JP2007266044A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Masaaki Sato
政明 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device, with which parasitic capacity and parasitic resistance can be reduced than theretofore, during the normal manufacturing step of a semiconductor device. <P>SOLUTION: Only a semiconductor layer (epitaxial layer and single-crystal silicon layer) wherein semiconductor elements are formed is left, and a semiconductor substrate or an insulating layer (embedded silicon oxide layer) is removed, or the semiconductor layer (epitaxial layer and single-crystal silicon layer) is further removed, in a manner that it does not lose functions as a semiconductor element, and a desired support substrate (second support substrate) is stuck and is divided into pieces. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコン基板や化合物半導体基板上に能動素子、受動素子(半導体素子)を形成した半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板に起因する寄生容量、寄生抵抗による特性劣化のない半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which an active element and a passive element (semiconductor element) are formed on a silicon substrate or a compound semiconductor substrate, and in particular, a semiconductor device free from characteristic deterioration due to parasitic capacitance and parasitic resistance caused by the semiconductor substrate. It relates to the manufacturing method.

従来の半導体装置において、高速性あるいは高周波特性といった性能は、半導体素子の寄生容量によって制限されている場合が多い。特に寄生容量のうち、個々の半導体素子と半導体基板との間に生じる容量(基板容量)を下げることで、半導体装置の性能が大きく向上することが知られている。   In conventional semiconductor devices, performance such as high speed or high frequency characteristics is often limited by the parasitic capacitance of the semiconductor element. In particular, it is known that the performance of a semiconductor device is greatly improved by reducing the capacitance (substrate capacitance) generated between individual semiconductor elements and a semiconductor substrate among parasitic capacitances.

基板容量を下げるため、半導体からなる支持基板上に絶縁層(埋め込み酸化シリコン層)を介して積層した単結晶シリコン層を有するSOI(Silicon On Insulator)基板を用いる方法がある。例えば、MOS型トランジスタをSOI基板の単結晶シリコン層に形成するとき、ソース領域およびドレイン領域を構成する不純物領域を埋め込み酸化シリコン層に到達するまで拡散させることで、ドレイン−基板間、ソース−基板間の容量を大きく低減することができる。   In order to reduce the substrate capacity, there is a method of using an SOI (Silicon On Insulator) substrate having a single crystal silicon layer stacked on an insulating layer (buried silicon oxide layer) on a support substrate made of a semiconductor. For example, when a MOS transistor is formed in a single crystal silicon layer of an SOI substrate, an impurity region constituting a source region and a drain region is diffused until reaching a buried silicon oxide layer, so that the drain-substrate, source-substrate The capacity between them can be greatly reduced.

また、絶縁基板上に薄い半導体層を形成し、この半導体層に半導体素子を形成することで、基板容量を大幅に低減することも可能である。具体的には、サファイア基板に単結晶シリコン層をエピタキシャル成長させたSOS(Silicon on sapphire)基板を用いる方法がある。例えば、MOS型トランジスタをSOS基板の単結晶シリコン層に形成するとき、ソース領域およびドレイン領域を構成する不純物領域をサファイア基板に到達するまで拡散させることで、ドレイン−基板間、ソース−基板間の容量を大幅に低減することができる。   In addition, by forming a thin semiconductor layer over an insulating substrate and forming a semiconductor element in this semiconductor layer, the substrate capacity can be significantly reduced. Specifically, there is a method using an SOS (Silicon on sapphire) substrate in which a single crystal silicon layer is epitaxially grown on a sapphire substrate. For example, when a MOS transistor is formed in a single crystal silicon layer of an SOS substrate, impurity regions constituting the source region and the drain region are diffused until reaching the sapphire substrate, so that between the drain and the substrate and between the source and the substrate. The capacity can be greatly reduced.

一方、パワー用途の半導体装置では、寄生抵抗により性能が劣化していることも多い。例えば、半導体素子の電極を半導体基板の裏面から取り出す構造の半導体装置(例えば縦型二重拡散MOS型トランジスタ)においては、半導体基板が直列の寄生抵抗となり、性能劣化の原因となってしまう。そのため、半導体素子を形成した後、半導体基板を薄くし、寄生抵抗を低減する必要があった。   On the other hand, the performance of semiconductor devices for power use is often degraded by parasitic resistance. For example, in a semiconductor device (for example, a vertical double diffusion MOS transistor) having a structure in which an electrode of a semiconductor element is taken out from the back surface of a semiconductor substrate, the semiconductor substrate becomes a parasitic resistance in series and causes deterioration in performance. Therefore, after forming the semiconductor element, it is necessary to reduce the parasitic resistance by reducing the thickness of the semiconductor substrate.

従来の半導体装置の製造方法では、寄生容量を低減するため、SOI基板を用いることで、半導体装置の寄生容量を低減していた。しかし、埋め込み酸化シリコン層の厚さは、その製造工程上、それほど厚くできないため、寄生容量を低減する効果には限界があった。またSOS基板を用いる場合、サファイアは絶縁基板であるため、SOI基板に比べて寄生容量を低減する効果は大きい。しかし、SOS基板は値段が高く、またサファイアは、一般のシリコン半導体装置の製造装置を用いた製造工程では、加工が難しく、一部の半導体装置に用いられているに過ぎなかった。   In the conventional method for manufacturing a semiconductor device, the parasitic capacitance of the semiconductor device is reduced by using an SOI substrate in order to reduce the parasitic capacitance. However, since the thickness of the buried silicon oxide layer cannot be increased so much in the manufacturing process, the effect of reducing the parasitic capacitance is limited. In the case of using an SOS substrate, sapphire is an insulating substrate, so that the effect of reducing parasitic capacitance is greater than that of an SOI substrate. However, the SOS substrate is expensive, and sapphire is difficult to process in a manufacturing process using a general silicon semiconductor device manufacturing apparatus, and is only used in some semiconductor devices.

一方、寄生抵抗を低減するため、半導体基板を薄くする方法は、厚さが薄くなるに従い、半導体基板表面に形成した積層膜(保護膜や配線層)の応力等によって、半導体基板にそりが生じ、また機械的強度も低下してしまい、その後の組立工程での取り扱いが非常に困難になってしまう。そのため半導体基板の厚さは、50μm程度まで薄くするのが限界であり、寄生抵抗を低減する効果にも限界があった。   On the other hand, in order to reduce the parasitic resistance, the method of thinning the semiconductor substrate causes warpage of the semiconductor substrate due to the stress of the laminated film (protective film or wiring layer) formed on the surface of the semiconductor substrate as the thickness is reduced. Also, the mechanical strength is lowered, and handling in the subsequent assembly process becomes very difficult. Therefore, the thickness of the semiconductor substrate is limited to about 50 μm, and the effect of reducing the parasitic resistance is also limited.

本発明は、これらの問題点を解決し、通常の半導体装置の製造装置を用い、寄生容量、寄生抵抗を従来以上に低減することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve these problems, and to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can reduce parasitic capacitance and parasitic resistance more than ever by using a normal semiconductor device manufacturing apparatus.

上記目的を達成するため、本願請求項1に係る発明は、基板上に積層した半導体層表面に半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、前記半導体層表面に第1の支持基板を貼り付ける工程と、少なくとも前記半導体素子を形成した前記半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記半導体層の一部を除去する工程と、露出した前記半導体層に第2の支持基板を貼り付ける工程と、前記第1の支持基板を除去し、前記半導体層表面を露出させた後、該半導体層および前記第2の支持基板を切断し、前記第2の支持基板上に前記半導体素子を形成した前記半導体層が接着した半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application includes a step of preparing a semiconductor substrate in which a semiconductor element is formed on the surface of a semiconductor layer laminated on the substrate, and a first support substrate is attached to the surface of the semiconductor layer. Attaching, a step of leaving at least the semiconductor layer on which the semiconductor element is formed, removing the substrate or a part of the substrate and the semiconductor layer, and attaching a second support substrate to the exposed semiconductor layer And removing the first support substrate to expose the surface of the semiconductor layer, and then cutting the semiconductor layer and the second support substrate to form the semiconductor element on the second support substrate. And a step of dividing into individual semiconductor devices to which the semiconductor layer is bonded.

請求項2に係る発明は、請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体層は、前記半導体基板より不純物濃度の高い第1の半導体層と該第1の半導体層上に積層した該第1の半導体層より不純物濃度の低い第2の半導体層からなり、該第2の半導体層表面に前記半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、少なくとも前記半導体素子を形成した前記第2の半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記第1の半導体層、あるいは前記基板、前記第1の半導体層および前記第2の半導体層の一部を除去する工程とを含むことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, the semiconductor layer is formed by laminating a first semiconductor layer having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate and the first semiconductor layer. Preparing a semiconductor substrate comprising a second semiconductor layer having an impurity concentration lower than that of the first semiconductor layer and having the semiconductor element formed on the surface of the second semiconductor layer; and at least the second semiconductor element having the semiconductor element formed thereon. And removing the substrate, or the substrate and the first semiconductor layer, or a part of the substrate, the first semiconductor layer, and the second semiconductor layer. And

請求項3に係る発明は、請求項2記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体層は、前記半導体基板より不純物濃度の高いP型の半導体層と該P型の半導体層上に積層した該P型の半導体層より不純物濃度の低いN型またはP型の半導体層からなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device manufacturing method according to the second aspect, the semiconductor layer is formed by stacking a P-type semiconductor layer having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate and the P-type semiconductor layer. It is characterized by comprising an N-type or P-type semiconductor layer having an impurity concentration lower than that of the P-type semiconductor layer.

請求項4に係る発明は、基板上に絶縁層を介して積層した単結晶半導体層表面に半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、前記単結晶半導体層表面に第1の支持基板を貼り付ける工程と、少なくとも前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記絶縁層、あるいは前記基板、前記絶縁層および前記単結晶半導体層の一部を除去する工程と、露出した前記絶縁層、あるいは前記単結晶半導体層に第2の支持基板を貼り付ける工程と、前記第1の支持基板を除去し、前記単結晶半導体層表面を露出させた後、該単結晶半導体層、前記絶縁層および前記第2の支持基板、あるいは前記単結晶半導体層および前記第2の支持基板を切断し、前記第2の支持基板上に前記絶縁層を介して前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層、あるいは前記第2の支持基板上に前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層が接着した半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a step of preparing a semiconductor substrate in which a semiconductor element is formed on a surface of a single crystal semiconductor layer stacked on an insulating layer on a substrate, and a first support substrate is provided on the surface of the single crystal semiconductor layer. A pasting step, and leaving at least the single crystal semiconductor layer on which the semiconductor element is formed, and removing the substrate, or the substrate and the insulating layer, or the substrate, the insulating layer, and a part of the single crystal semiconductor layer; A step of attaching a second support substrate to the exposed insulating layer or the single crystal semiconductor layer; and removing the first support substrate to expose the surface of the single crystal semiconductor layer; The single crystal semiconductor layer, the insulating layer and the second support substrate, or the single crystal semiconductor layer and the second support substrate are cut, and the half-layer is formed on the second support substrate via the insulating layer. And a step of singulating into a semiconductor device in which the single crystal semiconductor layer in which a body element is formed or the single crystal semiconductor layer in which the semiconductor element is formed on the second supporting substrate is bonded. .

請求項5に係る発明は、請求項4記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板は、半導体基板上に酸化シリコン層を介して単結晶シリコン層が積層した半導体基板であることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor substrate is a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is stacked on a semiconductor substrate with a silicon oxide layer interposed therebetween. To do.

請求項6に係る発明は、請求項1乃至5いずれか記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、複数の半導体素子の電極間を接続する配線層と、該配線層に接続するバンプ電極と、前記配線層および前記バンプ電極の一部を覆う樹脂層とを備えていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to fifth aspects, the semiconductor device includes a wiring layer connecting electrodes of a plurality of semiconductor elements, and a bump connected to the wiring layer. An electrode and a resin layer covering a part of the wiring layer and the bump electrode are provided.

本発明の製造方法によれば、通常の半導体装置の製造工程のみで、半導体素子が形成されている半導体層のみ(具体的には、厚さ10〜20μm程度)を残し、基板等を除去することができる。したがって、第2の支持基板を絶縁材料で構成することで、半導体素子の寄生容量を大幅に低減することができ、本発明により形成した半導体装置は、高速性、高周波特性に優れた性能を発揮することが期待される。また、第2の支持基板を金属で構成することで、寄生抵抗を大幅に低減することができ、特に、縦型構造の半導体装置について、寄生抵抗を大幅に低減することができ、パワー用途の半導体装置の特性改善が期待される。   According to the manufacturing method of the present invention, only the normal semiconductor device manufacturing process leaves only the semiconductor layer on which the semiconductor element is formed (specifically, about 10 to 20 μm in thickness), and removes the substrate and the like. be able to. Therefore, by configuring the second support substrate with an insulating material, the parasitic capacitance of the semiconductor element can be significantly reduced, and the semiconductor device formed according to the present invention exhibits excellent performance in high speed and high frequency characteristics. Is expected to do. In addition, by configuring the second support substrate with metal, the parasitic resistance can be greatly reduced. In particular, the parasitic resistance can be greatly reduced for a semiconductor device having a vertical structure. Improvements in the characteristics of semiconductor devices are expected.

また、本発明の製造方法によって、SOI基板上に形成した単結晶シリコン層に半導体素子を形成する場合には、絶縁層(埋め込み酸化シリコン層)がエッチングストッパーとなり選択的に基板を除去することができ、制御性よく半導体装置を形成することができる。同様に、基板上に積層した導電型や不純物濃度の異なる半導体層を備えた半導体基板を用いる場合も、導電型の違いにより、あるいは不純物濃度差により選択性の異なるエッチングが可能であり、制御性よく半導体装置を形成することができる。なお、導電型の異なる半導体層を半導体素子の一部を構成する半導体層として残すことも可能である。さらに導電型の異なる半導体層を備えた半導体基板を用いる場合、SOI基板に比べて、非常に安価に半導体装置を形成することができるという利点がある。   In addition, when a semiconductor element is formed on a single crystal silicon layer formed over an SOI substrate by the manufacturing method of the present invention, the insulating layer (buried silicon oxide layer) serves as an etching stopper, and the substrate can be selectively removed. The semiconductor device can be formed with good controllability. Similarly, when using a semiconductor substrate having semiconductor layers with different conductivity types or impurity concentrations stacked on the substrate, etching with different selectivity is possible due to differences in conductivity types or differences in impurity concentration. A semiconductor device can be formed well. Note that a semiconductor layer having a different conductivity type can be left as a semiconductor layer constituting a part of the semiconductor element. Further, when a semiconductor substrate including semiconductor layers having different conductivity types is used, there is an advantage that a semiconductor device can be formed at a very low cost compared to an SOI substrate.

本発明の製造方法に使用する半導体基板は、半導体素子間を接続する配線層と、その配線層上にバンプ電極および保護膜としての樹脂層が形成されている、いわゆるウエハレベルチップサイズパッケージを形成するために用意された半導体基板とすることができる。したがって、本発明の製造方法は、ウエハレベルチップサイズパッケージの製造工程の一部となり、本発明を用いても、パッケージの製造コストを大きく増やさずにすむという利点がある。   The semiconductor substrate used in the manufacturing method of the present invention forms a so-called wafer level chip size package in which a wiring layer for connecting semiconductor elements and a bump electrode and a resin layer as a protective film are formed on the wiring layer. Therefore, the semiconductor substrate can be prepared. Therefore, the manufacturing method of the present invention becomes a part of the manufacturing process of the wafer level chip size package, and even if the present invention is used, there is an advantage that the manufacturing cost of the package is not greatly increased.

特に本発明の製造方法をウエハレベルチップサイズパッケージの製造工程の一部とした場合、半導体素子が形成される半導体層の厚さが、従来の1/5〜2/5の厚さまで薄くすることができ、薄型のパッケージの製造方法として好適である。   In particular, when the manufacturing method of the present invention is part of the manufacturing process of a wafer level chip size package, the thickness of the semiconductor layer on which the semiconductor element is formed should be reduced to a conventional thickness of 1/5 to 2/5. This is suitable as a method for manufacturing a thin package.

本発明は、半導体素子が形成されている半導体層(例えば、エピタキシャル層や単結晶シリコン層)のみを残し、半導体基板、導電型の異なる半導体層や絶縁層(例えば、埋め込み酸化シリコン層)、あるいはさらに半導体素子としての機能を損なわない範囲で、半導体素子が形成されている半導体層の一部を除去し、所望の支持基板(第2の支持基板)を貼り付け、個片化することで、寄生容量あるいは寄生抵抗が非常に小さい半導体装置を形成することができる。以下本発明の製造方法について、実施例に従い、詳細に説明する。   The present invention leaves only a semiconductor layer (for example, an epitaxial layer or a single crystal silicon layer) on which a semiconductor element is formed, a semiconductor substrate, a semiconductor layer or an insulating layer (for example, a buried silicon oxide layer) having a different conductivity type, or Furthermore, by removing a part of the semiconductor layer in which the semiconductor element is formed within a range that does not impair the function as a semiconductor element, attaching a desired support substrate (second support substrate), A semiconductor device having a very small parasitic capacitance or parasitic resistance can be formed. Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail according to examples.

まず第1の実施例として、SOI基板を用いて、寄生容量の小さい半導体装置を形成する方法について説明する。通常の製造方法によりシリコンからなる半導体基板1(基板)上に埋め込み酸化シリコン層2(絶縁層)、単結晶シリコン層3(単結晶半導体層)が積層したSOI基板(半導体基板)を用意する。埋め込み酸化シリコン層2上の単結晶シリコン層3に、所望の集積回路を形成するため、トランジスタ、ダイオード、抵抗などの半導体素子が形成され、各半導体素子間は配線層で接続されており、必要な保護膜11が形成されている(図1a)。ここで、半導体素子の一つとしてMOS型トランジスタを形成する場合には、図2に示すように、LOCOS酸化膜4によって分離された単結晶シリコン層3上に、ソース領域5およびドレイン領域6を、埋め込み酸化シリコン層2に達するように形成する。7はゲート電極、8はソース電極、9はドレイン電極、10は配線層である。なお、図1では、保護膜11を除き、半導体素子の構造は図示していない。   First, as a first embodiment, a method for forming a semiconductor device with a small parasitic capacitance using an SOI substrate will be described. An SOI substrate (semiconductor substrate) in which a buried silicon oxide layer 2 (insulating layer) and a single crystal silicon layer 3 (single crystal semiconductor layer) are stacked on a semiconductor substrate 1 (substrate) made of silicon by a normal manufacturing method is prepared. In order to form a desired integrated circuit in the single crystal silicon layer 3 on the buried silicon oxide layer 2, semiconductor elements such as transistors, diodes, resistors, and the like are formed, and the semiconductor elements are connected by a wiring layer. A protective film 11 is formed (FIG. 1a). Here, when a MOS transistor is formed as one of the semiconductor elements, a source region 5 and a drain region 6 are formed on a single crystal silicon layer 3 separated by a LOCOS oxide film 4 as shown in FIG. The buried silicon oxide layer 2 is formed. 7 is a gate electrode, 8 is a source electrode, 9 is a drain electrode, and 10 is a wiring layer. In FIG. 1, the structure of the semiconductor element is not shown except for the protective film 11.

保護膜11表面に、接着用樹脂12を塗布し、第1の支持基板13を貼り付ける(図1b)。ここで、第1の支持基板13はガラス板を用い、接着用樹脂12はアクリル系の樹脂を用いることとする。   An adhesive resin 12 is applied to the surface of the protective film 11 and a first support substrate 13 is attached (FIG. 1b). Here, the first support substrate 13 is a glass plate, and the adhesive resin 12 is an acrylic resin.

次に、半導体基板1を全て除去し、埋め込み酸化シリコン層2を露出させる(図1c)。ここで、半導体基板1は、研磨により薄層化した後、わずかに残るシリコンからなる半導体基板1を水酸化ナトリウム温水溶液でエッチングする。埋め込み酸化シリコン層2は水酸化ナトリウム温水溶液ではエッチングレートがシリコンに比べて非常に遅いため、埋め込み酸化シリコン層2が全て露出したところでエッチングが止まり(エッチングストッパーとなり)、制御性良く、半導体基板1を除去することができる。なお、半導体基板1は、研磨による薄層化を行わず、水酸化ナトリウム温水溶液によって全てエッチング除去することも可能である。またエッチング液は、水酸化ナトリウム温水溶液に限らず、他のエッチング液を使用することも可能である。   Next, the semiconductor substrate 1 is completely removed, and the buried silicon oxide layer 2 is exposed (FIG. 1c). Here, after the semiconductor substrate 1 is thinned by polishing, the slightly remaining semiconductor substrate 1 made of silicon is etched with a sodium hydroxide warm aqueous solution. Since the buried silicon oxide layer 2 has a much slower etching rate than that of silicon in an aqueous solution of sodium hydroxide, etching stops when all the buried silicon oxide layer 2 is exposed (becomes an etching stopper), and the semiconductor substrate 1 has good controllability. Can be removed. The semiconductor substrate 1 can be entirely removed by etching with an aqueous sodium hydroxide solution without performing thinning by polishing. Further, the etching solution is not limited to the sodium hydroxide warm aqueous solution, and other etching solutions can be used.

次に、露出する埋め込み酸化シリコン層2表面に、第2の支持基板14を貼り付ける(図1d)。ここでは、第2の支持基板14はエポキシ樹脂フィルムを用い、露出する埋め込み酸化シリコン層2表面に熱圧着することにより、接着剤なしで貼り付けることができる。第2の支持基板14は、機械的強度、熱的安定性、電気的特性を考慮し、所望の特性を有する材質を選択すればよい。接着方法は熱圧着の他、樹脂を塗布し加熱処理して溶剤を揮発させて接着する方法や、接着剤を用いて接着する方法も可能である。   Next, a second support substrate 14 is attached to the exposed buried silicon oxide layer 2 surface (FIG. 1d). Here, the second support substrate 14 can be attached without using an adhesive by using an epoxy resin film and thermocompression bonding to the exposed embedded silicon oxide layer 2 surface. The second support substrate 14 may be selected from a material having desired characteristics in consideration of mechanical strength, thermal stability, and electrical characteristics. In addition to thermocompression bonding, a method of bonding by applying a resin and heat-treating to volatilize the solvent and a method of bonding using an adhesive can be used.

次に、接着用樹脂12を溶解する溶液に浸漬して、第1の支持基板13を除去する(図1e)。接着用樹脂12の種類によっては、加熱して接着性を劣化させたり、紫外線を照射して接着性を変化させ、第1の支持基板13を除去することも可能である。なお、この第1の支持基板13を除去する工程で、保護膜11や第2の支持基板14が剥離することがないようにすることはいうまでもない。   Next, the first support substrate 13 is removed by immersing in a solution for dissolving the adhesive resin 12 (FIG. 1e). Depending on the type of the adhesive resin 12, the first support substrate 13 can be removed by heating to deteriorate the adhesive property or by irradiating ultraviolet rays to change the adhesive property. Needless to say, the protective film 11 and the second support substrate 14 are not peeled off in the step of removing the first support substrate 13.

以下、通常の半導体装置の個片化工程同様、ダイシングソーを用いて、保護膜11、単結晶シリコン層3、埋め込み酸化シリコン層2とともに第2の支持基板14を切断、個片化することで、半導体装置を形成することができる。   Thereafter, as in the case of an individual semiconductor device singulation process, the dicing saw is used to cut and divide the second support substrate 14 together with the protective film 11, the single crystal silicon layer 3, and the buried silicon oxide layer 2 into individual pieces. A semiconductor device can be formed.

このように形成した半導体装置は、半導体基板1の代わりに、絶縁性の第2の支持基板14が埋め込み酸化シリコン層2に接着した構造となっているので、例えば図2に示したMOS型トランジスタを形成する場合には、ソース領域5と第2の支持基板14間の容量、あるいはドレイン領域6と第2の支持基板14間の容量は、半導体基板1を残した基板容量に比べて、小さくすることができる。さらに、配線層10と第2の支持基板14との間の容量も大きく低減できるため、高周波特性の向上が期待される。   Since the semiconductor device thus formed has a structure in which an insulating second support substrate 14 is bonded to the buried silicon oxide layer 2 instead of the semiconductor substrate 1, for example, the MOS transistor shown in FIG. Is formed, the capacitance between the source region 5 and the second support substrate 14 or the capacitance between the drain region 6 and the second support substrate 14 is smaller than the substrate capacitance with the semiconductor substrate 1 remaining. can do. Furthermore, since the capacitance between the wiring layer 10 and the second support substrate 14 can be greatly reduced, an improvement in high frequency characteristics is expected.

次に、本発明の第2の実施例について、図3を用いて説明する。まず第1の実施例同様、シリコンからなる半導体基板1(基板)上に埋め込み酸化シリコン層2(絶縁層)、単結晶シリコン層3(単結晶半導体層)が積層したSOI基板(半導体基板)を用意する。埋め込み酸化シリコン層2上の単結晶シリコン層3に、所望の集積回路を形成するため、トランジスタ、ダイオード、抵抗などの半導体素子が形成され、各半導体素子間は配線層で接続されており、必要な保護膜11が形成されている(図3a)。ここで、半導体素子の一つとして縦型二重拡散MOS型トランジスタを形成する場合には、図4に示すように、単結晶シリコン層3上に、ボディ領域15を形成し、ボディ領域15中にソース領域5を形成する。16はソース領域5およびボディ領域15に接続するソース・ボディ電極である。なお、図3では、保護膜11を除き、半導体素子の構造は図示していない。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, as in the first embodiment, an SOI substrate (semiconductor substrate) in which a buried silicon oxide layer 2 (insulating layer) and a single crystal silicon layer 3 (single crystal semiconductor layer) are stacked on a semiconductor substrate 1 (substrate) made of silicon. prepare. In order to form a desired integrated circuit in the single crystal silicon layer 3 on the buried silicon oxide layer 2, semiconductor elements such as transistors, diodes, resistors, and the like are formed, and the semiconductor elements are connected by a wiring layer. A protective film 11 is formed (FIG. 3a). Here, when forming a vertical double diffusion MOS transistor as one of the semiconductor elements, a body region 15 is formed on the single crystal silicon layer 3 as shown in FIG. The source region 5 is formed. Reference numeral 16 denotes a source / body electrode connected to the source region 5 and the body region 15. In FIG. 3, the structure of the semiconductor element is not shown except for the protective film 11.

保護膜11表面に、接着用樹脂12を塗布し、第1の支持基板13を貼り付ける(図3b)。ここで、第1の支持基板13はガラス板を用い、接着用樹脂12はアクリル系の樹脂を用いることとする。   An adhesive resin 12 is applied to the surface of the protective film 11 and a first support substrate 13 is attached (FIG. 3b). Here, the first support substrate 13 is a glass plate, and the adhesive resin 12 is an acrylic resin.

次に、半導体基板1を全て除去し、埋め込み酸化シリコン層2を露出させる。ここで、半導体基板1は、研磨により薄層化し、わずかに残るシリコンからなる半導体基板1を水酸化ナトリウム温水溶液でエッチングする。埋め込み酸化シリコン層2は水酸化ナトリウム温水溶液ではエッチングレートがシリコンに比べて非常に遅いため、埋め込み酸化シリコン層2が全て露出したところでエッチングが止まり、制御性良く、半導体基板1を除去することができる。次に、第1の実施例と異なり、露出した埋め込み酸化シリコン層2もフッ酸によって除去する(図3c)。なお、半導体基板1は、研磨による薄層化を行わず、水酸化ナトリウム温水溶液中によって全てエッチング除去することも可能である。また、エッチング液は、水酸化ナトリウム温水溶液に限らず、他のエッチング液を使用することも可能であり、さらに埋め込み酸化シリコン層2を連続してエッチングできるエッチング液を用いることもできる。なお、埋め込み酸化シリコン層2を除去する際、埋め込み酸化シリコン層2を選択的に除去するほか、半導体素子の機能を損なわない範囲で、単結晶シリコン層3の一部を除去することも可能である。   Next, all the semiconductor substrate 1 is removed, and the buried silicon oxide layer 2 is exposed. Here, the semiconductor substrate 1 is thinned by polishing, and the semiconductor substrate 1 made of slightly remaining silicon is etched with a sodium hydroxide warm aqueous solution. Since the buried silicon oxide layer 2 has a much slower etching rate than that of silicon in the aqueous sodium hydroxide solution, the etching stops when the buried silicon oxide layer 2 is completely exposed, and the semiconductor substrate 1 can be removed with good controllability. it can. Next, unlike the first embodiment, the exposed buried silicon oxide layer 2 is also removed by hydrofluoric acid (FIG. 3c). The semiconductor substrate 1 can be entirely removed by etching in a sodium hydroxide warm aqueous solution without thinning by polishing. Further, the etching solution is not limited to the aqueous sodium hydroxide solution, and other etching solutions can be used, and an etching solution that can continuously etch the buried silicon oxide layer 2 can also be used. When removing the buried silicon oxide layer 2, the buried silicon oxide layer 2 can be selectively removed, and a part of the single crystal silicon layer 3 can be removed within a range not impairing the function of the semiconductor element. is there.

その後、露出する単結晶シリコン層3に第2の支持基板14を貼り付ける(図3d)。ここで、第2の支持基板14として金属板を用いることとする。具体的には、低抵抗で、機械的強度が強いアルミニウム板を用いる。アルミニウム板と単結晶シリコン層3を貼り付ける方法は、貼り付け面を対向した形で真空装置に入れ、貼り付け面にイオンビームを照射した後、圧着することで、接着面の抵抗を小さくすることができる。あるいは導電性の接着剤を用いて、貼り付けることも可能である。   Thereafter, the second support substrate 14 is attached to the exposed single crystal silicon layer 3 (FIG. 3d). Here, a metal plate is used as the second support substrate 14. Specifically, an aluminum plate having low resistance and high mechanical strength is used. The method of adhering the aluminum plate and the single crystal silicon layer 3 is to put the adhering surface into a vacuum device facing each other, irradiate the adhering surface with an ion beam, and then press-bond, thereby reducing the resistance of the adhering surface. be able to. Alternatively, it can be attached using a conductive adhesive.

以下、第1の実施例同様、接着用樹脂12を溶解する溶液に浸漬して、第1の支持基板13を除去する(図3e)。接着用樹脂12の種類によっては、加熱して接着性を劣化させたり、紫外線を照射して接着性を変化させ、第1の支持基板13を除去することも可能である。なお、この第1の支持基板13を除去する工程で、保護膜11や第2の支持基板14が剥離することがないようにすることはいうまでもない   Thereafter, as in the first embodiment, the first support substrate 13 is removed by immersing it in a solution for dissolving the adhesive resin 12 (FIG. 3e). Depending on the type of the adhesive resin 12, the first support substrate 13 can be removed by heating to deteriorate the adhesive property or by irradiating ultraviolet rays to change the adhesive property. Needless to say, the protective film 11 and the second support substrate 14 are not peeled off in the step of removing the first support substrate 13.

次に、通常の半導体装置の個片化工程同様、ダイシングソーを用いて、保護膜11、単結晶シリコン層3とともに第2の支持基板14を切断、個片化することで、半導体装置を形成することができる。   Next, in the same way as a process for dividing a normal semiconductor device, a dicing saw is used to cut and divide the second support substrate 14 together with the protective film 11 and the single crystal silicon layer 3 to form a semiconductor device. can do.

このように形成した半導体装置は、第2の支持基板14がドレイン電極として動作することになる。単結晶シリコン層3に直接接着した第2の支持基板14は、それ自体非常に低抵抗であるのに加え、単結晶シリコン層3の極近傍に配置されるため、半導体基板上に形成される従来の半導体装置に比べて、寄生抵抗がほとんど無い半導体装置を実現することができ、パワー用途の半導体装置として特性改善が期待される。   In the semiconductor device formed in this way, the second support substrate 14 operates as a drain electrode. The second support substrate 14 directly bonded to the single crystal silicon layer 3 is formed on the semiconductor substrate because it is very close to the single crystal silicon layer 3 and is disposed in the very vicinity of the single crystal silicon layer 3. Compared to a conventional semiconductor device, a semiconductor device having almost no parasitic resistance can be realized, and improvement in characteristics is expected as a semiconductor device for power use.

以上第1および第2の実施例では、SOI基板を用いて半導体装置を形成する方法について説明した。しかし、SOI基板は通常の半導体基板より高価であるので、次に通常の半導体基板を用いた製造方法について説明する。   In the first and second embodiments, the method for forming the semiconductor device using the SOI substrate has been described. However, since an SOI substrate is more expensive than a normal semiconductor substrate, a manufacturing method using the normal semiconductor substrate will be described next.

本発明の第3の実施例を図5に示す。本実施例では、SOI基板の代わりに、通常の半導体装置の製造方法により、シリコンからなるN型の半導体基板1上に、半導体基板1より不純物濃度の高いP型高濃度層17、P型高濃度層17より不純物濃度の低いN型の単結晶シリコン層3が積層した半導体基板を用意する。P型高濃度層17上の単結晶シリコン層3に、所望の集積回路を形成するため、トランジスタ、ダイオード、抵抗などの半導体素子が形成され、各半導体素子間は配線層で接続されており、必要な保護膜11が形成されている(図5a)。ここで、第1の実施例同様、半導体素子の一つとしてMOS型トランジスタを形成する場合には、図6に示すように、LOCOS酸化膜4によって分離された単結晶シリコン層3上に、ソース領域5およびドレイン領域6を形成する。P型高濃度層17は、単結晶シリコン層3表面から高エネルギーで不純物イオンを注入する方法や、半導体基板1表面にP型高濃度層17を形成した後、単結晶シリコン層3をエピタキシャル形成する方法により形成することができる。なお、図5では、保護膜11を除き、半導体素子の構造は図示していない。   A third embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, instead of the SOI substrate, a P-type high concentration layer 17 having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate 1 and a P-type high concentration layer are formed on the N-type semiconductor substrate 1 made of silicon by an ordinary semiconductor device manufacturing method. A semiconductor substrate on which an N-type single crystal silicon layer 3 having an impurity concentration lower than that of the concentration layer 17 is prepared. In order to form a desired integrated circuit in the single crystal silicon layer 3 on the P-type high-concentration layer 17, semiconductor elements such as transistors, diodes, and resistors are formed, and the semiconductor elements are connected by a wiring layer. The necessary protective film 11 is formed (FIG. 5a). As in the first embodiment, when a MOS transistor is formed as one of the semiconductor elements, the source is formed on the single crystal silicon layer 3 separated by the LOCOS oxide film 4 as shown in FIG. Region 5 and drain region 6 are formed. The P-type high concentration layer 17 can be formed by implanting impurity ions with high energy from the surface of the single crystal silicon layer 3 or by forming the P-type high concentration layer 17 on the surface of the semiconductor substrate 1 and then forming the single crystal silicon layer 3 epitaxially. It can form by the method to do. In FIG. 5, the structure of the semiconductor element is not shown except for the protective film 11.

保護膜11表面に、接着用樹脂12を塗布し、第1の支持基板13を貼り付ける(図5b)。ここで、第1の支持基板13はガラス板を用い、接着用樹脂12はアクリル系の樹脂を用いることとする。   An adhesive resin 12 is applied to the surface of the protective film 11 and a first support substrate 13 is attached (FIG. 5b). Here, the first support substrate 13 is a glass plate, and the adhesive resin 12 is an acrylic resin.

次に、半導体基板1を全て除去し、P型高濃度層17を露出させる(図5c)。ここで、半導体基板1は、研磨により薄層化した後、わずかに残るシリコンからなるN型の半導体基板1を水酸化カリウム温水溶液でエッチングする。P型高濃度層17は水酸化カリウム温水溶液ではエッチングできないため、P型高濃度層17が全て露出したところでエッチングが止まり(エッチングストッパーとなり)、制御良く、半導体基板1を除去することができる。半導体基板1のエッチング液は、水酸化カリウム温水溶液の他、組成比を最適化したフッ硝酸溶液を用いると、選択性よく半導体基板1を除去することができる。   Next, the semiconductor substrate 1 is completely removed, and the P-type high concentration layer 17 is exposed (FIG. 5c). Here, after the semiconductor substrate 1 is thinned by polishing, the slightly remaining N-type semiconductor substrate 1 made of silicon is etched with an aqueous potassium hydroxide solution. Since the P-type high concentration layer 17 cannot be etched with an aqueous potassium hydroxide solution, the etching stops (becomes an etching stopper) when the P-type high concentration layer 17 is completely exposed, and the semiconductor substrate 1 can be removed with good control. The etching solution for the semiconductor substrate 1 can remove the semiconductor substrate 1 with good selectivity by using a hot nitric acid solution having an optimized composition ratio in addition to the aqueous potassium hydroxide solution.

次に、P型高濃度層17を除去し、単結晶シリコン層3を露出させる。P型高濃度層17の除去は、反応性イオンエッチングを用いる。反応性イオンエッチングは、不純物濃度依存性が少なく、必要量を高精度にエッチングできるからである。このエッチングには、他の方法でも、精度が確保できれば、問題なく使用できる。また、半導体素子の機能を損なわない範囲で、単結晶シリコン層3の一部を除去しても問題ない。なお、P型高濃度層17を半導体素子の一部として使う場合には、P型高濃度層17のエッチング工程は省略してもよい。   Next, the P-type high concentration layer 17 is removed, and the single crystal silicon layer 3 is exposed. The removal of the P-type high concentration layer 17 uses reactive ion etching. This is because reactive ion etching is less dependent on impurity concentration, and the required amount can be etched with high accuracy. For this etching, other methods can be used without any problem if the accuracy can be ensured. Moreover, there is no problem even if a part of the single crystal silicon layer 3 is removed as long as the function of the semiconductor element is not impaired. When the P-type high concentration layer 17 is used as a part of the semiconductor element, the etching process of the P-type high concentration layer 17 may be omitted.

次に、露出する単結晶シリコン層3表面(P型高濃度層17を除去しない場合にはP型高濃度層17表面、以下、P型高濃度層17を除去しない場合の説明を省略し、P型高濃度層17を除去しない場合は、「単結晶シリコン層3」を「P型高濃度層17」と読み替えることとする。)に第2の支持基板14を貼り付ける(図5d)。ここでは、第2の支持基板14はエポキシ樹脂フィルムを用い、露出する単結晶シリコン層3表面に加熱圧着することにより、接着剤なしで貼り付けることができる。第2の支持基板14は、機械的強度、熱的安定性、電気的特性を考慮し、所望の特性を有する材質を選択すればよい。接着方法は熱圧着の他、樹脂を塗布し加熱処理で溶剤を揮発させて接着する方法や、接着剤を用いて接着する方法も可能である。   Next, the surface of the exposed single crystal silicon layer 3 (the surface of the P-type high concentration layer 17 when the P-type high concentration layer 17 is not removed, and the description of the case where the P-type high concentration layer 17 is not removed is omitted below) In the case where the P-type high concentration layer 17 is not removed, the second support substrate 14 is attached to the “single crystal silicon layer 3” as “P-type high concentration layer 17” (FIG. 5d). Here, the second support substrate 14 can be attached without using an adhesive by using an epoxy resin film and thermally pressing the exposed surface of the single crystal silicon layer 3. The second support substrate 14 may be selected from a material having desired characteristics in consideration of mechanical strength, thermal stability, and electrical characteristics. As the bonding method, in addition to thermocompression bonding, a method in which a resin is applied and a solvent is volatilized by heat treatment and a method of bonding using an adhesive can be used.

次に、接着用樹脂12を溶解する溶液に浸漬して、第1の支持基板13を除去する(図5e)。接着用樹脂12の種類によっては、加熱して接着性を劣化させたり、紫外線を照射して接着性を変化させ、第1の支持基板13を除去することも可能である。なお、この第1の支持基板13を除去する工程で、保護膜11や第2の支持基板14が剥離することがないようにすることはいうまでもない。   Next, the first support substrate 13 is removed by immersing in a solution for dissolving the adhesive resin 12 (FIG. 5e). Depending on the type of the adhesive resin 12, the first support substrate 13 can be removed by heating to deteriorate the adhesive property or by irradiating ultraviolet rays to change the adhesive property. Needless to say, the protective film 11 and the second support substrate 14 are not peeled off in the step of removing the first support substrate 13.

以下、通常の半導体装置の個片化工程同様、ダイシングソーを用いて、保護膜11、単結晶シリコン層3(P型高濃度層17が除去されていない場合はP型高濃度層17を含む)とともに第2の支持基板14を切断、個片化することで、半導体装置を形成することができる。   Hereinafter, as in the case of a normal semiconductor device singulation process, using a dicing saw, the protective film 11 and the single crystal silicon layer 3 (including the P-type high concentration layer 17 when the P-type high concentration layer 17 is not removed) are used. ) And the second support substrate 14 are cut and separated into individual pieces, whereby a semiconductor device can be formed.

このように形成した半導体装置は、半導体基板1の代わりに、絶縁性の第2の支持基板14が単結晶シリコン層3に接着した構造となっているので、例えば図6に示したMOS型トランジスタを形成する場合には、ソース領域5と第2の支持基板14間の容量、あるいはドレイン領域6と第2の支持基板14間の容量は、半導体基板を残した基板容量に比べて、小さくすることができる。さらに、配線層10と第2の支持基板14との間の容量も大きく低減できるため、高周波特性の向上が期待される。また、安価な半導体基板を用いることができるという利点もある。   Since the semiconductor device thus formed has a structure in which the insulating second support substrate 14 is bonded to the single crystal silicon layer 3 instead of the semiconductor substrate 1, for example, the MOS type transistor shown in FIG. In this case, the capacitance between the source region 5 and the second support substrate 14 or the capacitance between the drain region 6 and the second support substrate 14 is made smaller than the substrate capacitance leaving the semiconductor substrate. be able to. Furthermore, since the capacitance between the wiring layer 10 and the second support substrate 14 can be greatly reduced, an improvement in high frequency characteristics is expected. There is also an advantage that an inexpensive semiconductor substrate can be used.

以上本発明について第1乃至第3の実施例について説明したが、本発明に使用する第1の支持基板および第2の支持基板は、上記実施例において使用したものに限定されるものではなく、適宜選択すればよく、例えば、フィルム状の樹脂、ガラス板、セラミック板、金属板など組み合わせて使用することができる。また、その接着方法についても、選択した支持基板の材質等を考慮し、適宜選択すればよい。   The first to third embodiments of the present invention have been described above. However, the first support substrate and the second support substrate used in the present invention are not limited to those used in the above embodiments. What is necessary is just to select suitably, For example, it can use combining a film-form resin, a glass plate, a ceramic plate, a metal plate, etc. Also, the bonding method may be appropriately selected in consideration of the material of the selected support substrate.

また、不純物濃度あるいは導電型の異なる半導体層の組合せは上記実施例に限るものではない。さらに、導電型は同一で不純物濃度のみ異なる半導体層を半導体基板基板上に積層し、基板、半導体層をそれぞれ除去することも可能である。さらにまた、半導体基板上に導電型の異なる半導体層や絶縁層を介さず、半導体層(例えば、エピタキシャル層)が形成された半導体基板を用いてもよい。その場合、基板を除去する際、均一に除去する方法を、適宜選択する必要がある。   The combination of semiconductor layers having different impurity concentrations or conductivity types is not limited to the above embodiment. Furthermore, it is possible to stack semiconductor layers having the same conductivity type but different impurity concentrations on a semiconductor substrate substrate, and to remove the substrate and the semiconductor layer, respectively. Furthermore, a semiconductor substrate in which a semiconductor layer (for example, an epitaxial layer) is formed on a semiconductor substrate without using a semiconductor layer or an insulating layer having different conductivity types may be used. In that case, when removing the substrate, it is necessary to appropriately select a method for uniformly removing the substrate.

次に第4の実施例について説明する。上記第1乃至第3の実施例では、図2、図4、図6に示すように、半導体素子の電極は配線層によって接続している場合について説明した。本発明は、半導体素子の電極を配線層で接続し、さらに配線層にバンプ電極が接続した構造としてもよい。すなわち本発明は、ウエハレベルチップサイズパッケージを形成するために用意された基板を用いることができる。具体的には図2、図4、図6に示す半導体基板の図示しない領域にバンプ電極が形成されており、半導体基板表面に図示しない樹脂層が形成された半導体基板を用いることになる。図示しない樹脂層は、半導体基板表面を被覆するとともに、バンプ電極の一部を露出する構成となる。このような構造の半導体基板を用いて、本発明の製造方法により半導体装置を形成すると、個片化後の半導体装置は、ウエハレベルチップサイズパッケージとなり、高性能化、小型化、薄型化された半導体装置を形成することができる。なお、第1の支持基板を除去して半導体基板表面を露出した後、バンプ電極上に、さらにハンダバンプを形成する工程を付加することも可能である。さらに、第1の支持基板を除去したときに、バンプ電極が樹脂に被覆され露出していない場合には、樹脂を除去して、バンプ電極を露出させる工程を付加することも可能である。   Next, a fourth embodiment will be described. In the first to third embodiments, the case where the electrodes of the semiconductor element are connected by the wiring layer as shown in FIGS. 2, 4, and 6 has been described. The present invention may have a structure in which electrodes of a semiconductor element are connected by a wiring layer, and further bump electrodes are connected to the wiring layer. That is, the present invention can use a substrate prepared for forming a wafer level chip size package. Specifically, a semiconductor substrate in which bump electrodes are formed in a region (not shown) of the semiconductor substrate shown in FIGS. 2, 4, and 6 and a resin layer (not shown) is formed on the surface of the semiconductor substrate is used. A resin layer (not shown) covers the surface of the semiconductor substrate and exposes a part of the bump electrode. When a semiconductor device is formed by the manufacturing method of the present invention using a semiconductor substrate having such a structure, the semiconductor device after separation is a wafer level chip size package, which is improved in performance, size, and thickness. A semiconductor device can be formed. In addition, after removing the first support substrate and exposing the surface of the semiconductor substrate, it is possible to add a step of forming a solder bump on the bump electrode. Furthermore, when the first support substrate is removed, if the bump electrode is not exposed by being covered with a resin, a step of removing the resin and exposing the bump electrode can be added.

本発明の第1の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例で使用する半導体基板に形成されたMOS型トランジスタの断面図である。It is sectional drawing of the MOS type transistor formed in the semiconductor substrate used in the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例で使用する半導体基板に形成された縦型二重拡散MOS型トランジスタの断面図である。It is sectional drawing of the vertical double diffusion MOS type transistor formed in the semiconductor substrate used in the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例で使用する半導体基板に形成されたMOS型トランジスタの断面図である。It is sectional drawing of the MOS type transistor formed in the semiconductor substrate used in the 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1;半導体基板、2;埋め込み酸化シリコン層、3単結晶シリコン層、4;LOCOS酸化膜、5;ソース領域、6;ドレイン領域、7;ゲート電極、8;ソース電極、9;ドレイン電極、10;配線層、11;保護膜、12;接着用樹脂、13;第1の支持基板、14;第2の支持基板、15;ボディ領域、16;ソース・ボディ電極、17;P型高濃度層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Semiconductor substrate, 2; Embedded silicon oxide layer, 3 single-crystal silicon layer, 4; LOCOS oxide film, 5; Source region, 6; Drain region, 7: Gate electrode, 8: Source electrode, 9; Wiring layer 11 protective film 12 adhesive resin 13 first support substrate 14 second support substrate 15 body region 16 source body electrode 17 P-type high concentration layer

Claims (6)

基板上に積層した半導体層表面に半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、
前記半導体層表面に第1の支持基板を貼り付ける工程と、
少なくとも前記半導体素子を形成した前記半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記半導体層の一部を除去する工程と、
露出した前記半導体層に第2の支持基板を貼り付ける工程と、
前記第1の支持基板を除去し、前記半導体層表面を露出させた後、該半導体層および前記第2の支持基板を切断し、前記第2の支持基板上に前記半導体素子を形成した前記半導体層が接着した半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate having a semiconductor element formed on the surface of the semiconductor layer laminated on the substrate;
Attaching a first support substrate to the semiconductor layer surface;
Leaving at least the semiconductor layer on which the semiconductor element is formed, removing the substrate, or part of the substrate and the semiconductor layer;
Attaching a second support substrate to the exposed semiconductor layer;
After removing the first support substrate and exposing the surface of the semiconductor layer, the semiconductor layer and the second support substrate are cut, and the semiconductor element is formed on the second support substrate A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of separating the semiconductor device to which the layer is bonded.
請求項1記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体層は、前記半導体基板より不純物濃度の高い第1の半導体層と該第1の半導体層上に積層した該第1の半導体層より不純物濃度の低い第2の半導体層からなり、該第2の半導体層表面に前記半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、
少なくとも前記半導体素子を形成した前記第2の半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記第1の半導体層、あるいは前記基板、前記第1の半導体層および前記第2の半導体層の一部を除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer having an impurity concentration higher than that of the semiconductor substrate and a second semiconductor layer having an impurity concentration lower than that of the first semiconductor layer stacked on the first semiconductor layer. Preparing a semiconductor substrate on which the semiconductor element is formed on the surface of the semiconductor layer,
The substrate, or the substrate and the first semiconductor layer, or the substrate, the first semiconductor layer, and a part of the second semiconductor layer, leaving at least the second semiconductor layer on which the semiconductor element is formed And a step of removing the semiconductor device.
請求項2記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体層は、前記半導体基板より不純物濃度の高いP型の半導体層と該P型の半導体層上に積層した該P型の半導体層より不純物濃度の低いN型またはP型の半導体層からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
The semiconductor layer includes a P-type semiconductor layer having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate and an N-type or P-type semiconductor layer having a lower impurity concentration than the P-type semiconductor layer stacked on the P-type semiconductor layer. A method for manufacturing a semiconductor device.
基板上に絶縁層を介して積層した単結晶半導体層表面に半導体素子を形成した半導体基板を用意する工程と、
前記単結晶半導体層表面に第1の支持基板を貼り付ける工程と、
少なくとも前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層を残し、前記基板、あるいは前記基板および前記絶縁層、あるいは前記基板、前記絶縁層および前記単結晶半導体層の一部を除去する工程と、
露出した前記絶縁層、あるいは前記単結晶半導体層に第2の支持基板を貼り付ける工程と、
前記第1の支持基板を除去し、前記単結晶半導体層表面を露出させた後、該単結晶半導体層、前記絶縁層および前記第2の支持基板、あるいは前記単結晶半導体層および前記第2の支持基板を切断し、前記第2の支持基板上に前記絶縁層を介して前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層、あるいは前記第2の支持基板上に前記半導体素子を形成した前記単結晶半導体層が接着した半導体装置に個片化する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate having a semiconductor element formed on the surface of the single crystal semiconductor layer laminated on the substrate via an insulating layer;
Attaching a first support substrate to the surface of the single crystal semiconductor layer;
Leaving at least the single crystal semiconductor layer on which the semiconductor element is formed, removing the substrate, or the substrate and the insulating layer, or part of the substrate, the insulating layer, and the single crystal semiconductor layer;
A step of attaching a second support substrate to the exposed insulating layer or the single crystal semiconductor layer;
After removing the first support substrate and exposing the surface of the single crystal semiconductor layer, the single crystal semiconductor layer, the insulating layer and the second support substrate, or the single crystal semiconductor layer and the second crystal The single crystal semiconductor layer in which the support substrate is cut and the semiconductor element is formed on the second support substrate through the insulating layer, or the single crystal in which the semiconductor element is formed on the second support substrate A method of manufacturing a semiconductor device, the method including: a step of dividing the semiconductor device into a semiconductor device to which the semiconductor layer is bonded.
請求項4記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板は、半導体基板上に酸化シリコン層を介して単結晶シリコン層が積層した半導体基板であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 4,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor substrate is a semiconductor substrate in which a single crystal silicon layer is stacked over a semiconductor substrate with a silicon oxide layer interposed therebetween.
請求項1乃至5いずれか記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体装置は、複数の半導体素子の電極間を接続する配線層と、該配線層に接続するバンプ電極と、前記配線層および前記バンプ電極の一部を覆う樹脂層とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device in any one of Claims 1 thru | or 5,
The semiconductor device includes a wiring layer that connects electrodes of a plurality of semiconductor elements, a bump electrode that is connected to the wiring layer, and a resin layer that covers a part of the wiring layer and the bump electrode. A method of manufacturing a semiconductor device.
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