JPS62177938A

JPS62177938A - 同一平面上に互いに分離しかつ複数の材料からなる島領域を有する複合基板の作製方法

Info

Publication number: JPS62177938A
Application number: JP1787586A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sawada; 廉士澤田; Junji Watanabe; 純二渡辺; Tetsutada Sakurai; 桜井　哲真
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-04
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH077798B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用公費〉本発明は同一平面上に互いに分離しかつ複数材料からな
る島領域を有する複合基板の作製方法に関する。

〈発明の背景〉この種の複合基板の作製方法は、例えば同一基板上に誘
電的に互いに分離されたＮ導電　　′領域およびＰ導電
領域を形成した相補型誘電体デバイスの作製に利用され
る。

この種の複合基板の作製方法として、たとえば米国電子
電気協会（ＩＥＥＥ）発行の学術雑誌「アイ・イー・イ
ー・イー・トランザクションス・オン・エレクトロン・
デバイシズ（原文雑誌者ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩ
ＯＮＳ　ＯＮ　ＥＬＥＣＴＲＯＮＤＥＶＩＣＥＳ）　Ｊ
第ＥＤ−２８巻、第１０号（１９８１年）の第１．２０
０頁にはＳｉ基板表面に多数の島領域を作製する方法と
して、多数の■状溝を形成した基板に、化学気相堆積法
（ＣＶＤ法）によって多結晶シリコンを堆積させた後、
Ｖ状溝形成面と反対側の面からＶ状溝底部に達するまで
基板材料を除去することによって多数の多結晶シリコン
島領域を形成できることが示されている。

また、同一基板上に分離形成すべき複数の材料　からな
る島領域と同一形状の断面および材料からなる結晶棒を
密に束ね、束ねた棒状体を、棒状体の軸方向と直角方向
に輪切りにすることによって作製する方法も行われてい
た。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかし、上述した従来の複合基板の製造方法において、
前者の方法はＣＶＤ法により支持体として機械的強度を
確保できる厚さの多結晶シリコンを堆積しなければなら
ず、その堆積に長時間必要どし、さらにこの方法では同
一基板面に異種材料あるいは異なる比抵抗材料からなる
島領域を形成することは困難であった。

また、後者の方法では島領域と同方法、同形状の断面を
もつ棒状結晶を予め作製しておく必要がある関係から、
同一基板上に高密度の微細な島領域を形成することは困
難であった。

本発明は、このような従来の複合基板の作製方法の欠点
を除去するためになされたものであって、互いに分離さ
れかつ微細な種々の材料　からなる島領域を高密度に作
製できる複合基板の作製方法を提供しようとするもので
ある。

く問題点を解決するための手段〉以上の目的を達成するための、本発明にかかる同一平面
上に互いに分離しかつ複数の材料からなる島領域を有す
る複合基板の作製方法は、表面に凹部および凸部を形成
した基板と、表面に前記基板表面の凹部および凸部と対
向しかつ互いに合着可能に形成した凸部および四部を有
すると共に、前記基板と異なる材料からなる材料板を準
備する工程と、前記材料板面の凹部および凸部をそれぞ
れ前記基板表面の凸部および凹部とを向い合せて接合・
固着する工程と、前記接合・固着工程により互いに接合
・固着された複合板のうち基板又は材料板の接合・固着
面と反対側の面から板材を除去して基板又は材料板の凸
部および凹部頂部を露出せしめる工程とからなることを
特徴とするものである。

く作　　　用〉このように、表面に凸部および凹部を形成した基板とこ
の基板表面の凸部および凹部と対向しかつ互いに合着可
能に形成した凸部および凹部を有すると共に基板と異な
る材料からなる材料板を、基板表面の凹部および凸部が
材料板表面の凹部および凸部とが向い合うようにして接
合し固着した後、接合・固着した複合板のうち基板又は
材料板の接合・固着面と反対側の面を除去し基板又は材
料板の凸部又は頂部を露出せしめるから、同一平面上に
凸部および凹部で分離された領域内に島状に複数の材料
　で形成された領域を有する複合基板が形成される。

く実　施　例〉つぎに、本発明の代表的な実施例について説明する。

第１図ないし第４図は本発明にががる同一平面上に互い
に分離しかつ複数の材料　からなる島領域を有する複合
基板の作製方法の作製工程順序を示す図であって、１，
２はそれぞ１１［板および材料板としての（１００）　
Ｓｉ　単結晶板、３は接着部材、６は誘電体膜としての
Ｓ　ｉ　Ｏ，，７，８は除去加工面、９は島領域である
。

基板１あるいは材料板１上に島領域９を形成させるには
、先ず基板１および材料板２とシテ第１　図（ａｌ　、
　（ｂ）　ニ示ｔ　Ｊ：うニ５ｉ（１００）板１．２を
準備した後、各板１，２の表面、たとえばＫＯＨ等のア
ルカリエラチントで所定の間隔をおいて凸部および凹部
を形成すると、異方性エツチングによって、（１１１）
面がエツチングの停止面としてはたらき、５４．７°の
角度の凹凸部となる。

の　次いで、基板１の凹凸面に燃焼バーナ２゜の酸水素
炎中にガラス生成物質ガス（例えばＳｉ（、ｊ）４およ
びＢＣｌ２）を送って火炎加水分解反応によりガラス微
粒子３を合成し、基板１の凹凸面に沈着させると共に、
第２図に示すように材料板２の凹凸部を、基板１の凹凸
部とが互いに組み合さるように位置合せして重ね合せた
後、図示しない加熱炉中でガラス微粒子３を焼結・溶融
させて基板１，２を接合する。

なお、上記火炎加水分解反応は、次の反応により進行す
る。

５ｉＣｊ４＋　２Ｈ２０呻Ｓ　ｔ　Ｏ２＋　’　ＨＣｊ
２ＢＣＩ、　＋　３　Ｈ２０→Ｂ２へ＋〇ＨＣｊまた、
上記火炎加水分解によるガラス微粒子の焼結・溶融を用
いる代りに、他の耐熱性接着剤を使用してもよい。

また、火炎加水分解反応による接着方法はＳｉ基板の接
合面のＳｉＯ３膜６を予め形成させておけば、その膜が
Ｂ（不純物）のＳｉ板への拡散を防止できる。また、火
炎加水分解反応によって合成されたガラス微粒子を、直
接、接合面に吹き付けて接合する方法は、その後の焼結
温度が低く、シかも一度焼結し、ガラス化すると、その
融点（軟化点）は焼結温度よりも数１００度Ｃも高くな
り、低い焼結温度で、高い耐熱性ガラスを生成できる上
、加圧等の必要がない。

◎　さらに、第３図に示す一点鎖線７あるいは８の位置
まで研摩等の方法で材料板２の接合面と反対側を除去す
れば、基板１の材門′からなる多数の島領域９を形成で
きる。

−？− そして、上述したように基板１にＳｉ半導体板を使用す
ることによって、島領域９はＳ　ｉ　Ｏ２膜６で囲まれ
た誘電体分離基板となる。

また、一点鎖線８の位置まで除去加工した場合は、材料
板２の材珂からなる島領域９が形成される。

更に、第４図に示す、基板２の部分にエツチングあるい
は機械加工によって、第５図に示すように溝１１を穿設
した後、第６図に示すごとく突起部１２ａを有する第３
の基板１２と接合させて接着剤で接着する。

次いで、一点鎖線１３の位置まで除去加工すれば第７図
に示すように、基板１、材料板２と同じ林野からなる島
領域１６，１７゜１８が基板１２の同一平面１５上に形
成できる。

したがって、１にＰ導電形のＳｉ基板を、材質２にＮ導
電形のＳｉ基板を使用すれば、同一基板上にＰおよびＮ
導電形の誘電体で分離された島領域を形成することがで
きる。

８一つまり、相補形誘電体分離に、本発明の方法が適用でき
る。

また、この方法は８４に限らず、ＳｉＣ。

ＧａＡｓ、　　ＩｎＰ等の分離された島領域も接着時の
加熱温度を適切に選べば形成できる。

また、火炎加水分解反応により生じたガラス膜を基板１
に形成した凹部に堆積しておけば表面除去加工後にガラ
ス質の領域も形成でき、この部分に導波路を作ることが
できる。

さらには、材質にＧａＡｓ　、　Ｉ　ｎＰを選べば半導
体レーザーを分離した島状に形成でき、Ｓｉを選べば光
検出素子が形成できる。またＳｉＣを選べば耐環境性の
ＬＥＤの作成も可能である。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように、表面に凹凸部を形成し
た基板と材料板とを相互の凹凸部が重ね合さるように位
置合せした後接着し、さらにその後接着面と反対側の面
から一定位置まで除去加工することにより、種々の材料
からなる島領域を形成することができることから微細な
島領域を同一平面上に多数形成できる。そしてこの島領
域上にそれぞれ素子を形成するだけでよいから素子の実
装などの手間が要らない上に、形成された島領域の位置
精度の高い微小回路も作製できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の同一平面上に互いに分離
しかつ複数の材料からなる島領域を有する複合基板の作
製方法の一実施例の作製順序図、第５図ないし第７図は
本発明の同一平面上に互いに分離しかつ複数の材料から
なる島領域を有する複合基板の作製方法の他の実施例の
作製順序図である。図面中、１．１２・・・基板、２・・・材料板、３・・・ガラス微粒子、６・・・Ｓ　ｉ　Ｏ，膜、７．８，１３・除去加工ずべき面、９・・・島領域、１２＆・・・突部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に凹部および凸部を形成した基板と、表面に
前記基板表面の凹部および凸部と対向しかつ互いに合着
可能に形成した凸部および凹部を有すると共に、前記基
板と異なる材料からなる材料板を準備する工程と、前記
材料板面の凹部および凸部をそれぞれ前記基板表面の凸
部および凹部とを向い合せて接合・固着する工程と、前
記接合・固着工程により互いに接合・固着された複合板
のうち基板又は材料板の接合・固着面と反対側の面から
板材を除去して基板又は材料板の凸部および凹部頂部を
露出せしめる工程とからなることを特徴とする同一平面
上に互いに分離しかつ複数の材料からなる島領域を有す
る複合基板の作製方法。
（２）前記基板および材料板に（１００）単結晶Ｓｉ基
板を用いると共に、これら基板および材料板の凹凸部を
異方性エッチング法で形成することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の同一平面上に互いに分離しか
つ複数の材料からなる島領域を有する複合基板の作製方
法。