JP2016100440A - 炭化珪素基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変質層および積層欠陥の少なくとも一方を精度良く検出することができる炭化珪素基板の製造方法を提供する。【解決手段】第１の主面１０ａを有する炭化珪素基板１０が準備される。第１の主面１０ａを除去することにより炭化珪素基板１０の表面１が露出する。表面１の外縁から３ｍｍ以内の外周領域ＯＲを除いた中央領域ＩＲ内の複数の測定領域Ｍの各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域Ｍの各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数が算出される。複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて、中央領域ＩＲに存在する変質層の大きさが特定される。測定領域Ｍに照射される入射光のスポット径ａは１０μｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、炭化珪素基板の製造方法に関する。

近年、半導体装置の高耐圧化、低損失化などを可能とするため、半導体装置を構成する材料としての炭化珪素の採用が進められている。

たとえば特開２０１１−９６６１号公報（特許文献１）には、炭化珪素単結晶の主面を分光エリプソメトリによって測定して、変質層の存在の有無を評価する方法が記載されている。

特開２０１１−９６６１号公報

本発明の一態様の目的は、変質層および積層欠陥の少なくとも一方を精度良く検出することができる炭化珪素基板の製造方法を提供することである。

本発明の一態様に係る炭化珪素基板の製造方法は以下の工程を備えている。主面を有する炭化珪素基板が準備される。主面を除去することにより炭化珪素基板の表面が露出する。表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域の各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域の各々における消衰係数が算出される。複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて、中央領域に存在する変質層の大きさが特定される。測定領域に照射される入射光のスポット径は１０μｍ以下である。

本発明の一態様に係る炭化珪素基板の製造方法は以下の工程を備えている。主面を有する炭化珪素基板が準備される。主面に対して化学機械研磨が行われることにより、炭化珪素基板の表面が露出する。表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域の各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域の各々における消衰係数が算出される。測定領域に照射される入射光のスポット径は１０μｍ以下である。炭化珪素基板の製造方法は、複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて中央領域に存在する変質層の大きさを特定し変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する第１工程および複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて中央領域に存在する積層欠陥の大きさを特定し積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する第２工程の少なくとも一方の工程を備える。第１工程においては、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域は、変質層が存在しない領域であると判定され、かつ入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域は、変質層が存在する領域であると判定される。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判断される。第２工程においては、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域は、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域は、積層欠陥が存在する領域と判定される。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥の長さが５０μｍ以上および積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判断される。

上記によれば、変質層および積層欠陥の少なくとも一方を精度良く検出することができる炭化珪素基板の製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法の第１工程を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法の第２工程を示す断面模式図である。 図３における領域ＩＩＩの拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法の第３工程を示す平面模式図である。 消衰係数と波長との関係を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法の第４工程を示す平面模式図である。 エリプソメータにより反射光を測定する工程の例を示す図である。 変質層または積層欠陥が存在する領域をマッピングする工程の第１の例を示す図である。 変質層または積層欠陥が存在する領域をマッピングする工程の第２の例を示す図である。 炭化珪素基板を選別する工程を示すフロー図である。 エリプソメータにより反射光を測定する工程の変形例を示す図である。 変質層または積層欠陥が存在する領域をマッピングする工程の第３の例を示す図である。 変質層または積層欠陥が存在する領域をマッピングする工程の第４の例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る炭化珪素基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態３に係る炭化珪素基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。 実施例および比較例に係る消衰係数と波長との関係を示す図である。

炭化珪素基板はたとえば以下のように製造される。まず炭化珪素インゴットをスライスすることで複数の炭化珪素基板が切り出される。次に、炭化珪素基板の主面に対して化学機械研磨が行われ、炭化珪素基板の主面が鏡面に仕上げられる。

炭化珪素基板の主面に対して化学機械研磨が行われる際、炭化珪素基板の主面に変質層が形成される場合がある。変質層は、たとえば炭化珪素の格子歪みである。変質層は、たとえばＳｉＯ₂およびＳｉＣＯ_ｘなどのように炭化珪素の組成が変化した層であってもよい。変質層の厚みは、たとえば１ｎｍ程度または１ｎｍ未満である。変質層が形成された炭化珪素基板の主面上にエピタキシャル層を形成する際、炭化珪素基板の主面上にエピタキシャル層を成長させる前に、炭化珪素基板の主面に対してたとえば水素エッチングが行われる。当該水素エッチングにより変質層が除去されると、炭化珪素基板の主面に凹部が形成される。凹部が形成された主面上にエピタキシャル層を形成すると、エピタキシャル層の表面に凹凸が発生する。つまり、エピタキシャル層の表面の平坦性を高めるためには、事前に変質層の少ない炭化珪素基板を選別し、変質層の少ない炭化珪素基板を用いてエピタキシャル層を形成することが望ましい。

変質層の有無を検査する方法として、たとえばＫＯＨ（水酸化カリウム）の融液またはガスで変質層をエッチングする方法が考えられる。しかしながら、エッチングにより変質層の有無を検査する方法は破壊検査であるため望ましくない。別の方法として、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて変質層の有無を検査する方法が考えらえる。ＴＥＭによる検査は、炭化珪素基板の一部を局所的に検査する目的には適しているが、炭化珪素基板のほぼ全面を評価することは時間的制約から現実的ではない。

炭化珪素基板のほぼ全面の評価が可能であり、かつ非破壊で変質層を検査する方法として、エリプソメータを用いて変質層の有無を検査する方法が提案されている。特開２０１１−９６６１号公報は、波長が３００ｎｍ以下のレーザーを用いて、炭化珪素基板の屈折率ｎを分光エリプソメトリにより測定することにより変質層の存在の有無を評価する方法を開示している。当該公報には、分光エリプソメトリのスポット径は、１ｍｍ以下が望ましく、１００μｍ以下がより望ましいと記載されている。しかしながら、たとえば１００μｍ程度のスポット径の光を用いて炭化珪素基板の主面における屈折率ｎを評価する場合、炭化珪素基板上の変質層の有無を精度良く検出することができない。

実際の炭化珪素基板の主面には、たとえば１０μｍ以下程度の幅を有する変質層が多数存在する。１００μｍのスポット径は、実際の変質層の幅よりも１桁以上程度大きいため、当該スポット径で炭化珪素基板の主面における屈折率ｎを評価すると、当該変質層の存在を精度良く検出することはできない。同様に、炭化珪素基板の主面における積層欠陥も１００μｍのスポット径では精度良く検出することはできない。

そこで発明者は、入射光のスポット径を１０μｍ以下にして、１０μｍ以下程度の幅を有する変質層および積層欠陥を検出可能にすることを考え出した。また発明者は、屈折率ｎよりも消衰係数ｋの方が変質層および積層欠陥に対して感度が高いことを見出した。以上の知見に基づいて、発明者は、屈折率ｎではなく消衰係数ｋを用い、かつ入射光のスポット径を１０μｍ以下にして変質層および積層欠陥の少なくとも一方の有無を評価することを考え出した。
［本発明の実施形態の説明］
以下、本発明の実施態様を列記して説明する。

（１）本発明の一態様に係る炭化珪素基板の製造方法は以下の工程を備えている。主面を有する炭化珪素基板が準備される。主面を除去することにより炭化珪素基板の表面が露出する。表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域の各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域の各々における消衰係数が算出される。複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて、中央領域に存在する変質層の大きさが特定される。測定領域に照射される入射光のスポット径は１０μｍ以下である。これにより、炭化珪素基板上の変質層を精度良く検出することができる。

（２）上記（１）に係る炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、変質層の大きさを特定する工程において、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域は、変質層が存在しない領域であると判定され、かつ入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域は、変質層が存在する領域であると判定される。これにより、変質層が存在する領域と変質層が存在しない領域とを精度良く判定することができる。

（３）上記（１）または（２）に係る炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程をさらに備える。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判定される。炭化珪素基板上に存在する変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、当該炭化珪素基板上にエピタキシャル層を形成すると、エピタキシャル層の表面に顕著な凹凸が形成される。変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板を不良と判定することにより、エピタキシャル層の表面に顕著な凹凸が形成される炭化珪素基板を精度良く選別することができる。

（４）上記（１）〜（３）のいずれかに係る炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて、中央領域に存在する積層欠陥の大きさを特定する工程をさらに備える。これにより、炭化珪素基板上の積層欠陥を精度良く検出することができる。

（５）上記（４）に係る炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、積層欠陥の大きさを特定する工程において、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域は、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域は、積層欠陥が存在する領域と判定される。これにより、積層欠陥が存在する領域と積層欠陥が存在しない領域とを精度良く判定することができる。

（６）上記（４）または（５）に係る炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程をさらに備える。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥の長さが５０μｍ以上および積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判定される。これにより、所定の大きさの積層欠陥を有する炭化珪素基板を選別することができる。

（７）上記（１）〜（６）のいずれかに炭化珪素基板の製造方法において好ましくは、炭化珪素基板の表面を露出させる工程において、主面に対して化学機械研磨が行われる。これにより、化学機械研磨により主面に形成された変質層を精度良く検出することができる。

（８）本発明の一態様に係る炭化珪素基板の製造方法は以下の工程を備えている。主面を有する炭化珪素基板が準備される。主面に対して化学機械研磨が行われることにより、炭化珪素基板の表面が露出する。表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域の各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域の各々における消衰係数が算出される。測定領域に照射される入射光のスポット径は１０μｍ以下である。炭化珪素基板の製造方法は、複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて中央領域に存在する変質層の大きさを特定し変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する第１工程および複数の測定領域の各々における消衰係数を用いて中央領域に存在する積層欠陥の大きさを特定し積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する第２工程の少なくとも一方の工程を備える。第１工程においては、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域は、変質層が存在しない領域であると判定され、かつ入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域は、変質層が存在する領域であると判定される。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判断される。第２工程においては、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域は、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域は、積層欠陥が存在する領域と判定される。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥の長さが５０μｍ以上および積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板は不良と判断される。これにより、炭化珪素基板上の変質層および積層欠陥の少なくとも一方を精度良く検出することができる。
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。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。また、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。

（実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法について説明する。

最初に炭化珪素基板を準備する工程（Ｓ１０：図１）が実施される。具体的には、たとえば昇華法によって、六方晶炭化珪素からなる略円柱状のインゴット（図示せず）が形成される。次に、略円柱状のインゴットを略円柱の軸線に対してほぼ垂直な方向に沿ってスライスすることにより、複数の炭化珪素基板１０が切り出される。

図２に示されるように、炭化珪素基板１０は、第１の主面１０ａと、第１の主面１０ａと反対側の第２の主面１０ｂと、外縁部１０ｅとを有する。炭化珪素基板１０を構成する材料は、好ましくは、六方晶炭化珪素であり、より好ましくは、ポリタイプ４Ｈを有する六方晶炭化珪素である。炭化珪素基板１０は、たとえば窒素などのｎ型不純物を含んでおり、ｎ型の導電型を有していてもよい。炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａは、たとえば｛０００１｝面または｛０００１｝面から４°以下程度オフした面である。第１の主面１０ａは、（０００１）面から４°以下程度オフした面であってもよいし、（０００−１）面から４°以下程度オフした面であってもよい。第１の主面１０ａに対して垂直な方向に沿って見た場合（平面視）において第１の主面１０ａの最大径は、たとえば１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下であり、好ましくは１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。これにより、第１の主面１０ａを有する炭化珪素基板１０が準備される（図２参照）。

次に、炭化珪素基板の表面を露出する工程（Ｓ２０：図１）が実施される。具体的には、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに対して化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）が行われる。ＣＭＰに用いられる砥粒は、たとえばコロイダルシリカまたはフュームドシリカである。ＣＭＰの溶液のｐＨ（水素イオン濃度指数）は、たとえば４以下９．５以上である。ＣＭＰの溶液のｐＨは、塩酸、硝酸および硫酸などの酸または水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムなどのアルカリにより制御されてもよい。図２および図３に示されるように、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに対してＣＭＰが行われることにより、第１の主面１０ａを含む炭化珪素層１０ｃが除去される。これにより、炭化珪素基板１０の表面１が露出する。残された炭化珪素層１０ｄは、炭化珪素基板１０を構成する。炭化珪素基板１０は、表面１と、表面１とは反対側の第２の主面１０ｂと、外縁部１０ｅとを有する。炭化珪素基板の表面を露出させる工程は、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａに対してエッチングが行われることにより実施されてもよい。たとえばドライエッチングまたはウェットエッチングによって、炭化珪素基板１０の第１の主面１０ａを含む炭化珪素層１０ｃが除去されることにより、炭化珪素基板１０の表面１が露出されてもよい。以上のように、炭化珪素基板１０の主面１０ａを除去することにより炭化珪素基板１０の表面１が露出する。

炭化珪素基板１０の表面１が露出された後、表面１が自然酸化することにより、表面１に酸化膜が形成されていてもよい。図４に示されるように、炭化珪素基板１０は、炭化珪素層１０ｄと、炭化珪素層１０ｄ上に形成された二酸化珪素層１１とにより構成されていてもよい。二酸化珪素層１１が炭化珪素基板１０の表面１を構成し、炭化珪素層１０ｄが炭化珪素基板１０の第２の主面１０ｂを構成してもよい。

次に、エリプソメータにより反射光を測定する工程（Ｓ３０：図１）が実施される。図５に示されるように、炭化珪素基板１０の表面１は、外周領域ＯＲと、中央領域ＩＲとにより構成されている。外周領域ＯＲは、表面１の外縁部１０ｅから３ｍｍ以内の領域である。表面１から外周領域ＯＲを除いた領域が中央領域ＩＲである。平面視において、中央領域ＩＲは、略円形である。中央領域ＩＲは、外周領域ＯＲに取り囲まれている。

たとえばエリプソメータの光源（図示せず）から中央領域ＩＲの一部の測定領域Ｍ対して入射光が照射され、測定領域Ｍからの反射光がエリプソメータの検出器（図示せず）により測定される。エリプソメータとして、たとえば株式会社日本分光製のＭ−２２０が用いられる。光源としては、たとえばＸｅランプが用いられる。Ｘｅランプの波長域は、たとえば２６０ｎｍ〜８６０ｎｍである。波長純度は、たとえば０．５ｎｍである。炭化珪素基板１０の表面１に対する入射光の入射角はたとえば６０度である。波長の取り込み間隔はたとえば２ｎｍである。測定領域Ｍに照射される入射光のスポット径ａは１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下である。なお、測定領域Ｍに対して垂直な方向における入射光の侵入深さは、たとえば１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度である。

次に、消衰係数を算出する工程（Ｓ４０：図１）が実施される。具体的には、測定領域Ｍからの反射光の偏光状態が解析されることにより、入射光の偏光状態と反射光の偏光状態との違いが求められる。より詳細には、電場が入射面に対して平行に振動するｐ偏光と、電場が入射面に対して垂直に振動するｓ偏光との位相差（Δ）および振幅比（Ψ）とが測定される。振幅反射係数比ρと、ΔおよびΨの各々は、ρ＝Ｒｐ／Ｒｓ＝ｔａｎ（Ψ）×ｅｘｐ（ｉ・Δ）の関係を満たす。ここで、Ｒｐはｐ偏光の振幅反射係数であり、Ｒｓはｓ偏光の振幅反射係数である。ＲｐおよびＲｓは、屈折率ｎと消衰係数ｋとの関数であるため、測定されるΨおよびΔも屈折率ｎと消衰係数ｋとの関数になる。そのため、ΨおよびΔが測定で求められれば、試料の屈折率ｎと消衰係数ｋとが算出可能である。光学モデルとして、たとえば炭化珪素基板上に自然酸化膜（二酸化珪素膜）が形成されるモデルが用いられる。次に、光学モデルを用いてフィッティング計算が行われる。具体的には、測定で得られたΨおよびΔと、光学モデルで計算されたΨおよびΔとの差を求め、当該差が最小になるように光学モデルのパタメータ（屈折率ｎ、消衰係数ｋおよび膜厚ｄ）を変化させる。以上のように、エリプソメータの入射光および反射光に基づいて、測定領域Ｍの消衰係数ｋが求められる。なお、表面の有効媒質近似が用いられてもよい。

図６は、ある測定領域Ｍの消衰係数ｋと、入射光の波長との関係を示している。入射光の波長が、たとえば２６０ｎｍから８６０ｎｍまで２ｎｍ間隔でスキャンされる。次に、入射光の波長が３２０ｎｍにおける消衰係数ｋ１が求められる。

次に、測定領域Ｍを中央領域ＩＲ上において移動させる。たとえば炭化珪素基板１０が第１の主面１０ａに平行な方向に移動することで、測定領域Ｍがシフトする（図７参照）。ある測定領域Ｍの中心から、次の測定領域Ｍの中心までの距離（測定ピッチＰ）は、たとえばスポット径と同じである。次に、エリプソメータの光源（図示せず）から測定領域Ｍ対して入射光が照射され、測定領域Ｍからの反射光がエリプソメータの検出器（図示せず）により測定される。上述のように、入射光および反射光に基づいて、測定領域Ｍの消衰係数ｋ１が求められる。

図８に示されるように、測定領域Ｍが、中央領域ＩＲ上を二次元的に走査するように移動することで、中央領域ＩＲのほぼ全領域の消衰係数ｋ１が求められる。たとえば、測定領域Ｍは、第１方向（たとえば＜１１−２０＞方向）に沿って中央領域ＩＲの一端側から他端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの他端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第１方向に対して垂直な第２方向（たとえば＜１−１００＞方向）に沿って測定領域Ｍが移動する。次に、第１方向に沿って中央領域ＩＲの他端側から一端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの一端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第２方向に沿って測定領域Ｍが移動する。以上のように、測定領域Ｍが中央領域ＩＲ全体を走査するように、炭化珪素基板１０が第１の主面１０ａに平行な面に沿って移動する。炭化珪素基板１０が移動する代わりに、光源が移動することにより測定領域Ｍが移動してもよい。なお、第１方向における測定ピッチＰｘ１は、スポット径ａと同じでもよいし、小さくてもよい。同様に、第２方向における測定ピッチＰｙ１は、スポット径ａと同じでもよいし、小さくてもよい。

以上のように、中央領域ＩＲ内の複数の測定領域Ｍの各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域Ｍの各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数ｋ１が算出される。なお、中央領域ＩＲ内の全ての測定領域Ｍの反射光がエリプソメータで測定された後に、全ての測定領域Ｍにおける消衰係数ｋ１が算出されてもよい。また測定領域Ｍからの反射光の測定毎に、測定領域Ｍの消衰係数ｋ１が算出されてもよい。つまり、反射光の測定と、消衰係数の算出とが交互に繰り返されてもよい。

次に、波長が３２０ｎｍにおける消衰係数を用いて変質層の大きさを特定する工程（Ｓ５０：図１）が実施される。具体的には、消衰係数ｋ１のマッピングが行われる。たとえば、ある測定領域Ｍにおける消衰係数ｋ１の値を用いて、当該測定領域Ｍに変質層があるかどうかが判定される。たとえば当該測定領域において、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域Ｍは、変質層が存在しない領域であると判定される。一方、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域Ｍは、変質層が存在する領域であると判定される。この判定作業が中央領域ＩＲの全ての測定領域Ｍについて行われる。

図８に示されるように、測定領域Ｍは、平面視において円または楕円である。たとえば、ある測定領域Ｍが、変質層が存在する領域であると判断された場合、当該測定領域Ｍに外接する四角形（仮想測定領域）全体に変質層が存在と推定する。たとえば、変質層が存在する仮想測定領域を黒色にし、変質層が存在しない仮想測定領域を白色にして、全ての仮想測定領域を色付けする。以上のように、中央領域ＩＲ全体をマッピングする。

図９は、中央領域ＩＲをマッピングした第１の例である。中央領域ＩＲの中央付近に細長い黒色の領域がある。たとえば、一つの仮想測定領域の横幅ｘ１および縦幅ｙ１の各々が１０μｍであると仮定する。図９に示されるように、連続する１０個の仮想測定領域が黒色になっている場合、長軸方向の長さＬ１が１００μｍである変質層Ｆが存在すると判断される。つまり、連続する仮想測定領域の長軸方向の長さが、変質層の長さであると判断される。なお、２つの仮想測定領域が連続するとは、２つの仮想測定領域の各々が辺または頂点を共有することである。

図１０は、中央領域ＩＲをマッピングした第２の例である。中央領域ＩＲの中央付近に集まった黒色の領域がある。たとえば、一つの仮想測定領域の横幅ｘ１および縦幅ｙ１の各々が１０μｍであると仮定する。図１０に示されるように、連続する仮想測定領域が黒色になっている場合、仮想測定領域全体の面積が計算される。図１２の場合、１２個の仮想測定領域が集まっているため、変質層Ｆの総面積は１０μｍ×１０μｍ×１２＝１２００μｍ²であると判断される。つまり、連続する仮想測定領域の面積が、変質層の面積であると判断される。以上のように、複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて、中央領域ＩＲに存在する変質層の大きさが特定される。

次に、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６０：図１）が実施される。図１１に示されるように、まず特定された変質層Ｆの長さが基準値以上であるかどうかが判断される。長さの基準値は、たとえば１００μｍである。長さの基準値は、たとえば１５０μｍであってもよいし、２００μｍであってもよい。変質層Ｆの長さが基準値以上である場合、当該炭化珪素基板は不良と判定される。変質層Ｆの長さが基準値未満である場合、次に変質層Ｆの面積が基準値以上かどうか判断される。面積の基準値は、たとえば１０００μｍ²である。面積の基準値は、たとえば１５００μｍ²であってもよいし、２０００μｍ²であってもよい。変質層Ｆの面積が基準値以上である場合、当該炭化珪素ウェハは不良と判定される。変質層Ｆの面積が基準値未満である場合、当該炭化珪素基板は良好と判定される。なお、先に、変質層Ｆの面積が基準値以上であるかどうかが先に判定され、その後、変質層Ｆの長さが基準値以上であるかどうかが判定されてもよい。つまり、中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て変質層Ｆの長さが１００μｍ以上および変質層Ｆの面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判定される。不良と判断された炭化珪素基板１０は、廃棄されてもよいし、リワークされてもよい。

次に、エリプソメータにより反射光を測定する工程の変形例について説明する。
図１２に示されるように、複数の測定領域Ｍの各々が離間するように、測定領域Ｍが中央領域ＩＲ上を移動してもよい。これにより、反射光の測定回数を低減することができるので、トータルの測定時間を短縮することができる。第１方向における測定領域Ｍの測定ピッチＰｘ２は、測定領域Ｍのスポット径よりも大きい。同様に、第２方向における測定領域Ｍの測定ピッチＰｙ２は、測定領域Ｍのスポット径よりも大きい。好ましくは、第１方向における測定ピッチＰｘ２および第２方向における測定ピッチＰｙ２の各々は、スポット径の２倍よりも小さい。

測定領域Ｍは、第１方向（たとえば＜１１−２０＞方向）に沿って中央領域ＩＲの一端側から他端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの他端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第１方向に対して垂直な第２方向（たとえば＜１−１００＞方向）に沿って測定領域Ｍが移動する。次に、第１方向に沿って中央領域ＩＲの他端側から一端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの一端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第２方向に沿って測定領域Ｍが移動する。以上のように、測定領域Ｍが中央領域ＩＲ全体を走査するように、炭化珪素基板１０が第１の主面１０ａに平行な面に沿って移動する。なお、複数の測定領域Ｍの各々は、第１方向に沿って一部が重なるように移動し、かつ第２方向に沿って互いに重ならないように移動していてもよい。反対に、複数の測定領域Ｍの各々は、第２方向に沿って一部が重なるように移動し、かつ第１方向に沿って互いに重ならないように移動していてもよい。

次に、変質層の大きさを特定する工程の変形例について説明する。
図１２に示されるように、測定領域Ｍは、平面視において円または楕円である。たとえば、ある測定領域Ｍが、変質層が存在する領域であると判断された場合、当該測定領域Ｍの重心を重心とし、第１方向の横幅ｘ２が第１方向における測定ピッチＰｘ２と同じ長さであり、かつ第２方向の縦幅ｙ２が第２方向における測定ピッチＰｙ２と同じ長さである四角形（仮想測定領域）全体に変質層が存在と推定する。たとえば、変質層が存在する仮想測定領域を黒色にし、変質層が存在しない仮想測定領域を白色にして、全ての仮想測定領域を色付けする。以上のように、中央領域ＩＲ全体をマッピングする。

図１３は、中央領域ＩＲをマッピングした第３の例である。中央領域ＩＲの中央付近に細長い黒色の領域がある。たとえば、一つの仮想測定領域の横幅ｘ２および縦幅ｙ２の各々が１５μｍであると仮定する。図１３に示すように、第１方向および第２方向の双方に傾斜するように連続する６個の仮想測定領域が黒色になっている場合、変質層Ｆの長軸方向の長さＬ２は、約１５μｍ×６×１．４１＝１０２．６μｍであると判断される。

図１４は、中央領域ＩＲをマッピングした第４の例である。中央領域ＩＲの中央付近に集まった黒色の領域がある。たとえば、一つの仮想測定領域の横幅ｘ２および縦幅ｙ２の各々が１５μｍであると仮定する。図１０に示すように、連続する仮想測定領域が黒色になっている場合、仮想測定領域全体の面積が計算される。図１４の場合、９個の仮想測定領域が集まっているため、変質層Ｆの総面積は１５μｍ×１５μｍ×９＝２０２５μｍ²であると判断される。以上のように、複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて、中央領域ＩＲに存在する変質層の大きさが特定される。次に、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程が実施される。上述したように、中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て変質層Ｆの長さが１００μｍ以上および変質層Ｆの面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判定される。

次に、実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法の作用効果について説明する。
実施の形態１に係る炭化珪素基板１０の製造方法は以下の工程を備えている。第１の主面１０ａを有する炭化珪素基板１０が準備される。第１の主面１０ａを除去することにより炭化珪素基板１０の表面１が露出する。表面１の外縁から３ｍｍ以内の外周領域ＯＲを除いた中央領域ＩＲ内の複数の測定領域Ｍの各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域Ｍの各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数が算出される。複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて、中央領域ＩＲに存在する変質層の大きさが特定される。測定領域Ｍに照射される入射光のスポット径ａは１０μｍ以下である。これにより、炭化珪素基板１０上の変質層を精度良く検出することができる。

また実施の形態１に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、変質層の大きさを特定する工程において、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域Ｍは、変質層が存在しない領域であると判定され、かつ入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域Ｍは、変質層が存在する領域であると判定される。これにより、変質層が存在する領域と変質層が存在しない領域とを精度良く判定することができる。

さらに実施の形態１に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板１０を選別する工程をさらに備える。中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判定される。炭化珪素基板１０上に存在する変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、当該炭化珪素基板１０上にエピタキシャル層を形成すると、エピタキシャル層の表面に顕著な凹凸が形成される。変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板を不良と判定することにより、エピタキシャル層の表面に顕著な凹凸が形成される炭化珪素基板を精度良く選別することができる。

さらに実施の形態１に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、炭化珪素基板１０の表面１を露出させる工程において、第１の主面１０ａに対して化学機械研磨が行われる。これにより、化学機械研磨により主面に形成された変質層を精度良く検出することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る炭化珪素基板の製造方法について説明する。実施の形態２に係る炭化珪素基板の製造方法（図１５）は、波長が３２０ｎｍにおける消衰係数を用いて変質層の大きさを特定する工程（Ｓ５０：図１）の代わりに、波長が６４０ｎｍにおける消衰係数を用いて積層欠陥の大きさを特定する工程（Ｓ５１：図１５）を有する点において、実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法（図１）と異なっており、その他の工程は、実施の形態１に係る炭化珪素基板の製造方法（図１）とほぼ同じである。

まず実施の形態１で説明した方法と同様の方法により、炭化珪素基板を準備する工程（Ｓ１０：図１５）と、炭化珪素基板の表面を露出する工程（Ｓ２０：図１５）と、エリプソメータにより反射光を測定する工程（Ｓ３０：図１５）と、消衰係数を算出する工程（Ｓ４０：図１５）とが実施される。消衰係数を算出する工程では、図６に示されるように、入射光の波長がたとえば２６０ｎｍから８６０ｎｍまで２ｎｍ間隔でスキャンされた後に、入射光の波長が６４０ｎｍにおける消衰係数ｋ２が求められる。

次に、測定領域Ｍが、中央領域ＩＲ上を二次元的に走査するように移動することで、中央領域ＩＲのほぼ全領域の消衰係数ｋ２が求められる（図８および図１２参照）。測定領域Ｍは、第１方向（たとえば＜１１−２０＞方向）に沿って中央領域ＩＲの一端側から他端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの他端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第１方向に対して垂直な第２方向（たとえば＜１−１００＞方向）に沿って測定領域Ｍが移動する。次に、第１方向に沿って中央領域ＩＲの他端側から一端側まで移動する。次に、中央領域ＩＲの一端側における測定領域Ｍの測定が完了すると、第２方向に沿って測定領域Ｍが移動する。以上のように、測定領域Ｍが中央領域ＩＲ全体を走査するように、炭化珪素基板１０が第１の主面１０ａに平行な面に沿って移動する。炭化珪素基板１０が移動する代わりに、光源が移動することにより測定領域Ｍがシフトしてもよい。以上のように、中央領域ＩＲ内の複数の測定領域Ｍの各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域Ｍの各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数ｋ２が算出される。

次に、波長が６４０ｎｍにおける消衰係数を用いて積層欠陥の大きさを特定する工程（Ｓ５１：図１５）が実施される。具体的には、消衰係数ｋ２のマッピングが行われる。たとえば、ある測定領域Ｍにおける消衰係数ｋ２の値を用いて、当該測定領域Ｍに積層欠陥があるかどうかが判定される。たとえば当該測定領域において、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域Ｍは、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域Ｍは、積層欠陥が存在する領域と判定される。この判定作業が中央領域ＩＲの全ての測定領域Ｍについて行われる。

次に、積層欠陥の大きさが特定される。積層欠陥の大きさの特定方法は、実施の形態１で説明した変質層の大きさの特定方法と同じであるため、積層欠陥の大きさの特定方法の説明は省略する（図９、図１０、図１３および図１４参照）。

次に、積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６１：図１）が実施される。図１１に示されるように、まず特定された積層欠陥Ｆの長さが基準値以上であるかどうかが判断される。長さの基準値は、たとえば５０μｍである。長さの基準値は、たとえば１００μｍであってもよいし、２００μｍであってもよい。積層欠陥Ｆの長さが基準値以上である場合、当該炭化珪素基板は不良と判定される。積層欠陥Ｆの長さが基準値未満である場合、次に積層欠陥Ｆの面積が基準値以上かどうか判断される。面積の基準値は、たとえば１００μｍ²である。面積の基準値は、たとえば５００μｍ²であってもよいし、１０００μｍ²であってもよい。積層欠陥Ｆの面積が基準値以上である場合、当該炭化珪素ウェハは不良と判定される。積層欠陥Ｆの面積が基準値未満である場合、当該炭化珪素基板は良好と判定される。なお、先に、積層欠陥Ｆの面積が基準値以上であるかどうかが先に判定され、その後、積層欠陥Ｆの長さが基準値以上であるかどうかが判定されてもよい。つまり、中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥Ｆの長さが５０μｍ以上および積層欠陥Ｆの面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判定される。不良と判断された炭化珪素基板１０は、廃棄されてもよいし、リワークされてもよい。

次に、実施の形態２に係る炭化珪素基板の製造方法の作用効果について説明する。
実施の形態２に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて、中央領域ＩＲに存在する積層欠陥の大きさを特定する工程をさらに備える。これにより、炭化珪素基板１０上の積層欠陥を精度良く検出することができる。

また実施の形態２に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、積層欠陥の大きさを特定する工程において、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域は、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域は、積層欠陥が存在する領域と判定される。これにより、積層欠陥が存在する領域と積層欠陥が存在しない領域とを精度良く判定することができる。

さらに実施の形態２に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程をさらに備える。中央領域に対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥の長さが５０μｍ以上および積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判定される。これにより、所定の大きさの積層欠陥を有する炭化珪素基板１０を選別することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る炭化珪素基板の製造方法について説明する。実施の形態３に係る炭化珪素基板の製造方法（図１６）においては、実施の形態１で説明したように、波長が３２０ｎｍにおける消衰係数を用いて変質層の大きさを特定する工程が実施され、かつ実施の形態２で説明したように、波長が６４０ｎｍにおける消衰係数を用いて積層欠陥の大きさを特定する工程が実施される。

まず実施の形態１で説明した方法と同様の方法により、炭化珪素基板を準備する工程（Ｓ１０：図１６）と、炭化珪素基板の表面を露出する工程（Ｓ２０：図１６）と、エリプソメータにより反射光を測定する工程（Ｓ３０：図１６）と、消衰係数を算出する工程（Ｓ４０：図１６）とが実施される。消衰係数を算出する工程では、図６に示されるように、入射光の波長がたとえば２６０ｎｍから８６０ｎｍまで２ｎｍ間隔でスキャンされた後に、入射光の波長が３２０ｎｍにおける消衰係数ｋ１と、入射光の波長が６４０ｎｍにおける消衰係数ｋ２とが求められる。

次に実施の形態１で説明した方法と同様の方法により、波長が３２０ｎｍにおける消衰係数を用いて変質層の大きさを特定する工程（Ｓ５０：図１６）と、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６０：図１６）とが実施される。

次に実施の形態２で説明した方法と同様の方法により、波長が６２０ｎｍにおける消衰係数を用いて積層欠陥の大きさを特定する工程（Ｓ５１：図１６）と、積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６１：図１６）とが実施される。

なお、波長が６２０ｎｍにおける消衰係数を用いて積層欠陥の大きさを特定する工程（Ｓ５１：図１６）と、積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６１：図１６）とが実施された後に、波長が３２０ｎｍにおける消衰係数を用いて変質層の大きさを特定する工程（Ｓ５０：図１６）と、変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板を選別する工程（Ｓ６０：図１６）とが実施されてもよい。

以上のように、実施の形態３に係る炭化珪素基板１０の製造方法は、複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて中央領域に存在する変質層の大きさを特定し変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板１０を選別する第１工程および複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて中央領域ＩＲに存在する積層欠陥の大きさを特定し積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板１０を選別する第２工程の少なくとも一方の工程を有している。

次に、実施の形態３に係る炭化珪素基板の製造方法の作用効果について説明する。
実施の形態３に係る炭化珪素基板１０の製造方法によれば、第１の主面１０ａを有する炭化珪素基板１０が準備される。第１の主面１０ａに対して化学機械研磨が行われることにより、炭化珪素基板１０の表面１が露出する。表面１の外縁から３ｍｍ以内の外周領域ＯＲを除いた中央領域ＩＲ内の複数の測定領域Ｍの各々に対して入射光を照射し、複数の測定領域Ｍの各々からの反射光がエリプソメータで測定される。入射光および反射光に基づいて複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数が算出される。測定領域Ｍに照射される入射光のスポット径は１０μｍ以下である。炭化珪素基板１０の製造方法は、複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて中央領域ＩＲに存在する変質層の大きさを特定し変質層の大きさに基づいて炭化珪素基板１０を選別する第１工程および複数の測定領域Ｍの各々における消衰係数を用いて中央領域ＩＲに存在する積層欠陥の大きさを特定し積層欠陥の大きさに基づいて炭化珪素基板１０を選別する第２工程の少なくとも一方の工程を備える。第１工程においては、入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である測定領域Ｍは、変質層が存在しない領域であると判定され、かつ入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である測定領域Ｍは、変質層が存在する領域であると判定される。中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て変質層の長さが１００μｍ以上および変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判断される。第２工程においては、入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である測定領域Ｍは、積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である測定領域Ｍは、積層欠陥が存在する領域と判定される。中央領域ＩＲに対して垂直な方向に沿って見て積層欠陥の長さが５０μｍ以上および積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、炭化珪素基板１０は不良と判断される。これにより、炭化珪素基板１０上の変質層および積層欠陥の少なくとも一方を精度良く検出することができる。

まず、実施例に係る炭化珪素基板と、比較例に係る炭化珪素基板とを準備した。実施例に係る炭化珪素基板は、測定領域Ｍにおいて変質層および積層欠陥のいずれも有していない炭化珪素基板とした。比較例に係る炭化珪素基板は、測定領域Ｍにおいて変質層および積層欠陥の双方を有している炭化珪素基板とした。実施例および比較例に係る炭化珪素基板の主面の一部である測定領域Ｍをエリプソメータで測定することにより、当該測定領域Ｍにおける消衰係数を算出した。

図１７は、測定領域Ｍにおける消衰係数と、波長との関係を示している。実施例に係る炭化珪素基板の消衰係数は実線で示しており、比較例に係る炭化珪素基板の消衰係数は破線で示している。

実施例に係る炭化珪素基板の波長が３２０ｎｍにおける消衰係数ｋ１ｂは、０．２０であった。一方、比較例に係る炭化珪素基板の波長が３２０ｎｍにおける消衰係数ｋ１ａは０．１５であった。以上の結果より、変質層を有しない測定領域の消衰係数は０．２以上であり、変質層を有する測定領域の消衰係数は０．２未満であることが確かめられた。

実施例に係る炭化珪素基板の波長が６４０ｎｍにおける消衰係数ｋ２ｂは、０．０８であった。一方、比較例に係る炭化珪素基板の波長が６４０ｎｍにおける消衰係数ｋ２ａは−０．０７であった。以上の結果より、積層欠陥を有しない測定領域の消衰係数は０．０５以上であり、積層欠陥を有する測定領域の消衰係数は０．０５未満であることが確かめられた。

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特許請求の範囲によって示され、特許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 表面
１０ 炭化珪素基板
１０ａ 第１の主面（主面）
１０ｂ 第２の主面
１０ｃ，１０ｄ 炭化珪素層
１０ｅ 外縁部
１１ 二酸化珪素層
Ｆ 変質層、積層欠陥
ＩＲ 中央領域
Ｌ１，Ｌ２ 長さ
Ｍ 測定領域
ＯＲ 外周領域
Ｐ，Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｙ１，Ｐｙ２ 測定ピッチ
ａ スポット径
ｄ 膜厚
ｋ，ｋ１，ｋ１ｂ，ｋ１ａ，ｋ２，ｋ２ｂ，ｋ２ａ 消衰係数
ｎ 屈折率
ｘ１，ｘ２ 横幅
ｙ１，ｙ２ 縦幅

Claims (8)

1. 主面を有する炭化珪素基板を準備する工程と、
   前記主面を除去することにより前記炭化珪素基板の表面を露出させる工程と、
   前記表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の前記測定領域の各々からの反射光をエリプソメータで測定する工程と、
   前記入射光および前記反射光に基づいて複数の前記測定領域の各々における消衰係数を算出する工程と、
   複数の前記測定領域の各々における消衰係数を用いて、前記中央領域に存在する変質層の大きさを特定する工程とを備え、
   前記測定領域に照射される前記入射光のスポット径は１０μｍ以下である、炭化珪素基板の製造方法。
2. 前記変質層の大きさを特定する工程において、前記入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である前記測定領域は、前記変質層が存在しない領域であると判定され、かつ前記入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である前記測定領域は、前記変質層が存在する領域であると判定される、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
3. 前記変質層の大きさに基づいて前記炭化珪素基板を選別する工程をさらに備え、
   前記中央領域に対して垂直な方向に沿って見て前記変質層の長さが１００μｍ以上および前記変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、前記炭化珪素基板は不良と判定される、請求項１または請求項２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
4. 複数の前記測定領域の各々における消衰係数を用いて、前記中央領域に存在する積層欠陥の大きさを特定する工程をさらに備える、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
5. 前記積層欠陥の大きさを特定する工程において、前記入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である前記測定領域は、前記積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ前記入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である前記測定領域は、前記積層欠陥が存在する領域と判定される、請求項４に記載の炭化珪素基板の製造方法。
6. 前記積層欠陥の大きさに基づいて前記炭化珪素基板を選別する工程をさらに備え、
   前記中央領域に対して垂直な方向に沿って見て前記積層欠陥の長さが５０μｍ以上および前記積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、前記炭化珪素基板は不良と判定される、請求項４または請求項５に記載の炭化珪素基板の製造方法。
7. 前記炭化珪素基板の前記表面を露出させる工程において、前記主面に対して化学機械研磨が行われる、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
8. 主面を有する炭化珪素基板を準備する工程と、
   前記主面に対して化学機械研磨が行われることにより、前記炭化珪素基板の表面を露出させる工程と、
   前記表面の外縁から３ｍｍ以内の外周領域を除いた中央領域内の複数の測定領域の各々に対して入射光を照射し、複数の前記測定領域の各々からの反射光をエリプソメータで測定する工程と
   前記入射光および前記反射光に基づいて複数の前記測定領域の各々における消衰係数を算出する工程とを備え、
   前記測定領域に照射される前記入射光のスポット径は１０μｍ以下であり、さらに
   複数の前記測定領域の各々における消衰係数を用いて前記中央領域に存在する変質層の大きさを特定し前記変質層の大きさに基づいて前記炭化珪素基板を選別する第１工程および複数の前記測定領域の各々における消衰係数を用いて前記中央領域に存在する積層欠陥の大きさを特定し前記積層欠陥の大きさに基づいて前記炭化珪素基板を選別する第２工程の少なくとも一方の工程を備え、
   前記第１工程においては、
   前記入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２以上０．３以下である前記測定領域は、前記変質層が存在しない領域であると判定され、かつ前記入射光の波長が３２０ｎｍの場合における消衰係数が０．２未満である前記測定領域は、前記変質層が存在する領域であると判定され、
   前記中央領域に対して垂直な方向に沿って見て前記変質層の長さが１００μｍ以上および前記変質層の面積が１０００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、前記炭化珪素基板は不良と判断され、
   前記第２工程においては、
   前記入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５以上である前記測定領域は、前記積層欠陥が存在しない領域と判定され、かつ前記入射光の波長が６４０ｎｍの場合における消衰係数が０．０５未満である前記測定領域は、前記積層欠陥が存在する領域と判定され、
   前記中央領域に対して垂直な方向に沿って見て前記積層欠陥の長さが５０μｍ以上および前記積層欠陥の面積が１００μｍ²以上の少なくともいずれかの場合、前記炭化珪素基板は不良と判断される、炭化珪素基板の製造方法。

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