JPH0810672B2 - 平板の接着方法 - Google Patents
平板の接着方法Info
- Publication number
- JPH0810672B2 JPH0810672B2 JP16635187A JP16635187A JPH0810672B2 JP H0810672 B2 JPH0810672 B2 JP H0810672B2 JP 16635187 A JP16635187 A JP 16635187A JP 16635187 A JP16635187 A JP 16635187A JP H0810672 B2 JPH0810672 B2 JP H0810672B2
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- JP
- Japan
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- bonding
- flat plates
- pair
- flat plate
- bonding method
- Prior art date
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 平板の接着方法，例えばSOI（Silicon on Insulato
r）構造形成法の一種である薄膜転写SOI形成に必要な平
板の接着方法として，一対の平板の各々にs-Si:H層を形
成し，各a-Si:H層を緊密に接触させた状態で加熱するこ
とにより，両平板を強固に接着する方法を提案する。こ
れにより，高温の熱サイクルを経ても剥離や歪のない接
着が可能になる。
r）構造形成法の一種である薄膜転写SOI形成に必要な平
板の接着方法として，一対の平板の各々にs-Si:H層を形
成し，各a-Si:H層を緊密に接触させた状態で加熱するこ
とにより，両平板を強固に接着する方法を提案する。こ
れにより，高温の熱サイクルを経ても剥離や歪のない接
着が可能になる。
本発明は半導体等よりなる平板の接着方法に係り，特
に高温の熱サイクルに耐え得る接着方法に関する。
に高温の熱サイクルに耐え得る接着方法に関する。
上記のSOI形成法の一種である薄膜転写SOI形成法と
は,Siウエハを他の基板に絶縁層を介して接着し，このS
iウエハを研磨やエッチングにより薄膜化する方法であ
る。
は,Siウエハを他の基板に絶縁層を介して接着し，このS
iウエハを研磨やエッチングにより薄膜化する方法であ
る。
上記のSOI形成の場合Siウエハは１μｍ程度に薄膜化
され，この薄膜に種々のデバイスが形成される。
され，この薄膜に種々のデバイスが形成される。
デバイス形成過程においては,1000℃前後の加熱と冷
却を行う工程が複数回行われる。このために薄膜に大き
なストレスが加わり，歪やクラックを生ずる虞がある。
却を行う工程が複数回行われる。このために薄膜に大き
なストレスが加わり，歪やクラックを生ずる虞がある。
このような用途の接着には歪やクラックの発生しな
い，また半導体プロセスに適用するには不純物汚染のな
い方法が要望される。
い，また半導体プロセスに適用するには不純物汚染のな
い方法が要望される。
従来の接着方法として最も一般的なものは高分子系接
着剤を用いる方法である。
着剤を用いる方法である。
この場合は，溶剤が抜け難く，また接着剤の耐熱性も
乏しいので半導体プロセスには適用できない。
乏しいので半導体プロセスには適用できない。
これに対して半導体プロセスに適用できる接着方法と
しては，燐珪酸ガラス（PSG）による溶融接着がある。
しては，燐珪酸ガラス（PSG）による溶融接着がある。
この方法は，一対の平板の接着面にPSGを堆積させて
おき，両接着面を合わせた状態で加圧，加熱してPSGの
溶融接着を行う。
おき，両接着面を合わせた状態で加圧，加熱してPSGの
溶融接着を行う。
PSGは燐（Ｐ）濃度が増すと軟化点が下がり融着が容
易になるが,Pによる汚染が問題になる。またPSGとSiと
の熱膨張係数の相違により，高温融着（750〜1100℃）
後常温度に戻したときに，歪やクラックが入りデバイス
形成に支障をきたすことが多い。
易になるが,Pによる汚染が問題になる。またPSGとSiと
の熱膨張係数の相違により，高温融着（750〜1100℃）
後常温度に戻したときに，歪やクラックが入りデバイス
形成に支障をきたすことが多い。
上記問題点の解決は，一対の平板の各々の表面に水素
化アモルファスシリコン層を形成し，各平板上に形成さ
れた該水素化アモルファスシリコン層の表面を緊密に接
触させた状態で加熱することにより，前記一対の平板を
接着する本発明による平板の接着方法により達成され
る。
化アモルファスシリコン層を形成し，各平板上に形成さ
れた該水素化アモルファスシリコン層の表面を緊密に接
触させた状態で加熱することにより，前記一対の平板を
接着する本発明による平板の接着方法により達成され
る。
第１図は本発明の原理を説明する模式的な断面図であ
る。
る。
図において，一対の平板1,1′の表面に被着したa-Si:
H層2,2′を密着した状態で温度を上げると，水素が抜け
ると同時にa-Siのダングリングボンド同志が結合し接着
が行われる。
H層2,2′を密着した状態で温度を上げると，水素が抜け
ると同時にa-Siのダングリングボンド同志が結合し接着
が行われる。
これは水素を含んだa-Si:Hを用いることにより始めて
可能となり，水素を含まないa-Siでは加熱しても水素離
脱によるSiのダングリングボンドの発生はなく，従って
平板の接着はできない。
可能となり，水素を含まないa-Siでは加熱しても水素離
脱によるSiのダングリングボンドの発生はなく，従って
平板の接着はできない。
このように本発明の接着方法は従来方法と全く発想を
異にしており，高温にしたとき離脱してゆく水素により
a-Si表面にダングリングボンドを発生させ，これの結合
を利用して接着を行うものである。
異にしており，高温にしたとき離脱してゆく水素により
a-Si表面にダングリングボンドを発生させ，これの結合
を利用して接着を行うものである。
さらに，水素は容易に外部に消散するので不純物汚染
の虞はなく，かつ接着層がアモルファス状態であるので
ストレスが吸収されやすく，薄膜化したデバイス形成用
のSiに悪影響を与えるおそれが少ない。
の虞はなく，かつ接着層がアモルファス状態であるので
ストレスが吸収されやすく，薄膜化したデバイス形成用
のSiに悪影響を与えるおそれが少ない。
第２図は本発明の一実施例を説明する模式的な断面図
である。
である。
図において，一対の平板1,1′として,2インチ径のSi
ウエハ11,11′の表面に厚さ3000Åの酸化膜12,12′を形
成したものを用いる。
ウエハ11,11′の表面に厚さ3000Åの酸化膜12,12′を形
成したものを用いる。
つぎに，酸化膜12,12′の表面にグロー放電CVD法によ
り厚さ5000Åのa-Si:H層2,2′を堆積する。
り厚さ5000Åのa-Si:H層2,2′を堆積する。
CVDは，基板温度を200℃にし，反応ガスとしてSiH4＋
H2，またはSiH4＋Arを用い，これを数Torrに減圧して周
波数13.56MHzの電力を基板あたり数100W印加して行う。
H2，またはSiH4＋Arを用い，これを数Torrに減圧して周
波数13.56MHzの電力を基板あたり数100W印加して行う。
このようにして得られた一対の平板1,1′を,a-Si:H層
2,2′が相互に接するように重ね，加重を加えた状態で
窒素（N2）雰囲気の電気炉に入れ，昇温してゆき700℃
で10分間保持し，その後電気炉の電源を切り自然冷却す
る。
2,2′が相互に接するように重ね，加重を加えた状態で
窒素（N2）雰囲気の電気炉に入れ，昇温してゆき700℃
で10分間保持し，その後電気炉の電源を切り自然冷却す
る。
常温近くになったところで，試料を炉から取り出した
ところ一対の平板1,1′は固く結合されていた。
ところ一対の平板1,1′は固く結合されていた。
なお，試料を粉砕して詳細に調べたが，未接着部分は
殆どなく，全面にわたって強固な接着ができていること
が確認された。
殆どなく，全面にわたって強固な接着ができていること
が確認された。
この機構は,a-Si:H中の水素は温度上昇に伴って徐々
に抜けてゆき,400℃以上では殆どの水素が抜けてしま
い，上記のようなSiのダングリングボンドの結合が行わ
れたものと考えられる。
に抜けてゆき,400℃以上では殆どの水素が抜けてしま
い，上記のようなSiのダングリングボンドの結合が行わ
れたものと考えられる。
実施例においては一対の平板に酸化膜を形成したSi基
板を用いたが，これの代わりにｐ型Si基板とｎ型Si基板
を用い，極く薄いa-Si:Hを介して接着することにより大
面積のpn接合の形成が可能となる。
板を用いたが，これの代わりにｐ型Si基板とｎ型Si基板
を用い，極く薄いa-Si:Hを介して接着することにより大
面積のpn接合の形成が可能となる。
また，実施例においては接着加熱工程をN2雰囲気中で
行ったが，酸素（O2）雰囲気中で行えば，接着面はSi-O
-Siのシロキサン結合となり，絶縁性の高い接着層が得
られる。
行ったが，酸素（O2）雰囲気中で行えば，接着面はSi-O
-Siのシロキサン結合となり，絶縁性の高い接着層が得
られる。
さらに,s-Si:H層形成の原料ガスにO2やN2を添加する
ことにより，高抵抗の接着層（a-Si:H,Oやa-Si:H,N）を
形成することも可能である。
ことにより，高抵抗の接着層（a-Si:H,Oやa-Si:H,N）を
形成することも可能である。
以上説明したように本発明によれば，不純物汚染がな
く，半導体プロセスに耐えうる耐熱性があり，熱による
ストレスや歪の少ない平板の接着が可能となる。
く，半導体プロセスに耐えうる耐熱性があり，熱による
ストレスや歪の少ない平板の接着が可能となる。
この接着方法は,SOI構造の形成，大面積のpn接合の形
成等に適合できる。
成等に適合できる。
第１図は本発明の原理を説明する模式的な断面図， 第２図は本発明の一実施例を説明する模式的な断面図で
ある。 図において， 1,1′の一対の平板,11,11′はSiウエハ,12,12′は酸化
膜,2,2′はa-Si:H層， である。
ある。 図において， 1,1′の一対の平板,11,11′はSiウエハ,12,12′は酸化
膜,2,2′はa-Si:H層， である。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の平板の各々の表面に水素化アモルフ
ァスシリコン（a-Si:H）層を形成し，各平板上に形成さ
れた該水素化アモルファスシリコン層の表面を緊密に接
触させた状態で加熱することにより，前記一対の平板を
接着することを特徴とする平板の接着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16635187A JPH0810672B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 平板の接着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16635187A JPH0810672B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 平板の接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6410614A JPS6410614A (en) | 1989-01-13 |
| JPH0810672B2 true JPH0810672B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=15829767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16635187A Expired - Lifetime JPH0810672B2 (ja) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | 平板の接着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810672B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TR200500923A2 (tr) * | 2005-03-16 | 2010-02-22 | T�Rk�Ye B�L�Msel Ve Tekn�K Ara�Tirma Kurumu | İleri Teknoloji Uygulamaları için Küçük Dielektrik Sabitli K |
| CN102823000B (zh) | 2010-04-08 | 2016-08-03 | 日亚化学工业株式会社 | 发光装置及其制造方法 |
| JP5725022B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2015-05-27 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-07-03 JP JP16635187A patent/JPH0810672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410614A (en) | 1989-01-13 |
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