JPH01189145A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH01189145A JPH01189145A JP1433688A JP1433688A JPH01189145A JP H01189145 A JPH01189145 A JP H01189145A JP 1433688 A JP1433688 A JP 1433688A JP 1433688 A JP1433688 A JP 1433688A JP H01189145 A JPH01189145 A JP H01189145A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- insulating film
- semiconductor
- manufacturing
- silicon oxide
- Prior art date
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- Pending
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
以下の順序に従って本発明を説明する。
Ａ、産業上の利用分野
Ｂ０発明の概要
Ｃ０従来技術［第２図］
Ｄ０発明が解決しようとする問題点
Ｅ０問題点を解決するための手段
Ｆ８作用
Ｇ、実施例［第１図］
Ｈ０発明の効果
（Ａ、産業上の利用分野）
本発明は半導体基板の製造方法、特に表面に絶縁膜を形
成した２枚の半導体基板を貼り合わせて１つの半導体基
板を得る半導体基板の製造方法に関する。
成した２枚の半導体基板を貼り合わせて１つの半導体基
板を得る半導体基板の製造方法に関する。
（Ｂ、発明の概要）
本発明は、上記の半導体基板の製造方法において、
低い温度で強固に半導体基板を貼り合わせることができ
るようにするため、 少くとも一方の半導体基板の表面の絶縁膜に非金属不純
物を含有させておくものである。
るようにするため、 少くとも一方の半導体基板の表面の絶縁膜に非金属不純
物を含有させておくものである。
（Ｃ，従来技術）［第２図］
ＳＯＩ基板表面の半導体層にＭＩＳトラジスタ等の素子
を形成するＳｏｌ技術は電気的特性の優れた回路を形成
することができる等の種々の利点を有しており、最近Ｓ
ｏｌ技術の開発、研究が盛んに行われている。ところで
、ＳＯＩ基板は、シリコン半導体基板の形成に絶縁膜を
部分的に形成し、半導体基板の表面に窓（露出部）を種
として半導体層をエピタキシャル成長させるという方法
で製造することができる。しかし、このような製造方法
では良好で均質なｒｐ−結晶半導体層を形成することが
難しく、実用性が低いという問題があった。
を形成するＳｏｌ技術は電気的特性の優れた回路を形成
することができる等の種々の利点を有しており、最近Ｓ
ｏｌ技術の開発、研究が盛んに行われている。ところで
、ＳＯＩ基板は、シリコン半導体基板の形成に絶縁膜を
部分的に形成し、半導体基板の表面に窓（露出部）を種
として半導体層をエピタキシャル成長させるという方法
で製造することができる。しかし、このような製造方法
では良好で均質なｒｐ−結晶半導体層を形成することが
難しく、実用性が低いという問題があった。
そこで、最近有望視されてきたのが２枚の半導体ウェハ
を貼り合わせるＳＯＩ基板の製造方法である。勿論、チ
ップどうしを貼り合わせる半導体基板の製造方法は特公
昭４１−８１７３号公報、特公昭３９−１７８６９号公
報によって紹介されているように古くから知られている
が、２枚の半導体基板を製造する技術は比較的最近開発
された技術である。第２図（Ａ）乃至（Ｃ）はかかるＳ
ｏｌ基板の製造方法の従来例を工程順に示すものである
。この製造方法は同図（Ａ）に示すように表面に絶縁Ｈ
９，ｂを形成した２枚の半導体基板ａ、ｃを用意し、同
図（Ｂ）に示すようにその２枚の゛ｈ導体基板ａ、ｃど
うしを絶縁膜す、ｂにて熱圧着して貼り合わせ、その後
、同図（Ｃ）に示すように一方の半導体基板例えばａを
裏面から研磨し、その半導体基板が薄い半導体層ａ′と
して残存するようにするものである。ａ″は研磨により
除去された部分である。
を貼り合わせるＳＯＩ基板の製造方法である。勿論、チ
ップどうしを貼り合わせる半導体基板の製造方法は特公
昭４１−８１７３号公報、特公昭３９−１７８６９号公
報によって紹介されているように古くから知られている
が、２枚の半導体基板を製造する技術は比較的最近開発
された技術である。第２図（Ａ）乃至（Ｃ）はかかるＳ
ｏｌ基板の製造方法の従来例を工程順に示すものである
。この製造方法は同図（Ａ）に示すように表面に絶縁Ｈ
９，ｂを形成した２枚の半導体基板ａ、ｃを用意し、同
図（Ｂ）に示すようにその２枚の゛ｈ導体基板ａ、ｃど
うしを絶縁膜す、ｂにて熱圧着して貼り合わせ、その後
、同図（Ｃ）に示すように一方の半導体基板例えばａを
裏面から研磨し、その半導体基板が薄い半導体層ａ′と
して残存するようにするものである。ａ″は研磨により
除去された部分である。
このような方法によれば、５ｉｎ２からなる絶縁膜ｂ、
ｂの表面に存在するＯＨ基によって５ｉｎ２が水素結合
し、絶縁膜す、ｂどうしが密着し、２枚のウェハ状半導
体基板ａ、ｃを１枚のウェハ状Ｓｏｌ基板にすることが
できる。
ｂの表面に存在するＯＨ基によって５ｉｎ２が水素結合
し、絶縁膜す、ｂどうしが密着し、２枚のウェハ状半導
体基板ａ、ｃを１枚のウェハ状Ｓｏｌ基板にすることが
できる。
（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、絶縁
膜す、ｂは５ｉｎ２からなり融点が高いので、貼り合わ
せのための加熱温度を相当に高くしなければ強固に半導
体基板ａ、ｃどうしを固着することができない。
膜す、ｂは５ｉｎ２からなり融点が高いので、貼り合わ
せのための加熱温度を相当に高くしなければ強固に半導
体基板ａ、ｃどうしを固着することができない。
そこで、本発明は比較的低い温度で加熱処理しても２枚
の半導体基板を強固に貼り合わせることかできるように
することを目的とする。
の半導体基板を強固に貼り合わせることかできるように
することを目的とする。
（Ｅ、問題点を解決するための手段）
本発明半導体基板の製造方法は上記問題点を解決するた
め、 貼り合される２枚の半導体基板の少なくとも一方の半導
体基板の絶縁膜に非金属不純物を含有させておくことを
特徴とする。
め、 貼り合される２枚の半導体基板の少なくとも一方の半導
体基板の絶縁膜に非金属不純物を含有させておくことを
特徴とする。
（Ｆ、作用）
本発明半導体基板の製造方法によれば、一方の半導体基
板の絶縁膜に非金属不純物が含有されているので、その
絶縁膜の融点が低くなる。従って、低い温度で加熱して
も半導体基板どうしを固着することができる。しかも、
非金属不純物は加熱処理の際に拡散して２つの絶縁膜の
境界部での界面結合の介在物として働くので、２つの絶
縁膜を強固に固着することができる。
板の絶縁膜に非金属不純物が含有されているので、その
絶縁膜の融点が低くなる。従って、低い温度で加熱して
も半導体基板どうしを固着することができる。しかも、
非金属不純物は加熱処理の際に拡散して２つの絶縁膜の
境界部での界面結合の介在物として働くので、２つの絶
縁膜を強固に固着することができる。
（Ｇ、実施例）［第１図］
以下、本発明半導体基板の製造方法を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明半導体基板の製造方法
の一つの実施例を工程順に示す断面図である。
の一つの実施例を工程順に示す断面図である。
先ず、第１図（Ａ）に示すように表面に絶縁膜が形成さ
れた２枚のウェハ状の半導体基板１．２を′用意する。
れた２枚のウェハ状の半導体基板１．２を′用意する。
一方の半導体基板１の表面には例えばホウ素Ｂ及びリン
Ｐがドープされたシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ膜３が
形成されており、他方の゛ト導体基板２の表面には熱酸
化によりノンドープシリコン酸化膜４が形成されている
。
Ｐがドープされたシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ膜３が
形成されており、他方の゛ト導体基板２の表面には熱酸
化によりノンドープシリコン酸化膜４が形成されている
。
次に、同図（Ｂ）に示すように半導体基板２の表面に半
導体基板１を表面を下向きにして貼り合わせ、そして、
半導体基板ＩＭしにＣＯ２レーザからのレーザビームを
シリコン酸化膜３．４に照射する。すると、比較的低い
温度でＢＰＳＧＩＩＱ３の表面にリフローが生しシリコ
ン酸化１摸４と接着し易くなる。そして、ＢＰＳＧ膜３
中のホウ素ＢあるいはリンＰがシリコン酸化膜４中に拡
散し、ＢＰＳＧ膜３とシリコン酸化膜４の境界部での界
面結合の介在物として働き、同図（Ｃ）に示すようにＢ
ＰＳＧ膜３とシリコン酸化ｒＩＦＡ４とが一体のシリコ
ン酸化膜５となる。その結果、低い加熱温度で強固に半
導体基板１と２を貼り合わせることができる。
導体基板１を表面を下向きにして貼り合わせ、そして、
半導体基板ＩＭしにＣＯ２レーザからのレーザビームを
シリコン酸化膜３．４に照射する。すると、比較的低い
温度でＢＰＳＧＩＩＱ３の表面にリフローが生しシリコ
ン酸化１摸４と接着し易くなる。そして、ＢＰＳＧ膜３
中のホウ素ＢあるいはリンＰがシリコン酸化膜４中に拡
散し、ＢＰＳＧ膜３とシリコン酸化膜４の境界部での界
面結合の介在物として働き、同図（Ｃ）に示すようにＢ
ＰＳＧ膜３とシリコン酸化ｒＩＦＡ４とが一体のシリコ
ン酸化膜５となる。その結果、低い加熱温度で強固に半
導体基板１と２を貼り合わせることができる。
その後は図示しないが、−・方の半導体基板例えば半導
体基板１をその裏面側から研磨し半導体基板ｌがシリコ
ン酸化膜５上に薄く残存するようする。すると、ＳＯＩ
構造の半導体基板が出来上ることになる。そして、シリ
コン酸化膜５上に薄く残存した半導体基板に薄膜トラン
ジスタ等の素子が形成されることになる。
体基板１をその裏面側から研磨し半導体基板ｌがシリコ
ン酸化膜５上に薄く残存するようする。すると、ＳＯＩ
構造の半導体基板が出来上ることになる。そして、シリ
コン酸化膜５上に薄く残存した半導体基板に薄膜トラン
ジスタ等の素子が形成されることになる。
尚、上記実施例においではＣ０２レーザ光の照射により
加熱処理をしていた。これは、Ｃ０２レーザ光の波長が
約１０μｍであり、シリコンの結晶中は透過するが５ｉ
ｎ２には吸収され半導体基板１を徒らに温度上昇させる
ことな（ＢＰＳＧＪＩ５！ ３、シリコン酸化膜４を効
果的に加熱することができるからである。これは貼り合
わせ後半導体基板が加熱されて結晶欠陥が生じるのを防
止することにもなる。尚、レーザ光をパルスにして与え
れば半導体基板ｌの温度上昇を非常に有効に防止しなが
ら貼り合わせのためのＢＰＳＧ膜３、シリコン酸化膜４
の加熱を行うことができる。しかし、普通の加熱処理に
より貼り合わせを行うようにしても良いことはいうまで
もない。
加熱処理をしていた。これは、Ｃ０２レーザ光の波長が
約１０μｍであり、シリコンの結晶中は透過するが５ｉ
ｎ２には吸収され半導体基板１を徒らに温度上昇させる
ことな（ＢＰＳＧＪＩ５！ ３、シリコン酸化膜４を効
果的に加熱することができるからである。これは貼り合
わせ後半導体基板が加熱されて結晶欠陥が生じるのを防
止することにもなる。尚、レーザ光をパルスにして与え
れば半導体基板ｌの温度上昇を非常に有効に防止しなが
ら貼り合わせのためのＢＰＳＧ膜３、シリコン酸化膜４
の加熱を行うことができる。しかし、普通の加熱処理に
より貼り合わせを行うようにしても良いことはいうまで
もない。
また、上記実施例においては、一方の絶縁膜３がＢＰＳ
Ｇからなり、他方の絶縁Ｗ；８４がノンドープのシリコ
ン酸化膜からなっていた。しかし、一方の絶縁１１！２
３をＢＰＳＧに代えてＰＳＧ、ＢＳＧあるいはＡｓ５Ｇ
で形成するようにしても良いし、更には絶縁膜３を例え
ばＢＰＳＧ等非金属不純物がドープされた絶縁膜とノン
ドープの絶縁膜の二層構造にしても良い。
Ｇからなり、他方の絶縁Ｗ；８４がノンドープのシリコ
ン酸化膜からなっていた。しかし、一方の絶縁１１！２
３をＢＰＳＧに代えてＰＳＧ、ＢＳＧあるいはＡｓ５Ｇ
で形成するようにしても良いし、更には絶縁膜３を例え
ばＢＰＳＧ等非金属不純物がドープされた絶縁膜とノン
ドープの絶縁膜の二層構造にしても良い。
また、一方の絶縁膜３を非金属不純物ドープ絶縁膜とノ
ンドープ絶縁膜の二層構造にし、他方の絶縁膜４をＢＰ
ＳＧあるいはＰＳＧ等非金属不純物がトープされたシリ
コン酸化膜で形成するようにしても良い等本発明には種
々の変形例が考えられ得る。
ンドープ絶縁膜の二層構造にし、他方の絶縁膜４をＢＰ
ＳＧあるいはＰＳＧ等非金属不純物がトープされたシリ
コン酸化膜で形成するようにしても良い等本発明には種
々の変形例が考えられ得る。
（Ｈ，発明の効果）
以上に述べたように、本発明半導体基板の製造方法は、
互いに貼り合される２枚の半導体基板の少くとも一方の
半導体基板の表面に形成された絶縁膜の少なくとも表面
部に非金属不純物を予めドープしておくことを特徴とす
るものである。
互いに貼り合される２枚の半導体基板の少くとも一方の
半導体基板の表面に形成された絶縁膜の少なくとも表面
部に非金属不純物を予めドープしておくことを特徴とす
るものである。
従って、本発明半導体基板の製造方法によれば、一方の
半導体基板の絶縁膜に非金属不純物が含有されているの
で、その絶縁膜の融点が低くなる。従って、低い温度で
加熱しても半導体基板どうしを固着することができる。
半導体基板の絶縁膜に非金属不純物が含有されているの
で、その絶縁膜の融点が低くなる。従って、低い温度で
加熱しても半導体基板どうしを固着することができる。
しかも、非金属不純物は加熱処理の際に拡散して２つの
絶縁膜の境界部での界面結合の介在物として働くので、
２つの絶縁膜を強固に固着することができる。
絶縁膜の境界部での界面結合の介在物として働くので、
２つの絶縁膜を強固に固着することができる。
第１図（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明半導体基板の製造方法
の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２図（Ａ）乃
ｔ（Ｃ）は従来例を工程順に示す断面図である。 符号の説明 １．２・・・半導体基板、 ３・・・非金属不純物がドープされた絶縁膜、４・・・
絶縁膜。 出 願 人 ソニー株式会社
の一つの実施例を工程順に示す断面図、第２図（Ａ）乃
ｔ（Ｃ）は従来例を工程順に示す断面図である。 符号の説明 １．２・・・半導体基板、 ３・・・非金属不純物がドープされた絶縁膜、４・・・
絶縁膜。 出 願 人 ソニー株式会社
Claims (1)
- （１）表面に絶縁膜を形成した２枚の半導体基板を絶縁
膜表面どうしが密着するように重ねて加熱処理すること
により貼り合わせて１枚の半導体基板とする半導体基板
の製造方法において、 互いに貼り合される２枚の半導体基板の少くとも一方の
半導体基板の表面に形成された絶縁膜の少なくとも表面
部に非金属不純物を予めドープしておくことを特徴とす
る半導体基板の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1433688A JPH01189145A (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1433688A JPH01189145A (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189145A true JPH01189145A (ja) | 1989-07-28 |
Family
ID=11858225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1433688A Pending JPH01189145A (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01189145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453394A (en) * | 1992-01-31 | 1995-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for preparing semiconductor substrate by bringing first and second substrates in contact |
| JP2019513294A (ja) * | 2016-03-07 | 2019-05-23 | グローバルウェーハズ カンパニー リミテッドＧｌｏｂａｌＷａｆｅｒｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 低温流動性酸化物層を含む半導体オンインシュレータ構造およびその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451388A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of producing semiconductor |
| JPS5717158A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS62287648A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Yokogawa Electric Corp | Ｓｉ接合方法 |
-
1988
- 1988-01-23 JP JP1433688A patent/JPH01189145A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451388A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of producing semiconductor |
| JPS5717158A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS62287648A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Yokogawa Electric Corp | Ｓｉ接合方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453394A (en) * | 1992-01-31 | 1995-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for preparing semiconductor substrate by bringing first and second substrates in contact |
| JP2019513294A (ja) * | 2016-03-07 | 2019-05-23 | グローバルウェーハズ カンパニー リミテッドＧｌｏｂａｌＷａｆｅｒｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 低温流動性酸化物層を含む半導体オンインシュレータ構造およびその製造方法 |
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