[发明专利]III族氮化物复合衬底

说明书

技术领域

本发明涉及III族氮化物复合衬底，其包含支持衬底和III族氮化物层，并且支持衬底和III族氮化物层之间的结合强度高。

背景技术

适用于半导体装置的III族氮化物衬底例如Al_xIn_yGa_1-x-yN衬底(0≤x，0≤y，x+y≤1)的制造成本高。因此，使用这种III族氮化物衬底的半导体装置要求高制造成本。

鉴于上述情况，提出了作为相对低成本的III族氮化物复合衬底的用于半导体装置的衬底来代替昂贵的厚III族氮化物衬底，其中在支持衬底上形成薄III族氮化物层。例如，日本特开2006-210660号公报(专利文献1)公开了一种用于制造半导体衬底的方法，其中在硅衬底等上形成氮化物半导体膜例如GaN或AlN。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-210660号公报

发明内容

技术问题

然而，日本特开2006-210660号公报(专利文献1)中公开的半导体衬底具有因为III族氮化物层直接位于作为支持衬底的硅衬底等上并与其结合，所以结合强度弱的问题。

因此，本发明的目的是提供一种支持衬底和III族氮化物层之间的结合强度高的III族氮化物复合衬底。

解决问题的手段

根据一个方面，本发明是III族氮化物复合衬底，其包含支持衬底，在支持衬底上形成的氧化物膜和在氧化物膜上形成的III族氮化物层。

在本发明的III族氮化物复合衬底中，所述氧化物膜可以为选自由TiO₂膜和SrTiO₃膜组成的组中的膜。在所述氧化物膜中可以添加有杂质。在此，所述杂质可包含选自由Nb和La组成的组中的至少一种元素。所述支持衬底可以为III族氮化物支持衬底。或者，所述支持衬底可以为蓝宝石支持衬底。

发明效果

根据本发明，提供一种支持衬底和III族氮化物层之间的结合强度高的III族氮化物复合衬底。

附图说明

图1是示出本发明III族氮化物复合衬底的实例的示意性横截面图。

图2是示出用于制造本发明III族氮化物复合衬底的方法的实例的示意性横截面图。

具体实施方式

[III族氮化物复合衬底]

参考图1，本发明实施方式中的III族氮化物复合衬底1包含支持衬底10、在支持衬底10上形成的氧化物膜20、和在氧化物膜20上形成的III族氮化物层30a。因为支持衬底10和III族氮化物层30a在其间插入氧化物膜20的情况下相互结合，所以本实施方式的III族氮化物复合衬底1在支持衬底10和III族氮化物层30a之间具有显著高的结合强度。

支持衬底

支持衬底10不受特别限制，只要能够在所述支持衬底上形成氧化物膜20即可。所述支持衬底的优选实例为蓝宝石支持衬底、Si支持衬底、SiC支持衬底、III族氮化物支持衬底等。在此，为了减少III族氮化物复合衬底中支持衬底和III族氮化物层之间的热膨胀系数差，优选III族氮化物支持衬底。所述III族氮化物支持衬底可以为单晶体、多晶体例如非取向性多晶体(例如烧结体)或取向性多晶体、或非晶体。为了降低制造成本，所述支持衬底优选为多晶体或非晶体。为了提高III族氮化物复合衬底的透光性，优选蓝宝石支持衬底。

另外，支持衬底10的厚度不受特别限制，只要所述厚度能够支持氧化物膜20和III族氮化物层30a即可。为了易于操作，优选300μm以上的厚度。为了降低材料的成本，优选1000μm以下的厚度。

氧化物膜

氧化物膜20不受特别限制，只要所述氧化物膜满足以下条件即可：能够在所述氧化物膜上形成III族氮化物层30a；能够在支持衬底10上形成氧化物膜；并且所述氧化物膜提供支持衬底10和III族氮化物层30a之间的高结合强度。所述氧化物膜的优选实例为TiO₂膜、SrTiO₃膜、Ga₂O₃膜、Al₂O₃膜等。为了提高来自III族氮化物层的透光性，所述氧化物膜优选为高折射率的氧化物膜，其例如为选自由TiO₂膜(折射率：约2.8)和SrTiO₃膜(折射率：约2.4)组成的组中的膜。