JPH04356961A - Semiconductor substrate and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor substrate and manufacture thereof

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JPH04356961A
JPH04356961A JP13019891A JP13019891A JPH04356961A JP H04356961 A JPH04356961 A JP H04356961A JP 13019891 A JP13019891 A JP 13019891A JP 13019891 A JP13019891 A JP 13019891A JP H04356961 A JPH04356961 A JP H04356961A
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semiconductor
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silicon wafer
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淳史 袋田
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Abstract

PURPOSE:To provide a substrate of an SOI structure in which an adhesive strength of the substrate to a thin silicon film is high to be uniformly adhered and a method for manufacturing the same in the structure of an SOI substrate having a low resistance buried layer having a reduced thickness of the degree to be easily insulator-separated and the method therefor. CONSTITUTION:A thin semiconductor film 2 provided oppositely to a substrate 1, a low resistance layer 4 provided partly on the surface of the film 2 and made of high melting point metal containing one type of titanium, tantalum, zirconium and tungsten or silicide of the metal, and a space forming part 3 formed to protrude from part of a region of the surface of the film 2, not provided with the layer 4, are provided. The film 2 is so adhered on the substrate 1 as to provide a gap 5 between the layer 4 and the substrate 1 and to be adhered through the part 3.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は低抵抗の埋込み層を有す
るSOI(Silicon on Insulator
)基板の構造及びその製造方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to SOI (Silicon on Insulator) having a low resistance buried layer.
) The present invention relates to a structure of a substrate and a method for manufacturing the same.

【0002】近年の半導体集積回路の高速化,高密度化
に伴い,完全な素子間分離を実現できるSOI構造が半
導体装置用の基板として用いられている。しかし,SO
I構造を用いて高速,高密度化を図るには,低抵抗の埋
込み層を必要とする。
With the recent increase in speed and density of semiconductor integrated circuits, SOI structures that can achieve complete isolation between elements are being used as substrates for semiconductor devices. However, S.O.
To achieve high speed and high density using the I structure, a buried layer with low resistance is required.

【0003】このため,完全な素子間分離を実現できる
程薄く,かつ低抵抗の埋込み層を有するSOI構造の基
板が要求されている。
[0003] Therefore, there is a need for a substrate with an SOI structure that is thin enough to realize complete isolation between elements and has a buried layer with low resistance.

【0004】0004

【従来の技術】SOI構造の基板を用いた半導体装置に
おいては,埋込み層の抵抗を下げるために埋込み層を厚
くすると,素子間分離帯を深く形成しなければならず,
素子間分離が困難になるという問題がある。
[Prior Art] In a semiconductor device using a substrate with an SOI structure, if the buried layer is made thicker in order to lower the resistance of the buried layer, isolation bands between elements must be formed deep.
There is a problem that isolation between elements becomes difficult.

【0005】図6は従来の一実施例断面図であり,半導
体基板の製造工程を表している。上記問題を解決するた
めに,薄く且つ低抵抗の埋込み層を作る方法として,図
6(a)及び(b)を参照して,シリコンウェーハ6の
一面に堆積した金属層9をシリサイド層9aとした後,
図6(c)を参照して,このシリサイド層9aを介して
基板1と高温にて貼り合わせ,次いで図5(d)を参照
して,シリコンウェーハ6を研磨して半導体薄膜2とす
るSOI構造基板の製造方法が考案された。
FIG. 6 is a sectional view of a conventional embodiment, showing the manufacturing process of a semiconductor substrate. In order to solve the above problem, as a method of making a thin and low-resistance buried layer, a metal layer 9 deposited on one surface of a silicon wafer 6 is replaced with a silicide layer 9a, as shown in FIGS. After doing that,
Referring to FIG. 6(c), the silicon wafer 6 is bonded to the substrate 1 at high temperature via the silicide layer 9a, and then, referring to FIG. 5(d), the silicon wafer 6 is polished to form the semiconductor thin film 2. A method of manufacturing a structural substrate has been devised.

【0006】この方法によると,金属シリサイドの抵抗
率が小さいため,薄いシリサイド層9aでも十分に低抵
抗の埋込み層とすることができる。従って,素子間分離
も容易にすることができる。
According to this method, since the resistivity of metal silicide is low, even a thin silicide layer 9a can be made into a buried layer with sufficiently low resistance. Therefore, isolation between elements can also be facilitated.

【0007】しかし,かかる方法で製造された基板は,
高温での貼り合わせの際に金属シリサイド層の表面に凹
凸が生ずるため,貼り合わせ面の接着強度が劣化するの
である。
[0007] However, the substrate manufactured by this method is
When bonding at high temperatures, unevenness occurs on the surface of the metal silicide layer, which deteriorates the adhesive strength of the bonded surfaces.

【0008】さらに,図6(d)を参照して,貼り合わ
せ面にボイド13a又は剥離13bが生じ,このためシ
リコンウェーハ6の研磨の際に又は半導体基板上に半導
体回路を製造ずる際に,半導体薄膜2の欠け11及びク
ラック12が発生する。
Furthermore, referring to FIG. 6(d), voids 13a or peeling 13b occur on the bonded surface, and therefore, when polishing the silicon wafer 6 or manufacturing semiconductor circuits on the semiconductor substrate, Chips 11 and cracks 12 occur in the semiconductor thin film 2.

【0009】上記欠点を回避するために,シリコンウェ
ーハの貼り合わせ面に金属層を設けた後,この金属層を
介して他のシリコンウェーハと高温にて圧着し,金属と
シリコンウェーハ間のシリサイド化反応を利用して貼り
合わせる方法が考案された。
In order to avoid the above-mentioned drawbacks, a metal layer is provided on the bonding surface of a silicon wafer, and then the silicon wafer is pressure-bonded to another silicon wafer through this metal layer at a high temperature to form a silicide between the metal and the silicon wafer. A method of bonding using a reaction was devised.

【0010】しかし,かかる方法で製造された基板は,
金属がシリコン中へ拡散するに伴い,接着面にボイドを
生じ,ウェーハ全面を均一に接着することができない。
[0010] However, the substrate manufactured by this method is
As the metal diffuses into the silicon, voids are created on the bonding surface, making it impossible to bond the entire surface of the wafer uniformly.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述の様に基板上にシ
リコンウェーハを貼り合わせてSOI構造の基板を製造
する方法において,シリコン薄膜の裏面に金属又はその
シリサイド層を設けて低抵抗の埋込み層とするとき,従
来の方法では,十分な貼り合わせ強度を有し且つ均一な
貼り合わせを実現することができないという問題があっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] In the method of manufacturing a substrate with an SOI structure by bonding a silicon wafer onto a substrate as described above, it is necessary to provide a low-resistance buried layer by providing a metal or its silicide layer on the back side of a silicon thin film. When doing so, conventional methods have a problem in that it is not possible to achieve uniform bonding with sufficient bonding strength.

【0012】本発明は,絶縁分離を容易にするために薄
くかつ低抵抗の埋込み層を有し,基板とシリコン薄膜と
の接着強度が高くかつ均一に接着されるSOI構造の基
板及びその製造方法を提供することにある。
The present invention provides a substrate with an SOI structure that has a thin, low-resistance buried layer to facilitate insulation separation, and has a high and uniform bonding strength between the substrate and a silicon thin film, and a method for manufacturing the same. Our goal is to provide the following.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の第一実施
例構造図であり,図1(a)はSOI構造の基板の部分
平面図を,図1(b)はそのa−a’断面図を表してい
る。図5は本発明の第二実施例工程図であり,SOI構
造の基板の製造工程を断面により表している。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a structural diagram of a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1(a) is a partial plan view of a substrate having an SOI structure, and FIG. 1(b) is a partial plan view of a substrate having an SOI structure. 'Represents a cross-sectional view. FIG. 5 is a process diagram of a second embodiment of the present invention, which shows the manufacturing process of a substrate having an SOI structure in cross section.

【0014】上記課題を解決するために,本発明の第一
の構成は,図1を参照して,基板1と,該基板1に対向
して設けられた半導体素子が形成されるべき半導体薄膜
2と,該半導体薄膜2の該基板1と対向する表面の一部
に設けられた,チタニュウム,タンタル,ジルコニュウ
ム及びタングステンのうちの一種を含む高融点金属又は
該高融点金属のシリサイドからなる低抵抗層4と,該半
導体薄膜2の該基板1と対向する表面のうち該低抵抗層
4が設けられていない領域に突出して形成されたスペー
ス形成部3とを有し,該半導体薄膜2は該基板1上に,
該低抵抗層4と該基板1との間に間隙5を設け,該スペ
ーサ形成部3を介して接着されていることを特徴として
構成し,及び,第二の構成は,図5を参照して,第一の
構成の半導体基板において上記低抵抗層4と上記基板1
との間に形成された上記間隙5に,上記半導体薄膜2と
密着し該基板1との間に空間5aを設けて埋め込まれた
ポリシリコン14を有することを特徴として構成し,及
び,第三の構成は,図5を参照して,第二の構成の半導
体基板の製造方法であって,レジスト7パターンをマス
クとするエッチングによりシリコンウェーハ6上に形成
された絶縁膜の一部を除去し,残りの絶縁膜を上記スペ
ーサ形成部3として形成する工程と,次いで,上記高融
点金属を該シリコンウェーハ6上に堆積した後,該レジ
スト7上の該高融点金属をリフトオフ法により除去して
上記低抵抗層4を形成する工程と,次いで,該シリコン
ウェーハ6上にポリシリコン14を堆積した後,該スペ
ーサ形成部3をストッパとする研磨により該スペーサ3
上の該ポリシリコン14を除去するとともに該低抵抗層
4上の該ポリシリコンを凹状に形成する工程と,次いで
,該シリコンウェーハ6と基板1とを該スペーサ形成部
3を該基板1表面と接着させて加熱し貼り合わせた後,
該シリコンウェーハ6を該シリコンウェーハ6の該基板
1と対向する面とは反対側の面から研磨し,所望の厚さ
の半導体薄膜2とする工程とを有することを特徴として
構成する。
In order to solve the above problems, a first configuration of the present invention includes a substrate 1 and a semiconductor thin film provided opposite to the substrate 1 on which a semiconductor element is to be formed, as shown in FIG. 2, and a low resistance made of a high melting point metal containing one of titanium, tantalum, zirconium, and tungsten, or a silicide of the high melting point metal, provided on a part of the surface of the semiconductor thin film 2 facing the substrate 1. The semiconductor thin film 2 has a layer 4 and a space forming portion 3 formed in a protruding manner in a region of the surface of the semiconductor thin film 2 facing the substrate 1 where the low resistance layer 4 is not provided. On board 1,
A gap 5 is provided between the low resistance layer 4 and the substrate 1, and the low resistance layer 4 and the substrate 1 are bonded via the spacer forming portion 3, and the second structure is as shown in FIG. In the semiconductor substrate of the first configuration, the low resistance layer 4 and the substrate 1
and a polysilicon 14 that is in close contact with the semiconductor thin film 2 and is embedded in the gap 5 formed between the semiconductor thin film 2 and the substrate 1 with a space 5a between the polysilicon 14 and the substrate 1. Referring to FIG. 5, the configuration is a method for manufacturing a semiconductor substrate of the second configuration, in which a part of the insulating film formed on the silicon wafer 6 is removed by etching using the resist 7 pattern as a mask. , forming the remaining insulating film as the spacer forming portion 3; and then, after depositing the high melting point metal on the silicon wafer 6, removing the high melting point metal on the resist 7 by a lift-off method. After forming the low resistance layer 4, and then depositing polysilicon 14 on the silicon wafer 6, the spacer 3 is removed by polishing using the spacer forming portion 3 as a stopper.
A step of removing the polysilicon 14 on the low resistance layer 4 and forming the polysilicon on the low resistance layer 4 into a concave shape; After gluing, heating and laminating,
The method is characterized by the step of polishing the silicon wafer 6 from the surface opposite to the surface of the silicon wafer 6 that faces the substrate 1 to form the semiconductor thin film 2 of a desired thickness.

【0015】[0015]

【作用】図2は本発明の適用例構造図であり,バイポー
ラトランジスタが形成されたSOI構造の半導体基板の
断面を表している。
FIG. 2 is a structural diagram of an applied example of the present invention, showing a cross section of a semiconductor substrate having an SOI structure on which a bipolar transistor is formed.

【0016】本発明では,図1及び図2を参照して,埋
込み層として高融点金属又はそのシリサイドからなる低
抵抗層4が形成される。低抵抗層4を形成する物質は電
気電導度が高いから,薄い低抵抗層4でも低抵抗の埋込
み層として機能する。従って,埋込み層を薄くすること
ができるから,絶縁分離を容易にすることができるので
ある。
In the present invention, referring to FIGS. 1 and 2, a low resistance layer 4 made of a high melting point metal or its silicide is formed as a buried layer. Since the material forming the low resistance layer 4 has high electrical conductivity, even the thin low resistance layer 4 functions as a low resistance buried layer. Therefore, since the buried layer can be made thinner, insulation isolation can be facilitated.

【0017】一方,本発明では,半導体薄膜2と基板1
との接着はスペース形成部3を介してなされ,埋込み層
が基板1と接触したり又は接着に用いられることはない
。従って,金属又はシリサイドの表面の凹凸又はボイド
に起因して接着強度が低下することがない。
On the other hand, in the present invention, the semiconductor thin film 2 and the substrate 1
The bonding with the substrate 1 is performed through the space forming portion 3, and the buried layer is not in contact with the substrate 1 or used for bonding. Therefore, the adhesive strength does not decrease due to irregularities or voids on the surface of the metal or silicide.

【0018】また,かかるスペース形成部3は,低抵抗
層4とは独立の材料及び工程により形成することができ
るから,半導体薄膜2の全面に一様な厚さで且つ基板1
との接着に適した物質を選択して形成することができる
Further, since the space forming portion 3 can be formed using a material and a process independent of the low resistance layer 4, it can be formed with a uniform thickness over the entire surface of the semiconductor thin film 2, and with a uniform thickness over the entire surface of the semiconductor thin film 2.
The material can be formed by selecting a material suitable for adhesion to the material.

【0019】従って,接着強度の大きい接合面を,半導
体薄膜2の全面に均一に形成することができるのである
。また第二の構成では,図5を参照して,低抵抗層はア
ーチ状のポリシリコン14により裏打ちされ補強される
構造となるから,SOI構造を形成する際又は半導体回
路を製造する際に半導体薄膜2を破損する機会が減少す
る。
Therefore, a bonding surface with high adhesive strength can be uniformly formed over the entire surface of the semiconductor thin film 2. In the second configuration, as shown in FIG. 5, the low-resistance layer is backed and reinforced by arch-shaped polysilicon 14, so when forming an SOI structure or manufacturing a semiconductor circuit, The chance of damaging the thin film 2 is reduced.

【0020】かかる構造は,図5(d),(e)を参照
して,スペース形成部3及び低抵抗層4の形成後にポリ
シリコン14を堆積したのち,通常のポリシリコンの研
磨を施す本発明の構成により容易に形成される。即ち,
スペース形成部3が研磨のストッパーとして作用するた
め,スペース形成部上のポリシリコンが除去された後も
研磨を続けることにより,スペース形成部14に囲まれ
た中央部のポリシリコン14が研磨されるが,それに対
してスペース形成部3付近のポリシリコン14の研磨の
進行は遅いから,結果として当然にポリシリコン14は
平凹レンズ形のアーチ状に形成される。
Referring to FIGS. 5(d) and 5(e), such a structure is constructed by depositing polysilicon 14 after forming the space forming portion 3 and the low resistance layer 4, and then polishing the polysilicon as usual. It is easily formed by the structure of the invention. That is,
Since the space forming part 3 acts as a polishing stopper, by continuing polishing even after the polysilicon on the space forming part is removed, the polysilicon 14 in the center surrounded by the space forming part 14 is polished. However, since polishing of the polysilicon 14 near the space forming portion 3 progresses slowly, as a result, the polysilicon 14 is naturally formed into an arch shape in the shape of a plano-concave lens.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を,実施例に沿い説明する。図3は本
発明の実施例第一製造工程図であり,図1に示すSOI
構造の製造工程を断面で表している。
EXAMPLES The present invention will be explained based on examples. FIG. 3 is a first manufacturing process diagram of an embodiment of the present invention, in which the SOI shown in FIG.
The manufacturing process of the structure is shown in cross section.

【0022】図3(a)を参照して,厚さ500μmの
シリコンウェーハ6の一面に厚さ1μmの酸化膜を形成
し,その上にレジスト7を塗布したのち上記酸化膜をフ
ォトエッチングして,所要のパターンのスペース形成部
とする。
Referring to FIG. 3(a), an oxide film with a thickness of 1 μm is formed on one surface of a silicon wafer 6 with a thickness of 500 μm, a resist 7 is applied thereon, and then the oxide film is photo-etched. , is the space forming part of the required pattern.

【0023】さらに,不純物元素をイオン注入してイオ
ン注入層8を形成する。なお,イオン注入層は金属薄膜
9との接触抵抗を低減するためのものであり,本発明の
必須の要素ではない。
Furthermore, an ion-implanted layer 8 is formed by ion-implanting an impurity element. Note that the ion implantation layer is for reducing the contact resistance with the metal thin film 9, and is not an essential element of the present invention.

【0024】次いで,図3(b)を参照して,厚さ50
0nmの高融点金属薄膜9を堆積したのち,図3(c)
を参照して,リフトオフによりレジスト7上の金属薄膜
9を除去する。
Next, referring to FIG. 3(b), a thickness of 50
After depositing a 0 nm high melting point metal thin film 9, as shown in Fig. 3(c).
Referring to , the metal thin film 9 on the resist 7 is removed by lift-off.

【0025】次いで,シリコン基板1上にシリコンウェ
ーハ6をスペース形成部3を介して加熱接着する。次い
で,図3(e)を参照して,シリコンウェーハ6を研削
,研磨して例えば厚さ500nmの半導体薄膜2とする
ことにより,図1に示すSOI構造が形成される。
Next, a silicon wafer 6 is heat bonded onto the silicon substrate 1 via the space forming portion 3. Next, referring to FIG. 3(e), the silicon wafer 6 is ground and polished to form a semiconductor thin film 2 having a thickness of, for example, 500 nm, thereby forming the SOI structure shown in FIG. 1.

【0026】なお,金属薄膜9の蒸着した後に,熱処理
してシリサイドとすることもできる。上記工程により製
造されたSOI構造の半導体基板は,例えば,図2を参
照して,バイポーラトランジスタの形成に適用すること
ができる。
Note that after the metal thin film 9 is vapor-deposited, it may be heat-treated to form silicide. The SOI structure semiconductor substrate manufactured by the above process can be applied to, for example, forming a bipolar transistor, as shown in FIG.

【0027】トランジスタは,低抵抗層10からのコレ
クタ引出し領域22と,エピタキシャル層からなるベー
ス24と,ドープされたポリシリコンからなるエミッタ
23をふくみ,絶縁分離帯21,スペース形成部,及び
間隙5により電気的に基板1及び他のトランジスタから
分離される。
The transistor includes a collector lead-out region 22 from the low resistance layer 10, a base 24 made of an epitaxial layer, an emitter 23 made of doped polysilicon, an insulating separation band 21, a space forming part, and a gap 5. electrically isolated from the substrate 1 and other transistors.

【0028】かかるトランジスタの形成に用いられる低
抵抗層は,例えば5×10μmである。絶縁分離帯21
は,例えば酸素のイオン注入により形成することができ
る。本発明では,低抵抗層4は電気電導率の高い金属又
はシリサイドで作られているから,埋込み層として作用
する低抵抗層4を薄くでき,従って容易に絶縁分離帯2
1を形成することができる。
The low resistance layer used to form such a transistor has a size of, for example, 5×10 μm. Insulating separation strip 21
can be formed by, for example, oxygen ion implantation. In the present invention, since the low-resistance layer 4 is made of metal or silicide with high electrical conductivity, the low-resistance layer 4 that acts as a buried layer can be made thin, and therefore the insulating separation band 4 can be easily formed.
1 can be formed.

【0029】このため,コレクタ容量が小さく,コレク
タ抵抗の小さなトランジスタを小面積に集積して製造す
ることができる。図4は本発明の実施例第二製造工程図
であり,図1に示すSOI構造の他の製造工程を断面で
表している。
Therefore, transistors with small collector capacitance and small collector resistance can be integrated and manufactured in a small area. FIG. 4 is a second manufacturing process diagram of the embodiment of the present invention, which shows another manufacturing process of the SOI structure shown in FIG. 1 in cross section.

【0030】図4(a)を参照して,シリコンウェーハ
6の一面に設けたレジスト7のパターンにより,シリコ
ンウェーハ6の一面をフォトエッチングしてシリコンか
らなるスペース形成部3を作成する。
Referring to FIG. 4A, one surface of the silicon wafer 6 is photo-etched using a pattern of a resist 7 provided on one surface of the silicon wafer 6 to create a space forming portion 3 made of silicon.

【0031】次いで,図4(b)を参照して,高融点金
属薄膜9を堆積したのちリフトオフして,図4(c)を
参照して,金属薄膜9を埋込み層となるべき位置に形成
する。
Next, referring to FIG. 4(b), a high melting point metal thin film 9 is deposited and then lifted off, and referring to FIG. 4(c), a metal thin film 9 is formed at a position where it is to become a buried layer. do.

【0032】次いで,図4(d)を参照して,表面に酸
化膜1aを有するシリコンウェーハ1bを基板とし,こ
の基板上にシリコンウェーハ6をスペース形成部と酸化
膜1aとを接触させ加熱接着する。
Next, referring to FIG. 4(d), a silicon wafer 1b having an oxide film 1a on the surface is used as a substrate, and a silicon wafer 6 is placed on this substrate with the space forming part and the oxide film 1a in contact with each other and heat bonded. do.

【0033】次いで,シリコンウェーハ6を研磨して半
導体薄膜2とする。本工程によると,酸化膜形成工程を
省略でき,また活性層となる半導体薄膜3とスペース形
成部3の酸化膜とが界面を形成することがないから,半
導体薄膜2の品質の界面による劣化を防止できる。
Next, the silicon wafer 6 is polished to form the semiconductor thin film 2. According to this process, the oxide film forming step can be omitted, and since the semiconductor thin film 3 serving as the active layer and the oxide film of the space forming part 3 do not form an interface, the quality of the semiconductor thin film 2 can be prevented from deteriorating due to the interface. It can be prevented.

【0034】次に本発明の第二の構成にかかる半導体基
板の実施例を述べる。図5(a)〜(c)を参照して,
上述の工程と同様にしてスペース形成部3,イオン注入
層8,金属薄膜9を形成する。
Next, an example of a semiconductor substrate according to the second configuration of the present invention will be described. With reference to FIGS. 5(a) to (c),
Space forming portion 3, ion implantation layer 8, and metal thin film 9 are formed in the same manner as in the above-described steps.

【0035】次いで,図5(d)を参照して,ポリシリ
コン14を堆積する。次いで,図5(e)を参照して,
ウレタンパッドとコロイダルシリカを含む研磨剤を用い
てスペース形成部3の突出する表面が露出する迄シリコ
ンウェーハ6を研磨したのち,さらに例えば10分間研
磨してポリシリコンを平凹レンズ形に加工する。
Next, referring to FIG. 5(d), polysilicon 14 is deposited. Next, referring to FIG. 5(e),
The silicon wafer 6 is polished using a urethane pad and a polishing agent containing colloidal silica until the protruding surface of the space forming part 3 is exposed, and then further polished for, for example, 10 minutes to process the polysilicon into a plano-concave lens shape.

【0036】次いで,図5(f)を参照して,基板1上
にシリコンウェーハ6をスペース形成部3を介して加熱
接着する。図5(f−2)は図5(f)中のA部の拡大
断面図であり,基板1とシリコンウェーハ6の接着部分
を表している。ポリシリコン14は,基板1との間に空
間5aを有して金属薄膜9に密着して形成して設けられ
,そのスペース形成部3の近くで厚くなるアーチ状をな
す。
Next, referring to FIG. 5(f), a silicon wafer 6 is heat-bonded onto the substrate 1 via the space forming part 3. FIG. 5(f-2) is an enlarged sectional view of section A in FIG. 5(f), and shows the bonded portion between the substrate 1 and the silicon wafer 6. The polysilicon 14 is formed in close contact with the metal thin film 9 with a space 5a between it and the substrate 1, and has an arch shape that becomes thicker near the space forming portion 3.

【0037】次いで,図5(g)を参照して,シリコン
ウェーハ6を研磨して半導体薄膜とする。なお,本発明
の実施例は,加熱接着時に間隙5又は空間5a中の空気
が膨張して薄膜を破壊することを防ぐために,減圧下で
接着することができる。また,一定量の気体を封入して
,研磨の加圧を補償することができることは当然である
Next, referring to FIG. 5(g), the silicon wafer 6 is polished to form a semiconductor thin film. In addition, in the embodiment of the present invention, bonding can be performed under reduced pressure in order to prevent air in the gap 5 or space 5a from expanding and destroying the thin film during heat bonding. Furthermore, it is natural that a certain amount of gas can be enclosed to compensate for the pressure applied during polishing.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば,低抵抗の薄い埋め込み
層を有する半導体薄膜を,基板上に均一に且つ大きい接
着強度を有して形成することができるという効果を奏す
るから,絶縁分離に適したSOI構造の半導体基板を容
易に製造することができ,半導体装置の性能向上に寄与
するところが大きい。
[Effects of the Invention] According to the present invention, a semiconductor thin film having a thin buried layer with low resistance can be formed uniformly and with high adhesive strength on a substrate. A semiconductor substrate with a suitable SOI structure can be easily manufactured, which greatly contributes to improving the performance of semiconductor devices.

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

【図1】  本発明の第一実施例構造図[Figure 1] Structural diagram of the first embodiment of the present invention

【図2】  本
発明の適用例構造図
[Figure 2] Structural diagram of an application example of the present invention

【図3】  本発明の実施例第一製造工程図[Figure 3] Embodiment 1 manufacturing process diagram of the present invention

【図4】 
 本発明の実施例第二製造工程図
[Figure 4]
Example 2 manufacturing process diagram of the present invention

【図5】  本発明の
第二実施例工程図
[Figure 5] Process diagram of the second embodiment of the present invention

【図6】  従来の一実施例断面図[Figure 6] Cross-sectional view of a conventional embodiment

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a  酸化膜 1b,6  シリコンウェーハ 1  基板 2  半導体薄膜 3  スペース形成部 4  低抵抗層 5  間隙 5a  空間 7  レジスト 8  イオン注入層 9  金属薄膜 9a  シリサイド 11  欠け 12  クラック 13a  ボイド 13b  剥離 14  ポリシリコン 21  絶縁分離帯 22  コレクタ引出し領域 23  エミッタ 24  ベース 1a Oxide film 1b, 6 Silicon wafer 1 Board 2 Semiconductor thin film 3 Space forming part 4 Low resistance layer 5 Gap 5a Space 7 Resist 8 Ion implantation layer 9 Metal thin film 9a Silicide 11 Chips 12 Crack 13a Void 13b Peeling 14 Polysilicon 21 Insulation separation band 22 Collector drawer area 23 Emitter 24 Base

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  基板(1)と,該基板(1)に対向し
て設けられた半導体素子が形成されるべき半導体薄膜(
2)と,該半導体薄膜(2)の該基板(1)と対向する
表面の一部に設けられた,チタニュウム,タンタル,ジ
ルコニュウム及びタングステンのうちの一種を含む高融
点金属又は該高融点金属のシリサイドからなる低抵抗層
(4)と,該半導体薄膜(2)の該基板(1)と対向す
る表面のうち該低抵抗層(4)が設けられていない領域
に突出して形成されたスペース形成部(3)とを有し,
該半導体薄膜(2)は該基板(1)上に,該低抵抗層(
4)と該基板(1)との間に間隙(5)を設け,該スペ
ーサ形成部(3)を介して接着されていることを特徴と
する半導体基板。
Claim 1: A substrate (1) and a semiconductor thin film (on which a semiconductor element is to be formed) provided opposite to the substrate (1).
2) and a high melting point metal containing one of titanium, tantalum, zirconium and tungsten, or a high melting point metal provided on a part of the surface of the semiconductor thin film (2) facing the substrate (1). A low resistance layer (4) made of silicide and a space formed protruding in a region of the surface of the semiconductor thin film (2) facing the substrate (1) where the low resistance layer (4) is not provided. Part (3),
The semiconductor thin film (2) is placed on the substrate (1) with the low resistance layer (
4) A semiconductor substrate characterized in that a gap (5) is provided between the substrate (1) and the substrate (1), and the semiconductor substrate is bonded via the spacer forming portion (3).
【請求項2】  請求項1記載の半導体基板において上
記低抵抗層(4)と上記基板(1)との間に形成された
上記間隙(5)に,上記半導体薄膜(2)と密着し該基
板(1)との間に空間(5a)を設けて埋め込まれたポ
リシリコン(14)を有することを特徴とする半導体基
板。
2. In the semiconductor substrate according to claim 1, the semiconductor thin film (2) is in close contact with the gap (5) formed between the low resistance layer (4) and the substrate (1). A semiconductor substrate characterized by having polysilicon (14) embedded with a space (5a) between the substrate (1) and the substrate (1).
【請求項3】  請求項2記載の半導体基板の製造方法
であって,レジスト(7)パターンをマスクとするエッ
チングによりシリコンウェーハ(6)上に形成された絶
縁膜の一部を除去し,残りの絶縁膜を上記スペーサ形成
部(3)として形成する工程と,次いで,上記高融点金
属を該シリコンウェーハ(6)上に堆積した後,該レジ
スト(7)上の該高融点金属をリフトオフ法により除去
して上記低抵抗層(4)を形成する工程と,次いで,該
シリコンウェーハ(6)上にポリシリコン(14)を堆
積した後,該スペーサ形成部(3)をストッパとする研
磨により該スペーサ(3)上の該ポリシリコン(14)
を除去するとともに該低抵抗層(4)上の該ポリシリコ
ンを凹状に形成する工程と,次いで,該シリコンウェー
ハ(6)と基板(1)とを該スペーサ形成部(3)を該
基板(1)表面と接着させて加熱し貼り合わせた後,該
シリコンウェーハ(6)を該シリコンウェーハ(6)の
該基板(1)と対向する面とは反対側の面から研磨し,
所望の厚さの半導体薄膜(2)とする工程とを有するこ
とを特徴とする半導体基板の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 2, wherein a part of the insulating film formed on the silicon wafer (6) is removed by etching using the resist (7) pattern as a mask, and the remaining part of the insulating film is removed. After depositing the high melting point metal on the silicon wafer (6), the high melting point metal on the resist (7) is removed by a lift-off method. Next, after depositing polysilicon (14) on the silicon wafer (6), polishing is performed using the spacer forming portion (3) as a stopper. the polysilicon (14) on the spacer (3)
and forming the polysilicon on the low resistance layer (4) into a concave shape. 1) After adhering to the surface and heating and bonding, polish the silicon wafer (6) from the side opposite to the side of the silicon wafer (6) that faces the substrate (1),
A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising the step of forming a semiconductor thin film (2) with a desired thickness.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11505672A (en) * 1996-03-12 1999-05-21 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ Semiconductor body having a substrate adhered to a support
JP2008511435A (en) * 2004-09-03 2008-04-17 ジェン−エックス パワー コーポレイション Electrochemical device
JP2012033713A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Kyocera Corp Cavitary semiconductor substrate structure, and manufacturing methods of cavitary semiconductor substrate structure and semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11505672A (en) * 1996-03-12 1999-05-21 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ Semiconductor body having a substrate adhered to a support
JP2008511435A (en) * 2004-09-03 2008-04-17 ジェン−エックス パワー コーポレイション Electrochemical device
JP2012033713A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Kyocera Corp Cavitary semiconductor substrate structure, and manufacturing methods of cavitary semiconductor substrate structure and semiconductor device

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