JPH10107237A

JPH10107237A - 誘電体分離基板とその製造方法

Info

Publication number: JPH10107237A
Application number: JP25923596A
Authority: JP
Inventors: Katsujiro Tanzawa; 沢勝二郎丹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】搭載する半導体素子の電気特性を大幅に向上
しうる誘電体分離基板を提供する。【解決手段】本発明の誘電体分離基板は、活性層側シ
リコンウェーハ１１の鏡面化された表面と支持側シリコ
ンウェーハ１２の鏡面化された表面とを酸化膜１４とＳ
ＩＰＯＳ膜１３をはさんで貼り合わせて一体化されてい
ることを特徴とする。また誘電体分離基板の製造方法
は、活性層側シリコンウェーハ１１の表面に半絶縁性多
結晶シリコン膜１３を形成するステップと、この半絶縁
性多結晶シリコン膜１３をケミカル・メカニカル研磨す
るステップと、半絶縁性多結晶シリコン膜１３を熱酸化
により酸化膜１４を形成するステップと、活性層側シリ
コンウェーハ１１の半絶縁性多結晶シリコン膜１３及び
酸化膜１４を形成した面と支持側シリコンウェーハ１２
の表面とを直接接着法により貼り合わせるステップとを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体分離基板及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術による誘電体分離基板の構造
とその作成工程を、図１４〜図１７の断面図を参照して
説明する。

【０００３】まず、活性層側シリコンウェーハ６１と支
持側シリコンウェーハ６２とを用意して、活性層側シリ
コンウェーハ６１を熱酸化して、活性層側シリコンウェ
ーハ６１の両面に酸化膜６３を形成する（図１４）。

【０００４】次に、活性層側シリコンウェーハ６１と支
持側シリコンウェーハ６２とを直接接着法により貼り合
わせてから、１１００℃の温度で２時間ほど熱処理を行
い、両者を完全に一体化させて接着ウェーハ６４とする
（図１５）。

【０００５】この接着ウェーハ６４に対してグラインダ
研削とミラー研磨を行い、上側の酸化膜６３を除去する
と共に、活性層側シリコンウェーハ６１を所望の厚さ、
例えば５μｍの鏡面に仕上げて、接着型の誘電体分離基
板６５が完成する（図１６）。

【０００６】この接着型の誘電体分離基板６５に、例え
ば、不純物を注入してＰ⁺層１０１、Ｎ⁺層１０３を形
成することにより、半導体素子を形成する（図１７）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１６に示
すようなシリコン層６１／酸化膜層６３／シリコン層６
２という構造を有する誘電体分離基板６５に、半導体素
子（ダイオード）を形成した場合、この半導体素子の電
気特性、例えダイオードであればアノードとカソード間
の逆方向の耐電圧が低いという問題点が生じる。

【０００８】これに対処するために、活性層側シリコン
ウェーハ層を厚くする、あるいは酸化膜層を厚くする
か、又は活性層側シリコンウェーハ層の不純物層を高濃
度にする、すなわち活性層側シリコンウェーハ層に不純
物を高濃度で注入することが考えられる。

【０００９】しかし、活性層側シリコンウェーハ層を厚
くすることは、ＲＩＥ装置によるトレンチの形成を困難
にする。また酸化膜層を厚くすることは、プロセス時間
（熱処理時間）がかかり、更に誘電体分離基板の反りを
大きくするおそれが生じる。このことは、誘電体分離基
板の加工精度を低下させ、またデバイス工程において、
反りによる装置トラブルの原因となる。更に、不純物層
を高濃度にすることは、コストの上昇を招く。

【００１０】そこで本発明の目的は、搭載される半導体
素子の電気特性を向上させうる誘電体分離基板とその製
造方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の誘電体分離基板
は、活性層側シリコンウェーハの鏡面化された表面と支
持側シリコンウェーハの鏡面化された表面とを半絶縁性
多結晶シリコン膜と酸化膜をはさんで貼り合わせて一体
化されていることを特徴とする。

【００１２】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜が
半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾配を均等にす
るため、半導体素子の電気特性を向上させることができ
る。

【００１３】また、本発明の誘電体分離基板は、支持側
シリコンウェーハの表面に酸化膜が形成され、活性層側
シリコンウェーハの表面に半絶縁性多結晶シリコン膜が
形成されて接着していることを特徴とする。

【００１４】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜が
半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾配を均等にす
るため、半導体素子の電気特性を向上させることができ
る。

【００１５】また、本発明の誘電体分離基板は、支持側
シリコンウェーハの表面に酸化膜及び半絶縁性多結晶シ
リコン膜が形成されて活性層側シリコンウェーハと接着
していることを特徴とする。

【００１６】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜が
半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾配を均等にす
るため、半導体素子の電気特性を向上させることができ
る。

【００１７】また、本発明の誘電体分離基板は、支持側
シリコンウェーハの裏面に酸化膜が形成されていること
を特徴とする。

【００１８】このように、支持側シリコンウェーハの裏
面に酸化膜が形成されているため、誘電体分離基板の反
りが少なく、高精度の研磨加工が可能となる。

【００１９】このように、支持側シリコンウェーハの裏
面側の酸化膜の上に半絶縁性多結晶シリコン膜とが形成
されているため、誘電体分離基板の反りが少なくなり、
更に裏面の酸化膜が半絶縁性多結晶シリコン膜により保
護されているため、デバイス工程で酸に浸しても酸化膜
が消失しない。

【００２０】また、本発明の誘電体分離基板は、半絶縁
性多結晶シリコン膜に含まれる酸素原子数を８×１０²⁰
〜５×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ³としたことを特徴とす
る。

【００２１】このように、酸素原子の数を８×１０²⁰〜
５×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ³とすれば、半導体素子の
電気特性を向上させることができる。

【００２２】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、活性層側シリコンウェーハの表面に半絶縁性多結晶
シリコン膜を形成するステップと、この半絶縁性多結晶
シリコン膜をケミカル・メカニカル研磨するステップ
と、半絶縁性多結晶シリコン膜に熱酸化により酸化膜を
形成するステップと、活性層側シリコンウェーハの半絶
縁性多結晶シリコン膜及び酸化膜を形成した面と支持側
シリコンウェーハの表面とを直接接着法により貼り合わ
せるステップとを有する。

【００２３】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜を
形成すれば、半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾
配を均等にし、半導体素子の電気特性を向上させること
ができる。

【００２４】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、活性層側シリコンウェーハの表面に半絶縁性多結晶
シリコン膜を形成するステップと、半絶縁性多結晶シリ
コン膜にＣＶＤ法により酸化膜を形成するステップと、
この酸化膜をケミカル・メカニカル研磨するステップ
と、活性層側シリコンウェーハの半絶縁性多結晶シリコ
ン膜及び酸化膜を形成した面と支持側シリコンウェーハ
の表面とを直接接着法により貼り合わせるステップとを
有する。

【００２５】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜を
形成すれば、半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾
配を均等にし、半導体素子の電気特性を向上させること
ができる。

【００２６】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、支持側シリコンウェーハの表面を熱酸化により酸化
膜を形成するステップと、この酸化膜の上に、ＬＰＣＶ
Ｄ法により、半絶縁性多結晶シリコン膜を形成するステ
ップと、この半絶縁性多結晶シリコン膜をケミカル・メ
カニカル研磨するステップと、支持側シリコンウェーハ
の酸化膜及び半絶縁性多結晶シリコン膜を形成した面と
活性層側シリコンウェーハの表面とを直接接着法により
貼り合わせるステップとを有する。

【００２７】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜を
形成すれば、半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾
配を均等にし、半導体素子の電気特性を向上させること
ができる。

【００２８】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、活性層側シリコンウェーハの表面に、ＬＰＣＶＤ法
により、半絶縁性多結晶シリコン膜を形成するステップ
と、この半絶縁性多結晶シリコン膜をケミカル・メカニ
カル研磨するステップと、支持側シリコンウェーハの表
面に熱酸化により酸化膜を形成するステップと、活性層
側シリコンウェーハの半絶縁性多結晶シリコン膜を形成
した面と支持側シリコンウェーハの酸化膜を形成した面
とを直接接着法により接着するステップとを有する。

【００２９】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜を
形成すれば、半導体素子に逆電圧を印加した時の電界勾
配を均等にし、半導体素子の電気特性を向上させること
ができる。

【００３０】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、ケミカル・メカニカル研磨された半絶縁性多結晶シ
リコン膜の表面の粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で２
ｎｍ以下であることを特徴とする。

【００３１】このように、ケミカル・メカニカル研磨さ
れた表面が比較的粗くないものを使用するため、ボイド
のない誘電体分離基板を製造できる。

【００３２】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、ケミカル・メカニカル研磨された酸化膜の表面の粗
さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下であること
を特徴とする。

【００３３】このように、ケミカル・メカニカル研磨さ
れた表面が比較的粗くないものを使用するため、ボイド
のない誘電体分離基板を製造できる。

【００３４】また、本発明の誘電体分離基板の製造方法
は、半絶縁性多結晶シリコン膜には、８×１０²⁰〜５×
１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ³の酸素原子が含まれているこ
とを特徴とする。

【００３５】このように、酸素原子の数を８×１０²⁰〜
５×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ³とすれば、半導体素子の
電気特性を向上させることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明に係る誘電体分離基板の製
造方法による第１の実施の形態を図１〜図４を参照して
説明する。

【００３７】図１〜図４は各工程の断面図を示してい
る。

【００３８】まず、６インチ、Ｎ型、面方位（１０
０）、比抵抗３〜５Ω・ｃｍ、６２５μｍ厚の活性層側
シリコンウェーハ１１と、６インチ、Ｎ型、面方位（１
００）、比抵抗１０Ω・ｃｍ、６２５μｍ厚の支持側シ
リコンウェーハ１２とを用意して、活性層側シリコンウ
ェーハ１１の主面にＬＰＣＶＤ法（７００℃／２０％シ
ランと亜酸化窒素を使用）により、酸素原子数を８×１
０²⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ³含む、半絶縁性多結晶シリコン
（Semi Insurating Polycrystalline-Silicon ／以下、
ＳＩＰＯＳと記す）膜１３を５μｍの厚さで形成し、こ
のＳＩＰＯＳ膜１３の主面をケミカル・メカニカル研磨
法によるミラー研磨を行い、その厚さを３μｍにする
（図１）。

【００３９】次に、１１００℃の水素燃焼酸化により、
ＳＩＰＯＳ膜１３を酸化して厚さ１．５μｍの酸化膜１
４を形成する（図２）。

【００４０】このように、酸化膜１４が形成された表面
の粗さは、触針式によるデータである中心線平均粗さ
（Ｒａ）で１．５ｎｍを示した。

【００４１】次に、ＳＩＰＯＳ膜１３と酸化膜１４とを
形成した活性層側シリコンウェーハ１１の主面と支持側
シリコンウェーハ１２の主面とを，直接接着法により貼
り合わせて、１１００℃の温度で２時間、熱処理を行な
い、一体化させ、接着ウェーハ１５を得る（図３）。こ
の接着ウェーハ１５の接着面１５Ｓを、超音波検査装置
を使用して検査したがボイド等の接着不良部分は認めら
れなかった。

【００４２】これに対して活性層側ウェーハ１１にＳＩ
ＰＯＳ膜を形成した後、ＳＩＰＯＳ膜１３の主面をケミ
カル・メカニカル研磨法によるミラー研磨を行い、その
表面粗さが比較的粗い、中心線平均粗さ（Ｒａ）で３．
２ｎｍにして同様に接着ウェーハを作成した。この接着
ウェーハの接着界面では、ボイドの発生が認められた。
従って、中心線平均粗さ（Ｒａ）が比較的粗いＳＩＰＯ
Ｓ膜を形成した活性層側シリコンウェーハは本実施の形
態の適用に適さない。

【００４３】次に、ボイドのない接着ウェーハ１５（中
心線平均粗さ（Ｒａ）が１．５ｎｍであったもの）の活
性層側シリコンウェーハ１１を、支持側シリコンウェー
ハ１２の厚さを基準にして、グラインダ研削とミラー研
磨を行い、厚さが５μｍの活性層１１−１を持つ誘電体
分離基板１６を作成する（図４）。

【００４４】この誘電体分離基板１６に、図５に示すよ
うなダイオードを形成したところ、従来の誘電体分離基
板に作成したダイオード（耐電圧が３００Ｖ）よりも良
い電気特性（図１８参照、耐電圧が３８０Ｖ）が得られ
た。

【００４５】これは、従来ダイオードに逆方向に大きな
電圧を印加すると、電界がある点に集中してしまい、そ
の結果、絶縁破壊が発生してしまうのに対して、本実施
の形態では、ＳＩＰＯＳ膜が抵抗体であるため、電圧が
かかるとＳＩＰＯＳ膜内で電流が流れ、その結果、電界
を垂直方向に均等化する作用を有するからである。従っ
て、ＳＩＰＯＳ膜に含まれる酸素原子数が増加すると、
ＳＩＰＯＳ膜の抵抗値も大きくなり、ダイオードの耐電
圧が大きくなる。

【００４６】しかし、実験の結果、酸素原子数が多すぎ
ると耐電圧が減少することがわかった。この実験の結果
を図１８のグラフに示す。

【００４７】図１８に示すように、誘電体分離基板に形
成したＳＩＰＯＳ膜の酸素原子数が５×１０²⁰ａｔｏｍ
ｓ／ｃｍ³以下の場合には、ダイオードの電気特性が低
下し（耐電圧３２０Ｖ）、他方、誘電体分離基板に形成
したＳＩＰＯＳ膜の酸素原子数が７×１０²²ａｔｏｍｓ
／ｃｍ³以上の場合も、ダイオードの電気特性が低下す
る（耐電圧３４０Ｖ）。

【００４８】このように、半絶縁性多結晶シリコン膜に
含まれる酸素原子の数を８×１０²⁰〜５×１０²²ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ³にすると、ダイオードの逆電圧が大きくな
り適当である。

【００４９】なお、上述した第１の実施の形態では、Ｓ
ＩＰＯＳ膜１３を形成した後に、ＳＩＰＯＳ膜１３の主
面をケミカル・メカニカル研磨法によるミラー研磨を行
い、それからＳＩＰＯＳ膜１３を酸化して酸化膜１４を
形成したが、ＳＩＰＯＳ膜１３を形成した後に、ＣＶＤ
法により酸化膜を形成して、それから酸化膜１４の表面
を研磨してもかまわない。

【００５０】実際に、この順序で誘電体分離基板を以下
のように作成した。

【００５１】まず、活性層側シリコンウェーハ１１の主
面に、酸素原子数を９×１０²¹ａｔｏｍｓ／ｃｍ³含
む、ＳＩＰＯＳ膜１３を、厚さ１．５μｍで形成した
後、この上にＣＶＤ法により酸化膜を１．５μｍ厚で形
成し、その後に酸化膜１４の表面をケミカル・メカニカ
ル研磨を行い、厚さ１．２μｍの酸化膜１４を形成し
た。

【００５２】この時、この表面粗さは１．９ｎｍ（中心
線平均粗さ（Ｒａ））を示した。この研磨された活性層
シリコンウェーハ１１と支持側シリコンウェーハ１２と
を直接接着法により接着ウェーハ１５を形成した場合、
接着界面にボイド等の接着不良部分は認められなかっ
た。

【００５３】この接着ウェーハ１５の活性層側シリコン
ウェーハ１１を研磨加工して、厚さが５μｍの活性層側
シリコンウェーハ１１−１を有する誘電体分離基板１６
を作成した。

【００５４】この誘電体分離基板１６にダイオード（図
５）を作成したところ、従来の誘電体分離基板に作成し
たダイオード（図１７）（耐電圧が２８０Ｖ）よりも電
気特性の良い特性が得られた（図１８参照、耐電圧が４
２０Ｖ）。

【００５５】本発明に係る誘電体分離基板の製造方法に
よる第２の実施の形態を図６〜図９を参照して説明す
る。

【００５６】図６〜図９は、第２の実施の形態の各工程
の断面図を示している。

【００５７】第１の実施の形態と同じように、活性層側
シリコンウェーハ２１と支持側シリコンウェーハ２２と
を用意し、支持側シリコンウェーハ２２を１１００℃の
水素燃焼酸化させ酸化膜２３を厚さ１μｍで形成する
（図６）。

【００５８】この酸化した支持側シリコンウェーハ２２
に、ＬＰＣＶＤ法により、酸素原子数を１×１０²²ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ³含む、厚さ５μｍのＳＩＰＯＳ膜２４を
形成する（図７）。

【００５９】次に、ＳＩＰＯＳ膜２４の主面をケミカル
・メカニカル研磨を行ないＳＩＰＯＳ膜２４の厚さを
１．５μｍにする。この時の表面粗さは、中心線平均粗
さ（Ｒａ）で１．５ｎｍを示した。

【００６０】この支持側シリコンウェーハ２２を活性層
側シリコンウェーハ２１に直接接着法により貼り合わせ
て接着ウェーハ２５を作成する（図８）。

【００６１】この接着ウェーハ２５の接着面２５Ｓを超
音波検査装置で検査したが、ボイド等の接着不良は認め
られなかった。同時に作成した他のサンプルにおいて
は、ケミカル・メカニカル研磨を行い、ＳＩＰＯＳ膜２
４の表面粗さが比較的粗い、中心線平均粗さ（Ｒａ）が
２．２ｎｍを示したＳＩＰＯＳ膜を付けた支持側シリコ
ンウェーハ２２を使用し、同様に活性層側シリコンウェ
ーハ２１に直接接着法により貼り合わせて接着ウェーハ
を作成した。その結果、接着界面にボイドの発生が認め
られた。従って、中心線平均粗さ（Ｒａ）が比較的粗い
支持側シリコンウェーハは本実施の形態の適用には適さ
ない。

【００６２】次に、ボイドのない接着ウェーハ２５を、
第１の実施の形態と同じ方法により、活性層側シリコン
ウェーハ１１を研磨加工して、厚さ５μｍの活性層２１
−１を有する誘電体分離基板２６を作成した（図９）。

【００６３】次に、図５に示すダイオードを作成したと
ころ、従来の誘電体分離基板に作成したダイオード（耐
電圧２６０Ｖ）よりも電気特性の良い（図１８参照、耐
電圧４４０Ｖ）の特性が得られた。

【００６４】また、支持側シリコンウェーハの裏面側に
酸化膜と半絶縁性多結晶シリコン膜とが形成されている
ため、誘電体分離基板の反りが少なくなり、更に、裏面
の酸化膜が半絶縁性多結晶シリコン膜により保護されて
いるため、本基板をデバイス工程に投入してふっ酸等に
浸漬しても、酸化膜が消失しないで済む。

【００６５】本発明に係る誘電体分離基板の製造方法に
よる第３の実施の形態を図１０〜図１３を参照して説明
する。

【００６６】図１０〜図１３は、第３の実施の形態を説
明するためのもので、各工程の断面図を示している。

【００６７】第１及び第２の実施の形態と同じように、
まず活性層側シリコンウェーハ３１と支持側シリコンウ
ェーハ３２とを用意する。次に活性層側シリコンウェー
ハ３１にＬＰＣＶＤ法により酸素原子数を５×１０²²ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ³含む、厚さが３μｍのＳＩＰＯＳ膜３
３を形成する（図１０）。

【００６８】それから、ＳＩＰＯＳ膜３３の主面をケミ
カル・メカニカル研磨を行ない、ＳＩＰＯＳ膜３３の厚
さを１μｍにした。この表面粗さが中心線平均粗さで
１．７ｎｍにした。

【００６９】また支持側シリコンウェーハ３２の表面に
は、１１００℃で水素燃焼酸化により酸化膜３４を厚さ
１μｍで形成する（図１１）。

【００７０】次に、第１及び第２の実施の形態と同じ方
法により、活性層側シリコンウェーハ３１と支持側シリ
コンウェーハ３２とを直接接着法により接着して接着ウ
ェーハ３５を作成する（図１２）。

【００７１】この接着ウェーハ３５の接着面３５Ｓを、
超音波検査装置を使用して検査したところ、ボイド等の
接着不良は認められなかった。

【００７２】他方、ケミカル・メカニカル研磨を行い、
ＳＩＰＯＳ膜３３の厚さを１μｍにし、ＳＩＰＯＳ膜の
主面の粗さが比較的粗い中心線平均粗さ（Ｒａ）が２．
２ｎｍである活性層側シリコンウェーハを使用して、そ
の後、同様に接着ウェーハを作成したところ、その接着
面には、ボイドの発生が認められた。従って、中心線平
均粗さ（Ｒａ）が比較的粗い活性層側シリコンウェーハ
は本実施の形態の適用に適さない。

【００７３】ボイドのない接着ウェーハ３５を使用し
て、第１及び第２の実施の形態と同様に、活性層側シリ
コンウェーハ３１を研磨加工して、厚さが５μｍの活性
層３１−１を有する誘電体分離基板３６を作成した（図
１３）。

【００７４】この誘電体分離基板３６に図５に示すよう
なダイオードを作成したところ、従来の誘電体分離基板
に作成したダイオード（耐電圧２５０Ｖ）よりも電気特
性の良いダイオード（図１８参照、耐電圧３７０Ｖ）が
得られた。

【００７５】また、この形態による誘電体分離基板３６
は、支持側シリコンウェーハの裏面に酸化膜があること
から、完成した誘電体分離基板の反りが少なく、高精度
の研磨加工が可能となり、第１の実施の形態で作成した
誘電体分離基板よりも活性層の厚さが均一な誘電体分離
基板が得られる。

【００７６】

【発明の効果】本発明により、搭載する半導体素子の電
気特性を大幅に向上しうる誘電体分離基板を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘電体分離基板の第１の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図２】本発明に係る誘電体分離基板の第１の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図３】本発明に係る誘電体分離基板の第１の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図４】本発明に係る誘電体分離基板の第１の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図５】第１の実施の形態による誘電体分離基板を用い
て作成したダイオードの構造を示す断面図。

【図６】本発明に係る誘電体分離基板の第２の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図７】本発明に係る誘電体分離基板の第２の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図８】本発明に係る誘電体分離基板の第２の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図９】本発明に係る誘電体分離基板の第２の実施の形
態の製造工程を示す断面図。

【図１０】本発明に係る誘電体分離基板の第３の実施の
形態の製造工程を示す断面図。

【図１１】本発明に係る誘電体分離基板の第３の実施の
形態の製造工程を示す断面図。

【図１２】本発明に係る誘電体分離基板の第３の実施の
形態の製造工程を示す断面図。

【図１３】本発明に係る誘電体分離基板の第３の実施の
形態の製造工程を示す断面図。

【図１４】従来の技術による誘電体分離基板の製造工程
を示す断面図。

【図１５】従来の技術による誘電体分離基板の製造工程
を示す断面図。

【図１６】従来の技術による誘電体分離基板の製造工程
を示す断面図。

【図１７】従来の技術による誘電体分離基板を用いて作
成したダイオードの構造を示す断面図。

【図１８】ＳＩＰＯＳ膜に含まれる酸素原子数（常用対
数値）とダイオードの逆方向の耐電圧との関係を示すグ
ラフ。

【符号の説明】

１１，２１，３１，６１活性層側シリコンウェーハ１１−１，２１−１，３１−１完成した誘電体分離基
板の活性層１２，２２，３２支持側シリコンウェーハ１３，２４，３３半絶縁性多結晶シリコン膜（ＳＩＰ
ＯＳ膜）１４，２３，３４酸化膜１５，２５，３５，６４接着ウェーハ１６，２６，３６，６５完成した誘電体分離基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性層側シリコンウェーハの鏡面化された
表面と支持側シリコンウェーハの鏡面化された表面とを
酸化膜をはさんで貼り合わせて一体化された誘電体分離
基板において、前記酸化膜と前記活性層側シリコンウェーハの間に半絶
縁性多結晶シリコン膜が形成されていることを特徴とす
る誘電体分離基板。
【請求項２】活性層側シリコンウェーハの表面に前記酸
化膜及び半絶縁性多結晶シリコン膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の誘電体分離基板。
【請求項３】前記支持側シリコンウェーハの表面に酸化
膜が形成され、前記活性層側シリコンウェーハの表面に
半絶縁性多結晶シリコン膜が形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の誘電体分離基板。
【請求項４】前記支持側シリコンウェーハの表面に前記
酸化膜及び半絶縁性多結晶シリコン膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の誘電体分離基板。
【請求項５】前記支持側シリコンウェーハの裏面に酸化
膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の誘電体分離基板。
【請求項６】前記酸化膜の上に半絶縁性多結晶シリコン
膜が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の
記載の誘電体分離基板。
【請求項７】前記半絶縁性多結晶シリコン膜に含まれる
酸素原子数を８×１０²⁰〜５×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃｍ
³としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の誘電体分離基板。
【請求項８】活性層側シリコンウェーハの表面に半絶縁
性多結晶シリコン膜を形成するステップと、この半絶縁性多結晶シリコン膜をケミカル・メカニカル
研磨するステップと、前記半絶縁性多結晶シリコン膜に熱酸化により酸化膜を
形成するステップと、前記活性層側シリコンウェーハの前記半絶縁性多結晶シ
リコン膜及び酸化膜を形成した面と支持側シリコンウェ
ーハの表面とを直接接着法により貼り合わせるステップ
とを有する誘電体分離基板の製造方法。
【請求項９】活性層側シリコンウェーハの表面に半絶縁
性多結晶シリコン膜を形成するステップと、前記半絶縁性多結晶シリコン膜にＣＶＤ法により酸化膜
を形成するステップと、この酸化膜をケミカル・メカニカル研磨するステップ
と、前記活性層側シリコンウェーハの前記半絶縁性多結晶シ
リコン膜及び酸化膜を形成した面と支持側シリコンウェ
ーハの表面とを直接接着法により貼り合わせるステップ
とを有する誘電体分離基板の製造方法。
【請求項１０】支持側シリコンウェーハの表面を熱酸化
により酸化膜を形成するステップと、この酸化膜にＬＰＣＶＤ法により半絶縁性多結晶シリコ
ン膜を形成するステップと、この半絶縁性多結晶シリコン膜をケミカル・メカニカル
研磨するステップと、前記支持側シリコンウェーハの酸化膜及び半絶縁性多結
晶シリコン膜を形成した面と活性層側シリコンウェーハ
の表面とを直接接着法により貼り合わせるステップとを
有する誘電体分離基板の製造方法。
【請求項１１】活性層側シリコンウェーハの表面に、Ｌ
ＰＣＶＤ法により、半絶縁性多結晶シリコン膜を形成す
るステップと、この半絶縁性多結晶シリコン膜をケミカル・メカニカル
研磨するステップと、支持側シリコンウェーハの表面に熱酸化により酸化膜を
形成するステップと、前記活性層側シリコンウェーハの半絶縁性多結晶シリコ
ン膜を形成した面と前記支持側シリコンウェーハの酸化
膜を形成した面とを直接接着法により接着するステップ
とを有する誘電体分離基板の製造方法。
【請求項１２】ケミカル・メカニカル研磨された半絶縁
性多結晶シリコン膜の表面の粗さが、中心線平均粗さ
（Ｒａ）で２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項
８，１０，１１のいずれかに記載の誘電体分離基板の製
造方法。
【請求項１３】ケミカル・メカニカル研磨された酸化膜
の表面の粗さが、中心線平均粗さ（Ｒａ）で２ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項９に記載の誘電体分離基
板の製造方法。
【請求項１４】前記半絶縁性多結晶シリコン膜に含まれ
る酸素原子数を８×１０²⁰〜５×１０²²ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ³としたことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか
に記載の誘電体分離基板の製造方法。