JPH05224237A - 半導体薄膜素子の製造方法 - Google Patents

半導体薄膜素子の製造方法

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JPH05224237A
JPH05224237A JP2653592A JP2653592A JPH05224237A JP H05224237 A JPH05224237 A JP H05224237A JP 2653592 A JP2653592 A JP 2653592A JP 2653592 A JP2653592 A JP 2653592A JP H05224237 A JPH05224237 A JP H05224237A
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JP
Japan
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single crystal
etching
semiconductor
semiconductor single
crystal substrate
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Pending
Application number
JP2653592A
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English (en)
Inventor
Shigeru Senbonmatsu
茂 千本松
Tsuneo Yamazaki
恒夫 山崎
Tadao Iwaki
岩城  忠雄
Katsuki Matsushita
克樹 松下
Ryuichi Takano
隆一 高野
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体薄膜素子の研削あるいはエッチングに
よる製造上の問題点の快決及び生産性の向上に関する。 【構成】 半導体単結晶基板1上に絶縁層2、集積回路
を形成した半導体単結晶薄膜層3、素子平坦化層4、接
着層5、担体層6の順に構成された半導体基板7から、
前記半導体単結晶基板1を適当量研削した後、異方性エ
ッチングにより、前記研削残りの半導体単結晶基板1を
除去し、半導体薄膜素子7を形成する半導体薄膜素子の
製造方法である。 【効果】 研削によりエッチングにかかる時間が短縮で
きるので、外周部の接着剤の剥離が大幅に少なくなる。
これと同時に、集積回路を形成する半導体製造行程に於
て半導体単結晶基板のエッチング面に不均一に付着ある
いは形成された種々の薄膜を除去し、半導体単結晶基板
のエッチング面を均一な状態にすることができるためエ
ッチングムラを改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主として直視型表示
装置や投影型表示装置に用いられる平板型光弁装置、例
えばアクティブマトリクス液晶表示装置に組み込まれる
半導体薄膜素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記アクティブマトリクス液晶表示装置
に組み込まれる半導体薄膜素子の従来の製造方法を説明
する。図2に示すように半導体単結晶基板1上に絶縁層
2、集積回路からなる半導体単結晶薄膜層3、素子平坦
化層4、接着層5、担体層6の順に構成された半導体基
板7の半導体単結晶基板1を研削あるいはエッチングに
より除去し、半導体薄膜素子8を形成する。絶縁層2は
研削の終点検出あるいはエッチングの停止層として用い
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法で半導体単結晶基板を除去する際には、研削あるいは
エッチングにより行う場合においてそれぞれ下述のよう
な問題点がある。従来の製造方法で研削により半導体単
結晶基板を除去する場合を図3に示す。図3(A)は半
導体単結晶基板1上に絶縁層2、集積回路からなる半導
体単結晶薄膜層3、素子平坦化層4、接着層5、担体層
6の順に構成された半導体基板7の担体層6を研削支持
板13に真空吸着により取り付けた図であり、接着層5
や素子平坦化層4の厚みムラにより半導体基板7がうね
っている状態である。この状態から半導体単結晶基板1
を研削すると図3(B)の状態で研削が終了するので、
研削残りが生じてしまう。
【0004】このため、絶縁層2を終点検出に利用する
には絶縁層面を極めて平坦にする必要があり、素子平坦
化層4や接着層5の厚みムラを無くすのはもちろんのこ
と、全ての層において均一性が要求され、製造上困難で
ある。また、図3(B)の半導体単結晶基板1が極めて
平坦である時も研削量が増すにしたがって、接着層5に
機械的ダメージを与え半導体単結晶薄膜層3の集積回路
を破壊したり、素子平坦化層4が接着層5から剥離して
しまう極めて重大な問題点がある。
【0005】次に、従来の製造方法で異方性エッチング
により半導体単結晶基板を除去する場合を図4に示す。
図4(A)は半導体単結晶基板1上に絶縁層2、集積回
路からなる半導体単結晶薄膜層3、素子平坦化層4、接
着層5、担体層6の順に構成された半導体基板7であ
る。通常使用される半導体単結晶基板1は525μmの
厚みがあり、これを異方性エッチングにより除去する場
合は、例えば1.0μm/min程度のエッチングレー
トをもつエッチング液を用いた場合525min程度の
長時間を要する。上記長時間のエッチングは生産性が悪
いばかりか、接着層5が極めて耐薬品性の優れた接着剤
で形成されていたとしても半導体単結晶基板1が薄くな
るにしたがって素子平坦化層4と接着層5の間に剥離9
を生じる。
【0006】すなわち、半導体基板7の外周部分の接着
層5に図4(B)のように半導体単結晶基板1の異方性
エッチングの進行10とともに剥離9を生じる。図4
(C)は絶縁層2により異方性エッチングが停止した図
であり、外周部の剥離9がさらに拡大し、集積回路から
なる半導体単結晶薄膜層3の有効スペース11を図4
(C)の限られた範囲にしてしまっている。また、エッ
チング時間を短縮するために高温でエッチングを行うと
図4(D)のようにさらに外周部の剥離9が大きくな
る。
【0007】実際にエッチングにより半導体単結晶基板
1を除去する場合には集積回路を形成する半導体製造行
程に於て種々の薄膜が半導体単結晶基板の裏面に不均一
に付着あるいは形成される図4(A)の裏面膜12が原
因で、半導体単結晶基板1のエッチングムラを生じる。
上記エッチングムラはエッチングの停止層として用いる
絶縁層2にムラを生じて、例えば投影型表示装置に用い
られる平板型光弁装置に使用する場合に表示ムラを生じ
る。上記エッチングムラがひどい場合には絶縁層2でエ
ッチングが停止できずに集積回路からなる半導体単結晶
薄膜層3を破壊してしまうこともある。
【0008】上記のように半導体単結晶基板上に絶縁
層、集積回路からなる半導体単結晶薄膜層、素子平坦化
層、接着層、担体層の順に構成された半導体基板の半導
体単結晶基板を研削あるいはエッチングにより除去する
ことにより生じる不具合を改善することを目的とする。
また、上述の研削あるいはエッチングにより除去するこ
とにより生じる不具合の改善にくわえて、生産性を向上
させることを第二の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段と作用】上記課題を解決す
るために、半導体単結晶基板上に絶縁層、集積回路から
なる半導体単結晶薄膜層、素子平坦化層、接着層、担体
層の順に構成された半導体基板を、前記半導体単結晶基
板の一部を残して研削した後、異方性エッチングにより
前記研削残りの半導体単結晶基板を除去し、半導体薄膜
素子を形成する。上記適当量の研削により、エッチング
時間を短縮できることにより、外周部の接着層の剥離を
少なくすると共に、集積回路を形成する半導体製造行程
に於て半導体単結晶基板のエッチング面に不均一に付着
あるいは形成された種々の薄膜を除去し、半導体単結晶
基板のエッチング面を均一な状態にすることができるた
めエッチングムラを改善することができる。
【0010】上記の半導体薄膜素子の製造方法に加えて
半導体薄膜素子の要求に応じて下述の製造方法を選択で
きる。半導体単結晶基板の研削後の異方性エッチング工
程で、エッチング液を2種類以上用いることにより、例
えば、エッチング開始時にまず半導体単結晶基板のエッ
チングレートXと絶縁層のエッチングレートYとの比率
X/Yを考えずにエッチングレートの高いエッチング液
を用いて、その後エッチング終了前にエッチングレート
を考えずにエッチングレートの比率X/Yの高いものを
用いて、絶縁層をより確実に保護し絶縁層のエッチング
ムラを減らすと同時に生産性を向上させることができ
る。
【0011】また、半導体単結晶基板の研削後のエッチ
ング工程で、エッチング開始時に一般的にエッチングレ
ートの高い高温でエッチングを行い、その後低温でエッ
チングを行うことにより、半導体単結晶基板が薄くなっ
た時に高温エッチングにより増す外周からの接着層の剥
離を少なくし、かつ生産性を向上できる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)以下に、この発明の実施例を図に基づいて
説明する。図1は本発明の半導体薄膜素子の製造方法の
断面図であり、図1(A)はシリコンからなる半導体単
結晶基板1上にシリコン酸化膜からなる絶縁層2、シリ
コン上に半導体微細加工技術により集積回路を形成した
半導体単結晶薄膜層3、透明保護膜を塗布し焼成した素
子平坦化層4、接着層5、ガラスからなる担体層6の順
に構成された半導体基板7を研削支持板13に取りつけ
た図である。図1(B)は前記半導体単結晶基板1の厚
みに対し80%グラインド研削した図であり、図1
(C)はさらに異方性エッチングにより、前記研削残り
の半導体単結晶基板を除去し、半導体薄膜素子7を形成
した図を示している。
【0013】半導体単結晶基板1の研削工程で、ここで
は、グラインド研削を用いたがそのほかにラッピング、
ポリッシング、化学的研削、あるいはその組合せ等によ
り研削できる。半導体単結晶基板1の研削後のエッチン
グ工程で、ここでは異方性エッチング液は水酸化カリウ
ム水溶液を使用したが、この場合半導体単結晶基板1の
エッチングレートが絶縁層2のエッチングレートの10
0倍程度であり、半導体単結晶基板1のエッチングレー
トが絶縁層2のエッチングレートの20倍以上である異
方性エッチング液を用いて絶縁層2を保護することがで
きる。
【0014】(実施例2)また実施例1のエッチング工
程において、エッチング液を2種類以上用いることによ
り、例えば、エッチング開始時にまず半導体単結晶基板
1のエッチングレートXと絶縁層2のエッチングレート
Yとの比率X/Yを考えずにエッチングレートの高いエ
ッチング液例えば35%濃度の水酸化カリウム水溶液を
常温(この場合はエッチングレートは1.0μm/mi
n程度でエッチングレートの比率X/Yは100程度で
ある)で用いて、その後エッチング終了前にエッチング
レートを考えずにエッチングレートの比率X/Yの高い
もの、例えばエチレンジアミンピロカテコール水溶液
(この場合エッチングレートは0.5μm/min程度
でエッチングレートの比率X/Yは300程度である)
を常温で用いて、エッチング停止層である絶縁層2をよ
り確実に保護し絶縁層2のエッチングムラを減らすと同
時に生産性を向上させることができる。
【0015】(実施例3)さらに、実施例1または実施
例2のエッチング工程においてエッチング開始時に一般
的にエッチングレートの高い高温でエッチングを行い、
例えば35%濃度の水酸化カリウム水溶液を90゜C
(この場合はエッチングレートは2.0μm/min程
度で常温の2倍であり、エッチングレートの比率X/Y
は100程度である)その後残りの数十μmを常温でエ
ッチングを行うことにより、半導体単結晶基板1が薄く
なった時に生じる外周からの接着層5の剥離を防止しつ
つ生産性を向上させることができる。
【0016】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように半導体
単結晶基板上に絶縁層、集積回路からなる半導体単結晶
薄膜層、素子平坦化層、接着層、担体層の順に構成され
た半導体基板を、前記半導体単結晶基板の一部を残して
研削した後、異方性エッチングにより前記研削残りの半
導体単結晶基板を除去し、半導体薄膜素子を形成する製
造方法であるのでエッチングにかかる時間が短縮でき、
外周部の接着剤の剥離が大幅に少なくなる。これと同時
に、集積回路を形成する半導体製造行程に於て半導体単
結晶基板のエッチング面に不均一に付着あるいは形成さ
れた種々の薄膜を除去し、半導体単結晶基板のエッチン
グ面を均一な状態にすることができ、このためエッチン
グムラを改善することができる。
【0017】外周部の剥離を少なくすることは、集積回
路からなる半導体単結晶薄膜層の有効スペースを大きく
する効果がある。また、半導体単結晶基板のエッチング
ムラを改善することは、エッチング停止層である絶縁層
の厚みムラを減らし、例えばアクティブマトリクス液晶
表示装置に組み込まれる半導体薄膜素子として用いる場
合の表示ムラの改善になる。
【0018】半導体単結晶基板の研削後のエッチング工
程で、エッチング液を2種類以上用いることにより、例
えば、エッチング開始時にまず半導体単結晶基板のエッ
チングレートXと絶縁層のエッチングレートYとの比率
X/Yを考えずにエッチングレートの高いエッチング液
を用いて、その後エッチング終了前にエッチングレート
の比率X/Yの高いものを用いて、絶縁層をより確実に
保護し絶縁層の厚みムラ(エッチングムラ)を殆ど無く
すと同時に生産性を向上できる。
【0019】また、半導体単結晶基板の研削後のエッチ
ング工程で、エッチング開始時に一般的にエッチングレ
ートの高い高温でエッチングを行い、その後低温でエッ
チングを行うことにより、半導体単結晶基板が薄くなっ
た時に高温エッチングにより増す外周からの接着層の剥
離を抑えたまま生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体薄膜素子の製造方法の断面図を
示した説明図である。
【図2】従来の半導体薄膜素子の製造方法の断面図を示
した説明図である。
【図3】従来の半導体薄膜素子の製造方法のうち研削に
よる製造方法の断面図を示した説明図である。
【図4】従来の半導体薄膜素子の製造方法のうちエッチ
ングによる製造方法の断面図を示した説明図である。
【符号の説明】
1 半導体単結晶基板 2 絶縁層 3 集積回路を形成した半導体単結晶薄膜層 4 素子平坦化層 5 接着層 6 担体層 7 半導体基板 8 半導体薄膜素子 9 外周部の剥離 10 異方性エッチングの進行 11 半導体単結晶薄膜層の有効スペース 12 裏面膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/784 (72)発明者 松下 克樹 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内 (72)発明者 高野 隆一 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層と集積回路からなる半導体単結晶
    薄膜層と素子平坦化層と接着層と担体層とを有する半導
    体薄膜素子の製造方法において、半導体単結晶基板上に
    絶縁層、集積回路からなる半導体単結晶薄膜層、素子平
    坦化層、接着層、担体層の順に構成された半導体基板か
    ら、前記半導体単結晶基板の一部を残して研削した後、
    異方性エッチングにより前記研削残りの半導体単結晶基
    板を除去することを特徴とする半導体薄膜素子の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 異方性エッチング液を少なくとも2種類
    以上用いることを特徴とする請求項1記載の半導体薄膜
    素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体単結晶基板を除去する異方性エッ
    チング液の温度を2種類以上用いることを特徴とする請
    求項1または請求項2記載の半導体薄膜素子の製造方
    法。
JP2653592A 1992-02-13 1992-02-13 半導体薄膜素子の製造方法 Pending JPH05224237A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4873010A (en) * 1984-04-28 1989-10-10 Toda Kogyo Corp. Spindle-like magnetic iron oxide particles and process for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4873010A (en) * 1984-04-28 1989-10-10 Toda Kogyo Corp. Spindle-like magnetic iron oxide particles and process for producing the same

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