[发明专利]半导体基板的制造方法和半导体装置的制造方法

说明书

本发明涉及半导体基板的制造方法，其具备：工序(a)，准备在生长基板的第一主面形成有氮化物半导体层的外延基板和第一支承基板，在生长基板的第一主面与第一支承基板的第一主面之间形成树脂粘接层，将外延基板与第一支承基板贴合；工序(b)，在工序(a)之后，使生长基板的第二主面薄板化；工序(c)，在工序(b)之后，从经薄板化的生长基板的第二主面到树脂粘接层的侧面，形成第一保护薄膜层；工序(d)，在工序(b)之后，从第一支承基板的第二主面到树脂粘接层的侧面，形成第二保护薄膜层；工序(e)，在工序(c)和(d)之后，将经薄板化的生长基板除去；工序(f)，在工序(e)之后，在氮化物半导体层上贴合第二支承基板；和工序(g)，在工序(f)之后，将第一支承基板和树脂粘接层除去。

技术领域

本发明涉及半导体基板的制造方法，特别涉及形成有氮化物半导体层的半导体基板的制造方法。

背景技术

作为高输出的半导体元件，已知使用了氮化物半导体的电场效应晶体管例如高电子迁移率晶体管(HEMT：high electron mobility transistor))。这样的半导体元件在高输出动作时，由于温度上升，动作特性和可靠性的降低显著。因此，为了抑制该半导体元件的温度上升，多采用将散热性高的材料设置在发热部附近来进行散热的构成。特别是，金刚石为固体物质中具有最大的热导率的材料，具有作为散热材料优选的性质。因此，采用将氮化物半导体层形成在金刚石上的构造来实现半导体元件的散热性提高的技术已在例如非专利文献1中公开。

作为氮化物半导体层的制造技术，确立了在由硅(Si)、碳化硅(SiC)、蓝宝石(Al₂O₃)等构成的基板上采用异质外延生长形成氮化物半导体层的技术，作为氮化物半导体元件的制造技术的一部分，已广泛地利用。

另一方面，采用异质外延生长在金刚石基板上直接形成氮化物半导体层的技术仍在研究中，其制法尚未确立。因此，作为用于在金刚石基板上形成半导体层的技术的一例，例如非专利文献2中公开了将半导体层与金刚石基板进行贴合从而一体化的方式。

另外，专利文献1中公开了如下技术：使用树脂的粘接层将第一支承基板与SOI基板粘接后，将SOI基板研磨使厚度变薄后，使用低熔点玻璃膜，与使厚度变薄了的半导体基板和蓝宝石等第二支承基板粘接，最终将第一支承基板除去，从而在第二支承基板上形成半导体元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-268183号公报

非专利文献

非专利文献1：Felix Ejeckam“Keeping cool with diamond”COMPOUNDSEMICONDUCTOR第20卷第7期2014 41-45

非专利文献2：D.Francis,F.Faili,D.Babic,F.Ejeckam,A.Nurmikko,H.Maris“Formation and characterization of 4-inch GaN-on-diamond substrates”DiamondRelated Materials 19(2010)229-233

发明内容

发明要解决的课题

一般地，通过外延生长在生长基板上形成的半导体层具有数μm左右的极薄的膜厚，因此将半导体层从生长基板分离后进行在其他基板上贴合的工序是不可能的。在非专利文献2中，公开了如下技术：为了暂时地保持在生长基板上形成的氮化物半导体层，将支承基板贴合于氮化物半导体层后，将生长基板除去，在其除去面上贴合金刚石基板，最终将支承基板除去。