本發(fā)明涉及一種電子器件用基板及其制造方法，尤其涉及一種在硅基板上形成有氮化物半導(dǎo)體的電子器件用基板及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、以gan和aln為首的氮化物半導(dǎo)體能夠用于使用了二維電子氣體的高電子遷移率晶體管（hemt）和高耐壓電子器件的制作。

2、難以制作在基板上生長這些氮化物半導(dǎo)體而成的氮化物半導(dǎo)體晶圓，以往，作為生長用基板，使用藍(lán)寶石基板和sic基板。但是為了基板的大直徑化（大口徑化）和抑制基板的成本，也進(jìn)行基于對單晶硅基板上的氣相生長的氮化物半導(dǎo)體的外延生長。對于基于對單晶硅基板上的氣相生長的氮化物半導(dǎo)體的外延生長膜的制作，與藍(lán)寶石基板和sic基板相比，能夠使用大直徑基板，因此在器件的生產(chǎn)性高并且容易加工方面是有利的。但是，在對單晶硅基板上的氮化物半導(dǎo)體的氣相生長中，由于因晶格常數(shù)差和熱膨脹系數(shù)差產(chǎn)生的應(yīng)力，容易發(fā)生翹曲的增加和滑移、破裂等，而進(jìn)行基于生長條件和緩和層的應(yīng)力降低。

3、特別地，要使功率器件用的外延基板變得高耐壓，需要制作gan的外延層的厚度增厚的gan?on?si（單晶硅上的gan）。要使外延層的厚度增厚，只要使生長用基板即單晶硅基板增厚而進(jìn)行外延生長即可。并且，作為使單晶硅基板增厚的方法，進(jìn)行將2片單晶硅基板進(jìn)行貼合的步驟。專利文獻(xiàn)1中公開了將經(jīng)貼合的基板的厚度設(shè)為2mm以上。此外，在專利文獻(xiàn)2中，作為要貼合的2片基板的組合，公開了：接合晶圓為面取向{111}，且基底基圓為面取向{100}，且電阻率為0.1ωcm以下。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1：日本特開2021-014376號公報

7、專利文獻(xiàn)2：日本特開2021-027186號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、如上所述，已知如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所公開那樣的將貼合基板用作生長用基板的技術(shù)。然而，即使使用這些貼合基板，仍無法完全地抑制翹曲的增加和滑移、破裂等的發(fā)生。此外，滑移、破裂等大多主要發(fā)生在基板的缺口部。一般而言，在{111}單晶硅基板中，在<110>方向上形成有缺口，在{100}單晶硅基板中，在<110>方向或<100>方向上形成。

3、本發(fā)明為了解決上述問題而做出，其目的在于提供一種滑移、破裂等的發(fā)生得到抑制、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板及其制造方法，該電子器件用基板在單晶硅上形成有氮化物半導(dǎo)體。

4、（二）技術(shù)方案

5、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種電子器件用基板，其在單晶硅的結(jié)合基板上形成有氮化物半導(dǎo)體膜，其特征在于，

6、所述結(jié)合基板是隔著氧化膜將第一單晶硅基板與第二單晶硅基板結(jié)合而成的基板，其中，所述第一單晶硅基板的晶面取向是{111}，所述第二單晶硅基板的主面相對于晶面取向{100}具有偏角，

7、在所述結(jié)合基板的所述第一單晶硅基板的表面上，形成有所述氮化物半導(dǎo)體膜。

8、關(guān)于晶面取向，并非如通常的第二單晶硅基板那樣是不具偏角的just基板，通過設(shè)為如本發(fā)明的第二單晶硅基板那樣具有偏角，解理面相對于主面（與第一單晶硅基板的結(jié)合面）會呈非垂直（解理面呈傾斜）。這樣，即使只有1片第二單晶硅基板，解理面也會傾斜，由此，與第二單晶硅基板的解理面相對于結(jié)合面也呈垂直的現(xiàn)有產(chǎn)品的情況相比，能夠制作翹曲的增加和滑移、破裂（以下也稱為破裂等）的發(fā)生得到抑制的、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板。

9、在這種情況下，可以是，所述第二單晶硅基板是氮摻雜的基板。

10、如果是這樣的結(jié)構(gòu)，則成為破壞強(qiáng)度更高的電子器件用基板。

11、此外，可以是，

12、所述第一單晶硅基板是在<110>方向形成有缺口的基板，

13、所述第二單晶硅基板是在<110>方向形成有缺口的基板，

14、所述結(jié)合基板是以使所述第一單晶硅基板的缺口的位置與所述第二單晶硅基板的缺口的位置一致的方式結(jié)合而成的基板。

15、如果是這樣的結(jié)構(gòu)，則通過要進(jìn)行貼合的第一單晶硅基板與第二單晶硅基板的解理面的位置關(guān)系，成為破裂等的發(fā)生得到進(jìn)一步抑制的、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板。

16、此外，可以是，所述結(jié)合基板的直徑是300mm以上。

17、這樣，本發(fā)明的破壞強(qiáng)度高的基板對于直徑為300mm以上這樣的大直徑的電子器件用基板特別有效。

18、此外，本發(fā)明提供一種電子器件用基板的制造方法，所述電子器件用基板在單晶硅的結(jié)合基板上形成氮化物半導(dǎo)體膜，其特征在于，具有以下工序：

19、準(zhǔn)備第一單晶硅基板及第二單晶硅基板，其中，所述第一單晶硅基板的晶面取向是{111}，所述第二單晶硅基板的主面相對于晶面取向{100}具有偏角；

20、將所述第一單晶硅基板及所述第二單晶硅基板中的至少一個基板進(jìn)行熱氧化，而在表面形成氧化膜；

21、隔著所述氧化膜將所述第一單晶硅基板與所述第二單晶硅基板重合，并進(jìn)行熱處理，從而將所述第一單晶硅基板與所述第二單晶硅基板結(jié)合，制作所述結(jié)合基板；以及

22、在所述結(jié)合基板的所述第一硅單晶單晶硅基板的表面上外延生長所述氮化物半導(dǎo)體膜。

23、如果是這樣的本發(fā)明的電子器件用基板的制造方法，則包含解理面相對于結(jié)合面傾斜的第二單晶硅基板，而能夠制造破裂等的發(fā)生得到抑制的、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板。

24、在這種情況下，可以是，將準(zhǔn)備的所述第二單晶硅基板設(shè)為氮摻雜的基板。

25、如果這樣操作，則能夠制造破壞強(qiáng)度更高的電子器件用基板。

26、此外，可以是，將準(zhǔn)備的所述第一單晶硅基板設(shè)為在<110>方向形成有缺口的基板，

27、將準(zhǔn)備的所述第二單晶硅基板設(shè)為在<110>方向形成有缺口的基板，

28、以所述第一單晶硅基板的缺口的位置與所述第二單晶硅基板的缺口的位置一致的方式進(jìn)行重合并結(jié)合。

29、如果這樣操作，則通過要進(jìn)行貼合的第一單晶硅基板與第二單晶硅基板的解理面的位置關(guān)系，能夠制造破裂等的發(fā)生得到更進(jìn)一步的抑制的、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板。

30、此外，可以是，將準(zhǔn)備的所述第一單晶硅基板及所述第二單晶硅基板的直徑設(shè)為300mm以上。

31、通過本發(fā)明的制造方法制造出的電子器件用基板這樣的、破壞強(qiáng)度高的基板，對于制造直徑為300mm以上這樣的大直徑的電子器件用基板特別有效。

32、（三）有益效果

33、如果是如本發(fā)明的電子器件用基板及其制造方法，則具備解理面相對于結(jié)合面傾斜并具有偏角的第二單晶硅基板，因此能夠提供一種破裂等的發(fā)生得到抑制的、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板。

技術(shù)特征：

1.一種電子器件用基板，其在單晶硅的結(jié)合基板上形成有氮化物半導(dǎo)體膜，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件用基板，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件用基板，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件用基板，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的電子器件用基板，其特征在于，

6.一種電子器件用基板的制造方法，所述電子器件用基板在單晶硅的結(jié)合基板上形成氮化物半導(dǎo)體膜，其特征在于，具有以下工序：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件用基板的制造方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件用基板的制造方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子器件用基板的制造方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項所述的電子器件用基板的制造方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種電子器件用基板，其在單晶硅的結(jié)合基板上形成有氮化物半導(dǎo)體膜，所述結(jié)合基板是隔著氧化膜將第一單晶硅基板與第二單晶硅基板結(jié)合而成的基板，其中，所述第一單晶硅基板的晶面取向是{111}，所述第二單晶硅基板的主面相對于晶面取向{100}具有偏角，在所述結(jié)合基板的所述第一單晶硅基板的表面上，形成有所述氮化物半導(dǎo)體膜。由此，提供一種滑移、破裂等的發(fā)生得到抑制、破壞強(qiáng)度高的電子器件用基板及其制造方法，該電子器件用基板在單晶硅上形成有氮化物半導(dǎo)體。

技術(shù)研發(fā)人員：萩本和德,菅原孝世,田中佑宜,阿賀浩司
受保護(hù)的技術(shù)使用者：信越半導(dǎo)體株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4