JPH0360007A - 張合わせｓｏｉ基板 - Google Patents
張合わせｓｏｉ基板Info
- Publication number
- JPH0360007A JPH0360007A JP19462389A JP19462389A JPH0360007A JP H0360007 A JPH0360007 A JP H0360007A JP 19462389 A JP19462389 A JP 19462389A JP 19462389 A JP19462389 A JP 19462389A JP H0360007 A JPH0360007 A JP H0360007A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- thickness
- oxide film
- silicon
- element forming
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
表面に酸化膜を形成されたシリコンウェハを重ね合わせ
て接着したあと素子形成側シリコンウェハバをＳｉ化し
た、いわゆる張合わせ５ｏｔ（Ｓｉｔｉｃｏｎ ｏｎ
１ｎｓｕｌａｔａｒ ＞基板に関し、素子形成側シリコ
ンウェハの厚さを１μ憎未満のＷＡｓｓにした場合にこ
の素子形成側シリコン及びその酸化膜の剥離を防止する
ことを目的とし、 素子形成側シリコンウェハに形成された酸化膜の厚さを
、素子形成側シリコンウェハの厚さ未満に形成した構成
とする。
て接着したあと素子形成側シリコンウェハバをＳｉ化し
た、いわゆる張合わせ５ｏｔ（Ｓｉｔｉｃｏｎ ｏｎ
１ｎｓｕｌａｔａｒ ＞基板に関し、素子形成側シリコ
ンウェハの厚さを１μ憎未満のＷＡｓｓにした場合にこ
の素子形成側シリコン及びその酸化膜の剥離を防止する
ことを目的とし、 素子形成側シリコンウェハに形成された酸化膜の厚さを
、素子形成側シリコンウェハの厚さ未満に形成した構成
とする。
本発明は、表面に酸化膜を形成されたシリコンウェハを
重ね合わせて接着したあと素子形成側シリコンウェハを
薄膜化した、いわゆる張合わせＳＯＩ基板に関する。
重ね合わせて接着したあと素子形成側シリコンウェハを
薄膜化した、いわゆる張合わせＳＯＩ基板に関する。
張合わせＳｏｌ基板は素子形成側シリコンウエ八と支持
基板側シリコンウェハとを酸化シリコン（Ｓ！Ｏｚ）等
の酸化膜を介して重ね合わせたもので、特に、この方法
によるとシリコンの結晶性をそのまま用いることができ
るので高性能のＳＯＩ基板を得ることができる。このよ
うなＳｏｌ構造の基板は、素子形成側シリコンウェハの
厚さが薄い方が集積度や動作速度等の点で有利であるが
、このように薄い形成側シリコンウェハを用いたものは
、ウェハ裏面（即ち、素子形成側シリコンウェハと酸化
膜との界面）も電気的に活性な素子領域の一部となるた
めに素子形成側シリコンウェハと酸化膜との界面特性が
重要となり、又、素子形成側シリコンウェハ及び酸化膜
を受持基板側シリコンウェハに接着面から剥離すること
なく確実に保持できるような構成にしておくことが重要
である 〔従来の技術〕 張合わせＳｏｌ基板は、例えば第３図に示す如く、素子
形成側シリコンウェハ１と支持基板側シリコンウェハ２
とを酸化膜３を介して重ね合わせた構成とされている。
基板側シリコンウェハとを酸化シリコン（Ｓ！Ｏｚ）等
の酸化膜を介して重ね合わせたもので、特に、この方法
によるとシリコンの結晶性をそのまま用いることができ
るので高性能のＳＯＩ基板を得ることができる。このよ
うなＳｏｌ構造の基板は、素子形成側シリコンウェハの
厚さが薄い方が集積度や動作速度等の点で有利であるが
、このように薄い形成側シリコンウェハを用いたものは
、ウェハ裏面（即ち、素子形成側シリコンウェハと酸化
膜との界面）も電気的に活性な素子領域の一部となるた
めに素子形成側シリコンウェハと酸化膜との界面特性が
重要となり、又、素子形成側シリコンウェハ及び酸化膜
を受持基板側シリコンウェハに接着面から剥離すること
なく確実に保持できるような構成にしておくことが重要
である 〔従来の技術〕 張合わせＳｏｌ基板は、例えば第３図に示す如く、素子
形成側シリコンウェハ１と支持基板側シリコンウェハ２
とを酸化膜３を介して重ね合わせた構成とされている。
この場合、酸化膜３を形成するに際し、支持基板側シリ
コンウェハ２を熱酸化して形成した場合には酸化膜３の
上面３ａが接着界面（リーク電流を生じる）となるので
素子形成側シリコンウェハ１の裏面（３ａ）を活性素子
領域として用いる超薄膜タイプ（素子形成側シリコンウ
ェハ１の厚さ１μｍ未満）のものでは良好な特性を得る
ことができないが、素子形成側シリコンウェハ１を熱酸
化して形成した場合には酸化膜３の下面３ｂが接着界面
となるので素子形成側シリコンウェハ１の裏面３ａを活
性素子領域として用いる上記超１１１１１タイプのもの
においてリーク電流が問題となることはない。
コンウェハ２を熱酸化して形成した場合には酸化膜３の
上面３ａが接着界面（リーク電流を生じる）となるので
素子形成側シリコンウェハ１の裏面（３ａ）を活性素子
領域として用いる超薄膜タイプ（素子形成側シリコンウ
ェハ１の厚さ１μｍ未満）のものでは良好な特性を得る
ことができないが、素子形成側シリコンウェハ１を熱酸
化して形成した場合には酸化膜３の下面３ｂが接着界面
となるので素子形成側シリコンウェハ１の裏面３ａを活
性素子領域として用いる上記超１１１１１タイプのもの
においてリーク電流が問題となることはない。
そこで、従来の超薄膜タイプの張合わｔ！ｓＯＩ基板用
ウェハでは、素子形成側シリコンウェハのみ、或いは素
子形成側シリコンウェハ及び支持基板側シリコンウェハ
の両方に酸化膜を形成したものを用い、良好な界面特性
を得るようにしていた。
ウェハでは、素子形成側シリコンウェハのみ、或いは素
子形成側シリコンウェハ及び支持基板側シリコンウェハ
の両方に酸化膜を形成したものを用い、良好な界面特性
を得るようにしていた。
この場合、従来の超薄膜タイプの張合わせＳＯＩ基板用
ウェハでは、一般に、酸化膜厚は０，５μ−で、この厚
さは素子形成側シリコンウェハ１の厚さとは無関係に定
められていた。
ウェハでは、一般に、酸化膜厚は０，５μ−で、この厚
さは素子形成側シリコンウェハ１の厚さとは無関係に定
められていた。
一般に、酸化シリコン（Ｓｉ ０２ ）とシリコンとは
熱膨脹係数が１桁以上異なるため、薄膜化した場合には
酸化膜とシリコンウェハとのバランスが崩れて変形しよ
うとする応力がシリコンウェハに発生し、この応力は酸
化膜の厚さが厚い程、又、シリコンウェハの厚さが薄い
程強くなる。この応力の方向は、第３図中、シリ」ンウ
エハ接着界面３ｂ方向と逆方向であるため、特に素子形
成側シリコンウェハ１が薄い場合には、素子形成側シリ
コンウェハ１及びその酸化膜３は支持基板側シリコンウ
ェハ２との接着界面３ｂから剥離してしまい、特に素子
形成側シリコンウェハ１の厚さが１μｍ未満の超薄膜タ
イプのものではその傾向が強い問題点があった（この現
象は、素子形成側シリコンウェハの厚さが１μｍ以上の
Ｓｏｌ基板では発生しなかった）。
熱膨脹係数が１桁以上異なるため、薄膜化した場合には
酸化膜とシリコンウェハとのバランスが崩れて変形しよ
うとする応力がシリコンウェハに発生し、この応力は酸
化膜の厚さが厚い程、又、シリコンウェハの厚さが薄い
程強くなる。この応力の方向は、第３図中、シリ」ンウ
エハ接着界面３ｂ方向と逆方向であるため、特に素子形
成側シリコンウェハ１が薄い場合には、素子形成側シリ
コンウェハ１及びその酸化膜３は支持基板側シリコンウ
ェハ２との接着界面３ｂから剥離してしまい、特に素子
形成側シリコンウェハ１の厚さが１μｍ未満の超薄膜タ
イプのものではその傾向が強い問題点があった（この現
象は、素子形成側シリコンウェハの厚さが１μｍ以上の
Ｓｏｌ基板では発生しなかった）。
本発明は、素子形成側シリコンウェハの厚さを１ａ霞未
満の超薄膜にした場合にこの素子形成側シリコンの剥離
を防止し得る張合わせＳｏｌ基板を提供することを目的
とする。
満の超薄膜にした場合にこの素子形成側シリコンの剥離
を防止し得る張合わせＳｏｌ基板を提供することを目的
とする。
第１図は本発明の原理図を示す。同図中、２０は厚さ１
μｍ未満の薄膜化された素子形成側シリコンウェハ、２
１は支持基板側シリコンウェハ、２２はこれらの間に設
けられた酸化膜で、酸化膜２２は少なくとも素子形成側
シリコンウェハ２０の表面に形成された酸化膜である。
μｍ未満の薄膜化された素子形成側シリコンウェハ、２
１は支持基板側シリコンウェハ、２２はこれらの間に設
けられた酸化膜で、酸化膜２２は少なくとも素子形成側
シリコンウェハ２０の表面に形成された酸化膜である。
本発明は、素子形成側シリコンウェハ２０に形成された
酸化膜２２の厚さを、素子形成側シリコンウェハ２０の
厚さ未満に形成してなる。
酸化膜２２の厚さを、素子形成側シリコンウェハ２０の
厚さ未満に形成してなる。
素子形成側シリコノウ１ハ２０に形成された酸化膜２２
の厚さが素子形成側シリコンウェハ２０の厚さ未満であ
るため、素子形成側シリコンウェハ２０の厚さが１μｍ
未満の超薄膜タイプのものでも、シリコン及び酸化シリ
コンの熱膨張係数の違いによってシリコンウェハに生じ
る応力は従来例のものよりも大幅に小さくできる。これ
により、素子形成側シリコンウェハ２０の厚さが１μｍ
未満の超薄膜タイプのものでも素子形成側シリコンウェ
ハ２０及び酸化膜２２が支持基板側シリコンウェハ２１
との接着界面２１ａから剥離することはない。
の厚さが素子形成側シリコンウェハ２０の厚さ未満であ
るため、素子形成側シリコンウェハ２０の厚さが１μｍ
未満の超薄膜タイプのものでも、シリコン及び酸化シリ
コンの熱膨張係数の違いによってシリコンウェハに生じ
る応力は従来例のものよりも大幅に小さくできる。これ
により、素子形成側シリコンウェハ２０の厚さが１μｍ
未満の超薄膜タイプのものでも素子形成側シリコンウェ
ハ２０及び酸化膜２２が支持基板側シリコンウェハ２１
との接着界面２１ａから剥離することはない。
第２図は本発明の一実施例を製造する：［程図を丞す。
本実施例は、薄膜化後の素子形成側シリコンウェハ１０
ａの厚さが０．５μｍで、ウェハ面内の膜厚分布が±０
．２μｍの張合わせＳＯＩ基板を製造する場合である。
ａの厚さが０．５μｍで、ウェハ面内の膜厚分布が±０
．２μｍの張合わせＳＯＩ基板を製造する場合である。
第２図＜Ａ）に丞す如く、素子形成側シリコンウェハ１
０を酸化温度１０００℃９Ｍ化時間２０分の条件でスチ
ーム酸化し、その表面に厚さ０．１μｍの酸化膜１１ａ
、１１ｂを形成する。酸化膜１１ａ、１１ｂの厚さは薄
膜化後の素子形成側シリコンウェハ１０ａの厚さ未満で
あればよく、上記厚さに限定されない。次に、第２図（
Ｂ）に示す如く、支持基板側シリコンウェハ１２を酸化
温度１１００℃、酸化時間１２０分の条件でスチーム酸
化し、その表面に厚さ１μｍの酸化膜１３ａ。
０を酸化温度１０００℃９Ｍ化時間２０分の条件でスチ
ーム酸化し、その表面に厚さ０．１μｍの酸化膜１１ａ
、１１ｂを形成する。酸化膜１１ａ、１１ｂの厚さは薄
膜化後の素子形成側シリコンウェハ１０ａの厚さ未満で
あればよく、上記厚さに限定されない。次に、第２図（
Ｂ）に示す如く、支持基板側シリコンウェハ１２を酸化
温度１１００℃、酸化時間１２０分の条件でスチーム酸
化し、その表面に厚さ１μｍの酸化膜１３ａ。
１３ｂを形成する。
次に、第２図（Ｃ）に示す如く、素子形成側シリコンウ
ェハ１０と支持基板側シリコンウェハ１２とを表面どう
し重ね合わせ、１１００℃、１２０分の条件の熱処理で
接着する。次に、研削装置で素子形成側シリコンウェハ
１０を厚さ３μ園まで薄膜化しく第２図（Ｃ）の破線）
、シかる後、第２図（Ｄ）に示す如く、研磨装置で厚さ
０．５±０．２μｍまで薄くし、本発明になる張合わせ
Ｓｏｌ基板が完成する。
ェハ１０と支持基板側シリコンウェハ１２とを表面どう
し重ね合わせ、１１００℃、１２０分の条件の熱処理で
接着する。次に、研削装置で素子形成側シリコンウェハ
１０を厚さ３μ園まで薄膜化しく第２図（Ｃ）の破線）
、シかる後、第２図（Ｄ）に示す如く、研磨装置で厚さ
０．５±０．２μｍまで薄くし、本発明になる張合わせ
Ｓｏｌ基板が完成する。
このように、本発明では、素子形成側シリコンウェハ１
０ａに形成された酸化膜１１ｂのＩ！！厚が素子形成側
シリコンウェハ１０ａの膜厚未満（本実施例では１１５
）であるため、素子形成側シリコンウェハ１０ａの厚さ
を１μｍ未満と薄くシても、酸化シリコンとシリコンと
の熱膨張係数の違いによってシリコンウェハに生じる応
力は従来例よりも大幅に小さくでき、従って、素子形成
側シリコンウェハ１０ａ及び酸化１！ｌｌｂが受持基板
側シリコンウェハ１２との接着界面（酸化膜１３ａの１
面〉から剥離することはない。
０ａに形成された酸化膜１１ｂのＩ！！厚が素子形成側
シリコンウェハ１０ａの膜厚未満（本実施例では１１５
）であるため、素子形成側シリコンウェハ１０ａの厚さ
を１μｍ未満と薄くシても、酸化シリコンとシリコンと
の熱膨張係数の違いによってシリコンウェハに生じる応
力は従来例よりも大幅に小さくでき、従って、素子形成
側シリコンウェハ１０ａ及び酸化１！ｌｌｂが受持基板
側シリコンウェハ１２との接着界面（酸化膜１３ａの１
面〉から剥離することはない。
なお、上記実施例は表面酸化膜を素子形成側シリコンウ
ェハ及び支持基板側シリコノウ１ハの両方に形成したも
のであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
素子形成側シリコンウェハのみに形成したものでもよく
、要は少なくと６素子形成側シリコンウ１ハに表面酸化
膜が形成されたものであればよい。
ェハ及び支持基板側シリコノウ１ハの両方に形成したも
のであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
素子形成側シリコンウェハのみに形成したものでもよく
、要は少なくと６素子形成側シリコンウ１ハに表面酸化
膜が形成されたものであればよい。
以上説明した如く、本発明によれば、素子形成側シリコ
ンウェハに形成された酸化膜の厚さを素子形成側シリコ
ンウェハの厚さ未満としたため、素子形成側シリコンウ
ェハの厚さが１μ量と超薄膜タイプのものでも素子形成
側シリコンウェハに発生する応力は従来例のものよりも
大幅に小さくなり、従って、素子形成側シリコンウェハ
及び酸化膜が支持基板側シリコンウェハとの接着界面か
ら剥離することを防止できる。
ンウェハに形成された酸化膜の厚さを素子形成側シリコ
ンウェハの厚さ未満としたため、素子形成側シリコンウ
ェハの厚さが１μ量と超薄膜タイプのものでも素子形成
側シリコンウェハに発生する応力は従来例のものよりも
大幅に小さくなり、従って、素子形成側シリコンウェハ
及び酸化膜が支持基板側シリコンウェハとの接着界面か
ら剥離することを防止できる。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の一実施例を製造する工程図、第３図は
従来の一例の構成図である。 図において、 １０は素子形成側シリコンウェハ、 １０８．２０は薄膜化された素子形成側シリコノウ１ハ
、 １１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ、２２は酸化膜、１２
．２１は支持基板側シリコンウェハを示す。
従来の一例の構成図である。 図において、 １０は素子形成側シリコンウェハ、 １０８．２０は薄膜化された素子形成側シリコノウ１ハ
、 １１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂ、２２は酸化膜、１２
．２１は支持基板側シリコンウェハを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 薄膜化された素子形成側シリコンウェハ（２０）と支持
基板側シリコンウェハ（２１）との間に設けられた酸化
膜（２２）は少なくとも素子形成側シリコンウェハ（２
０）の表面に形成された酸化膜であり、該素子形成側シ
リコンウェハ（２０）の厚さが１μｍ未満に定められた
張合わせＳＯＩ基板において、 上記素子形成側シリコンウェハ（２０）に形成された酸
化膜の厚さを、上記素子形成側シリコンウェハ（２０）
の厚さ未満に形成してなることを特徴とする張合わせＳ
ＯＩ基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462389A JPH0360007A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 張合わせｓｏｉ基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462389A JPH0360007A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 張合わせｓｏｉ基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360007A true JPH0360007A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16327601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19462389A Pending JPH0360007A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 張合わせｓｏｉ基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360007A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61276361A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Toshiba Corp | 複合半導体基体の製造方法 |
| JPS62174969A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-31 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6477951A (en) * | 1987-09-19 | 1989-03-23 | Fujitsu Ltd | Semiconductor substrate and manufacture thereof |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP19462389A patent/JPH0360007A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61276361A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Toshiba Corp | 複合半導体基体の製造方法 |
| JPS62174969A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-31 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6477951A (en) * | 1987-09-19 | 1989-03-23 | Fujitsu Ltd | Semiconductor substrate and manufacture thereof |
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