JPH0254532A - Ｓｏｉ基板の製造方法 - Google Patents

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。

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。

産業上の利用分野 発明の概要 従来技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段 作用 実施例［第１図乃至第４図］ 発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明はＳＯｔ基板の製造方法、特に貼り合せ用酸化膜
によりゲッタリングを行うことができる新規なＳＯｔ基
板の製造方法に関する。

（Ｂ、発明の概要） 本発明は、ＳＯＩ基板の製造方法において、活性領域が
形成される半導体層に対してゲッタリングを行うことが
できるようにするため、活性領域が形成される方の半導
体基板の貼り合せ用酸化膜中に塩素イオンを含有させて
あくようにすることを特徴とするものである。

（Ｃ，従来技術） Ｓ　ＯＩ　（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏ
ｒ）基板に集積回路を形成することは高速性を高めるこ
とができると共に対放射線強度を強めることができる等
の利点があるので実用化されつつある。

このＳＯ１基板の製造は、一般に、表面部に貼り合せ用
酸化膜を形成した２枚の半導体基板をその貼り合せ用酸
化膜どうしを接着することにより貼り合せ、その後、一
方の第１の半導体基板を研磨あるいはエツチングにより
薄膜化して活性領域が形成される半導体層とするという
方法で行われる。。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）ところで、従来
においてはＳｏｌ基板の活性領域が形成されるべき半導
体層に対するゲッタリングが難かしいという問題があっ
た。

というのは、負通の半導体基板の場合には裏面にゲッタ
リング用の膜を形成して半導体基板中の重金属をその１
漠によりゲッタリングするということか可能であるが、
ＳＯＩ基板の場合、基板裏面と活性領域が形成される半
導体層との間にシリコン酸化膜が存在しているので基板
裏面にゲッタリング層を設けても半導体層内の重金属を
ゲッタリングすることは不可能である。

また、活性領域が形成される半導体層は１０００人オー
ダーの厚さしか有しないので、この薄い半導体層のなか
にゲッタリング層を形成することも不可能といえる。

そこで、半導体基板の゛ｂ導体層の素子形成領域を囲繞
する部分にゲッタリング用の層を形成し、該層により横
方向にゲッタリングするというゲッタリング方法も考え
られなくはないが、このようにすると製造プロセスか徒
らに増えてコスト増を招くだけでなく、ゲッタリング用
層の占有面積が増え、同じ面積内に素ｆを多数高集積度
に形成することができるというＳＯＩ技術の利点が大き
く損なわれてしまい、得策とはいえない。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、活性領域が形成される半導体層に対してゲッタリ
ングを行うことが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Ｓｏｌ基板の製造方法は上記問題点を解決するた
め、活性領域が形成される方の半導体基板の貼り合せ用
酸化膜中に塩素イオンを含イｆさせておくようにするこ
とを特徴とする。

（Ｆ、作用） 本発明ＳＯＩ基板の製造方法によれば、活性領域が形成
される方の半導体基板の貼り合せ用酸化膜に塩素イオン
が含仔されているので、例えば９００〜１１００℃とい
うような温度条件下でその塩素イオンか酸化膜中にシリ
コン半導体層との界面近傍に偏析する。従って、この塩
素イオン（陰イオン）が半導体層中の金属、イオン（陽
イオン）を吸引し゛Ｃ金属の塩化物をつくる。これは電
気的に中性の化合物であり、半導体素子の動作に影響を
及ぼさない。従って、塩素イオンによりゲッタリングが
可能になるのである。

（Ｇ、実施例）し第１図乃至第４図」 以下、本発明ＳＯＴ基板の製造方法を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。

第１図（Ａ）乃全（Ｃ）は本発明Ｓｏｌ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。

（Ａ）先ず、同図（Ａ）に示すように、第１の半導体基
板１を用意し、塩化水素ＨＣｕを含んだ酸化性雰囲気で
例えば１１００℃に加熱して貼り合せ用シリコン酸化膜
２を形成する。３は第１の半導体基板１の裏面である。

このように塩化水素ＨＣＩを含んだ雰囲気で加熱酸化す
る（これをＨＣｆｌ酸化ということとする。）、と、塩
素イオンＣ２−が酸化膜２中に取り込まれ、酸化膜２中
の特にシリコンｌとの界面近傍にその塩素イオンＣＸ−
か偏析する。第２図はシリコン基板表面部をＨＣｌ２酸
化により酸化した場合の半導体基板中のＳＩＭＳによる
塩素Ｃｍ−の濃度プロファイル測定結果を示すものであ
り、酸化膜２の膜厚が約１２００人で加熱温度が１１０
０℃の場合、酸化膜中の塩素イオンＣＩ！、−がシリコ
ン１どの界面から約１００人のところに最も多く偏析し
ており、また、酸化膜２の膜厚が約８５０人で加熱温度
が１０００℃の場合は酸化膜中の塩素イオンＣＪＺ−が
シリコン１との界面から約５０人のところに最も多く偏
析しており、また、酸化膜２の膜厚が約９００人で加熱
温度が９００℃の場合、酸化膜中の塩素イオンＣｆｆ１
−がシリコン１との界面から約７０八めところに偏析し
ていることが解る。いずれにせよ、ＨＣｌ１酸化により
酸化膜中のシリコンとの界面から１００人程塗布るいは
それ以内のところに塩素イオンＣＩ−を大量に偏析させ
ることかできることが明らかである。

（Ｂ）次に、表面部か酸化された第２の半導体基板４を
用意し、第２図（Ｂ）に示すように、該第２の半導体基
板４表面部のシリコン酸化膜５と第１の半導体基板１の
シリコン酸化膜２を重ね合せて２つの半導体基板ｌと４
との貼り合せを行う。

（Ｃ）その後、第１の半導体基板１を裏面３側から研磨
して薄膜化を行い、同図（Ｃ）に示すように活性領域が
形成される半導体層１ａをシリコン酸化１摸５．２−ヒ
に得る。

このようなＳＯＩ基板の製造方法によれば、シリコン酸
化膜ｌａ下のシリコン酸化膜２中に塩素イオンＣ１−か
取り込まれ、しがもその塩素イオンＣＱ−が酸化膜２と
シリコン１ａとの界面近傍に偏析するので、第３図に示
すように塩素イオン０２″により半導体層１ａの内の金
属イオンＭ＋をゲッタリングすることができる。という
のは、塩素イオンＣＩ−は陰イオンてあり、半導体層ｌ
ａ中を浮遊する陽イオンである金属イオンＭ＋を７に気
的吸引力により吸引する。すると、その金属イオンＭ０
と塩素イオンＣ２−とで化合物がつくられ、電気的に中
性となる。その結果、半導体層ｉａ中を浮遊する金属イ
オンＭゝにょフて半導体素子の動作が悪相ツを受けると
いう問題の発生を未然に防止することができるのである
。

尚、酸化膜中への塩素イオンＣ２−の混入量は酸化膜形
成の際の加熱温度、ＨＣｌ、ガスの供給量によりコント
ロールすることがきる。

尚、ＳＯＩ基板の酸化膜中に塩素イオンＣｆｆ１−を取
り込む方法として塩化水素ＨＣｌ１を含んだ雰囲気で第
１の半導体基板１の表面部を加熱酸化するという方法の
ほかに、普通の雰囲気下で第１の半導体基板１の表面部
を加熱酸化した後、第４図に示すようにシリコン酸化膜
２中に塩素イオンＣ１−をイオン打込みするという方法
を採ることもできる。

（Ｈ，発明の効果） 以上に述べたように、本発明ＳＯＩ基板の製造方法は、
２枚の半導体基板それぞれの一方の表面部に貼り合せ用
酸化膜を形成し、この２枚の半導体基板を上記貼りきせ
用酸化膜表面にて互いに固着することにより貼り合せ、
その後、一方の半導体基板を薄膜化することにより活性
領域が形成される半導体層を形成するＳｏｌ基板の製造
方法におい・Ｃ１上記一方の゛姓導体基板の貼り合せ用
酸化膜中に塩素イオンを含有させることを特徴とするも
のである。

従って、本発明Ｓｏｌ基板の製造方法によれば、活性領
域が形成される方の半導体基板の貼り合せ用酸化膜に塩
素イオンが含有されているので１例えば９００〜１１０
０℃というような温度条件下でその塩素イオンが酸化膜
中にシリコン半導体層との界面近傍に偏析する。従って
、この塩素イオン（陰イオン）が半導体層中の金属イオ
ン（陽イオン）を吸引して金属の塩化物となる。これは
電気的に中性の化合物であり、半導体素子の動作に影習
を及ぼさない。従って、塩素イオンによりゲッタリング
が可能になるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明ＳＯＩ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図は半導体
基板表面部を塩化水素を含んだ雰囲気下で加熱酸化した
場合の塩素濃度プロファイル、第３図はゲッタリング作
用の説明図、第４図は本発明ｓｏｉ基板の製造方法の別
の実施例を説明するための断面図である。 符号の説明 １・・・一方の半導体基板、 １ａ・・・薄膜化により形成された半導体層、２・・・
酸化膜、４・・・別の半導体基板、５・・・酸化膜。 一方の半導体基板 真先ｆ９１Ｊ性ニオ蓮）叱こ示す断面図第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の半導体基板それぞれの一方の表面部に貼り
   合せ用酸化膜を形成し、この２枚の半導体基板を上記貼
   り合せ用酸化膜表面にて互いに固着することにより貼り
   合せ、その後、一方の半導体基板を薄膜化することによ
   り活性領域が形成される半導体層を形成するＳＯＩ基板
   の製造方法において、 上記貼り合せの前に上記一方の半導体基板の貼り合せ用
   酸化膜中に塩素イオンを含有させておく ことを特徴とするＳＯＩ基板の製造方法