JPH0766375A - Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置 - Google Patents

Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置

Info

Publication number
JPH0766375A
JPH0766375A JP20783293A JP20783293A JPH0766375A JP H0766375 A JPH0766375 A JP H0766375A JP 20783293 A JP20783293 A JP 20783293A JP 20783293 A JP20783293 A JP 20783293A JP H0766375 A JPH0766375 A JP H0766375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soi
semiconductor substrate
etching
laminated semiconductor
rotating
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.)
Pending
Application number
JP20783293A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Tomita
真一 冨田
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Sitix Corp
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 Sumitomo Sitix Corp filed Critical Sumitomo Sitix Corp
Priority to JP20783293A priority Critical patent/JPH0766375A/ja
Publication of JPH0766375A publication Critical patent/JPH0766375A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 SOI膜厚のバラツキが少なく、より均一化
したSOI膜厚を得ることができ、オーバーポリッシュ
の心配がなく、加工コストの低減を図る。 【構成】 SOI積層半導体基板4の全面に亘るSOI
膜厚分布を計測する工程と、シリコンをエッチングする
エッチング液3を保持しSOI積層半導体基板のシリコ
ン面に回転しながら接触する保持材8Aにより、SOI
積層半導体基板の厚い箇所のSOI膜を、計測値に基づ
いて局所的にエッチングを行なう工程と、を備えたSO
I積層半導体基板の製造方法。SOI積層半導体基板を
固定する固定部6と、シリコンをエッチングするエッチ
ング液を保持し、固定されたSOI積層半導体基板のシ
リコン面に回転しながら接触する保持材と、この保持材
を回転しながら移動する回転支持部と、保持材にエッチ
ング液を供給するエッチング液供給部2と、を備えたS
OI積層半導体基板の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、第1のシリコンウエー
ハと第2のシリコンウエーハとの間に誘電体層を介在さ
せて接着して形成されるSOI積層半導体基板の製造方
法およびその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来において、第1のシリコンウエーハ
と第2のシリコンウエーハとの間に誘電体層を介在させ
て接着して形成されるSOI(Silicon on Insulator)
積層半導体基板が知られている。
【0003】上記従来のSOI積層半導体基板4は、例
えば、図4(a)〜(f)に示すような順序で形成され
ている。図4(a)〜(f)は製造工程順を示す断面図
である。
【0004】まず、図4(a)に示すように、鏡面研磨
された第1のシリコンウエーハ11の表面を酸化し、厚
さが0.5μm程度の酸化膜12を形成し、第1シリコ
ンウエーハ11と第2シリコンウエーハ13の双方の接
着表面の清浄化処理を行なう。
【0005】次に、図4(b)に示すように、第1シリ
コンウエーハ11と第2シリコンウエーハ13とを室温
で密着させ、温度800゜C以上で熱処理を施して双方の
シリコンウエーハ11と13の間に酸化膜(誘電体層)
12を介在させて接着する。
【0006】さらに、図4(c)に示すように、第1シ
リコンウエーハ11に、刃厚1mm程度のダイヤモンドブ
レードによりダイシングラインに沿って、例えば、1
7.5mm角の溝14を、第1シリコンウエーハ11を1
0μm程度残すような深さで格子状に形成する。
【0007】次に、図4(d)に示すように、第1シリ
コンウエーハ11と第2シリコンウエーハ13との中間
に存在する酸化膜12に達するまで上記溝14の底面1
4aを、例えば、KOHによりエッチングする。
【0008】そして、図4(e)に示すように、上記溝
底面14aに、同一条件下でシリコンウエーハよりも研
磨速度の遅い材質の薄膜、例えば、酸化膜15を0.2
程度形成する。 最後に、図4(f)に示すように、研
削研磨により、第1シリコンウエーハ11の表面を上記
溝底面14aに形成した酸化膜層15の上面と一致さ
せ、活性領域層16を形成することにより、SOI積層
半導体基板4が製造されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法により製造されたSOI積層半導体基板に
おいては、酸化膜の厚みによって活性領域層の厚さ(膜
厚)を調整することが可能であるが、より均一化したS
OI膜厚が要求される場合には、オーバーポリッシュさ
れる問題があり、上記要求を満たすことが困難であっ
た。また、SOI膜厚の均一化技術としてエッチストッ
プ法が知られているが、この方法によれば、各種の処理
工程による処理が必要なために、加工コストが嵩む問題
がある。さらに、局所プラズマエッチ法等が提案されて
いるが、この方法においても加工コストが増大する問題
がある。
【0010】そこで、本発明は、SOI膜厚のバラツキ
が少なく、より均一化したSOI膜厚を得ることができ
るとともに、オーバーポリッシュの心配がなく、加工コ
ストを低減できるSOI積層半導体基板の製造方法およ
び装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るSOI積層
半導体基板の製造方法は、誘電体を介在させて少なくと
も2枚の半導体ウエーハを接着し、SOI膜厚を均一に
形成するSOI積層半導体基板の製造方法であって、前
記SOI積層半導体基板の全面に亘るSOI膜厚分布を
計測する工程と、シリコンをエッチングするエッチング
液を保持し、前記固定されたSOI積層半導体基板のシ
リコン面に回転しながら接触する保持材により、前記S
OI積層半導体基板の厚い箇所のSOI膜を、前記計測
値に基づいて局所的にエッチングを行なう工程と、を備
えた構成とされている。
【0012】また、本発明に係るSOI積層半導体基板
の製造装置は、誘電体を介在させて少なくとも2枚の半
導体ウエーハを接着し、SOI膜厚を均一に形成するS
OI積層半導体基板の製造装置であって、前記SOI積
層半導体基板を固定する固定部と、シリコンをエッチン
グするエッチング液を保持し、前記固定されたSOI積
層半導体基板のシリコン面に回転しながら接触する保持
材と、この保持材を回転しながら3次元方向に当該保持
材を移動する回転支持部と、前記保持材に前記エッチン
グ液を供給するエッチング液供給部と、を備えた構成と
されている。さらに、前記エッチング液供給部が、前記
回転する保持材が浸るエッチング液を収納したエッチン
グ槽や、前記回転する保持材にエッチング液を吹きかけ
るスプレーにより構成されている。
【0013】
【作用】したがって、本発明によれば、SOI膜厚の計
測値に基づいてSOI膜厚の厚い箇所を選択的にエッチ
ングするとともに、保持材によるエッチング速度を一定
に保持することが制御できるので、SOI膜厚のバラツ
キが少なく、均一な膜厚のエッチング制御が可能とな
り、より均一化したSOI膜厚を得ることができ、高品
質のMOSの作成が可能となる。さらに、従来のように
オーバーポリッシュの心配がなく、加工コストを低減で
きる。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づき説
明する。図1および図2は本実施例に係るSOI積層半
導体基板製造装置の正面図および側面図である。
【0015】本実施例のSOI積層半導体基板製造装置
1は、図1および図2に示すように、エッチング槽(エ
ッチング液供給部)2の上方にSOI積層半導体基板4
を吸引により固定する真空チャック(固定部)5が設け
られている。上記エッチング槽2は上部が開口し、内部
にはエッチング液3、例えば、HFとHNO3との混合
液、または、HFとH22との混合液からなるエッチン
グ液3が収納されている。
【0016】また、上記エッチング槽2と真空チャック
5の間には回転軸6が水平に配設され、この回転軸6の
両端側には、この回転軸6を回転するとともに回転軸6
の両端を軸支しながらX、Y、Z方向へ3次元的に移動
させる駆動支持部7が配設されており、これらの駆動支
持部7が図示しないコントローラに電気的に接続されて
いる。
【0017】さらに、上記回転軸6には周面に保持材8
Aが貼着された回転体8が回転軸6に直交するように固
着されている。この回転体8は厚み寸法が1〜2mmの円
盤状に形成され、保持材8Aも同様な幅に形成されてお
り、保持材8が上部では上記真空チャック5に固定され
たSOI積層半導体基板4の表面に接触できるととも
に、下側が上記エッチング槽2内のエッチング液3に浸
ることができる径に形成されている。また、この保持材
8Aは、耐エッチング性でSOI積層半導体基板4のシ
リコン面に傷を与えない材質、例えば、クロス等を用い
て構成され、エッチング槽2内のエッチング液3を浸透
させて内部に保持する。
【0018】そして、回転軸6に伴って回転体8および
保持材8Aが回転すると、エッチング槽2内のエッチン
グ液3が保持材8Aの内部まで付着し、この付着したエ
ッチング液3により真空チャック5に固定されたSOI
積層半導体基板4のシリコン面がエッチングされる構造
となっている。
【0019】次に、上記構成の製造装置1を用いてSO
I積層半導体基板4のシリコン面を均一化処理する場合
について説明する。
【0020】SOI積層半導体基板4を製造するには、
まず、図3(a)に示すように、第1シリコンウエーハ
11の鏡面研磨された表面を酸化し、厚さ0.5μm程
度の酸化膜12を形成する。そして、第1シリコンウエ
ーハ11と第2シリコンウエーハ13の双方の表面の清
浄化処理を行なう。
【0021】次に、図3(b)に示すように、第1シリ
コンウエーハ11と第2シリコンウエーハ13とを、酸
化膜12を介して室温で密着させ、温度800゜C以上の
酸化膜雰囲気、例えば水蒸気雰囲気で熱処理を施し、第
1シリコンウエーハ11と第2シリコンウエーハ13と
を酸化膜12を介在させて接着させる。
【0022】次に、第1シリコンウエーハ11の上面を
研削研磨によって薄膜化し、SOI膜厚が1〜5μmを
有するSOI積層半導体基板とする。
【0023】さらに、図1に示すように、積層されたS
OI積層半導体基板4を真空チャック5により固定して
セットし、このSOI積層半導体基板4の全面に亘るS
OI膜厚を測定する。
【0024】そして、図3(c)に示すように、駆動支
持部7により回転軸6を回転させ、これに伴って回転体
8および保持材8Aを回転させながら、上記SOI積層
半導体基板4の膜厚計測値に基づいて膜厚の厚い箇所に
保持材8Aを移動させる。この場合、上記駆動支持部7
はコントローラによって上記計測値に基づき制御され
る。
【0025】その後、駆動支持部7により保持材8Aを
上方へ移動し、保持材8Aの上部をエッチングをしよう
とするSOI積層半導体基板4の表面に接触させ、エッ
チング量やエッチング液3のエッチング速度に基づいた
エッチング時間でシリコン面のエッチングを行ない、図
2(d)に示すように、活性領域層16のSOI膜厚が
より均一なSOI積層半導体基板4が得られる。
【0026】そして、エッチング完了後に、SOI積層
半導体基板4の活性領域層表面の鏡面が粗れている場合
には、エッチングに引き続き研磨を行なうことにより鏡
面にすることができる。
【0027】尚、この際、保持材を、1箇所毎に所定の
SOI膜厚にしながら次に移動しても、また、複数の厚
い箇所に亘る全面をスキャンしながら徐々にエッチング
するように移動させてもよい。さらに、保持材の回転数
としては、エッチング液が保持材の周囲に飛散しないよ
うに設定されている。
【0028】また、上記実施例では、保持材の幅を1〜
2mmとしたが、SOI積層半導体基板のSOI膜厚が面
全体に亘って厚い場合には、先に幅の大きな保持材を用
いてある程度エッチングを行ない、最終仕上げとして上
記1〜2mm幅の保持材を用いてエッチングすることによ
り、効率のよいエッチング処理ができる。また、エッチ
ング液としても、SOI膜厚の均一化レベルにより選択
し、より均一化する場合にはエッチング速度が小さいエ
ッチング液を使用するようにしている。
【0029】さらに、上記保持材にエッチング液を供給
するエッチング液供給部としては、エッチング槽に限ら
ず、エッチング液を保持材に吹きかけるスプレーを用い
ることもできる。
【0030】したがって、本実施例においては、SOI
膜厚の計測値に基づいてSOI膜厚の厚い箇所を選択的
にエッチングするために、均一なSOI膜厚のSOI積
層半導体基板を得ることができる。さらに、SOI膜厚
をエッチングする保持材に保持されるエッチング液を常
時リフレッシュさせるために、エッチング速度を一定に
保持できるので、より均一な膜厚の制御が可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
SOI膜厚の計測値に基づいてSOI膜厚の厚い箇所を
選択的にエッチングするとともに、保持材によるエッチ
ング速度を一定に保持できるので、SOI膜厚がバラツ
キが少なく、均一な膜厚のエッチング制御が可能とな
り、より均一化したSOI膜厚を得ることができ、高品
質のMOSの作成が可能となる。さらに、従来のように
オーバーポリッシュの心配がなく、加工コストを低減で
きる。そして、本発明者が試験した結果によると、0.
1μmのSOI膜厚の均一なSOI積層半導体基板を得
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るSOI積層半導体基板の製造装置
を示す正面図である。
【図2】SOI積層半導体基板の製造装置を示す側面図
である。
【図3】(a)〜(d)は本発明に係るSOI積層半導
体基板の製造工程を示す断面図である。
【図4】(a)〜(e)は従来のSOI積層半導体基板
の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1 製造装置 2 エッチング液供給部(エッチング槽) 3 エッチング液 4 SOI積層半導体基板 6 固定部 7 回転駆動部 8A 保持材 11 第1シリコンウエーハ 12 誘電体(酸化膜) 13 第2シリコンウエーハ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体を介在させて少なくとも2枚の半
    導体ウエーハを接着し、SOI膜厚を均一に形成するS
    OI積層半導体基板の製造方法であって、 前記SOI積層半導体基板の全面に亘るSOI膜厚分布
    を計測する工程と、 シリコンをエッチングするエッチング液を保持し、前記
    固定されたSOI積層半導体基板のシリコン面に回転し
    ながら接触する保持材により、前記SOI積層半導体基
    板の厚い箇所のSOI膜を、前記計測値に基づいて局所
    的にエッチングを行なう工程と、 を備えたことを特徴とするSOI積層半導体基板の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 誘電体を介在させて少なくとも2枚の半
    導体ウエーハを接着し、SOI膜厚を均一に形成するS
    OI積層半導体基板の製造装置であって、 前記SOI積層半導体基板を固定する固定部と、 シリコンをエッチングするエッチング液を保持し、前記
    固定されたSOI積層半導体基板のシリコン面に回転し
    ながら接触する保持材と、 この保持材を回転しながら3次元方向に当該保持材を移
    動する回転支持部と、 前記保持材に前記エッチング液を供給するエッチング液
    供給部と、 を備えたことを特徴とするSOI積層半導体基板の製造
    装置。
  3. 【請求項3】 前記エッチング液供給部が、前記回転す
    る保持材が浸るエッチング液を収納したエッチング槽で
    ある請求項2記載のSOI積層半導体基板の製造装置。
  4. 【請求項4】 前記エッチング液供給部が、前記回転す
    る保持材にエッチング液を吹きかけるスプレーである請
    求項2記載のSOI積層半導体基板の製造装置。
JP20783293A 1993-08-23 1993-08-23 Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置 Pending JPH0766375A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20783293A JPH0766375A (ja) 1993-08-23 1993-08-23 Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20783293A JPH0766375A (ja) 1993-08-23 1993-08-23 Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0766375A true JPH0766375A (ja) 1995-03-10

Family

ID=16546261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20783293A Pending JPH0766375A (ja) 1993-08-23 1993-08-23 Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0766375A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402467B1 (en) * 1999-03-26 2008-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402467B1 (en) * 1999-03-26 2008-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
US7871936B2 (en) 1999-03-26 2011-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing active matrix display device
US8274083B2 (en) 1999-03-26 2012-09-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and a method of manufacturing the same
US8658481B2 (en) 1999-03-26 2014-02-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US8686553B2 (en) 1999-03-26 2014-04-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and a method of manufacturing the same
US9105523B2 (en) 1999-03-26 2015-08-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and a method of manufacturing the same
US9620573B2 (en) 1999-03-26 2017-04-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device including light-emitting element
US9876033B2 (en) 1999-03-26 2018-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and a method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101284520B1 (ko) 반도체-온-인슐레이터 구조체의 연마 방법
US6613675B2 (en) Methods, apparatuses, and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes
KR101151458B1 (ko) 접합 웨이퍼의 제조방법 및 접합 웨이퍼
US20070148912A1 (en) Method for Manufacturing Direct Bonded SOI Wafer and Direct Bonded SOI Wafer Manufactured by the Method
KR19980703246A (ko) 실리콘 절연체 웨이퍼의 제조를 위한 싱글-에치 스톱 공정
JPH0636414B2 (ja) 半導体素子形成用基板の製造方法
KR100882380B1 (ko) 도너웨이퍼 양면으로부터의 반도체 재료 박막 제조방법 및 이에 의한 반도체-온-절연체 구조체
JPH09252100A (ja) 結合ウェーハの製造方法及びこの方法により製造される結合ウェーハ
JPH05160088A (ja) 半導体基板の製造方法およびそれに用いる製造装置
EP0938132A2 (en) Porous region removing method and semiconductor substrate manufacturing method
JP2662495B2 (ja) 接着半導体基板の製造方法
JPH0750234A (ja) 半導体ウェーハ製造装置および製造方法
KR20010029456A (ko) 본딩된 반도체 기판에 대한 평탄화 공정
WO2003046994A1 (fr) Procede de fabrication d'une tranche collee
JPH0766375A (ja) Soi積層半導体基板の製造方法および製造装置
US6221773B1 (en) Method for working semiconductor wafer
JP2003275951A (ja) 研磨方法および研磨装置
JPH11288903A (ja) シリコンウエハのエッジ鏡面化方法
US7291055B2 (en) Wafer polishing method and apparatus
JP2004022839A (ja) Soi基板の研磨方法およびその装置
JP3371392B2 (ja) 貼り合わせsoi基板の製造方法
JP2890450B2 (ja) 研磨方法
JP2024032712A (ja) 亀裂進展装置及び亀裂進展方法
JPH1131640A (ja) 貼り合わせsoi基板の作製方法
JPH07335845A (ja) Soi基板の製造方法及び研磨装置