JP2679676B2 - Ｓｏｉ基板の製造方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
Ｓｏｉ基板の製造方法および半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＳＯＩ基板の製造方
法および半導体装置の製造方法に関し、いわゆるＳＯＩ
(Silicon on Insulator)構造を有する半導体装置の製造
に適用して好適なものである。
法および半導体装置の製造方法に関し、いわゆるＳＯＩ
(Silicon on Insulator)構造を有する半導体装置の製造
に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】絶縁体基板上に単結晶シリコン（Ｓｉ）
膜が積層された構造、すなわちＳＯＩ構造は、低浮遊容
量である、絶縁分離が容易である等の利点を有するた
め、このＳＯＩ構造により高集積、高速のデバイスの実
現が期待されている。
膜が積層された構造、すなわちＳＯＩ構造は、低浮遊容
量である、絶縁分離が容易である等の利点を有するた
め、このＳＯＩ構造により高集積、高速のデバイスの実
現が期待されている。
【０００３】従来、このＳＯＩ構造を形成するための方
法としては、絶縁体基板上に形成されたアモルファスま
たは多結晶のＳｉ膜をレーザービーム、カーボンヒータ
ー、電子ビーム等を用いて加熱し、これを再結晶化させ
る方法が知られているが、この方法では未だ完全な単結
晶Ｓｉ膜が得られていないのが実情である。
法としては、絶縁体基板上に形成されたアモルファスま
たは多結晶のＳｉ膜をレーザービーム、カーボンヒータ
ー、電子ビーム等を用いて加熱し、これを再結晶化させ
る方法が知られているが、この方法では未だ完全な単結
晶Ｓｉ膜が得られていないのが実情である。
【０００４】一方、最近、単結晶Ｓｉ基板と絶縁体基板
とを１０００℃程度の高温熱処理により貼り合わせ、こ
の単結晶Ｓｉ基板を研削により薄膜化することによっ
て、単結晶Ｓｉ膜によるＳＯＩ構造を形成する試みがな
されている（例えば、IEEE CIRCUITS AND DEVICES MAGA
ZINE, JULY 1987, pp.20-26)。
とを１０００℃程度の高温熱処理により貼り合わせ、こ
の単結晶Ｓｉ基板を研削により薄膜化することによっ
て、単結晶Ｓｉ膜によるＳＯＩ構造を形成する試みがな
されている（例えば、IEEE CIRCUITS AND DEVICES MAGA
ZINE, JULY 1987, pp.20-26)。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、単結晶Ｓｉ基板を研削により薄膜化
することによって形成される単結晶Ｓｉ膜は、厚さの精
度が悪く、しかも面内で厚さが一様でないという問題が
あった。
来技術においては、単結晶Ｓｉ基板を研削により薄膜化
することによって形成される単結晶Ｓｉ膜は、厚さの精
度が悪く、しかも面内で厚さが一様でないという問題が
あった。
【０００６】また、上記従来技術においては、単結晶Ｓ
ｉ基板と絶縁体基板とを貼り合わせるために上述のよう
に高温の熱処理が必要であるため、絶縁体基板には必然
的に耐熱性が要求される。その結果、耐熱性の低いガラ
ス基板や樹脂基板を絶縁体基板として用いることは困難
であった。
ｉ基板と絶縁体基板とを貼り合わせるために上述のよう
に高温の熱処理が必要であるため、絶縁体基板には必然
的に耐熱性が要求される。その結果、耐熱性の低いガラ
ス基板や樹脂基板を絶縁体基板として用いることは困難
であった。
【０００７】従って、この発明の目的は、厚さの精度が
良く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を有するＳ
ＯＩ基板を製造することができるＳＯＩ基板の製造方法
を提供することにある。
良く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を有するＳ
ＯＩ基板を製造することができるＳＯＩ基板の製造方法
を提供することにある。
【０００８】この発明の他の目的は、ガラス基板や樹脂
基板のような耐熱性の低い基板を用いて高性能の半導体
装置を製造する場合に使用することができるＳＯＩ基板
の製造方法を提供することにある。
基板のような耐熱性の低い基板を用いて高性能の半導体
装置を製造する場合に使用することができるＳＯＩ基板
の製造方法を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、厚さの精度が良
く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を有する高性
能の半導体装置を製造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にある。
く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を有する高性
能の半導体装置を製造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にある。
【００１０】この発明の他の目的は、ガラス基板や樹脂
基板のような耐熱性の低い基板を用いて高性能の半導体
装置を製造することができる半導体装置の製造方法を提
供することにある。
基板のような耐熱性の低い基板を用いて高性能の半導体
装置を製造することができる半導体装置の製造方法を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によるＳＯＩ基板の製造方法は、炭素を含
むガス雰囲気中において単結晶シリコン基板の一方の主
面にレーザービームを選択的に照射することによりこの
照射部における単結晶シリコン基板にシリコンカーバイ
ド層を形成する工程と、単結晶シリコン基板の一方の主
面を絶縁体基板の一方の主面と接着する工程と、シリコ
ンカーバイド層を研削ストッパとして用いて単結晶シリ
コン基板をその他方の主面側から研削することにより薄
膜化する工程とを有することを特徴とするものである。
に、この発明によるＳＯＩ基板の製造方法は、炭素を含
むガス雰囲気中において単結晶シリコン基板の一方の主
面にレーザービームを選択的に照射することによりこの
照射部における単結晶シリコン基板にシリコンカーバイ
ド層を形成する工程と、単結晶シリコン基板の一方の主
面を絶縁体基板の一方の主面と接着する工程と、シリコ
ンカーバイド層を研削ストッパとして用いて単結晶シリ
コン基板をその他方の主面側から研削することにより薄
膜化する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１２】この発明による半導体装置の製造方法は、
炭素を含むガス雰囲気中において単結晶シリコン基板の
一方の主面にレーザービームを選択的に照射することに
よりこの照射部における単結晶シリコン基板にシリコン
カーバイド層を形成する工程と、単結晶シリコン基板の
一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着する工程
と、シリコンカーバイド層を研削ストッパとして用いて
単結晶シリコン基板をその他方の主面側から研削するこ
とにより薄膜化する工程とを有することを特徴とするも
のである。
炭素を含むガス雰囲気中において単結晶シリコン基板の
一方の主面にレーザービームを選択的に照射することに
よりこの照射部における単結晶シリコン基板にシリコン
カーバイド層を形成する工程と、単結晶シリコン基板の
一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着する工程
と、シリコンカーバイド層を研削ストッパとして用いて
単結晶シリコン基板をその他方の主面側から研削するこ
とにより薄膜化する工程とを有することを特徴とするも
のである。
【００１３】この発明においては、典型的には、４００
℃以下の温度で硬化する接着剤を用いて単結晶シリコン
基板の一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着す
る。
℃以下の温度で硬化する接着剤を用いて単結晶シリコン
基板の一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着す
る。
【００１４】ここで、この接着剤としては、具体的に
は、例えばポリエステル系やエポキシアクリレート系の
紫外線硬化型の接着剤、ウレタン系、エポキシ系、ポリ
エステル系等の二液混合型の接着剤、例えば２００℃程
度以下の温度で硬化するエポキシ系の加熱硬化型の接着
剤、例えばシアノアクリレートモノマーのような水分で
硬化する瞬間接着剤、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）やシリカ
（ＳｉＯ2 ）の微粒子を溶剤に溶かしてペースト状にし
たものである無機接着剤（例えば１００℃で１時間の乾
燥により硬化する）等を用いることができる。
は、例えばポリエステル系やエポキシアクリレート系の
紫外線硬化型の接着剤、ウレタン系、エポキシ系、ポリ
エステル系等の二液混合型の接着剤、例えば２００℃程
度以下の温度で硬化するエポキシ系の加熱硬化型の接着
剤、例えばシアノアクリレートモノマーのような水分で
硬化する瞬間接着剤、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）やシリカ
（ＳｉＯ2 ）の微粒子を溶剤に溶かしてペースト状にし
たものである無機接着剤（例えば１００℃で１時間の乾
燥により硬化する）等を用いることができる。
【００１５】この発明の好適な一実施形態において、レ
ーザービームは、パルスレーザービームである。
ーザービームは、パルスレーザービームである。
【００１６】
【作用】この発明においては、炭素を含むガス雰囲気中
において単結晶シリコン基板の一方の主面にレーザービ
ームを選択的に照射することにより、この照射部の表面
層が溶融すると同時に炭素を含むガスが分解して炭化反
応が起き、この照射部ににおける単結晶シリコン基板に
シリコンカーバイド層が形成される。このシリコンカー
バイド層は硬度が高いことから、単結晶シリコン基板を
薄膜化するための研削の際に研削ストッパーとして働
き、従って単結晶シリコン基板がこのシリコンカーバイ
ド層の厚さまで薄膜化された時点で研削を停止させるこ
とができる。このため、このシリコンカーバイド層を所
要の単結晶シリコン膜の厚さに対応した厚さに形成して
おくことにより、厚さの精度が良く、しかも一様な厚さ
の単結晶シリコン膜を得ることができる。
において単結晶シリコン基板の一方の主面にレーザービ
ームを選択的に照射することにより、この照射部の表面
層が溶融すると同時に炭素を含むガスが分解して炭化反
応が起き、この照射部ににおける単結晶シリコン基板に
シリコンカーバイド層が形成される。このシリコンカー
バイド層は硬度が高いことから、単結晶シリコン基板を
薄膜化するための研削の際に研削ストッパーとして働
き、従って単結晶シリコン基板がこのシリコンカーバイ
ド層の厚さまで薄膜化された時点で研削を停止させるこ
とができる。このため、このシリコンカーバイド層を所
要の単結晶シリコン膜の厚さに対応した厚さに形成して
おくことにより、厚さの精度が良く、しかも一様な厚さ
の単結晶シリコン膜を得ることができる。
【００１７】また、４００℃以下の温度で硬化する接着
剤を用いて単結晶シリコン基板の一方の主面を絶縁体基
板の一方の主面と接着することにより、この絶縁体基板
としてガラス基板や樹脂基板のような耐熱性の低い基板
を用いることができる。さらに、単結晶シリコン膜を用
いて半導体装置を構成することができるので、高性能の
半導体装置を得ることができる。これによって、耐熱性
の低い基板を用いて高性能の半導体装置を得ることがで
きる。
剤を用いて単結晶シリコン基板の一方の主面を絶縁体基
板の一方の主面と接着することにより、この絶縁体基板
としてガラス基板や樹脂基板のような耐熱性の低い基板
を用いることができる。さらに、単結晶シリコン膜を用
いて半導体装置を構成することができるので、高性能の
半導体装置を得ることができる。これによって、耐熱性
の低い基板を用いて高性能の半導体装置を得ることがで
きる。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００１９】図１〜図７はこの発明の一実施例による半
導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２０】この一実施例による半導体装置の製造方法
においては、まず、図１に示すように、単結晶Ｓｉ基板
１の表面に例えばアセチレン（Ｃ2 Ｈ2 ）のようなガス
を含む雰囲気中において例えばＸｅＣｌエキシマーレー
ザーによるパルスレーザービーム２を局所的に照射する
ことにより、この単結晶Ｓｉ基板１の表面層を局所的に
溶融させると同時に上述のＣ2 Ｈ2 を分解し、炭化反応
によりＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃを形成する。これらの
ＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃは、最終的に得たい単結晶Ｓ
ｉ膜の厚さに応じた厚さに形成される。これらのＳｉＣ
層３ａ、３ｂ、３ｃの厚さは、具体的には、例えば５０
ｎｍ〜１μｍ（５００〜１００００Å）程度である。
においては、まず、図１に示すように、単結晶Ｓｉ基板
１の表面に例えばアセチレン（Ｃ2 Ｈ2 ）のようなガス
を含む雰囲気中において例えばＸｅＣｌエキシマーレー
ザーによるパルスレーザービーム２を局所的に照射する
ことにより、この単結晶Ｓｉ基板１の表面層を局所的に
溶融させると同時に上述のＣ2 Ｈ2 を分解し、炭化反応
によりＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃを形成する。これらの
ＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃは、最終的に得たい単結晶Ｓ
ｉ膜の厚さに応じた厚さに形成される。これらのＳｉＣ
層３ａ、３ｂ、３ｃの厚さは、具体的には、例えば５０
ｎｍ〜１μｍ（５００〜１００００Å）程度である。
【００２１】次に、図２に示すように、軟化温度が例え
ば５００〜６００℃程度の透明なガラス基板４上にあら
かじめ紫外線硬化型の接着剤５を塗布しておき、単結晶
Ｓｉ基板１のＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃ側の表面をこの
接着剤５に貼り付ける。この後、ガラス基板４側から、
例えばキセノン（Ｘｅ）ランプを光源として用いて例え
ば波長４００ｎｍ以下の紫外線（図示せず）を接着剤５
に照射する。これによって、この接着剤５が硬化し、ガ
ラス基板４と単結晶Ｓｉ基板１とが次に述べる研削によ
る薄膜化が可能な程度に強固に貼り合わされる。
ば５００〜６００℃程度の透明なガラス基板４上にあら
かじめ紫外線硬化型の接着剤５を塗布しておき、単結晶
Ｓｉ基板１のＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃ側の表面をこの
接着剤５に貼り付ける。この後、ガラス基板４側から、
例えばキセノン（Ｘｅ）ランプを光源として用いて例え
ば波長４００ｎｍ以下の紫外線（図示せず）を接着剤５
に照射する。これによって、この接着剤５が硬化し、ガ
ラス基板４と単結晶Ｓｉ基板１とが次に述べる研削によ
る薄膜化が可能な程度に強固に貼り合わされる。
【００２２】次に、単結晶Ｓｉ基板１をその裏面側から
研削して薄膜化することにより、図３に示すように、島
状の単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂを形成する。ここで、これ
らの単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂは、接着剤５自身が通常は
絶縁性を有し、またＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃも非常に
高抵抗で絶縁性を有することにより、互いに電気的に絶
縁されている。
研削して薄膜化することにより、図３に示すように、島
状の単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂを形成する。ここで、これ
らの単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂは、接着剤５自身が通常は
絶縁性を有し、またＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃも非常に
高抵抗で絶縁性を有することにより、互いに電気的に絶
縁されている。
【００２３】上述の単結晶Ｓｉ基板１の研削の際には、
硬度の高いＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃが研削ストッパー
として働くため、これらのＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃが
露出した時点で研削を自動的に停止させることができ
る。これによって、ＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃと同一の
厚さ、すなわち例えば厚さ５０ｎｍ〜１μｍの単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂを良好な厚さ精度でしかも面内で一様な
厚さに形成することができる。
硬度の高いＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃが研削ストッパー
として働くため、これらのＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃが
露出した時点で研削を自動的に停止させることができ
る。これによって、ＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃと同一の
厚さ、すなわち例えば厚さ５０ｎｍ〜１μｍの単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂを良好な厚さ精度でしかも面内で一様な
厚さに形成することができる。
【００２４】また、上述の単結晶Ｓｉ基板１の研削は、
大部分は機械的研削であるラッピングにより行い、最後
に機械的作用および化学的作用を併用したポリッシング
により行う。この場合、ラッピングにより生じる損傷の
深さが約２μｍ程度であることを考慮して、厚さ２μｍ
程度まではラッピングを行い、その後ポリッシングを行
う。
大部分は機械的研削であるラッピングにより行い、最後
に機械的作用および化学的作用を併用したポリッシング
により行う。この場合、ラッピングにより生じる損傷の
深さが約２μｍ程度であることを考慮して、厚さ２μｍ
程度まではラッピングを行い、その後ポリッシングを行
う。
【００２５】次に、図４に示すように、例えばプラズマ
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法により全面に例えばＳｉＯ2 膜の
ようなゲート絶縁膜７を形成した後、このゲート絶縁膜
７上に、例えばスパッタ法や蒸着法により例えばアルミ
ニウム（Ａｌ）膜８を形成する。これらのゲート絶縁膜
７およびＡｌ膜８の形成はいずれも４００℃以下の低温
で行う。なお、ゲート絶縁膜７は、図３に示すように単
結晶Ｓｉ基板１の薄膜化により単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂ
を形成した後、例えば酸素（Ｏ2 ）ガスを含む雰囲気の
ような酸化性雰囲気中で例えばＸｅＣｌエキシマーレー
ザーによるパルスレーザービーム( 波長３０８ｎｍ）を
単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂの表面に照射して加熱すること
によっても形成することが可能である。
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法により全面に例えばＳｉＯ2 膜の
ようなゲート絶縁膜７を形成した後、このゲート絶縁膜
７上に、例えばスパッタ法や蒸着法により例えばアルミ
ニウム（Ａｌ）膜８を形成する。これらのゲート絶縁膜
７およびＡｌ膜８の形成はいずれも４００℃以下の低温
で行う。なお、ゲート絶縁膜７は、図３に示すように単
結晶Ｓｉ基板１の薄膜化により単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂ
を形成した後、例えば酸素（Ｏ2 ）ガスを含む雰囲気の
ような酸化性雰囲気中で例えばＸｅＣｌエキシマーレー
ザーによるパルスレーザービーム( 波長３０８ｎｍ）を
単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂの表面に照射して加熱すること
によっても形成することが可能である。
【００２６】次に、Ａｌ膜８およびゲート絶縁膜７をエ
ッチングにより所定形状にパターンニングする。これに
よって、図５に示すように、Ａｌ膜８のパターンニング
によりゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 が形成される。
ッチングにより所定形状にパターンニングする。これに
よって、図５に示すように、Ａｌ膜８のパターンニング
によりゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 が形成される。
【００２７】次に、図６に示すように、例えばフォスフ
ィン（ＰＨ3 ）を反応ガスとして用いたプラズマＣＶＤ
法により４００℃以下の低温で全面に、例えば厚さ１０
ｎｍ（１００Å）程度のリン（Ｐ）膜９を形成する。
ィン（ＰＨ3 ）を反応ガスとして用いたプラズマＣＶＤ
法により４００℃以下の低温で全面に、例えば厚さ１０
ｎｍ（１００Å）程度のリン（Ｐ）膜９を形成する。
【００２８】次に、例えば室温でパルスレーザービーム
２を全面に照射する。このパルスレーザービーム２とし
ては、例えばＸｅＣｌエキシマーレーザーによるパルス
レーザービームを用いることができ、そのパルス幅は例
えば２０ｎｓ、照射エネルギー密度は例えば０．５Ｊ／
ｃｍ2 程度である。このパルスレーザービーム２の照射
により単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂが瞬間的に加熱され、そ
の結果、Ｐ膜９が直接接しているこれらの単結晶Ｓｉ膜
６ａ、６ｂ中にＰがゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 に対して自己
整合的にドーピングされる。これによって、ゲート電極
Ｇ1 に対して自己整合的にソース領域１０およびドレイ
ン領域１１が、ゲート電極Ｇ2 に対して自己整合的にソ
ース領域１２およびドレイン領域１３が形成される。こ
の場合、このパルスレーザービーム２の照射により加熱
されるのは単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂだけであり、下層の
接着剤５およびガラス基板４は加熱されない。なお、こ
れらのソース領域１０、１２およびドレイン領域１１、
１３は、ゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 をマスクとして単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂ中にｎ型不純物をイオン注入した後にレ
ーザーアニールを行うことによっても形成することがで
きる。
２を全面に照射する。このパルスレーザービーム２とし
ては、例えばＸｅＣｌエキシマーレーザーによるパルス
レーザービームを用いることができ、そのパルス幅は例
えば２０ｎｓ、照射エネルギー密度は例えば０．５Ｊ／
ｃｍ2 程度である。このパルスレーザービーム２の照射
により単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂが瞬間的に加熱され、そ
の結果、Ｐ膜９が直接接しているこれらの単結晶Ｓｉ膜
６ａ、６ｂ中にＰがゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 に対して自己
整合的にドーピングされる。これによって、ゲート電極
Ｇ1 に対して自己整合的にソース領域１０およびドレイ
ン領域１１が、ゲート電極Ｇ2 に対して自己整合的にソ
ース領域１２およびドレイン領域１３が形成される。こ
の場合、このパルスレーザービーム２の照射により加熱
されるのは単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂだけであり、下層の
接着剤５およびガラス基板４は加熱されない。なお、こ
れらのソース領域１０、１２およびドレイン領域１１、
１３は、ゲート電極Ｇ1 、Ｇ2 をマスクとして単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂ中にｎ型不純物をイオン注入した後にレ
ーザーアニールを行うことによっても形成することがで
きる。
【００２９】次に、図７に示すように、例えばプラズマ
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法により４００℃以下の低温で全面
に例えばＳｉＯ2 膜のようなパッシベーション膜１４を
形成した後、このパッシベーション膜１４の所定部分を
エッチング除去してコンタクトホール１４ａ〜１４ｄを
形成する。次に、全面に例えばＡｌ膜を形成した後、こ
のＡｌ膜をエッチングによりパターンニングして電極１
５〜１８を形成する。この場合、コンタクトホール１４
ａを通じてソース領域１０に電極１５が、コンタクトホ
ール１４ｂを通じてドレイン領域１１に電極１６が、コ
ンタクトホール１４ｃを通じてソース領域１２に電極１
７が、コンタクトホール１４ｄを通じてドレイン領域１
３に電極１８がそれぞれ形成されている。
ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法により４００℃以下の低温で全面
に例えばＳｉＯ2 膜のようなパッシベーション膜１４を
形成した後、このパッシベーション膜１４の所定部分を
エッチング除去してコンタクトホール１４ａ〜１４ｄを
形成する。次に、全面に例えばＡｌ膜を形成した後、こ
のＡｌ膜をエッチングによりパターンニングして電極１
５〜１８を形成する。この場合、コンタクトホール１４
ａを通じてソース領域１０に電極１５が、コンタクトホ
ール１４ｂを通じてドレイン領域１１に電極１６が、コ
ンタクトホール１４ｃを通じてソース領域１２に電極１
７が、コンタクトホール１４ｄを通じてドレイン領域１
３に電極１８がそれぞれ形成されている。
【００３０】この場合、ゲート電極Ｇ1 、ソース領域１
０およびドレイン領域１１によりｎチャネルＭＯＳＦＥ
ＴＱ1 が構成され、ゲート電極Ｇ2 、ソース領域１２お
よびドレイン領域１３によりｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ
2 が構成される。
０およびドレイン領域１１によりｎチャネルＭＯＳＦＥ
ＴＱ1 が構成され、ゲート電極Ｇ2 、ソース領域１２お
よびドレイン領域１３によりｎチャネルＭＯＳＦＥＴＱ
2 が構成される。
【００３１】以上により、目的とする半導体装置が完成
される。
される。
【００３２】この一実施例によれば、Ｃを含むガス、例
えばＣ2 Ｈ2 のガス雰囲気中で単結晶Ｓｉ基板１の表面
にパルスレーザービーム２を選択的に照射することによ
り硬度の高いＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、単結
晶Ｓｉ基板１を研削して薄膜化する際にこれらのＳｉＣ
層３ａ、３ｂ、３ｃを研削ストッパーとして用いている
ので、厚さの精度が良く、しかも厚さが一様な単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂを得ることができる。そして、これらの
単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂはキャリア（電子）の移動度が
高い等の優れた性質を有するので、これらの単結晶Ｓｉ
膜６ａ、６ｂにより構成されるｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ1 、Ｑ2 は高性能であり、従って高性能の半導体装置
を実現することができる。
えばＣ2 Ｈ2 のガス雰囲気中で単結晶Ｓｉ基板１の表面
にパルスレーザービーム２を選択的に照射することによ
り硬度の高いＳｉＣ層３ａ、３ｂ、３ｃを形成し、単結
晶Ｓｉ基板１を研削して薄膜化する際にこれらのＳｉＣ
層３ａ、３ｂ、３ｃを研削ストッパーとして用いている
ので、厚さの精度が良く、しかも厚さが一様な単結晶Ｓ
ｉ膜６ａ、６ｂを得ることができる。そして、これらの
単結晶Ｓｉ膜６ａ、６ｂはキャリア（電子）の移動度が
高い等の優れた性質を有するので、これらの単結晶Ｓｉ
膜６ａ、６ｂにより構成されるｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Ｑ1 、Ｑ2 は高性能であり、従って高性能の半導体装置
を実現することができる。
【００３３】また、単結晶Ｓｉ基板１とガラス基板４と
を４００℃以下の温度で硬化する接着剤５により接着し
ているので、これらの単結晶Ｓｉ基板１およびガラス基
板４を４００℃以下の低温で強固に貼り合わせることが
できる。さらに、ゲート絶縁膜７、パッシベーション膜
１４、Ａｌ膜８等の各種の膜の形成や不純物ドーピング
等も４００℃以下の低温で行っている。このため、この
一実施例による半導体装置は４００℃以下の低温プロセ
スで製造することができる。
を４００℃以下の温度で硬化する接着剤５により接着し
ているので、これらの単結晶Ｓｉ基板１およびガラス基
板４を４００℃以下の低温で強固に貼り合わせることが
できる。さらに、ゲート絶縁膜７、パッシベーション膜
１４、Ａｌ膜８等の各種の膜の形成や不純物ドーピング
等も４００℃以下の低温で行っている。このため、この
一実施例による半導体装置は４００℃以下の低温プロセ
スで製造することができる。
【００３４】以上により、耐熱性は低いが安価なガラス
基板４を用いて、ＳＯＩ構造を有する高性能の半導体装
置を安価に製造することができる。
基板４を用いて、ＳＯＩ構造を有する高性能の半導体装
置を安価に製造することができる。
【００３５】この一実施例は、例えばアクティブ・マト
リクス型の液晶ディスプレイへの応用が可能である。ま
た、この一実施例による低温プロセスを複数回繰り返す
ことにより、三次元デバイスを容易に製造することが可
能である。すなわち、まず上述の一実施例と同様にして
一層目の素子を形成した後、この一層目の素子に接着剤
により再び単結晶Ｓｉ基板を接着する。次に、この単結
晶Ｓｉ基板を薄膜化した後、この薄膜化により形成され
た単結晶Ｓｉ膜を用いて二層目の素子を形成する。この
場合、一層目の素子は高温にさらされることはないか
ら、二層目の素子を形成する際に一層目の素子の劣化等
が生じることはない。素子を三層以上積層する場合に
は、同様な方法を繰り返せばよい。
リクス型の液晶ディスプレイへの応用が可能である。ま
た、この一実施例による低温プロセスを複数回繰り返す
ことにより、三次元デバイスを容易に製造することが可
能である。すなわち、まず上述の一実施例と同様にして
一層目の素子を形成した後、この一層目の素子に接着剤
により再び単結晶Ｓｉ基板を接着する。次に、この単結
晶Ｓｉ基板を薄膜化した後、この薄膜化により形成され
た単結晶Ｓｉ膜を用いて二層目の素子を形成する。この
場合、一層目の素子は高温にさらされることはないか
ら、二層目の素子を形成する際に一層目の素子の劣化等
が生じることはない。素子を三層以上積層する場合に
は、同様な方法を繰り返せばよい。
【００３６】以上、この発明の一実施例につき具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のでなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のでなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
【００３７】例えば、ガラス基板４の代わりに例えばポ
リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
のような樹脂材料の基板を用いることが可能であり、基
板の選択の自由度は高い。ガラス基板４の代わりに放熱
性に優れた金属基板を用いることにより、素子から発生
する熱の拡散を効率的に行うことが可能であるので、素
子の高集積化が可能である。さらに、パルスレーザービ
ーム２としては、例えばＸｅＦエキシマーレーザーによ
るパルスレーザービーム（波長３５１ｎｍ）を用いるこ
とも可能である。
リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート
のような樹脂材料の基板を用いることが可能であり、基
板の選択の自由度は高い。ガラス基板４の代わりに放熱
性に優れた金属基板を用いることにより、素子から発生
する熱の拡散を効率的に行うことが可能であるので、素
子の高集積化が可能である。さらに、パルスレーザービ
ーム２としては、例えばＸｅＦエキシマーレーザーによ
るパルスレーザービーム（波長３５１ｎｍ）を用いるこ
とも可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、炭素を含むガス雰囲気中において単結晶シリコン基
板の一方の主面にレーザービームを選択的に照射するこ
とによりこの照射部における単結晶シリコン基板にシリ
コンカーバイド層を形成し、このシリコンカーバイド層
を研削ストッパーとして用いて単結晶シリコン基板を研
削することにより薄膜化するようにしているので、厚さ
の精度が良く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を
有するＳＯＩ基板を製造することができる。また、４０
０℃以下の温度で硬化する接着剤を用いて単結晶シリコ
ン基板の一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着す
ることにより、ガラス基板や樹脂基板のような耐熱性の
低い基板を用いて高性能の半導体装置を製造することが
できる。
ば、炭素を含むガス雰囲気中において単結晶シリコン基
板の一方の主面にレーザービームを選択的に照射するこ
とによりこの照射部における単結晶シリコン基板にシリ
コンカーバイド層を形成し、このシリコンカーバイド層
を研削ストッパーとして用いて単結晶シリコン基板を研
削することにより薄膜化するようにしているので、厚さ
の精度が良く、しかも一様な厚さの単結晶シリコン膜を
有するＳＯＩ基板を製造することができる。また、４０
０℃以下の温度で硬化する接着剤を用いて単結晶シリコ
ン基板の一方の主面を絶縁体基板の一方の主面と接着す
ることにより、ガラス基板や樹脂基板のような耐熱性の
低い基板を用いて高性能の半導体装置を製造することが
できる。
【図１】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図３】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図４】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図５】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図６】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【図７】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面図である。
【符号の説明】 １ 単結晶Ｓｉ基板 ２ パルスレーザービーム ３ａ、３ｂ、３ｃ ＳｉＣ層 ４ ガラス基板 ５ 接着剤 ６ａ、６ｂ 単結晶Ｓｉ膜 ７ ゲート絶縁膜 ９ Ｐ膜 １０、１２ ソース領域 １１、１３ ドレイン領域 Ｇ1 、Ｇ2 ゲート電極 Ｑ1 、Ｑ2 ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ
Claims (6)
- 【請求項１】 炭素を含むガス雰囲気中において単結晶
シリコン基板の一方の主面にレーザービームを選択的に
照射することによりこの照射部における上記単結晶シリ
コン基板にシリコンカーバイド層を形成する工程と、 上記単結晶シリコン基板の上記一方の主面を絶縁体基板
の一方の主面と接着する工程と、 上記シリコンカーバイド層を研削ストッパとして用いて
上記単結晶シリコン基板をその他方の主面側から研削す
ることにより薄膜化する工程とを有することを特徴とす
るＳＯＩ基板の製造方法。 - 【請求項２】 ４００℃以下の温度で硬化する接着剤を
用いて上記単結晶シリコン基板の上記一方の主面を上記
絶縁体基板の上記一方の主面と接着することを特徴とす
る請求項１記載のＳＯＩ基板の製造方法。 - 【請求項３】 上記レーザービームはパルスレーザービ
ームであることを特徴とする請求項１記載のＳＯＩ基板
の製造方法。 - 【請求項４】 炭素を含むガス雰囲気中において単結晶
シリコン基板の一方の主面にレーザービームを選択的に
照射することによりこの照射部における上記単結晶シリ
コン基板にシリコンカーバイド層を形成する工程と、 上記単結晶シリコン基板の上記一方の主面を絶縁体基板
の一方の主面と接着する工程と、 上記シリコンカーバイド層を研削ストッパとして用いて
上記単結晶シリコン基板をその他方の主面側から研削す
ることにより薄膜化する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 ４００℃以下の温度で硬化する接着剤を
用いて上記単結晶シリコン基板の上記一方の主面を上記
絶縁体基板の上記一方の主面と接着することを特徴とす
る請求項４記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 上記レーザービームはパルスレーザービ
ームであることを特徴とする請求項４記載の半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10481495A JP2679676B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Ｓｏｉ基板の製造方法および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10481495A JP2679676B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Ｓｏｉ基板の製造方法および半導体装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63084679A Division JP3034528B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326665A JPH07326665A (ja) | 1995-12-12 |
| JP2679676B2 true JP2679676B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14390886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10481495A Expired - Fee Related JP2679676B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | Ｓｏｉ基板の製造方法および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679676B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384892B1 (ko) * | 2000-12-01 | 2003-05-22 | 한국전자통신연구원 | 에르븀이 도핑된 실리콘나노점의 형성 방법 |
| KR100553317B1 (ko) * | 2004-04-23 | 2006-02-20 | 한국과학기술연구원 | 실리콘 나노선을 이용한 실리콘 광소자 및 이의 제조방법 |
| JP4744458B2 (ja) | 2007-01-31 | 2011-08-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板位置決め装置および基板位置決め方法 |
| JP4895890B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-03-14 | 三菱電機株式会社 | 横型高耐圧素子を有する半導体装置の製造方法 |
| JP7283211B2 (ja) * | 2019-04-26 | 2023-05-30 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素基板の製造方法および炭化珪素基板 |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP10481495A patent/JP2679676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07326665A (ja) | 1995-12-12 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |