CN117425752A - SiC单晶基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板的制造方法。该制造方法包括：将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层以相互接触的状态配置于容器内的工序；将容器配置于烧成炉内的被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带来进行热处理，由此使SiC单晶在晶种上生长的工序。
Description
技术领域
本发明涉及SiC单晶基板及其制造方法。
背景技术
SiC(碳化硅)作为能够以低损耗控制大电压以及大功率的宽带隙材料而受到关注。特别是近年来，使用了SiC材料的功率半导体器件(SiC功率器件)与使用了Si半导体的功率半导体器件相比，小型化、低功率消耗化以及高效率化优异，因此各种用途中的利用备受期待。例如，通过采用SiC功率器件，能够使面向电动汽车(EV)、插电式混合动力车(PHEV)的转换器、逆变器、车载充电器等并提高效率。
另一方面，为了在高耐压用途中利用SiC功率器件，为了应对大电流，期望将SiC晶片内的缺陷、特别是被称为器件致命缺陷的基底面位错降低至极限，抑制器件特性的降低。市售的SiC晶片一般通过升华再结晶法来制作，但作为进一步降低晶片内的缺陷的方法，已知有RAF(Repeated A-Face：单面重复生长)法、溶液生长法等。然而，RAF法存在难以大口径化且成本高的问题，溶液生长法存在容易在晶体内产生夹杂物等问题。
作为降低缺陷的其他的制法例，在专利文献1(日本特许第3248071号公报)中，公开了对在SiC单晶上设置有SiC多晶体的复合体进行热处理，通过使SiC多晶体固态相变而得到微管少的SiC单晶。此外，在专利文献2(日本特许第4069508号公报)中，公开了一种封闭了微管的SiC单晶的制造方法，其特征在于将SiC单晶埋设于SiC粉末来进行热处理。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3248071号公报
专利文献2：日本特许第4069508号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，虽然研究了降低SiC单晶基板的缺陷(位错)的各种方法，但要求进一步的改善。例如，专利文献1所公开的制法并不应对微管以外的缺陷的降低，此外，存在基板容易发生翘曲这样的问题。此外，专利文献2虽然应对微管的降低，但存在无法降低微管以外的位错这样的问题。因此，期望降低SiC晶片内的缺陷、特别是被称为器件致命缺陷的基底面位错。
本发明的发明人们此次得到了如下见解：通过将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层在相互接触的状态并且温度梯度小的状态下进行热处理，能够制造基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板。
因此，本发明的目的在于提供一种基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板及其制造方法。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式，提供一种SiC单晶基板的制造方法，其包括：将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层以相互接触的状态配置于容器内的工序；以及
将所述容器配置于烧成炉内的、被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带来进行热处理，由此使SiC单晶在所述晶种上生长的工序。
根据本发明的另一个方式，提供一种SiC单晶基板，其至少一个表面的基底面位错密度为0～1.0×102cm－2并且基板的翘曲量为0～40μm，其中，
所述翘曲量如下定义：在俯视所述SiC单晶基板的表面时的俯视图形中，描画通过作为所述俯视图形的重心的点G且相互正交的2条直线X以及Y，并确定在所述直线X上从所述点G分别离开45mm的2点A以及B、和在所述直线Y上从所述点G分别离开45mm的2点C以及D的情况下，(i)确定从所述SiC单晶基板的表面上的所述点A与所述点B之间的曲线AB上的任意的点起以与线段AB垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的所述曲线AB上的点P，(ii)将所述线段AB与所述点P的距离设为翘曲量α，(iii)确定从所述SiC单晶基板的表面上的所述点C与所述点D之间的曲线CD上的任意的点起以与线段CD垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的所述曲线CD上的点R，(iv)将所述线段CD与所述点R的距离设为翘曲量β时，(v)定义为所述翘曲量α以及β的算术平均值。
附图说明
图1是表示容器内的SiC粉末层以及晶种的配置的一个方式的示意剖视图。
图2是表示容器内的SiC粉末层以及晶种的配置的另一个方式的示意剖视图。
图3是表示容器内的SiC粉末层以及晶种的配置的另一个方式的示意剖视图。
图4是表示容器内的SiC粉末层以及晶种的配置的另一个方式的示意剖视图。
图5是表示容器内的SiC粉末层、晶种以及致密体的配置的一个方式的示意剖视图。
图6是表示容器内的SiC粉末层、晶种以及致密体的配置的另一个方式的示意剖视图。
图7是表示容器内的SiC粉末层、晶种以及致密体的配置的另一个方式的示意剖视图。
图8是表示容器内的SiC粉末层、晶种以及致密体的配置的另一个方式的示意剖视图。
图9是表示容器内的SiC粉末层、晶种以及致密体的配置的另一个方式的示意剖视图。
图10是用于说明SiC单晶基板10的翘曲量的测定方法的SiC单晶基板10的俯视图。
图11是用于说明SiC单晶基板10的翘曲量的测定方法的SiC单晶基板10的示意剖视图。
图12是用于说明SiC单晶基板10的翘曲量的测定方法的SiC单晶基板10的示意剖视图。
具体实施方式
SiC单晶基板的制造方法
本发明涉及SiC单晶基板的制造方法。在该制造方法中，首先，将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层以相互接触的状态配置于容器内。接着，将容器配置于烧成炉内的、被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带来进行热处理，由此使SiC单晶在晶种上生长。像这样，通过将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层在相互接触的状态且温度梯度小的状态下进行热处理，能够制造基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板。
如上所述，为了在高耐压用途中利用SiC功率器件，为了应对大电流，期望将SiC晶片内的缺陷、特别是被称为器件致命缺陷的基底面位错降低至极限，抑制器件特性的降低。此外，除此之外，还期望抑制基板的翘曲。然而，在现有的方法中，难以制造基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板。关于这一点，根据本发明，能够良好地消除该问题。其机理虽然不一定明确，但可认为如下。即，在专利文献1所公开的现有的制法中，存在因基板的热膨胀差而产生翘曲的问题，但在本发明的制造方法中，由于在温度梯度小的状态下进行热处理，因而难以产生基板的热膨胀差，因此可认为难以产生基板的翘曲。此外，在专利文献2中，由于并未在SiC单晶上重新使SiC单晶生长，因此无法降低微管以外的位错，但在本发明的制造方法中，由于将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层在相互接触的状态下进行热处理而重新使SiC单晶生长，因此也能够降低微管以外的位错(特别是基底面位错)。
如上所述，SiC单晶基板的制造方法包括：(1)配置晶种和SiC粉末层；(2)进行热处理而使SiC单晶生长。
(1)晶种和SiC粉末层的配置
首先，将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层以相互接触的状态配置于容器内。典型地，晶种由SiC单晶构成，具有晶体生长面。SiC单晶的多型(polytype)、偏离角以及极性没有特别限定，多型优选为4H、6H或3C。此外，作为晶种，也可以使用在Si基板上成膜的SiC单晶。作为晶种的SiC单晶上的晶体生长面可以是Si面，也可以是C面，还可以是Si面以及C面这两面。
典型地，SiC粉末层是指在容器内以层状铺满的SiC粉末。此外，典型地，该SiC粉末层由SiC粉末构成。SiC粉末可以是α-SiC、β-SiC中的任一者。关于SiC粉末的粒度以及纯度，并无特别限定，能够使用任意的市售的粉末。但是，为了制作高纯度的SiC单晶基板，SiC粉末也优选为高纯度的粉末。另外，SiC粉末层除了SiC粉末以外也可以包含添加物。
如图1～4所示，只要晶种4与SiC粉末层6相互接触，则它们的配置位置并无特别限定。即，可以如图1所示在容器2的内底面配置晶种4，在其上配置SiC粉末层6，也可以如图2所示在容器2内的SiC粉末层6中埋设晶种4。或者，也可以如图3所示在配置于容器2的内底面的SiC粉末层6的上表面载置晶种4。总之，优选晶种4仅在其一个面与SiC粉末层6接触。此外，只要晶种4与SiC粉末层6接触，则也可以在1个容器2内配置多个晶种4。进而，如图4所示，只要晶种4与SiC粉末层6接触，则也可以以晶种4以及SiC粉末层6的侧面(外周缘)与容器2的内壁为非接触的方式设置侧方空间。
如图5～7所示，也可以在SiC粉末层6的底面以及/或者上表面(其中，与晶种4接触的面除外)配置致密体8。通过这样配置致密体8，能够防止杂质从容器2的内底面以及/或者容器盖2b的侵入，能够使更高纯度的SiC单晶生长。例如，在SiC粉末层6的上表面未配置晶种4的情况下，可以如图5所示在SiC粉末层6的上表面配置致密体8。在容器2的内底面未配置晶种4的情况下，可以如图6所示在SiC粉末层6与容器2的内底面之间配置致密体8。在SiC粉末层6中埋设晶种4的情况下，如图7所示，可以在SiC粉末层6的上表面以及/或者SiC粉末层6与容器2的内底面之间配置致密体8。
如图8以及9所示，也可以在SiC粉末层6的外周缘配置致密体8。通过这样配置致密体8，能够防止杂质从容器2的侧面的侵入，能够使更高纯度的SiC单晶生长。例如，如图8所示，可以在SiC粉末层6的外周部与容器2的内壁之间配置致密体8。此时，优选致密体8至少与SiC粉末层6的外周部接触。特别是如图9所示，优选在SiC粉末层6的底面以及/或者上表面(其中，与晶种4接触的面除外)配置致密体8、并且在SiC粉末层6的外周缘配置致密体8。
致密体8优选为相对密度为90％以上的固体，更优选为95％以上，进一步优选为99％以上。相对密度越高，越能够有效地防止杂质的侵入。相对密度例如能够通过将利用阿基米德法对致密体进行实际测量得到的体积密度除以致密体的理论密度而得到的值乘以100而计算出来决定。致密体8只要在进行后述的热处理时的烧成温度下不升华以及融解、且不与SiC反应则没有特别限定。作为这样的致密体8的材质的例子，可举出TiC、TaC、NbC以及WC等碳化物、Si3N4以及TiN等氮化物的多晶体。致密体8的形状并无特别限定，优选为层状。
容器2的材质只要在进行后述的热处理时的烧成温度下不升华以及融解则没有特别限定，但优选石墨制或SiC制的容器。此外，也可以对容器2的内壁、外壁施加涂层。作为涂层材料的例子，可举出SiC、TiC、TaC、NbC、WC等。此外，容器2的形状并无特别限定，但优选具备能够收容晶种4以及SiC粉末层6的内部空间，并具备上部敞开的容器主体2a和嵌合于容器主体2a的上部敞开部的容器盖2b。
(2)热处理(单晶的生长)
在上述(1)之后，将容器配置于烧成炉内的、被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带来进行热处理，由此使SiC单晶在晶种上生长。通过这样，能够在温度梯度小的状态下进行热处理。在此，所谓“有效加热带”，是指由JIS B 6905：1995定义的“根据热处理的目的，能够将金属产品保持在温度允许范围内的热处理装置中的装入区域”。上述有效加热带的温度域为设定温度±50℃以内，优选为设定温度±20℃以内，更优选为设定温度±10℃以内。这样温度域越窄，越能够在温度梯度更小的状态下进行热处理，能够使品质更好(即，位错密度低且翘曲量小)的SiC单晶生长。
用于热处理的烧成炉只要在晶种上产生SiC的晶体生长则并无特别限定，可以是电阻炉、电弧炉以及感应炉等公知的烧成炉。烧成时的烧成炉内的气氛优选为真空、氮气、非活性气体、或氮气与非活性气体的混合气氛。此外，热处理可以在常压下进行，也可以如热压那样在加压下进行。热处理温度优选为1700～2700℃，更优选为2000～2600℃，进一步优选为2200～2500℃。此外，在上述范围内的温度下的保持时间并无特别限定，越长时间保持，越能够使SiC单晶生长得更厚，因此能够根据所希望的厚度来设定保持时间。
(3)研磨
这样在晶种上使SiC单晶生长后，优选对SiC单晶的表面进行研磨。例如，使用金刚石磨粒进行了研磨加工后，进行化学机械研磨(CMP)精加工，由此能够得到SiC单晶基板。
SiC单晶基板
通过上述的制造方法，能够制造基底面位错密度低且翘曲量小的SiC单晶基板。SiC单晶基板的至少一个表面的基底面位错密度优选为0～1.0×102cm－2，更优选为0～5.0×101cm－2，进一步优选为0～1.0×101cm－2。此外，SiC单晶基板的翘曲量优选为0～40μm，更优选为0～30μm，进一步优选为0～20μm。
在此，在本申请说明书中，所谓“翘曲量”，如图10～12所示，在俯视SiC单晶基板的表面时的俯视图形中，描画通过作为俯视图形的重心的点G且相互正交的2条直线X以及Y，并确定在直线X上从点G分别离开45mm的2点A以及B和在直线Y上从点G分别离开45mm的2点C以及D的情况下，(i)确定从SiC单晶基板的表面上的点A与点B之间的曲线AB上的任意的点起以与线段AB垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的曲线AB上的点P，(ii)将线段AB与点P的距离设为翘曲量α，(iii)确定从SiC单晶基板的表面上的点C与点D之间的曲线CD上的任意的点起以与线段CD垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的曲线CD上的点R，(iv)将线段CD与点R的距离设为翘曲量β时，(v)定义为翘曲量α以及β的算术平均值。
SiC单晶基板优选沿c轴方向以及a轴方向取向。SiC单晶基板只要沿c轴以及a轴这二轴方向取向，则可以是SiC单晶，也可以是嵌镶晶体。所谓嵌镶晶体，是指不具有明确的晶界，但晶体的取向方位为c轴以及a轴的一方或双方稍微不同的晶体的集合。取向的评价方法没有特别限定，例如能够使用EBSD(Electron Back Scatter Diffraction Patterns：电子背散射衍射)法、X射线极图等公知的分析手法。例如，在使用EBSD法的情况下，测定SiC单晶基板的表面(板面)或与板面正交的剖面的反极图映射。在所得到的反极图映射中，在满足(A)沿板面的大致法线方向的特定方位(第一轴)取向、(B)沿与第一轴正交的大致板面内方向的特定方位(第二轴)取向、(C)从第一轴起的倾斜角度分布在±10°以内、以及(D)从第二轴起的倾斜角度分布在±10°以内这4个条件时，能够定义为沿大致法线方向和大致板面方向这2轴取向。换言之，在满足上述4个条件的情况下，判断为沿c轴以及a轴这2轴取向。例如在板面的大致法线方向沿c轴取向的情况下，大致板面内方向沿与c轴正交的特定方位(例如a轴)取向即可。SiC单晶基板只要沿大致法线方向和大致板面内方向这2轴取向即可，但优选大致法线方向沿c轴取向。大致法线方向以及/或者大致板面内方向的倾斜角度分布越小则SiC单晶基板的嵌镶性越小，越接近零则越接近单晶。因此，从SiC单晶基板的结晶性的观点出发，倾斜角度分布优选在大致法线方向以及大致板面方向均较小，例如更优选为±5°以下，进一步优选为±3°以下。
实施例
通过以下的例子对本发明进一步具体地说明。另外，以下的例子并不对本发明进行任何限定。
例1
(1)SiC单晶的制作
将作为晶种的市售的SiC单晶基板(4H-SiC、直径100mm(4英寸)、偏离角4°、厚度0.35mm)埋设于在碳制的容器内填充的市售的β-SiC粉末(体积基准D50粒径：2.3μm)。将容器配置于电阻炉(烧成炉)的、被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带，在氩气氛中以2450℃进行10小时热处理，由此使SiC单晶在晶种上生长。
(2)研磨
使用金刚石磨粒对所得到的SiC单晶的表面(Si面以及C面)进行了研磨加工后，进行化学机械研磨(CMP)精加工而得到SiC单晶基板。
(3)SiC单晶基板的评价
(3-1)基板的翘曲测定
对于所得到的SiC单晶基板的研磨面，使用高精度激光测定器(株式会社KEYENCE制LT-9010M)，测定了翘曲量。如图10所示，在俯视SiC单晶基板10的表面(SiC单晶30)时的俯视图形中，描画通过作为该俯视图形的重心的点G且相互正交的2条直线X以及Y，确定在直线X上从点G分别离开45mm的2点A以及B、和在直线Y上从点G分别离开45mm的2点C以及D。接着，如图11所示，确定从SiC单晶基板10的表面(SiC单晶30)上的点A与点B之间的曲线AB上的任意的点起以与线段AB垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的曲线AB上的点P(例如，在图11中，作为曲线AB上的任意的点而存在点P、点O等，但从各个点起以与线段AB垂直的方式延伸的线段中的成为最长的线段的是从点P延伸的线段)。然后，将线段AB与点P的距离设为翘曲量α。此外，如图12所示，确定从SiC单晶基板10的表面(SiC单晶30)上的点C与点D之间的曲线CD上的任意的点起以与线段CD垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的曲线CD上的点R(例如，在图12中，作为曲线CD上的任意的点而存在点R、点O等，但从各个点起以与线段CD垂直的方式延伸的线段中的成为最长的线段的是从点R延伸的线段)。然后，将线段CD与点R的距离设为翘曲量β。将这些翘曲量α以及β的平均值设为SiC单晶基板的翘曲量。结果如表1所示。
(3-2)基底面位错密度的评价
将通过上述(2)得到的SiC单晶基板与KOH晶体一起放入镍制的坩埚。将该坩埚用电炉在500℃下蚀刻处理10分钟。对蚀刻处理后的样品(SiC单晶基板)进行清洗，用光学显微镜观察其表面，根据凹坑的形状来判断各种缺陷的种类。其中，测定基底面位错的数量，用观察区域的面积(cm2)除以基底面位错数(个)，由此计算基底面位错密度(cm－2)。具体而言，对于样品表面的任意处的部位，以倍率20倍拍摄100个视野的纵2.8mm×横3.6mm的视野并测定基底面位错的总数，将该总数除以100个视野的总面积即10.1cm2，由此计算出基底面位错密度。结果如表1所示。
例2
在上述(1)中，将作为晶种的市售的SiC单晶基板在碳制的容器内填充的市售的β-SiC粉末上以仅晶种的Si面与粉末接触的方式进行了载置，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例3
在上述(1)中，将作为晶种的市售的SiC单晶基板以基板的Si面朝上的方式配置于碳制的容器的底部，从其上填充市售的β-SiC粉末，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例4
在上述(1)中，(i)将作为晶种的市售的SiC单晶基板以基板的Si面朝上的方式配置于碳制的容器的底部，从其上填充市售的β-SiC粉末，以及(ii)进而在β-SiC粉末层的上表面载置TaC多晶致密体(相对密度90％以上)，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例5
在上述(1)中，(i)将TaC多晶致密体(相对密度90％以上)配置于碳制的容器的底部，以及(ii)从其上填充市售的β-SiC粉末，进而在β-SiC粉末层上将作为晶种的市售的SiC单晶基板以仅基板的Si面与粉末接触的方式进行载置，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例6
在上述(1)中，(i)将TaC多晶致密体(相对密度90％以上)配置于碳制的容器的底部，(ii)从其上填充市售的β-SiC粉末后，在其中埋设作为晶种的市售的SiC单晶基板，以及(iii)进而在β-SiC粉末上载置TaC多晶致密体(相对密度90％以上)，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例7
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁的方式进行配置(即在SiC粉末层的外周缘配置相对密度为90％以上的致密体)，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例8
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁的方式进行配置，除此以外，与例2同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例9
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁的方式进行配置，除此以外，与例3同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例10
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁方式进行配置，除此以外，与例4同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例11
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁方式进行配置，除此以外，与例5同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例12
在上述(1)中，将环状的TaC多晶致密体(相对密度90％以上)以沿着碳制的容器的内壁的方式进行配置，除此以外，与例6同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例13(比较)
在上述(1)中，取代β-SiC粉末而使用通过热CVD法制作的β-SiC多晶板，将β-SiC多晶板与作为晶种的市售的SiC单晶基板的Si面在使其接触的状态下配置于碳制的容器来进行热处理，除此以外，与例1同样地进行了SiC单晶基板的制作以及评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
例14(比较)
在上述(1)中，将作为晶种的市售的SiC单晶基板隔着碳制的间隔物(厚度2mm)配置于在碳制的容器内填充的市售的β-SiC粉末上使得晶种不与β-SiC粉末接触，除此以外，与例1同样地进行热处理，尝试了SiC单晶基板的制作。但是，由于在晶种上SiC单晶未生长，因此未实施翘曲测定以及基底面位错密度的评价。
例15(比较)
如下进行了SiC单晶的制作，除此以外，与例1同样地对SiC单晶基板进行研磨，并进行了评价。所得到的基板的翘曲量以及基底面位错密度如表1所示。
(SiC单晶的制作)
在上述(1)中，将作为晶种的市售的SiC单晶基板埋设于在碳制的容器内填充的市售的β-SiC粉末中。将该容器配置于电阻炉的有效加热带之外，在超过设定温度±50℃这样的温度梯度大的状态下，在氩气氛中以2450℃进行10小时热处理，由此使SiC单晶在晶种上生长。
[表1]
由例1～12可知，当使作为晶种的SiC单晶与SiC粉末层相互接触，在温度梯度小的状态下进行热处理(即，在被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带进行热处理)时，虽然原因不明，但能得到基底面位错密度低的SiC单晶基板。此外可知，由于该SiC单晶基板为热应力小的状态，因此能得到翘曲量小的SiC单晶基板。另一方面，由例13～15(比较)可知，当取代SiC粉末而使用SiC多晶板、或者在温度梯度大的状态下进行热处理时，基板的翘曲量增加，基底面位错密度也变高。此外可知，当在SiC单晶与SiC粉末不接触的状态下进行热处理时，SiC单晶不生长。
Claims (10)
1.一种SiC单晶基板的制造方法，其包括：
将作为晶种的SiC单晶和SiC粉末层以相互接触的状态配置于容器内的工序；以及
将所述容器配置于烧成炉内的、被控制为设定温度±50℃以内的温度域的有效加热带来进行热处理，由此使SiC单晶在所述晶种上生长的工序。
2.根据权利要求1所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
所述晶种仅在其一个面与所述SiC粉末层接触。
3.根据权利要求1或2所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
所述温度域为设定温度±20℃以内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
所述温度域为设定温度±10℃以内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
在所述SiC粉末层的除与所述晶种接触的面以外的底面以及/或者上表面，配置相对密度为90％以上的致密体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
在所述SiC粉末层的外周缘，配置相对密度为90％以上的致密体。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
在所述SiC粉末层的除与所述晶种接触的面以外的底面以及/或者上表面，配置相对密度为90％以上的致密体，并且，在所述SiC粉末层的外周缘，配置相对密度为90％以上的致密体。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
所述致密体的相对密度为95％以上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的SiC单晶基板的制造方法，其中，
所述致密体的相对密度为99％以上。
10.一种SiC单晶基板，其至少一个表面的基底面位错密度为0～1.0×102cm－2并且基板的翘曲量为0～40μm，其中，
所述翘曲量如下定义：在俯视所述SiC单晶基板的表面时的俯视图形中，描画通过作为所述俯视图形的重心的点G且相互正交的2条直线X以及Y，并确定在所述直线X上从所述点G分别离开45mm的2点A以及B、和在所述直线Y上从所述点G分别离开45mm的2点C以及D的情况下，(i)确定从所述SiC单晶基板的表面上的所述点A与所述点B之间的曲线AB上的任意的点起以与线段AB垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的所述曲线AB上的点P，(ii)将所述线段AB与所述点P的距离设为翘曲量α，(iii)确定从所述SiC单晶基板的表面上的所述点C与所述点D之间的曲线CD上的任意的点起以与线段CD垂直的方式延伸的线段中的、该线段的距离为最长的所述曲线CD上的点R，(iv)将所述线段CD与所述点R的距离设为翘曲量β时，(v)定义为所述翘曲量α以及β的算术平均值。
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