DE19837646A1 - Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrats - Google Patents

Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrats

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Be­ arbeiten eines Halbleitersubstrates.
Sie ist insbesondere anwendbar auf ein Halbleitersubstratbear­ beitungsverfahren und ein Halbleitersubstrat, bei denen die Aus­ bildung von Staubpartikeln aus dem Randteil des Substrates ver­ hindert wird.
Während SOI-Vorrichtungen (SOI = Silicon On Insulator = Silizium auf Isolator), in denen Halbleiterelemente SOI-Substraten ausge­ bildet sind, Substratvorrichtungen, d. h. Vorrichtungen, die auf Substraten mit entsprechendem Volumen ausgebildet sind, in ihrer reduzierten Übergangskapazität und ihren verbesserten Ele­ menttrennungsdurchbruchsspannungen überlegen sind, weisen die SOI-Vorrichtungen ihre einzigartigen bzw. spezifischen Probleme auf, die unten beschrieben werden.
Fig. 32 zeigt einen teilweisen Querschnitt eines SOI-Substrats 10. Das SOI-Substrat 10 enthält eine begrabene Oxidschicht 2 und eine Einkristall-Siliziumschicht (im folgenden als eine SOI-Schicht bezeichnet) 1, die aufeinanderfolgend in bzw. auf der oberen Hauptoberfläche eines Einkristall-Siliziumsubstrates 3 gestapelt sind.
Herstellungsverfahren für SOI-Substrate umfassen ein SIMOX-Verfahren (SIMOX = Separation by Implanted Oxygen = Trennung durch implantierten Sauerstoff) und ein Verbindungs- bzw. Bon­ dierungsverfahren, als Beispiele. Das SOI-Substrat 10, das in Fig. 32 gezeigt ist, ist durch das SIMOX-Verfahren hergestellt.
Bei dem SIMOX-Verfahren wird eine SOI-Struktur erhalten durch Implantieren von Sauerstoffionen in ein Einkristall-Silizium­ substrat mit Dosen von 1×1018 bis 2×1018/cm2 bei 150 bis 200 KeV und dann durch Wärmebehandeln bzw. Glühen bei ungefähr 1300 bis 1440°C, als Beispiel.
Fig. 32 zeigt den Randteil des SOI-Substrates 10 im Detail. In der folgenden Beschreibung wird auf ein Halbleitersubstrat ge­ trennt bezüglich seiner oberen Hauptoberfläche (die Seite, auf der Halbleiterelemente bzw. -bauteile ausgebildet werden), des zentralen Teils desselben (des Teils, der den aktiven Bereich enthält), des Randteils inklusive des Umfangsteils um den zen­ tralen Teil und des Seitenteils, und der unteren Hauptoberfläche Bezug genommen.
Wie in Fig. 32 gezeigt ist, der Randteil ist mit einem großen Krümmungsradius gekrümmt. Demzufolge werden, wenn Sauerstoffio­ nen hier aus der senkrechten Richtung implantiert werden, die Sauerstoffionen schräg implantiert, so daß die wirksame Implan­ tationsenergie reduziert wird. Als ein Ergebnis sind die begra­ bene Oxidschicht 3 und die SOI-Schicht 1 in dem Randteil dünner. Desweiteren ist die Oberfläche des Randteils nicht glatt sondern rauh mit Unregelmäßigkeiten. Dieses Phänomen ist allgemein bei Siliziumsubstraten, die durch das CZ-Verfahren (Czochralski-Ver­ fahren) ausgebildet sind, anzutreffen. In dem unregelmäßigen Teil kann die SOI-Schicht 1 so dünn sein, daß die begrabene Oxidschicht 2 freigelegt wird. In diesem Zustand blättert die SOI-Schicht 1 leicht ab.
Zusätzlich erleichtert der Schichtverdünnungsprozeß für die SOI-Schicht 1, der bei dem Herstellungsverfahren für die SOI-Vorrichtung ausgeführt wird, das Abblättern der SIO-Schicht 1.
Der Filmverdünnungsprozeß für die SIO-Schicht 1 wird nun be­ schrieben.
Die SIO-Schicht 1 in dem SIO-Substrat 10 wird zur Zeit der Her­ stellung des Substrates mit einer ungefähren Dicke ausgebildet. Der Schichtverdünnungsprozeß für die SIO-Schicht 1 wird ausge­ führt, um die Dicke der SIO-Schicht 1 entsprechend den Spezifi­ kationen der gewünschten Halbleitervorrichtungen geeignet zu re­ duzieren. Bei diesem Prozeß wird die Dicke der SIO-Schicht 1 durch Oxidieren der SIO-Schicht 1 eingestellt.
Die Dicke einer Oxidschicht, die auf der SIO-Schicht 1 ausgebil­ det wird, wird im allgemeinen auf der Basis der Dicke der SOI-Schicht 1 in dem zentralen Teil des SIO-Substrates 10 oder in dem Halbleiterelementausbildungsbereich (aktiver Bereich) be­ stimmt. Bei diesem Prozeß stellt die dünne SIO-Schicht 1 in den Randteil des SIO-Substrates 10 das Problem dar, wie oben ge­ schildert wurde. Die begrabene Oxidschicht 2 kann in einigen Teilen freigelegt sein.
Fig. 33 ist eine schematische Darstellung, die den Bereich X aus Fig. 32 zeigt. Wie in Fig. 33 gezeigt ist, die begrabene Oxid­ schicht 2 ist in dem Randteil des SIO-Substrates 10 auch unre­ gelmäßig, was die Gestalt des unregelmäßigen Teils DP der SOI-Schicht 1 widerspiegelt. Da Sauerstoffionen aus der senkrechten Richtung implantiert werden, werden die Unregelmäßigkeiten der SIO-Schicht 1 und die Unregelmäßigkeiten der begrabenen Oxid­ schicht 2 in verschobenen Positionen ausgebildet, was verursa­ chen kann, daß die begrabene Oxidschicht 2 freigelegt wird.
Als nächstes zeigt Fig. 34 die SIO-Schicht 1 und eine Oxid­ schicht OX, die darauf zum Verdünnen der SIO-Schicht 1 ausgebil­ det ist. Da die Ausbildung der Oxidschicht OX die SIO-Schicht 1 verdünnt, kann die Oxidschicht OX mit der begrabenen Oxidschicht 2 verbunden bzw. gekoppelt werden, oder die SIO-Schicht 1 kann in dem Randteil vollständig oxidiert werden. In einem solchen Fall kann die SIO-Schicht 1 vollständig von der begrabenen Oxid­ schicht 2 und der Oxidschicht OX umgeben werden. Zum Beispiel ist der Teil IA der SIO-Schicht, der in Fig. 34 gezeigt ist, durch die Oxidschicht OX und die begrabene Oxidschicht 2 umge­ ben.
Wenn das SIO-Substrat 10 in diesem Zustand mit einer Ätzlösung wie Fluorwasserstoffsäure (HF) naß geätzt wird, um die Oxid­ schicht OX zu entfernen, wird die begrabene Oxidschicht 2 zusam­ men mit der Oxidschicht OX weggeätzt, wie es in Fig. 35 gezeigt ist. Dann wird die SIO-Schicht IA als ein Partikel abgehoben, der in der Ätzlösung in Suspension geht bzw. als Schwebeteilchen vorhanden ist und an dem zentralen Teil des SIO-Substrates 10 anhaften kann. Falls Partikel an dem Halbleiterelementausbil­ dungsbereich anhaften, werden sie eine defekte bzw. fehlerhafte Ausbildung der Halbleiterelemente verursachen, was die Produkti­ onsausbeute reduziert.
In einigen Fällen kann an dem Randteil und auf der unteren Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 eine Polysilizium­ schicht zum Gettern von Kontamination bzw. Verunreinigungen wie Schwermetallen, die in dem Wafer-Herstellungsprozeß oder in dem Waferprozeß für Transistoren aufgenommen worden sind, ausgebil­ det werden. In diesem Fall werden die SIO-Schicht 1 und die be­ grabene Oxidschicht 2 aufgrund der Polykristallinität der Poly­ siliziumschicht uneben und die SIO-Schicht 1 wird sich dann teilweise als Partikel lösen, vergleichbar zu der oben beschrie­ benen Erscheinung.
Partikel können auch bei SIO-Substraten produziert werden, die durch ein Bondierungsverfahren (bondierte bzw. verbundene Substrate) hergestellt worden sind.
Bei einem bondierten Substrat wird die SIO-Struktur erhalten durch Ausbilden einer Oxidschicht auf der oberen Hauptoberfläche (auf der Hauptoberfläche, auf der Halbleiterelemente ausgebildet werden) eines Siliziumsubstrates 3, Verbinden eines anderen Si­ liziumsubstrates auf dieser, und Polieren dieses Silizium­ substrates auf eine gewünschte Dicke. Fig. 36 zeigt einen Quer­ schnitt des Randteils eines SIO-Substrates 20, das auf diesem Weg hergestellt worden ist.
In Fig. 36 sind eine Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und eine Silizi­ umschicht 7 übereinander auf der oberen Hauptoberfläche des Si­ liziumsubstrates 3 zur Ausbildung einer SIO-Struktur angeordnet. Die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 entspricht der begrabenen Oxid­ schicht und die Siliziumschicht 7 der SIO-Schicht.
Wenn das SIO-Substrat 20 diese Struktur aufweist, ist die Auf- Substrat-Oxidschicht 6 in dem Randteil freigelegt. Daher kann die Ätzlösung, die bei einem Naßätzen verwendet wird, in den freigelegten Teil eindringen, um so die Auf-Substrat-Schicht 6 teilweise zu entfernen, was verursacht, daß die Siliziumschicht 7 teilweise überhängt, wie es in Fig. 37 gezeigt ist. In diesem Zustand kann sich die Siliziumschicht 7 bzw. dieser Teil der Si­ liziumschicht 7 leicht ablösen und zu einem Partikel werden.
Wenn der Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und der Silizi­ umschicht 7 nicht perfekt abgeschrägt ist, wird der Umfang fort­ laufend Unregelmäßigkeiten in einer Draufsicht zeigen. Der unre­ gelmäßige Teil kann sich beim Transport des Substrates lösen und Partikel erzeugen.
Wie oben beschrieben worden ist weisen herkömmliche Halbleiter­ substrate, insbesondere SIO-Substrate, die durch das SIMOX-Verfahren hergestellt sind, das Problem auf, daß die SIO-Schichten in dem Randteil der Substrate sich als Partikel lösen können, was die Produktionsausbeute vermindert. Partikel können auch bei SIO-Substraten erzeugt werden, die durch das Bondie­ rungsverfahren hergestellt sind.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben beschriebe­ nen Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstra­ tes und ein Halbleitersubstrat anzugeben, die die Ausbildung von Partikeln aus dem Randteil des Substrates verhindern können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 4 oder 7.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfah­ ren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüber­ liegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberfläche ausge­ bildet wird, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Rand­ teil definiert ist, gerichtet. Entsprechend der vorliegenden Er­ findung ist das Halbleitersubstrat ein SIO-Substrat, das durch ein SIMOX-Verfahren ausgebildet ist, und das Halbleitersubstrat weist eine begrabene Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die in der ersten Hauptoberfläche in einer aufeinanderfolgend gestapel­ ten Form ausgebildet sind, auf, wobei das Verfahren einen Sili­ ziumionen-Implantierungsschritt aufweist, bei dem Siliziumionen in den Randteil implantiert werden, um die begrabene Oxid­ schicht, die in dem Randteil ausgebildet ist, zu eliminieren.
Bevorzugterweise weist entsprechend eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung bei dem Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahren der Siliziumionen-Implantierungsschritt den Schritt des Implantierens der Siliziumionen von der Seite des Randteils in einer Richtung eines Radius des SIO-Substrates auf.
Bevorzugterweise weist entsprechend eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung bei dem Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahren der Siliziumionen-Implantierungsschritt den Schritt des Ausbildens einer Implantierungsmaske in dem zentralen Teil der ersten Hauptoberfläche und dann des Implantierens der Sili­ ziumionen von der Seite des Randteils und von der Seite der er­ sten Hauptoberfläche des SIO-Substrates auf.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zur Bearbeitung eines Halbleitersubstrates, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberflä­ che ausgebildet wird, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist. Entsprechend des vierten Aspek­ tes weist das Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren die Schritte des (a) Ausbildens einer Isolierschicht zum Bedecken des Randteiles des Halbleitersubstrates, (b) Implantierens von Sauerstoffionen von der Seite der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates, das die Isolierschicht aufweist, zur Aus­ bildung einer begrabenen Oxidschicht und einer SIO-Schicht in einer aufeinanderfolgend gestapelten Form in der ersten Haupto­ berfläche durch ein SIMOX-Verfahren, und (c) Entfernens der Iso­ lierschicht auf, wodurch ein SIO-Substrat, das die begrabene Oxidschicht aufweist, die sich parallel zu der Hauptoberfläche zu dem äußersten Ende des Randteils erstreckt, ausgebildet wird.
Bevorzugterweise wird entsprechend eines fünften Aspektes der vorliegenden Erfindung bei dem Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahren die Isolierschicht bis zu einer Dicke ausgebildet, die in ihrem dicksten Teil gleich zu oder größer als eine Gesamtdic­ ke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, und der Schritt (a) weist den Schritt des Ausbildens einer thermischen Oxidschicht durch ein thermisches Oxidationsverfahren als die Isolierschicht auf.
Bevorzugterweise wird entsprechend eines sechsten Aspektes der vorliegenden Erfindung bei dem Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahren die Isolierschicht bis zu einer Dicke ausgebildet, die in ihren dicksten Teil gleich zu oder größer als eine Gesamtdic­ ke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, und der Schritt (a) weist den Schritt des Ausbildens einer TEOS-Schicht durch ein Niederdruck-CVD-Verfahren als die Isolierschicht auf.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das ei­ ne erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberflä­ che ausgebildet wird, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Rand­ teil definiert ist. Entsprechend des siebten Aspektes der vor­ liegenden Erfindung weist das Halbleitersubstratbearbeitungsver­ fahren die Schritte des (a) Anwendens einer ersten Sauerstoff­ ionen-Implantierung von der Seite der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates über die ganze Oberfläche, (b) selektiven Anwendens einer zweiten Sauerstoffionen-Implantierung in den Randteil von der Seite der ersten Hauptoberfläche des Halblei­ tersubstrates, und (c) Anwendens einer Wärmebehandlungsbearbei­ tung zum Diffundieren der Sauerstoffionen, die durch die erste und die zweite Sauerstoffionen-Implantierung implantiert sind, zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht bzw. einer schützen­ den Oxidschicht entsprechend in dem zentralen Teil und dem Rand­ teil und außerdem zur Ausbildung einer SIO-Schicht auf der be­ grabenen Oxidschicht, auf, wobei für die zweite Sauerstoff­ ionen-Implantierung ihre Implantierungsspitze auf eine flachere Posi­ tion als diejenige der ersten Sauerstoffionen-Implantierung ein­ gestellt ist, und die schützende Oxidschicht in dem Randteil auf mindestens der Seite der ersten Hauptoberfläche von der Oberflä­ che zu der Innenseite ausgebildet ist.
Bevorzugterweise weist entsprechend eines achten Aspektes der vorliegenden Erfindung das Halbleitersubstratbearbeitungsverfah­ ren in dem Schritt (c) die Schritte des Anwendens einer ersten Wärmebehandlungsbearbeitung vor dem Schritt (b) zur Ausbildung der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht und des Anwendens einer zweiten Wärmebehandlungsbearbeitung nach dem Schritt (b) zur Ausbildung der schützenden Oxidschicht auf.
Entsprechend eines neunten Aspektes der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren die Schritte auf: (a) Ausbilden einer gestapelten Struktur durch ein Bondie­ rungsverfahren, die ein erstes Halbleitersubstrat, eine Auf- Substrat-Oxidschicht und ein zweites Halbleitersubstrat mit ei­ ner außenseitigen Abmessung, die größer als diejenige der Auf- Substrat-Oxidschicht ist, aufweist, wobei die Auf-Substrat-Oxid­ schicht und das zweite Halbleitersubstrat aufeinanderfolgend auf einer Hauptoberfläche des ersten Halbleitersubstrats gesta­ pelt sind, (b) Herunterdrücken des zweiten Halbleitersubstrates von oben, um eine Hauptoberfläche des zweiten Halbleitersubstra­ tes, die über die Hauptoberfläche des ersten Halbleitersubstra­ tes vorsteht, in Kontakt mit der Hauptoberfläche des ersten Halbleitersubstrates zu bringen und das erste und das zweite Halbleitersubstrat durch ein Bondierungsverfahren zu verbinden, und (c) Polieren des zweiten Halbleitersubstrates auf eine vor­ bestimmte Dicke zur Ausbildung einer SIO-Schicht.
Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf ein Halbleitersubstrat, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und ei­ nen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberfläche ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangs­ seitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptober­ fläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist. Entsprechend des zehnten Aspektes weist das Halbleiter­ substrat eine begrabene Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die in der ersten Hauptoberfläche in einer aufeinanderfolgend gestapel­ ten Form ausgebildet sind, eine dotierte Polysiliziumschicht, die in dem Randteil zum Bedecken des Randteiles ausgebildet ist, und eine schützende Oxidschicht, die in der dotierten Polysili­ ziumschicht auf mindestens der Seite der ersten Hauptoberfläche von der Oberfläche zu der Innenseite ausgebildet ist, auf.
Bevorzugterweise ist entsprechend eines elften Aspektes der vor­ liegenden Erfindung bei dem Halbleitersubstrat eine Dicke der dotierten Polysiliziumschicht in ihrem dicksten Teil in dem Randteil gleich zu oder größer als eine Gesamtdicke der begrabe­ nen Oxidschicht und der SIO-Schicht, und die dotierte Polysili­ ziumschicht ist außerdem auf der zweiten Hauptoberfläche ausge­ bildet.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine Hauptoberfläche, die andere Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite, und einen Sei­ tenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der einen Hauptoberfläche ausgebildet wird, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Be­ reich um den zentralen Teil in der einen Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist, wobei das Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren die Schritte auf­ weist: (a) Ausbilden einer dotierten Polysiliziumschicht zum Bedecken des Randteils des Halbleitersubstrates; und (b) Implantieren von Sauerstoffionen von der Seite der einen Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates, die die dotierte Polysiliziumschicht auf­ weist, zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht und einer SIO-Schicht in einer aufeinanderfolgend gestapelten Form in der einen Hauptoberfläche durch ein SIMOX-Verfahren und außerdem zur Ausbildung einer schützenden Oxidschicht in der dotierten Poly­ siliziumschicht auf mindestens der Seite der einen Hauptoberflä­ che von der Oberfläche zu der Innenseite.
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf das Halbleiter­ substratbearbeitungsverfahren, bei dem die dotierte Polysilizi­ umschicht mit einer Dicke ausgebildet wird, die in ihrem dick­ sten Teil in dem Randteil gleich zu oder größer als eine Gesamt­ dicke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, und bei dem der Schritt (a) den Schritt des Ausbildens der dotierten Polysiliziumschicht auch auf der anderen Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates aufweist.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine Hauptoberfläche, die andere Hauptoberfläche auf der anderen Seite und einen Seitenteil auf­ weist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der einen Hauptoberfläche ausgebildet wird, als ein zentraler Teil defi­ niert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der einen Hauptoberfläche und den Seiten­ teil enthält, als ein Randteil definiert ist, bei dem das Halb­ leitersubstrat ein SIO-Substrat ist, das durch ein SIMOX-Ver­ fahren ausgebildet ist, und das Halbleitersubstrat eine be­ grabene Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die aufeinanderfolgend in der einen Hauptoberfläche gestapelt sind, aufweist, und bei dem ein Laserstrahl auf den Randteil von oberhalb in einem Vaku­ um aufgebracht wird, um die SIO-Schicht und die begrabene Oxid­ schicht zu mischen, um eine geschmolzene Schicht in dem Randteil mindestens auf der Seite der einen Hauptoberfläche auszubilden.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine Auf-Substrat-Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die aufeinanderfolgend auf einer Haupto­ berfläche des Halbleitersubstrates gestapelt sind, aufweist, das den Schritt des Anwendens eines Laserstrahl von oberhalb auf ei­ nen Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht und der SIO-Schicht in einem Vakuum aufweist, um die SIO-Schicht und die Auf-Substrat-Oxid­ schicht zu mischen, um eine geschmolzene Schicht in dem Randteil auszubilden.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Halbleitersubstrat, das eine Hauptoberfläche, die andere Hauptoberfläche auf der anderen Seite, und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der einen Hauptoberfläche ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der ei­ nen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der einen Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil de­ finiert ist, wobei das Halbleitersubstrat eine begrabene Oxid­ schicht und eine SIO-Schicht, die in der einen Hauptoberfläche in einer aufeinanderfolgend gestapelten Form ausgebildet sind, und eine schützende Oxidschicht, die in dem Randteil auf minde­ stens der Seite der einen Hauptoberfläche von der Oberfläche zu der Innenseite ausgebildet ist, aufweist.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Halbleitersubstrat, das eine Hauptoberfläche, die andere Hauptoberfläche auf der gegen­ überliegenden Seite, und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der einen Hauptoberfläche ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der einen Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist, wobei das Halbleitersubstrat eine begra­ bene Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die in der einen Haupto­ berfläche in einer aufeinanderfolgend gestapelten Form ausgebil­ det sind, und eine geschmolzene Schicht, die durch Mischen der SIO-Schicht und der begrabenen Oxidschicht mindestens in dem Randteil auf der Seite der einen Hauptoberfläche ausgebildet ist, aufweist.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Halbleitersubstrat, das eine Auf-Substrat-Oxidschicht und eine SIO-Schicht, die aufein­ anderfolgend auf einer Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gestapelt sind, aufweist, das eine geschmolzene Schicht auf­ weist, die durch Mischen der SIO-Schicht und der Auf-Substrat-Oxid­ schicht in mindestens einem Randteil der Auf-Substrat-Oxid­ schicht und der SIO-Schicht zum Bedecken des Randteiles aus­ gebildet ist.
Die vorliegende Erfindung enthält ein Halbleitersubstrat, das eine Auf-Substrat-Oxidschicht und eine SIO-Schicht aufweist, die aufeinanderfolgend auf einer Hauptoberfläche des Halbleiter­ substrates gestapelt sind, das eine Epitaxieschicht aufweist, die auf mindestens einem Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht und der SIO-Schicht zum Bedecken des Randteiles ausgebildet ist.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung verschwindet die be­ grabene Oxidschicht in dem Randteil. Bei dem Prozeß des Verdün­ nens der SIO-Schicht verhindert dies zum Beispiel das Problem, daß die SIO-Schicht in dem Randteil teilweise durch die begrabe­ ne Oxidschicht umgeben wird und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet ist, teilweise beim Entfernen der Oxidschicht derart abgehoben wird, daß sie Partikel bildet, die in der Ätzlösung suspendiert werden. Dieses verhindert die de­ fekte Ausbildung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesen­ heit von Partikeln, was zu einer verbesserten Produktionsausbeu­ te führt.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die begrabene Oxidschicht, die in dem Randteil ausgebildet ist, nur durch eine Ionenimplantation aus einer einzelnen Richtung zu eliminieren. Dieses Verfahren ist wirksam und unterdrückt einen Anstieg der Produktionskosten aufgrund der Anwendung der Erfin­ dung.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die begrabene Oxidschicht nicht nur in dem Randteil sondern auch in einem gewünschten Bereich in dem zentralen Teil zu eliminieren. Dieses erlaubt es, daß die begrabene Oxidschicht in einem großen Bereich abwesend ist.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des vierten Aspektes der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die begrabene Oxidschicht zu dem äußersten Ende des Randes parallel zu der Hauptoberfläche. Daher ist eine dünne SIO-Schicht nicht auf der begrabenen Oxidschicht in dem Randteil ausgebildet. Bei dem Prozeß des Verdünnens der SIO-Schicht verhindert dies zum Beispiel das Problem, das eine dünne SIO-Schicht 1 teilweise durch die begrabene Oxidschicht und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet ist, umgeben ist, teilweise beim Entfernen der Oxidschicht derart abgehoben bzw. abgelöst wird, daß die Partikel bildet und in der Ätzlösung suspendiert wird. Dieses verhindert die defekte Ausbildung der Halbleitere­ lemente aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zu einer ver­ besserten Produktionsausbeute führt.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des fünften Aspektes der vorliegenden Erfindung ist die Dicke des dicksten Teils der Isolierschicht darauf eingestellt, daß sie gleich zu oder größer als die Gesamtdicke der begrabenen Oxid­ schicht und der SIO-Schicht ist, so daß gekrümmte Teil der be­ grabenen Oxidschicht innerhalb der Isolierschicht ausgebildet wird. Dieses verhindert die Ausbildung des gekrümmten Teils der begrabenen Oxidschicht in dem Randteil des Halbleitersubstrates. Desweiteren kann, da die Isolierschicht als eine thermische Oxidschicht ausgebildet wird, diese Oxidschicht leicht erhalten werden, wobei ein Anstieg in den Produktionskosten aufgrund der Anwendung der Erfindung unterdrückt wird.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des sechsten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist die Dicke des dicksten Teils der Isolierschicht so eingestellt, daß sie gleich zu oder größer als die Gesamtdicke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, so daß der gekrümmte Teil der begrabe­ nen Oxidschicht innerhalb der Isolierschicht ausgebildet ist. Dieses verhindert die Ausbildung des gekrümmten Teil der begra­ benen Oxidschicht in dem Randteil des Halbleitersubstrates. Des­ weiteren ist die Isolierschicht, die als eine TEOS-Schicht aus­ gebildet ist, eine gute Isolierschicht, die wenig Nadellöcher aufweist.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des siebten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine schützende Oxidschicht in dem Randteil auf, mindestens, der ersten Haupt­ oberflächenseite von der Oberfläche zu der Innenseite ausgebil­ det. Dieses verhindert die Ausbildung einer dünnen SIO-Schicht auf der begrabenen Oxidschicht in dem Randteil. Bei dem Prozeß des Verdünnens der SIO-Schicht verhindert dies zum Beispiel das Problem, daß eine dünne SIO-Schicht teilweise durch die begrabe­ ne Oxidschicht und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungspro­ zeß ausgebildet ist, umgeben wird, teilweise beim Entfernen der Oxidschicht derart angehoben bzw. abgelöst wird, daß sie Parti­ kel bildet, die in der Ätzlösung suspendiert werden. Dieses ver­ hindert wiederum die defekte Ausbildung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zur einer verbesser­ ten Produktionsausbeute führt. Desweiteren wird die schützende Oxidschicht durch Verwenden eines Ionenimplantierungsverfahrens ausgebildet und durch Wärmebehandlung aufgewachsen, ebenso wie die begrabene Oxidschicht. Deswegen werden weder zusätzliche Vorrichtungen noch zusätzliche Prozeßschritte erforderlich für die Ausbildung der schützenden Oxidschicht, was einen Anstieg der Produktionskosten aufgrund der Anwendung der vorliegenden Erfindung unterdrückt.
Entsprechend des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens des achten Aspektes der vorliegenden Erfindung werden die Ausbildung der begrabenen Oxidschicht und die Ausbildung der schützenden Oxidschicht durch getrennte Wärmebehandlungsprozesse verwirk­ licht, welches eine gute Steuerbarkeit für die Dicke der indivi­ duellen bzw. einzelnen Oxidschichten liefert.
Das Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren des neunten Aspektes der vorliegenden Erfindung liefert ein Halbleitersubstrat, das durch ein Bondierungsverfahren ausgebildet ist, welches eine Auf-Substrat-Oxidschicht aufweist, die durch eine SIO-Schicht bedeckt ist. Beim Naßätzen zum Verdünnen der SIO-Schicht verhin­ dert dieses zum Beispiel das Problem, das die Auf-Substrat-Oxid­ schicht teilweise entfernt wird und die SIO-Schicht auf die­ ser in einen teilweise überhängenden Zustand versetzt wird, wo­ durch ein Abblättern der SIO-Schicht und demzufolge eine Ausbil­ dung von Partikeln verhindert wird.
Entsprechend des Halbleitersubstrates des zehnten Aspektes der Erfindung ist die dotierte Polysiliziumschicht zusammengesetzt aus mindestens einer schützenden Oxidschicht in dem Randteil auf der ersten Hauptoberflächenseite, so daß eine dünne SIO-Schicht nicht auf der begrabenen Oxidschicht in dem Randteil ausgebildet ist. Bei dem Prozeß des Verdünnens der SIO-Schicht verhindert dies zum Beispiel das Problem, daß eine dünne SIO-Schicht teil­ weise durch die begrabene Oxidschicht und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet ist, umgeben wird, beim Entfernen der Oxidschicht teilweise abgehoben bzw. abgelöst wird, so daß sie Partikel bildet, und die Partikel in der Ätzlö­ sung suspendiert werden.
Das Halbleitersubstrat des elften Aspektes der vorliegenden Er­ findung liefert eine spezifische Struktur zum Ausbilden der do­ tierten Polysiliziumschicht mit einer schützenden Oxidschicht in den Randteil mindestens auf der Seite der ersten Hauptoberflä­ che. Desweiteren ist die dotierte Polysiliziumschicht auch auf der zweiten Hauptoberfläche ausgebildet, was als eine Getter­ schicht genutzt werden kann.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figu­ ren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer ersten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben des Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben einer Modifikation des Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahrens entsprechend der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 5 u. 6 Schnittansichten, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den;
Fig. 7 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 8 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben einer Struktur eines Halbleitersubstrates entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 9 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur einer Modifikation des Halbleiter­ substrates entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 10 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben einer Modifikation des Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahrens entsprechend der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 11 u. 12 Schnittansichten, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer dritten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den;
Fig. 13 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der dritten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 14 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer vierten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 15 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der vierten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 16 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben einer Struktur eines Halbleitersubstrates entsprechend der vierten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 17 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer fünften bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 18 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der fünften bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 19 eine Draufsicht, die zum Beschreiben des Halb­ leitersubstratbearbeitungsverfahrens entspre­ chend der fünften bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 20 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer sechsten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 21 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der sechsten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 22 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer siebten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 23 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der siebten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 24 bis 26 Schnittansichten, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratbearbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer achten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den;
Fig. 27 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der achten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 28 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben eines Halbleitersubstratverarbeitungsverfahrens ent­ sprechend einer neunten bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 29 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Halbleitersubstrates entsprechend der neunten bevorzugten Ausführungsform verwen­ det wird;
Fig. 30 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben einer Modifikation des Halbleitersubstratbearbeitungs­ verfahrens entsprechend der neunten bevorzugten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 31 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur der Modifikation des Halbleitersubstra­ tes entsprechend der neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsform verwendet wird;
Fig. 32 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur einer SIO-Schicht, die auf einem Halb­ leitersubstrat ausgebildet ist, das durch ein CZ-Verfahren ausgebildet ist, verwendet wird;
Fig. 33 eine Schnittansicht, die zum Beschreiben der Struktur des Randteils des SIO-Substrates ver­ wendet wird;
Fig. 34 u. 35 Schnittansichten, die zum Beschreiben eines Pro­ blemes in einem herkömmlichen SOI-Substrat­ bearbeitungsverfahren verwendet werden; und
Fig. 36 u. 37 Schnittansichten, die zum Beschreiben eines Pro­ blems eines SIO-Substrates, das durch ein Bon­ dierungsverfahren ausgebildet ist, verwendet werden.
A. Erste bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird auf ein Halbleitersubstrat getrennt bezüglich seiner oberen Haupto­ berfläche (der Seite, auf der Halbleiterelemente bzw. -bauteile ausgebildet werden), des zentralen Teils desselben (inklusive des aktiven Bereiches, in dem die Halbleiterelemente tatsächlich ausgebildet werden), des Randteils inklusive des Umfangsteils um den zentralen Teil und der Seite, und der unteren Hauptoberflä­ che Bezug genommen.
A-1. Bearbeitungsverfahren
Fig. 1 ist eine Darstellung, die einen Teilschnitt eines SOI-Substrates 10 zeigt, das durch ein SIMOX-Verfahren (SIMOX = Se­ paration by Implanted Oxygen = Trennung durch implantierten Sau­ erstoff) hergestellt worden ist. Bei dem SIMOX-Verfahren wird eine SIO-Struktur erhalten durch Implantieren von Sauerstoffio­ nen mit Dosen von 1×1018 bis 2×1018/cm2 bei 150 bis 200 KeV und dann durch Wärmebehandeln bzw. Glühen desselben bei ungefähr 1300 bis 1400°C. Das SIO-Substrat 10 enthält eine begrabene Oxidschicht 2 und eine Einkristall-Siliziumschicht (im folgenden als eine SIO-Schicht bezeichnet) 1, die aufeinanderfolgend in bzw. auf der oberen Hauptoberfläche eines Einkristall-Silizium­ substrates 3 gestapelt sind. Die Dicke der begrabenen Oxidschicht 2 beträgt ungefähr 0,05 bis 0,5 µm und die Dicke der SIO-Schicht 1 beträgt ungefähr 0,05 bis 0,3 µm.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist bildet der Randteil eine gekrümmte Oberfläche mit großer Krümmung bzw. großem Krümmungsradius. Dem­ entsprechend werden, wenn Sauerstoffionen aus der senkrechten Richtung (d. h. aus der zu der Hauptoberfläche senkrechten Rich­ tung) in die Hauptoberfläche zur Ausbildung der begrabenen Oxid­ schicht 2 implantiert werden, die Sauerstoffionen in den Rand­ teil schräg implantiert, so daß die wirksame Implantierungsener­ gie reduziert wird. Als ein Ergebnis sind die begrabene Oxid­ schicht 2 und die SIO-Schicht 1 in dem Randteil dünner (als in dem zentralen Teil). Die Oberfläche des Randteils ist nicht glatt sondern rauh mit Unregelmäßigkeiten.
Siliziumionen (Si) werden in den Randteil des SIO-Substrates im­ plantiert. Die Siliziumionen werden in der Richtung der Radien des SIO-Substrates 10 bei Implantierungsbedingungen mit Dosen von 1×1015 bis 5×1015/cm2 und Energien von 300 bis 400 KeV bis zu einer Tiefe von ungefähr 1 µm von der Substratoberfläche implan­ tiert.
Wenn die Siliziumionen nur in den Randteil zu implantieren sind, können Implantierungsmasken auf der oberen und unteren Haupt­ oberfläche des SIO-Substrates 10 ausgebildet werden. Bei der Io­ nenimplantation erlaubt das Implantieren von Ionen während das SIO-Substrat 10 um das bzw. sein Zentrum gedreht wird, daß die Ionen in die Gesamtheit des Umfangs des SIO-Substrates 10 im­ plantiert werden.
Als ein Ergebnis wird die begrabene Oxidschicht 2 in dem Rand­ teil des SIO-Substrates 10 reich an bzw. angereichert mit Sili­ zium, und dann verschwindet die begrabene Oxidschicht 2 im we­ sentlichen in dem SIO-Substrat 100, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Die begrabene Oxidschicht 2 ist in dem Bereich, der ungefähr 1 µm tief von der Randoberfläche des SIO-Substrates 10 ist, elimi­ niert, was in der Abwesenheit der begrabenen Oxidschicht 2, die in dem SIO-Substrat 2 freigelegt ist, resultiert.
A-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Die oben beschriebene erste bevorzugte Ausführungsform löst das Problem, daß zum Beispiel bei einem Prozeß zum Verdünnen der SIO-Schicht 1 die SIO-Schicht 1, die in dem Randteil teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet ist, umgeben ist, beim Entfer­ nen der Oxidschicht teilweise so abgehoben wird bzw. sich löst, daß sie Partikel bildet und in der Ätzlösung suspendiert, das heißt in Schwebe gehalten, wird. Dieses verhindert die defekte Ausbildung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesenheit von Partikeln, was zu einer verbesserten Ausbeute bei der Herstel­ lung führt.
Es ist überflüssig zu sagen, daß diese bevorzugte Ausführungs­ form auch bei einer Struktur wirksam ist, bei der eine Polysili­ ziumschicht auf dem Randteil und der unteren Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 zum Gettern von Kontaminationen wie Schwer­ metallen ausgebildet ist.
A-3. Erste Modifikation
Obwohl die obige Beschreibung ein Beispiel gezeigt hat, bei dem eine Ionenimplantierung bei einem einzelnen SIO-Substrat 10 an­ gewendet wird, kann eine Mehrzahl der SIO-Substrate 10 gestapelt und in einem einzigen Ionenimplantierungsprozeß bearbeitet wer­ den.
Das heißt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, daß eine Mehrzahl der SOI-Substrate 10 aufeinanderfolgend aufeinander gelegt werden und Siliziumionen von der Randseite implantiert werden, wo Implan­ tierungsmasken MS in den zentralen Teilen der Hauptoberflächen der SIO-Substrate 10, die oben und unten befindlich sind, ausge­ bildet sind.
Dieses Verfahren verbessert die Herstellungseffizienz der SOI-Substrate 100. Desweiteren benötigt dieses Verfahren nicht die Ausbildung von Implantierungsmasken MS auf den SIO-Substraten 10, die nicht ganz oben oder unten bei den SIO-Substraten 10 an­ geordnet sind, was die Produktionskosten reduziert.
Darüber hinaus hat ein Ionenstrahl im allgemeinen eine Abmes­ sung, die wesentlich größer als die Dicke des SIO-Substrates 10 ist. Dementsprechend ist das Verwenden des Ionenstrahls bei ei­ ner Mehrzahl von SIO-Substraten 10 wesentlich effizienter als das Anwenden bei einem einzelnen SIO-Substrat 10.
A-4. Zweite Modifikation
Obwohl die obige Beschreibung ein Beispiel gezeigt hat, bei dem ein Ionenstrahl aus der Richtung der Radien des SIO-Substrates 10 implantiert wird, kann er nicht nur aus der radialen Richtung sondern auch aus der Richtung der oberen Hauptoberfläche implan­ tiert, bzw. aus dieser Richtung auf das Substrat gerichtet wer­ den.
Das bedeutet, wie in Fig. 4 gezeigt ist, daß Siliziumionen aus der radialen Richtung und aus der Richtung der oberen Hauptober­ fläche implantiert werden, wobei Implantierungsmasken auf dem Teil der oberen Hauptoberfläche des SIO-Substrates 10 ausgebil­ det sind, in den die Siliziumionen nicht zu implantieren sind.
Dieses Verfahren eliminiert die begrabene Oxidschicht 2 nicht nur in dem Randteil des SIO-Substrates 10 sondern auch über ei­ nen gewünschten Bereich in dem zentralen Teil. Zum Beispiel ist es möglich, die begrabene Oxidschicht 2 in einem Bereich, der ungefähr 1 mm innerhalb des äußersten Teils des Randes liegt, zu entfernen.
Die begrabene Oxidschicht 2 kann eliminiert werden, wenn die Im­ plantierungstiefe der Siliziumionen tiefer als die Gesamtheit der Dicke der begrabenen Oxidschicht 2 (ungefähr 0,05 bis 0,5 µm) und der Dicke der SIO-Schicht 1 (ungefähr 0,05 bis 0,3 um) ist.
Dementsprechend ist dieses Verfahren wirksam, wenn die begrabene Oxidschicht 2 nicht über einen gewünschten Bereich nur durch Im­ plantieren von Siliziumionen aus der radialen Richtung des SOI-Substrates 10 eliminiert werden kann.
B. Zweite bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 10 beschrieben.
B-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, eine Oxidschicht 8 in dem Randteil eines Siliziumsubstrates 3 ausgebildet, das durch ein CZ-Verfahren (Czochralski-Verfahren) hergestellt ist. In Fig. 5 ist die Oxidschicht 8 zum Bedecken des Randteils des Si­ liziumsubstrates 3 ausgebildet. In dem zentralen Teil der oberen und der unteren Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 sind Oxidationsverhinderungsmasken MS1 ausgebildet, wo die Oxid­ schicht 8 nicht ausgebildet wird bzw. nicht ausgebildet werden soll.
Die Oxidationsschicht 8 ist so ausgebildet, daß ihre größte Dic­ ke gleich zu oder größer als die Gesamtdicke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, die später in dem Silizium­ substrat 3 ausgebildet werden. Da die begrabene Oxidschicht un­ gefähr 0,05 bis 0,5 µm dick und die SIO-Schicht 1 ungefähr 0,05 bis 0,3 µm dick ist, ist die Dicke des dicksten Teils der Oxid­ schicht 8 ungefähr 0,1 bis 0,8 µm. Die Oxidschicht 8 wird durch ein thermisches Oxidationsverfahren bei einer Temperatur von un­ gefähr 900 bis 1200°C ausgebildet.
Als nächstes werden nach dem Entfernen der Oxidationsverhinde­ rungsmasken MS1 Sauerstoffionen von der Seite der oberen Haupto­ berfläche des Siliziumsubstrates 3 her implantiert, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, um eine begrabene Oxidschicht 2 innerhalb des Siliziumsubstrates 3 und innerhalb der Oxidschicht 8 durch das SIMOX-Verfahren auszubilden. Die Sauerstoffionenimplantation und die folgende Wärmebehandlung bzw. das folgende Glühen werden unter denselben Bedingungen wie denjenigen ausgeführt, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wurden, die hier nicht noch einmal beschrieben werden.
Die begrabene Oxidschicht 2 und die Oxidschicht 8 können in der Oxidschicht 8 nicht klar unterschieden werden. Die begrabene Oxidschicht 2 ist lediglich als ein in gewissem Maß an Sauer­ stoff reicherer Bereich durch die Sauerstoffimplantation ausge­ bildet. Jedoch ist die begrabene Oxidschicht 2 in Fig. 6 durch gestrichelte Linien gezeigt, um die Struktur klar zu zeigen.
Letztendlich wird die Oxidschicht 8 durch Naßätzen unter Verwen­ dung einer Ätzlösung, wie z. B. einer HF-Lösung, entfernt, um ein SIO-Substrat 200 zu erhalten, das die begrabene Oxidschicht 2 aufweist, die sich zu dem äußersten Rand parallel zu der Haupto­ berfläche erstreckt, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
B-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist die begrabene Oxidschicht 2 bis zu dem äußersten Teil des Randes parallel zu der Hauptoberfläche ohne eine dünne SIO-Schicht 1, die auf der begrabenen Oxidschicht 2 ausgebildet ist, ausgebildet. Dieses löst das Problem, das bei dem Prozeß des Verdünnens der SIO-Schicht 1, als Beispiel, eine dünne SIO-Schicht 1 teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet wird, um­ geben wird, teilweise beim Entfernen der Oxidschicht abgehoben bzw. abgelöst wird, so daß sie Partikel bildet, und in der Ätz­ lösung in Suspension geht. Dieses verhindert die defekte Ausbil­ dung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesenheit von Parti­ keln, was zu einer verbesserten Produktionsausbeute führt.
Desweiteren wird in dem Randteil des SIO-Substrates 200, das in Fig. 7 gezeigt ist, der Oberflächenzustand ohne Unregelmäßigkei­ ten verbessert. Der letztendliche Zustand der Randoberfläche des SIO-Substrates 200 ist glatt, da die Oberfläche des Silizium­ substrates 3 bei der Ausbildung der Oxidschicht 8 in dem Rand­ teil des Siliziumsubstrates 3 oxidiert und so zu der Oxidschicht 8 wird, und dann die Oxidschicht 8 entfernt wird.
Es ist nicht notwendig, zu sagen, daß diese bevorzugte Ausfüh­ rungsform auch bei einer Struktur wirksam ist, bei der eine Po­ lysiliziumschicht auf dem Randteil und der unteren Hauptoberflä­ che des Siliziumsubstrates zum Gettern von Kontaminationen wie Schwermetallen ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt ein SIO-Substrat 200A, das eine Polysiliziumschicht 4 zum Gettern aufweist.
Die Polysiliziumschicht 4 wird auf dem Randteil und der unteren Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 vor der Ausbildung der SIO-Struktur ausgebildet, und die Oxidschicht 8 wird oberhalb der Polysiliziumschicht 4 ausgebildet. Dementsprechend, obwohl die Dicke der Polysiliziumschicht 4 in einem gewissen Maß bei der Ausbildung der Oxidschicht 8 reduziert wird, verbleibt die Polysiliziumschicht 4, nachdem die Oxidschicht 8 entfernt worden ist, nach der Ausbildung der SIO-Struktur. Das SIO-Substrat 200A, das in Fig. 8 gezeigt ist, wird derart erhalten.
B-3. Modifikation
Die obige Beschreibung hat ein Beispiel gezeigt, bei dem die Oxidschicht 8 durch ein thermisches Oxidationsverfahren in dem Randteil des Siliziumsubstrates ausgebildet wird. Jedoch kann eine Oxidschicht 9 mit TEOS (Tetraethylorthosilicat) ausgebildet werden, wie es in Fig. 9 gezeigt ist (im folgenden als eine TEOS-Schicht bezeichnet).
Fig. 9 entspricht Fig. 6. Die Darstellung zeigt den Prozeß des Ausbildens der TEOS-Schicht 9 in dem Randteil des Silizium­ substrates 3 und das nachfolgende Implantieren von Sauerstoffio­ nen von der Seite der oberen Hauptoberfläche des Silizium­ substrates 3 her, um die begrabene Oxidschicht 2 innerhalb des Siliziumsubstrates 3 und innerhalb der TEOS-Schicht 9 durch SIMOX auszubilden.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, obwohl die begrabene Oxidschicht 2 in der TEOS-Schicht 9 gekrümmt ist, erstreckt sie sich in dem Sili­ ziumsubstrat 3 parallel zu der Hauptoberfläche. Dementsprechend wird, wenn die TEOS-Schicht 9 entfernt wird, dieselbe Struktur wie diejenige des SIO-Substrates 200A, die in Fig. 7 gezeigt ist, erhalten.
Die TEOS-Schicht 9 ist eine Oxidschicht, die durch ein Nieder­ druck-CVD-Verfahren unter Verwendung von TEOS bei einer Tempera­ tur von 650 bis 750°C ausgebildet wird, die eine gute Oxid­ schicht mit wenigen Nadellöchern (kleines Loch in der Isolati­ onsschicht) ist.
Bei der Ausbildung der TEOS-Schicht 9, können, wenn eine Mehr­ zahl von Siliziumsubstraten 3 in die Niederdruck-CVD-Ausrüstung in einer gestapelten Form, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, ge­ setzt werden, die Oxidationsverhinderungsmasken MS1 nur auf den Hauptoberflächen des obersten und untersten Siliziumsubstrates 3 ausgebildet werden. Verglichen mit dem Fall, in dem die Oxidati­ onsverhinderungsmasken MS1 auf jedem einzelnen Stück auszubilden sind, verbessert dieses die Herstellungseffizienz.
Dieselben Funktionen und Wirkungen können durch Ausbilden einer Nitridschicht anstelle der TEOS-Schicht 9 erhalten werden. Das bedeutet, jedwede Isolierungsschicht kann verwendet werden, falls sie sich zu dem Rand des Siliziumsubstrates 3 so erstrec­ ken kann, daß der gekrümmte Abschnitt der begrabenen Oxidschicht 2 im wesentlichen in dieser enthalten sein kann, was die Ausbil­ dung des gekrümmten Abschnittes der begrabenen Oxidschicht 2 in dem Randteil des Siliziumsubstrates 3 verhindert.
C. Dritte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben.
C-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, eine dotierte Polysili­ ziumschicht 11 auf dem Randteil und der unteren Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrates 3 ausgebildet, das durch das CZ-Ver­ fahren ausgebildet ist. In Fig. 11 ist eine Maske MS2 zum Verhindern der Ausbildung von Polysilizium auf dem zentralen Teil der oberen Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 ausge­ bildet, wo die dotierte Polysiliziumschicht 11 nicht ausgebildet wird bzw. werden soll. Die dotierte Polysiliziumschicht 11 ist so ausgebildet, daß ihre größte Dicke gleich zu oder größer als die Gesamtdicke der begrabenen Oxidschicht und der SIO-Schicht ist, die später in dem Siliziumsubstrat 3 ausgebildet werden. Die begrabene Oxidschicht ist ungefähr 0,05 bis 0,5 µm dick und die SIO-Schicht 1 ist ungefähr 0,05 bis 0,3 µm dick, so daß die Dicke des dicksten Teils der dotierten Polysiliziumschicht 11 ungefähr 0,1 bis 0,8 µm ist.
Die dotierte Polysiliziumschicht 11 kann durch in-situ Dotieren unter Verwendung eines Gases, das Dotierstoff, z. B. Phosphor oder Bor, zusammen mit einem Materialgas für die Polysilizium­ schicht enthält, ausgebildet werden, um den Dotierstoff gleich­ zeitig mit der Ausbildung der Polysiliziumschicht durch ein CVD-Verfahren einzubringen.
Als nächstes wird nach der Entfernung der Polysiliziumausbil­ dungsverhinderungsmaske MS2 eine Sauerstoffionenimplantation von der Seite der oberen Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 her, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, angewendet, um einen Bereich 2A mit implantiertem Sauerstoff innerhalb des Siliziumsubstrates 3 und innerhalb der dotierten Polysiliziumschicht 11 durch ein SIMOX-Verfahren auszubilden. Fig. 12 zeigt die Struktur vor der Wärmebehandlung.
Als nächstes wird das Siliziumsubstrat 3, das den mit Sauerstoff implantierten Bereich 2A enthält, wärmebehandelt bzw. geglüht zum Diffundieren von Sauerstoff in dem mit Sauerstoff implan­ tierten Bereich 2A zum Erweitern des oxidierten Bereiches zur Ausbildung der begrabenen Oxidschicht 2 und zum Erholen bzw. Wiederherstellen der Kristallinität des Siliziumsubstrates 3 zur Ausbildung SIO-Schicht 1. Zu diesem Zeitpunkt schreitet die Oxi­ dation in der dotierten Polysiliziumschicht 11 schnell aufgrund des Unterschiedes zwischen der Oxidationsrate der dotierten Po­ lysiliziumschicht und der Oxidationsrate des Siliziumsubstrates 3 voran, so daß ein SIO-Substrat 300 geliefert wird, das eine dicke Oxidschicht 12 (schützende Oxidschicht) aufweist, die die Oberfläche des Randteils der dotierten Polysiliziumschicht 11 erreicht, wie es in Fig. 13 gezeigt ist. Die Oxidationsraten des dotierten Polysiliziums und des einkristallinen Silizium stehen in einem Verhältnis von ungefähr 2 zu 1. Die Sauerstoffionenim­ plantation und die Wärmebehandlung nach der Implantation werden bei denselben Bedingungen wie denjenigen, bei der ersten bevor­ zugten Ausführungsform beschrieben worden sind, angewandt, und daher werden sie hier nicht erneut beschrieben.
C-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, die in Fig. 13 gezeigt ist, ist die dotierte Polysi­ liziumschicht 11 mindestens in dem Randteil an der Seite der oberen Hauptoberfläche aus der Oxidschicht 12 zusammengesetzt, ohne eine dünne SIO-Schicht 1, die auf der begrabenen Oxid­ schicht 2 ausgebildet ist. Dieses verhindert das Problem, daß bei dem Prozeß des Verdünnens der SIO-Schicht 1 zum Beispiel ei­ ne dünne SIO-Schicht 1, die teilweise durch die begrabene Oxid­ schicht 2 und eine Oxidschicht, die für den Verdünnungsprozeß ausgebildet ist, umgeben ist, bei der Entfernung der Oxidschicht teilweise so abgehoben bzw. abgelöst wird, daß sie Partikel bil­ det und in der Ätzlösung suspendiert wird. Dieses verhindert die defekte Ausbildung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesen­ heit der Partikel, was zu einer Verbesserung der Produktionsaus­ beute führt.
In dem Randteil des SIO-Substrates 300, das in Fig. 13 gezeigt ist, ist der Oberflächenzustand des Siliziumsubstrates 3, der keine Unregelmäßigkeiten aufweist, verbessert. Dieses ist so, da die Oberfläche des Siliziumsubstrates 3 bei der Oxidation der dotierten Polysiliziumschicht 11 so oxidiert wird, daß es zu (einem Teil) der Oxidationsschicht 12 wird.
Die dotierte Polysiliziumschicht 11 kann in dem Randteil und auf der unteren Oberfläche des Siliziumsubstrates 3 verbleiben, da­ mit sie als eine Getterschicht zum Gettern von Kontaminationen wie Schwermetallen in dem Siliziumsubstrat 3 verwendet wird.
D. Vierte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 16 beschrieben.
D-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird eine Sauerstoffionenimplantation (eine erste Implan­ tation) von der Seite der oberen Hauptoberfläche eines Silizium­ substrates 3, das durch ein CZ-Verfahren ausgebildet ist, her angewandt, um einen ersten mit Sauerstoff implantierten Bereich auszubilden. Dann wird eine Wärmebehandlung zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht 2 innerhalb des Siliziumsubstrates 3 aus­ geführt. Die Sauerstoffionenimplantation und die folgende Wärme­ behandlung werden unter denselben Bedingungen wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgeführt, die hier nicht erneut beschrieben werden.
Danach wird, wie in Fig. 14 gezeigt ist, eine Implantierungsmas­ ke MS in den zentralen Teil der oberen Hauptoberfläche des Sili­ ziumsubstrates 3 ausgebildet und eine Sauerstoffionenimplantati­ on (eine zweite Implantation) wird von der Seite der oberen Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 her ausgeführt, um ei­ nen mit Sauerstoff implantierten Bereich auf der begrabenen Oxidschicht 2 in dem Randteil auszubilden. Die Sauerstoffio­ nenimplantation wird bei den Bedingungen einer Energie von unge­ fähr 50 KeV und Dosen von 1×1018bis 2×1018/cm2 ausgeführt.
Danach wird eine Wärmebehandlung ausgeführt, um die Oxidation zur Ausbildung einer Oxidschicht 13 (schützende Oxidschicht) zu erleichtern, die die Oberfläche des Siliziumsubstrates 3 ober­ halb der begrabenen Oxidschicht 2 in dem Randteil erreicht. Das SIO-Substrat 400, das in Fig. 15 gezeigt ist, wird derart erhal­ ten.
Die Wärmebehandlungsprozesse für die Ausbildung der begrabenen Oxidschicht 2 und für die Ausbildung der Oxidschicht 13 werden unter nahezu denselben Bedingungen ausgeführt. Darum können die begrabene Oxidschicht 2 und die Oxidschicht 13 zur selben Zeit durch Anwenden eines Wärmebehandlungsprozesses nach dem ersten und dem zweiten Sauerstoffionenimplantationsprozeß ausgebildet werden.
D-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen vierten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, die in Fig. 15 gezeigt ist, wird der Randteil an der Seite der oberen Hauptoberfläche des SIO-Substrates 400 durch die Oxidschicht 13 ohne eine dünne SIO-Schicht 1, die auf der begrabenen Oxidschicht 2 ausgebildet ist, gebildet. Dementspre­ chend verhindert dieses zum Beispiel in dem Verdünnungsprozeß der SIO-Schicht 1 das Problem, daß eine dünne SIO-Schicht 1, die teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxid­ schicht, die zur Verdünnung ausgebildet ist, umgeben ist, teil­ weise beim Entfernen der Oxidschicht so abgehoben bzw. entfernt wird, daß sie Partikel bildet und in der Ätzlösung suspendiert wird. Dieses verhindert die defekte Ausbildung der Halbleitere­ lemente aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zu einer ver­ besserten Produktionsausbeute führt.
Ähnlich zu der begrabenen Oxidschicht 2 kann die Oxidschicht 13 durch Verwenden eines Ionenimplantationsverfahrens ausgebildet und durch eine Wärmebehandlung gewachsen werden. Es ist daher nicht notwendig, zusätzliche Vorrichtungen zu verwenden oder zu­ sätzliche Prozeßschritte für die Ausbildung der Oxidschicht 13 hinzuzufügen, was einen Anstieg der Produktionskosten unter­ drückt.
Wenn die begrabene Oxidschicht 2 und die Oxidschicht 13 in ge­ trennten Prozeßschritten wärmebehandelt werden, können diese Oxidschichten mit einer guten Steuerbarkeit hinsichtlich der Dicke behandelt bzw. ausgebildet werden.
Es ist nicht notwendig zu sagen, daß diese bevorzugte Ausfüh­ rungsform auch bei einer Struktur wirksam ist, in der eine Poly­ siliziumschicht auf dem Randteil und der unteren Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 zum Gettern von Kontaminationen wie Schwermetallen ausgebildet ist. Fig. 16 zeigt ein SIO-Substrat 400A, das eine Polysiliziumschicht zum Gettern aufweist.
E. Fünfte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 19 beschrieben.
E-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst werden Sauerstoffionen in ein Siliziumsubstrat 3, das durch das CZ-Verfahren ausgebildet ist, von der Seite der oberen Hauptoberfläche her implantiert (eine erste Implantation), um eine begrabene Oxidschicht 2 innerhalb des Siliziumsubstrates 3 durch das SIMOX-Verfahren auszubilden. Die Sauerstoffionenim­ plantation und eine Wärmebehandlung nach der Implantation werden unter denselben Bedingungen wie denjenigen bei der ersten bevor­ zugten Ausführungsform ausgeführt, die hier nicht erneut be­ schrieben werden.
Danach wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist, ein Laserstrahl LB von oben auf den Randteil des Siliziumsubstrates 3 in einem Vakuum gestrahlt. Ein Nd-YAG-Laser (mit einer Wellenlänge von 1,06 µm) wird als die Laserquelle verwendet, wobei die Laserausgangslei­ stung zum Beispiel 3 bis 5 W (Watt) ist. Die Punktgröße des La­ serstrahls LB (die durch den Laserstrahl beleuchtete Fläche) ist ungefähr 2 bis 3 µm.
Das Anwenden des Laserstahls LB bei den oben beschriebenen Be­ dingungen schmilzt den beleuchteten bzw. bestrahlten Teil, so daß die SIO-Schicht 1 und die begrabene Oxidschicht 2 miteinan­ der gemischt werden. Dann wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist, ein SIO-Substrat 500, das eine geschmolzene Schicht 14 in dem Rand­ teil mindestens auf der Seite der oberen Hauptoberfläche des Substrates aufweist, erhalten.
Bezüglich der Zusammensetzung der geschmolzenen Schicht 14 ist bekannt, daß die Oxidschicht zumindestens reicher an Silizium als SiO2 ist. Jedoch fällt das Phänomen, daß Silizium und eine Siliziumoxidschicht mit einem Laserstrahl geschmolzen werden in ein unbekanntes Feld. Da weder die Erfinder noch andere die Zu­ sammensetzung der geschmolzenen Schicht 14 bei Untersuchungen herausgefunden haben, wird angenommen, daß die Zusammensetzung der geschmolzenen Schicht 14 SiOx ist.
Zum Anwenden des Laserstrahls LB gleichförmig überall über den Randteil des Siliziumsubstrates 3 wird das Siliziumsubstrat 3 in der Richtung gedreht, die durch den Pfeil A angezeigt ist, wobei der Laserstrahl LB in einer Position in bzw. auf dem Randteil fixiert ist, wie es in Fig. 19 als Beispiel gezeigt ist. Nachdem das Siliziumsubstrat 3 einmal gedreht worden ist, wird der La­ serstrahl LB in der Richtung, die durch den Pfeil B oder C ange­ zeigt ist, bewegt und dort fixiert, und das Siliziumsubstrat 3 wird erneut gedreht. Das Wiederholen dieses Betriebes erlaubt es, daß der Laserstrahl LB gleichförmig überall in dem Randteil des Siliziumsubstrates 3 angewandt bzw. gleichförmig auf diesen gestrahlt wird.
Obwohl die Anzahl der Drehungen des Siliziumsubstrates 3 und die Bestrahlungszeit für jeden Punkt von der Intensität und der Punktgröße des Laserstrahls LB abhängen, ist es bekannt, daß das Siliziumsubstrat 3 nahezu augenblicklich mit der oben beschrie­ benen Spezifikation des Laserstrahl LB geschmolzen werden kann.
E-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen fünften bevorzugten Ausfüh­ rungsform, die in Fig. 18 gezeigt ist, ist der Randteil des SOI-Substrates 500 auf der Seite der oberen Hauptoberfläche aus der geschmolzenen Schicht 14 zusammengesetzt, die die Unregelmäßig­ keiten auf dem Randteil des Siliziumsubstrates 3 und außerdem die Anwesenheit einer dünnen SIO-Schicht auf der begrabenen Oxidschicht 2 eliminiert. Dieses löst das Problem, daß bei dem Verdünnungsvorgang der SIO-Schicht 1 zum Beispiel eine dünne SIO-Schicht 1, die teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxidschicht, die zum Verdünnen ausgebildet ist, umgeben ist, teilweise beim Entfernen der Oxidschicht so abgehoben bzw. abgelöst wird, daß sie Partikel bildet und in der Ätzlösung sus­ pendiert wird. Dieses verhindert die defekte Ausbildung der Halbleiterelemente aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zu einer Verbesserung der Produktionsausbeute führt.
Obwohl das Markieren mit einem Laserstrahl auf einem Silizium­ substrat (Markieren zur Unterscheidung von Siliziumsubstraten) allgemein bekannt ist, ist es lediglich als ein Markierungsver­ fahren bekannt. Im allgemeinen ist die Zusammensetzung des mar­ kierten Teils nicht ausreichend untersucht worden. Tatsächlich hat es niemals die technische Idee des Verhinderns der Ausbil­ dung von Partikeln aus SIO-Substraten durch Verwenden eines La­ serstrahls gegeben.
Die Erfinder und andere haben dem Phänomen Aufmerksamkeit ge­ schenkt, daß Silizium in dem Siliziumsubstratmarkierungsprozeß mit einem Laserstrahl verdampft und schmilzt, und herausgefun­ den, daß die Anwendung eines Laserstrahls auf eine Zwei-Schicht-Struktur aus einer Siliziumschicht und einer Siliziumoxidschicht verursacht, daß die Siliziumschicht und die Siliziumoxidschicht miteinander zur Ausbildung einer Oxidschicht, die reicher an Si­ lizium als eine gewöhnliche Siliziumoxidschicht ist, gemischt werden. Auf der Basis dieser Erkenntnis haben sie die technische Idee des Verhinderns der Ausbildung von Partikeln bei SOI-Substraten durch Verwenden einer siliziumreichen Oxidschicht, die durch Schmelzen erhalten worden ist, erzielt.
Obwohl diese bevorzugte Ausführungsform als ein Beispiel gezeigt worden ist, in dem ein Laserstrahl auf ein SIO-Substrat zum Schmelzen der begrabenen Oxidschicht 2 und der SIO-Schicht 1 an­ gewandt bzw. gestrahlt wird, kann eine siliziumreichere Oxid­ schicht durch Schmelzen irgendeiner Zwei-Schicht-Struktur aus einer Siliziumschicht und einer Siliziumoxidschicht mit einer Anwendung eines Laserstrahls erhalten werden. Es ist zum Bei­ spiel unnötig zu sagen, daß eine siliziumreichere Oxidschicht auch mit einer Struktur erhalten werden kann, bei der eine Sili­ ziumoxidschicht auf einer Siliziumschicht ausgebildet ist.
Die oben beschriebenen ersten bis fünften bevorzugten Ausfüh­ rungsformen haben die Erfindung in Begriffen der Verhinderung der Ausbildung von Partikeln bei SIO-Substraten, die durch das SIMOX-Verfahren ausgebildet sind, gezeigt. In den folgenden sechsten bis achten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung wird die Erfindung bezüglich der Verhinderung der Ausbildung von Partikeln bei SIO-Substraten, die durch ein Bon­ dierungsverfahren (miteinander verbundene bzw. bondierte SIO-Substrate) ausgebildet sind, beschrieben.
F. Sechste bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 20 und 21 beschrieben.
F-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird, wie in Fig. 20 gezeigt ist, ein verbundenes (bondiertes) SIO-Substrat 20 vorbereitet bzw. hergestellt, daß eine Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und eine Siliziumschicht 7, die aufeinanderfolgend auf der oberen Hauptoberfläche eines Silizi­ umsubstrates 3 zur Ausbildung einer SIO-Struktur gestapelt sind, aufweist bzw. enthält. Die SIO-Struktur des verbundenen SOI-Substrates 20 wird erhalten durch Ausbilden einer Oxidschicht auf der oberen Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3, Verbin­ den (Bonden) eines anderen Siliziumsubstrates auf diese, und dann Polieren dieses Siliziumsubstrates zu einer gewünschten Dicke. Die Dicke der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 ist ungefähr 0,1 bis 1,0 µm und die Dicke der Siliziumschicht 7 ist ungefähr 0,1 bis 0,3 µm. Die Auf-Substrat-Oxidschicht entspricht der begrabe­ nen Oxidschicht und die Siliziumschicht 7 entspricht der SOI-Schicht.
Nachfolgend wird eine Epitaxieschicht 15 zum Bedecken des Rand­ teiles der oberen Hauptoberfläche des SIO-Substrates 20, der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und der Siliziumschicht 7 ausgebil­ det. Die Epitaxieschicht 15 wird durch Aussetzen des SOI-Substrates 20 an eine Gasatmosphäre aus Trichlorsilan (SiHCl3) bei einer Temperatur von 1150 bis 1200°C ausgebildet, als Bei­ spiel. Eine Maske ist auf der unteren Hauptoberfläche und dem Randteil der unteren Hauptoberflächenseite des Substrates, wo die Ausbildung der Epitaxieschicht 15 unerwünscht ist, ausgebil­ det.
Da die Wachstumsrate der Epitaxieschicht 15 gleich 0,5 bis 3,0 µm/min ist, dauert es ungefähr eine Minute, bis sie dick ge­ nug ist, um die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und die Silizium­ schicht 7 zu bedecken.
Als nächstes wird, wie in Fig. 21 gezeigt ist, die Epitaxie­ schicht 15 zur Ausbildung einer flachen Oberfläche oberhalb der Siliziumschicht 7 poliert, um ein SIO-Substrat 600 zu erhalten, das die Epitaxieschicht 15 aufweist, die den Randteil der Auf- Substrat-Oxidschicht 6 und der Siliziumschicht 7 bedeckt.
F-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen sechsten bevorzugten Ausfüh­ rungsform, die in Fig. 21 gezeigt ist, ist der Randteil der Auf- Substrat-Oxidschicht 6 und der Siliziumschicht 7 mit der Epita­ xieschicht 15 bedeckt. Dieses verhindert das Problem daß, beim Naßätzen zum Verdünnen der SOI-Schicht (Siliziumschicht 7) zum Beispiel die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 teilweise entfernt wird, was verursacht, daß die darauf befindliche Siliziumschicht 7 auf dieser teilweise überhängt. Dieses verhindert, daß sich die Si­ liziumschicht 7 löst und Partikel bildet.
Selbst falls der Randteil der Auf-Substrat-Schicht 6 und der Si­ liziumschicht 7 nicht perfekt abgeschrägt sind und ihr Umfang aufeinanderfolgende Unregelmäßigkeiten in einer Draufsicht auf­ weist, sind diese Unregelmäßigkeiten durch die Epitaxieschicht 15 bedeckt. Daher werden die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und die Siliziumschicht 7 nicht zur Ausbildung von Partikeln bei dem Transport des Substrates abgeschält bzw. abgelöst.
Die obige Beschreibung hat ein Beispiel gezeigt, in dem die Epi­ taxieschicht 15, die gute Kristallinität aufweist, auf der Sili­ ziumschicht 7 verbleibt und als eine SOI-Schicht verwendet wird. Jedoch kann sie, solange die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und die Siliziumschicht 7 bedeckt sind, aus dem Bereich oberhalb der Si­ liziumschicht 7 entfernt werden.
G. Siebte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 beschrieben.
G-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird ein verbundenes (bondiertes) SOI-Substrat 20 vorbe­ reitet, daß eine Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und eine Silizium­ schicht 7 aufweist, die aufeinanderfolgend auf der oberen Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrates 3 gestapelt sind, um eine SOI-Struktur zu bilden.
Nachfolgend wird, wie in Fig. 22 gezeigt ist, ein Laserstrahl LB auf den Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und der Silizi­ umschicht 7 von oben angewandt bzw. von dort auf diese ge­ strahlt. Ein Nd-YAG-Laser (der eine Wellenlänge von 1,06 mm auf­ weist) wird mit einer Laserausgangsleistung von ungefähr 3 bis 5 W (Watt) als Beispiel verwendet. Die Punktgröße (Beleuchtungsfläche) des Laserstrahls LB ist ungefähr 2 bis 3 µm.
Die Anwendung des Laserstrahls LB unter den oben beschriebenen Bedingungen verursacht, daß der bestrahlte Teil so schmilzt, daß die Siliziumschicht 7 und die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 mitein­ ander gemischt werden. Dann wird, wie in Fig. 23 gezeigt ist, ein SOI-Substrat 700 mit einem Randteil der Auf-Substrat-Oxid­ schicht 6 und der Siliziumschicht 7 erhalten, der mit einer geschmolzenen Schicht 16 bedeckt ist.
Das Phänomen, daß die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und die Silizi­ umschicht 7 geschmolzen werden, ist dasselbe wie das Phänomen, daß eine Siliziumschicht und eine Siliziumoxidschicht geschmol­ zen werden, wie es bei der fünften bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, was hier nicht noch einmal vollständig beschrieben wird.
G-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig. 23 gezeigt ist, ist der Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und der Siliziumschicht 7 in dem SOI-Substrat 700 durch die ge­ schmolzene Schicht 16 bedeckt. Bei dem Naßätzen zum Verdünnen bzw. Dünnermachen der SOI-Schicht (Siliziumschicht 7) verhindert dies zum Beispiel, daß die Auf-Substrat-Oxidschicht 6 teilweise so entfernt wird, daß dieses die Siliziumschicht 7 in einen hän­ genden bzw. überhängenden Zustand bringt. Dieses verhindert, daß die Siliziumschicht 7 so abgelöst wird, daß sie Partikel bildet.
Selbst falls der Randteil der Auf-Substrat-Oxidschicht 6 und der Siliziumschicht 7 nicht perfekt abgeschrägt ist, so daß er fort­ laufend Unregelmäßigkeiten entlang des Umfangs in einer Drauf­ sicht bildet, sind die Unregelmäßigkeiten mit der geschmolzenen Schicht bedeckt. Dieses verhindert, daß die Auf-Substrat-Oxid­ schicht 6 und die Siliziumschicht 7 bei einem Transport des Substrates derart abgelöst werden, daß sie Partikel bilden.
H. Achte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratverarbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 24 bis 27 beschrieben.
H-1. Bearbeitungsverfahren
Zuerst wird, wie in Fig. 24 gezeigt ist, eine Auf-Substrat-Oxid­ schicht 61 auf der oberen Hauptoberfläche eines Silizium­ substrates 3 ausgebildet, und dann wird ein Siliziumsubstrat 31 auf dieses gebondet bzw. mit dieser verbunden. Zu diesem Zeit­ punkt ist die Abmessung des Siliziumsubstrates 31 in der Rich­ tung der Ebene (Verbindungsebene) größer als diejenige der Auf- Substrat-Oxidschicht 61. Dementsprechend steht bei dieser Struk­ tur der Rand des Siliziumsubstrates 31 für einen Beobachter wie ein Schirm gegenüber dem Rand der Auf-Substrat-Oxidschicht 61 vor. Die Struktur, die in Fig. 24 gezeigt ist, kann erhalten werden durch Verbinden (Bonden) einer Auf-Substrat-Oxidschicht 61 und eines Siliziumsubstrates 31, die dieselbe Abmessung in der Richtung der Ebene aufweisen, und dann durch Atzen des Rand­ teils der Auf-Substrat-Oxidschicht 61 durch ein Naßätzen mit HF oder ähnlichem.
Als nächstes wird, wie in Fig. 25 durch die Pfeile angezeigt ist, Druck auf das Siliziumsubstrat 31 von oberhalb ausgeübt, um den Randteil des Siliziumsubstrates 31 so zu biegen, daß dieser Teil in Kontakt mit der Oberfläche des Siliziumsubstrates 3 kommt. Dann werden das Siliziumsubstrat 31 und das Silizium­ substrat 3 miteinander zum Liefern der Struktur, wie sie in Fig. 26 gezeigt ist, verbunden, wobei die Auf-Substrat-Oxidschicht 61 mit dem Siliziumsubstrat 31 bedeckt ist. Dieses Verbinden wird ausgeführt durch Verwenden einer allgemeinen Technik wie einem Heizverfahren, das hier nicht im Detail beschrieben wird.
Letztendlich wird das Siliziumsubstrat 31 zu einer gewissen Dic­ ke poliert, um eine Siliziumschicht 7 auszubilden, wodurch ein SOI-Substrat 800 geliefert wird, bei dem die Auf-Substrat-Oxid­ schicht 61 mit der Siliziumschicht 7 bedeckt ist, wie es in Fig. 27 gezeigt ist.
H-2. Charakteristische Funktionen und Eigenschaften
Entsprechend der oben beschriebenen achten Ausführungsform, die in Fig. 27 gezeigt ist, ist die Auf-Substrat-Oxidschicht 61 mit der Siliziumschicht 7 bedeckt. Dieses verhindert das Problem, daß die Auf-Substrat-Oxidschicht 61 teilweise entfernt wird, so daß die Siliziumschicht 7, die auf dieser befindlich ist, bei dem Naßätzen zum Verdünnen der SOI-Schicht (Siliziumschicht 7) in einen teilweise hängenden bzw. überhängenden Zustand gesetzt wird, als Beispiel. Dieses verhindert, daß die Siliziumschicht 7 sich löst bzw. abgelöst wird, so daß Partikel gebildet werden.
I. Neunte bevorzugte Ausführungsform
Ein Halbleitersubstratbearbeitungsverfahren und ein Halbleiter­ substrat entsprechend einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 28 bis 31 beschrieben.
I-1. Bearbeitungsverfahren
Die Oberfläche des Randteils eines Siliziumsubstrates 3, das durch ein CZ-Verfahren ausgebildet ist und Unregelmäßigkeiten auf dem Randteil aufweist, wird durch ein Rollenpolieren po­ liert, wie es in Fig. 28 gezeigt ist. Bei dem Rollenpolieren wird eine sich drehende Rolle, die ein Reibmittel auf ihren zy­ lindrischen Oberflächen aufweist, in Kontakt mit einem Objekt gebracht, um das Objekt zu polieren. Bei dieser bevorzugten Aus­ führungsform wird eine Rolle RO in Kontakt mit dem Randteil des Siliziumsubstrates 3 gebracht, um diesen Teil zu polieren.
Es ist wünschenswert, diesen Teil in einen spiegelartigen Zu­ stand, in demselben Ausmaß wie die obere Hauptoberfläche des Si­ liziumsubstrates 3, mit einer Oberflächenrauheit von ungefähr 5 bis 10 Angström (1 Angström = 1×10-10m) zu polieren.
Als nächstes werden, wie in Fig. 29 gezeigt ist, Sauerstoffionen von der Seite der oberen Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 3 her zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht 2 innerhalb des Siliziumsubstrates 3 durch das SIMOX-Verfahren implantiert, um ein SOI-Substrat 900 mit einem glatten Rand zu liefern. Die Sauerstoffionenimplantation und die Wärmebehandlung nach der Im­ plantation werden unter denselben Bedingungen wie denjenigen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Bedingungen ausgeführt, die hier nicht erneut beschrieben werden.
I-2. Charakteristische Funktionen und Wirkungen
Entsprechend der oben beschriebenen neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird der Randteil des Siliziumsubstrates 3 in einen spiegelähnlichen bzw. spiegelartigen Zustand gebracht und dann wird die begrabene Oxidschicht innerhalb des Siliziumsubstrates 3 durch das SIMOX-Verfahren ausgebildet. Dementsprechend ist, obwohl eine dünne SOI-Schicht 1 auf der begrabenen Oxidschicht 2 ausgebildet ist, der Oberflächenzustand der SOI-Schicht 1 in diesem Teil glatt. Bei dem Prozeß des Verdünnens der SOI-Schicht 1 verhindert dieses zum Beispiel das Problem, daß eine dünne SOI-Schicht 1, die teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxidschicht, die zum Verdünnen ausgebildet ist, so um­ geben wird, daß sie bei einer Entfernung der Oxidschicht teil­ weise abgehoben bzw. entfernt wird und Partikel bildet, die in der Ätzlösung suspendiert sind. Dieses verhindert die defekte Ausbildung von Halbleiterelementen aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zu einer Verbesserung der Produktionsausbeute führt.
I-3. Modifikation
Obwohl die obige Beschreibung ein Beispiel gezeigt hat, bei dem der Randteil des Siliziumsubstrates vor der Ausbildung der be­ grabenen Oxidschicht 2 poliert wird, kann der Randteil des Sili­ ziumsubstrates 3 poliert werden, nachdem die begrabene Oxid­ schicht 2 ausgebildet worden ist, was dieselben Wirkungen lie­ fert.
Genauer gesagt wird, wie in Fig. 30 gezeigt ist, eine begrabene Oxidschicht 2 wird in einem Siliziumsubstrat 3, das Unregelmä­ ßigkeiten in dem Randteil aufweist, ausgebildet, und dann wird der Randteil des Siliziumsubstrates 3 durch ein Rollenpolieren (Rollenschleifen) entfernt. Dann kann, wie in Fig. 31 gezeigt ist, ein SOI-Substrat 900A erhalten werden, das eine begrabene Oxidschicht 2 aufweist, die sich parallel zu der Hauptoberfläche zu dem äußersten Teil des Randes erstreckt. Dementsprechend ist eine dünne SOI-Schicht 1 nicht auf der begrabenen Oxidschicht 2 ausgebildet. Dieses verhindert das Problem, daß eine dünne SOI-Schicht 1 teilweise durch die begrabene Oxidschicht 2 und eine Oxidschicht, die zum Verdünnen ausgebildet ist, umgeben ist und bei der Entfernung der Oxidschicht teilweise abgehoben bzw. ent­ fernt wird, so daß Partikel gebildet werden, die in der Ätzlö­ sung suspendiert sind. Dieses verhindert die defekte Ausbildung der Halbleiterelemente aufgrund der Anwesenheit der Partikel, was zu der Verbesserung der Produktionsausbeute führt.
Die oben beschriebenen ersten bis neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsformen haben Beispiele gezeigt, bei denen die SOI-Substrate Unregelmäßigkeiten in dem Randteil aufweisen, und Beispiele, bei denen sie Polysiliziumschichten zum Gettern aufweisen. Jedoch ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf SOI-Substrate begrenzt. Wenn Siliziumsubstrate mit Volumen (Bulk-Siliziumsubstrate), die Unregelmäßigkeiten in dem Rand oder eine Polysiliziumschicht zum Gettern aufweisen, an dem Problem der Partikel aus dem Randteil leiden, kann die vorliegende Erfindung zur Verhinderung der Ausbildung der Partikel angewandt werden. Desweiteren ist die vorliegende Erfindung auch wirksam, wenn ein SOI-Substrat, das keine Unregelmäßigkeiten in dem Randteil auf­ weist, an dem Problem der Ausbildung der Partikel aufgrund der Anwesenheit einer dünnen Oxidschicht oder einer begrabenen Oxid­ schicht in dem Randteil leidet.
Obwohl es in den obigen ersten bis neunten bevorzugten Ausfüh­ rungsformen nicht beschrieben worden ist, werden die SOI-Substrate, die entsprechend der Erfindung erhalten werden, nicht nur zur Herstellung von bestimmten Halbleitervorrichtungen ver­ wendet. Es ist unnötig zu sagen, daß verschiedene Halbleiterele­ mente wie MOS-Transistoren und bipolare Transistoren in die SOI-Schichten eingebaut werden können, um verschiedene Halbleiter­ vorrichtungen wie DRAMs, SRAMs, Logikschaltungen, etc. zu produ­ zieren.
Obwohl Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, ist die vorhergehende Beschreibung in all ihren Aspekten als Illustration und nicht als Begrenzung zu verstehen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberflä­ che ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist,
bei dem das Halbleitersubstrat ein SOI-Substrat (10) ist, das durch ein SIMOX-Verfahren ausgebildet ist, und
das Halbleitersubstrat eine begrabene Oxidschicht (2) und eine SOI-Schicht (1) aufweist, die in der ersten Hauptoberfläche in einer aufeinanderfolgend gestapelten Form ausgebildet sind, wobei das Verfahren einen Siliziumionen-Implantierungsschritt aufweist, bei dem Siliziumionen in den Randteil implantiert wer­ den, zum Eliminieren der begrabenen Oxidschicht, die in dem Randteil ausgebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Siliziumionen-Implantierungsschritt den Schritt des Implan­ tierens der Siliziumionen von der Seite des Randteiles in einer Richtung eines Radius des SOI-Substrats (10) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Siliziumionen-Implantierungsschritt den Schritt des Ausbil­ dens einer Implantierungsmaske (MS) in dem zentralen Teil der ersten Hauptoberfläche und dann des Implantierens der Siliziu­ mionen von der Seite des Randteils und von der Seite der ersten Hauptoberfläche des SOI-Substrates (10) aufweist.
4. Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberflä­ che ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist, wobei das Verfahren die Schritte des
  • (a) Ausbildens einer Isolierschicht (8, 9) zum Bedecken des Randteils des Halbleitersubstrats (3),
  • (b) Implantierens von Sauerstoffionen von der Seite der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (3), das die Isolier­ schicht aufweist, zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht (2) und einer SOI-Schicht (1) in einer aufeinanderfolgend gesta­ pelten Form in der ersten Hauptoberfläche durch ein SIMOX-Verfahren, und
  • (c) Entfernen der Isolierschicht (8, 9) aufweist, um dadurch ein SOI-Substrat (200, 200A), das die be­ grabene Oxidschicht (2) aufweist, die sich parallel zu der Hauptoberfläche zu dem äußersten Ende des Randteiles erstreckt, auszubilden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Isolierschicht mit einer Dicke ausgebildet wird, die in ih­ rem dicksten Teil gleich zu oder größer als eine Gesamtdicke der begrabenen Oxidschicht (2) und der SOI-Schicht (1) ist, und bei dem der Schritt (a) den Schritt des Ausbildens einer thermi­ schen Oxidschicht (8) durch ein thermisches Oxidationsverfahren als die Isolierschicht aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Isolierschicht mit einer Dicke ausgebildet wird, die in ih­ rem dicksten Teil gleich zu oder größer als eine Gesamtdicke der begrabenen Oxidschicht (2) und der SOI-Schicht (1) ist, und bei dem der Schritt (a) den Schritt des Ausbildens einer TEOS-Schicht (9) durch ein Niederdruck-CVD-Verfahren als die Isolier­ schicht aufweist.
7. Verfahren zum Bearbeiten eines Halbleitersubstrates, das eine erste Hauptoberfläche, eine zweite Hauptoberfläche auf der gegenüberliegenden Seite und einen Seitenteil aufweist, bei dem ein Teil, in dem ein aktiver Bereich in der ersten Hauptoberflä­ che ausgebildet ist, als ein zentraler Teil definiert ist, und ein Teil, der einen umfangsseitigen Bereich um den zentralen Teil in der ersten Hauptoberfläche und den Seitenteil enthält, als ein Randteil definiert ist, wobei das Verfahren die Schritte des
  • (a) Anwendens einer ersten Sauerstoffionen-Implantation von der Seite der ersten Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates (3) über die ganze Oberfläche,
  • (b) selektiven Anwendens einer zweiten Sauerstoff­ ionen-Implantation in den Randteil von der Seite der ersten Hauptober­ fläche des Halbleitersubstrates (3), und
  • (c) Anwendens einer Wärmebehandlungsbearbeitung zum Diffundieren der Sauerstoffionen, die durch die erste und die zweite Sauer­ stoffionen-Implantation implantiert sind, zur Ausbildung einer begrabenen Oxidschicht (2) und einer schützenden Oxidschicht (13) entsprechend in den zentralen Teil und in dem Randteil und außerdem zur Ausbildung einer SOI-Schicht (1) auf der begrabenen Oxidschicht,
    aufweist, wobei bei der zweiten Sauerstoffionen-Implantation ih­ re Implantierungsspitze in einer flacheren Position als diejeni­ ge der ersten Sauerstoffionen-Implantation eingestellt ist, und die schützende Oxidschicht (13) in dem Randteil auf mindestens der Seite der ersten Hauptoberfläche von der Oberfläche zu der Innenseite ausgebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt (c) die Schritte des Anwendens einer ersten Wärmebehandlungsbearbeitung vor dem Schritt (b) zur Ausbildung der begrabenen Oxidschicht (2) und der SOI-Schicht (1), und Anwendens einer zweiten Wärmebehandlungsbearbeitung nach dem Schritt (b) zur Ausbildung der schützenden Oxidschicht (13) aufweist.
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