JPH1084101A - Manufacture of soi substrate and soi substrate - Google Patents
Manufacture of soi substrate and soi substrateInfo
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- JPH1084101A JPH1084101A JP25775896A JP25775896A JPH1084101A JP H1084101 A JPH1084101 A JP H1084101A JP 25775896 A JP25775896 A JP 25775896A JP 25775896 A JP25775896 A JP 25775896A JP H1084101 A JPH1084101 A JP H1084101A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2枚のシリコン単
結晶基板をシリコン酸化膜を介して貼り合わせて作製す
る、いわゆる貼り合わせSOI基板の作製方法および貼
り合わせSOI基板に関し、特に、SOI層が1ミクロ
ン以下の薄膜SOI基板において、COP(Crystal Or
iginated Particle )密度の小さい薄膜SOI基板の作
製方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called bonded SOI substrate manufacturing method and a bonded SOI substrate which are manufactured by bonding two silicon single crystal substrates via a silicon oxide film, and more particularly to an SOI layer. Of COP (Crystal Or
The present invention relates to a method for manufacturing a thin film SOI substrate having a small density.
【0002】[0002]
【従来の技術】2枚のシリコン単結晶基板をシリコン酸
化膜を介して貼り合わせる技術は、例えば特公平5−4
6086号公報に示されるように、少なくとも一方の基
板に酸化膜を形成し、接合面に異物を介在させることな
く相互に密着させた後、およそ200〜1200℃の温
度で熱処理し結合強度を高める方法が、従来より知られ
ている。2. Description of the Related Art A technique of bonding two silicon single crystal substrates through a silicon oxide film is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-4.
As shown in Japanese Patent No. 6086, an oxide film is formed on at least one of the substrates and is bonded to each other without intervening foreign matter on the bonding surface, and then heat-treated at a temperature of about 200 to 1200 ° C. to increase the bonding strength. Methods are conventionally known.
【0003】熱処理を行うことにより結合強度が高めら
れた貼り合わせ基板は、その後の研削及び研磨工程が可
能となるため、どちらか一方の基板を研削及び研磨によ
り所望の厚さに薄膜化することにより、素子形成を行う
SOI層を形成することができる。[0003] Since a bonded substrate whose bonding strength has been increased by heat treatment can be subjected to subsequent grinding and polishing steps, it is necessary to reduce the thickness of either one of the substrates to a desired thickness by grinding and polishing. Thereby, an SOI layer for forming an element can be formed.
【0004】すなわち、作製されたSOI基板は、結晶
性の優れたシリコン単結晶基板のバルク結晶がそのまま
用いられているため、結晶性の優れたSOI層が得られ
ることになり、この点がSIMOX法(Separation by
Implanted Oxgen )や溶融再結晶化法などの他のSOI
作製手法に比べてすぐれている。That is, since the manufactured SOI substrate uses the bulk crystal of a silicon single crystal substrate having excellent crystallinity as it is, an SOI layer having excellent crystallinity can be obtained. Law (Separation by
Other SOIs such as Implanted Oxgen) and melt recrystallization
It is superior to the fabrication method.
【0005】一方、貼り合わせ基板の原料となるシリコ
ン単結晶基板、特にはチョクラルスキー法により引き上
げられたシリコン単結晶インゴットから作製されたCZ
基板中にはCOP(Crystal Originated Particle )と
呼ばれる結晶欠陥が存在しており、酸化膜耐圧特性が劣
化する1つの原因であることが近年明らかとなっている
(J.Ryuta,E.Morita,T.Tanaka and Y.Shimanuki;Jpn.J.
Appl.Phys.29(1990) L1947)。On the other hand, a silicon single crystal substrate as a raw material of a bonded substrate, in particular, a CZ manufactured from a silicon single crystal ingot pulled up by the Czochralski method,
A crystal defect called COP (Crystal Originated Particle) exists in the substrate, and it has recently been clarified that this is one of the causes of deterioration of the oxide film breakdown voltage characteristics (J. Ryuta, E. Morita, T.). .Tanaka and Y.Shimanuki; Jpn.J.
Appl. Phys. 29 (1990) L1947).
【0006】従って、このようなCZ基板を用いてSO
I基板を作製した場合、作製されたSOI層中にも当然
COPが存在し、SOI層の酸化膜耐圧特性を劣化させ
ることになる。この場合特に、作製するSOI層の厚さ
が例えば1ミクロン以下といった薄膜SOI基板の場合
には、COPがSOI層を貫通して存在し、ピンホール
を形成する場合もある。[0006] Therefore, using such a CZ substrate, SO
When an I substrate is manufactured, the COP naturally exists in the manufactured SOI layer, and the oxide withstand voltage characteristic of the SOI layer is deteriorated. In this case, especially in the case of a thin-film SOI substrate in which the thickness of the SOI layer to be manufactured is, for example, 1 μm or less, the COP may penetrate the SOI layer and form a pinhole.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点に鑑みなされたもので、SOI層中のCOP密度
の低いSOI基板、特にはSOI層の厚さが1ミクロン
以下の薄膜SOI基板の作製方法を提供することを目的
としている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and is directed to an SOI substrate having a low COP density in an SOI layer, particularly a thin film SOI substrate having an SOI layer having a thickness of 1 micron or less. The purpose of the present invention is to provide a method for producing the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の請求項1に記載した発明は、少なくとも第1のシ
リコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成し、第2のシリ
コン単結晶基板と該酸化膜を介して密着させ、これに熱
処理を加えて強固に結合させた後、第1のシリコン単結
晶基板を薄膜化するSOI基板の作製方法において、第
1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成する前
に、該基板に1100℃を越える温度の高温熱処理を行
うことを特徴とするSOI基板の作製方法である。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an oxide film is formed on at least a surface of a first silicon single crystal substrate, and a second silicon single crystal substrate is formed. A method for manufacturing an SOI substrate in which the first silicon single crystal substrate is thinned after the substrate is brought into close contact with the substrate via the oxide film and subjected to heat treatment so as to be firmly bonded to the first silicon single crystal substrate. A method for manufacturing an SOI substrate, comprising performing a high-temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. on the substrate before forming an oxide film on the surface.
【0009】このように、活性側の基板となる第1のシ
リコン単結晶基板に、予め1100℃を越える温度の高
温熱処理を行うことによって、基板表面近傍のCOP密
度を低減することができる。したがって、この基板に酸
化膜を形成し、第2のシリコン単結晶基板と結合すれ
ば、SOI層中のCOP密度の低いSOI基板を作製す
ることができる。As described above, the COP density near the substrate surface can be reduced by previously performing a high-temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. on the first silicon single crystal substrate serving as the active-side substrate. Therefore, if an oxide film is formed on this substrate and bonded to the second silicon single crystal substrate, an SOI substrate having a low COP density in the SOI layer can be manufactured.
【0010】この場合、前記1100℃を越える温度の
高温熱処理は、還元性雰囲気または不活性ガス雰囲気あ
るいはこれらの混合雰囲気で行うことが望ましい(請求
項2)。このように、還元性雰囲気あるいは不活性ガス
雰囲気で基板に熱処理をすれば、効率よく基板表面近傍
のCOP密度を低減することができるからである。In this case, the high-temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. is desirably performed in a reducing atmosphere, an inert gas atmosphere, or a mixed atmosphere thereof. Thus, if the substrate is heat-treated in a reducing atmosphere or an inert gas atmosphere, the COP density near the substrate surface can be efficiently reduced.
【0011】また、本発明においては、第1のシリコン
単結晶基板の表面に酸化膜を形成する酸化温度は、11
00℃を越える温度とするのが好ましい(請求項3)。
このように、第1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜
を形成する酸化温度を、1100℃を越える温度とする
ことによって、酸化熱処理に伴う基板表面近傍に発生す
るCOPの密度を抑制することができる。この場合、特
に形成する酸化膜の膜厚を700nm以上とすることに
より、いっそうCOP密度を低減化することができる
(請求項5)。Further, in the present invention, the oxidation temperature for forming an oxide film on the surface of the first silicon single crystal substrate is 11
It is preferable that the temperature be higher than 00 ° C. (claim 3).
As described above, by setting the oxidation temperature at which the oxide film is formed on the surface of the first silicon single crystal substrate to a temperature exceeding 1100 ° C., the density of COP generated near the substrate surface due to the oxidation heat treatment can be suppressed. Can be. In this case, the COP density can be further reduced by setting the thickness of the oxide film to be formed to 700 nm or more (claim 5).
【0012】また、本発明においては、第1のシリコン
単結晶基板の表面に形成する酸化膜の膜厚を200nm
以下とすることによっても、基板表面近傍に発生するC
OPの密度を抑制し低減することができる(請求項4、
請求項6)。この場合、第1のシリコン単結晶基板に形
成した酸化膜の膜厚が200nm以下であると、埋め込
み酸化膜厚が不足である場合には、第2のシリコン単結
晶基板の表面にも酸化膜を形成し、その厚さを調整すれ
ば良い(請求項7)。In the present invention, the thickness of the oxide film formed on the surface of the first silicon single crystal substrate is 200 nm.
By the following, C generated near the substrate surface
The density of OP can be suppressed and reduced.
Claim 6). In this case, if the thickness of the oxide film formed on the first silicon single crystal substrate is 200 nm or less, if the thickness of the buried oxide film is insufficient, the surface of the second silicon single crystal substrate also has an oxide film. May be formed and the thickness thereof may be adjusted (claim 7).
【0013】また、本発明の請求項8に記載した発明
は、請求項5ないし請求項7のいずれか一項に記載のS
OI基板の作製方法において、前記第1のシリコン単結
晶基板の表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再
び第1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を、酸化温
度を1100℃を越える温度とし、酸化膜厚を700n
m以上として形成するか、または形成する酸化膜の膜厚
を200nm以下として、然る後に第2のシリコン単結
晶基板と密着することを特徴とするSOI基板の作製方
法である。[0013] The invention described in claim 8 of the present invention is the invention according to any one of claims 5 to 7.
In the method for manufacturing an OI substrate, the oxide film formed on the surface of the first silicon single crystal substrate is once removed, and then the oxide film is formed again on the surface of the first silicon single crystal substrate, and the oxidation temperature exceeds 1100 ° C. Temperature and oxide film thickness 700n
m, or a film thickness of an oxide film to be formed is set to 200 nm or less, and then the oxide film is brought into close contact with a second silicon single crystal substrate.
【0014】このように、第1のシリコン単結晶基板の
表面に形成した酸化膜を一旦除去し、その後再び本発明
にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第2のシリコ
ン単結晶基板と密着することによって、基板表面近傍の
COP密度を低減化させることができるとともに、埋め
込まれる酸化膜の膜質を改善することもできる。As described above, the oxide film formed on the surface of the first silicon single crystal substrate is once removed, and then the oxide film is formed again by the method according to the present invention. By contacting with the substrate, the COP density near the substrate surface can be reduced, and the quality of the buried oxide film can be improved.
【0015】そして、このような請求項1ないし請求項
8の方法によれば、SOI層中のCOP密度の低いSO
I基板を得ることができ、このものは近年要求されるS
OI層の厚さが1ミクロン以下の薄膜SOI基板におい
て特に有用である(請求項9、請求項10)。According to the method of the present invention, the SOI layer having a low COP density in the SOI layer.
I substrate can be obtained, which
It is particularly useful for a thin film SOI substrate having an OI layer thickness of 1 micron or less (claims 9 and 10).
【0016】以下、本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるわけではない。貼り合わせ
手法を用いてSOI基板を作製する場合においては、そ
の原料となるシリコン単結晶基板の表面近傍がSOI層
となるため、この原料シリコン単結晶基板表面近傍のC
OP密度が問題となる。特に、近年のデバイスの高集積
化にともない、要求されるSOI層の厚さはさらに薄膜
化しており、1ミクロン以下のSOI層を有する薄膜S
OI基板が求められている。したがって、このような薄
膜SOI基板では、特に問題となるシリコン単結晶基板
の表面近傍とは、およそ表面から1ミクロン以下の領域
であり、より正確に言うならば、基板表面に形成された
酸化膜とシリコンとの界面からシリコン側へ、およそ1
ミクロン以内の領域のことである。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The present invention is not limited to these. In the case where an SOI substrate is manufactured by using the bonding method, the SOI layer is formed near the surface of the silicon single crystal substrate as a raw material.
The OP density is a problem. In particular, with the recent high integration of devices, the required thickness of the SOI layer has been further reduced, and a thin film S having an SOI layer of 1 micron or less has been required.
There is a need for an OI substrate. Therefore, in such a thin-film SOI substrate, the vicinity of the surface of the silicon single crystal substrate, which is particularly problematic, is a region of about 1 micron or less from the surface, more precisely, an oxide film formed on the substrate surface. Approximately 1
It is the area within a micron.
【0017】そこで、本発明者らは、予め原料シリコン
単結晶基板に熱処理を加え、その表面近傍のCOP密度
を低減したうえで、貼り合わせ基板として用いることを
発想し、シリコン単結晶基板に種々の熱処理を行い、そ
の熱処理条件と、熱処理後の基板表面近傍のCOP密度
との関係を調査した結果、これには1100℃を越える
温度の高温熱処理を行えば良いことを見いだし、本発明
を完成させたものである。Accordingly, the present inventors have conceived of applying a heat treatment to a raw silicon single crystal substrate in advance to reduce the COP density in the vicinity of the surface and using the substrate as a bonded substrate. As a result of investigating the relationship between the heat treatment conditions and the COP density near the substrate surface after the heat treatment, it was found that a high temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. could be performed, and the present invention was completed. It was made.
【0018】また、さらに本発明者らは、シリコン単結
晶基板の表面に酸化膜を形成する熱処理条件と表面近傍
のCOP密度との関係を調査した結果、表面近傍のCO
P密度は酸化温度及び酸化膜の膜厚(酸化膜厚)によっ
て大きく影響されることを見出し、これらの最適条件を
割り出すことによって本発明を完成させた。The present inventors further investigated the relationship between the heat treatment conditions for forming an oxide film on the surface of the silicon single crystal substrate and the COP density near the surface, and found that the COP density near the surface was low.
It has been found that the P density is greatly affected by the oxidation temperature and the thickness of the oxide film (oxide film thickness), and the present invention has been completed by determining these optimum conditions.
【0019】すなわち、貼り合わせSOI基板を作製す
るにあたり、2枚のシリコン単結晶基板のうち、SOI
層となる一方の基板(以下、ボンドウェーハと呼ぶ。)
に酸化膜を形成し、他方の基板(以下、ベースウェーハ
と呼ぶ。)と結合する場合、ボンドウェーハの酸化膜形
成条件が適切でないと、表面近傍のCOP密度は、酸化
膜形成前よりも増加してしまい、このボンドウェーハを
用いて作製されたSOI基板はCOP密度の高いSOI
層を有することになり、素子形成後の不良率が高いもの
となってしまうのである。That is, in manufacturing a bonded SOI substrate, the SOI
One substrate to be a layer (hereinafter referred to as a bond wafer)
When an oxide film is formed on the substrate and bonded to the other substrate (hereinafter, referred to as a base wafer), the COP density near the surface increases as compared to before the oxide film is formed unless the oxide film forming conditions of the bond wafer are appropriate. The SOI substrate manufactured by using this bond wafer has a high COP density.
In other words, it has a layer, and the defect rate after forming the element becomes high.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。ここで、図1は本発明にかかる高温熱処
理をボンドウェーハに行いSOI基板を作製する場合の
概略工程を示す説明図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Here, FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic process in the case where a high-temperature heat treatment according to the present invention is performed on a bond wafer to produce an SOI substrate.
【0021】図1においてまず、薄膜SOI基板を作製
するための原料ウェーハであるボンドウェーハ及びベー
スウェーハを用意する。そして、用意されたシリコン単
結晶基板のうち、ボンドウェーハ1(図1(a))に高
温熱処理を施し、基板表面近傍にCOP低減領域2を形
成する(図1(b))。In FIG. 1, first, a bond wafer and a base wafer which are raw material wafers for producing a thin film SOI substrate are prepared. Then, among the prepared silicon single crystal substrates, a high-temperature heat treatment is performed on the bond wafer 1 (FIG. 1A) to form a COP reduction region 2 near the substrate surface (FIG. 1B).
【0022】この場合、熱処理温度は1100℃を越え
る温度であることが必要であり、上限温度はシリコン基
板の融点(約1420℃)未満であればよいが、熱処理
炉の耐熱温度との関係上、通常は1250℃未満とされ
る。1100℃近辺で行う場合、熱処理時間は少なくと
も1時間以上行うことが好ましい。これ以下の時間であ
ると、ボンドウェーハの表面近傍に存在するCOPの低
減効果が十分に得られないからである。In this case, the heat treatment temperature needs to be higher than 1100 ° C., and the upper limit temperature may be lower than the melting point of the silicon substrate (about 1420 ° C.). , Usually less than 1250 ° C. When the heat treatment is performed at around 1100 ° C., the heat treatment is preferably performed for at least one hour. If the time is shorter than this, the effect of reducing the COP existing near the surface of the bond wafer cannot be sufficiently obtained.
【0023】そしてこの高温熱処理時の雰囲気は、基板
表面近傍のCOPを効果的に低減させるためには、水素
またはアルゴンあるいはこれらの混合雰囲気で行うこと
が好ましいが、水素以外の還元性雰囲気あるいはアルゴ
ン以外の不活性ガス雰囲気で行ってもよい。この場合、
簡易にかつ低コストで行うためには、水素あるいはアル
ゴンを用いるのが良い。In order to effectively reduce the COP near the substrate surface, the atmosphere during the high-temperature heat treatment is preferably performed in hydrogen or argon or a mixed atmosphere thereof. It may be performed in an inert gas atmosphere other than the above. in this case,
For simple and low-cost operation, it is preferable to use hydrogen or argon.
【0024】なお、このような高温熱処理により基板表
面近傍のCOP密度が改善される理論の詳細は不明であ
るが、シリコン単結晶基板を水素熱処理すると、Siの
リフローによって表面モフォロジーの改善、結晶欠陥の
回復が起こることが知られており、これに類似した現象
が生じているのではないかと考えられる(M.Horiuchian
d S.Aoki,J.Electrochem.Soc.Vol.139,p.2586(1992)参
照)。The details of the theory that the COP density near the substrate surface is improved by such a high-temperature heat treatment are unknown, but when a silicon single crystal substrate is subjected to a hydrogen heat treatment, the surface morphology is improved by reflow of Si and crystal defects are reduced. Recovery is known to occur, and a similar phenomenon may occur (M. Horiuchian
d S. Aoki, J. Electrochem. Soc. Vol. 139, p. 2586 (1992)).
【0025】次にSOI基板の埋め込み酸化膜となる酸
化膜3を上記ボンドウェーハ表面に形成する(図1
(c))。この際、ボンドウェーハは既に高温熱処理に
より、その表面近傍にはCOPが低減した領域2が形成
されているので、酸化膜3を形成する熱処理条件は特に
限定されないが、後述のように好ましくは1100℃を
越える温度で酸化するか、または、形成される酸化膜厚
を200nm以下にすることによって、いっそうSOI
層中のCOP密度の低減を図ることができる。Next, an oxide film 3 to be a buried oxide film of the SOI substrate is formed on the surface of the bond wafer (FIG. 1).
(C)). At this time, since the region 2 in which the COP has been reduced near the surface of the bond wafer has already been formed by the high-temperature heat treatment, the heat treatment conditions for forming the oxide film 3 are not particularly limited, but preferably 1100 as described later. By oxidizing at a temperature exceeding 100 ° C. or by making the formed oxide film thickness 200 nm or less, the SOI
The COP density in the layer can be reduced.
【0026】またさらには、ボンドウェーハの酸化条件
をこのように1100℃を越える温度とするか、形成す
る酸化膜厚を200nm以下にすることによって、前記
酸化前に行う基板の高温熱処理を省略することも可能で
ある。これらを図2を用いて以下に説明する。Further, by setting the oxidation condition of the bond wafer to a temperature exceeding 1100 ° C. or setting the thickness of the oxide film to be formed to 200 nm or less, the high-temperature heat treatment of the substrate before the oxidation is omitted. It is also possible. These will be described below with reference to FIG.
【0027】図2は、COP密度と、酸化膜厚及び酸化
温度との関係を示したもので、直径200mmのCZ基
板からなるボンドウェーハを各種酸化条件により酸化
後、酸化膜をフッ酸で除去し、アンモニアと過酸化水素
の混合水溶液で洗浄し、その表面に発生したCOP密度
を測定したものである。COPの測定は、パーティクル
検査装置(LS−6000:日立電子エンジニアリング
社製)を用いて、検出電圧700V、検出サイズ0.1
5〜0.20ミクロンの条件にて行った。FIG. 2 shows the relationship between COP density, oxide film thickness and oxidation temperature. After oxidizing a bond wafer made of a CZ substrate having a diameter of 200 mm under various oxidation conditions, the oxide film was removed with hydrofluoric acid. Then, the substrate was washed with a mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide, and the density of COP generated on the surface was measured. The COP was measured using a particle inspection apparatus (LS-6000: manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) using a detection voltage of 700 V and a detection size of 0.1.
The test was performed under the condition of 5 to 0.20 microns.
【0028】図2の結果から、酸化温度が1000℃以
下ではCOP密度は酸化膜厚の増加と共に増加するが、
1050℃以上でその傾向は変化し、驚くべきことに1
150℃では逆に減少することがわかる。このような現
象は、本発明者らが初めて見い出したものである。した
がって、ボンドウェーハの酸化条件としては、1100
℃を越える温度とするのが望ましく、こうすることによ
って酸化熱処理に伴うCOPの発生・増加を抑制するこ
とができることがわかる。そして、この場合酸化膜厚と
しては700nm以上とすればよりいっそうCOP密度
を低減することができることがわかる。ただし、常圧で
酸化熱処理を行う場合、酸化膜厚の上限は3ミクロン程
度であり、これ以上の膜厚を形成するためには、かなり
の長時間熱処理を要しあまり実用的でない。From the results shown in FIG. 2, when the oxidation temperature is 1000 ° C. or less, the COP density increases as the oxide film thickness increases.
Above 1050 ° C., the tendency changes, surprisingly 1
It can be seen that at 150 ° C., it decreases conversely. Such a phenomenon was first discovered by the present inventors. Therefore, the oxidation condition of the bond wafer is 1100
It is found that the temperature is desirably higher than 0 ° C., whereby it is understood that the generation and increase of COP due to the oxidation heat treatment can be suppressed. In this case, it can be seen that the COP density can be further reduced by setting the oxide film thickness to 700 nm or more. However, when the oxidation heat treatment is performed at normal pressure, the upper limit of the oxide film thickness is about 3 μm, and a heat treatment for a considerably long time is required to form a film having a thickness larger than that, which is not practical.
【0029】図2からはまた、酸化温度に関係なく、酸
化膜厚が200nm以下、特には100nm以下では、
COP密度は非常に低いレベルで一定値を示すことがわ
かる。したがって、ボンドウェーハの表面に形成する酸
化膜の膜厚を200nm以下、特には100nm以下に
することによって、COPの発生を抑制し、これを低減
することができる。この場合、酸化膜厚の下限値として
は、一般に熱酸化により形成できる最低の膜厚が5nm
程度であるので、これ以上の厚さということになる。FIG. 2 also shows that, regardless of the oxidation temperature, when the oxide film thickness is 200 nm or less, particularly 100 nm or less,
It can be seen that the COP density shows a constant value at a very low level. Therefore, by setting the thickness of the oxide film formed on the surface of the bond wafer to 200 nm or less, particularly 100 nm or less, generation of COP can be suppressed and reduced. In this case, as the lower limit of the oxide film thickness, the minimum film thickness that can be generally formed by thermal oxidation is 5 nm.
Since it is on the order, it means that the thickness is more than this.
【0030】このように、ボンドウェーハのCOP密度
は、ボンドウェーハに形成する酸化膜の形成条件により
左右される。そして、このボンドウェーハから形成され
る薄膜SOI層のCOP密度も、ボンドウェーハの酸化
条件により影響を受けることになる。As described above, the COP density of the bond wafer depends on the conditions for forming the oxide film formed on the bond wafer. Then, the COP density of the thin film SOI layer formed from the bond wafer is also affected by the oxidation conditions of the bond wafer.
【0031】従って、COP密度の低いSOI基板を作
製するためには、上述したボンドウェーハの酸化条件
(1100℃を越える温度で酸化し、酸化膜厚を700
nm以上とするか、または、形成される酸化膜の膜厚を
200nm以下にする。)を満足する必要があり、また
このような酸化条件を採用することにより、前記ボンド
ウェーハの酸化前の高温熱処理は、必ずしも行わなくて
もCOP密度の低い薄膜SOI基板を得ることが可能と
なる。Therefore, in order to manufacture an SOI substrate having a low COP density, the bond wafer is oxidized at a temperature exceeding 1100.degree.
In this case, the thickness of the oxide film to be formed is set to 200 nm or less. ) Must be satisfied, and by adopting such oxidation conditions, a thin film SOI substrate having a low COP density can be obtained without necessarily performing the high-temperature heat treatment before the oxidation of the bond wafer. .
【0032】一方、図3は前記高温熱処理をボンドウェ
ーハに加えた場合の効果を示したもので、ボンドウェー
ハの酸化前に水素雰囲気で1200℃の高温熱処理を1
時間行ったあと、その表面に酸化温度を1050℃とし
て酸化膜を形成し、酸化膜厚とCOP密度との関係を調
査した結果である。COPの測定条件は図2の場合と同
一とした。FIG. 3 shows the effect when the high-temperature heat treatment is applied to the bond wafer. The high-temperature heat treatment at 1200 ° C. in a hydrogen atmosphere is performed before the bond wafer is oxidized.
This is a result of investigating the relationship between the oxide film thickness and the COP density by forming an oxide film on the surface at an oxidation temperature of 1050 ° C. after performing the test for a time. The measurement conditions for COP were the same as those in FIG.
【0033】図2で示されるように1050℃という酸
化温度ではCOP密度が酸化膜厚の増加とともに増加す
るはずであるが、図3の結果を見ると、ボンドウェーハ
に水素雰囲気で高温熱処理を加えた後は、酸化膜厚に依
存せず、低いCOP密度が維持されており、COPが増
加しないことがわかる。したがって、ボンドウェーハに
高温熱処理を加えることは有効であり、酸化膜を形成す
る前に高温熱処理を加えておけば、酸化温度を1100
℃を越える温度とすること、形成する酸化膜厚を200
nm以下にすることは必ずしも必要ではないことがわか
る。As shown in FIG. 2, at the oxidation temperature of 1050 ° C., the COP density should increase with the increase of the oxide film thickness. According to the results of FIG. 3, the bond wafer was subjected to a high-temperature heat treatment in a hydrogen atmosphere. After that, the low COP density is maintained irrespective of the oxide film thickness, and it can be seen that the COP does not increase. Therefore, it is effective to apply a high-temperature heat treatment to the bond wafer. If the high-temperature heat treatment is applied before forming an oxide film, the oxidation temperature can be increased to 1100.
Temperature exceeding 200 ° C. and an oxide film thickness of 200
It is understood that it is not always necessary to set the diameter to nm or less.
【0034】ここで図4は、高温熱処理時の雰囲気の影
響を調査した結果で、1200℃、1時間の高温熱処理
を水素雰囲気とアルゴン雰囲気で行ったボンドウェーハ
と、高温熱処理を行わないリファレンスウェーハにおけ
るCOP密度を測定したものである。この結果、不活性
ガスであるアルゴン雰囲気で高温熱処理をしても、水素
雰囲気におけるのと同様にCOP低減効果があることが
わかる。FIG. 4 shows the result of investigation of the influence of the atmosphere during the high-temperature heat treatment. The bond wafer was subjected to a high-temperature heat treatment at 1200 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere and an argon atmosphere, and the reference wafer was not subjected to the high-temperature heat treatment. The COP density of the sample was measured. As a result, it can be seen that even when the high-temperature heat treatment is performed in an argon atmosphere, which is an inert gas, there is a COP reduction effect as in the case of a hydrogen atmosphere.
【0035】以上説明したように、ボンドウェーハに酸
化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、高温熱処理を
行わなくても酸化条件を、1100℃を越える温度で酸
化し、酸化膜厚を700nm以上とするか、形成される
酸化膜厚を200nm以下にすることにより、表面近傍
でCOP密度が低い領域2を有する酸化膜付きボンドウ
ェーハ(図1(c))を得ることができる。As described above, high-temperature heat treatment is performed before forming an oxide film on a bond wafer, or oxidation is performed at a temperature exceeding 1100 ° C. without performing high-temperature heat treatment, and the oxide film thickness is reduced to 700 nm. By setting the oxide film thickness to 200 nm or less as described above, a bond wafer with an oxide film having a region 2 having a low COP density near the surface (FIG. 1C) can be obtained.
【0036】そして、このような表面近傍でCOP密度
の低い領域2を有する酸化膜付きボンドウェーハを、表
面に酸化膜のないベースウェーハ4と室温で密着させ、
これに結合強度を向上させるための熱処理を加えると、
2枚のシリコン単結晶基板が強固に結合した貼り合わせ
基板を得ることができる(図1(d))。この場合、結
合強度を向上させるための熱処理条件は、後工程である
薄膜化工程に耐えうる結合強度が得られれば、特に制限
はないが、通常酸化性雰囲気下、800℃以上の温度で
行われる。Then, a bond wafer with an oxide film having a region 2 having a low COP density near the surface is brought into close contact with a base wafer 4 having no oxide film on the surface at room temperature,
When heat treatment for improving the bonding strength is added to this,
A bonded substrate in which two silicon single crystal substrates are firmly bonded can be obtained (FIG. 1D). In this case, the heat treatment conditions for improving the bonding strength are not particularly limited as long as the bonding strength that can withstand the subsequent thinning step is obtained, but the heat treatment is usually performed in an oxidizing atmosphere at a temperature of 800 ° C. or more. Will be
【0037】またこの場合、ボンドウェーハ表面のCO
P密度の低減を、形成する酸化膜厚を200nm以下に
することによって行った場合には、SOI基板の埋め込
み酸化膜厚が所望厚さに対して不足する可能性がある。
すなわち、埋め込み酸化膜厚を200nm以上とする必
要がある場合には、ベースウェーハの方に不足分の酸化
膜を形成してから結合すればよい。In this case, CO 2 on the surface of the bond wafer
If the P density is reduced by reducing the oxide film thickness to be formed to 200 nm or less, the buried oxide film thickness of the SOI substrate may be insufficient for a desired thickness.
In other words, when the buried oxide film thickness needs to be 200 nm or more, an insufficient oxide film may be formed on the base wafer and then bonded.
【0038】このようにして得られた貼り合わせ基板の
ボンドウェーハ1側を研削・研磨等の薄膜化技術により
所望厚さに薄膜化し、SOI層の厚さが、例えば1ミク
ロン以下、特には0.1ミクロンといった薄膜SOI基
板が得られる(図1(e))。The bond wafer 1 side of the bonded substrate thus obtained is thinned to a desired thickness by a thinning technique such as grinding and polishing, and the thickness of the SOI layer is, for example, 1 μm or less, particularly 0 μm. A thin film SOI substrate having a thickness of 0.1 μm is obtained (FIG. 1E).
【0039】そして、こうして得られた基板のSOI層
中のCOP密度は、上記の高温熱処理または1100℃
を越える温度による酸化膜形成、あるいは形成する酸化
膜厚を200nm以下にする対策が打たれているため
に、従来の方法で作製されたSOI基板に比べて非常に
少ないものである。The COP density in the SOI layer of the substrate obtained as described above is determined by the above high temperature heat treatment or 1100 ° C.
Since the measures taken to form an oxide film at a temperature exceeding 200 nm or to reduce the thickness of the oxide film to be formed to 200 nm or less have been taken, the number of the oxide films is much smaller than that of an SOI substrate manufactured by a conventional method.
【0040】[0040]
【実施例】次に本発明の実施例をあげる。 (実施例、比較例)まず、直径200mm、厚さ725
μm、導電型p型、抵抗率4〜6Ω・cm の鏡面研磨され
たCZ基板を12枚用意し、6枚をボンドウェーハ用、
6枚をベースウェーハ用に分類した。そして、このボン
ドウェーハ6枚を個別に、表1に示すような条件で熱処
理を加え、それぞれ実施例1、2、3、4および比較例
1、2とした。Next, examples of the present invention will be described. (Examples and Comparative Examples) First, the diameter was 200 mm and the thickness was 725.
Twelve mirror-polished CZ substrates having a thickness of 4 μm, conductivity type p, and resistivity of 4 to 6 Ω · cm are prepared, and six are used for bond wafers.
Six were classified for the base wafer. Then, the six bond wafers were individually heat-treated under the conditions shown in Table 1 to obtain Examples 1, 2, 3, and 4 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.
【0041】すなわち、実施例1および実施例2はボン
ドウェーハに高温熱処理を施したもので、実施例1は水
素雰囲気で、実施例2はアルゴン雰囲気で高温熱処理を
行ったものである。また、実施例3はボンドウェーハの
表面に酸化膜を形成する酸化温度を1100℃を越える
温度(1150℃)とし、形成する酸化膜厚を700n
m以上としたもので、実施例4はボンドウェーハ表面に
形成する酸化膜厚を200nm以下にしたものである。
一方、比較例1、比較例2は上記本発明にかかる熱処理
を加えないもので、結合熱処理温度のみを変更したもの
を比較例2とした。That is, the high-temperature heat treatment was performed on the bond wafer in the first and second embodiments. The high-temperature heat treatment was performed in the hydrogen atmosphere in the first embodiment and in the argon atmosphere in the second embodiment. In Example 3, the oxidation temperature for forming an oxide film on the surface of the bond wafer was set to a temperature exceeding 1100 ° C. (1150 ° C.), and the oxide film thickness to be formed was set to 700 n.
In Example 4, the thickness of the oxide film formed on the surface of the bond wafer was 200 nm or less.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the heat treatment according to the present invention was not added, and only the bonding heat treatment temperature was changed to Comparative Example 2.
【0042】そして、ボンド酸化熱処理まで終了した上
記ボンドウェーハ6枚を、酸化膜のないベースウェーハ
6枚にそれぞれ密着させ、それぞれ表1に示した結合熱
処理条件により熱処理を行うことで強固に結合した。こ
の結合熱処理の雰囲気は、水蒸気を含む酸化性雰囲気で
実施した。Then, the six bond wafers, which had been subjected to the bond oxidation heat treatment, were brought into close contact with six base wafers having no oxide film, respectively, and were subjected to heat treatment under the bonding heat treatment conditions shown in Table 1 to form a firm bond. . This bonding heat treatment was performed in an oxidizing atmosphere containing water vapor.
【0043】そして、目的の薄膜SOI基板を作製する
為には、結合熱処理の終了した上記貼り合わせ基板のボ
ンドウェーハ側を、平面研削盤等により研削し、SOI
層を20ミクロン程度の厚さにした後、さらに研磨等の
薄膜化手法により厚さ1ミクロン以下のSOI層を作製
するわけであるが、SOI層が1ミクロン以下、例えば
0.1ミクロンの薄膜SOI基板を作製してしまうと、
SOI層中のCOP密度の測定が非常に困難になるた
め、本実施例および比較例においては、下記の手法を用
いて評価した。Then, in order to fabricate a target thin film SOI substrate, the bond wafer side of the bonded substrate, which has been subjected to the bonding heat treatment, is ground with a surface grinder or the like, and
After reducing the thickness of the layer to about 20 microns, an SOI layer having a thickness of 1 micron or less is formed by a thinning method such as polishing. When you make an SOI substrate,
Since it becomes very difficult to measure the COP density in the SOI layer, the following method was used to evaluate this example and the comparative example.
【0044】すなわち、結合熱処理の終了した上記貼り
合わせ基板のベースウェーハ側を、平面研削盤により研
削し、ベースウェーハを10μm程度の厚さにした後、
水酸化カリウム水溶液(濃度5重量%、70℃)を用い
て残りの10μmをエッチング除去し、結合面となって
いたボンドウェーハの酸化膜を露出させる。さらに、濃
度5%の希フッ酸に浸し、酸化膜を完全に除去した後、
アンモニアと過酸化水素の水溶液で5分間洗浄し、乾燥
させた後、その表面に存在するCOPの数を、前記パー
ティクル検査装置(LS−6000:日立電子エンジニ
アリング社製)を用いて、検出電圧700V、検出サイ
ズ0.15〜0.20ミクロンの条件にて測定した。結
果を表1に示した。That is, the base wafer side of the bonded substrate after the completion of the bonding heat treatment is ground with a surface grinder to make the base wafer about 10 μm thick.
The remaining 10 μm is etched away using an aqueous solution of potassium hydroxide (concentration: 5% by weight, 70 ° C.) to expose the oxide film of the bond wafer that has become the bonding surface. Further, after immersion in dilute hydrofluoric acid with a concentration of 5% to completely remove the oxide film,
After washing with an aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide for 5 minutes and drying, the number of COPs present on the surface was determined using a particle inspection device (LS-6000: manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) at a detection voltage of 700 V. And the detection size was 0.15 to 0.20 microns. The results are shown in Table 1.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】表1の結果を見れば明らかなように、本発
明にかかる熱処理を行った実施例1〜実施例4のボンド
ウェーハ表面のCOP密度は低い値となっている。した
がって、このものはCOP密度の低いSOI層を形成で
きるものである。一方、本発明の熱処理を行っていない
比較例のボンドウェーハの表面は、COP密度が高いも
のとなっている。なお、表1のデータが図2〜図4のデ
ータより増加傾向があるのは、結合熱処理後の測定であ
るためと思われる。As is clear from the results shown in Table 1, the COP densities of the bond wafer surfaces of Examples 1 to 4 where the heat treatment according to the present invention was performed were low. Therefore, this can form an SOI layer having a low COP density. On the other hand, the surface of the bond wafer of the comparative example not subjected to the heat treatment of the present invention has a high COP density. The reason why the data in Table 1 tends to increase from the data in FIGS. 2 to 4 is probably due to the measurement after the bonding heat treatment.
【0047】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
【0048】例えば、上記実施形態では酸化膜の形成
は、ボンドウエーハ側にだけ形成する場合を中心に説明
したが、本発明はこれには限定されず、ベースウエーハ
側にも酸化膜を形成した後、両者を貼り合わせてSOI
基板を作製する場合にも当然適用されるものである。For example, in the above embodiment, the description has been made mainly on the case where the oxide film is formed only on the bond wafer side. However, the present invention is not limited to this, and the oxide film is also formed on the base wafer side. Later, the two are stuck together and SOI
The present invention is naturally applied to the case of manufacturing a substrate.
【0049】また、上記実施形態では本発明にかかる熱
処理、すなわちボンドウェーハに酸化膜を形成する前に
高温熱処理を行うか、酸化条件として1100℃を越え
る温度で酸化し、形成する酸化膜厚を700nm以上と
するか、形成される酸化膜厚を200nm以下にする熱
処理を、それぞれ単独で行う場合を中心に説明したが、
本発明はこれには限定されず、一つのボンドウエーハに
これらを組み合わせて熱処理を加えても良いものである
ことは言うまでもない。In the above embodiment, the heat treatment according to the present invention, that is, a high-temperature heat treatment is performed before forming an oxide film on the bond wafer, or the oxide film is oxidized at a temperature exceeding 1100 ° C. as an oxidation condition. Although the heat treatment for controlling the thickness to 700 nm or more or the oxide film thickness to be formed to 200 nm or less has been mainly described,
The present invention is not limited to this, and it goes without saying that heat treatment may be performed by combining these with one bond wafer.
【0050】またさらには、第1のシリコン単結晶基板
の表面に、1100℃を越える温度で酸化膜を形成する
か、形成する酸化膜の膜厚を200nm以下とした後、
この第1のシリコン単結晶基板の表面に形成した酸化膜
を一旦除去し、その後再び第1のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を、酸化温度を1100℃を越える温度と
し、酸化膜厚を700nm以上として形成するか、また
は形成する酸化膜の膜厚を200nm以下として、然る
後に第2のシリコン単結晶基板と密着するものとしても
よい。Further, after forming an oxide film on the surface of the first silicon single crystal substrate at a temperature exceeding 1100 ° C., or reducing the thickness of the formed oxide film to 200 nm or less,
The oxide film formed on the surface of the first silicon single crystal substrate is once removed, and then the oxide film is again formed on the surface of the first silicon single crystal substrate. The oxide film may be formed to have a thickness of 700 nm or more, or may have a thickness of 200 nm or less, and may be in close contact with the second silicon single crystal substrate.
【0051】これは、最初に形成される第1のシリコン
単結晶基板の表面の酸化膜中には、もともと基板表面に
存在したCOPが取り込まれていることがあり、埋め込
み酸化膜の耐圧特性を低下させる原因となり得るため、
これを一旦エッチング等で除去してからその後再び本発
明にかかる方法で酸化膜を形成し、然る後に第2のシリ
コン単結晶基板と密着することとすれば、基板表面近傍
のCOP密度を低減化させることができるとともに、埋
め込まれる酸化膜の膜質をも改善することができるから
である。This is because the oxide film on the surface of the first silicon single crystal substrate that is formed first may incorporate COP originally present on the substrate surface, and the breakdown voltage characteristics of the buried oxide film may be reduced. Because it can cause
If this is once removed by etching or the like, and then an oxide film is formed again by the method according to the present invention, and then the oxide film is brought into close contact with the second silicon single crystal substrate, the COP density near the substrate surface can be reduced. This is because it is possible to improve the quality of the buried oxide film as well as to improve the quality of the buried oxide film.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではボンド
ウェーハに酸化膜を形成する前に高温熱処理を行うか、
酸化条件として1100℃を越える温度で酸化し、形成
する酸化膜厚を700nm以上とするか、形成される酸
化膜厚を200nm以下にすることにより、表面近傍で
COP密度が低い領域を作り出すことができる。したが
って、COP密度の少ないSOI層を有するSOI基板
を作製することができる。そして、このようなCOP密
度の少ないSOI基板は、近年要求されているSOI層
の厚さが1μm以下の薄膜SOIにおいて、ピンホール
の発生が抑制されるため特に有用である。また、本発明
によって作製されたSOI基板は、COPが少ないため
酸化膜耐圧等に優れた素子特性を有する。As described above, according to the present invention, a high-temperature heat treatment is performed before an oxide film is formed on a bond wafer.
By oxidizing at a temperature exceeding 1100 ° C. as an oxidizing condition and forming an oxide film with a thickness of 700 nm or more or a formed oxide film with a thickness of 200 nm or less, a region having a low COP density near the surface can be created. it can. Therefore, an SOI substrate having an SOI layer with a low COP density can be manufactured. Such an SOI substrate having a small COP density is particularly useful in a recently required thin film SOI in which the thickness of the SOI layer is 1 μm or less, since generation of pinholes is suppressed. Further, the SOI substrate manufactured according to the present invention has element characteristics excellent in oxide film breakdown voltage and the like due to low COP.
【図1】(a)〜(e)は、本発明にかかる高温熱処理
をボンドウェーハに行いSOI基板を作製する場合の概
略工程を示す説明図である。FIGS. 1 (a) to 1 (e) are explanatory views showing schematic steps in a case where a high-temperature heat treatment according to the present invention is performed on a bond wafer to produce an SOI substrate.
【図2】COP密度と、酸化膜厚及び酸化温度との関係
を示したものである。FIG. 2 shows the relationship between COP density, oxide film thickness and oxidation temperature.
【図3】高温熱処理を行ったボンドウェーハに、酸化温
度を1050℃として酸化膜を形成し、酸化膜厚とCO
P密度との関係を調査した結果図である。FIG. 3 shows an oxide film formed on a bond wafer subjected to a high-temperature heat treatment at an oxidation temperature of 1050 ° C.
It is a figure as a result of having investigated the relationship with P density.
【図4】高温熱処理時の雰囲気の影響を調査した結果で
ある。FIG. 4 is a result of investigating an influence of an atmosphere during a high-temperature heat treatment.
1…ボンドウェーハ、 2…COP低減
領域、3…酸化膜、 4…ベー
スウェーハ。1. Bond wafer, 2. COP reduction region, 3. Oxide film, 4. Base wafer.
フロントページの続き (72)発明者 片山 正健 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内Continued on the front page (72) Inventor Masatake Katayama 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Prefecture Shin-Etsu Semiconductor Co., Ltd.
Claims (10)
表面に酸化膜を形成し、第2のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第1のシリコン単結晶基板を薄膜化する
SOI基板の作製方法において、 第1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成する前
に、該基板に1100℃を越える温度の高温熱処理を行
うことを特徴とするSOI基板の作製方法。1. An oxide film is formed on at least a surface of a first silicon single crystal substrate, and the second silicon single crystal substrate is brought into close contact with the oxide film via the oxide film. Thereafter, in a method for manufacturing an SOI substrate in which the first silicon single crystal substrate is thinned, before forming an oxide film on the surface of the first silicon single crystal substrate, the substrate is subjected to a high-temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. A method for manufacturing an SOI substrate.
において、 前記1100℃を越える温度の高温熱処理は、還元性雰
囲気または不活性ガス雰囲気あるいはこれらの混合雰囲
気で行うことを特徴とするSOI基板の作製方法。2. The SOI substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the high-temperature heat treatment at a temperature exceeding 1100 ° C. is performed in a reducing atmosphere, an inert gas atmosphere, or a mixed atmosphere thereof. How to make a substrate.
基板の作製方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成す
る酸化温度は、1100℃を越える温度とすることを特
徴とするSOI基板の作製方法。3. The SOI according to claim 1 or claim 2.
In the method for manufacturing a substrate, an oxidation temperature for forming an oxide film on a surface of the first silicon single crystal substrate is higher than 1100 ° C.
に記載のSOI基板の作製方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板の表面に形成する酸化膜
の膜厚を200nm以下とすることを特徴とするSOI
基板の作製方法。4. The method for manufacturing an SOI substrate according to claim 1, wherein an oxide film formed on a surface of the first silicon single crystal substrate has a thickness of 200 nm or less. SOI characterized by the following:
How to make a substrate.
表面に酸化膜を形成し、第2のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第1のシリコン単結晶基板を薄膜化する
SOI基板の作製方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板の表面に酸化膜を形成す
る酸化温度は、1100℃を越える温度とし、形成する
酸化膜の膜厚を700nm以上とすることを特徴とする
SOI基板の作製方法。5. An oxide film is formed on at least the surface of the first silicon single crystal substrate, and is closely adhered to the second silicon single crystal substrate via the oxide film. Then, in the method for manufacturing an SOI substrate for thinning the first silicon single crystal substrate, the oxidation temperature for forming an oxide film on the surface of the first silicon single crystal substrate is set to a temperature exceeding 1100 ° C. A method for manufacturing an SOI substrate, wherein the thickness of the film is 700 nm or more.
表面に酸化膜を形成し、第2のシリコン単結晶基板と該
酸化膜を介して密着させ、これに熱処理を加えて強固に
結合させた後、第1のシリコン単結晶基板を薄膜化する
SOI基板の作製方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板に形成する酸化膜の膜厚
を200nm以下とすることを特徴とするSOI基板の
作製方法。6. An oxide film is formed on at least a surface of a first silicon single crystal substrate, and is brought into close contact with a second silicon single crystal substrate via the oxide film, and is heat-treated to be firmly bonded thereto. Then, in a method for manufacturing an SOI substrate for thinning a first silicon single crystal substrate, the thickness of an oxide film formed on the first silicon single crystal substrate is set to 200 nm or less. Method.
面に酸化膜を形成したのち、両者を該酸化膜を介して密
着させ、これに熱処理を加えて強固に結合させた後、第
1のシリコン単結晶基板を薄膜化するSOI基板の作製
方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板に形成する酸化膜の膜厚
を200nm以下とすることを特徴とするSOI基板の
作製方法。7. After forming an oxide film on the surfaces of the first and second silicon single crystal substrates, the two are brought into close contact with each other via the oxide film, and heat-treated to bond them firmly to form a first film. A method for manufacturing an SOI substrate, wherein the thickness of an oxide film formed on the first silicon single crystal substrate is set to 200 nm or less.
に記載のSOI基板の作製方法において、 前記第1のシリコン単結晶基板の表面に形成した酸化膜
を一旦除去し、その後再び第1のシリコン単結晶基板の
表面に酸化膜を、酸化温度を1100℃を越える温度と
し、酸化膜厚を700nm以上として形成するか、また
は形成する酸化膜の膜厚を200nm以下として、然る
後に第2のシリコン単結晶基板と密着することを特徴と
するSOI基板の作製方法。8. The method for manufacturing an SOI substrate according to claim 5, wherein the oxide film formed on the surface of the first silicon single crystal substrate is temporarily removed, and then the second silicon single crystal substrate is removed again. (1) forming an oxide film on the surface of the silicon single crystal substrate at an oxidation temperature of over 1100 ° C. and an oxide film thickness of 700 nm or more, or forming the oxide film thickness of 200 nm or less and thereafter A method for manufacturing an SOI substrate, which is in close contact with a second silicon single crystal substrate.
の方法で作製されたSOI基板。9. An SOI substrate manufactured by the method according to claim 1.
項の方法で作製されたSOI層の厚さが1ミクロン以下
の薄膜SOI基板。10. A thin film SOI substrate manufactured by the method according to claim 1, wherein the thickness of the SOI layer is 1 μm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25775896A JPH1084101A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Manufacture of soi substrate and soi substrate |
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084101A true JPH1084101A (en) | 1998-03-31 |
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|---|---|---|---|
| JP25775896A Pending JPH1084101A (en) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Manufacture of soi substrate and soi substrate |
Country Status (1)
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