WO2024057845A1 - 炭化珪素基板、炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents

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恭子 沖田
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住友電気工業株式会社
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    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a silicon carbide substrate, a silicon carbide epitaxial substrate, and a silicon carbide semiconductor device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-145475, which is a Japanese patent application filed on September 13, 2022. All contents described in the Japanese patent application are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 describes a single crystal silicon carbide substrate having a surface roughness Ra of 1 nm or less.
  • a silicon carbide substrate according to the present disclosure includes a first main surface, a second main surface, and basal plane dislocations.
  • the second main surface is located on the opposite side of the first main surface.
  • the basal plane dislocation includes a linear dislocation that extends linearly and has a length of 1 mm or more when viewed in a direction perpendicular to the first principal surface.
  • the first region is a rectangular region that is 15 ⁇ m away from the first main surface toward the second main surface and opposite the first main surface, and the rectangular region that is 15 ⁇ m away from the second main surface toward the first main surface and opposite the first region.
  • the rectangular area is defined as the second area, the length of the long side of each of the first area and the second area is 16.7 mm, and the length of the short side of each of the first area and the second area is 6.7 mm.
  • the number of linear dislocations is 30 or less in any rectangular region located between the first region and the second region and parallel to the first main surface.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a silicon carbide substrate according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the second principal surface.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of region IV in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the third region.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the first region.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the second region.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a silicon carbide substrate according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the second principal surface.
  • FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a method for measuring an X-ray section topographic image.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a process of performing double-sided mechanical polishing.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the descending speed of the upper surface plate is measured.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing the arrangement of load cells.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the air cylinder is pressurized.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the air cylinder is depressurized.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between load cell values and set air pressure.
  • FIG. 16 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to this embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a silicon carbide epitaxial substrate according to this embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming the body region.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a source region.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a step of forming a trench on the third main surface of the silicon carbide epitaxial layer.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a gate insulating film.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a gate electrode and an interlayer insulating film.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a silicon carbide semiconductor device according to this embodiment.
  • An object of the present disclosure is to suppress an increase in the amount of warpage of a silicon carbide epitaxial substrate.
  • Silicon carbide substrate 100 includes first main surface 1, second main surface 2, and basal plane dislocations 4.
  • the second main surface 2 is located on the opposite side of the first main surface 1.
  • the basal plane dislocation 4 has a linear dislocation 9 that extends linearly when viewed in a direction perpendicular to the first principal surface 1 and has a length of 1 mm or more.
  • a rectangular area 15 ⁇ m away from the first main surface 1 toward the second main surface 2 and facing the first main surface 1 is defined as a first region 31, and a rectangular region 15 ⁇ m away from the second main surface 2 toward the first main surface 1.
  • a rectangular area facing the first area 31 is a second area 32, the length of each long side of the first area 31 and the second area 32 is 16.7 mm, and the first area 31 and the second area 32, the length of each short side of The number of 9's is 30 or less.
  • the number of linear dislocations 9 may be determined using X-ray section topography.
  • the number of linear dislocations 9 in each of first region 31 and second region 32 may be five or less.
  • the number of linear dislocations 9 in the first region 31 is divided by the number of linear dislocations 9 in the second region 32.
  • the value may be greater than 0.5 and less than 2.
  • the areal density of basal plane dislocations 4 on the first main surface 1 is 10 dislocations/cm 2 or more and 500 dislocations/cm 2 . It may be the following.
  • the arithmetic mean height defined as Sa in the first square region 61 of the first main surface 1 is 0.3 nm.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is 0.3 nm or less, and the one side of each of the first square region 61 and the second square region 62 is The length may be 50 ⁇ m.
  • the maximum diameter of the first main surface 1 may be 100 mm or more.
  • the first main surface 1 may be inclined at an off angle of 8° or less with respect to the ⁇ 0001 ⁇ plane. good.
  • silicon carbide substrate 100 may have a thickness of 200 ⁇ m or more and 900 ⁇ m or less.
  • Silicon carbide epitaxial substrate 200 includes silicon carbide substrate 100 according to any one of (1) to (9) above, and silicon carbide epitaxial layer 20 provided on silicon carbide substrate 100. You may be prepared.
  • a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device includes the following steps. Silicon carbide epitaxial substrate 200 described in (10) above is prepared. Silicon carbide epitaxial substrate 200 is processed. [Details of embodiments of the present disclosure] Embodiments of the present disclosure will be described below based on the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In the crystallographic descriptions in this specification, individual orientations are indicated by [], collective orientations are indicated by ⁇ >, individual planes are indicated by (), and collective planes are indicated by ⁇ , respectively. Regarding negative indexes, a "-" (bar) is supposed to be placed above the number in terms of crystallography, but in this specification, a negative sign is placed in front of the number.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of silicon carbide substrate 100 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • silicon carbide substrate 100 mainly has first main surface 1, second main surface 2, and outer peripheral side surface 5.
  • the second main surface 2 is on the opposite side to the first main surface 1.
  • the outer peripheral side surface 5 is continuous with each of the first main surface 1 and the second main surface 2.
  • the first main surface 1 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1, the first main surface 1 extends along each of a first direction 101 and a second direction 102.
  • the second direction 102 is a direction perpendicular to the first direction 101.
  • the outer peripheral side surface 5 has, for example, an orientation flat 7 and an arcuate portion 8.
  • the orientation flat 7 is linear when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1.
  • the orientation flat 7 extends along a first direction 101.
  • the arcuate portion 8 is continuous with the orientation flat 7.
  • the arcuate portion 8 has an arcuate shape when viewed in a direction perpendicular to the first principal surface 1 .
  • the first direction 101 is, for example, the ⁇ 11-20> direction.
  • the first direction 101 may be, for example, the [11-20] direction.
  • the first direction 101 may be a direction in which the ⁇ 11-20> direction is projected onto the first principal surface 1. From another perspective, the first direction 101 may be a direction including a ⁇ 11-20> direction component, for example.
  • the second direction 102 is, for example, the ⁇ 1-100> direction.
  • the second direction 102 may be, for example, the [1-100] direction.
  • the second direction 102 may be, for example, a direction in which the ⁇ 1-100> direction is projected onto the first principal surface 1. From another perspective, the second direction 102 may be a direction including a ⁇ 1-100> direction component, for example.
  • the first main surface 1 is a surface inclined with respect to the ⁇ 0001 ⁇ plane.
  • the inclination angle (off angle ⁇ 1) with respect to the ⁇ 0001 ⁇ plane is, for example, 8° or less.
  • the inclination direction (off direction) of the first main surface 1 is, for example, the ⁇ 11-20> direction.
  • the off-angle ⁇ 1 is not particularly limited, but may be, for example, 1° or more, or 2° or more.
  • the off-angle ⁇ 1 is not particularly limited, but may be, for example, 7° or less, or 6° or less.
  • the maximum diameter W1 of the first principal surface 1 is, for example, 100 mm (4 inches) or more.
  • the maximum diameter W1 of the first main surface 1 may be 150 mm (6 inches) or more, or 200 mm (8 inches) or more.
  • the maximum diameter W1 of the first main surface 1 is not particularly limited.
  • the maximum diameter W1 of the first main surface 1 may be, for example, 400 mm (16 inches) or less.
  • the maximum diameter W1 of the first main surface 1 is the longest linear distance between two different points on the outer peripheral side surface 5.
  • 4 inches refers to 100 mm or 101.6 mm (4 inches x 25.4 mm/inch). 6 inches means 150 mm or 152.4 mm (6 inches x 25.4 mm/inch). 8 inches means 200 mm or 203.2 mm (8 inches x 25.4 mm/inch). 16 inches means 400 mm or 406.4 mm (16 inches x 25.4 mm/inch).
  • silicon carbide substrate 100 has a plurality of basal plane dislocations 4. A portion of the plurality of basal plane dislocations 4 may be exposed on the first main surface 1. Some of the plurality of basal plane dislocations 4 may be exposed on the second main surface 2. A portion of the plurality of basal plane dislocations 4 may be exposed on the outer peripheral side surface 5.
  • the areal density of the basal plane dislocations 4 on the first main surface 1 is, for example, 10 to 500/cm 2 .
  • the areal density of basal plane dislocations 4 on the first principal surface 1 is not particularly limited.
  • the areal density of basal plane dislocations 4 on the first main surface 1 may be, for example, 30 dislocations/cm 2 or more, or 50 dislocations/cm 2 or more.
  • the areal density of basal plane dislocations 4 on the first main surface 1 may be, for example, 400 dislocations/cm 2 or less, or 300 dislocations/cm 2 or less.
  • the areal density of basal plane dislocations 4 on the first principal surface 1 can be specified, for example, by a melt etching method.
  • a melt etching method for example, a potassium hydroxide (KOH) melt is used.
  • the temperature of the KOH melt is approximately 500°C or higher and 550°C or lower.
  • Etching time is about 5 minutes or more and 10 minutes or less.
  • the thickness of silicon carbide substrate 100 is, for example, 200 ⁇ m or more and 900 ⁇ m or less.
  • the first thickness T1 is not particularly limited.
  • the first thickness T1 may be, for example, 300 ⁇ m or more, or 400 ⁇ m or more.
  • the first thickness T1 may be, for example, 800 ⁇ m or less, 700 ⁇ m or less, or 600 ⁇ m or less.
  • the thickness direction of silicon carbide substrate 100 is third direction 103 .
  • the third direction 103 is perpendicular to each of the first direction and the second direction.
  • the first main surface 1 has a first square region 61.
  • the first square region 61 When viewed in the direction perpendicular to the first principal surface 1, the first square region 61 is square.
  • the length of one side of the first square region 61 is 50 ⁇ m when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the first square area 61 has a first side parallel to the first direction 101 and a second side parallel to the second direction 102.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is 0.3 nm or less.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is not particularly limited.
  • the arithmetic mean height defined as Sa may be, for example, 0.01 nm or more, or 0.05 nm or more.
  • the arithmetic mean height defined as Sa may be, for example, 0.25 nm or less, or 0.2 nm or less.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the second main surface 2.
  • the second main surface 2 has a second square area 62.
  • the second square area 62 is square when viewed in a direction perpendicular to the second main surface 2.
  • the length of one side of the second square region 62 is 50 ⁇ m when viewed in a direction perpendicular to the second main surface 2 .
  • the second square area 62 has a third side parallel to the first direction 101 and a fourth side parallel to the second direction 102.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is 0.3 nm or less.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is not particularly limited.
  • the arithmetic mean height defined as Sa may be, for example, 0.01 nm or more, or 0.05 nm or more.
  • the arithmetic mean height defined as Sa may be, for example, 0.25 nm or less, or 0.2 nm or less.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is a parameter obtained by extending Ra, which is the two-dimensional arithmetic mean roughness, to three dimensions.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is a three-dimensional surface texture parameter defined in the international standard ISO25178.
  • the arithmetic mean height, defined as Sa can be measured using a white interference microscope, for example. As a white interference microscope, for example, BW-D507 manufactured by Nikon Corporation can be used. The magnification of the objective lens is, for example, 20 times.
  • the arithmetic mean height defined as Sa is measured in each region of the first main surface 1 and the second main surface 2 excluding the region within 5 mm from the outer peripheral side surface 5 (edge exclusion).
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of region IV in FIG. 1.
  • silicon carbide substrate 100 has a rectangular region 30.
  • Rectangular region 30 has short sides and long sides. When viewed in a direction perpendicular to first main surface 1, the short sides extend along first direction 101. When viewed in a direction perpendicular to first main surface 1, the length of the short sides (first length A1) is 6.3 mm. When viewed in a direction perpendicular to first main surface 1, the long sides extend along second direction 102. When viewed in a direction perpendicular to first main surface 1, the length of the long sides (second length A2) is 16.7 mm.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • the cross section shown in FIG. 5 is perpendicular to the first main surface 1. From another perspective, the cross section shown in FIG. 5 is parallel to each of the first direction 101 and the third direction 103.
  • silicon carbide substrate 100 has a first region 31, a second region 32, a third region 33, a fourth region 34, and a fifth region 35.
  • the first region 31 is a rectangular region 15 ⁇ m apart from the first main surface 1 toward the second main surface 2. In the third direction 103, the distance from the first main surface 1 to the first region 31 (first distance D1) is 15 ⁇ m. The first region 31 faces the first main surface 1 .
  • the second region 32 is a rectangular region 15 ⁇ m apart from the second main surface 2 toward the first main surface 1. In the third direction 103, the distance from the second main surface 2 to the second region 32 (second distance D2) is 15 ⁇ m. The second region 32 faces the first region 31. From another perspective, the shape of the first region 31 matches the shape of the second region 32 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the third region 33 is a rectangular region located between the first main surface 1 and the second main surface 2.
  • the distance between the first main surface 1 and the third region 33 is the same as the distance between the second main surface 2 and the third region 33.
  • the fourth region 34 is a rectangular region 85 ⁇ m apart from the first main surface 1 toward the second main surface 2.
  • the fifth region 35 is a rectangular region 240 ⁇ m apart from the first main surface 1 toward the second main surface 2.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the third region 33.
  • the short side of the third region 33 extends along the first direction 101 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the short side of the third region 33 is the first length A1.
  • the long side of the third region 33 extends along the second direction 102 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the long side of the third region 33 when viewed in the direction perpendicular to the first main surface 1 is the second length A2.
  • linear dislocations 9 exist in the third region 33. When viewed in a direction perpendicular to the first principal surface 1, the linear dislocations 9 extend linearly.
  • the length of the linear dislocation 9 (third length A3) when viewed in the direction perpendicular to the first principal surface 1 is 1 mm or more.
  • Linear dislocation 9 is one type of basal plane dislocation 4.
  • a basal plane dislocation 4 that extends linearly and has a length of 1 mm or more when viewed in a direction perpendicular to the first principal surface 1 is defined as a linear dislocation 9. That is, the basal plane dislocations 4 are classified into linear dislocations 9 and nonlinear dislocations 6.
  • the nonlinear dislocation 6 is defined as a basal plane dislocation 4 that extends linearly but has a length of less than 1 mm, or does not extend linearly (for example, is curved).
  • the linear dislocations 9 may extend along the first direction 101, or may extend in the first direction 101 and the second direction. 102 may extend in a direction oblique to each other.
  • the linear dislocations 9 may extend in a direction inclined at 60 degrees with respect to the first direction 101.
  • the linear dislocation 9 is divided into a first linear dislocation portion 91 extending along the first direction 101 and a direction inclined at 60 degrees with respect to the first direction 101. It has an extending second linear dislocation portion 92.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the first region 31.
  • the short side of the first region 31 extends along the first direction 101 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the short side of the first region 31 is a first length A1.
  • the long side of the first region 31 extends along the second direction 102 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the long side of the first region 31 when viewed in the direction perpendicular to the first main surface 1 is the second length A2.
  • linear dislocations 9 exist in the first region 31.
  • the linear dislocations 9 may extend in directions oblique to each of the first direction 101 and the second direction 102.
  • the linear dislocations 9 may extend in a direction inclined at 60 degrees with respect to the first direction 101.
  • Threading dislocations 19 may exist in the first region 31 .
  • the threading dislocations 19 are, for example, point-like.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an X-ray section topographic image of the second region 32.
  • the short side of the second region 32 extends along the first direction 101 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the short side of the second region 32 is the first length A1.
  • the long side of the second region 32 extends along the second direction 102 when viewed in a direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the length of the long side of the second region 32 when viewed in the direction perpendicular to the first principal surface 1 is the second length A2.
  • linear dislocations 9 exist in the second region 32.
  • the linear dislocations 9 may extend in the second direction 102 when viewed in the direction perpendicular to the first main surface 1 .
  • the linear dislocation 9 may have a third linear dislocation portion 93 extending, for example, along the second direction 102.
  • the number of linear dislocations 9 is , 30 or less. Specifically, in each of the first region 31, second region 32, third region 33, fourth region 34, and fifth region 35, the number of linear dislocations 9 is 30 or less.
  • the upper limit of the number of linear dislocations 9 in any rectangular region located between the first region 31 and the second region 32 is not particularly limited, but may be, for example, 25 or less, or 20 or less. The number may be 15 or less.
  • the number of linear dislocations 9 in each of the first region 31 and the second region 32 may be smaller than the number of linear dislocations 9 in the third region 33. Specifically, the number of linear dislocations 9 in each of the first region 31 and the second region 32 may be five or less. The number of linear dislocations 9 in each of the first region 31 and the second region 32 is not particularly limited. The number of linear dislocations 9 in each of the first region 31 and the second region 32 may be, for example, four or less, or three or less. The number of linear dislocations 9 in the third region 33 may be, for example, six or more, or eight or more.
  • the number of linear dislocations 9 in the first region 31 is approximately the same as the number of linear dislocations 9 in the second region 32. Specifically, the value obtained by dividing the number of linear dislocations 9 in the first region 31 by the number of linear dislocations 9 in the second region 32 may be greater than 0.5 and smaller than 2. The value obtained by dividing the number of linear dislocations 9 in the first region 31 by the number of linear dislocations 9 in the second region 32 may be larger than 0.6 and smaller than 5/3, or may be larger than 0.8 and smaller than 5/3. may also be larger than 1.25.
  • the number of linear dislocations 9 is determined using, for example, X-ray section topography.
  • X-ray section topography device XRTmicron manufactured by Rigaku Corporation can be used.
  • the incident X-ray source is molybdenum (Mo).
  • the exposure time is 40 seconds per pixel.
  • the diffraction vector g is ⁇ 22-40>.
  • the image binning is 1 ⁇ 1 (5.4 ⁇ m ⁇ 5.4 ⁇ m).
  • the slit width of the incident X-ray is 0.02 mm.
  • the measurement method shall be the transmission method.
  • FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a method for measuring an X-ray section topographic image.
  • incident X-rays 104 are irradiated onto silicon carbide substrate 100 from the second main surface 2 side.
  • Diffraction X-rays from silicon carbide substrate 100 are detected by a detector (not shown) disposed on the first main surface 1 side.
  • the incident angle ⁇ 2 is 31.32°.
  • the diffraction angle ⁇ 3 is 54.99°.
  • the first region 31, X-ray section topographic images of each of the second region 32, third region 33, fourth region 34, and fifth region 35 are acquired.
  • the width of the measurement depth is 4.6 ⁇ m.
  • the length of the linear dislocation 9 (third length A3) is 1 mm or more when viewed in the direction perpendicular to the first main surface 1.
  • the third length A3 may be 2 mm or more, or 3 mm or more.
  • the third length A3 may be 20 mm or less, or may be 10 mm or less.
  • the width A4 of the linear dislocation 9 when viewed in the direction perpendicular to the first main surface 1 may be 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • a crystal growth process is performed. Specifically, a silicon carbide single crystal is formed using a sublimation method. Next, the silicon carbide single crystal is cut into a plurality of silicon carbide substrates 100 using a saw wire.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a process of performing double-sided mechanical polishing.
  • the double-sided mechanical polishing apparatus 300 includes an upper surface plate 301, a lower surface plate 302, an upper polishing cloth 303, a lower polishing cloth 304, a pressure head 305, an air cylinder 306, and an inner It mainly includes a sun gear 307, a sun gear 308, and a carrier 309.
  • the upper polishing cloth 303 is attached to the lower surface of the upper surface plate 301.
  • the lower polishing cloth 304 is attached to the upper surface of the lower surface plate 302.
  • the pressure head 305 is provided on the upper surface plate 301.
  • Air cylinder 306 can apply pressure to pressure head 305 .
  • each of the plurality of silicon carbide substrates 100 is attached to a carrier 309.
  • a plurality of silicon carbide substrates 100 are arranged between upper polishing cloth 303 and lower polishing cloth 304.
  • slurry is introduced between silicon carbide substrate 100 and upper polishing cloth 303 and between silicon carbide substrate 100 and lower polishing cloth 304.
  • the slurry includes, for example, diamond abrasive grains and water.
  • the diameter of the diamond abrasive grains is, for example, 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • mechanical polishing is performed on both sides of silicon carbide substrate 100.
  • the upper surface plate 301 vibrates in the vertical direction.
  • the polishing pressure applied to silicon carbide substrate 100 instantaneously changes from a predetermined pressure.
  • the followability of air cylinder 306 is not sufficiently good, the time from when upper surface plate 301 moves upward until it comes down to silicon carbide substrate 100 side becomes longer. In this case, since the gap between the upper polishing cloth 303 and the lower polishing cloth 304 becomes larger, the vibration width of the upper surface plate 301 in the vertical direction becomes larger. In particular, when mechanically polishing silicon carbide substrate 100, the load applied to upper surface plate 301 is greater than when mechanically polishing silicon substrate. When the amplitude of vibration in the vertical direction of upper surface plate 301 increases, a large load is instantaneously applied to silicon carbide substrate 100 when upper surface plate 301 descends onto silicon carbide substrate 100 . As a result, a damaged layer is formed inside silicon carbide substrate 100.
  • the upper surface plate 301 is lowered within a specific speed range. Specifically, when the upper surface plate 301 is lowered from a position where the distance between the upper surface plate 301 and the lower surface plate 302 is 15 cm, the time required for the pressure applied to the load cell to reach 0.5N is 10 cm. The lowering speed of the upper surface plate 301 is controlled so that the lowering speed is within 40 seconds.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the lowering speed of the upper surface plate 301 is measured.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing the arrangement of load cells. As shown in FIG. 11, the load cell 310 is placed on the lower surface plate 302. As shown in FIG. 12, the internal gear 307 is arranged on the outer periphery of the lower surface plate 302. Sun gear 308 is surrounded by internal gear 307. The three load cells 310 are arranged so that the angle of the line segment connecting each of the two load cells 310 and the center of the lower surface plate 302 is 120°. Three load cells 310 are placed at 0°, 120° and 240° positions.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the air cylinder 306 is pressurized.
  • the upper surface plate 301 is further pressurized by the air cylinder 306.
  • the pressure applied to the load cell 310 from the upper surface plate 301 is measured.
  • the pressure measurement ends when the total pressure measured by the three load cells 310 reaches 0.5N.
  • the lowering speed of the upper surface plate 301 is controlled, for example, by controlling the movement of the air cylinder 306.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the air cylinder 306 is depressurized. As shown in FIG. 14, when the air cylinder 306 is depressurized, the pressure applied to the upper surface plate 301 is reduced. The upper surface plate 301 moves in the direction away from the lower surface plate 302. The pressure applied to load cell 310 gradually decreases.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between load cell values and set air pressure.
  • the set air pressure of the air cylinder 306 when the set air pressure of the air cylinder 306 is 0, the pressure measured by the load cell 310 (load cell value) is 0. As the set air pressure increases, the load cell value increases. When the air cylinder 306 is pressurized and the set air pressure reaches the first pressure C1, the load cell value is the first value B11. The first pressure C1 is 200 g/cm 2 .
  • the load cell value is the second value B21.
  • the second pressure C2 is 1000 g/cm 2 .
  • the load cell value is the third value B3.
  • the third pressure C3 is, for example, 1200 g/cm 2 .
  • the air cylinder 306 is depressurized.
  • the load cell value is the fourth value B22.
  • the fourth value B22 is larger than the second value B21.
  • the value obtained by dividing the absolute value of the difference between the fourth value B22 and the second value B21 by the second pressure C2 is within 5%. In other words, the absolute value of the difference between the fourth value B22 and the second value B21 is within 50 g/cm 2 .
  • the load cell value is the fifth value B12.
  • the fifth value B12 is larger than the first value B11.
  • the value obtained by dividing the absolute value of the difference between the fifth value B12 and the first value B11 by the first pressure C1 is within 5%.
  • the absolute value of the difference between the fifth value B12 and the first value B11 is within 10 g/cm 2 .
  • the hysteresis of pressurization and depressurization is reduced.
  • the set pressure of the air cylinder 306 is in the range of 200 g/cm 2 or more and 1000 g/cm 2 or less
  • the pressure applied to the upper surface plate 301 during depressurization and the pressurization applied to the upper surface plate 301 The air cylinder 306 is controlled so that the difference between the pressure and the set pressure of the air cylinder 306 is within 5% of the set pressure of the air cylinder 306.
  • the polishing liquid includes, for example, abrasive grains and an oxidizing agent.
  • the abrasive grains are, for example, colloidal silica.
  • the oxidizing agent is, for example, hydrogen peroxide, permanganate, nitrate or hypochlorite.
  • the polishing liquid is, for example, DSC-0902 manufactured by Fujimi Incorporated.
  • the polishing cloth is, for example, a nonwoven fabric (SUBA800) manufactured by Nitta Haas.
  • Silicon carbide substrate 100 is attached to a polishing head (not shown). Silicon carbide substrate 100 is arranged to face a polishing cloth (not shown). A polishing liquid containing abrasive grains is supplied between silicon carbide substrate 100 and the polishing cloth.
  • the rotation speed of the polishing head is, for example, 60 rpm.
  • the rotation speed of the surface plate provided with the polishing cloth is, for example, 60 rpm.
  • the average processing surface pressure is, for example, 450 g/cm 2 .
  • the flow rate of the polishing liquid is, for example, 2 liters per minute.
  • FIG. 16 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing silicon carbide semiconductor device 400 according to this embodiment.
  • the method for manufacturing silicon carbide semiconductor device 400 according to the present embodiment includes a step of preparing silicon carbide epitaxial substrate 200 (S1), and a step of processing silicon carbide epitaxial substrate 200 (S2). It mainly has
  • a step (S1) of preparing silicon carbide epitaxial substrate 200 is performed.
  • silicon carbide substrate 100 according to this embodiment is prepared (see FIG. 1).
  • silicon carbide epitaxial layer 20 is formed on silicon carbide substrate 100.
  • silicon carbide epitaxial layer 20 is formed on first main surface 1 of silicon carbide substrate 100 by epitaxial growth.
  • silane (SiH 4 ) and propane (C 3 H 8 ) are used as source gases, and hydrogen (H 2 ) is used as a carrier gas.
  • the temperature for epitaxial growth is, for example, about 1400° C. or more and 1700° C. or less.
  • an n-type impurity, such as nitrogen, is introduced into silicon carbide epitaxial layer 20.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of silicon carbide epitaxial substrate 200 according to this embodiment.
  • silicon carbide epitaxial substrate 200 according to this embodiment includes silicon carbide substrate 100 and silicon carbide epitaxial layer 20. Silicon carbide epitaxial layer 20 is provided on silicon carbide substrate 100.
  • Silicon carbide epitaxial layer 20 may include a buffer layer 41 and a drift layer 42.
  • Buffer layer 41 is in contact with silicon carbide substrate 100 .
  • Drift layer 42 is provided on buffer layer 41.
  • the nitrogen concentration contained in the drift layer 42 may be lower than the nitrogen concentration contained in the buffer layer 41.
  • the drift layer 42 has a third main surface 3. Third main surface 3 constitutes the surface of silicon carbide epitaxial substrate 200 .
  • a step (S2) of processing silicon carbide epitaxial substrate 200 is performed. Specifically, the following processing is performed on silicon carbide epitaxial substrate 200. First, ion implantation is performed into silicon carbide epitaxial substrate 200.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming the body region.
  • a p-type impurity such as aluminum is ion-implanted into third main surface 3 of silicon carbide epitaxial layer 20 .
  • body region 113 having p-type conductivity is formed.
  • the portion where body region 113 is not formed becomes drift layer 42 and buffer layer 41.
  • the thickness of the body region 113 is, for example, 0.9 ⁇ m.
  • Silicon carbide epitaxial layer 20 includes a buffer layer 41 , a drift layer 42 , and a body region 113 .
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a source region.
  • an n-type impurity such as phosphorus is ion-implanted into body region 113, for example.
  • a source region 114 having an n-type conductivity type is formed.
  • the thickness of the source region 114 is, for example, 0.4 ⁇ m.
  • the concentration of n-type impurities contained in source region 114 is higher than the concentration of p-type impurities contained in body region 113.
  • a contact region 118 is formed by ion-implanting a p-type impurity such as aluminum into the source region 114.
  • Contact region 118 is formed to penetrate source region 114 and body region 113 and be in contact with drift layer 42 .
  • the concentration of p-type impurities contained in contact region 118 is higher than the concentration of n-type impurities contained in source region 114.
  • activation annealing is performed to activate the ion-implanted impurities.
  • the activation annealing temperature is, for example, 1500° C. or more and 1900° C. or less.
  • the activation annealing time is, for example, about 30 minutes.
  • the activation annealing atmosphere is, for example, an argon atmosphere.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a step of forming a trench in third main surface 3 of silicon carbide epitaxial layer 20.
  • a mask 117 having an opening is formed on the third main surface 3 composed of the source region 114 and the contact region 118. Using mask 117, source region 114, body region 113, and a portion of drift layer 42 are removed by etching.
  • the etching method for example, inductively coupled plasma reactive ion etching can be used. Specifically, for example, inductively coupled plasma reactive ion etching using SF 6 or a mixed gas of SF 6 and O 2 as a reactive gas is used. A recess is formed in the third main surface 3 by etching.
  • thermal etching is performed in the recesses.
  • Thermal etching can be performed, for example, by heating in an atmosphere containing a reactive gas containing at least one type of halogen atom, with the mask 117 formed on the third main surface 3.
  • At least one type of halogen atom includes at least one of a chlorine (Cl) atom and a fluorine (F) atom.
  • the atmosphere includes, for example, Cl2 , BCl3 , SF6 or CF4 .
  • thermal etching is performed using a mixed gas of chlorine gas and oxygen gas as a reaction gas, and at a heat treatment temperature of, for example, 700° C. or higher and 1000° C. or lower.
  • the reaction gas may contain a carrier gas in addition to the above-mentioned chlorine gas and oxygen gas.
  • the carrier gas for example, nitrogen gas, argon gas, or helium gas can be used.
  • trenches 56 are formed in the third main surface 3 by thermal etching.
  • Trench 56 is defined by side wall surface 53 and bottom wall surface 54 .
  • Sidewall surface 53 is composed of source region 114, body region 113, and drift layer 42.
  • the bottom wall surface 54 is composed of the drift layer 42.
  • the mask 117 is removed from the third main surface 3.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a gate insulating film.
  • silicon carbide epitaxial substrate 200 in which trenches 56 are formed in third main surface 3 is heated at a temperature of, for example, 1300° C. or more and 1400° C. or less in an atmosphere containing oxygen.
  • the bottom wall surface 54 is in contact with the drift layer 42
  • the side wall surface 53 is in contact with each of the drift layer 42 , the body region 113 , and the source region 114
  • the third main surface 3 is in contact with each of the source region 114 and the contact region 118 .
  • a contacting gate insulating film 115 is formed.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing the process of forming a gate electrode and an interlayer insulating film.
  • Gate electrode 127 is formed inside trench 56 so as to be in contact with gate insulating film 115 .
  • Gate electrode 127 is disposed inside trench 56 and formed on gate insulating film 115 so as to face each of side wall surface 53 and bottom wall surface 54 of trench 56 .
  • the gate electrode 127 is formed, for example, by LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method.
  • Interlayer insulating film 126 is formed. Interlayer insulating film 126 is formed to cover gate electrode 127 and to be in contact with gate insulating film 115 .
  • the interlayer insulating film 126 is formed, for example, by chemical vapor deposition.
  • the interlayer insulating film 126 is made of, for example, a material containing silicon dioxide.
  • interlayer insulating film 126 and a portion of gate insulating film 115 are etched so that openings are formed over source region 114 and contact region 118. As a result, contact region 118 and source region 114 are exposed from gate insulating film 115.
  • Source electrode 116 is formed so as to be in contact with each of source region 114 and contact region 118.
  • Source electrode 116 is formed by, for example, a sputtering method.
  • the source electrode 116 is made of a material containing, for example, Ti (titanium), Al (aluminum), and Si (silicon).
  • alloying annealing is performed. Specifically, the source electrode 116 in contact with each of the source region 114 and the contact region 118 is maintained at a temperature of, for example, 900° C. or more and 1100° C. or less for about 5 minutes. As a result, at least a portion of the source electrode 116 is silicided. As a result, a source electrode 116 that is in ohmic contact with the source region 114 is formed. Source electrode 116 may be in ohmic contact with contact region 118.
  • Source wiring 119 is formed.
  • Source wiring 119 is electrically connected to source electrode 116.
  • Source wiring 119 is formed to cover source electrode 116 and interlayer insulating film 126 .
  • a step of forming a drain electrode is performed. First, silicon carbide substrate 100 is polished on second main surface 2 . This reduces the thickness of silicon carbide substrate 100. Next, drain electrode 123 is formed. Drain electrode 123 is formed so as to be in contact with second main surface 2 . Through the above steps, silicon carbide semiconductor device 400 according to this embodiment is manufactured.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a silicon carbide semiconductor device according to this embodiment.
  • Silicon carbide semiconductor device 400 is, for example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
  • Silicon carbide semiconductor device 400 mainly includes silicon carbide epitaxial substrate 200, gate electrode 127, gate insulating film 115, source electrode 116, drain electrode 123, source wiring 119, and interlayer insulating film 126. ing.
  • Silicon carbide epitaxial substrate 200 has buffer layer 41 , drift layer 42 , body region 113 , source region 114 , and contact region 118 .
  • Silicon carbide semiconductor device 400 may be, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • a processing damage layer is generated on each of first main surface 1 and second main surface 2 of silicon carbide substrate 100.
  • the processing damage layer extends to the vicinity of the center of the silicon carbide substrate 100 in the thickness direction due to the vibration of the surface plate. Since the thickness of the process damage layer is large, the process damage layer cannot be completely removed even when final polishing is performed on silicon carbide substrate 100.
  • an epitaxial layer is formed on silicon carbide substrate 100 in which a processing damage layer remains, the amount of warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200 increases.
  • the inventor conducted extensive research on measures to suppress the expansion of the processing damage layer inside silicon carbide substrate 100, and as a result, obtained the following knowledge.
  • the inventor focused on the descending speed of the polishing head (upper surface plate 301). Specifically, in the double-sided mechanical polishing process, the upper surface plate 301 vibrates in the vertical direction. When upper surface plate 301 vibrates in the vertical direction, the polishing pressure applied to silicon carbide substrate 100 instantaneously changes from a predetermined pressure. In order to restore the polishing pressure to a predetermined pressure, it is necessary to improve the followability of the air cylinder 306 that controls the pressure of the upper surface plate 301.
  • the followability of air cylinder 306 is not sufficiently good, the time from when upper surface plate 301 moves upward until it comes down to silicon carbide substrate 100 side becomes longer. In this case, since the gap between the upper polishing cloth 303 and the lower polishing cloth 304 becomes larger, the vibration width of the upper surface plate 301 in the vertical direction becomes larger. In particular, when mechanically polishing silicon carbide substrate 100, the load applied to upper surface plate 301 is larger than when mechanically polishing silicon substrate. When the amplitude of vibration in the vertical direction of upper surface plate 301 increases, a large load is instantaneously applied to silicon carbide substrate 100 when upper surface plate 301 descends onto silicon carbide substrate 100 . This causes a processing damage layer to extend inside silicon carbide substrate 100 .
  • the pressure applied to the load cell 310 is 0.
  • the lowering speed of the upper surface plate 301 is controlled so that the time required to reach 5N is from 10 seconds to 40 seconds. Thereby, it is possible to suppress the processing damage layer from extending into the interior of silicon carbide substrate 100.
  • the inventor focused on the difference in actual pressurization values during pressurization and depressurization. In a region where the processing pressure is high, if the hysteresis between pressurization and depressurization is large, a processing damage layer tends to extend inside silicon carbide substrate 100.
  • the set pressure of the air cylinder 306 is in the range of 200 g/cm 2 or more and 1000 g/cm 2 or less, the pressure applied to the upper surface plate 301 during depressurization and the pressurization applied to the upper surface plate 301
  • the air cylinder 306 is controlled so that the difference between the pressure and the set pressure of the air cylinder 306 is within 5% of the set pressure of the air cylinder 306.
  • the degree of processing damage inside silicon carbide substrate 100 can be evaluated based on the number of linear dislocations 9.
  • the linear dislocation 9 is a basal plane dislocation 4 that extends linearly and has a length of 1 mm or more. When the strain near the basal plane dislocation 4 increases due to the process damage layer, it is observed as a linear dislocation 9 with a length of 1 mm or more.
  • Silicon carbide substrate 100 includes first main surface 1, second main surface 2, and basal plane dislocations 4.
  • the second main surface 2 is located on the opposite side of the first main surface 1.
  • the basal plane dislocation 4 has a linear dislocation 9 that extends linearly when viewed in a direction perpendicular to the first principal surface 1 and has a length of 1 mm or more.
  • a rectangular region 30 that is 15 ⁇ m apart from the first major surface 1 toward the second major surface 2 and opposite to the first major surface 1 is defined as a first region 31, and 15 ⁇ m apart from the second major surface 2 toward the first major surface 1.
  • a rectangular area 30 that is separate and opposite to the first area 31 is defined as a second area 32, and the length of each long side of the first area 31 and the second area 32 is 16.7 mm, and the first area 31 and the second area 32 are When the length of each short side of the two regions 32 is 6.3 mm, in any rectangular region 30 located between the first region 31 and the second region 32 and parallel to the first main surface 1, The number of linear dislocations 9 is 30 or less.
  • silicon carbide substrate 100 According to silicon carbide substrate 100 according to the present disclosure, the degree of processing damage inside silicon carbide substrate 100 is reduced. As a result, when an epitaxial layer is formed on silicon carbide substrate 100, it is possible to suppress an increase in the amount of warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200.
  • the number of linear dislocations 9 may be determined using X-ray section topography.
  • X-ray section topography parts with large distortions are displayed darker than parts with small distortions because the diffraction X-ray intensity is large. Therefore, the number of linear dislocations 9 can be measured with high accuracy.
  • Silicon carbide epitaxial substrate 200 may include silicon carbide substrate 100 according to the above and silicon carbide epitaxial layer 20 provided on silicon carbide substrate 100. Thereby, when silicon carbide epitaxial layer 20 is formed on silicon carbide substrate 100, it is possible to suppress an increase in the amount of warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200.
  • a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device includes the following steps. Silicon carbide epitaxial substrate 200 described above is prepared. Silicon carbide epitaxial substrate 200 is processed. As a result, when the temperature of silicon carbide substrate 100 is increased or decreased in the manufacturing process of a silicon carbide semiconductor device, the warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200 changes due to processing damage remaining inside silicon carbide substrate 100. It is possible to suppress the amount from increasing.
  • silicon carbide substrates 100 according to samples 1 to 3 were prepared. Silicon carbide substrate 100 according to Sample 1 was used as a comparative example. Silicon carbide substrates 100 according to samples 2 and 3 were used as examples.
  • the load cell 310 The lowering speed of the upper surface plate 301 was controlled so that the times until the applied pressure reached 0.5N were 55 seconds, 30 seconds, and 15 seconds, respectively.
  • the reduced pressure applied to the upper surface plate 301 is applied when the set pressure of the air cylinder 306 is in the range of 200 g/cm 2 or more and 1000 g/cm 2 or less. and the pressure applied to the upper surface plate 301 during pressurization are 7.1%, 4.8%, and 2.3% of the set pressure of the air cylinder 306, respectively. Air cylinder 306 was controlled.
  • the first measurement area is located at a position of 15 ⁇ m from the surface (first principal surface 1)
  • the second measurement area is located at a position of 85 ⁇ m from the surface
  • the third measurement area is located at a position of 175 ⁇ m from the surface
  • the position is located at a position of 240 ⁇ m from the surface.
  • X-ray section topography images were acquired in each of the fourth measurement area and the fifth measurement area located 15 ⁇ m from the back surface (second principal surface 2).
  • the length of the long side of each of the first measurement area, second measurement area, third measurement area, fourth measurement area, and fifth measurement area was 16.7 mm, and the length of the short side was 6.3 mm. .
  • the X-ray section topography image was acquired using an XRTmicron manufactured by Rigaku Corporation.
  • the incident X-ray source was molybdenum (Mo).
  • the exposure time was 40 seconds per pixel.
  • the diffraction vector g was set to ⁇ 22-40>.
  • the binning of the image was 1 ⁇ 1 (5.4 ⁇ m ⁇ 5.4 ⁇ m).
  • the slit width of the incident X-ray was 0.02 mm.
  • the measurement method was a transmission method.
  • the incident angle ⁇ 2 is 31.32°.
  • the diffraction angle ⁇ 3 is 54.99°.
  • the width of the measured depth in the third direction 103 is 4.6 ⁇ m.
  • the number of linear dislocations 9 was measured in each of the first measurement area, second measurement area, third measurement area, fourth measurement area, and fifth measurement area.
  • silicon carbide epitaxial layer 20 was formed on silicon carbide substrate 100 by epitaxial growth.
  • WARP of silicon carbide epitaxial substrate 200 in which silicon carbide epitaxial layer 20 was formed on silicon carbide substrate 100 was measured.
  • WARP is a parameter that quantifies the degree of warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200. As the degree of warpage of silicon carbide epitaxial substrate 200 increases, WARP increases. (Evaluation results)
  • the number of linear dislocations 9 is 18 or more in each of the first measurement area, second measurement area, third measurement area, fourth measurement area, and fifth measurement area. There were no more than 44 pieces.
  • the value obtained by dividing the number of linear dislocations 9 in the first measurement area by the number of linear dislocations 9 in the fifth measurement area was 0.45.
  • WARP of silicon carbide epitaxial substrate 200 after epitaxial growth was 48 ⁇ m.
  • the number of linear dislocations 9 is 2 or more in each of the first measurement region, second measurement region, third measurement region, fourth measurement region, and fifth measurement region. There were no more than 29 pieces.
  • the value obtained by dividing the number of linear dislocations 9 in the first measurement area by the number of linear dislocations 9 in the fifth measurement area was 0.67.
  • WARP of silicon carbide epitaxial substrate 200 after epitaxial growth was 10 ⁇ m.
  • the number of linear dislocations 9 is one or more in each of the first measurement region, second measurement region, third measurement region, fourth measurement region, and fifth measurement region. There were no more than 19 pieces.
  • the value obtained by dividing the number of linear dislocations 9 in the first measurement area by the number of linear dislocations 9 in the fifth measurement area was 1.00.
  • WARP of silicon carbide epitaxial substrate 200 after epitaxial growth was 4 ⁇ m.
  • a first main surface a second main surface located on the opposite side of the first main surface; comprising a basal plane dislocation
  • the basal plane dislocation has a linear dislocation that extends linearly and has a length of 1 mm or more when viewed in a direction perpendicular to the first main surface,
  • a first region is a rectangular region that is 15 ⁇ m away from the first main surface toward the second main surface and opposite to the first main surface, and a rectangular region that is 15 ⁇ m away from the second main surface toward the first main surface and opposite to the first main surface.
  • a rectangular area facing the first area is a second area, the length of each long side of the first area and the second area is 16.7 mm, and the first area and the second area have a length of 16.7 mm.
  • a silicon carbide substrate wherein the number of linear dislocations is 30 or less in any rectangular region located between the first region and the second region and parallel to the first main surface.
  • the silicon carbide substrate according to supplementary note 1 wherein the number of linear dislocations is determined using X-ray section topography.
  • the silicon carbide substrate according to appendix 1 or 2 wherein the number of linear dislocations in each of the first region and the second region is five or less.
  • (Appendix 9) The silicon carbide substrate according to appendix 1 or 2, wherein the silicon carbide substrate has a thickness of 200 ⁇ m or more and 900 ⁇ m or less.
  • (Appendix 10) A silicon carbide substrate according to Supplementary Note 1 or 2, A silicon carbide epitaxial substrate, comprising: a silicon carbide epitaxial layer provided on the silicon carbide substrate.
  • (Appendix 11) a step of preparing a silicon carbide epitaxial substrate according to Appendix 10; A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, comprising the step of processing the silicon carbide epitaxial substrate.

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Abstract

炭化珪素基板は、第１主面と、第２主面と、基底面転位と、を有している。第２主面は、第１主面の反対側に位置している。基底面転位は、第１主面に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位、を有している。第１主面から第２主面に向かって１５μｍ離れかつ第１主面に対向する長方形領域を第１領域とし、第２主面から第１主面に向かって１５μｍ離れかつ第１領域に対向する長方形領域を第２領域とし、第１領域および第２領域の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、第１領域および第２領域の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、第１領域と第２領域との間に位置しかつ第１主面に平行な任意の長方形領域において、線状転位の数は、３０本以下である。

Description

炭化珪素基板、炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法
　本開示は、炭化珪素基板、炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。本出願は、２０２２年９月１３日に出願した日本特許出願である特願２０２２－１４５４７５号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
　特開２０１６－１３９６８５号公報（特許文献１）には、表面粗さＲａが１ｎｍ以下である単結晶炭化珪素基板が記載されている。
特開２０１６－１３９６８５号公報
　本開示に係る炭化珪素基板は、第１主面と、第２主面と、基底面転位と、を備えている。第２主面は、第１主面の反対側に位置している。基底面転位は、第１主面に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位、を有している。第１主面から第２主面に向かって１５μｍ離れかつ第１主面に対向する長方形領域を第１領域とし、第２主面から第１主面に向かって１５μｍ離れかつ第１領域に対向する長方形領域を第２領域とし、第１領域および第２領域の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、第１領域および第２領域の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、第１領域と第２領域との間に位置しかつ第１主面に平行な任意の長方形領域において、線状転位の数は、３０本以下である。
図１は、本実施形態に係る炭化珪素基板の構成を示す平面模式図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。 図３は、第２主面の構成を示す平面模式図である。 図４は、図１の領域ＩＶの拡大平面図である。 図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面模式図である。 図６は、第３領域のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。 図７は、第１領域のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。 図８は、第２領域のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。 図９は、Ｘ線セクショントポグラフ画像の測定方法を概略的に示す模式図である。 図１０は、両面機械研磨を行う工程を示す模式図である。 図１１は、上定盤の下降速度を測定する状態を示す断面模式図である。 図１２は、ロードセルの配置状態を示す平面模式図である。 図１３は、エアシリンダを加圧している状態を示す断面模式図である。 図１４は、エアシリンダを減圧している状態を示す断面模式図である。 図１５は、ロードセル値と、設定エア圧との関係を示す図である。 図１６は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を概略的に示すフローチャートである。 図１７は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す断面模式図である。 図１８は、ボディ領域を形成する工程を示す断面模式図である。 図１９は、ソース領域を形成する工程を示す断面模式図である。 図２０は、炭化珪素エピタキシャル層の第３主面にトレンチを形成する工程を示す断面模式図である。 図２１は、ゲート絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。 図２２は、ゲート電極および層間絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。 図２３は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置の構成を示す断面模式図である。
[本開示が解決しようとする課題]
　本開示の目的は、炭化珪素エピタキシャル基板の反り量が大きくなることを抑制することである。
[本開示の効果]
　本開示によれば、炭化珪素エピタキシャル基板の反り量が大きくなることを抑制することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　（１）本開示に係る炭化珪素基板１００は、第１主面１と、第２主面２と、基底面転位４と、を備えている。第２主面２は、第１主面１の反対側に位置している。基底面転位４は、第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位９、を有している。第１主面１から第２主面２に向かって１５μｍ離れかつ第１主面１に対向する長方形領域を第１領域３１とし、第２主面２から第１主面１に向かって１５μｍ離れかつ第１領域３１に対向する長方形領域を第２領域３２とし、第１領域３１および第２領域３２の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、第１領域３１および第２領域３２の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、第１領域３１と第２領域３２との間に位置しかつ第１主面１に平行な任意の長方形領域において、線状転位９の数は、３０本以下である。
　（２）上記（１）に係る炭化珪素基板１００によれば、線状転位９の数は、Ｘ線セクショントポグラフィーを用いて決定されてもよい。
　（３）上記（１）または（２）に係る炭化珪素基板１００によれば、第１領域３１および第２領域３２の各々における線状転位９の数は、５本以下であってもよい。
　（４）上記（１）から（３）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、第１領域３１の線状転位９の数を第２領域３２における線状転位９の数で割った値は、０．５よりも大きく２よりも小さくてもよい。
　（５）上記（１）から（４）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、第１主面１における基底面転位４の面密度は、１０個／ｃｍ2以上５００個／ｃｍ2以下であってもよい。
　（６）上記（１）から（５）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、第１主面１の第１正方領域６１において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、第２主面２の第２正方領域６２において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、第１正方領域６１および第２正方領域６２の各々の一辺の長さは、５０μｍであってもよい。
　（７）上記（１）から（６）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、第１主面１の最大径は、１００ｍｍ以上であってもよい。
　（８）上記（１）から（７）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、第１主面１は、｛０００１｝面に対して８°以下のオフ角度で傾斜していてもよい。
　（９）上記（１）から（８）のいずれかに係る炭化珪素基板１００によれば、炭化珪素基板１００の厚みは、２００μｍ以上９００μｍ以下であってもよい。
　（１０）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板２００は、上記（１）から（９）のいずれかに係る炭化珪素基板１００と、炭化珪素基板１００上に設けられた炭化珪素エピタキシャル層２０と、を備えていてもよい。
　（１１）本開示に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。上記（１０）に記載の炭化珪素エピタキシャル基板２００が準備される。炭化珪素エピタキシャル基板２００が加工される。
［本開示の実施形態の詳細］
　以下、図面に基づいて本開示の実施形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また、負の指数については、結晶学上、”－”（バー）を数字の上に付けることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号を付けている。
　＜炭化珪素基板＞
　まず、本実施形態に係る炭化珪素基板１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る炭化珪素基板１００の構成を示す平面模式図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。
　図１および図２に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素基板１００は、第１主面１と、第２主面２と、外周側面５とを主に有している。第２主面２は、第１主面１と反対側にある。外周側面５は、第１主面１および第２主面２の各々に連なっている。
　図１に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１主面１は、第１方向１０１および第２方向１０２の各々に沿って拡がっている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第２方向１０２は、第１方向１０１に対して垂直な方向である。外周側面５は、たとえばオリエンテーションフラット７と、円弧状部８とを有している。
　図１に示されるように、オリエンテーションフラット７は、第１主面１に対して垂直な方向に見て、直線状である。オリエンテーションフラット７は、第１方向１０１に沿って延在している。円弧状部８は、オリエンテーションフラット７に連なっている。円弧状部８は、第１主面１に対して垂直な方向に見て、円弧状である。
　第１方向１０１は、たとえば＜１１－２０＞方向である。第１方向１０１は、たとえば[１１－２０]方向であってもよい。第１方向１０１は、＜１１－２０＞方向を第１主面１に射影した方向であってもよい。別の観点から言えば、第１方向１０１は、たとえば＜１１－２０＞方向成分を含む方向であってもよい。
　第２方向１０２は、たとえば＜１－１００＞方向である。第２方向１０２は、たとえば［１－１００］方向であってもよい。第２方向１０２は、たとえば＜１－１００＞方向を第１主面１に射影した方向であってもよい。別の観点から言えば、第２方向１０２は、たとえば＜１－１００＞方向成分を含む方向であってもよい。
　第１主面１は、｛０００１｝面に対して傾斜した面である。｛０００１｝面に対する傾斜角（オフ角度θ１）は、たとえば８°以下である。第１主面１の傾斜方向（オフ方向）は、たとえば＜１１－２０＞方向である。オフ角度θ１は、特に限定されないが、たとえば１°以上であってもよいし、２°以上であってもよい。オフ角度θ１は、特に限定されないが、たとえば７°以下であってもよいし、６°以下であってもよい。
　第１主面１の最大径Ｗ１は、たとえば１００ｍｍ（４インチ）以上である。第１主面１の最大径Ｗ１は、１５０ｍｍ（６インチ）以上でもあってもよいし、２００ｍｍ（８インチ）以上でもよい。第１主面１の最大径Ｗ１は、特に限定されない。第１主面１の最大径Ｗ１は、たとえば４００ｍｍ（１６インチ）以下であってもよい。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１主面１の最大径Ｗ１は、外周側面５上の異なる２点間の最長直線距離である。
　なお本明細書において、４インチは、１００ｍｍ又は１０１．６ｍｍ（４インチ×２５．４ｍｍ／インチ）のことである。６インチは、１５０ｍｍ又は１５２．４ｍｍ（６インチ×２５．４ｍｍ／インチ）のことである。８インチは、２００ｍｍ又は２０３．２ｍｍ（８インチ×２５．４ｍｍ／インチ）のことである。１６インチは、４００ｍｍ又は４０６．４ｍｍ（１６インチ×２５．４ｍｍ／インチ）のことである。
　図２に示されるように、炭化珪素基板１００は、複数の基底面転位４を有している。複数の基底面転位４の一部は、第１主面１に露出していてもよい。複数の基底面転位４の一部は、第２主面２に露出していてもよい。複数の基底面転位４の一部は、外周側面５に露出していてもよい。
　第１主面１における基底面転位４の面密度は、たとえば１０個／ｃｍ2以上５００個／ｃｍ2以下である。第１主面１における基底面転位４の面密度は、特に限定されない。第１主面１における基底面転位４の面密度は、たとえば３０個／ｃｍ2以上であってもよいし、５０個／ｃｍ2以上であってもよい。第１主面１における基底面転位４の面密度は、たとえば４００個／ｃｍ2以下であってもよいし、３００個／ｃｍ2以下であってもよい。
　第１主面１における基底面転位４の面密度は、たとえば溶融エッチング法によって特定することができる。溶融エッチング法においては、たとえば水酸化カリウム（ＫＯＨ）融液が用いられる。ＫＯＨ融液の温度は、５００℃以上５５０℃以下程度とする。エッチング時間は、５分以上１０分以下程度とする。炭化珪素基板１００をＫＯＨ融液に浸漬させることにより、炭化珪素基板１００の第１主面１において、基底面転位４に起因して形成される特定形状を有するエッチピットが形成される。当該エッチピットの数を測定領域の面積で割った値は、基底面転位４の面密度とされる。
　炭化珪素基板１００の厚み（第１厚みＴ１）は、たとえば２００μｍ以上９００μｍ以下である。第１厚みＴ１は、特に限定されない。第１厚みＴ１は、たとえば３００μｍ以上であってもよいし、４００μｍ以上であってもよい。第１厚みＴ１は、たとえば８００μｍ以下であってもよいし、７００μｍ以下であってもよいし、６００μｍ以下であってもよい。炭化珪素基板１００の厚み方向は、第３方向１０３である。第３方向１０３は、第１方向および第２方向の各々に対して垂直である。
　図１に示されるように、第１主面１は、第１正方領域６１を有している。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１正方領域６１は、正方形である。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１正方領域６１の一辺の長さは、５０μｍである。第１正方領域６１は、第１方向１０１に平行な第１辺と、第２方向１０２な第２辺とを有している。
　第１主面１の第１正方領域６１において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下である。Ｓａとして規定される算術平均高さは、特に限定されない。Ｓａとして規定される算術平均高さは、たとえば０．０１ｎｍ以上であってもよいし、０．０５ｎｍ以上であってもよい。Ｓａとして規定される算術平均高さは、たとえば０．２５ｎｍ以下であってもよいし、０．２ｎｍ以下であってもよい。
　図３は、第２主面２の構成を示す平面模式図である。図３に示されるように、第２主面２は、第２正方領域６２を有している。第２主面２に対して垂直な方向に見て、第２正方領域６２は、正方形である。第２主面２に対して垂直な方向に見て、第２正方領域６２の一辺の長さは、５０μｍである。第２正方領域６２は、第１方向１０１に平行な第３辺と、第２方向１０２な第４辺とを有している。
　第２主面２の第２正方領域６２において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下である。Ｓａとして規定される算術平均高さは、特に限定されない。Ｓａとして規定される算術平均高さは、たとえば０．０１ｎｍ以上であってもよいし、０．０５ｎｍ以上であってもよい。Ｓａとして規定される算術平均高さは、たとえば０．２５ｎｍ以下であってもよいし、０．２ｎｍ以下であってもよい。
　次に、Ｓａとして規定される算術平均高さの測定方法について説明する。
　Ｓａとして規定される算術平均高さは、二次元の算術平均粗さであるＲａを三次元に拡張したパラメータである。Ｓａとして規定される算術平均高さは、国際規格ＩＳＯ２５１７８に規定されている三次元表面性状パラメータである。Ｓａとして規定される算術平均高さは、たとえば白色干渉顕微鏡により測定することができる。白色干渉顕微鏡として、たとえばニコン社製のＢＷ－Ｄ５０７を用いることができる。対物レンズの倍率は、たとえば２０倍である。Ｓａとして規定される算術平均高さは、外周側面５から５ｍｍ以内の領域を除いた第１主面１および第２主面２の各々の領域において測定される（エッジエクスクルージョン）。
　図４は、図１の領域ＩＶの拡大平面図である。図４に示されるように、炭化珪素基板１００は、長方形領域３０を有している。長方形領域３０は、短辺と、長辺とを有している。第１主面１に垂直な方向に見て、短辺は、第１方向１０１に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、短辺の長さ（第１長さＡ１）は、６．３ｍｍである。第１主面１に垂直な方向に見て、長辺は、第２方向１０２に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、長辺の長さ（第２長さＡ２）は、１６．７ｍｍである。
　図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面模式図である。図５に示される断面は、第１主面１に対して垂直である。別の観点から言えば、図５に示される断面は、第１方向１０１および第３方向１０３の各々に対して平行である。
　図５に示されるように、炭化珪素基板１００は、第１領域３１と、第２領域３２と、第３領域３３と、第４領域３４と、第５領域３５とを有している。第１領域３１は、第１主面１から第２主面２に向かって１５μｍ離れた長方形領域である。第３方向１０３において、第１主面１から第１領域３１までの距離（第１距離Ｄ１）は、１５μｍである。第１領域３１は、第１主面１に対向している。
　第２領域３２は、第２主面２から第１主面１に向かって１５μｍ離れた長方形領域である。第３方向１０３において、第２主面２から第２領域３２までの距離（第２距離Ｄ２）は、１５μｍである。第２領域３２は、第１領域３１に対向している。別の観点から言えば、第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１領域３１の形状は、第２領域３２の形状と一致する。
　第３領域３３は、第１主面１と第２主面２との中間に位置する長方形領域である。第１主面１と第３領域３３との距離は、第２主面２と第３領域３３との距離と同じである。第４領域３４は、第１主面１から第２主面２に向かって８５μｍ離れた長方形領域である。第５領域３５は、第１主面１から第２主面２に向かって２４０μｍ離れた長方形領域である。
　図６は、第３領域３３のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。第１主面１に垂直な方向に見て、第３領域３３の短辺は、第１方向１０１に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第３領域３３の短辺の長さは、第１長さＡ１である。第１主面１に垂直な方向に見て、第３領域３３の長辺は、第２方向１０２に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第３領域３３の長辺の長さは、第２長さＡ２である。
　図６に示されるように、第３領域３３には、線状転位９が存在している。第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状転位９は、線状に延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状転位９の長さ（第３長さＡ３）は、１ｍｍ以上である。線状転位９は、基底面転位４の１種である。言い換えれば、第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ長さが１ｍｍ以上である基底面転位４は、線状転位９とされる。つまり、基底面転位４は、線状転位９と、非線状転位６とに分類される。非線状転位６は、線状に延びているが長さが１ｍｍ未満、または、線状に延びていない（たとえば湾曲している）基底面転位４とされる。
　図６に示されるように、第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、たとえば第１方向１０１に沿って延びていてもよいし、第１方向１０１および第２方向１０２の各々に対して傾斜する方向に延びていてもよい。第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、第１方向１０１に対して６０°傾斜した方向に延びていてもよい。第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、たとえば第１方向１０１に沿って延びる第１線状転位部９１と、第１方向１０１に対して６０°傾斜した方向に延びる第２線状転位部９２とを有している。
　図７は、第１領域３１のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。第１主面１に垂直な方向に見て、第１領域３１の短辺は、第１方向１０１に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１領域３１の短辺の長さは、第１長さＡ１である。第１主面１に垂直な方向に見て、第１領域３１の長辺は、第２方向１０２に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第１領域３１の長辺の長さは、第２長さＡ２である。
　図７に示されるように、第１領域３１には、線状転位９が存在している。第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、第１方向１０１および第２方向１０２の各々に対して傾斜する方向に延びていてもよい。第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、第１方向１０１に対して６０°傾斜した方向に延びていてもよい。第１領域３１には、貫通転位１９が存在していてもよい。第１主面１に垂直な方向に見て、貫通転位１９は、たとえば点状である。
　図８は、第２領域３２のＸ線セクショントポグラフ画像の模式図である。第１主面１に垂直な方向に見て、第２領域３２の短辺は、第１方向１０１に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第２領域３２の短辺の長さは、第１長さＡ１である。第１主面１に垂直な方向に見て、第２領域３２の長辺は、第２方向１０２に沿って延びている。第１主面１に対して垂直な方向に見て、第２領域３２の長辺の長さは、第２長さＡ２である。
　図８に示されるように、第２領域３２には、線状転位９が存在している。第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、第２方向１０２に延びていてもよい。別の観点から言えば、第１主面１に垂直な方向に見て、線状転位９は、たとえば第２方向１０２に沿って延びる第３線状転位部９３を有していてもよい。
　本実施形態に係る炭化珪素基板１００によれば、第１領域３１と第２領域３２との間に位置しかつ第１主面１に平行な任意の長方形領域において、線状転位９の数は、３０本以下である。具体的には、第１領域３１、第２領域３２、第３領域３３、第４領域３４および第５領域３５の各々において、線状転位９の数は、３０本以下である。第１領域３１と第２領域３２との間に位置する任意の長方形領域における線状転位９の数の上限は、特に限定されないが、たとえば２５本以下であってもよいし、２０本以下であってもよいし、１５本以下であってもよい。
　第１領域３１および第２領域３２の各々における線状転位９の数は、第３領域３３における線状転位９の数よりも少なくてもよい。具体的には、第１領域３１および第２領域３２の各々における線状転位９の数は、５本以下であってもよい。第１領域３１および第２領域３２の各々における線状転位９の数は、特に限定されない。第１領域３１および第２領域３２の各々における線状転位９の数は、たとえば４本以下であってもよいし、３本以下であってもよい。第３領域３３における線状転位９の数は、たとえば６本以上であってもよいし、８本以上であってもよい。
　第１領域３１の線状転位９の数は、第２領域３２における線状転位９の数と同程度である。具体的には、第１領域３１の線状転位９の数を第２領域３２における線状転位９の数で割った値は、０．５よりも大きく２よりも小さくてもよい。第１領域３１の線状転位９の数を第２領域３２における線状転位９の数で割った値は、０．６よりも大きく５／３よりも小さくてもよいし、０．８よりも大きく１．２５よりも小さくてもよい。
　次に、線状転位９の測定方法について説明する。
　線状転位９の数は、たとえばＸ線セクショントポグラフィーを用いて決定される。Ｘ線セクショントポグラフ装置として、リガク社製のＸＲＴｍｉｃｒｏｎを用いることができる。入射Ｘ線源は、モリブデン（Ｍｏ）とする。露光時間は、１画素あたり４０秒とする。回折ベクトルｇは、＜２２－４０＞とする。画像のビニングは、１×１（５．４μｍ×５．４μｍ）とする。入射Ｘ線のスリット幅は、０．０２ｍｍとする。測定方法は、透過法とする。
　図９は、Ｘ線セクショントポグラフ画像の測定方法を概略的に示す模式図である。図９に示されるように、入射Ｘ線１０４は、第２主面２側から炭化珪素基板１００に対して照射される。炭化珪素基板１００からの回折Ｘ線は、第１主面１側に配置されている検出器（図示せず）により検出される。入射角θ２は、３１．３２°とする。回折角θ３は、５４．９９°とする。Ｘ線セクショントポグラフ画像において、第１領域３１、第２領域３２、第３領域３３、第４領域３４および第５領域３５の各々からの回線Ｘ線１０５を検出することにより、第１領域３１、第２領域３２、第３領域３３、第４領域３４および第５領域３５の各々のＸ線セクショントポグラフ画像が取得される。第３方向１０３において、測定深さの幅は、４．６μｍである。言い換えれば、Ｘ線セクショントポグラフ画像においては、各領域から±２．３μｍの範囲にある線状転位９が観測される。
　Ｘ線セクショントポグラフ画像において、検出された回折Ｘ線の強度が高い部分は濃く（黒色）表示される。反対に、検出された回折Ｘ線の強度が低い部分は薄く（白色）表示される。炭化珪素基板１００の内部に歪み部分があると、回折Ｘ線の強度が高くなる。そのため、Ｘ線セクショントポグラフ画像において、加工ダメージを受けている部分は、濃く（黒く）表示される。線状転位９は、基底面転位４に対して両面研磨時における加工ダメージが加えられて形成されている。線状転位９は、Ｘ線セクショントポグラフ画像において、濃く太い直線として表示される。
　図６に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状転位９の長さ（第３長さＡ３）は、１ｍｍ以上である。第３長さＡ３は、２ｍｍ以上であってもよいし、３ｍｍ以上であってもよい。第３長さＡ３は、２０ｍｍ以下であってもよいし、１０ｍｍ以下であってもよい。図６に示されるように、第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状転位９の幅Ａ４は、５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
　＜炭化珪素基板の製造方法＞
　次に、本実施形態に係る炭化珪素基板１００の製造方法について説明する。
　まず、結晶成長工程が実施される。具体的には、昇華法を用いて炭化珪素単結晶が形成される。次に、炭化珪素単結晶がソーワイヤーによって複数の炭化珪素基板１００に切り出される。
　次に、両面機械研磨工程が実施される。図１０は、両面機械研磨を行う工程を示す模式図である。図１０に示されるように、両面機械研磨装置３００は、上定盤３０１と、下定盤３０２と、上研磨布３０３と、下研磨布３０４と、加圧ヘッド３０５と、エアシリンダ３０６と、インターナルギア３０７と、サンギア３０８と、キャリヤ３０９と、を主に有している。上研磨布３０３は、上定盤３０１の下面に取り付けられている。下研磨布３０４は、下定盤３０２の上面に取り付けられている。加圧ヘッド３０５は、上定盤３０１上に設けられている。エアシリンダ３０６は、加圧ヘッド３０５に対して圧力を印加することができる。
　図１０に示されるように、複数の炭化珪素基板１００の各々は、キャリヤ３０９に取り付けられる。複数の炭化珪素基板１００は、上研磨布３０３と、下研磨布３０４との間に配置される。次に、炭化珪素基板１００と上研磨布３０３との間および炭化珪素基板１００と下研磨布３０４との間にスラリーが導入される。スラリーは、たとえばダイヤモンド砥粒と水とを含む。ダイヤモンド砥粒の径は、たとえば１μｍ以上３μｍ以下である。以上により、炭化珪素基板１００の両面に対して機械研磨が行われる。
　両面機械研磨工程においては、上定盤３０１が上下方向に振動する。上定盤３０１が上下方向に振動すると、炭化珪素基板１００に印加される研磨圧力は、所定の圧力から瞬間的に変動する。研磨圧力を所定の圧力へ回復させるためには、上定盤３０１の圧力を制御するエアシリンダ３０６の追従性の向上が必要となる。
　エアシリンダ３０６の追従性が十分良好でない場合には、上定盤３０１が上側に移動した後、炭化珪素基板１００側に降りてくるまでの時間が長くなる。この場合、上研磨布３０３と下研磨布３０４との隙間が大きくなるため、上定盤３０１の上下方向の振動幅が大きくなる。特に、炭化珪素基板１００を機械研磨する場合には、シリコン基板を機械研磨する場合と比較して、上定盤３０１に印加される荷重が大きい。上定盤３０１の上下方向の振動幅が大きくなると、上定盤３０１が炭化珪素基板１００上に降下する際、炭化珪素基板１００に対して瞬間的に大きな荷重が印加される。これにより、炭化珪素基板１００の内部にダメージ層が形成される。
　本実施形態に係る両面機械研磨工程においては、上定盤３０１を特定の速度範囲で降下させる。具体的には、上定盤３０１と下定盤３０２との距離が１５ｃｍである位置から上定盤３０１を降下させた際に、ロードセルに印加される圧力が０．５Ｎになるまでの時間が１０秒以上４０秒以内となるように、上定盤３０１の下降速度が制御される。
　図１１は、上定盤３０１の下降速度を測定する状態を示す断面模式図である。図１２は、ロードセルの配置状態を示す平面模式図である。図１１に示されるように、ロードセル３１０は、下定盤３０２上に配置される。図１２に示されるように、インターナルギア３０７は、下定盤３０２の外周に配置されている。サンギア３０８は、インターナルギア３０７に取り囲まれている。２つのロードセル３１０の各々と下定盤３０２の中心とを繋ぐ線分の角度が１２０°となるように、３つのロードセル３１０が配置される。３つのロードセル３１０は、０°、１２０°および２４０°の位置に配置される。
　図１１に示されるように、上定盤３０１と下定盤３０２との距離が１５ｃｍとなるように、上定盤３０１と下定盤３０２とが配置される。次に、上定盤３０１を降下させる。図１３は、エアシリンダ３０６を加圧している状態を示す断面模式図である。図１３に示されるように、上定盤３０１はロードセル３１０に接触した後、エアシリンダ３０６により上定盤３０１はさらに加圧される。ロードセル３１０を用いて、上定盤３０１からロードセル３１０に印加される圧力が測定される。３つのロードセル３１０で測定される圧力の合計が０．５Ｎになった時点で、圧力の測定が終了する。上定盤３０１の降下速度は、たとえばエアシリンダ３０６の動きを制御することにより制御される。
　図１４は、エアシリンダ３０６を減圧している状態を示す断面模式図である。図１４に示されるように、エアシリンダ３０６を減圧すると、上定盤３０１に印加される圧力が低減する。上定盤３０１は、下定盤３０２から離れる方向に移動する。ロードセル３１０に印加される圧力は徐々に減少する。
　図１５は、ロードセル値と、設定エア圧との関係を示す図である。図１５に示されるように、エアシリンダ３０６の設定エア圧が０の場合、ロードセル３１０によって測定される圧力（ロードセル値）は、０である。設定エア圧を増加させるにつれて、ロードセル値は増加する。エアシリンダ３０６を加圧している状態において、設定エア圧が第１圧力Ｃ１になった場合におけるロードセル値は第１値Ｂ１１である。第１圧力Ｃ１は、２００ｇ／ｃｍ2である。
　エアシリンダ３０６をさらに加圧し、設定エア圧が第２圧力Ｃ２になった場合におけるロードセル値は第２値Ｂ２１である。第２圧力Ｃ２は、１０００ｇ／ｃｍ2である。エアシリンダ３０６をさらに加圧し、設定エア圧が第３圧力Ｃ３になった場合におけるロードセル値は第３値Ｂ３である。第３圧力Ｃ３は、たとえば１２００ｇ／ｃｍ2である。
　次に、エアシリンダ３０６を減圧する。エアシリンダ３０６を減圧している状態において、設定エア圧が第２圧力Ｃ２になった場合におけるロードセル値は第４値Ｂ２２である。第４値Ｂ２２は、第２値Ｂ２１よりも大きい。第４値Ｂ２２と第２値Ｂ２１との差の絶対値を第２圧力Ｃ２で割った値は、５％以内である。言い換えれば、第４値Ｂ２２と第２値Ｂ２１との差の絶対値は、５０ｇ／ｃｍ2以内である。
　エアシリンダ３０６をさらに減圧し、設定エア圧が第１圧力Ｃ１になった場合におけるロードセル値は第５値Ｂ１２である。第５値Ｂ１２は、第１値Ｂ１１よりも大きい。第５値Ｂ１２と第１値Ｂ１１との差の絶対値を第１圧力Ｃ１で割った値は、５％以内である。言い換えれば、第５値Ｂ１２と第１値Ｂ１１との差の絶対値は、１０ｇ／ｃｍ2以内である。
　以上のように、本実施形態に係る両面機械研磨工程においては、加圧および減圧のヒステリシスが低減されている。具体的には、エアシリンダ３０６の設定圧力が２００ｇ／ｃｍ2以上１０００ｇ／ｃｍ2以下の範囲において、上定盤３０１に印加される減圧時の圧力と、上定盤３０１に印加される加圧時の圧力との差が、エアシリンダ３０６の設定圧力の５％以内となるように、エアシリンダ３０６が制御される。
　次に、仕上げ化学機械研磨工程が実施される。化学機械研磨工程においては、研磨液を用いて炭化珪素基板１００に対して化学機械研磨が行われる。研磨液は、たとえば砥粒と、酸化剤とを有している。砥粒は、たとえばコロイダルシリカである。酸化剤は、たとえば過酸化水素水、過マンガン酸塩、硝酸塩または次亜塩素酸塩などである。研磨液は、たとえばフジミインコーポレーテッド製のＤＳＣ－０９０２である。研磨布は、たとえばニッタ・ハース製の不織布（ＳＵＢＡ８００）である。
　炭化珪素基板１００は、研磨ヘッド（図示せず）に取り付けられる。炭化珪素基板１００は、研磨布（図示せず）に対向するように配置される。炭化珪素基板１００と研磨布との間に、砥粒を含む研磨液が供給される。研磨ヘッドの回転数は、たとえば６０ｒｐｍである。研磨布が設けられた定盤の回転数は、たとえば６０ｒｐｍである。平均加工面圧は、たとえば４５０ｇ／ｃｍ２である。研磨液の流量は、たとえば毎分２リットルである。以上により、本実施形態に係る炭化珪素基板１００（図１）が得られる。
　＜炭化珪素半導体装置の製造方法＞
　次に、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置４００の製造方法について説明する。図１６は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置４００の製造方法を概略的に示すフローチャートである。図１６に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置４００の製造方法は、炭化珪素エピタキシャル基板２００を準備する工程（Ｓ１）と、炭化珪素エピタキシャル基板２００を加工する工程（Ｓ２）とを主に有している。
　まず、炭化珪素エピタキシャル基板２００を準備する工程（Ｓ１）が実施される。炭化珪素エピタキシャル基板２００を準備する工程（Ｓ１）においては、まず、本実施形態に係る炭化珪素基板１００が準備される（図１参照）。
　次に、炭化珪素基板１００上に炭化珪素エピタキシャル層２０が形成される。具体的には、炭化珪素基板１００の第１主面１上に炭化珪素エピタキシャル層２０がエピタキシャル成長により形成される。エピタキシャル成長においては、原料ガスとしてたとえばシラン（ＳｉＨ4）およびプロパン（Ｃ3Ｈ8）が用いられ、キャリアガスとして水素（Ｈ2）が用いられる。エピタキシャル成長の温度は、たとえば１４００℃以上１７００℃以下程度である。エピタキシャル成長において、たとえば窒素などのｎ型不純物が、炭化珪素エピタキシャル層２０に導入される。以上により、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板２００が準備される。
　図１７は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板２００の構成を示す断面模式図である。図１７に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板２００は、炭化珪素基板１００と、炭化珪素エピタキシャル層２０とを有している。炭化珪素エピタキシャル層２０は、炭化珪素基板１００上に設けられている。
　炭化珪素エピタキシャル層２０は、バッファ層４１と、ドリフト層４２とを有していてもよい。バッファ層４１は、炭化珪素基板１００に接している。ドリフト層４２は、バッファ層４１上に設けられている。ドリフト層４２が含む窒素濃度は、バッファ層４１が含む窒素濃度よりも低くてもよい。ドリフト層４２は、第３主面３を有している。第３主面３は、炭化珪素エピタキシャル基板２００の表面を構成する。
　次に、炭化珪素エピタキシャル基板２００を加工する工程（Ｓ２）が実施される。具体的には、炭化珪素エピタキシャル基板２００に対して以下のような加工が行われる。まず、炭化珪素エピタキシャル基板２００に対してイオン注入が行われる。
　図１８は、ボディ領域を形成する工程を示す断面模式図である。ボディ領域を形成する工程において、炭化珪素エピタキシャル層２０の第３主面３に対して、たとえばアルミニウムなどのｐ型不純物がイオン注入される。これにより、ｐ型の導電型を有するボディ領域１１３が形成される。ボディ領域１１３が形成されなかった部分は、ドリフト層４２およびバッファ層４１となる。ボディ領域１１３の厚みは、たとえば０．９μｍである。炭化珪素エピタキシャル層２０は、バッファ層４１と、ドリフト層４２と、ボディ領域１１３とを含む。
　次に、ソース領域を形成する工程が実施される。図１９は、ソース領域を形成する工程を示す断面模式図である。具体的には、ボディ領域１１３に対して、たとえばリンなどのｎ型不純物がイオン注入される。これにより、ｎ型の導電型を有するソース領域１１４が形成される。ソース領域１１４の厚みは、たとえば０．４μｍである。ソース領域１１４が含むｎ型不純物の濃度は、ボディ領域１１３が含むｐ型不純物の濃度よりも高い。
　次に、ソース領域１１４に対して、たとえばアルミニウムなどのｐ型不純物がイオン注入されることにより、コンタクト領域１１８が形成される。コンタクト領域１１８は、ソース領域１１４およびボディ領域１１３を貫通し、ドリフト層４２に接するように形成される。コンタクト領域１１８が含むｐ型不純物の濃度は、ソース領域１１４が含むｎ型不純物の濃度よりも高い。
　次に、イオン注入された不純物を活性化するため活性化アニールが実施される。活性化アニールの温度は、たとえば１５００℃以上１９００℃以下である。活性化アニールの時間は、たとえば３０分程度である。活性化アニールの雰囲気は、たとえばアルゴン雰囲気である。
　次に、炭化珪素エピタキシャル層２０の第３主面３にトレンチを形成する工程が実施される。図２０は、炭化珪素エピタキシャル層２０の第３主面３にトレンチを形成する工程を示す断面模式図である。ソース領域１１４およびコンタクト領域１１８から構成される第３主面３上に、開口を有するマスク１１７が形成される。マスク１１７を用いて、ソース領域１１４と、ボディ領域１１３と、ドリフト層４２の一部とがエッチングにより除去される。エッチングの方法としては、たとえば誘導結合プラズマ反応性イオンエッチングを用いることができる。具体的には、たとえば反応ガスとしてＳＦ6またはＳＦ6とＯ2との混合ガスを用いた誘導結合プラズマ反応性イオンエッチングが用いられる。エッチングにより、第３主面３に凹部が形成される。
　次に、凹部において熱エッチングが行われる。熱エッチングは、第３主面３上にマスク１１７が形成された状態で、たとえば、少なくとも１種類以上のハロゲン原子を有する反応性ガスを含む雰囲気中での加熱によって行い得る。少なくとも１種類以上のハロゲン原子は、塩素（Ｃｌ）原子およびフッ素（Ｆ）原子の少なくともいずれかを含む。当該雰囲気は、たとえば、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳＦ6またはＣＦ4を含む。たとえば、塩素ガスと酸素ガスとの混合ガスを反応ガスとして用い、熱処理温度を、たとえば７００℃以上１０００℃以下として、熱エッチングが行われる。なお、反応ガスは、上述した塩素ガスと酸素ガスとに加えて、キャリアガスを含んでいてもよい。キャリアガスとしては、たとえば窒素ガス、アルゴンガスまたはヘリウムガスなどを用いることができる。
　図２０に示されるように、熱エッチングにより、第３主面３にトレンチ５６が形成される。トレンチ５６は、側壁面５３と、底壁面５４とにより規定される。側壁面５３は、ソース領域１１４と、ボディ領域１１３と、ドリフト層４２とにより構成される。底壁面５４は、ドリフト層４２により構成される。次に、マスク１１７が第３主面３から除去される。
　次に、ゲート絶縁膜を形成する工程が実施される。図２１は、ゲート絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。具体的には、第３主面３にトレンチ５６が形成された炭化珪素エピタキシャル基板２００が、酸素を含む雰囲気中において、たとえば１３００℃以上１４００℃以下の温度で加熱される。これにより、底壁面５４においてドリフト層４２と接し、側壁面５３においてドリフト層４２、ボディ領域１１３およびソース領域１１４の各々に接し、かつ第３主面３においてソース領域１１４およびコンタクト領域１１８の各々と接するゲート絶縁膜１１５が形成される。
　次に、ゲート電極を形成する工程が実施される。図２２は、ゲート電極および層間絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。ゲート電極１２７は、トレンチ５６の内部においてゲート絶縁膜１１５に接するように形成される。ゲート電極１２７は、トレンチ５６の内部に配置され、ゲート絶縁膜１１５上においてトレンチ５６の側壁面５３および底壁面５４の各々と対面するように形成される。ゲート電極１２７は、たとえばＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。
　次に、層間絶縁膜１２６が形成される。層間絶縁膜１２６は、ゲート電極１２７を覆い、かつゲート絶縁膜１１５と接するように形成される。層間絶縁膜１２６は、たとえば化学気相成長法により形成される。層間絶縁膜１２６は、たとえば二酸化珪素を含む材料により構成される。次に、ソース領域１１４およびコンタクト領域１１８上に開口部が形成されるように、層間絶縁膜１２６およびゲート絶縁膜１１５の一部がエッチングされる。これにより、コンタクト領域１１８およびソース領域１１４がゲート絶縁膜１１５から露出する。
　次に、ソース電極を形成する工程が実施される。ソース電極１１６は、ソース領域１１４およびコンタクト領域１１８の各々に接するように形成される。ソース電極１１６は、たとえばスパッタリング法により形成される。ソース電極１１６は、たとえばＴｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）およびＳｉ（シリコン）を含む材料から構成されている。
　次に、合金化アニールが実施される。具体的には、ソース領域１１４およびコンタクト領域１１８の各々と接するソース電極１１６が、たとえば９００℃以上１１００℃以下の温度で５分程度保持される。これにより、ソース電極１１６の少なくとも一部がシリサイド化する。これにより、ソース領域１１４とオーミック接合するソース電極１１６が形成される。ソース電極１１６は、コンタクト領域１１８とオーミック接合してもよい。
　次に、ソース配線１１９が形成される。ソース配線１１９は、ソース電極１１６と電気的に接続される。ソース配線１１９は、ソース電極１１６および層間絶縁膜１２６を覆うように形成される。
　次に、ドレイン電極を形成する工程が実施される。まず、第２主面２において、炭化珪素基板１００が研磨される。これにより、炭化珪素基板１００の厚みが薄くなる。次に、ドレイン電極１２３が形成される。ドレイン電極１２３は、第２主面２と接するように形成される。以上により、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置４００が製造される。
　図２３は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置の構成を示す断面模式図である。炭化珪素半導体装置４００は、たとえばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。炭化珪素半導体装置４００は、炭化珪素エピタキシャル基板２００と、ゲート電極１２７と、ゲート絶縁膜１１５と、ソース電極１１６と、ドレイン電極１２３と、ソース配線１１９と、層間絶縁膜１２６とを主に有している。炭化珪素エピタキシャル基板２００は、バッファ層４１と、ドリフト層４２と、ボディ領域１１３と、ソース領域１１４と、コンタクト領域１１８とを有している。炭化珪素半導体装置４００は、たとえばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等であってもよい。
　次に、本実施形態の炭化珪素基板１００、炭化珪素エピタキシャル基板２００および炭化珪素半導体装置４００の製造方法の作用効果について説明する。
　炭化珪素インゴットをスライスする際、炭化珪素基板１００の第１主面１および第２主面２の各々において加工ダメージ層が生じる。当該炭化珪素基板１００に対して両面機械研磨を行うと、定盤の振動により加工ダメージ層が炭化珪素基板１００の厚み方向の中央付近にまで伸展する。加工ダメージ層の厚みが大きいため、炭化珪素基板１００に対して仕上げ研磨を行った場合であっても、加工ダメージ層を完全に除去することはできない。内部に加工ダメージ層が残存している炭化珪素基板１００上にエピタキシャル層を形成すると、炭化珪素エピタキシャル基板２００の反り量が大きくなる。
　発明者は、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展することを抑制する方策について鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。
　第１に、発明者は、研磨ヘッド（上定盤３０１）の下降速度に着目した。具体的には、両面機械研磨工程においては、上定盤３０１が上下方向に振動する。上定盤３０１が上下方向に振動すると、炭化珪素基板１００に印加される研磨圧力は、所定の圧力から瞬間的に変動する。研磨圧力を所定の圧力へ回復させるためには、上定盤３０１の圧力を制御するエアシリンダ３０６の追従性の向上が必要となる。
　エアシリンダ３０６の追従性が十分良好でない場合には、上定盤３０１が上側に移動した後、炭化珪素基板１００側に降りてくるまでの時間が長くなる。この場合、上研磨布３０３と下研磨布３０４との隙間が大きくなるため、上定盤３０１の上下方向の振動幅が大きくなる。特に、炭化珪素基板１００を機械研磨する場合には、シリコン基板を機械研磨する場合と比較して、上定盤３０１に印加される荷重が大きい。上定盤３０１の上下方向の振動幅が大きくなると、上定盤３０１が炭化珪素基板１００上に降下する際、炭化珪素基板１００に対して瞬間的に大きな荷重が印加される。これにより、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展する。
　上定盤３０１の下降速度が速すぎる場合、炭化珪素基板１００に対する衝撃が大きくなるため、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展しやすくなる。一方、上定盤３０１の下降速度が遅いすぎる場合、上定盤３０１が上昇した場合に再度下降するまでの時間が長くなるため、炭化珪素基板１００の振動の振幅が大きくなり、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展しやすくなる。つまり、上定盤３０１の下降速度は、特定の範囲に制御することが望ましい。
　本実施形態に係る両面機械研磨工程においては、上定盤３０１と下定盤３０２との距離が１５ｃｍである位置から上定盤３０１を降下させた際に、ロードセル３１０に印加される圧力が０．５Ｎになるまでの時間が１０秒以上４０秒以内となるように、上定盤３０１の下降速度が制御される。これにより、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展することを抑制することができる。
　第２に、発明者は、加圧および減圧の際における実加圧値の差に着目した。加工圧力が大きい領域において、加圧および減圧のヒステリシスが大きい場合には、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展しやすくなる。
　本実施形態に係る両面機械研磨工程においては、加圧および減圧のヒステリシスが低減されている。具体的には、エアシリンダ３０６の設定圧力が２００ｇ／ｃｍ2以上１０００ｇ／ｃｍ2以下の範囲において、上定盤３０１に印加される減圧時の圧力と、上定盤３０１に印加される加圧時の圧力との差が、エアシリンダ３０６の設定圧力の５％以内となるように、エアシリンダ３０６が制御される。これにより、炭化珪素基板１００の内部に加工ダメージ層が伸展することを抑制することができる。
　炭化珪素基板１００の内部における加工ダメージの程度は、線状転位９の数に基づいて評価することができる。線状転位９は、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である基底面転位４である。加工ダメージ層に起因して基底面転位４の付近の歪みが大きくなると、長さが１ｍｍ以上の線状転位９として観察される。
　本開示に係る炭化珪素基板１００は、第１主面１と、第２主面２と、基底面転位４と、を備えている。第２主面２は、第１主面１の反対側に位置している。基底面転位４は、第１主面１に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位９と、を有している。第１主面１から第２主面２に向かって１５μｍ離れかつ第１主面１に対向する長方形領域３０を第１領域３１とし、第２主面２から第１主面１に向かって１５μｍ離れかつ第１領域３１に対向する長方形領域３０を第２領域３２とし、第１領域３１および第２領域３２の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、第１領域３１および第２領域３２の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、第１領域３１と第２領域３２との間に位置しかつ第１主面１に平行な任意の長方形領域３０において、線状転位９の数は、３０本以下である。
　本開示に係る炭化珪素基板１００によれば、炭化珪素基板１００の内部において加工ダメージの程度が低減されている。結果として、炭化珪素基板１００上にエピタキシャル層を形成した場合、炭化珪素エピタキシャル基板２００の反り量が大きくなることを抑制することができる。
　本開示に係る炭化珪素基板１００によれば、線状転位９の数は、Ｘ線セクショントポグラフィーを用いて決定されてもよい。Ｘ線セクショントポグラフィーを用いて観察する場合、歪みが大きい部分は、回折Ｘ線強度が大ききなるため歪みが小さい部分と比較して濃く表示される。そのため、線状転位９の数を精度よく測定することができる。
　本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板２００は、上記に係る炭化珪素基板１００と、炭化珪素基板１００上に設けられた炭化珪素エピタキシャル層２０と、を有していてもよい。これにより、炭化珪素基板１００上に炭化珪素エピタキシャル層２０を形成した場合、炭化珪素エピタキシャル基板２００の反り量が大きくなることを抑制することができる。
　本開示に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。上記に記載の炭化珪素エピタキシャル基板２００が準備される。炭化珪素エピタキシャル基板２００が加工される。これにより、炭化珪素半導体装置の製造プロセスにおいて、炭化珪素基板１００の温度を上下させた場合において、炭化珪素基板１００の内部に残存した加工ダメージに起因して、炭化珪素エピタキシャル基板２００の反りの変化量が大きくなることを抑制することができる。
（サンプル準備）
　まず、サンプル１～３に係る炭化珪素基板１００を準備した。サンプル１に係る炭化珪素基板１００を比較例とした。サンプル２および３に係る炭化珪素基板１００を実施例とした。サンプル１から３に係る炭化珪素基板１００を両面機械研磨する工程においては、上定盤３０１と下定盤３０２との距離が１５ｃｍである位置から上定盤３０１を降下させた際に、ロードセル３１０に印加される圧力が０．５Ｎになるまでの時間が、それぞれ５５秒、３０秒および１５秒となるように、上定盤３０１の下降速度が制御された。
　またサンプル１から３に係る炭化珪素基板１００を両面機械研磨する工程においては、エアシリンダ３０６の設定圧力が２００ｇ／ｃｍ2以上１０００ｇ／ｃｍ2以下の範囲において、上定盤３０１に印加される減圧時の圧力と、上定盤３０１に印加される加圧時の圧力との差が、それぞれエアシリンダ３０６の設定圧力の７．１％、４．８％および２．３％となるように、エアシリンダ３０６が制御された。
（評価方法）
　表面（第１主面１）から１５μｍの位置にある第１測定領域、表面から８５μｍの位置にある第２測定領域、表面から１７５μｍの位置にある第３測定領域、表面から２４０μｍの位置にある第４測定領域および裏面（第２主面２）から１５μｍの位置にある第５測定領域の各々において、Ｘ線セクショントポグラフ画像が取得された。第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々の長辺の長さは１６．７ｍｍとし、かつ短辺の長さは６．３ｍｍとした。
　Ｘ線セクショントポグラフ画像は、リガク社製のＸＲＴｍｉｃｒｏｎを用いて取得された。入射Ｘ線源は、モリブデン（Ｍｏ）とした。露光時間は、１画素あたり４０秒とした。回折ベクトルｇは、＜２２－４０＞とした。画像のビニングは、１×１（５．４μｍ×５．４μｍ）とした。入射Ｘ線のスリット幅は、０．０２ｍｍとした。測定方法は、透過法とした。入射角θ２は、３１．３２°とする。回折角θ３は、５４．９９°とする。Ｘ線セクショントポグラフ画像において、第３方向１０３における測定深さの幅は、４．６μｍである。第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々において、線状転位９の数が測定された。
　次に、炭化珪素基板１００上にエピタキシャル成長により炭化珪素エピタキシャル層２０が形成された。炭化珪素基板１００上に炭化珪素エピタキシャル層２０が形成された炭化珪素エピタキシャル基板２００のＷＡＲＰが測定された。ＷＡＲＰは、炭化珪素エピタキシャル基板２００の反りの程度を定量化するパラメータである。炭化珪素エピタキシャル基板２００の反りの程度が大きくなると、ＷＡＲＰは大きくなる。
（評価結果）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　サンプル１に係る炭化珪素基板１００においては、第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々において、線状転位９の数は、１８本以上４４本以下であった。第１測定領域における線状転位９の数を第５測定領域における線状転位９の数で割った値は、０．４５であった。エピタキシャル成長後の炭化珪素エピタキシャル基板２００のＷＡＲＰは、４８μｍであった。
　サンプル２に係る炭化珪素基板１００においては、第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々において、線状転位９の数は、２本以上２９本以下であった。第１測定領域における線状転位９の数を第５測定領域における線状転位９の数で割った値は、０．６７であった。エピタキシャル成長後の炭化珪素エピタキシャル基板２００のＷＡＲＰは、１０μｍであった。
　サンプル３に係る炭化珪素基板１００においては、第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々において、線状転位９の数は、１本以上１９本以下であった。第１測定領域における線状転位９の数を第５測定領域における線状転位９の数で割った値は、１．００であった。エピタキシャル成長後の炭化珪素エピタキシャル基板２００のＷＡＲＰは、４μｍであった。
　以上の結果より、第１測定領域、第２測定領域、第３測定領域、第４測定領域および第５測定領域の各々における線状転位９の数を３０本以下とすることにより、エピタキシャル成長後のエピタキシャル基板のＷＡＲＰを大幅に低減可能であることが確かめられた。
　本開示は以下に示す実施形態を含む。
（付記１）
　第１主面と、
　前記第１主面の反対側に位置する第２主面と、
　基底面転位と、を備え、
　前記基底面転位は、前記第１主面に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位と、を有し、
　前記第１主面から前記第２主面に向かって１５μｍ離れかつ前記第１主面に対向する長方形領域を第１領域とし、前記第２主面から前記第１主面に向かって１５μｍ離れかつ前記第１領域に対向する長方形領域を第２領域とし、前記第１領域および前記第２領域の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、前記第１領域および前記第２領域の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、
　前記第１領域と前記第２領域との間に位置しかつ前記第１主面に平行な任意の長方形領域において、線状転位の数は、３０本以下である、炭化珪素基板。
（付記２）
　前記線状転位の数は、Ｘ線セクショントポグラフィーを用いて決定される、付記１に記載の炭化珪素基板。
（付記３）
　前記第１領域および前記第２領域の各々における線状転位の数は、５本以下である、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記４）
　前記第１領域の線状転位の数を前記第２領域における線状転位の数で割った値は、０．５よりも大きく２よりも小さい、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記５）
　前記第１主面における基底面転位の面密度は、１０個／ｃｍ2以上５００個／ｃｍ2以下である、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記６）
　前記第１主面の第１正方領域において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、
　前記第２主面の第２正方領域において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、
　前記第１正方領域および前記第２正方領域の各々の一辺の長さは、５０μｍである、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記７）
　前記第１主面の最大径は、１００ｍｍ以上である、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記８）
　前記第１主面は、｛０００１｝面に対して８°以下のオフ角度で傾斜している、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記９）
　前記炭化珪素基板の厚みは、２００μｍ以上９００μｍ以下である、付記１または付記２に記載の炭化珪素基板。
（付記１０）
　付記１または付記２に記載の炭化珪素基板と、
　前記炭化珪素基板上に設けられた炭化珪素エピタキシャル層と、を備えた、炭化珪素エピタキシャル基板。
（付記１１）
　付記１０に記載の炭化珪素エピタキシャル基板を準備する工程と、
　前記炭化珪素エピタキシャル基板を加工する工程と、を備えた、炭化珪素半導体装置の製造方法。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　第１主面、２　第２主面、３　第３主面、４　基底面転位、５　外周側面、６　非線状転位、７　オリエンテーションフラット、８　円弧状部、９　線状転位、１９　貫通転位、２０　炭化珪素エピタキシャル層、３０　長方形領域、３１　第１領域、３２　第２領域、３３　第３領域、３４　第４領域、３５　第５領域、４１　バッファ層、４２　ドリフト層、５３　側壁面、５４　底壁面、５６　トレンチ、６１　第１正方領域、６２　第２正方領域、９１　第１線状転位部、９２　第２線状転位部、９３　第３線状転位部、１００　炭化珪素基板、１０１　第１方向、１０２　第２方向、１０３　第３方向、１０４　入射Ｘ線、１０５　回線Ｘ線、１１３　ボディ領域、１１４　ソース領域、１１５　ゲート絶縁膜、１１６　ソース電極、１１７　マスク、１１８　コンタクト領域、１１９　ソース配線、１２３　ドレイン電極、１２６　層間絶縁膜、１２７　ゲート電極、２００　炭化珪素エピタキシャル基板、３００　両面機械研磨装置、３０１　上定盤、３０２　定盤、３０３　上研磨布、３０４　研磨布、３０５　加圧ヘッド、３０６　エアシリンダ、３０７　インターナルギア、３０８　サンギア、３０９　キャリヤ、３１０　ロードセル、４００　炭化珪素半導体装置、Ａ１　第１長さ、Ａ２　第２長さ、Ａ３　第３長さ、Ａ４　幅、Ｂ３　第３値、Ｂ１１　第１値、Ｂ１２　第５値、Ｂ２１　第２値、Ｂ２２　第４値、Ｃ１　第１圧力、Ｃ２　第２圧力、Ｃ３　第３圧力、Ｄ１　第１距離、Ｄ２　第２距離、Ｔ１　第１厚み、Ｗ１　最大径。

Claims (11)

  1. 　第１主面と、
    　前記第１主面の反対側に位置する第２主面と、
    　基底面転位と、を備え、
    　前記基底面転位は、前記第１主面に対して垂直な方向に見て、線状に延び、かつ、長さが１ｍｍ以上である線状転位、を有し、
    　前記第１主面から前記第２主面に向かって１５μｍ離れかつ前記第１主面に対向する長方形領域を第１領域とし、前記第２主面から前記第１主面に向かって１５μｍ離れかつ前記第１領域に対向する長方形領域を第２領域とし、前記第１領域および前記第２領域の各々の長辺の長さを１６．７ｍｍとし、かつ、前記第１領域および前記第２領域の各々の短辺の長さを６．３ｍｍとした場合、
    　前記第１領域と前記第２領域との間に位置しかつ前記第１主面に平行な任意の長方形領域において、線状転位の数は、３０本以下である、炭化珪素基板。
  2. 　前記線状転位の数は、Ｘ線セクショントポグラフィーを用いて決定される、請求項１に記載の炭化珪素基板。
  3. 　前記第１領域および前記第２領域の各々における線状転位の数は、５本以下である、請求項１または請求項２に記載の炭化珪素基板。
  4. 　前記第１領域の線状転位の数を前記第２領域における線状転位の数で割った値は、０．５よりも大きく２よりも小さい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  5. 　前記第１主面における基底面転位の面密度は、１０個／ｃｍ2以上５００個／ｃｍ2以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  6. 　前記第１主面の第１正方領域において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、
    　前記第２主面の第２正方領域において、Ｓａとして規定される算術平均高さは０．３ｎｍ以下であり、
    　前記第１正方領域および前記第２正方領域の各々の一辺の長さは、５０μｍである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  7. 　前記第１主面の最大径は、１００ｍｍ以上である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  8. 　前記第１主面は、｛０００１｝面に対して８°以下のオフ角度で傾斜している、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  9. 　前記炭化珪素基板の厚みは、２００μｍ以上９００μｍ以下である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の炭化珪素基板。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の炭化珪素基板と、
    　前記炭化珪素基板上に設けられた炭化珪素エピタキシャル層と、を備えた、炭化珪素エピタキシャル基板。
  11. 　請求項１０に記載の炭化珪素エピタキシャル基板を準備する工程と、
    　前記炭化珪素エピタキシャル基板を加工する工程と、を備えた、炭化珪素半導体装置の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016166112A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社東芝 半導体基板及び半導体装置
WO2018131449A1 (ja) * 2017-01-10 2018-07-19 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハ及びその製造方法
WO2020095872A1 (ja) * 2018-11-05 2020-05-14 学校法人関西学院 ＳｉＣ半導体基板及びその製造方法及びその製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016166112A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社東芝 半導体基板及び半導体装置
WO2018131449A1 (ja) * 2017-01-10 2018-07-19 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハ及びその製造方法
WO2020095872A1 (ja) * 2018-11-05 2020-05-14 学校法人関西学院 ＳｉＣ半導体基板及びその製造方法及びその製造装置

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