半導體用複合基板的操作基板的製作方法

2023-05-28 03:38:41

半導體用複合基板的操作基板的製作方法
【專利摘要】半導體用複合基板包括操作基板(11)、以及在操作基板(11)的表面直接或介由接合層鍵合的施主基板。操作基板(11)由絕緣性多晶材料形成，操作基板(11)的表面(15)的微觀表面的中心線平均粗糙度Ra為5nm以下，操作基板的表面形成有凹部(6)。
【專利說明】半導體用複合基板的操作基板

【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體用複合基板的操作基板。

【背景技術】
[0002] 以往，將被稱為石英上矽（SOQ)、玻璃上矽（SOG)、藍寶石上矽（SOS)的操作基板、 由透明?絕緣基板構成的S0I，或GaN、ZnO、金剛石、AlN等的透明寬能隙半導體鍵合至矽等 的施主基板中，得到貼合晶片是已知的。從操作基板的絕緣性?透明性，期待將SOQ、S0G、 SOS等應用於投影機、高頻裝置等中。且期待將寬能隙半導體薄膜與操作基板複合化得到的 貼合晶片應用於高性能雷射和功率器件等中。
[0003] 這樣的半導體集成電路用複合基板由操作基板、施主基板構成，一般操作基板和 施主基板由單晶材料構成。以往，在底座基板上通過外延生長形成矽層的方法是主流，但近 年來已研發出直接鍵合形成的方法，從而改善半導體裝置的性能。（專利文獻1、2、3)S卩，這 樣的操作基板和施主基板介由接合層和粘合層鍵合，或直接鍵合。此外，隨著鍵合技術的進 步，也提出了石英、玻璃、氧化鋁的藍寶石以外的各種材質構成的操作基板。（專利文獻4、 5、6、7)。
[0004] 現有技術文獻
[0005](專利文獻1)日本專利特開平08-512432
[0006](專利文獻2)日本專利特開2003-224042
[0007](專利文獻3)日本專利特開2010-278341
[0008](專利文獻 4)W0 2〇10/128666Al
[0009](專利文獻5)日本專利特開平05-160240
[0010](專利文獻6)日本專利特開平05-160240
[0011](專利文獻7)日本專利特開2008-288556


【發明內容】

[0012] 為了儘可能使與施主基板鍵合用的操作基板的分子間力所產生的鍵合力最大化， 通過CMP等進行高精度研磨，使其Ra值為5nm以下是最好的。
[0013] 然而，完成該操作後的複合基板在各種半導體工藝的過程中，有時會被暴露於近 l〇〇〇°C的溫度環境下。因此，當功能層和支撐基板以及接合層為不同的材料時，會由於各種 材料的熱膨脹差而產生基板剝離等的問題。為此，為使分子間力所產生的鍵合力最大化、最 好是保持操作基板表面的Ra值低的同時，能夠承受鍵合後的高溫工藝的熱應力。
[0014] 本發明的課題在於提供一種可以與施主基板鍵合、且對鍵合後的高溫工藝的熱應 力具有高耐久性的半導體用複合基板的操作基板。
[0015] 本發明的半導體用複合基板的操作基板，操作基板由絕緣性多晶材料形成，操作 基板表面的微觀表面的中心線平均粗糙度Ra為5nm以下，操作基板表面形成有凹部。
[0016] 此外，本發明的半導體用複合基板的操作基板，含所述操作基板以及與操作基板 的所述表面直接鍵合或介由接合層鍵合的施主基板。
[0017] 操作基板為藍寶石基板時，其表面可以是非常平滑的，但鍵合後的複合基板經過 高溫處理後，由於操作基板與施主基板之間的熱膨脹差異，容易產生裂紋和剝離。
[0018] 因此，本發明人的操作基板由多晶材料形成。這裡，多晶材料具有多個微細顆粒粘 結而成的微細結構。本發明人在這樣的多晶材料成型後，在其表面通過適當的精密研磨加 工，使Ra足夠小的同時，通過在表面相鄰的晶粒之間，使微細晶粒的脫落或積極利用結晶 內部存在的氣泡，得到殘留微細凹部的結構。
[0019] 這樣，通過使晶粒的表面在微觀觀察時是光滑的，從而可以與施主基板鍵合。與此 同時，通過在操作基板表面形成微細凹部相鄰的晶粒間殘留的微細結構，在該凹部中填充 接合層和粘合層，可預期有很強的錨定效應，可以防止由於熱膨脹差產生的裂紋和剝離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖I(a)為多晶材料的加工工序示意圖，圖I(b)為本發明的操作基板的表面狀態 的示意圖。
[0021] 圖2為本發明的操作基板的表面的照片。
[0022] 圖3 (a)表不多晶材料組成的空白基板12,圖3 (b)表不對空白基板12進行精密研 磨加工得到的基材1，圖3(C)表示進一步研磨加工基材1得到的操作基板11，圖3(d)表示 操作基板11上介由接合層16鍵合施主基板17得到的複合基板20A，圖3 (e)表示在操作基 板11上直接鍵合施主基板17得到的複合基板20B。
[0023] 圖4(a)表示在操作基板11上介由接合層16鍵合施主基板17得到的複合基板 20A的微細結構的示意圖，圖4(b)表示操作基板11上直接鍵合施主基板17得到的複合基 板20B微細結構的示意圖。
[0024] 圖5(a)、（b)、（C)分別表示凹部的平面形狀的示例圖。
[0025] 圖6表示操作基板的表面形成的凹部的深度的分布圖。
[0026] 圖7表示操作基板的表面形成的凹部的直徑的分布圖。

【具體實施方式】
[0027] 本發明的實施方式
[0028] 以下，適當參照附圖，進一步對本發明進行說明。
[0029] 首先，如圖3(a)所示，準備多晶材料構成的空白基板12。空白基板12的表面12a、 12b可以是磨削麵，也可以是燒制面（燒制後未加工面）。
[0030] 多晶材料具有多個微細顆粒粘結而成的微細結構。多晶材料如圖I(a)所示，由晶 粒3無規則排列構成。通過對空白基片12的表面12a進行精密研磨加工，各晶粒3沿著平 面切削，分別具有平坦面的、研磨後的晶粒2露出表面。這種研磨後的晶粒2的表面平滑。
[0031] 此處，基材1的表面5殘留的晶粒2之間殘留凹部，此時，在凹部中殘留大部分被 研磨消失的微細顆粒4。然後，對該基材1的表面5進一步精密研磨，當晶粒2的露出面的 表面中心線平均粗糙度Ra進一步增加時，殘留在這些晶界的微細顆粒4脫落，成功殘留凹 部6 (圖I(b)、圖3 (c))。基材1的表面5上殘存的各個晶體的邊緣部分，由於顆粒4小，與 其它晶粒的密合性弱，通過進一步研磨能夠容易地除去。這樣不進行圖案化等處理能夠形 成大量表面凹部。此外通過使材料的晶粒尺寸為15μm以上，晶體內部容易產生氣泡，可以 在研磨加工後的表面形成凹部。
[0032]S卩，通過除去殘留晶粒形成凹部時，晶粒間的晶界上可以形成凹部。此外，由控制 晶粒尺寸產生的氣泡形成凹部時，由於晶粒內部存在氣泡，可以在研磨後的表面上於晶粒 內形成凹部。
[0033] 這樣得到的操作基板11中，表面15的微觀表面的中心線平均粗糙度Ra為5nm以 下，由操作基板表面的晶粒4的脫落引起的凹部6沿著相鄰的晶粒2的晶界形成。
[0034] 圖1(b)的示意圖所示的表面用圖2的照片表示。圖2的照片中，暗的部分是顆粒 2的露出面2a，細長的亮線表示晶界，圓凹痕表示凹部6。
[0035] 得到操作基板11之後，可以在操作基板11的表面15鍵合施主基板17。圖3(d) 和圖4(a)的例子中，在操作基板11的表面15上介由接合層16鍵合施主基板17。此時，由 於操作基板11的表面微觀觀察為平滑，可以提高與施主基板的鍵合強度。此外，還知道了 由於接合層16的材質如16a那樣進入凹部6內，可以起到一種錨定效應，從而能夠抑制由 於操作基板和施主基板之間的熱膨脹差異引起的剝離。
[0036] 此外，圖3(e)和圖4(b)的例子中，操作基板11的表面15上直接鍵合施主基板17。 此時，由於操作基板11的表面微觀觀察為平滑，可以提高其與施主基板的鍵合強度。另外， 還知道了由於施主基板的材質如17a那樣進入凹部6內，可以起到一種錨定效應，從而能夠 抑制由於操作基板和施主基板之間的熱膨脹差異引起的剝離。
[0037] 以下，對本發明的各個結構要素作進一步說明。
[0038](半導體用複合基板）
[0039] 本發明的複合基板可以用於投影機、高頻器件、高性能雷射、功率器件等的半導體 中，特別是半導體迴路基板中。
[0040] 複合基板包括本發明的操作基板和施主基板。
[0041] 對施主基板的材質無特別限定，優選從矽、氮化鋁、氮化鎵、氮化鋅以及金剛石組 成的群組中選擇，對施主基板的厚度無特別限定，通常的SEMI/JEIDA標準附近的厚度從操 作的關係來說處理簡單。
[0042] 施主基板具有上述材質，其表面也可以具有氧化膜。通過氧化膜進行離子注入時， 可以得到抑制注入離子的溝道效應的效果。氧化膜的厚度優選為50?500nm。具有氧化膜 的施主基板也屬於施主基板，沒有特別區分時，稱為施主基板。
[0043](操作基板）
[0044] 對操作基板的厚度無特別限定，通常的SEMI/JEIDA標準附近的厚度從操作的關 系來說處理簡單。
[0045] 操作基板的材質為多晶材料。對多晶材料無特別限定。優選從氧化矽、氧化鋁、氮 化鋁、碳化矽、氮化矽、賽隆和氮化鎵組成的群組中選擇。
[0046] 多晶材料的晶體粒徑優選5μm以上，這樣，容易抑制晶粒的脫落現象。晶體粒徑 過小時，脫粒顯著，凹部數變多，容易影響後面形成的半導體的特性。從這點來說，多晶材料 的晶體粒徑進一步優選15μm以上。
[0047] 此外，多晶材料的晶體粒徑優選200μm以下，這樣可以抑制凹部的直徑過大。
[0048] 另外，構成操作基板的多晶材料的相對密度從相對半導體的後處理的耐久性和防 止汙染的觀點，優選98 %以上，進一步優選99 %以上。
[0049](透光性氧化鋁陶瓷）
[0050] 作為多晶材料，特別優選使用透光性氧化鋁陶瓷。理由在於為得到非常緻密的燒 結體，即使凹部形成部分產生應力集中，操作基板的開裂和裂紋也難以出現。
[0051] 對透光性氧化鋁基板的成型方法無特別限定，可以為刮刀法、擠出法、凝膠澆鑄法 等任意的方法。特別優選基板通過凝膠澆鑄法製造。優選的實施方式中，澆注含陶瓷粉末、 分散介質以及膠凝劑的漿液，該漿液通過凝膠化得到成型體，並燒制該成型體。
[0052] 特別優選在純度99. 9%以上（優選99. 95%以上）的高純度氧化鋁粉末中添加 150?IOOOppm的助劑作為原料使用。作為這種高純度氧化鋁粉末，可以示例大明化學工業 株式會社製造的高純度氧化鋁粉末。
[0053] 作為所述助劑，優選氧化鎂，也可以示例ZrO2、Y2O3、La2O3、Sc2O3。
[0054] 優選的實施方式中，透光性氧化鋁基板中氧化鋁以外的雜質含量為0. 2質量％以 下，這樣可以抑制半導體汙染，本發明是特別有效的。
[0055] 對原料粉末的平均粒徑（一次粒徑）沒有特別的限制，考慮低溫燒制的緻密化，優 選0. 5μm以下，進一步優選0. 4μm以下，更進一步優選0. 4μm以下。進一步優選原料粉 末的平均粒徑為〇.3μπι以下。對該平均粒徑的下限沒有特別的限定。原料粉末的平均粒 徑可以通過利用SEM(掃描電子顯微鏡）直接觀察原料粉末來測定。
[0056] 此外，此處的平均粒徑是指SEM照片（倍率：Χ30000。任意的兩個視場）上不包括 二次凝集粒子的一次粒子的（最長軸線長度+最短軸線長度）/2的值的η= 500平均值。
[0057] 凝膠澆鑄法，可以示例以下方法。
[0058] (1)將無機粉末連同凝膠劑聚乙烯醇、環氧樹脂、酚醛樹脂等的預聚物與分散劑同 時分散在分散介質中，製成漿料，澆注後，通過交聯劑進行三維交聯凝膠化，從而固化漿料。
[0059] (2)通過使具有反應性官能團的有機分散介質與膠凝劑化學鍵合，固化漿料。
[0060] (操作基板表面的微細結構）
[0061] 本發明中，操作基板的表面的微觀表面的中心線平均粗糙度Ra為5nm以下。大於 該值時，由於分子間力，施主基板的鍵合強度降低。從本發明的觀點，進一步優選3nm以下， 最優選Inm以下。此外，其為通過原子力電子顯微鏡拍攝表面的各個晶粒2 (參照圖I(b)) 的露出面2a，通過後述的方法計算得到的數值。
[0062] 本發明中，由操作基板表面的晶粒脫落形成凹部。在形成多晶材料的晶粒2露出 表面的露出面2a間露出晶界，凹部6在該晶界生成。因此，凹部6不受微觀表面的中心線 平均粗糙度Ra的直接影響。
[0063] 操作基板表面凹部6的直徑，優選95 %以上數量的凹部分布在10μm以下，進一步 優選分布在8μm以下。凹部的數量的5%以上分布在直徑大於10μm時，表面的Ra值顯著 惡化，為導致分子間力鍵合強度降低的主要原因。
[0064] 且操作基板的接合面中凹部直徑的分布通過1000倍的雷射顯微鏡進行測定。具 體的，以能將凹部整體包括在內的最小圓的直徑為凹部直徑。測定視場為200μmX200μm， 通過測定該視場中含有的凹部直徑判斷。單個視場中含有的凹部的數量少時，觀察多個視 場，測定凹部的總數為100以上。
[0065] 另外，操作基板的接合面中凹部直徑的平均值優選為5μπι以下，進一步優選3μπι 以下。但操作基板的接合面中的凹部直徑的平均值通過上述方法測定其分布之後，算出其 直徑的平均值。
[0066] 如上，通過減小操作基板的接合面的凹部直徑，可以抑制施主基板的放熱特性和 操作基板的絕緣性產生的影響。
[0067] 此外，操作基板的接合面中的凹部直徑，優選凹部數量的95%以上分布在0. 5μm 以上。
[0068] 另外，操作基板的接合面中的凹部直徑的平均值優選LOym以上，進一步優選 1. 5μm以上。
[0069] 這樣，通過增大操作基板表面的凹部直徑，所述抑制由於熱膨脹差異產生剝離的 效果更顯著。進一步凹部直徑小於0. 5μm時，由於粘合層難以進入凹部，難以獲得錨定效 應。
[0070] 從這個觀點來說，從通過錨定效應增加粘合力的觀點，直徑0. 5μm以上的凹部的 密度優選為每Icm2的表面面積為50個以上，進一步優選為200個以上。此外，從抑制凹部 太多導致熱傳導惡化等對半導體產生影響的觀點，直徑〇. 5μm以上的凹部的密度優選為 每Icm2的表面面積為4500個以下，進一步優選為2000個以下。
[0071] 另外，操作基板表面的凹部的深度優選凹部數量的95%以上分布在Ιμπι以下。進 一步優選0. 6μm以下。凹部數量的5%以上分布在深度大於1μm時，粘合層難以進入凹部 內部，可能會導致熱傳導性能惡化。
[0072] 操作基板的接合面的凹部的深度分布通過幹涉儀（ZYG0社制NewView7100、物 鏡X50、變焦鏡XI)進行測定。具體的，觀察到的凹部的最深的值為該凹部的深度。觀察 視場為140μmX110μm，該視場中含有的凹部深度通過Rt值（PV值測定）測定判斷。單一 視場中含有的凹部數量少時，觀察多個視場，測定的凹部的總數為100以上。
[0073] 此外，操作基板的接合面的凹部深度的平均值優選0.8μπι以下，進一步優選 0· 5μm以下。
[0074] 如此，通過減小操作基板表面凹部的深度，可以抑制凹部周邊的應力集中導致的 操作基板的強度惡化。
[0075] 另，操作基板表面的凹部的深度優選凹部數量95%以上在0.05μm以下。
[0076] 另，操作基板的接合面的凹部的深度的平均值優選0.Iym以上，進一步優選 0· 2μm以上。
[0077] 這樣，通過增大操作基板表面的凹部的深度，本發明的效果更為顯著。
[0078] 俯視觀察時，操作基板的接合面的凹部的輪廓形狀相比帶角形狀，優選曲線為主 體的形狀。即，俯視觀察時，操作基板的接合面的凹部的輪廓形狀優選平滑曲線，優選無角 部。
[0079] 此處，"平滑的曲線"是數學上的定義。即，雖然連續曲線通常含有尖銳點（尖銳）， 不含這樣的尖銳點，整個長度可以進行微積分的連續曲線稱為"平滑曲線"。換言之，連續曲 線上的任意點可以進行微積分的曲線稱為"可微分曲線"或"平滑曲線"。
[0080] 凹部的輪廓含角部時，角部的應力集中容易產生裂紋等，可能導致基板強度惡化， 而凹部的輪廓為平滑的曲線時，可以抑制這種裂紋。
[0081] 作為這種平滑曲線的舉例，特別優選圓形和橢圓形。
[0082] 例如，圖5(a)例中，表面15形成的凹部6的輪廓6a為圓形或橢圓形。此夕卜，圖 5(b)例中，表面15形成的凹部6A的輪廓6a雖為平滑的曲線，但是異形。
[0083] 圖5 (c)例中，表面15形成的凹部6B的輪廓6a為多邊形，例如長方形，具有角部 6b〇
[0084] 具有上述光滑曲線形狀的輪廓的凹部可以通過對研磨加工時形成的脫粒面進行 CMP加工得到。
[0085] (操作基板的表面處理）
[0086] 通過研磨加工空白基板12,可以得到本發明的操作基板表面。作為這樣的研磨加 工，可以示例如下。
[0087] 首先，對空白基板的表面通過GC(綠色碳）進行研磨加工，得到基礎加工面。然後， 使用粒徑大的金剛石磨粒進行研磨加工。此時，金剛石研磨加工時，用粒徑1?6μm的粒 徑的金剛石磨粒進行中間加工，可以任意形成凹部。對這樣形成的中間加工面，使用膠體二 氧化矽等進行精加工，可以得到微觀面粗糙度5nm以下，且表面有效地形成凹部。
[0088](鍵合方式）
[0089] 此外，對鍵合時使用的技術無特別限定，例如可以通過表面活化直接鍵合，使用粘 合層的基板鍵合技術。
[0090] 直接鍵合中，優選使用通過界面活化低溫鍵合技術。可以在約KT6Pa的真空狀態 下通入Ar氣進行表面活化後，在常溫下使Si等單晶材料介由SiO2等的粘合層與多晶材料 鍵合。
[0091] 作為粘合層的舉例，除通過樹脂粘合以外，可以使用Si02、Al203、SiN。操作基板為 高純度氧化鋁時，優選將Al2O3的非晶膜作為其粘合膜。即，通過非晶層和多晶層的熱膨脹 係數的差異，可以期待提高操作基板上形成的非晶膜的錨定效應，以提高粘著強度。進一 步，非晶膜的表面通過CMP加工得到Ra<Inm左右的面，故可以期待通過與高平坦度基板 的分子間力來提高鍵合強度。這樣的非晶膜可以通過蒸鍍法、離子鍍法、CVD法這些公知的 成膜法形成。
[0092] 實施例
[0093] 為確認本發明的效果，製作使用透光性氧化鋁陶瓷的操作基板11。
[0094] 首先，製作透光性氧化鋁陶瓷製的空白基板12。
[0095] 具體的，混合以下成分，配製漿料。
[0096] (原料粉末）
[0097] ?比表面積3. 5?4. 5m2/g、平均一次粒徑0. 35?0. 45μm的α-氧化鋁粉末1〇〇 重量份
[0098] ·MgO(氧化鎂）0· 025重量份
[0099] ·ZrO2 (氧化鋯）0· 040重量份
[0100] ·Υ2〇3(三氧化二釔）0.0015重量份
[0101] (分散介質）
[0102] ?戊二酸二甲酯27重量份
[0103] ?乙二醇0.3重量份
[0104] (膠凝劑）
[0105] MDI樹脂4重量份
[0106] (分散劑）
[0107] 高分子表面活性劑3重量份
[0108] (催化劑）
[0109] N,N-二甲基氨基己醇0· 1重量份
[0110] 將上述的混合物組成的楽料在錯合金制的t旲具中，在室溫下鑄造成型之後，在室 溫下放置1小時。然後在40°C下放置30分鐘，進行固化後脫模。進一步，在室溫、然後在 90°C下分別放置2小時，得到板狀的粉末成型體。
[0111] 將得到的粉末成型體在大氣中，ll〇〇°C下預燒（初步燒制）後，在氫氣3 :氮氣1的 氣氛下，在1700?1800°C下進行燒制，然後在同樣條件下進行退火處理，得到多晶材料構 成的空白基板12。當希望氣泡顯著時，通過在燒制溫度1500?1700°C的條件下，1400°C? 燒制溫度之間進行迅速升溫（l〇〇(TC/小時以上），氣泡的排出差，可以使氣泡大量地滯留 在空白材料內部。
[0112] 製作的空白基板12進行高精度研磨加工。首先，通過綠色碳進行雙面研磨加工調 整形狀之後，通過金剛石漿料對表面12a進行單面研磨加工。金剛石的粒徑為3μm時，可 以容易地形成微細晶粒4和凹部6。為得到最終的面粗糙度，使用膠體二氧化矽進行CMP研 磨加工。這樣，得到具有圖1(b)以及圖2所示的表面形狀的操作基板11。
[0113] 對於得到的操作基板，對表面15的各個晶粒表面進行微觀觀察時的表面中心線 平均粗糙度的測定，結果是不足lnm。且測定通過以下方法進行。
[0114]各個晶粒表面的面粗糙度通過微觀觀察時，使用AFM(AtomicForceMicroscope： 原子力顯微鏡）在10μm視場範圍觀察表面形狀。
[0115] 另一方面，測定表面的脫粒或氣泡產生的表面凹凸形狀時，使用通過AEM廣視場 (>70μm視場範圍）測定表面形狀測定的RT值計量（PV值測量）。
[0116] 此外，對得到的操作基板，測定表面存在的直徑0. 5μm以上凹部的密度為500個 /cm2，且測定按照以下進行。
[0117] 測定表面存在的凹部的密度時，使用微分幹涉光學顯微鏡（500倍）與光纖燈從基 板的側面照射觀察。觀察視場為500μmX500μm，基板平面等間隔分為3X3的9點，各個 點為1個視場，算出測定結果的平均值。通過光纖燈照射基板側面能有效地清楚觀察表面 上形成的微細凹部。
[0118] 且基板表面的凹凸密度可以通過中間加工使用的金剛石漿料的粒徑的變化進行 控制。例如金剛石漿料的粒徑為1μm時，能夠確認顯著生成凹部密度為1000個/cm2。
[0119] 此外，測定得到的操作基板的接合面中存在的凹部的深度時，在IOOnm左右存在 峰值。且測定使用幹涉儀（140μmX110μm視場）測定RT值計量（PV值測定）。
[0120] 該凹部深度的分布如圖6所示。其結果是，凹部數量的95%的深度分布在0. 05μm 以上，或分布在1. 〇μm以下。另外，凹部深度的平均值為0. 3μm。
[0121] 另外，這些凹部的外形輪廓為圓形或橢圓形。其凹部的直徑分布如圖7所示。其 結果是，凹部數量的95%的直徑分布在0. 5μm以上，或分布在10μm以下。此外，凹部直徑 的平均值為2. 5μm。
[0122] 在得到的操作基板表面上形成作為與Si薄板（施主基板）的粘合層的SiO2層。 制膜方法使用等離子CVD法，制膜後進行CMP研磨（化學機械研磨），最終的SiO2層的膜 厚為100nm。其後，通過等離子體活化法將Si薄板（施主基板）和SiO2層直接鍵合，製作 Si-SiO2-操作基板構成的複合基板。其後，通過對Si層研磨加工進行薄板加工，使Si層的 厚度為500nm。
[0123] 對得到的複合基板在1000°C下進行30分鐘的熱處理的結果，確認鍵合狀態未發 生改變，裂紋、剝離等少，形成的微細孔能產生充分的錨定效應。
[0124] (實施例2?10)
[0125] 製作與實施例1同樣的凹部大小、深度、密度的複合基板，進行評價，結果如表1、 表2所示。
[0126] (比較例）
[0127] 為了比較無凹凸基板的貼合強度，作為操作基板，在Si基板上直接鍵合作為功能 層的LT(鉭酸鋰）製作複合基板。LT表面Ra:0. 5nm、PV值：2nm、得到無物理高低差的表 面。將該操作基板直接與Si構成的施主基板通過表面活化法鍵合貼合，通過研磨加工使其 膜厚為20μπι。得到的基板使用金剛石刀片切割加工，可以觀察到部分鍵合界面的剝離現 象。裂紋、剝離發生率如表2所示。
[0128] 表 1
[0129]

【權利要求】
1. 一種半導體用複合基板的操作基板，其特徵在於，所述操作基板由絕緣性多晶材料 形成，所述操作基板表面的微觀表面的中心線平均粗糙度Ra為5nm以下，所述表面形成有 凹部。
2. 根據權利要求1所述的操作基板，其特徵在於，直徑0. 5 y m以上的凹部的密度為每 lcm2所述表面中50個以上、4500個以下。
3. 根據權利要求1或2所述的操作基板，其特徵在於，所述凹部的深度的平均值為 0. lym 以上、0. 8iim 以下。
4. 根據權利要求1?3任一項所述的操作基板，其特徵在於，俯視所述操作基板的所述 表面時，所述凹部的外側輪廓為圓形或橢圓形。
5. 根據權利要求1?4任一項所述的操作基板，其特徵在於，所述凹部的直徑的平均值 為1 y m以上、5 u m以下。
6. 根據權利要求1?5任一項所述的操作基板，其特徵在於，所述絕緣性多晶材料由氧 化鋁、碳化矽、氮化鋁或氮化矽構成。
7. 根據權利要求6所述的操作基板，其特徵在於，所述絕緣性多晶材料為透光性氧化 鋁陶瓷。
8. -種半導體用複合基板，其特徵在於，包括權利要求1?7任一項所述的操作基板， 以及在所述操作基板的所述表面直接或介由接合層鍵合的施主基板。
9. 根據權利要求8所述的半導體用複合基板，其特徵在於，所述接合層由A1203構成。
【文檔編號】H01L21/02GK104364905SQ201480001476
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年3月26日 優先權日:2013年3月27日
【發明者】井出晃啟, 巖崎康範, 宮澤杉夫 申請人:日本礙子株式會社