碳化硅衬底.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102869817 A(43)申请公布日 2013.01.09CN102869817A*CN102869817A*(21)申请号 201280001235.1(22)申请日 2012.02.152011-066916 2011.03.25 JPC30B 33/06(2006.01)C30B 29/36(2006.01)H01L 21/02(2006.01)H01L 21/20(2006.01)H01L 21/336(2006.01)H01L 29/12(2006.01)H01L 29/78(2006.01)(71)申请人住友电气工业株式会社地址日本大阪府大阪市(72)

2、发明人井上博挥 原田真 堀勉藤原伸介(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219代理人李兰 孙志湧(54) 发明名称碳化硅衬底(57) 摘要第一单晶衬底（11）具有第一侧表面且由碳化硅构成。第二单晶衬底（12）具有与第一侧表面相对的第二侧表面且由碳化硅构成。接合部（BD），在第一和第二侧表面之间，使第一和第二侧表面彼此连接且由碳化硅构成。接合部的至少一部分具有多晶结构。因此，可以提供一种能够以高产量制造半导体器件的大尺寸碳化硅衬底。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.10.26(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2012/053495 2012.

3、02.15(87)PCT申请的公布数据WO2012/132594 JA 2012.10.04(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书12页 附图13页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 12 页 附图 13 页1/1页21.一种碳化硅衬底（80），包括：第一单晶衬底（11），所述第一单晶衬底（11）具有第一侧表面（S 1）并且由碳化硅构成；第二单晶衬底（12），所述第二单晶衬底（12）具有与所述第一侧表面相对的第二侧表面（S2）并且由碳化硅构成；以及接合部（BD），所述接合部（BD）在所述第一和第二侧表面之间将所述第一和第二侧表面彼此连接并且

4、由碳化硅构成，所述接合部的至少一部分具有多晶结构。2.根据权利要求1所述的碳化硅衬底，其中所述第一和第二单晶衬底分别具有第一和第二背表面（B1，B2），并且所述碳化硅衬底进一步包括支撑部分（30），所述支撑部分（30）接合到所述第一和第二背表面中的每一个。3.根据权利要求1所述的碳化硅衬底，其中所述第一和第二单晶衬底分别具有第一和第二前表面（F1，F2），并且所述接合部形成为在平面图中在所述第一和第二前表面之间直线延伸，并且所述接合部的具有多晶结构的部分在直线延伸的方向上的长度不小于所述接合部的整体长度的1%且不大于所述接合部的整体长度的100%。4.根据权利要求3所述的碳化硅衬底，其中所述接

5、合部的具有多晶结构的部分在所述直线延伸的方向上的长度不小于所述接合部的整体长度的10%。5.根据权利要求1所述的碳化硅衬底，其中所述碳化硅衬底在平面图中的最大长度（D）相对于所述碳化硅衬底的厚度（T）的比率不低于50且不高于500。6.根据权利要求1所述的碳化硅衬底，其中所述碳化硅衬底在平面图中的最大长度（D）不小于100mm。权 利 要 求 书CN 102869817 A1/12页3碳化硅衬底技术领域0001 本发明涉及一种碳化硅衬底。背景技术0002 近年来，越来越多地采用碳化硅衬底作为用于制造半导体器件的半导体衬底。碳化硅（SiC）比更通常使用的硅（Si）带隙大。因此，有利地，包括碳化硅

6、衬底的半导体器件具有高反向击穿电压和低导通电阻，或者在高温环境下不容易劣化的性质。0003 为了通过使用半导体衬底有效率地制造半导体器件，衬底的尺寸应该大到一定程度。根据US专利No.7314520（PTL），可以制造76mm（3英寸）或更大的碳化硅衬底。0004 引用列表0005 专利文献0006 PTL：US专利No.7314520发明内容0007 技术问题0008 工业上，很难制造具有大约100mm或更大尺寸的碳化硅衬底。因此，很难有效率地制造使用大衬底的半导体器件。在使用六方晶系的SiC中的除了（0001）面之外的面的性质的情况下，这种缺点变得尤其严重，这将在下面描述。0009 通常通

7、过切割由在不太可能造成堆垛层错的（0001）面上生长获得的碳化硅锭来制造具有较少缺陷的碳化硅衬底。因此，通过不平行于锭的生长面切割锭，获得了具有除（0001）面之外的面取向的碳化硅衬底。因此，很难确保足够大小的衬底，或者锭的大部分不能被有效率地使用。为此，有效地制造利用SiC的除（0001）面之外的面的半导体器件是尤其困难的。0010 考虑使用具有支撑部分且在该支撑部分上布置了多个高质量的单晶衬底的碳化硅衬底，以代替困难地增加碳化硅衬底的尺寸。由于支撑部分不必具有这种高质量，所以制备大的支撑部分相对容易。因此，通过增加放置在这种大支撑部分上的单晶衬底的数目，可以获得具有必要尺寸的碳化硅衬底。0

8、011 然而，在碳化硅衬底中，不可避免地会在相邻单晶衬底之间形成间隙。在使用这种碳化硅衬底制造半导体器件的工艺期间，外来物质很容易积聚在间隙中。示例性的外来物质是在制造半导体器件的工艺中使用的清洗液体或抛光剂或者气氛中的尘埃。很难通过清洗完全移除外来物质，因为它们存在于小间隙中。因此，外来物质导致制造良率降低，这造成在制造半导体器件时较低的效率。0012 考虑到上述问题，提出了本发明，其目的是提供一种能够以高良率制造半导体器件的大尺寸碳化硅衬底。0013 解决问题的方案0014 根据本发明的碳化硅衬底具有第一和第二单晶衬底和接合部。第一单晶衬底具有说 明 书CN 102869817 A2/12

9、页4第一侧表面，并且其由碳化硅构成。第二单晶体衬底具有与第一侧表面相对的第二侧表面，并且其由碳化硅构成。接合部在第一和第二侧表面之间将第一和第二侧表面彼此连接，并且其由碳化硅构成。接合部的至少一部分具有多晶结构。0015 根据该碳化硅衬底，由于利用接合部掩埋第一和第二单晶体衬底之间，也就是，第一和第二侧表面之间的间隙的至少一部分，所以在利用该碳化硅衬底制造半导体器件时，可以抑制外来物质积聚在该间隙中。由于由此可以防止由这些外来物质造成的良率降低，所以能够以高良率制造半导体器件。另外，由于接合部的至少一部分具有多晶结构，所以，与接合部整个具有单晶结构的情况相比，能够减轻接合部上的应力。由此，可以

10、抑制源于应力的碳化硅衬底翘曲。0016 第一和第二单晶衬底可以分别具有第一和第二背表面。该碳化硅衬底可以进一步具有支撑部分，该支撑部分接合到第一和第二背表面中的每一个。由此，与第一和第二单晶衬底仅利用接合部彼此连接的情况相比，第一和第二单晶衬底可以更可靠地彼此耦合。0017 第一和第二单晶衬底可以分别具有第一和第二前表面。接合部可形成为在平面图中在第一和第二前表面之间直线延伸。接合部的具有多晶结构的部分在直线延伸的方向上的长度不小于接合部的整体长度的1%且不大于100%。由于该比例不低于1%，所以可以更可靠地减轻上述应力。0018 接合部的具有多晶结构的部分在直线延伸的方向上的长度不小于接合部

11、的整体长度的10%。由此，更充分地减轻了上述应力。0019 碳化硅衬底的平面图中的最大长度相对于碳化硅衬底的厚度的比率不低于50且不高于500。当该比率不低于50时，可以充分确保平面图中碳化硅衬底的尺寸。另外，当该比率不高于500时，可以进一步抑制碳化硅衬底的翘曲。0020 碳化硅衬底的平面图中的最大长度不小于100mm。由此，获得了具有足够尺寸的碳化硅衬底。0021 发明的有利效果0022 从上面的描述显然地，本发明能够提供一种大尺寸、较少的翘曲、并且能够以高良率制造半导体器件的碳化硅衬底。附图说明0023 图1是示意性示出在本发明的第一实施例中的碳化硅衬底的构造的平面图。0024 图2是沿

12、着图1中的线-的示意性横截面图。0025 图3A是图1中碳化硅衬底的部分横截面图，示出包括具有单晶结构的接合部的区域。0026 图3B是图1中碳化硅衬底的部分横截面图，示出包括具有多晶结构的接合部的区域。0027 图4是示意性示出用于制造本发明的第一实施例中的碳化硅结构的方法的第一步骤的平面图。0028 图5是沿着图4中的线-的示意横截面图。0029 图6是示意性示出用于制造本发明的第一实施例中的碳化硅结构的方法的第二步骤的横截面图。说 明 书CN 102869817 A3/12页50030 图7是示意性示出用于制造本发明的第一实施例中的碳化硅结构的方法的第三步骤的部分横截面图。0031 图8

13、A是示意性示出用于制造本发明的第一实施例中的碳化硅结构的方法的第四步骤的部分横截面图，示出了形成单晶结构接合部的区域。0032 图8B是示意性示出用于制造本发明的第一实施例中的碳化硅结构的方法的第四步骤的部分横截面图，示出了形成多晶结构接合部的区域。0033 图9是示出接合部中的多晶结构的比率和碳化硅衬底的翘曲之间关系的一个实例的曲线图。0034 图10是示出碳化硅衬底在平面图中的最大长度相对于碳化硅衬底的厚度与碳化硅衬底的翘曲之间的关系的一个实例的曲线图。0035 图11是示意性示出用于制造本发明的第二实施例中的碳化硅衬底的方法的第一步骤的横截面图。0036 图12是示意性示出用于制造本发明

14、的第二实施例中的碳化硅衬底的方法的第二步骤的横截面图。0037 图13是示意性示出用于制造本发明的第二实施例中的碳化硅衬底的方法的第三步骤的横截面图。0038 图14是示意性示出用于制造本发明的第二实施例中的第一变形的碳化硅衬底的方法的一个步骤的横截面图。0039 图15是示意性示出用于制造本发明的第二实施例中的第二变形的碳化硅衬底的方法的一个步骤的横截面图。0040 图16是示意性示出用于制造本发明的第二实施例中的第三变形的碳化硅衬底的方法的一个步骤的横截面图。0041 图17是示意性示出用于制造本发明的第三实施例中的碳化硅衬底的方法的一个步骤的横截面图。0042 图18是示意性示出用于制造

15、本发明的第三实施例的变形中的碳化硅衬底的方法的第一步骤的横截面图。0043 图19是示意性示出用于制造本发明的第三实施例的变形中的碳化硅衬底的方法的第二步骤的横截面图。0044 图20是示意性示出用于制造本发明的第三实施例的变形中的碳化硅衬底的方法的第三步骤的横截面图。0045 图21是示意性示出本发明的第四实施例中的半导体器件的构造的部分横截面图。0046 图22是用于制造本发明的第四实施例中的半导体器件的方法的示意性流程图。0047 图23是示意性示出用于制造本发明的第四实施例的半导体器件的方法的第一步骤的部分横截面图。0048 图24是示意性示出用于制造本发明的第四实施例的半导体器件的方

16、法的第二步骤的部分横截面图。0049 图25是示意性示出用于制造本发明的第四实施例的半导体器件的方法的第三步骤的部分横截面图。说 明 书CN 102869817 A4/12页60050 图26是示意性示出用于制造本发明的第四实施例的半导体器件的方法的第四步骤的部分横截面图。具体实施方式0051 在下文中将参考附图描述本发明的实施例。0052 （第一实施例）0053 参考图1和2，本实施例中的碳化硅衬底80具有：支撑部分30、被支撑部分30支撑的支撑部分10a和接合部BD。支撑部分10a具有由碳化硅构成的单晶衬底11至19。单晶衬底11至19中的每一个都具有背表面和前表面。例如，单晶衬底11（第

17、一单晶衬底）具有背表面B1（第一背表面）和前表面F1（第一前表面），同时单晶衬底12（第二单晶衬底）具有背表面B2（第二背表面）和前表面F2（第二前表面）。支撑部分30与单晶衬底11至19中的每一个的背表面相接合。0054 参考图3A、3B和4，单晶衬底11至19中的每一个都具有侧表面。例如，单晶衬底11具有侧表面S1（第一侧表面），单晶衬底12具有与侧表面S1相对的侧表面S2（第二侧表面）。在彼此相对的侧表面之间存在间隙VD。0055 接合部BD在这些侧表面之间使彼此相对的侧表面彼此连接。例如，侧表面S1和S2在侧表面S1和S2之间彼此连接。间隙VD的前表面侧（图2中的上侧）被接合部BD闭合

18、。接合部BD例如包括位于前表面F1和F2之间的部分，并且因此前表面F1和F2彼此平滑地连接。0056 接合部BD具有碳化硅多晶结构的多晶部分BDb（图3B）。替代地，接合部BD可以具有碳化硅单晶结构的单晶部分BDa（图3A）。0057 在平面图（图1）上，接合部BD可以形成为在单晶衬底11至19中彼此相邻的单晶衬底的前表面之间直线延伸。例如，接合部BD可以形成为在单晶衬底11的前表面F1和单晶衬底12的前表面F2之间直线延伸。优选地，在接合部BD的直线延伸的方向上多晶部分BDb的总长度不小于接合部BD的整体长度的1%且不大于100%。进一步优选地，该百分比不低于10%。0058 优选地，在氮化

19、硅衬底80的平面图（图1）上最大长度D（图1）相对于碳化硅衬底80的厚度T（图2）的比不低于50且不高于500。进一步优选地，最大长度D不小于100mm。0059 支撑部分30优选地由能够耐受1800或更高温度的材料形成，诸如碳化硅、碳或难熔性金属。示例性的难熔性金属为钼、钽、钨、铌、铱、钌或锆。当从上述材料中采用碳化硅作为用于支撑部分30的材料时，支撑部分30具有接近于单晶衬底11至19的物理性质。0060 尽管在本实施例中在碳化硅衬底80中提供了支撑部分30，但可以采用不包括支撑部分30的这种构造。例如，通过抛光移除碳化硅衬底80的支撑部分30（图2），来获得这种构造。另外，尽管在图1以平

20、面图示出了碳化硅衬底80的形状为正方形形状，但该形状不限于正方形并且例如可以是圆形。在该形状为圆形的情况下，圆形形状的直径表示最大长度D（图1）。0061 现在将描述本实施例中的用于制造碳化硅衬底80的方法。为了下面描述简单起见，可以仅提到单晶衬底11至19中的单晶衬底11和12，然而，单晶衬底13至19也与单晶衬底11和12类似处理。说 明 书CN 102869817 A5/12页70062 参考图4和5，制备组合衬底80P。组合衬底80P具有支撑部分30和单晶衬底组10。单晶衬底组10包括单晶衬底11和12。将单晶衬底11的背表面B1和单晶衬底12的背表面B2中的每一个接合到支撑部分30。

21、在单晶衬底11的侧表面S1和单晶衬底12的侧表面S2之间形成间隙GP。间隙GP具有在单晶衬底11的前表面F1和单晶衬底12的前表面F2之间的开口CR。0063 参考图6，制备加热元件81和82。加热元件81和82中的每一个都能够产生热，诸如被感应加热所加热的热产生元件或者电阻加热型的热产生元件。将柔性的石墨片72（闭合部分）设置在加热元件81上。另外，将组合衬底80P放置在石墨片72上使得前表面F1和F2面向石墨片72。另外，将加热元件82放置在支撑部分30上。0064 然后，通过加热元件81和82加热组合衬底80P。进行加热以在单晶衬底组10的厚度方向上产生温度梯度，使得面向石墨片72的单晶

22、衬底组10（图5）的一侧ICt的温度比面向支撑部分30的单晶衬底组10的一侧ICb的温度低。例如，通过进行加热使得石墨片72的温度比支撑部分30低，来获得这种温度梯度。0065 参考图7，如由图中的箭头所指示，在闭合间隙GP中的单晶衬底11和12的表面中，也就是，在侧表面S1和S2中，该加热会导致从接近ICb侧的较高温度区到接近ICt侧的较低温度区的涉及升华的物质转移。该物质转移的结果是，在由石墨片72闭合的间隙GP中，来自侧表面S1和S2的升华物会沉积在石墨片72上。0066 此外，参考图8A和8B，由于上述沉积，形成了使侧表面S1和S2彼此连接以由此闭合间隙GP（图7）的开口CR的接合部B

23、D。因此，使得间隙GP（图7）形成到由接合部BD闭合的间隙VD中。接合部BD在侧表面S1和S2的影响下生长的部分受单晶衬底11和12的单晶结构影响变成单晶部分BDa（图8A）。另一方面，接合部BD在石墨片72的影响下生长的部分变成多晶部分BDb（图8B）。例如，通过增加侧表面S1和S2之间的间隔（图7），接合部BD在石墨片72的影响下生长的部分的比率增加。0067 如上获得了碳化硅衬底80（图2）。0068 应注意，进行了实验来检查加热组合衬底80P的温度。发现在1600没有充分形成接合部BD；并且在3000损伤了单晶衬底11、12。然而，在1800、2000和2500没有看到这些问题。另外，

24、在将加热温度固定到2000的情况下，检查了在上述加热期间的气氛压力。结果，在100kPa没有形成接合部BD，并且在50kPa不太可能形成接合部BD。然而，在10kPa、100Pa、1Pa、0.1Pa和0.0001Pa没有看到这些问题。0069 根据本实施例，如图2所示，通过支撑部分30将单晶衬底11和12组合为一个碳化硅衬底80。碳化硅衬底80包括各个单晶衬底的全部前表面F1和F2作为其衬底表面，在该衬底表面上将要形成诸如晶体的半导体器件。换句话说，碳化硅衬底80具有比在单独使用单晶衬底11和12中的任何一个的情况下都大的衬底表面。例如，碳化硅衬底80的平面图（图1）中的最大长度D不小于100

25、mm。因此，可以通过使用碳化硅衬底80有效地制造半导体器件。0070 此外，在制造碳化硅衬底80的工艺中，存在于组合衬底80P（图5）的前表面F1和F2之间的开口CR被接合部BD（图2）闭合。因此，前表面F1和F2变成彼此平滑连接的表面。同样，在使用碳化硅衬底80制造半导体器件的工艺中，会降低良率的外来物质不太可能积聚在前表面F1和F2之间。因此，使用碳化硅衬底80使得能够以高良率制造半导体器说 明 书CN 102869817 A6/12页8件。0071 另外，由于接合部BD包括多晶部分BDb（图3B），所以接合部BD中的应力减轻比在接合部BD全部由单晶部分BDa（图3A）形成的情况下更容易。

26、因此，能够抑制原子应力的碳化硅衬底80的翘曲。在本实施例中，在平面图（图1）中，接合部BD形成为在前表面F1和F2之间直线延伸。在接合部BD的具有多晶结构的部分的长度在直线延伸的方向上不小于接合部BD的整体长度的1%且不大于100%的情况下，上述的应力被进一步可靠地减轻。当该百分比不低于10%时，上述的应力被更充分的减轻。0072 此外，因为提供了接合到单晶衬底11和12中的每一个上的支撑部分30，可以比在接合部BD单独使单晶衬底11和12彼此耦合的情况下更牢固地使单晶衬底11和12彼此耦合。0073 此外，在碳化硅衬底80的平面图（图1）中的最大长度D（图1）相对于碳化硅衬底80的厚度T（图

27、2）的比率不低于50的情况下，可以充分保证平面图中碳化硅衬底80的尺寸。例如，在D/T为50的情况下，获得了满足T=2mm和D=100mm的碳化硅衬底。此外，由于该比率不高于500，可以进一步抑制碳化硅衬底80的翘曲。0074 下面将描述上述的功能和效果的一个例子。0075 参考图9，将描述在平面图（图1）中在前表面F1和F2之间的接合部BD的直线延伸的方向上，接合部BD的多晶部分BDb（图3B）的长度相对于接合部BD的整体长度的百分比和碳化硅衬底80的翘曲之间的关系的一个例子。在该百分比为0%的情况下，翘曲为大约210m，而在该百分比为1%的情况下，将翘曲抑制到大约190m。在该百分比为10

28、%的情况下，将翘曲抑制到大约65m。0076 参考图10，将描述在碳化硅衬底80在平面图（图1）中的最大长度D相对碳化硅衬底80的厚度T（图2）的比率和碳化硅衬底80的翘曲之间的关系的一个例子。在图10的图表中，圆圈对应于上述的百分比为0%的情况，也就是说，单晶部分BDa的长度占据接合部BD的整体长度的情况，而三角形对应于上述的百分比为10%的情况。基于该结果发现，与接合部BD仅由单晶部分BDa形成的情况相比较，在以长度方面10%形成多晶部分BDb的情况下抑制了碳化硅衬底80的翘曲。另外，发现当D/T较小时翘曲也较小，当将D/T设定为例如500或更小时容易抑制翘曲，并且当上述的百分比为例如10

29、%时可以将翘曲抑制到150m或更小。0077 （第二实施例）0078 在本实施例中，将详细描述用于制造在第一实施例中使用的组合衬底80P（图4、5）的方法中，支撑部分30由碳化硅制成的特定情况。为了下面描述简单起见，可以仅提到单晶衬底11至19（图4、5）中的单晶衬底11和12，然而，单晶衬底13至19也可以与单晶衬底11和12类似处理。0079 参考图11，制备了具有单晶结构的单晶衬底11和12。例如，该步骤通过对在六方晶系中的（0001）面上生长的碳化硅锭切片来进行。优选地，背表面B1和B2具有不大于100m的粗糙度Ra。另外，优选地采用0001面或03-38面，更优选地采用（000-1）

30、面或（03-3-8）面，作为单晶衬底11和12中的每一个的表面的晶面。0080 然后，在处理腔室中的加热构件81上布置单晶衬底11和12，并且背表面B1和B2中的每一个都暴露在一个方向上（图11中向上）。也就是，在平面图中，并排布置单晶衬底说 明 书CN 102869817 A7/12页911和12。0081 优选地，上述的布置使得背表面B1和B2彼此齐平或前表面F1和F2彼此齐平。0082 然后，以下面的方式形成使背表面B1和B2彼此连接的支撑部分30（图5）。0083 首先，在彼此相距距离D1处，使在一个方向上（图11中向上）暴露的背表面B1和B2中的每一个和相对于背表面B1和B2在一个方

31、向上（图11中向上）布置的固体源材料20的表面SS彼此相对。优选地，距离D1的平均值不小于1m且不大于1cm。0084 固体源材料20由碳化硅构成并且优选地为一块碳化硅固体物质，具体地，例如，SiC晶片。在SiC晶体结构方面，没有特别限制固体源材料20。此外优选地，固体源材料20的表面SS具有不大于1mm的粗糙度Ra。0085 为了更可靠地提供距离D 1（图11），可以采用具有与距离D1对应高度的间隔物83（图14）。当距离D1的平均值为大约100m或更大时该方法是特别有效的。0086 然后，通过加热构件81将单晶衬底11和12加热至预定的衬底温度。通过加热构件82将固体源材料20加热到预定的

32、源材料温度。当由此将固体源材料20加热到该源材料温度时，SiC在该固体源材料的表面SS处升华以产生升华物，即，气体。在一个方向上（图11中向上）将该气体供应到背表面B1和B2上。0087 优选地，将衬底温度设定得比源材料温度低，更优选地设定使得温度之间的差不小于1且不大于100。进一步优选地，衬底温度不低于1800且不高于2500。0088 参考图12，如上所述供应的气体固化，并且因此在背表面B1和B2中的每一个上再结晶。以这种方式，形成了使背表面B1和B2彼此连接的支撑部分30p。此外，消耗了固体源材料20（图11）并且尺寸减小为固体源材料20p。0089 主要参考图13，随着升华进一步发展

33、，固体源材料20p耗尽（图12）。以这种方式，形成了使背表面B1和B2彼此连接的支撑部分30。0090 优选地，当形成支撑部分30时，采用惰性气体作为处理腔室中的气氛。可以采用的示例性惰性气体包括诸如He或Ar稀有气体、氮气、或稀有气体和氮气的混合气体。当使用该混合气体时，例如，将氮气的比率设定为60%。此外，优选地将处理腔室中的压力设定为50kPa或更低且更优选10kPa或更低。0091 此外更优选地，支撑部分30具有单晶结构。更优选地，背表面B1上的支撑部分30具有相对于背表面B1的晶面倾斜10或更小的晶面，或者背表面B2上的支撑部分30具有相对于背表面B2的晶面倾斜10或更小的晶面。可以

34、通过在背表面B1和B2上外延生长支撑部分30而容易地实现这些角度关系。0092 单晶衬底11、12的晶体结构优选地为六方晶系，更优选地为4H-SiC或6H-SiC。而且，优选的是单晶衬底11、12和支撑部分30由具有相同晶体结构的SiC单晶制成。0093 进一步优选地，在单晶衬底11和12中的每一个的浓度与支撑部分30中的杂质浓度不同。更优选地，支撑部分30的杂质浓度比单晶衬底11和12中的每一个高。应注意，单晶衬底11、12中的杂质浓度例如不低于51016cm-3且不高于51019cm-3。此外，支撑部分30中的杂质浓度例如不低于51016cm-3且不高于51021cm-3。例如，可以使用氮

35、或磷作为上述杂质。0094 此外优选地，前表面F1相对于单晶衬底11的0001面具有不小于50且不大于65的偏离角，前表面F2相对于单晶衬底的0001面具有不小于50且不大于65的偏说 明 书CN 102869817 A8/12页10离角。0095 更优选地，前表面F1的偏离取向相对于单晶衬底11的方向形成不大于5的角，前表面F2的偏离取向相对于单晶衬底12的方向形成不大于5的角。0096 进一步优选地，前表面F1在单晶衬底11的方向上相对于03-38面具有不小于-3且不大于5的偏离角，前表面F2在单晶衬底12的方向上相对于03-38面具有不小于-3且不大于5的偏离角。0097 应注意，“前表

36、面F1在方向上相对于03-38面的偏离角”指的是由前表面F1的法线到由方向和方向定义的投影面的正交投影，与03-38面的法线形成的角。正值的符号对应于正交投影接近于平行于方向的情形，而负值的符号对应于正交投影接近于平行于方向的情形。这对于“前表面F2在方向上相对于03-38面的偏离角”的情形也成立。0098 更优选地，在前表面F1的面取向（hklm）中的指数m为负，这对于前表面F2的情形也成立。也就是，前表面F1和F2中的每一个是接近于（000-1）面而不是（0001）面的面。0099 优选地，前表面F1的偏离取向相对于单晶衬底11的方向形成不大于5的角，前表面F2的偏离取向相对于单晶衬底12

37、的方向形成不大于5的角。0100 根据本实施例，由于形成在背表面B1和B2中每一个上的支撑部分30也是由与单晶衬底11和12类似的碳化硅构成，所以单晶衬底11和12与支撑部分30的各个物理性质彼此接近。因此，可以抑制由这些各个物理性质的差异导致的组合衬底80P（图4、5）或碳化硅衬底80（图1、2）的翘曲或破裂。0101 此外，通过使用升华方法，可以以高质量快速形成支撑部分30。此外，具体地，如果升华方法是近距离（close-spaced）升华方法，则可以更均匀地形成支撑部分30。0102 当背表面B1和B2中的每一个和固体源材料20的表面之间的距离D1（图11）的平均值为1cm或更小时，可以

38、减小支撑部分30的膜厚度上的分布。当该距离D1的平均值为1m或更大时，可以充分地确保用于碳化硅升华的间隔。0103 在形成支撑部分30的步骤中，将单晶衬底11和12的温度设定得比固体源材料20的温度低（图11）。因此，升华的SiC可以有效地固化在单晶衬底11和12上。0104 进一步优选地，执行布置单晶衬底11和12的步骤，使得将单晶衬底11和12之间的最短距离设定为1mm或更小。因此，支撑部分30可以形成为使单晶衬底11的背表面B1和单晶衬底12的背表面B2彼此更可靠的连接。0105 进一步优选地，支撑部分30具有单晶结构。因此，支撑部分30具有与类似地具有单晶结构的单晶衬底11和12中的每

39、一个的各个物理性质接近的各个物理性质。0106 更优选地，背表面B1上的支撑部分30相对于背表面B1具有倾斜10或更小的晶面。此外，背表面B2上的支撑部分30相对于背表面B2具有倾斜10或更小的晶面。因此，支撑部分30可以具有接近于单晶衬底11和12中的每一个的各向异性。0107 进一步优选地，单晶衬底11和12中的每一个的杂质浓度与支撑部分30不同。因此，可以获得具有杂质浓度不同的两层的结构的碳化硅衬底80（图2）。0108 进一步优选地，支撑部分30的杂质浓度比单晶衬底11和12中的每一个高。因此，支撑部分30的电阻率可以比单晶衬底11和12中的每一个低。因此，可以获得如下碳化硅衬底80，该碳化硅衬底80适合于制造其中电流在支撑部分30的厚度方向上流动的半导体说 明 书CN 102869817 A10