(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145699
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】支持板、支持具及び半導体基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20241004BHJP
C30B 29/36 20060101ALI20241004BHJP
H01L 21/02 20060101ALI20241004BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
C30B29/36 A
H01L21/02 B
H01L21/205
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058163
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100133514
【弁理士】
【氏名又は名称】寺山 啓進
(74)【代理人】
【識別番号】100135714
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 一生
(74)【代理人】
【識別番号】100167612
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 直行
(72)【発明者】
【氏名】高村 誠
(72)【発明者】
【氏名】森本 満
(72)【発明者】
【氏名】前川 拓滋
【テーマコード（参考）】
4G077
5F045
5F131
【Ｆターム（参考）】
4G077AA02
4G077BE08
4G077DB05
4G077DB07
4G077HA06
5F045AA03
5F045AB06
5F045AB07
5F045AF02
5F045DP19
5F045EM08
5F045EN05
5F131AA02
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5F131EB54
5F131EB55
5F131EB57
5F131EB75
5F131EB78
5F131EB79
5F131EC02
5F131EC08
5F131EC12
5F131EC17
5F131EC18
(57)【要約】
【課題】高品質かつ低コストで半導体基板を製造できるような支持具を提供する。
【解決手段】支持具１は、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７を支持する支柱２であって、少なくとも３枚の支持板３、４、５を有し、支持板３、４、５は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａについて、第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１で第１ダミー基板６と嵌合し、第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２で第２ダミー基板７と嵌合する支柱２とを有し、支柱２は、支持板３、４、５の複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２を除いた第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた仮基板９を支持する。
【選択図】図１
【解決手段】支持具１は、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７を支持する支柱２であって、少なくとも３枚の支持板３、４、５を有し、支持板３、４、５は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａについて、第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１で第１ダミー基板６と嵌合し、第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２で第２ダミー基板７と嵌合する支柱２とを有し、支柱２は、支持板３、４、５の複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２を除いた第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた仮基板９を支持する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
仮基板を支持し、前記仮基板の主面に支持された半導体基板にＳｉＣ多結晶成長層を形成することを可能にする支持板であって、
その一つの縁に形成された複数の溝を含み、前記複数の溝は、前記主面が前記一つの縁の延びる方向に直交するような方位で差し込まれた前記仮基板を支持するように構成された溝を含む支持板。
その一つの縁に形成された複数の溝を含み、前記複数の溝は、前記主面が前記一つの縁の延びる方向に直交するような方位で差し込まれた前記仮基板を支持するように構成された溝を含む支持板。
【請求項2】
黒鉛で構成された請求項１に記載の支持板。
【請求項3】
前記一つの縁は、長手方向に延び、前記複数の溝によって櫛歯状に形成された請求項１に記載の支持板。
【請求項4】
矩形板状の形状を有し、前記一つの縁は前記矩形板状の形状の一つの長辺である請求項３に記載の支持板。
【請求項5】
前記櫛歯状の複数の溝が形成された前記一つの縁の少なくとも一部の範囲に膨張黒鉛シートが取り付けられた請求項３又は４に記載の支持板。
【請求項6】
請求項１に記載の支持板を用いる前記仮基板の支持具であって、
第１ダミー基板及び第２ダミー基板と、
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板を支持する支柱であって、少なくとも３枚の前記支持板を含み、前記支持板は、前記複数の溝について、第１溝で前記第１ダミー基板と嵌合し、第２溝で前記第２ダミー基板と嵌合する支柱と
を含み、
前記支柱は、前記支持板の複数の溝の内で前記第１溝及び前記第２溝を除いた第３溝に差し込まれた前記仮基板を支持するように構成された支持具。
第１ダミー基板及び第２ダミー基板と、
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板を支持する支柱であって、少なくとも３枚の前記支持板を含み、前記支持板は、前記複数の溝について、第１溝で前記第１ダミー基板と嵌合し、第２溝で前記第２ダミー基板と嵌合する支柱と
を含み、
前記支柱は、前記支持板の複数の溝の内で前記第１溝及び前記第２溝を除いた第３溝に差し込まれた前記仮基板を支持するように構成された支持具。
【請求項7】
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板は、前記支柱によって互いに平行になるように固定された請求項６に記載の支持具。
【請求項8】
前記支柱は、前記支持板の前記一つの縁の延びる方向が互いに平行になるように前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板の周に沿って配置された請求項６に記載の支持具。
【請求項9】
前記第１溝は、前記複数の溝について、前記一つの縁の延びる方向に一端の溝であり、前記第２溝は前記方向に他端の溝である請求項６に記載の支持具。
【請求項10】
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板の少なくとも一方は、黒鉛から構成された請求項６から９のいずれか一項に記載の支持具。
【請求項11】
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板の少なくとも一方は、ＳｉＣから構成された請求項６から９のいずれか一項に記載の支持具。
【請求項12】
前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板は、円板状又は矩形板状である請求項６から９のいずれか一項に記載の支持具。
【請求項13】
１対の前記支持板は前記第１ダミー基板及び前記第２ダミー基板を挟んで対向し、残りの前記支持板は前記対向する前記１対の前記支持板を含む平面に対して一方の側にある請求項６から９のいずれか一項に記載の支持具。
【請求項14】
請求項６に記載の支持具を用いる半導体基板の製造方法であって、
ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面にＳｉＣエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面を前記仮基板に貼り付ける工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を前記ＳｉＣ単結晶基板から取り外す工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を貼り付けた仮基板を前記支持具で支持する工程と、
前記仮基板に貼り付けた前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＣ面にＳｉＣ多結晶成長層を形成する工程と、
前記ＳｉＣ多結晶成長層を形成した前記仮基板を前記支持具から取り外す工程と、
前記仮基板を除去する工程と
を含む半導体基板の製造方法。
ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面にＳｉＣエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面を前記仮基板に貼り付ける工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を前記ＳｉＣ単結晶基板から取り外す工程と、
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を貼り付けた仮基板を前記支持具で支持する工程と、
前記仮基板に貼り付けた前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＣ面にＳｉＣ多結晶成長層を形成する工程と、
前記ＳｉＣ多結晶成長層を形成した前記仮基板を前記支持具から取り外す工程と、
前記仮基板を除去する工程と
を含む半導体基板の製造方法。
【請求項15】
前記ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面にグラフェン層を形成する工程をさらに含み、前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を形成する工程は、前記ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面に前記グラフェン層を介して前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を形成する請求項１４に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項16】
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を前記ＳｉＣ単結晶基板から取り外す工程は、前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を前記グラフェン層から剥離する請求項１５に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項17】
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を前記グラフェン層から剥離する応力を発生するストレス層を前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面に形成する工程をさらに含み、前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面を前記仮基板に貼り付ける工程は、前記仮基板に前記ストレス層を介して前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面を貼り付ける請求項１５に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項18】
前記ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面から所定の深さに水素イオン注入層を形成する工程をさらに含み、前記ＳｉＣ単結晶基板から前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を取り外す工程は、前記水素イオン注入層を脆化して、前記ＳｉＣ単結晶基板から前記水素イオン注入層で分断された薄化ＳｉＣ単結晶層とともに前記ＳｉＣエピタキシャル成長層を剥離する請求項１４に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項19】
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層とともに剥離した前記薄化ＳｉＣ単結晶層のＣ面を研磨する工程をさらに含む請求項１８に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項20】
前記仮基板は、黒鉛で構成された請求項１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項21】
前記仮基板は、前記ＳｉＣ単結晶基板よりも大きな外形サイズを有する請求項１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項22】
前記仮基板は、表面に形成されたガラス状カーボン被膜を含む請求項１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項23】
前記仮基板を除去する工程は、前記仮基板を燃焼させて除去する請求項１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項24】
前記ＳｉＣエピタキシャル成長層のＣ面に前記仮基板を貼り付ける工程は、前記ＳｉＣエピタキシャル成長層と前記仮基板とをカーボン接着剤による接着層を介して貼り付ける請求項２３に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項25】
前記仮基板を除去する工程は、前記仮基板とともに前記接着層も燃焼させて除去する請求項２４に記載の半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、支持板、支持具及び半導体基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電力制御の用途にショットキーバリアダイオード（Schottky barrier diode：SBD）、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field effect transistor：MOSFET）、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）のようなＳｉＣ製のパワーデバイスが提供されている。このようなＳｉＣ製のデバイスが形成されるＳｉＣ半導体基板は、製造コストを低減したり所望の物性を提供したりするために、多結晶のＳｉＣ半導体基板に単結晶のＳｉＣ半導体基板を貼り合わせて作製されることがあった。特許文献１には、多結晶のＳｉＣ半導体基板に貼り付けた単結晶のＳｉＣ半導体基板の上にエピタキシャル層を成長させるため、単結晶のＳｉＣ半導体基板を多結晶のＳｉＣ半導体基板に無欠陥で貼り付ける技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第８９１６４５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、単結晶のＳｉＣ半導体基板を多結晶のＳｉＣ半導体基板に常温接合や拡散接合で貼り付けるために必要な表面粗さの確保する研磨加工が高コストになり、また、多結晶のＳｉＣ半導体自立基板を化学気相堆積（chemical vapor deposition：CVD）法で製造する際に、成膜基板を支持する支持具が高コストとなり、必要な低コスト化が難しいという課題があった。
【0005】
本開示は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、高品質かつ低コストで半導体基板の提供を可能にするような支持板及び支持具並びに半導体基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様の支持板は、仮基板を支持し、仮基板の主面に支持された半導体基板にＳｉＣ多結晶成長層を形成することを可能にする支持板であって、その一つの縁に形成された複数の溝を含み、複数の溝は、主面が一つの縁の延びる方向に直交するような方位で差し込まれた仮基板を支持するように構成された溝を含む。
【0007】
本開示の一態様の支持具は、支持板を用いるものであって、第１ダミー基板及び第２ダミー基板と、第１ダミー基板及び第２ダミー基板を支持する支柱であって、少なくとも３枚の支持板を含み、支持板は、複数の溝について、第１溝で第１ダミー基板と嵌合し、第２溝で第２ダミー基板と嵌合する支柱とを含み、支柱は、支持板の複数の溝の内で第１溝及び第２溝を除いた第３溝に差し込まれた半導体基板を支持するように構成されている。
【0008】
本開示の一態様の半導体基板の製造方法は、支持具を用いるものであって、ＳｉＣ単結晶基板のＳｉ面にＳｉＣエピタキシャル成長層を形成する工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層のＳｉ面を仮基板に貼り付ける工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層をＳｉＣ単結晶基板から取り外す工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層を貼り付けた仮基板を支持具で支持する工程と、仮基板に貼り付けたＳｉＣエピタキシャル成長層のＣ面にＳｉＣ多結晶成長層を形成する工程と、ＳｉＣ多結晶成長層を形成した仮基板を支持具から取り外す工程と、仮基板を除去する工程とを含む。
【発明の効果】
【0009】
本開示によると、高品質かつ低コストで半導体基板の提供を可能にするような支持板及び支持具並びに半導体基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、図面を参照して、実施の形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なものである。また、以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。実施の形態は、種々の変更を加えることができる。
【0012】
（支持板及び支持具）
図１は実施の形態の支持具１の俯瞰図を示す。図２は支持具１の正面図を示し、図３は支持具１の平面図を示す。支持具１は、主面に半導体基板を支持する仮基板を内部に収容して支持し、半導体基板の表面にＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成することを可能にする。また、実施の形態の支持板である第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は、支持具１に収容した仮基板を三方から取り囲んで支持する支柱２を構成する。
図１は実施の形態の支持具１の俯瞰図を示す。図２は支持具１の正面図を示し、図３は支持具１の平面図を示す。支持具１は、主面に半導体基板を支持する仮基板を内部に収容して支持し、半導体基板の表面にＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成することを可能にする。また、実施の形態の支持板である第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は、支持具１に収容した仮基板を三方から取り囲んで支持する支柱２を構成する。
【0013】
支持具１は、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５から構成された支柱２と、支柱２と嵌合された第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とを有している。これら支柱２と第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とは、互いに嵌合されて固定され、支持具１を形成する。支持具１は、仮基板を収容して支持できるように、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間を形成している。
【0014】
支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は、矩形板状の形状を有し、一つの長辺に沿ってそれぞれ複数の溝３ａ、４ａ、５ａが櫛歯状に形成されている。第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は一つの長辺が互いに平行になるように配置され、複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で一つの長辺に沿って一端の第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１に、円板状の形状を有する第１ダミー基板６が、その主面が一つの長辺と直交する方位で差し込まれて嵌合している。また、一つの長辺に沿って他端の第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２には、第１ダミー基板６と同様に円板状の形状を有する第２ダミー基板７が、その主面が一つの長辺と直交する方位で差し込まれて嵌合している。第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は、周に沿って配置された第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５によって互いに平行になるように保たれている。複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２を除いた第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３は、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と同様に円板状の形状を有する仮基板が、その主面となる底面及び／又は底面が一つの長辺の方向と直交するような方位で差し込まれたときに、仮基板を受け入れて一つの長辺方向に支持する。
【0015】
支柱２は、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間に支持具１の外部から仮基板を差し込んで収容することができるように、支持具１の正面で開口している。支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の内で、例えば第１支持板３及び第３支持板５の一対は第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７を挟んで対向する位置に配置され、残りの第２支持板４は第１支持板３及び第３支持板５を含む平面について支持具１の正面とは反対の一方の側に配置されている。このような支柱２の配置によって、その主面が一つの長辺に直交する方位を有する仮基板は、支持具１の正面から支柱２の第１支持板３及び第３支持板５の一対の間の開口を通って第２支持板４に向かって差し込まれ、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間に収納されることが確保されている。
【0016】
図４は仮基板９を収容した支持具１の俯瞰図を示す。図５は仮基板９を収容した支持具１の正面図を示す。支持具１において、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間に複数の仮基板９が収容されている。この空間において、仮基板９は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７にそれぞれ嵌合する第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２を除いた第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に、その主面が一つの長辺と直交するような方位で差し込まれ、一つの長辺の方向に支持されている。
【0017】
実施の形態の仮基板９は、所定の径及び厚みを有する円板状の形状を有し、図５に示すように、底面で第１半導体基板９ａを支持し、頂面で第２半導体基板９ｂを支持している。仮基板９は黒鉛から構成されているが、ＳｉＣなど他の材料から構成されてもよい。第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂは、後述するようにＳｉＣ単結晶基板を含む積層体の半導体基板である。第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂは、それぞれ仮基板９の底面及び頂面において、外周から所定の距離までの縁部を除いた領域に配置されている。換言すると、仮基板９の底面及び頂面において外周から所定範囲は、第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂが配置されていない縁部を形成している。図５においては仮基板９の底面及び頂面にそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂが支持されているが、仮基板９には底面の第１半導体基板９ａ及び頂面の第２半導体基板９ｂの一方のみが支持されていてもよい。
【0018】
図６は第１支持板３を示す三面図を示す。第１支持板３は、矩形板状の形状を有する黒鉛板であり、例えば縦横が２５ｍｍ×２５０ｍｍ、厚みが２ｍｍであってもよい。第１支持板３には、一つの長辺に沿って所定の間隔で複数の溝３ａが櫛状に形成されている。複数の溝３ａの内で第１ダミー基板６と嵌合する第１溝３ａ１及び第２ダミー基板７と嵌合する第２溝３ａ２を除いた第３溝３ａ３は、差し込まれた仮基板９を支持するようなサイズに形成されている。例えば、第３溝３ａ３の幅は例えば仮基板９の厚みが２ｍｍのときには２．１ｍｍとすることができ、その深さは（仮基板９の直径）－（第１半導体基板９ａ又は第２半導体基板９ｂの直径））／２－２ｍｍとすることができる。仮基板９を支持する第３溝３ａ３の数及びピッチは、支持具１に収容する仮基板９の枚数、第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂのサイズなどに応じて調整される。例えば第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂが４インチウェハであり、支持具１に２５枚の仮基板９を収容する場合には、仮基板９を支持する第３溝３ａの数を少なくとも２７、ピッチを少なくとも８ｍｍとすることができる。
【0019】
第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とそれぞれ嵌合する第１溝３ａ１及び第２溝３ａ２は、主面が一つの長辺の方向と直交するような方向で差し込まれた第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とそれぞれ嵌合するような幅及び深さで形成され、第１支持板３と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とが、がたつきを生じることなく互いに嵌合して固定されるようにしている。なお、第１支持板３には必要に応じてＣＶＤによりＳｉＣ被膜を形成してもよいが、その場合には溝３ａの幅はＳｉＣ被膜の厚さを考慮して設定する。ここでは、図６を参照して第１支持板３について説明したが、第２支持板４及び第３支持板５についても同様である。
【0020】
図７Ａは第１ダミー基板６の平面図を示す、図７Ｂは第１ダミー基板６の側面図を示す。第１ダミー基板６は、円板状の形状を有する黒鉛板であり、例えば厚みが２ｍｍ以上とすることができる。第１ダミー基板６は、仮基板９と同様のサイズであってもよい。なお、第１ダミー基板６には、必要に応じてＣＶＤによりＳｉＣ被膜を形成してもよい。また、第１ダミー基板６は、黒鉛に限らず、ＳｉＣなど他の材料で構成してもよい。ここでは、図７を参照して第１ダミー基板６について説明したが、第２ダミー基板７についても同様である。
【0021】
上述のような構成を有する支持具１は、次のような手順によって組み立てることができる。所定のサイズを有する矩形板状の黒鉛板を用意し、一つの長辺に沿って所定のピッチ、幅及び深さなどで複数の溝３ａ、４ａ、５ａを櫛歯状に形成することによって、支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５を作製する。また、所定のサイズを有する円板状の黒鉛板を用意し、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とする。必要に応じて、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５並びに第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７にＣＶＤによりＳｉＣ被膜を形成してもよい。そして、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５に形成された第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２にそれぞれ第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７の周に嵌合させるように組み立てる。組み立てた支持具１において、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は一つの長辺は平行になり、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は平行になるように互いに固定される。
【0022】
なお、実施の形態の第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は矩形板状の形状を有していたが、支持具１の支柱２を構成することができるような柱状の部材であって、複数の溝が一つの縁に形成されているものあれば矩形板状の形状に限らない。また、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５において、第１ダミー基板６を嵌合する第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１は、矩形板状の第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の一つの長辺に形成された複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で一つの長辺に沿って一端に形成され、第２ダミー基板７を嵌合する第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２は複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で一つの長辺に沿って他端に形成されていたが、これらの位置に限られない。第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２は複数の溝３ａ、４ａ、５ａに含まれていればよく、仮基板９を支持する第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で、第１ダミー基板６を嵌合する第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１と、第２ダミー基板７を嵌合する第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２とを除いた残りの溝３ａ、４ａ、５ａであればよい。
【0023】
第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は円板状の形状を有するとしたが、支持具１に収容する仮基板９と同様の形状になるように矩形板状など他の形状であってもよい。また、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は、それぞれ１枚に限らず、複数枚の基板を重ねてそれぞれ第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７としてもよい。
【0024】
仮基板９においては主面となる底面及び頂面でそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂを支持していたが、仮基板９が支持する半導体基板は底面の第１半導体基板９ａだけであっても、頂面の第２半導体基板９ｂだけであってもよい。
【0025】
以上説明したように、実施の形態の第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５は、黒鉛板から構成されているため安価である。また、実施の形態の支持具１は、黒鉛板から構成された第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５と、同様に黒鉛板から構成された第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とからなるため安価である。このため、支持具１において仮基板９で支持した第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂにＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成したときに、支持具１に固着した仮基板９の端部とともに支持具１を切り離して使い捨てにすることができる。このように支持具１が安価で使い捨てであるため、半導体基板の製造方法のコストも低減することができる。
【0026】
実施の形態の支持具１は、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間に底面及び頂面にそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂを支持した複数枚の仮基板９を収容することができる。支持具１において、複数の仮基板９は支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の一つの長辺に形成された第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３によって所定間隔で支持されている。また、支持具１に支持された複数枚の仮基板９は支柱２の第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５によって遮られる方位を除いて主面の面内の方向に開放されている。このため、支持具１に収容された複数枚の仮基板９にはＣＶＤの工程において均一な雰囲気を提供することができ、仮基板９の底面及び頂面にそれぞれ支持された第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂには高品質なＳｉＣ多結晶成長層１６を形成することができる。また、支持具１には複数枚の仮基板９を収容することができ、仮基板９においては底面及び頂面にそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂを支持している。このため、多数の半導体基板のＣＶＤ処理をバッチで実施することができ、半導体基板の製造方法のコストを低減することができる。
【0027】
次に、実施の形態の変形例の支持具１について説明する。変形例の支持具１は、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の一つの長辺に複数の溝３ａ、４ａ、５ａが櫛形に形成された領域において仮基板９を支持する第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を含む範囲に膨張黒鉛シートが取り付けられた点が実施の形態の支持具１と相違するが、他の構成は実施の形態の支持具１と同様である。
【0028】
図８は変形例の第１支持板３を示す。変形例の第１支持板３は、実施の形態の第１支持板と同様に、矩形板状の形状を有する黒鉛板であり、一つの長辺に沿って所定の間隔で複数の溝３ａが櫛状に形成されている。変形例の第１支持板３には、一つの長辺に沿って形成された複数の溝３ａの内で第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とそれぞれ嵌合する第１溝３ａ１及び第２溝３ａ２を除いた仮基板９を支持する第３溝３ａ３を含む範囲に膨張黒鉛シート８が取り付けられている。膨張黒鉛シート８は、グラフェンの積層体を膨張させた膨張黒鉛をプレスして形成されたものであり、非常に柔らかく可撓性を有し、圧縮強度、弾力性、耐熱性に優れるなどの特性を有し、耐熱性が求められるシール材などに使用されている。変形例の第１支持板３においては、一つの長辺に沿って第３溝３ａ３を含む領域に膨張黒鉛シート８が取り付けられているため、第３溝３ａ３と差し込まれた仮基板９との間の隙間を埋めることができる。
【0029】
変形例の第１支持板３においては、膨張黒鉛シート８が第３溝３ａ３と仮基板９との間の隙間を埋めているため、仮基板９に支持された第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂの表面にＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成したときに、仮基板９と第３溝３ａの間にＳｉＣ多結晶成長層が成膜されて仮基板９と第３溝３ａ３とが固着することを防ぐことができる。また、第３溝３ａ３に差し込まれた黒鉛基板１９を介して仮基板９と第１支持板３との間にＳｉＣ多結晶成長層が成膜されて黒鉛基板１９と第１支持板３とが固着したときにも、一つの長辺に沿って第３溝３ａ３を含む範囲に膨張黒鉛シート８が取り付けられ、ＳｉＣ多結晶成長層は第１支持板３に膨張黒鉛シート８を介在させて成膜されているため、膨張黒鉛シート８をグラフェンの層に沿って剥離することによってＳｉＣ多結晶成長層を容易に取り外すことができる。このように、変形例においては、第１支持板３をＣＶＤの工程の後で仮基板９から取り外して繰り返し使用することが可能である。したがって、変形例においては半導体の製造方法を低コスト化することができる。ここでは、図８を参照して変形例の第１支持板３について説明したが、変形例の第２支持板４及び第３支持板５についても同様である。
【0030】
（半導体基板の製造方法）
次に、実施の形態の支持具１を適用した半導体基板の製造方法について説明する。実施の形態の半導体の製造方法は、種基板となるＳｉＣ単結晶基板の表面にグラフェン層を介してＳｉＣエピタキシャル成長層を形成することにより、グラフェン層を介して転写したＳｉＣエピタキシャル成長層の剥離を可能にするリモートエピタキシャル法を用い、ＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成する工程で実施の形態の支持具１を使用する。
次に、実施の形態の支持具１を適用した半導体基板の製造方法について説明する。実施の形態の半導体の製造方法は、種基板となるＳｉＣ単結晶基板の表面にグラフェン層を介してＳｉＣエピタキシャル成長層を形成することにより、グラフェン層を介して転写したＳｉＣエピタキシャル成長層の剥離を可能にするリモートエピタキシャル法を用い、ＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成する工程で実施の形態の支持具１を使用する。
【0031】
図９は種結晶となるＳｉＣ単結晶基板（ＳｉＣＳＢ）１１の断面図である。実施の形態では、ＳｉＣ単結晶基板１１は４Ｈ－ＳｉＣ基板を例にとって説明するが、六方晶系（４Ｈ、６Ｈ）、立方晶系（３Ｃ）のいずれであってもよい。ＳｉＣ単結晶基板１１の厚さは、例えば約３００μｍ～６００μｍ程度であってもよい。なお、図９において、［Ｃ］はＳｉＣのＣ面であることを示し、［Ｓ］はＳｉＣのＳｉ面であることを示す。以下の図でも同様である。
【0032】
図１０は、ＳｉＣ単結晶基板１１として適用可能なＳｉＣウエハ１１０の結晶面を説明する図である。図１０Ａの平面図には１次オリフラ（orientation flat）１１１及び２次オリフラ１１２が形成されたＳｉＣウエハ１１０のＳｉ面１１３が示されている。図１０Ｂの［－１１００］の方位から見た側面図では、上面に［０００１］の方位のＳｉ面１１３が形成され、下面に［０００－１］の方位のＣ面１１４が形成されている。
【0033】
４Ｈ－ＳｉＣ結晶のユニットセルの模式的俯瞰構成は、図１１Ａに示すように表され、４Ｈ－ＳｉＣ結晶の２層部分の模式的構成は、図１１Ｂに示すように表され、４Ｈ－ＳｉＣ結晶の４層部分の模式的構成は、図１１Ｃに示すように表される。また、図１１Ａに示す４Ｈ－ＳｉＣの結晶構造のユニットセルを（０００１）面の真上から見た模式的構成は、図１２に示すように表される。
【0034】
図１１Ａ～図１１Ｃに示したように、４Ｈ－ＳｉＣの結晶構造は、六方晶系で近似することができ、１つのＳｉ原子に対して４つのＣ原子が結合している。４つのＣ原子は、Ｓｉ原子を中央に配置した正四面体の４つの頂点に位置している。これらの４つのＣ原子は、１つのＳｉ原子がＣ原子に対して［０００１］軸方向に位置し、他の３つのＣ原子がＳｉ原子に対して［０００－１］軸側に位置している。図１１Ａにおいて、オフ角θは例えば、約４度以下である。
【0035】
［０００１］軸及び［０００－１］軸は六角柱の軸方向に沿い、この［０００１］軸を法線とする面（六角柱の頂面）が（０００１）面（Ｓｉ面）である。一方、［０００－１］軸を法線とする面（六角柱の下面）が（０００－１）面（Ｃ面）である。また、［０００１］軸に垂直であり、かつ（０００１）面の真上から見た場合において六角柱の互いに隣り合わない頂点を通る方向がそれぞれ、ａ１軸［２－１－１０］、ａ２軸［－１２－１０］及びａ３軸［－１－１２０］である。
【0036】
図１２に示したように、ａ１軸とａ２軸との間の頂点を通る方向が［１１－２０］軸であり、ａ２軸とａ３軸との間の頂点を通る方向が［－２１１０］軸であり、ａ３軸とａ１軸との間の頂点を通る方向が［１－２１０］軸である。六角柱の各頂点を通る上記６本の軸の各間において、その両側の各軸に対して３０°の角度で傾斜していて、六角柱の各側面の法線となる軸がそれぞれ、ａ１軸と［１１－２０］軸との間から時計回りに順に、［１０－１０］軸、［１－１００］軸、［０－１１０］軸、［－１０１０］軸、［－１１００］軸及び［０１－１０］軸である。これらの軸を法線とする各面（六角柱の側面）は、（０００１）面及び（０００－１）面に対して直角な結晶面である。
【0037】
次に、図１３に示すように、ＳｉＣ単結晶基板１１の（０００１）Ｓｉ面に数分子層までのグラフェン層（ＧＲ）１２を形成する。グラフェン層１２は、ＳｉＣ単結晶基板１１を例えば、大気圧アルゴンガス雰囲気中において約１７００℃程度でアニール処理することでＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面上に熱分解により形成可能である。また、グラフェン層１２は、ＳｉＣ単結晶基板１１上にＣＶＤで積層して形成してもよい。
【0038】
グラフェン層１２は、グラファイトシートの積層構造を備える。積層構造の各面のグラファイトシートは、多数の六方晶系の炭素（Ｃ）の共有結合を有し、各面のグラファイトシート間がファンデルワールス力によって結合される。グラフェン層１２は、バッファ層としての０層、又は単層構造であってもよい。
【0039】
図１４に示すように、グラフェン層１２上にＳｉＣエピタキシャル成長層（ＳｉＣ－ｅｐｉ）１３を形成する。ＳｉＣエピタキシャル成長層１３は、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面に形成したグラフェン層１２上に遠隔エピタキシャル成長法により形成される。ＳｉＣエピタキシャル成長層１３は、単結晶ＳｉＣ薄膜である。ＳｉＣエピタキシャル成長層１３のグラフェン層１２と接する面はＣ面となり、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３の表面はＳｉ面となる。
【0040】
図１５に示すように、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３上にストレス層１４を形成する。ストレス層１４は、ニッケル（Ｎｉ）薄膜で構成される。ニッケル薄膜は、蒸着で形成してもよいし、めっきで形成してもよい。ストレス層１４は、内部応力がグラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との剥離を容易にするような大きさに調整されている。このため、グラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との間に発生する応力により、グラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との剥離を容易にさせる。
【0041】
次に、図１６に示すように、ストレス層１４上に接着層１５を形成し、ＳｉＣ単結晶基板１１よりも一回り外形サイズの大きな仮基板の黒鉛基板１９の片面もしくは両面に、接着層１５の塗布面を重ねて貼付けて第１の複合体（１１（ＳｉＣＳＢ）、１２（ＧＲ）、１３（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１４、１５、１９）を形成する。接着層１５には、例えば、カーボン接着剤を用いてもよい。カーボン接着剤は、フェノール樹脂を含み、接着剤自体が炭素化することで高温でも結合力を維持することができるような接着剤である。黒鉛基板１９は、円板状又は矩形板状であってもよい、一回り外形サイズの大きな黒鉛基板１９としては、ＳｉＣ単結晶基板１１よりも１ｍｍ以上大きな外形サイズであればよく、例えば直径約１０ｃｍのＳｉＣ単結晶基板１１であれば、約１０ｍｍ程度大きな外形サイズの直径約１１ｃｍの黒鉛基板１９を用いてもよい。例えば直径約１５ｃｍのＳｉＣ単結晶基板１１であれば、外形サイズの直径約１６ｃｍの黒鉛基板１９を用いてもよい。
【0042】
そして、熱アニール炉などで第１の複合体を不活性ガス雰囲気中で加熱して接着層１５を炭化させる。このとき、接着層１５のカーボン接着剤の分解時に発生するガスが緩やかに離脱できるような温度勾配で徐々に加熱することにより、接着層１５が炭化するときに接着面が剥離しないようにする。黒鉛基板１９は、表面にガラス状カーボン被膜を有していてもよい。ガラス状カーボン被膜は接着層１５のカーボン接着剤との接着力が強いため、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をグラフェン層１２及びＳｉＣ単結晶基板１１からの剥離を容易にすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。なお、図１０においては、黒鉛基板１９の片面に接着層１５を貼り付けて第１の複合体を形成する例を示しているが、黒鉛基板１９の両面に接着層１５を貼り付けて第１の複合体を形成してもよい。
【0043】
図１７に示すように、図１６の第１の複合体の接着層１５を炭化させた後、第１の複合体の片面または両面において、粘着性のある剥離用テープ、デボンダー装置などを用いて、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をグラフェン層１２界面から物理的に剥離して分離する。図１７Ａは図１６に示した第１の複合体からＳｉＣエピタキシャル成長層１３側に剥離した構造の断面図であり、図１７Ｂはグラフェン層１２側に剥離した構造の断面図である。図１７Ａに示したＳｉＣエピタキシャル成長層１３側の剥離した構造は、第２の複合体（１３（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１４、１５、１９）を形成する。グラフェン層１２はファンデルワールス力で結合され、しかもストレス層１４により発生する応力はグラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との剥離を容易にするような大きさに調整されているため、せん断方向に力を加えることによりグラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との界面における剥離を容易に発生させることができる。
【0044】
図１７Ｂに示したグラフェン層１２側に剥離した構造において、ＳｉＣ単結晶基板１１上のグラフェン層１２をエッチングまたは研磨により除去する。グラフェン層１２のエッチング工程では、例えば酸素プラズマによるプラズマアッシャーを適用可能である。酸素プラズマによりグラフェン層１２がエッチングされたＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面は、表面が酸化されるため、フッ化水素（ＨＦ）によるウェットエッチングを実施する。また、グラフェン層１２の研磨工程では、例えば化学的機械的研磨法（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）によりグラフェン層１２の除去を実施する。ここで、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面は、上記のウェットエッチング工程による、表面の平均粗さＲaは、例えば、約１ｎｍ以下である。この結果、ＳｉＣ単結晶基板１１は再利用可能となる。
【0045】
図１８は、黒鉛基板１９の両面に図１１Ａの剥離構造を貼り付け、両面にＳｉＣエピタキシャル成長層１３１、１３２を有する例を示す。この場合には、第２の複合体（１３１（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１４１、１５１、１９、１５２、１４２、１３２（ＳｉＣ－ｅｐｉ））を熱アニール炉内で加熱して、接着層１５１、１５２を炭化する。
【0046】
図１９に示すように、第２の複合体を実施の形態の支持具１に収容する。図１から図３に示したように、支持具１には、支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とによって、仮基板９の黒鉛基板１９を含む第２の複合体を収容することができる空間が形成されている。第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５のそれぞれ一つの長辺に沿って櫛歯状に形成された複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内の第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３は、差し込まれた第２の複合体の黒鉛基板１９を一つの長辺の方向に支持することができる。図４及び図５に示したように、第２の複合体は、支持具１の正面から、第１支持板３、第３支持板５、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で形成された開口に黒鉛基板１９の主面が一つの長辺と直交するような方位で差し込まれて収容される。第２の複合体は、第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた黒鉛基板１９によって一つの長辺の方向に支持され、隣接する第２の複合体、第１ダミー基板６又は第２ダミー基板７と所定の間隔が確保される。
【0047】
図２０に示すように、第２の複合体の片面または両面に設けられたＳｉＣエピタキシャル成長層１３１、１３２の（０００－１)Ｃ面上に、ＳｉＣ多結晶成長層１６を形成する。ＳｉＣ多結晶成長層１６は、ＣＶＤ技術により形成可能である。ＣＶＤ炉内に第２の複合体を収容した支持具１を設置後に真空引きを行い、１４００℃～１５００℃程度まで加熱したら、材料ガスとして、例えばＳｉＣｌ４（四塩化珪素）ガスと、ＣＨ４（メタン）ガスと、Ｈ２（水素）ガスを同時に流して圧力を調整してＳｉＣ多結晶成長層１６を堆積させる。ＳｉＣ多結晶成長層１６は、３Ｃ（立方晶）構造を有する。ＳｉＣ多結晶成長層１６を堆積する膜厚は、最終形態のＳｉＣ複合基板の厚みに応じて設定することができ、例えば、ＳｉＣ複合基板全体の板厚を３５０μｍにする場合は、例えば、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３の膜厚が１０μｍであれば、ＳｉＣ多結晶成長層１６の堆積膜厚は３４０μｍに設定すればよい。
【0048】
図２０に示すように、第２の複合体にＳｉＣ多結晶成長層１６が堆積することで、第３の複合体（１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ）、１３１（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１４１、１５１、１９、１５２、１４２、１３２（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ））が形成される。第３の複合体は、黒鉛基板１９から収容する支持具１に延びたＳｉＣ多結晶成長層１６によって支持具１と固着している。
【0049】
図２１の平面図に示すように、図２０に示した第３の複合体と第１支持板３との間の切断線Ｃ１及び第３の複合体と第３支持板５との間の切断線Ｃ３とともに、第３の複合体と第２支持板４との間の切断線Ｃ２にも沿って、黒鉛基板１９及びＳｉＣ多結晶成長層１６を切断することにより、第３の複合体を支持具１から切り離す。切断線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に沿った黒鉛基板１９及びＳｉＣ多結晶成長層１６の切断には、チェーンソーを用いてもよい。第３の複合体を切り離した後、残りの黒鉛基板１９などが固着している支持具１は、使い捨てにされる。
【0050】
図２２に支持具１から切り離した第３の複合体を示す。第３の複合体は、支持具１に延びて形成されたＳｉＣ多結晶成長層１６とともに、第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた黒鉛基板１９を切断することによって切り離された。このため、第３の複合体からは、黒鉛基板１９の切断面が露出している。
【0051】
なお、図２３に示すように、変形例の支持具１に第２の複合体を収容することもできる。変形例の支持具１は、図８に示したように第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の一つの長辺に沿って形成された複数の溝３ａの内で黒鉛基板１９を支持する第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を含む範囲にそれぞれ膨張黒鉛シート８が取り付けられている。変形例の支持具１を用いる場合にも、第２の複合体にＳｉＣ多結晶成長層１６が堆積することで、第３の複合体（１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ）、１３１（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１４１、１５１、１９、１５２、１４２、１３２（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ））が形成される。
【0052】
変形例の支持具１において、膨張黒鉛シート８は黒鉛基板１９と第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３との間の隙間を埋めているため、第２の複合体にＳｉＣ多結晶成長層１６を形成したときに、黒鉛基板１９と第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３との間にＳｉＣ多結晶成長層１６が成膜されて仮基板９と第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３とが固着することを防止している。また、黒鉛基板１９と第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５との間にＳｉＣ多結晶成長層１６が成膜されて黒鉛基板１９と第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５とが固着したときにも、一つの長辺に沿って第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を含む範囲に膨張黒鉛シート８が取り付けられているため、ＳｉＣ多結晶成長層１６は第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５に膨張黒鉛シート８を介在させて成膜され、膨張黒鉛シート８をグラフェンの層に沿って剥離することによって容易に取り外すことができる。変形例の支持具１は、成膜されたＳｉＣ多結晶成長層１６を取り外した後、再利用することができる。
【0053】
図２４は、変形例の支持具１から取り外した第３の複合体を示す図である。変形例の支持具１からは、第３の複合体とともに黒鉛基板１９から支持具１に延びて成膜されたＳｉＣ多結晶成長層１６も取り外されている。第３の複合体から黒鉛基板１９に沿って支持具１に延びるＳｉＣ多結晶成長層１６は不要であるため、図中の切断線Ｃ１、Ｃ２などにより切断されて取り除かれ、図２２に示したような第３の複合体が得られる。
【0054】
図２５に示すように、図２２に示した黒鉛基板１９が露出した第３の複合体を、大気雰囲気で加熱できる大気炉において、大気を流しながら９００℃～１０００℃程度に加熱して第３の複合体の内部の黒鉛基板１９及び炭化した接着層１５１、１５２を燃焼させて完全に除去する。そして、第４の複合体（１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ）、１３１（ｓｉＣ－ｅｐｉ）、１４１、１４２、１３２（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１６２（ ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ））として取り出す。
【0055】
図２６に示すように、第４の複合体の外周のＳｉＣ多結晶成長層１６１、１６２をべべリング装置によって研削及び研磨して除去し、ストレス層１４１、１４２をエッチング又は研磨によって除去することにより、ＳｉＣ多結晶成長層１６１及びＳｉＣエピタキシャル成長層１３１が積層して構成されたＳｉＣ複合基板１０と、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３２及びＳｉＣ多結晶成長層１６２が積層して構成されたＳｉＣ複合基板１０とが得られる。さらに、これらのＳｉＣ複合基板１０を必要な寸法及び表面状態に加工する。
【0056】
図２７に示すように、ＳｉＣ複合基板１０は、ＳｉＣ多結晶成長層（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ）１６及びＳｉＣエピタキシャル成長層（ＳｉＣ－ｅｐｉ）１３が積層して構成されている。図２８は、ＳｉＣ複合基板（ウエハ）１０の模式的俯瞰構成である。ＳｉＣ複合基板１０において、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３の表面は４Ｈ－ＳｉＣの［０００１］方位のＳｉ面であってもよく、ＳｉＣ多結晶成長層１６と接するのは４Ｈ－ＳｉＣの［０００－１］方位のＣ面であってもよい。
【0057】
以上説明したように、実施の形態の半導体の製造方法は、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３にＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層１６を形成する工程において、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３を支持する仮基板９となる黒鉛基板１９を実施の形態の支持具１に収容している。実施の形態の支持具１は、黒鉛板から構成された第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５と、同様に黒鉛板から構成された第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とからなるため安価である。このため、支持具１において仮基板９で支持した第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂにＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層を形成した後、支持具１は固着した黒鉛基板１９の端部とともに切り離して使い捨てにすることができる。このように支持具１が安価で使い捨てできるため、半導体基板の製造方法のコストも低減することができる。
【0058】
また、実施の形態の半導体の製造方法において、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３にＣＶＤによりＳｉＣ多結晶成長層１６を形成する工程において使用する実施の形態の支持具１は、支柱２、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で囲まれた空間に底面及び頂面にそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂを支持した複数枚の仮基板９を収容することができる。支持具１において、複数の仮基板９は支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５の一つの長辺に形成された第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３によって所定間隔で支持されている。また、支持具１に支持された複数枚の仮基板９の黒鉛基板１９は、支柱２の第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５によって遮られる方位を除いて主面の面内の方向に開放されている。このため、支持具１に収容された複数枚の仮基板９にはＣＶＤの工程において均一な雰囲気を提供することができ、仮基板９の底面及び頂面にそれぞれ支持された第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂには高品質なＳｉＣ多結晶成長層１６を形成することができる。また、支持具１には複数枚の仮基板９を収容することができ、仮基板９においては底面及び頂面にそれぞれ第１半導体基板９ａ及び第２半導体基板９ｂを支持している。このため、多数の半導体基板のＣＶＤ処理をバッチで実施することができ、半導体基板の製造方法のコストを低減することができる。
【0059】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＣＶＤ法によるＳｉＣ多結晶成長層１６の形成前に、ＳｉＣ単結晶基板１１を分離し、高耐熱の仮基板である黒鉛基板１９に替えることにより、ＳｉＣ単結晶基板１１へのＳｉＣ多結晶の不要な付着を防止し、ＳｉＣ単結晶基板１１の再利用性を高め、低コスト化が可能になる。
【0060】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＳｉＣ単結晶基板１１より一回り大きなサイズの高耐熱の仮基板である黒鉛基板１９を用いることにより、実施の形態の支持具１に差し込んで収納し、片面または両面エピタキシャル成長が可能になり、成長速度を上げることなく、高スループットかつ低コスト生産を実現することができる。
【0061】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、黒鉛基板１９などの高耐熱基板及び接着層１５の炭化により、黒鉛基板１９の両面に形成した半導体基板構造を酸化炉等で焼成するだけで安価に分離することができる。
【0062】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＳｉＣ単結晶基板１１上に形成したグラフェンを介してＳｉＣの遠隔エピタキシャル成長を行い、その上に直接ＣＶＤ法により、ＳｉＣ多結晶成長層１６などを形成するため、基板接合が不要となり、基板接合に起因する欠陥を無くすことができる。また、グラフェン層１２を介してエピタキシャル成長層を形成するためＳｉＣ単結晶基板１１とＳｉＣエピタキシャル成長層１３との分離が容易となり、プロセス工程が簡易となる。
【0063】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＳｉＣ単結晶基板が除去された後、高耐熱のハンドル基板である黒鉛基板１９を差し込んで収容した支持具１を高温ＬＰ－ＣＶＤ装置に入れて、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３上に直接にＳｉＣ多結晶成長層１６などを成長させるようにしたことにより、膜厚数μｍのエピタキシャル成長層をハンドル基板から支持基板に輸送する工程及び、支持基板と接合する工程が無くなり、薄膜輸送と接合に起因するしわ、結晶転移、ボイドなどの不良を回避できる。
【0064】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＳｉＣ単結晶基板１１上に形成したグラフェン層１２は転写せず、そのままその上にエピタキシャル成長を行うようにしている。これにより、グラフェンの転写に起因するしわ、クラックなどの不良を回避できる。
【0065】
実施の形態の半導体の製造方法によれば、ＳｉＣ単結晶基板１１をベースに用いるため、結晶性の低下の少ない六方晶ＳｉＣが得られる。また、研磨又はエッチングによる除去が困難で高価なＳｉＣ単結晶基板１１であるが、グラフェン層１２を介した遠隔エピタキシャル成長を用いることにより、得られた高性能な単結晶層の分離が容易であり、研磨又はエッチングによる除去が不要となる。高価なＳｉＣ単結晶基板１１を分離後に再利用できるためコスト的にも大きなメリットが得られる。
【0066】
ＳｉＣエピタキシャル成長層１３は、ＩＶ族元素半導体、ＩＩＩ―Ｖ族化合物半導体、及びＩＩ－ＶＩ族化合物半導体の群から選ばれる少なくとも１種類もしくは複数種類を備えていてもよい。
【0067】
また、ＳｉＣ単結晶基板１１及びＳｉＣエピタキシャル成長層１３は、４Ｈ－ＳｉＣ、６Ｈ－ＳｉＣ、又は２Ｈ－ＳｉＣのいずれかの材料で構成されていてもよい。
【0068】
また、ＳｉＣ単結晶基板１１及びＳｉＣエピタキシャル成長層１３は、ＳｉＣ以外の他の材料系としては、ＧａＮ、ＢＮ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、ダイヤモンド、カーボン、及びグラファイトの群から選ばれる少なくとも１種類を備えていてもよい。
【0069】
ＳｉＣ複合基板１０は、デバイス面となるＳｉ面に高コストなＳｉＣ単結晶基板１１の代わりに、低コストのＳｉＣ多結晶成長層１６を利用している。
【0070】
（半導体の製造方法の変形例）
次に、実施の形態の半導体の製造方法の変形例について説明する。変形例の半導体の製造方法は、ＳｉＣ単結晶基板に水素イオンを注入して脆化層を形成することにより表面の薄化層の剥離を可能にする水素イオン注入剥離法を使用する。変形例の半導体の製造方法は、半導体基板の製造方法において水素イオン注入剥離法を使用する点を除いて実施の形態の半導体の製造方法と同様である。
次に、実施の形態の半導体の製造方法の変形例について説明する。変形例の半導体の製造方法は、ＳｉＣ単結晶基板に水素イオンを注入して脆化層を形成することにより表面の薄化層の剥離を可能にする水素イオン注入剥離法を使用する。変形例の半導体の製造方法は、半導体基板の製造方法において水素イオン注入剥離法を使用する点を除いて実施の形態の半導体の製造方法と同様である。
【0071】
図９に示したＳｉＣ単結晶基板（ＳｉＣＳＢ）１１のＳｉ面にイオン注入剥離法のために水素イオンを注入して、規定の深さ（例えば約１μｍ）を有する水素イオン注入層１１ｃを形成する。図２９は、水素イオン注入層１１ｃを形成したＳｉＣ単結晶基板１１である。ここで、イオン注入条件として、加速エネルギーは例えば、約１００ｋｅＶ程度、ドーズ量は例えば、約２．０×１０17／ｃｍ2程度としてよい。続いて、水素イオン注入層１１ｃを高温処理して、水素イオン注入層１１ｃを脆化する。水素イオン注入後に水素マイクロバブルを発生させ水素イオン注入層１１ｃを破断しやすくするための脆化熱アニールが必要である。
【0072】
図３０に示すように、水素イオン注入層１１ｃのＳｉ面にＣＶＤ法によりＳｉＣエピタキシャル成長層１３を形成する。そして、図３１に示すように、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＳｉ面をカーボン接着剤による接着層１５を介して仮基板となる黒鉛基板１９を貼り付け、熱アニール炉などで加熱して接着層１５を炭化させる。
【0073】
図３１のＢ－Ｂ線に示した剥離面により脆化処理された水素イオン注入層１１ｃを分断し、ＳｉＣ単結晶基板１１を取り除く。図３２に示すように、分断された水素イオン注入層１１ｃのＳｉＣエピタキシャル成長層１３に接する側は、ＳｉＣ単結晶基板１１が薄化された薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄを形成する。一方、水素イオン注入層１１ｃで分断されたＳｉＣ単結晶基板１１の本体のＳｉ面に剥離により形成された凹凸構造は、機械的研磨法、機械化学的研磨法などにより平滑化される。ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面は、上記工程により、表面の平均粗さＲaは、例えば、約１ｎｍ以下にされる。この結果、ＳｉＣ単結晶基板１１は再利用可能となる。
【0074】
図３３に示すように、黒鉛基板１９に接着した薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄとＳｉＣエピタキシャル成長層１３との積層体の剥離面は、凹凸構造が機械研磨、機械化学研磨法などにより平滑化される。図３３に示した構造は、第５の複合体（１９、１５、１３（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１１ｄ）を形成する。
【0075】
図３４に示すように、第５の複合体を実施の形態の支持具１に収容する。図１から図３に示したように、支持具１には、支柱２を構成する第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７とによって、仮基板９の黒鉛基板１９を含む第５の複合体を収容することができる空間が形成されている。第１支持板３、第２支持板４及び第３支持板５のそれぞれ一つの長辺に沿って櫛歯状に形成された複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内の第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３は、差し込まれた第５の複合体の仮基板９となる黒鉛基板１９を一つの長辺の方向に支持することができる。図４及び図５に示したように、第５の複合体は、支持具１の正面から、第１支持板３、第３支持板５、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７で形成された開口に黒鉛基板１９の主面が一つの長辺と直交するような方位で差し込まれて収容される。第５の複合体は、第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた黒鉛基板１９によって一つの長辺の方向に支持され、隣接する第５の複合体、第１ダミー基板６又は第２ダミー基板７と所定の間隔が確保される。
【0076】
図３５に示すように、第５の複合体の薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄのＣ面上に、ＣＶＤ技術によりＳｉＣ多結晶成長層１６を形成することで、第６の複合体（１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ）、１９、１５、１３（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１１ｃ、１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ））が形成される。第６の複合体は、黒鉛基板１９から収容する支持具１に延びたＳｉＣ多結晶成長層１６によって支持具１と固着している。
【0077】
図３５に示した第６の複合体と第１支持板３との間の切断線Ｃ１及び第６の複合体と第３支持板５との間の切断線Ｃ３などに沿って黒鉛基板１９及びＳｉＣ多結晶成長層１６を切断することにより、第６の複合体を支持具１から切り離す。第６の複合体を切り離した後、残りの黒鉛基板１９などが固着している支持具１は、使い捨てにされる。
【0078】
図３６に支持具１から切り離した第６の複合体を示す。第６の複合体は、支持具１に延びて成膜されたＳｉＣ多結晶成長層１６とともに黒鉛基板１９を切断することによって切り離された。このため、第６の複合体からは、黒鉛基板１９の切断面が露出している。
【0079】
図３７に示すように、第６の複合体の内部の黒鉛基板１９及び炭化した接着層１５を酸化燃焼して除去することによって、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３、薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄ及びＳｉＣ多結晶成長層１６が積層した第７の複合体（１３（ＳｉＣ－ｅｐｉ）、１１ｃ、１６（ＳｉＣ－ｐｏｌｙ ＣＶＤ））と、第７の複合体と分離したＳｉＣ多結晶成長層１６とが得られる。
【0080】
図３８に示すように、第７の複合体の外周のＳｉＣ多結晶成長層１６を研削及び研磨して除去することによりＳｉＣ複合基板１０が得られる。変形例のＳｉＣ複合基板１０は、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３とＳｉＣ多結晶成長層の間に薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄが介在している点を除いて実施の形態のＳｉＣ複合基板１０と同様である。
【0081】
なお、図３７に示したように、黒鉛基板１９及び接着層１５を酸化燃焼することにより単層のＳｉＣ多結晶成長層１６からなる基板が得られるが、この基板はＳｉＣ複合基板１０と同程度の径、厚みなど同様のサイズを有しているため、支持具１における第１ダミー基板６又は第２ダミー基板７として使用することができる。
【0082】
変形例の半導体基板の製造方法によっても、実施の形態の半導体の製造方法と同様にＳｉＣ複合基板１０を作製することができる。このため、変形例においても、実施の形態の半導体の製造方法と同様の効果が得られる。さらに、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面にグラフェン層を介することなく直接にエピタキシャル成長させているため、良好な結晶構造を有するＳｉＣエピタキシャル成長層１３を形成することができる。また、変形例によると、ＳｉＣ複合基板１０と同時にＳｉＣ複合基板１０と同様のサイズを有する単層のＳｉＣ多結晶成長層からなる基板を得られるため、この基板を第１ダミー基板６又は第２ダミー基板７に使用することができる。
【0083】
（付記１）仮基板９を支持し、仮基板９の主面に支持された半導体基板にＳｉＣ多結晶成長層を形成することを可能にする支持板３、４、５であって、その一つの縁に形成された複数の溝３ａ、４ａ、５ａを含み、複数の溝３ａ、４ａ、５ａは、主面が一つの縁の延びる方向に直交するような方位で差し込まれた仮基板９を支持するように構成された溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を含む。溝３ａ３、４ａ３、５ａ３によって仮基板９を支持することができる。
【0084】
（付記２）付記１に記載の支持板３、４、５であって、黒鉛で構成されている。黒鉛で構成されているため安価である。
【0085】
（付記３）付記１に記載の支持板３、４、５であって、一つの縁は、長手方向に延び、複数の溝３ａ、４ａ、５ａによって櫛歯状に形成されている。複数の溝３ａ、４ａ、５ａは仮基板９を支持するような複数の溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を構成することができる。
【0086】
（付記４）付記３に記載の支持板３、４、５であって、矩形板状の形状を有し、一つの縁は矩形板状の形状の一つの長辺である。矩形板状のため作製が容易である。
【0087】
（付記５）付記３又は４に記載の支持板３、４、５であって、櫛歯状の複数の溝３ａ、４ａ、５ａが形成された一つの縁の少なくとも一部の範囲に膨張黒鉛シートが取り付けられている。ＣＶＤ工程により支持板３、４、５に仮基板９が固着しても膨張黒鉛シートによって容易に剥離することができる。
【0088】
（付記６）付記１に記載の支持板３、４、５を用いる仮基板９の支持具１であって、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７を支持する支柱２であって、少なくとも３枚の支持板３、４、５を含み、支持板３、４、５は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａについて、第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１で第１ダミー基板６と嵌合し、第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２で第２ダミー基板７と嵌合する支柱２とを含み、支柱２は、支持板３、４、５の複数の溝３ａ、４ａ、５ａの内で第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１及び第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２を除いた第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３に差し込まれた仮基板９を支持するように構成されている。第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と、支持板３、４、５を含む支柱２によって支持具１の構造を形成することができる。
【0089】
（付記７）付記６に記載の支持具１であって、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は、支柱２によって互いに平行になるように固定されている。第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７並びに支柱２によって仮基板９を収容する空間を形成することができる。
【0090】
（付記８）付記６に記載の支持具１であって、支柱２は、支持板３、４、５の一つの縁の延びる方向が互いに平行になるように第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７の周に沿って配置されている。第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７と嵌合することにより支持具１の構造を形成することができる。
【0091】
（付記９）付記６に記載の支持具１であって、第１溝３ａ１、４ａ１、５ａ１は、複数の溝３ａ、４ａ、５ａについて、一つの縁の延びる方向に一端の溝であり、第２溝３ａ２、４ａ２、５ａ２はその方向に他端の溝である。仮基板９が差し込まれる第３溝３ａ３、４ａ３、５ａ３を一つの縁の中央部に確保することができる。
【0092】
（付記１０）付記６から９のいずれか一項に記載の支持具１であって、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７の少なくとも一方は、黒鉛から構成されている。黒鉛で構成されているため安価である。
【0093】
（付記１１）付記６から９のいずれか一項に記載の支持具１であって、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７の少なくとも一方は、ＳｉＣから構成されている。ＳｉＣで構成されているため安価である。
【0094】
（付記１２）付記６から９のいずれか一項に記載の支持具１であって、第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７は、円板状又は矩形板状である。円板状又は矩形板状の仮基板９に対応するように選択することができる。
【0095】
（付記１３）付記６から９のいずれか一項に記載の支持具１であって、１対の支持板３、４、５は第１ダミー基板６及び第２ダミー基板７を挟んで対向し、残りの支持板３、４、５は対向する１対の支持板３、４、５を含む平面に対して一方の側にある。支持具１の正面から仮基板９を差し込むことができる。
【0096】
（付記１４）付記６に記載の支持具１を用いる半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面にＳｉＣエピタキシャル成長層１３を形成する工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＳｉ面を黒鉛基板１９に貼り付ける工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をＳｉＣ単結晶基板１１から取り外す工程と、ＳｉＣエピタキシャル成長層を１３貼り付けた黒鉛基板１９を支持具１で支持する工程と、黒鉛基板１９に貼り付けたＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＣ面にＳｉＣ多結晶成長層１６を形成する工程と、ＳｉＣ多結晶成長層１６を形成した黒鉛基板１９を支持具１から取り外す工程と、黒鉛基板１９を除去する工程とを含む。支持具１を使用することで、高品質かつ低コストで半導体基板を作製することができる。
【0097】
（付記１５）付記１４に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面にグラフェン層１２を形成する工程をさらに含み、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３を形成する工程は、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面にグラフェン層１２を介してＳｉＣエピタキシャル成長層１３を形成する。グラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３とを剥離することが可能になる。
【0098】
（付記１６）付記１５に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をＳｉＣ単結晶基板１１から取り外す工程は、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をグラフェン層１２から剥離する。ＳｉＣ単結晶基板１１を再利用することが可能になる。
【0099】
（付記１７）付記１５に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３をグラフェン層１２から剥離する応力を発生するストレス層１４をＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＳｉ面に形成する工程をさらに含み、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＳｉ面を黒鉛基板１９に貼り付ける工程は、黒鉛基板１９にストレス層１４を介してＳｉＣエピタキシャル成長層１３のＳｉ面を貼り付ける。ストレス層１４が発生する応力によってＳｉＣエピタキシャル成長層１３とグラフェン層１２とを剥離することが容易になる。
【0100】
（付記１８）付記１４に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣ単結晶基板１１のＳｉ面から所定の深さに水素イオン注入層１１ｃを形成する工程をさらに含み、ＳｉＣ単結晶基板１１からＳｉＣエピタキシャル成長層１３を取り外す工程は、水素イオン注入層１１ｃを脆化して、ＳｉＣ単結晶基板１１から水素イオン注入層１１ｃで分断された薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄとともにＳｉＣエピタキシャル成長層１３を剥離する。ＳｉＣ単結晶基板１１の水素イオン注入層１１ｃを脆化することで、分断を可能にする。
【0101】
（付記１９）付記１８に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３とともに剥離した薄化ＳｉＣ単結晶層１１ｄのＣ面を研磨する工程をさらに含む。水素イオン注入層１１ｃが分断して形成された凹凸構造を平滑化することができる。
【0102】
（付記２０）付記１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法であって、仮基板９は、黒鉛で構成された。仮基板９である黒鉛基板１９の燃焼による除去を可能にする。
【0103】
（付記２１）付記１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法であって、黒鉛基板１９は、ＳｉＣ単結晶基板１１よりも大きな外形サイズを有する。支持具１に差し込んで支持することができる。
【0104】
（付記２２）付記１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法であって、黒鉛基板１９は、表面に形成されたガラス状カーボン被膜を含む。ガラス状カーボン被膜は接着層１５のカーボン接着剤との接着力が強いため、グラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３とを確実に剥離することができる。
【0105】
（付記２３）付記１４から１９のいずれか一項に記載の半導体基板の製造方法であって黒鉛基板１９を除去する工程は、黒鉛基板１９を燃焼させて除去する。黒鉛基板１９は黒鉛基板であるため大気雰囲気中などで燃焼させて除去することができる。
【0106】
（付記２４）付記２３に記載の半導体基板の製造方法であって、ＳｉＣエピタキシャル成長層のＣ面に黒鉛基板１９を貼り付ける工程は、ＳｉＣエピタキシャル成長層１３と黒鉛基板１９とをカーボン接着剤による接着層１５を介して貼り付ける。カーボン接着剤は接着力が強いため、グラフェン層１２とＳｉＣエピタキシャル成長層１３とを確実に剥離することができる。
【0107】
（付記２５）付記２４に記載の半導体基板の製造方法であって、黒鉛基板１９を除去する工程は、黒鉛基板１９とともに接着層１５も燃焼させて除去する。接着層１５は、大気雰囲気中などで黒鉛基板１９とともに燃焼させて除去することができる。
【0108】
（その他の実施の形態）
上記のように、いくつかの実施の形態について記載したが、開示の一部をなす論述及び図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。このように、実施の形態は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含む。
上記のように、いくつかの実施の形態について記載したが、開示の一部をなす論述及び図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。このように、実施の形態は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含む。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本開示は、ＩＧＢＴモジュール、ダイオードモジュール、ＭＯＳモジュール（ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＮ、酸化ガリウム）等の各種の半導体モジュール技術に利用することができ、電気自動車（ハイブリッド車を含む）・電車・産業用ロボット等の動力源として利用される電動モータを駆動するインバータ回路用パワーモジュール、また、太陽電池・風力発電機その他の発電装置（とくに自家発電装置）が発生する電力を商用電源の電力に変換するインバータ回路用パワーモジュール等幅広い応用分野に適用可能である。
【符号の説明】
【0110】
１ 支持具
２ 支柱
３、４、５ 支持板
２ａ、３ａ、４ａ 溝
３ａ１、４ａ１、５ａ１ 第１溝
３ａ２、４ａ２、５ａ２ 第２溝
３ａ３、４ａ３、５ａ３ 第３溝
６、７ ダミー基板
９ 仮基板
１０ ＳｉＣ複合基板
１１ ＳｉＣ単結晶基板
１２ グラフェン層
１３ ＳｉＣエピタキシャル成長層
１４ ストレス層
１５ 接着層
１９ 黒鉛基板
２ 支柱
３、４、５ 支持板
２ａ、３ａ、４ａ 溝
３ａ１、４ａ１、５ａ１ 第１溝
３ａ２、４ａ２、５ａ２ 第２溝
３ａ３、４ａ３、５ａ３ 第３溝
６、７ ダミー基板
９ 仮基板
１０ ＳｉＣ複合基板
１１ ＳｉＣ単結晶基板
１２ グラフェン層
１３ ＳｉＣエピタキシャル成長層
１４ ストレス層
１５ 接着層
１９ 黒鉛基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】