[發明專利]半導體用復合基板的處理基板

有效

• 申請號: 201580000704.1
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN105190839B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 宮澤杉夫;巖崎康范;高垣達朗;井出晃啟;中西宏和
• 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;C04B35/115;C04B37/02
• 代理公司: 31210 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 李曉<國際申請>=PCT/JP2015/

構成處理基板的透光性多晶氧化鋁的氧化鋁純度為99.9％以上，透光性多晶氧化鋁的氣孔率為0.01％以上、0.1％以下。處理基板的接合面側的表面區域中所含的大小為0.5μm以上的氣孔數量為表面區域中所含的大小為0.1μm以上、0.3μm以下的氣孔數量的0.5倍以下。

技術領域

本發明涉及半導體用復合基板的處理基板。

背景技術

一直以來，已知有被稱為Silicon on Quartz(SOQ)、Silicon on Glass(SOG)、Silicon on Sapphire(SOS)的、處理基板由透明的絕緣基板構成的SOI，以及GaN、ZnO、金剛石、AIN等透明寬帶隙半導體與硅等供體基板接合而得到的貼合晶片。SOQ、SOG、SOS等由于處理基板的絕緣性·透明性等，在投影儀、高頻設備等上的應用受到期待。此外，寬帶隙半導體的薄膜在處理基板上復合化而成的貼合晶片在高性能激光或功率器件等上的應用受到期待。

將具有高絕緣性、低介電損耗、高熱傳導等特征的藍寶石作為基底基板，在其表面形成用于構成半導體元件的硅薄膜而得到的貼合基板被用于高頻開關IC等。以往，在基底基板上通過外延生長形成硅區域的方法較為主流，但近年來，開發了通過直接接合形成的方法，有助于半導體元件的性能改善(專利文獻1、2、3)。

但是，由于藍寶石價格較高，為了縮減成本，期望將藍寶石以外的材料的基板作為處理基板使用。伴隨著上述接合技術的進步，提出了各種由石英、玻璃、氧化鋁等藍寶石以外的材質所構成的處理基板的方案。

其中，作為高亮度放電燈用的發光管或半導體制造裝置的虛擬晶圓使用的多晶透光性氧化鋁，通過使用高純度的原料，在高溫的還原氣氛中致密性燒成，具有與藍寶石等同的高絕緣性、低介電損耗、高熱導率等優異的特性，同時具有不需要高成本的結晶成長工序等優點(專利文獻4、5、6)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1日本專利特開H08-512432

專利文獻2日本專利特開2003-224042

專利文獻3日本專利特開2010-278341

專利文獻4WO2010/128666

專利文獻5日本專利特開平05-160240

專利文獻6日本專利特開平11-026339

發明內容

發明要解決的課題

處理基板與硅層直接接合的情況下，其接合面需要以原子水平貼緊，因此需要表面粗糙度Ra小。典型性地，要求接合面的表面粗糙度Ra在3nm以下。該要求雖然可以通過CMP加工等精密研磨達成，但作為處理基板的材料使用透光性多晶氧化鋁時，晶粒之間含有氣孔，因此研磨后的表面氣孔露出，形成凹坑。在使用多晶材料的基底基板上含有一定量(實用中0.01％以上)以上的該氣孔是不可避免的，已知這是表面粗糙度惡化引起的結合強度不足的原因。

本發明的課題是，在通過多晶氧化鋁制作半導體用復合基板的處理基板的情況下，抑制由接合面的精密研磨加工后表面露出的凹坑引起的接合強度下降，改善與供體基板的接合強度。

用于解決課題的手段

本發明是半導體用復合基板的處理基板，

其特征在于，所述處理基板由多晶氧化鋁形成，多晶氧化鋁的氣孔率為0.01以上、0.1％以下，處理基板的接合面側的表面區域所含的大小為0.5μm以上的氣孔數量為表面區域所含的大小為0.1μm以上、0.3μm以下的氣孔數量的0.5倍以下。

此外，本發明涉及半導體用復合基板，其特征在于，具有上述處理基板、以及直接或通過接合區域與上述處理基板的接合面接合的供體基板。