JP3371756B2 - Semiconductor substrate manufacturing method - Google Patents

Semiconductor substrate manufacturing method

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JP3371756B2
JP3371756B2 JP12673897A JP12673897A JP3371756B2 JP 3371756 B2 JP3371756 B2 JP 3371756B2 JP 12673897 A JP12673897 A JP 12673897A JP 12673897 A JP12673897 A JP 12673897A JP 3371756 B2 JP3371756 B2 JP 3371756B2
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、支持基板上に絶縁
膜を介して素子形成用の半導体層を設けてなる半導体基
板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor substrate in which a semiconductor layer for element formation is provided on a supporting substrate with an insulating film interposed therebetween.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】基板上に絶縁膜を介し
て素子形成用の単結晶の半導体層を形成してなる半導体
基板としては、例えば、半導体層としてシリコン単結晶
を設ける構成のSOI(Silicon On Insulator)基板が
ある。これは、基板となるシリコン基板上に酸化膜が形
成され、その上にシリコン単結晶膜が形成された構造を
有するもので、このような半導体基板を用いることによ
り、基板との絶縁分離工程を別途に実施する必要がなく
なり、分離性能が良く、高い集積度でシリコン単結晶膜
に素子を形成して集積回路を作り込むことができるもの
である。
As a semiconductor substrate formed by forming a single crystal semiconductor layer for element formation on a substrate with an insulating film interposed therebetween, for example, an SOI (structure in which a silicon single crystal is provided as a semiconductor layer There is a Silicon On Insulator substrate. This has a structure in which an oxide film is formed on a silicon substrate to be a substrate and a silicon single crystal film is formed on the oxide film. By using such a semiconductor substrate, an insulating separation process from the substrate can be performed. It is not necessary to carry out separately, the separation performance is good, and it is possible to form an integrated circuit by forming elements on a silicon single crystal film with a high degree of integration.

【0003】この場合、SOI基板に設けているシリコ
ン単結晶膜の製造方法としては、従来より種々の方法が
あるが、その中で以下の3段階の工程を経て製造するよ
うにした半導体薄膜製造技術が特開平5−211128
に開示されている。以下に、その製造方法について図1
2を用いて説明する。
In this case, there are various conventional methods for producing a silicon single crystal film provided on an SOI substrate. Among them, the semiconductor thin film production is performed through the following three steps. The technology is JP-A-5-211128.
Is disclosed in. Below, the manufacturing method is shown in FIG.
2 is used for the explanation.

【0004】まず、第1段階として、半導体基板1中へ
水素ガスもしくは希ガスをイオン化して所定の注入エネ
ルギーで加速して注入することにより(図12(a)参
照)、半導体基板1の表面から所定深さに注入イオンが
分布するようにしてイオン注入領域2を形成する。次
に、第2段階として、この半導体基板1のイオン注入を
した側の面1aに、少なくとも1つの剛性材料から形成
された支持基板3を貼り合わせ法などにより結合させる
(同図(b)参照)。この場合の支持基板3は半導体製
の基板を用いることが可能で最終的にSOI基板を形成
させるという点では、酸化膜のような絶縁膜4を成膜さ
せた状態としておくことが望ましい。
First, in the first step, hydrogen gas or a rare gas is ionized into the semiconductor substrate 1 and accelerated and injected at a predetermined injection energy (see FIG. 12 (a)) to obtain the surface of the semiconductor substrate 1. The ion-implanted region 2 is formed so that the implanted ions are distributed to a predetermined depth from. Next, as a second step, the support substrate 3 formed of at least one rigid material is bonded to the ion-implanted surface 1a of the semiconductor substrate 1 by a bonding method or the like (see FIG. 2B). ). In this case, the supporting substrate 3 can be a semiconductor substrate, and in terms of finally forming an SOI substrate, it is desirable to keep the insulating film 4 such as an oxide film formed.

【0005】次に、第3段階として、半導体基板1およ
支持基板3を結合させた状態で熱処理を施すことによ
り、イオン注入領域2に形成されるマイクロボイド(微
小気泡)部分Pを境界として半導体基板1と薄膜部分が
分離するように剥離し、支持基板3上に絶縁膜4を介し
てシリコン単結晶膜5が接着された構造のSOI基板6
が形成される(同図(c)参照)。
Next, as a third step, a heat treatment is performed in a state where the semiconductor substrate 1 and the supporting substrate 3 are bonded to each other, so that the semiconductor is bounded by the microvoids P formed in the ion implantation region 2. The SOI substrate 6 having a structure in which the substrate 1 and the thin film portion are separated so as to be separated, and the silicon single crystal film 5 is bonded onto the support substrate 3 with the insulating film 4 interposed therebetween.
Are formed (see FIG. 7C).

【0006】実際には、この剥離された面には数nm程
度の凹凸が存在するため、この剥離面Pに研磨処理およ
びエッチング処理などを施してシリコン単結晶膜5を平
坦に仕上げると共に所定膜厚(例えば0.1μm)に調
整してSOI基板6として形成されるものである(同図
(d)参照)。
In reality, since the peeled surface has irregularities of about several nm, the peeled surface P is subjected to polishing treatment, etching treatment, etc. to finish the silicon single crystal film 5 flat and a predetermined film. The SOI substrate 6 is formed by adjusting the thickness (for example, 0.1 μm) (see FIG. 3D).

【0007】ところで、これらの技術は、単一材料で形
成された表面が平坦な状態の半導体基板1の場合や、あ
るいは半導体基板1に一様に多種の材料を積層した多層
膜構造をもった構成の場合などにおいては適している
が、例えば、半導体基板1の表面で部分的に複数の積層
材料を配置しパターンを形成した場合や、あるいは、半
導体基板1の表面に段差のある場合などにおいては、次
のような不具合が発生する。
By the way, these techniques have a semiconductor substrate 1 formed of a single material and having a flat surface, or a multilayer film structure in which various materials are uniformly laminated on the semiconductor substrate 1. Although it is suitable in the case of a configuration, for example, when a plurality of laminated materials are partially arranged on the surface of the semiconductor substrate 1 to form a pattern, or when there is a step on the surface of the semiconductor substrate 1, Causes the following problems.

【0008】すなわち、上述のようなパターン構造を形
成した半導体基板1では、その表面からイオン注入を行
なうと、材料の相違や段差などによるパターン構造の影
響を受けて、半導体基板1内へのイオンの注入深さが面
内の位置によって異なるようになる。この結果、支持基
板4を貼り合わせた状態で剥離工程を実施すると、パタ
ーン構造の影響を受けたイオン注入領域の面に沿った剥
離がなされるため、剥離された面がイオン注入領域の段
差に対応した段差を有する状態となる。
That is, in the semiconductor substrate 1 having the above-described pattern structure formed therein, when ions are implanted from the surface thereof, the ion is introduced into the semiconductor substrate 1 due to the influence of the pattern structure due to a difference in material, a step, or the like. The implantation depth of is different depending on the in-plane position. As a result, when the delamination step is performed with the support substrate 4 bonded together, delamination is performed along the surface of the ion implantation region affected by the pattern structure, and thus the delaminated surface becomes a step in the ion implantation region. It becomes a state having a corresponding step.

【0009】したがって、剥離時に得られるシリコン単
結晶膜5の表面は、段差を有する面となる。このように
得られた剥離面を研磨工程により平坦化することは不可
能ではないが、その剥離面に初期的に残っている段差
は、研磨によって最終的に残すシリコン単結晶膜5の厚
さ寸法(例えば研磨段階では0.2μm程度)に比べて
何倍もの寸法となる場合があり、これを研磨処理により
平坦化することは困難であると共に、シリコン単結晶膜
5の膜厚を平行度を保ちながら精度良く研磨することが
非常に難しく、結果的にコスト高になる不具合がある。
Therefore, the surface of the silicon single crystal film 5 obtained at the time of peeling is a surface having a step. It is not impossible to flatten the peeled surface thus obtained by a polishing step, but the step initially remaining on the peeled surface is the thickness of the silicon single crystal film 5 that is finally left by polishing. The size of the silicon single crystal film 5 may be several times larger than the size (for example, about 0.2 μm in the polishing step), and it is difficult to flatten the size by polishing, and the film thickness of the silicon single crystal film 5 may be parallel. It is very difficult to polish accurately while maintaining the above, resulting in a high cost.

【0010】換言すれば、半導体基板1上に段差が生じ
ている状態でイオン注入工程を実施して剥離面となる欠
陥層領域を形成して剥離を行なうには、面内に注入され
たイオン注入材料の注入深さがパターン構造により異な
るため剥離面を平坦にすることは困難となり、実用的に
は採用できないものである。
In other words, in order to perform the ion implantation process in the state where the step is formed on the semiconductor substrate 1 to form the defect layer region to be the delamination surface and to perform the delamination, the ions implanted in the plane Since the implantation depth of the implantation material differs depending on the pattern structure, it is difficult to make the peeling surface flat, which is not practically applicable.

【0011】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、貼り合わせを行なう基板側に、成膜工
程やエッチング工程等によりパターン構造を形成した基
板についてそのパターン形成部分の、全体もしくは一部
の薄膜を所望の膜厚で剥離させる場合に剥離面の平坦性
を確保した状態で支持基板に接合させることによりSO
I基板のような半導体基板を形成することができるよう
にした半導体基板の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a substrate on which a pattern structure is formed by a film forming process, an etching process, or the like on the side of a substrate to be bonded. When the whole or a part of the thin film is peeled off to a desired thickness, it is bonded to the supporting substrate with the flatness of the peeled surface being secured.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor substrate that can form a semiconductor substrate such as an I substrate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、パターン構造形成工程P1において、製造しようと
する半導体基板(11)として、素子形成用のパターン
部(15a)を有した半導体層(14)を設ける構成
で、そのパターン部(15a)に起因してイオン注入工
程P2で形成するイオン注入層(19)が半導体層用基
板(17)内で段差を生ずる場合には、パターン部(1
5a)が形成されない領域にパターン部と同じ層構成の
ダミーパターン部(15b)となる領域を設けるように
する。
According to the invention of claim 1, in the pattern structure forming step P1, a pattern for forming an element is formed as a semiconductor substrate (11) to be manufactured.
The semiconductor layer (14) having the portion (15a) is provided , and the ion implantation layer (19) formed in the ion implantation step P2 due to the pattern portion (15a) is formed in the semiconductor layer substrate (17). If there is a step, the pattern part (1
A region to be a dummy pattern portion (15b) having the same layer structure as the pattern portion is provided in a region where 5a) is not formed.

【0013】これにより、続くイオン注入工程P2で
は、前記パターン構造(15)が形成された前記半導体
層用基板(17)にそのパターン構造(15)側から所
定のイオンを注入してイオン注入層(19)を形成す
る。このイオン注入層(19)は、半導体層用基板(1
7)の深さ方向に対する注入イオンの分布状態がパター
ン構造(15)の形状に依存しないで、略同一面内にイ
オンが分布する注入層(19)が形成されるようにな
る。この結果、剥離工程P4では、平坦な面Pで剥離を
行なうことができ、これに続く剥離面研磨工程(P5)
を経て精度の良い薄膜の素子形成用半導体層(14)を
得ることができるようになる。
[0013] Thus, in the subsequent ion implantation process P2, the pattern structure (15) injected into a predetermined ion from the pattern structure (15) side to the semiconductor layer substrate formed (17) is ion An injection layer (19) is formed. This ion-implanted layer (19) is used for the semiconductor layer substrate (1
In distribution of the implanted ions with respect to the depth direction of 7) it does not depend on the shape of the pattern structure (15), so that injection layer ions are distributed substantially in the same plane (19) is formed. As a result, in the peeling step P4, the peeling can be performed on the flat surface P, and the subsequent peeling surface polishing step (P5).
Through this, it becomes possible to obtain a highly accurate thin film element-forming semiconductor layer (14).

【0014】請求項2の発明によれば、パターン部(1
5a)が1層の半導体層(14)により形成されるもの
である場合に、パターン部(15a)にダミーパターン
部(15b)を付加して設けるようにパターン構造形成
工程(P1)を実施するので、イオン注入工程(P2)
では、イオン注入層(19)を略同一面に形成すること
ができ、これによって剥離面Pを平坦なものとして形成
することができるようになる。
According to the invention of claim 2, the pattern portion (1
5a) formed by one semiconductor layer (14)
In this case, since the pattern structure forming step (P1) is performed so that the dummy pattern portion (15b) is additionally provided to the pattern portion (15a), the ion implantation step (P2)
Then, the ion-implanted layer (19) can be formed on substantially the same surface, whereby the separation surface P can be formed as a flat surface.

【0015】請求項3の発明によれば、素子形成用のパ
ターン部を有した複数の半導体層(14a,14b)を
形成する場合に、各パターン部(21a,23a,24
a)となる領域に対応してその半導体層にダミーパター
ン部(21b,23b,24b)となる領域を付加して
設けるようにパターン構造形成工程(P1)を実施する
ので、イオン注入工程(P2)では、イオン注入層(1
9)を略同一面に形成することができ、これによって剥
離面Pを平坦なものとして形成することができるように
なる。
According to the third aspect of the invention, the device forming pattern is formed.
A plurality of semiconductor layers (14a, 14b) having turn parts
When forming , each pattern part (21a, 23a, 24
As the semiconductor layer in the dummy pattern portion corresponds to a region which becomes a) (21b, 23b, so to implement the pattern structure formation step (P1) so as to provide by adding a region serving as 24b), an ion implantation process (P2 ), The ion implantation layer (1
9) can be formed on substantially the same surface, whereby the peeling surface P can be formed as a flat surface.

【0016】請求項4ないし6の発明によれば、複数層
の半導体層(14a,14b)のすべてにパターン部
(21a,23a,24a)が設けられる場合に、それ
ら各パターン部(21a,23a,24a)に対応して
前記ダミーパターン部(21b,23b,24b)を設
ける構成とするので、半導体層(14a,14b)に形
成する素子の構造に対応してパターン部(21a,23
a,24a)の大きさや形状を設定する場合でも、パタ
ーン構造形成工程P1でこれに対応するダミーパターン
部(21b,23b,24b)となる領域を設けるの
で、イオン注入層(19)を略同一平面に形成すること
ができ、剥離面Pの平坦度を高めて半導体層(14a,
14b)を精度良く形成できる。
According to the invention of claims 4 to 6, when the pattern portions (21a, 23a, 24a) are provided on all of the plurality of semiconductor layers (14a, 14b), the respective pattern portions (21a, 23a). , 24a), the dummy pattern portions (21b, 23b, 24b) are provided. Therefore, the pattern portions (21a, 23b) corresponding to the structures of the elements formed in the semiconductor layers (14a, 14b) are formed.
a, even when setting the size and shape of 24a), a dummy pattern portion (21b corresponding thereto in a pattern structure formation step P1, 23b, so providing a region serving as 24b), substantially the same ion implantation layer (19) It can be formed on a flat surface, and the flatness of the peeling surface P is increased to increase the semiconductor layer (14a,
14b) can be accurately formed.

【0017】請求項7の発明によれば、パターン構造
(15,21,23,24)のパターン部(15a,2
1a,23a,24a)を形成することにより、表面に
段差を生ずる場合に、パターン構造形成工程P1におい
て、その段差を解消するようにダミーパターン部(15
b,21b,23b,24b)を形成するので、イオン
注入層(19)を略同一面に形成することができ、剥離
面Pの平坦度を高めて半導体層(14a,14b)を精
度良く形成できる。
According to the invention of claim 7, the pattern portion (15a, 2) of the pattern structure (15, 21, 23, 24).
1a, 23a, 24a), when a step is formed on the surface, in the pattern structure forming step P1, the dummy pattern portion (15) is formed so as to eliminate the step.
b, 21b, 23b, 24b), the ion-implanted layer (19) can be formed on substantially the same surface, and the flatness of the separation surface P can be increased to form the semiconductor layers (14a, 14b) with high accuracy. it can.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態) 以下、本発明の第1の実施形態について図1ないし図5
を参照しながら説明する。図1は本発明でいうところの
半導体基板であるSOI基板11を模式的な断面で示す
もので、その構造は、支持基板としてのベースシリコン
基板12上に絶縁膜としての酸化膜13を介して半導体
層である単結晶シリコン膜14が形成されている。この
単結晶シリコン膜14は、パターン構造15を形成する
ことで多数の島状に分割された状態に形成されており、
図2に示すように、平面的に見ると正方形状の領域が配
列された状態とされている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. FIG. 1 shows a schematic cross section of an SOI substrate 11 which is a semiconductor substrate according to the present invention. Its structure is such that an oxide film 13 as an insulating film is formed on a base silicon substrate 12 as a supporting substrate. A single crystal silicon film 14 which is a semiconductor layer is formed. This single crystal silicon film 14 forms a pattern structure 15 .
It is formed into a large number of islands,
As shown in FIG. 2, when viewed in a plan view, square regions are arranged.

【0019】この場合、パターン構造15を形成するこ
とで、素子形成用の領域に対応する部分をパターン部1
5a(図中、斜線を引いてない領域)として設けてお
り、素子形成には直接用いない領域に対応する部分をダ
ミーパターン部15b(図中、斜線を引いている領域)
として設けている。
In this case, the pattern structure 15 should be formed.
And the portion corresponding to the area for forming the element is the pattern portion 1
5a (area not shaded in the figure), and a dummy pattern portion 15b (area shaded in the figure) corresponding to a region not directly used for element formation
It is provided as.

【0020】これは、図2に示すように、パターン部1
5aは、内部に例えば1個の素子が形成され、配線パタ
ーン16により電気的接続を取るようになっており、ダ
ミーパターン部15bについては、素子を形成しないの
で配線パターン16による電気的接続を行なわない。ま
た、上述のパターン部15aおよびダミーパターン部1
5bの寸法は、例えば10μm×10μm程度の大きさ
で、これらを区切る酸化膜13の幅寸法は0.5μm程
度の大きさに設定されている。
This is as shown in FIG.
5a has, for example, one element formed therein, and is electrically connected by the wiring pattern 16. The dummy pattern portion 15b is not formed with an element, and therefore is electrically connected by the wiring pattern 16. Absent. In addition, the above-mentioned pattern portion 15a and the dummy pattern portion 1
The dimension of 5b is, for example, about 10 μm × 10 μm, and the width dimension of the oxide film 13 separating these is set to about 0.5 μm.

【0021】本実施形態におけるSOI基板11は、例
えば、半導体層14が形成されたパターン部15aに、
素子形成工程を経ることにより所定の半導体素子を形成
し、配線パターン16により結線して回路を形成し、こ
れによって、各半導体素子を酸化膜13により絶縁した
状態で形成することができ、電気的特性に優れた集積回
路を得ることができるものである。
The SOI substrate 11 in the present embodiment, for example, the pattern portion 15a in which the semiconductor layer 14 is formed,
A predetermined semiconductor element is formed through the element forming step, and wiring is formed by the wiring pattern 16 to form a circuit. As a result, each semiconductor element can be formed in a state of being insulated by the oxide film 13. It is possible to obtain an integrated circuit having excellent characteristics.

【0022】次に、上記構成のSOI基板11を製造す
る方法について図3ないし図5を参照して説明する。図
3はSOI基板11を製造する場合の全体の工程の流れ
を概略的に示しており、まず、パターン構造形成工程P
1にて半導体層用基板である単結晶シリコン基板17に
パターン構造15を形成する。図4(a)は半導体層用
基板である単結晶シリコン基板17の断面を模式的に示
すもので、この単結晶シリコン基板17の表面にフォト
レジスト18を塗布してフォトリソグラフィ処理により
パターニングし、格子状に露出する部分をエッチング処
理によりエッチングして凹状部17aを形成する。次
に、フォトレジスト18を剥離して表面に絶縁膜として
のシリコン酸化膜13を形成する(同図(b)参照)。
なお、凹状部17aの幅寸法は、前述のように0.5μ
m程度に設定されている。
Next, a method of manufacturing the SOI substrate 11 having the above structure will be described with reference to FIGS. FIG. 3 schematically shows the flow of the whole process for manufacturing the SOI substrate 11. First, the pattern structure forming process P is performed.
At 1, the pattern structure 15 is formed on the single crystal silicon substrate 17 which is the semiconductor layer substrate. FIG. 4A schematically shows a cross section of a single crystal silicon substrate 17 which is a semiconductor layer substrate. A photoresist 18 is applied to the surface of the single crystal silicon substrate 17 and patterned by photolithography. The portions exposed in the lattice form are etched by an etching process to form the concave portions 17a. Next, the photoresist 18 is peeled off to form a silicon oxide film 13 as an insulating film on the surface (see FIG. 3B).
The width dimension of the concave portion 17a is 0.5 μ as described above.
It is set to about m.

【0023】続いて、イオン注入工程P2(図3参照)
では、単結晶シリコン基板17の酸化膜13を形成した
面側から所定条件でイオン注入を行なう。注入するイオ
ンは水素ガスや希ガスなどをイオン化したものを用いる
が、ここでは水素イオンH(プロトン)を用いる場合
を示し、これを所定の加速エネルギーで加速して注入す
る。また、このときの注入量(ドーズ量)は、1×10
16〜1×1017atoms/cm程度としてい
る。これにより、凹状部17aの底面部よりも深い所定
深さにイオン注入層19を形成する(図4(c)参
照)。
Subsequently, an ion implantation step P2 (see FIG. 3)
Then, ion implantation is performed from the surface of the single crystal silicon substrate 17 on which the oxide film 13 is formed under predetermined conditions. Ions to be implanted are those obtained by ionizing hydrogen gas or rare gas. Here, the case where hydrogen ions H + (protons) are used is shown, and these ions are accelerated at a predetermined acceleration energy and then implanted. The implantation amount (dose amount) at this time is 1 × 10.
It is set to about 16 to 1 × 10 17 atoms / cm 2 . As a result, the ion implantation layer 19 is formed at a predetermined depth deeper than the bottom surface of the recess 17a (see FIG. 4C).

【0024】次に、貼り合わせ工程P3では、単結晶シ
リコン基板17の酸化膜13の面側とベースシリコン基
板12を貼り合わせた上で、接合用の熱処理として例え
ば500℃程度の温度で熱処理を行なう(図5(a)参
照)。この後、剥離工程P4では、上述の貼り合わせの
接合強度を高めると共に剥離を行なうために、高温で熱
処理を行なう。この場合、熱処理温度は、好ましくは1
100℃以上で、より好ましくは1150℃程度で60
分程度行なう。このとき、ベースシリコン基板12との
接合とイオン注入領域19に形成された剥離用欠陥層領
域での剥離が生じる(図5(b)参照)。
Next, in the bonding step P3, the surface side of the oxide film 13 of the single crystal silicon substrate 17 and the base silicon substrate 12 are bonded, and a heat treatment for bonding is performed at a temperature of, for example, about 500.degree. Perform (see FIG. 5A). After that, in the peeling step P4, heat treatment is performed at a high temperature in order to increase the bonding strength of the above-mentioned bonding and peeling. In this case, the heat treatment temperature is preferably 1
60 above 100 ° C, more preferably around 1150 ° C
Do about a minute. At this time, bonding with the base silicon substrate 12 and peeling occur in the peeling defect layer region formed in the ion implantation region 19 (see FIG. 5B).

【0025】なお、上述のように、貼り合わせ工程P3
および剥離工程P4のそれぞれで2段階に分けた熱処理
を行なうことに代えて、工程を簡略化する目的で、一度
の熱処理で行なうこともできる。この場合には、熱処理
温度は、例えば1100℃以上が好ましく、より好まし
くは1150℃程度で60分程度行うことで、剥離用欠
陥層領域での剥離を行なうことができる。
As described above, the bonding step P3
Instead of performing the two-step heat treatment in each of the peeling process P4 and the peeling process P4, the heat treatment may be performed once for the purpose of simplifying the process. In this case, the heat treatment temperature is preferably 1100 ° C. or higher, and more preferably about 1150 ° C. for about 60 minutes, so that the peeling can be performed in the peeling defect layer region.

【0026】次に、剥離面研磨工程P5では、上述の剥
離工程P4にて剥離した剥離面Pを平坦にするために研
磨処理を行ない(図5(c)参照)、このとき、凹状部
17aの底部に形成されている酸化膜13に達するまで
研磨を行ない、パターン部15aおよびダミーパターン
部15bが分離された状態のパターン構造15を有する
SOI基板11を形成することができる。
Next, in the peeling surface polishing step P5, a polishing process is performed to flatten the peeling surface P peeled in the above-described peeling step P4 (see FIG. 5C), at this time, the concave portion 17a. polishing until the oxide film 13 formed in the bottom row stomach, it is possible to form the SOI substrate 11 having a pattern structure 15 in a state in which pattern portion 15a and the dummy pattern portion 15b is separated.

【0027】さて、上述したイオン注入領域19により
剥離を行なう技術においては、単結晶シリコン基板17
中に注入された水素イオンは、結晶格子に欠陥を生じさ
せたりあるいは結晶格子を歪ませた状態で分布するよう
になる。このとき、イオン注入の目標深さを例えば0.
1μm程度に設定したときの状態での水素イオンの分布
は、実際には0.3μm程度に広がっている。しかし、
注入された水素イオンの量が一定量(しきい値)を超え
ている部分では、剥離直前の状態では熱処理を経ること
によって、欠陥層領域が数nm程度の厚さ寸法の非常に
狭い領域に凝縮されるようになる。
By the way, in the above-mentioned technique of peeling by the ion implantation region 19, the single crystal silicon substrate 17 is used.
The hydrogen ions implanted therein are distributed in a state in which the crystal lattice has defects or the crystal lattice is distorted. At this time, the target depth of ion implantation is set to, for example, 0.
The distribution of hydrogen ions when set to about 1 μm actually widens to about 0.3 μm. But,
In the portion where the amount of implanted hydrogen ions exceeds a certain amount (threshold value), the defect layer region becomes a very narrow region with a thickness dimension of about several nm by undergoing heat treatment in the state immediately before peeling. It will be condensed.

【0028】この結果、ごく薄い欠陥層領域で剥離が生
じ、剥離面は非常に平坦性の良いものを得ることができ
るのである。なお、剥離面研磨工程P5を実施するの
は、平坦性を確保すると共に、表面の粗さの程度を小さ
くするためであり、パターン構造15を分離した状態に
形成するためである。また、このような剥離を行なうた
めのイオンとしては、上述した水素以外には、希ガスで
も良いし、他に酸素や塩素,フッ素など種々のものが考
えられる。
As a result, delamination occurs in a very thin defect layer region, and the delaminated surface can be very flat. The peeling surface polishing step P5 is performed to ensure flatness and reduce the degree of surface roughness, and to form the pattern structure 15 in a separated state. In addition to the above-mentioned hydrogen, a rare gas may be used as the ions for performing such peeling, and various ions such as oxygen, chlorine, and fluorine may be considered.

【0029】さらに、本実施形態において形成するSO
I基板11を得るときに、単結晶シリコン基板17につ
いては、単結晶シリコン膜14の品質を確保するために
通常半導体装置を形成する場合のものと同様に不純物濃
度が一定値に管理された製品ウェハを用いることが望ま
しいのに対して、貼り合わせるベースシリコン基板12
については、酸化膜13を介して単結晶シリコン膜17
を保持する基板としての機能を果すことで十分であるか
ら、不純物濃度を厳密に管理していないダミーウェハを
用いることができる。
Further, the SO formed in the present embodiment
When the I substrate 11 is obtained, the single crystal silicon substrate 17 is a product in which the impurity concentration is controlled to a constant value as in the case of forming a normal semiconductor device in order to ensure the quality of the single crystal silicon film 14. While it is desirable to use a wafer, the base silicon substrate 12 to be bonded is used.
As for the single crystal silicon film 17 through the oxide film 13,
It suffices to fulfill the function as a substrate for holding the substrate, so that a dummy wafer whose impurity concentration is not strictly controlled can be used.

【0030】したがって、ベースシリコン基板12とし
ては安価なものを用いることができ、さらに、剥離後の
単結晶シリコン基板17は表面を研磨等の平坦化処理を
行うことで再び他のSOI基板11を製造するためのも
のとして使用することができるようになり、資源の有効
活用ができると共に、総じてコストの低減を図ることが
できるものである。
Therefore, an inexpensive one can be used as the base silicon substrate 12, and further, the single crystal silicon substrate 17 after peeling is treated with a flattening treatment such as polishing the surface so that another SOI substrate 11 can be formed again. It can be used as a product for manufacturing, effective use of resources can be achieved, and cost can be reduced as a whole.

【0031】このような第1の実施形態によれば、パタ
ーン構造15を形成する半導体基板11を製造するに際
して、そのパターン部15aと同等のダミーパターン部
15bを設けることにより、イオン注入工程P2におけ
るイオン注入領域19が略同一面内に形成できるように
したので、剥離工程P4にて剥離を行なったときにその
剥離面Pに段差を生じることがなくなり、精度良く半導
体層17を形成したSOI基板11を得ることができる
ようになる。
[0031] According to the first embodiment, in manufacturing the semiconductor substrate 11 to form a pattern structure 15, by providing the pattern portion 15a equivalent to the dummy pattern portion 15b of its ion implantation step Since the ion implantation region 19 in P2 can be formed in substantially the same plane, a step is not generated on the peeling surface P when peeling is performed in the peeling step P4, and the semiconductor layer 17 is formed with high accuracy. The SOI substrate 11 can be obtained.

【0032】(第2の実施形態)図6ないし図9は本発
明の第2の実施形態を示すもので、以下第1の実施形態
と異なる部分について説明する。本実施形態において
は、図6に示すように、半導体基板としてのSOI基板
20は、第1の実施形態におけるパターン構造15に代
えてパターン構造21を設けたもので、これは、第1の
実施形態と同様の構成で表面に露出している半導体層と
しての単結晶シリコン膜14aの下層部に別途に半導体
層としての多結晶シリコン膜14bを絶縁膜としての酸
化膜13を介して埋め込んだ状態に形成したパターン構
造21を有する構成のものである。
(Second Embodiment) FIGS. 6 to 9 show a second embodiment of the present invention, and only portions different from the first embodiment will be described below. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, an SOI substrate 20 as a semiconductor substrate is provided with a pattern structure 21 in place of the pattern structure 15 in the first embodiment. A state in which a polycrystalline silicon film 14b as a semiconductor layer is separately embedded in the lower layer portion of the single crystal silicon film 14a as a semiconductor layer exposed on the surface in the same configuration as that of the embodiment via an oxide film 13 as an insulating film. It has a pattern structure 21 formed in the above.

【0033】このSOI基板20においては、上下の半
導体層である単結晶シリコン膜14aおよび多結晶シリ
コン膜14bの各層が同じ形状に形成され、酸化膜13
で分離されたパターン部21aおよびダミーパターン部
21bを有する構造に形成されている。そして、下層側
の多結晶シリコン膜14bのパターン部21aは素子を
形成したときに、バックゲートなどに使用されるように
設けられたものである。
[0033] In this SOI substrate 20, each layer of a semiconductor layer of the top and bottom monocrystalline silicon film 14a and the polycrystalline silicon film 14b is formed in the same shape, the oxide film 13
It is formed in a structure having a pattern portion 21a and a dummy pattern portion 21b separated by. The pattern portion 21a of the polycrystalline silicon film 14b on the lower layer side is provided so as to be used as a back gate when the element is formed.

【0034】図7ないし図9は、SOI基板20の製造
工程に則した各断面を示すもので、製造工程の概略手順
としては第1の実施形態と同様に図3に示した流れで行
なわれ、パターン構造形成工程P1における工程内容に
ついて詳述する。
FIGS. 7 to 9 show respective cross sections according to the manufacturing process of the SOI substrate 20, and the schematic procedure of the manufacturing process is the same as that of the first embodiment, and is performed according to the flow shown in FIG. The process contents of the pattern structure forming process P1 will be described in detail.

【0035】すなわち、パターン構造形成工程P1にお
いては、フォトリソグラフィ処理によりフォトレジスト
19を塗布してパターニングした後、エッチング処理に
より凹部17aを形成し(図7(a)参照)、この後、
酸化膜13aを形成する(同図(b)参照)。
That is, in the pattern structure forming step P1, the photoresist 19 is applied and patterned by photolithography, and then the recess 17a is formed by etching (see FIG. 7A).
The oxide film 13a is formed (see FIG. 11B).

【0036】次に、酸化膜13a上に半導体層としての
多結晶シリコン膜14bを形成し、フォトリソグラフィ
処理でパターニングをした後に、エッチング処理を行な
って酸化膜13aを形成したときと同様のパターンに多
結晶シリコン膜14bを形成する(図7(c)参照)。
続いて、多結晶シリコン膜14bのパターン間の隙間を
埋めるようにして全面に酸化膜13bを形成し(図8
(a)参照)、平坦な状態にする。
Next, a polycrystalline silicon film 14b as a semiconductor layer is formed on the oxide film 13a, patterned by photolithography and then subjected to etching to form the same pattern as when the oxide film 13a was formed. A polycrystalline silicon film 14b is formed (see FIG. 7C).
Then, an oxide film 13b is formed on the entire surface so as to fill the gap between the patterns of the polycrystalline silicon film 14b (FIG. 8).
(See (a)), and make it flat.

【0037】次のイオン注入工程P2では、第1の実施
形態と同様にして所定条件でイオン注入を行なってイオ
ン注入領域19を形成する(同図(b)参照)。続く貼
り合わせ工程P3では、単結晶シリコン基板17の酸化
膜13bの面側とベースシリコン基板12を貼り合わせ
た上で、接合用の熱処理を行なう(同図(c)参照)。
この後、剥離工程P4では、貼り合わせの接合強度を高
めると共に剥離を行なうために高温で熱処理を行なう。
このとき、ベースシリコン基板12との接合とイオン注
入領域19に形成された剥離用欠陥層領域での剥離が生
じる(図9(a)参照)。
In the next ion implantation step P2, ion implantation is performed under predetermined conditions in the same manner as in the first embodiment to form the ion implantation region 19 (see FIG. 7B). In the subsequent bonding step P3, the surface side of the oxide film 13b of the single crystal silicon substrate 17 and the base silicon substrate 12 are bonded together, and then heat treatment for bonding is performed (see FIG. 3C).
After that, in the peeling step P4, heat treatment is performed at a high temperature in order to increase the bonding strength of bonding and peeling.
At this time, the bonding with the base silicon substrate 12 and the peeling in the peeling defect layer region formed in the ion implantation region 19 occur (see FIG. 9A).

【0038】次に、剥離面研磨工程P5では、上述の剥
離工程P4にて剥離した剥離面Pを平坦にするために研
磨処理を行ない(図9(b)参照)、このとき、凹状部
17aの底部に形成されている酸化膜13に達するまで
研磨を行なって、単結晶シリコン膜14となる部分を互
いに分離させた状態としてパターン構造15を形成し、
これによってSOI基板20を得る。
Next, in the peeling surface polishing step P5, a polishing process is performed to flatten the peeling surface P peeled in the above-described peeling step P4 (see FIG. 9B). At this time, the concave portion 17a is formed. Polishing is performed until the oxide film 13 formed at the bottom of the film is reached, and the pattern structure 15 is formed with the portions to be the single crystal silicon film 14 separated from each other.
Thereby, the SOI substrate 20 is obtained.

【0039】このような第2の実施形態によれば、複
層の半導体層である単結晶シリコン膜14aおよび多結
晶シリコン膜14bからなる構成で、各層においてパタ
ーン部を21aを有する場合でも、第1の実施形態と同
様にしてパターン構造形成工程P1にてダミーパターン
部21bを形成することにより、イオン注入工程P2に
おけるイオン注入層19の形成を同一深さに形成するこ
とができ、剥離面Pの段差をなくして精度良く半導体層
14a,14bを形成したSOI基板20を得ることが
できる。
[0039] According to the second embodiment, a configuration made of single-crystal silicon film 14a and the polycrystalline silicon film 14b which is a semiconductor layer of a double several layers, even with a 21a a pattern portion in each layer, By forming the dummy pattern portion 21b in the pattern structure forming process P1 in the same manner as in the first embodiment, the ion implantation layer 19 in the ion implantation process P2 can be formed to the same depth, and the peeled surface can be formed. It is possible to obtain the SOI substrate 20 in which the semiconductor layers 14a and 14b are formed with high accuracy by eliminating the step difference of P.

【0040】(第3の実施形態) 図10は本発明の第3の実施形態を示すもので、第2の
実施形態と異なるところは、SOI基板20aは、半導
体層としての単結晶シリコン膜14aにパターン構造を
設けないようにしたところであり、埋め込み形成された
多結晶シリコン膜14bに、パターン部21aを形成す
ると共にダミーパターン部21bを形成するものであ
る。
(Third Embodiment) FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment is that the SOI substrate 20a has a single crystal silicon film 14a as a semiconductor layer. the Ri der was not be provided the pattern structure, the polycrystalline silicon film 14b formed lump padded, to form a pattern portion 21a
In addition, the dummy pattern portion 21b is formed .

【0041】なお、このような構成のSOI基板20a
を製造するに当たっては、第2の実施形態のパターン構
造形成工程P1において、半導体層用基板である単結晶
シリコン基板17に凹部17aを設けないで、平坦な状
態の面に酸化膜13を形成し、この状態で半導体層とし
ての多結晶シリコン膜14bを形成し、パターン構造2
1を形成するようにしたものである。そして、このよう
な第3の実施形態のものでも、ダミーパターン部21b
を設けるので、第2の実施形態と同様の効果を得ること
ができる。
The SOI substrate 20a having such a configuration
In manufacturing the pattern structure, in the pattern structure forming step P1 of the second embodiment, the recess 17a is not provided in the single crystal silicon substrate 17 which is the semiconductor layer substrate, and the oxide film 13 is formed on the flat surface. In this state, the polycrystalline silicon film 14b as a semiconductor layer is formed, and the pattern structure 2
1 is formed. Even in the third embodiment as described above, the dummy pattern portion 21b
Since this is provided, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

【0042】(第4の実施形態)図11は本発明の第4
の実施形態を示すもので、第2の実施形態と異なる点に
ついて説明する。すなわち、本実施形態におけるSOI
基板22は、上下の半導体層である単結晶シリコン膜1
4aおよび多結晶シリコン膜14bのそれぞれにパター
ン構造23,24を設けて異なるパターン部23a,2
4aを配置する構成としたものである。この場合におい
ては、パターン構造形成工程P1にて、各パターン部2
3a,24aに対応してダミーパターン部23b,24
bが配置形成される。
(Fourth Embodiment) FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention.
The second embodiment will be described, and the points different from the second embodiment will be described. That is, the SOI in the present embodiment
The substrate 22 is a single crystal silicon film 1 which is the upper and lower semiconductor layers.
4a and the polycrystalline silicon film 14b are provided with pattern structures 23 and 24, respectively, and different pattern portions 23a and 2
4a is arranged. In this case, in the pattern structure forming step P1, each pattern portion 2
3a, 24a corresponding to the dummy pattern portions 23b, 24
b is arranged and formed.

【0043】そして、このような構造のSOI基板22
では、例えば、単結晶シリコン膜14aに形成する素子
の構造に対応してパターン部23aが形成されると共
に、下層側に位置する多結晶シリコン膜14bをバック
ゲートとして用いるべくパターン部24aが配置形成さ
れたものである。また、SOI基板22を基板として素
子を形成したときに、単結晶シリコン膜14aのパター
ン部23a部分には、図示のように、絶縁膜を介した状
態でゲート25が配設された構成のものを簡単に且つ高
性能なものとして製作することができるようになる。
Then, the SOI substrate 22 having such a structure
Then, for example, the pattern portion 23a is formed corresponding to the structure of the element formed in the single crystal silicon film 14a, and the pattern portion 24a is arranged and formed so that the polycrystalline silicon film 14b located on the lower layer side is used as a back gate. It was done. Further, when an element is formed by using the SOI substrate 22 as a substrate, the gate 25 is arranged in the pattern portion 23a portion of the single crystal silicon film 14a via an insulating film as shown in the figure. Can be manufactured easily and with high performance.

【0044】本発明は、上記実施形態にのみ限定される
ものではなく、次のように変形また拡張できる。パター
ン構造において、ダミーパターン部の形状はパターン部
と同様の形状に設ける必要はなく、また、必ずしも同一
形状のセル状に形成する必要もなく、例えば、パターン
部を設けない部分をすべてつながったダミーパターン部
として形成して設けても良いなど、必要に応じた形状に
設定することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. In the pattern structure, the shape of the dummy pattern portion does not have to be the same as that of the pattern portion, and it is not always necessary to form cells in the same shape. For example, a dummy in which all the portions without the pattern portion are connected is connected. It may be formed as a pattern portion, and may be formed in a shape according to need.

【0045】半導体層用基板としては、シリコン以外の
材料として、4族元素を主体とした単結晶であれば、例
えば、Ge(ゲルマニウム),SiC(炭化シリコ
ン),SiGe(シリコンゲルマニウム)あるいはダイ
ヤモンドなどの基板を用いることができる。この場合に
おいて、SiC基板などを用いる場合には、基板自体が
非常に高価なものであるので、剥離後に研磨して再生し
することにより、資源の有効活用およびコストダウンの
効果が大きくなる。
As the semiconductor layer substrate, as a material other than silicon, if it is a single crystal mainly composed of a Group 4 element, for example, Ge (germanium), SiC (silicon carbide), SiGe (silicon germanium), diamond, or the like. The substrate of can be used. In this case, when a SiC substrate or the like is used, the substrate itself is very expensive, and therefore polishing and recycling after peeling increase the effect of effective use of resources and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示すSOI基板の模
式的な縦断側面図
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional side view of an SOI substrate showing a first embodiment of the present invention.

【図2】SOI基板の上面を模式的に示す図FIG. 2 is a diagram schematically showing an upper surface of an SOI substrate.

【図3】工程概略図FIG. 3 is a process schematic diagram.

【図4】SOI基板の各製造工程における模式的な縦断
側面図(その1)
FIG. 4 is a schematic vertical sectional side view in each manufacturing process of the SOI substrate (No. 1)

【図5】SOI基板の各製造工程における模式的な縦断
側面図(その2)
FIG. 5 is a schematic vertical sectional side view in each manufacturing process of the SOI substrate (Part 2)

【図6】本発明の第2の実施形態を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図7】図4相当図(その1)FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 4 (No. 1).

【図8】図7相当図(その2)FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7 (No. 2).

【図9】図7相当図(その3)FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 7 (part 3).

【図10】本発明の第3の実施形態を示す図1相当図FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施形態を示す図1相当図FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention.

【図12】従来例を示すSOI基板の各製造工程におけ
る模式的な縦断側面図
FIG. 12 is a schematic vertical sectional side view in each manufacturing process of an SOI substrate showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,20,20a,23はSOI基板(半導体基
板)、12はシリコンベース基板(支持基板)、13,
13a,13bは酸化膜(絶縁膜)、14,14aは単
結晶シリコン膜(半導体層)、14bは多結晶シリコン
膜(半導体層)、15,21,23,24はパターン構
造、15a,21a,23a,24aはパターン部、1
5b,21b,23b,24bはダミーパターン部、1
6は配線パターン、16aはコンタクト部、17は単結
晶シリコン基板(半導体層用基板)、18はフォトレジ
スト、19はイオン注入層である。
11, 20, 20a and 23 are SOI substrates (semiconductor substrates), 12 is a silicon base substrate (support substrate), 13,
Reference numerals 13a and 13b are oxide films (insulating films), 14 and 14a are single crystal silicon films (semiconductor layers), 14b is a polycrystalline silicon film (semiconductor layers), 15, 21, 23 and 24 are pattern structures, and 15a, 21a, 23a and 24a are pattern parts, 1
5b, 21b, 23b and 24b are dummy pattern parts, 1
6 is a wiring pattern, 16a is a contact portion, 17 is a single crystal silicon substrate (semiconductor layer substrate), 18 is a photoresist, and 19 is an ion implantation layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−125880(JP,A) 特開 平10−199840(JP,A) 特開 平7−254690(JP,A) 特開 平10−303139(JP,A) 特開 平10−308354(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/12 H01L 21/20 H01L 21/265 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 10-125880 (JP, A) JP 10-199840 (JP, A) JP 7-254690 (JP, A) JP 10- 303139 (JP, A) JP-A-10-308354 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/12 H01L 21/20 H01L 21/265

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 支持基板(12)上に絶縁された状態
素子形成用のパターン部を有した半導体層(14)を設
けてなる半導体基板(11)の製造方法において、 前記半導体層(14)を形成するための半導体層用基板
(17)にエッチング処理により前記パターン構造(1
)を形成するパターン構造形成工程(P1)と、 前記パターン構造(15)が形成された前記半導体層用
基板(17)にそのパターン構造(15)側から所定の
イオンを注入してイオン注入層(19)を形成するイオ
ン注入工程(P2)と、 前記半導体層用基板(17)に前記支持基板(12)を
貼り合わせる貼り合わせ工程(P3)と、 貼り合わせた前記半導体層用基板(17)および前記支
持基板(12)を熱処理して前記イオン注入層(19)
部分で剥離する剥離工程(P4)と、 前記支持基板(12)の剥離面を研磨する剥離面研磨工
程(P5)とを含んでなり、 前記パターン構造形成工程(P1)では、形成すべき前
記パターン部(15a)となる領域の配置状態に対応し
て、そのパターン部(15a)となる領域と同じ層構成
のダミーパターン部(15b)となる領域を設けること
により前記イオン注入層(19)が略同一面内に形成さ
れるようにしたことを特徴とする半導体基板の製造方
法。
1. In a state of being insulated on a support substrate (12)
In a method for manufacturing a semiconductor substrate (11) provided with a semiconductor layer (14) having a pattern portion for element formation, a semiconductor layer substrate (17) for forming the semiconductor layer (14) is subjected to an etching treatment. The pattern structure (1
Pattern structure forming a 5) and (P1), the pattern structure (15) is the pattern structure (15) by injecting a predetermined ion from the side of the substrate (17) for the semiconductor layer formed ion implantation An ion implantation step (P2) for forming a layer (19); a bonding step (P3) for bonding the support substrate (12) to the semiconductor layer substrate (17); and the bonded semiconductor layer substrate (P3) 17) and the supporting substrate (12) are heat-treated to form the ion implantation layer (19).
The method includes a peeling step (P4) of peeling at a part and a peeling surface polishing step (P5) of polishing the peeling surface of the supporting substrate (12), and before the formation in the pattern structure forming step (P1).
Kipa turn portion and formed by corresponds to the arrangement state of the region (15a), the ion implantation layer by providing a a region that pattern portions dummy pattern portion of the same layer structure and a region (15a) (15b) A method of manufacturing a semiconductor substrate, wherein (19) is formed in substantially the same plane.
【請求項2】 請求項1記載の半導体基板の製造方法に
おいて、 前記パターン部(15a)が1層の半導体層(14)に
より形成されるものである場合に、そのパターン部(1
5a)と同じ半導体層(14)により構成されるダミー
パターン部(15b)を設ける構成とすることを特徴と
する半導体基板の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein when the pattern portion (15a) is formed by one semiconductor layer (14), the pattern portion (1) is formed.
A method of manufacturing a semiconductor substrate, characterized in that a dummy pattern portion (15b) composed of the same semiconductor layer (14) as 5a) is provided.
【請求項3】 支持基板(12)上に絶縁された状態で
素子形成用のパターン部を有した複数の半導体層(14
a,14b)を設けてなる半導体基板(20,22)の
製造方法において、 前記複数の半導体層(14a,14b)を形成するため
の半導体層用基板(17)にエッチング処理により前記
パターン構造(21,23,24)を形成するパターン
構造形成工程(P1)と、 前記パターン構造(21,23,24)が形成された前
記半導体層用基板(17)にそのパターン構造(21,
23,24)側から所定のイオンを注入してイオン注入
層(19)を形成するイオン注入工程(P2)と、 前記半導体層用基板(17)に前記支持基板(12)を
貼り合わせる貼り合わせ工程(P3)と、 貼り合わせた前記半導体層用基板(17)および前記支
持基板(12)を熱処理して前記イオン注入層(19)
部分で剥離する剥離工程(P4)と、 前記支持基板(12)の剥離面を研磨する剥離面研磨工
程(P5)とを含んでなり、 前記パターン構造形成工程(P1)では、前記パターン
部(21a,23a,24a)となる領域の配置状態
対応して、そのパターン部(21a,23a,24a)
となる領域と同じ層構成のダミーパターン部(21b,
23b,24b)となる領域を設けることにより前記イ
オン注入層(19)が略同一面内に形成されるようにし
たことを特徴とする半導体基板の製造方法。
3. In a state of being insulated on a supporting substrate (12)
A plurality of semiconductor layers (14 having a pattern portion for element formation)
a, 14b), a method of manufacturing a semiconductor substrate (20, 22), comprising: etching the semiconductor layer substrate (17) for forming the plurality of semiconductor layers (14a, 14b) with the pattern structure (17). and Rupa turn structure forming step to form a 21, 23, 24) (P1), the pattern structure (21, 23, 24) is formed the pattern structure on the substrate (17) for said semiconductor layer (21,
23, 24 ). Ion implantation step (P2) of implanting predetermined ions from the side of 23, 24 ) to form the ion implantation layer (19), and bonding the support substrate (12) to the semiconductor layer substrate (17) In the step (P3), the bonded semiconductor layer substrate (17) and supporting substrate (12) are heat-treated to perform the ion implantation layer (19).
A peeling step of peeling (P4) in portions, said polishing the release surface of the support substrate (12) comprises a release surface polishing step (P5), and in the pattern structure formation step (P1), before Symbol Pattern In the arrangement state of the areas that will be parts (21a, 23a, 24a)
Correspondingly , the pattern portion (21a, 23a, 24a)
Dummy pattern portion having the same layer structure as the a region (21b,
23b, 24b) is provided so that the ion implantation layer (19) is formed in substantially the same plane.
【請求項4】 請求項3記載の半導体基板の製造方法に
おいて、 前記複数層の半導体層(14a,14b)のすべてにパ
ターン部(21a,23a,24a)が設けられる場合
に、それら各パターン部(21a,23a,24a)に
対応して前記ダミーパターン部(21b,23b,24
b)を設ける構成とすることを特徴とする半導体基板の
製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3, wherein when the plurality of semiconductor layers (14a, 14b) are provided with pattern portions (21a, 23a, 24a), the respective pattern portions are provided. The dummy pattern portions (21b, 23b, 24) corresponding to (21a, 23a, 24a)
A method of manufacturing a semiconductor substrate, characterized in that b) is provided.
【請求項5】 請求項3または4に記載の半導体基板の
製造方法において、 前記パターン部(21a)が複数の半導体層(14a,
14b)に渡って形成される場合に、 上に位置する半導体層(14a)に形成するパターン部
(21a)およびダミーパターン部(21b)と、下に
位置する半導体層(14b)に形成するパターン部およ
びダミーパターン部とを平面的に同じ形状になるように
設けることを特徴とする半導体基板の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3, wherein the pattern portion (21a) has a plurality of semiconductor layers (14a,
14b), the pattern portion (21a) and the dummy pattern portion (21b) formed on the upper semiconductor layer (14a) and the pattern formed on the lower semiconductor layer (14b) A method of manufacturing a semiconductor substrate, characterized in that the portion and the dummy pattern portion are provided so as to have the same shape in plan view.
【請求項6】 請求項3または4に記載の半導体基板の
製造方法において、前記パターン部(23a,24a)
が複数の半導体層(14a,14b)に渡って形成され
る場合に、 上に位置する半導体層(14a)のパターン部(23
a)およびダミーパターン部(23b)と、下に位置す
る半導体層(14b)に形成するパターン部(24a)
およびダミーパターン部(24b)の形状とを平面的に
異なる形状になるように設けることを特徴とする半導体
基板の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3, wherein the pattern portions (23a, 24a) are provided.
When the semiconductor layer is formed over a plurality of semiconductor layers (14a, 14b), the pattern portion (23) of the upper semiconductor layer (14a) is formed.
a) and the dummy pattern portion (23b), and the pattern portion (24a) formed in the underlying semiconductor layer (14b).
And a method of manufacturing a semiconductor substrate, wherein the dummy pattern portion (24b) and the dummy pattern portion (24b) are provided so as to have a different shape in plan view.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の半
導体基板の製造方法において、 前記パターン構造形成工程(P1)では、前記パターン
部(15a,21a,23a,24a)となる領域およ
びダミーパターン部(15b,21b,23b,24
b)となる領域を有するパターン構造の表面の段差を、
絶縁膜(13)を形成することで解消することを特徴と
する半導体基板の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein in the pattern structure forming step (P1), a region to be the pattern portion (15a, 21a, 23a, 24a) and a dummy. Pattern part (15b, 21b, 23b, 24
b) a step on the surface of the pattern structure having a region
A method for manufacturing a semiconductor substrate, which is solved by forming an insulating film (13).
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