JPH0870111A - Semiconductor substrate and its production - Google Patents

Semiconductor substrate and its production

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JPH0870111A
JPH0870111A JP20526994A JP20526994A JPH0870111A JP H0870111 A JPH0870111 A JP H0870111A JP 20526994 A JP20526994 A JP 20526994A JP 20526994 A JP20526994 A JP 20526994A JP H0870111 A JPH0870111 A JP H0870111A
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JP
Japan
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substrate
porous
epitaxial
film
single crystal
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JP20526994A
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Japanese (ja)
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Takeshi Ichikawa
武史 市川
Nobuhiko Sato
信彦 佐藤
Takao Yonehara
隆夫 米原
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a semiconductor substrate in which the lamination defect is suppressed in the epitaxial layer, the surface of the epitaxial layer is planarized sufficiently, the generation of void is suppressed after sticking, and the deterioration of quality is prevented in high temperature process, along with a method for producing the substrate with high productivity and good film thickness distribution. CONSTITUTION: The method for producing a semiconductor substrate comprises a step for making porous 102 a single crystal substrate 101, a step for causing a first epitaxial growth 103 on the porous substrate by feeding deposition atoms while controlling the temperature of the substrate and irradiating the substrate with tons having controlled energy, a step for causing a second epitaxial growth 104 by CVD, a step for sticking the substrate to a second substrate 105, and a step for removing the part including the porous layer but excluding the epitaxial film from the substrate.

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、半導体基板の作製方法
および作製された半導体基板に関し、更に詳しくは、誘
電体分離、あるいは、絶縁物上の単結晶半導体層に作製
され電子デバイス、集積回路に適する半導体基板の作製
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate and the manufactured semiconductor substrate. More specifically, the present invention relates to an electronic device or an integrated circuit manufactured by dielectric isolation or a single crystal semiconductor layer on an insulator. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate suitable for.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁物上の単結晶Si半導体層の形成
は、シリコン オン インシュレーター(SOI)技術
として広く知られ、通常のSi集積回路を作製するバル
クSi基板では到達しえない数々の優位点をSOI技術
を利用したデバイスが有することから多くの研究が成さ
れてきた。すなわち、SOI技術を利用することで、 1.誘電体分離が容易で高集積化が可能、 2.対放射線耐性に優れている、 3.浮遊容量が低減され高速化が可能、 4.ウエル工程が省略できる、 5.ラッチアップを防止できる、 6.薄膜化による完全空乏型電界効果トランジスタが可
能、 等の優位点が得られる。
2. Description of the Related Art The formation of a single crystal Si semiconductor layer on an insulator is widely known as a silicon-on-insulator (SOI) technique, and has many advantages that cannot be reached by a bulk Si substrate for producing an ordinary Si integrated circuit. Much research has been done because the devices using the SOI technology have. That is, by using SOI technology, 1. 1. Dielectric isolation is easy and high integration is possible. 2. It has excellent radiation resistance. 3. Stray capacitance is reduced and high speed is possible. 4. The well process can be omitted, Latch-up can be prevented, 6. It is possible to obtain a complete depletion type field effect transistor by thinning the film.

【0003】上記したようなデバイス特性上の多くの利
点を実現するために、ここ数十年に渡り、SOI構造の
形成方法について研究されてきている。この内容は、例
えば以下の文献にまとめられている。Special
Issue:“Single−crystal sil
icon on non−single−crysta
l insulators”;edited by
G.W.Cullen,Journal of Cry
stal Growth,volume 63,no
3,pp429〜590(1983)。
In order to realize the many advantages in device characteristics as described above, a method for forming an SOI structure has been researched for several decades. The contents are summarized in the following documents, for example. Special
Issue: “Single-crystal sil
icon on non-single-crysta
l insulators ”; edited by
G. W. Cullen, Journal of Cry
stal Growth, volume 63, no
3, pp 429-590 (1983).

【0004】古くは単結晶サファイア基板上に、Siを
CVD(化学気相法)で、ヘテロエピタキシーさせて形
成するSOS(シリコン オン サファイア)が知られ
ており、最も成熟したSOI技術として一応の成功を収
めはしたが、Si層と下地サファイア基板界面の格子不
整合により大量の結晶欠陥、サファイア基板からのアル
ミニュームのSi層への混入、そして何よりも基板の高
価格と大面積化への遅れにより、その応用の広がりが妨
げられている。
SOS (silicon on sapphire), which is formed by heteroepitaxially forming Si on a single crystal sapphire substrate by CVD (chemical vapor deposition), has been known for a long time, and has been successful as the most mature SOI technology. However, due to lattice mismatch between the Si layer and the underlying sapphire substrate interface, a large amount of crystal defects, aluminum from the sapphire substrate was mixed into the Si layer, and above all, the cost of the substrate and the delay in increasing the area Has hindered its widespread application.

【0005】またCVD法により、直接、単結晶層Si
を横方向エピタキシャル成長させる方法、非晶質Siを
堆積して、熱処理により固相横方向エピタキシャル成長
させる方法、非晶質あるいは、多結晶Si層に電子線、
レーザー光等のエネルギービームを収束して照射し、溶
融再結晶により単結晶層をSiO2 上に成長させる方
法、そして、棒状ヒーターにより帯状に溶融領域を走査
する方法(Zone melting recryst
allization)が知られている。これらの方法
にはそれぞれ一長一短があるが、その制御性、生産性、
均一性、品質に多大の問題を残しており、いまだに、工
業的に実用化したものはない。たとえば、CVD法は平
坦薄膜化するには、犠牲酸化が必要となり、固相成長法
ではその結晶性が悪い。また、ビームアニール法では、
収束ビーム走査による処理時間と、ビームの重なり具
合、焦点調整などの制御性に問題がある。このうち、Z
oneMelting Recrystallizat
ion法がもっとも成熟しており、比較的大規模な集積
回路も試作されてはいるが、依然として、亜粒界等の結
晶欠陥は、多数残留しており、少数キャリヤーデバイス
を作製するにいたってない。
Further, the single crystal layer Si is directly formed by the CVD method.
Lateral epitaxial growth, amorphous Si deposition, and solid phase lateral epitaxial growth by heat treatment, electron beam on the amorphous or polycrystalline Si layer,
A method of growing a single crystal layer on SiO 2 by fusion recrystallization by converging and irradiating an energy beam such as a laser beam, and a method of scanning a fusion zone in a band shape with a rod heater (Zone melting recrystal).
is known. Each of these methods has advantages and disadvantages, but their controllability, productivity,
There are still many problems in uniformity and quality, and none have been industrially put to practical use. For example, the CVD method requires sacrificial oxidation to achieve a flat thin film, and the solid phase growth method has poor crystallinity. In the beam annealing method,
There are problems in the processing time by convergent beam scanning, the degree of beam overlap, and the controllability such as focus adjustment. Of these, Z
oneMelting Recrystallizat
The ion method is the most mature, and relatively large-scale integrated circuits have been prototyped. However, many crystal defects such as sub-grain boundaries still remain, leading to the production of minority carrier devices. Absent.

【0006】さらに、V型の溝が表面に異方性エッチン
グされたSi単結晶基板に酸化膜を形成し、該酸化膜上
に多結晶Si層をSi基板と同じ程厚く堆積した後、S
i基板の裏面から研磨によって、厚い多結晶Si層上に
V溝に囲まれて誘電分離されたSi単結晶領域を形成す
る方法があり、この手法に於ては、結晶性は良好である
が、多結晶Siを数百ミクロンも厚く堆積する工程、単
結晶Si基板を裏面より研磨して分離したSi活性層の
みを残す工程に、制御性と生産性の点から問題がある。
Further, an oxide film is formed on a Si single crystal substrate in which V-shaped grooves are anisotropically etched on the surface, and a polycrystalline Si layer is deposited on the oxide film as thick as the Si substrate.
There is a method of forming a Si single crystal region surrounded by V grooves and dielectrically separated on a thick polycrystalline Si layer by polishing from the back surface of the i substrate. In this method, the crystallinity is good. There is a problem in terms of controllability and productivity in the step of depositing polycrystalline Si to a thickness of several hundreds of microns and the step of polishing the single crystal Si substrate from the back surface to leave only the separated Si active layer.

【0007】多孔質Siの酸化による誘電体分離により
SOI構造を形成する方法(FIPOS:Full I
solation by Porous Oxidiz
edSilicon)は、P型Si単結晶基板表面にN
型Si層をプロトンイオン注入、(イマイ他、J.Cr
ystal Growth,vol 63,547(1
983)),もしくは、エピタキシャル成長とパターニ
ングによって島状に形成し、表面よりSi島を囲むよう
にHF溶液中の陽極化成法によりP型Si基板のみを多
孔質化したのち、増速酸化によりN型Si島を誘電体分
離する方法である。本方法では、分離されているSi領
域は、デバイス工程のまえに決定されており、デバイス
設計の自由度を制限する場合があるという問題点や酸化
工程によるストレスの問題がある。
A method for forming an SOI structure by dielectric isolation by oxidation of porous Si (FIPOS: Full I)
solation by Porous Oxidiz
edSilicon) is N-type on the surface of P-type Si single crystal substrate.
Type Si layer with proton ion implantation, (Imai et al., J. Cr
ystal Growth, vol 63, 547 (1
983)), or an island shape is formed by epitaxial growth and patterning, and only the P-type Si substrate is made porous by anodization in a HF solution so as to surround the Si island from the surface, and then N-type is formed by accelerated oxidation. This is a method of dielectrically separating Si islands. In this method, the separated Si region is determined before the device process, and there is a problem that the degree of freedom in device design may be limited, and there is a problem of stress due to the oxidation process.

【0008】Siプロセスと整合性が良いため現在もっ
とも成熟した手法と考えられているサイモックス(SI
MOX:Seperation by ion imp
lanted oxygen)と称されるSi単結晶基
板中に酸素のイオン注入によりSiO2 層を形成する方
法がある。しかしながら、SiO2 層形成をするために
は、酸素イオンを1018ions/cm2 以上も注入す
る必要があるが、その注入時間は長大であり、生産性は
高いとはいえず、また、ウエハーコストは高い。更に、
結晶欠陥は多く残存し、工業的に見て、少数キャリヤー
デバイスを作製できる充分な品質に至っていない。
CYMOX (SI), which is currently considered to be the most mature method because it has good compatibility with the Si process.
MOX: Separation by ion imp
There is a method of forming a SiO 2 layer by ion implantation of oxygen in a Si single crystal substrate called lented oxygen). However, in order to form a SiO 2 layer, it is necessary to implant oxygen ions at a dose of 10 18 ions / cm 2 or more, but the implantation time is long and the productivity cannot be said to be high. The cost is high. Furthermore,
Many crystal defects remain, and from an industrial viewpoint, the quality is not sufficient to produce a minority carrier device.

【0009】最近では直接2枚の基板を貼合わせ片面を
研磨により削っていくSOI作製法も盛んに行われてお
り結晶性は良好であるが、基板を数百ミクロンも裏面よ
り研磨して薄いSi活性層のみを残す工程に、制御性と
生産性の点から問題がある。
Recently, an SOI manufacturing method in which two substrates are directly bonded to each other and one surface of which is ground by polishing is actively used, and the crystallinity is good, but the substrate is thinned by polishing the back surface by several hundreds of microns. There is a problem in terms of controllability and productivity in the process of leaving only the Si active layer.

【0010】それに対して、新たなSOI作製方法とし
て提案されている方法がある。これは基板を多孔質化し
た後にエピタキシャル成長させ、その基板を第2の基板
と貼合わせ、その後に多孔質側の基板を多孔質層まで除
去しSOI構造を作製する方法である。この方法による
と研磨によるSi活性層の薄膜化の問題が克服できるた
めに期待されている。
On the other hand, there is a method proposed as a new SOI manufacturing method. This is a method in which a substrate is made porous and then epitaxially grown, the substrate is bonded to a second substrate, and then the substrate on the porous side is removed up to the porous layer to produce an SOI structure. This method is expected to overcome the problem of thinning the Si active layer by polishing.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法の主要なプロセスである多孔質上のエピタキシャ
ル成長に於て、CVD法の堆積法による問題点として
は、多孔質上のエピタキシャル層中に積層欠陥が存在し
やすいことや、エピタキシャル層表面の平坦性が不十分
なために、貼合わせ後にボイドが生じやすくなったりす
るという問題点がある。
However, in the epitaxial growth on the porous body, which is the main process of the above-mentioned method, a problem caused by the deposition method of the CVD method is that stacking faults are formed in the epitaxial layer on the porous body. Is easily present, and the flatness of the surface of the epitaxial layer is insufficient, so that a void is likely to be formed after the bonding.

【0012】更に、CVD法によると、多孔質の孔を平
坦化するのに際し、H2 クリーニング温度を高温化する
必要があり、多孔質層の変質にとって好ましくない。
Further, according to the CVD method, it is necessary to raise the H 2 cleaning temperature to flatten the porous holes, which is not preferable for the deterioration of the porous layer.

【0013】一方、新たなエピタキシャル成長法である
高性能バイアススパッタ法(特開平03−18799
6)の堆積法を用いた場合の問題点としては、成長速度
等の点における生産性の問題や、膜厚分布に関してCV
D法と比較して不利な点がある。
On the other hand, a high-performance bias sputtering method, which is a new epitaxial growth method (Japanese Patent Laid-Open No. 03-18799)
Problems when the deposition method of 6) is used include productivity problems in terms of growth rate and CV with respect to film thickness distribution.
There are disadvantages compared to the D method.

【0014】[発明の目的]本発明の目的は、半導体基
板の多孔質上のエピタキシャル層成長に於て、エピタキ
シャル層中に積層欠陥が存在しにくく、エピタキシャル
層表面の平坦性が十分で、かつ貼合わせ後にボイドが生
じにくく、高温工程による変質がなく、生産性が高く、
膜厚分布が良好な作製方法及びそれによる半導体基板を
提供することにある。
[Object of the Invention] In the growth of an epitaxial layer on a porous semiconductor substrate, the object of the present invention is to prevent stacking faults from being present in the epitaxial layer, to ensure that the surface of the epitaxial layer is sufficiently flat. Voids are less likely to occur after bonding, there is no deterioration due to high temperature process, high productivity,
It is to provide a manufacturing method having a favorable film thickness distribution and a semiconductor substrate by the manufacturing method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段および作用】本発明の半導
体基板の作製方法は、上記課題を解決するための手段と
して、単結晶基板を多孔質化する工程、該多孔質化した
基板上に該基板の温度を制御しつつ同時にエネルギーの
制御されたイオンを照射しながら堆積原子を供給するこ
とにより第1のエピタキシャル成長を行う工程、ついで
CVD法により第2のエピタキシャル成長を行う工程、
を含むことを特徴とする半導体基板の作製方法を提供す
るものである。
Means and Actions for Solving the Problems In the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, as a means for solving the above problems, a step of making a single crystal substrate porous, A step of performing a first epitaxial growth by supplying deposited atoms while simultaneously irradiating ions whose energy is controlled while controlling the temperature of the substrate, and then performing a second epitaxial growth by a CVD method,
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises:

【0016】また、第1の単結晶基板を多孔質化する工
程、該多孔質化した基板上に該基板の温度を制御しつつ
同時にエネルギーの制御されたイオンを照射しながら堆
積原子を供給することにより第1のエピタキシャル成長
を行う工程、ついでCVD法により第2のエピタキシャ
ル成長を行う工程、該第1の基板を第2の基板と貼り合
わせる工程、該第1の基板のエピタキシャル膜以外の多
孔質層を含む部分を除去する工程を含むことを特徴とす
る半導体基板の作製方法でもある。
In the step of making the first single crystal substrate porous, the deposited atoms are supplied onto the porous substrate while controlling the temperature of the substrate and simultaneously irradiating the ions whose energy is controlled. The step of performing the first epitaxial growth, the step of performing the second epitaxial growth by the CVD method, the step of attaching the first substrate to the second substrate, and the porous layer other than the epitaxial film of the first substrate. It is also a method of manufacturing a semiconductor substrate, characterized by including a step of removing a portion including.

【0017】さらに、前記第1のエピタキシャル成長法
は、バイアススパッター法であることが好ましく、多孔
質単結晶が多孔質Siであり、さらには、前記多孔質化
する工程が陽極化成であることを特徴とする。
Further, the first epitaxial growth method is preferably a bias sputtering method, the porous single crystal is porous Si, and further, the step of making it porous is anodization. And

【0018】本発明によれば、多孔質上に、積層欠陥の
少ない、平坦性が良く、しかも膜厚分布もよいエピタキ
シャル膜を比較的低温で形成できるため、貼合わせにと
っても有効で、したがって高品質なSOI構造の半導体
基板を提供することが可能となる。
According to the present invention, since an epitaxial film having few stacking faults, good flatness, and good film thickness distribution can be formed on a porous layer at a relatively low temperature, it is effective for bonding and therefore high in thickness. It is possible to provide a semiconductor substrate having a high-quality SOI structure.

【0019】特に、本発明における重要な点は、バイア
ススパッタ法等で、基板の温度を制御しつつ、同時にエ
ネルギーの制御されたイオンを照射しながら堆積原子を
供給することにより、多孔質上に平坦性がよく積層欠陥
の少ない単結晶膜を堆積し、その後に、生産性が優れ、
膜厚分布の少ないCVD法によって堆積させることであ
り、その結果、上記構成により作製されるSOI基板
が、ボイドや積層欠陥が少なく、Si活性層の膜厚分布
も少ない高品質膜で、且つ生産性も優れたSOI基板と
することができるものである。
In particular, an important point of the present invention is that by bias sputtering or the like, the temperature of the substrate is controlled, and at the same time, the deposited atoms are supplied while irradiating the ions whose energies are controlled. A single crystal film with good flatness and few stacking faults is deposited, and then productivity is excellent,
It is to deposit by a CVD method with a small film thickness distribution, and as a result, the SOI substrate manufactured with the above configuration is a high quality film with few voids and stacking faults and with a small Si active layer film thickness distribution. The SOI substrate having excellent properties can be obtained.

【0020】[実施態様例]以下に、実施態様例を用い
て詳細に説明する。
[Embodiment Example] The embodiment will be described in detail below.

【0021】まず、図1(A)に示すように、Si単結
晶基板101を用意して、その全面もしくは一部を多孔
質化(102)する。Si基板101は、HF溶液を用
いた陽極化成法によって、多孔質化させる。
First, as shown in FIG. 1A, a Si single crystal substrate 101 is prepared, and the entire surface or a part thereof is made porous (102). The Si substrate 101 is made porous by an anodization method using an HF solution.

【0022】多孔質Siについて簡単に説明する。多孔
質Siは、Uhlir等によって1956年に半導体の
電解研磨の研究過程に於て発見された(A.Uhli
r,Bell Syst.Tech.J.,vol.3
5,p.333(1956))。また、ウナガミ等は、
陽極化成におけるSiの溶解反応を研究し、HF溶液中
のSiの陽極反応には正孔が必要であると報告している
(T.ウナガミ:J.Electroc−hem.So
c.,vol.127,p.476(1980))。こ
の多孔質Siは、透過電子顕微鏡による観察によれば、
平均約600オングストローム程度の径の孔が形成され
ており、その密度は単結晶Siに比べると、半分以下に
なるにもかかわらず、単結晶性は維持されており、多孔
質層の上部へCVD法により単結晶Si層をエピタキシ
ャル成長させることも可能であるが(Unagami
J.Electrochem.Soc.:Solid−
state science and technol
ogy pp.1339)、成長させた単結晶膜の結晶
性は完全でなく、結晶欠陥が残存する。結晶性を改善し
ようと高温処理もしくは高温成膜を行うと、多孔質Si
が変質する場合があり、増速酸化等の多孔質Siの持つ
特性自体が変化し、特に1000℃以上では、内部の孔
の再配列が起こってしまう。すなわち、FIPOS形成
時に有用な、多孔質層上に多孔質層が変質しない低温で
平坦性のよい無欠陥の単結晶Siを成長することは容易
でなく、例えばエピタキシャル成長層を形成する際に、
中間段階的に多くの空隙を含む層を経過して成長してし
まったり(H.Takai etal J.of El
ectronic Materials,12,p.9
73,1983)、上記のように結晶欠陥が導入されて
しまったりしていた。
The porous Si will be briefly described. Porous Si was discovered by Uhril et al. In the course of research on electrolytic polishing of semiconductors in 1956 (A. Uhli.
r, Bell System. Tech. J. , Vol. Three
5, p. 333 (1956)). In addition, unagi etc.
The dissolution reaction of Si in the anodization is studied, and it is reported that the hole is necessary for the anodic reaction of Si in the HF solution (T. Unami: J. Electroc-hem. So.
c. , Vol. 127, p. 476 (1980)). According to observation with a transmission electron microscope, this porous Si is
Pores having an average diameter of about 600 angstroms are formed, and although the density is less than half that of single crystal Si, the single crystallinity is maintained, and CVD is performed on the upper part of the porous layer. It is also possible to grow a single crystal Si layer epitaxially by the method (Unagami
J. Electrochem. Soc. : Solid-
state science and technology
ody pp. 1339), the crystallinity of the grown single crystal film is not perfect, and crystal defects remain. When high temperature treatment or high temperature film formation is performed to improve crystallinity, porous Si
May change in quality, and the characteristics itself of the porous Si such as accelerated oxidation may change, and especially at 1000 ° C. or higher, rearrangement of internal pores may occur. That is, it is not easy to grow defect-free single crystal Si having good flatness at a low temperature, which is useful for forming FIPOS, on the porous layer, and does not change, for example, when forming an epitaxial growth layer,
It grows after passing through a layer containing many voids in an intermediate step (H. Takai et al. J. of El.
electronic Materials, 12, p. 9
73, 1983), crystal defects have been introduced as described above.

【0023】ついで、基板温度を制御しつつ、同時に基
板表面を照射するイオンのエネルギーを制御し、堆積原
子を供給できることの可能な装置にSi基板101を入
れる。
Then, while controlling the substrate temperature, the energy of the ions irradiating the substrate surface is controlled at the same time, and the Si substrate 101 is put into an apparatus capable of supplying the deposited atoms.

【0024】ここで本発明に用いた、基板温度を制御し
つつ、同時に基板表面を照射するイオンのエネルギーを
制御し、堆積原子を供給することの可能なスパッター装
置について説明する。
Here, a sputtering apparatus used in the present invention, which can control the substrate temperature and at the same time control the energy of the ions for irradiating the substrate surface to supply the deposited atoms will be described.

【0025】図2は、本発明を実施する際に使用した装
置の1例を示す概略構成図である。該装置は、rf−d
c結合型バイアススパッタ装置である。図2において、
91は真空チャンバ、92はターゲット、93は永久磁
石、94は基体、95は基板支持具(静電チャック)、
96は高周波電源、97はマッチング回路、98はター
ゲットの直流電位を決定するための直流電源、99は基
体の直流電位を決定するための直流電源、10、11は
それぞれターゲット及び基体のローパスフィルターを示
す。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus used for carrying out the present invention. The device is rf-d
It is a c-coupled bias sputtering device. In FIG.
91 is a vacuum chamber, 92 is a target, 93 is a permanent magnet, 94 is a base, 95 is a substrate support (electrostatic chuck),
96 is a high frequency power supply, 97 is a matching circuit, 98 is a direct current power supply for determining the direct current potential of the target, 99 is a direct current power supply for determining the direct current potential of the substrate, and 10 and 11 are low pass filters of the target and the substrate, respectively. Show.

【0026】真空チャンバ91は、SUS316製で、
チャンバ内面は、表面処理として電界研磨、電界複合研
磨を施した、表面の平滑度としてRmax <0.1μmの
鏡面加工された表面に高純度酸素による不動態酸化膜が
形成されている。ガス排気系はマスフローコントローラ
ーやフィルタも含めてすべてSUS316製のものに電
界研磨及び不動態酸化処理を施すなどしてチャンバー内
へのプロセスのガス導入時の不純物量を極力抑えるよう
にする。排気系は以下のように構成されている。メイン
ポンプは磁気浮上型のタンデム型ターボ分子ポンプであ
り、補助ポンプとしてのドライポンプを使用している。
この排気系はオイルフリーシステムであり、該システム
は不純物汚染が少ないように構成されている。なお2段
目のターボ分子ポンプは大流量型のポンプであって、プ
ラズマ発生中のmTorrオーダーの真空度に対しても
排気速度は維持される。なお基体94の真空チャンバー
91への導入は該チャンバーに接してもうけられたロー
ドロック室(不図示)を介して行われ該真空チャンバー
91への不純物の混入を抑えてある。これらの結果チャ
ンバーに導入される際のAr中の不純物量はもっとも多
い水分でさえ数ppb以下であり、基体温度を上昇させ
ないときのバックグラウンド真空度として2E−11T
orrが達成できる。またターゲットには数百MHzま
で可能な可変型高周波電源が設置されていることから高
密度のプラズマの発生が可能であるほか、ターゲット及
び基体にはローパスフィルタを介して直流電位印加の為
の直流電源が接続されていてターゲット及び基体の電位
を制御できることから、 a)成膜速度、 b)基体に照射するArイオンのエネルギー、 c)プラズマ密度、 などの成膜条件をそれぞれ独立に制御することが可能で
ある。
The vacuum chamber 91 is made of SUS316,
On the inner surface of the chamber, a passivation oxide film of high-purity oxygen is formed on a mirror-polished surface having a surface smoothness of Rmax <0.1 μm, which has been subjected to electric field polishing or electric field composite polishing. The gas exhaust system, including the mass flow controller and the filter, is made of SUS316 and is subjected to electropolishing and passivation oxidation so as to minimize the amount of impurities when the gas is introduced into the chamber. The exhaust system is configured as follows. The main pump is a magnetic levitation tandem turbo molecular pump, and uses a dry pump as an auxiliary pump.
This exhaust system is an oil-free system, and the system is constructed so as to reduce contamination by impurities. The second-stage turbo molecular pump is a large-flow type pump, and the exhaust speed is maintained even when the degree of vacuum is in the order of mTorr during plasma generation. The introduction of the substrate 94 into the vacuum chamber 91 is performed through a load lock chamber (not shown) provided in contact with the chamber to prevent impurities from being mixed into the vacuum chamber 91. As a result, the amount of impurities in Ar when introduced into the chamber is several ppb or less even for the largest amount of water, which is 2E-11T as the background vacuum degree when the substrate temperature is not increased.
Orr can be achieved. In addition, the target is equipped with a variable high-frequency power supply capable of operating up to several hundred MHz, so that high-density plasma can be generated. Since a power source is connected and the potentials of the target and the substrate can be controlled, the film forming conditions such as a) film forming speed, b) energy of Ar ions with which the substrate is irradiated, and c) plasma density should be independently controlled. Is possible.

【0027】図3に、基板表面に照射するイオンの持つ
エネルギー分布をターゲットに投入する高周波電力の周
波数依存性を示す。周波数が高いほどエネルギー分布は
シャープになり、低周波数の場合に現れる2つのpea
kも消滅し1つのエネルギーpeakを持つ分布とな
る。これは高周波になるほどイオンは高周波に振られに
くくなり、すなわちエネルギーを得にくくなるためであ
る。そのため制御性を考えた場合には周波数は高い程好
ましいが、高すぎるとその波長が基板と同程度になり内
面分布を生じる元になるため、50−500MHz程度
が好ましい。
FIG. 3 shows the frequency dependence of the high frequency power applied to the target, which is the energy distribution of the ions irradiated on the surface of the substrate. The higher the frequency, the sharper the energy distribution, and the two peaks that appear in the case of low frequencies.
k also disappears, and the distribution has one energy peak. This is because as the frequency becomes higher, the ions are less likely to be swung by the high frequency, that is, it becomes difficult to obtain energy. Therefore, from the viewpoint of controllability, the higher the frequency, the more preferable. However, if the frequency is too high, the wavelength becomes about the same as that of the substrate, which causes the inner surface distribution, so about 50-500 MHz is preferable.

【0028】基板温度は、基板支持具である静電チャッ
クの裏面から、カンタルヒーターで抵抗加熱を行ってい
る。制御法はPID制御法で、基板裏面の熱電対を制御
している。基板面内で±1%以内に制御できる。時間的
変化は、基板を静電チャックに乗せた後、約30分で平
衡温度に達し、その後の変動は±0.5%以内である。
この制御性の良さは、基板支持具として面荒さの小さい
静電チャックを用い、その静電チャック面から均一に熱
エネルギーを与えているからである。しかしこのような
方法に限られるものでなく、制御性の良いものなら、ラ
ンプ等の輻射加熱でも問題はない。
Regarding the substrate temperature, resistance heating is performed from the back surface of the electrostatic chuck, which is the substrate support, with a cantal heater. The control method is the PID control method and controls the thermocouple on the back surface of the substrate. It can be controlled within ± 1% on the substrate surface. The temporal change reaches the equilibrium temperature in about 30 minutes after placing the substrate on the electrostatic chuck, and the fluctuation thereafter is within ± 0.5%.
This good controllability is because an electrostatic chuck having a small surface roughness is used as the substrate support and heat energy is uniformly applied from the electrostatic chuck surface. However, the method is not limited to such a method, and if the controllability is good, radiant heating of a lamp or the like does not cause any problem.

【0029】ついで図1(B)に示すように、前記に示
したスパッタ法により、エピタキシャル成長(103)
を多孔質化した基板102表面に行い、平坦性の良いし
かも積層欠陥の少ないシリコン単結晶層103を形成す
る。このときの条件について説明する。
Then, as shown in FIG. 1B, the epitaxial growth (103) is performed by the above-mentioned sputtering method.
Is performed on the surface of the porous substrate 102 to form a silicon single crystal layer 103 having good flatness and few stacking faults. The conditions at this time will be described.

【0030】本装置では多孔質表面に照射するイオンの
持つエネルギー値と基板温度を精密に制御することで多
孔質上に孔の無い平坦性の良い単結晶Si膜や、多孔質
上に孔のある単結晶多孔質層を下地多孔質層を変質させ
ることなく形成することができる。
In this apparatus, by precisely controlling the energy value of the ions irradiated onto the porous surface and the substrate temperature, a single-crystal Si film having no flatness on the porous surface and good flatness, or a porous film having pores on the porous surface is formed. A certain single crystal porous layer can be formed without degrading the underlying porous layer.

【0031】図4は、このような一例として、導入ガス
として15mTorrのArを用い、TargetDC
電位を−150V、rfパワーとして100W、成長速
度0.22nm/secで、200nm堆積したときの
イオン照射エネルギーと基板温度を変えたときの成長膜
の結晶性をまとめた図である。
FIG. 4 shows an example of such a case in which 15 mTorr of Ar is used as an introduction gas and TargetDC is used.
It is a figure which summarized the crystallinity of the growth film when changing the ion irradiation energy and substrate temperature when 200 nm was deposited at a potential of −150 V, an rf power of 100 W, and a growth rate of 0.22 nm / sec.

【0032】図4において、この条件では、イオン照射
エネルギーの値が40eV以上であると、イオン照射エ
ネルギーが強すぎて、成長する膜には多くの欠陥が導入
される(図中、領域C)。
In FIG. 4, under this condition, when the value of the ion irradiation energy is 40 eV or more, the ion irradiation energy is too strong and many defects are introduced into the growing film (region C in the figure). .

【0033】照射エネルギーが40eV以下の範囲で、
基板温度をある温度に設定すると、図中A領域で示す範
囲で、多孔質Si上に孔の無い、平坦性の良いSi単結
晶膜が得られる。この時必要な膜厚は、イオン照射エネ
ルギー、基板温度等によるが、例えば、上の条件で基板
温度450℃、イオン照射エネルギー20eVの場合だ
と、50nmが必要である。
When the irradiation energy is 40 eV or less,
When the substrate temperature is set to a certain temperature, an Si single crystal film having no pores on the porous Si and good flatness can be obtained in the range indicated by the area A in the figure. The film thickness required at this time depends on the ion irradiation energy, the substrate temperature, etc., but for example, if the substrate temperature is 450 ° C. and the ion irradiation energy is 20 eV under the above conditions, 50 nm is required.

【0034】一方照射エネルギーと基板温度を変え、エ
ネルギー的に小さい方向へ成長条件を変化させると、多
孔質上に多孔質Siを成長させることも、そのporo
sityを所望の値にすることもできる(図中、領域
B)。
On the other hand, when the irradiation energy and the substrate temperature are changed and the growth conditions are changed in the direction of small energy, porous Si can be grown on the porous surface.
The site can be set to a desired value (region B in the figure).

【0035】すなわち、基板温度による熱エネルギーと
イオン照射によるエネルギー制御により、多孔質上に形
成するSi膜を、表面が平坦な単結晶膜から、孔のあい
た多孔質層まで自由に制御することが可能であり、さら
にターゲットを変えることによりpn接合や多層構造も
可能であり、成長中に多孔質層のporosityも連
続に成膜で制御することが可能となる。
That is, by controlling the thermal energy by the substrate temperature and the energy control by ion irradiation, the Si film formed on the porous layer can be freely controlled from a single crystal film with a flat surface to a porous layer with holes. It is possible, and by changing the target, a pn junction or a multilayer structure is possible, and the porosity of the porous layer can be continuously controlled by film formation during growth.

【0036】これは一例であるが、平坦で積層欠陥の少
ない単結晶膜を得る条件は、多孔質のporosity
や、堆積する際の照射エネルギー、基板温度、照射する
イオンと成膜半導体層の比率γ、圧力、基板材料、成膜
材料により条件は異なり、最適値に自由に設定すること
が必要である。重要なのはエネルギー値を精密に制御
し、damageの生じない値で、基板表面にイオン照
射を行うことによるエネルギーと基板温度による熱エネ
ルギーを適度に与えることである。γは、0.1〜30
程度、Pは放電がたつ1〜50mTorr程度であれば
特に限定されるものでない。
This is an example, but the condition for obtaining a flat single crystal film with few stacking faults is that the porosity is porous.
The conditions differ depending on the irradiation energy during deposition, the substrate temperature, the ratio γ of irradiated ions to the film forming semiconductor layer, the pressure, the substrate material, and the film forming material, and it is necessary to freely set the optimum value. What is important is that the energy value is precisely controlled, and a value that does not cause damage is given, and the energy by irradiating the surface of the substrate with ions and the thermal energy by the substrate temperature are appropriately given. γ is 0.1 to 30
The degree P is not particularly limited as long as the discharge is about 1 to 50 mTorr.

【0037】ついで、図1(C)に示すように、さらに
CVD法により単結晶膜104を堆積させる。このとき
はすでに多孔質Si102は表面に出ていないため、ウ
エハ上のエピタキシャル成長の条件で成長させればよ
く、水素による表面クリーニング条件は900℃程度の
低温で、平坦性の良い高品質なエピタキシャル層104
が得られる。
Then, as shown in FIG. 1C, a single crystal film 104 is further deposited by the CVD method. At this time, since the porous Si 102 is not already exposed on the surface, it may be grown under the conditions of epitaxial growth on the wafer. The surface cleaning condition with hydrogen is a low temperature of about 900 ° C., and the epitaxial layer has a good flatness and high quality. 104
Is obtained.

【0038】図5に、バイアススパッタ法(BS)によ
って多孔質上に堆積した膜厚を横軸に、縦軸にその後C
VD法によって堆積した2μm膜厚の膜の表面ラフネス
(rms値)を示す。膜厚0nmは直接CVD法により
堆積した場合で、rms値で0.64nmである。BS
膜厚が5nmでその後CVD法によって堆積した2μm
膜厚のrms値はCVD法のみと比較して増大し1nm
に近づくが、さらにBS膜厚が増加するに従って急激に
rms値は小さくなり、多孔質の孔が埋まる50nm以
上堆積すると、その後CVD法によって堆積した2μm
膜厚のrms値はSiウエハ並の値0.2nmになる。
In FIG. 5, the film thickness deposited on the porous material by the bias sputtering method (BS) is plotted on the abscissa and C on the ordinate.
The surface roughness (rms value) of a 2 μm thick film deposited by the VD method is shown. The film thickness of 0 nm is 0.64 nm in rms value when the film is directly deposited by the CVD method. BS
2 μm thick with a film thickness of 5 nm and then deposited by the CVD method
The rms value of the film thickness is increased to 1 nm compared with the CVD method only.
However, the rms value suddenly decreases as the BS film thickness increases, and when the deposition is 50 nm or more, which fills the porous pores, the rms value is 2 μm deposited by the CVD method thereafter.
The rms value of the film thickness is 0.2 nm, which is similar to that of a Si wafer.

【0039】バイアススパッタ及びCVDでの堆積条件
は以下に示す。この条件では成長速度はCVD法はバイ
アススパッタ法の約13倍である。 バイアススパッタ RF周波数:100MHz 高周波電力:100W 温度:450℃ Arガス圧力:15mTorr 成長速度 :0.22nm/sec ターゲット直流電位:−150V 基板直流電位:+20V CVD ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度 :900℃ 圧 力 :80Torr 成長速度 :2.92nm/sec また図6には上記に示した同じ条件での膜の積層欠陥密
度を示す。BS膜厚の増加と共に急激に減少しBS膜厚
が50nm以上では、検出限界の1×103 /cm2
下となる。表面平坦性も積層欠陥密度もバイアススパッ
タ膜が多孔質上に堆積し平坦化する膜厚付近より急激に
改善されていることがわかる。またバイアススパッタ膜
が0の時、すなわち単にCVD法のみで単結晶膜を多孔
質上に堆積する場合より大きく改善されていることが明
らかである。
The deposition conditions for bias sputtering and CVD are shown below. Under this condition, the growth rate of the CVD method is about 13 times that of the bias sputtering method. Bias sputtering RF frequency: 100 MHz High frequency power: 100 W Temperature: 450 ° C. Ar gas pressure: 15 mTorr Growth rate: 0.22 nm / sec Target DC potential: −150 V Substrate DC potential: +20 V CVD source gas: SiH 2 Cl 2 … 500 sccm Carrier gas : H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth rate: 2.92 nm / sec FIG. 6 shows the stacking fault density of the film under the same conditions as described above. When the BS film thickness is 50 nm or more, it sharply decreases as the BS film thickness increases, and the detection limit becomes 1 × 10 3 / cm 2 or less. It can be seen that both the surface flatness and the stacking fault density are drastically improved from around the film thickness where the bias sputtered film is deposited on the porous surface and flattened. Further, it is clear that when the bias sputtered film is 0, that is, when the single crystal film is deposited on the porous material only by the CVD method, it is significantly improved.

【0040】ついでこの基板表面を酸化し、それぞれ酸
化膜を500nmつけたSi基板と窒素雰囲気中で90
0℃、2時間加熱することにより貼合わせた(図1
(D))。両者の基板101,105は、強固に接合さ
れた。
Then, the surface of the substrate is oxidized, and an Si film having an oxide film thickness of 500 nm is formed on the substrate and 90% in a nitrogen atmosphere.
It was laminated by heating at 0 ° C for 2 hours (Fig. 1
(D)). Both substrates 101 and 105 were firmly joined.

【0041】その後、該貼合わせた基板を裏面から研磨
し、最後に49%弗酸とアルコールと30%過酸化水素
水との混合液(10:6:50)で多孔質層を選択エッ
チングする。Si単結晶の該エッチング液に対するエッ
チング速度は、極めて低く、65分後でも50オングス
トローム以下であり、多孔質層のエッチング速度との選
択比は十の五乗以上にも達し、単結晶層におけるエッチ
ング量は実用上無視できる膜厚減少である。すなわち、
酸化膜基板105,106上に2μmの厚みを持った単
結晶Si層104,103が形成できた(図1
(E))。
After that, the bonded substrates are polished from the back surface, and finally the porous layer is selectively etched with a mixed solution (10: 6: 50) of 49% hydrofluoric acid, alcohol and 30% hydrogen peroxide. . The etching rate of the Si single crystal with respect to the etching solution is extremely low, it is 50 angstroms or less even after 65 minutes, and the selection ratio with respect to the etching rate of the porous layer reaches 10 5 or more, and etching in the single crystal layer The amount is a practically negligible reduction in film thickness. That is,
Single-crystal Si layers 104 and 103 having a thickness of 2 μm could be formed on the oxide film substrates 105 and 106 (FIG. 1).
(E)).

【0042】ボイド密度も表面の平坦性に対応して著し
く減少し、CVD法のみの場合の値3.2個/cm2
らおよそ1/5の0.6個/cm2 にまで減少している
ことが確認できた。一方膜厚分布は4インチ基板内で±
5%以内であったが、バイアススパッタ法のみの場合で
は±10%を越える値であった。
The void density is also remarkably reduced in accordance with the flatness of the surface, and is reduced from the value of 3.2 / cm 2 in the case of only the CVD method to 0.6 / cm 2 which is about 1/5. I was able to confirm that On the other hand, the film thickness distribution is ± within a 4-inch substrate.
Although it was within 5%, the value exceeded ± 10% in the case of only the bias sputtering method.

【0043】[0043]

【実施例】以下、具体的な実施例によって本発明を説明
する。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples.

【0044】(実施例1)525ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板をHF溶液中において
陽極化成を行った。
Example 1 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 525 μm was anodized in an HF solution.

【0045】陽極化成条件は以下のとおりであった。The anodization conditions were as follows.

【0046】電流密度 :7(mA・cm-2) 陽極化成溶液:HF:H2 O:C2 5 OH=1:1:
1 時 間 :11(分) 多孔質Siの厚み:10(μm) Porosity:15(%) 該P型(100)多孔質Si基板をスパッタ装置に導
入、前記バイアススパッタ法(以下BS法と略)によ
り、多孔質基板上にSiエピタキシャル層を0.2ミク
ロン低温成長させた。Ar導入前の真空度は1E−9T
orrであった。堆積条件は、以下のとおりである。 表面クリーニング条件 温 度 :450℃ 雰囲気 :Ar 圧 力 :15mTorr 基板電位:5V ターゲット電位:−5V 高周波電力:5W RF周波数:100MHz 堆積条件 RF周波数:100MHz 高周波電力:100W 温 度 :450℃ Arガス圧力:15mTorr 成長時間:15min 膜 厚 :0.2μm ターゲット直流電位:−150V 基板直流電位:20V このときのプラズマ電位はプローブ法で測定したとこ
ろ、40Vであり照射エネルギーとしては20eVであ
る。
Current density: 7 (mA · cm −2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1
1 hour: 11 (min) Porous Si thickness: 10 (μm) Porosity: 15 (%) The P-type (100) porous Si substrate was introduced into a sputtering apparatus, and the bias sputtering method (hereinafter referred to as BS method) was used. ), A Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.2 micron on the porous substrate. The degree of vacuum before introducing Ar is 1E-9T.
It was orr. The deposition conditions are as follows. Surface cleaning conditions Temperature: 450 ° C Atmosphere: Ar Pressure: 15mTorr Substrate potential: 5V Target potential: -5V High frequency power: 5W RF frequency: 100MHz Deposition condition RF frequency: 100MHz High frequency power: 100W Temperature: 450 ° C Ar gas pressure : 15 mTorr Growth time: 15 min Film thickness: 0.2 μm Target DC potential: −150 V Substrate DC potential: 20 V The plasma potential at this time was 40 V as measured by the probe method and the irradiation energy was 20 eV.

【0047】ついでCVD装置に搬入し、エピタキシャ
ルSiを1ミクロン成長させた。成長条件を以下に示
す。 表面クリーニング条件 キャリアガス:H2 …180l/min 基板温度:1040℃ 圧 力 :80Torr 成長時間:7.5min 成長条件 ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度:900℃ 圧 力 :80Torr 成長時間:5.7min このエピタキシャル膜の表面性をAFM(原子間力顕微
鏡:atomic force microscop
y)で50μm角の領域で観察したところ、rms値と
して0.193nm、pv(peak to vall
ey)値で1.7nmとバルクSiウエハと遜色ないほ
ど平坦であった。一方Secco Etchingを行
って積層欠陥密度を基板内で確認したところ観察されな
かった。
Then, it was carried into a CVD apparatus and epitaxial Si was grown to 1 micron. The growth conditions are shown below. Surface cleaning conditions Carrier gas: H 2 ... 180 l / min Substrate temperature: 1040 ° C Pressure: 80 Torr Growth time: 7.5 min Growth conditions Source gas: SiH 2 Cl 2 ... 500 sccm Carrier gas: H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth time: 5.7 min The surface property of this epitaxial film was measured by AFM (atomic force microscope).
When observed in a 50 μm square area in y), the rms value was 0.193 nm, and pv (peak to ball)
The ey) value was 1.7 nm, which was as flat as the bulk Si wafer. On the other hand, when Secco Etching was performed to confirm the stacking fault density in the substrate, it was not observed.

【0048】一方、同じ条件で多孔質上に直接CVD法
によりエピタキシャル成長を行った場合のAFM観察で
は、rms値として0.662nm、pv値で7.82
6nmであり、Secco Etchingを行って積
層欠陥密度を基板内で確認したところ8.0E4/cm
2 の積層欠陥が観察された。
On the other hand, in the AFM observation in the case where the epitaxial growth is directly performed on the porous material by the CVD method under the same conditions, the rms value is 0.662 nm and the pv value is 7.82.
The thickness is 6 nm, and when the stacking fault density is confirmed in the substrate by performing Secco Etching, it is 8.0E4 / cm.
Two stacking faults were observed.

【0049】ついでこの基板を酸化膜を500nmつけ
たSi基板と窒素雰囲気中で900℃、2時間加熱する
ことにより貼合わせた。両者の基板は、強固に接合され
た。
Next, this substrate was bonded to a Si substrate having an oxide film of 500 nm by heating at 900 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Both substrates were firmly bonded.

【0050】その後、該貼合わせた基板を裏面から研磨
し最後に49%弗酸とアルコールと30%過酸化水素水
との混合液(10:6:50)で多孔質層を選択エッチ
ングする。Si単結晶の該エッチング液に対するエッチ
ング速度は、極めて低く、65分後でも50オングスト
ローム以下であり、多孔質層のエッチング速度との選択
比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層におけるエッチ
ング量は実用上無視できる膜厚減少である。結局、酸化
膜基板上にボイドも少ない1.2μm厚の単結晶Si層
が形成できた。
After that, the bonded substrate is polished from the back surface, and finally the porous layer is selectively etched with a mixed solution (10: 6: 50) of 49% hydrofluoric acid, alcohol and 30% hydrogen peroxide. The etching rate of the Si single crystal with respect to the etching solution is extremely low, it is 50 angstroms or less even after 65 minutes, and the selection ratio with respect to the etching rate of the porous layer reaches 10 5 or more, and in the non-porous layer. The etching amount is a practically negligible reduction in film thickness. Eventually, a 1.2 μm-thick single crystal Si layer with few voids could be formed on the oxide film substrate.

【0051】(実施例2)525ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板をHF溶液中において
陽極化成を行った。
Example 2 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 525 μm was anodized in an HF solution.

【0052】陽極化成条件は以下のとおりであった。The anodization conditions were as follows.

【0053】電流密度 :7(mA・cm-2) 陽極化成溶液:HF:H2 O:C2 5 OH=1:1:
1 時 間 :11(分) 多孔質Siの厚み:10(μm) Porosity:15(%) 該P型(100)多孔質Si基板をスパッタ装置に導
入、前記バイアススパッタ法(以下BS法と略)によ
り、多孔質基板上にSiエピタキシャル層を0.2ミク
ロン低温成長させた。Ar導入前の真空度は1E−9T
orrであった。堆積条件は、以下のとおりである。 表面クリーニング条件 温 度 :550℃ 雰囲気 :Ar 圧 力 :15mTorr 基板電位:5V ターゲット電位:−5V 高周波電力:5W RF周波数:100MHz 堆積条件 RF周波数:100MHz 高周波電力:100W 温 度 :550℃ Arガス圧力:15mTorr 成長時間:15min 膜 厚 :0.2μm ターゲット直流電位:−150V 基板直流電位:25V このときのプラズマ電位はプローブ法で測定したとこ
ろ、40Vであり照射エネルギーとしては15eVであ
る。
Current density: 7 (mA · cm −2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1
1 hour: 11 (min) Porous Si thickness: 10 (μm) Porosity: 15 (%) The P-type (100) porous Si substrate was introduced into a sputtering apparatus, and the bias sputtering method (hereinafter referred to as BS method) was used. ), A Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.2 micron on the porous substrate. The degree of vacuum before introducing Ar is 1E-9T.
It was orr. The deposition conditions are as follows. Surface cleaning conditions Temperature: 550 ° C Atmosphere: Ar Pressure: 15mTorr Substrate potential: 5V Target potential: -5V High frequency power: 5W RF frequency: 100MHz Deposition condition RF frequency: 100MHz High frequency power: 100W Temperature: 550 ° C Ar gas pressure : 15 mTorr Growth time: 15 min Film thickness: 0.2 μm Target DC potential: -150 V Substrate DC potential: 25 V The plasma potential at this time was 40 V as measured by the probe method, and the irradiation energy was 15 eV.

【0054】ついでCVD装置に搬入し、エピタキシャ
ルSiを1ミクロン成長させた。成長条件を以下に示
す。 表面クリーニング条件 キャリアガス:H2 …180l/min 基板温度:900℃ 圧 力 :80Torr 成長時間:7.5min 成長条件 ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度:900℃ 圧 力 :80Torr 成長時間:5.7min このエピタキシャル膜の表面性をAFM(原子間力顕微
鏡:atomic force microscop
y)で観察したところ、rms値として0.186n
m、pv(peak to valley)値で1.6
nmとバルクSiウエハと遜色ないほど平坦であった。
一方Secco Etchingを行って積層欠陥密度
を基板内で確認したところ観察されなかった。
Then, it was carried into a CVD apparatus and epitaxial Si was grown to 1 micron. The growth conditions are shown below. Surface cleaning conditions Carrier gas: H 2 ... 180 l / min Substrate temperature: 900 ° C Pressure: 80 Torr Growth time: 7.5 min Growth conditions Source gas: SiH 2 Cl 2 ... 500 sccm Carrier gas: H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth time: 5.7 min The surface property of this epitaxial film was measured by AFM (atomic force microscope).
As a result of observation in y), the rms value was 0.186n.
m, pv (peak to valley) value of 1.6
nm was as flat as a bulk Si wafer.
On the other hand, when Secco Etching was performed to confirm the stacking fault density in the substrate, it was not observed.

【0055】ついでこの基板を溶融石英基板と窒素雰囲
気中で400℃、2時間加熱することにより貼合わせ
た。両者の基板は、強固に接合された。
Then, this substrate was bonded to a fused quartz substrate by heating in a nitrogen atmosphere at 400 ° C. for 2 hours. Both substrates were firmly bonded.

【0056】その後、該貼合わせた基板を裏面から研磨
し最後に49%弗酸とアルコールと30%過酸化水素水
との混合液(10:6:50)で多孔質層を選択エッチ
ングする。
After that, the bonded substrates are polished from the back surface, and finally the porous layer is selectively etched with a mixed solution (10: 6: 50) of 49% hydrofluoric acid, alcohol and 30% hydrogen peroxide.

【0057】結局、石英基板上に1.2μmの厚みを持
った単結晶Si層がボイドも少なく形成できた。
As a result, a single crystal Si layer having a thickness of 1.2 μm could be formed on the quartz substrate with few voids.

【0058】(実施例3)525ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板をHF溶液中において
陽極化成を行った。
Example 3 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 525 μm was subjected to anodization in an HF solution.

【0059】陽極化成条件は以下のとおりであった。The anodization conditions were as follows.

【0060】電流密度 :7(mA・cm-2) 陽極化成溶液:HF:H2 O:C2 5 OH=1:1:
1 時 間 :11(分) 多孔質Siの厚み:10(μm) Porosity:15(%) 該P型(100)多孔質Si基板上にイオン照射可能な
MBE(分子線エピタキシー:Molecular B
eam Epitaxy)法により、Siエピタキシャ
ル層を0.1ミクロン低温成長させた。堆積条件は、以
下のとおりである。
Current density: 7 (mA · cm −2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1
1 hour: 11 (min) Porous Si thickness: 10 (μm) Porosity: 15 (%) MBE (Molecular Beam Epitaxy: Molecular B) capable of ion irradiation on the P-type (100) porous Si substrate
The Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.1 micron by the electron epitaxy method. The deposition conditions are as follows.

【0061】温 度 :700℃ 圧 力 :1×10-9Torr 成長膜厚:0.5ミクロン イオン照射エネルギー 20−30eV ついでCVD装置に搬入し、エピタキシャルSiを1ミ
クロン成長させた。成長条件を以下に示す。 表面クリーニング条件 キャリアガス:H2 …180l/min 基板温度:1040℃ 圧 力:80Torr 成長時間:7.5min 成長条件 ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度:900℃ 圧 力:80Torr 成長時間:5.7min このエピタキシャル膜の表面性をAFM(原子間力顕微
鏡:atomic force microscop
y)で観察したところ、rms値として0.285n
m、pv(peak to valley)値で2.7
nmであった。一方Secco Etchingを行っ
て積層欠陥密度を基板内で確認したところ1.1E3/
cm2 観察された。
Temperature: 700 ° C. Pressure: 1 × 10 -9 Torr Growth film thickness: 0.5 micron Ion irradiation energy 20-30 eV Then, the wafer was carried into a CVD apparatus and epitaxial Si was grown to 1 micron. The growth conditions are shown below. Surface cleaning conditions Carrier gas: H 2 ... 180 l / min Substrate temperature: 1040 ° C Pressure: 80 Torr Growth time: 7.5 min Growth conditions Source gas: SiH 2 Cl 2 ... 500 sccm Carrier gas: H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth time: 5.7 min The surface property of this epitaxial film was measured by AFM (atomic force microscope: atomic force microscope).
When observed in y), the rms value was 0.285n.
2.7 in m and pv (peak to valley) values
was nm. On the other hand, when Secco Etching was performed and the stacking fault density was confirmed in the substrate, it was 1.1E3 /
cm 2 was observed.

【0062】一方、同じ条件で多孔質上に直接CVD法
によりエピタキシャル成長を行った場合のAFM観察で
は、rms値として0.662nm、pv値で7.82
6nmであり、Secco Etchingを行って積
層欠陥密度を基板内で確認したところ8.0E4/cm
2 の積層欠陥が観察された。
On the other hand, in the AFM observation when epitaxial growth was directly performed on the porous material by the CVD method under the same conditions, the rms value was 0.662 nm and the pv value was 7.82.
The thickness is 6 nm, and when the stacking fault density is confirmed in the substrate by performing Secco Etching, it is 8.0E4 / cm.
Two stacking faults were observed.

【0063】(実施例4)525ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板をHF溶液中において
陽極化成を行った。
Example 4 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 525 μm was anodized in an HF solution.

【0064】陽極化成条件は以下のとおりであった。The anodization conditions were as follows.

【0065】電流密度:7(mA・cm-2) 陽極化成溶液:HF:H2 O:C2 5 OH=1:1:
1 時 間:11(分) 多孔質Siの厚み:10(μm) Porosity:15(%) 該P型(100)多孔質Si基板をスパッタ装置に導
入、前記バイアススパッタ法(以下BS法と略)によ
り、多孔質基板上にSiエピタキシャル層を0.2ミク
ロン低温成長させた。Ar導入前の真空度は1E−9T
orrであった。堆積条件は、以下のとおりである。 表面クリーニング条件 温 度 :450℃ 雰囲気 :Ar 圧 力 :15mTorr 基板電位:5V ターゲット電位:−5V 高周波電力:5W RF周波数:100MHz 堆積条件 RF周波数:100MHz 高周波電力:100W 温 度 :450℃ Arガス圧力:15mTorr 成長時間:15min 膜 厚:0.2μm ターゲット直流電位:−150V 基板直流電位:20V このときのプラズマ電位はプローブ法で測定したとこ
ろ、40Vであり照射エネルギーとしては20eVであ
る。
Current density: 7 (mA · cm −2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1
1 hour: 11 (min) Porous Si thickness: 10 (μm) Porosity: 15 (%) The P-type (100) porous Si substrate was introduced into a sputtering apparatus, and the bias sputtering method (hereinafter referred to as BS method) was used. ), A Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.2 micron on the porous substrate. The degree of vacuum before introducing Ar is 1E-9T.
It was orr. The deposition conditions are as follows. Surface cleaning conditions Temperature: 450 ° C Atmosphere: Ar Pressure: 15mTorr Substrate potential: 5V Target potential: -5V High frequency power: 5W RF frequency: 100MHz Deposition condition RF frequency: 100MHz High frequency power: 100W Temperature: 450 ° C Ar gas pressure : 15 mTorr Growth time: 15 min Film thickness: 0.2 μm Target DC potential: −150 V Substrate DC potential: 20 V The plasma potential at this time was 40 V when measured by the probe method, and the irradiation energy was 20 eV.

【0066】ついでCVD装置に搬入し、エピタキシャ
ルSiを1ミクロン成長させた。成長条件を以下に示
す。 表面クリーニング条件 キャリアガス:H2 …180l/min 基板温度:1040℃ 圧 力:80Torr 成長時間:7.5min 成長条件 ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度:900℃ 圧 力:80Torr 成長時間:5.7min このエピタキシャル膜の表面性をAFM(原子間力顕微
鏡:atomic force microscop
y)で50μm角の領域で観察したところ、rms値と
して0.193nm、pv(peak to vall
ey)値で1.7nmとバルクSiウエハと遜色ないほ
ど平坦であった。
Then, it was carried into a CVD apparatus and epitaxial Si was grown to 1 micron. The growth conditions are shown below. Surface cleaning conditions Carrier gas: H 2 ... 180 l / min Substrate temperature: 1040 ° C Pressure: 80 Torr Growth time: 7.5 min Growth conditions Source gas: SiH 2 Cl 2 ... 500 sccm Carrier gas: H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth time: 5.7 min The surface property of this epitaxial film was measured by AFM (atomic force microscope: atomic force microscope).
When observed in a 50 μm square area in y), the rms value was 0.193 nm, and pv (peak to ball)
The ey) value was 1.7 nm, which was as flat as the bulk Si wafer.

【0067】ついで、この基板をサファイア基板と20
0℃、2時間加熱することにより貼合わせた。両者の基
板は、強固に接合された。
Then, this substrate was replaced with a sapphire substrate 20.
Lamination was performed by heating at 0 ° C. for 2 hours. Both substrates were firmly bonded.

【0068】その後、該貼合わせた基板を裏面から研磨
し、最後に49%弗酸とアルコールと30%過酸化水素
水との混合液(10:6:50)で多孔質層を選択エッ
チングする。Si単結晶の該エッチング液に対するエッ
チング速度は、極めて低く、65分後でも50オングス
トローム以下であり、多孔質層のエッチング速度との選
択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層におけるエッ
チング量は実用上無視できる膜厚減少である。結局、サ
ファイア基板上にボイドも少ない1.2μm厚の単結晶
Si層が形成できた。
After that, the bonded substrates are polished from the back surface, and finally the porous layer is selectively etched with a mixed solution (10: 6: 50) of 49% hydrofluoric acid, alcohol and 30% hydrogen peroxide. . The etching rate of the Si single crystal with respect to the etching solution is extremely low, it is 50 angstroms or less even after 65 minutes, and the selection ratio with respect to the etching rate of the porous layer reaches 10 5 or more, and in the non-porous layer. The etching amount is a practically negligible reduction in film thickness. Eventually, a 1.2 μm thick single crystal Si layer with few voids could be formed on the sapphire substrate.

【0069】(実施例5)525ミクロンの厚みを持っ
たP型(100)単結晶Si基板をHF溶液中において
陽極化成を行った。
Example 5 A P-type (100) single crystal Si substrate having a thickness of 525 μm was anodized in an HF solution.

【0070】陽極化成条件は以下のとおりであった。The anodization conditions were as follows.

【0071】電流密度:7(mA・cm-2) 陽極化成溶液:HF:H2 O:C2 5 OH=1:1:
1 時 間:11(分) 多孔質Siの厚み:10(μm) Porosity:15(%) 該P型(100)多孔質Si基板をスパッタ装置に導
入、前記バイアススパッタ法(以下BS法と略)によ
り、多孔質基板上にSiエピタキシャル層を0.2ミク
ロン低温成長させた。Ar導入前の真空度は1E−9T
orrであった。堆積条件は、以下のとおりである。 表面クリーニング条件 温 度 :450℃ 雰囲気 :Ar 圧 力 :15mTorr 基板電位:5V ターゲット電位:−5V 高周波電力:5W RF周波数:100MHz 堆積条件 RF周波数:100MHz 高周波電力:100W 温 度 :450℃ Arガス圧力:15mTorr 成長時間:15min 膜 厚:0.2μm ターゲット直流電位:−150V 基板直流電位:20V このときのプラズマ電位はプローブ法で測定したとこ
ろ、40Vであり照射エネルギーとしては20eVであ
る。
Current density: 7 (mA · cm −2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1
1 hour: 11 (min) Porous Si thickness: 10 (μm) Porosity: 15 (%) The P-type (100) porous Si substrate was introduced into a sputtering apparatus, and the bias sputtering method (hereinafter referred to as BS method) was used. ), A Si epitaxial layer was grown at a low temperature of 0.2 micron on the porous substrate. The degree of vacuum before introducing Ar is 1E-9T.
It was orr. The deposition conditions are as follows. Surface cleaning conditions Temperature: 450 ° C Atmosphere: Ar Pressure: 15mTorr Substrate potential: 5V Target potential: -5V High frequency power: 5W RF frequency: 100MHz Deposition condition RF frequency: 100MHz High frequency power: 100W Temperature: 450 ° C Ar gas pressure : 15 mTorr Growth time: 15 min Film thickness: 0.2 μm Target DC potential: −150 V Substrate DC potential: 20 V The plasma potential at this time was 40 V when measured by the probe method, and the irradiation energy was 20 eV.

【0072】ついで、CVD装置に搬入し、エピタキシ
ャルSiを1ミクロン成長させた。成長条件を以下に示
す。 表面クリーニング条件 キャリアガス:H2 …180l/min 基板温度:1040℃ 圧 力:80Torr 成長時間:7.5min 成長条件 ソースガス:SiH2 Cl2 …500sccm キャリアガス:H2 …230l/min 基板温度:900℃ 圧 力:80Torr 成長時間:5.7min このエピタキシャル膜の表面性をAFM(原子間力顕微
鏡:atomic force microscop
y)で50μm角の領域で観察したところ、rms値と
して0.193nm、pv(peak to vall
ey)値で1.7nmとバルクSiウエハと遜色ないほ
ど平坦であった。一方Secco Etchingを行
って積層欠陥密度を基板内で確認したところ観察されな
かった。
Then, it was carried into a CVD apparatus and epitaxial Si was grown to 1 micron. The growth conditions are shown below. Surface cleaning conditions Carrier gas: H 2 ... 180 l / min Substrate temperature: 1040 ° C Pressure: 80 Torr Growth time: 7.5 min Growth conditions Source gas: SiH 2 Cl 2 ... 500 sccm Carrier gas: H 2 ... 230 l / min Substrate temperature: 900 ° C. Pressure: 80 Torr Growth time: 5.7 min The surface property of this epitaxial film was measured by AFM (atomic force microscope: atomic force microscope).
When observed in a 50 μm square area in y), the rms value was 0.193 nm, and pv (peak to ball)
The ey) value was 1.7 nm, which was as flat as the bulk Si wafer. On the other hand, when Secco Etching was performed to confirm the stacking fault density in the substrate, it was not observed.

【0073】一方、同じ条件で多孔質上に直接CVD法
によりエピタキシャル成長を行った場合のAFM観察で
は、rms値として0.662nm、pv値で7.82
6nmであり、Secco Etchingを行って積
層欠陥密度を基板内で確認したところ8.0E4/cm
2 の積層欠陥が観察された。
On the other hand, in the AFM observation in the case where the epitaxial growth was directly performed on the porous material by the CVD method under the same conditions, the rms value was 0.662 nm and the pv value was 7.82.
The thickness is 6 nm, and when the stacking fault density is confirmed in the substrate by performing Secco Etching, it is 8.0E4 / cm.
Two stacking faults were observed.

【0074】ついで、この基板を、Coを20nm蒸着
したSi基板と窒素雰囲気中で800℃、30分加熱す
ることにより貼合わせた。界面は70nmのCoSi2
となり両者の基板は、強固に接合された。
Then, this substrate was bonded to a Si substrate on which Co was evaporated to a thickness of 20 nm by heating at 800 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. The interface is 70 nm CoSi 2
The two substrates were firmly joined together.

【0075】その後、該貼合わせた基板を裏面から研磨
し、最後に49%弗酸とアルコールと30%過酸化水素
水との混合液(10:6:50)で多孔質層を選択エッ
チングする。Si単結晶の該エッチング液に対するエッ
チング速度は、極めて低く、65分後でも50オングス
トローム以下であり、多孔質層のエッチング速度との選
択比は十の五乗以上にも達し、非多孔質層におけるエッ
チング量は実用上無視できる膜厚減少である。
Thereafter, the bonded substrates are polished from the back surface, and finally the porous layer is selectively etched with a mixed solution (10: 6: 50) of 49% hydrofluoric acid, alcohol and 30% hydrogen peroxide. . The etching rate of the Si single crystal with respect to the etching solution is extremely low, it is 50 angstroms or less even after 65 minutes, and the selection ratio with respect to the etching rate of the porous layer reaches 10 5 or more, and in the non-porous layer. The etching amount is a practically negligible reduction in film thickness.

【0076】結果として、CoSi2 が埋め込まれたボ
イドも少ない1.2μm厚の単結晶Si層が形成でき
た。
As a result, a 1.2 μm-thick single-crystal Si layer with few voids in which CoSi 2 was embedded could be formed.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
多孔質上に、積層欠陥の少ない、平坦性が良く、しかも
膜厚分布もよいエピタキシャル膜を比較的低温で形成で
きるため、貼合わせにとっても有効であり、したがって
高品質なSOI構造の半導体基板を提供することが可能
となる。
As described in detail above, according to the present invention,
Since an epitaxial film with few stacking faults, good flatness, and good film thickness distribution can be formed on a porous substrate at a relatively low temperature, it is also effective for bonding, and therefore a high-quality semiconductor substrate having an SOI structure can be obtained. It becomes possible to provide.

【0078】特に、本発明は、バイアススパッタ法等
で、基板の温度を制御しつつ、同時にエネルギーの制御
されたイオンを照射しながら堆積原子を供給することに
より、多孔質上に平坦性がよく積層欠陥の少ない単結晶
膜を堆積し、その後に、生産性が優れ、膜厚分布の少な
いCVD法によって堆積させることにより、ボイドや積
層欠陥が少なく、Si活性層の膜厚分布も少ない高品質
膜で、且つ生産性も優れたSOI基板とすることができ
る効果がある。
In particular, according to the present invention, by the bias sputtering method or the like, the temperature of the substrate is controlled, and at the same time, the deposited atoms are supplied while irradiating the ions whose energy is controlled. By depositing a single crystal film with few stacking faults, and then depositing it by the CVD method, which has excellent productivity and a small film thickness distribution, there are few voids and stacking faults, and the Si active layer film thickness distribution is also high quality. There is an effect that the SOI substrate can be formed as a film and has excellent productivity.

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

【図1】本発明の工程を説明するための模式的断面であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross section for explaining a process of the present invention.

【図2】本発明に用いられたバイアススパッタ装置の概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a bias sputtering apparatus used in the present invention.

【図3】基板表面に照射するイオンの持つエネルギー分
布のターゲットに投入する高周波電力の周波数依存性を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the frequency dependence of the high frequency power applied to the target of the energy distribution of the ions irradiated onto the substrate surface.

【図4】イオン照射エネルギーと基板温度を変えたとき
の成長膜の結晶性を表わす図である。
FIG. 4 is a diagram showing crystallinity of a grown film when ion irradiation energy and substrate temperature are changed.

【図5】バイアススパッタ法によって多孔質上に堆積し
た膜厚とその後CVD法によって堆積した2μm膜厚の
膜の表面ラフネス(rms値)を表わす図である。
FIG. 5 is a diagram showing a surface roughness (rms value) of a film having a thickness of 2 μm deposited on a porous layer by a bias sputtering method and a CVD method thereafter.

【図6】バイアススパッタ法によって多孔質上に堆積し
た膜厚とその後CVD法によって堆積した2μm膜厚の
膜の積層欠陥密度を表わす図である。
FIG. 6 is a diagram showing a stacking fault density of a film having a thickness of 2 μm deposited on a porous layer by a bias sputtering method and a film having a thickness of 2 μm subsequently deposited by a CVD method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多孔質層 2 エピタキシャルSi単結晶層 3 Si基板 4 酸化膜 5 SOI層 10,11 ローパスフィルター 91 真空チャンバー 92 ターゲット 93 永久磁石 94 基体 95 基板支持具 96 高周波電源 97 マッチング回路 98,99 直流電源 101 Si基板 102 多孔質Si層 103 バイアススパッタ法によるエピタキシャル膜 104 CVD法によるエピタキシャル膜 105 第2の基板 106 酸化膜 1 Porous Layer 2 Epitaxial Si Single Crystal Layer 3 Si Substrate 4 Oxide Film 5 SOI Layer 10, 11 Low Pass Filter 91 Vacuum Chamber 92 Target 93 Permanent Magnet 94 Substrate 95 Substrate Support 96 High Frequency Power Supply 97 Matching Circuit 98, 99 DC Power Supply 101 Si substrate 102 Porous Si layer 103 Epitaxial film by bias sputtering 104 Epitaxial film by CVD 105 Second substrate 106 Oxide film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶基板を多孔質化する工程、該多孔
質化した基板上に該基板の温度を制御しつつ同時にエネ
ルギーの制御されたイオンを照射しながら堆積原子を供
給することにより第1のエピタキシャル成長を行う工
程、ついでCVD法により第2のエピタキシャル成長を
行う工程、を含むことを特徴とする半導体基板の作製方
法。
1. A step of making a single crystal substrate porous, by supplying deposition atoms while irradiating ions having energy controlled on the substrate made porous at the same time while controlling the temperature of the substrate. 1. A method of manufacturing a semiconductor substrate, which comprises the step of performing the epitaxial growth of 1 and the step of performing the second epitaxial growth by a CVD method.
【請求項2】 第1の単結晶基板を多孔質化する工程、
該多孔質化した第1の基板上に該基板の温度を制御しつ
つ同時にエネルギーの制御されたイオンを照射しながら
堆積原子を供給することにより第1のエピタキシャル成
長を行う工程、ついでCVD法により第2のエピタキシ
ャル成長を行う工程、該第1の基板のエピタキシャル膜
上に第2の基板を貼り合わせる工程、該貼合せ後に前記
第1の基板の前記エピタキシャル膜以外の多孔質層を含
む部分を除去する工程、を含むことを特徴とする半導体
基板の作製方法。
2. A step of making the first single crystal substrate porous,
A step of performing a first epitaxial growth on the porous first substrate by supplying deposited atoms while irradiating ions whose energy is controlled while controlling the temperature of the substrate, and then performing a first epitaxial growth by a CVD method. 2. A step of performing epitaxial growth, a step of bonding a second substrate on the epitaxial film of the first substrate, and a part of the first substrate including a porous layer other than the epitaxial film is removed after the bonding. A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising:
【請求項3】 前記第1のエピタキシャル成長法は、バ
イアススパッタ法であることを特徴とする請求項1又は
2に記載の半導体基板の作製方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the first epitaxial growth method is a bias sputtering method.
【請求項4】 前記多孔質化した単結晶が多孔質Siで
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体基
板の作製方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the porous single crystal is porous Si.
【請求項5】 前記多孔質化する工程が陽極化成である
請求項1又は2に記載の半導体基板の作製方法。
5. The method for producing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the step of making porous is anodization.
【請求項6】 絶縁基板上に、イオンを照射しながら堆
積原子を供給することにより形成された第1のエピタキ
シャル膜と、該第1のエピタキシャル膜上にCVD法に
より形成された第2のエピタキシャル膜とを有すること
を特徴とする半導体基板。
6. A first epitaxial film formed on an insulating substrate by supplying deposited atoms while irradiating ions, and a second epitaxial film formed on the first epitaxial film by a CVD method. A semiconductor substrate having a film.
【請求項7】 前記第1のエピタキシャル膜は、バイア
ススパッタ法で形成されたものであることを特徴とする
請求項6に記載の半導体基板。
7. The semiconductor substrate according to claim 6, wherein the first epitaxial film is formed by a bias sputtering method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0886329A2 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Canon Kabushiki Kaisha Electroluminescence device, electroluminescence apparatus, and production methods thereof
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