半導(dǎo)體基板以及半導(dǎo)體基板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體基板及其制造方法。本發(fā)明提供一種多種半導(dǎo)體層露出于表面的半導(dǎo)體基板。半導(dǎo)體基板具備：支承基板、被配置于支承基板的表面的單晶的第1半導(dǎo)體層、被配置于第1半導(dǎo)體層的表面的一部分的單晶的第2半導(dǎo)體層、以及被配置于第1半導(dǎo)體層的未配置有第2半導(dǎo)體層的表面的單晶的第3半導(dǎo)體層。第3半導(dǎo)體層的晶體取向與第1半導(dǎo)體層一致，并由與第1半導(dǎo)體層相同材料形成。
【專利說明】
半導(dǎo)體基板以及半導(dǎo)體基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本申請(qǐng)主張基于在2013年12月25日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2013 — 267721號(hào)的優(yōu)先權(quán)。在本說明書中參照援用該申請(qǐng)的全部內(nèi)容。在本說明書中公開了涉及多種半導(dǎo)體層露出于表面的半導(dǎo)體基板及其制造方法的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]有時(shí)對(duì)基板的材料不同的器件、基板所使用的半導(dǎo)體單晶的平面方向不同的器件進(jìn)行多種組合來進(jìn)行使用。在該情況下，進(jìn)行如下操作，即:按照不同材料或者不同平面方向制作半導(dǎo)體芯片形狀的器件，并將上述多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝于同一封裝內(nèi)。并且，在日本特開2010 —199338號(hào)公報(bào)中公開了相關(guān)技術(shù)。
[0003]為了將多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝于同一封裝內(nèi)，需要使各半導(dǎo)體芯片單片化的工序、對(duì)各半導(dǎo)體芯片間進(jìn)行引線鍵合等工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本說明書中，公開了半導(dǎo)體基板。半導(dǎo)體基板具備:支承基板、被配置于支承基板的表面的單晶的第I半導(dǎo)體層、被配置于第I半導(dǎo)體層的表面的一部分的單晶的第2半導(dǎo)體層、以及被配置于第I半導(dǎo)體層的未配置有第2半導(dǎo)體層的表面的單晶的第3半導(dǎo)體層。第3半導(dǎo)體層的晶體取向與第I半導(dǎo)體層一致，并且第3半導(dǎo)體層由與第I半導(dǎo)體層相同材料形成。
[0005]在上述半導(dǎo)體基板中，能夠使第2半導(dǎo)體層的表面以及第3半導(dǎo)體層的表面分別露出于半導(dǎo)體基板的所希望的區(qū)域。由此，例如，能夠在作為一個(gè)半導(dǎo)體芯片被切出的區(qū)域內(nèi)，混在一起制造使用第2半導(dǎo)體層制作出的器件、以及使用第3半導(dǎo)體層制作出的器件。另夕卜，能夠使用用于制作各種器件的半導(dǎo)體工藝來制作使用第2半導(dǎo)體層制作出的器件與使用第3半導(dǎo)體層制作出的器件之間的布線。因此，可以不需要作為不同的半導(dǎo)體芯片制作使用第2半導(dǎo)體層制作出的器件以及使用第3半導(dǎo)體層制作出的器件，并將上述多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝于同一封裝內(nèi)的后續(xù)工序。能夠?qū)崿F(xiàn)器件構(gòu)造的簡化、制造成本的降低。另外，通過在第I半導(dǎo)體層的表面配置第3半導(dǎo)體層，能夠?qū)Φ?半導(dǎo)體層的表面與第2半導(dǎo)體層的表面之間的相對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整。
[0006]根據(jù)本說明書中公開的技術(shù)，能夠提供多種半導(dǎo)體層露出于表面的半導(dǎo)體基板及其制造方法。
【附圖說明】
[0007]圖1是半導(dǎo)體基板的俯視圖。
[0008]圖2是半導(dǎo)體基板的剖視圖。
[0009]圖3是表示半導(dǎo)體基板的制造工序的流程圖(其I)。
[0010]圖4是對(duì)半導(dǎo)體基板的制造工序進(jìn)行說明的示意圖。
[0011]圖5是對(duì)半導(dǎo)體基板的制造工序進(jìn)行說明的示意圖。
[0012]圖6是對(duì)半導(dǎo)體基板的制造工序進(jìn)行說明的示意圖。
[0013]圖7是區(qū)域Rl的部分放大圖。
[0014]圖8是半導(dǎo)體基板的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，記載了本說明書中公開的實(shí)施例的幾個(gè)技術(shù)特征。此外，以下記載的事項(xiàng)分別單獨(dú)具有技術(shù)上的可用性。
[0016](特征I)也可以進(jìn)一步具備被配置于第2半導(dǎo)體層的表面的單晶的第4半導(dǎo)體層。第4半導(dǎo)體層也可以晶體取向與第2半導(dǎo)體層一致，并由與第2半導(dǎo)體層相同材料形成。第3半導(dǎo)體層與第4半導(dǎo)體層的界面也可以處于非晶體狀態(tài)。由此，能夠使第3半導(dǎo)體層的表面以及第4半導(dǎo)體層的表面分別露出于半導(dǎo)體基板的所希望的區(qū)域。因此，能夠在作為一個(gè)半導(dǎo)體芯片被切出的區(qū)域內(nèi)混在一起制造使用第3半導(dǎo)體層制作出的器件、以及使用第4半導(dǎo)體層制作出的器件。另外，能夠根據(jù)所制造的器件對(duì)第3半導(dǎo)體層以及第4半導(dǎo)體層的厚度進(jìn)行調(diào)整，因此能夠自由地設(shè)定第I半導(dǎo)體層以及第2半導(dǎo)體層的厚度。
[0017](特征2)第3半導(dǎo)體層的表面與第4半導(dǎo)體層的表面也可以處于大致同一平面上。由此，能夠容易地對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)一步應(yīng)用光刻等各種的半導(dǎo)體工序。
[0018](特征3)第I半導(dǎo)體層以及第2半導(dǎo)體層也可以由相同材料形成。第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向與第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以不同。由此，能夠使相同材料且具有不同平面方向的半導(dǎo)體單晶分別露出于半導(dǎo)體基板的所希望的區(qū)域。由于平面方向不同，從而即便是相同材料，也存在半導(dǎo)體制造工序特性(例:晶體生長速度、蝕刻速度)、器件特性(例:載流子移動(dòng)度)等不同的情況。因此，能夠在同一半導(dǎo)體基板上混在一起制造使用不同半導(dǎo)體制造工序特性制造出的多個(gè)器件、具有不同特性的多個(gè)器件。
[0019](特征4)第I半導(dǎo)體層以及第2半導(dǎo)體層也可以為SiC單晶。第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以為硅面或者碳面的一方，第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以為硅面或者碳面的另一方。由此，能夠使SiC單晶的硅面以及碳面分別露出于半導(dǎo)體基板的所希望的區(qū)域。在硅面以及碳面中，半導(dǎo)體制造工序特性、器件特性不同。因此，能夠在同一半導(dǎo)體基板上混在一起制造具有不同特性的多個(gè)器件。
[0020](特征5)半導(dǎo)體基板的制造方法具備在支承基板的表面配置單晶的第I半導(dǎo)體層的工序。另外，具備在第I半導(dǎo)體層的表面上配置單晶的第2半導(dǎo)體層的工序。另外，具備選擇性地除去第2半導(dǎo)體層的一部分，使第I半導(dǎo)體層的表面露出的工序。另外，具備在第I半導(dǎo)體層的表面上外延生長與第I半導(dǎo)體層相同材料的第3半導(dǎo)體層的第I晶體生長工序。由此，能夠使第3半導(dǎo)體層的表面露出于除去了第2半導(dǎo)體層的區(qū)域。由此，例如，能夠在作為一個(gè)半導(dǎo)體芯片被切出的區(qū)域內(nèi)，混在一起制造使用第2半導(dǎo)體層制作出的器件、以及使用第3半導(dǎo)體層制作出的器件。
[0021](特征6)第I半導(dǎo)體層以及第2半導(dǎo)體層也可以由相同材料形成。第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向與第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以不同。第I晶體生長工序也可以在第2半導(dǎo)體層的表面上進(jìn)一步外延生長與第2半導(dǎo)體層相同材料的第4半導(dǎo)體層。由此，能夠通過第I晶體生長工序使第3半導(dǎo)體層與第4半導(dǎo)體層同時(shí)進(jìn)行外延生長。由于能夠在一個(gè)工序中使平面方向不同的層同時(shí)進(jìn)行生長，所以與使第3半導(dǎo)體層與第4半導(dǎo)體層在不同的工序中生長的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)工序數(shù)的減少。
[0022](特征7)在第I晶體生長工序之后，也可以進(jìn)一步具備使第3半導(dǎo)體層的表面與第4半導(dǎo)體層的表面形成為大致同一平面的工序。由此，能夠容易地對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)一步應(yīng)用各種半導(dǎo)體工序。
[0023](特征8)第I半導(dǎo)體層以及第2半導(dǎo)體層也可以為SiC單晶。第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以為硅面或者碳面的一方，第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向也可以為硅面或者碳面的另一方。由此，能夠使SiC單晶的硅面以及碳面分別露出于半導(dǎo)體基板的所希望的區(qū)域。由于在硅面以及碳面中器件特性等不同，所以能夠在同一半導(dǎo)體基板上混在一起制造具有不同特性的多個(gè)器件。
[0024]<實(shí)施例1>
[0025]使用圖1以及圖2的示意圖對(duì)通過實(shí)施例1的半導(dǎo)體基板的制造方法形成的半導(dǎo)體基板I的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖1是半導(dǎo)體基板I的俯視圖。圖2是圖1的II一II線的剖視圖。在圖1中，由點(diǎn)劃線圍起的矩形區(qū)域分別表示作為一個(gè)半導(dǎo)體芯片被切出的晶片區(qū)域。在半導(dǎo)體基板I的表面，第3半導(dǎo)體層13的表面13a以及第4半導(dǎo)體層14的表面14a露出。在圖1中，利用陰影線表示第3半導(dǎo)體層13的表面13a。第3半導(dǎo)體層13的表面13a被配置于晶片區(qū)域各自的規(guī)定的位置。
[0026]如圖2所示，半導(dǎo)體基板I具備支承基板10、被配置于支承基板10的表面的第I半導(dǎo)體層11、被配置于第I半導(dǎo)體層的表面的一部分的第2半導(dǎo)體層12、被配置于未配置有第2半導(dǎo)體層12的第I半導(dǎo)體層11的表面的第3半導(dǎo)體層13、以及被配置于第2半導(dǎo)體層12的表面的第4半導(dǎo)體層14。第3半導(dǎo)體層13的表面13a與第4半導(dǎo)體層14的表面14a大致形成為同一平面。
[0027]支承基板10是用于對(duì)第I半導(dǎo)體層11?第4半導(dǎo)體層14進(jìn)行加強(qiáng)的基板，且是不要求尚晶體性的基板。支承基板10也可以由6H晶型、4H晶型等多晶SiC形成。并且，支承基板10也可以為由陶瓷材料的混合材料形成的燒結(jié)體。所使用的陶瓷材料可以為各種材料，例如可以為3丨(:、3丨^1141203、6313丨13丨02、了&0等中的至少一種材料。并且，支承基板10也可以為藍(lán)寶石基板。
[0028]第I半導(dǎo)體層11以及第2半導(dǎo)體層12為4H—SiC單晶。第I半導(dǎo)體層11的表面Ila的平面方向?yàn)楸环Q為硅面的(0001)面。第2半導(dǎo)體層12的表面12a的平面方向?yàn)楸环Q為碳面的(000-1)面。
[0029]第3半導(dǎo)體層13為與第I半導(dǎo)體層11相同材料的4H—SiC單晶。第3半導(dǎo)體層13的晶體取向與第I半導(dǎo)體層11 一致。因此，第3半導(dǎo)體層13的表面13a為硅面。第4半導(dǎo)體層14為與第2半導(dǎo)體層12相同材料的4H — SiC單晶。第4半導(dǎo)體層14的晶體取向與第2半導(dǎo)體層12—致。因此，第4半導(dǎo)體層14的表面14a為碳面。
[0030]第3半導(dǎo)體層13的表面13a距支承基板10的高度為第2半導(dǎo)體層12的表面12a距支承基板10的高度以上。第4半導(dǎo)體層14的表面14a距支承基板10的高度與第3半導(dǎo)體層13的表面13a距支承基板10的高度相等。
[0031]包含第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14的界面的區(qū)域Rl的部分放大圖如圖7所示。在第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14的界面存在中間層20。中間層20為晶體缺陷多且晶體性低的層或者非晶的層。
[0032]半導(dǎo)體基板I具備用于利用通常的半導(dǎo)體制造裝置進(jìn)行操作的厚度、強(qiáng)度。因此，能夠?qū)Π雽?dǎo)體基板I實(shí)施光刻、蝕刻等周知的各種半導(dǎo)體工藝，從而能夠在第3半導(dǎo)體層13、第4半導(dǎo)體層14的表面上形成各種器件。半導(dǎo)體基板I的直徑也可以處于50mm?300mm的范圍。支承基板10的厚度Tl只要以獲得能夠承受半導(dǎo)體制造工藝的機(jī)械強(qiáng)度的方式確定即可。厚度Tl例如也可以處于50μηι?ΙΟΟΟμηι的范圍。第I半導(dǎo)體層11、第2半導(dǎo)體層12的厚度例如也可以為0.3?1.Ομπι的范圍。第I半導(dǎo)體層11與第3半導(dǎo)體層13的總厚度Τ2、第2半導(dǎo)體層12與第4半導(dǎo)體層14的總厚度Τ3也可以根據(jù)所制造的器件而適當(dāng)?shù)匾?guī)定。例如，在制造在沿著半導(dǎo)體基板I的表面的方向上形成晶體管等元件的橫型器件的情況下，也可以為5μπι以上。另外，在制造在與半導(dǎo)體基板I的表面垂直的方向上形成元件的縱型器件的情況下，也可以為幾十Mi。
[0033]<半導(dǎo)體基板I的制造工序>
[0034]使用圖3的流程以及圖4?圖6的示意圖對(duì)半導(dǎo)體基板I的制造工序的內(nèi)容進(jìn)行說明。在步驟SI中，進(jìn)行第I粘合工序。在第I粘合工序中，在支承基板10的表面粘合4H—SiC單晶的第I半導(dǎo)體層11。第I半導(dǎo)體層11的表面Ila被形成為硅面。
[0035]對(duì)第I粘合工序進(jìn)行說明。作為例子，對(duì)進(jìn)行常溫接合的情況進(jìn)行說明。將第I半導(dǎo)體層11以及支承基板10放置于未圖示的常溫接合裝置的腔室。在將腔室內(nèi)形成為真空狀態(tài)的基礎(chǔ)上，向第I半導(dǎo)體層11的背面以及支承基板10的表面照射離子束。由此，除去材料表面的氧化膜、吸附層并使鍵合位點(diǎn)露出，由此能夠使表面活化。之后，使第I半導(dǎo)體層11的背面與支承基板1的表面接觸，由此能夠使兩層接合。接合時(shí)的壓力也可以處于10?50MPa的范圍內(nèi)。
[0036]在步驟S2中，進(jìn)行第2粘合工序。在第2粘合工序中，在第I半導(dǎo)體層11的表面IIa粘合4H — SiC單晶的第2半導(dǎo)體層12。第2半導(dǎo)體層12的表面12a被形成為碳面。第2粘合工序的內(nèi)容與前述第I粘合工序的內(nèi)容相同，因此省略說明。由此，如圖4的示意圖所示，形成按順序?qū)盈B了支承基板10、第I半導(dǎo)體層11以及第2半導(dǎo)體層12的構(gòu)造。
[0037]在步驟S3中，進(jìn)行第I除去工序。在第I除去工序中，將第2半導(dǎo)體層12的一部分選擇性地除去，使第I半導(dǎo)體層11的表面Ila露出。第I除去工序也可以使用半導(dǎo)體制造工藝中一般使用的光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)來進(jìn)行。由此，形成圖5的示意圖所示的構(gòu)造。
[0038]在步驟S4中，進(jìn)行第I晶體生長工序。第I晶體生長工序是在第I半導(dǎo)體層11的表面Ila同質(zhì)外延生長4H—SiC單晶的第3半導(dǎo)體層13，并且在第2半導(dǎo)體層12的表面12a同質(zhì)外延生長4H—SiC單晶的第4半導(dǎo)體層14的工序。對(duì)第I晶體生長工序進(jìn)行說明。作為例子，對(duì)使用熱CVD法的情況進(jìn)行說明。將圖5所示的半導(dǎo)體基板放置于未圖示的腔室。加熱半導(dǎo)體基板，將作為原料氣體的硅烷(SiH4)氣體以及丙烷(C3H8)氣體供給至腔室內(nèi)。在外延生長中，能夠在基底的單晶基板上生長晶體取向一致的單晶的薄膜。因此，在第I半導(dǎo)體層11上生長的第3半導(dǎo)體層13的表面13a成為硅面。另外，在第2半導(dǎo)體層12上生長的第4半導(dǎo)體層14的表面14a成為碳面。
[0039]通過第I晶體生長工序形成圖6的示意圖所示的構(gòu)造。在第I晶體生長工序中，也可以以第3半導(dǎo)體層13的表面13a距支承基板10的高度被形成為第2半導(dǎo)體層12的表面12a距支承基板10的高度以上的方式進(jìn)行同質(zhì)外延生長。由此，在之后的平坦化工序中蝕刻、研磨第4半導(dǎo)體層14并將半導(dǎo)體基板的表面平坦化時(shí)，能夠防止第4半導(dǎo)體層14消失而第2半導(dǎo)體層12的表面12a露出的情況。
[0040]在第I晶體生長工序中，第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14同時(shí)進(jìn)行同質(zhì)外延生長。第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14的晶體取向不同，因此在兩層的界面上晶體取向不穩(wěn)定。因此，如圖7所示，在兩層的界面上形成晶體性低的中間層20。利用中間層20使第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14成為不具有明確的界面而連續(xù)的狀態(tài)。
[0041]在步驟S5中，進(jìn)行平坦化工序。在平坦化工序中，以第3半導(dǎo)體層13的表面13a與第4半導(dǎo)體層14的表面14a形成為大致同一平面的方式對(duì)第4半導(dǎo)體層14進(jìn)行基于干式蝕刻等的蝕刻、研磨等。在平坦化工序中，例如，能夠使用C M P (化學(xué)機(jī)械拋光:C h e m i c a IMechanical Polishing)法。由此，能夠制造圖1以及圖2所示的半導(dǎo)體基板I。
[0042]在步驟S6中，使用圖1以及圖2所示的半導(dǎo)體基板I進(jìn)行器件制造工序。在器件制造工序中，能夠?qū)Π雽?dǎo)體基板I應(yīng)用周知的各種半導(dǎo)體工序。
[0043]在步驟S7中，進(jìn)行切割工序。在切割工序中，使用切割鋸分別切出圖1所示的晶片區(qū)域，由此形成半導(dǎo)體芯片。然后，流程結(jié)束。
[0044]< 效果 >
[0045]在圖1以及圖2所示的半導(dǎo)體基板I中，能夠使第3半導(dǎo)體層13的表面13a(硅面)、以及第4半導(dǎo)體層14的表面14a(碳面)在半導(dǎo)體基板I的所希望的區(qū)域上分別露出。由此，經(jīng)由器件制造工序(步驟S6)，能夠在一個(gè)晶片區(qū)域內(nèi)混在一起制造使用第3半導(dǎo)體層13制作出的器件、以及使用第4半導(dǎo)體層14制作出的器件。在硅面與碳面中，即便是同一4H — SiC單晶，半導(dǎo)體制造工序特性(例:晶體生長速度、蝕刻速度)、器件特性(例:載流子移動(dòng)度)等也不同。因此，能夠在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上混在一起制造器件特性不同的器件。由此，可以不需要作為彼此不同的半導(dǎo)體芯片制作使用表面為硅面的4H—SiC單晶基板制作出的器件、以及使用表面為碳面的4H—SiC單晶基板制作出的器件，并將上述多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝于同一封裝內(nèi)的后續(xù)工序。能夠?qū)崿F(xiàn)器件構(gòu)造的簡化、制造成本的降低。
[0046]通過在一個(gè)半導(dǎo)體基板I上制造使用第3半導(dǎo)體層13制作出的器件以及使用第4半導(dǎo)體層14制作出的器件，能夠使用器件制造工序(步驟S6)制作連接兩器件間的布線。因此，可以不需要用于在使用第3半導(dǎo)體層13制作出的半導(dǎo)體芯片與使用第4半導(dǎo)體層14制作出的半導(dǎo)體芯片之間進(jìn)行引線鍵合的后續(xù)工序。
[0047]通過在第I半導(dǎo)體層11的表面生長第3半導(dǎo)體層13，并且在第2半導(dǎo)體層12的表面生長第4半導(dǎo)體層14，能夠?qū)Φ?半導(dǎo)體層13的表面13a與第4半導(dǎo)體層14的表面14a之間的相對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整。由此，能夠利用第3半導(dǎo)體層13以及第4半導(dǎo)體層14進(jìn)行與所制造的器件對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層的厚度的調(diào)整，因此能夠自由地設(shè)定第I半導(dǎo)體層11以及第2半導(dǎo)體層12的厚度。
[0048]通過平坦化工序(步驟S5)，能夠?qū)⒌?半導(dǎo)體層13的表面13a與第4半導(dǎo)體層14的表面14a形成為大致同一平面。由此，能夠容易地對(duì)半導(dǎo)體基板I進(jìn)一步應(yīng)用光刻等各種半導(dǎo)體工藝。
[0049]在第I晶體生長工序(步驟S4)中，能夠使第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14同時(shí)進(jìn)行外延生長。由于能夠在一個(gè)工序中使平面方向不同的層同時(shí)進(jìn)行生長，所以與使第3半導(dǎo)體層13與第4半導(dǎo)體層14在不同的工序中生長的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)工序數(shù)的減少。
[0050]以上，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但上述說明只不過是例示，并不限定技術(shù)方案。在技術(shù)方案記載的技術(shù)中包含對(duì)以上例示的具體例進(jìn)行各種變形、變更的情況。
[0051 ] <變形例>
[0052]在圖6的示意圖所示的構(gòu)造中，第3半導(dǎo)體層13的表面13a距支承基板10的高度也可以低于第2半導(dǎo)體層12的表面12a距支承基板10的高度。由此，在步驟S5的平坦化工序中，除去第4半導(dǎo)體層14而第2半導(dǎo)體層12的表面12a露出，并且以第2半導(dǎo)體層12的表面12a與第3半導(dǎo)體層13的表面13a形成為大致同一平面的方式對(duì)第4半導(dǎo)體層14以及第3半導(dǎo)體層13進(jìn)行蝕刻。在該平坦化工序中，能夠使用CMP法。由此，能夠制造圖8所示的半導(dǎo)體基板la。在半導(dǎo)體基板Ia的表面上，第2半導(dǎo)體層12的表面12a以及第3半導(dǎo)體層13的表面13a露出。
[0053]SiC晶體的晶型并不限定于4H。也可以使用3C —SiC、6H—SiC等其他晶型。在使用3C-SiC的情況下，作為硅面使用(111)面，作為碳面使用(一1-1-1)面即可。另外，在使用3C—SiC的情況下，作為不同平面方向的一個(gè)，也可以使用(001)面。
[0054]第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12的組合能夠采用各種組合。例如，也可以為相同晶型的SiC單晶，且具有硅面、碳面不同的多種平面方向的組合。也可以為不同晶型的SiC單晶的組合。也可以為Si單晶，且具有不同平面方向的組合。另外，也可以使用化合物半導(dǎo)體。
[0055]本發(fā)明并不限定于粘合第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12的雙層的方式。也可以粘合三層以上的半導(dǎo)體層。越是增加所粘合的半導(dǎo)體層的數(shù)量，越能夠增加能夠露出于半導(dǎo)體基板的表面的半導(dǎo)體層的種類。
[0056]本說明書中公開的半導(dǎo)體基板能夠應(yīng)用于除半導(dǎo)體器件以外的用途。例如，也可以用于MEMS(微機(jī)電系統(tǒng):Micro Electro Mechanical Systems) 單晶根據(jù)平面方向而改變蝕刻形狀，因此通過將具有多種平面方向的Si單晶配置于半導(dǎo)體基板表面，能夠形成更復(fù)雜的形狀。
[0057]粘合第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12的粘合工序并不限定于常溫接合，能夠使用各種方法。例如，能夠使用等離子體接合、羥基接合等接合手法、使用了粘合劑的接合手法等。另外，為了粘合被薄膜化后的第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12，能夠使用基于氫原子的消融的剝離技術(shù)。在該剝離技術(shù)中，在通過從SiC晶體基板的主表面注入氫離子而形成氫高濃度層之后，將主表面粘貼于支承基板10。之后，在氫高濃度層上從SiC晶體基板剝離SiC晶體薄膜。
[0058]也可以通過在支承基板10與第I半導(dǎo)體層11、或者第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12之間形成絕緣層，來形成具有與所謂的SOI(絕緣體上娃:Silicon on Insulator)相同的構(gòu)造的半導(dǎo)體基板。
[0059]雖說明了在利用除去工序進(jìn)行的研磨加工中使用CMP的情況，但并不限定于該方式。對(duì)于研磨加工，能夠使用機(jī)械研磨、化學(xué)研磨等。機(jī)械研磨為使用擔(dān)載有金剛石等磨粒的研磨墊的研磨方法?；瘜W(xué)研磨為作為研磨液使用除去支承基板的表面的凹凸的化學(xué)藥品的方法。
[0060]本說明書或者附圖中說明的技術(shù)要素通過單獨(dú)或者各種組合而發(fā)揮技術(shù)的有用性，并不限定于在申請(qǐng)時(shí)技術(shù)方案中記載的組合。另外，本說明書或者附圖中例示的技術(shù)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種目的，通過實(shí)現(xiàn)其中的一個(gè)目的而使本身具有技術(shù)的有用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體基板，其特征在于，具備: 支承基板； 單晶的第I半導(dǎo)體層，其被配置于所述支承基板的表面； 單晶的第2半導(dǎo)體層，其被配置于所述第I半導(dǎo)體層的表面的一部分；以及 單晶的第3半導(dǎo)體層，其被配置于所述第I半導(dǎo)體層的未配置有所述第2半導(dǎo)體層的表面， 所述第3半導(dǎo)體層的晶體取向與所述第I半導(dǎo)體層的晶體取向一致，并且所述第3半導(dǎo)體層由與所述第I半導(dǎo)體層相同材料形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板，其特征在于， 還具備單晶的第4半導(dǎo)體層，其被配置于所述第2半導(dǎo)體層的表面， 所述第4半導(dǎo)體層的晶體取向與所述第2半導(dǎo)體層的晶體取向一致，并且所述第4半導(dǎo)體層由與所述第2半導(dǎo)體層相同材料形成， 所述第3半導(dǎo)體層與所述第4半導(dǎo)體層的界面處于非晶體狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體基板，其特征在于， 所述第3半導(dǎo)體層的表面與所述第4半導(dǎo)體層的表面處于大致同一平面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體基板，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體層以及所述第2半導(dǎo)體層由相同材料形成， 所述第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向與所述第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向不同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體基板，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體層以及所述第2半導(dǎo)體層為SiC單晶， 所述第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向?yàn)楣杳婊蛘咛济娴囊环剑?所述第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向?yàn)楣杳婊蛘咛济娴牧硪环健?.一種半導(dǎo)體基板的制造方法，其特征在于，具備: 在支承基板的表面配置單晶的第I半導(dǎo)體層的工序； 在所述第I半導(dǎo)體層的表面配置單晶的第2半導(dǎo)體層的工序； 選擇性地除去所述第2半導(dǎo)體層的一部分，使所述第I半導(dǎo)體層的表面露出的工序；以及 在所述第I半導(dǎo)體層的表面使與所述第I半導(dǎo)體層相同材料的第3半導(dǎo)體層外延生長的第I晶體生長工序。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體基板的制造方法，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體層以及所述第2半導(dǎo)體層由相同材料形成， 所述第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向與所述第2半導(dǎo)體層的表面的平面方向不同，所述第I晶體生長工序在所述第2半導(dǎo)體層的表面使與所述第2半導(dǎo)體層相同材料的第4半導(dǎo)體層進(jìn)一步外延生長。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體基板的制造方法，其特征在于， 在所述第I晶體生長工序之后，還具備使所述第3半導(dǎo)體層的表面與所述第4半導(dǎo)體層的表面形成為大致同一平面的工序。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體基板的制造方法，其特征在于， 所述第I半導(dǎo)體層以及所述第2半導(dǎo)體層為SiC單晶，所述第I半導(dǎo)體層的表面的平面方向?yàn)楣杳婊蛘咛济娴囊环?，所述?半導(dǎo)體層的表面的平面方向?yàn)楣杳婊蛘咛济娴牧硪环健?br>【文檔編號(hào)】H01L21/20GK105917443SQ201480071089
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日
【發(fā)明人】今岡功, 內(nèi)田英次, 須田淳
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī), 須田淳