DD290077A5 - METHOD OF BONDING SEMICONDUCTOR SUBSTRATES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bonden von Halbleitersubstraten, wobei das Problem der vollstaendigen Verbindung der gesamten Substratflaeche und insbesondere auch des Randes geloest wird. Beim erfindungsgemaeszen Verfahren wird die polierte Flaeche von wenigstens einem der zu verbindenden Substrate durch das Einbringen von bis zum Substratrand reichenden Vertiefungen in kleinere Flaechen unterteilt. Das Bonden in oxidierender Atmosphaere wird dabei verbessert, indem, neben der Veraenderung des Ausbreitungsmechanismus der Bondfront, innerhalb der Vertiefungen eine Verbindung durch Nachoxidation leicht moeglich ist.{Halbleitersubstrat; Substratflaechen; polierte Flaechen; bonden; Bondfront; oxidierende Atmosphaere; Elastizitaet, hydrophil}The invention relates to a method for bonding semiconductor substrates, wherein the problem of complete connection of the entire Substratflaeche and in particular the edge is solved. In the method according to the invention, the polished surface of at least one of the substrates to be joined is subdivided into smaller areas by the introduction of depressions reaching to the substrate edge. Bonding in an oxidizing atmosphere is thereby improved in that, in addition to the change in the propagation mechanism of the bond front, a connection by post-oxidation within the depressions is easily possible. {Semiconductor substrate; Substratflaechen; polished surfaces; bonding; Bond Front; oxidizing atmosphere; Elasticity, hydrophilic}
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bonden von Halbleitersubstraten und dient damit der Ausbildung von Sül-Substraton, die beispielsweise Basis für die Herstellung vollständig dielektrisch isolierter Halbleiterbauelemente sind.The invention relates to a method for bonding semiconductor substrates and thus serves to form Sül substrate, which are, for example, the basis for the production of completely dielectrically isolated semiconductor devices.
Das Bonden polierter bzw. mit Isolationsschichten versehener Substrate zur Herstellung von SOI-Substraten bzw. zur Realisierung von Mehrfachschichten ist bekannt (Nakamure, T. USP 3.239.908,1961). Das Interesse an derartigen Technologien ist zunehmend, da SOI-Substrate für elektronsiche Schaltungen, die besondere Eigenschaften aufweisen, an Bedeutung gewinnen. Durch Verbesserung so wichtiger Substratparameter wie der Ebenheit sind die technischen Möglichkeiten zur Realisierung derartiger Substrate vervollkommnet worden. Als Isolationsschicht wird meist thermisches SiO2, aber auch CVD-Oxid bzw. dotierte Gläser auf eine der Oberflächen eines Halbleitersubstrates der zu bondenden Halbleitersubstratscheiben aufgebracht. Die zu bondenden Oberflächen der Halbleitersubsttate, die Isolatoroberfläche der einen Halbleitersubstratscheibe und die Halbleiteroberfläche der anderen Halbleitersubstratscheibe werden vor dem Bonden durch verschiedene Verfahren hydrophil gestaltet. Oft werden zur Verbesserung der Verbindung beim Zusammenstellen der Scheiben bzw. während deren thermischen Verbindung elektrische Gleich- bzw. Wechselfelder genutzt. Für den Hochtemperaturschritt, der vor allem der chemischen Verbindung der Oxide an deren Grenzfläche dient, wird gewöhnlich eine oxidierende Atmosphäre gewählt, um durch Nachoxidation vom Rande her eine weitgehend vollständige Verbindung zu erhalten (J. B. Lasky, Appl. Phys. Lett. 48 [70] 1986). Dennoch gelingt es in den meisten Fällen nicht, bis zum Substratrand hin eine fehlerfreie Verbindung zu erreichen. Wesentliche Teile der Fläche, insbesondere im Randbereich, lösen sich nach dem Abdünnen einer Substratseite, wodurch die Weiterverarbeitung dieser Substrate erschwert und die für den Herstellungsprozeß elektronischer Bauelemente nutzbare Fläche verringert wird. Wesentliche Ursachen hierfür sind eine zu geringe Elastizität der Substratscheiben und eine ungenügende Ausbreitung und Verteilung der oxidierenden Atmosphäre während des Hochtemperaturprozesses im inneren Bereich zwischen den Sub'-tratscheibenoberflächen, was einer allseitigen gleichmäßigen Ausbreitung der Bondfront entgegenwirkt.The bonding of polished or provided with insulating layers substrates for the production of SOI substrates or for the realization of multiple layers is known (Nakamure, T. USP 3,239,908,1961). The interest in such technologies is increasing as SOI substrates for electronic circuits, which have special properties, gain in importance. By improving such important substrate parameters as evenness, the technical possibilities for realizing such substrates have been perfected. The insulating layer is usually thermal SiO 2 , but also CVD oxide or doped glasses applied to one of the surfaces of a semiconductor substrate to be bonded semiconductor substrate wafer. The surfaces of the semiconductor substrates to be bonded, the insulator surface of one semiconductor substrate wafer, and the semiconductor surface of the other semiconductor substrate wafer are made hydrophilic by different methods before bonding. Often, electrical DC or AC fields are used to improve the connection when assembling the discs or during their thermal connection. For the high-temperature step, which primarily serves to chemically combine the oxides at their interface, an oxidizing atmosphere is usually chosen to obtain a substantially complete bond by post-oxidation (JB Lasky, Appl. Phys. Lett. 48 [70] 1986). Nevertheless, in most cases it is not possible to achieve a defect-free connection as far as the edge of the substrate. Substantial parts of the surface, in particular in the edge region, dissolve after the thinning of a substrate side, whereby the further processing of these substrates is made more difficult and the usable surface area for the production process of electronic components is reduced. The main reasons for this are too low elasticity of the substrate wafers and insufficient spreading and distribution of the oxidizing atmosphere during the high-temperature process in the inner region between the sub-waggle disc surfaces, which counteracts an all-round uniform propagation of the bond front.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bonden von Halbleitersubstraten zu schaffen, das eine allseitige, gleichmäßige Ausbreitung der Bondfront der zu bondenden Halbleitorsubstratscheiben gewährleistet.The aim of the invention is to provide a method for bonding semiconductor substrates, which ensures an all-round, uniform propagation of the bond front of the semiconductor substrate wafer to be bonded.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bonden von Halbleitersubstraten anzugeben, das eine Ausbreitung der oxidierenden Atmosphäre während des Hochtemperaturprozesses im genannten Bereich zwischen den zu bondenden Substratsc'.ieibenoberflächen sichert. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Bonden von Halbleitersubstrrten durch Oxidation zweier sich berührender Halbleitersubstratoberflächen, von denen mindestens bei einer eine Isolationsschicht ausgebildet ist, in der oxidierenden Atmosphäre eines Hochtemperaturprozesses erfindungsgemäßThe invention is based on the object of specifying a method for bonding semiconductor substrates, which ensures a propagation of the oxidizing atmosphere during the high-temperature process in said region between the Substratc'.ieibenoberflächen to be bonded. This object is achieved by the method for bonding semiconductor substrates by oxidation of two contacting semiconductor substrate surfaces, at least one of which is formed an insulating layer, in the oxidizing atmosphere of a high-temperature process according to the invention
dadurch gelöst, daß vor der Ausbildung der Isolationsschicht in mindestens eine dor Halbleitersubstratoborflächen oder deren Isolationsschicht vom Rand dor Halbleitersubstratschoibo ausgehende, nutenförmige Vertiefungen eingebracht werden. Die nutenförmigen Vertiefungen können dabei geometrisch so eingebracht werden, daß sie der Separation und Isolation der inselförmigen Bauelementeoufbaugeblete dienen. Auch ist es möglich, die nutonförmigen Vertiefungen entlang der Grenzen dor Chips einzubringen. Dabei können die nutenförmigen Vertiefungen wesentlich schmaler als die lateralen und vertikalen Inselgrößen ausgebildet worden. Auch ist es möglich, tiefe V-förmige Gräben in die Halbleitersubstratoberfläche, vor dor Oxidation und der polykristallinen Abscheidung von Silizium mit nachfolgender chemisch-mechanischer Politur der polykristallinen Schicht einzubringen. An diese polierte Fläche kann ebenfallt; oin einkristallinos Substrat gebondet worden.characterized in that prior to the formation of the insulating layer in at least one dor Halbleitersubstratoborflächen or their insulating layer from the edge dor Halbleitersubstratschoibo outgoing, groove-shaped recesses are introduced. The groove-shaped recesses can be geometrically introduced so that they serve the separation and isolation of the island-shaped Bauelementeoufbaugeblete. It is also possible to introduce the groove-like depressions along the boundaries of the chips. In this case, the groove-shaped depressions can be formed substantially narrower than the lateral and vertical island sizes. It is also possible to introduce deep V-shaped trenches into the semiconductor substrate surface, before the oxidation and the polycrystalline deposition of silicon with subsequent chemical mechanical polishing of the polycrystalline layer. To this polished surface ebenfallt can; in a monocrystalline substrate has been bonded.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments.
Die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Handhabung setzt voraus, daß polierte Halbleitersubstratflächen hoher Ebenheit und hydrophil gestaltete Oberflächen vorliegen und das Bonden in einer oxidierenden Atmosphäre erfolgt.The handling described in the embodiments assumes that polished semiconductor substrate surfaces of high flatness and hydrophilically shaped surfaces are present and the bonding takes place in an oxidizing atmosphere.
1. Ein Substrat enthält eine 1 pm dicke Oxidschicht, das andere ist oxidfrei und enthält 10μηη breite und 1 pm tiefe Gräben in einem Abstand von 100pm in zwei senkrecht zueinander gelegenen Richtungen, eingebracht durch saures naßchemischos Ätzen. Die Substrate werden zusammengestellt und in einer Atmosphäre von mit Sauerstoff angereichertem Wasserdampf 20 Stunden bei 1250°C oxidiert. Dabei werden die Vertiefungen durch Oxidation geschlossen. Anschließend wird das nicht strukturierte Substrat mechanisch abgedünnt und auf oine Dicke von 60 pm poliert.1. A substrate contains a 1 pm thick oxide layer, the other is oxide-free and contains 10μηη wide and 1 pm deep trenches at a distance of 100pm in two mutually perpendicular directions, introduced by acid wet chemical etching. The substrates are assembled and oxidized in an atmosphere of oxygen-enriched water vapor at 1250 ° C for 20 hours. The wells are closed by oxidation. Subsequently, the non-structured substrate is mechanically thinned and polished to a thickness of 60 pm.
2. Ein Substrat enthält eine 50 nm dicke Oxidschicht, das andere eine Oxidschicht von 500 nm Dicke und eine der späteren Anwendung entsprechende Anordnung von senkrechten Trenchgräben mit 2 pm Broite und 15μηι Tiefe. Die Substrate werden zusammengestellt und in einer Atmosphäre von mit Sauerstoff angereichertem Wasserdampf 5 Stunden bei 1150°C oxidiert. Anschließend wird das strukturierte Substrat chemisch abgedünnt bis die Grabenöffnungen freiliegen. Die Gräben werden durch einen CVD-Prozeß mit polykristallinem Silizium gefüllt. Danach wird die Schicht auf 5pm Dicke poliert.2. A substrate contains a 50 nm thick oxide layer, the other an oxide layer of 500 nm thickness and a later application corresponding arrangement of vertical trenches with 2 pm Broite and 15μηι depth. The substrates are assembled and oxidized in an atmosphere of oxygenated water vapor for 5 hours at 1150 ° C. Subsequently, the structured substrate is chemically thinned until the trench openings are exposed. The trenches are filled by a polycrystalline silicon CVD process. Thereafter, the layer is polished to 5pm thickness.
3. Ein (lOO)-orientiertes, nicht beschichtetes Siliziumsubstrat erhält durch alkalisches Ätzen Gräben von 10μιη Breite und 7 pm Tiefe in einem Abstand von 5mm in zwei Richtungen sonkrecht zueinander, was der späteren Chipgrößo entspricht. Es wird gegen ein ebenfalls (lOO)-oriontiortos unstrukturiertes Siliziumsubstrat 2 Stunden in einer Atmosphäre von trockenem Sauerstoff bei 120O0C gebondet. Das nicht strukturierte Substrat wird chemisch abgedünnt und poliert auf eine Dicke von 70μηι. In diese Schicht werden nach einem fotolithografischen Schritt V-Gräben durch alkalisches Ätzen eingebracht, insbesondere auch on den Grenzen zwischen den vorgesehenen Chips, die exakt über den vorhandenen Vertiefungen positioniert werden. Die Seitenwände werden isoliert und anschließend die Gräben einschließlich der freigelegten ursprünglichen Gräben mit polykristallinem Silizium gefüllt. Diese Fläche wird durch Schleifen auf eine Schichtdicke von 60pm abgodünnt. Die Endbearbeitung erfolgt durch Politur auf eine Schichtdicke von JOpm.3. A (100) -oriented, uncoated silicon substrate obtained by alkaline etching trenches of 10μιη width and 7 pm depth at a distance of 5mm in two directions perpendicular to each other, which corresponds to the later chip size. It is bonded 2 hours in an atmosphere of dry oxygen at 120O 0 C against a likewise (lOO) -oriontiortos unstructured silicon substrate. The non-structured substrate is chemically thinned and polished to a thickness of 70μηι. After a photolithographic step, V trenches are introduced into this layer by alkaline etching, in particular also on the boundaries between the provided chips, which are positioned exactly over the existing depressions. The sidewalls are insulated and then the trenches, including the exposed original trenches, are filled with polycrystalline silicon. This surface is abgodünnt by grinding to a layer thickness of 60pm. The finishing is done by polishing to a layer thickness of JOpm.
4. Ein Substrat erhält ein System von senkrecht zueinander positionierten Gräben von 3 pm Breite, ΙΟμσι Tiefe und einem Grabenabstand von 10μπι. Es wird gegen ein unstrukturiertes Substrat mit einer später als vergrabenes Gebiet wirkenden arsendotierten Schicht und darüberliegender Oxidschicht 2 Stunden bei 11000C in mit Sauerstoff angereichertem Wasserdampf gebondet. Anschließend wird das unstrukturierte Substrat auf eine Dicke von 70 pm abgedünnt und poliert. In diese Schicht werden nach einem fotolithografischen Schritt V-Gräben durch alkalisches Ätzen eingebracht. Die Bodenfläche der entstandenen Inseln hat dabei Abmessungen von wenigstens 30 χ 30pm2. Die Endbearbeitung erfolgt analog Ausführungsboispiel 3.4. A substrate receives a system of vertically positioned trenches of 3 pm width, ΙΟμσι depth and a trench spacing of 10μπι. It is bonded to an unstructured substrate with an Arsendotierten layer later acting as buried area and overlying oxide layer for 2 hours at 1100 0 C in oxygen-enriched water vapor. Subsequently, the unstructured substrate is thinned to a thickness of 70 pm and polished. In this layer V trenches are introduced by alkaline etching after a photolithographic step. The bottom surface of the resulting islands has dimensions of at least 30 χ 30pm 2 . The finishing is carried out analogously to Ausführungsboispiel 3.
b. In ein Substrat wird ein System von V-Gräb6n mit 80 pm Tiefe eingebracht. Die Oberfläche wird mit 2 pm SiO2 bedeckt und die Gräben mit 90μητι polykristallinem Silizium gefüllt. Die beschichtete Fläche wird mechanisch abgorichtet und bis zu einer Gesamtdiclo des Substrates von 20pm oberhalb dor ursprünglichen Substratdicke poliert, so daß im Bereich der Gräben Vertiefungen von 10 pm bleiben, die beim Anbonden eines oxidierten Substrates bei 12000C, 3 Senden in trockenem Sauerstoff zur Verbesserung des Bondens wirken. Abschließend wird das strukturiei »Substrat riuf eine Dicke von 70μιη abgeschliffen und auf eine Enddicke von 40 pm poliert.b. In a substrate, a system of V-grave with 80 pm depth is introduced. The surface is covered with 2 pm SiO 2 and filled the trenches with 90μητι polycrystalline silicon. The coated surface is mechanically abgorichtet and up to a Gesamtdiclo the substrate from 20pm polished above dor original substrate thickness, so that cavities remain in the region of the trenches of 10 pm, which when bonding a oxidized substrate at 1200 0 C, 3 sending to the in dry oxygen Improvement of the bonding effect. Finally, the structural substrate is ground to a thickness of 70 μm and polished to a final thickness of 40 μm.
6. Es wird zunächst wie im Anwendungsboispiel 5 verfahren, nur daß nach Auffüllen der Gräber, bis zu einer Gesamtdicke von 5 pm oberhalb der Dicke des Ausgangssubstrates poliert wird. Durch geeignete Prozeßführung während der Politur entstehen auf Grund der unterschiedlichen kristallographischen Orientierung der Kristallite des polykristallinen Siliziums im Boreich der Gräben Vertiefungen von 1 pm. Diese werden beim anschließenden Anbonden eines einkristallinen Substrates bei 125O0C für 20 Stunden in feuchtem Sauerstoff geschlossen. Dia Endbearbeitung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel 5. Durch Einbringen von bis zum Substratrand reichenden Vertiefungen in wenigstens eines der Substrate wird das Ausbreiten dor Bondfront wesentlich verbessert. Durch die Vertiefungen kann die oxidierende Atmosphäre während des Hochtemperaturschrittes im inneren Bereich zwischen den Substratoberflächon dor zu bondenden Substrate zur Nachoxidation und damit für eine vollständige Verbindung wirksam werden.6. It is first proceeded as in Anwendungsbeispiel 5, except that after filling the graves, is polished to a total thickness of 5 pm above the thickness of the starting substrate. Due to the different crystallographic orientation of the crystallites of the polycrystalline silicon in the Boreich of the trenches depressions of 1 pm are formed by suitable process control during polishing. These are closed during the subsequent bonding a single-crystal substrate at 125O 0 C for 20 hours in wet oxygen. Dia finishing is carried out as in the embodiment 5. By introducing up to the substrate edge recesses in at least one of the substrates, the spreading of the bond front is substantially improved. Through the depressions, the oxidizing atmosphere can be effective during the high temperature step in the inner region between the Substratoberflächon dor to be bonded substrates for post-oxidation and thus for a complete connection.
Für die Weiterverarbeitung der Substrate gibt es mehrere Möglichkeiten, die Nachteile der eingebrachten Vertiefungen zu umgehen bzw. diese vorteilhaft zu nutzen. Bei schmalen bzw. flachen Vertiefungen können die Nachteile durch Verschließen während des Hochtemperatur-Bondschrittes in oxidierender Atmosphäre beseitigt werden. Damit wird prinzipiell ein Zustand analog einem herkömmlichen gebondeten SOI-Substrat erreicht, denn die eingebrachten Vertiefungen wirken lediglich als Stellen mit dickerer Oxidschicht, wovon keinerlei Nachteile für die Anwendung ausgehen, wenn das strukturierte Substrat als Trägersubstrat genutzt wird. Ähnlich diesem Verfahren ist es möglich, Vertiefungen zl" Verbesserung des Bondverhaltens gleichzeitig für die seitliche Abgrenzung und Isolation von Inselbereichen zu nutzen. Dazu ist oin System von bis zum Substratrand reichenden un^ möglichst untereinander verbundenen Vertiefungen entsprechend der später konkret aufzubringenden elektronischen Schaltung einzubringen. Vorteilhaft sind hier schmale senkrechte Gräben, wie sie bei Trench-Isolation verwendet werden bzw. naßchemisch di.rch alkalische Ätzmittol in (110)-orientiorte Siliziumflächen eingebracht worder, können. Gelingt hier das Verschließen dnr Vertiefungen während des Hochtemperatur-Bondschrittes in oxidierender Atmosphäre, liegt nach Abdünnen und Polieren des strukturierten Substrates ein SOI-Substrat mit vollständig dielektrischerFor the further processing of the substrates, there are several ways to circumvent the disadvantages of the introduced wells or to use these advantageous. For narrow or shallow depressions, the disadvantages can be eliminated by closing during the high-temperature bonding step in an oxidizing atmosphere. Thus, in principle, a state is achieved analogous to a conventional bonded SOI substrate, because the recesses introduced act only as sites with thicker oxide layer, which are no disadvantages for the application, if the structured substrate is used as a carrier substrate. Similar to this method, it is possible to use recesses for improving the bonding behavior simultaneously for the lateral delineation and isolation of island areas, for which purpose a system of recesses extending as far as possible to the substrate edge is to be introduced according to the electronic circuit to be concretely applied later here are narrow vertical trenches, such as those used in trench isolation or wet chemical di.rch Alkaline Ätzmittol in (110) -orientierten silicon surfaces werder introduced can, here closing the dnr depressions during the high-temperature bonding step in an oxidizing atmosphere, lies after thinning and polishing the structured substrate, an SOI substrate with completely dielectric
Isolation vor. Ist das Verschließen der Vertiefungen unvollständig, so ist nach Freilegen der Vertiefungen durch z. B. chemisches Abtragen des strukturierten Substrates eine Nachoxidation bzw. Füllen der Vertiefungen durch polykristallines Silizium möglich. Verfahren mit gleichzeitiger Nutzung der Vertiefungen zur Herstellung vollständig dielektrisch isolierter Gebiete sind die effektivsten Möglichkeiten zur Nutzung der Erfindung. Ist eine derartige Nutzung der Vertiefungen nicht möglich, gibt es zwei grundsätzliche Möglichkelten, eine negative Auswirkung zu verhindern. Gräben können an solchen Stollen des Substrates positioniert werden, wo keine elektronischen Schaltungen vorgesehen sind, also beispielsweise an den Grenzen von Schaltkreisen. Nach Abdünnen und Polieren der später für die Schaltkreise genutzten Substratseite können u. a. an diesen Stellen Gräben eingebracht werden, die Verbindung zu den genannten Vertiefungen herstellen und damit durch polykristallines Silizium gefüllt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Größenverhältnisse zwischen Vertiefungen und lateralen sowie vertikalen Abmessungen der benötigten Inseln so zu wählen, daß die Vertiefungen die aktiven Bereiche nicht negativ beeinflussen. Das kann geschehen, indem die Breite der Vertiefungen viel kleiner als die laterale und vertikale Inselgröße gewählt wird. Jede Insel steht damit letztlich auf mehreren kleinen gebondeten Flächen, umgeben von einem Netzwerk von Vertiefungen. Das Prinzip des Bondens mit Vertiefungen ist auch bei einer der Hilfsträgertechnologie ähnlichen Herstellungsvariante von Substraten möglich. Hierbei werden in einem Substrat tiefe, meist V-förmige Gräben eingebracht, mit einer Isolationsschicht bedeckt und mit polykristallinem Silizium gefüllt. Nachfolgend wird die polykristalline Fläche mechanisch eingeebnet, poliert, gegebenenfalls mit einer Isolationsschicht bedeckt und gegen ein Substrat gebondet. Letztlich wird das strukturierte Substrat mechanisch bzw. chemisch abgedünni und poliert. Besondere Möglichkeiten zur Einbringung der erforderlichen Vertiefungen bestehen hier, wenn das strukturierte Substrat dafür genutzt werden soll. Hier können die nach der Beschichtung mit polykristallinem Silizium verbliebenen Vei tiefungen im Bereich der Gräben auch nach der mechanischen Bearbeitung und Politur teilweise erhalten und erfindungsgemäß genutzt werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, die genannten Vertiefungen vollständig mechanisch zu entfernen. Bei der anschließenden Politur ist es möglich, die im Bereich der Gräben geänderte kristallographische Orientierung der Kristallite dahingehend zu nutzen, daß bei einem geeigneten Polierverfahren Höhenunterschiede in den genannten Bereichen auftreten, die erfindungsgemäß genutzt werden können. Die nutenförmigen Vertiefungen sichern eine Verbesserung des Bondverhaltens der Substratscheiben und bedingen eine Verringerung der sonst üblichen extrem hohen Anforderungen, wie beispielsweise hinsichtlich Sauberkeit und Ebenheit der Substratscheiben.Isolation before. If the closing of the wells is incomplete, then after exposing the wells by z. B. chemical removal of the structured substrate post-oxidation or filling of the wells by polycrystalline silicon possible. Processes utilizing the wells simultaneously to produce fully dielectrically isolated regions are the most effective ways of utilizing the invention. If such use of the wells is not possible, there are two basic ways to prevent a negative impact. Trenches can be positioned on such lugs of the substrate where no electronic circuitry is provided, such as at the boundaries of circuits. After thinning and polishing of the later used for the circuit substrate side u. a. At these points, trenches are introduced, which connect to said recesses and are thus filled by polycrystalline silicon. Another possibility is to choose the size ratios between wells and lateral and vertical dimensions of the required islands so that the wells do not adversely affect the active areas. This can be done by choosing the width of the pits much smaller than the lateral and vertical island size. Each island ultimately stands on several small bonded surfaces, surrounded by a network of wells. The principle of bonding with recesses is also possible with a subcarrier technology similar production variant of substrates. Here, deep, mostly V-shaped trenches are placed in a substrate, covered with an insulating layer and filled with polycrystalline silicon. Subsequently, the polycrystalline surface is mechanically leveled, polished, optionally covered with an insulating layer and bonded against a substrate. Finally, the structured substrate is mechanically and chemically thinned and polished. Special possibilities for introducing the necessary recesses exist here if the structured substrate is to be used for this purpose. Here, the remaining after the coating with polycrystalline silicon Vei depressions in the trenches even after mechanical processing and polishing can be partially obtained and used according to the invention. It is also possible to remove the said depressions completely mechanically. In the subsequent polishing, it is possible to use the crystallographic orientation of the crystallites changed in the region of the trenches in such a way that, in the case of a suitable polishing process, height differences occur in the regions mentioned which can be used according to the invention. The groove-shaped depressions ensure an improvement in the bonding behavior of the substrate wafers and cause a reduction in the otherwise extremely high requirements, such as, for example, in terms of cleanliness and flatness of the substrate wafers.
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DD89335699A DD290077A5 (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | METHOD OF BONDING SEMICONDUCTOR SUBSTRATES |
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Family Applications (1)
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