(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の第１の表面に、第１の接合材を形成し、
前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、
前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、
第２の基板の第２の表面に、第２の接合材を形成し、
前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間が真空に保たれた状態で、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを、前記くぼみを除く領域において接合し、
前記第１の接合材と前記第２の接合材とが接合された状態の複合基板を、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを溶解させるための溶解液に浸漬させる、
複合基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板の製造方法であり、
前記第１の接合材と前記第２の接合材との接合は、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを酸素プラズマを用いて活性化させた後で行われる、
複合基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の複合基板の製造方法であり、
前記第１の接合材と前記第２の接合材との接合は、真空環境下において前記第１の接合材と前記第２の接合材とをイオンビームを用いて活性化させた後で行われる、
複合基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１つに記載の複合基板の製造方法であり、
前記溶解液は、フッ酸水溶液である、
複合基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１つに記載の複合基板の製造方法であり、
前記複合基板の前記溶解液への浸漬は、減圧環境下において行われる、
複合基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１つに記載の複合基板の製造方法であり、
前記くぼみが、前記第１の表面における第１の方向に延びて形成され、
前記複合基板の前記溶解液への浸漬は、前記第１の方向が前記溶解液の液面と交差するように前記複合基板を配置して行われる、
複合基板の製造方法。
【請求項７】
ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタ製造用の複合基板であり、
第１の表面を有する第１の基板と、
第２の表面を有する第２の基板と、
前記第１の表面に形成される溶解可能な第１の接合材と、
前記第２の表面に形成され、かつ、前記第１の接合材と接合される溶解可能な第２の接合材とを備え、
前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、
前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、
前記第１の接合材と前記第２の接合材とは、前記くぼみを除く領域において接合され、
前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間は真空であり、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１の接合材および前記第２の接合材の溶解によって分離する、
複合基板。
【請求項８】
請求項７に記載の複合基板であり、
前記空間は、前記第１の表面に沿って少なくとも２方向に延びる空間であり、
前記空間が延びる２方向の間のなす角が、１０°以上、かつ、９０°以下である、
複合基板。
【請求項９】
請求項７または８に記載の複合基板であり、
前記外縁部の幅は、前記くぼみ間の間隔の２倍以上である、
複合基板。
【請求項１０】
請求項７から９のうちのいずれか１つに記載の複合基板であり、
前記くぼみの幅は、１μｍ以上、かつ、１ｍｍ以下である、
複合基板。
【請求項１１】
請求項７から１０のうちのいずれか１つに記載の複合基板であり、
前記くぼみは複数備えられ、
隣接する前記くぼみ間の間隔は、０．１μｍ以上、かつ、１００μｍ以下である、
複合基板。
【請求項１２】
請求項７から１１のうちのいずれか１つに記載の複合基板であり、
前記第１の基板は、ダイヤモンド基板である、
複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、複合基板の製造方法、および、複合基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高出力および高周波のトランジスタとして、窒化ガリウム（ＧａＮ）膜を活性層として用いる高電子移動度トランジスタ（ｈｉｇｈ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、すなわち、ＨＥＭＴ）が実用化されている（たとえば、特許文献１を参照）。【０００３】
上記において、ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタを採用する場合、成膜、写真製版またはエッチングなどのトランジスタ作製工程を適用するために、薄くまた湾曲する多結晶ダイヤモンド基板に対して、無機接着剤を用いて支持ダイヤモンド基板を貼り付ける。そして、多結晶ダイヤモンド基板と支持ダイヤモンド基板とによって、平坦で適度の厚さを有する複合基板を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５２２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の複合基板を用いる場合、多結晶ダイヤモンド基板から支持ダイヤモンド基板を取り外すために、複合基板を、無機接着剤を溶解可能な薬液に浸す。【０００６】
しかしながら、当該接着剤を溶解させるには比較的長い時間を要する。また、トランジスタ作製工程において類似の薬液を用いる工程があると、無機接着剤に当該薬液に浸透して、支持ダイヤモンド基板がＧａＮオンダイヤモンド基板から不用意に剥離する恐れがあり、安定的にトランジスタ作製工程を実施することができない。【０００７】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、複合基板におけるそれぞれの基板を取り外しやすく、かつ、意図しない工程において複合基板が剥離することを抑制する技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の基板の第１の表面に、第１の接合材を形成し、前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、第２の基板の第２の表面に、第２の接合材を形成し、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間が真空に保たれた状態で、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを、前記くぼみを除く領域において接合し、前記第１の接合材と前記第２の接合材とが接合された状態の複合基板を、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを溶解させるための溶解液に浸漬させる。
【０００９】
本願明細書に開示される技術の第２の態様は、ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタ製造用の複合基板であり、第１の表面を有する第１の基板と、第２の表面を有する第２の基板と、前記第１の表面に形成される溶解可能な第１の接合材と、前記第２の表面に形成され、かつ、前記第１の接合材と接合される溶解可能な第２の接合材とを備え、前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、前記第１の接合材と前記第２の接合材とは、前記くぼみを除く領域において接合され、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間は真空であり、前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１の接合材および前記第２の接合材の溶解によって分離する。
【発明の効果】
【００１０】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、第１の基板の第１の表面に、第１の接合材を形成し、前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、第２の基板の第２の表面に、第２の接合材を形成し、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間が真空に保たれた状態で、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを、前記くぼみを除く領域において接合し、前記第１の接合材と前記第２の接合材とが接合された状態の複合基板を、前記第１の接合材と前記第２の接合材とを溶解させるための溶解液に浸漬させる。このような構成によれば、くぼみの内壁に囲まれる空間に溶解液が浸入することによって、第１および第２の接合材の溶解が早まるため、第１の基板の取り外しに要する時間を短くすることができる。また、くぼみが外縁部よりも内側に形成されることによって、意図しない工程において第１および第２の接合材が溶解してしまい、複合基板が剥離することを抑制することができる。
【００１１】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタ製造用の複合基板であり、第１の表面を有する第１の基板と、第２の表面を有する第２の基板と、前記第１の表面に形成される溶解可能な第１の接合材と、前記第２の表面に形成され、かつ、前記第１の接合材と接合される溶解可能な第２の接合材とを備え、前記第１の表面には、前記第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、前記第１の接合材は、前記くぼみの内壁に沿って形成され、かつ、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間には充填されず、前記第１の接合材と前記第２の接合材とは、前記くぼみを除く領域において接合され、前記くぼみの前記内壁に囲まれる空間は真空であり、前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１の接合材および前記第２の接合材の溶解によって分離する。このような構成によれば、くぼみの内壁に囲まれる空間に溶解液が浸入することによって、第１および第２の接合材の溶解が早まるため、第１の基板の取り外しに要する時間を短くすることができる。また、くぼみが外縁部よりも内側に形成されることによって、意図しない工程において第１および第２の接合材が溶解してしまい、複合基板が剥離することを抑制することができる。
【００１２】
また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に関する、複合基板の構成の例を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図３】実施の形態に関する、複合基板を構成する半導体基板および支持基板の例を示す図である。
【図４】図３におけるＢ領域の拡大平面図である。
【図５】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態に関する、複合基板を作製する工程を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１０】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１１】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１２】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１３】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１４】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１５】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１６】実施の形態で作製されるレジストマスクパターンの例を概略的に示す平面図である。
【図１７】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１８】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図１９】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２０】実施の形態に関する、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２１】実施の形態に関する、複合基板を作製する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２２】実施の形態に関する、複合基板を作製する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２３】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２４】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２５】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２６】実施の形態に関する、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図２７】比較例としての、くぼみによって形成される空間を有さない構造の例を示す断面図である。
【図２８】実施の形態に関する、複合基板の構成の例を示す断面図である。
【図２９】フッ酸水溶液に複合基板を浸漬した状態を示す図である。
【図３０】フッ酸水溶液に複合基板を浸漬した状態を示す図である。
【図３１】実施の形態に関する、複合基板を作製する工程を示すフローチャートである。
【図３２】実施の形態に関する、複合基板を作製する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【図３３】実施の形態に関する、複合基板を構成する半導体基板および支持基板の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
【００１５】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。
【００１６】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００１７】
また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００１８】
また、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００１９】
また、以下に記載される説明における、相対的または絶対的な位置関係を示す表現、たとえば、「一方向に」、「一方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」または「同軸」などは、特に断らない限りは、その位置関係を厳密に示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において角度または距離が変位している場合を含むものとする。
【００２０】
また、以下に記載される説明において、等しい状態であることを示す表現、たとえば、「同一」、「等しい」、「均一」または「均質」などは、特に断らない限りは、厳密に等しい状態であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において差が生じている場合を含むものとする。
【００２１】
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
【００２２】
また、以下に記載される説明において、「…の上面」または「…の下面」などと記載される場合、対象となる構成要素の上面自体に加えて、対象となる構成要素の上面に他の構成要素が形成された状態も含むものとする。すなわち、たとえば、「甲の上面に設けられる乙」と記載される場合、甲と乙との間に別の構成要素「丙」が介在することを妨げるものではない。
【００２３】
また、以下に記載される説明において、形状を示す表現、たとえば、「四角形状」または「円筒形状」などは、特に断らない限りは、厳密にその形状であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において凹凸または面取りなどが形成されている場合を含むものとする。
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する複合基板の製造方法、および、複合基板について説明する。
【００２５】
高出力および高周波のトランジスタとして実用化されているＨＥＭＴでは、活性層としてＧａＮを用いることで高耐電圧を実現することができ、また、ＨＥＭＴ構造を用いることで低抵抗が実現することができる。そのため、上記のＨＥＭＴは、大電力を投入することができる。
【００２６】
しかしながら、大電力を投入した際にトランジスタ部で生じるジュール熱によって、素子破壊が生じる場合がある。
【００２７】
通常、高出力トランジスタにはヒートシンクと呼ばれる放熱部材が実装されるが、発熱箇所はトランジスタの中でも微小領域に限られるため、微小の発熱箇所からヒートシンクまでの熱輸送が課題となる。
【００２８】
トランジスタが形成されているＧａＮ膜は、基材であるたとえばＳｉＣ（炭化シリコン）基板を挟んでヒートシンクに接着されている。近年では、ＳｉＣの代わりに、より熱伝導率が高いダイヤモンドを基材に用いる構造が提案されている。
【００２９】
ダイヤモンドを基材に用いると、ＧａＮ膜における微小領域で生じた熱がダイヤモンド層を横方向に拡散する。すると、ダイヤモンド基板を挟んでＧａＮ膜と接着されているヒートシンクの広い領域に熱が伝達されるため、結果的に発熱箇所における到達温度を低下させることができる。
【００３０】
ＧａＮ膜が形成される基材としてダイヤモンドが用いられる構造では、Ｓｉ基板の上面またはＳｉＣ基板の上面にＧａＮ薄膜を結晶成長させ、さらに、ＧａＮ薄膜の上面に支持基板を接着する。その後、Ｓｉ基板またはＳｉＣ基板を除去する。
【００３１】
そして、その結果露出するＧａＮ薄膜の下面に、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜などの保護膜を形成した後に、化学気相堆積（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、すなわち、ＣＶＤ）法によって多結晶ダイヤモンド層を成膜する。
【００３２】
その後、支持基板を取り外すことによって、多結晶ダイヤモンド基板の上面にＧａＮ薄膜が形成された構造を得ることができる。
【００３３】
さらに、ＧａＮ薄膜に対してトランジスタ作製工程を適用すると、ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタを得ることができる。
【００３４】
以下では、多結晶ダイヤモンド基板の上面にＧａＮ薄膜が形成された基板を、ＧａＮオンダイヤモンド基板と呼ぶ。
【００３５】
ダイヤモンドを基材とするＧａＮトランジスタを採用する場合、成膜、写真製版またはエッチングなどのトランジスタ作製工程を適用するために、薄くまた湾曲する多結晶ダイヤモンド基板に対して、無機接着剤を用いて支持ダイヤモンド基板を貼り付ける。そして、多結晶ダイヤモンド基板と支持ダイヤモンド基板とによって、平坦で適度の厚さを有する複合基板を形成する。
【００３６】
ここで、仮にＣＶＤ法によって多結晶ダイヤモンド層を厚く形成することができれば、上記のように別途支持ダイヤモンド基板を貼り付ける必要はなくなり、トランジスタ作製工程をそのまま適用することが可能となる。
【００３７】
しかしながら、ＣＶＤ法によって多結晶ダイヤモンド層を形成する場合の成膜速度は非常に遅いため、ＣＶＤ法によって多結晶ダイヤモンド層を厚く形成することは難しい。
【００３８】
また、仮にＣＶＤ法によって多結晶ダイヤモンド層を厚く形成することができたとしても、成膜過程における基板湾曲が大きくなり、やはりトランジスタ作製工程を適用することができない。
【００３９】
これらの観点から、多結晶ダイヤモンド層の厚さは熱輸送材料として機能する最小限の厚さ、たとえば、１００μｍ程度とせざるを得ず、したがって支持ダイヤモンド基板を貼り付けて複合基板を形成することが必要となる。
【００４０】
上記のように作製された複合基板は、トランジスタ作製工程の熱工程での湾曲を防止するために、複合基板を構成するＧａＮオンダイヤモンド基板と支持ダイヤモンド基板とは、互いに近い値の熱膨張係数を有する材料を選択する必要がある。
【００４１】
その観点から、支持基板として別途作製されたダイヤモンド基板を用いている。また、支持基板の貼り付け方法も、貼り付け後の構造が耐熱性を有するような方法を選ぶ必要があり、たとえば、無機接着剤を用いる貼り付けが行われる。
【００４２】
そして、トランジスタ作製工程が完了した複合基板からは、支持ダイヤモンド基板を取り外す必要がある。ここで、ＧａＮオンダイヤモンド基板は厚さが１００μｍ程度と薄いため、基板破損を防ぐためには支持ダイヤモンド基板の取り外しに機械的な方法を用いることができない。
【００４３】
そこで、複合基板を薬液に浸し、さらに、多孔質の無機接着剤中に当該薬液を浸透させることによって、ＧａＮオンダイヤモンド基板から支持ダイヤモンド基板を取り外す。
【００４４】
ＧａＮオンダイヤモンド基板から支持ダイヤモンド基板を取り外すために、複合基板を、無機接着剤を溶解可能な薬液に浸す。
【００４５】
しかしながら、当該接着剤を溶解させるには比較的長い時間を要する。また、トランジスタ作製工程において類似の薬液を用いる工程があると、無機接着剤に当該薬液に浸透して、支持ダイヤモンド基板がＧａＮオンダイヤモンド基板から不用意に剥離する恐れがあり、安定的にトランジスタ作製工程を実施することができない。
【００４６】
＜複合基板の構成について＞
以下に、本実施の形態に関する複合基板について、図面を参照し説明する。
【００４７】
図１は、本実施の形態に関する複合基板の構成の例を示す斜視図である。図１に例が示されるように、複合基板１は、ＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３とを備える。
【００４８】
図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図である。図２に例が示されるように、ＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３との間の接合面には、ＳｉＯ２接合層２２とＳｉＯ２接合層４０Ａとが形成されている。さらに、これらの接合層の間には、空間４３Ａが形成されている。
【００４９】
なお、ＳｉＯ２接合層４０Ａの断面形状および空間４３Ａの断面形状は、図２に例が示されるものに限られるものではなく、たとえば、後述されるように、支持ダイヤモンド基板３の上面におけるくぼみの側面が曲面形状であり、当該側面に形成されたＳｉＯ２接合層も曲面形状であってもよい。
【００５０】
図３は、本実施の形態に関する複合基板を構成する半導体基板および支持基板の例を示す図である。図３に例が示されるように、支持ダイヤモンド基板３の、ＧａＮオンダイヤモンド基板２との間の接合面には、加工くぼみ３５が形成されている。
【００５１】
図４は、図３におけるＢ領域の拡大平面図である。図４に例が示されるように、加工くぼみ３５は支持ダイヤモンド基板３の外縁部１０に到達せずに途切れており、加工くぼみ３５内の空間は、支持ダイヤモンド基板３とＧａＮオンダイヤモンド基板２との間の接合面内で閉塞している。
【００５２】
＜複合基板の製造方法について＞
次に、本実施の形態に関する複合基板の製造方法について説明する。
【００５３】
本実施の形態における複合基板の製造プロセスは大きく分けて、次の４工程、すなわち、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程と、支持ダイヤモンド基板を準備する工程と、複合基板を作製する工程と、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程とから成る。
【００５４】
図５は、上記のうちのＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程を示すフローチャートである。
【００５５】
図６は、上記のうちの支持ダイヤモンド基板を準備する工程を示すフローチャートである。
【００５６】
図７は、上記のうちの複合基板を作製する工程を示すフローチャートである。
【００５７】
図８は、上記のうちのＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程を示すフローチャートである。
【００５８】
本実施の形態に関する複合基板は、図７に示される複合基板を作製する工程を経て完成する。また、図８に示されるＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程は、本実施の形態に関する複合基板を用いる後半工程の説明にすぎない。
【００５９】
しかしながら、本実施の形態に関する複合基板は後半工程を実施する際に効果を発揮するため、本実施の形態で詳しく説明する。
【００６０】
＜ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程について＞
はじめに、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程について、図５、図９、図１０、図１１、図１２および図１３を参照しつつ説明する。
【００６１】
ここで、図９、図１０、図１１、図１２および図１３は、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【００６２】
まず、図９に例が示されるような、ＧａＮオンＳｉ基板１５を作製する。
【００６３】
詳細工程は次のようになる。まず、たとえば２インチのＳｉ基板１１に対して、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜またはＡｌＧａＮ（窒化ガリウムアルミニウム）膜などからなるバッファー層１２と、ＧａＮ膜１３と、ＡｌＧａＮ膜１４とをその順で連続的にエピタキシャル成長させる。
【００６４】
バッファー層１２は、下面に接触するＳｉ基板１１と上面に接触するＧａＮ膜１３との格子不整合を緩和させるように、さらに、ＧａＮ膜１３が内包する応力を緩和させるように、その組成比または膜厚などが調整されている。
【００６５】
バッファー層１２は単層の場合もあるし、組成比の異なる複数の層が積層されて成る場合もある。バッファー層１２の厚さは、たとえば０．７μｍである。
【００６６】
また、ＡｌＧａＮ膜１４は、ＧａＮ膜１３の上面に連続的にエピタキシャル成長されることで、ＡｌＧａＮの自発分極効果とピエゾ分極効果とによってＧａＮ膜１３内のＡｌＧａＮ膜１４との間の界面付近に２次元電子ガスと呼ばれる高濃度の電子層を発生させる。
【００６７】
この電子層は、不純物添加によって形成される電子層とは異なり、電子がイオン散乱を受けにくく、非常に高い電子移動度を示す。
【００６８】
なお、図９には示されていないが、ＡｌＧａＮ膜１４のさらに上面にＧａＮ膜からなるキャップ層を形成する場合もあるし、ＧａＮ膜１３の一部に、ＦｅまたはＣ（炭素）などの不純物が添加された層を挟む場合もある。このようにして、ＧａＮオンＳｉ基板１５が作製される。
【００６９】
次に、図１０に例が示されるように、ＧａＮオンＳｉ基板１５のうちのＡｌＧａＮ膜１４の上面に支持基板接着層１６を形成する。そして、支持基板接着層１６の上面に、さらに支持基板１７を接着させる。
【００７０】
その後、Ｓｉ基板１１およびバッファー層１２を除去することによって、ＧａＮ転写基板１８を得る。
【００７１】
ＧａＮ転写基板１８は、このあと高温工程へ投入されるため、支持基板接着層１６および支持基板１７には高温耐性が必要である。
【００７２】
本実施の形態では、支持基板接着層１６として、ＳｉＮ膜とＳｉＯ２膜との積層膜を適用する。このうちＳｉＮ膜をＡｌＧａＮ膜１４に近い側に配置することによって、高温工程においてＡｌＧａＮ膜１４またはＧａＮ膜１３から窒素（Ｎ）が離脱することを抑制する効果がある。
【００７３】
また、支持基板接着層１６としての積層膜におけるＳｉＯ２膜は、支持基板１７との間で強い接着を実現する効果がある。当該ＳｉＯ２膜は、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いるＣＶＤ法によって、たとえば１．５μｍの膜厚で成膜される。その後、たとえば７００℃でアニール処理され、さらに表面平坦化処理がなされる。そして、支持基板１７であるＳｉ基板と直接接合法で接着される。
【００７４】
直接接合法を用いることによって、ＳｉＯ２膜と支持基板１７であるＳｉ基板との間で、高温工程にも耐え得る接着力を得ることができる。また、接合界面においてアウトガスも発生しない。
【００７５】
支持基板接着層１６としては、ほかにも、アルミナまたはシリカを主成分とする無機接着剤などを用いることもできる。
【００７６】
次に、Ｓｉ基板１１およびバッファー層１２を除去することで、ＧａＮ転写基板１８が作製されるが、Ｓｉ基板１１の除去は、たとえば機械研磨によって行うことができる。
【００７７】
一方で、ＡｌＧａＮなどから構成されるバッファー層１２は、機械研磨速度が非常に遅い。
【００７８】
そのため、Ｓｉ基板１１がすべて除去されてバッファー層１２が露出した時点で、いったん機械研磨を停止させる。
【００７９】
その後、研磨条件をＡｌＧａＮ研磨用に変更して、低速で研磨を行うことによってバッファー層１２を除去する。そして、ＧａＮ膜１３を露出させる。
【００８０】
本実施の形態では、Ｓｉ基板１１の除去およびバッファー層１２の除去に機械研磨を用いたが、反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ、すなわち、ＲＩＥ）法によって気相エッチングを用いることもできる。機械研磨およびＲＩＥ法は、ともに被加工面のみが除去されるため、本実施の形態のように反対側の面にもＳｉ基板である支持基板１７が配置された状態でのＳｉ基板１１の除去には好適である。
【００８１】
仮に、支持基板１７の材料として、Ｓｉの代わりに、たとえば、サファイアなどを用いれば、Ｓｉ基板１１の除去にフッ硝酸などの薬液処理を適用することができる。薬液処理を用いることができれば、Ｓｉ基板１１とバッファー層１２との除去速度の比（すなわち、選択比）が非常に大きくなるため、バッファー層１２が露出した時点で確実に除去を停止させることができる。
【００８２】
本実施の形態では、支持基板接着層１６としてＳｉＮ膜とＳｉＯ２膜との積層膜が用いられたが、材料はこれに限られるものではなく、ほかの膜種が用いられてもよいし、アルミナまたはシリカなどを主成分とする無機接着剤が用いられてもよい。
【００８３】
次に、図１１に例が示されるように、ＧａＮ転写基板１８のＧａＮ膜１３の下面に、保護層１９を形成する。その後に、保護層１９の下面に多結晶ダイヤモンド膜２０を形成することによって、多結晶ダイヤモンド成膜基板２１を作製する。
【００８４】
保護層１９を形成する目的は、多結晶ダイヤモンド膜２０の成膜時に、保護層１９によってＧａＮ膜１３を保護することである。本実施の形態では、保護層１９はアモルファスＳｉ薄膜であり、たとえば、プラズマＣＶＤ法で成膜される。
【００８５】
保護層１９の膜厚は、ＧａＮ膜１３を保護するために必要な分だけの膜厚であるが、保護層１９の膜厚が厚すぎると、保護層１９がＧａＮ膜１３と多結晶ダイヤモンド膜２０との間の熱伝導の妨げとなってしまう。
【００８６】
本実施の形態では、膜厚が２０ｎｍであるアモルファスＳｉを保護層１９として形成する。
【００８７】
なお、保護層１９は、アモルファスＳｉである場合に限られず、他の膜種であってもよいし、ＧａＮ膜１３の損傷が無視することができるのであれば、保護層１９が形成されなくてもよい。
【００８８】
多結晶ダイヤモンド膜２０の形成には、たとえば、メタンガスと水素とを用いるマイクロ波プラズマＣＶＤ法を適用する。マイクロ波プラズマＣＶＤ法による多結晶ダイヤモンド膜の成膜では、基板温度が８５０℃で結晶性の高い多結晶ダイヤモンド膜を得ることができる。
【００８９】
この温度よりも高くても低くても、多結晶ダイヤモンド膜の結晶性は低下してしまい、グラファイト成分が増加してくる。
【００９０】
本実施の形態では、基板温度が８５０℃となるようにステージの冷却条件およびプラズマ電力を調整し、膜厚が１００μｍである多結晶ダイヤモンド膜２０を成膜する。
【００９１】
多結晶ダイヤモンド膜２０の表面は、結晶粒に対応して高低差１０μｍの凹凸形状が形成される。そのため、機械研削によって、当該高低差が０．５μｍとなるまで平坦化する。
【００９２】
本実施の形態では、多結晶ダイヤモンド膜２０はＣＶＤ法で成膜されたが、多結晶ダイヤモンド膜を成膜する方法はこれに限られるものではない。
【００９３】
たとえば、別途作製された多結晶ダイヤモンド基板を接着する方法であってもよい。多結晶ダイヤモンド基板を接着する場合には、ＧａＮ膜１３の表面を保護する必要がないため、保護層１９は不要となる。そのため、熱伝達の観点では有利である。
【００９４】
一方で、多結晶ダイヤモンド基板の接着力を増加させるために、保護層１９の代わりに接着層の挿入が必要であれば、それが熱伝導の妨げになるため注意が必要である。
【００９５】
次に、図１２に例が示されるように、支持基板１７および支持基板接着層１６を除去することによって、ＧａＮオンダイヤモンド基板２を得る（図５におけるステップＳＴ１１）。
【００９６】
本実施の形態では、支持基板１７の除去および支持基板接着層１６の除去には、フッ酸と硝酸との混合液にこれらを浸漬することで溶解させて除去する方法を用いる。
【００９７】
この場合、多結晶ダイヤモンド膜２０は、成膜面である保護層１９の下面だけでなく、ＧａＮ転写基板１８の側面および上面（すなわち、支持基板１７の上面）にまで回り込んで成膜されているため、フッ酸および硝酸による溶解除去の後も、多結晶ダイヤモンド膜がＧａＮ転写基板１８の側面および上面に残存してしまう。
【００９８】
これを防ぐために、上記の溶解除去を行う前に、レーザー加工機などを用いて基板端部をトリミング（すなわち、端部の切断）することで、余分な多結晶ダイヤモンド膜を除去する工程を追加することができる。
【００９９】
支持基板１７の除去および支持基板接着層１６の除去は、フッ酸と硝酸との混合液による溶解除去に限られるものではない。たとえば、機械研磨による除去、または、ＲＩＥなどのドライエッチングによる除去であってもよい。
【０１００】
ただし、機械研磨による除去の場合は、前述のように基板端部をレーザーでトリミングしても、支持基板１７の上面には多結晶ダイヤモンド膜が残存して研磨の妨げとなる場合があるため、注意が必要である。
【０１０１】
さらに、機械研磨およびドライエッチングのいずれの場合であっても、除去が完了する時点で、露出しているＡｌＧａＮ膜１４を損傷しないよう注意が必要である。
【０１０２】
また、図１２には示されていないが、ＡｌＧａＮ膜１４を保護するために、ＡｌＧａＮ膜１４の上面に、１００ｎｍ程度の膜厚のＳｉＮ膜を成膜する工程を追加してもよい。
【０１０３】
次に、図１３に例が示されるように、多結晶ダイヤモンド膜２０の下面に、ＴＥＯＳを用いるプラズマＣＶＤ法によってＳｉＯ２接合層２２をたとえば２μｍの膜厚で形成する（図５におけるステップＳＴ１２）。
【０１０４】
そして、窒素雰囲気中で７００℃の熱処理を経た後、ＳｉＯ２接合層２２の表面を平坦化する（図５におけるステップＳＴ１３）。
【０１０５】
上記の熱処理は、ダイヤモンドの酸化を防止するためにイナート炉での処理が必要である。
【０１０６】
また、ＳｉＯ２接合層２２は、高低差０．５μｍ程度の表面凹凸を有する多結晶ダイヤモンド膜２０の下面に形成されるため、ＳｉＯ２接合層２２の表面にも同様の表面凹凸が形成される。
【０１０７】
したがって、熱処理を経た後の平坦化処理は、たとえば、定盤を用いた機械研磨による平坦化処理を行った後に、化学機械研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、すなわち、ＣＭＰ）法を用いる平滑化処理を組み合わせることができる。
【０１０８】
このようにして、ＳｉＯ２接合層２２が形成された状態のＧａＮオンダイヤモンド基板２が完成する（図５におけるステップＳＴ１４）。
【０１０９】
なお、平滑化処理の後に、ＳｉＯ２接合層２２の表面形状を原子間力顕微鏡（ａｔｏｍｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、すなわち、ＡＦＭ）を用いて計測したところ、粗さＲａ＝０．３ｎｍであった。
【０１１０】
＜支持ダイヤモンド基板を準備する工程について＞
次に、支持ダイヤモンド基板を準備する工程について、図６、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９および図２０を参照しつつ説明する。
【０１１１】
ここで、図１４、図１５、図１７、図１８、図１９および図２０は、支持ダイヤモンド基板を準備する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【０１１２】
まず、図１４に例が示されるように、ダイヤモンドウエハを準備する（図６におけるステップＳＴ２１）。
【０１１３】
具体的には、直径２インチで、板厚が３００μｍである多結晶ダイヤモンドウエハ２３を準備する。
【０１１４】
多結晶ダイヤモンドウエハ２３は、上下面の両面とも鏡面研磨されている。特に、多結晶ダイヤモンドウエハ２３の上面である研磨面２４は、ＣＭＰ法によって精密に平滑化処理が行われているものとする。
【０１１５】
なお、平滑化処理後の研磨面２４の表面形状をＡＦＭで評価したところ、粗さＲａ＝０．５ｎｍであった。
【０１１６】
次に、保護ＳｉＮ膜２５を形成する（図６におけるステップＳＴ２２）。そして、図１５に例が示されるように、当該構造に対して写真製版を行う（図６におけるステップＳＴ２３）。
【０１１７】
具体的には、多結晶ダイヤモンドウエハ２３の研磨面２４に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮ膜（すなわた、保護ＳｉＮ膜２５）をたとえば４００ｎｍの膜厚で成膜する。
【０１１８】
その後、保護ＳｉＮ膜２５の上面にフォトレジストを形成し、パターン露光および現像などの一般的な写真製版の工程を実施する。そして、保護ＳｉＮ膜２５の上面に、レジストマスク２６を形成する。
【０１１９】
図１６は、本実施の形態で作製されるレジストマスクパターンの例を概略的に示す平面図である。
【０１２０】
図１６に例が示されるように、レジストマスは、マスク部２８と開口部２７とを備える。そして、レジストマスクパターンは、多結晶ダイヤモンドウエハ２３のオリフラ（オリエンテーションフラット）３２に直交するストライプパターンと、多結晶ダイヤモンドウエハ２３の外縁部１０に沿う円周パターンとを備える。
【０１２１】
図１６では、説明の便宜のために、それぞれの寸法の相対比率とストライプ本数とは実際とは異なって示されているが、本実施の形態では、レジストマスクパターンの開口部幅２９は１０μｍとし、マスク部幅３０は５０μｍとし、外縁部マスク部幅３１は２００μｍとする。
【０１２２】
次に、レジストマスク２６を介して保護ＳｉＮ膜２５のエッチングを行う（図６におけるステップＳＴ２４）。
【０１２３】
本実施の形態では、ＣＦ４とＯ２との混合ガスを用いるＲＩＥ法で上記のエッチングを行う。その後、レジストマスク２６を除去することによって、図１７に例が示されるような、ＳｉＮマスク開口部３３が形成され、かつ、ＳｉＮマスク部３４が形成される保護ＳｉＮ膜２５のパターンを、多結晶ダイヤモンドウエハ２３の上面において得ることができる。
【０１２４】
ＲＩＥ法を用いるエッチングでは、膜厚方向だけでなくサイドエッチによるパターン幅変化も考慮する必要があるが、本実施の形態で用いる条件では、ＳｉＮマスク開口部３３の幅およびＳｉＮマスク部３４の幅は、それぞれレジストパターンの幅と同じ１０μｍ、５０μｍであった。
【０１２５】
さらに、ＲＩＥ法を用いるエッチングでは、ＳｉＮマスク開口部３３の底面において露出する多結晶ダイヤモンドウエハ２３の上面もわずかに損傷を受けるが、この部位は、後の工程でエッチング加工される部位であるため、ここでの損傷は問題とはならない。
【０１２６】
なお、上記では、保護ＳｉＮ膜２５のエッチングにはＲＩＥ法が用いられたが、これに限られるものではなく、たとえばウェットエッチング法などが用いられてもよい。
【０１２７】
次に、図１８に例が示されるように、保護ＳｉＮ膜２５をマスクとして多結晶ダイヤモンドウエハ２３の上面をエッチングすることによって、支持ダイヤモンド基板３を得る（図６におけるステップＳＴ２５）。本実施の形態では、Ｏ２を用いるＲＩＥ法を適用する。
【０１２８】
上記のエッチングによって、ＳｉＮマスク開口部３３の下部には加工くぼみ３５が形成される。加工くぼみ３５は、支持ダイヤモンド基板３の平面視における外縁部１０よりも内側に位置する。加工くぼみ３５の加工深さ３６は、たとえば、１０μｍである。
【０１２９】
本実施の形態では、保護ＳｉＮ膜２５と多結晶ダイヤモンドウエハ２３とのエッチング速度比を大きく保つために（すなわち、エッチング速度の差を大きく保つために）、ガス圧を比較的高くしてエッチング面のイオン衝撃成分を抑制する条件で実施する。
【０１３０】
そのため、保護ＳｉＮ膜２５の下部に位置する多結晶ダイヤモンドウエハ２３には、横方向に５μｍ程度までサイドエッチが進行し、加工くぼみ３５の加工幅３７は、くぼみ３５の長手方向における９０％以上の領域で、ＳｉＮマスク開口部３３の幅よりも広い、たとえば、２０μｍとなる。
【０１３１】
その結果、エッチングがなされない領域、すなわち、初期のダイヤモンド研磨面の維持された面（テラス部３８と呼ぶ）の幅であるテラス部幅３９は、たとえば、４０μｍとなる。すなわち、隣接するくぼみ３５間の間隔は、くぼみ３５の長手方向における９０％以上の領域で、０．１μｍ以上、かつ、１００μｍ以下である。また、図４および図１６より外縁部１０の厚さは２００μｍとなるため、外縁部１０の厚さは、加工くぼみの加工幅３７の２倍以上となる。
【０１３２】
なお、本実施の形態では、多結晶ダイヤモンドウエハ２３のエッチングにＯ２を用いるＲＩＥ法が適用されたが、エッチング方法はこれに限られるものではない。
【０１３３】
次に、図１９に例が示されるように、図１８に示された構造をフッ酸水溶液に浸漬して、保護ＳｉＮ膜２５を除去する（図６におけるステップＳＴ２６）。
【０１３４】
ここで、テラス部３８の表面形状は、図６におけるステップＳＴ２１で得られた多結晶ダイヤモンドウエハ２３の研磨面２４と同一であるため、たとえば、粗さＲａ＝０．５ｎｍが維持されている。
【０１３５】
次に、図２０に例が示されるように、くぼみ加工が施された支持ダイヤモンド基板３の上面に、ＴＥＯＳを用いるＣＶＤ法によって膜厚が１μｍであるＳｉＯ２接合層４０を成膜する（図６におけるステップＳＴ２７）。そして、７００℃の窒素雰囲気中で熱処理する。
【０１３６】
ここで、熱処理後のテラス部４１の表面形状を測定したところ、たとえば、粗さＲａ＝０．５ｎｍに維持されていた。
【０１３７】
上記のＳｉＯ２の成膜条件または熱処理条件によっては、テラス部４１の表面粗さが悪化することも考えられる。その場合は、図６におけるステップＳＴ２８として示されるように、ＳｉＯ２接合層４０のテラス部４１の上面を、ＣＭＰ法によって精密研磨することもできる。
【０１３８】
このようにして、ＳｉＯ２接合層４０が形成された状態の支持ダイヤモンド基板３が完成する（図６におけるステップＳＴ２９）。なお、ＳｉＯ２接合層４０は、加工くぼみ３５の内壁に沿って形成され、かつ、加工くぼみ３５の内壁に囲まれる空間４３には充填されない。
【０１３９】
＜複合基板を作製する工程について＞
次に、複合基板を作製する工程について、図７、図２１および図２２を参照しつつ説明する。
【０１４０】
ここで、図２１および図２２は、複合基板を作製する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【０１４１】
まず、図２１に例が示されるように、ＧａＮオンダイヤモンド基板２の上面に形成されたＳｉＯ２接合層２２と、支持ダイヤモンド基板３の上面に形成されたＳｉＯ２接合層４０とを、酸素プラズマ４２で処理する（図７におけるステップＳＴ３１）。
【０１４２】
これにより、ＳｉＯ２接合層の表面が活性化し、さらに、大気中の水分を吸着して親水性となる。
【０１４３】
なお、本実施の形態では酸素プラズマ処理が実施されたが、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスによるプラズマ処理が実施されてもよいし、親水化処理をより完全に行うために、酸素プラズマ処理の後にＳｉＯ２接合層の表面を純水で洗浄してもよい。
【０１４４】
次に、図２２に例が示されるように、ステップＳＴ３１において親水化されたＳｉＯ２接合層の表面同士を大気中で接触させて接合する（図７におけるステップＳＴ３２）。このとき、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とは、加工くぼみ３５を除く領域において接合される。
【０１４５】
このように大気中でＳｉＯ２接合層同士を接触させると、表面に吸着された水分子を介する水素結合によって、ＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３とが互いに固定される。
【０１４６】
このとき、接触面積が接着力に影響を及ぼすため、接着力を高めるためには接触させる両表面を平滑にする必要がある。本実施の形態では、接触させるＳｉＯ２接合層の粗さは、それぞれＲａ＝０．３ｎｍ、Ｒａ＝０．５ｎｍであり、接合には十分な平滑度を有している。
【０１４７】
本実施の形態では、ＧａＮオンダイヤモンド基板２および支持ダイヤモンド基板３がともに可視光に対して透明である。そのため、目視観察によって、適切に接合されている領域（すなわち、接合領域）と接合されていない領域（ＳｉＯ２接合層同士の間に空隙が形成されてしまっている領域、すなわち、非接合領域）とのコントラストの差を確認することができる。
【０１４８】
上述の目視観察によれば、大気中でＳｉＯ２接合層同士を接触させると、両層が最初に接触した箇所を起点として自発的に接合領域が広がっていく様子を観察することができる。
【０１４９】
上記の接合有無に起因するコントラスト差は、複数の透明膜からなる積層構造によって判別しづらくなる場合がある。また、上記のコントラスト差は、周期的な溝構造で非接合領域が形成されることでも、判別しづらくなる場合がある。しかしながら、本実施の形態では十分に判別可能なコントラスト差を観察することができた。
【０１５０】
なお、ＧａＮオンダイヤモンド基板２または支持ダイヤモンド基板３のいずれかに反りがある場合、接合領域が自発的に広がらない場合がある。
【０１５１】
その場合は、ローラーなどを用いて当該基板の外側から圧力を加えることによって、強制的にＳｉＯ２接合層同士を接触させて接合させることもできる。
【０１５２】
一般的に大気中で基板同士を接合する場合、接合面に大気が挟まれて孤立状態になり、閉じ込められて抜けないことがある。これは未接合領域（いわゆるボイド）として接合不良となる。
【０１５３】
しかしながら、本実施の形態では周期的に加工くぼみ３５によって形成される空間４３が存在するため、当該空間４３に大気が逃げることができ、接合面内には大気が孤立しない利点がある。
【０１５４】
挟まれる大気量に対して空間４３の容積は十分に大きいので、内部の大気圧の上昇が接合を引きはがすこともない。
【０１５５】
次に、接合された両基板を４００℃の窒素雰囲気中で熱処理する（図７におけるステップＳＴ３３）。
【０１５６】
これによって、接合界面の水素結合部から水分子が離脱し、酸素原子を介するシロキサン結合へと変化する。したがって、接着力が大幅に改善する。
【０１５７】
なお、熱処理後に空間４３内に封入された大気が膨張して圧力が高まるが、接着を引きはがすことはない。
【０１５８】
以上の工程を経て、本実施の形態に関する複合基板１が完成する（図７におけるステップＳＴ３４）。なお、図２２に示された複合基板１は、図１および図２に示された複合基板１と同様のものである。
【０１５９】
なお、上記においては、図７におけるステップＳＴ３２と図７におけるステップＳＴ３３とで、親水化処理を伴う基板接合方法が説明されたが、図１０における支持基板接着層１６と支持基板１７との間の接合方法にも、親水化処理を伴う基板接合方法を適用することができる。
【０１６０】
ただし、支持基板接着層１６と支持基板１７とはいずれもくぼみなどが形成されていない平坦基板であるため、大気中での接合では、大気を挟むことに起因して接合不良個所が生じる恐れがあるため、注意が必要である。
【０１６１】
また、Ｓｉ基板１１と支持基板１７とは、いずれも可視光に対して不透明であるため、目視観察によって接合領域を評価する際には、近赤外光を用いる必要がある。
【０１６２】
たとえば、ハロゲンランプを光源として、その透過光を、赤外カットフィルターを排除するＣＣＤカメラで撮影すると、コントラスト差で接合不良個所の有無が確認することができる。
【０１６３】
＜ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程について＞
次に、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程について、図８、図２３、図２４、図２５および図２６を参照しつつ説明する。
【０１６４】
ここで、図２３、図２４、図２５および図２６は、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【０１６５】
まず、図２３に例が示されるように、複合基板１に対してトランジスタ工程を適用する（図８におけるステップＳＴ４１）。ここでは、トランジスタ工程の内容については詳述しないが、トランジスタ工程は、たとえば、素子分離のためのイオン注入工程、金属薄膜電極の形成工程、オーミックコンタクト形成のための熱処理工程、表面保護ＳｉＮ膜の成膜工程、パターン形成のための写真製版工程、パターン形成のためのウェットエッチング工程またはドライエッチング工程など含む。
【０１６６】
図２３では、複合基板１の上面であるＡｌＧａＮ膜１４およびＧａＮ膜１３に対してトランジスタを構成する電極４４が形成された状態が模式的に示されている。
【０１６７】
次に、図２４に例が示されるように、トランジスタが形成された複合基板１に支持サファイアガラス４５を接着する（図８におけるステップＳＴ４２）。
【０１６８】
複合基板１に支持サファイアガラス４５を接着する目的は、複合基板１における支持ダイヤモンド基板３を取り外す際の基板保持である。
【０１６９】
本実施の形態では、図２４に例が示されるように、熱可塑性のワックス４６を用いて、複合基板１よりも大きな直径（たとえば、３インチ径）を有する支持サファイアガラス４５を接着する。
【０１７０】
ここで、サファイアガラスを使用する理由は、後工程でのフッ酸水溶液への浸漬で損傷を受けないためである。
【０１７１】
次に、図２５に例が示されるように、支持サファイアガラス４５に接着された複合基板１をフッ酸水溶液４７中に浸漬して、支持ダイヤモンド基板３を取り外す（図８におけるステップＳＴ４３）。
【０１７２】
ＳｉＯ２接合層２２およびＳｉＯ２接合層４０はともにフッ酸水溶液４７に可溶であるため、当該工程によって、図２６に例が示されるようにこれらの接合層が溶解除去される。
【０１７３】
図２６に例が示されるように、複合基板１は、支持サファイアガラス４５が取り付けられた状態のＧａＮオンダイヤモンド基板２と、ＳｉＯ２接合層４０が除去された状態の支持ダイヤモンド基板３とに分離される。
【０１７４】
この後、支持サファイアガラス４５をホットプレート上で加熱することによってワックス４６を軟化させ、支持サファイアガラス４５からＧａＮオンダイヤモンドトランジスタ（すなわち、ＧａＮオンダイヤモンド基板２の上面にトランジスタを構成する電極４４などが形成された構造）を取り外す。
【０１７５】
その後、アセトンを用いてＧａＮオンダイヤモンドトランジスタに付着しているワックス４６を完全に除去する。このようにして、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタが完成する（図８におけるステップＳＴ４４）。
【０１７６】
＜空間について＞
次に、本実施の形態に関する複合基板１における、加工くぼみ３５によって形成される空間４３の意義について説明する。
【０１７７】
図２７は、比較例としての、くぼみによって形成される空間を有さない構造、すなわち、薄膜の接合層を介して２枚の基板が接着された複合基板の構成の例を示す断面図である。
【０１７８】
具体的には、上方に位置するＳｉ基板４９と下方に位置するＳｉ基板５０とは、ＳｉＯ２接合層５１を挟んで接合されている。ＳｉＯ２接合層５１の膜厚５２は、２μｍである。
【０１７９】
図２７は、濃度が５０重量％であるフッ酸水溶液に一定時間浸漬された後のＳｉ基板４９とＳｉ基板５０との複合基板を示している。よって、図２７においては、ＳｉＯ２接合層５１は、複合基板の端部からエッチング距離５３だけエッチングされている。なお、エッチング距離５３は、浸漬１時間あたり１００μｍであった。これは、一般的に知られているＳｉＯ２のエッチング速度（濃度が５０重量％であるフッ酸水溶液に対して１．５μｍ／分）と齟齬がない値である。この値からは、２インチ基板、すなわち、直径が５０ｍｍである基板を脱離させるためにエッチング距離２５ｍｍとするための処理には、単純計算で２８０時間を要することになることが分かる。この時間長さは、産業上有効ではない。
【０１８０】
一方で、図２８は、本実施の形態に関する支持ダイヤモンド基板３とＧａＮオンダイヤモンド基板２とを含む複合基板の構成の例を示す断面図である。図２８は、濃度が５０重量％であるフッ酸水溶液に一定時間浸漬された後の複合基板を示している。
【０１８１】
加工くぼみ３５によって形成される空間４３にフッ酸水溶液が充填されれば、エッチング距離５４の進行速度は、図２７に示された比較例のエッチング距離５３の進行速度と等しくなる。
【０１８２】
本実施の形態では、支持ダイヤモンド基板３をＧａＮオンダイヤモンド基板２から取り外すためには、テラス部幅３９に対応するＳｉＯ２接合層４０およびＳｉＯ２接合層２２をエッチングすればよい。本実施の形態では、テラス部幅３９は４０μｍであるため、その半分の幅である２０μｍをエッチングすればよく、単純計算では１３分でエッチングが完了して支持ダイヤモンド基板３をＧａＮオンダイヤモンド基板２から取り外すことができる。
【０１８３】
ここで、加工くぼみ３５によって形成される空間４３にフッ酸水溶液が充填されるためには、当該空間４３が、支持ダイヤモンド基板３の端部まで延在する流路として機能する必要がある。
【０１８４】
なお、本実施の形態では、テラス部幅が４０μｍに対して空間４３の幅を２０μｍとするが、それぞれの寸法はこれに限られるものではない。
【０１８５】
すなわち、テラス部幅を狭くすると支持ダイヤモンド基板３の取り外しのために要する時間が短縮されるが、テラス部幅を狭くしすぎるとテラス部が倒れて破損しやすくなる。
【０１８６】
一方で、テラス部幅を広くするとＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３との間の接合力が増すが、テラス部幅が１００μｍよりも広くなっても接合力はあまり改善されないにも関わらず、支持ダイヤモンド基板３の取り外しのために要する時間が長くなるだけである。以上を鑑みて、テラス部幅は０．１μｍ以上、かつ、１００μｍ以下とすることが望ましい。
【０１８７】
加工くぼみ３５によって形成される空間４３には薬液であるフッ酸水溶液が浸入する必要があるが、空間４３の幅が狭いとフッ酸水溶液が十分に浸入しないことが確認された。本実施の形態では、空間４３の幅が１μｍよりも狭いとフッ酸水溶液が浸入しなかった。
【０１８８】
一方で、空間４３の幅を広げすぎると、複合基板を構成するＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３とがそれぞれ湾曲し、空間４３に中ほどでＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３とが張り付いてしまう問題が発生する。以上を鑑みて、空間４３の幅は１μｍ以上、かつ、１ｍｍ以下とすることが望ましい。
【０１８９】
上記のように、空間４３が流路として機能しフッ酸水溶液が空間４３に充填されれば、支持ダイヤモンド基板３の取り外しが容易となるはずである。しかしながら、本実施の形態では、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する浸漬時間は、想定よりも大幅に長い時間となる場合があった。
【０１９０】
流路として機能する比較的狭い空間４３にフッ酸水溶液が浸入するには、加工くぼみ３５の壁面の濡れ性、および、先に空間４３に充填されている空気と後から空間４３に充填されるフッ酸水溶液との入れ替えが課題となると推定することができる。
【０１９１】
本実施の形態では、上記の課題のうちの加工くぼみ３５の壁面の濡れ性を改善するため、フッ酸水溶液に非イオン性の界面活性剤を０．１重量％添加する。
【０１９２】
また、空間４３に対するフッ酸水溶液の充填を促進するために、浸漬容器を減圧環境下に設置する。減圧環境下では、流路として機能する空間４３に充填されていた空気は空間４３の外部へ放出される。したがって、空間４３内にフッ酸水溶液が容易に充填される。
【０１９３】
なお、本実施の形態では界面活性剤の添加と、減圧下での浸漬とを双方実施するが、どちらか一方の実施であってもよいし、双方とも実施しなくてもよい。また、添加する界面活性剤の種類も、上記のものに限られるものではない。
【０１９４】
さらに、上記のように界面活性剤を添加した場合であっても、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する浸漬時間が想定よりも長い場合もあることが分かった。特に、浸漬容器を減圧環境下に設置しない場合に顕著である。
【０１９５】
図２９は、フッ酸水溶液４７に複合基板５６を浸漬した状態を示す図である。図２９では、理解を助けるために基板面に流路が示されているが、実際には流路は基板間に挟まれているため、複合基板５６の外側から確認することはできない。
【０１９６】
図２９では、流路がフッ酸水溶液４７の液面に直交する向きに延在する状態で、複合基板５６が浸漬されている。
【０１９７】
一方で、図３０は、フッ酸水溶液４７に複合基板５７を浸漬した状態を示す図である。図３０においても、理解を助けるために基板面に流路が示されているが、実際には流路は基板間に挟まれているため、複合基板５７の外側から確認することはできない。
【０１９８】
図３０では、流路がフッ酸水溶液４７の液面に平行に延在する状態で、複合基板５７が浸漬されている。
【０１９９】
発明者らの実験では、図３０に示されるように流路がフッ酸水溶液４７の液面と平行に延在する状態で複合基板５７が浸漬される場合、支持ダイヤモンド基板３の取り外しが大幅に遅れる、すなわち、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する浸漬時間が想定よりも長くなることが分かった。
【０２００】
複合基板の設置方向の違いによって支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間に差が生じる理由は、流路への薬液侵入が、薬液と空気との密度差に由来していることである。
【０２０１】
すなわち、薬液よりも空気の方が低密度であるため、図２９では、空気が流路上部からフッ酸水溶液４７中に抜け出て、代わりに流路下部（すなわち、図２９におけるオリフラ部）からフッ酸水溶液４７が浸入する。その結果、支持ダイヤモンド基板３の取り外しは複合基板５６の下部から進行する。
【０２０２】
発明者らの実験では、支持ダイヤモンド基板３の取り外しの途中で浸漬を中断し、複合基板５６を赤外透過光で観察すると、複合基板５６の下部では接合が乖離していることを確認することができた。
【０２０３】
これに対し、図３０では、フッ酸水溶液４７と空気とに密度差があっても流路の両端に高低差（フッ酸水溶液４７の液面からの深さの差）がないため、空気の離脱およびフッ酸水溶液４７の浸入が起こりにくい。よって、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間が長くなる。
【０２０４】
発明者らの実験では、支持ダイヤモンド基板３の取り外しの途中で浸漬を中断し、複合基板５７を赤外透過光で観察すると、接合の乖離がほとんど進行しないことを確認することができた。
【０２０５】
上記の現象を鑑みると、短時間で支持ダイヤモンド基板３の取り外しを行うためには、図２９に示されるように、流路がフッ酸水溶液４７の液面に直交する向きに延在する状態で、複合基板を浸漬させることが重要である。
【０２０６】
または、流路を１方向に延在させるのではなく、２方向の流路を交差させた形状（すなわち、格子状）に配置することで、流路がどの方向に延在した状態で浸漬しても、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くすることができることが分かった。
【０２０７】
図３３は、本実施の形態に関する、複合基板を構成する半導体基板および支持基板の他の例を示す図である。
【０２０８】
図３３に例が示されるように、支持ダイヤモンド基板３Ａの、ＧａＮオンダイヤモンド基板２との間の接合面には、加工くぼみ３５Ａと、加工くぼみ３５Ａと交差する方向に延びる加工くぼみ３５Ｂとが形成されている。ここで、加工くぼみ３５Ａの延びる方向と加工くぼみ３５Ｂの延びる方向とがなす角は、たとえば、１０°以上、かつ、９０°以下である。
【０２０９】
２つの加工くぼみによって２方向の流路を交差させた形状（格子状）とすることで、流路がどの方向に延在した状態で浸漬してもいずれかの流路の両端で高低差が生じるため、フッ酸水溶液４７が流路下部から浸入することができる。
【０２１０】
なお、流路を交差させた形状の他に、たとえば、放射状の流路が形成されていてもよいし、複数の点状のテラス部で接合され、残りが流路として機能する接合部であってもよい。
【０２１１】
＜テラス部について＞
本実施の形態では、図１６に例が示されたレジストマスクパターンを用いて加工くぼみ３５を形成するため、支持ダイヤモンド基板３の外縁部１０の全周に渡ってテラス部が形成される。そして、外縁部１０の全周に渡るテラス部によって、空間４３が閉塞されている。以下では、全周に渡るテラス部の意義について説明する。
【０２１２】
図８のステップＳＴ４３に示されたように、フッ酸水溶液４７を用いて支持ダイヤモンド基板３の取り外しが実施されるが、その工程よりも前に、図８におけるステップＳＴ４１のトランジスタ工程でも同様にフッ酸水溶液が用いられる。
【０２１３】
この際、短時間で支持ダイヤモンド基板３を取り外すことができる構造である場合、図８におけるステップＳＴ４１で意図せずに支持ダイヤモンド基板３が取り外されてしまい、支持基板としての役割を果たせなくなる可能性がある。
【０２１４】
このような事態を避けるため、本実施の形態では、取り外し開始の時期を調整するために外縁部１０の全周に渡るテラス部を形成している。そして、当該テラス部によって、空間４３内にフッ酸水溶液が浸入するタイミングを遅らせている。
【０２１５】
本実施の形態では、基板の外縁部１０に形成されたテラス部の径方向の幅を２００μｍと設定する。そうすると、フッ酸水溶液が空間４３内に浸入することをおよそ１２０分遅らせることができる。
【０２１６】
なお、本実施の形態ではテラス部の径方向の幅を２００μｍとしたが、テラス部の径方向の幅はこの値に限られるものではなく、必要に応じて変更してもよい。
【０２１７】
また、本実施の形態では、テラス部は基板の（最）外縁部１０に沿って形成されたが、基板の最外縁部から内側に一定幅だけ移動した位置に形成されてもよい。
【０２１８】
一般的に、基板の端部は写真製版の際に用いられるレジスト膜の膜厚が不安定であるなどの影響によって、パターン形状が乱れる場合がある。そのため、これを避けるために、基板の端部からたとえば１ｍｍ程度内側において、全周に渡るテラス部が形成されてもよい。
【０２１９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する複合基板の製造方法、および、複合基板について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【０２２０】
＜複合基板の構成について＞
本実施の形態に関する複合基板は、第１の実施の形態に示された複合基板、すなわち、図１、図２および図２２に示された複合基板と同一の形状であるが、流路内が真空である。
【０２２１】
＜複合基板の製造方法について＞
次に、本実施の形態に関する複合基板の製造方法について説明する。
【０２２２】
本実施の形態では、全体の４工程、すなわち、ＧａＮオンダイヤモンド基板を準備する工程と、支持ダイヤモンド基板を準備する工程と、複合基板を作製する工程と、ＧａＮオンダイヤモンドトランジスタを形成する工程とのうち、複合基板を作製する工程のみが第１の実施の形態に示されたものとは異なる。そのため、当該違いについて特に詳細に説明する。
【０２２３】
＜複合基板を作製する工程について＞
複合基板を作製する工程について、図３１および図３２を参照しつつ説明する。
【０２２４】
ここで、図３１は、複合基板を作製する工程を示すフローチャートである。また、図３２は、複合基板を作製する工程途中の状態の例を示す断面図である。
【０２２５】
まず、高真空に保たれた接合装置チャンバー５８内に、ＧａＮオンダイヤモンド基板２と支持ダイヤモンド基板３とを、互いに離間させつつ互いの接合面を対向させて配置する（図３１におけるステップＳＴ５１）。
【０２２６】
そして、両基板の接合面、すなわち、ＳｉＯ２接合層２２およびＳｉＯ２接合層４０を、それぞれイオンガン５９から発射されるイオンビーム６０で活性化処理する（図３１におけるステップＳＴ５２）。
【０２２７】
本実施の形態では、表面活性化処理には、アルゴンイオンビームを用いる。ここでのアルゴンイオンビーム処理の目的は、接合面の表面における付着物または汚染などを除去すること、および、接合面の表面に未結合手（ダングリングボンド）を生成させることである。
【０２２８】
アルゴンイオンビームの照射が完了した後、接合装置チャンバー５８内が高真空に保たれたままの状態で、両基板を接触させ、さらに加圧する。そうすることによって、両基板を接合させる（図３１におけるステップＳＴ５３）。
【０２２９】
上記の表面活性化処理と接合処理とは高真空下で連続的に行われる。そのため、接合面の表面に形成された未結合手は終端されない状態に、接触する相手側の接合面における未結合手と結合する。よって、両基板間で強固な接合が形成される。
【０２３０】
本実施の形態によれば、接合面同士が接合された後に形成される空間４３内が接合装置チャンバー５８内と同程度の高真空となる。そのため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しの際に、空間４３内に薬液を素早く浸入させることができる。すなわち、浸漬薬液自体を減圧環境下におかずに、空間４３内の減圧を実現することができる。これによって、短時間での支持ダイヤモンド基板３の取り外しが可能となる。
【０２３１】
なお、本実施の形態では、空間４３内は高真空とされたが、必ずしも高真空である必要はなく、大気圧よりも負圧であればよく、空間４３内が、たとえば０．０５ＭＰａ程度とされた場合であっても十分に効果が得られる。
【０２３２】
なお、空間４３内を真空にするために、第１の実施の形態で用いられた親水化処理を伴う接合法を減圧環境下で実施することは、接合性の観点で好ましくない。なぜなら、図２１では、接合面の表面における水分子を介する水素結合で固定される必要があることが示されたが、減圧環境下では、接合面の表面における水分の大半が離脱してしまうため、十分な水素結合が得られない。したがって、空間４３内を真空にするには、図３２に示された方法によって接合を行うことが望ましい。
【０２３３】
さらに、図３２に例が示されたように、真空中での接合は、後工程であるトランジスタ工程での高温工程または真空工程においても、接合界面のボイド（未接合部）または空間４３内に封入された気体の膨張に起因する接合剥がれのリスクを抑制することができる。
【０２３４】
このように本実施の形態によれば、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くしつつ複合基板を作製することができる（図３１におけるステップＳＴ５４）。
【０２３５】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【０２３６】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【０２３７】
以上に記載された実施の形態によれば、複合基板の製造方法において、第１の基板の第１の表面に、第１の接合材を形成する。ここで、第１の基板は、たとえば、支持ダイヤモンド基板３に対応するものである。また、第１の接合材は、たとえば、ＳｉＯ２接合層４０に対応するものである。そして、第１の表面には、支持ダイヤモンド基板３の平面視における外縁部１０よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成される。ここで、くぼみは、たとえば、加工くぼみ３５に対応するものである。そして、ＳｉＯ２接合層４０は、加工くぼみ３５の内壁に沿って形成される。また、ＳｉＯ２接合層４０は、加工くぼみ３５の内壁に囲まれる空間４３には充填されない。そして、第２の基板の第２の表面に、第２の接合材を形成する。ここで、第２の基板は、たとえば、ＧａＮオンダイヤモンド基板２に対応するものである。また、第２の接合材は、たとえば、ＳｉＯ２接合層２２に対応するものである。そして、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とを、加工くぼみ３５を除く領域において接合する。
【０２３８】
このような構成によれば、加工くぼみ３５の内壁に囲まれる空間４３に溶解液が浸入することによって、ＳｉＯ２接合層４０およびＳｉＯ２接合層２２の溶解が早まるため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くすることができる。また、加工くぼみ３５が外縁部１０よりも内側に形成されることによって、意図しない工程においてＳｉＯ２接合層４０およびＳｉＯ２接合層２２が溶解してしまい、複合基板が剥離することを抑制することができる。
【０２３９】
なお、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２４０】
また、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
【０２４１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２との接合は、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とを酸素プラズマを用いて活性化させた後で行われる。このような構成によれば、活性化されたＳｉＯ２接合層４０と活性化されたＳｉＯ２接合層２２とを接合させることによって、複合基板１を形成することができる。
【０２４２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２との接合は、真空環境下においてＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とをイオンビームを用いて活性化させた後で行われる。このような構成によれば、接合後の複合基板１において形成される空間４３内が真空状態となるため、空間４３に溶解液が浸入しやすくなる。
【０２４３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とが接合された状態の複合基板１を、溶解液に浸漬させる。このような構成によれば、溶解液によってＳｉＯ２接合層２２およびＳｉＯ２接合層４０を溶解させることによって、ＧａＮオンダイヤモンド基板２から支持ダイヤモンド基板３を取り外すことができる。
【０２４４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、溶解液は、フッ酸水溶液４７である。このような構成によれば、フッ酸水溶液４７によってＳｉＯ２接合層２２およびＳｉＯ２接合層４０を溶解させることによって、ＧａＮオンダイヤモンド基板２から支持ダイヤモンド基板３を取り外すことができる。
【０２４５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、複合基板１の溶解液への浸漬は、減圧環境下において行われる。このような構成によれば、流路として機能する空間４３に充填されていた空気は空間４３の外部へ放出されやすくなるため、空間４３内にフッ酸水溶液４７が容易に充填される。
【０２４６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、加工くぼみ３５が、第１の表面における第１の方向に延びて形成される。そして、複合基板１の溶解液への浸漬は、第１の方向が溶解液の液面と交差するように複合基板１を配置して行われる。このような構成によれば、支持ダイヤモンド基板３の外縁部１０から浸入した溶解液が、支持ダイヤモンド基板３の中央部に到達するために要する時間が短くなるため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くすることができる。
【０２４７】
以上に記載された実施の形態によれば、複合基板は、第１の表面を有する支持ダイヤモンド基板３と、第２の表面を有するＧａＮオンダイヤモンド基板２と、第１の表面に形成されるＳｉＯ２接合層４０と、第２の表面に形成され、かつ、ＳｉＯ２接合層４０と接合されるＳｉＯ２接合層２２とを備える。そして、第１の表面には、支持ダイヤモンド基板３の平面視における外縁部１０よりも内側に位置する少なくとも１つの加工くぼみ３５が形成される。また、ＳｉＯ２接合層４０は、加工くぼみ３５の内壁に沿って形成され、かつ、加工くぼみ３５の内壁に囲まれる空間４３には充填されない。また、ＳｉＯ２接合層４０とＳｉＯ２接合層２２とは、加工くぼみ３５を除く領域において接合される。
【０２４８】
このような構成によれば、加工くぼみ３５の内壁に囲まれる空間４３に溶解液が浸入することによって、ＳｉＯ２接合層４０およびＳｉＯ２接合層２２の溶解が早まるため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くすることができる。また、加工くぼみ３５が外縁部１０よりも内側に形成されることによって、意図しない工程においてＳｉＯ２接合層４０およびＳｉＯ２接合層２２が溶解してしまい、複合基板が剥離することを抑制することができる。
【０２４９】
なお、本願明細書に例が示される他の構成のうちの少なくとも１つを、以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例が示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【０２５０】
また、以上に記載された実施の形態によれば、空間４３は、第１の表面に沿って少なくとも２方向に延びる空間である。そして、空間４３が延びる２方向の間のなす角が、１０°以上、かつ、９０°以下である。このような構成によれば、複合基板をフッ酸水溶液４７に浸漬させる際の向きによらず、空間４３内にフッ酸水溶液４７が浸入しやすくなるため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間が長くなることがない。
【０２５１】
また、以上に記載された実施の形態によれば、外縁部１０の幅は、加工くぼみ３５間の間隔の２倍以上である。このような構成によれば、支持ダイヤモンド基板３の取り外し工程以外の薬液を用いる工程においても、不用意に支持ダイヤモンド基板３が剥離することを効果的に抑制することができる。
【０２５２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、加工くぼみ３５の幅は、１μｍ以上、かつ、１ｍｍ以下である。このような構成によれば、加工くぼみ３５内の空間４３に効果的に溶解液を浸入させることができるため、支持ダイヤモンド基板３の取り外しに要する時間を短くすることができる。
【０２５３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、加工くぼみ３５は複数備えられる。そして、隣接する加工くぼみ３５間の間隔は、０．１μｍ以上、かつ、１００μｍ以下である。このような構成によれば、加工くぼみ３５間の間隔が１００μｍ以下であるため、空隙部分、すなわち、下支えのないＧａＮオンダイヤモンド基板２の部分が撓んで支持ダイヤモンド基板３との平行度が変化してしまうことを抑制することができる。そのため、接合された支持ダイヤモンド基板３とＧａＮオンダイヤモンド基板２との間の平行度を保つことができる。
【０２５４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、支持ダイヤモンド基板３は、ダイヤモンド基板である。このような構成によれば、支持ダイヤモンド基板３によって支持することによって、ＧａＮオンダイヤモンド基板２を湾曲させずにＧａＮオンダイヤモンド基板２にトランジスタ工程を適用することが可能となる。
【０２５５】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【０２５６】
したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態における構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０２５７】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０２５８】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０２５９】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０２６０】
また、本願明細書における説明は、本技術に関連するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【０２６１】
また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
【符号の説明】
【０２６２】
１，５６，５７  複合基板、２  ＧａＮオンダイヤモンド基板、３，３Ａ  支持ダイヤモンド基板、１０  外縁部、１１，４９，５０  Ｓｉ基板、１２  バッファー層、１３  ＧａＮ膜、１４  ＡｌＧａＮ膜、１５  ＧａＮオンＳｉ基板、１６  支持基板接着層、１７  支持基板、１８  ＧａＮ転写基板、１９  保護層、２０  多結晶ダイヤモンド膜、２１  多結晶ダイヤモンド成膜基板、２２，４０，４０Ａ，５１  ＳｉＯ２接合層、２３  多結晶ダイヤモンドウエハ、２４  研磨面、２５  保護ＳｉＮ膜、２６  レジストマスク、２７  開口部、２８  マスク部、２９  開口部幅、３０  マスク部幅、３１  外縁部マスク部幅、３３  ＳｉＮマスク開口部、３４  ＳｉＮマスク部、３５  加工くぼみ、３６  加工深さ、３７  加工幅、３８，４１  テラス部、３９  テラス部幅、４２  酸素プラズマ、４３，４３Ａ  空間、４４  電極、４５  支持サファイアガラス、４６  ワックス、４７  フッ酸水溶液、５２  膜厚、５３，５４  エッチング距離、５８  接合装置チャンバー、５９  イオンガン、６０  イオンビーム。
【要約】
複合基板におけるそれぞれの基板を取り外しやすく、意図しない工程において複合基板が剥離することを抑制する。複合基板の製造方法は、第１の基板の第１の表面に第１の接合材を形成し、第１の表面には、第１の基板の平面視における外縁部よりも内側に位置する少なくとも１つのくぼみが形成され、第１の接合材は、くぼみの内壁に沿って形成され、くぼみの内壁に囲まれる空間には充填されず、第２の基板の第２の表面に第２の接合材を形成し、第１の接合材と第２の接合材とをくぼみを除く領域において接合する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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