DE10152096A1 - Halbleiter-Wafer - Google Patents
Halbleiter-WaferInfo
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Abstract
Um einen Halbleiter-Wafer bereitzustellen, bei dem die Kristallorientierungen eines Wafers für das Unterstützungssubstrat und eines Wafers für die Vorrichtungsausbildung zueinander vesetzt sind, ist es nicht nötig, zwei Arten von Wafern zu fertigen, die unterschiedliche Kristallorientierungen aufweisen, bei denen eine Kerbe oder eine Orientierungs-Abflachung vorgesehen werden müssen. Einer der beiden Halbleiter-Wafer mit einer Kerbe oder einer Orientierungs-Abflachung, die in der gleichen Kristallorientierung <110> vorgesehen sind, wird als ein Wafer (1) für das Unterstützungssubstrat gewählt und der andere wird als ein Wafer für die Vorrichtungsausbildung gewählt. Beide Wafer werden mit zueinander versetzten Kerben oder Orientierungs-Abflachungen verbunden (beispielsweise wird für eine Kristallorientierung <100> des Wafers für die Vorrichtungsausbildung und für die Kristallorientierung <110> des Wafers (1) für das Unterstützungssubstrat die gleiche Richtung gewählt). Der Wafer für die Vorrichtungsausbildung wird zerteilt, um eine SOI-Schicht (3) zu erhalten. Ein MOS-Transistor (TR1) oder dergleichen wird auf der SOI-Schicht (3) ausgebildet.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiter-
Wafer mit einer Oberfläche, auf der eine integrierte Schaltung
oder dergleichen ausgebildet ist.
In dem Fall, in dem durch Verbinden eines Wafers für das Un
terstützungssubstrat und eines Wafers für eine SOI-Schicht ein
SOI(Silizium auf Isolator)-Wafer hergestellt werden soll, wer
den das SMART CUT-Verfahren, das ELTRAN-Verfahren oder der
gleichen verwendet. (Bezüglich des SMART CUT-Verfahrens siehe
beispielsweise "SMART CUT. A PROMISING NEW SOI MATERIAL
TECHNOLOGY" M. BRUEL u. a., Proceedings 1995 IEEE International
SOI Conference, Okt. 1995, S. 178-179. Bezüglich des ELTRAN-
Verfahrens siehe beispielsweise "HIGH - QUALITY EPITAXIAL
LAYER TRANSFER (ELTRAN) BY BOND AND ETCH - BACK OF POROUS Si"
N. Sato u. a., Proceedings 1995 IEEE International SOI
Conference, Okt. 1995, S. 176-177 und "Water Jet Splitting of
Thin Porous Si for ELTRAN" K. Ohmi u. a., Extended Abstracts of
the 1999 International Conference on Solid State Devices and
materials, Tokyo, 1999, S. 354-355.)
Fig. 17 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines der Anmelde
rin bekannten SOI-Wafers zeigt. Ein SOI-Wafer 400 ist ein
(100)-Wafer mit einer (100)-Ebene als einer Hauptoberfläche.
Fig. 18 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt entlang einer
Schnittlinie W-W in Fig. 17 zeigt.
Wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt, ist auf einer Hauptober
fläche eines Wafers 1 für das beispielsweise aus einem Silizi
umsubstrat gebildete Unterstützungssubstrat eine Oxidfilm-
Schicht 2 vorgesehen und ist in dem SOI-Wafer 400 eine SOI-
Schicht 3 auf der Oxidfilm-Schicht 2 ausgebildet. Die SOI-
Schicht 3 und die Oxidfilm-Schicht 2 werden durch Verbinden
eines Wafers für eine SOI-Schicht, der einen auf einer Haupt
oberfläche ausgebildeten Oxidfilm aufweist, mit dem Wafer 1
für das Unterstützungssubstrat und nachfolgendes Entfernen ei
nes Teils desselben gebildet. Die SOI-Schicht 3 und die Oxid
film-Schicht 2 haben nahezu den gleichen Durchmesser. Abhängig
von einem Herstellungsverfahren können beide Durchmesser ein
wenig variiert werden.
Die SOI-Schicht 3 ist mit einer Halbleitervorrichtung ausges
tattet, welche Vorrichtungen wie zum Beispiel MOS(Metall-Oxid-
Halbleiter)-Transistoren TR1 und TR2, eine Verdrahtung zum
Verbinden der Vorrichtungen und dergleichen enthält. In dem
Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat und der SOI-Schicht 3
sind in einer Richtung einer Kristallorientierung <110< Kerben
1a bzw. 3a ausgebildet. Darüberhinaus zeigt Fig. 17 ebenfalls
in einer Waferfläche die Kristallorientierungen <100< und
<110<.
Bei dem der Anmelderin bekannten SOI-Wafer ist eine Richtung
eines Kanals zwischen einer Source und einer Drain eines MOS-
Transistors im Allgemeinen parallel zur Kristallorientierung
<110< vorgesehen. Die MOS-Transistoren TR1 und TR2 in Fig. 17
werden als ein Beispiel herangezogen. Bei den MOS-Transistoren
TR1 und TR2 bezeichnen die Bezeichnungen S, D und G eine Sour
ce bzw. eine Drain bzw. ein Gate.
Mit einer derartigen Anordnung, bei der die Kanalrichtung pa
rallel zur Kristallorientierung <100< ist, kann jedoch eine
Transistoreigenschaft geändert werden. Spezieller ist bekannt,
daß eine Anordnung, bei der die Kanalrichtung parallel zur
Kristallorientierung <100< gewählt wird, die Stromtreiberfä
higkeit eines P-Kanal-MOS-Transistors um ungefähr 15% erhöhen
kann und weiterhin einen Kurzkanaleffekt verringern kann. Es
wird angenommen, daß die Stromtreiberfähigkeit infolge einer
größeren Mobilität eines Lochs bei der Kristallorientierung
<100< gegenüber jener bei der Kristallorientierung <110< er
höht ist. Weiterhin wird angenommen, daß der Kurzkanaleffekt
infolge eines geringeren Diffusionskoeffizienten von Bor in
der Kristallorientierung <100< gegenüber jenem in der Kris
tallorientierung <110< verringert ist (siehe "Effect of <100<
Channel Direction for High Performance SCE Immune pMOSFET with
Less Than 0,15 µm Gate Length" H. Sayama u. a., IEDM99, S. 657-
660).
In dem Fall, in dem bei dem (100)-Wafer die Kanalrichtung des
MOS-Transistors parallel zur Kristallorientierung <100< vorge
sehen werden soll, sollte eine Richtung des Wafers um 45° oder
135° gedreht werden, um eine Schaltung unter Verwendung einer
der Anmelderin bekannten Schaltungsmuster-Maske, einer der An
melderin bekannten Herstellungsvorrichtung oder dergleichen
auszubilden. In diesem Fall ist es wünschenswert, daß Richtun
gen einer Kerbe und einer Orientierungs-Abflachung von der
Kristallorientierung <110< zur Kristallorientierung <100< hin
verändert werden, so daß ein Wafer auf exakte Weise in der der
Anmelderin bekannten Herstellungs-Vorrichtung verwendet werden
kann.
In einigen Fällen behindert jedoch die einfache Drehung des
Wafers um 45° oder 135° die Entwicklung einer neuen Vorrich
tung. Dies wird unten beschrieben.
Bei einem Wafer eines Kristalls mit einer Diamantstruktur, wie
zum Beispiel einem Siliziumkristall, ist eine Kristalloberflä
che {110} oder {111} eine Spaltebene. In dem Fall des (100)-
Wafers ist vor allem die Kristalloberfläche {110} die Spalt
ebene.
Bei einer Vorgehensweise der Entwicklung einer Vorrichtung,
wird eine Querschnittsstruktur der auf einem Wafer gebildeten
Vorrichtung mittels eines Elektronenmikroskops überwacht. In
diesem Fall wird der Wafer oftmals gespalten. Wenn eine andere
Oberfläche als die Spaltebene freigelegt ist, ist es notwen
dig, ein Ätzen des Wafers mittels einer FIB(fokussierter Io
nenstrahl)-Vorrichtung oder dergleichen durchzuführen. Folg
lich ist ein großer Anteil an Zeit und Arbeit erforderlich, so
daß eine Entwicklungseffizienz verringert ist.
Wenn der (100)-Wafer einfach um 45° oder 135° gedreht wird, um
auf seiner Oberfläche einen MOS-Transistor mit einer Kanal
richtung parallel zur Kristallorientierung <100< auszubilden,
wird eine in Fig. 19 gezeigte Struktur erhalten. In Fig. 19
ist ein MOS-Transistor TR3 auf einer (100)-Ebene eines Wafers
30 ausgebildet, auf welcher eine Kerbe 30a in einer Richtung
der Kristallorientierung <100< vorgesehen ist.
In dem Fall, in dem der Wafer 30 gespalten wird, erscheint ei
ne Spaltebene CL in der Richtung der Kristallorientierung
<110<. Da die Kanalrichtung des MOS-Transistors TR3 parallel
zur Kristallorientierung <100< vorgesehen ist, tritt ein Ab
schnitt des MOS-Transistors TR3 auf, der bezüglich einer Rich
tung eines Kanals oder eines Gates schräg verlaufend gebrochen
ist. Folglich wird die schräg zur Richtung des Kanals oder des
Gates verlaufende Querschnittsstruktur überwacht und es ist
schwierig, auf genaue Weise beispielsweise die Abschätzung ei
ner Gateweite oder dergleichen durchzuführen.
Darüber hinaus zeigt Fig. 20 ein Beispiel, bei dem eine Spei
cherzellenfeld-Vorrichtung AR mit einer in einer Matrix vorge
sehenen Zelle CE wie zum Beispiel einem Speicher, auf dem Wa
fer 30 dergestalt ausgebildet ist, daß die Kanalrichtung pa
rallel zur Kristallorientierung <100< ist. Auch in diesem Fall
tritt die Spaltebene CL in Richtung der Kristallorientierung
<110< auf. Deshalb wird die schräg zur Richtung des Kanals
oder des Gates verlaufende Querschnittsstruktur überwacht. Es
ist beispielsweise schwierig, die Periodizität einer Quer
schnittsstruktur einer jeden Zelle oder dergleichen zu bewer
ten.
Noch spezieller ist es schwierig, eine wünschenswerte Quer
schnittsstruktur mittels Spaltens freizulegen, wenn der Wafer
einfach um 45° oder 135° gedreht wird um die Vorrichtung aus
zubilden. Folglich wird die Entwicklung einer neuen Vorrich
tung behindert.
Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, daß nur ein Wafer für
eine SOI-Schicht als Wafer für die Bildung der Vorrichtung um
45° gedreht wird und mit einem Wafer für das Unterstützungs
substrat verbunden wird, wodurch ein SOI-Wafer hergestellt
wird. Wie in Fig. 21 gezeigt, ist es vorzuziehen, daß ein SOI-
Wafer 500 dergestalt hergestellt wird, daß der Wafer 30 für
eine SOI-Schicht des (100)-Wafers mit der Kerbe 30a in Rich
tung der Kristallorientierung <100< mit dem Wafer 1 für das
Unterstützungssubstrat des (100)-Wafers mit der Kerbe 1a in
der Richtung der Kristallorientierung <110< verbunden wird.
Folglich kann der Wafer entlang der Spaltebene des Wafers 1
für das Unterstützungssubstrat, die während des Spaltens das
Meiste einer Waferdicke einnimmt, zerteilt werden und ein MOS-
Transistor mit einer Kanalrichtung parallel zur Kristallorien
tierung <100< kann ausgebildet werden.
In diesem Fall ist der Wafer 30 für eine SOI-Schicht mit der
Kerbe 30a in Richtung der Kristallorientierung <100< versehen
und der Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat ist mit der
Kerbe 1a in Richtung der Kristallorientierung <110< versehen.
Aufgrund eines Unterschiedes in einer Richtung der Kerbe ist
es deshalb notwendig, zwei Arten von Halbleiter-Wafern zu fer
tigen. Folglich wird ein Herstellungsprozeß verkompliziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Halbleiter-
Wafer bereitzustellen, bei dem Kristallorientierungen eines
Wafers für das Unterstützungssubstrat und eines Wafers für das
Ausbilden der Vorrichtung gegeneinander versetzt sind, wobei
zwei Arten von Halbleiter-Wafern mit unterschiedlichen Kris
tallorientierungen, in denen eine Kerbe oder eine Orientie
rungs-Abflachung vorgesehen werden, nicht erforderlich sind.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Halbleiter-Wafer gemäß An
spruch 1, Anspruch 5 oder Anspruch 8, ein Verfahren zum Her
stellen eines Halbleiter-Wafers gemäß Anspruch 11 oder An
spruch 12 und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Halblei
ter-Wafers gemäß Anspruch 13.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen
Halbleiter-Wafer mit einem ersten und einem zweiten Halblei
ter-Wafer, die auf ihren Rändern ausgebildete Kristallorien
tierungsdarstellungsabschnitte als Ausnehmungen, die die Kris
tallorientierung anzeigen, aufweisen,
worin die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer eine identische Kris tallorientierung anzeigen und
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander ver setzten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitten verbunden sind, gerichtet.
worin die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer eine identische Kris tallorientierung anzeigen und
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander ver setzten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitten verbunden sind, gerichtet.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den
Halbleiter-Wafer gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Er
findung gerichtet, worin sowohl der erste als auch der zweite
Halbleiter-Wafer (100)-Wafer sind, in denen (100)-Ebenen
Hauptoberflächen sind und
die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte um 45° oder
135° zueinander versetzt sind.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den
Halbleiter-Wafer gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden
Erfindung gerichtet, worin der erste Halbleiter-Wafer ein Wa
fer für ein Unterstützungssubstrat ist und der zweite Halblei
ter-Wafer ein Wafer für eine Vorrichtungsausbildung ist und
eine Hauptoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
mit einer Halbleitervorrichtung versehen ist, die einen MOS-
Transistor enthält, bei dem eine Kanalrichtung zwischen einer
Source und einer Drain parallel zu einer Richtung einer Kris
tallorientierung <100< ist.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen.
Halbleiter-Wafer mit einem ersten und einem zweiten Halblei
ter-Wafer, der einen auf seinem Rand ausgebildeten Kristall
orientierungsdarstellungsabschnitt als Ausnehmung, die die
Kristallorientierung anzeigt, aufweist, worin
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer dergestalt miteinan
der verbunden sind, daß ein Teil einer Hauptoberfläche des
ersten Halbleiter-Wafers zum Kristallorientierungsdarstel
lungsabschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers hin freiliegt und
der Teil der Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers mit
einer Beschriftung versehen ist, gerichtet.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den
Halbleiter-wafer gemäß des vierten Aspekts der vorliegenden
Erfindung gerichtet, worin ein Kristallorientierungsdarstel
lungsabschnitt als eine Ausnehmung, die eine Kristallorientie
rung anzeigt, ebenfalls auf einem Rand des ersten Halbleiter-
Wafers ausgebildet ist und
der Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt des ersten
Halbleiter-Wafers und der Kristallorientierungsdarstellungsab
schnitt des zweiten Halbleiter-Wafers einen Winkel von 180°
bilden.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den
Halbleiter-Wafer gemäß des vierten Aspekts der vorliegenden
Erfindung gerichtet, worin der erste Halbleiter-Wafer ein Wa
fer für ein Unterstützungssubstrat ist,
der zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine SOI-Schicht ist und
auf einer Hauptoberfläche von zumindest dem Wafer für das Un terstützungssubstrat oder dem Wafer für die SOI-Schicht ein isolierender Film ausgebildet ist.
der zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine SOI-Schicht ist und
auf einer Hauptoberfläche von zumindest dem Wafer für das Un terstützungssubstrat oder dem Wafer für die SOI-Schicht ein isolierender Film ausgebildet ist.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einen
Halbleiter-Wafer mit einem ersten und einem zweiten Halblei
ter-Wafer, die Substrat-Strukturen aufweisen,
worin der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander
versetzten Kristallorientierungen verbunden werden, gerichtet.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den Halb
leiter-Wafer gemäß des siebten Aspekts der vorliegenden Erfin
dung gerichtet, worin sowohl der erste als auch der zweite
Halbleiter-Wafer (100)-Wafer sind, bei denen (100)-Ebenen
Hauptoberflächen sind und die Kristallorientierungen um 45°
oder 135° zueinander versetzt sind.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf den
Halbleiter-Wafer gemäß des achten Aspekts der vorliegenden Er
findung gerichtet, worin der erste Halbleiter-Wafer ein Wafer
für ein Unterstützungssubstrat ist und der zweite Halbleiter-
Wafer ein Wafer für eine Vorrichtungsausbildung ist und
eine Hautoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
mit einer Halbleiter-Vorrichtung versehen ist, die einen MOS-
Transistor enthält, bei dem eine Kanalrichtung zwischen einer
Source und einer Drain parallel zu einer Richtung einer Kris
tallorientierung <100< ist.
Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Ver
fahren zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß des siebten
Aspekts mit den Schritten:
- a) Implantieren von Wasserstoffionen von einer Hauptoberflä che eines Halbleitersubstrats und Ausbilden einer Kristallde fektschicht an einer Stelle mit einem vorbestimmten Abstand von der Hauptoberfläche, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer vorbereitet wird;
- b) Verbinden einer Hauptoberfläche des zweiten Halbleiter- Wafers mit jener des ersten Halbleiter-Wafers, wobei die Kris tallorientierungen des ersten und des zweiten Halbleiter- Wafers zueinander versetzt sind;
- c) Durchführen einer Wärmebehandlung bei dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer an der Kristalldefektschicht zerteilt wird und
- d) Polieren eines Abschnitts in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer, in dem die Kristalldefektschicht vorhanden ist,
gerichtet.
Ein elfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Ver
fahren zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß des siebten
Aspekts der vorliegenden Erfindung mit den Schritten:
- a) Ausbilden einer porösen Halbleiterschicht und einer Halb leiterschicht auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersub strats, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer vorbereitet wird;
- b) Verbinden der Halbleiterschicht des zweiten Halbleiter- Wafers mit einer Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers, wobei die Kristallorientierungen des ersten und des zweiten Halbleiter-Wafers zueinander versetzt sind und
- c) Abtragen des Halbleitersubstrats und der porösen Halblei terschicht,
gerichtet.
Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein
Vorrichtung zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß des
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung mit:
einem Unterstützungsfundament, das mit einem konkaven Ab schnitt (HL) versehen ist, in dem der erste Halbleiter-Wafer angebracht werden soll und
einem Führungskranz (GD2), der auf dem Unterstützungsfundament (HD) vorgesehen ist, das den konkaven Abschnitt umgibt, und als Führung zur Ausrichtung des zweiten Halbleiter-Wafers ver wendet werden soll, wenn der erste und der zweite Halbleiter- Wafer verbunden werden sollen,
worin ein Rand des konkaven Abschnitts mit einem konvexen Ab schnitt versehen ist, um an dem Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des ersten Halbleiter-Wafers anzuliegen,
der Führungskranz mit einem beweglichen konvexen Abschnitt versehen ist, der an dem Kristallorientierungsdarstellungs abschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers anliegen kann und eine Position des auf dem Rand des konkaven Abschnitts ausge bildeten konvexen Abschnitts und eine Position des konvexen Abschnitts, der in dem Führungskranz vorgesehen ist, zueinan der um einen vorbestimmten Winkel versetzt sind,
gerichtet.
einem Unterstützungsfundament, das mit einem konkaven Ab schnitt (HL) versehen ist, in dem der erste Halbleiter-Wafer angebracht werden soll und
einem Führungskranz (GD2), der auf dem Unterstützungsfundament (HD) vorgesehen ist, das den konkaven Abschnitt umgibt, und als Führung zur Ausrichtung des zweiten Halbleiter-Wafers ver wendet werden soll, wenn der erste und der zweite Halbleiter- Wafer verbunden werden sollen,
worin ein Rand des konkaven Abschnitts mit einem konvexen Ab schnitt versehen ist, um an dem Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des ersten Halbleiter-Wafers anzuliegen,
der Führungskranz mit einem beweglichen konvexen Abschnitt versehen ist, der an dem Kristallorientierungsdarstellungs abschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers anliegen kann und eine Position des auf dem Rand des konkaven Abschnitts ausge bildeten konvexen Abschnitts und eine Position des konvexen Abschnitts, der in dem Führungskranz vorgesehen ist, zueinan der um einen vorbestimmten Winkel versetzt sind,
gerichtet.
Gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung sind der
erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit gegeneinander ver
setzten Kristallorientierungdarstellungsabschnitten miteinan
der verbunden. Aus diesem Grunde wird einer der beiden mit
Kristallorientierungdarstellungsabschnitten in der gleichen
Kristallorientierung versehenen Halbleiter-Wafer als der Wafer
für das Unterstützungssubstrat gewählt und der andere als der
Wafer für die Vorrichtungsausbildung gewählt. Dadurch können
die Kristallorientierungen des Wafers für das Unterstützungs
substrat und des Wafers für die Vorrichtungsausbildung vari
iert werden. Folglich ist es nicht notwendig, zwei Arten von
Halbleiter-Wafern mit unterschiedlichen Kristallorientierungen
in denen die Kristallorientierungdarstellungsabschnitte vorge
sehen werden, zu fertigen.
Gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung sind so
wohl der erste als auch der zweite Halbleiter-Wafer (100)-
Wafer und die Kristallorientierungdarstellungsabschnitte sind
um 45 Grad oder 135 Grad zueinander versetzt. Wenn der erste
oder der zweite Halbleiter-Wafer als der Wafer für das Unter
stützungssubstrat gewählt wird und der andere als der Wafer
für die Vorrichtungsausbildung gewählt wird, kann deshalb beim
Spalten entlang einer Kristalloberfläche {110} als einer
Spaltebene des Wafers für das Unterstützungsubstrat eine Kris
talloberfläche {100} des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
freigelegt werden.
Gemäß des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die
Hauptoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung mit
der Halbleitervorrichtung versehen, die den MOS-Transistor mit
der Kanalrichtung zwischen der Source und der Drain parallel
zur Richtung der Kristallorientierung <100< enthält. Wenn das
Spalten entlang der Kristalloberfläche {110} als der Spaltebe
ne des Wafers für das Unterstützungsubstrat durchgeführt wird,
kann deshalb die Kristalloberfläche {100} des Wafers für die
Vorrichtungsausbildung freigelegt werden, um eine Quer
schnittsstruktur der Halbleitervorrichtung, die den MOS-
Transistor enthält, parallel oder in rechtem Winkel zur Rich
tung eines Kanals oder eines Gates betrachtet werden. Folglich
ist es beispielsweise möglich, auf genaue Weise die Bestimmung
der Gateweite oder dergleichen durchzuführen.
Gemäß des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der
Abschnitt in der Hauptoberfläche des ersten Halbleiterwafers,
der zu dem Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt des
zweiten Halbleiterwafers hin freiliegt, mit einer Beschriftung
versehen. Wenn der Halbleiter-Wafer von der Oberfläche des
zweiten Halbleiter-Wafers betrachtet wird, kann deshalb die
Beschriftung gesehen werden und der Halbleiter-Wafer kann auf
einfache Weise erkannt werden. Darüberhinaus ist es möglich,
den Abschnitt in der Hauptoberfläche des ersten Halbleiter
wafers, der zum Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt hin
freiliegt, auf effektive Weise als einen Platz für die Be
schriftung zu nutzen.
Gemäß des fünften Aspekts der vorliegenden Erfindung bilden
der Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt des ersten
Halbleiter-Wafers und jener des zweiten Halbleiter-Wafers ei
nen Winkel von 180 Grad. Wenn eine Mehrzahl von Halbleiter-
Wafern mit auf der Unterseite ausgerichteten Kristallorientie
rungsdarstellungsabschnitten des ersten Halbleiter-Wafers in
einem Behältnis untergebracht sind, kann deshalb bei einem
Schritt des Inspizierens eines Halbleiter-Wafers oder derglei
chen der Beschriftungsabschnitt auf einfache Weise von außer
halb des Behältnisses gesehen werden, so daß die Halbleiter-
Wafer leicht unterschieden werden können.
Gemäß des sechsten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist der
Halbleiter-Wafer der SOI-Wafer und der Abschnitt in der Haupt
oberfläche des Wafers für das Unterstützungssubstrat, der zum
Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt des Wafers für die
SOI-Schicht hin freiliegt, ist mit der Beschriftung versehen.
Wenn die Beschriftung mit einem Laser durchgeführt wird, ist
aus diesem Grunde die Möglichkeit des Ablösen der SOI-Schicht
geringer.
Gemäß des siebten Aspekts der vorliegenden Erfindung weisen
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer Substratstrukturen
auf und sind mit zueinander versetzten Kristallorientierungen
verbunden. Aus diesem Grunde wird entweder der erste oder der
zweite Halbleiter-Wafer als der Wafer für das Unterstützungs
substrat gewählt und der andere als der Wafer für die Vorrich
tungsausbildung gewählt. Dadurch können die Kristallorientie
rungen des Wafers für das Unterstützungssubstrat und des Wa
fers für die Vorrichtungsausbildung variiert werden.
Gemäß des achten Aspekts der vorliegenden Erfindung sind so
wohl der erste als auch der zweite Halbleiter-Wafer (100)-
Wafer und die Kristallorientierungen sind um 45° oder 135° zu
einander versetzt. Wenn der erste oder der zweite Halbleiter-
Wafer als der Wafer für das Unterstützungssubstrat gewählt
wird und der andere als der Wafer für die Vorrichtungsausbil
dung gewählt wird, kann deshalb beim Spalten entlang der Kris
talloberfläche {110} des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
als einer Spaltebene des Wafers für das Unterstützungssubstrat
die Kristalloberfläche {100} des Wafers für die Vorrichtungs
ausbildung freigelegt werden.
Gemäß des neunten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die
Hauptoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung mit
der Halbleitervorrichtung versehen, die den MOS-Transistor
enthält, dessen Kanalrichtung zwischen der Source und der
Drain parallel zur Richtung der Kristallorientierung <100<
ist. Wenn das Spalten entlang der Kristalloberfläche {110} als
der Spaltebene des Wafers für das Unterstützungsubstrat durch
geführt wird, kann deshalb die Kristalloberfläche {100} des
Wafers für die Vorrichtungsausbildung freigelegt werden, um
die Querschnittsstruktur des MOS-Transistors und der Halblei
tervorrichtung, die den MOS-Transistor enthält, parallel oder
in rechtem Winkel zur Richtung des Kanals oder des Gates be
trachtet werden. Folglich ist es beispielsweise möglich, auf
genaue Weise die Bestimmung einer Gateweite oder dergleichen
durchzuführen.
Gemäß des zehnten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann der
Halbleiter-Wafer gemäß des siebten Aspekts der vorliegenden
Erfindung erhalten werden.
Gemäß des elften Aspekts der vorliegenden Erfindung kann der
Halbleiter-Wafer gemäß des siebten Aspekts der vorliegenden
Erfindung erhalten werden.
Gemäß des zwölften Aspekts der vorliegenden Erfindung sind die
Position des auf dem Rand des konkaven Abschnitts ausgebilde
ten konvexen Abschnitts und die Position des in dem Führungs
kranz vorgesehenen konvexen Abschnitts um einen vorbestimmten
Winkel gegeneinander versetzt. Deshalb können der erste und
der zweite Halbleiter-Wafer mit der Versetzung, die den vorbe
stimmten Winkel aufweist, verbunden werden. Dadurch kann der
Halbleiter-Wafer gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Er
findung erhalten werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Be
schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten
Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Halbleiter-Wafer
gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Halbleiter-
Wafers gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 3 u. Fig. 4 Aufsichten auf einen Halbleiter-Wafer gemäß
einer ersten Variante der ersten Ausfüh
rungsform,
Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Halbleiter-Wafer
gemäß einer zweiten Variante der ersten
Ausführungsform,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht des Halbleiter-
Wafers gemäß der zweiten Variante der ers
ten Ausführungsform,
Fig. 7 bis Fig. 14
Ansichten eines Schrittes eines Verfahrens
zum Herstellen eines Halbleiter-Wafers ge
mäß einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 15 eine Aufsicht auf eine Herstellungs-
Vorrichtung, die in dem Verfahren zum Her
stellen eines Halbleiter-Wafers gemäß der
zweiten Ausführungsform verwendet wird,
Fig. 16 eine Querschnittsansicht der Herstellungs-
Vorrichtung, die in dem Verfahren zum Her
stellen eines Halbleiter-Wafers gemäß der
zweiten Ausführungsform verwendet wird,
Fig. 17 eine Aufsicht auf einen der Anmelderin be
kannten Halbleiter-Wafer,
Fig. 18 eine Querschnittsansicht des der Anmelderin
bekannten Halbleiter-Wafers und
Fig. 19 bis Fig. 21
Ansichten der Nachteile des der Anmelderin
bekannten Halbleiter-Wafers.
Die vorliegende Ausführungsform verwirklicht einen Halbleiter-
Wafer, bei dem einer von zwei Halbleiter-Wafern mit Kerben
oder Orientierungs-Abflachungen, die in der gleichen Kristall
orientierung vorgesehen sind, als ein Wafer für das Unterstüt
zungssubstrat gewählt wird und der andere als ein Wafer für
die Ausbildung von Vorrichtungen gewählt wird. Weiterhin wer
den beide Wafer mit gegeneinander versetzten Kerben oder Ori
entierungs-Abflachungen miteinander verbunden, so daß es nicht
notwendig ist, zwei Arten von Halbleiter-Wafern mit unter
schiedlichen Kristallorientierungen, in denen Kerben oder Ori
entierungs-Abflachungen vorgesehen werden, zu fertigen.
Fig. 1 ist eine Ansicht, die einen Halbleiter-Wafer 100 gemäß
der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Darüberhinaus ist Fig.
2 eine Ansicht, die einen Querschnitt entlang einer Schnittli
nie X-X in Fig. 1 zeigt.
Der Halbleiter-Wafer 100 ist ein SOI-Wafer und ein (100)-
Wafer, bei dem eine (100)-Ebene eine Hauptoberfläche ist. In
dem SOI-Wafer 100 ist beispielsweise eine Oxidfilm-Schicht 2
auf einer Hauptoberfläche eines Wafers 1 für das aus einem Si
liziumsubstrat gebildete Unterstützungssubstrat vorgesehen und
eine SOI-Schicht 3 ist auf der Oxidfilm-Schicht 2 ausgebildet.
Die SOI-Schicht 3 und die Oxidfilm-Schicht 2 werden durch Aus
bilden eines Oxidfilms auf einer Hauptoberfläche eines Wafers
für eine SOI-Schicht als Wafer für die Ausbildung von Vorrich
tungen, Verbinden des Wafers für eine SOI-Schicht mit dem Wa
fer 1 für das Unterstützungssubstrat und nachfolgendes Entfer
nen eines Teils des ersteren bereitgestellt. Sowohl der Wafer
1 für das Unterstützungssubstrat als auch der Wafer für eine
SOI-Schicht sind (100)-Wafer. Darüber hinaus weisen die SOI-
Schicht 3 und die Oxidfilm-Schicht 2 nahezu die gleichen
Durchmesser auf. Abhängig von einem Herstellungsverfahren kön
nen beide Durchmesser ein wenig variiert werden.
Die Kerben 1a und 3a werden in dem Wafer 1 für das Unterstüt
zungssubstrat bzw. der SOI-Schicht 3 in einer Richtung einer
Kristallorientierung <110< ausgebildet. In dem Halbleiter-
Wafer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch,
unterschiedlich zu dem in Fig. 17 gezeigten der Anmelderin be
kannten SOI-Wafer 400, eine Position der Kerbe des Wafers 1
für das Unterstützungssubstrat und eine Position der Kerbe der
SOI-Schicht 3 um 45° gegeneinander verschoben. Wie in Fig. 1
gezeigt, zeigen spezieller sowohl die Kerbe 1a des Wafers 1
für das Unterstützungssubstrat als auch die Kerbe 3a der SOI-
Schicht 3 die gleiche Kristallorientierung <110< an und der
Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat und die SOI-Schicht 3
werden mit gegeneinander um 45° versetzten Kerben miteinander
verbunden. Dadurch wird der Halbleiter-Wafer 100 gebildet.
In dem in den Fig. 17 und 21 gezeigten der Anmelderin be
kannten SOI-Wafer sind der Wafer für das Unterstützungssub
strat und der Wafer für eine SOI-Schicht mit zusammenfallenden
Kerben oder Orientierungs-Abflachungen miteinander verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch der Wafer 1
für das Unterstützungssubstrat und der Wafer für eine SOI-
Schicht mit gegeneinander versetzten Kerben miteinander ver
bunden. Deshalb wird einer der beiden Halbleiter-Wafer, bei
denen die Kerben in der gleichen Kristallorientierung <100<
vorgesehen sind, als der Wafer für das Unterstützungssubstrat
festgelegt und der andere als der Wafer für eine SOI-Schicht
festgelegt, um ein Wafer für die Ausbildung der Vorrichtung zu
sein. Dadurch können der Wafer für das Unterstützungssubstrat
und der Wafer für die Ausbildung der Vorrichtung unterschied
liche Kristallorientierungen aufweisen. Folglich ist es nicht
notwendig, zwei Arten von Halbleiter-Wafern mit unterschiedli
chen Kristallorientierungen, in denen eine Kerbe oder eine
Orientierungs-Abflachung vorgesehen sind, zu fertigen.
Wenn eine Halbleiter-Vorrichtung, die eine Vorrichtung wie zum
Beispiel einen MOS-Transistor TR1, eine Verdrahtung zum Ver
binden der Vorrichtungen und dergleichen enthält, in der SOI-
Schicht 3 ausgebildet wird, wird unter Verwendung einer Kerbe
1a ein der Anmelderin bekanntes Verfahren angewendet. Speziell
kann der MOS-Transistor TR1 dergestalt vorgesehen werden, daß
eine Kanalrichtung zwischen einer Source und einer Drain pa
rallel zur Kristallorientierung <100< gesetzt wird. In Fig. 1
bezeichnen die Bezeichnungen S, D und G in dem MOS-Transistor
TR1 eine Source bzw. eine Drain bzw. ein Gate.
Darüberhinaus sind bei dem Wafer 1 für das Unterstützungssub
strat und der SOI-Schicht 3 die Kerben zueinander um 45° ver
setzt. Deshalb kann eine Kristalloberfläche {100} der SOI-
Schicht 3 als Teil des Wafers für eine SOI-Schicht durch Spal
ten entlang einer Kristalloberfläche {110} als Spaltebene des
Wafers 1 für das Unterstützungssubstrat, der das Meiste einer
Wafer-Dicke einnimmt, freigelegt werden. Folglich kann eine
Querschnittsstruktur der Halbleitervorrichtung, die den MOS-
Transistor TR1 enthält, rechtwinklig zu oder parallel zur
Richtung eines Kanals oder eines Gates betrachtet werden. Des
halb ist es möglich, beispielsweise die Abschätzung einer Ga
teweite oder dergleichen auf genaue Weise durchzuführen.
Auch in dem Fall, in dem die Kerben des Wafers 1 für das Un
terstützungssubstrat und der SOI-Schicht 3 gegeneinander um
135° versetzt sind, können die gleichen Effekte wie oben be
schrieben erhalten werden.
In Fig. 1 weisen die SOI-Schicht 3 und die Oxidfilm-Schicht 2
kleinere Durchmesser als der Wafer 1 für das Unterstützungs
substrat auf. Dies deutet an, daß der Wafer für das Unterstüt
zungssubstrat und der Wafer für eine SOI-Schicht die gleichen
Durchmesser aufweisen und in einer endgültigen Anordnung die
SOI-Schicht 3 einen kleineren Durchmesser als der Wafer 1 für
das Unterstützungssubstrat aufweist. Da in einem Randabschnitt
des Wafers eine Waferoberfläche nicht eben ist, ist der Rand
abschnitt des Wafers nicht hinreichend verbunden. Für den
Fall, in dem das SMART CUT-Verfahren oder dergleichen durchge
führt wird, wird deshalb beispielsweise der Randabschnitt des
Wafers ebenfalls abgetragen, wenn der Wafer für eine SOI-
Schicht abgetragen werden soll. Folglich sind die Durchmesser
der SOI-Schicht 3 und der Oxidfilm-Schicht 2 kleiner als der
Durchmesser des Wafers 1 für das Unterstützungssubstrat.
Obwohl der Wafer für das Unterstützungssubstrat und der Wafer
für eine SOI-Schicht, die die gleichen Durchmesser aufweisen,
im Allgemeinen miteinander verbunden werden, können sie unter
schiedliche Durchmesser aufweisen. Während in der vorliegenden
Ausführungsform der SOI-Wafer durch Ausbilden des Oxidfilms
auf der Hauptoberfläche des Wafers für eine SOI-Schicht und
Verbinden des Wafers für eine SOI-Schicht mit dem Wafer für
das Unterstützungssubstrat bereitgestellt wird, ist es darü
berhinaus ebenfalls möglich, einen SOI-Wafer zu verwenden, der
durch Ausbilden eines Oxidfilms in dem Wafer für das Unter
stützungssubstrat und Verbinden des Wafers für eine SOI-
Schicht mit dem Oxidfilm bereitgestellt wird, oder einen SOI-
Wafer zu verwenden, der durch Ausbilden von Oxidfilmen sowohl
auf dem Wafer für eine SOI-Schicht als auch auf dem Wafer für
das Unterstützungssubstrat und Verbinden der Oxidfilme mitein
ander bereitgestellt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde der Halbleiter-Wafer
mit der darauf ausgebildeten Kerbe als ein Beispiel herangezo
gen. Wenn ein mit einer Orientierungs-Abflachung oder einer
Ausnehmung, die eine Kristallorientierung anzeigen, versehener
Halbleiter-Wafer die gleiche Struktur wie oben beschrieben
aufweist, ist es möglich, die Wirkungen des Halbleiter-Wafers
gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu erhalten.
Als eine erste Variante der vorliegenden Ausführungsform, ist
es möglich, einen Halbleiter-Wafer zu verwirklichen, bei dem
ein Abschnitt in einer Hauptoberfläche eines Wafers für das
Unterstützungssubstrat, der zu einer Orientierungs-Abflachung
eines Wafers für eine SOI-Schicht hin freiliegt, durch einen
Laser dergestalt mit einer Beschriftung zu versehen, daß der
Halbleiter-Wafer auf einfache Weise von anderen Wafern unter
schieden werden kann. Weiterhin ist es ebenfalls möglich, ei
nen Halbleiter-Wafer zu verwirklichen, bei dem ein zwischen
einer Kerbe des Wafers für das Unterstützungssubstrat und eine
Orientierungs-Abflachung des Wafers für eine SOI-Schicht ge
bildeter Winkel zu 180° gesetzt wird und ein gedruckter Ab
schnitt von außerhalb eines Behältnisses auf einfache Weise
gesehen werden kann, wenn die Halbleiter-Wafer in dem Behält
nis mit auf der Unterseite ausgerichteten Kerben untergebracht
sind.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen Halbleiter-Wafer 200 gemäß
der ersten Variante zeigt. Der Halbleiter-Wafer 200 ist in der
gleichen Weise wie der Halbleiter-Wafer 100 ein SOI-Wafer so
wie ein (100)-Wafer, bei dem eine (100)-Ebene eine Hauptober
fläche ist. Auch bei dem SOI-Wafer 200 ist beispielsweise eine
Oxidfilm-Schicht 2 auf einer Hauptoberfläche eines Wafers 1
für das aus einem Siliziumsubstrat gebildete Unterstützungs
substrat vorgesehen und eine SOI-Schicht 31 ist auf der Oxid
film-Schicht 2 ausgebildet. Die SOI-Schicht 31 und die Oxid
film-Schicht 2 werden durch Ausbilden eines Oxidfilms auf ei
ner Hauptoberfläche eines Wafers für eine SOI-Schicht als Wa
fer für das Ausbilden von Vorrichtungen, durch Verbinden des
Wafers für eine SOI-Schicht mit dem Wafer 1 für das Unterstüt
zungssubstrat und nachfolgendes Entfernen eines Teils des ers
teren bereitgestellt. Sowohl der Wafer für das Unterstützungs
substrat als auch der Wafer für eine SOI-Schicht sind (100)-
Wafer.
Die SOI-Schicht 31 ist mit einer Halbleiter-Vorrichtung verse
hen, welche eine Vorrichtung wie zum Beispiel einen MOS-
Transistor TR1, eine Verdrahtung zum Verbinden der Vorrichtun
gen und dergleichen enthält.
Eine Kerbe 1a und eine Orientierungs-Abflachung 31a sind in
dem Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat bzw. der SOI-
Schicht 31 in einer Richtung einer Kristallorientierung <110<
ausgebildet. Bei dem Halbleiter-Wafer 200 sind jedoch Positio
nen der Kerbe 1a und der Orientierungs-Abflachung 31a bezogen
auf den Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat und die SOI-
Schicht 31 um 180° gegeneinander versetzt. Wie in Fig. 3 ge
zeigt, zeigen spezieller die Kerbe 1a des Wafers 1 für das Un
terstützungssubstrat und die Orientierungs-Abflachung 31a der
SOI-Schicht 31 beide die gleiche Kristallorientierung <110< an
und der Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat und die SOI-
Schicht 31 sind dergestalt miteinander verbunden, daß die Ker
be 1a und die Orientierungs-Abflachung 31a um 180° gegeneinan
der versetzt sind. Dadurch wird der Halbleiter-Wafer 200 ge
bildet.
Der Wafer 1 für das Unterstützungssubstrat und die SOI-Schicht
31 sind dergestalt miteinander verbunden, daß ein Teil der
Hauptoberfläche des Wafers 1 für das Unterstützungssubstrat
zum Abschnitt der Orientierungsabflachung 31a der SOI-Schicht
31 hin freiliegt.
Weiterhin wird ein Abschnitt in der Hauptoberfläche des Wafers
1 für das Unterstützungssubstrat, der zum Abschnitt der Orien
tierungsabflachung 31a hin freiliegt, durch einen Laser mit
der Beschriftung LS "LOS-NR. 009" versehen. Folglich kann die
Beschriftung LS gesehen werden, wenn der Halbleiter-Wafer von
der (100)-Ebene der SOI-Schicht 31 betrachtet wird und der
Halbleiter-Wafer kann auf einfache Weise unterschieden werden.
Darüberhinaus kann der Abschnitt in der Hauptoberfläche des
Wafers 1 für das Unterstützungssubstrat, der zur Orientie
rungs-Abflachung 31a hin freiliegt, auf effektive Weise als
ein Platz für Beschriftungen verwendet werden.
Darüberhinaus bilden die Kerbe 1a des Wafers 1 für das Unter
stützungssubstrat und die Orientierungs-Abflachung 31a der
SOI-Schicht 31 einen Winkel von 180°. Wenn eine Mehrzahl von
Halbleiter-Wafern mit auf der Unterseite ausgerichteten Kerben
1a in einem Behältnis untergebracht sind, kann deshalb bei ei
nem Schritt des Inspizierens der Halbleiter-Wafer oder der
gleichen der Abschnitt der Beschriftung LS auf einfache Weise
von außerhalb des Behältnisses gesehen werden, so daß die
Halbleiter-Wafer leicht unterschieden werden können.
Bei dem Halbleiter-Wafer mit einer SOI-Struktur gibt es das
Problem, daß die SOI-Schicht durch den Einfluß des Aufwärmens
durch den Laser leicht abgelöst wird, wenn eine Oberfläche der
SOI-Schicht mittels des Lasers mit der Beschriftung versehen
werden soll. Wenn, wie bei dem Halbleiter-Wafer 200, anstelle
der SOI-Schicht der Abschnitt in der Hauptoberfläche des Wa
fers 1 für das Unterstützungssubstrat, der zum Abschnitt der
Orientierungs-Abflachung 31a der SOI-Schicht 31 hin freiliegt,
durch den Laser mit der Beschriftung versehen wird, ist jedoch
die Möglichkeit geringer, daß die SOI-Schicht abgelöst werden
könnte.
Während in dem Halbleiter-Wafer 200 die Kerbe 1a für den Wafer
1 für das Unterstützungssubstrat verwendet wurde und die Ori
entierungs-Abflachung 31a für die SOI-Schicht 31 verwendet
wurde, kann die Orientierungs-Abflachung in dem Wafer 1 für
das Unterstützungssubstrat verwendet werden und die Kerbe in
der SOI-Schicht 31 verwendet werden oder die Orientierungs-
Abflachung kann sowohl in dem Wafer 1 als Unterstützungssub
strat als auch in der SOI-Schicht 31 vorgesehen werden.
Fig. 4 zeigt einen Halbleiter-Wafer 201, bei dem die Orientie
rungs-Abflachung 31a und die Kerbe 1a gegeneinander um 135°
versetzt sind, wodurch die gleichen Wirkungen wie jene des
Halbleiter-Wafers 100 erzeugt werden. Auch in diesem Fall kann
selbstverständlich der Abschnitt in der Hauptoberfläche des
Wafers 1 für das Unterstützungssubstrat, der zum Abschnitt der
Orientierungs-Abflachung 31a hin freiliegt, mit der Beschrif
tung LS versehen werden.
Als eine zweite Variante der vorliegenden Ausführungsform ist
es darüberhinaus auch möglich, einen Halbleiter-Wafer mit ei
ner Substratstruktur anstelle der SOI-Struktur zu verwirkli
chen, bei der eine Kristallorientierung an der Oberflächensei
te des Wafers sowie eine Kristallorientierung eines inneren
Teils desselben zueinander variiert werden.
In dem Fall, in dem in einem (100)-Wafer eine Kanalrichtung
eines MOS-Transistors parallel zu einer Kristallorientierung
<100< vorgesehen ist, behindert eine einfache Drehung des Wa
fers um 45° oder 135° die Entwicklung einer neuen Vorrichtung.
Dies ist sowohl für einen Substratstruktur-Wafer als auch für
den SOI-Wafer wahr.
Bei der zweiten Variante, wird ein Wafer für das Unterstüt
zungssubstrat mit einem Wafer für die Bildung von Vorrichtun
gen verbunden und ein Teil des Wafers für die Bildung von Vor
richtungen wird als eine Schicht zur Bildung von Vorrichtungen
verwendet. Folglich wird ein Substratstruktur-Wafer mit einer
Kristallorientierung, die sich zwischen der Oberflächenseite
und dem inneren Teil ändert, gebildet.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die einen Halbleiter-Wafer 300 gemäß
der zweiten Variante zeigt. Darüberhinaus ist Fig. 6 eine An
sicht, die einen Abschnitt entlang einer Schnittlinie Y-Y in
Fig. 5 zeigt. Der Halbleiter-Wafer 300 ist ein Substratstruk
tur-Wafer und ist weiterhin ein (100)-Wafer mit einer (100)-
Ebene als einer Hauptoberfläche.
Bei dem Halbleiter-Wafer 300 wird beispielsweise eine Vorrich
tungsausbildungsschicht 32 auf einer Hauptoberfläche eines Wa
fers 11 für das aus einem Siliziumsubstrat gebildete Unter
stützungssubstrat gebildet. Die Vorrichtungsausbildungsschicht
32 wird beispielsweise durch Verbinden eines durch das Silizi
umsubstrat gebildeten Wafers für die Vorrichtungsausbildung
mit dem Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat und nachfol
gendem Entfernen eines Teiles des ersteren bereitgestellt. So
wohl der Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat als auch der
Wafer für die Vorrichtungsausbildung sind (100)-Wafer. Für den
Fall eines Wafers mit einem Durchmesser von 20,32 cm kann der
Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat eine Dicke T2 von un
gefähr 700 µm aufweisen und die Vorrichtungsausbildungsschicht
32 kann beispielsweise eine Dicke T1 von ungefähr 0,1 µm bis
zu einigen µm aufweisen.
Die Kerben 11a und 32a werden in dem Wafer 11 für das Unter
stützungssubstrat bzw. der Vorrichtungsausbildungsschicht 32
in einer Richtung einer Kristallorientierung <110< gebildet.
Auch bei dem Halbleiter-Wafer 300 sind eine Position der Kerbe
des Wafers 11 für das Unterstützungssubstrat und eine Position
der Kerbe der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 in gleicher
Weise wie in dem Halbleiter-Wafer 100 um 45° gegeneinander
versetzt. Wie in Fig. 5 gezeigt, zeigen spezieller die Kerbe
11a des Wafers 11 für das Unterstützungssubstrat und die Kerbe
32a der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 die gleiche Kris
tallorientierung <110< an und der Wafer 11 für das Unterstüt
zungssubstrat und die Vorrichtungsausbildungsschicht 32 sind
mit den Kerben um 45° zueinander versetzt miteinander verbun
den. Dadurch wird der Halbleiter-Wafer gebildet.
Entsprechend dem Halbleiter-Wafer 300 sind der Wafer für das
Unterstützungssubstrat und der Wafer für die Vorrichtungsaus
bildung, die die Substrat-Strukturen aufweisen, mit zueinander
versetzten Kristallorientierungen verbunden. Deshalb ist es
möglich, die Kristallorientierungen in dem Wafer für das Un
terstützungssubstrat und dem Wafer für die Vorrichtungsausbil
dung zu verändern.
Der Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat und der Wafer für
die Vorrichtungsausbildung werden mit zueinander versetzten
Kerben verbunden. Deshalb wird einer von zwei Halbleiter-
Wafern mit in der gleichen Kristallorientierung <100< vorgese
henen Kerben als der Wafer für das Unterstützungssubstrat
festgelegt und der andere wird als der Wafer für die Vorrich
tungsausbildung festgelegt. Dadurch können der Wafer für das
Unterstützungssubstrat und der Wafer für die Vorrichtungsaus
bildung unterschiedliche Kristallorientierungen aufweisen.
Folglich ist es nicht notwendig, zwei Arten von Halbleiter-
Wafern mit unterschiedlichen Kristallorientierungen, in denen
eine Kerbe oder eine Orientierungs-Abflachung vorgesehen wer
den, zu fertigen.
Eine Halbleitervorrichtung, die eine Vorrichtung wie zum Bei
spiel einen MOS-Transistor TR1, eine Verdrahtung zum Verbinden
der Vorrichtungen und dergleichen beinhaltet, ist auf der Vor
richtungsausbildungsschicht 32 ausgebildet. In der gleichen
Weise wie bei dem Halbleiter-Wafer 100 kann der MOS-Transistor
TR1 dergestalt gebildet werden, daß eine Kanalrichtung zwi
schen einer Source und einer Drain parallel zur Kristallorien
tierung <100< gesetzt wird. Bei dem MOS-Transistor TR1 be
zeichnen die Bezeichnungen S, D und G eine Source bzw. eine
Drain bzw. ein Gate.
Darüber hinaus sind bei dem Wafer 11 für das Unterstützungssub
strat und bei der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 die Kerben
gegeneinander um 45° versetzt. Deshalb kann eine Kristallober
fläche {100} der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 als Teil
des Wafers für die Vorrichtungsausbildung mittels Spaltens
entlang einer Kristalloberfläche {110} als einer Spaltebene
des Wafers 11 für das Unterstützungssubstrat freigelegt wer
den. Die Hauptoberfläche der Vorrichtungsausbildungsschicht 32
ist mit der Halbleitervorrichtung, die den MOS-Transistor TR1
mit einer Kanalrichtung zwischen einer Source und einer Drain
parallel zur Richtung der Kristallorientierung <100< enthält,
versehen. Wenn der Spaltvorgang entlang der Kristalloberfläche
{110} als der Spaltebene des Wafers 11 für das Unterstützungs
substrat durchgeführt wird, wird deshalb die Kristalloberflä
che {100} der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 freigelegt.
Folglich kann eine Querschnittsstruktur der Halbleiter-
Vorrichtung, die den MOS-Transistor TR1 enthält, rechtwinklig
oder parallel zur Richtung eines Kanals oder eines Gates be
trachtet werden. Deshalb ist es beispielsweise möglich, in ge
nauer Weise die Abschätzung einer Gateweite oder dergleichen
durchzuführen.
Auch in dem Fall, in dem bei dem Wafer 11 für das Unterstüt
zungssubstrat und bei der Vorrichtungsausbildungsschicht 32
die Kerben gegeneinander um 135° versetzt sind, können die
gleichen Wirkungen wie oben beschrieben erhalten werden.
Auch in Fig. 5 hat aus dem gleichen Grund wie jenem bei dem
Halbleiter-Wafer 100, die Vorrichtungsausbildungsschicht 32
einen kleineren Durchmesser als der Wafer 11 auf der Seite des
Unterstützungssubstrats.
Obwohl in der zweiten Variante der Wafer für das Unterstüt
zungssubstrat und der Wafer für die Vorrichtungsausbildung mit
gleichen Durchmessern miteinander verbunden werden, können sie
unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Obwohl bei der zweiten Variante der Halbleiter-Wafer mit der
darauf gebildeten Kerbe als ein Beispiel herangezogen wurde,
kann ein Halbleiter-Wafer mit einer Orientierungs-Abflachung
oder einer Kerbe, die eine Kristallorientierung anzeigen, ver
wendet werden. Wenn die Kristallorientierung auf genaue Weise
verschoben werden kann, können weiterhin zwei Halbleiter-
Wafer, die weder die Kerbe noch die Orientierungs-Abflachung
aufweisen, für den Wafer für das Unterstützungssubstrat und
den Wafer für die Vorrichtungsausbildung verwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Halbleiter-Wafers 300 beschrieben. Der Halb
leiter-Wafer 300 kann durch Anwendung des SMART CUT-Verfahrens
oder des ELTRAN-Verfahrens hergestellt werden.
Zu allererst wird ein Herstellungsverfahren, daß das SMART
CUT-Verfahren anwendet, beschrieben. Wie in Fig. 7 gezeigt,
wird ein Wafer 320 für die Vorrichtungsausbildung, wie zum
Beispiel ein Siliziumwafer, vorbereitet und eine Wasserstoff-
Ionen-Implantation IP wird von einer Hauptoberfläche aus
durchgeführt, um eine Kristalldefekt-Schicht DF an einer Stel
le in einer vorbestimmten Tiefe DP1 (einer Stelle, die einer
Dicke T1 einer Vorrichtungsausbildungsschicht 32 entspricht)
gebildet.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird als Nächstes eine Hauptoberfläche
eines als Vorrichtungsausbildungsschicht 32 dienenden Ab
schnitts mit einer Hauptoberfläche eines Wafers 11 für das Un
terstützungssubstrat verbunden. In Fig. 8 wird eine verbundene
Fläche mit BD bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt werden der Wafer
11 für das Unterstützungssubstrat und der Wafer 320 für die
Vorrichtungsausbildung mit einer Versetzung zueinander verbun
den, die einen vorbestimmten Winkel (beispielsweise 45°) auf
weist.
Als nächstes wird eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die
Kristalldefekt-Schicht DF brüchig zu machen und der Wafer 320
für die Vorrichtungsausbildung wird, wie in Fig. 9 gezeigt, in
der Kristalldefekt-Schicht DF zerteilt. Zu diesem Zeitpunkt
wird bei dem Wafer 320 für die Vorrichtungsausbildung ein
Randabschnitt mit einer geringen Verbindungsstärke ebenfalls
entfernt. In Fig. 9 wird eine abgeteilte Fläche mit DT be
zeichnet.
Danach wird die Wärmebehandlung zusätzlich in einem in Fig. 10
gezeigten Zustand durchgeführt, wodurch eine Verbindungsstärke
der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 und des Wafers 11 für
das Unterstützungssubstrat erhöht wird. Dadurch wird die Ober
fläche der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 leicht poliert,
um die zurückgebliebene Kristalldefekt-Schicht zu entfernen.
Folglich kann der in Fig. 6 gezeigte Halbleiter-Wafer 300 er
halten werden. Vorzugsweise sollte die Oberfläche der Vorrich
tungsausbildungsschicht 32 dann durch Oxidation geopfert wer
den, um geschützt zu sein.
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren beschrieben, das
das ELTRAN-Verfahren anwendet. Als ein Beispiel wird der Fall
beschrieben, in dem das einen Wasserstrahl verwendende ELTRAN-
Verfahren angewendet wird. Wie in Fig. 11 gezeigt, wird zu al
lererst ein Wafer 321 für die Vorrichtungsausbildung, wie zum
Beispiel ein Siliziumwafer, vorbereitet und einer sogenannten
Anodisierung in einer ionisierten Lösung, die HF/C2H5OH ent
hält, unterzogen, um eine poröse Siliziumschicht PS auf einer
Hauptoberfläche desselben auszubilden. Die poröse Silizium
schicht PS weist eine erste Schicht PS1 und eine zweite
Schicht PS2 auf, deren Porösität unterschiedlich ist. Auf ei
ner Oberfläche der porösen Siliziumschicht PS wird durch epi
taktisches Wachstum mittels CVD (chemische Gasphasenabschei
dung) oder dergleichen eine Vorrichtungsausbildungsschicht 32,
wie zum Beispiel eine Siliziumschicht, ausgebildet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wird als Nächstes eine Hauptoberfläche
eines Abschnitts, der zur Vorrichtungsausbildungsschicht 32
wird, mit jener des Wafers 11 für das Unterstützungssubstrat
verbunden. In Fig. 11 wird eine verbundene Fläche als BD be
zeichnet. Zu diesem Zeitpunkt sind der Wafer 11 für das Unter
stützungssubstrat und der Wafer 321 für die Vorrichtungsaus
bildung mit einer Versetzung, die einen vorbestimmten Winkel
(beispielsweise 45°) aufweist, miteinander verbunden.
Wie in Fig. 13 gezeigt, wird dann ein Wasserstrahl (Hochdruck
wasser) auf die poröse Siliziumschicht PS gespritzt, um den
Wafer 321 für die Vorrichtungsausbildung zu zerteilen, ohne
den Wafer 321 zu beschädigen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine
Grenzfläche zwischen der ersten Schicht PS1 und der zweiten
Schicht PS2 der porösen Siliziumschicht PS zu einer zerteilten
Fläche. Daneben wird in dem Wafer 321 für die Vorrichtungsaus
bildung ebenfalls ein Randabschnitt entfernt, der eine kleine
Verbindungsstärke aufweist. Es kann Fälle geben, in denen die
Zerteilung abgeschlossen wird, ohne Randabschnitte der Vor
richtungsausbildungsschicht 32 und der ersten Schicht PS1 zu
entfernen. In diesen Fällen kann eine in Fig. 14 gezeigte
Struktur durch Ätzen der Randabschnitte erhalten werden. In
Fig. 13 wird die zerteilte Fläche mit DT bezeichnet.
Dann wird in einem in Fig. 14 gezeigten Zustand zusätzlich die
Wärmebehandlung durchgeführt, wodurch eine Verbindungsstärke
der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 und des Wafers 11 für
das Unterstützungssubstrat erhöht wird. Dadurch wird die Ober
fläche der Vorrichtungsausbildungsschicht 32 leicht poliert,
um die zurückgebliebene poröse Siliziumschicht zu entfernen.
Folglich kann der in Fig. 6 gezeigte Halbleiter-Wafer 300 er
halten werden. Vorzugsweise sollte dann die Oberfläche der
Vorrichtungsausbildungsschicht 32 durch Oxidation geopfert
werden, um geschützt zu sein.
Gemäß des oben beschriebenen Verfahrens zum Herstellen eines
Halbleiter-Wafers kann der Halbleiter-Wafer 300 erhalten wer
den.
Es ist technisch nicht schwierig, den Wafer 11 für das Unter
stützungssubstrat mit dem Wafer 320 oder 321 für die Vorrich
tungsausbildung mit einer Versetzung, die einen vorbestimmten
Winkel aufweist, zu verbinden. Unter diesen Umständen wird in
vielen Halbleiter-Herstellungsvorrichtungen eine Vorrichtung
zum Erfassen einer Position einer Kerbe oder einer Orientie
rungs-Abflachung in einem Wafer angewendet. Wenn ein SOI-Wafer
ausgebildet werden soll, werden zwei Wafer unter Verwendung
einer Waferverbindungs-Vorrichtung, die zwei Arme aufweist,
verbunden. Folglich ist es einfach, die beiden Wafer mit einer
Versetzung, die einen vorbestimmten Winkel aufweist zu verbin
den, wenn die Positionserfassungs-Vorrichtung und die Wafer
verbindungs-Vorrichtung gemeinsam benutzt werden.
In einem vorhandenen Halbleiter-Wafer ist die Positionsgenau
igkeit für die Ausbildung der Kerbe oder der Orientierungs-
Abflachung ungefähr ±2°. Folglich ist davon auszugehen, daß
ein derartiger Fehler zulässig ist, wenn eine Kristallorien
tierung um 45° versetzt werden soll, beispielsweise zwischen
dem Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat und dem Wafer 320
oder 321 für die Vorrichtungsausbildung.
In Anbetracht des Vorangehenden ist es nicht notwendig, die
Position der Kerbe oder der Orientierungs-Abflachung während
des Verbindens genau zu kontrollieren und es ist anzunehmen,
daß eine einfache Verbindungsvorrichtung, die eine Wafer-
Führung verwendet, voll und ganz anwendbar ist. Ein Beispiel
einer derartigen Halbleiter-Wafer-Herstellungsvorrichtung wird
unten beschrieben.
Fig. 15 zeigt eine Halbleiter-Wafer-Herstellungsvorrichtung,
die in der Lage ist, den Wafer 11 für das Unterstützungssub
strat mit dem Wafer 320 oder 321 für die Vorrichtungsausbil
dung zu verbinden, wobei die jeweiligen Kerben 11a und 32a um
45° versetzt sind. Darüberhinaus ist Fig. 16 eine Ansicht, die
einen Abschnitt entlang einer Schnittlinie Z-Z in Fig. 15
zeigt.
Die Herstellungsvorrichtung weist ein Unterstützungsfundament
HD zum Unterstützen des Wafers 11 für das Unterstützungssub
strat, eine Waferführung GD2, die während des Verbindens des
Wafers 320 oder 321 für die Vorrichtungsausbildung als eine
Führung zur Ausrichtung verwendet wird und einen Luftnadel AP
zum Ansaugen und Halten eines Halbleiter-Wafers auf. Fig. 15
und Fig. 16 zeigen den Fall, in dem der Wafer 320 für die Vor
richtungsausbildung in der Herstellungs-Vorrichtung verwendet
wird. Darüberhinaus ist in Fig. 15 der Wafer 320 für die Vor
richtungsausbildung mit einer unterbrochenen Linie gezeigt und
der Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat, der unter dem Wa
fer 320 angeordnet ist, ist mit einer durchgehenden Linie dar
gestellt.
Das Unterstützungsfundament HD ist mit einem konkaven Ab
schnitt HL versehen, in dem der Wafer 11 für das Unterstüt
zungssubstrat befestigt werden soll. Wie in Fig. 15 gezeigt,
ist der Rand des konkaven Abschnitts HL mit einem konvexen Ab
schnitt HLa versehen, der an die Kerbe 11a angrenzt, wenn der
Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat befestigt wird. Vor
zugsweise sollte eine Tiefe DP2 des konkaven Abschnitts HL
kleiner gewählt werden als eine Dicke des Wafers 11 für das
Unterstützungssubstrat.
Darüber hinaus ist die Waferführung GD2 ein Führungskranz, der
auf dem Unterstützungsfundament HD, das den konkaven Abschnitt
HL umgibt, vorhanden ist. Die Waferführung GD2 ist mit einem
beweglichen konvexen Abschnitt GD1 versehen, der an der Kerbe
32a des Wafers 320 oder 321 für die Vorrichtungsausbildung an
liegen kann. Die Waferführung GD2 ist dergestalt vorgesehen,
daß eine Position des konvexen Abschnitts GD1 und des konvexen
Abschnitts HLa, der in dem konkaven Abschnitt HL des Unter
stützungsfundaments HD ausgebildet ist, zueinander um 45° ver
setzt sind.
Bei der Herstellungsvorrichtung wird zuerst der Wafer 11 für
das Unterstützungssubstrat in dem konkaven Abschnitt HL des
Unterstützungsfundaments HD befestigt, woraufhin der konvexe
Abschnitt GD1 von der Waferführung GD2 hervortritt. Danach
wird der Wafer 320 oder 321 für die Vorrichtungsausbildung mit
der Luftnadel AP gehalten, die Kerbe 32a zum Anliegen an den
konvexen Abschnitt GD1 gebracht und der Wafer in diesem Zu
stand abgesetzt. Dadurch wird der Wafer 320 oder 321 für die
Vorrichtungsausbildung mit dem Wafer 11 für das Unterstüt
zungssubstrat verbunden. Nachfolgend wird der konvexe Ab
schnitt GD1 in der Waferführung GD2 untergebracht und der Wa
fer 11 für das Unterstützungssubstrat und die Wafer 320 oder
321 für die Vorrichtungsausbildung, die auf diese Weise ver
bunden sind, werden durch den Luftnadel AP hochgezogen und he
rausgenommen.
Die Tiefe DP2 des konkaven Abschnitts HL ist kleiner als die
Dicke des Wafers 11 für das Unterstützungssubstrat. Wenn der
Wafer 11 für das Unterstützungssubstrat in dem konkaven Ab
schnitt HL befestigt wird, steht er deshalb leicht von einer
Oberfläche des Unterstützungsfundaments HD hervor. Wenn der
konvexe Abschnitt GD1 von der Waferführung GD2 hervorragt,
kann folglich eine Bodenfläche des konvexen Abschnitts GD1 in
geringerem Maße von der Oberfläche des Wafers 11 für das Un
terstützungssubstrat ferngehalten werden. Dadurch ist es mög
lich, den Wafer 320 oder 321 für die Vorrichtungsausbildung
abzusenken, während der Zustand des Anliegens des konvexen Ab
schnitts GD1 an der Kerbe 32a in zuverlässiger Weise aufrecht
erhalten wird.
Durch Verwenden der Halbleiter-Wafer-Herstellungsvorrichtung
werden die Position des an dem Rand des konkaven Abschnitts HL
gebildeten konvexen Abschnitts HLa und die Position des in der
Waferführung GD2 vorgesehenen konvexen Abschnitts GD1 um einen
vorbestimmten Winkel zueinander versetzt. Deshalb ist es mög
lich, den Wafer für das Unterstützungssubstrat mit dem Wafer
für die Vorrichtungsausbildung mit einer Versetzung, die einen
vorbestimmten Winkel aufweist, zu verbinden. Dadurch kann der
Halbleiter-Wafer 300 erhalten werden. Darüberhinaus können
ebenfalls die Halbleiter-Wafer 100 und 200 in der gleichen Wei
se erhalten werden.
Claims (13)
1. Halbleiter-Wafer mit erstem und zweitem Halbleiter-
Wafer, die auf ihren Rändern ausgebildete Kristallorientie
rungsdarstellungsabschnitte als Ausnehmungen, die die Kris
tallorientierung anzeigen, aufweisen,
worin die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer eine identische Kris tallorientierung anzeigen und
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander ver setzten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitten verbunden sind.
worin die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer eine identische Kris tallorientierung anzeigen und
der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander ver setzten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitten verbunden sind.
2. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 1, worin sowohl der ers
te als auch der zweite Halbleiter-Wafer (100)-Wafer sind, in
denen (100)-Ebenen Hauptoberflächen sind und
die Kristallorientierungsdarstellungsabschnitte um 45° oder
135° zueinander versetzt sind.
3. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 2, worin der erste Halb
leiter-Wafer ein Wafer für ein Unterstützungssubstrat und der
zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine Vorrichtungsausbil
dung ist und
eine Hauptoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
mit einer Halbleitervorrichtung versehen ist, die einen MOS-
Transistor enthält, bei dem eine Kanalrichtung zwischen einer
Source und einer Drain parallel zu einer Richtung einer Kris
tallorientierung <100< ist.
4. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 1, worin der erste Halb
leiter-Wafer ein Wafer für ein Unterstützungssubstrat ist,
der zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine SOI-Schicht ist
und
auf einer Hauptoberfläche von mindestens dem Wafer für das Un
terstützungssubstrat oder dem Wafer für die SOI-Schicht ein
isolierender Film gebildet ist.
5. Halbleiter-Wafer mit:
einem ersten Halbleiter-Wafer und
einem zweiten Halbleiter-wafer mit einem auf einem Rand ausge bildeten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt als einer Ausnehmung, die eine Kristallorientierung anzeigt,
worin der erste und der zweite Halbleiter-Wafer dergestalt miteinander verbunden sind, daß ein Teil einer Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers zum Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers hin freiliegt und der Teil der Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers mit einer Beschriftung versehen ist.
einem ersten Halbleiter-Wafer und
einem zweiten Halbleiter-wafer mit einem auf einem Rand ausge bildeten Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt als einer Ausnehmung, die eine Kristallorientierung anzeigt,
worin der erste und der zweite Halbleiter-Wafer dergestalt miteinander verbunden sind, daß ein Teil einer Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers zum Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers hin freiliegt und der Teil der Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers mit einer Beschriftung versehen ist.
6. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 5, worin ein Kristall
orientierungsdarstellungsabschnitt als eine Ausnehmung, die
eine Kristallorientierung anzeigt, ebenfalls auf einem Rand
des ersten Halbleiter-Wafers ausgebildet ist und
der Kristallorientierungsdarstellungsabschnitt des ersten
Halbleiter-Wafers und der Kristallorientierungsdarstellungsab
schnitt des zweiten Halbleiter-Wafers einen Winkel von 180°
bilden.
7. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 5, worin der erste Halb
leiter-Wafer ein Wafer für ein Unterstützungssubstrat ist,
der zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine SOI-Schicht ist
und
auf einer Hauptoberfläche von zumindest dem Wafer für das Un
terstützungssubstrat oder dem Wafer für die SOI-Schicht ein
isolierender Film ausgebildet ist.
8. Halbleiter-Wafer mit erstem und zweitem Halbleiter-
Wafer, die Substrat-Strukturen aufweisen,
worin der erste und der zweite Halbleiter-Wafer mit zueinander
versetzten Kristallorientierungen verbunden werden.
9. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 8, worin sowohl der ers
te als auch der zweite Halbleiter-Wafer (100)-Wafer sind, bei
denen (100)-Ebenen Hauptoberflächen sind und die Kristallori
entierungen um 45° oder 135° zueinander versetzt sind.
10. Halbleiter-Wafer gemäß Anspruch 9, worin der erste Halb
leiter-Wafer ein Wafer für ein Unterstützungssubstrat ist und
der zweite Halbleiter-Wafer ein Wafer für eine Vorrichtungs
ausbildung ist und
eine Hautoberfläche des Wafers für die Vorrichtungsausbildung
mit einer Halbleiter-Vorrichtung versehen ist, die einen MOS-
Transistor enthält, bei dem eine Kanalrichtung zwischen einer
Source und einer Drain parallel zu einer Richtung einer Kris
tallorientierung <100< ist.
11. Verfahren zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß An
spruch 8 mit den Schritten:
- a) implantieren von Wasserstoffionen von einer Hauptoberflä che eines Halbleitersubstrats und Ausbilden einer Kristallde fektschicht an einer Stelle mit einem vorbestimmten Abstand von der Hauptoberfläche, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer vorbereitet wird;
- b) Verbinden einer Hauptoberfläche des zweiten Halbleiter- Wafers mit jener des ersten Halbleiter-Wafers, wobei die Kris tallorientierungen des ersten und des zweiten Halbleiter- Wafers zueinander versetzt sind;
- c) Durchführen einer Wärmebehandlung bei dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer an der Kristalldefektschicht zerteilt wird und
- d) Polieren eines Abschnitts in dem ersten und dem zweiten Halbleiter-Wafer, in dem die Kristalldefektschicht vorhanden ist.
12. Verfahren zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß An
spruch 8 mit den Schritten:
- a) Ausbilden einer porösen Halbleiterschicht und einer Halb leiterschicht auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersub strats, wodurch der zweite Halbleiter-Wafer vorbereitet wird;
- b) Verbinden der Halbleiterschicht des zweiten Halbleiter- Wafers mit einer Hauptoberfläche des ersten Halbleiter-Wafers wobei die Kristallorientierungen des ersten und des zweiten Halbleiter-Wafers zueinander versetzt sind und
- c) Abtragen des Halbleitersubstrats und der porösen Halblei terschicht.
13. Vorrichtung zum Herstellen des Halbleiter-Wafers gemäß
Anspruch 1 mit:
einem Unterstützungsfundament (HD), das mit einem konkaven Ab schnitt (HL) versehen ist, in dem der erste Halbleiter-Wafer angebracht werden soll und
einem Führungskranz (GD2), der auf dem Unterstützungsfundament (HD) vorgesehen ist, das den konkaven Abschnitt umgibt, und als Führung zur Ausrichtung des zweiten Halbleiter-Wafers ver wendet werden soll, wenn der erste und der zweite Halbleiter- Wafer verbunden werden sollen,
worin ein Rand des konkaven Abschnitts mit einem konvexen Ab schnitt versehen ist, um an dem Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des ersten Halbleiter-Wafers anzuliegen, der Führungskranz mit einem beweglichen konvexen Abschnitt versehen ist, der an dem Kristallorientierungs- Darstellungsabschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers anliegen kann und
eine Position des auf dem Rand des konkaven Abschnitts ausge bildeten konvexen Abschnitts und eine Position des konvexen Abschnitts, der in dem Führungskranz vorgesehen ist, zueinan der um einen vorbestimmten Winkel versetzt sind.
einem Unterstützungsfundament (HD), das mit einem konkaven Ab schnitt (HL) versehen ist, in dem der erste Halbleiter-Wafer angebracht werden soll und
einem Führungskranz (GD2), der auf dem Unterstützungsfundament (HD) vorgesehen ist, das den konkaven Abschnitt umgibt, und als Führung zur Ausrichtung des zweiten Halbleiter-Wafers ver wendet werden soll, wenn der erste und der zweite Halbleiter- Wafer verbunden werden sollen,
worin ein Rand des konkaven Abschnitts mit einem konvexen Ab schnitt versehen ist, um an dem Kristallorientierungsdarstel lungsabschnitt des ersten Halbleiter-Wafers anzuliegen, der Führungskranz mit einem beweglichen konvexen Abschnitt versehen ist, der an dem Kristallorientierungs- Darstellungsabschnitt des zweiten Halbleiter-Wafers anliegen kann und
eine Position des auf dem Rand des konkaven Abschnitts ausge bildeten konvexen Abschnitts und eine Position des konvexen Abschnitts, der in dem Führungskranz vorgesehen ist, zueinan der um einen vorbestimmten Winkel versetzt sind.
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