JPH0346216A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0346216A
JPH0346216A JP18186789A JP18186789A JPH0346216A JP H0346216 A JPH0346216 A JP H0346216A JP 18186789 A JP18186789 A JP 18186789A JP 18186789 A JP18186789 A JP 18186789A JP H0346216 A JPH0346216 A JP H0346216A
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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】 〔産業上の利用分野J 本発明は半導体装置の製造方法に関するものである。
〔発明の概要〕
2枚のシリコン単結晶の内、1枚のシリコン単結晶の表
面を酸化し厚さ数千人のシリコン酸化膜(以後Sing
と記す〉を形成する。この5iO1と他の1枚のシリコ
ン単結晶を分子間引力で圧着すると、5iO1をシリコ
ン単結晶の間に挿んだサンドインチ構造となる。この後
、一方のシリコン単結晶を研磨又はエツチングする。研
磨又はエツチングしたシリコン表面は平坦度が落ちる。
直径10關のシリコンウェハにおいて、5iCh上のシ
リコン結晶の厚さは現在の技術レベルでは0.2−程度
の厚みムラがある。このため研磨又はエツチングしたシ
リコン表面にレジスト膜を塗布し、その後レジスト膜全
部と研磨又はエツチングされたシリコン結晶の一部をド
ライエツチングすることにより、研磨又はエツチングさ
れたシリコン結晶の510g上の厚みムラをなくすこと
ができる。このような製造方法により作られた5iOt
上のシリコンは厚みムラがなく、そのシリコン中に金属
酸化膜トランジスタ(以後MO3I−ランジスタと記す
)を作成した場合、シリコンウェハ内で特性変動のない
5OI(Silicon On Insnlator)
MOS )ランジスタを作成することができる。
〔従来の技術〕
第2図(a)〜(dlの工程断面図により従来技術の半
導体装置の製造方法を説明する。第2図ta+は1枚の
シリコン単結晶ウェハ21を示す、第2図〜)はシリコ
ンウェハの表面を熱酸化し、厚さ数千人のSing膜2
2膜形2する。第2図fclにおいて、他の1枚のシリ
コン単結晶ウェハ23を真空中において表面にSiOx
層を形成したシリコンウェハと5iOz層を間に挿んで
圧着する0分子間引力により、2枚のシリコンウェハは
密着する。第2図fdlにおいて、片側のシリコン単結
晶ウェハ23を、シリコンの残り厚みが所望の値になる
まで研磨又はエツチングする。しかし、以上に示した従
来技術では、第2図(dlに示すように、研磨又はエツ
チング後のシリコン表面の平坦度は悪く、シリコンウェ
ハ内での厚みのバラツキは0.2μぐらいであった。
第3図(al、 (blは従来技術により作成した5i
02をシリコン単結晶で挿んだサンドインチ構造の絶縁
膜上シリコン(以後S○■と呼ぶ〉において、研磨又は
エツチングされたシリコン中にN型MOSトランジスタ
を作成した場合の同一ウェハ間に形成されるトランジス
タの断面構造を示す、第3図(al、 (bl共に31
はシリコン単結晶、32はシリコン単結晶の上部を熱酸
化して形成されたs+otj!、33は研磨又はエツチ
ングされたシリコン単結晶のP型頭域、34はMO3)
ランジスタのソース領域となるN型高濃度層、35はM
O3)ランジスタのドレイン領域となるN型高濃度層、
36はゲート酸化膜、37は多結晶シリコンから成るゲ
ート電極を示している。従来技術で作成されたSOI構
造の研磨又はエツチングされたシリコン中にNMO3)
ランジスタを作ると、研磨又はエツチングされたシリコ
ンの厚みのバラツキが大きいため、ウェハ内の一部では
MO3)ランジスタのソース34及びドレイン35がS
iO*32に接する第3図Talに示す構造になるが、
ウェハ内の他の箇所ではMOSトランジスタのソース3
4とドレイン35の下にシリコン層38が存在する第3
図色)に示す構造となる。
第3図(alに示す構造のトランジスタと第3図〜)に
示す構造のトランジスタでは、ドレインに高電圧を加え
た時のドレイン近傍の空乏層の拡がり具合は異なる。前
者ではドレインの下には空乏層は拡がらず、後者では拡
がってしまう、又、第3図(blのトランジスタ構造で
は、ソース34とドレイン35の下にシリコン層38が
存在することにより、このトランジスタとこのトランジ
スタに隣接して存在するトランジスタの間に相互作用が
生じるが、第3図+alの構造のトランジスタではその
ような相互作用は生じない。
〔発明が解決しようとする8題〕 本発明は、SiOx層をシリコンで挿んだ構造の張り合
わせSolにおいて、研磨又はエツチングされたシリコ
ンのウェハ内の厚みのバラツキをなくす技術を提供する
ことを目的とする。
〔!!題を解決するための手段〕
研磨する側のシリコンを所望の厚みの近くまで研磨し、
その後研磨又はエツチングしたシリコン表面にレジスト
膜を塗布し、その後ドライエッチングによりレジスト膜
の全てと研磨又はエツチングしたシリコン表面の一部を
消去する。
〔作用〕
レジスト膜をエツチング速度とシリコンのエツチング速
度を近い値にすることにより、研磨又はエツチングされ
たシリコン層の表面は優れた平坦度を持つことになり、
研磨又はエツチングされたシリコンのSi0g上の厚み
のウェハ内バラツキは非常に小さくなる。以下図面を参
照し、本発明の詳細な説明する。
〔実施例〕
第1図(al〜(glの工程断面図により本発明の半導
体装置の製造方法を説明する。第1図fatは1枚のシ
リコン単結晶ウェハ11を示す。第1図(blはシリコ
ンウェハ11の表面を熱酸化し、厚さ数千人のSiO□
膜12膜形2する。第1図(C)において、他の1枚の
シリコン単結晶ウェハ13を真空中において表面に54
01層を形成したシリコンウェハと5iOtlliを間
に挿んで圧着する0分子間引力により、2枚のシリコン
ウェハは密着する。第1図+dlにおいて、片側のシリ
コン単結晶ウェハ13をシリコンの残り厚みが所望の値
になるまで研磨又はエツチングする。この時点で研磨又
はエツチングされたシリコン層13の厚みは少なくとも
0.2n程度のバラツキがある。この厚みのバラツキを
なくすために、第1図(elにおいてフォトレジスト1
4を塗布する。この後フォトレジスト14の構造の緻密
化のため、紫外線の照射を行ってもよい。第1図(f)
において、フォトレジスト14の全てと研磨又はエツチ
ングされたシリコン層13の一部をイオン照射15によ
りドライエツチングを行う、フォトレジストとシリコン
のエツチング速度を近い値になるようにドライエツチン
グの条件を求めることにより、第1図(幻に示すように
研磨又はエツチングされたシリコン層13の表面は平坦
になる。その結果、ウェハ内でのシリコン層13の厚み
のバラツキはほとんどなくなる。
上記の本発明の詳細な説明において、ドライエツチング
する前にシリコン層13の上にフォトレジスト14を塗
布したが、この塗布する材料としてはポリイミド等の絶
縁物でもあるいは多結晶シリコンでも良い、特に多結晶
シリコンであれば、ドライエツチングであれ、フン酸等
の液状の化学的エツチングであれ、シリコンとエツチン
グ速度がほぼ等しいため、研磨又はエツチングされたシ
リコン層13の厚みのバラツキをなくすには遺してい〔
発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明のS○■構造をした
シリコンウェハはSi0g上のシリコン層の平坦度が良
く、しかも厚みのバラツキがない、この本発明のウェハ
を使うと、51(h上のシリコン層内にMOS)ランジ
スタを形成する場合、ウェハ内でトランジスタ特性にバ
ラツキのないトランジスタを形成することができる利点
を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図fal〜(Oは本発明の半導体装置の製造工程を
示す断面図、第2図(5)〜(diは従来の半導体装置
の製造工程を示す断面図、第3図(al、 (blは共
に従来の製造方法で作った半導体シリコンウェハ内に存
在するNMO3)ランジスタの断面構造を示すものであ
る。 11、13・・・シリコン単結晶ウェハ12・・・・・
シリコン酸化膜 14・ ・フォトレジスト 15・ ドライエツチング用イオン 以 上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコン結晶の表面を酸化しシリコン酸化膜を形
    成する工程、前記シリコン酸化膜と他のシリコン結晶を
    張り合わせる工程、一方のシリコン結晶を研磨又はエッ
    チングする工程、研磨又はエッチングされたシリコン結
    晶表面に絶縁膜を塗布する工程、ドライエッチングによ
    り前記絶縁膜の全て及び前記研磨又はエッチングされた
    シリコン結晶の一部をエッチングする工程とからなる半
    導体装置の製造方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方
    法において、研磨又はエッチングされたシリコン結晶表
    面に塗布する絶縁膜はフォトレジスト膜であることを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
  3. (3)シリコン結晶の表面を酸化しシリコン酸化膜を形
    成する工程、前記シリコン酸化膜と他のシリコン結晶を
    張り合わせる工程、一方のシリコン結晶を研磨又はエッ
    チングする工程、研磨又はエッチングされたシリコン結
    晶表面に多結晶シリコン膜を堆積する工程、ドライエッ
    チング又は化学的エッチングにより前記多結晶シリコン
    膜の全て及び前記研磨又はエッチングされたシリコン結
    晶の一部をエッチングする工程とから成る半導体装置の
    製造方法。
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