JP2009190953A - 半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板 - Google Patents

Abstract

【課題】原炭化珪素基板に内在する微細な転移欠陥等を十分に終端すると共に、新たな微細欠陥の発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板を提供する。
【解決手段】単結晶の原炭化珪素基板１０上に、９０ａｔｍ％以上のＳｉ原子からなるシリコン供給部３０を形成するシリコン供給部形成工程と、Ｓｉ原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解してＣ原子を供給可能な炭素供給部４０を形成する炭素供給部形成工程と、シリコン供給部３０および炭素供給部４０が形成された原炭化珪素基板１０を１８００℃以上で熱処理する熱処理工程と、熱処理後において、原炭化珪素基板１０に当接して形成される低転移欠陥炭化珪素層５０を残して、低転移欠陥炭化珪素層５０上の熱処理生成物６０を除去する熱処理生成物除去工程とを有してなる半導体基板１００の製造方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭化珪素からなる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板に関する。

炭化珪素（ＳｉＣ）基板および該ＳｉＣ基板上に形成された炭化珪素エピタキシャル層（以下、ＳｉＣエピ層と略記）には、転位欠陥を含めた微細欠陥が多数あり、これらの結晶欠陥が、該ＳｉＣ基板および該ＳｉＣエピ層の結晶品質を低下させている。このため、ＳｉＣ基板やＳｉＣエピ層上にデバイスを形成しても、ＳｉＣ半導体が本来持っている物性を活かしきれず、良好なデバイス特性が得られていない状況にある。

そこで、ＳｉＣ基板の結晶品質を向上させる研究が種々なされており、該結晶品質向上手段が、例えば、特開２００５−２９４６１１号公報（特許文献１）と特開２００５−１８９９号公報（特許文献２）に開示されている。

図１０は、特許文献１により製造されるＳｉＣ基板の一例で、ＳｉＣ基板９０の模式的な断面を示す図である。

図１０に示すＳｉＣ基板９０は、以下のようにして製造する。最初に、ＳｉＣ基板１０を準備する。次に、ＣＶＤ法により、Ｇｅドープバッファ層３をＳｉＣ基板１０上に設ける。バッファ層３のゲルマニウム量は、１０ａｔｍ％以下が好ましく、バッファ層３の膜厚は１ｎｍ〜１０μｍが好ましい。バッファ層３は、ＳｉＣ基板１０からの太線で示した欠陥５を消滅するための層で、ＳｉＣ単結晶基板１０に存在する欠陥５がバッファ層へ伝播した際に、不純物であるＧｅが終端化することで、デバイスとなる後に形成するＳｉＣエピタキシャル層４への欠陥伝播を抑制する。ＧｅをドープしたＳｉＣは、基板ＳｉＣに比べ格子定数が大きく、界面に欠陥を形成する。この欠陥と基板から伸びる欠陥５がぶつかり、欠陥５の進展方向が面内方向に曲げられたりループ化したりすることによって、エピタキシャル層４へ伝播する欠陥５の数を抑制できる。この界面領域にて多くの欠陥５が消滅する為、その領域を欠陥終端領域２と記述している。次に、バッファ層３の上にエピタキシャル成長層４をＣＶＤ法で設ける。かようにして、図１０に示すＳｉＣ基板９０が得られる。

図１１は、特許文献２に開示されたＳｉＣ基板の製造方法の一例を示す、工程別の模式的な断面図である。尚、図１１における原炭化珪素基板の炭化珪素（ＳｉＣ）種結晶基板１０は、図１０における原炭化珪素基板のＳｉＣ基板１０と同じ符号となっている。

最初に、図１１（イ）に示すように、炭化珪素（ＳｉＣ）種結晶基板１０にシリコン（Ｓｉ）１２を積層した積層体１４を形成する。種結晶基板１０は、不純物やマイクロパイプ欠陥が多く、そのままでは半導体デバイスとして要求される高品質を満たさない。この種結晶基板１０に積層されるシリコン１２として、板状で表面が平滑なシリコン基板を用い、このシリコン１２と種結晶基板１０との間に隙間が生じないように密着させる。次に、図１１（ロ）に示すように、積層体１４を炭化珪素（ＳｉＣ）被覆層１６で全面被覆した複合体１８を形成する。この炭化珪素被覆層１６は、例えばＣＶＤ法によって成膜された炭化珪素多結晶の被覆層である。この炭化珪素被覆層１６によって、種結晶基板１０とシリコン１２とからなる積層体１４は、閉鎖空間内に封じ込められる。次に、複合体１８を図示しない加熱炉内に挿入し、加熱温度をシリコンの融点よりも十分に高い２０００℃以上、好ましくは２１００〜２３００℃程度で一定時間、保持して熱処理する。すると、図１１（ロ）に示したシリコン１２が溶融してシリコン融液の液相となる。その結果、図１１（ハ）に示すように、炭化珪素被覆層１６を構成する炭素原子がシリコン融液を介して種結晶基板１０の側に運ばれ、種結晶基板１０上にマイクロパイプ欠陥の発生を低減したエピタキシャル層２０が形成される。また、シリコン融液の液相が炭化珪素被覆層１６に覆われているので、上記したようにシリコンの融点よりも十分に高い温度２１００〜２３００℃程度の高温下でシリコン融液における炭素の溶解度を増加させ、結晶成長速度を向上させた効率のよいエピタキシャル層２０の液相成長を実現することができる。次に、図１１（ハ）の複合体１８Ａに薄くなって残存した炭化珪素被覆層１６をダイヤモンドカッター等によって研削・研磨した後、残存したシリコン１２の層をフッ酸や硝酸等の薬液で処理することによって、複合体１８Ａから炭化珪素被覆層１６とシリコン１２とを除去する。その結果、図１１（ニ）に示すように、種結晶基板１０の表裏に高品位なエピタキシャル層２０を成長形成した半導体デバイス製造用の材料２２が得られる。
特開２００５−２９４６１１号公報 特開２００５−１８９９号公報

図１０に示したＳｉＣ基板９０の製造方法では、ＳｉＣ基板１０上にバッファ層３を形成する場合、該バッファ層３には、基板の構成元素であるシリコン（Ｓｉ）原子と炭素（Ｃ）原子以外のゲルマニウム（Ｇｅ）原子を導入する必要がある。しかしながら、
ゲルマニウム原子の導入は、新たに転位欠陥を生み出す起源となりうるものであり、ＳｉＣ基板１０の結晶品質が極めて悪い場合には有効であるが、ＳｉＣ基板１０の品質がある程度高品質な場合には、基板１の転位欠陥５の一部は欠陥終端層２で終端できるものの、新たにバッファ層３中から転位欠陥が発生し、上層のＳｉＣエピタキシャル層４に転位欠陥が到達してしまう欠点がある。

また、図１１に示したＳｉＣ基板２２の製造方法では、マイクロパイプ欠陥の密度は低減されるものの、マイクロパイプ以外の微細な転位欠陥に対しては、ほとんど低減効果がない。この原因を推定すると、図１１（ロ）と図１１（ハ）に示した工程において周囲を炭化珪素（ＳｉＣ）被覆層１６で全面被覆していることから、熱処理時に炭化珪素（ＳｉＣ）種結晶基板１０の表面部分に大きな熱応力が発生するためであると考えられる。該熱応力のため、マイクロパイプ欠陥のような極めて大きな欠陥に対しては効果があったものの、微小な応力で発生するような転位欠陥に対しては逆に悪影響を与えているものと推測される。

そこで、本発明は、炭化珪素からなる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板であって、原炭化珪素基板に内在する微細な転移欠陥等を十分に終端すると共に、新たな微細欠陥の発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、炭化珪素からなる半導体基板の製造方法であって、単結晶の原炭化珪素基板上に、９０ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子からなるシリコン供給部を形成する、シリコン供給部形成工程と、前記原炭化珪素基板上に、シリコン（Ｓｉ）原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解して炭素（Ｃ）原子を供給可能な、炭素供給部を形成する、炭素供給部形成工程と、前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、１８００℃以上で熱処理する、熱処理工程と、前記熱処理後において、前記原炭化珪素基板に当接して形成される低転移欠陥炭化珪素層を残して、前記低転移欠陥炭化珪素層上の熱処理生成物を除去する、熱処理生成物除去工程とを有してなることを特徴としている。

上記半導体基板の製造方法における低転移欠陥炭化珪素層の成長は、以下のようにして進むと考えられる。すなわち、シリコン供給部は、１８００℃以上の熱処理で、Ｓｉ原子の液相や気相となる。一方、炭素供給部は、１８００℃以上の熱処理で熱分解して、Ｃ原子の固相や気相となり、一部が上記Ｓｉ原子の液相や気相中に拡散する。このようにして供給されるＳｉ原子とＣ原子が原炭化珪素基板上で反応（Ｓｉ＋Ｃ→ＳｉＣ）してＳｉＣとなるが、この時生成するＳｉＣは、表面エネルギーの大きい微細欠陥部に優先的に付着して、転移欠陥等の微細欠陥部を終端することとなる。これによって、上記半導体基板の製造方法では、原炭化珪素基板にある表面の微細欠陥密度を、低転移欠陥炭化珪素層において低減することが可能になる。

上記半導体基板の製造方法では、シリコン供給部形成工程で形成した９０ａｔｍ％以上のＳｉ原子からなるシリコン供給部と、炭素供給部形成工程で形成したＳｉ原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解してＣ原子を供給可能な炭素供給部とを、熱処理工程において単結晶の原炭化珪素基板上で反応させて、原炭化珪素基板に当接する低転移欠陥炭化珪素層を形成する。従って、上記製造方法によれば、従来の製造方法のようにゲルマニウム等の重い第３元素を含有させたバッファ層を原炭化珪素基板上に設けることなく、熱処理後において原炭化珪素基板上に低転移欠陥炭化珪素層を形成することができる。このため、該低転移欠陥炭化珪素層においては、従来の製造方法のバッファ層において見られるような、ゲルマニウム等の重い第３元素を要因とする新たな転位欠陥の発生は見られない。

また、上記製造方法においては、シリコン供給部と反応させる炭素供給部を、Ｓｉ原子を１０ａｔｍ％以下として、熱分解してＣ原子を供給可能な材料としている。該炭素供給部は、有機材料であってもよいし無機の炭素材であってもよいが、無機のＳｉＣ粒子として存在する量を最大１０ａｔｍ％として、無機のＳｉＣ粒子の含有量をできるだけ低くすることが好ましい。このように、上記製造方法においては、別の従来の製造方法のように、シリコン基板（シリコン供給部）と反応させる炭素供給部を、ＳｉＣ被覆層としていない。従って、上記製造方法では、該従来の製造方法のように炭素供給部であるＳｉＣ被覆層が反応後にも残って、種結晶基板上に形成されたエピタキシャル層に不要な熱応力を発生することがない。また、該従来の製造方法においては、熱処理によって形成される種結晶基板上のエピタキシャル層に、Ｃ原子だけでなく、ＳｉＣ被覆層から未反応のＳｉＣ粒子も供給されると考えられる。しかしながら、上記製造方法によれば、熱処理によって形成される原炭化珪素基板上の低転移欠陥炭化珪素層に、未反応のＳｉＣ粒子が供給されることがほとんどなく、低転移欠陥炭化珪素層をシリコン供給部からのＳｉ原子と炭素供給部からの熱分解したＣ原子のみで成長させることができると考えられる。従って、上記製造方法により製造された半導体基板の低転移欠陥炭化珪素層においては、マイクロパイプ欠陥のような極めて大きな欠陥だけでなく、微小な応力で発生するような転位欠陥についても低減することができる。

以上のようにして、上記半導体基板の製造方法は、炭化珪素からなる半導体基板の製造方法であって、原炭化珪素基板に内在する微細な転移欠陥等を十分に終端すると共に、新たな微細欠陥の発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法とすることができる。

上記製造方法における前記シリコン供給部は、請求項２に記載のように、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、膜状のシリコン層とすることが好ましい。Ｓｉ原子の含有量を多くするほど高純度のＳｉ供給源とすることができると共に、膜状にすることで、原炭化珪素基板上へのＳｉ供給量を該シリコン層の厚さで適宜管理することができる。

この場合、例えば請求項３に記載のように、前記シリコン層は、単結晶シリコン層、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン層のいずれであってもよい。また、前記シリコン層は、例えば請求項４に記載のように、真空蒸着、スパッタ、イオンビームスパッタ、ＣＶＤまたは塗布により形成することができる。詳細な試験によれば、１８００℃以上の熱処理において原炭化珪素基板上での十分なＳｉ原子供給量を確保するため、請求項５に記載のように、前記シリコン層の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。

上記製造方法における前記シリコン供給部は、膜状のシリコン層に限らず、請求項６に記載のように、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、シリコン基板であってもよい。これによれば、上記膜状のシリコン層と較べて、簡単に高純度のＳｉ供給源とすることができる。

この場合、例えば請求項７に記載のように、前記シリコン基板は、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板のいずれであってもよい。請求項８に記載のように、前記シリコン基板の厚さは、取り扱いが容易であることから、２０μｍ以上であることが好ましい。

上記製造方法における前記炭素供給部は、請求項９に記載のように、膜状の炭素含有層であることが好ましく、前記炭素供給部形成工程において、前記炭素含有層を、前記シリコン供給部を覆うようにして形成することが特に好ましい。これによれば、膜状にすることで、シリコン層の場合と同様に、原炭化珪素基板上へのＣ供給量を該炭素含有層の厚さで適宜管理することができる。また、シリコン供給部を覆うようにして該炭素含有層を形成することで、１８００℃以上での熱処理時において、該炭素含有層が熱分解して生成する固相のＣ原子からなる層が液相または気相状態にあるシリコン供給部を覆うこととなり、シリコン供給部からの気相状態にあるＳｉ原子の無駄な蒸散を抑制することができる。

前記炭素含有層は、前述したように有機材料であってもよいし無機の炭素材であってもよいが、例えば請求項１０に記載のように、有機レジスト層または無機炭素粒子を含有する有機材層とすることができる。炭素含有層として有機レジスト層を用いる場合には、簡単に精度よく所定量をシリコン供給部上に形成することができる。また、炭素含有接着材や炭素含有表面コート材のような無機炭素粒子を含有する有機材からなる層の場合には、
有機レジスト層を用いる場合に較べて、単位体積あたりのＣ原子供給量を大きくすることができる。

請求項１１に記載のように、炭素含有層として有機材料を用いる場合には、例えば真空蒸着、ＣＶＤまたは塗布等を利用して形成することができ、炭素含有層として無機の炭素材を用いる場合には、例えばスパッタまたはイオンビームスパッタを利用して形成することができる。

詳細な試験によれば、１８００℃以上の熱処理において原炭化珪素基板上での十分なＣ原子供給量を確保するため、請求項１２に記載のように、前記炭素含有層の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。

上記半導体基板の製造方法において、請求項１３に記載のように、前記シリコン供給部を、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、膜状のシリコン層とし、前記炭素供給部を、膜状の炭素含有層とする場合には、前記シリコン供給部形成工程および前記炭素供給部形成工程により、前記シリコン層と前記炭素含有層を、交互に繰り返し積層した状態で、前記原炭化珪素基板上に形成することができる。これによれば、膜状のシリコン層と炭素含有層を用いる場合であっても、比較的均一な状態で、十分な量のＳｉ原子とＣ原子を原炭化珪素基板上に供給することができる。

上記半導体基板の製造方法においては、例えば請求項１４に記載のように、前記シリコン供給部を、シリコン粉末またはシリコン化合物粉末が混合されたシリコン粉末混合物とし、前記炭素供給部を、炭素粉末または炭素化合物粉末が混合された炭素粉末混合物として、前記シリコン供給部形成工程および前記炭素供給部形成工程において、前記シリコン粉末混合物と前記炭素粉末混合物を、混合した状態で、前記原炭化珪素基板上に配置するようにしてもよい。

詳細な試験によれば、１８００℃以上の熱処理において原炭化珪素基板上での十分なＳｉ原子とＣ原子の供給量を確保するため、請求項１５に記載のように、前記原炭化珪素基板上に形成された前記シリコン粉末混合物と前記炭素粉末混合物の混合物の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。

上述した半導体基板の製造方法のいずれにおいても、請求項１６に記載のように、前記熱処理工程において、前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、２５００℃以下で熱処理することが好ましい。詳細な試験によれば、２５００℃より高い温度で熱処理を行うと、上記低転移欠陥炭化珪素層において発生する微細欠陥の密度が再び増大する。その理由は明らかでないが、２５００℃より高温の場合には、気相状態にあるＳｉ原子が多くなって、シリコン供給部からの気相状態にあるＳｉ原子の無駄な蒸散が多くなって、原炭化珪素基板上で十分なＳｉ原子供給量が確保されていない可能性がある。

上述した半導体基板の製造方法は、いずれも、請求項１７に記載のように、前記熱処理生成物除去工程後の半導体基板を前記原炭化珪素基板として、前記シリコン供給部形成工程、前記炭素供給部形成工程、前記熱処理工程および前記熱処理生成物除去工程を、繰り返し実施することができる。これによれば、繰り返し実施によって形成される低転移欠陥炭化珪素層において、繰り返し実施前の低転移欠陥炭化珪素層に残っている微細欠陥の密度を、さらに低減することができる。

請求項１８〜２１に記載の発明は、上述した製造方法によって製造される半導体基板に関する。

請求項１８に記載の発明は、炭化珪素からなる半導体基板であって、単結晶の原炭化珪素基板上に、９０ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子からなるシリコン供給部を形成し、前記原炭化珪素基板上に、シリコン（Ｓｉ）原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解して炭素（Ｃ）原子を供給可能な、炭素供給部を形成し、前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、１８００℃以上で熱処理し、前記熱処理後において、前記原炭化珪素基板に当接して形成される低転移欠陥炭化珪素層を残して、前記低転移欠陥炭化珪素層上の熱処理生成物を除去して得られることを特徴としている。

上記半導体基板の効果については、前述の製造方法において説明したとおりであり、その説明は省略する。

上記半導体基板は、特に請求項１９に記載のように、前記低転移欠陥炭化珪素層における転移欠陥密度を、前記原炭化珪素基板における転移欠陥密度の略１／１０とすることが可能である。

また、上記半導体基板を利用する場合には、所定の不純物濃度と所定の厚さを確保するために、請求項２０に記載のように、前記低転移欠陥炭化珪素層上に、炭化珪素エピタキシャル層が形成されてなることが好ましい。これにより、該炭化珪素エピタキシャル層を、所定の不純物濃度と所定の厚さが確保されると共に微細欠陥密度が十分に低減されたデバイス形成層とすることができ、良好なデバイス特性を得ることが可能になる。

また、上記半導体基板は、請求項２１に記載のように、新たな単結晶炭化珪素基板を製造するための種結晶基板として用いることも可能である。これによって、従来にない低欠陥密度のＳｉＣウエハを製造することができる。

本発明は、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる半導体基板の製造方法に関するものである。以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。

図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る半導体基板の製造方法の一例を示す図で、半導体基板１００の製造工程別の模式的な断面図である。尚、図１における原炭化珪素基板１０は、図１０および図１１における原炭化珪素基板と同じ符号となっている。また、図１では、原炭化珪素基板１０中に当初から存在している微細欠陥部５を、図１０と同様に太線で示してある。

図１の製造方法では、最初に、図１（ａ）に示すように、単結晶の原炭化珪素基板（以下、ＳｉＣ基板と記載）１０上に、９０ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子からなるシリコン供給部３０を形成する。

図１（ａ）の例に示すシリコン供給部３０は、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する膜状のシリコン層（以下、Ｓｉ層と略記）である。シリコン供給部３０は、後述するように別の形態であってもよいが、Ｓｉ原子の含有量を多くするほど高純度のＳｉ供給源とすることができると共に、膜状にすることで、後の熱処理時におけるＳｉＣ基板１０上へのＳｉ供給量を該Ｓｉ層３０の厚さで適宜管理することができる。Ｓｉ層３０は、単結晶シリコン層、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン層のいずれであってもよい。ここで、Ｓｉ層３０は、代表的なスパッタで形成した。これに限らず、例えば真空蒸着、イオンビームスパッタ等を用いてもよい。また、例えば有機シリコン層を塗布により形成後、１２０℃から２５０℃で焼成して形成したＳｉ層３０であってもよいし、ＣＶＤ等を用いてシランＳｉＨ_４の熱分解によって成長したＳｉ層３０であってもよい。

次に、図１（ｂ）に示すように、Ｓｉ層３０が形成されたＳｉＣ基板１０上に、シリコン（Ｓｉ）原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解して炭素（Ｃ）原子を供給可能な、炭素（Ｃ）原子を主体とする炭素供給部４０を形成する。

図１（ｂ）の例に示す炭素供給部４０は、膜状の炭素含有層（以下、Ｃ層と略記）である。このように、炭素供給部４０を膜状にすることで、Ｓｉ層３０の場合と同様に、後の熱処理時におけるＳｉＣ基板１０上へのＣ供給量をＣ層４０の厚さで適宜管理することができる。また、Ｃ層４０は、Ｓｉ層３０を覆うようにして形成することが好ましい。これによって、次の１８００℃以上での熱処理時において、Ｃ層４０が熱分解して生成する固相のＣ原子からなる層が液相または気相状態にあるＳｉ層３０を覆うこととなり、Ｓｉ層３０からの気相状態にあるＳｉ原子の無駄な蒸散を抑制することができる。

図１（ｂ）に示すＣ層４０は、有機材料であってもよいし、無機の炭素材であってもよい。Ｃ層４０は、例えば、光感光性の有機レジスト層または無機炭素粒子を含有する有機材層とすることができる。Ｃ層４０として光感光性の有機レジスト層を用いる場合には、簡単に精度よく所定量をＳｉ層３０上に形成することができる。また、炭素含有接着材や炭素含有表面コート材のような無機炭素粒子を含有する有機材からなる層の場合には、有機レジスト層を用いる場合に較べて、単位体積あたりのＣ原子供給量を大きくすることができる。Ｃ層４０として有機材料を用いる場合には、例えば真空蒸着、ＣＶＤまたは塗布等を利用して形成することができ、Ｃ層４０として無機の炭素材を用いる場合には、例えばスパッタまたはイオンビームスパッタを利用して形成することができる。

次に、Ｓｉ層３０およびＣ層４０が形成されたＳｉＣ基板１０を、１８００℃以上で熱処理する。熱処理雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、水素、水素＋窒素混合ガス等の非酸化性雰囲気とする。また、真空であってもかまわない。熱処理温度範囲は、液相化したＳｉ層３０中にＣ層４０からＣ原子が一部拡散する１８００℃以上とし、好適条件は、後述するように、２０００〜２４００℃である。

この熱処理により、図１（ｃ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して低転移欠陥炭化珪素層（以下、ＳｉＣ層と記載）５０が形成されると共に、該ＳｉＣ層５０上に熱処理生成物６０が堆積する。ＳｉＣ層５０は、主として、Ｃ層４０からＳｉ層３０中に拡散したＣ原子がＳｉ＋Ｃ→ＳｉＣ反応を引き起こし、ＳｉＣ基板１０上で成長したと考えられる。また、熱処理条件によっては、Ｓｉ層３０中にＳｉＣ基板１０からＣ原子が一部拡散してＳｉ層３０中でＳｉ＋Ｃ→ＳｉＣ反応を引き起こし、ＳｉＣ基板１０の別位置に析出形成されたりする場合もあると考えられる。いずれも、熱処理後においては、単結晶のＳｉＣ基板１０に当接して、エピタキシャル成長した単結晶のＳｉＣ層５０が形成されている。また、ＳｉＣ層５０上に残る熱処理生成物６０は、Ｓｉ層３０とＣ層４０の残りやＣ原子が固溶したＳｉ層３０等、非炭化珪素（ＳｉＣ）からなる残渣膜である。

最後に、図１（ｄ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して形成されたＳｉＣ層５０を残して、図１（ｃ）の熱処理生成物６０を除去する。これによって、単結晶ＳｉＣ基板１０とその上に形成された単結晶のＳｉＣ層５０からなる、半導体基板１００が完成する。

図１（ａ）〜（ｄ）で例示した半導体基板１００の製造方法におけるＳｉＣ層５０の成長は、以下のようにして進むと考えられる。すなわち、Ｓｉ層３０からなるシリコン供給部は、１８００℃以上の熱処理で、Ｓｉ原子の液相や気相となる。一方、Ｃ層４０からなる炭素供給部は、１８００℃以上の熱処理で熱分解して、Ｃ原子の固相や気相となり、一部が上記Ｓｉ原子の液相や気相中に拡散する。このようにして供給されるＳｉ原子とＣ原子がＳｉＣ基板１０上で反応（Ｓｉ＋Ｃ→ＳｉＣ）してＳｉＣとなるが、この時生成するＳｉＣは、表面エネルギーの大きい微細欠陥部５に優先的に付着して析出し、転移欠陥等の微細欠陥部５が終端されたり、欠陥の種類が変換されたりすることとなる。これによって、ＳｉＣ基板１０に存在する微細欠陥部５が、ＳｉＣ層５０の表面に表出することがなくなる。以上のようにして、図１に示す半導体基板１００の製造方法では、ＳｉＣ基板１０にある表面の微細欠陥密度を、ＳｉＣ層５０において低減することが可能になる。

図１（ａ）〜（ｄ）で例示した半導体基板１００の製造方法では、図１（ａ）のシリコン供給部形成工程で形成した９０ａｔｍ％以上のＳｉ原子からなるシリコン供給部３０と、図１（ｂ）の炭素供給部形成工程で形成したＳｉ原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解してＣ原子を供給可能な炭素供給部４０とを、図１（ｃ）の熱処理工程において単結晶のＳｉＣ基板１０上で反応させて、ＳｉＣ基板１０に当接するＳｉＣ層５０を形成する。従って、図１の製造方法によれば、図１０に示した従来の製造方法のようにゲルマニウム等の重い第３元素を含有させたバッファ層３をＳｉＣ基板１０上に設けることなく、熱処理後においてＳｉＣ基板１０上にＳｉＣ層５０を形成することができる。このため、図１（ｄ）のＳｉＣ層５０においては、図１０に示した従来の製造方法のバッファ層３において見られるような、ゲルマニウム等の重い第３元素を要因とする新たな転位欠陥の発生は見られない。

また、図１（ａ）〜（ｄ）で例示した半導体基板１００の製造方法においては、シリコン供給部３０と反応させる炭素供給部４０を、Ｓｉ原子を１０ａｔｍ％以下として、熱分解してＣ原子を供給可能な材料としている。該炭素供給部４０は、有機材料であってもよいし無機の炭素材であってもよいが、無機のＳｉＣ粒子として存在する量を最大１０ａｔｍ％として、無機のＳｉＣ粒子の含有量をできるだけ低くすることが好ましい。このように、図１の製造方法においては、図１１に示した従来の製造方法のようにシリコン基板（シリコン供給部）１２と反応させる炭素供給部をＳｉＣ被覆層１６としていない。従って、図１の製造方法では、図１１に示した従来の製造方法のように炭素供給部であるＳｉＣ被覆層１６が反応後にも残って、種結晶基板１０上に形成されたエピタキシャル層２０に不要な熱応力を発生することがない。また、図１１に示した従来の製造方法においては、熱処理によって形成される種結晶基板１０上のエピタキシャル層２０に、Ｃ原子だけでなく、ＳｉＣ被覆層１６から未反応のＳｉＣ粒子も供給されると考えられる。しかしながら、図１の製造方法によれば、熱処理によって形成されるＳｉＣ基板１０上のＳｉＣ層５０に、未反応のＳｉＣ粒子が供給されることがほとんどなく、ＳｉＣ層５０をシリコン供給部３０からのＳｉ原子と炭素供給部４０からの熱分解したＣ原子のみで成長させることができると考えられる。従って、上記製造方法により製造された半導体基板１００のＳｉＣ層５０においては、マイクロパイプ欠陥のような極めて大きな欠陥だけでなく、微小な応力で発生するような転位欠陥についても低減することができる。

以上のようにして、図１（ａ）〜（ｄ）で例示した半導体基板１００の製造方法は、炭化珪素からなる半導体基板１００の製造方法であって、ＳｉＣ基板１０に内在する微細な転移欠陥５等を十分に終端すると共に、新たな微細欠陥の発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法となっている。

次に、図１に示した半導体基板１００の製造方法に関する詳細について説明する。

図２は、熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ層３０の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５０表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。図２の試験では、Ｃ層４０の厚さを１μｍとして、Ｓｉ層３０の厚さが、それぞれ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、１０μｍの場合について調べた。尚、比較のために、ＳｉＣ基板１０のエッチピット密度１００００個／ｃｍ^２を、同時に一点鎖線で図示してある。

図２の試験結果によれば、１８００℃以上の熱処理においてＳｉＣ基板１０上での十分なＳｉ原子供給量を確保するために、Ｓｉ層３０の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。この場合には、ＳｉＣ基板１０のエッチピット密度が１００００個／ｃｍ^２であるのに対して、好適な２０００〜２４００℃の温度の熱処理によって得られたＳｉＣ層５０では、エッチピット密度を１０００個／ｃｍ^２以下まで低減できた。

図３は、熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＣ層４０の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５０表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。図３の試験では、Ｓｉ層３０の厚さを１０μｍとして、Ｃ層４０の厚さが、それぞれ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、２０μｍの場合について調べた。

図３の試験結果によれば、１８００℃以上の熱処理においてＳｉＣ基板１０上での十分なＣ原子供給量を確保するために、Ｃ層４０の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。熱処理後の状態観察によれば、Ｃ層４０の厚さを０．５μｍとした場合には、熱処理時にはＣ層４０に亀裂が発生していると考えられる。このため、下地のＳｉ層３０を十分に被覆することができず、Ｓｉ層３０からＳｉ原子の蒸発が起こるため、エッチピットの低減効果が得られなかったと考えられる。

また、図２と図３の試験結果によれば、熱処理工程では、Ｓｉ層３０とＣ層４０が形成されたＳｉＣ基板１０を、１８００℃以上、２５００℃以下で熱処理することが好ましい。１８００℃より低い温度の熱処理ではＳｉＣ層５０が十分に成長することができず、２５００℃より高い温度で熱処理を行うと、ＳｉＣ層５０において発生する微細欠陥の密度が再び増大する。その理由は明らかでないが、２５００℃より高温の場合には、気相状態にあるＳｉ原子が多くなって、Ｓｉ層３０からの気相状態にあるＳｉ原子の無駄な蒸散が多くなって、ＳｉＣ基板１０上で十分なＳｉ原子供給量が確保されていない可能性がある。好適な熱処理温度範囲である２０００〜２４００℃で得られた半導体基板１００では、ＳｉＣ層５０における転移欠陥密度を、ＳｉＣ基板１０における転移欠陥密度の１／１０以下とすることが可能である。

図４は、本発明に係る製造方法の別の例を示す図で、製造途中にある半導体基板の模式的な断面図である。尚、以下に示す製造方法の各例において、図１に示した各部と同様の部分については、同じ符号を付した。

図４は、図１（ａ）に示したシリコン供給部形成工程と図１（ｂ）に示した炭素供給部形成工程を、交互に繰り返し実施した後の状態を示す図である。すなわち、図４に示すように、シリコン供給部を膜状のＳｉ層３０とし、炭素供給部を膜状のＣ層４０とする場合には、図１（ａ）に示したシリコン供給部形成工程と図１（ｂ）に示した炭素供給部形成工程により、Ｓｉ層３０とＣ層４０を、交互に繰り返し積層した状態で、ＳｉＣ基板１０上に形成することができる。これによれば、膜状のＳｉ層３０とＣ層４０を用いる場合であっても、比較的均一な状態で、十分な量のＳｉ原子とＣ原子をＳｉＣ基板１０上に供給することができる。図４に示す複数のＳｉ層３０とＣ層４０が交互に繰り返し積層されたＳｉＣ基板１０についても、１８００℃以上の温度で熱処理することにより、図１（ｃ）に示したように、低欠陥密度のＳｉＣ層５０がＳｉＣ基板１０に当接して形成されることは言うまでもない。

図５は、別の製造方法の例を示す図で、図５（ａ）〜（ｄ）は、半導体基板１０１の製造工程別の模式的な断面図である。図１に示した製造方法では、シリコン供給部として、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する膜状のＳｉ層３０を形成していた。これに対して、図５に示す製造方法では、シリコン供給部として、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、シリコン基板（以下、Ｓｉ基板と略記）３１としている。その後は、図１のＳｉ層３０を用いる場合と同様にして、半導体基板１０１を製造することができる。

すなわち、最初に、図５（ａ）に示すように、単結晶のＳｉＣ基板１０上に、Ｓｉ基板３１を配置する。Ｓｉ基板３１は、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板のいずれであってもよい。請求項８に記載のように、Ｓｉ基板３１の厚さは、取り扱いが容易であることから、２０μｍ以上であることが好ましい。次に、図５（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板３１が配置されたＳｉＣ基板１０上に、Ｃ層４１を形成する。この場合も、Ｓｉ基板３１を覆うようにして、Ｃ層４１を形成することが好ましい。次に、Ｓｉ基板３１上にＣ層４１が形成されたＳｉＣ基板１０を、１８００℃以上で熱処理する。この熱処理により、図５（ｃ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して低欠陥密度のＳｉＣ層５１が形成されると共に、該ＳｉＣ層５１上に熱処理生成物６１が堆積する。最後に、図５（ｄ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して形成されたＳｉＣ層５１を残して、図５（ｃ）の熱処理生成物６１や残っているＣ層４１を除去する。これによって、単結晶ＳｉＣ基板１０とその上に形成された単結晶のＳｉＣ層５１からなる、半導体基板１０１が完成する。図５の製造方法で使用されているＳｉ基板３１は、高純度の基板が容易に入手でき、図１の製造方法で使用されているＳｉ層３０と較べて、簡単に高純度のＳｉ供給源とすることができる。

図６は、熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ基板３１の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５１表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。図６の試験では、Ｃ層４１の厚さを１μｍとして、Ｓｉ基板３１の厚さが、それぞれ、２０μｍ、１００μｍ、５００μｍの場合について調べた。

また、図７は、熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＣ層４１の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５１表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。図７の試験では、Ｓｉ基板３１の厚さを５０μｍとして、Ｃ層４１の厚さが、それぞれ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、２０μｍの場合について調べた。

図６と図７の試験結果からわかるように、シリコン供給部としてＳｉ基板３１を用いる場合にも、図２に示したシリコン供給部としてＳｉ層３０を用いた場合と同様に、好適な２０００〜２４００℃の温度の熱処理によって得られたＳｉＣ層５１では、エッチピット密度を１０００個／ｃｍ^２以下まで低減できた。

図８も、別の製造方法の例を示す図で、図８（ａ）〜（ｃ）は、半導体基板１０２の製造工程別の模式的な断面図である。図１と図５に示した製造方法では、シリコン供給部と炭素供給部を、それぞれ分離した状態で、ＳｉＣ基板１０上に配置していた。これに対して、図８に示す製造方法では、シリコン粉末混合物（以下、Ｓｉ混合物と略記）３２と炭素粉末混合物（以下、Ｃ混合物と略記）４２を混合した状態で、ＳｉＣ基板１０上に配置している。その後は、図１のＳｉ層３０を用いる場合と同様にして、半導体基板１０２を製造することができる。

すなわち、最初に、図８（ａ）に示すように、単結晶のＳｉＣ基板１０上に、Ｓｉ混合物３２とＣ混合物４２を混合した状態で配置する。Ｓｉ混合物３２は、シリコン粉末またはシリコン化合物粉末の混合物で、シリコン供給部として機能する。例えば、Ｓｉ混合物３２として、Ｓｉ微粉末や有機レジスト、水、でんぷんのり、エタノール、メタノール、キシレン、アセトン、イソプロピルアルコールとの混合物等を利用することができる。あるいは、これに限らず、Ｓｉ樹脂接着剤や室温硬化型シリコーンゴム等であってもよい。また、Ｃ混合物４２は、炭素粉末または炭素化合物粉の混合物で、炭素供給部として機能する。例えば、Ｃ混合物４２として、Ｃ微粉末、カーボン接着剤、Ｃ微粉末と有機溶剤やシアノアクリル酸アルキル、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリクロロプレン、酢酸ビニル等との混合物を利用することができる。これらＳｉ混合物３２とＣ混合物４２を混合し、印刷、スピンナ、はけ塗り等により塗布して、ＳｉＣ基板１０上に配置する。

次に、Ｓｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層が配置されたＳｉＣ基板１０を、１８００℃以上で熱処理する。この熱処理により、図８（ｂ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して低欠陥密度のＳｉＣ層５２が形成されると共に、該ＳｉＣ層５２上に熱処理生成物６２が堆積する。

最後に、図８（ｃ）に示すように、ＳｉＣ基板１０に当接して形成されたＳｉＣ層５２を残して、図８（ｃ）の熱処理生成物６２や残っているＣ混合物４２を除去する。これによって、単結晶ＳｉＣ基板１０とその上に形成された単結晶のＳｉＣ層５２からなる、半導体基板１０２が完成する。

図９は、熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５２表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。図６の試験では、Ｓｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層の厚さが、それぞれ、０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、１０μｍの場合について調べた。

図９の試験結果によれば、１８００℃以上の熱処理においてＳｉＣ基板１０上での十分なＳｉ原子とＣ原子の供給量を確保するためには、Ｓｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層の厚さが、１μｍ以上であることが好ましい。この場合にも、好適な２０００〜２４００℃の温度の熱処理によって得られたＳｉＣ層５２では、ＳｉＣ基板１０のエッチピット密度が２００００個／ｃｍ^２であるのに対して、エッチピット密度を２０００個／ｃｍ^２以下まで低減できた。尚、Ｓｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層の厚さをさらに厚くして、５０μｍや２００μｍとしても、同じ２０００個／ｃｍ^２程度のエッチピット密度が得られた。

図１，図５および図８に示した半導体基板１００〜１０２のいずれの製造方法においても、熱処理工程において、シリコン供給部３０〜３２および炭素供給部４０〜４２が形成されたＳｉＣ基板１０を、２５００℃以下で熱処理することが好ましい。２５００℃より高い温度で熱処理を行うと、図２，３，５，６，９に示したように、ＳｉＣ層５０〜５２において発生する微細欠陥の密度が再び増大する。好適な熱処理温度範囲である２０００〜２４００℃で得られた半導体基板１００〜１０２では、ＳｉＣ層５０〜５２における転移欠陥密度を、ＳｉＣ基板１０における転移欠陥密度の略１／１０とすることが可能である。

また、図１，図５および図８に示した半導体基板１００〜１０２のいずれの製造方法についても、熱処理生成物除去工程後の半導体基板１００〜１０２をＳｉＣ基板１０に代わる原炭化珪素基板として、シリコン供給部形成工程、炭素供給部形成工程、熱処理工程および熱処理生成物除去工程を、繰り返し実施することができる。これによれば、繰り返し実施によって形成される低転移欠陥炭化珪素層において、繰り返し実施前の低転移欠陥炭化珪素層に残っている微細欠陥の密度を、さらに低減することができる。

例えば、図１に示した製造方法により得られた半導体基板１００をＳｉＣ基板１０に代わる原炭化珪素基板として、再び図１の製造工程を繰り返すと、エッチピット密度が１００個／ｃｍ^２程度まで低減された低転移欠陥炭化珪素層を作製することができた。図５に示した製造工程を繰り返しても、同様にエッチピット密度が１００個／ｃｍ^２程度まで低減された低転移欠陥炭化珪素層を作製することができた。また、図８に示した製造工程を繰り返したところ、エッチピット密度が２００個／ｃｍ^２程度まで低減された低転移欠陥炭化珪素層を作製することができた。

上記のようにして製造された半導体基板を利用する場合には、所定の不純物濃度と所定の厚さを確保するために、低転移欠陥炭化珪素層上に、さらに炭化珪素エピタキシャル層が形成されてなることが好ましい。これにより、該炭化珪素エピタキシャル層を、所定の不純物濃度と所定の厚さが確保されると共に微細欠陥密度が十分に低減されたデバイス形成層とすることができ、良好なデバイス特性を得ることが可能になる。例えば、上記繰り返しプロセスで得られた半導体基板の低転移欠陥炭化珪素層上にＣＶＤ法で炭化珪素エピタキシャル層を成長させたところ、低転移欠陥炭化珪素層とほぼ同じエッチピット密度３００個／ｃｍ^２の炭化珪素エピタキシャル層を得ることができた。

また、上記のようにして製造された半導体基板は、新たな単結晶炭化珪素基板を製造するための種結晶基板として用いることも可能である。これによって、従来にない低欠陥密度のＳｉＣウエハを製造することができる。例えば、上記繰り返しプロセスで得られた低転移欠陥炭化珪素層のエッチピット密度が２００個／ｃｍ^２の半導体基板を種結晶基板として単結晶炭化珪素基板を作製したところ、エッチピット密度３００〜１０００個／ｃｍ２の新たな単結晶炭化珪素基板を作製することができた。

以上示したように、上記した半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板は、炭化珪素からなる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板であって、原炭化珪素基板に内在する微細な転移欠陥等を十分に終端すると共に、新たな微細欠陥の発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法およびそれによって製造される半導体基板となっている。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る半導体基板の製造方法の一例を示す図で、半導体基板１００の製造工程別の模式的な断面図である。 熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ層３０の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５０表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。 熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＣ層４０の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５０表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。 本発明に係る製造方法の別の例を示す図で、製造途中にある半導体基板の模式的な断面図である。 別の製造方法の例を示す図で、（ａ）〜（ｄ）は、半導体基板１０１の製造工程別の模式的な断面図である。 熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ基板３１の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５１表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。 熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＣ層４１の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５１表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。 別の製造方法の例を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は、半導体基板１０２の製造工程別の模式的な断面図である。 熱処理温度をパラメータとして、熱処理前のＳｉ混合物３２とＣ混合物４２からなる混合物層の厚さと熱処理後の検査でＳｉＣ層５２表面に見られるエッチピットの密度の関係をまとめた図である。 特許文献１により製造されるＳｉＣ基板の一例で、ＳｉＣ基板９０の模式的な断面を示す図である。 特許文献２に開示されたＳｉＣ基板の製造方法の一例を示す、工程別の模式的な断面図である。

符号の説明

１００〜１０２ 半導体基板
１０ ＳｉＣ基板（原炭化珪素基板）
５ 微細欠陥部
３０ Ｓｉ層（シリコン層、シリコン供給部）
３１ Ｓｉ基板（シリコン基板、シリコン供給部）
３２ Ｓｉ混合物（シリコン粉末混合物、シリコン供給部）
４０，４１ Ｃ層（炭素含有層、炭素供給部）
４２ Ｃ混合物（炭素粉末混合物、炭素供給部）
５０ ＳｉＣ層（低転移欠陥炭化珪素層）
６０〜６２ 熱処理生成物

Claims (21)

1. 炭化珪素からなる半導体基板の製造方法であって、
   単結晶の原炭化珪素基板上に、９０ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子からなるシリコン供給部を形成する、シリコン供給部形成工程と、
   前記原炭化珪素基板上に、シリコン（Ｓｉ）原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解して炭素（Ｃ）原子を供給可能な、炭素供給部を形成する、炭素供給部形成工程と、
   前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、１８００℃以上で熱処理する、熱処理工程と、
   前記熱処理後において、前記原炭化珪素基板に当接して形成される低転移欠陥炭化珪素層を残して、前記低転移欠陥炭化珪素層上の熱処理生成物を除去する、熱処理生成物除去工程とを有してなることを特徴とする半導体基板の製造方法。
2. 前記シリコン供給部が、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、膜状のシリコン層であることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の製造方法。
3. 前記シリコン層が、単結晶シリコン層、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン層であることを特徴とする請求項２に記載の半導体基板の製造方法。
4. 前記シリコン層を、真空蒸着、スパッタ、イオンビームスパッタ、ＣＶＤまたは塗布により形成することを特徴とする請求項２または３に記載の半導体基板の製造方法。
5. 前記シリコン層の厚さが、１μｍ以上であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
6. 前記シリコン供給部が、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、シリコン基板であることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の製造方法。
7. 前記シリコン基板が、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板であることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の製造方法。
8. 前記シリコン基板の厚さが、２０μｍ以上であることを特徴とする請求項６または７に記載の半導体基板の製造方法。
9. 前記炭素供給部が、膜状の炭素含有層であり、
   前記炭素供給部形成工程において、
   前記炭素含有層を、前記シリコン供給部を覆うようにして形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
10. 前記炭素含有層が、有機レジスト層または無機炭素粒子を含有する有機材層であることを特徴とする請求項９に記載の半導体基板の製造方法。
11. 前記炭素含有層を、真空蒸着、スパッタ、イオンビームスパッタ、ＣＶＤまたは塗布により形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の半導体基板の製造方法。
12. 前記炭素含有層の厚さが、１μｍ以上であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
13. 前記シリコン供給部が、９９ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子を含有する、膜状のシリコン層であり、
    前記炭素供給部が、膜状の炭素含有層であり、
    前記シリコン供給部形成工程および前記炭素供給部形成工程により、
    前記シリコン層と前記炭素含有層を、交互に繰り返し積層した状態で、前記原炭化珪素基板上に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の製造方法。
14. 前記シリコン供給部が、シリコン粉末またはシリコン化合物粉末が混合されたシリコン粉末混合物であり、
    前記炭素供給部が、炭素粉末または炭素化合物粉末が混合された炭素粉末混合物であり、
    前記シリコン供給部形成工程および前記炭素供給部形成工程において、
    前記シリコン粉末混合物と前記炭素粉末混合物を、混合した状態で、前記原炭化珪素基板上に配置することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の製造方法。
15. 前記原炭化珪素基板上に形成された前記シリコン粉末混合物と前記炭素粉末混合物の混合物の厚さが、１μｍ以上であることを特徴とする請求項１４に記載の半導体基板の製造方法。
16. 前記熱処理工程において、
    前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、２５００℃以下で熱処理することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
17. 前記熱処理生成物除去工程後の半導体基板を前記原炭化珪素基板として、
    前記シリコン供給部形成工程、前記炭素供給部形成工程、前記熱処理工程および前記熱処理生成物除去工程を、繰り返し実施することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
18. 炭化珪素からなる半導体基板であって、
    単結晶の原炭化珪素基板上に、９０ａｔｍ％以上のシリコン（Ｓｉ）原子からなるシリコン供給部を形成し、
    前記原炭化珪素基板上に、シリコン（Ｓｉ）原子を１０ａｔｍ％以下とし、熱分解して炭素（Ｃ）原子を供給可能な、炭素供給部を形成し、
    前記シリコン供給部および炭素供給部が形成された原炭化珪素基板を、１８００℃以上で熱処理し、
    前記熱処理後において、前記原炭化珪素基板に当接して形成される低転移欠陥炭化珪素層を残して、前記低転移欠陥炭化珪素層上の熱処理生成物を除去して得られることを特徴とする半導体基板。
19. 前記低転移欠陥炭化珪素層における転移欠陥密度が、前記原炭化珪素基板における転移欠陥密度の略１／１０であることを特徴とする請求項１８に記載の半導体基板。
20. 前記低転移欠陥炭化珪素層上に、炭化珪素エピタキシャル層が形成されてなることを特徴とする請求項１８または１９に記載の半導体基板。
21. 前記半導体基板が、新たな単結晶炭化珪素基板を製造するための種結晶基板として用いられることを特徴とする請求項１８または１９に記載の半導体基板。

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