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公開番号2025029771
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134583
出願日2023-08-22
発明の名称電子デバイスおよびその製造方法
出願人沖電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/02 20060101AFI20250228BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】機能部に反りが生じても、機能部を基板に良好に接合できるようにする。
【解決手段】電子デバイス(10)は、機能部(102)と、機能部(102)を支持する基板(130)と、機能部(102)の基板(130)側に成膜された電極としての第1の金属膜(110)と、基板(130)に形成され、第1の金属膜(110)が接合される第2の金属膜(140)とを有する。機能部(102)は、第1の金属膜(110)を介して基板(130)に対向する第1の面(102a)と、第1の面(102a)から当該第1の面(102a)の延在方向とは異なる方向に延在する第2の面(102b)とを有する。第1の金属膜(110)は、機能部(102)における第1の面(102a)から第2の面(102b)の一部にかけて成膜される。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
機能部と、
前記機能部を支持する基板と、
前記機能部の前記基板側に成膜された電極としての第１の金属膜と、
前記基板に形成され、前記第１の金属膜が接合される第２の金属膜と
を有し、
前記機能部は、
前記第１の金属膜を介して前記基板に対向する第１の面と、
前記第１の面から、前記第１の面の延在方向とは異なる方向に延在する第２の面と
を有し、
前記第１の金属膜は、前記機能部における前記第１の面から前記第２の面の一部にかけて成膜される
ことを特徴とする電子デバイス。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記機能部は、前記第１の面と平行な面内における大きさが、前記第１の面から離れるほど小さくなるように傾斜した傾斜面を有し、
前記第２の面は、前記傾斜面である
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記機能部は、
前記第１の面と前記第２の面とを有するコンタクト層と、
前記コンタクト層上に形成される少なくとも１層の半導体層と
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第１の金属膜は、複数の金属層を有し、
前記複数の金属層の各層は、より前記機能部に近い側の層を覆うように成膜されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記機能部は、前記基板に近い側から、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の部分の側面と前記第２の部分の側面とは、傾斜角度が異なる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１の金属膜は、Ａｌ層とＡｕ層とを有し、
前記Ａｌ層と前記Ａｕ層との間には、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏの少なくとも１つを含むメタルバリア層が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記第２の金属膜は、複数の金属層を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記機能部は、窒化物を含むエピタキシャル層である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項９】
第１の面と、前記第１の面から前記第１の面の延在方向と異なる方向に延在する第２の面とを有する機能部における前記第１の面と、前記第２の面の一部にかけて第１の金属膜を成膜し、
前記機能部に成膜された前記第１の金属膜と、基板に形成された第２の金属膜とを接合する
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記機能部は、前記基板としての第２の基板とは異なる第１の基板から分離された機能部であって、
前記第１の面は、前記機能部の前記第１の基板から分離された側の面である
ことを特徴とする請求項９に記載の電子デバイスの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子デバイスおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 5,800 文字）【背景技術】
【０００２】
成長基板上で圧電素子層または半導体層等の機能部（機能層）を成長させ、成長基板から剥離して、別の基板に接合する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５２６７６号公報（要約参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の技術では、機能部に反りが生じた場合に、機能部を基板に良好に接合することができない可能性があった。
【０００５】
本開示は、機能部に反りが生じた場合であっても、機能部を基板に良好に接合できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電子デバイスは、機能部と、機能部を支持する基板と、機能部の基板側に成膜された電極としての第１の金属膜と、基板に形成され、第１の金属膜が接合される第２の金属膜とを有する。機能部は、第１の金属膜を介して基板に対向する第１の面と、第１の面から、第１の面の延在方向とは異なる方向に延在する第２の面とを有する。第１の金属膜は、機能部における第１の面から第２の面の一部にかけて成膜される。
【０００７】
本開示の電子デバイスの製造方法は、第１の面と、第１の面から第１の面の延在方向と異なる方向に延在する第２の面とを有する機能部における第１の面と、第２の面の一部にかけて第１の金属膜を成膜し、機能部に成膜された第１の金属膜と、基板に形成された第２の金属膜とを接合する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、機能部に反りが生じた場合であっても、機能部に成膜された第１の金属膜と、基板に形成された第２の金属膜との接合により、機能部を基板に良好に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１の電子デバイスの製造方法に用いる成長基板を示す断面図（Ａ）、成長基板上に機能層を形成する工程を示す断面図（Ｂ）、並びに成長基板および機能層をパターニングする工程を示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態１の電子デバイスの製造方法において、成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ａ），（Ｂ）、およびエッチング工程の他の例を示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態１の電子デバイスの製造方法において、機能層を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ａ）、および機能層に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態１の電子デバイスの製造方法において、機能層と第１の金属膜とを拡大して示す断面図（Ａ）、および機能層の第１の面と第２の面との角度を示す模式図（Ｂ）である。
実施の形態１の電子デバイスの製造方法において、機能層をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、およびデバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態１の電子デバイスの製造方法において、機能層およびデバイス基板の金属膜同士を接合する工程を示す断面図（Ａ）、および機能層に電極層を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
比較例における機能層の剥がれの発生状態を示す模式図（Ａ），（Ｂ）、および、実施の形態１における機能層の剥がれの抑制効果を示す模式図（Ｃ），（Ｄ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法に用いる成長基板を示す断面図（Ａ）、成長基板上にバッファ層と機能部とを形成する工程を示す断面図（Ｂ）、並びに、成長基板、バッファ層および機能部をパターニングする工程を示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、機能部上にショットキー電極とフォトレジストとを形成する工程を示す断面図（Ａ）、およびショットキー電極をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ａ）、および機能部を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、バッファ層を除去する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部のｎ＋ＧａＮ層に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、第１の金属膜の成膜工程を示す断面図（Ａ）～（Ｅ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、およびデバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態２の電子デバイスの製造方法において、機能部およびデバイス基板の金属膜同士を接合する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、機能部上に絶縁層および配線層を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態３の電子デバイスの製造方法において、成長基板上にバッファ層および機能部を形成する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、成長基板、バッファ層および機能部をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態３の電子デバイスの製造方法において、成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ａ）、および機能部を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態３の電子デバイスの製造方法において、バッファ層を除去する工程を示す断面図（Ａ）、機能部に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ｂ）、および第１の金属膜を拡大して示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態３の電子デバイスの製造方法において、機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、およびデバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態３の電子デバイスの製造方法において、機能部およびデバイス基板の金属膜同士を接合する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、ｐ電極およびｎ電極を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、成長基板上にバッファ層および機能部を形成する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、成長基板、バッファ層および機能部をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ａ）、および機能部を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、バッファ層を除去する工程を示す断面図（Ａ）、機能部に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ｂ）、および第１の金属膜を拡大して示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、第１の金属膜の成膜工程の他の例を示す断面図（Ａ）～（Ｈ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、およびデバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、機能部およびデバイス基板の金属膜同士を接合させる工程を示す断面図（Ａ）、および機能部上に酸化膜を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、酸化膜に開口を形成する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部にトレンチを形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、トレンチ内に酸化膜をおよびフォトレジストを形成する工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストに開口を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、機能部のｐＧａＮ層を露出させる工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストに開口を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態４の電子デバイスの製造方法において、ソース電極およびゲート電極を形成する工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストを除去する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態５の電子デバイスの製造方法において、成長基板上にバッファ層および機能部を形成する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、成長基板、バッファ層および機能部をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態５の電子デバイスの製造方法において、機能部上にフォトレジストを形成する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部にトレンチを形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態５の電子デバイスの製造方法において、トレンチ内に酸化膜をおよびフォトレジストを形成する工程（Ａ）、および成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ｂ）を示す断面図である。
実施の形態５の電子デバイスの製造方法において、機能部を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ａ）、およびバッファ層を除去する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態５の電子デバイスの製造方法において、機能部に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ），（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、成長基板上にバッファ層および機能部を形成する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部に対する第１のパターニング工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、成長基板、バッファ層および機能部に対する第２のパターニング工程の第２段階を示す断面図（Ａ）、および成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、機能部を成長基板から分離する工程を示す断面図（Ａ）、およびバッファ層を除去する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、機能部に第１の金属膜を成膜する工程を示す断面図（Ａ）、および第１の金属膜を拡大して示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、および、デバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、機能部およびデバイス基板の金属膜同士を接合する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部上に酸化膜を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、酸化膜に開口を形成する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部にトレンチを形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、トレンチ内に酸化膜をおよびフォトレジストを形成する工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストに開口を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、機能部のｐＧａＮ層を露出させる工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストに開口を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態６の電子デバイスの製造方法において、ソース電極およびゲート電極を形成する工程を示す断面図（Ａ）、およびフォトレジストを除去する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、成長基板上にバッファ層および機能部を形成する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、成長基板、バッファ層および機能部をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、機能部上に酸化膜を形成する工程を示す断面図（Ａ）、並びに、機能部に溝部を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、機能部の溝部にｎ－ＧａＮ層を成長させる工程を示す断面図（Ａ）、および、絶縁膜に開口を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、機能部のｐ－ＧａＮ層にイオン注入する工程を示す断面図（Ａ）、および機能部上に酸化膜を形成する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、成長基板をエッチングする工程を示す断面図（Ａ）、および成長基板から機能部を分離する工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、バッファ層を除去する工程を示す断面図（Ａ）、機能部に第１の金属膜を形成する工程を示す断面図（Ｂ）、および第１の金属膜を拡大して示す断面図（Ｃ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、機能部をデバイス基板に転写する工程を示す断面図（Ａ）、およびデバイス基板上の第２の金属膜を拡大して示す工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、機能部に絶縁膜を形成する工程を示す断面図（Ａ）、および絶縁膜をパターニングする工程を示す断面図（Ｂ）である。
実施の形態７の電子デバイスの製造方法において、ソース電極およびゲート電極を形成する工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施の形態の電子デバイスとその製造方法について、図面を参照して説明する。電子デバイスは、例えば、圧電デバイス、光電変換デバイス、半導体デバイス等である。光電変換デバイスは、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）デバイス等である。半導体デバイスは、例えば、ショットキーバリアダイオード、電界効果トランジスタ等である。
（【００１１】以降は省略されています）

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