DE3613215A1 - Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstratsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung eines Verfahrens zur Verbindung von Halbleiter-Substraten
miteinander, die für Halbleiter-Vorrichtungen zu verwenden
sind.
Für herzustellende Halbleitervorrichtungen ergibt sich
häufig die Notwendigkeit, ein Halbleiter-Substrat mit
einem anderen (Halbleiter-) Substrat zu verbinden.
Für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen mit hoher Durchbruchsspannung sind z.B. verschiedene
Arten von mit Dielektrikum isolierten Substraten und deren Herstellungsprozesse vorgeschlagen worden, mit
dem Ziel, die Durchbruchsspannung zu erhöhen und die Isolation der Elemente zu verbessern. Hinsichtlich
der Verfahren zur Herstellung eines solchen mit Dielektrikum isolierten Substrates sind die folgenden
Technologien in Betracht gezogen worden. Ein Halbleiter-Substrat mit einem Bereich, der für ein Bauelement
vorgesehen ist, wird mittels eines anderen Materials gehaltert oder mit einem homogenen oder hetrogenen
Substrat verbunden. Für eine solche Technologie ist es erforderlich, Struktur- und Herstellungsbedingungen
einzuhalten bzw. durchzuführen, die nachfolgend aufgeführt
sind. Als erstes sind jegliche Gruben bzw. Gräben auf bzw. in der Verbindungsoberfläche des Substrats vollständig
mit einem verbindenden Mittel oder dgl. aufzufüllen. Zweitens kann nicht zugelassen werden, daß schädliche
Verunreinigungen in den Bereich des Substrats eindifundieren,
der für die Herstellung des Bauelementes
* vorgesehen ist. Drittens muß Wärmebeständigkeit vorgesehen
bzw. erreicht sein. Das Verfahren muß schließlich ermöglichen, daß das Substrat frei von Kristallfehlern und
Fehlstellen ist.
5
5
Entsprechend einem ersten üblichen Verfahren zur Herstellung
eines Halbleiter-Substrats, nämlich wie von U.S. Davidsohn & Faith Lee, Proceedings of IEEE, Band 57,
Nr. 9, Sept. 1969, S. 1532 oder in der US-PS 4,393,573
beschrieben, wird polykristallines Silizium, das eine
Halterung bildet, auf einem mit V-Gräben versehenen Halbleiter-Substrat abgeschieden, das einen darauf
befindlichen dielektrischen Film hat, der die V-Gräben
(bzw. -Gruben) auffüllt. Darauffolgend wird die gegenüberliegende
Oberfläche des Substrates, das eine Verbindungsoberfläche hat, auf eine vorgegebene Dicke hin geschliffen
bzw. poliert, um eine dielektrische Isolatorstruktur
zu bilden. Da die Abscheidung entsprechend dieses Verfahrens jedoch bis zu einer Dicke von mehr als 350 μιπ
durchzuführen ist, und zwar durch Wasserstoff-Reduktionsreaktion,
bei der ein Gas wie z.B. Trichlorsilan (SiHCIg)
verwendet wird, ist eine große Menge des die Quelle bildenden Gases aufzuwenden und die erforderliche Abscheidedauer
ist groß. Um zu verhindern, daß das Substrat
25nach dem Verfahren seiner Herstellung sich verformt sind außerdem Bedingungen genau zu steuern, nämlich
z.B. die Abscheiderate und die Abscheidetemperatur. Für die Herstellung einer SiO^Schicht durch Abscheidung
von SiO« ist eine solche Abscheidung mehrmals durchzufüh-
30ren, um zu verhindern, daß das Substrat sich verformt.
Dies führt zu gesteigerten Kosten.
Entsprechend einem zweiten bekannten Verfahren, nämlich wie es beschrieben ist in der US-PS 3,909,332, werden
35eine Mischung aus Silan (SiH4) und Diboran (B2H5) und
Sauerstoff (O2) als Gasquelle verwendet, um eine Schicht
aus Glas abzuscheiden. Nach der CVD-Abscheidung der Glasschicht auf der Verbindungsoberfläche der zwei
Substrate werden die Substrate mit den Glasschichten zusammengebracht und unter Druck wärmebehandelt. Mit
diesem Verfahren können jedoch Gräben bzw. Gruben und Vorsprünge oder Rücksprünge auf bzw. in der Verbindungsoberfläche des jeweiligen Substrates nicht vollständig
aufgefüllt bzw. ausgeglichen werden, nämlich weil die Glasschicht dünn ist. Außerdem ist es erforderlich,
auf die Substrate Druck auszuüben. Falls die Gräben und Vorsprünge oder Rücksprünge von der Glasschicht
nicht genügend aufgefüllt werden können, können beim nachfolgenden Verfahren des Polierens bzw. Schleifens
Brüche auftreten oder es bleiben Löcher zurück. Bei nachfolgender Photolithographie oder dgl. gelangt dabei
verwendetes Resist-Material in die Löcher und dieses
wird zu einer unerwünschten Verunreinigungsquelle.
Da zur Vereinigung der Substrate Druck angewendet wird,
2Q bilden sich außerdem Kristallfehler im Halbleiter-Substrat
in dem für das Bauelement vorgesehenen Bereich desselben aus, nämlich infolge der Einwirkung mechanischer Verspannung.
Einem dritten bekannten Verfahren gemäß, nämlich wie es in der JP-OS 53-57 978 beschrieben ist, werden Gräben
und Vorsprünge oder Rücksprünge, die in den Verbindungsoberflächen der Substrate vorhanden sind, mit einer
gleichförmigen Mischung aufgefüllt, die eine passende
-n Zusammensetzung aus Siliziumdioxid-Pulver und Borsäure
oder Boranhydrid enthält und die als verbindendes Mittel dient. Eine Halterung bzw. Auflage kommt auf das Substrat
und die sich ergebende Struktur wird erwärmt und zusammengepreßt. Dabei verbinden sich das Substrat und diese
Halterung bzw. Unterlage. Um die Gräben und dgl., und 35
zwar ohne das Entstehen von Spalten, aufzufüllen, ist es jedoch notwendig, mit Hilfe eines Vibrators oder
mit Hilfe von Ultraschallwellen erzeugte Schwingungen
anzuwenden, so daß das Herstellungsverfahren aufwendig
ist. Es ist außerdem unmöglich eine einheitliche bzw. gleichmäßige Zusammensetzung zu erhalten. Die nicht
einheitliche Zusammensetzung verändert den Schmelzpunkt des verbindenden Mittels. Ein Anteil des Bereichs für
das Bauelement ist während des Verfahrensschrittes der Wärmebehandlung, der dem für die Isolation vorgesehen
Polieren folgt, Bewegungen ausgesetzt. Da außerdem infolge mechanischer Verspannung aufgrund des zum Zwecke
des Anhaften ausgeübten Druckes Kristallfehler entstehen,
ergibt sich verminderte Qualität der elektrischen Eigenschäften.
Entsprechend einem vierten bekannten Verfahren, nämlich wie es beschrieben ist von M. Kimura, K. Egami und
M. Kanamori, Applied Physics Letters, Band 43, Nr. 3,
August 1983, S. 263, wird Glaspulver mit einem Schmelzpunkt unter 100O0C, das Blei-Borsi1ikat (Pb-B O3-SiO2) oder
ein Schwermetall oder ein Alkalimetall enthält, in einem organischem Lösungsmittel dispergiert. Nach dem
man die sich ergebende Substanz mittels einer Polierscheibe
oder dgl. auf ein Substrat aufgebracht und Erwärmung durchgeführt hat, wird das Substrat auf ein anderes
Substrat aufgebracht und unter Druck ein erneutes Erhitzen vorgenommen. Wegen des niedrigen Schmelzpunktes des
Glaspulvers, das als Verbindungsmittel verwendet ist,
3Q können jedoch nach diesem Verfahren miteinander verbundene
Substrate nicht für Hochtemperatur-Bereiche verwendet werden und die Verunreinigung des Substrates durch
Schwermetall atome ist beträchtlich und es entsteht eine große Anzahl von Fehlstellen. Außerdem ist Druckanwendung
hinsichtlich der Verbindung erforderlich, so daß sich die schon zu dem dritten Verfahren genannten Nachteile
ergeben.
Keines der bekannten Verfahren ist wie dargelegt ohne Nachteile.
einschlägiges Verfahren anzugeben, mit dem sich die
gewünschten Bedingungen, wie sie oben dargelegt sind, erfüllen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 hat. Ausgestaltungen und Weiterbildungen
dieses Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Verfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Substrates 15
verfügbar, mit dem die bekannten Nachteile überwunden sind, nämlich mit dem Gräben und Vorsprünge oder Rücksprünge,
die in der Verbindungsoberfläche oder der Kontaktoberfläche des Substrats vorhanden sind, mit
einem Verbindungsmittel ohne Verbleib von Spalten aufge-20
füllt werden können. Dieses Verfahren bedingt keine Beeinträchtigungen hinsichtlich struktureller und
elektrischer Eigenschaften.
Das der Erfindung zugrundeliegende Ziel wird erfindungsgemäß mittels desjenigen Herstellungsverfahrens für ein
Halbleiter-Substrat erreicht, das erfindungsgemäß die
folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Mit einer Quelle, die eine Si 1 iziumhalogenid.-Verbi ndung
oder stattdessen Silan (SiH.) enthält, führt man mittels einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme eine Flammenhydrolyse
und eine Sprühabscheidung der sich ergebenden, Siliziumdioxid enthaltenden Glaspartikeln auf eine Verbindungsoberfläche
eines ersten Halbleiter-Substrates aus und man bringt ein zweites Substrat, das als eine Halterung
ζ - - - 3b Id/13
bzw. Unterlage dient, auf die auf dem ersten Halbleitersubstrat befindlichen, abgeschiedenen Glaspartikeln
auf und führt eine Wärmebehandlung durch, bei der die Glaspartikeln sintern.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren der Herstellung
eines Halbleitersubstrates, wird die Flammenhydrolyse
mittels Einwirken einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme auf eine Quelle ausgeführt, die eine Si 1iziumhalogenid-Verbindung
enthält. Mit den sich ergebenden Glaspartikeln
wird eine Sprühabscheidung durchgeführt, und zwar auf
die Verbindungsoberfläche eines Halbleiter-Substrats.
Diese Abscheidung wird mittels eines Brenners oder dgl. durchgeführt. Bei Anwendung dieser Verfahrensschritte
lassen sich Gräben, Gruben und Vorsprünge oder Rücksprünge in bzw. auf der Verbindungsoberfläche des Substrates
derart auffüllen, daß keine Spalte zurückbleiben.
weder Schwermetall noch Alkalimetall enthält, läßt
sich außerdem Selbstdotierung des für das (Bau-) Element vorgesehenen Bereiches mit einer aus dem Verbindungsmittel
stammenden Verunreinigung verhindern. Es ergeben sich damit in diesem Bereich herzustellende Bauelemente,
die gute elektrische Eigenschaften haben. 25
Mit dem Verfahrensschritt des Erwärmens der Glaspartikeln,
die sich sandwichartig zwischen den beiden Substraten befinden, läßt sich, und zwar unabhängig von der niedrigen
Sintertemperatur, nach dem Sintern eine Verglasung
bzw. glasurartige Masse erzielen, die hohe Temperaturbeständigkeit
hat, die durch die Menge an Bor bestimmt ist.
kein vor dem Sintern zu dem der verglasten, glasurartigen
•Μ)·
Masse nach dem Sintern läßt sich durch die Strömungsrate des Wasserstoffs steuern, der während des Sprühens
mittels des Brenners zugeführt wird. Zu erzielen ist eine Volumenabnahme auf ein lOtel bis ein 50stel , verbunden
mit entsprechender Steigerung der Dichte. Da das zwischen den zwei Substraten abgeschiedene Material sich während
des Sinterprozesses zusammenzieht, wirkt es als gutes Bindemittel über die gesamte Verbindungsoberfläche
hinweg. Die Anwendung eines derartigen Druckes, wie er bei bekannten Verfahren verwendet wird, hat sich
als unnotwendig erwiesen. Demzufolge lassen sich Kristallfehler und dgl., die ansonsten durch mechanische Verspannung
verursacht werden, ausschließen.
Aufgrund der Erfindung läßt sich ein Substrat verwirklichen, daß aus dem selben Material besteht, wie das
Halbleiter-Substrat, auf dem der Bereich für ein Bauelement
vorgesehen ist. Nachfolgend auftretende Spannungen, die von dem Verbindungsmittel verursacht sein können,
lassen sich mit der Erfindung verringern.
Weitere Erläuterungen gehen aus den nachfolgenden Beschreibungen
zu den Figuren hervor.
Fig. la bis Ic zeigen Schnittansichten, die erfindungsgemäße
Verfahrensschritte einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellen,
Fig. 2 zeigt eine Graphik, die die während des Herstel-
QQ lungsprozesses auftretende Veränderung des Erweichungspunktes
des Glases in Abhängigkeit des Oxidgehaltes eines Materials (GeO2, B 2°2>
und B2O2) an9ibt» das der Schmelzpunkt-Steuerung
dient und das SiO2 enthält und
Erfindung.
Nachfolgend wird eine erste AusfUhrungsform der Erfindung
anhand der Figuren beschrieben.
Fig. la zeigt V-förmige Gräben bzw. Gruben 2, die durch ein bekanntes Ätzverfahren in vorgegebenen Abstand
voneinander in der Verbindungsoberfläche eines monokristallinen
Halbleiter-Substrats 1 hergestellt sind.
Z.B. besteht dieses Substrat 1 aus Silizium (Si). Über die ganze Oberfläche, eingeschlossen die V-förmigen
Gräben 2, erstreckt eine dielektrische Schicht 3 (z.B. aus SiOp) oder es ist eine entsprechende Schicht aus
thermischem Oxid hergestellt. Halogengas, das als Hauptkomponente Tetrachlorsilan (SiCl.) oder Trichlorsi1 an
(SiHCl-) enthält, wird als Quelle für die Bildung eines Glases mittels einer Wasserstoff-Sauerstofff1 amme eines
Brenners 4 erhitzt. Das Ergebnis ist eine Flammen-Hydro-
2Q lysereaktion, bei der das Halogen-Gas zu feinen Glaspartikeln
6 wird, die Siliziumdioxid (SiO2) als Hauptbestandteil
enthalten. Die Partikeln 6 werden dann auf der dielektrischen Schicht 3 auf der Oberfläche des Substrats
1, eingeschlossen die V-förmigen Gräben 2, abgeschieden. Da SiCl. normalerweise eine Flüssigkeit ist, wird diese
in einen Thermostat mit z.B. 8400C geschüttet. Argongas
wird dem SiCl^ als Träger zugeführt, und zwar mit einer Strömungsrate von 200 cc/min wodurch das SiCl* zum
Brodeln gebracht wird. Dann wird das SiCl. dem Brenner
4 zugeführt. Dem Brenner 4 werden außerdem Sauerstoff 30
und Wasserstoff zugeführt, um die Wasserstoff-Sauerstoffflamme zu erzeugen. Für diesen Fall beträgt die jeweilige
Strömungsrate für Sauerstoff und Wasserstoff beispielsweise
5 l/min und 1,8 l/min. Die Dichte der Partikeln 6 wird
durch die Strömungsrate des Wasserstoffs gesteuert, der dem Brenner 4 zugeführt wird, die Wasserstoff-Sauerstoffflamme
zu erzeugen. Die Strömungsrate des Wasserstoffs
M-
und damit die Dichte der Partikeln 6 werden vorzugsweise herabgesetzt, um die Spalten eines Substrates aufzufüllen,
das z.B. rauhe Oberflächen oder große Verformungen aufweist. In diesem Falle wird die Strömungsrate des
Wasserstoffs auf 1,3 l/min herabgesetzt. Wenn jedoch in der Substratoberfläche V-förmige Gräben erzeugt
bzw. vorhanden sind, wird die Wasserstoffströmung und
damit die Dichte der Partikeln 6 ausnahmsweise erhöht,
um die V-förmigen Gräben aufzufüllen, ohne daß irgendwelche Spalte zurückbleiben. Wenn die Glaspartikeln 6 während
einer Erwärmung des Substrates 1 abgeschieden werden, ergibt sich weiterhin verbessertes Anhaften und in
einfacher Weise läßt sich ein Auffüllen ohne zrückbleibende Spalte erreichen.
(z.B. ein Siliziumsubstrat), das mit dem Substrat 1
zu verbinden ist, mit Hilfe der Partikeln 6 auf das Substrat 1 aufgebracht ist. Die Substrate 1 und 4 werden
dann auf eine Temperatur von 8000C bis 13000C in einem
Ofen 7 erwärmt. Für diesen Fall besteht die Atomosphäre im Ofen aus Helium und Sauerstoff. Das Heliumgas ist
dahingehend wirksam, Blasen im Glasmassekörper 6a zu verhindern, bzw. zu beseitigen. Das Sauerstoffgas ist
dahingehend wirksam, die Partikeln vollständig zu verglasen bzw. in Glaslasur überzuführen. Dies bewirkt das Sintern
der Partikeln 6 deren Volumen sich auf ein 1/10 bis 1/50 des ursprügnlichen Wertes verringert. Die Partikeln
6 werden zu transparentem Glas und bilden ein Glasmasse--Substrat, das zu guter Adhäsion zwischen dem'Substraten
1 und 4 führt. Es ist daher keine Anwendung von Druck erforderlich.
Es wurde festgestellt, daß wenn während des Temperns Heliumgas verwendet worden ist, die Blasen während
. iß
des Temperns aus der durch die Partikeln 6 gebildeten
Schicht verschwinden.
Bei dem oben genannten Ausführungsbeispiel beträgt
die jeweilige Strömungsrate für Helium und für Sauerstoff 2 l/min und 0,5 l/min. Es können aber auch andere Gase
verwendet werden. Z.B. kann während des Temperns eine Argon- oder Stickstoffatmosphäre vorgesehen sein.
Als nächstes wird das verbundene Substrat aus dem Ofen 7 entfernt und auf der (Rück-) Seite des Substrates
1, die keine V-förmigen Gräben aufweist (s. Fig. Ic),
poliert bzw. geschliffen. Die Zwischenräume zwischen den Kanten der V-förmigen Gräben bilden eine Vielzahl
!5 isolierter monokristal iner Halbleiterbereiche la, die
von dielektrischer Schicht 3 umgegeben bzw. begrenzt sind. Es ergibt sich somit ein Substrat 8 mit Bereichen
zur Bildung von Bauelementen, wobei ein sandwichartiger
Körper 6a aus Glasmasse sich zwischen dem Substrat 4 und der Schicht 3 befindet.
Wie mit dem Verfahrensschritt der Fig. 1 gezeigt ist,
kann die Quelle für Halogengas dem Brenner 4 Tetrachlorsilan (SiCl.) als Hauptkomponente und zusätzlich ein
Material zuführen, das der Steuerung eines Schmelzpunktes dient. Als solches Material eignet sich z.B. Bortrichlorid
(BCl-) oder Phophortrichlorid (PCl3), wobei Argongas
als Trägergas verwendet wird. Nach dem dieses Gas der Quelle dem Brenner 4 zugeführt ist, kann die Flammenhydron
lyse ausgeführt werden. Die sich ergebenden Glaspartikeln
können Siliziumoxid und Bor- oder Phosphoroxid wie z.B. Bortrioxid (B2O3) oder Phosphorpentoxid ^3O5)
enthalten. Bortrichlorid kann als Gas zugeführt werden. Phosphortrichlorid wird durch Aufsprudeln zugeführt,
wozu Argongas als Trägergas verwendet wird. In diesem
• /ft.·
Falle ist die thermostatisierte Temperatur für das Phosphortrichlorid 300C und beträgt die Argongas-Strömung
30 cc/min. Bei einer Veränderung der Dosierung des Materials, das zur Steuerung des Schmelzpunktes vorgesehen
ist, lassen sich die Werte für die Erweichungs- und Schmelzpunkte des Glasmaterials frei einstellen.
Fig. 2 zeigt eine Graphik, die die Beziehung zwischen dem Gehalt (mol%) an Oxid, d.h. an den Schmelzpunkt
steuerndem Material, und dem Gehalt an Siliziumdioxid
(SiO2) hinsichtlich des sich ergebenden Erweichungspunktes
(0C) für das Glas angibt. Wenn Germaniumdioxid (GeO„),
Bortrioxid (B2O3) oder Phosphorpentoxid (P2 0S) als
den Schmelzpunkt steuerndes Oxidmaterial verwendet wird, kann eine Steigerung des Oxidgehaltes eine Verminderung
der Temperatur für die Erweichung des Glases mit sich bringen.
Wenn zwei oder mehrere Arten eines SiCl.-Materials
zur Schmelzpunktsteuerung dotiert sind, ist die Veränderung
der Temperatur für die Erweichung des Glases proportional den Dotierungsgraden der zwei Materialien.
Die durch Flammenhydrolyse erzeugten Glaspartikeln
haben Partikelgrößen von 0,05 bis 0,2 pm. Eine Verglasungs-
bzw. lasurbildende Temperatur für diese Glaspartikeln
ist ebenso niedrig wie der Schmelzpunkt niedrig schmelzenden Glases. Wenn jedoch die Partikeln verglast bzw.
lasurartig geworden sind, wird ihr Schmelzpunkt durch 3Q die Anteile an anderen Komponenten bestimmt,' wie z.B.
Bortrichlorid und Phosphortrichlorid, ausgenommen das Siliziumtetrachlorid, das der Hauptbestandteil ist.
Z.B. verglasen Glaspartikeln mit 20 mol% B2O3 bei einer
Temperatur von 9000C (d.h. Adhäsionseffekt ist vorgesehen).
g5 Nach dem die Partikeln verglast bzw. zu einer Lasur
γι
geworden sind, geht der Schmelzpunkt auf ungefähr 14000C
hinauf. Dementsprechend unterliegt der für die Bildung eines Bauelementes vorgesehene Bereich keiner Rückbildung
während des Verfahrens der Herstellung solcher Bauelement2c
5
Ein für die Herstellung solcher Bauelemente geeignetes Substrat wurde mittels Flammenhydrolyse aus einer Quelle
von
BCl3 99 cc/min,
10 SiCl4 170 cc/min,
hergestellt. Die Wasserstoff-Sauerstoffflamme bestand
dabei aus einer Strömung von 1,5 l/min Wasserstoff und 5,5 l/min Sauerstoff. Der Widerstand der Elementoberfläche
des resultierenden Substrats betrug 36 Ohm χ cm.
Dies zeigt, daß die Eigendotierung mit Bor beträchtlich i st.
Die Elementbereiche la des Substrats, die in dieser Weise hergestellt sind, sind inseiförmige Bereiche,
die durch jeweilige Schutzringe (Guard Rings) voneinander isoliert sind. Das Ergebnis ist, daß hochwertige Halbleiterelemente
in einer Produktions-Linie in Massen hergestellt werden können. Das als Halterung bzw. Unterlage
verwendete Substrat 4 der vorliegenden Erfindung muß nicht monokristalines Silizium mit hoher Kristallperfektion
sein. Es kann ein jeglicher Waver verwendet werden, der wegen ungleichen Widerstandes, wegen Kristalldefekten
und fehlerhafter Kristallorientierung als Ausschuß
betrachtet wird, für ein Substrat 4 verwendet wird.
Ausschußwaver sind billig und die Glaspartikeln können
zum niedrigen Preis hergestellt werden. Insofern ist die Erfindung eine billige bzw. preiswerte Methode
miteinander verbundene Halbleitersubstrate herzustellen.
Die Fig. 3a bis 3c zeigen eine andere Ausführungsform
zur vorliegenden Erfindung. Sie zeigen das Verfahren
der Verbindung einer p'-Epitaxieschicht 12 mit einer
Kristallorientierung ^IOO^, die als Unterlage ein Substrat
4 hat. Es ist damit ein Substrat 20 für Elemente gebildet.
ein p~-Siliziumsubstrat bezeichnet, das eine Kristanorientierung
^IOO) hat. Mit 12 ist die p~-Epitaxieschicht
bezeichnet, die eine Kristallorientierung ClOO^ hat.
Die thermische Oxidschicht, die durch Oxidation der Epitaxieschicht 12 hergestellt ist, ist mit 13 bezeichnet.
Das als Unterlage vorgesehene Halbleitersubstrat, das mit der Schicht 12 zu verbinden ist, ist mit 4 bezeichnet.
Die Partikeln 6 (eine Verbindung bzw. Mischung von Si0_ und BoOg. die aus den Ausgangsstoffen SiCl. und
auf die.Schicht 13 aufgesprüht. Es werden damit Glaspartikeln
auf der Schicht 13 (Fig. 3a) in der gleichen Weise abgeschieden, wie dies zur vorangehenden Ausführungsform
beschrieben ist. Wie dies Fig. 3b zeigt, werden Sauerstoff
nr. und Helium dem Ofen 17 durch die Rohre 18 und 19 hindurch
zugeführt, nämlich nachdem das als Halterung bzw. Unterlage dienende Substrat 4 auf die Partikeln 6 aufgelegt worden
ist und diese sich ergebende Struktur in den Ofen 17 eingebracht ist. Es erfolgt dort die Sinterung der
aus Helium und Sauerstoff ist, wie dies Fig. 3b zeigt. Die Partikeln 6 verglasen bzw. werden zu einer Glasur,
womit eine transparente Glasschicht 6a gebildet wird. Damit ist die Verbindung hergestellt. Die gegenüberliegende
-Oberfläche des ρ -Siliziumsubstrats 11 hat eine Kristalloberfläche
der Orientierung \110>. Diese Oberfläche
wird poliert oder geätzt bis die p"-SiIiziumschicht
12 mit der Kristallorientierung (llQ) heraustritt und
man so eine dünne Silizium-Epitaxieschicht auf einer isolierenden Si0o-Schicht erhält. Man erhält so einen
1 oder HF-HNOg-f^O- als Ätzmittel verwendet wird, wird
das ρ -Siliziumsubstrat selektiv bis auf die p~-Siliziumschicht
12 herab abgeätzt. Auf diese Weise wird das P+-Si1iziumsubstrat vollständig entfernt und die Schicht
12 bleibt vollständig zurück (Fig. 3c). Die SiCl4 als
Hauptbestandteil enthaltende Quelle speist den Brenner 4 in der gleichen Weise, wie dies zur ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die selben zur ersten Ausführungsforäii
erzielten Ergebnisse werden auch für die zweite Ausführungsform erreicht.
Die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschreiben
Verfahren, zu denen Siliziumhalogenid-Verbindungen verwendet sind. Es kann jedoch auch Silan SiH -Gas
verwendet werden. Verunreinigungs- bzw. Dotierungszusätze können E^Hg- und ΡΗ,-Gase sein.
- Lee Mite -
Claims (10)
- AnsprücheVerfahren zur Herstellung eines Halbleiter-Substrats gekennzeichnet durch
die Verfahrensschritte:- Durchführung einer Flammenhydrolyse mittels einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme, die man auf eine Quelle einwirken läßt, die eine Si 1iziumhalogenid-Verbindung enthält,- Sprühabscheiden der sich ergebenden Glaspartikeln (6), die Siliziumdioxid (SiO«) enthalten, auf eine Verbindungsoberfläche eines Halbleiter-Substrates (1), wobei sich auf dieser Oberfläche eine isolierende Schicht (3) befindet,- Aufbringen eines anderen Substrates (4), das als Unterlage vorgesehen ist, auf diese Glaspartikeln (6), die auf dem Halbleiter-Substrat (1) abgeschieden worden sind, und- Durchführung einer Wärmebehandlung, bei der die Glaspartikeln (6) sintern, und Verbinden des Halbleiter-Substrats (1) mit dem anderen Substrat (4).2 - 2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,daß der Verfahrensschritt der Abscheidung der sich ergebenden Glaspartikeln (6) die Maßnahme einschließt, die Strömung desjenigen Wasserstoffes zu steuern, der während der Flammenhydrolyse der Quelle in der Wasserstoff-Sauerstoffflamme verwendet wird, um die sich ergebenden Glaspartikeln (6) zu erzeugen. - 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch,daß der Verfahrensschritt der Abscheidung der sich ergebenden Glaspartikeln (6) die Maßnahme umfaßt, jg die Glaspartikeln (6) auf ein erhitztes Halbleiter-Substrat (1) abzuscheiden.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch,daß die Quelle eine Si 1iziumhalogenid-Verbindung von Trichlorsi1 an oder Tetrachlorsi1 an ist, und die Quelle außerdem Bortrichlorid (BCl3) und/oder Phosphortrichlorid (PCl3) und/oder Germaniumtetrachlorid (GeCl4) enthält.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,gekennzeichnet dadurch,daß als Halbleiter-Substrat ein Siliziumsubstrat(1) mit einer Anzahl V-förmiger Gräben (2), die3Q sich in der Verbindungsoberfläche befinden, verwendet wird, daß die isolierende Schicht (3) eine Siliziumoxidschicht (3) ist, die sich über die gesamte Oberfläche, eingeschlossen die Oberflächen der V-förmigen Gräben (2), erstreckt und daß die Glaspartikeln (6) auf diese Siliziumoxidschicht (3) aufgesprüht werden.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch,daß als weiterer Verfahrensschritt ein Polieren oder Abtragen derjenigen Oberfläche vorgenommen wird, die derjenigen Oberfläche gegenüberliegend ist, die die V-förmigen Gräben (2) enthält, wobei dieser Verfahrensschritt solange durchgeführt wird, bis die Spitzen der V-förmigen Gräben freiliegend werden.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch,daß ein Halbleiter-Substrat (11) verwendet wird, das eine hohe Verunreinigungs- bzw. Dotierungskonzentration enthält und das eine Halbleiter-Epitaxieschicht (12) umfaßt, die eine niedrige Verunreinigungsbzw. Dotierungskonzentration enthält, wobei die Halbleiter-Epitaxieschicht (12) auf dem die hohe Konzentration enthaltenden Halbleiter-Substrat (11) erzeugt ist und daß eine Siliziumoxidschicht (13) als isolierende Schicht auf der Halbleiter-Epitaxieschicht (12) ausgebildet wird.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch,daß SiH.-Gas anstelle der Si 1iziumhalogenid-Verbindung verwendet wird.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch,daß die Temper-Wärmebehandlung in einer Atmosphäre ausgeführt wird, die wenigstens Heliumgas enthält.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9,
gekennzeichnet dadurch,daß die Temper-Wärmebehandlung in einer Atmosphäre aus Helium und Sauerstoff durchgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60082609A JPH0618234B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 半導体基板の接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3613215A1 true DE3613215A1 (de) | 1986-10-23 |
DE3613215C2 DE3613215C2 (de) | 1989-07-20 |
Family
ID=13779215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863613215 Granted DE3613215A1 (de) | 1985-04-19 | 1986-04-18 | Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4978379A (de) |
JP (1) | JPH0618234B2 (de) |
KR (1) | KR900005890B1 (de) |
CA (1) | CA1244968A (de) |
DE (1) | DE3613215A1 (de) |
NL (1) | NL189634C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0335741A2 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Halbleitersubstrat mit dielektrischer Isolierung |
WO2009015984A2 (de) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Waferfügeverfahren mit senterschritt, waferverbund sowie chip |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07142571A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-06-02 | Ube Ind Ltd | 複合半導体基板及びその製造方法 |
US5639325A (en) * | 1995-02-01 | 1997-06-17 | The Whitaker Corporation | Process for producing a glass-coated article |
JPH08264636A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-11 | Ube Ind Ltd | 複合半導体基板 |
JPH08264637A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-11 | Ube Ind Ltd | 複合半導体基板 |
JPH08264643A (ja) * | 1995-03-23 | 1996-10-11 | Ube Ind Ltd | 複合半導体基板 |
WO1997010183A1 (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-20 | Corning Incorporated | Containment vessel for producing fused silica glass |
WO1997010182A1 (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-20 | Corning Incorporated | Furnace, method of use, and optical product made by furnace in producing fused silica glass |
DE69634667T2 (de) * | 1995-09-12 | 2006-04-27 | Corning Inc. | Boule-oszillationsmuster für die herstellung von geschmolzenem quarzglas |
JPH10275752A (ja) | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Ube Ind Ltd | 張合わせウエハ−及びその製造方法、基板 |
KR100499134B1 (ko) * | 2002-10-28 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 압축 접합 방법 |
JP6742593B2 (ja) * | 2015-01-05 | 2020-08-19 | 日本電気硝子株式会社 | 支持ガラス基板の製造方法及び積層体の製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3909332A (en) * | 1973-06-04 | 1975-09-30 | Gen Electric | Bonding process for dielectric isolation of single crystal semiconductor structures |
JPS5357978A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-25 | Hitachi Ltd | Production of dielectric insulated and isolated substrate |
US4393573A (en) * | 1979-09-17 | 1983-07-19 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Method of manufacturing semiconductor device provided with complementary semiconductor elements |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2272342A (en) * | 1934-08-27 | 1942-02-10 | Corning Glass Works | Method of making a transparent article of silica |
US2239551A (en) * | 1939-04-22 | 1941-04-22 | Corning Glass Works | Method of making sealing glasses and seals for quartz lamps |
US3768991A (en) * | 1972-06-14 | 1973-10-30 | Diacon | Method for sealing an enclosure for an electronic component |
DE2738614A1 (de) * | 1976-09-01 | 1978-03-02 | Hitachi Ltd | Verfahren zum herstellen von halbleitersubstraten fuer integrierte halbleiterschaltkreise |
JPS5330477A (en) * | 1976-09-02 | 1978-03-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Preparation of liquid drop |
US4294602A (en) * | 1979-08-09 | 1981-10-13 | The Boeing Company | Electro-optically assisted bonding |
US4363647A (en) * | 1981-05-14 | 1982-12-14 | Corning Glass Works | Method of making fused silica-containing material |
JPS5844723A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置の製造方法 |
US4501060A (en) * | 1983-01-24 | 1985-02-26 | At&T Bell Laboratories | Dielectrically isolated semiconductor devices |
DD214836A1 (de) * | 1983-04-26 | 1984-10-24 | Werk Fernsehelektronik Veb | Verfahren zum verbinden und hermetisieren von substraten mittels glaslot |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082609A patent/JPH0618234B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-16 KR KR1019860002933A patent/KR900005890B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-04-16 CA CA000506868A patent/CA1244968A/en not_active Expired
- 1986-04-18 NL NLAANVRAGE8600983,A patent/NL189634C/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-04-18 DE DE19863613215 patent/DE3613215A1/de active Granted
-
1988
- 1988-10-31 US US07/266,304 patent/US4978379A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3909332A (en) * | 1973-06-04 | 1975-09-30 | Gen Electric | Bonding process for dielectric isolation of single crystal semiconductor structures |
JPS5357978A (en) * | 1976-11-05 | 1978-05-25 | Hitachi Ltd | Production of dielectric insulated and isolated substrate |
US4393573A (en) * | 1979-09-17 | 1983-07-19 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Method of manufacturing semiconductor device provided with complementary semiconductor elements |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. Appl. Phys. Lett. 43, 1 Aug. 1983, pp 263-265 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0335741A2 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Halbleitersubstrat mit dielektrischer Isolierung |
EP0335741A3 (de) * | 1988-03-31 | 1991-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Halbleitersubstrat mit dielektrischer Isolierung |
WO2009015984A2 (de) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Waferfügeverfahren mit senterschritt, waferverbund sowie chip |
WO2009015984A3 (de) * | 2007-07-31 | 2009-05-22 | Bosch Gmbh Robert | Waferfügeverfahren mit senterschritt, waferverbund sowie chip |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3613215C2 (de) | 1989-07-20 |
US4978379A (en) | 1990-12-18 |
JPH0618234B2 (ja) | 1994-03-09 |
NL189634C (nl) | 1993-06-01 |
KR900005890B1 (ko) | 1990-08-13 |
CA1244968A (en) | 1988-11-15 |
KR860008607A (ko) | 1986-11-17 |
NL189634B (nl) | 1993-01-04 |
JPS61242033A (ja) | 1986-10-28 |
NL8600983A (nl) | 1986-11-17 |
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