JPH06268183A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH06268183A
JPH06268183A JP5053514A JP5351493A JPH06268183A JP H06268183 A JPH06268183 A JP H06268183A JP 5053514 A JP5053514 A JP 5053514A JP 5351493 A JP5351493 A JP 5351493A JP H06268183 A JPH06268183 A JP H06268183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
semiconductor element
silicon layer
supporting substrate
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5053514A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Watanabe
修治 渡辺
Hiroshi Daiku
博 大工
Yuichiro Ito
雄一郎 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5053514A priority Critical patent/JPH06268183A/ja
Publication of JPH06268183A publication Critical patent/JPH06268183A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置を形成して薄層化した基板を他の
支持基板に転写する半導体装置の製造方法に関し、この
薄層化した基板を絶縁性の支持基板に気泡などを発生さ
せないで、強固に接着できる半導体装置の製造方法の提
供を目的とする。 【構成】 SOI基板のシリコン層1cの表面に半導体素
子2を形成した後、この半導体素子2形成領域に高分子
樹脂3を埋設して平坦化し、この高分子樹脂3と透明支
持基板5とを接着し、この半導体素子2形成領域と対向
する側のこのSOI基板のこの絶縁体側を研磨してシリ
コン層1cを薄層化する裏面入射型の赤外線検知素子の製
造工程において、薄層化したこのシリコン層1cを、絶縁
性を有し且つ赤外線を透過する支持基板7に、低融点ガ
ラス膜6を介して、直流電圧を印加しながら、常温にお
いて接合する工程と、この高分子樹脂3からこの透明支
持基板5を剥離し、この高分子樹脂3を除去する工程と
を含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体撮像素子や、ポリ
シリコン等で歯車等の微小機械部品を形成したマイクロ
マシン等に係り、特に半導体装置を形成して薄層化した
基板を他の支持基板に転写する半導体装置の製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来はシリコン等の半導体基板にCMO
S型の半導体素子を形成して赤外線検知素子を製造する
場合には、このシリコン基板表面にはシリコン酸化膜
や、電極や配線層等が形成されており、このシリコン基
板の半導体素子を形成した面側から赤外線を入射する
と、上記の配線層や電極で赤外線が遮蔽されて半導体素
子形成領域に入射しないので、高感度の赤外線撮像素子
を製造するには、シリコン基板の半導体素子を形成して
いない裏面側より赤外線を入射する裏面入射型の赤外線
検知素子が製造されている。
【0003】しかし、シリコン基板の板厚が厚い場合に
は、裏面側より入射した赤外線がシリコン基板に吸収さ
れ易いので、シリコン基板の板厚は10μm 以下に薄くし
なければならないが、このようにシリコン基板を10μm
以下の薄板にすると、割れやすくなり取扱が困難である
という問題が生じている。
【0004】このため従来は、図5に示すように半導体
素子32を形成した板厚が薄い半導体基板31を、赤外線を
透過するサファイア等からなる絶縁性の支持基板37にエ
ポキシ樹脂36を用いて接着する方法を採用している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の半
導体装置の製造方法においては、上記のように接着剤を
用いて半導体基板を赤外線を透過するサファイア等から
なる絶縁性の支持基板に接着しているが、接着剤を均一
に薄く引き伸ばして接着することは技術的に非常に困難
であり、また接着剤の内部に気泡が形成され易く、この
ように半導体基板を支持基板に接着して製造した赤外線
撮像素子を、動作温度の液体窒素の温度から動作させて
いない場合の室内の温度に曝すと、気泡内の空気が温度
差によって膨張し、接着剤にひび割れが発生するという
問題点があった。
【0006】本発明は以上のような状況から、半導体素
子を形成して薄層化した半導体基板を絶縁性の支持基板
に接着する際に、気泡などを発生させないで、強固に接
着することが可能となる半導体装置の製造方法の提供を
目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、シリコン基板、或いは絶縁体上にシリコン層
を設けたSOI基板のこのシリコン層の表面に半導体素
子を形成した後、この半導体素子形成領域に樹脂を埋設
してこの半導体素子形成領域を平坦化し、この半導体素
子形成領域を埋設して平坦化したこの樹脂と透明支持基
板とを接着し、この半導体素子形成領域と対向する側の
このシリコン基板、或いはこのSOI基板の前記絶縁体
側を研磨してシリコン層を薄層化する裏面入射型の赤外
線検知素子の製造工程において、薄層化した前記シリコ
ン基板、或いは前記シリコン層を、絶縁性を有し且つ赤
外線を透過する支持基板に、低融点ガラス膜を介して、
直流電圧を印加しながら、常温において接合する工程
と、この半導体素子を埋設したこの樹脂からこの透明支
持基板を剥離し、埋設したこの樹脂を除去する工程とを
含むように構成する。
【0008】
【作用】即ち本発明においては、半導体層の一方の面に
半導体素子を形成した後、薄層化した半導体層と、この
半導体層と同様な熱膨張係数を有し、赤外線を透過して
絶縁性を有する支持基板とを常温陽極接合により接着す
るので強固に接着することが可能となり、半導体装置を
動作温度の液体窒素温度の77°Kから非動作温度の室温
に曝す場合においても、この半導体層が支持基板から剥
離するのを防止することが可能となる。
【0009】この常温陽極接合は文献(Sensors and Ac
tuators,A-21-A23(1990)931-934)の"LoW-temperature S
ilicon-to-silicon Anodic Bonding with Intermediate
LowMelting Point Glass,by MASAYOSHI ESASHI,AKIRA
NAKANO,SHUICHI SHOJI andHIROYUKI HEBIGUCHI" におい
て開示されている。
【0010】この文献によれば、この方法は図4に示す
ように一方のシリコンウエーハ11にガラス層16をスパッ
タ法で被着し、他方の接着すべきシリコンウエーハ21と
対向させて配置し、直流電源20によりガラス層16をスパ
ッタしたシリコンウエーハ11に負の直流電圧が印加され
るように電圧を印加すると、印加された直流電圧の電界
によってスパッタされているガラス層16の一部に負のイ
オンが集合して分極領域16a が形成され、正の電圧が印
加されている他方のシリコンウエーハ21にこの分極領域
内の負のイオンが引きつけられてシリコンウエーハ同士
が接着される方法である。
【0011】本発明においては、この原理を利用し、図
1(a) に示すように電圧が確実に印加されるように、支
持基板7側が導体になるように支持基板7の表面に導電
性で透明なインジウム・錫・酸化物(ITO)の膜を被
着し、このITO膜9の表面に低融点ガラス(PbO-ZnO-
B2O3) からなる低融点ガラス膜6を被着する。
【0012】そして支持基板7およびシリコン層1cのそ
れぞれの側面に導電性ペースト8を塗布し、低融点ガラ
ス膜6を被着した支持基板7側に負の直流電圧が印加さ
れるように電圧を印加して低融点ガラス膜6とシリコン
層1cとを圧着すると、支持基板7とシリコン層1cとを接
着することが可能である。
【0013】また図1(b) に示すようにシリコン層1cの
表面に低融点ガラス膜6を形成した場合には、直流電圧
を図1(a) の場合とは反対にシリコン層1cに負の直流電
圧が印加されるように電圧を印加して低融点ガラス膜6
とITO膜9とを圧着すると、支持基板7とシリコン層
1cとを接着することが可能である。
【0014】この接着に用いる低融点ガラス(PbO-ZnO-
B2O3) 膜の厚さは、樹脂層で接着する場合には実現不可
能な1μm 以下の厚さの層で接着することが可能であ
り、樹脂で接着した場合のように気泡が残留しないの
で、半導体装置を動作温度の液体窒素温度の77°Kから
室温の非動作温度に曝しても剥離することはない。
【0015】
【実施例】以下図1〜図3により本発明のシリコン板上
にシリコン層を形成したSOI基板を用いる一実施例に
ついて詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の常温陽極接合の実施例を示
す図、図2は本発明による一実施例の半導体装置の製造
方法を工程順に示す側断面図(1) 、図3は本発明による
一実施例の半導体装置の製造方法を工程順に示す側断面
図(2) である。
【0017】まず図2(a) に示すように、板厚 400μm
のシリコン板1a上に膜厚1μm のシリコン酸化膜1bと膜
厚5〜15μm のシリコン層1cを形成したSOI基板1
の、シリコン層1c側にCMOSプロセスで半導体素子2
を形成した後、この形成した半導体素子2の形成領域の
全面にポリイミド樹脂(日立化成社製、商品名:PIQ)
からなる高分子樹脂3を塗布してこの半導体素子2の形
成領域側を平坦にする。
【0018】つぎに、図2(b) に示すように、この半導
体素子2の形成領域を被覆している高分子樹脂3の平坦
な表面と、石英からなる透明支持基板5とを加熱し溶融
したワックスを用いて接着する。ここで透明支持基板5
を用いるのは、ワックス膜4の気泡を見つけて除去し、
接着を確実にするためである。
【0019】ついで図2(c) に示すように、半導体素子
2を形成した側の反対側のSOI基板1のシリコン板1a
を約 360μm 研磨してシリコン酸化膜1bに到達する直前
で研磨を停止し、SOI基板1のシリコン酸化膜1bとの
界面に到達するまで苛性カリからなるエッチング液を用
いるエッチングか、或いはドライエッチングにより残余
のシリコン板1aを除去し、弗化アンモン(NH4F) と弗
酸 (HF) とからなるバッファード弗酸を用いてシリコ
ン酸化膜1bを除去する。
【0020】ついで図3(a) に示すように、この半導体
素子2を形成したシリコン層1cと熱膨張率が合致した、
サファイヤからなる支持基板7に導電性を持たせるため
に、インジウム・錫・酸化物(以下、ITOと略称す
る。)からなる膜厚 0.3μm のITO層9をスパッタ法
により形成し、このITO層9の表面に膜厚 0.5μm の
低融点ガラス(PbO-ZnO-B2O3) 膜6をスパッタ法により
形成した後、図1(a) に示すようにシリコン層1cの側面
と支持基板7の側面に導電性ペースト8を被着させて形
成する。
【0021】前記の低融点ガラス(PbO-ZnO-B2O3) 膜6
を被着した支持基板7に負の直流電圧が印加されるよう
に電圧を印加し、シリコン層1c側に正の直流電圧が印加
されるように電圧を印加した状態で直流電源10により数
10Vの直流電圧を印加すると、支持基板7の表面のIT
O膜9とシリコン層1cとを低融点ガラス膜6を介して強
固に接着することが可能となる。この際、基板上に錘を
載せて加圧すると、印加電圧を低くすることが可能とな
る。
【0022】その後、煮沸した純水中に浸漬してワック
ス膜4を軟化させ、図3(b) に示すように薄層化したシ
リコン層1cから透明支持基板5を剥離し、図3(c) に示
すようにキシレン等の有機溶剤を用いて残留しているワ
ックス膜4を除去し、PIQエッチャント液を用いて高
分子樹脂3を除去して半導体装置の製造が完了する。
【0023】本実施例では、図3(a) の支持基板7の接
着工程において低融点ガラス膜6を支持基板7の表面に
形成したITO膜9の表面に形成したが、支持基板7に
はITO層9のみを被着し、シリコン層1cの表面に低融
点ガラス膜6を形成する方法も可能であり、この場合に
は図1(b) に示すように図1(a) とは逆に、直流電源10
の負の端子をシリコン層1cの側面に形成した導電性ペー
スト8に接続しなければならない。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の常温陽極接合法を用いると、半導体素子を形成して薄
層化したシリコン層を支持基板に接着する際に接着層に
気泡を混入させず、且つ接着強度を高めた状態で接着す
ることが可能となり、この薄層化したシリコン基板に形
成した半導体素子を動作温度の低温から、非動作温度の
室温に曝した場合においても、支持基板から薄層化した
シリコン基板が剥離しない等の利点があり、著しい経済
的及び、信頼性向上の効果が期待できる半導体装置の製
造方法の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の常温陽極接合の実施例を示す図
【図2】 本発明による一実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に示す側断面図(1)
【図3】 本発明による一実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に示す側断面図(2)
【図4】 常温陽極接合を説明する図
【図5】 従来の半導体装置の構成を示す側断面図
【符号の説明】
1 SOI基板 1a シリコン板 1b シリコン酸化膜 1c シリコン層 2 半導体素子 3 高分子樹脂 4 ワックス膜 5 透明支持基板 6 低融点ガラス膜 7 支持基板 8 導電性ペースト 9 ITO膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板、或いは絶縁体(1a)上にシ
    リコン層(1c)を設けたSOI基板(1) の前記シリコン層
    (1c)の表面に半導体素子(2) を形成した後、該半導体素
    子(2)形成領域に樹脂(3)を埋設して該半導体素子(2) 形
    成領域を平坦化し、該半導体素子(2)形成領域を埋設し
    て平坦化した前記樹脂(3)と透明支持基板(5) とを接着
    し、前記半導体素子(2) 形成領域と対向する側の前記シ
    リコン基板、或いは前記SOI基板(1) の前記絶縁体(1
    a)側を研磨してシリコン層(1c)を薄層化する裏面入射型
    の赤外線検知素子の製造工程において、 薄層化した前記シリコン基板、或いは前記シリコン層(1
    c)を、絶縁性を有し且つ赤外線を透過する支持基板(7)
    に、低融点ガラス膜(6) を介して、直流電圧を印加しな
    がら、常温において接合する工程と、 前記半導体素子(2) を埋設した前記樹脂(3) から前記透
    明支持基板(5) を剥離し、埋設した前記樹脂(3) 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。
JP5053514A 1993-03-15 1993-03-15 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH06268183A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5053514A JPH06268183A (ja) 1993-03-15 1993-03-15 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5053514A JPH06268183A (ja) 1993-03-15 1993-03-15 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06268183A true JPH06268183A (ja) 1994-09-22

Family

ID=12944933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5053514A Withdrawn JPH06268183A (ja) 1993-03-15 1993-03-15 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06268183A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204506B1 (en) 1997-06-05 2001-03-20 Hamamatsu Photonics K.K. Back illuminated photodetector and method of fabricating the same
JP2005191492A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP2005285988A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sony Corp 固体撮像素子とその製造方法、及び半導体集積回路装置とその製造方法
JP2006509358A (ja) * 2002-12-09 2006-03-16 クォンタム セミコンダクター リミテッド ライアビリティ カンパニー Cmos画像センサー
JP2007194389A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujikura Ltd 接合基板およびその製造方法
WO2008033508A2 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Corning Incorporated Image sensor using thin-film soi
JP2008113018A (ja) * 2007-12-03 2008-05-15 Sony Corp 固体撮像素子とその製造方法、及び半導体集積回路装置とその製造方法
US7508034B2 (en) 2002-09-25 2009-03-24 Sharp Kabushiki Kaisha Single-crystal silicon substrate, SOI substrate, semiconductor device, display device, and manufacturing method of semiconductor device
JP2010087530A (ja) * 2009-12-28 2010-04-15 Sony Corp 裏面照射型固体撮像装置、および、その製造方法
JP2010118675A (ja) * 2010-01-12 2010-05-27 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
US8349638B2 (en) 2004-08-10 2013-01-08 Sony Corporation Method of manufacturing back illuminated solid-state imaging device with improved transmittance of visible light
DE112019007354T5 (de) 2019-05-23 2022-02-10 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats und verfahren zur herstellung einer halbleitereinheit
WO2022168217A1 (ja) 2021-02-04 2022-08-11 三菱電機株式会社 半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6204506B1 (en) 1997-06-05 2001-03-20 Hamamatsu Photonics K.K. Back illuminated photodetector and method of fabricating the same
US7508034B2 (en) 2002-09-25 2009-03-24 Sharp Kabushiki Kaisha Single-crystal silicon substrate, SOI substrate, semiconductor device, display device, and manufacturing method of semiconductor device
JP4723860B2 (ja) * 2002-12-09 2011-07-13 クォンタム セミコンダクター リミテッド ライアビリティ カンパニー Cmos画像センサー
JP2006509358A (ja) * 2002-12-09 2006-03-16 クォンタム セミコンダクター リミテッド ライアビリティ カンパニー Cmos画像センサー
JP2005191492A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP4534484B2 (ja) * 2003-12-26 2010-09-01 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP2005285988A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Sony Corp 固体撮像素子とその製造方法、及び半導体集積回路装置とその製造方法
US8669634B2 (en) 2004-08-10 2014-03-11 Sony Corporation Solid-state imaging device with a hole storage layer
US8349638B2 (en) 2004-08-10 2013-01-08 Sony Corporation Method of manufacturing back illuminated solid-state imaging device with improved transmittance of visible light
JP2007194389A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Fujikura Ltd 接合基板およびその製造方法
WO2008033508A2 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Corning Incorporated Image sensor using thin-film soi
WO2008033508A3 (en) * 2006-09-14 2008-06-19 Corning Inc Image sensor using thin-film soi
JP2008113018A (ja) * 2007-12-03 2008-05-15 Sony Corp 固体撮像素子とその製造方法、及び半導体集積回路装置とその製造方法
JP2010087530A (ja) * 2009-12-28 2010-04-15 Sony Corp 裏面照射型固体撮像装置、および、その製造方法
JP2010118675A (ja) * 2010-01-12 2010-05-27 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
DE112019007354T5 (de) 2019-05-23 2022-02-10 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats und verfahren zur herstellung einer halbleitereinheit
DE112019007354B4 (de) 2019-05-23 2023-08-03 Mitsubishi Electric Corporation Verfahren zur herstellung eines halbleitersubstrats und verfahren zur herstellung einer halbleitereinheit
US11961765B2 (en) 2019-05-23 2024-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing a semiconductor substrate and device by bonding an epitaxial substrate to a first support substrate, forming a first and second protective thin film layer, and exposing and bonding a nitride semiconductor layer to a second support substrate
WO2022168217A1 (ja) 2021-02-04 2022-08-11 三菱電機株式会社 半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法
KR20230116016A (ko) 2021-02-04 2023-08-03 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 기판의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI242176B (en) Flexible electronic device and production method of the same
RU2121733C1 (ru) Способ изготовления монокристаллических кремниевых площадок на кварцевой подложке
JP4028017B2 (ja) 薄膜を最初の基体から目的の基体上に移動させる方法
US6093577A (en) Low temperature adhesion bonding method for composite substrates
US5863830A (en) Process for the production of a structure having a thin semiconductor film on a substrate
US6589811B2 (en) Method for transferring semiconductor device layers to different substrates
AU718934B2 (en) Semiconductor device and method for making same
JPH06268183A (ja) 半導体装置の製造方法
KR101162734B1 (ko) 층을 본딩하고 전이하는 공정
JP2009516863A (ja) 複数の薄膜部品を含むスクリーン形の可撓性電子デバイスを製造する方法
JP2000331899A (ja) Soiウェーハの製造方法およびsoiウェーハ
US7405466B2 (en) Method of fabricating microelectromechanical system structures
JPH1187200A (ja) 半導体基板及び半導体装置の製造方法
CN111834279B (zh) 一种临时键合和解键合方法、载片结构及应用
JPS6390859A (ja) 薄膜トランジスタとその製造方法
JP2000030993A (ja) Soiウェーハの製造方法およびsoiウェーハ
JPH0697017A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1187799A (ja) 磁気抵抗素子とその製造方法
JP2009537076A (ja) 絶縁体上半導体構造を形成するための方法
JP3194822B2 (ja) 複合基板材料の製造方法
JP2003316281A (ja) 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび表示装置
JP2576163B2 (ja) 平板接着法
JPH05343376A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0397215A (ja) 半導体ウェハの製造方法
JPH1074830A (ja) Soi基板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000530