[實用新型]處理基板和半導體用復合晶片

有效

• 申請號: 201420153162.4
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN204067306U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 中西宏和;巖崎康范;高垣達朗;宮澤杉夫;井出晃啟
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 李曉

技術領域

本實用新型涉及處理基板和半導體用復合晶片。

背景技術

以往，已知有將被稱為ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＱｕａｒｔｚ（ＳＯＱ）、Ｓｉｌｉｃｏ?ｎｏｎＧｌａｓｓ（ＳＯＧ）、ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＳａｐｐｈｉｒｅ（ＳＯＳ）的由透明·絕緣基板構成處理基板的ＳＯＩ、或ＧａＮ、ＺｎＯ、金剛石、ＡｌＮ等的透明寬禁帶（ワイドギャップ）半導體接合于硅等的供體基板，得到貼合晶片的方法。ＳＯＱ、ＳＯＧ、ＳＯＳ等由于處理基板的絕緣性·透明性等因素，被期待應用于投影儀、高頻器件等。又，寬禁帶半導體的薄膜與處理基板復合化了的貼合晶片被期待應用于高性能激光器或功率器件等。

這樣的半導體用的復合晶片由處理基板和供體基板構成，一般來說，處理基板、供體基板由單結晶材料構成。以往，通過外延成長在基底基板上形成硅層的方法是主流，但近年也研發出了通過直接接合形成的方法，有助于半導體器件的性能的改善。（專利文獻1、2、3）。即，這樣的處理基板和供體基板通過接合層或粘著層結合或直接接合。

但是，藍寶石的價格較貴，為了降低成本，最好采用藍寶石以外的材料的基板作為處理基板。隨著上述的接合技術的進步，也提出了各種采用石英、玻璃、氧化鋁等藍寶石以外的材質構成的處理基板（專利文獻4、5、6、7）。

【專利文獻1】日本特開平08-512432

【專利文獻2】日本特開2003-224042

【專利文獻3】日本特開2010-278341

【專利文獻4】WO2010/128666A1

【專利文獻5】日本特開平05-160240

【專利文獻6】日本特開平05-160240

【專利文獻7】日本特開2008-288556

實用新型內容

但是，通過氧化鋁等的多結晶材料制造處理基板的話，處理基板的接合面的表面狀態(表面粗糙度、彎曲、厚度不均)對于接合來說并不充分良好，因此接合強度較低。一般的氧化鋁材料的粒子徑較小，空孔較多較大，因此無法進行接合。或即使接合了接合強度也較低，無法作為貼合晶片使用。

進一步的，最近，半導體的布線規則更加微細化，例如正在采用0.7μｍ以下的微細布線。因此，以往來說不算問題的程度的金屬污染也成為問題了。因此，對于處理基板，由于對半導體器件性能劣化的顧慮，因此需要較高的潔凈度，而一般的陶瓷燒結體構成的處理基板無法達到這樣的潔凈度。

本實用新型的課題是提供能夠與ＪＥＩＴＡ及ＳＳＥＭＩ這樣的規格對應的潔凈度高的處理基板、以及采用該處理基板的復合晶片。

本實用新型為半導體用復合晶片的處理基板,處理基板由多結晶透光性氧化鋁形成，處理基板中Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ和Ｚｎ的表面金屬污染量分別在1.0×10¹¹ａｔｏｍ／ｃｍ²以下，所述處理基板的接合面的表面粗糙度Ｒａ為6ｎｍ以下。

又，本實用新型還涉及半導體用復合晶片，其包括所述處理基板、和與處理基板的所述接合面直接接合或通過接合層與處理基板的所述接合面接合的供體基板。

根據本實用新型，可提供與JEITA或ＳＥＭＩ這樣的規格對應的潔凈度高的處理基板、以及利用該處理基板的復合晶片。

附圖說明

圖1是顯示復合晶片10的構成的概略的立體圖。

圖2是顯示圖1的Ａ－Ａ截面圖。

圖3的（ａ）（ｂ）（ｃ）是顯示復合晶片10的制造工程的立體圖。

圖4顯示形成有切口Ｎ的復合晶片22。

圖5是測定裝置40的說明圖。

圖6是用于說明直線透過率的測定法的示意圖。

圖7是示出平均粒徑的計算方式例的示意圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本實用新型進一步地進行說明。

（用途）

本實用新型的復合晶片可用于投影儀用發光元件、高頻器件、高性能激光器、功率器件、邏輯ＩＣ等。

（供體基板）

復合晶片包括本實用新型的處理基板和供體基板。

供體基板的材質沒有特別限定，優選為從硅、氮化鋁、氮化鎵、氧化鋅和金剛石構成的群中選擇。

供體基板具有上述的材質，可在表面具有氧化膜。這是因為通過氧化膜進行離子注入的話，可獲得抑制注入離子的溝道的效果。氧化膜優選具有50～500ｎｍ的厚度。具有氧化膜的供體基板也包括于供體基板，如果沒有特別區分，則稱為供體基板。

（處理基板）