[go: up one dir, main page]

JP2013030617A - Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer - Google Patents

Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer Download PDF

Info

Publication number
JP2013030617A
JP2013030617A JP2011165654A JP2011165654A JP2013030617A JP 2013030617 A JP2013030617 A JP 2013030617A JP 2011165654 A JP2011165654 A JP 2011165654A JP 2011165654 A JP2011165654 A JP 2011165654A JP 2013030617 A JP2013030617 A JP 2013030617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group iii
substrate
iii nitride
layer
different composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011165654A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Yoshida
喬久 吉田
Takashi Kyono
孝史 京野
Yusuke Yoshizumi
祐介 善積
Kuniaki Ishihara
邦亮 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2011165654A priority Critical patent/JP2013030617A/en
Publication of JP2013030617A publication Critical patent/JP2013030617A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

【課題】III族窒化物とは化学組成の異なる異組成基板とIII族窒化物層とが貼り合わされた複合基板であっても、反りおよびクラックを発生させることなくその複合基板上にIII族窒化物エピタキシャル層を形成することができる複合基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本複合基板2Dは、III族窒化物以外の化学組成を有する異組成基板10と、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、含み、III族窒化物層21は、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイル21pに分離している。
【選択図】図1
Kind Code: A1 A group III nitride is formed on a composite substrate in which a different composition substrate and a group III nitride layer different in chemical composition and a group III nitride layer are bonded together without causing warpage and cracks. A composite substrate capable of forming a physical epitaxial layer and a method for manufacturing the same are provided.
The composite substrate 2D includes a different composition substrate 10 having a chemical composition other than the group III nitride, a group III nitride layer 21 bonded to the different composition substrate 10, and a group III nitride layer 21. Are separated into a plurality of group III nitride tiles 21p having at least one type of planar shape that can be planarly filled.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、III族窒化物エピタキシャル層の形成に好適な複合基板およびその製造方法ならびにかかる複合基板とIII族窒化物エピタキシャル層とを含む複合ウエハに関する。   The present invention relates to a composite substrate suitable for forming a group III nitride epitaxial layer, a manufacturing method thereof, and a composite wafer including such a composite substrate and a group III nitride epitaxial layer.

基板上に結晶性のよいGaN系半導体層をエピタキシャル成長させて特性のよいGaN系半導体デバイスを低コストで製造するための基板として、たとえば、特開2008−10766号公報(特許文献1)は、高価なGaN自立基板に替えて、GaN以外の化学組成を有する異種基板にGaN薄膜が貼り合わされている基板を提案する。   As a substrate for manufacturing a GaN-based semiconductor device having good characteristics at low cost by epitaxially growing a GaN-based semiconductor layer having good crystallinity on the substrate, for example, JP 2008-10766 A (Patent Document 1) is expensive. Instead of a GaN free-standing substrate, a substrate is proposed in which a GaN thin film is bonded to a heterogeneous substrate having a chemical composition other than GaN.

特開2008−10766号公報JP 2008-10766 A

しかし、特開2008−10766号公報(特許文献1)に記載の貼り合わせ基板においては、GaNと化学組成が異なる異組成基板(たとえば、サファイア基板など)が用いられているため、貼り合わせ基板のGaN薄膜上にGaN系半導体層を成長させると、異組成基板とGaN薄膜およびGaN系半導体層との間の熱膨張係数の差により、貼り合わせ基板に成長したGaN系半導体層には反りまたはクラックが発生するため、得られるGaN系半導体デバイスの歩留まりが低減する問題点があった。   However, in the bonded substrate described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-10766 (Patent Document 1), a different composition substrate (for example, sapphire substrate) having a chemical composition different from that of GaN is used. When a GaN-based semiconductor layer is grown on a GaN thin film, the GaN-based semiconductor layer grown on the bonded substrate is warped or cracked due to the difference in thermal expansion coefficient between the different composition substrate and the GaN thin film and the GaN-based semiconductor layer. Therefore, there is a problem that the yield of the obtained GaN-based semiconductor device is reduced.

本発明は、III族窒化物とは化学組成の異なる異組成基板とIII族窒化物層とが貼り合わされた複合基板であっても、反りおよびクラックを発生させることなくその複合基板上にIII族窒化物エピタキシャル層を形成することができる複合基板およびその製造方法、ならびにかかる複合基板とIII族窒化物エピタキシャル層とを含む複合ウエハを提供することを目的とする。   The present invention is applicable to a composite substrate in which a different composition substrate having a chemical composition different from that of a group III nitride and a group III nitride layer are bonded to each other on the composite substrate without causing warpage and cracks. It is an object of the present invention to provide a composite substrate capable of forming a nitride epitaxial layer, a manufacturing method thereof, and a composite wafer including such a composite substrate and a group III nitride epitaxial layer.

本発明は、III族窒化物以外の化学組成を有する異組成基板と、異組成基板に貼り合わされたIII族窒化物層と、含み、III族窒化物層は、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルに分離している複合基板である。   The present invention includes a different composition substrate having a chemical composition other than the group III nitride, and a group III nitride layer bonded to the different composition substrate, and the group III nitride layer is at least one type capable of plane filling The composite substrate is separated into a plurality of group III nitride tiles having a planar shape.

本発明にかかる複合基板は、III族窒化物タイルが有する平面形状を、縞形状、三角形状、四角形状および六角形状からなる群から選ばれる少なくとも1種類とすることができる。また、III族窒化物タイルの最長辺の長さを2000μm以下とすることができる。また、III族窒化物タイルの転位密度を1×107cm-2以下とすることができる。 In the composite substrate according to the present invention, the planar shape of the group III nitride tile can be at least one selected from the group consisting of a striped shape, a triangular shape, a quadrangular shape, and a hexagonal shape. In addition, the length of the longest side of the group III nitride tile can be 2000 μm or less. Further, the dislocation density of the group III nitride tile can be 1 × 10 7 cm −2 or less.

また、本発明は、上記の複合基板と、複合基板のIII族窒化物層上に形成されたIII族窒化物エピタキシャル層と、を含む複合ウエハである。   Moreover, this invention is a composite wafer containing said composite substrate and the group III nitride epitaxial layer formed on the group III nitride layer of a composite substrate.

また、本発明は、上記の複合基板の製造方法であって、III族窒化物基板の一方の主面側にイオン注入領域を形成する工程と、異組成基板の一方の主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部を形成する工程と、III族窒化物基板のイオン注入領域が形成された側の主面と異組成基板の凸部が形成された主面とを貼り合わせる工程と、III族窒化物基板をイオン注入領域で、異組成基板に貼り合わされたIII族窒化物層と残りのIII族窒化物基板とに分離する工程と、を含む複合基板の製造方法である。   Further, the present invention is a method for manufacturing the above-described composite substrate, the step of forming an ion implantation region on one main surface side of the group III nitride substrate, and a plane on one main surface side of the different composition substrate A step of forming a plurality of convex portions having at least one type of planar shape that can be filled, a main surface on the side where the ion implantation region of the group III nitride substrate is formed, and a convex portion of the different composition substrate are formed. And a step of separating the group III nitride substrate into a group III nitride layer bonded to the different composition substrate and the remaining group III nitride substrate in the ion implantation region. A method for manufacturing a substrate.

また、本発明は、上記の複合基板の製造方法であって、III族窒化物基板の一方の主面側にイオン注入領域を形成する工程と、III族窒化物基板のイオン注入領域が形成された主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部を形成する工程と、III族窒化物基板のイオン注入領域が形成された側の凸部が形成された主面と異組成基板の一方の主面とを貼り合わせる工程と、III族窒化物基板をイオン注入領域で、異組成基板に貼り合わされたIII族窒化物層と残りのIII族窒化物基板とに分離する工程と、を含む複合基板の製造方法である。   The present invention also provides a method for manufacturing the composite substrate, wherein a step of forming an ion implantation region on one main surface side of the group III nitride substrate, and an ion implantation region of the group III nitride substrate are formed. Forming a plurality of convex portions having at least one type of planar shape capable of plane filling and a convex portion on the side where the ion implantation region of the group III nitride substrate is formed on the main surface side. A step of bonding the main surface and one main surface of the different composition substrate; a group III nitride substrate in the ion implantation region; a group III nitride layer bonded to the different composition substrate; and the remaining group III nitride substrate And a step of separating the substrate into a composite substrate.

本発明によれば、III族窒化物とは化学組成の異なる異組成基板とIII族窒化物層とが貼り合わされた複合基板であっても、反りおよびクラックを発生させることなくその複合基板上にIII族窒化物エピタキシャル層を形成することができる複合基板およびその製造方法、ならびにかかる複合基板とIII族窒化物エピタキシャル層とを含む複合ウエハを提供できる。   According to the present invention, even a composite substrate in which a different composition substrate having a chemical composition different from that of Group III nitride and a Group III nitride layer are bonded to each other on the composite substrate without causing warpage and cracks. It is possible to provide a composite substrate capable of forming a group III nitride epitaxial layer and a manufacturing method thereof, and a composite wafer including such a composite substrate and a group III nitride epitaxial layer.

本発明にかかる複合基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合ウエハの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the composite wafer concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置の別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板におけるIII族窒化物タイルの平面配置のさらに別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the planar arrangement | positioning of the group III nitride tile in the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板の製造方法の別の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the manufacturing method of the composite substrate concerning this invention. 本発明にかかる複合基板の製造方法のさらに別の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another example of the manufacturing method of the composite substrate concerning this invention.

[複合基板]
{実施形態1}
図1〜10を参照して、本発明にかかる複合基板の一実施形態は、III族窒化物以外の化学組成を有する異組成基板10と、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、含み、III族窒化物層21は、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21rに分離している。本実施形態の複合基板2Dは、III族窒化物層21が複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21rに分離しているため、複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21r上に、反りおよびクラックを発生させることなく、結晶性の高いIII族窒化物エピタキシャル層を成長させることができる。
[Composite substrate]
{Embodiment 1}
1 to 10, one embodiment of a composite substrate according to the present invention includes a different composition substrate 10 having a chemical composition other than a group III nitride, and a group III nitride layer bonded to the different composition substrate 10. 21 and the group III nitride layer 21 is separated into a plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r having at least one type of planar shape capable of plane filling. In the composite substrate 2D of the present embodiment, the group III nitride layer 21 is separated into a plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r. Therefore, on the plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r, A group III nitride epitaxial layer having high crystallinity can be grown without causing warpage and cracks.

(異組成基板)
本実施形態の複合基板2Dの異組成基板10は、III族窒化物以外の化学組成を有する基板であり、たとえば、サファイア基板、SiC基板、Si基板などが挙げられる。
(Different composition substrate)
The different composition substrate 10 of the composite substrate 2D of the present embodiment is a substrate having a chemical composition other than the group III nitride, and examples thereof include a sapphire substrate, a SiC substrate, and a Si substrate.

(III族窒化物層)
本実施形態の複合基板2DのIII族窒化物層21は、III族窒化物で形成されている層であり、たとえば、AlxInyGa1-x-yN層(0≦x、0≦y、x+y≦1)などが挙げられる。また、かかるIII族窒化物層21は、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21rに分離している。
(Group III nitride layer)
The group III nitride layer 21 of the composite substrate 2D of the present embodiment is a layer formed of group III nitride, for example, an Al x In y Ga 1-xy N layer (0 ≦ x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1). Further, the group III nitride layer 21 is separated into a plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r having at least one type of planar shape that can be planarly filled.

(III族窒化物タイル)
本実施形態の複合基板2DのIII族窒化物タイル21p,21q,21rは、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する。ここで、平面充填とは、平面内を有限種類の平面図形(タイル)で敷き詰める操作をいう。
(Group III nitride tile)
The group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r of the composite substrate 2D of the present embodiment have at least one type of planar shape that can be planarly filled. Here, plane filling refers to an operation of filling a plane with finite types of plane figures (tiles).

本実施形態の複合基板2DのIII族窒化物タイル21p,21q,21rが有する平面形状は、縞形状、三角形状、四角形状および六角形状からなる群から選ばれる少なくとも1種類であることが好ましい。以下、詳細に説明する。   The planar shape of the group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r of the composite substrate 2D of the present embodiment is preferably at least one selected from the group consisting of a stripe shape, a triangular shape, a quadrangular shape, and a hexagonal shape. Details will be described below.

1種類で平面充填が可能な平面形状は、たとえば、任意の三角形、任意の平行四辺形、任意の平行六辺形、任意の四角形、任意の縞形状などが挙げられる。ここで、かかる平面形状は、対称性が高い観点から、正三角形(図3)、正六角形(図4)、菱形(図6〜8)、正四角形(図9)、平行直線縞形(図10)などが好ましい。また、かかる平面形状は、III族窒化物タイルおよびその上に成長させるIII族窒化物エピタキシャル層がいずれも六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する点に着目しそれらの反りおよびクラックを抑制しつつ大きな平面面積を確保する観点から、六回回転対称に平面充填することが可能な形状、たとえば、正三角形(図3)、正六角形(図4)、菱形(図8)などが好ましい。また、かかる平面形状は、複合基板の複数のIII族窒化物タイル上に成長させたIII族窒化物エピタキシャル層をチップ化する際に全て直線でスクライブを形成できる観点から、正三角形(図3)、菱形(図6)、正四角形(図9)、平行直線縞形(図10)などが好ましい。   Examples of the planar shape that can be filled with one type include an arbitrary triangle, an arbitrary parallelogram, an arbitrary parallel hexagon, an arbitrary quadrangle, and an arbitrary stripe shape. Here, from the viewpoint of high symmetry, the planar shape is a regular triangle (FIG. 3), a regular hexagon (FIG. 4), a rhombus (FIGS. 6 to 8), a regular square (FIG. 9), a parallel straight stripe (FIG. 10) and the like are preferable. In addition, this planar shape focuses on the fact that the group III nitride tile and the group III nitride epitaxial layer grown thereon have a hexagonal wurtzite crystal structure, and suppresses their warpage and cracks. However, from the viewpoint of securing a large plane area, a shape that can be plane-filled in six-fold rotational symmetry, for example, a regular triangle (FIG. 3), a regular hexagon (FIG. 4), a rhombus (FIG. 8), and the like are preferable. Further, such a planar shape is an equilateral triangle from the viewpoint that scribe lines can be formed in a straight line when a group III nitride epitaxial layer grown on a plurality of group III nitride tiles of a composite substrate is made into chips. , Diamonds (FIG. 6), regular squares (FIG. 9), parallel straight stripes (FIG. 10) and the like are preferable.

また、かかる平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルの配置は、III族窒化物タイルおよびその上に成長させるIII族窒化物エピタキシャル層がいずれも六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する点に着目しそれらの反りおよびクラックを抑制しつつ大きな平面面積を確保する観点から、正三角形、正六角形、菱形などの平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルが六回回転対称に平面充填されるように配置されていることが好ましい(図3、4および8)。なお、III族窒化物タイルおよびその上に成長させるIII族窒化物エピタキシャル層の結晶性を高めるために、図6〜8に示す平面形状が菱形の複数のIII窒化物タイルの平面配置の好ましい順は、回転対称性が高い順、すなわち、図8に示す六回回転対称の配置、図7に示す二回回転対称の配置、図6に示す一回回転対称の配置の順である。   In addition, the arrangement of the plurality of group III nitride tiles having such a planar shape is such that the group III nitride tile and the group III nitride epitaxial layer grown thereon have a hexagonal wurtzite crystal structure. From the viewpoint of securing a large plane area while focusing on the points and suppressing warping and cracking, a plurality of group III nitride tiles having a planar shape such as a regular triangle, a regular hexagon, and a rhombus are plane-filled in a six-fold rotational symmetry Are preferably arranged as shown (FIGS. 3, 4 and 8). In order to increase the crystallinity of the group III nitride tile and the group III nitride epitaxial layer grown thereon, the preferred order of the planar arrangement of a plurality of group III nitride tiles whose rhombic shape is shown in FIGS. Are in the order of high rotational symmetry, that is, the six-fold rotationally symmetric arrangement shown in FIG. 8, the two-fold rotationally symmetric arrangement shown in FIG. 7, and the one-time rotationally symmetric arrangement shown in FIG.

また、2種類以上で平面充填が可能な平面形状は、たとえば、正三角形と正四角形、正三角形と正六角形(図5)などが挙げられる。かかる平面形状は、III族窒化物タイルおよびその上に成長させるIII族窒化物エピタキシャル層がいずれも六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する点に着目しそれらの反りおよびクラックを抑制しつつ大きな平面面積を確保する観点から、六回回転対称に平面充填することが可能な形状、たとえば、正三角形および正六角形(図5)などが好ましい。また、かかる形状は、複合基板の複数のIII族窒化物タイル上に成長させたIII族窒化物エピタキシャル層を分離する際に全て直線でスクライブを形成できる観点から、たとえば、正三角形および正六角形(図5)などが好ましい。   Examples of the planar shape that can be filled with two or more types include regular triangles and regular tetragons, regular triangles and regular hexagons (FIG. 5), and the like. Such a planar shape focuses on the fact that both the group III nitride tile and the group III nitride epitaxial layer grown thereon have a hexagonal wurtzite crystal structure, while suppressing their warpage and cracks. From the viewpoint of securing a large plane area, shapes that can be plane-filled with six-fold rotational symmetry, such as regular triangles and regular hexagons (FIG. 5), are preferable. In addition, such a shape is, for example, a regular triangle and a regular hexagon (from the viewpoint of forming a scribe line with a straight line when separating a group III nitride epitaxial layer grown on a plurality of group III nitride tiles of a composite substrate. FIG. 5) is preferable.

また、かかる平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルの配置は、III族窒化物タイルおよびその上に成長させるIII族窒化物エピタキシャル層がいずれも六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する点に着目しそれらの反りおよびクラックを抑制しつつ大きな平面面積を確保する観点から、正三角形、正六角形、菱形などの平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルが六回回転対称に平面充填されるように配置されていることが好ましい(図5)。   In addition, the arrangement of the plurality of group III nitride tiles having such a planar shape is such that the group III nitride tile and the group III nitride epitaxial layer grown thereon have a hexagonal wurtzite crystal structure. From the viewpoint of securing a large planar area while focusing on the points and suppressing warping and cracking, a plurality of group III nitride tiles having a planar shape such as a regular triangle, a regular hexagon, and a rhombus are plane-filled in a six-fold rotational symmetry It is preferable to arrange as shown in FIG.

図3〜10を参照して、本実施形態の複合基板2Dにおける複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21rは、それらの上に反りおよびクラックを発生させることなくIII族窒化物エピタキシャル層を成長させる観点から、III族窒化物タイル21p,21q,21rの最長辺の長さSが、2000μm以下が好ましく、800μm以下がより好ましい。   With reference to FIGS. 3 to 10, the plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r in the composite substrate 2D of the present embodiment are formed with the group III nitride epitaxial layer without causing warpage and cracks on them. From the viewpoint of growth, the length S of the longest side of the group III nitride tiles 21p, 21q, 21r is preferably 2000 μm or less, and more preferably 800 μm or less.

また、図1および3〜10を参照して、本実施形態の複合基板2Dにおける互いに分離された複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21r間の距離Dは、特に制限はないが、それらの上に反りおよびクラックを発生させることなくIII族窒化物エピタキシャル層を成長させる観点から、III族窒化物層と下地基板との間の熱膨張係数の差と最長辺の長さとの積の100倍以上の距離が好ましく、500倍以上2000倍以下の距離がより好ましい。なお、複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21r上に成長するIII族窒化物エピタキシャル層は、特に制限はないが、反りおよびクラックを発生させない観点から、複数のIII族窒化物エピタキシャルタイルに分離していることが好ましい。   1 and 3 to 10, the distance D between the plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, 21r separated from each other in the composite substrate 2D of the present embodiment is not particularly limited. From the viewpoint of growing the group III nitride epitaxial layer without causing warpage and cracks on the substrate, the product of the difference between the coefficient of thermal expansion between the group III nitride layer and the underlying substrate and the length of the longest side is 100 A distance of double or more is preferable, and a distance of 500 to 2000 is more preferable. The group III nitride epitaxial layer grown on the plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, 21r is not particularly limited, but from the viewpoint of preventing warping and cracks, It is preferable that they are separated.

また、本実施形態の複合基板2Dにおける複数のIII族窒化物タイル21p,21q,21rは、それらの上に転位密度が低く結晶性のよいIII族窒化物エピタキシャル層を成長させる観点から、III族窒化物タイル21p,21q,21rの転位密度が、1×107cm-2以下が好ましく、5×106cm-2以下がより好ましい。ここで、III族窒化物タイル21p,21q,21rの転位密度は、KOHによるエッチングにより形成された単位面積当りのエッチピットの数のカウント、CL(カソードルミネッセンス)により観測される単位面積当りの暗点の数のカウントなどにより測定される。 Further, the plurality of group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r in the composite substrate 2D of the present embodiment has a group III nitride epitaxial layer with a low dislocation density and good crystallinity on them. The dislocation density of the nitride tiles 21p, 21q, and 21r is preferably 1 × 10 7 cm −2 or less, and more preferably 5 × 10 6 cm −2 or less. Here, the dislocation density of the group III nitride tiles 21p, 21q, 21r is the count of the number of etch pits per unit area formed by etching with KOH, and the darkness per unit area observed by CL (cathode luminescence). It is measured by counting the number of points.

なお、本実施形態の複合基板2Dにおいては、異組成基板10と互いに分離したIII族窒化物タイル21p,21q,21rを含むIII族窒化物層21との接合強度を高めるために、それらの間に接合膜30が介在していることが好ましい。   In the composite substrate 2D of the present embodiment, in order to increase the bonding strength between the different composition substrate 10 and the group III nitride layer 21 including the group III nitride tiles 21p, 21q, and 21r separated from each other, It is preferable that the bonding film 30 is interposed between the two.

(接合層)
本実施形態の複合基板2Dにおいて、好ましく用いられる接合膜30は、特に制限はないが、異組成基板10とIII族窒化物層21との接合強度を高くする観点から、SiO2膜、ZnO膜、TiO2膜、Ga23膜、SnO2膜、In23膜、Sb23膜、Sb25膜、TiN膜などが好適に挙げられる。
(Bonding layer)
In the composite substrate 2D of the present embodiment, the bonding film 30 preferably used is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the bonding strength between the different composition substrate 10 and the group III nitride layer 21, a SiO 2 film and a ZnO film TiO 2 film, Ga 2 O 3 film, SnO 2 film, In 2 O 3 film, Sb 2 O 3 film, Sb 2 O 5 film, TiN film and the like are preferable.

[複合基板の製造方法]
本発明にかかる複合基板の製造方法は、実施形態1の複合基板2Dを製造するのに適した方法であれば特に制限はないが、複合基板2Dを効率よく製造する観点から、以下の実施形態が好適に挙げられる。
[Production method of composite substrate]
The method for manufacturing the composite substrate according to the present invention is not particularly limited as long as it is a method suitable for manufacturing the composite substrate 2D of the first embodiment, but from the viewpoint of efficiently manufacturing the composite substrate 2D, the following embodiment is described. Are preferable.

{実施形態2}
図11を参照して、本発明にかかる複合基板の製造方法の一実施形態は、III族窒化物基板20の一方の主面側にイオン注入領域20iを形成する工程と、異組成基板10の一方の主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部31pを形成する工程と、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の主面と、異組成基板10の凸部が形成された主面と、を貼り合わせる工程と、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する工程と、を含む。本実施形態の複合基板の製造方法によれば、実施形態1の複合基板2Dをきわめて効率的に製造することができる。
{Embodiment 2}
Referring to FIG. 11, one embodiment of a method for manufacturing a composite substrate according to the present invention includes a step of forming ion implantation region 20 i on one main surface side of group III nitride substrate 20, A step of forming a plurality of convex portions 31p having at least one type of planar shape capable of plane filling on one main surface side, and a main surface on the side where the ion implantation region 20i of the group III nitride substrate 20 is formed And a step of bonding the main surface of the different composition substrate 10 on which the convex portions are formed, and a group III nitride layer 21 bonded to the different composition substrate 10 in the ion implantation region 20i. And the remaining group III nitride substrate 22 is separated. According to the composite substrate manufacturing method of the present embodiment, the composite substrate 2D of Embodiment 1 can be manufactured extremely efficiently.

なお、本実施形態の複合基板の製造方法においては、異組成基板10の一方の主面およびIII族窒化物基板20の一方の主面の少なくとも一つに、これらの間の接合強度を高めるために接合層31,32を形成することが好ましい。かかる接合層31,32は、特に制限はないが、異組成基板10とIII族窒化物層21との接合強度を高くする観点から、SiO2層、ZnO層、TiO2層、Ga23層、SnO2層、In23層、Sb23膜、Sb25膜、TiN層などが好適に用いられる。 In the method for manufacturing a composite substrate of the present embodiment, at least one of the main surfaces of the different composition substrate 10 and the one main surface of the group III nitride substrate 20 is increased in bonding strength between them. It is preferable to form the bonding layers 31 and 32 on each other. The bonding layers 31 and 32 are not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the bonding strength between the different composition substrate 10 and the group III nitride layer 21, a SiO 2 layer, a ZnO layer, a TiO 2 layer, a Ga 2 O 3 layer. A layer, a SnO 2 layer, an In 2 O 3 layer, an Sb 2 O 3 film, an Sb 2 O 5 film, a TiN layer, etc. are preferably used.

(III族窒化物基板におけるイオン注入領域の形成工程)
図11の(B1)を参照して、好ましくは、III族窒化物基板20の一方の主面側に、CVD(化学的気相成長)法、スパッタ法、PVD(物理的気相成長)法、めっき法などにより、接合層32を形成する。
(Ion implantation region forming process in group III nitride substrate)
Referring to (B1) of FIG. 11, preferably, a CVD (chemical vapor deposition) method, a sputtering method, a PVD (physical vapor deposition) method is provided on one main surface side of group III nitride substrate 20. The bonding layer 32 is formed by a plating method or the like.

次いで、図11の(B2)を参照して、III族窒化物基板20の一方の主面側(接合層32を形成した場合は、かかる接合層32が形成された主面側)から、水素、ヘリウムなどの質量数が低いイオンIを注入することにより、III族窒化物基板20の上記の主面から所定の深さの領域に、イオン注入領域20iを形成する。かかるイオン注入領域20iは、それ以外の領域に比べて、脆化される。   Next, referring to (B2) of FIG. 11, from one main surface side of group III nitride substrate 20 (when the bonding layer 32 is formed, the main surface side where the bonding layer 32 is formed), hydrogen By implanting ions I having a low mass number such as helium, an ion implantation region 20 i is formed in a region having a predetermined depth from the main surface of the group III nitride substrate 20. Such an ion implantation region 20i is embrittled as compared to other regions.

(異組成基板における凸部の形成工程)
図11の(A1)を参照して、好ましくは、異組成基板10の一方の主面側にCVD法、スパッタ法、PVD法、めっき法などにより、接合層31を形成する。
(Formation process of convex part in different composition substrate)
Referring to (A1) of FIG. 11, preferably, bonding layer 31 is formed on one main surface side of different composition substrate 10 by CVD, sputtering, PVD, plating, or the like.

次いで、図11の(A2)を参照して、接合層31を形成した場合は、接合層31の一部を除去することにより(除去部分31d)、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部31pを形成する。かかる凸部31pの形成工程において、接合層の一部を除去する方法は、特に制限はなく、スクライバで除去する方法、レーザで除去する方法、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれかで除去する方法などが好適に挙げられる。   Next, referring to (A2) of FIG. 11, when the bonding layer 31 is formed, at least one type of planar shape capable of plane filling can be obtained by removing a part of the bonding layer 31 (removed portion 31d). A plurality of convex portions 31p having the shape are formed. In the step of forming the convex portion 31p, a method for removing a part of the bonding layer is not particularly limited, and a method of removing with a scriber, a method of removing with a laser, a method of removing with any of dry etching and wet etching, and the like. Are preferable.

また、異組成基板10上に接合層31を形成しなかった場合は、上記と同様の方法を用いて異組成基板10の一方の主面側の一部を除去することにより、異組成基板10に平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部31pを直接形成することもできる。しかし、かかる方法は、異組成基板10の種類によってその一部を除去する方法が制約されるため、異組成基板10に接合層31を形成し、かかる接合層31を上記のようにパターニングすることにより、複数の凸部31pを形成することが好ましい。   Further, when the bonding layer 31 is not formed on the different composition substrate 10, the different composition substrate 10 is removed by removing a part of one main surface side of the different composition substrate 10 using the same method as described above. It is also possible to directly form a plurality of convex portions 31p having at least one type of planar shape that can be planarly filled. However, in this method, since a method of removing a part of the different composition substrate 10 is restricted, the bonding layer 31 is formed on the different composition substrate 10 and the bonding layer 31 is patterned as described above. Thus, it is preferable to form a plurality of convex portions 31p.

なお、図11の(B1)および(B2)で示される工程(III族窒化物基板における接合層およびイオン注入領域の形成工程)と、図11の(A1)および(A2)で示される工程(異組成基板における接合層および凸部の形成工程)とは、いずれが先に行なわれてもよい。   11 (B1) and (B2) shown in FIG. 11 (the step of forming the bonding layer and the ion implantation region in the group III nitride substrate) and the steps shown in FIG. 11 (A1) and (A2) ( Any of the bonding layer and the protrusion forming step in the different composition substrate may be performed first.

(III族窒化物基板と異組成基板との貼り合わせ工程)
次に、図11の(C1)を参照して、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の主面(具体的には、接合層32の主面)と、異組成基板10の凸部31pが形成された主面(具体的には、接合層31の凸部31pの主面)と、を貼り合わせる。ここで、貼り合わせる方法には、特に制限はないが、接合強度を高くする観点から、接合層(たとえばSiO2層)のOH基が導入された表面どうしを圧着しその後脱水することにより接合する表面活性化法、接合層の表面どうしを超高真空中で圧着後加熱することにより接合する高真空圧着法などが好適に挙げられる。
(Step of bonding the group III nitride substrate and the different composition substrate)
Next, referring to (C1) of FIG. 11, the main surface of the group III nitride substrate 20 on which the ion implantation region 20i is formed (specifically, the main surface of the bonding layer 32) and a different composition. The main surface of the substrate 10 on which the convex portions 31p are formed (specifically, the main surface of the convex portions 31p of the bonding layer 31) is bonded. Here, the bonding method is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the bonding strength, bonding is performed by pressing the surfaces into which OH groups of the bonding layer (for example, SiO 2 layer) are introduced and then dehydrating. Preferred examples include a surface activation method and a high vacuum pressure bonding method in which the surfaces of the bonding layers are bonded by heating after pressure bonding in an ultrahigh vacuum.

こうして、III族窒化物基板20に形成された接合層32と異組成基板10に形成された接合層31の凸部31pとが一体化した接合膜30により、III族窒化物基板20と異組成基板10とが貼り合わされた接合基板1DAが得られる。得られた接合基板1DAにおける接合膜30には、接合層31の除去部分31dによる空隙が形成されている。   In this way, the bonding layer 30 formed on the group III nitride substrate 20 and the convex portion 31p of the bonding layer 31 formed on the different composition substrate 10 are integrated with each other to form the different composition from the group III nitride substrate 20. A bonded substrate 1DA bonded to the substrate 10 is obtained. A void is formed in the bonding film 30 of the obtained bonding substrate 1DA by the removed portion 31d of the bonding layer 31.

(III族窒化物基板の分離工程)
次に、図11の(C1)および(C2)を参照して、接合基板1DAに熱または応力をかけることにより、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する。このとき、接合膜30において接合層31の凸部31pと接合層32とが接合した領域では、III族窒化物基板20はイオン注入領域20iで分離するが、接合膜30において接合層31の除去部分31dが存在する領域では、III族窒化物基板20は分離しない。こうして、異組成基板10上に接合膜30の複数の凸部30pを介在させて複数のIII族窒化物タイル21pが貼り合わされた複合基板2Dが得られる。得られた複合基板2Dは、接合層31の除去部分31dに対応する領域におけるIII族窒化物層21の部分が除去されること(除去部分21d)により、複数のIII族窒化物タイル21pが形成されている。
(Group III nitride substrate separation process)
Next, referring to (C1) and (C2) in FIG. 11, group III nitride substrate 20 is bonded to different composition substrate 10 in ion implantation region 20i by applying heat or stress to bonding substrate 1DA. The group III nitride layer 21 and the remaining group III nitride substrate 22 are separated. At this time, in the region where the protrusion 31p of the bonding layer 31 and the bonding layer 32 are bonded in the bonding film 30, the group III nitride substrate 20 is separated by the ion implantation region 20i, but the bonding layer 31 is removed in the bonding film 30. In the region where the portion 31d exists, the group III nitride substrate 20 is not separated. Thus, a composite substrate 2D in which a plurality of group III nitride tiles 21p are bonded to each other on the different composition substrate 10 with a plurality of protrusions 30p of the bonding film 30 interposed therebetween is obtained. In the obtained composite substrate 2D, a portion of the group III nitride layer 21 in a region corresponding to the removed portion 31d of the bonding layer 31 is removed (removed portion 21d), thereby forming a plurality of group III nitride tiles 21p. Has been.

{実施形態3}
図12を参照して、本発明にかかる複合基板の製造方法の別の実施形態は、III族窒化物基板20の一方の主面側にイオン注入領域20iを形成する工程と、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部32pを形成する工程と、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の凸部32pが形成された主面と、異組成基板10の一方の主面と、を貼り合わせる工程と、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する工程と、を含む。本実施形態の複合基板の製造方法によれば、実施形態1の複合基板2Dをきわめて効率的に製造することができる。
{Embodiment 3}
Referring to FIG. 12, another embodiment of the method for manufacturing a composite substrate according to the present invention includes a step of forming ion implantation region 20 i on one main surface side of group III nitride substrate 20, and a group III nitride. A step of forming a plurality of convex portions 32p having at least one planar shape capable of plane filling on the main surface side of the substrate 20 where the ion implantation region 20i is formed; and an ion implantation region of the group III nitride substrate 20 The step of bonding the main surface on which the convex portion 32p on the side on which 20i is formed and one main surface of the different composition substrate 10 are bonded together, and the group III nitride substrate 20 is formed in the ion implantation region 20i with a different composition. Separating the group III nitride layer 21 bonded to the substrate 10 and the remaining group III nitride substrate 22. According to the composite substrate manufacturing method of the present embodiment, the composite substrate 2D of Embodiment 1 can be manufactured extremely efficiently.

なお、本実施形態の複合基板の製造方法においても、異組成基板10の一方の主面およびIII族窒化物基板20の一方の主面の少なくとも一つに、これらの間の接合強度を高めるために接合層31,32を形成することが好ましい。かかる接合層31,32は、特に制限はないが、異組成基板10とIII族窒化物層21との接合強度を高くする観点から、SiO2層、ZnO層、TiO2層、Ga23層、SnO2層、In23層、Sb23膜、Sb25膜、TiN層などが好適に用いられる。 In the method of manufacturing the composite substrate of the present embodiment, at least one of the main surfaces of the different composition substrate 10 and the one main surface of the group III nitride substrate 20 is increased in bonding strength between them. It is preferable to form the bonding layers 31 and 32 on each other. The bonding layers 31 and 32 are not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the bonding strength between the different composition substrate 10 and the group III nitride layer 21, a SiO 2 layer, a ZnO layer, a TiO 2 layer, a Ga 2 O 3 layer. A layer, a SnO 2 layer, an In 2 O 3 layer, an Sb 2 O 3 film, an Sb 2 O 5 film, a TiN layer, etc. are preferably used.

(III族窒化物基板におけるイオン注入領域の形成工程)
図12の(B1)を参照して、好ましくは、III族窒化物基板20の一方の主面側に、CVD法、スパッタ法、PVD法、めっき法などにより、接合層32を形成する。
(Ion implantation region forming process in group III nitride substrate)
Referring to (B1) of FIG. 12, preferably, bonding layer 32 is formed on one main surface side of group III nitride substrate 20 by CVD, sputtering, PVD, plating, or the like.

次いで、図12の(B2)を参照して、III族窒化物基板20の一方の主面側(接合層32を形成した場合は、かかる接合層32が形成された主面側)から、水素、ヘリウムなどの質量数が低いイオンIを注入することにより、III族窒化物基板20の上記の主面から所定の深さの領域に、イオン注入領域20iを形成する。かかるイオン注入領域20iは、それ以外の領域に比べて、脆化される。   Next, referring to (B2) of FIG. 12, from one main surface side of group III nitride substrate 20 (when the bonding layer 32 is formed, the main surface side where the bonding layer 32 is formed) By implanting ions I having a low mass number such as helium, an ion implantation region 20 i is formed in a region having a predetermined depth from the main surface of the group III nitride substrate 20. Such an ion implantation region 20i is embrittled as compared to other regions.

(III族窒化物基板における凸部の形成工程)
次に、図12の(B3)を参照して、接合層32を形成した場合は、接合層32の一部を除去することにより(除去部分32d)、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部32pを形成する。かかる凸部32pの形成工程において、接合層の一部を除去する方法は、特に制限はなく、スクライバで除去する方法、レーザで除去する方法、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれかで除去する方法などが好適に挙げられる。
(Protrusion forming step in group III nitride substrate)
Next, referring to (B3) of FIG. 12, when the bonding layer 32 is formed, at least one type of plane that can be plane-filled can be obtained by removing a part of the bonding layer 32 (removed portion 32d). A plurality of convex portions 32p having a shape are formed. In the step of forming the convex portion 32p, a method for removing a part of the bonding layer is not particularly limited. Are preferable.

また、III族窒化物基板20上に接合層32を形成しなかった場合は、上記と同様の方法を用いてIII族窒化物基板20の一方の主面側の一部を除去することにより、III族窒化物基板20に平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部32pを直接形成することもできる。しかし、かかる方法は、III族窒化物基板20の一部を除去する方法が制約されているため、III族窒化物基板20に接合層32を形成し、かかる接合層32を上記のようにパターニングすることにより、複数の凸部32pを形成することが好ましい。   Further, when the bonding layer 32 is not formed on the group III nitride substrate 20, by removing a part of one main surface side of the group III nitride substrate 20 using the same method as described above, It is also possible to directly form the plurality of convex portions 32p having at least one type of planar shape that can be planarly filled in the group III nitride substrate 20. However, in this method, since a method for removing a part of the group III nitride substrate 20 is limited, the bonding layer 32 is formed on the group III nitride substrate 20, and the bonding layer 32 is patterned as described above. By doing so, it is preferable to form a plurality of convex portions 32p.

(異組成基板の準備工程)
図12の(A1)を参照して、好ましくは、異組成基板10の一方の主面側にCVD法、スパッタ法、PVD法、めっき法などにより、接合層31を形成する。
(Preparation process of different composition substrate)
Referring to (A1) of FIG. 12, preferably, bonding layer 31 is formed on one main surface side of different composition substrate 10 by CVD, sputtering, PVD, plating, or the like.

なお、図12の(B1)〜(B3)で示される工程(III族窒化物基板における接合層、イオン注入領域および凸部の形成工程)と、図12の(A1)で示される工程(異組成基板における接合層の形成工程)とは、いずれが先に行なわれてもよい。   12 (B1) to (B3) shown in FIG. 12 (a step of forming a bonding layer, an ion implantation region and a protrusion in the group III nitride substrate) and a step shown in FIG. Any of the bonding layer forming step in the composition substrate may be performed first.

(III族窒化物基板と異組成基板との貼り合わせ工程)
次に、図12の(C1)を参照して、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の凸部32pが形成された主面(具体的には、接合層32の凸部32pの主面)と、異組成基板10の一方の主面(具体的には、接合層31の主面)と、を貼り合わせる。ここで、貼り合わせる方法は、実施形態2の場合と同様である。
(Step of bonding the group III nitride substrate and the different composition substrate)
Next, referring to (C1) of FIG. 12, the main surface (specifically, the bonding layer 32 of the III-nitride substrate 20 on which the convex portion 32p on the side where the ion implantation region 20i is formed is formed. The main surface of the convex part 32p) and one main surface of the different composition substrate 10 (specifically, the main surface of the bonding layer 31) are bonded together. Here, the method of bonding is the same as in the second embodiment.

こうして、III族窒化物基板20に形成された接合層32の凸部32pと異組成基板10に形成された接合層31とが一体化した接合膜30により、III族窒化物基板20と異組成基板10とが貼り合わされた接合基板1DBが得られる。得られた接合基板1DBにおける接合膜30には、接合層32の除去部分32dによる空隙が形成されている。   Thus, the bonding film 30 in which the protrusions 32p of the bonding layer 32 formed on the group III nitride substrate 20 and the bonding layer 31 formed on the different composition substrate 10 are integrated together has a different composition from the group III nitride substrate 20. A bonded substrate 1DB bonded to the substrate 10 is obtained. In the bonding film 30 in the obtained bonding substrate 1DB, a void is formed by the removed portion 32d of the bonding layer 32.

(III族窒化物基板の分離工程)
次に、図12の(C1)および(C2)を参照して、接合基板1DBに熱または応力をかけることにより、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する。このとき、接合膜30において接合層32の凸部32pと接合層31とが接合した領域では、III族窒化物基板20はイオン注入領域20iで分離するが、接合膜30において接合層32の除去部分32dが存在する領域では、III族窒化物基板20は分離しない。こうして、異組成基板10上に接合膜30の複数の凸部30pを介在させて複数のIII族窒化物タイル21pが貼り合わされた複合基板2Dが得られる。得られた複合基板2Dは、接合層32の除去部分32dに対応する領域におけるIII族窒化物層21の部分が除去されること(除去部分21d)により、複数のIII族窒化物タイル21pが形成されている。
(Group III nitride substrate separation process)
Next, with reference to (C1) and (C2) of FIG. 12, group III nitride substrate 20 is bonded to different composition substrate 10 in ion implantation region 20i by applying heat or stress to bonding substrate 1DB. The group III nitride layer 21 and the remaining group III nitride substrate 22 are separated. At this time, in the region where the convex portion 32p of the bonding layer 32 and the bonding layer 31 are bonded in the bonding film 30, the group III nitride substrate 20 is separated by the ion implantation region 20i, but the bonding layer 32 is removed in the bonding film 30. In the region where the portion 32d exists, the group III nitride substrate 20 is not separated. Thus, a composite substrate 2D in which a plurality of group III nitride tiles 21p are bonded to each other on the different composition substrate 10 with a plurality of protrusions 30p of the bonding film 30 interposed therebetween is obtained. In the obtained composite substrate 2D, a portion of the group III nitride layer 21 in a region corresponding to the removed portion 32d of the bonding layer 32 is removed (removed portion 21d), thereby forming a plurality of group III nitride tiles 21p. Has been.

{実施形態4}
図13を参照して、本発明にかかる複合基板の製造方法のさらに別の実施形態は、III族窒化物基板20の一方の主面側にイオン注入領域20iを形成する工程と、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の主面と異組成基板10の一方の主面とを貼り合わせる工程と、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する工程と、III族窒化物層21を、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイル21pに分離する工程と、を含む。本実施形態の複合基板の製造方法によれば、実施形態1の複合基板2Dを効率的に製造することができる。
{Embodiment 4}
Referring to FIG. 13, still another embodiment of the method for manufacturing a composite substrate according to the present invention includes a step of forming an ion implantation region 20i on one main surface side of a group III nitride substrate 20, and a group III nitridation. A step of bonding the main surface of the physical substrate 20 on which the ion implantation region 20i is formed and one main surface of the different composition substrate 10; and the III-nitride substrate 20 in the ion implantation region 20i, and the different composition substrate 10 And a step of separating the group III nitride layer 21 bonded to the other group III nitride substrate 22 and a plurality of group III nitride layers 21 having at least one type of planar shape capable of plane filling. Separating the group III nitride tile 21p. According to the composite substrate manufacturing method of the present embodiment, the composite substrate 2D of Embodiment 1 can be efficiently manufactured.

なお、本実施形態の複合基板の製造方法においても、異組成基板10の一方の主面およびIII族窒化物基板20の一方の主面の少なくとも一つに、これらの間の接合強度を高めるために接合層31,32を形成することが好ましい。かかる接合層31,32は、特に制限はないが、異組成基板10とIII族窒化物層21との接合強度を高くする観点から、SiO2層、ZnO層、TiO2層、Ga23層、SnO2層、In23層、Sb23膜、Sb25膜、TiN層などが好適に用いられる。 In the method of manufacturing the composite substrate of the present embodiment, at least one of the main surfaces of the different composition substrate 10 and the one main surface of the group III nitride substrate 20 is increased in bonding strength between them. It is preferable to form the bonding layers 31 and 32 on each other. The bonding layers 31 and 32 are not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the bonding strength between the different composition substrate 10 and the group III nitride layer 21, a SiO 2 layer, a ZnO layer, a TiO 2 layer, a Ga 2 O 3 layer. A layer, a SnO 2 layer, an In 2 O 3 layer, an Sb 2 O 3 film, an Sb 2 O 5 film, a TiN layer, etc. are preferably used.

(III族窒化物基板におけるイオン注入領域の形成工程)
図13の(B1)を参照して、好ましくは、III族窒化物基板20の一方の主面側に、CVD法、スパッタ法、PVD法、めっき法などにより、接合層32を形成する。
(Ion implantation region forming process in group III nitride substrate)
Referring to (B1) of FIG. 13, preferably, bonding layer 32 is formed on one main surface side of group III nitride substrate 20 by CVD, sputtering, PVD, plating, or the like.

次いで、図13の(B2)を参照して、III族窒化物基板20の一方の主面側(接合層32を形成した場合は、かかる接合層32が形成された主面側)から、水素、ヘリウムなどの質量数が低いイオンIを注入することにより、III族窒化物基板20の上記の主面から所定の深さの領域に、イオン注入領域20iを形成する。かかるイオン注入領域20iは、それ以外の領域に比べて、脆化される。   Next, referring to (B2) of FIG. 13, from one main surface side of group III nitride substrate 20 (when the bonding layer 32 is formed, the main surface side on which bonding layer 32 is formed), hydrogen By implanting ions I having a low mass number such as helium, an ion implantation region 20 i is formed in a region having a predetermined depth from the main surface of the group III nitride substrate 20. Such an ion implantation region 20i is embrittled as compared to other regions.

(異組成基板の準備工程)
図13の(A1)を参照して、好ましくは、異組成基板10の一方の主面側にCVD法、スパッタ法、PVD法、めっき法などにより、接合層31を形成する。
(Preparation process of different composition substrate)
Referring to (A1) of FIG. 13, preferably, bonding layer 31 is formed on one main surface side of different composition substrate 10 by CVD, sputtering, PVD, plating, or the like.

なお、図13の(B1)および(B2)で示される工程(III族窒化物基板における接合層およびイオン注入領域の形成工程)と、図12の(A1)で示される工程(異組成基板における接合層の形成工程)とは、いずれが先に行なわれてもよい。   13 (B1) and (B2) shown in FIG. 13 (a step of forming a bonding layer and an ion implantation region in the group III nitride substrate) and a step shown in FIG. 12 (A1) (in the different composition substrate). Any of the bonding layer forming step may be performed first.

(III族窒化物基板と異組成基板との貼り合わせ工程)
次に、図13の(C1)を参照して、III族窒化物基板20のイオン注入領域20iが形成された側の主面(具体的には、接合層32の主面)と、異組成基板10の一方の主面(具体的には、接合層31の主面)と、を貼り合わせる。ここで、貼り合わせる方法は、実施形態2の場合と同様である。
(Step of bonding the group III nitride substrate and the different composition substrate)
Next, referring to FIG. 13C1, the main surface of the group III nitride substrate 20 on the side where the ion implantation region 20i is formed (specifically, the main surface of the bonding layer 32), and a different composition. One main surface of the substrate 10 (specifically, the main surface of the bonding layer 31) is bonded. Here, the method of bonding is the same as in the second embodiment.

こうして、III族窒化物基板20に形成された接合層32と異組成基板10に形成された接合層31とが一体化した接合膜30により、III族窒化物基板20と異組成基板10とが貼り合わされた接合基板1が得られる。   Thus, the bonding layer 30 formed on the group III nitride substrate 20 and the bonding layer 31 formed on the different composition substrate 10 are integrated to form the group III nitride substrate 20 and the different composition substrate 10. The bonded substrate 1 bonded together is obtained.

(III族窒化物基板の分離工程)
次に、図13の(C1)および(C2)を参照して、接合基板1に熱または応力をかけることにより、III族窒化物基板20をイオン注入領域20iで、異組成基板10に貼り合わされたIII族窒化物層21と、残りのIII族窒化物基板22と、に分離する。こうして、異組成基板10上に接合膜30を介在させてIII族窒化物層21が貼り合わされた複合基板2が得られる。
(Group III nitride substrate separation process)
Next, referring to (C1) and (C2) in FIG. 13, by applying heat or stress to bonding substrate 1, group III nitride substrate 20 is bonded to different composition substrate 10 in ion implantation region 20i. The group III nitride layer 21 and the remaining group III nitride substrate 22 are separated. In this way, the composite substrate 2 is obtained in which the group III nitride layer 21 is bonded to the different composition substrate 10 with the bonding film 30 interposed therebetween.

(III族窒化物タイルへの分離工程)
次に、図13の(C3)を参照して、複合基板2のIII族窒化物層21の一部を除去すること(除去部分21d)により、異組成基板10上に接合膜30の複数の凸部30pを介在させて複数のIII族窒化物タイル21pが貼り合わされた複合基板2Dが得られる。ここで、III族窒化物層21の一部を除去する方法は、特に制限はなく、スクライバで除去する方法、レーザで除去する方法、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれかで除去する方法などが好適に挙げられる。
(Separation process to group III nitride tile)
Next, referring to (C3) of FIG. 13, by removing a part of the group III nitride layer 21 of the composite substrate 2 (removed portion 21d), a plurality of bonding films 30 on the different composition substrate 10 are removed. A composite substrate 2D is obtained in which a plurality of group III nitride tiles 21p are bonded together with convex portions 30p interposed. Here, the method of removing a part of the group III nitride layer 21 is not particularly limited, and a method of removing with a scriber, a method of removing with a laser, a method of removing with any of dry etching and wet etching, etc. are preferable. It is mentioned in.

[複合ウエハ]
{実施形態5}
図2を参照して、本発明にかかる複合ウエハの一実施形態は、実施形態1の複合基板2Dと、複合基板2DのIII族窒化物層21上に形成されたIII族窒化物エピタキシャル層40と、を含む。本実施形態の複合ウエハ3Dにおいては、III族窒化物層21の互いに分離している複数のIII族窒化物タイル21p上に複数のIII族窒化物エピタキシャルタイル40pがそれぞれ形成され、これらのIII族窒化物エピタキシャルタイル40pによりIII族窒化物エピタキシャル層40が構成されている。このため、複合ウエハ3Dは、結晶性の高いIII族窒化物エピタキシャルタイル40pおよびIII族窒化物エピタキシャル層40を有する。また、複合ウエハ3Dの反りおよびクラックの発生を防止する観点から、III族窒化物エピタキシャルタイル40pは互いに分離していることが好ましい。
[Composite wafer]
{Embodiment 5}
Referring to FIG. 2, an embodiment of a composite wafer according to the present invention includes a composite substrate 2D of Embodiment 1 and a group III nitride epitaxial layer 40 formed on a group III nitride layer 21 of the composite substrate 2D. And including. In the composite wafer 3D of the present embodiment, a plurality of group III nitride epitaxial tiles 40p are respectively formed on a plurality of group III nitride tiles 21p of the group III nitride layer 21 that are separated from each other. The group III nitride epitaxial layer 40 is constituted by the nitride epitaxial tile 40p. For this reason, the composite wafer 3D has a group III nitride epitaxial tile 40p and a group III nitride epitaxial layer 40 with high crystallinity. In addition, from the viewpoint of preventing warping and cracking of the composite wafer 3D, the group III nitride epitaxial tile 40p is preferably separated from each other.

本実施形態の複合ウエハ3Dにおいて、複合基板2DにおけるIII族窒化物層21(互いに分離した複数のIII族窒化物タイル21p)上に、III族窒化物エピタキシャル層40を形成する方法は、特に制限はないが、結晶性の高いIII族窒化物エピタキシャル層40を成長させる観点から、MOVPE(有機金属気相成長)法、MBE(分子線成長)法、HVPE(ハイドライド気相成長)法、昇華法などの気相法、フラックス法、高窒素圧溶液法などの液相法などが好適に挙げられる。   In the composite wafer 3D of the present embodiment, the method of forming the group III nitride epitaxial layer 40 on the group III nitride layer 21 (a plurality of group III nitride tiles 21p separated from each other) in the composite substrate 2D is particularly limited. However, from the viewpoint of growing a highly crystalline group III nitride epitaxial layer 40, MOVPE (metal organic chemical vapor deposition) method, MBE (molecular beam growth) method, HVPE (hydride vapor phase epitaxy) method, sublimation method A liquid phase method such as a gas phase method such as a flux method, a high nitrogen pressure solution method, or the like is preferable.

(実施例1)
1.III族窒化物基板におけるイオン注入領域の形成
図11の(B1)を参照して、HVPE法により形成した直径2インチ(5.08cm)で厚さ500μmの2つの主面が(0001)面(Ga原子表面)および(000−1)面(N原子表面)であるGaN基板(III族窒化物基板20)を準備し、そのGaN基板の1つの主面であるN原子表面上にプラズマCVD法により厚さ100nmのSiO2層(接合層32)を形成した。
Example 1
1. Formation of Ion Implantation Region in Group III Nitride Substrate With reference to FIG. 11B1, two main surfaces having a diameter of 2 inches (5.08 cm) and a thickness of 500 μm formed by the HVPE method are (0001) planes ( A GaN substrate (group III nitride substrate 20) having a (Ga atom surface) and (000-1) plane (N atom surface) is prepared, and plasma CVD is performed on the N atom surface, which is one main surface of the GaN substrate. Thus, a SiO 2 layer (bonding layer 32) having a thickness of 100 nm was formed.

次いで、図11の(B2)を参照して、GaN基板(III族窒化物基板20)のN原子表面上のSiO2層(接合層32)側から、GaN基板のN原子表面から約200nmの深さの領域に、水素イオン(イオンI)を注入した。水素イオンの注入条件は、加速電圧が50keV、ドーズ量が7×1017cm-2であった。 Next, referring to FIG. 11B2, from the SiO 2 layer (bonding layer 32) side on the N atom surface of the GaN substrate (Group III nitride substrate 20), about 200 nm from the N atom surface of the GaN substrate. Hydrogen ions (ion I) were implanted into the depth region. The hydrogen ion implantation conditions were an acceleration voltage of 50 keV and a dose of 7 × 10 17 cm −2 .

2.異組成基板における凸部の形成
図11の(A1)を参照して、直径2インチ(5.08cm)で厚さが500μmの1つの主面が(0001)面であるサファイア基板(異組成基板10)を準備し、そのサファイア基板のその主面((0001)面)上に、プラズマCVD法により厚さ100nmのSiO2層(接合層31)を形成した。
2. Protrusion Formation in Different Composition Substrate Referring to FIG. 11A1, a sapphire substrate (different composition substrate) having a diameter of 2 inches (5.08 cm) and a thickness of 500 μm and one main surface being a (0001) plane. 10) was prepared, and an SiO 2 layer (bonding layer 31) having a thickness of 100 nm was formed on the main surface ((0001) surface) of the sapphire substrate by plasma CVD.

次いで、図11の(A2)を参照して、スクライブにより、サファイア基板(異組成基板10)上に形成させたSiO2層(接合層31)の一部を除去することにより、一辺が800μmの正三角形の平面形状を有する凸部31pが、幅20μmの溝状の除去部分31dの距離Dの間隔をあけて、図3に示すような平面充填をするように配置させた。 Next, referring to (A2) of FIG. 11, by removing a part of the SiO 2 layer (bonding layer 31) formed on the sapphire substrate (different composition substrate 10) by scribing, one side is 800 μm. The convex portions 31p having a regular triangular planar shape are arranged so as to perform planar filling as shown in FIG. 3 with an interval of a distance D between the groove-shaped removed portions 31d having a width of 20 μm.

3.III族窒化物基板と異組成基板との貼り合わせ
次に、図11の(C1)を参照して、GaN基板(III族窒化物基板20)のイオン注入領域20iが形成された側の主面(N原子表面)に形成されたSiO2層(接合層32)と、サファイア基板(異組成基板10)の主面上に形成されたSiO2層(接合層31)の凸部31pとを、表面活性化法により、貼り合わせることにより、SiO2層(接合層32)とSiO2層(接合層31)の凸部31pとが一体化して接合膜30が形成され、サファイア基板(異組成基板10)とGaN基板(III族窒化物基板20)とが接合膜30を介在させて貼り合わされた接合基板1DAが得られた。得られた接合基板1DAにおける接合膜30には、接合層31の除去部分31dによる空隙が形成されていた。
3. Bonding of Group III Nitride Substrate and Different Composition Substrate Next, referring to FIG. 11 (C1), the main surface of the GaN substrate (Group III nitride substrate 20) on which the ion implantation region 20i is formed The SiO 2 layer (bonding layer 32) formed on the (N atom surface) and the convex portion 31p of the SiO 2 layer (bonding layer 31) formed on the main surface of the sapphire substrate (different composition substrate 10), By bonding by the surface activation method, the SiO 2 layer (bonding layer 32) and the convex portion 31p of the SiO 2 layer (bonding layer 31) are integrated to form the bonding film 30, and the sapphire substrate (different composition substrate) 10) and the GaN substrate (III-nitride substrate 20) were bonded to each other with the bonding film 30 interposed therebetween to obtain a bonded substrate 1DA. In the bonding film 30 of the obtained bonding substrate 1DA, a gap due to the removed portion 31d of the bonding layer 31 was formed.

4.III族窒化物基板の分離
次に、図11の(C2)を参照して、接合基板1DAに応力を加えることにより、GaN基板(III族窒化物基板20)をイオン注入領域20iで、サファイア基板(異組成基板10)に形成された接合膜30に貼り合わされたGaN層(III族窒化物層21)と、残りのGaN基板(残りのIII族窒化物基板22)とに分離した。こうして、サファイア基板(異組成基板10)上に厚さ200nmの接合膜30の複数の凸部30pを介在させて、厚さ200nmのGaN層(III族窒化物層21)の複数のGaNタイル(III族窒化物タイル)が貼り合わされた複合基板2Dが得られた。
4). Separation of Group III Nitride Substrate Next, referring to (C2) of FIG. 11, by applying stress to the bonding substrate 1DA, the GaN substrate (Group III nitride substrate 20) is replaced with the sapphire substrate in the ion implantation region 20i. The GaN layer (III nitride layer 21) bonded to the bonding film 30 formed on the (different composition substrate 10) and the remaining GaN substrate (remaining group III nitride substrate 22) were separated. In this way, a plurality of GaN tiles of a GaN layer (group III nitride layer 21) having a thickness of 200 nm are interposed on the sapphire substrate (different composition substrate 10) by interposing a plurality of protrusions 30p of the bonding film 30 having a thickness of 200 nm. A composite substrate 2D having a group III nitride tile) bonded thereto was obtained.

5.III族窒化物エピタキシャル層の成長
図2を参照して、上記で得られた複合基板2DのGaN層(III族窒化物層21)の複数のGaNタイル(III族窒化物タイル)上に、MOVPE法により、厚さ5μmのGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)を成長させた。成長されたGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)は、GaN層(III族窒化物層21)の複数のGaNタイル(III族窒化物タイル21p)にそれぞれ成長した複数のGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)に分離しており、いずれのGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)においても反りおよびクラックは発生しなかった。
5. Growth of Group III Nitride Epitaxial Layer Referring to FIG. 2, on the plurality of GaN tiles (Group III nitride tiles) of the GaN layer (Group III nitride layer 21) of the composite substrate 2D obtained above, MOVPE A GaN epitaxial layer (group III nitride epitaxial layer 40) having a thickness of 5 μm was grown by the method. The grown GaN epitaxial layer (Group III nitride epitaxial layer 40) is a plurality of GaN epitaxial tiles (Group III nitride tile 21p) grown on the plurality of GaN tiles (Group III nitride tile 21p), respectively. Group III nitride epitaxial tiles 40p) were separated, and no warpage or cracks occurred in any of the GaN epitaxial tiles (Group III nitride epitaxial tiles 40p).

(実施例2)
サファイア基板(異組成基板10)における凸部31pの形成において、一辺が800μmの正六角形の平面形状を有する凸部31pが、幅20μmの溝状の除去部分31dの距離Dの間隔をあけて、図4に示すような平面充填をするように配置させたこと以外は、実施例1と同様にして、複合基板2Dを作製し、複合基板2D上にGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)を成長させた。成長されたGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)は、GaN層(III族窒化物層21)の複数のGaNタイル(III族窒化物タイル21p)にそれぞれ成長した複数のGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)に分離しており、いずれのGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)においても反りおよびクラックは発生しなかった。
(Example 2)
In the formation of the convex portion 31p in the sapphire substrate (different composition substrate 10), the convex portion 31p having a regular hexagonal planar shape with a side of 800 μm is spaced apart by a distance D of the groove-shaped removal portion 31d having a width of 20 μm. A composite substrate 2D is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the planar filling as shown in FIG. 4 is performed, and a GaN epitaxial layer (a group III nitride epitaxial layer 40 is formed on the composite substrate 2D. ). The grown GaN epitaxial layer (Group III nitride epitaxial layer 40) is a plurality of GaN epitaxial tiles (Group III nitride tile 21p) grown on the plurality of GaN tiles (Group III nitride tile 21p), respectively. Group III nitride epitaxial tiles 40p) were separated, and no warpage or cracks occurred in any of the GaN epitaxial tiles (Group III nitride epitaxial tiles 40p).

(実施例3)
サファイア基板(異組成基板10)における凸部31pの形成において、一辺が800μmの正四角形の平面形状を有する凸部31pが、幅20μmの溝状の除去部分31dの距離Dの間隔をあけて、図9に示すような平面充填をするように配置させたこと以外は、実施例1と同様にして、複合基板2Dを作製し、複合基板2D上にGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)を成長させた。成長されたGaNエピタキシャル層(III族窒化物エピタキシャル層40)は、GaN層(III族窒化物層21)の複数のGaNタイル(III族窒化物タイル21p)にそれぞれ成長した複数のGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)に分離しており、いずれのGaNエピタキシャルタイル(III族窒化物エピタキシャルタイル40p)においても反りおよびクラックは発生しなかった。
(Example 3)
In the formation of the convex portion 31p in the sapphire substrate (different composition substrate 10), the convex portion 31p having a regular square planar shape with a side of 800 μm is spaced apart by a distance D between the groove-shaped removed portions 31d having a width of 20 μm. A composite substrate 2D is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the planar filling as shown in FIG. 9 is performed, and a GaN epitaxial layer (a group III nitride epitaxial layer 40 is formed on the composite substrate 2D. ). The grown GaN epitaxial layer (Group III nitride epitaxial layer 40) is a plurality of GaN epitaxial tiles (Group III nitride tile 21p) grown on the plurality of GaN tiles (Group III nitride tile 21p), respectively. Group III nitride epitaxial tiles 40p) were separated, and no warpage or cracks occurred in any of the GaN epitaxial tiles (Group III nitride epitaxial tiles 40p).

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,1DA,1DB 接合基板、2,2D 複合基板、3D 複合ウエハ、10 異組成基板、20 III族窒化物基板、20i イオン注入領域、21 III族窒化物層、21d,31d,32d 除去部分、21p,21q,21r III族窒化物タイル、30 接合膜、30p,31p,32p 凸部、31,32 接合層、40 III族窒化物エピタキシャル層、40p III族窒化物エピタキシャルタイル。   1,1DA, 1DB bonded substrate, 2,2D composite substrate, 3D composite wafer, 10 different composition substrate, 20 group III nitride substrate, 20i ion implantation region, 21 group III nitride layer, 21d, 31d, 32d removed portion, 21p, 21q, 21r Group III nitride tile, 30 junction film, 30p, 31p, 32p convex portion, 31, 32 junction layer, 40 group III nitride epitaxial layer, 40p group III nitride epitaxial tile.

Claims (7)

III族窒化物以外の化学組成を有する異組成基板と、前記異組成基板に貼り合わされたIII族窒化物層と、含み、
前記III族窒化物層は、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数のIII族窒化物タイルに分離している複合基板。
A different composition substrate having a chemical composition other than the group III nitride, and a group III nitride layer bonded to the different composition substrate,
The group III nitride layer is a composite substrate that is separated into a plurality of group III nitride tiles having at least one type of planar shape capable of plane filling.
前記III族窒化物タイルが有する前記平面形状は、縞形状、三角形状、四角形状および六角形状からなる群から選ばれる少なくとも1種類である請求項1に記載の複合基板。   2. The composite substrate according to claim 1, wherein the planar shape of the group III nitride tile is at least one selected from the group consisting of a striped shape, a triangular shape, a quadrangular shape, and a hexagonal shape. 前記III族窒化物タイルの最長辺の長さが2000μm以下である請求項1または請求項2に記載の複合基板。   3. The composite substrate according to claim 1, wherein a length of a longest side of the group III nitride tile is 2000 μm or less. 前記III族窒化物タイルの転位密度が1×107cm-2以下である請求項1から請求項3のいずれかに記載の複合基板。 4. The composite substrate according to claim 1, wherein the group III nitride tile has a dislocation density of 1 × 10 7 cm −2 or less. 請求項1に記載の複合基板と、前記複合基板の前記III族窒化物層上に形成されたIII族窒化物エピタキシャル層と、を含む複合ウエハ。   A composite wafer comprising the composite substrate according to claim 1 and a group III nitride epitaxial layer formed on the group III nitride layer of the composite substrate. 請求項1に記載の複合基板の製造方法であって、
III族窒化物基板の一方の主面側にイオン注入領域を形成する工程と、
前記異組成基板の一方の主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部を形成する工程と、
前記III族窒化物基板の前記イオン注入領域が形成された側の主面と、前記異組成基板の前記凸部が形成された主面と、を貼り合わせる工程と、
前記III族窒化物基板を前記イオン注入領域で、前記異組成基板に貼り合わされた前記III族窒化物層と、残りのIII族窒化物基板と、に分離する工程と、を含む複合基板の製造方法。
A method for producing a composite substrate according to claim 1,
Forming an ion implantation region on one main surface side of the group III nitride substrate;
Forming a plurality of convex portions having at least one planar shape capable of planar filling on one main surface side of the different composition substrate;
Bonding the main surface of the group III nitride substrate on which the ion-implanted region is formed and the main surface of the different composition substrate on which the convex portions are formed;
Separating the group III nitride substrate into the group III nitride layer bonded to the different composition substrate and the remaining group III nitride substrate in the ion implantation region, and manufacturing a composite substrate Method.
請求項1に記載の複合基板の製造方法であって、
III族窒化物基板の一方の主面側にイオン注入領域を形成する工程と、
前記III族窒化物基板の前記イオン注入領域が形成された主面側に、平面充填が可能な少なくとも1種類の平面形状を有する複数の凸部を形成する工程と、
前記III族窒化物基板の前記イオン注入領域が形成された側の前記凸部が形成された主面と、前記異組成基板の一方の主面と、を貼り合わせる工程と、
前記III族窒化物基板を前記イオン注入領域で、前記異組成基板に貼り合わされた前記III族窒化物層と、残りのIII族窒化物基板と、に分離する工程と、を含む複合基板の製造方法。
A method for producing a composite substrate according to claim 1,
Forming an ion implantation region on one main surface side of the group III nitride substrate;
Forming a plurality of convex portions having at least one planar shape capable of planar filling on a main surface side of the group III nitride substrate where the ion implantation region is formed;
Bonding the main surface on which the convex portion on the side where the ion-implanted region of the III-nitride substrate is formed and one main surface of the different composition substrate; and
Separating the group III nitride substrate into the group III nitride layer bonded to the different composition substrate and the remaining group III nitride substrate in the ion implantation region, and manufacturing a composite substrate Method.
JP2011165654A 2011-07-28 2011-07-28 Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer Pending JP2013030617A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011165654A JP2013030617A (en) 2011-07-28 2011-07-28 Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011165654A JP2013030617A (en) 2011-07-28 2011-07-28 Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013030617A true JP2013030617A (en) 2013-02-07

Family

ID=47787385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011165654A Pending JP2013030617A (en) 2011-07-28 2011-07-28 Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013030617A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017077962A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 住友電気工業株式会社 Laminate
WO2017077961A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate, light emitting element and method for manufacturing light emitting element
JP2017100936A (en) * 2015-11-25 2017-06-08 株式会社サイオクス Crystal growth substrate, nitride crystal substrate, and method of manufacturing nitride crystal substrate
JP2018090444A (en) * 2016-12-02 2018-06-14 株式会社サイオクス Production method for nitride crystal substrate, and substrate for growing crystal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080006849A1 (en) * 2006-06-07 2008-01-10 Industrial Technology Research Institute Fabricating method of nitride semiconductor substrate and composite material substrate
JP2008010766A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Sumitomo Electric Ind Ltd GaN thin film bonded substrate and manufacturing method thereof, and GaN-based semiconductor device and manufacturing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080006849A1 (en) * 2006-06-07 2008-01-10 Industrial Technology Research Institute Fabricating method of nitride semiconductor substrate and composite material substrate
JP2008010766A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Sumitomo Electric Ind Ltd GaN thin film bonded substrate and manufacturing method thereof, and GaN-based semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017077962A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 住友電気工業株式会社 Laminate
WO2017077961A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate, light emitting element and method for manufacturing light emitting element
JP2017092082A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate, light emitting device, and method for manufacturing light emitting device
JP2017088419A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 住友電気工業株式会社 Laminate
US20170338376A1 (en) * 2015-11-02 2017-11-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Layered body
JP2017100936A (en) * 2015-11-25 2017-06-08 株式会社サイオクス Crystal growth substrate, nitride crystal substrate, and method of manufacturing nitride crystal substrate
JP2018090444A (en) * 2016-12-02 2018-06-14 株式会社サイオクス Production method for nitride crystal substrate, and substrate for growing crystal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101495581B1 (en) Single crystal substrate with multilayer film, production method for single crystal substrate with multilayer film, and device production method
CN101207174B (en) Nitride semiconductor substrate and manufacturing method thereof
CN103872201B (en) Epitaxy wafer, manufacture epitaxy wafer method and separating base plate method
US8912551B2 (en) Substrate assembly for crystal growth and fabricating method for light emitting device using the same
EP2472609A1 (en) Template, method for manufacturing the template and method for manufacturing vertical type nitride-based semiconductor light emitting device using the template
KR101428247B1 (en) Method for manufacturing semiconductor light emitting element
JP2017119624A (en) Semiconductor device substrate
JPWO2011108706A1 (en) Single crystal substrate, method for manufacturing single crystal substrate, method for manufacturing single crystal substrate with multilayer film, and device manufacturing method
JP2015018960A (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR101926609B1 (en) Gallium nitride based semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2013030617A (en) Composite substrate and manufacturing method therefor, and composite wafer
EP2634294A1 (en) Method for manufacturing optical element
JP2013247362A (en) Method for manufacturing thin film bonded substrate for semiconductor element
CN101565854A (en) Freestanding III-nitride single-crystal substrate and method of manufacturing semiconductor device utilizing the substrate
KR101209487B1 (en) Semiconductor Light Emitting Device and Method for Manufacturing Thereof
KR20160117012A (en) Uv light emitting device
CN102810610A (en) Nitride semiconductor light emitting element and method for manufacturing the same
JP2019052057A (en) COMPOSITE SUBSTRATE, COMPOSITE SUBSTRATE WITH GROUP III NITRIDE CRYSTAL, AND METHOD FOR PRODUCING GROUP III NITRIDE CRYSTAL
JP2012033729A (en) Semiconductor layer bonded substrate manufacturing method and light-emitting device
JP2010199316A (en) Method of manufacturing substrate, and substrate
CN102064098B (en) Growing III-V compound semiconductor from trench filled with intermediate layer
TW201445765A (en) Composite substrate, method of manufacturing semiconductor wafer using composite substrate, and supporting substrate for composite substrate
JP7811397B2 (en) GaN-on-Si epiwafer with strain-decoupled substack
JP2016058512A (en) Epilayer-attached GaN film composite substrate and manufacturing method thereof
JP2013082628A (en) Methods for producing group iii nitride crystal, group iii nitride crystal substrate, and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150602