JP6162381B2 - 複合基板 - Google Patents
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Description
のSOS構造を形成する方法として、例えば特許文献1に記載された技術がある。また、異種材料からなる基板を接合する方法として、例えば特許文献2に記載された技術がある。
上述の中間層30に代えて、金属元素を更に含有する中間層30Aとしてもよい。
上述の中間層30に代えて、厚み方向において結晶構造が変化する中間層30Bとしてもよい。
次に、図1に示す複合基板1の製造方法について図面を用いて説明する。
、基板温度は200℃〜400℃程度であるため、Si膜20Xb中のドーパント濃度分布を変化させることがない。理由については後述するが、特にALD法により成膜することが好ましい。
また、上述の製造方法において、以下のような工程により複合基板1を製造してもよい。なお、変更する工程のみについて説明し、変更のない工程については説明および図示を省略する。
以下、図2(b)に示す工程において、中間層30をALD法により形成した一例を示す。
。TMAとH2Oを用いる場合には、この温度範囲として200℃〜400℃を例示することができる。
中間層30Aにおいて、支持基板10側の面の近傍領域において、金属元素を構成する金属原子の単位表面積辺りの密度(以下、単に金属元素の密度,金属原子の密度と記すことがある。)を1012atoms/cm2以下とすることが好ましい。このような存在密度とすることにより、重金属元素は、支持基板10の一主面,半導体層20の一主面を覆わず、支持基板10の一主面,半導体層20の一主面を構成する元素の原子配列が露出するものとなる。
在密度とした場合には金属元素は固溶度の10倍程度しか存在しないこととなり、この状態においても凝集体を形成することはないものと考えられる。
中間層30Aのうち、支持基板10側に存在する金属元素を構成する金属原子は、支持基板10を構成する元素とともに金属化合物を形成していることが好ましい。金属原子を金属オキサイドなどの金属間化合物として存在させるためには、接合工程の後に、500℃以上の熱処理を0.5時間以上行なうことにより、支持基板10を構成する元素と結合することにより生成される。金属原子は、中間層30Aと支持基板10との両接合面を活性化したときに供給されるため、接合界面に存在し、支持基板10の接合面に存在する原子と熱処理により結合が形成される。
ての金属元素は、中間層30と支持基板10との接合界面に留まる。そして、金属元素が金属間化合物を形成するときに、その周囲には中間層30を構成する元素が金属元素との結合に供給されたことによる空孔、支持基板10を構成する元素が金属元素との結合に供給されたことによる空孔が生じる。この空孔が欠陥となり、新たな不純物が界面に存在するときに、その不純物をゲッタリングし、半導体層20への拡散を抑制することができる。
上述の例では中間層30の結晶性は半導体層20および支持基板10に比べ低いものとしたが、MBE法で形成したアルミナ単結晶膜としてもよい。
なお、上述の実施形態及びその変形例の複合基板1に、複数の素子部を形成し、少なくとも1つの素子部を含むように複合基板1を分割して電子部品を形成してもよい。
20・・・半導体層
30・・・中間層
Claims (5)
- サファイアからなる支持基板と、
該支持基板の上面に重ね合わされたシリコンの単結晶からなる半導体層と、
前記支持基板と前記半導体層との間に位置した、アルミナを主成分とし、該支持基板および前記半導体層に比べて結晶性が低いとともに、単位体積当たりの酸素量が、1×10 18 atoms/cm 2 未満であり、かつ前記支持基板に比べて少ない中間層とを備える複合基板。 - サファイアからなる支持基板と、
該支持基板の上面に重ね合わされたシリコンの単結晶からなる半導体層と、
前記支持基板と前記半導体層との間に位置した中間層とを備え、
前記中間層は、アルミナを含む多結晶からなり、厚み方向において前記支持基板側に向かうに連れてγアルミナの割合が高くなっているとともに前記半導体層側に向かうに連れてαアルミナの割合が高くなっている、複合基板。 - 前記中間層は、前記支持基板および前記半導体層を構成する元素以外の金属元素を含み、該金属元素の濃度が、厚み方向において前記支持基板側から前記半導体層側に向かうにつれて減少している、請求項1または2記載の複合基板。
- 前記中間層において、前記金属元素は、前記支持基板側の面の近傍領域における存在密度が1×1012/cm2以下である、請求項3に記載の複合基板
- 前記中間層は、厚みが10nm以下である、請求項1乃至4のいずれかに記載の複合基板。
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