电子器件用基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电子器件用基板，其是在单晶硅的接合基板上形成有氮化物半导体膜的基板，所述接合基板是至少在由单晶硅构成的基底晶片上接合了由单晶硅构成的接合晶片的基板，所述基底晶片由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成，所述接合晶片的结晶取向为<111>。由此，提供抑制了电子器件用基板的翘曲的基板。翘曲的基板。翘曲的基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子器件用基板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及电子器件用基板及其制造方法。

技术介绍

[0002]以GaN或AlN为代表的氮化物半导体能够用于制造使用了二维电子气的高电子迁移率晶体管(HEMT)或高耐压电子器件。
[0003]难以制作使这些氮化物半导体在基板上生长而成的氮化物晶片，而使用蓝宝石基板或SiC基板作为基板。但是，为了大口径化或抑制基板的成本，使用在硅基板上的基于气相生长的外延生长。对于在硅基板上的基于气相生长的外延生长膜的制作而言，与蓝宝石基板或SiC基板相比，能够使用大口径的基板，因此器件的生产率高，在散热性方面有利。但是，由于晶格常数差或热膨胀系数差引起的应力，容易引起翘曲的增大或塑性变形，进行基于生长条件或缓和层的应力降低。此外，高频用基板需要使用高电阻硅基板。
[0004]作为翘曲对策，在专利文献1中，将高电阻基板与低电阻基板接合作为外延层AlN/Si(1000Ωcm以上)/Si(100Ωcm以下)。此外，在专利文献2中，将低电阻CZ基板与高电阻FZ基板接合作为外延层AlN/Si(CZ低电阻)/Si(FZ高电阻)。
[0005]电子器件制造用的基板(高耐压用
·
RF(高频)用)优选翘曲量为50μm以下，但在现有技术中，仍存在翘曲量超过50μm的问题。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2011/016219号专利文献2：特开2014
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192226号公报

技术实现思路

(一)要解决的技术问题
[0007]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在抑制了翘曲的硅基板上形成有氮化物半导体的高耐压用或高频用的电子器件用基板及其制造方法。(二)技术方案
[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供一种电子器件用基板，其是在单晶硅的接合基板上形成有氮化物半导体膜的基板，其特征在于，所述接合基板是至少在由单晶硅构成的基底晶片上接合了由单晶硅构成的接合晶片的基板，所述基底晶片由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成，所述接合晶片的结晶取向为<111>。
[0009]如果是这样的电子器件用基板，则由于包含由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成的硬基底晶片，因此能够抑制电子器件用基板的翘曲。此外，由于在该基底晶片上接合了结晶取向为<111>的接合晶片，因此形成了良好的氮化物半导体膜。进而，
通过将结晶取向为<100>和<111>的不同的晶片接合，从而相互的解理方向不同，电子器件用基板不易破裂。此外，通过使基底晶片的结晶取向为<100>，能够抑制锭的生长期间的多晶化。因此，最适合作为高耐压用或高频用的电子器件用基板。
[0010]其中，所述接合晶片优选是电阻率为0.1Ωcm以下的CZ硅基板。
[0011]如果是这样的结构，则能够进一步增加接合基板的强度。这样的电子器件用基板特别适合用于高耐压器件。
[0012]此外，所述接合晶片优选是电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为1
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atoms/cm3以上的CZ硅基板。
[0013]如果是这样的结构，则通过在CZ硅基板的接合晶片中掺杂氮而进一步增加强度，并且由于是高电阻，因此特别适合用于高频器件。
[0014]此外，优选所述接合晶片是电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为8
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atoms/cm3以上的FZ硅基板。
[0015]如果是这样的结构，则通过在FZ硅基板的接合晶片中掺杂氮而进一步增加强度，并且由于是高电阻，因此特别适合用于高频器件。
[0016]此外，所述接合基板优选是所述基底晶片和所述接合晶片经由SiO2膜接合而成的基板。
[0017]如果是这样的结构，则能够缓和由氮化物半导体膜引起的应力，能够形成更厚的氮化物半导体膜。
[0018]此外，本专利技术提供一种电子器件用基板的制造方法，其是在单晶硅基板上形成氮化物半导体膜的电子器件用基板的制造方法，其特征在于，包括以下工序：在由单晶硅构成的基底晶片上接合由单晶硅构成的接合晶片而形成接合基板；以及在所述接合基板的所述接合晶片上使氮化物半导体外延生长，使用由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成的晶片作为所述基底晶片，使用结晶取向为<111>的晶片作为所述接合晶片。
[0019]如果是这样的电子器件用基板的制造方法，则由于包含由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成的硬基底晶片，因此能够抑制电子器件用基板的翘曲，由于在该基底晶片上接合了结晶取向为<111>的接合晶片，因此形成了良好的氮化物半导体膜。进而，通过将结晶取向为<100>和<111>的不同的晶片接合，从而相互的解理方向不同，制造的电子器件用基板不易破裂。此外，通过使基底晶片的结晶取向为<100>，能够抑制锭的生长期间的多晶化。因此，能够制造最合适的基板作为高耐压用或高频用的电子器件用基板。
[0020]此时，优选使用电阻率为0.1Ωcm以下的CZ硅基板作为所述接合晶片。
[0021]如果是这样的制造方法，能够进一步增加接合基板的强度。通过这样的方法制造的电子器件用基板能够特别适合用于高耐压器件。
[0022]此外，优选使用电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为1
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atoms/cm3以上的CZ硅基板作为所述接合晶片。
[0023]如果是通过这样的方法制造的电子器件用基板，则通过在CZ硅基板的接合晶片中掺杂氮而进一步增加强度，并且由于是高电阻，因此能够特别适合用于高频器件。
[0024]此外，优选使用电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为8
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atoms/cm3以上的FZ硅基板作为所述接合晶片。
[0025]如果是通过这样的方法制造的电子器件用基板，则通过在FZ硅基板的接合晶片中掺杂氮而进一步增加强度，并且由于是高电阻，因此能够特别适合用于高频器件。
[0026]此外，优选地，在形成所述接合基板的工序中，将所述基底晶片和所述接合晶片经由SiO2膜进行接合。
[0027]如果是通过这样的方法制造的电子器件用基板，则能够缓和由氮化物半导体膜引起的应力，能够形成更厚的氮化物半导体膜。(三)有益效果
[0028]如果是这样的电子器件用基板及其制造方法，则由于包含由电阻率为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子器件用基板，其是在单晶硅的接合基板上形成有氮化物半导体膜的基板，其特征在于，所述接合基板是至少在由单晶硅构成的基底晶片上接合了由单晶硅构成的接合晶片的基板，所述基底晶片由电阻率为0.1Ωcm以下、结晶取向为<100>的CZ硅构成，所述接合晶片的结晶取向为<111>。2.根据权利要求1所述的电子器件用基板，其特征在于，所述接合晶片是电阻率为0.1Ωcm以下的CZ硅基板。3.根据权利要求1所述的电子器件用基板，其特征在于，所述接合晶片是电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为1
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atoms/cm3以上的CZ硅基板。4.根据权利要求1所述的电子器件用基板，其特征在于，所述接合晶片是电阻率为1000Ωcm以上、氮浓度为8
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atoms/cm3以上的FZ硅基板。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子器件用基板，其特征在于，所述接合基板是所述基底晶片和所述接合晶片经由SiO2膜接合而成的基板。6.一种电子器件用基板的制造方法，其是在单晶硅基板上形成氮化物半导体膜的电子器件用基板的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩本和德，后藤正三郎，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：