[go: up one dir, main page]

JP2004179649A - Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2004179649A
JP2004179649A JP2003383056A JP2003383056A JP2004179649A JP 2004179649 A JP2004179649 A JP 2004179649A JP 2003383056 A JP2003383056 A JP 2003383056A JP 2003383056 A JP2003383056 A JP 2003383056A JP 2004179649 A JP2004179649 A JP 2004179649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
ultra
semiconductor device
manufacturing
substrate
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
JP2003383056A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004179649A5 (en
Inventor
Hideo Yamanaka
英雄 山中
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003383056A priority Critical patent/JP2004179649A/en
Publication of JP2004179649A publication Critical patent/JP2004179649A/en
Publication of JP2004179649A5 publication Critical patent/JP2004179649A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

【課題】 従来の50μmよりも薄い、例えば1〜10μm程度の超薄型半導体装置の製造方法および製造装置の提供。
【解決手段】 種子基板20に低多孔質Si層21、高多孔質Si層22、低多孔質Si層23、単結晶Si層24を形成し、支持基板25に低多孔質Si層26、高多孔質Si層27、低多孔質Si層28、単結晶Si層29、絶縁層30を形成し、種子基板20および支持基板25を絶縁層30の形成面で貼り合わせ、種子基板20を、種子基板20の高多孔質Si層22から分離し、水素アニール処理により単結晶Si層24の表面をエッチングして平坦化し、単結晶Si層24に半導体デバイスおよび突起状のバンプ電極を形成し、スクライブライン内に、少なくとも高多孔質Si層27まで切り溝を入れた後、糊残りのない導電性のUV照射硬化型テープで、単結晶Si層24の表面を保護し、高多孔質Si層27から支持基板25を分離する。
【選択図】 図4
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device thinner than the conventional 50 μm, for example, about 1 to 10 μm.
A low-porous Si layer, a high-porous Si layer, a low-porous Si layer, and a single-crystal Si layer are formed on a seed substrate, and a low-porous Si layer is formed on a support substrate. The porous Si layer 27, the low porous Si layer 28, the single crystal Si layer 29, and the insulating layer 30 are formed, and the seed substrate 20 and the support substrate 25 are bonded to each other on the surface on which the insulating layer 30 is formed. Separated from the highly porous Si layer 22 of the substrate 20, the surface of the single crystal Si layer 24 is etched and flattened by hydrogen annealing treatment, and a semiconductor device and a bump-like bump electrode are formed on the single crystal Si layer 24, and scribed. In the line, at least a groove is formed up to the high-porosity Si layer 27, and the surface of the single-crystal Si layer 24 is protected with a conductive UV-irradiation-curable tape having no adhesive residue. From the support substrate 25 Is separated.
[Selection diagram] Fig. 4

Description

本発明は、基板の上に形成された半導体層を基板から分離して超薄型の半導体装置を得るための超薄型半導体装置の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device for separating a semiconductor layer formed on a substrate from the substrate to obtain an ultra-thin semiconductor device.

現在、50μm厚程度の薄型半導体チップは、半導体ウエーハ表面を保護テープで保持し、裏面研削、裏面研削および裏面研磨、または、裏面研削および化学的エッチングなどにより作製している。   At present, a thin semiconductor chip having a thickness of about 50 μm is produced by holding the surface of a semiconductor wafer with a protective tape and grinding the back surface, grinding the back surface and polishing the back surface, or grinding the back surface and chemically etching.

例えば、本発明者は、特許文献1において、スクライブライン内に所望のチップ厚さとなる例えば50μm深さのダイシング切溝を形成し、表面を保護テープで保持してダイシング切溝まで裏面研削、裏面研削および裏面研磨、または、裏面研削およびSiエッチングして薄型半導体チップを作製することを提案している。   For example, in Patent Document 1, the inventor of the present application discloses forming a dicing groove having a desired chip thickness of, for example, 50 μm in a scribe line, holding the front surface with a protective tape, grinding the back surface to the dicing groove, and fabricating the back surface. It has been proposed to produce a thin semiconductor chip by grinding and polishing the back surface, or grinding the back surface and etching by Si.

また、特許文献2には、スクライブライン内に所望のチップ厚さとなる例えば50μm深さのダイシング切溝を形成し、その内壁に光硬化性の樹脂膜を形成することにより、割れや欠けの発生を防止することが記載されている。   Further, Patent Document 2 discloses that a dicing groove having a desired chip thickness of, for example, 50 μm in depth is formed in a scribe line, and a photocurable resin film is formed on an inner wall of the dicing groove, thereby causing cracks and chipping. Is described.

さらに、本発明者は、特許文献3および特許文献4において、スクライブライン内に所望のチップ厚さとなる例えば50μm深さのダイシング切溝を形成し、バンプ電極を形成した表面と切溝をエポキシ系樹脂等で封止した後に、ダイシング切溝まで裏面研削、裏面研削および裏面研磨、または、裏面研削およびSiエッチングして薄型半導体チップを作製することを提案している。   Further, in Patent Document 3 and Patent Document 4, the present inventor formed a dicing groove having a desired chip thickness of, for example, 50 μm deep in a scribe line, and formed an epoxy-based dicing groove with the surface on which the bump electrode was formed. It has been proposed that after sealing with resin or the like, a thin semiconductor chip is manufactured by grinding the back surface, grinding the back surface and polishing the back surface up to the dicing groove, or grinding the back surface and etching by Si.

ところで、SOI(Silicon On Insulator)基板の製法として、キャノン社のELTRAN(商標)技術、仏Soitec社のSMART CUT(商標)技術や、SIMOX(Separation by IMplanted OXygen)技術などが知られている。   By the way, as a method of manufacturing an SOI (Silicon On Insulator) substrate, there are known ELTRAN (trademark) technology of Canon Inc., SMART CUT (trademark) technology of Soitec, France, SIMOX (Separation by IMplanted OXygen) technology, and the like.

例えば、ELTRAN法では、特許文献5に開示されているように、まずシードSiウエーハ表面を陽極酸化により直径0.01μmの極細の穴が無数に空いた多孔質のスポンジ構造に化学処理し、この多孔質Si上に単結晶Si層をエピタキシャル成長させる。さらに、この単結晶Si層表面を熱酸化して絶縁膜を形成し、ハンドルSiウエーハと貼り合せた後、ウオータージェットにより多孔質層のところでシードSiウエーハを分離する。その後、超高選択エッチングでハンドルSiウエーハ上に残された多孔質層を除去する。最後に、水素アニール処理で表面を平滑化することでSOI基板を作製する。また、特許文献6には、シードSiウエーハの分離を、多孔質層の引っ張り剥離により行うことが記載されている。   For example, in the ELTRAN method, as disclosed in Patent Document 5, the surface of a seed Si wafer is first chemically treated by anodic oxidation into a porous sponge structure having an infinite number of fine holes having a diameter of 0.01 μm. A single crystal Si layer is epitaxially grown on the porous Si. Further, the surface of the single crystal Si layer is thermally oxidized to form an insulating film, which is bonded to the handle Si wafer, and then the seed Si wafer is separated at the porous layer by water jet. Thereafter, the porous layer left on the handle Si wafer is removed by ultra-high selective etching. Finally, an SOI substrate is manufactured by smoothing the surface by hydrogen annealing. Patent Document 6 discloses that separation of a seed Si wafer is performed by pulling and peeling a porous layer.

一方、SMART CUT法では、特許文献7,8,9,10などに記載のように、Siウエーハ表面から所定の深さの所に高水素イオン注入層を形成し、別に熱酸化して絶縁膜を形成したSiウエーハと貼り合せした後、剥離熱処理して高水素イオン注入領域で剥離し、最後に水素アニール処理で表面を平滑化することでSOI基板を作製する。   On the other hand, in the SMART CUT method, as described in Patent Documents 7, 8, 9, and 10 and the like, a high hydrogen ion implantation layer is formed at a predetermined depth from the surface of a Si wafer, and is separately thermally oxidized to form an insulating film. Is bonded to the Si wafer on which is formed, and then subjected to a peeling heat treatment to peel in the high hydrogen ion implantation region, and finally, the surface is smoothed by hydrogen annealing treatment to produce an SOI substrate.

特開平4−297056号公報JP-A-4-297056 特開平6−85055号公報JP-A-6-85055 特開2000−40711号公報JP-A-2000-40711 特開2000−40773号公報JP 2000-40773 A 特許第2608351号公報Japanese Patent No. 2608351 特開平11−195562号公報JP-A-11-195562 特許第3048201号公報Japanese Patent No. 3048201 特開2000−196047号公報JP 2000-196047 A 特開2001−77044号公報JP 2001-77044 A 特開平5−211128号公報JP-A-5-211128

上記のような現行主流の裏面研削、裏面研削および裏面研磨、または、裏面研削およびSiエッチングなどの機械的加工法、または機械的および化学的加工法では、50μm前後の半導体チップ厚さが限界である。しかしながら、高容量メモリなどの三次元積層チップでは、さらに薄い超薄型半導体チップが望まれている。   In the current mainstream back grinding, back grinding and back polishing, or back processing and mechanical processing methods such as Si etching as described above, or a mechanical and chemical processing method, a semiconductor chip thickness of about 50 μm is a limit. is there. However, for a three-dimensional laminated chip such as a high-capacity memory, a thinner ultra-thin semiconductor chip is desired.

特許文献5に記載のELTRAN法のポイントは、ウオータージェットにより多孔質層のところでシードSiウエーハを分離することであるが、ウエーハサイズが大きくなると分離しにくくなるため、特に薄型半導体装置となるほど割れ、欠け、クラックの発生などにより歩留および品質が問題となりやすい。また、特許文献6に記載の方法では、多孔質層の引っ張り剥離を行うため、特に薄型半導体装置となるほど割れ、欠け、クラックの発生などにより歩留および品質が問題となりやすい。   The point of the ELTRAN method described in Patent Document 5 is to separate a seed Si wafer at a porous layer by a water jet. However, when the wafer size is large, it is difficult to separate the seed Si wafer. Yield and quality tend to be problems due to chipping, cracking, and the like. Further, in the method described in Patent Document 6, since the porous layer is pulled and peeled, the yield and the quality tend to be problematic due to the occurrence of cracks, chips, cracks, etc., especially in thinner semiconductor devices.

一方、特許文献7,8,9,10などに記載のSMART CUT法のポイントは、剥離アニールにより、水素微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用で高水素イオン注入層に歪みを発生させ、両基板を引張り剥離することであるが、ウエーハサイズが大きくなると分離しにくくなるため、特に薄型半導体装置となるほど割れ、欠け、クラックの発生などで歩留および品質が問題となりやすい。   On the other hand, the point of the SMART CUT method described in Patent Documents 7, 8, 9, 10 and the like is that the peeling annealing causes strain in the high hydrogen ion implanted layer due to the pressure action and crystal rearrangement action in the hydrogen microbubbles. The two substrates are separated by pulling. However, as the size of the wafer becomes large, it becomes difficult to separate the substrates. Therefore, particularly in a thin semiconductor device, cracks, chips, cracks, etc. tend to cause problems in yield and quality.

また、SOI基板では、いずれもSi基板表面に絶縁膜を介して超薄の単結晶Si層を形成しているが、基本的に厚いSi基板は機械的強度を得る支持台の役目を果たしている。したがって、最終的に裏面研削等で余分な部分を除去するものの、その方法は上記と同様の機械的加工法、または機械的および化学的加工法であるため、50μm前後の半導体チップ厚さが限界である。   In addition, in all SOI substrates, an ultra-thin single-crystal Si layer is formed on the surface of the Si substrate via an insulating film, but a thick Si substrate basically serves as a support for obtaining mechanical strength. . Therefore, although the surplus part is finally removed by grinding the back surface, the method is the same mechanical processing method or the mechanical and chemical processing method as described above, so that the semiconductor chip thickness of about 50 μm is limited. It is.

そこで、本発明においては、従来の50μmよりも薄い、例えば1〜10μm程度の超薄型半導体装置の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device having a thickness smaller than the conventional 50 μm, for example, about 1 to 10 μm.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、種子基板に形成した多孔質層から種子基板を分離する工程と、支持基板に形成した多孔質層から支持基板を分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device of the present invention includes a step of bonding a seed substrate and a support substrate made of a semiconductor via an insulating layer, and a step of separating the seed substrate from a porous layer formed on the seed substrate. Separating the support substrate from the porous layer formed on the support substrate.

本製造方法によれば、絶縁層を介して貼り合わせた種子基板および支持基板のそれぞれに形成した多孔質層から、種子基板および支持基板を分離することにより、超薄型のSOI基板が作製される。   According to the present manufacturing method, an ultra-thin SOI substrate is manufactured by separating the seed substrate and the support substrate from the porous layer formed on each of the seed substrate and the support substrate bonded via the insulating layer. You.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、それぞれ半導体からなる種子基板および支持基板の両方に多孔質層を形成する工程と、種子基板および支持基板の両方に、それぞれ多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、種子基板および支持基板の少なくとも一方に、半導体層を介して絶縁層を形成する工程と、種子基板および支持基板を絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、種子基板を、種子基板の多孔質層から分離する工程と、水素アニール処理により種子基板の半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、その半導体層に半導体デバイスを形成する工程と、支持基板を、支持基板の多孔質層から分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device of the present invention includes a step of forming a porous layer on both a seed substrate and a support substrate each comprising a semiconductor, and a step of forming a porous layer on both the seed substrate and the support substrate via the respective porous layers. A step of forming a semiconductor layer, a step of forming an insulating layer on at least one of a seed substrate and a supporting substrate via a semiconductor layer, a step of bonding the seed substrate and the supporting substrate on a surface on which the insulating layer is formed, A step of separating the porous layer of the seed substrate from the porous layer of the seed substrate, a step of etching and flattening the surface of the semiconductor layer of the seed substrate by hydrogen annealing, a step of forming a semiconductor device on the semiconductor layer, Separating from the porous layer of the supporting substrate.

本製造方法では、種子基板および支持基板の両方に多孔質層および半導体層を形成し、絶縁層を介してこれらの両基板を貼り合わせ、種子基板を種子基板の多孔質層において分離し、水素アニール処理により種子基板の半導体層の表面をエッチングして平坦化することにより、支持基板上に超薄型のSOI層が形成される。その後、この超薄型SOI層の半導体層に半導体デバイスを形成し、多孔質層において支持基板から分離することによって、超薄型半導体装置が得られる。   In the present production method, a porous layer and a semiconductor layer are formed on both the seed substrate and the support substrate, and these two substrates are bonded to each other with an insulating layer interposed therebetween. The surface of the semiconductor layer of the seed substrate is etched and flattened by the annealing treatment, whereby an ultra-thin SOI layer is formed on the support substrate. Thereafter, a semiconductor device is formed on the semiconductor layer of the ultra-thin SOI layer and separated from the supporting substrate at the porous layer, whereby an ultra-thin semiconductor device is obtained.

ここで、種子基板に形成する多孔質層は、支持基板に形成する多孔質層よりも高い多孔率とするか、あるいは、支持基板に形成する多孔質層よりも厚くするのが望ましい。これにより、支持基板よりも先に分離する種子基板の方が分離しやすくなり、この種子基板の分離の際に支持基板が剥離しないようにすることができる。   Here, it is desirable that the porous layer formed on the seed substrate has a higher porosity than the porous layer formed on the supporting substrate or is thicker than the porous layer formed on the supporting substrate. Thereby, the seed substrate that separates earlier than the support substrate is easier to separate, and the separation of the seed substrate during the separation of the seed substrate can be prevented.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離する工程と、支持基板に形成したイオン注入層から支持基板を分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device of the present invention includes a step of bonding a seed substrate and a support substrate made of a semiconductor via an insulating layer, and a step of separating the seed substrate from an ion-implanted layer formed on the seed substrate. Separating the support substrate from the ion-implanted layer formed on the support substrate.

本製造方法によれば、絶縁層を介して貼り合わせた種子基板および支持基板にそれぞれ形成したイオン注入層から、それぞれ種子基板および支持基板を分離することにより、超薄型のSOI基板が作製される。   According to the present manufacturing method, an ultra-thin SOI substrate is manufactured by separating the seed substrate and the support substrate from the ion-implanted layers respectively formed on the seed substrate and the support substrate bonded via the insulating layer. You.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、半導体からなる種子基板に第1イオン注入層を形成する工程と、支持基板に絶縁層を形成する工程と、種子基板の第1イオン注入層と支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により第1イオン注入層と絶縁層とを共有結合させる工程と、剥離用アニール処理を行い、種子基板を、第1イオン注入層から分離して半導体層を形成する工程と、水素アニール処理により半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、このエッチングした半導体層に半導体デバイスを形成する工程とを含み、さらにこれらの工程後に、支持基板の表面から所定深さに第2イオン注入層を形成する工程と、第2イオン注入層の剥離用アニール処理を行う工程と、支持基板を第2イオン注入層から分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a first ion-implanted layer on a seed substrate made of a semiconductor; a step of forming an insulating layer on a support substrate; A step of bonding the first ion-implanted layer and the insulating layer covalently by heat treatment, and performing a peeling anneal treatment to separate the seed substrate from the first ion-implanted layer by heat treatment; Forming a surface of the semiconductor layer by hydrogen annealing, flattening the surface of the semiconductor layer by etching, and forming a semiconductor device on the etched semiconductor layer. Forming a second ion-implanted layer at a predetermined depth from the substrate, performing an annealing process for removing the second ion-implanted layer, and separating the support substrate from the second ion-implanted layer.

本製造方法では、第1イオン注入層を形成した種子基板に、絶縁層を形成した支持基板を貼り合わせ、剥離用アニール処理後に種子基板を第1イオン注入層において分離して半導体層を形成し、さらに水素アニール処理により半導体層の表面をエッチングして平坦化を行うことにより、支持基板上に超薄型のSOI層が形成される。その後、このSOI層の半導体層に半導体デバイスを形成してから、支持基板に第2イオン注入層を形成し、剥離用アニール処理後に超薄型SOI層を第2イオン注入層において分離することによって、超薄型の半導体装置が得られる。また、第2イオン注入層の形成を、SOI層の半導体層に半導体デバイス形成の500℃以上の熱処理工程以降に行うことから、注入した第2イオン注入層がこれらの熱処理によって影響を受けることなく、所望の位置で支持基板を分離することができる。   In the present manufacturing method, a support substrate on which an insulating layer is formed is attached to a seed substrate on which a first ion-implanted layer is formed, and the semiconductor substrate is formed by separating the seed substrate at the first ion-implanted layer after annealing for peeling. Further, the surface of the semiconductor layer is etched and flattened by hydrogen annealing, whereby an ultra-thin SOI layer is formed on the supporting substrate. Thereafter, a semiconductor device is formed on the semiconductor layer of the SOI layer, a second ion-implanted layer is formed on the support substrate, and the ultra-thin SOI layer is separated at the second ion-implanted layer after the peeling annealing process. Thus, an ultra-thin semiconductor device can be obtained. Further, since the formation of the second ion-implanted layer is performed after the heat treatment step at 500 ° C. or higher for forming the semiconductor device on the semiconductor layer of the SOI layer, the implanted second ion-implanted layer is not affected by these heat treatments. The support substrate can be separated at a desired position.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離する工程と、支持基板に形成した多孔質層から支持基板を分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device of the present invention includes a step of bonding a seed substrate and a support substrate made of a semiconductor via an insulating layer, and a step of separating the seed substrate from an ion-implanted layer formed on the seed substrate. Separating the support substrate from the porous layer formed on the support substrate.

本製造方法によれば、絶縁層を介して貼り合わせた種子基板および支持基板にそれぞれ形成したイオン注入層および多孔質層から、それぞれ種子基板および支持基板を分離することにより、超薄型のSOI基板が作製されるため、この超薄型SOI基板を利用した超薄型半導体装置を得ることができる。   According to the present manufacturing method, the seed substrate and the support substrate are separated from the ion-implanted layer and the porous layer formed on the seed substrate and the support substrate that are bonded to each other via the insulating layer, respectively. Since the substrate is manufactured, an ultra-thin semiconductor device using the ultra-thin SOI substrate can be obtained.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、半導体からなる支持基板に多孔質層を形成する工程と、支持基板上に、多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、半導体層上に、絶縁層を形成する工程と、種子基板のイオン注入層と支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により種子基板のイオン注入層と支持基板の絶縁層とを共有結合させる工程と、剥離用アニール処理を行い、種子基板を、イオン注入層から分離する工程と、水素アニール処理により半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、このエッチングした半導体層に半導体デバイスを形成する工程と、支持基板を多孔質層から分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an ion-implanted layer on a seed substrate made of a semiconductor; a step of forming a porous layer on a support substrate made of a semiconductor; Forming a semiconductor layer through the layer, forming an insulating layer on the semiconductor layer, bonding the ion-implanted layer of the seed substrate and the insulating layer of the support substrate, and heat-treating the ion-implanted layer of the seed substrate. For covalently bonding the semiconductor substrate and the insulating layer of the supporting substrate, performing a peeling annealing process, separating the seed substrate from the ion-implanted layer, and etching and flattening the surface of the semiconductor layer by a hydrogen annealing process And forming a semiconductor device on the etched semiconductor layer, and separating the supporting substrate from the porous layer.

本製造方法では、イオン注入層を形成した種子基板に、多孔質層、半導体層および絶縁層を形成した支持基板を貼り合わせ、熱処理により種子基板のイオン注入層と支持基板の絶縁層とを共有結合させ、剥離用アニール処理後に種子基板をイオン注入層において分離して半導体層を形成し、さらに水素アニール処理により半導体層の表面をエッチングして平坦化を行うことにより、支持基板上に超薄型のSOI層が形成される。その後、この超薄型SOI層の半導体層に半導体デバイスを形成してから多孔質層において支持基板から分離することによって、超薄型の半導体装置が得られる。   In this production method, a porous substrate, a semiconductor layer, and a supporting substrate on which an insulating layer is formed are attached to a seed substrate on which an ion-implanted layer is formed, and the ion-implanted layer of the seed substrate and the insulating layer of the supporting substrate are shared by heat treatment. After bonding, the seed substrate is separated at the ion-implanted layer after the peeling annealing treatment to form a semiconductor layer, and the surface of the semiconductor layer is etched and flattened by a hydrogen annealing treatment to form an ultrathin film on the supporting substrate. A type SOI layer is formed. Thereafter, a semiconductor device is formed on the semiconductor layer of the ultra-thin SOI layer, and then separated from the supporting substrate at the porous layer, whereby an ultra-thin semiconductor device is obtained.

上記本発明の超薄型半導体装置の製造方法において、支持基板の分離は、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って半導体層から少なくとも多孔質層または第2イオン注入層まで溝形成(ブレードダイシングの切り溝、ウエットエッチングまたはドライエッチングの溝など)した後に行うものとすれば、後の工程で支持基板から分離される超薄型SOI層が予めペレタイズ分割されるため、超薄型SOI層の分離後には既にペレタイズ分割された超薄型半導体装置が得られる。なお、この溝形成の際、超薄型SOI層は支持基板によって支持されているため、切り溝形成時の割れや欠けの発生が防止される。   In the method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention, the support substrate is separated from the semiconductor layer to at least the porous layer or the second ion-implanted layer along the dividing line when dividing into the ultra-thin semiconductor devices. If it is performed after forming grooves (cutting grooves for blade dicing, grooves for wet etching or dry etching, etc.), the ultra-thin SOI layer separated from the supporting substrate in a later step is previously pelletized and divided. After the separation of the thin SOI layer, an ultra-thin semiconductor device already pelletized is obtained. In forming the groove, the ultra-thin SOI layer is supported by the support substrate, so that the occurrence of cracks and chips at the time of forming the cut groove is prevented.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、支持基板に多孔質層を形成する工程と、前記支持基板上に前記多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも前記多孔質層まで例えば切り溝を形成する工程と、前記切り溝を形成した後に、前記支持基板を前記多孔質層から分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention includes the steps of: forming a porous layer on a support substrate; forming a semiconductor layer on the support substrate via the porous layer; A step of forming, for example, a kerf from the semiconductor layer to at least the porous layer along a dividing line when dividing the device, and a step of separating the support substrate from the porous layer after forming the kerf And

本製造方法では、支持基板に多孔質層および半導体層を形成し、さらに少なくとも多孔質層まで各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って例えば切り溝を形成することにより、後の工程で支持基板から分離する半導体層が予めペレタイズ分割される。そして、このペレタイズ分割された半導体層を多孔質層において支持基板から分離することによって、超薄型の半導体装置が得られる。なお、切り溝形成の際、半導体層は支持基板によって支持されているため、この切り溝形成による割れや欠けの発生が防止される。   In the present manufacturing method, a porous layer and a semiconductor layer are formed on a support substrate, and further, for example, by forming a kerf along a dividing line at the time of dividing at least the porous layer into each ultrathin semiconductor device, a The semiconductor layer separated from the supporting substrate in the step is pelletized in advance. Then, by separating the pelletized semiconductor layer from the supporting substrate at the porous layer, an ultra-thin semiconductor device can be obtained. Since the semiconductor layer is supported by the support substrate when forming the kerfs, the occurrence of cracks and chips due to the formation of the kerfs is prevented.

本発明の超薄型半導体装置の製造方法は、支持基板の表面に半導体層を形成する工程と、前記基板表面から所定深さにイオン注入層を形成する工程と、前記イオン注入層の剥離用アニール処理を行う工程と、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも前記イオン注入層まで例えば切り溝を形成する工程と、前記切り溝を形成した後に、前記支持基板を前記イオン注入層から分離する工程とを含む。   The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a semiconductor layer on a surface of a supporting substrate, a step of forming an ion-implanted layer at a predetermined depth from the substrate surface, and a step of peeling the ion-implanted layer. Performing an annealing process, forming, for example, a kerf from the semiconductor layer to at least the ion-implanted layer along a dividing line when dividing into each ultrathin semiconductor device, and after forming the kerf, Separating the supporting substrate from the ion-implanted layer.

本製造方法では、支持基板に半導体層およびイオン注入層を形成し、さらに少なくともイオン注入層まで各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って例えば切り溝を形成することにより、後の工程で支持基板から分離する半導体層が予めペレタイズ分割される。そして、このペレタイズ分割された半導体層をイオン注入層において支持基板から分離することによって、超薄型の半導体装置が得られる。なお、この切り溝形成の際、半導体層は支持基板によって支持されているため、この切り溝形成による割れや欠けの発生が防止される。   In the present manufacturing method, a semiconductor layer and an ion-implanted layer are formed on a support substrate, and further, for example, by forming a kerf along a dividing line at the time of dividing each ultrathin semiconductor device up to at least the ion-implanted layer, The semiconductor layer separated from the supporting substrate in the step is pelletized in advance. Then, by separating the pelletized semiconductor layer from the supporting substrate at the ion implantation layer, an ultra-thin semiconductor device can be obtained. Since the semiconductor layer is supported by the supporting substrate during the formation of the kerfs, the occurrence of cracks and chips due to the formation of the kerfs is prevented.

ところで、例えば単結晶Si層の格子定数と異なり、前記単結晶Si層に歪みを印加する歪み印加半導体のシリコンゲルマニウム(以後、SiGeと称する)層を多孔質Si層上に形成した後に、半導体エピタキシャル成長により歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成、あるいは半導体エピタキシャル成長により単結晶Si基板上に歪み印加半導体のSiGe層を形成した後に、半導体エピタキシャル成長により歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成、あるいは絶縁層上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成することにより、歪みチャネル半導体層に歪みをかけるとそのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制され、更に電子移動度を高めることが出来るので、従来の無歪みチャンネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な高い電子移動度が実現し、高い電子・正孔移動度で高い駆動能力を有するMOSTFTからなる高性能、高品質の超薄型半導体装置が可能となる。
このときに、歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、多孔質Si層の接触面から、あるいは単結晶Si基板の接触面から、あるいは絶縁層の接触面から徐徐に増加して歪み印加半導体層のSiGe層表面で所望濃度例えばGe濃度20〜30%となる傾斜組成とすると、所望の大幅な高い電子移動度が実現する。
By the way, for example, unlike a lattice constant of a single crystal Si layer, a silicon germanium (hereinafter, referred to as SiGe) layer of a strain applying semiconductor for applying a strain to the single crystal Si layer is formed on the porous Si layer, and then the semiconductor epitaxial growth is performed. Forming a strained channel single crystal Si layer using the SiGe layer of the strain applying semiconductor as a seed, or forming a strain applying semiconductor SiGe layer on a single crystal Si substrate by semiconductor epitaxial growth, and then applying the strain applying semiconductor SiGe by semiconductor epitaxial growth. A single crystal Si layer of a strain channel layer is formed using the layer as a seed, or a SiGe layer of a strain applying semiconductor is formed on the insulating layer, and a single crystal Si layer of a strain channel layer is formed using the SiGe layer of the strain applying semiconductor as a seed. When strain is applied to the strained channel semiconductor layer, As a result, the electron structure is changed, and as a result, electron scattering is suppressed due to degeneracy and electron mobility can be further increased, which is about 1.76 times as large as that of the conventional single-crystal Si layer of the strain-free channel layer. A very high electron mobility is realized, and a high-performance, high-quality, ultra-thin semiconductor device composed of a MOSTFT having high electron-hole mobility and high driving capability can be realized.
At this time, the germanium concentration in the strain applying semiconductor layer gradually increases from the contact surface of the porous Si layer, from the contact surface of the single-crystal Si substrate, or from the contact surface of the insulating layer, and increases. If the gradient composition is set to a desired concentration on the surface of the SiGe layer, for example, a Ge concentration of 20 to 30%, a desired and significantly high electron mobility is realized.

ここで、多孔質層からの分離は、回転中の多孔質層への気体、液体、または気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射により行うことができる。特に気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射では、液体に気体のバブルが混入し、このバブルによってより効果的に分離を行える。さらに、高圧流体ジェットは、微細な固体を添加したものとすれば、この微細な固体が多孔質層に直に衝突することによってより効果的に分離を行える。また、高圧流体ジェットは、超音波を印加したものとすれば、超音波振動が多孔質層に作用し、より効果的に多孔質層からの分離を行える。   Here, the separation from the porous layer can be performed by jetting a high-pressure fluid jet of a gas, a liquid, or a mixture of a gas and a liquid onto the rotating porous layer. In particular, in the case of jetting a high-pressure fluid jet of a mixture of gas and liquid, gas bubbles are mixed into the liquid, and the bubbles can be separated more effectively. Further, if the high-pressure fluid jet is added with fine solids, the fine solids can more effectively separate by directly colliding with the porous layer. Further, if the high-pressure fluid jet is applied with ultrasonic waves, the ultrasonic vibration acts on the porous layer, and separation from the porous layer can be performed more effectively.

あるいは、回転中の多孔質層へのレーザー加工あるいはレーザーウオータージェット加工により多孔質層からの分離を行うことができる。また、切り溝を形成した場合に、回転中の多孔質層への高圧流体ジェット加工またはレーザー加工またはレーザーウオータージェット加工により多孔質層からの分離を行えば、さらに効果的に多孔質層からの分離を行える。   Alternatively, separation from the porous layer can be performed by laser processing or laser water jet processing on the rotating porous layer. In addition, when a kerf is formed, if separation from the porous layer is performed by high-pressure fluid jet processing or laser processing or laser water jet processing on the rotating porous layer, the porous layer can be more effectively removed from the porous layer. Separation can be performed.

また、切り溝を形成する前に、半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成するものとすれば、半導体デバイスおよび接続電極の形成の際、半導体層が支持基板によって支持されるため、半導体デバイスおよび接続電極形成による割れや欠けの発生が防止される。   Further, if a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before forming the kerf, the semiconductor layer is formed when the semiconductor device and the connection electrode are formed. Since the semiconductor device and the connection electrodes are supported by the support substrate, the occurrence of cracks and chipping due to the formation of the semiconductor device and the connection electrode is prevented.

さらに、切り溝を形成した後に、半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて半導体層の表面を糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、支持基板を分離することが望ましい。   Furthermore, after forming the kerf, in a state where the surface of the semiconductor layer including the semiconductor device formed on the semiconductor layer and all of the protruding connection electrodes is covered with a conductive ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue, It is desirable to separate the support substrate.

紫外線照射硬化型テープは接着力が強いため、この紫外線照射硬化型テープにより半導体層を保持し、また接続電極および半導体層の表面を保護した状態で、超薄型SOI層または超薄型半導体層を支持基板から分離することができる。また、紫外線照射硬化型テープは紫外線の照射によって粘着力が弱まり剥離し易くなるため、超薄型SOI層または超薄型半導体層の分離後は超薄型SOI層または超薄型半導体層へのダメージなくかつ糊残りなく、紫外線照射硬化型テープを除去することができる。さらに、紫外線照射硬化型テープが導電性であることによって、半導体層に形成した半導体デバイスが超薄型SOI層または超薄型半導体層の分離および紫外線照射硬化型テープの除去時に静電気ダメージを受けるのを防止することができる。   Since the ultraviolet irradiation curing type tape has a strong adhesive force, the semiconductor layer is held by the ultraviolet irradiation curing type tape, and the ultra-thin SOI layer or the ultra-thin semiconductor layer is protected while the connection electrodes and the surface of the semiconductor layer are protected. Can be separated from the supporting substrate. In addition, the ultraviolet irradiation curing type tape is weakened in adhesive strength by irradiation with ultraviolet light and is easily peeled off. The ultraviolet irradiation curing type tape can be removed without damage and no adhesive residue. Further, since the ultraviolet irradiation curing type tape is conductive, the semiconductor device formed on the semiconductor layer is damaged by static electricity when the ultra thin SOI layer or the ultra thin semiconductor layer is separated and the ultraviolet irradiation curing type tape is removed. Can be prevented.

なお、半導体層に形成した半導体デバイスの種類によっては、静電気ダメージの恐れがないものや糊残りが問題とならないものもあるため、種子基板および支持基板の分離時に保持する紫外線照射硬化型テープは、糊残りや導電性の有無に限定されるものではなく、通常の紫外線照射硬化型テープや熱膨張剥離性テープを使用することもできる。   Note that, depending on the type of semiconductor device formed on the semiconductor layer, there is a case where there is no risk of electrostatic damage or a case where glue residue does not pose a problem. It is not limited to the presence of adhesive residue and the presence or absence of conductivity, and a normal ultraviolet irradiation curing type tape or a thermally expandable peeling tape can also be used.

また、支持基板の多孔質層には、n型またはp型の不純物を添加して導電性とするのが望ましい。これにより、超薄型SOI層の半導体層へ形成する半導体デバイスへのパッケージング時における静電気ダメージの防止および電磁波遮蔽を行うことができる。   Further, it is preferable that the porous layer of the supporting substrate be made conductive by adding an n-type or p-type impurity. Thus, it is possible to prevent electrostatic damage and shield electromagnetic waves during packaging of a semiconductor device formed on the semiconductor layer of the ultra-thin SOI layer.

第2イオン注入層からの分離は、超薄型SOI層の半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めた半導体層と支持基板とを、糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で引っ張り剥離することにより行うことが望ましい。   Separation from the second ion-implanted layer is achieved by separating the semiconductor layer formed on the semiconductor layer of the ultra-thin SOI layer and the semiconductor layer including all of the protruding connection electrodes and the supporting substrate from conductive ultraviolet light having no adhesive residue. It is desirable to carry out by pulling and peeling while holding with an irradiation curing type tape.

紫外線照射硬化型テープの強い接着力によって保持し、また接続電極および半導体層の表面を保護した状態で、半導体層を基板から引っ張り剥離分離することで、超薄型半導体装置の割れ、欠けを防止することができる。また、紫外線照射硬化型テープへの紫外線の照射によって粘着力が弱まり剥離し易くなるため、分離後は糊残りなく除去することができる。さらに、紫外線照射硬化型テープが導電性であることによって、半導体層に形成した半導体デバイスが剥離時に静電気ダメージを受けるのを防止することができる。   Prevents cracking and chipping of ultra-thin semiconductor devices by holding and protecting the surface of the connection electrodes and semiconductor layers by pulling and separating the semiconductor layers from the substrate while holding them with the strong adhesive force of the ultraviolet irradiation curing type tape. can do. In addition, since the adhesive force is weakened by the irradiation of the ultraviolet irradiation curing type tape with the ultraviolet light and the tape is easily separated, the tape can be removed without separation after separation. Further, since the ultraviolet irradiation curing type tape is conductive, it is possible to prevent the semiconductor device formed on the semiconductor layer from being damaged by static electricity at the time of peeling.

また、イオン注入層からの分離は、回転中のイオン注入層へのレーザー加工あるいはレーザーウオータージェット加工により行うことができる。特に、切り溝を形成した場合に、イオン注入層へのレーザー加工あるいはレーザーウオータージェット加工により分離を行えば、さらに効果的にイオン注入層からの分離を行える。   Separation from the ion implantation layer can be performed by laser processing or laser water jet processing on the rotating ion implantation layer. In particular, when the kerf is formed, if separation is performed by laser processing or laser water jet processing on the ion implantation layer, separation from the ion implantation layer can be performed more effectively.

種子基板に形成する多孔質半導体層は、支持基板に形成する多孔質半導体層よりも高い多孔率である方が望ましい。更に、本発明の第2の超薄型電気光学表示装置の製造方法において、種子基板に形成する多孔質半導体層は、支持基板に形成する多孔質半導体層よりも厚くする方が望ましい。これにより、種子基板と支持基板の多孔質半導体層の多孔率と厚み調整を緩和でき、表示素子および周辺回路の形成プロセス中、単結晶半導体層が支持基板に形成した多孔質半導体層の熱膨張の悪影響例えば反り歪を受けるのを防止することができる。
また、本発明の超薄型半導体装置の製造方法において、種子基板分離した後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りする方が好ましい。これにより、二重多孔質半導体層分離法のみならず、二重イオン注入層分離法、多孔質・イオン注入層分離法においても、種子基板分離した後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りすることで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止することが出来る。
なお、C面取りの角度と幅は任意に設定でき、砥石、ダイヤモンドホイール、レーザーなどで行うのが好ましい。更に、必要に応じてSiダストやマイクロクラックを除去する為に、フッ酸系エッチャントでライトエッチングしてもよい。
The porous semiconductor layer formed on the seed substrate preferably has a higher porosity than the porous semiconductor layer formed on the support substrate. Further, in the second method for manufacturing an ultra-thin electro-optical display device according to the present invention, it is preferable that the porous semiconductor layer formed on the seed substrate be thicker than the porous semiconductor layer formed on the support substrate. Thereby, the porosity and the thickness of the porous semiconductor layers of the seed substrate and the support substrate can be reduced, and during the process of forming the display element and the peripheral circuit, the thermal expansion of the porous semiconductor layer formed on the support substrate by the single-crystal semiconductor layer is performed. Adverse effects such as warpage distortion can be prevented.
In the method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the periphery of the surface of the support substrate including the ultra-thin SOI layer after the separation of the seed substrate is C-chamfered. Accordingly, not only in the double porous semiconductor layer separation method but also in the double ion implantation layer separation method and the porous / ion implantation layer separation method, the surface of the support substrate including the ultra-thin SOI layer after the seed substrate is separated By chamfering the peripheral portion, chipping, cracking and cracking of the ultra-thin SOI layer at the peripheral portion can be prevented.
The angle and width of the C chamfer can be set arbitrarily, and it is preferable to use a grindstone, diamond wheel, laser or the like. Further, if necessary, light etching may be performed with a hydrofluoric acid-based etchant to remove Si dust and microcracks.

また、本発明の超薄型半導体装置の製造方法において、多孔質半導体層を介して単結晶半導体層形成した種子基板の直径を、多孔質半導体層を介して単結晶半導体層及び絶縁層形成した支持基板の直径よりも大きく或いは小さくして貼り合わせた後に、高圧流体ジェット噴射或いはレーザーウオータージェット噴射を真横方向又は斜目方向から種子基板の多孔質半導体層に当てて種子基板を分離し、種子基板分離後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りする方が望ましい。これにより、高圧流体ジェット噴射或いはレーザーウオータージェット噴射を真横方向又は斜目方向から種子基板の多孔質半導体層に当てて種子基板を分離すると同時に、支持基板の多孔質半導体層への高圧流体ジェット噴射或いはレーザーウオータージェット噴射の衝撃力を弱めるので、支持基板の多孔質半導体層から支持基板が分離することはない。   Further, in the method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device of the present invention, the diameter of the seed substrate on which the single-crystal semiconductor layer is formed via the porous semiconductor layer is set such that the single-crystal semiconductor layer and the insulating layer are formed via the porous semiconductor layer. After bonding larger or smaller than the diameter of the supporting substrate, high pressure fluid jet injection or laser water jet injection is applied to the porous semiconductor layer of the seed substrate from the sideways or oblique direction to separate the seed substrate, and the seed is separated. It is desirable that the periphery of the surface of the support substrate including the ultra-thin SOI layer after the substrate separation be C-chamfered. Thereby, high pressure fluid jet injection or laser water jet injection is applied to the porous semiconductor layer of the seed substrate from the sideways or oblique direction to separate the seed substrate, and at the same time, high pressure fluid jet injection to the porous semiconductor layer of the support substrate is performed. Alternatively, since the impact force of laser water jet injection is weakened, the support substrate does not separate from the porous semiconductor layer of the support substrate.

ところで、SOI層を構成する絶縁層は、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、窒化シリコン膜、酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、および、酸化アルミニウム膜のうち少なくとも一種を含むものとするのが望ましいが、特に窒化系シリコン膜を含むものとするのが望ましい。これにより、パッケージング時や半導体デバイス形成プロセス中に、支持基板側から半導体層へのハロゲン元素の浸透を防止することができる。また、半導体デバイス形成プロセス中、半導体層が、支持基板に形成した多孔質層の熱膨張の影響を受けるのを防止することができる。   By the way, an insulating layer forming the SOI layer is a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a stacked film of silicon oxide and silicon nitride, a silicon nitride film, a stacked film of silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxide in order. In addition, it is desirable to include at least one of the aluminum oxide films, and it is particularly desirable to include a nitride silicon film. Accordingly, it is possible to prevent the halogen element from penetrating from the support substrate side to the semiconductor layer during the packaging or the semiconductor device forming process. Further, during the semiconductor device forming process, the semiconductor layer can be prevented from being affected by the thermal expansion of the porous layer formed on the supporting substrate.

本発明の半導体装置の製造方法において、切り溝を形成した後に、半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および切り溝内に樹脂保護膜を形成し、この樹脂保護膜の表面を研磨して突起状の接続電極を露出させ、さらに支持基板の分離後、切り溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割することにより、片面を樹脂封止した超薄型の半導体装置が得られる。   In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after forming the kerf, a resin protective film is formed on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the kerf, The surface of the resin protective film is polished to expose the protruding connection electrodes, and after the support substrate is separated, the resin protective film in the kerf is pelletized and divided, thereby forming an ultra-thin resin-sealed one surface. A semiconductor device is obtained.

ここで、支持基板の分離は、前述と同様の方法により行うのが望ましい。また、露出させた突起状の接続電極を含めて半導体層を糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、支持基板を分離することが望ましいのは前述と同様である。さらに、ペレタイズ分割を、紫外線照射硬化型テープを含めて行うことによって、分割後の超薄型半導体装置を紫外線照射によって紫外線照射硬化型テープからいつでも分離可能な状態として、保持、保管や運搬等を行うことが可能となる。   Here, it is desirable to separate the support substrate by the same method as described above. As described above, it is desirable to separate the support substrate in a state where the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes is covered with a conductive ultraviolet-ray-curable tape having no adhesive residue. Furthermore, by performing the pelletizing division including the ultraviolet irradiation curing type tape, the ultra-thin semiconductor device after division can be separated from the ultraviolet irradiation curing type tape by ultraviolet irradiation at any time, so that holding, storage, transportation, etc. It is possible to do.

さらに、ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、このビアホールに導電性ペーストを充填固着することにより、必要な電気的接続抵抗および機械的強度を確保した、超薄型の半導体装置を積層した超多層半導体チップサイズパッケージが得られる。   Furthermore, a plurality of ultrathin semiconductor devices after the pelletization division are laminated and fixed via an insulating adhesive, and a via hole is formed to penetrate the protruding connection electrode of each laminated ultrathin semiconductor device, By filling and fixing the via hole with a conductive paste, an ultra-multilayer semiconductor chip size package in which ultra-thin semiconductor devices are stacked and required electrical connection resistance and mechanical strength are secured is obtained.

本発明の半導体装置の製造装置は、回転中の基板の分離層に微細ノズルから噴射する高圧流体ジェットを当てて分離することにより半導体装置を得る半導体装置の製造装置であって、分離層と微細ノズルとの間に、高圧流体ジェットの幅を制御するためのスリットを形成した治具を設けたものである。尚、高圧流体ジェット噴射分離での分離層には、多孔質層と剥離アニールしたイオン注入層が含まれる。   An apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device manufacturing apparatus for obtaining a semiconductor device by applying a high-pressure fluid jet ejected from a fine nozzle to a separation layer of a rotating substrate to obtain a semiconductor device. A jig having a slit for controlling the width of the high-pressure fluid jet is provided between the nozzle and the nozzle. The separation layer in the high-pressure fluid jet separation includes a porous layer and an ion-implanted layer subjected to release annealing.

この製造装置によれば、微細ノズルから噴射する高圧流体ジェットの幅をスリットにより制御して狙った分離層に正確に当てることが可能となる。これにより、本発明の半導体装置のように、一つの基板に複数の分離層としての多孔質層を形成したものについては、複数の多孔質層のうち狙った多孔質層のみに正確に高圧流体ジェットを当てて他の多孔質層に影響を及ぼすことなく狙った多孔質層から分離することが可能となる。   According to this manufacturing apparatus, it is possible to control the width of the high-pressure fluid jet ejected from the fine nozzle by the slit and accurately hit the target separation layer. Thereby, as in the case of the semiconductor device of the present invention, in a case where a plurality of porous layers are formed as a plurality of separation layers on one substrate, the high-pressure fluid is accurately applied only to a target porous layer among the plurality of porous layers. It is possible to separate the target porous layer from the target porous layer by applying a jet without affecting other porous layers.

また、本発明の超薄型半導体装置の製造装置は、回転中の基板の分離層にレーザー出力部から照射するレーザー光を当てて分離することにより超薄型半導体装置を得るものである。   Further, an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention obtains an ultra-thin semiconductor device by applying a laser beam irradiated from a laser output section to a separation layer of a rotating substrate to separate the substrate.

この製造装置によれば、レーザー光を狙った分離層に正確に当て、他の分離層に影響を及ぼすことなく、その狙った分離層から分離することが可能となる。尚、レーザー加工分離での分離層には、多孔質層と剥離アニールしていないイオン注入層が含まれる。   According to this manufacturing apparatus, it becomes possible to accurately irradiate the laser beam to the target separation layer and to separate the laser beam from the target separation layer without affecting other separation layers. The separation layer in the laser processing separation includes a porous layer and an ion-implanted layer that has not been subjected to release annealing.

また、本発明の超薄型半導体装置の製造装置は、回転中の基板の分離層に出力部から照射するレーザー光含むウオータージェットを当てて分離することにより超薄型半導体装置を得るものである。
この製造装置によれば、レーザー光含むウオータージェットを狙った分離層に正確に当て、他の分離層に影響を及ぼすことなく、その狙った分離層から分離することが可能となる。尚、レーザーウオータージェット加工分離での分離層には、多孔質層と剥離アニールしていないイオン注入層が含まれる。
Further, an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to the present invention obtains an ultra-thin semiconductor device by applying a water jet including a laser beam irradiated from an output section to a separation layer of a rotating substrate and separating the substrate. .
According to this manufacturing apparatus, it is possible to accurately apply the water jet including the laser beam to the target separation layer and separate the target from the target separation layer without affecting other separation layers. The separation layer in the laser water jet processing separation includes a porous layer and an ion-implanted layer that has not been peeled and annealed.

本発明により、以下の効果を奏することができる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

(1)それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせ、種子基板に形成した多孔質層から種子基板を分離し、支持基板に形成した多孔質層から支持基板を分離する構成(二重多孔質層分離法)、それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせ、種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離し、支持基板に形成したイオン注入層から支持基板を分離する構成(二重イオン注入層分離法)、または、それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせ、種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離し、支持基板に形成した多孔質層から支持基板を分離する構成(多孔質層・イオン注入層分離法)により、従来の機械的および化学的加工法の限界であった50μm前後の半導体チップ厚さよりも薄い、例えば1〜10μm程度の超薄型SOI基板を作製することができる。そして、この超薄型SOI基板に半導体デバイスを形成することにより、超薄型半導体装置が得られる。こうして得られた超薄型半導体装置は、超薄型SOI層の厚さが10μm程度以下なので、この半導体層に形成した半導体デバイスの熱放散性が格段に向上し、超薄型半導体装置の特性向上が実現できる。そして本発明の任意の厚みに制御できる超薄型SOI基板により、リーク電流を低く押さえ、LSIの高速化、低電圧動作によるローパワー化とコストダウンが可能となる。これにより、小型、軽量、超薄型で高性能の半導体装置が可能となり、小型、軽量、薄型のエレクトロニクス製品の実現に寄与する。
例えば単結晶Si層の格子定数と異なり、前記単結晶Si層に歪みを印加する歪み印加半導体のSiGe層を多孔質Si層上に形成した後に、半導体エピタキシャル成長により歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成、あるいは半導体エピタキシャル成長により単結晶Si基板上に歪み印加半導体のSiGe層を形成した後に、半導体エピタキシャル成長により歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成、あるいは絶縁層上に歪み印加半導体のSiGe層を形成し、歪み印加半導体のSiGe層をシードに歪みチャンネル層の単結晶Si層を形成することにより、歪みチャネル半導体層に歪みをかけるとそのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制され、更に電子移動度を高めることが出来るので、従来の無歪みチャネル層の単結晶半導体層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成した、高い電子・正孔移動度で高い駆動能力を有するMOSTFTの高性能、高精細、高品質の超薄型半導体装置が実現する。この時に、歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、多孔質Si層の接触面から、あるいは単結晶Si基板の接触面から、あるいは絶縁層の接触面から徐徐に増加して前記歪み印加半導体層表面で所望濃度例えば20〜30%となる傾斜組成とすることで、所望の大幅な電子移動度の向上が実現する。
(1) A seed substrate made of a semiconductor and a supporting substrate are bonded together via an insulating layer, the seed substrate is separated from the porous layer formed on the seed substrate, and the supporting substrate is separated from the porous layer formed on the supporting substrate. (Double porous layer separation method), a seed substrate made of a semiconductor and a supporting substrate are bonded together via an insulating layer, and the seed substrate is separated from the ion-implanted layer formed on the seed substrate and formed on the supporting substrate. (Double ion implantation layer separation method), or an ion implantation layer formed on a seed substrate by bonding a seed substrate made of a semiconductor and a support substrate via an insulating layer. The structure (separation method of porous layer and ion-implanted layer) that separates the seed substrate from the porous substrate and the porous substrate formed on the support substrate Thinner than the semiconductor chip thickness of about 50μm was Tsu, it can be produced, for example an ultra-thin SOI substrate of about 1 to 10 [mu] m. Then, an ultra-thin semiconductor device can be obtained by forming a semiconductor device on this ultra-thin SOI substrate. In the ultrathin semiconductor device thus obtained, the thickness of the ultrathin SOI layer is about 10 μm or less, so that the heat dissipation of the semiconductor device formed on this semiconductor layer is remarkably improved, and the characteristics of the ultrathin semiconductor device are improved. Improvement can be realized. With the ultra-thin SOI substrate of the present invention, which can be controlled to an arbitrary thickness, the leakage current can be suppressed low, the speed of the LSI can be increased, the power can be reduced by low-voltage operation, and the cost can be reduced. As a result, a small, lightweight, ultra-thin, and high-performance semiconductor device can be realized, which contributes to the realization of small, lightweight, and thin electronic products.
For example, unlike the lattice constant of the single-crystal Si layer, after forming a strain-applied semiconductor SiGe layer for applying strain to the single-crystal Si layer on the porous Si layer, the strain-applied semiconductor SiGe layer is seeded by semiconductor epitaxial growth. After forming a single crystal Si layer of a strain channel layer or forming a SiGe layer of a strain applying semiconductor on a single crystal Si substrate by semiconductor epitaxial growth, a single crystal of the strain channel layer is seeded using the SiGe layer of the strain applying semiconductor as a seed by semiconductor epitaxial growth. A strain is applied to the strained channel semiconductor layer by forming a Si layer or forming a strained semiconductor SiGe layer on the insulating layer, and forming a strained channel single crystal Si layer using the strained semiconductor SiGe layer as a seed. When applied, the band structure changes, and as a result, degeneracy is released and electron scattering occurs. Suppressed and can further increase the electron mobility, so that a high electron / hole mobility that achieves a significant improvement of about 1.76 times the electron mobility as compared with the single crystal semiconductor layer of the conventional strain-free channel layer. A high-performance, high-definition, high-quality ultra-thin semiconductor device of a MOSTFT having a high driving capability is realized. At this time, the germanium concentration in the strain-applying semiconductor layer gradually increases from the contact surface of the porous Si layer, from the contact surface of the single-crystal Si substrate, or from the contact surface of the insulating layer, and increases. By setting the gradient composition to a desired concentration, for example, 20 to 30%, a desired and significant improvement in electron mobility is realized.

(2)支持基板に多孔質層を形成し、支持基板上に多孔質層を介して半導体層を形成し、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って半導体層から少なくとも多孔質層まで切り溝を形成し、切り溝を形成した後に、支持基板を多孔質層から分離する構成(多孔質層分離法)、または、支持基板の表面に半導体層を形成し、基板表面から所定深さにイオン注入層を形成し、イオン注入層の剥離用アニール処理を行い、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って半導体層から少なくともイオン注入層まで切り溝を形成し、切り溝を形成した後に、支持基板をイオン注入層から分離する構成(イオン注入層分離法)により、従来の機械的および化学的加工法の限界であった50μm前後の半導体チップ厚さよりも薄い、例えば1〜10μm程度の絶縁層のない超薄型半導体装置を作製することができる。こうして得られた超薄型半導体装置は、半導体層の厚さが10μm程度以下なので、この半導体層に形成した半導体デバイスの熱放散性が格段に向上し、超薄型半導体装置の特性向上が実現できる。これにより、小型、軽量、超薄型で高性能の半導体装置が可能となり、小型、軽量、薄型のエレクトロニクス製品の実現に寄与する。 (2) A porous layer is formed on a support substrate, a semiconductor layer is formed on the support substrate via the porous layer, and at least a porous layer is formed from the semiconductor layer along a dividing line when dividing into each ultrathin semiconductor device. After the kerf is formed up to the porous layer and the kerf is formed, the support substrate is separated from the porous layer (porous layer separation method), or the semiconductor layer is formed on the surface of the support substrate, Forming an ion-implanted layer at a predetermined depth, performing annealing treatment for stripping the ion-implanted layer, and forming a kerf from the semiconductor layer to at least the ion-implanted layer along a dividing line when dividing into each ultrathin semiconductor device Then, the support substrate is separated from the ion-implanted layer after forming the kerfs (ion-implanted layer separation method), so that the thickness of the semiconductor chip is about 50 μm, which is the limit of the conventional mechanical and chemical processing methods. Thin, eg 1-1 The μm approximately no insulating layer ultra-thin semiconductor device can be manufactured. The ultra-thin semiconductor device thus obtained has a semiconductor layer thickness of about 10 μm or less, so that the heat dissipation of the semiconductor device formed on this semiconductor layer is remarkably improved, and the characteristics of the ultra-thin semiconductor device are improved. it can. As a result, a small, lightweight, ultra-thin, and high-performance semiconductor device can be realized, which contributes to the realization of small, lightweight, and thin electronic products.

(3)各製法において種子基板および支持基板の分離を、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行うことによって、種子基板および支持基板を強力に保持し、また種子基板および支持基板の表面を保護した状態で分離することができる。また、分離後はUV照射硬化により紫外線照射硬化型テープを容易に除去できるので、超薄型半導体層及び超薄型SOI層の割れ、欠け、クラック防止により超薄型半導体装置の歩留および生産性が高くなる。 (3) In each manufacturing method, the seed substrate and the support substrate are separated from each other while being held by an ultraviolet irradiation curing type tape, thereby strongly holding the seed substrate and the support substrate and protecting the surfaces of the seed substrate and the support substrate. It can be separated in the state where it was done. Further, after separation, the UV-curable tape can be easily removed by UV-curing, so that the yield and production of ultra-thin semiconductor devices can be prevented by preventing cracks, chips, and cracks in the ultra-thin semiconductor layer and ultra-thin SOI layer. The nature becomes high.

(4)支持基板の分離を、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って半導体層から少なくとも多孔質層または第2イオン注入層まで切り溝を形成した後に行う構成によって、後の工程で支持基板から分離される超薄型SOI層及び超薄型半導体層が予めペレタイズ分割されるため、横方向からの高圧流体ジェット噴射分離、レーザー加工分離、レーザーウオータージェット加工分離または引張り剥離などにより、超薄型SOI層及び超薄型半導体層に割れ、欠け、クラックが発生することなく、効率良く分離することができる。これにより、超薄型の半導体装置を、歩留良く、高い生産性で製造することができる。 (4) The structure in which the separation of the support substrate is performed after forming a kerf from the semiconductor layer to at least the porous layer or the second ion-implanted layer along the dividing line at the time of dividing into each ultrathin semiconductor device, Since the ultra-thin SOI layer and ultra-thin semiconductor layer separated from the supporting substrate in the step of (1) are previously pelletized and divided, high-pressure fluid jet injection separation, laser processing separation, laser water jet processing separation or tensile separation from the lateral direction For example, the ultra-thin SOI layer and the ultra-thin semiconductor layer can be efficiently separated without generating cracks, chips, or cracks. Thus, an ultra-thin semiconductor device can be manufactured with high yield and high productivity.

(5)各製法において、剥離した種子基板および支持基板は再使用できるので、コストダウンが可能である。 (5) In each manufacturing method, the peeled seed substrate and the support substrate can be reused, so that the cost can be reduced.

(6)超薄型SOI層を構成する絶縁層に窒化系シリコン膜を含むものとすることによって、パッケージング時やデバイスプロセス中に、支持基板側から半導体層へのハロゲン元素の浸透を防止することができる。また、デバイスプロセス中、半導体層が、支持基板に形成した多孔質層の膨張の影響を受けて、反り歪みするのを低減または防止することができる。これらにより、特性向上、歩留および品質が向上する。 (6) By including a nitride-based silicon film in the insulating layer constituting the ultra-thin SOI layer, it is possible to prevent the halogen element from penetrating from the support substrate side to the semiconductor layer during packaging or device processing. it can. Further, it is possible to reduce or prevent the semiconductor layer from being warped and distorted due to the expansion of the porous layer formed on the supporting substrate during the device process. As a result, characteristics, yield, and quality are improved.

(7)支持基板の多孔質層に、n型またはp型の不純物を添加して導電性とすることにより、パッケージング時における静電気ダメージの防止および電磁波遮蔽を行うことができるため、超薄型半導体装置の品質および信頼性が向上する。 (7) By adding n-type or p-type impurities to the porous layer of the support substrate to make it conductive, it is possible to prevent electrostatic damage during packaging and to shield electromagnetic waves. The quality and reliability of the semiconductor device are improved.

(8)超薄型化した後の取り出し電極形成では基板の割れ、欠け、クラック、作業性などの問題があるが、本発明では厚い基板状態でめっき主体のバンプやAu線などのスタッドバンプなどの突起状の接続電極を形成した後に、切り溝を形成し、分離して超薄型化するため、歩留および品質が改善でき、生産性も高くなる。 (8) There is a problem of cracking, chipping, cracking, workability, etc. of the substrate in the formation of the extraction electrode after ultra-thinning. However, in the present invention, in the case of a thick substrate, bumps mainly composed of plating or stud bumps such as Au wires are used. After the protruding connection electrodes are formed, kerfs are formed, separated and ultrathin, so that yield and quality can be improved and productivity can be increased.

(9)各製法において切り溝を形成した後に、半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の電極のすべてを含めて半導体層を糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で支持基板を分離することで、切り溝によって分割された半導体層を強力な接着力により保持し、また半導体層に形成した半導体デバイスおよび突起状の接続電極の表面を保護した状態で超薄型半導体装置を分離することができるため、切り溝によって分割された超薄型半導体装置の割れ、欠け、クラックを防止できるとともに、半導体デバイスへの静電気ダメージ防止および電極接続不良防止が可能である。また、分離後はUV照射硬化により糊残りなく容易に除去できるので、歩留および生産性が高くなる。 (9) After forming the kerfs in each of the manufacturing methods, the semiconductor layer including all the semiconductor devices formed on the semiconductor layer and the protruding electrodes is covered with a conductive ultraviolet-ray-curing tape having no adhesive residue. By separating the supporting substrate, the semiconductor layer divided by the kerfs is held with strong adhesive force, and the semiconductor device formed on the semiconductor layer and the surface of the protruding connection electrode are protected while the ultra-thin semiconductor is protected. Since the devices can be separated, cracking, chipping, and cracking of the ultra-thin semiconductor device divided by the kerfs can be prevented, and electrostatic damage to semiconductor devices and electrode connection failure can be prevented. Further, after separation, the adhesive can be easily removed by UV irradiation curing without adhesive residue, so that the yield and productivity are increased.

(10)二重多孔質層分離法において、種子基板に形成する半導体層の厚みを、支持基板に形成する半導体層の厚みと同等以下とすることによって、半導体デバイス作製プロセス中の多孔質層の酸化による膨張などにより、半導体デバイス作製する半導体層への歪み低減または防止が可能となり、歩留および品質が向上する。 (10) In the double porous layer separation method, by setting the thickness of the semiconductor layer formed on the seed substrate to be equal to or less than the thickness of the semiconductor layer formed on the support substrate, the thickness of the porous layer during the semiconductor device manufacturing process is reduced. Expansion and the like due to oxidation can reduce or prevent distortion in a semiconductor layer for manufacturing a semiconductor device, thereby improving yield and quality.

(11)各製法において切り溝を形成した後に、半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および切り溝内に樹脂保護膜を形成し、この樹脂保護膜の表面を研磨して突起状の接続電極を露出させ、さらに支持基板の分離後、切り溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割することにより、片面が樹脂で保護および保持された高品質の樹脂封止型超薄型の半導体装置が歩留良く、高い生産性で製造できる。 (11) After forming a kerf in each manufacturing method, a resin protective film is formed on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device formed on the semiconductor layer and the protruding connection electrode and in the kerf. The surface of the substrate is polished to expose the protruding connection electrodes, and after the support substrate is separated, the resin protective film in the kerf is pelletized and divided to provide a high-quality resin seal that is protected and held on one side by resin. A stop-type ultra-thin semiconductor device can be manufactured with high yield and high productivity.

(12)各製法において露出させた突起状の接続電極を含めて半導体層を糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆ってから支持基板を分離することで、この紫外線照射硬化型テープにより半導体層全体を保持し、また露出させた突起状の取り出し電極および半導体層の表面を保護した状態で、半導体層全体を支持基板から分離し、さらにペレタイズ分割することができるため、超薄型半導体装置の割れ、欠けを防止でき、確実なペレタイズが高い生産性で得られる。更に、静電気ダメージによる半導体特性不良を防止できるので、高い歩留及び品質が得られる。 (12) By separating the supporting substrate after covering the semiconductor layer including the protruding connection electrodes exposed in each of the manufacturing methods with no adhesive residue, and separating the supporting substrate, The entire semiconductor layer can be separated from the supporting substrate and further divided into pellets while the entire semiconductor layer is held, and the exposed protruding extraction electrode and the surface of the semiconductor layer are protected, so that it is ultrathin. Cracking and chipping of the semiconductor device can be prevented, and reliable pelletization can be obtained with high productivity. Furthermore, since semiconductor characteristics failure due to electrostatic damage can be prevented, high yield and quality can be obtained.

(13)ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を接着剤を介して複数枚積層して接着剤で固着させ、この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、このビアホールに導電性ペーストを充填固着することにより、電極の厚み方向の接触で機械的および電気的接続が得られるので、品質および信頼性の高い超多層チップサイズパッケージが得られる。 (13) A plurality of ultrathin semiconductor devices after the pelletization division are laminated with an adhesive and fixed with an adhesive, and a via hole is formed to penetrate the protruding connection electrode of each laminated ultrathin semiconductor device. By filling and fixing a conductive paste in the via hole, mechanical and electrical connection can be obtained by contact in the thickness direction of the electrode, so that an ultra-multilayer chip size package with high quality and high reliability can be obtained.

(14)ペレタイズ分割を、紫外線照射硬化型テープを含めて行うことによって、紫外線照射硬化型テープに保持された状態で超薄型半導体装置をペレタイズ分割し、紫外線照射硬化していつでも分離可能な状態となった紫外線照射硬化型テープ支持状態で、保管や運搬等を行うことができる。これにより、超薄型半導体装置の保持、保管、運搬等の際の割れ、欠けを防止することができる。 (14) The ultra-thin semiconductor device is pelletized while being held on the UV-irradiation-curable tape by performing the pelletizing division including the UV-irradiation-curable tape, and can be separated at any time by UV-irradiation curing. Storage and transportation can be performed in the state of supporting the ultraviolet irradiation-curable tape. Thus, cracking and chipping of the ultra-thin semiconductor device during holding, storage, transportation, and the like can be prevented.

(A)二重多孔質層分離法
本実施形態においては、二重に形成した多孔質Si層から分離する(種子基板に形成した多孔質Si(シリコン)層から種子基板を分離し、支持基板に形成した多孔質Si層から支持基板を分離する)ことにより、超薄型半導体装置を製造する方法について説明する。図1から図7は、本発明の実施の形態における二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程図である。
(A) Double Porous Layer Separation Method In the present embodiment, separation is performed from a double-formed porous Si layer (separating a seed substrate from a porous Si (silicon) layer formed on a seed substrate, A method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by separating a supporting substrate from a porous Si layer formed in step (1) will be described. FIG. 1 to FIG. 7 are manufacturing process diagrams of an ultra-thin semiconductor device by a double porous Si layer separation method according to an embodiment of the present invention.

(1)シードSiウエーハ基板(以下「種子基板」と称す)20とハンドルSiウエーハ基板(以下「支持基板」と称す)25に、陽極化成法で多孔質Si層を形成する(図1参照)。このとき、種子基板20には支持基板25よりも厚目で高い多孔率の高多孔質Si層22を形成する。 (1) A porous Si layer is formed on a seed Si wafer substrate (hereinafter, referred to as “seed substrate”) 20 and a handle Si wafer substrate (hereinafter, referred to as “support substrate”) 25 by anodization (see FIG. 1). . At this time, a highly porous Si layer 22 having a higher porosity than the supporting substrate 25 is formed on the seed substrate 20.

[1]まず、p型単結晶Si(抵抗率0.01〜0.02Ω・cm)の種子基板20に、モノシランガス、ジボランガスの化学蒸気堆積(CVD;Chemical Vapor Deposition)法によりボロン1×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約10μm厚の高濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層21に相当する)を形成する。 [1] First, 1 × 10 19 boron is deposited on a seed substrate 20 of p-type single-crystal Si (resistivity: 0.01 to 0.02 Ω · cm) by chemical vapor deposition (CVD) of monosilane gas and diborane gas. A p-type impurity is added at a concentration of about atoms / cm 3 to form a high-concentration epitaxially grown single-crystal Si layer (corresponding to a low-porous Si layer 21 described later) having a thickness of about 10 μm.

[2]この高濃度層表面に、モノシランガス、ジボランガスのCVD法によりボロン5×1014atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約20μm厚の低濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する高多孔質Si層22に相当する)を形成する。 [2] A p-type impurity is added to the surface of the high-concentration layer at a concentration of about 5 × 10 14 atoms / cm 3 by CVD using monosilane gas and diborane gas, and a low-concentration epitaxially grown single-crystal Si layer having a thickness of about 20 μm is added. (Corresponding to a highly porous Si layer 22 described later).

[3]さらに、この低濃度層表面に、モノシランガス、ジボランガスのCVD法によりボロン5×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約5μmの高濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層23に相当する)を形成する。 [3] Further, a p-type impurity is added to the surface of the low-concentration layer at a concentration of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 by CVD using monosilane gas and diborane gas, and a single-crystal Si layer having a high concentration of about 5 μm is epitaxially grown. A layer (corresponding to a low-porous Si layer 23 described later) is formed.

[4]その後、陽極化成法により、例えば電解液に50%フッ化水素溶液とエチルアルコールとを2:1の体積割合で混合した混合液を用い、10mA/cmの電流密度で約5分間流し、高濃度層に多孔率の低い低多孔質Si層21,23、低濃度層に多孔率の高い高多孔質Si層22を形成する。 [4] Thereafter, by an anodizing method, for example, using a mixed solution in which a 50% hydrogen fluoride solution and ethyl alcohol are mixed in a volume ratio of 2: 1 to the electrolytic solution at a current density of 10 mA / cm 2 for about 5 minutes Then, the low-porosity Si layers 21 and 23 having a low porosity are formed in the high-concentration layer, and the high-porosity Si layer 22 having a high porosity is formed in the low-concentration layer.

[5]上記と同様に、p型単結晶Si(抵抗率0.01〜0.02Ω・cm)の支持基板25に、モノシランガス、ジボランガスのCVD法によりボロン1×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約10μm厚の高濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層26に相当する)を形成する。 [5] Similarly to the above, a support substrate 25 of p-type single crystal Si (resistivity: 0.01 to 0.02 Ω · cm) is formed on a support substrate 25 of about 1 × 10 19 atoms / cm 3 of boron by a CVD method using a monosilane gas or a diborane gas. A p-type impurity is added at a concentration to form a high-concentration epitaxially grown single-crystal Si layer having a thickness of about 10 μm (corresponding to a low-porous Si layer 26 described later).

[6]この高濃度層表面に、シランガス、ジボランガスのCVD法によりボロン1×1015atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約2μm厚の低濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する高多孔質Si層27に相当する)を形成する。 [6] A p-type impurity is added to the surface of the high-concentration layer at a concentration of about 1 × 10 15 atoms / cm 3 of boron by a CVD method using silane gas and diborane gas, and a low-concentration epitaxially grown single-crystal Si layer having a thickness of about 2 μm is formed. (Corresponding to a highly porous Si layer 27 described later).

[7]さらに、この低濃度層表面に、モノシランガス、ジボランガスのCVD法によりボロン3×1019atoms/cm程度の濃度でp型不純物を添加し、約10μmの高濃度のエピタキシャル成長の単結晶Si層(後述する低多孔質Si層28に相当する)を形成する。 [7] Further, a p-type impurity is added to the surface of the low-concentration layer at a concentration of about 3 × 10 19 atoms / cm 3 by CVD using a monosilane gas or a diborane gas, and single-crystal Si is epitaxially grown at a high concentration of about 10 μm. A layer (corresponding to a low-porous Si layer 28 described later) is formed.

[8]その後、陽極化成法により、例えば電解液に50%フッ化水素溶液とエチルアルコールとを2:1の体積割合で混合した混合液を用い、10mA/cmの電流密度で約5分間流し、高濃度層に多孔率の低い低多孔質Si層26,28、低濃度層に多孔率の高い高多孔質Si層27を形成する。 [8] Thereafter, by an anodizing method, for example, using a mixed solution obtained by mixing a 50% hydrogen fluoride solution and ethyl alcohol in a volume ratio of 2: 1 to the electrolytic solution at a current density of 10 mA / cm 2 for about 5 minutes The low-porous Si layers 26 and 28 having low porosity are formed in the high-concentration layer, and the high-porosity Si layer 27 having high porosity is formed in the low-concentration layer.

なお、このように、陽極化成法により多孔質層を形成する場合は、多孔質層を多孔率の異なる複数の層で構成することができる。例えば、上記のように、種子基板20上に第1の低多孔質Si層21、高多孔質Si層22、第2の低多孔質Si層23を順に形成した3層構造とするほか、種子基板20の上に高多孔質Si層22と低多孔質Si層23とを順に形成した2層構造としてもよい。支持基板25についても同様に、支持基板25上に高多孔質Si層27と低多孔質Si層23とを順に形成した2層構造としてもよい。   When the porous layer is formed by the anodization method, the porous layer can be composed of a plurality of layers having different porosity. For example, as described above, in addition to the three-layer structure in which the first low-porous Si layer 21, the high-porous Si layer 22, and the second low-porous Si layer 23 are sequentially formed on the seed substrate 20, A two-layer structure in which a high-porous Si layer 22 and a low-porous Si layer 23 are sequentially formed on the substrate 20 may be used. Similarly, the support substrate 25 may have a two-layer structure in which a highly porous Si layer 27 and a low porous Si layer 23 are sequentially formed on the support substrate 25.

このとき、高多孔質Si層の多孔率は40〜80%の範囲で、低多孔質Si層の多孔率は10〜30%の範囲とする。このように異なる多孔率の複数の層のそれぞれの厚みは、陽極化成時の電流密度および時間や、陽極化成時の化成溶液の種類または濃度を変えることで任意に調整することができる。   At this time, the porosity of the high porous Si layer is in the range of 40 to 80%, and the porosity of the low porous Si layer is in the range of 10 to 30%. The thickness of each of the plurality of layers having different porosity can be arbitrarily adjusted by changing the current density and time during anodization and the type or concentration of the formation solution during anodization.

また、多孔質Si層の形成後、約400℃でドライ酸化することにより、多孔質Siの孔の内壁を1〜3nmほど酸化するのが好ましい。これにより、多孔質Siが後の高温処理により構造変化を起こすのを防止することができる。   After the porous Si layer is formed, the inner wall of the porous Si hole is preferably oxidized by about 1 to 3 nm by performing dry oxidation at about 400 ° C. Thereby, it is possible to prevent the porous Si from undergoing a structural change due to the subsequent high-temperature treatment.

また、低多孔質Si層23,28については、不純物濃度を高く(1×1019atoms/cm以上)し、かつ可能な限り多孔率を低く(10〜30%程度)しておくのが好ましい。これらの低多孔質Si層23,28の上には、後述する半導体デバイス形成のために優れた結晶性の単結晶Si層24を形成する必要があるからである。 In addition, for the low-porous Si layers 23 and 28, the impurity concentration should be high (1 × 10 19 atoms / cm 3 or more) and the porosity should be as low as possible (about 10 to 30%). preferable. This is because it is necessary to form an excellent crystalline single crystal Si layer 24 on these low porous Si layers 23 and 28 for forming a semiconductor device described later.

このとき、後述する単結晶Si層24(図2参照)の歪み低減のため、
多孔率 : 低多孔質Si層23 < 低多孔質Si層28
膜厚 : 低多孔質Si層23 < 低多孔質Si層28
とするのが好ましい。
At this time, in order to reduce distortion of a single-crystal Si layer 24 (see FIG. 2) described later,
Porosity: Low porous Si layer 23 <Low porous Si layer 28
Film thickness: low porous Si layer 23 <low porous Si layer 28
It is preferred that

また、後の工程で種子基板20を剥離しやすくするため、かつ種子基板20の剥離時に支持基板25が剥離しないようにするため、
多孔率 : 高多孔質Si層22 > 高多孔質Si層27
膜厚 : 高多孔質Si層22 > 高多孔質Si層27
とするのが好ましい。
In addition, in order to facilitate separation of the seed substrate 20 in a later step, and to prevent the support substrate 25 from being separated when the seed substrate 20 is separated,
Porosity: Highly porous Si layer 22> Highly porous Si layer 27
Film thickness: Highly porous Si layer 22> Highly porous Si layer 27
It is preferred that

なお、陽極化成におけるSiの溶解反応ではフッ化水素溶液中のSiの陽極反応には正孔が必要であるため、基板には多孔質化しやすいP型Siを用いるのが望ましいが、これに限るものではない。   In addition, in the dissolution reaction of Si in anodization, holes are necessary for the anodic reaction of Si in the hydrogen fluoride solution. Therefore, it is preferable to use P-type Si which is easily made porous, but is not limited thereto. Not something.

また、種子基板20および支持基板25は、CZ(Czochralski)法、MCZ(Magnetic Field Applied Czochralski)法やFZ(Floating Zone)法などで作製された単結晶Si基板のみならず、基板表面が水素アニール処理された単結晶Si基板、あるいはエピタキシャル単結晶Si基板などを用いることができる。もちろん、単結晶Si基板に代えてSiGe基板、SiC基板、GaAs基板やInP基板等の単結晶化合物半導体基板を用いることもできる。   The seed substrate 20 and the support substrate 25 are not only monocrystalline Si substrates manufactured by the CZ (Czochralski) method, the MCZ (Magnetic Field Applied Czochralski) method, the FZ (Floating Zone) method, and the like, but also have a hydrogen-annealed substrate surface. A processed single crystal Si substrate, an epitaxial single crystal Si substrate, or the like can be used. Of course, a single crystal compound semiconductor substrate such as a SiGe substrate, a SiC substrate, a GaAs substrate, or an InP substrate can be used instead of the single crystal Si substrate.

(2)種子基板20および支持基板25の両基板に、それぞれ半導体層としてのエピタキシャル成長の単結晶Si層24,29を形成し、少なくとも一方に絶縁層30としてのSiO酸化膜またはSiO/Si/SiO積層膜を形成する(図2参照)。なお、ここでのポイントは、半導体素子および半導体集積回路のいずれか一方または両方の半導体デバイスを形成する単結晶Si層24の厚さを単結晶Si層29の厚さよりも薄くすることである。 (2) Epitaxially grown single-crystal Si layers 24 and 29 as semiconductor layers are formed on both the seed substrate 20 and the support substrate 25, and at least one of them is an SiO 2 oxide film or SiO 2 / Si as an insulating layer 30. A 3N 4 / SiO 2 laminated film is formed (see FIG. 2). The point here is that the thickness of the single crystal Si layer 24 forming one or both of the semiconductor element and the semiconductor integrated circuit is made smaller than the thickness of the single crystal Si layer 29.

まず、CVDエピタキシャル成長装置内において、水素雰囲気中1000〜1100℃程度でプリベークを行い、低多孔質Si層23,28の表面の孔を封止して表面を平坦化する。この後、1020℃まで降温し、モノシランガスを原料ガスとするCVDを行い、約1〜10μm厚さのエピタキシャル成長の単結晶Si層24,29を形成する。このとき、ジボラン、フォスフィンガスなどを適当に添加して不純物濃度を制御してもよい。   First, in a CVD epitaxial growth apparatus, prebaking is performed at about 1000 to 1100 ° C. in a hydrogen atmosphere to seal the holes on the surfaces of the low-porous Si layers 23 and 28 to flatten the surface. Thereafter, the temperature is lowered to 1020 ° C., and CVD using monosilane gas as a source gas is performed to form epitaxially grown single crystal Si layers 24 and 29 having a thickness of about 1 to 10 μm. At this time, the impurity concentration may be controlled by appropriately adding diborane, phosphine gas or the like.

なお、CVD法での単結晶Si層24,29形成には、モノシラン(SiH)以外にSiHCl、SiHCl、SiClなどの原料ガスを用いることができる。単結晶Si層24,29の形成方法としては、CVD法に限らず、MBE法、スパッター法等でもよい。 In forming the single crystal Si layers 24 and 29 by the CVD method, a source gas such as SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , and SiCl 4 can be used in addition to monosilane (SiH 4 ). The method for forming the single crystal Si layers 24 and 29 is not limited to the CVD method, but may be an MBE method, a sputtering method, or the like.

ここで、デバイス作製する種子基板20のエピタキシャル成長の単結晶Si層24は、他方の支持基板25のエピタキシャル成長の単結晶Si層29と同等以下の膜厚とする。これは、デバイスプロセス中の高多孔質Si層27の酸化による膨張によって、デバイス作製するエピタキシャル成長の単結晶Si層24に歪みが発生するのを低減および防止するためである。   Here, the single-crystal Si layer 24 epitaxially grown on the seed substrate 20 for device fabrication has a thickness equal to or less than the thickness of the single-crystal Si layer 29 epitaxially grown on the other support substrate 25. This is to reduce and prevent the occurrence of distortion in the epitaxially grown single crystal Si layer 24 for device fabrication due to expansion of the highly porous Si layer 27 due to oxidation during the device process.

また、デバイス作製するエピタキシャル成長の単結晶Si層24の厚みは、作製するデバイスによって任意に変える。SiO酸化膜(絶縁層30)形成後の実効厚みは、MOSLSI(Metal-Oxide Semiconductor Large Scale Integrated circuit)の場合は約50nm、BipLSI(Bipolar LSI)、BiCMOSLSI(Bipolar Complementary Metal-Oxide Semiconductor LSI)の場合は約5〜6μmである。単結晶Si層29の厚みは、最終的に架台となるので5〜10μm程度が望ましい。 The thickness of the epitaxially grown single crystal Si layer 24 for device fabrication is arbitrarily changed depending on the device to be fabricated. The effective thickness after forming the SiO 2 oxide film (insulating layer 30) is about 50 nm in the case of a MOS-LSI (Metal-Oxide Semiconductor Large Scale Integrated circuit). In this case, it is about 5 to 6 μm. The thickness of the single-crystal Si layer 29 is desirably about 5 to 10 μm because it will eventually become a gantry.

また、単結晶Si層29のSiO酸化膜(絶縁層30)の厚みは、多孔質層27の熱酸化歪みの影響を受けないように、200〜500nmとするのが望ましい。長時間熱酸化してμm単位程度に厚くすると、多孔質層27の熱酸化歪みの影響により単結晶Si層29に反り歪みが発生するためである。 The thickness of the SiO 2 oxide film (insulating layer 30) of the single-crystal Si layer 29 is desirably 200 to 500 nm so as not to be affected by the thermal oxidation distortion of the porous layer 27. If the thickness is increased to about μm by thermal oxidation for a long time, the single crystal Si layer 29 is warped due to the thermal oxidation distortion of the porous layer 27.

なお、絶縁層30(SiO酸化膜)は、酸化シリコン膜(SiO)のみならず減圧CVDで単結晶Si層29上に窒化シリコン膜を形成し熱酸化することで、酸化シリコン膜/窒化シリコン膜の積層膜(例えば、SiO;400nm/Si;50nm)や酸化シリコン膜/窒化シリコン膜/酸化シリコン膜(例えば、SiO;200nm/Si;50nm/SiO;200nm)としてもよい。あるいは、酸窒化シリコン膜(SiON)や、窒化シリコン膜(Si)、酸化アルミニウム膜、あるいはそれらの複合膜とすることもできる。 Note that the insulating layer 30 (SiO 2 oxide film) is not only a silicon oxide film (SiO 2 ) but also a silicon oxide film / nitride formed by forming a silicon nitride film on the single crystal Si layer 29 by low-pressure CVD and thermally oxidizing the silicon nitride film. A stacked film of silicon films (for example, SiO 2 ; 400 nm / Si 3 N 4 ; 50 nm) or a silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film (for example, SiO 2 ; 200 nm / Si 3 N 4 ; 50 nm / SiO 2 ; 200 nm). Alternatively, a silicon oxynitride film (SiON), a silicon nitride film (Si 3 N 4 ), an aluminum oxide film, or a composite film thereof can be used.

要するに適当な膜厚の窒化系シリコン膜があることで、後の工程におけるパッケージング時や半導体デバイス形成プロセス中に、支持基板25側からハロゲン元素が浸透し、単結晶Si層24を汚染するのを防止することができる。また、半導体デバイス形成プロセス中の高多孔質Si層27の酸化による膨張によって、半導体デバイスを作製するエピタシャル成長の単結晶Si層29に反り歪みが発生するのを低減および防止することができる。   In short, the presence of the nitrided silicon film having an appropriate thickness allows the halogen element to penetrate from the support substrate 25 side and contaminate the single crystal Si layer 24 during packaging in a later step or a semiconductor device forming process. Can be prevented. Further, it is possible to reduce and prevent the occurrence of warping distortion in the epitaxially grown single-crystal Si layer 29 for manufacturing a semiconductor device due to expansion of the highly porous Si layer 27 due to oxidation during the semiconductor device formation process.

また、単結晶Si層29に形成した半導体デバイスへのパッケージング時における静電気ダメージおよび電磁波遮蔽対策として、イオン注入時またはエピタキシー成長時に低多孔質Si層28に任意の濃度のn型またはp型不純物を添加し、酸化膜形成時に活性化して導電性とするのが望ましい。一方、単結晶Si層24には、半導体デバイスの種類に応じて任意濃度の不純物を添加するのが望ましい。   As a countermeasure against electrostatic damage and electromagnetic wave shielding when packaging a semiconductor device formed on the single-crystal Si layer 29, an n-type or p-type impurity having an arbitrary concentration is added to the low-porous Si layer 28 during ion implantation or epitaxy growth. Is added, and activated at the time of forming an oxide film to make it conductive. On the other hand, it is desirable to add an arbitrary concentration of impurities to the single crystal Si layer 24 according to the type of the semiconductor device.

ところで、電子移動度を高める手段のひとつとして、チャネル半導体層に歪みをかける技術が知られている。これはチャネル半導体層に歪みをかけると、そのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制されるので電子移動度を高めることが出来る。
具体的には、単結晶Si基板上にSiよりも格子定数の大きい材料からなる混晶層の歪み印加半導体層、例えば、Ge濃度20〜30%のSiGe混晶層(以下、SiGe層と称する)を形成し、このSiGe層上にチャネル半導体層としての単結晶Si層を形成すると、格子定数の違いにより、歪みのかかった単結晶Si層(以下、歪みチャネル層と称する)が形成される。この歪みチャネル層を用いると、無歪みチャネル層を用いた場合に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成できることが報告されている。(J.Welser,J.L.Hoyt,S.Takagi,and J.F.Gibbons,IEDM94-373)
By the way, as one of means for increasing electron mobility, a technique of applying a strain to a channel semiconductor layer is known. This is because, when strain is applied to the channel semiconductor layer, the band structure changes, and as a result, degeneration is released and electron scattering is suppressed, so that electron mobility can be increased.
Specifically, a strain-applying semiconductor layer of a mixed crystal layer made of a material having a larger lattice constant than Si on a single crystal Si substrate, for example, a SiGe mixed crystal layer having a Ge concentration of 20 to 30% (hereinafter, referred to as a SiGe layer) ) Is formed, and a single-crystal Si layer as a channel semiconductor layer is formed on the SiGe layer, whereby a strained single-crystal Si layer (hereinafter referred to as a strained channel layer) is formed due to a difference in lattice constant. . It has been reported that the use of this strained channel layer can achieve a significant improvement in electron mobility of about 1.76 times compared to the case of using an unstrained channel layer. (J. Welser, J. L. Hoyt, S. Takagi, and J. F. Gibbons, IEDM94-373)

そこで、例えば、Ge濃度20〜30%のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層24を形成し、その上に歪みチャネル層としての単結晶Si層を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFTの表示部及び周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
このGe組成比は大きい方が良く、0.2を大きく下回る場合はMOSTFTの移動度の顕著な向上は期待できず、また、0.5を大きく超える場合はSiGe層表面凹凸の増加や膜質低下等の問題があり、0.3程度が好ましい。
また、Ge濃度はSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層12の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度例えばGe濃度20〜30%となる傾斜組成とし、この傾斜組成のSiGe層をシードにSiエピタキシャル成長により歪みチャネル層としての単結晶Si層を形成することが好ましい。
Therefore, for example, when a single-crystal Si layer 24 as a strain applying semiconductor layer which is a SiGe layer having a Ge concentration of 20 to 30% and a single-crystal Si layer as a strain channel layer is formed thereon, A MOSTFT display section and peripheral circuits that achieve a significant improvement in electron mobility of about 1.76 times as compared with the single-crystal Si layer of the channel layer are realized, so that high-performance, high-definition, high-quality ultra-thin electricity An optical display device is realized.
If the Ge composition ratio is large, it is better. If the Ge composition ratio is much less than 0.2, a remarkable improvement in the mobility of the MOSTFT cannot be expected. If the Ge composition ratio exceeds 0.5, the SiGe layer surface unevenness increases and the film quality deteriorates. However, about 0.3 is preferable.
The Ge concentration is gradually increased in the single crystal Si layer 12 as a strain applying semiconductor layer, which is a SiGe layer, to have a gradient composition having a desired concentration on the surface, for example, a Ge concentration of 20 to 30%. It is preferable to form a single-crystal Si layer as a strain channel layer by Si epitaxial growth using the layer as a seed.

尚、SiGe層の成膜方法としては、CVD法、MBE法等のエピタキシャル成長法や、LPE(Liqud Phase Epitaxy)法等の液相成長法、ポリSiGe層やアモルファスSiGe層の固相成長法などがあるが、Ge組成比の制御が可能な結晶成長方法であれば、他の成長方法でもよい。
また、Si原料としては水素化物原料のモノシラン(SiH4)、ジシラン(Si26)、トリシラン(Si38)、テトラシラン(Si410)や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン(SiH2Cl2)、トリクロルシラン(SiHCl3)、四塩化ケイ素(SiCl4)など、Ge原料としてはゲルマン(GeH)、四塩化ゲルマニウム(GeCL)、四フッ化ゲルマニウム(GeF)などが適している。
Examples of the method of forming the SiGe layer include an epitaxial growth method such as a CVD method and an MBE method, a liquid phase growth method such as an LPE (Liqud Phase Epitaxy) method, and a solid phase growth method of a polySiGe layer and an amorphous SiGe layer. However, any other crystal growth method that can control the Ge composition ratio may be used.
Examples of the Si source include monosilane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), trisilane (Si 3 H 8 ) and tetrasilane (Si 4 H 10 ), which are hydride raw materials, and dichlorosilane (SiH 2 Cl), which is a halide raw material. 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), silicon tetrachloride (SiCl 4 ), and the like, and Ge raw materials such as germane (GeH 4 ), germanium tetrachloride (GeCL 4 ), and germanium tetrafluoride (GeF 4 ) are suitable. .

尚、歪み半導体層としてSiGe層の代わりに、SiCやSiN等のようにSiと他の元素との混晶層、ZnSe層等の二−六族混晶層もしくはGaAsやInP等の三−五族混晶層などの互いに格子定数の異なる材料からなる混晶層でもよい。   Instead of the SiGe layer as the strained semiconductor layer, a mixed crystal layer of Si and other elements such as SiC or SiN, a Group 2-6 mixed crystal layer such as a ZnSe layer, or a 3-5 layer such as GaAs or InP. A mixed crystal layer made of materials having different lattice constants, such as a group mixed crystal layer, may be used.

(3)種子基板20と支持基板25を貼り合わせる(図3参照)。
室温で種子基板20の単結晶Si層24と支持基板25の絶縁層30の表面同士を接触させ、ファンデアワールス力により結合させる。この後、400℃30分間の熱処理を行って共有結合させ、貼り合せを強固にする。熱処理は、窒素中、不活性ガス中、または、窒素と不活性ガスの混合ガス中で行う。このとき、双方の基板の表面に塵や汚れ付着がないことを確認する。なお、異物があった時は、剥離洗浄する。
(3) The seed substrate 20 and the support substrate 25 are bonded (see FIG. 3).
At room temperature, the surfaces of the single-crystal Si layer 24 of the seed substrate 20 and the surface of the insulating layer 30 of the support substrate 25 are brought into contact with each other and bonded by Van der Waals force. Thereafter, a heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes for covalent bonding to strengthen the bonding. The heat treatment is performed in nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas. At this time, it is confirmed that there is no dust or dirt on the surfaces of both substrates. In addition, when there is a foreign substance, it is separated and washed.

あるいは、減圧熱処理炉に重ね合わせた2枚の基板をセットし、真空引きで所定圧力(例えば133Pa(1Torr)以下)に保持し、一定時間経過後に大気圧にブレークしたときの加圧で密着させ、連続して窒素中、不活性ガス中、または、窒素と不活性ガスの混合ガス中で昇温加熱して熱処理接合する連続作業をしてもよい。   Alternatively, two superimposed substrates are set in a reduced pressure heat treatment furnace, and are held at a predetermined pressure (for example, 133 Pa (1 Torr) or less) by evacuation, and are brought into close contact with each other by a pressure when a break occurs to the atmospheric pressure after a certain period of time. Alternatively, a continuous operation of performing heat treatment bonding by heating and heating in nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas continuously may be performed.

(4)ウオータージェット、エアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離法により、高多孔質Si層22から種子基板20を分離する(図4参照)。このとき、高多孔質Si層27から支持基板25が分離しないようにすることが重要である。また、分離は、種子基板20および支持基板25を紫外線照射硬化型テープ(以下「UVテープ」と称す)17により保持した状態で行う。 (4) The seed substrate 20 is separated from the highly porous Si layer 22 by a high-pressure fluid jet spray separation method such as a water jet or an air jet (see FIG. 4). At this time, it is important that the support substrate 25 is not separated from the highly porous Si layer 27. The separation is performed in a state where the seed substrate 20 and the support substrate 25 are held by an ultraviolet irradiation curing type tape (hereinafter, referred to as “UV tape”) 17.

本実施形態においては、図26に示す超薄型半導体装置の製造装置としての高圧流体ジェット噴射剥離装置を用いる。図26は本発明の実施の形態における高圧流体ジェット噴射剥離装置の概略断面図である。   In the present embodiment, a high-pressure fluid jet spray separation apparatus as an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device shown in FIG. 26 is used. FIG. 26 is a schematic sectional view of a high-pressure fluid jet spray separation apparatus according to an embodiment of the present invention.

図26に示す高圧流体ジェット噴射剥離装置は、上下から基板を真空吸着して回転させる一対のホルダ81a,81bと、高圧流体ジェットを噴射する微細ノズル83とを備える。ガードリングストッパ80は、ホルダ81a,81bの周囲を囲む円筒状の治具である。ガードリングストッパ80には、微細ノズル83から噴射される高圧流体ジェットの幅を制御して通過させる10〜50μm程度の径のスリット孔84が形成されている。なお、スリット孔84の径については、高圧流体ジェットの水圧および風圧との相関によって決定する。   The high-pressure fluid jet spray-peeling apparatus shown in FIG. 26 includes a pair of holders 81a and 81b that vacuum-suction and rotate a substrate from above and below, and a fine nozzle 83 that sprays a high-pressure fluid jet. The guard ring stopper 80 is a cylindrical jig surrounding the holders 81a and 81b. The guard ring stopper 80 has a slit hole 84 having a diameter of about 10 to 50 μm through which the width of the high-pressure fluid jet ejected from the fine nozzle 83 is controlled and passed. The diameter of the slit hole 84 is determined based on the correlation between the water pressure and the wind pressure of the high-pressure fluid jet.

このような高圧流体ジェット噴射剥離装置において、例えば、ホルダ81a,81b間に図3に示す種子基板20と支持基板25とを貼り合わせた基体を挟持する。この基体には二つの高多孔質Si層22,27が形成されているが、ここで分離したい層(分離層)は高多孔質Si層22である。なお、図26においては簡単のため、高多孔質Si層22,27以外については図示を省略している。   In such a high-pressure fluid jet spray-peeling apparatus, for example, a base body in which the seed substrate 20 and the support substrate 25 shown in FIG. 3 are bonded between holders 81a and 81b. Two high-porous Si layers 22 and 27 are formed on the substrate. The layer (separation layer) to be separated here is the high-porous Si layer 22. In FIG. 26, illustrations other than the highly porous Si layers 22 and 27 are omitted for simplicity.

ここで、ガードリングストッパ80の高さと、ホルダ81a,81bで挟持する種子基板20および支持基板25の高さを調整し、微細ノズル83から噴射される高圧流体ジェットが分離したい高多孔質Si層22に正確に当たるように微調整する。その後、ホルダ81a,81bを回転させ、微細ノズル83から噴射する高圧流体ジェットの圧力を高多孔質Si層22に作用させて種子基板20を分離する。   Here, the height of the guard ring stopper 80 and the heights of the seed substrate 20 and the support substrate 25 sandwiched between the holders 81a and 81b are adjusted so that the high-pressure fluid jet to be separated from the high-pressure fluid jet ejected from the fine nozzle 83 is separated. Fine-tune to hit 22 accurately. Thereafter, the holders 81a and 81b are rotated, and the pressure of the high-pressure fluid jet ejected from the fine nozzle 83 is applied to the high-porous Si layer 22 to separate the seed substrate 20.

このとき、微細ノズル83から噴射する高圧流体ジェットは、ガードリングストッパ80のスリット孔84によってその幅が制御されるうえ、分離したい高多孔質Si層22に正確に当たるようにその高さが微調整されているため、狙った高多孔質Si層22以外の部分には分離するほど強く当たらない。これにより、図26に示すように二つの高多孔質Si層22,27が存在する場合でも、他の高多孔質層27に影響を及ぼすことなく、狙った高多孔質Si層22から分離することができる。   At this time, the width of the high-pressure fluid jet ejected from the fine nozzle 83 is controlled by the slit hole 84 of the guard ring stopper 80, and the height thereof is finely adjusted so as to accurately hit the highly porous Si layer 22 to be separated. Therefore, it does not hit the portion other than the target high porous Si layer 22 so strongly that it is separated. Thereby, even when two high porous Si layers 22 and 27 are present as shown in FIG. 26, the high porous Si layers 22 and 27 are separated from the target high porous Si layer 22 without affecting the other high porous Si layers 27. be able to.

あるいは、回転中の基板の分離層にレーザー出力部から照射するレーザー光を当てて分離するレーザー加工剥離装置(図示せず)を用いることもできる。なお、このレーザー加工剥離装置と前述の高圧流体ジェット噴射剥離装置との違いは、レーザー出力部が前述の微細ノズル83とスリット孔84を組み合わせたものに相当することのみであり、他は同じ構成である。   Alternatively, a laser processing and peeling apparatus (not shown) that separates the separation layer of the rotating substrate by applying a laser beam irradiated from a laser output unit may be used. The only difference between this laser processing peeling device and the above-mentioned high-pressure fluid jet spray peeling device is that the laser output unit is equivalent to the combination of the above-mentioned fine nozzle 83 and slit hole 84, and the other components are the same. It is.

このレーザー加工剥離装置では、回転中の基板の高多孔質Si層22の横方向から一つ以上のレーザー照射によるレーザー加工(アブレーション加工、熱加工など)によって、この高多孔質Si層22から分離することができる。   In this laser processing peeling apparatus, the high-porous Si layer 22 is separated from the high-porous Si layer 22 by laser processing (ablation processing, thermal processing, or the like) by irradiating one or more lasers from the lateral direction of the rotating substrate. can do.

ここで、レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー、エキシマレーザー、高調波変調レーザーなどからなる可視光、近紫外線、遠紫外線、近赤外線、遠赤外線などのレーザー光を使用できる。   Here, as the laser, a laser beam such as a visible light, a near ultraviolet ray, a far ultraviolet ray, a near infrared ray, a far infrared ray or the like comprising a carbon dioxide laser, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser, an excimer laser, a harmonic modulation laser, or the like can be used. .

レーザー加工では、加工対象物が吸収する少なくとも一つ以上のパルス波または連続波のレーザー光を照射して、熱加工やアブレーション加工で分離する方法と、加工対象物に対して透明な波長を有する少なくとも一つ以上のパルス波または連続波の近赤外線レーザー(Nd:YAGレーザー、Nd:YVOレーザー、Nd:YLFレーザー、チタンサファイアレーザーなど)を加工対象物内部に焦点を合わせて照射し、多光子吸収による光学的損傷現象を発生させて改質領域(例えばクラック領域、溶融処理領域、屈折率変化領域など)を形成し、そこを起点として比較的小さな力で分離する方法とがあり、状況に応じて使い分けてもよい。 In laser processing, at least one or more pulse wave or continuous wave laser light to be absorbed by the processing object is irradiated, and a method of separating by thermal processing or ablation processing, and having a wavelength transparent to the processing object at least one pulse wave or continuous wave near-infrared laser (Nd: YAG laser, Nd: YVO 4 laser, Nd: YLF laser, a titanium sapphire laser, etc.) irradiates focused within the object, and multi There is a method in which an optical damage phenomenon due to photon absorption is generated to form a modified region (for example, a crack region, a melt-processed region, a refractive index change region, etc.), and separation is performed with a relatively small force starting there. It may be used properly according to.

一般的に、後者の場合は加工対象物例えば単結晶半導体基板の内部に集光点を合わせて、集光点におけるピークパワー密度(パルスレーザー光の集光点の電界強度)が1×10(W/cm)以上で且つパルス幅が1μS以下の条件でレーザー光を照射すると、加工対象物内部には多光子吸収による光学的損傷現象が発生し、この光学的損傷により内部に熱ひずみが誘起され、これにより内部に改質領域例えばクラック領域が形成され、そこを起点として比較的小さな力で分離させるが、単結晶半導体基板に比べ多孔質半導体層や後述するイオン注入層の単結晶半導体層の場合は、上記以下のピークパワー密度により多光子吸収による光学的損傷現象を発生させて改質領域(例えばクラック領域、溶融処理領域、屈折率変化領域など)の形成が可能であり、この多孔質半導体層や後述するイオン注入層からの分離が容易である。 In general, in the latter case, the light-condensing point is adjusted inside the object to be processed, for example, a single-crystal semiconductor substrate, and the peak power density at the light-condensing point (electric field intensity at the light-condensing point of the pulsed laser light) is 1 × 10 8. When the laser beam is irradiated under the condition of (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 μS or less, an optical damage phenomenon due to multiphoton absorption occurs inside the object to be processed, and this optical damage causes heat distortion inside. Is induced, thereby forming a modified region, for example, a crack region therein, which is separated by a relatively small force starting from the modified region. However, compared to a single crystal semiconductor substrate, a single crystal of a porous semiconductor layer or an ion implantation layer described later is used. In the case of a semiconductor layer, an optical damage phenomenon due to multiphoton absorption is caused by the peak power density described below to form a modified region (for example, a crack region, a melt-processed region, a refractive index change region, etc.). Are possible, it is easy separation from the porous semiconductor layer and later ion implanted layer.

レーザー加工の場合は、上記のいずれの方法でもレーザー光線を集光レンズで加工対象物内部(つまり多孔質半導体層や後述するイオン注入層の内部)に焦点を合せ、その焦点を徐々に回転中の加工対象物内部に移動させることで分離することができる。特に、本発明の場合は、加工対象物が多孔質Si層やイオン注入層なので、このレーザー光による分離加工を高精度で効率良く行うことができる。
このとき、後述のように必要に応じて流体冷却した支持治具を用いて、UVテープを介して半導体デバイス形成した超薄型半導体基板側を冷却しながら多孔質層やイオン注入層から支持基板を分離してもよい。これにより、半導体特性の変動又は劣化防止を図ることが出来る。
In the case of laser processing, the laser beam is focused on the inside of the object to be processed (that is, the inside of the porous semiconductor layer or the ion implantation layer described later) by a condenser lens in any of the above methods, and the focus is gradually rotating. It can be separated by moving it inside the object to be processed. In particular, in the case of the present invention, since the object to be processed is a porous Si layer or an ion-implanted layer, the separation by the laser beam can be performed efficiently with high precision.
At this time, using a support jig which is fluid-cooled as necessary as described later, the support substrate is removed from the porous layer or the ion-implanted layer while cooling the ultrathin semiconductor substrate side on which the semiconductor device is formed via a UV tape. May be separated. Thereby, fluctuation or deterioration of the semiconductor characteristics can be prevented.

また、回転中の基板の高多孔質Si層11bに、出力部からレーザー光とウオータージェットを組み合わせたレーザーウオータージェットを照射して分離するレーザーウオータージェット加工剥離装置(図示せず)を用いることもできる。なお、このレーザーウオータージェット加工剥離装置と前述のレーザー加工剥離装置および高圧流体ジェット噴射剥離装置との違いは、レーザーウオータージェット出力部が前述の微細ノズル83とスリット孔84を組み合わせたものに相当することのみであり、他はほとんど同じ構成である。
レーザーウオータージェット加工剥離法は、ウオータージェットとレーザーの利点を組み合わせ、水と空気の境界面でレーザー光が完全に反射することを利用し、グラスファイバー内と同じようにウオータージェットがレーザー光を全反射して平行にガイドし、このレーザー光の吸収による熱加工やアブレーション加工で分離する方法である。従来の熱変形が問題となるレーザー加工法と違い、レーザーウオータージェットは常時水による冷却がされているので、分離面の熱影響、例えば熱変形などが低減される。
このレーザーウオータージェット加工剥離法では、例えば、少なくとも一つ以上のパルス波または連続波の近赤外線レーザー(Nd:YAGレーザー、Nd:YVO4レーザー、Nd:YLFレーザー、チタンサファイアレーザーなど)が任意の水圧の純水または超純水の水柱内に封じ込まれた一つ以上のレーザーウオータージェットを、回転中の基板の高多孔質Si層11bの横方向から照射する加工(アブレーション加工、熱加工など)によって、この高多孔質Si層11bから分離することができる。
Further, a laser water jet processing / separation apparatus (not shown) for irradiating the high porous Si layer 11b of the rotating substrate with a laser water jet combining a laser beam and a water jet from an output unit to separate the laser water jet may be used. it can. The difference between this laser water jet processing peeling apparatus and the above-mentioned laser processing peeling apparatus and the high pressure fluid jet spray peeling apparatus corresponds to the laser water jet output unit in which the above-mentioned fine nozzle 83 and slit hole 84 are combined. It is only a thing, and others are almost the same configuration.
Laser waterjet processing The stripping method combines the advantages of waterjet and laser and utilizes the complete reflection of the laser light at the water / air interface. This is a method in which the light is reflected and guided in parallel, and separated by thermal processing or ablation processing by absorption of the laser light. Unlike a conventional laser processing method in which thermal deformation is a problem, the laser water jet is constantly cooled by water, so that the thermal effect on the separation surface, for example, thermal deformation, is reduced.
In the laser water jet processing separation method, for example, at least one or more pulse wave or continuous wave near-infrared laser (Nd: YAG laser, Nd: YVO 4 laser, Nd: YLF laser, titanium sapphire laser, etc.) is optional. Processing of irradiating one or more laser water jets sealed in a water column of pure water or ultrapure water from the lateral direction of the highly porous Si layer 11b of the rotating substrate (ablation processing, thermal processing, etc.) ), It is possible to separate from the highly porous Si layer 11b.

なお、レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、高調波変調レーザーなどからなる可視光、近赤外線、遠赤外線、近紫外線、遠紫外線などのレーザー光を使用できる。また、任意の水圧のウオータージェットの水柱は水道水でもよいが、レーザーの種類によってはレーザーを乱反射で散乱させずに減衰させない純水または超純水によるウオータージェットの水柱が望ましい。
更に、上記の高圧流体ジェット噴射剥離法、レーザー加工剥離法およびレーザーウオータージェット加工剥離法は、超薄型半導体層或いは超薄型SOI半導体層の剥離による映像信号処理LSI、メモリLSI、CPULSI、DSPLSI、音声信号処理LSI、CCD、CMOSセンサ、BiCMOSなどの半導体デバイスの製造にも使用できる。さらに、高圧流体ジェット噴射法、レーザー加工法およびレーザーウオータージェット加工法により、単結晶あるいは多結晶半導体基板あるいは透明または不透明支持基板の切断や、回転中の単結晶あるいは多結晶半導体インゴットのスライシングなどにも使用できる。
As the laser, laser light such as visible light, near-infrared ray, far-infrared ray, near-ultraviolet ray, or far-ultraviolet ray, such as a carbon dioxide laser, a YAG laser, an excimer laser, and a harmonic modulation laser, can be used. The water column of the water jet having an arbitrary water pressure may be tap water. However, depending on the type of the laser, a water column of pure water or ultra-pure water that does not attenuate the laser without scattering it by diffuse reflection is desirable.
Further, the above-described high-pressure fluid jet spray peeling method, laser processing peeling method, and laser water jet peeling method are used for video signal processing LSI, memory LSI, CPU LSI, DSPLSI by peeling an ultra-thin semiconductor layer or an ultra-thin SOI semiconductor layer. It can also be used for manufacturing semiconductor devices such as audio signal processing LSIs, CCDs, CMOS sensors, and BiCMOS. In addition, high-pressure fluid jet injection, laser processing and laser water jet processing can be used to cut single-crystal or polycrystalline semiconductor substrates or transparent or opaque support substrates, or to slice rotating single-crystal or polycrystalline semiconductor ingots. Can also be used.

この時に、図27(a)、(b)のように、多孔質半導体層21,22,23を介して単結晶半導体層24を形成した種子基板20の直径を、多孔質半導体層26,27,28を介して単結晶半導体層29を形成した支持基板25の直径よりも若干小さくするか又は大きくするのが好ましい。
そして、例えば図27(a)種子基板直径>支持基板直径の場合は真横方向から、図27(b)種子基板直径<支持基板直径の場合は任意の角度の斜目上方向から高圧流体ジェット噴射を種子基板20の高多孔質半導体層22に当てて種子基板を20を分離すると同時に、支持基板25の高多孔質半導体層27から支持基板が分離しないようにする。
At this time, as shown in FIGS. 27A and 27B, the diameter of the seed substrate 20 on which the single crystal semiconductor layer 24 is formed via the porous semiconductor layers 21, 22, and 23 is changed to the porous semiconductor layers 26 and 27. , 28 are preferably slightly smaller or larger than the diameter of the support substrate 25 on which the single crystal semiconductor layer 29 is formed.
Then, for example, in the case of FIG. 27 (a) seed substrate diameter> supporting substrate diameter, from the sideways direction, and in the case of FIG. Is applied to the highly porous semiconductor layer 22 of the seed substrate 20 to separate the seed substrate 20, and at the same time, to prevent the support substrate from separating from the highly porous semiconductor layer 27 of the support substrate 25.

これにより種子基板20と支持基板25の多孔質半導体層の多孔率と厚み調整を緩和でき、表示素子および周辺回路の形成プロセス中、単結晶半導体層24が支持基板25に形成した多孔質半導体層26,27,28の熱膨張の悪影響例えば反り歪を受けるのを防止することができる。   Thereby, the porosity and the thickness of the porous semiconductor layers of the seed substrate 20 and the support substrate 25 can be reduced, and the single crystal semiconductor layer 24 is formed on the support substrate 25 during the process of forming the display element and the peripheral circuit. It is possible to prevent adverse effects due to thermal expansion of the elements 26, 27, and 28, for example, receiving warp distortion.

そして、図28(a)のように、種子基板分離した後の単結晶半導体層24と29、多孔質半導体層23、26、27、28などを含む支持基板25表面の周辺部をC面取り化することで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。   Then, as shown in FIG. 28A, the peripheral portion of the surface of the support substrate 25 including the single crystal semiconductor layers 24 and 29 and the porous semiconductor layers 23, 26, 27, and 28 after the separation of the seed substrate is C-chamfered. By doing so, chipping, cracking, and cracking of the ultra-thin SOI layer and the like in the peripheral portion are prevented, so that yield and quality are improved, and cost reduction is realized.

(5)水素アニール処理により、低多孔質Si層23および単結晶Si層24表面をエッチングする。図5はエッチング後の状態であって、(a)は絶縁層30としてSiO30aを形成した場合の例を、(b)は絶縁層30としてSiO30a/Si30b/SiO30aを形成した場合の例をそれぞれ示している。 (5) The surfaces of the low-porous Si layer 23 and the single-crystal Si layer 24 are etched by hydrogen annealing. FIGS. 5A and 5B show a state after etching. FIG. 5A shows an example in which SiO 2 30 a is formed as the insulating layer 30, and FIG. 5B shows SiO 2 30 a / Si 3 N 4 30 b / SiO 2 as the insulating layer 30. Examples in the case where 30a are formed are shown.

ここでは、剥離残りの高多孔質Si層22および低多孔質Si層23の全部と単結晶Si層24表面の一部を水素アニールによりエッチングし、所望の厚みと高平坦性の、例えば50nm厚の単結晶Si層24を形成する。水素アニールは、1050℃で0.0013nm/min、1100℃で0.0022nm/minのエッチング速度で行う。
尚、必要に応じて、水素アニール処理した単結晶Si層32をシードにSiエピタキシャル成長により、さらに高結晶性の任意厚みの単結晶Si層13を積層形成してもよい。
図22は水素アニール処理のエッチング後に単結晶Si層13を積層形成した状態であって、(a)は絶縁層36としてSiO236aを形成した場合の例を、(b)は絶縁層36としてSiO236a/Si3436b/SiO236aを形成した場合の例をそれぞれ示している。
この時に、(A)に述べたように、種子基板の多孔質Si層を介して例えばGe濃度20〜30%のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層32を形成し、種子基板分離後の単結晶Si層32上に歪みチャネル層としての単結晶Si層13を形成すると、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層32に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFTの表示部及び周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。
このGe組成比は大きい方が良く、0.2を大きく下回る場合はMOSTFTの移動度の顕著な向上は期待できず、また、0.5を大きく超える場合はSiGe層表面凹凸の増加や膜質低下等の問題があり、0.3程度が好ましい。
また、Ge濃度はSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層32の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度となる傾斜組成とし、この傾斜組成のSiGe層上に歪みチャネル層としての単結晶Si層13を順次形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層の単結晶Si層32は絶縁層36に接した部分から傾斜組成してGe濃度が徐徐に増加して表面濃度が例えばGe濃度20〜30%の所望値となるように設定し、この傾斜組成のSiGe層である歪み印加半導体層としての単結晶Si層32をシードにSiエピタキシャル成長により歪みチャネル層としての単結晶Si層13を形成することが好ましい。
Here, all of the remaining high-porosity Si layer 22 and low-porosity Si layer 23 and a part of the surface of the single-crystal Si layer 24 are etched by hydrogen annealing to obtain a desired thickness and high flatness, for example, 50 nm thick. Is formed. Hydrogen annealing is performed at an etching rate of 0.0013 nm / min at 1050 ° C. and 0.0022 nm / min at 1100 ° C.
If necessary, the single-crystal Si layer 13 having a higher crystallinity and an arbitrary thickness may be further stacked by Si epitaxial growth using the hydrogen-annealed single-crystal Si layer 32 as a seed.
FIGS. 22A and 22B show a state in which the single-crystal Si layer 13 is laminated after the etching of the hydrogen annealing treatment. FIG. 22A shows an example in which SiO 2 36a is formed as the insulating layer 36, and FIG. Examples in the case where SiO 2 36a / Si 3 N 4 36b / SiO 2 36a are formed are shown.
At this time, as described in (A), a single-crystal Si layer 32 as a strain applying semiconductor layer, which is a SiGe layer having a Ge concentration of, for example, 20 to 30%, is formed via the porous Si layer of the seed substrate. When the single-crystal Si layer 13 as a strain channel layer is formed on the single-crystal Si layer 32 after the substrate separation, the electron mobility is about 1.76 times as large as that of the conventional single-crystal Si layer 32 as the strain-free channel layer. As a result, the MOSTFT display section and peripheral circuits that achieve the improvement of the above are realized, so that a high-performance, high-definition, high-quality ultra-thin electro-optical display device is realized.
If the Ge composition ratio is large, it is better. If the Ge composition ratio is much less than 0.2, a remarkable improvement in the mobility of the MOSTFT cannot be expected. If the Ge composition ratio exceeds 0.5, the SiGe layer surface unevenness increases and the film quality deteriorates. However, about 0.3 is preferable.
The Ge concentration is gradually increased in the single crystal Si layer 32 as a strain applying semiconductor layer, which is a SiGe layer, to have a gradient composition having a desired concentration on the surface, and a strain channel layer is formed on the SiGe layer having the gradient composition. It is preferable to sequentially form the single-crystal Si layer 13 of FIG.
That is, the single crystal Si layer 32 of the strain applying semiconductor layer has a gradient composition from a portion in contact with the insulating layer 36 so that the Ge concentration gradually increases and the surface concentration becomes a desired value of, for example, a Ge concentration of 20 to 30%. Preferably, the single crystal Si layer 13 as the strain channel layer is formed by Si epitaxial growth using the single crystal Si layer 32 as the strain applying semiconductor layer, which is a SiGe layer having the gradient composition, as a seed.

(6)汎用技術により単結晶Si層24内に、nMOSTFT(n-MOS Thin Film Transistor)、pMOSTFT(p-MOS TFT)、CMOSTFT、バイポーラTFT、ダイオード、コイル、キャパシタ等の半導体素子や、MOSLSI、BipLSI、BiCMOSLSI(Bipolar Complementary Metal-Oxide Semiconductor LSI)、CCD(Charge-Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサ、マイクロプロセッサ、ロジックIC(Integrated Circuit)、メモリなどの半導体集積回路等の半導体デバイスを多数形成し、さらにこれらの半導体デバイスに接続する複数の突起状の接続電極としてのバンプ電極15を形成する(図6参照)。なお、種子基板20として化合物半導体基板を用いた場合には、SiC、GaAs、InPなどの化合物半導体デバイスを形成することができる。 (6) A semiconductor device such as an nMOSTFT (n-MOS Thin Film Transistor), a pMOSTFT (p-MOS TFT), a CMOSTFT, a bipolar TFT, a diode, a coil, a capacitor, etc., a MOS LSI, Semiconductors such as semiconductor integrated circuits such as Bip LSI, BiCMOS LSI (Bipolar Complementary Metal-Oxide Semiconductor LSI), CCD (Charge-Coupled Device), CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) sensor, microprocessor, logic IC (Integrated Circuit), and memory A large number of devices are formed, and bump electrodes 15 are formed as a plurality of projecting connection electrodes connected to these semiconductor devices (see FIG. 6). When a compound semiconductor substrate is used as the seed substrate 20, a compound semiconductor device such as SiC, GaAs, and InP can be formed.

バンプ電極15はチップ周辺のペリフェラルバンプ、チップ内部のインナーエリアバンプ、あるいは、双方の組み合わせのいずれでもよい。また、バンプはめっき主体のバンプまたはAu線などのスタッドバンプのいずれでもよいが、Au線などのスタッドバンプ場合は、ワイヤーボディングの衝撃で単結晶Si層24のみならず架台の単結晶Si層29や低多孔質Si層26がダメージを受けないように注意する。バンプ電極15の高さは、所望の超薄型半導体装置厚さに準拠した高さ、例えば1〜10μmの範囲で任意に選択すればよい。   The bump electrode 15 may be a peripheral bump around the chip, an inner area bump inside the chip, or a combination of both. The bump may be a bump mainly composed of plating or a stud bump such as an Au wire. In the case of a stud bump such as an Au wire, not only the single crystal Si layer 24 but also the single crystal Si layer Care should be taken not to damage the lower surface 29 and the low-porous Si layer 26. The height of the bump electrode 15 may be arbitrarily selected in accordance with a desired ultra-thin semiconductor device thickness, for example, in the range of 1 to 10 μm.

また、はんだバンプを形成する場合には、スーパージャフィット法、スーパーソルダー法、ビームソルダーPC(プリコート)法などの公知の形成方法が採用可能である。   In the case of forming a solder bump, a known formation method such as a super-jafit method, a super solder method, or a beam solder PC (pre-coat) method can be adopted.

スーパージャフィット法とは、例えばAlパッド上にのみCrとCuとの積層膜からなるバリアメタル層表面を薬剤で処理して粘着性皮膜を形成し、この粘着性被膜をはんだ粉と接触させることでバリアメタル層表面にはんだ粉末を付着させ、加熱処理することによってはんだバンプを形成する方法である。スーパージャフィット法によれば、鉛フリーのSn−Ag系やSn−Zn系のはんだからなるバンプが形成される。   The Super Jafit method is, for example, to form an adhesive film by treating the surface of a barrier metal layer composed of a laminated film of Cr and Cu only on an Al pad with a chemical, and bringing the adhesive film into contact with solder powder. In this method, a solder bump is formed by applying solder powder to the surface of the barrier metal layer and performing heat treatment. According to the super-jafit method, bumps made of lead-free Sn-Ag-based or Sn-Zn-based solder are formed.

スーパーソルダー法とは、はんだ粉を系中に含まず、有機酸鉛と有機酸錫の反応によりペースト中にはんだを合成し、上記同様のバリアメタル層表面の銅上に析出させてはんだバンプを形成する方法である。スーパーソルダー法によれば、Sn−Pb系のはんだからなるバンプが形成される。   With the super solder method, solder powder is not contained in the system, the solder is synthesized in the paste by the reaction of organic acid lead and organic acid tin, and deposited on the copper on the barrier metal layer surface similar to the above, to form solder bumps It is a method of forming. According to the super solder method, a bump made of Sn-Pb based solder is formed.

ビームソルダーPC法とは、下地の銅と錫および鉛が構成するガルバニ電池での置換反応により、錫および鉛を銅表面に析出させて皮膜を形成し、電解めっきすることによってはんだバンプを形成する方法である。ビームソルダーPC法によれば、Sn−Pb系のはんだからなるバンプが形成される。   The beam solder PC method is to form a film by depositing tin and lead on a copper surface by a substitution reaction in a galvanic cell composed of base copper, tin and lead, and form a solder bump by electrolytic plating. Is the way. According to the beam solder PC method, bumps made of Sn-Pb-based solder are formed.

(7)各超薄型半導体装置に分割する際の分割線、いわゆるスクライブライン内に、少なくとも低多孔質Si層26までダイシングにより切り溝16を入れた後に、UVテープ17などで、単結晶Si層24に形成した各半導体デバイスやバンプ電極15のすべてを含めて単結晶Si層24の表面を保護する。 (7) A cutting line 16 is formed by dicing at least into the low-porous Si layer 26 in a dividing line at the time of dividing into each ultra-thin semiconductor device, a so-called scribe line. The surface of the single crystal Si layer 24 is protected including all the semiconductor devices and the bump electrodes 15 formed on the layer 24.

なお、溝16は、ドライエッチング(SF6、CF4、Cl+O2、HBr+O2などでのプラズマエッチング、逆スパッタエッチングなど)、ウエットエッチング(HF+H22+H2O混合液、HF+HNO3+CH3COOH混合液などのフッ酸系エッチャント、アルカリ系エッチャントなど)や機械的加工(ブレードダイシング、ダイヤモンドカッター、超硬合金カッター、超音波カッターなどによる切り溝)、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー等のレーザー加工等により、任意の幅で単結晶Si層表面から少なくとも高多孔質Si層27内部あるいは低多孔質Si層28と高多孔質Si層27との界面に位置するように形成してもよい。これにより、分離層からの分離を容易に行うことができる。 The groove 16 is formed by dry etching (plasma etching with SF 6 , CF 4 , Cl + O 2 , HBr + O 2 , reverse sputter etching, etc.), wet etching (HF + H 2 O 2 + H 2 O mixed solution, HF + HNO 3 + CH 3 Hydrofluoric acid-based etchants such as COOH mixture, alkali-based etchants, etc.) and mechanical processing (cutting grooves with blade dicing, diamond cutter, cemented carbide cutter, ultrasonic cutter, etc.), carbon dioxide laser, YAG laser, excimer laser By laser processing or the like to form an arbitrary width so as to be located at least inside the high-porosity Si layer 27 or at the interface between the low-porosity Si layer 28 and the high-porosity Si layer 27 from the surface of the single-crystal Si layer. Is also good. Thereby, separation from the separation layer can be easily performed.

この中で、Siと絶縁膜(SiO2、Si34など)とのエッチング選択比の高いドライエッチング又はウエットエッチングの場合や、機械的加工とドライエッチング又はウエットエッチングの組み合わせにより、超薄型SOI構造の絶縁膜下の多孔質Si層のサイドエッチングを促進することで、剥離時の分離を促進させてもよい。 Among them, in the case of dry etching or wet etching having a high etching selectivity between Si and an insulating film (SiO 2 , Si 3 N 4, etc.), or by a combination of mechanical processing and dry etching or wet etching, an ultra-thin film is obtained. By promoting side etching of the porous Si layer below the SOI structure insulating film, separation at the time of peeling may be promoted.

また、UVテープ17は、透明なUVテープ基材17aおよび強い接着力で糊残りのない導電性のUV照射硬化型接着剤17bからなるものを用いるのが望ましい。また、UV照射硬化型接着剤17bの厚さは、少なくともバンプ電極15の高さ以上であることが望ましい。このように導電性のUV照射硬化型接着剤17bによりバンプ電極15をすべてショートさせることで、製造工程中の静電破壊を防止することができるため、静電気ダメージによる半導体特性不良を防止することができる。なお、UV照射硬化型接着剤17bの硬化前および硬化後の表面抵抗は、10〜1012Ω/□程度の静電気ダメージを防止するレベルであることが望ましい。 It is preferable that the UV tape 17 be made of a transparent UV tape base material 17a and a conductive UV irradiation-curable adhesive 17b with strong adhesive force and no adhesive residue. Further, it is desirable that the thickness of the UV-irradiation-curable adhesive 17 b is at least equal to or greater than the height of the bump electrode 15. By short-circuiting all of the bump electrodes 15 with the conductive UV-irradiation-curable adhesive 17b in this manner, electrostatic breakdown during the manufacturing process can be prevented, and semiconductor characteristics failure due to electrostatic damage can be prevented. it can. The surface resistance of the UV-irradiation-curable adhesive 17b before and after curing is desirably a level that prevents electrostatic damage of about 10 6 to 10 12 Ω / □.

(8)前述したのと同様のウオータージェット、エアージェット、ウオーターエアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離、レーザー加工剥離、レーザーウオータージェット加工剥離や引張り剥離などで高多孔質Si層27から支持基板25を分離し、UV照射硬化してUVテープを剥離し、超薄型半導体装置としての超薄型半導体デバイスチップを得る(図7参照)。 (8) A high-pressure fluid jet jet peeling such as a water jet, an air jet, or a water air jet similar to that described above, laser processing peeling, laser water jet processing peeling, tensile peeling, or the like, is used to separate the highly porous Si layer 27 from the supporting substrate 25. Is separated, UV-cured and cured, and the UV tape is peeled off to obtain an ultra-thin semiconductor device chip as an ultra-thin semiconductor device (see FIG. 7).

ここで、超薄型半導体デバイスチップには、低多孔質Si層28が残っているため、封止樹脂などとの密着性が向上する。さらに、この低多孔質Si層28に任意の濃度のn型またはp型不純物が添加され、導電性を有しているため、パッケージング時における静電気ダメージを防止し、また電磁波を遮蔽することができ、超薄型半導体デバイスチップの品質および信頼性が向上する。   Here, since the low-porous Si layer 28 remains in the ultra-thin semiconductor device chip, the adhesion to the sealing resin or the like is improved. Furthermore, since the low-porous Si layer 28 is doped with an n-type or p-type impurity at an arbitrary concentration and has conductivity, it is possible to prevent electrostatic damage at the time of packaging and to shield electromagnetic waves. As a result, the quality and reliability of the ultra-thin semiconductor device chip are improved.

なお、分離した支持基板25は、必要に応じて表面再研磨、エッチング、水素を含む雰囲気での熱処理等を行い、再使用することができる。あるいは、別目的の基板として利用することもできる。   The separated support substrate 25 can be reused by performing surface re-polishing, etching, heat treatment in an atmosphere containing hydrogen, or the like, as necessary. Alternatively, it can be used as a substrate for another purpose.

ところで、(4)および(8)でそれぞれ説明した高多孔質Si層22からの種子基板20の分離および高多孔質Si層27からの支持基板25の分離は、上述のようにウオータージェット、エアージェットの他、水、エッチング液やアルコールなどの液体、空気、窒素ガスやアルゴンガスなどの気体や、前記液体に前記気体を適当比率で混在させた液体と気体との混合体などのジェットの噴射により行うことができる。特に液体と気体との混合体のジェットの噴射では、液体に気体のバブルが混入し、このバブルによってより効果的に分離を行える。   Incidentally, the separation of the seed substrate 20 from the highly porous Si layer 22 and the separation of the support substrate 25 from the highly porous Si layer 27 described in (4) and (8), respectively, are carried out by water jet and air as described above. In addition to jets, jets of water, liquids such as etchants and alcohols, air, gases such as nitrogen gas and argon gas, and jets of a mixture of a liquid and a gas in which the gas is mixed in an appropriate ratio with the liquid. Can be performed. Particularly, in jetting a jet of a mixture of a liquid and a gas, gas bubbles are mixed into the liquid, and the bubbles can be separated more effectively.

このとき、図26に示す製造装置を用い、ホルダ81a,81bによって挟持して回転させ、高多孔質Si層22,27に対して横方向から微細ノズル83を一つ以上用いて高圧流体ジェット82を吹き付けることにより剥離することができる。高圧流体ジェットを吹き付ける場合には、流体に超音波を印加すると、超音波振動が多孔質層に作用するため、より効果的に多孔質層からの分離を行える。   At this time, using the manufacturing apparatus shown in FIG. 26, the high-pressure fluid jet 82 is pinched and rotated by the holders 81a and 81b, and the high-pressure fluid jet 82 is Can be removed by spraying. In the case of spraying a high-pressure fluid jet, when ultrasonic waves are applied to the fluid, ultrasonic vibrations act on the porous layer, so that separation from the porous layer can be performed more effectively.

また、この高圧流体ジェット82に、さらに微細な固体としての粒体や粉体(研磨剤、氷、プラスチック片など)の超微粉末を添加してもよい。このように高圧流体ジェットに、微細な固体を添加すれば、この微細な固体が高多孔質Si層22,27に直に衝突することによって、より効果的に分離を行える。   Further, an ultrafine powder of fine particles or powder (abrasive, ice, plastic pieces, etc.) may be added to the high-pressure fluid jet 82. If a fine solid is added to the high-pressure fluid jet in this way, the fine solid directly collides with the high-porosity Si layers 22 and 27, thereby enabling more effective separation.

あるいは、回転中の高多孔質Si層22,27に対して横方向から一つ以上のレーザー照射によるレーザー加工(アブレーション加工、熱加工、多光子吸収改質レーザー加工など)により分離することもできる。このレーザー加工の詳細については、(4)で説明したのと同様である。
あるいは、回転中の高多孔質Si層22,27に対して横方向から一つ以上のレーザーウオータージェット照射によるレーザーウオータージェット加工により分離することもできる。このレーザーウオータージェット加工の詳細については、(4)で説明したのと同様である。
Alternatively, the rotating high porous Si layers 22 and 27 can be separated from each other by laser processing (ablation processing, thermal processing, multiphoton absorption modified laser processing, etc.) by irradiating one or more lasers from the lateral direction. . The details of the laser processing are the same as those described in (4).
Alternatively, the rotating high porous Si layers 22 and 27 can be separated from each other by laser water jet processing by irradiating one or more laser water jets from the lateral direction. The details of the laser water jet processing are the same as those described in (4).

また、(8)で説明した高多孔質Si層27からの支持基板25の分離時には、単結晶Si層24に形成した半導体デバイスやこれに接続する突起状の接続電極の熱による特性変動防止などのために、必要に応じて冷却した支持治具を用い、UVテープを介してSi基板10を冷却しながら分離してもよい。   Further, at the time of separating the support substrate 25 from the highly porous Si layer 27 described in (8), the semiconductor device formed on the single-crystal Si layer 24 and the prevention of characteristic fluctuation due to heat of the protruding connection electrode connected to the semiconductor device, etc. For this purpose, if necessary, the Si substrate 10 may be separated while being cooled via a UV tape using a cooled support jig.

また、UVテープ17のUV照射硬化型接着剤17bは接着力が強いため、このUVテープ17により単結晶Si層24等を保持し、またこの単結晶Si層24の表面やバンプ電極15等を保護した状態で、単結晶Si層24を支持基板25から分離することができることから、超薄型半導体装置の割れ、欠けを防止できる。また、UVテープ17が導電性であることによって、単結晶Si層24に形成した半導体デバイスが分離時に静電気ダメージを受けるのを防止することができる。また、UV照射硬化型接着剤17bは、UV(紫外)線の照射硬化によって粘着力が弱まるため、分離後は糊残りなく除去することができる。   Further, since the UV irradiation curing type adhesive 17b of the UV tape 17 has a strong adhesive force, the UV tape 17 holds the single-crystal Si layer 24 and the like, and the surface of the single-crystal Si layer 24 and the bump electrodes 15 and the like are used. Since the single crystal Si layer 24 can be separated from the supporting substrate 25 in the protected state, cracking and chipping of the ultra-thin semiconductor device can be prevented. Further, since the UV tape 17 is conductive, it is possible to prevent the semiconductor device formed on the single-crystal Si layer 24 from being damaged by static electricity at the time of separation. In addition, since the adhesive strength of the UV irradiation-curable adhesive 17b is weakened by the irradiation curing of UV (ultraviolet) rays, it can be removed without separation after separation.

以上のように、本実施形態における二重多孔質層分離法では、絶縁層30を介して貼り合わせた種子基板20および支持基板25のそれぞれに形成した高多孔質Si層22,27から、種子基板20および支持基板25を分離することにより、単結晶Si層29、絶縁層30および単結晶Si層24からなる超薄型のSOI基板が作製される。これにより、この超薄型SOI基板を利用した超薄型半導体装置を得ることができる。   As described above, in the double porous layer separation method according to the present embodiment, the seeds are separated from the highly porous Si layers 22 and 27 formed on the seed substrate 20 and the support substrate 25 bonded to each other with the insulating layer 30 interposed therebetween. By separating the substrate 20 and the support substrate 25, an ultra-thin SOI substrate including the single-crystal Si layer 29, the insulating layer 30, and the single-crystal Si layer 24 is manufactured. Thereby, an ultra-thin semiconductor device using this ultra-thin SOI substrate can be obtained.

また、本実施形態においては、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って切り溝16を形成した後に分離を行うため、後の工程で支持基板25から分離される超薄型SOI層が予めペレタイズ分割されている。このため、支持基板25の分離後には既にペレタイズ分割された超薄型半導体装置が得られることになり、従来のように分離後にペレタイズ分割した際に発生する割れや欠けの問題がない超薄型半導体装置が得られる。また、切り溝16形成の際には、超薄型SOI層は支持基板25によって支持されているため、切り溝16形成時の割れや欠けの発生も防止される。   Further, in the present embodiment, since the separation is performed after forming the kerf 16 along the dividing line at the time of dividing into each ultra-thin semiconductor device, the ultra-thin semiconductor device separated from the support substrate 25 in a later step The SOI layer is previously pelletized. For this reason, an ultra-thin semiconductor device that has already been pelletized and divided after the support substrate 25 is separated can be obtained. A semiconductor device is obtained. Further, when forming the kerfs 16, the ultra-thin SOI layer is supported by the support substrate 25, so that the occurrence of cracks and chips when the kerfs 16 are formed is also prevented.

(B)二重イオン注入層分離法
本実施形態においては、二重に形成した高濃度水素イオン注入層から分離する(種子基板に形成した高濃度水素イオン注入層から種子基板を分離し、支持基板に形成した高濃度水素イオン注入層から支持基板を分離する)ことにより、超薄型半導体装置を製造する方法について説明する。図8から図12は、本発明の実施の形態における二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程図である。
(B) Double ion-implanted layer separation method In the present embodiment, separation is performed from the double-formed high-concentration hydrogen ion-implanted layer (separate the seed substrate from the high-concentration hydrogen ion-implanted layer formed on the seed substrate and support it). A method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by separating a supporting substrate from a high-concentration hydrogen ion-implanted layer formed on a substrate will be described. 8 to 12 are manufacturing process diagrams of the ultra-thin semiconductor device by the double hydrogen ion implantation layer separation method according to the embodiment of the present invention.

(1)支持基板40に絶縁層としてのSiO41a(図8(a)参照)またはSiO41a/Si41b/SiO41a積層膜(図8(b)参照)を形成し、種子基板42に高濃度水素イオン注入層43を形成する。なお、水素イオンは、100keV,5×1016〜1×1017atoms/cmのドーズ量で、深さ約1μmに注入する。また、ここで用いる支持基板40および種子基板42は、(A)に準ずる。 (1) SiO 2 41a (see FIG. 8A) or an SiO 2 41a / Si 3 N 4 41b / SiO 2 41a laminated film (see FIG. 8B) is formed as an insulating layer on the support substrate 40; A high-concentration hydrogen ion implantation layer 43 is formed on the seed substrate 42. Note that hydrogen ions are implanted at a depth of about 1 μm at a dose of 100 keV and a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 atoms / cm 2 . The support substrate 40 and the seed substrate 42 used here conform to (A).

(2)支持基板40と種子基板42を貼り合せる(図9参照)。
支持基板40と種子基板42を洗浄後、室温で支持基板40の熱酸化膜SiO41a(図9(a)参照)またはSiO41a/Si41b/SiO41a積層膜(図9(b)参照)表面と種子基板42の高濃度水素イオン注入層(単結晶Si層)43の表面同士を接触させ、ファンデアワールス力により結合させる。この後、400℃30分間の熱処理を行って共有結合させ、貼り合せを強固なものにする。熱処理条件は(A)で説明したのと同様である。
(2) The support substrate 40 and the seed substrate 42 are bonded together (see FIG. 9).
After cleaning the support substrate 40 and the seed substrate 42, the thermally oxidized film SiO 2 41a (see FIG. 9A) or the SiO 2 41a / Si 3 N 4 41b / SiO 2 41a laminated film of the support substrate 40 at room temperature (see FIG. 9). (See (b)) The surface and the surface of the high-concentration hydrogen ion implanted layer (single-crystal Si layer) 43 of the seed substrate 42 are brought into contact with each other and bonded by Van der Waals force. Thereafter, a heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes for covalent bonding to strengthen the bonding. The heat treatment conditions are the same as described in (A).

(3)剥離用アニール後に、支持基板40および種子基板42の両基板の裏面にそれぞれUVテープ45を貼り合せ、引っ張り剥離する(図10参照)。
剥離用アニールは、400〜600℃、10〜20分間の熱処理、または短時間の急加熱急冷却のRTA(Rapid Thermal Anneal;ラピッドサーマルアニール)(ハロゲンランプアニール800℃数秒、Xeフラッシュランプアニール約1000℃数ミリ秒、炭酸ガスレーザー等のレーザーアブレーションなど)の熱処理により行う。
これにより、イオン注入した高濃度水素を膨張させ、微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用により高濃度水素イオン注入層43に歪みを発生させ、UVテープ45により引っ張り剥離する。その後、UV照射硬化して、支持基板40からUVテープ45を剥離する。なお、RTAは、剥離する種子基板42側から熱放射した方がよい。
(3) After annealing for peeling, UV tapes 45 are attached to the back surfaces of both the support substrate 40 and the seed substrate 42, respectively, and pulled and peeled (see FIG. 10).
The annealing for peeling is performed by heat treatment at 400 to 600 ° C. for 10 to 20 minutes, or rapid thermal annealing (RTA) (rapid thermal annealing) of rapid heating and cooling for a short time (halogen lamp annealing 800 ° C. for several seconds, Xe flash lamp annealing about 1000). (A few milliseconds at a temperature, laser ablation with a carbon dioxide laser, etc.).
Thereby, the ion-implanted high-concentration hydrogen is expanded, the strain is generated in the high-concentration hydrogen ion-implanted layer 43 by the pressure action and the crystal rearrangement action in the microbubbles, and the UV tape 45 peels off the high-concentration hydrogen ion-implanted layer. Then, the UV tape 45 is peeled from the support substrate 40 by UV irradiation curing. It is preferable that the RTA radiates heat from the seed substrate 42 to be separated.

あるいは、このイオン注入層からの分離は、回転中のイオン注入層43に対して横方向から一つ以上のレーザー光を照射することによるレーザー加工で行うこともできる。例えば、高濃度水素イオン注入層43の場合は、レーザー照射による回転中の高濃度水素イオン注入層43の局部的加熱によりイオン注入した高濃度水素を膨張させ、微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用により高濃度水素イオン注入層43に歪みを発生させ、引っ張り剥離することにより分離することができる。
あるいは、このイオン注入層からの分離は、回転中のイオン注入層43に対して横方向から一つ以上のレーザーウオータージェットを照射することによるレーザーウオータージェット加工で行うこともできる。例えば、高濃度水素イオン注入層43の場合は、レーザーウオータージェットによる回転中の高濃度水素イオン注入層43の局部的加熱によりイオン注入した高濃度水素を膨張させ、微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用により高濃度水素イオン注入層43に歪みを発生させ、引っ張り剥離することにより分離することができる。
Alternatively, the separation from the ion implantation layer can be performed by laser processing by irradiating the rotating ion implantation layer 43 with one or more laser beams from the lateral direction. For example, in the case of the high-concentration hydrogen ion implantation layer 43, the high-concentration hydrogen implanted by the ion implantation is expanded by local heating of the high-concentration hydrogen ion implantation layer 43 during rotation by laser irradiation, and the pressure action in the microbubbles and the crystallization Strain is generated in the high-concentration hydrogen ion implanted layer 43 by the arrangement effect, and the high-concentration hydrogen ion implanted layer 43 can be separated by pulling and peeling.
Alternatively, the separation from the ion implantation layer can be performed by laser water jet processing by irradiating the rotating ion implantation layer 43 with one or more laser water jets from the lateral direction. For example, in the case of the high-concentration hydrogen ion implantation layer 43, the high-concentration hydrogen implanted by the ion implantation is expanded by local heating of the high-concentration hydrogen ion implantation layer 43 during rotation by the laser water jet, and the pressure action and the crystal within the microbubbles are increased. The high-concentration hydrogen ion implanted layer 43 is distorted by the rearrangement action, and can be separated by pulling and separating.

この後に、図28(b)のように種子基板分離した後に、単結晶Si層(水素イオン注入層)43、熱酸化膜SiO41aおよび支持基板表面の周辺部をC面取り化することで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。 Thereafter, after the seed substrate is separated as shown in FIG. 28 (b), the single crystal Si layer (hydrogen ion implanted layer) 43, the thermal oxide film SiO 2 41a and the peripheral portion of the surface of the support substrate are C-chamfered. Since chipping, cracking, and cracking of the ultra-thin SOI layer at the peripheral portion are prevented, yield and quality are improved, and cost reduction is realized.

(4)水素アニール処理によりエッチングして、高平坦性の単結晶Si層43を得る。
単結晶Si層43表面の一部を水素アニールによりエッチングし、所望の厚みと平坦性の、例えば50nm厚の単結晶Si層43を形成する。水素アニールは、1050℃で0.0013nm/min、1100℃で0.0022nm/minのエッチング速度で行う。
尚、必要に応じて水素アニール処理によりエッチングした単結晶Si層43をシードにSiエピタキシャル成長でより高結晶性の任意厚みの単結晶Si層を積層してもよい。
(4) Etching is performed by hydrogen annealing to obtain a highly flat single-crystal Si layer 43.
A part of the surface of the single crystal Si layer 43 is etched by hydrogen annealing to form a single crystal Si layer 43 having a desired thickness and flatness, for example, a 50 nm thickness. Hydrogen annealing is performed at an etching rate of 0.0013 nm / min at 1050 ° C. and 0.0022 nm / min at 1100 ° C.
If necessary, a single-crystal Si layer having a higher crystallinity and an arbitrary thickness may be stacked by Si epitaxial growth using the single-crystal Si layer 43 etched by hydrogen annealing as a seed.

このときに(A)と同じく、剥離した水素イオン注入層(単結晶Si層)43が歪み印加半導体層となるように、種子基板の単結晶Si基板42の表面にCVD等のSiエピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%のSiGe層のとして歪み印加半導体層の単結晶Si層43を形成してもよい。
そして、この厚み(深さ)となるように前記の水素イオンを高濃度注入し、水素イオン注入層(単結晶Si層)43としてもよい。
At this time, similarly to (A), Ge is grown by Si epitaxial growth such as CVD on the surface of the single crystal Si substrate 42 as a seed substrate so that the peeled hydrogen ion implanted layer (single crystal Si layer) 43 becomes a strain applying semiconductor layer. The single crystal Si layer 43 of the strain applying semiconductor layer may be formed as a SiGe layer having a concentration of 20 to 30%.
Then, the hydrogen ions may be implanted at a high concentration so as to have this thickness (depth) to form a hydrogen ion implanted layer (single-crystal Si layer) 43.

これにより、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層43に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFTの表示部及び周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。   As a result, a display portion and a peripheral circuit of a MOSTFT that achieve a significant improvement in electron mobility of about 1.76 times as compared with the single crystal Si layer 43 of the conventional strain-free channel layer are realized, so that high performance and high definition are achieved. Thus, a high-quality ultra-thin electro-optical display device is realized.

このとき、SiGe層中の水素イオン注入層の歪み部でGe濃度が所望濃度となる傾斜組成とし、種子基板分離後の歪み印加半導体層である単結晶Si層43表面のGe濃度が所望濃度となるように設定し、この傾斜組成のSiGe層である歪み印加半導体層の単結晶Si層43をシードにSiエピタキシャル成長により歪みチャネル層としての単結晶Si層43を形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層の単結晶Si層43は絶縁層のSiO2膜41aに接した部分から傾斜組成してGe濃度が徐徐に増加して表面濃度が例えばGe濃度20〜30%の所望値となるようにすることが好ましい。
At this time, the graded composition is such that the Ge concentration at the strained portion of the hydrogen ion implanted layer in the SiGe layer is a desired concentration, and the Ge concentration on the surface of the single crystal Si layer 43 that is the strain applying semiconductor layer after the separation of the seed substrate is equal to the desired concentration. Preferably, the single crystal Si layer 43 as the strain channel layer is formed by Si epitaxial growth using the single crystal Si layer 43 of the strain applying semiconductor layer, which is the SiGe layer having the gradient composition, as a seed.
That is, the single crystal Si layer 43 of the strain applying semiconductor layer has a gradient composition from the portion of the insulating layer in contact with the SiO 2 film 41a, the Ge concentration gradually increases, and the surface concentration is, for example, a desired value of 20 to 30%. It is preferable that

(5)汎用技術により単結晶Si層43内に、(A)と同様、半導体素子や半導体集積回路などの半導体デバイスを形成する。なお、種子基板42として化合物半導体基板を用いた場合には、SiC、GaAs、InPなどの化合物半導体デバイスを形成することができる。 (5) A semiconductor device such as a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit is formed in the single-crystal Si layer 43 by a general-purpose technique, as in (A). When a compound semiconductor substrate is used as the seed substrate 42, a compound semiconductor device such as SiC, GaAs, InP or the like can be formed.

(6)上記半導体デバイスプロセス工程内で500℃以上の熱処理工程以降に、表面から深さ3〜5μmに高濃度の水素イオンを注入し、剥離用アニール処理して歪み46を発生させる(図11参照)。 (6) After the heat treatment step at 500 ° C. or higher in the semiconductor device process step, high-concentration hydrogen ions are implanted at a depth of 3 to 5 μm from the surface, and annealing is performed for peeling to generate distortion 46 (FIG. 11). reference).

水素イオン注入は、300〜500keV,5×1016〜1×1017atoms/cmで行う。剥離用アニールは、前記同様の400〜600℃、10〜20分間の熱処理、または急加熱急冷却のRTAにより行う。これにより、イオン注入した水素を膨張させ、微小気泡内の圧力作用および結晶再配列作用により高濃度水素イオン注入層に歪み46を発生させる。 The hydrogen ion implantation is performed at 300 to 500 keV and 5 × 10 16 to 1 × 10 17 atoms / cm 2 . Annealing for peeling is performed by the same heat treatment at 400 to 600 ° C. for 10 to 20 minutes or by rapid heating and rapid cooling RTA. As a result, the ion-implanted hydrogen is expanded, and a strain 46 is generated in the high-concentration hydrogen ion-implanted layer by the pressure action and the crystal rearrangement action in the microbubbles.

このとき、支持基板40上には酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等のデバイス構成膜が存在するが、これらを貫通して絶縁層(SiO41a)下に高濃度水素イオン注入層を形成し、熱処理により歪みを発生させる。また、剥離用アニールは、急加熱急冷却のRTAにより行えば、デバイス特性などに悪影響を与えることなく歪み46を発生させることができる。 At this time, device constituent films such as a silicon oxide film and a silicon nitride film exist on the support substrate 40, and a high-concentration hydrogen ion implanted layer is formed under the insulating layer (SiO 2 41a) by penetrating these. Distortion is generated by heat treatment. Further, if the annealing for peeling is performed by RTA of rapid heating and rapid cooling, distortion 46 can be generated without adversely affecting device characteristics and the like.

なお、急加熱急冷却のRTA処理で剥離用アニール処理を行う場合には、半導体デバイスの特性変動または特性劣化を防止するために、分離する支持基板40の裏面から熱放射させるのが望ましい。このとき、半導体デバイスの種類によっては、支持基板40の裏面から熱放射させるとともに、半導体デバイスを形成した単結晶Si層43表面をUVテープを介して流体冷却(例えば、水やアルコール等の液体、空気や窒素ガス等の気体、または、これらの液体と気体とを適当比率で混合した混合体などによる冷却)で冷却しておけば、その半導体デバイスの特性劣化を防止できる場合がある。   When the annealing for stripping is performed in the RTA process of rapid heating and rapid cooling, it is desirable to radiate heat from the back surface of the support substrate 40 to be separated in order to prevent fluctuation or deterioration in characteristics of the semiconductor device. At this time, depending on the type of the semiconductor device, heat is radiated from the back surface of the support substrate 40, and the surface of the single-crystal Si layer 43 on which the semiconductor device is formed is fluid-cooled via a UV tape (for example, a liquid such as water or alcohol, Cooling with a gas such as air or nitrogen gas, or a mixture of these liquids and gases at an appropriate ratio) can prevent the characteristics of the semiconductor device from being deteriorated.

(7)バンプ電極47を形成する。
バンプ電極47は(A)に準ずるが、Au線などのスタッドバンプの場合は、ワイヤーボディングの衝撃で単結晶Si層43のみならず架台の単結晶Si層44がダメージを受けないように注意する。
(7) The bump electrode 47 is formed.
The bump electrode 47 conforms to (A), but in the case of a stud bump such as an Au wire, be careful not to damage not only the single crystal Si layer 43 but also the single crystal Si layer 44 of the pedestal due to the impact of wire bonding. I do.

なお、単結晶Si層43内に形成する半導体デバイスの種類によっては、バンプ電極47を形成した後に、(6)の水素イオン注入を行い、剥離用アニール処理して歪み46を発生させてもよい。   Note that, depending on the type of the semiconductor device formed in the single-crystal Si layer 43, after forming the bump electrode 47, hydrogen ion implantation of (6) may be performed and annealing 46 for peeling may be performed to generate the distortion 46. .

(8)スクライブライン内に少なくとも高濃度水素イオン注入層の歪み46までブレードダイシングにより切り溝48を入れ、UVテープ基材45aおよびUV照射硬化型接着剤45bからなるUVテープ45を基板両面に貼り合せ、水素イオン注入層の歪み46から引っ張り剥離する(図12参照)。その後、UV照射硬化してUVテープを剥離し、超薄型半導体装置としての超薄型半導体デバイスチップを得る。尚、溝48はブレードダイシング以外に(A)に準じて形成してもよい。更に、溝48形成した後に、剥離アニールしてイオン注入層に歪46を発生させてもよい。 (8) A cut groove 48 is formed in the scribe line by blade dicing at least up to the strain 46 of the high-concentration hydrogen ion implanted layer, and a UV tape 45 made of a UV tape base material 45a and a UV-curable adhesive 45b is attached to both sides of the substrate. At the same time, it is pulled away from the strain 46 of the hydrogen ion implanted layer (see FIG. 12). Thereafter, the UV tape is cured by UV irradiation, and the UV tape is peeled off to obtain an ultra thin semiconductor device chip as an ultra thin semiconductor device. The groove 48 may be formed according to (A) other than the blade dicing. Furthermore, after forming the groove 48, a strain 46 may be generated in the ion-implanted layer by peeling annealing.

こうして得られた超薄型半導体デバイスチップは、水素イオン注入層の剥離面が荒れているので、封止樹脂などとの密着性が良い。また、この層に任意濃度のn型またはp型不純物を添加して導電性とすれば、パッケージング時における静電気ダメージを防止し、また電磁波を遮蔽することができ、超薄型半導体デバイスチップの品質および信頼性が向上する。   The ultra-thin semiconductor device chip thus obtained has good adhesion to a sealing resin or the like since the peeled surface of the hydrogen ion implanted layer is rough. Also, by adding an n-type or p-type impurity at an arbitrary concentration to this layer to make it conductive, it is possible to prevent electrostatic damage during packaging and to shield electromagnetic waves. Quality and reliability are improved.

また、分離した支持基板40は、必要に応じて表面再研磨、エッチング、水素を含む雰囲気での熱処理等を行い、再使用することができる。あるいは、別目的の基板として利用することもできる。   The separated support substrate 40 can be reused by performing surface re-polishing, etching, heat treatment in an atmosphere containing hydrogen, or the like, as necessary. Alternatively, it can be used as a substrate for another purpose.

以上のように、本実施形態における二重イオン注入層分離法では、絶縁層(SiO41a)を介して貼り合わせた種子基板42および支持基板40にそれぞれ形成した高濃度水素イオン注入層から、種子基板42および支持基板40を分離することにより、単結晶Si層44、SiO41a、単結晶Si層43からなる超薄型のSOI基板が作製される。これにより、この超薄型SOI基板を利用した超薄型半導体装置を得ることができる。 As described above, in the double ion implantation layer separation method according to the present embodiment, the high-concentration hydrogen ion implantation layers formed on the seed substrate 42 and the support substrate 40 bonded via the insulating layer (SiO 2 41a), respectively, By separating the seed substrate 42 and the support substrate 40, an ultra-thin SOI substrate including the single-crystal Si layer 44, the SiO 2 41a, and the single-crystal Si layer 43 is manufactured. Thereby, an ultra-thin semiconductor device using this ultra-thin SOI substrate can be obtained.

また、本実施形態においては、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って切り溝48を形成した後に分離を行うため、後の工程で支持基板40から分離される超薄型SOI層が予めペレタイズ分割されている。このため、支持基板40の分離後には既にペレタイズ分割された超薄型半導体装置が得られることになる。なお、切り溝48形成の際には、超薄型SOI層は支持基板40によって支持されているため、割れ、欠け、クラックの発生が防止されることは(A)で説明した通りである。   Further, in the present embodiment, since the separation is performed after forming the cut groove 48 along the dividing line when dividing into each ultra-thin semiconductor device, the ultra-thin semiconductor device separated from the support substrate 40 in a later step The SOI layer is previously pelletized. For this reason, after the support substrate 40 is separated, an ultra-thin semiconductor device that has already been pelletized is obtained. Since the ultra-thin SOI layer is supported by the support substrate 40 when the cut groove 48 is formed, the occurrence of cracks, chips, and cracks is prevented as described in (A).

なお、本実施形態においては、水素イオンを注入する形態について説明したが、この他に、窒素、ヘリウム、希ガス等の高濃度イオンを注入し、これらの高濃度イオン注入層から種子基板および支持基板を分離して超薄型半導体装置を得ることも可能である。   Although the embodiment in which hydrogen ions are implanted has been described in the present embodiment, in addition, high-concentration ions such as nitrogen, helium, and rare gas are implanted, and the seed substrate and the support are supported from these high-concentration ion-implanted layers. It is also possible to obtain an ultra-thin semiconductor device by separating the substrate.

また、本実施形態においては、水素イオン注入層からの分離を引張り剥離により行う形態について説明したが、(A)で説明したのと同様の他の分離方法により分離することも可能である。   Further, in the present embodiment, the mode in which the separation from the hydrogen ion implanted layer is performed by pulling and peeling has been described, but the separation can be performed by another separation method similar to that described in (A).

(C)多孔質層・イオン注入層分離法
本実施形態においては、多孔質Si層と高濃度水素イオン注入層とから分離する(種子基板に形成した高濃度水素イオン注入層から種子基板を分離し、支持基板に形成した多孔質Si層から支持基板を分離する)ことにより、超薄型半導体装置を製造する方法について説明する。図13から図18は、本発明の実施の形態における多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程図である。なお、ここで用いる種子基板50および支持基板52は、(A)に準ずる。
(C) Separation Method of Porous Layer / Ion-Implanted Layer In this embodiment, the porous Si layer is separated from the high-concentration hydrogen-ion-implanted layer (separation of the seed substrate from the high-concentration hydrogen-ion-implanted layer formed on the seed substrate) Then, a method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by separating the support substrate from the porous Si layer formed on the support substrate will be described. FIG. 13 to FIG. 18 are manufacturing process diagrams of an ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer / hydrogen ion implantation layer separation method according to the embodiment of the present invention. Note that the seed substrate 50 and the support substrate 52 used here conform to (A).

(1)種子基板50に水素イオンを注入する。注入方法は(B)に準ずる。 (1) Inject hydrogen ions into the seed substrate 50. The injection method conforms to (B).

(2)支持基板52に陽極化成法で低多孔質Si層53、高多孔質Si層54および低多孔質Si層55を形成し、エピタキシャル成長の単結晶Si層56を形成し、さらにSiO酸化膜またはSiO/Si/SiO積層膜からなる絶縁層57を形成する。形成方法は(A)に準ずる。 (2) A low-porous Si layer 53, a high-porous Si layer 54, and a low-porous Si layer 55 are formed on the support substrate 52 by anodization, a single-crystal Si layer 56 epitaxially grown is formed, and SiO 2 oxidation is performed. An insulating layer 57 made of a film or a SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 laminated film is formed. The formation method conforms to (A).

(3)種子基板50と支持基板52を貼り合わせる(図14参照)。
室温で種子基板50の高濃度水素イオン注入層51と支持基板52の絶縁層57の表面同士を接触させ、ファンデワールス力により結合させる。この後、400℃30分間の熱処理を行って共有結合させ、貼り合せを強固にする。熱処理方法は(B)に準ずる。
(3) The seed substrate 50 and the support substrate 52 are attached (see FIG. 14).
At room temperature, the surface of the high-concentration hydrogen ion implanted layer 51 of the seed substrate 50 and the surface of the insulating layer 57 of the support substrate 52 are brought into contact with each other and bonded by Van der Waals force. Thereafter, a heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes for covalent bonding to strengthen the bonding. The heat treatment method conforms to (B).

(4)剥離用アニール処理により高濃度水素イオン注入層51に歪み59を発生させ、種子基板50および支持基板52の両基板にUVテープ45を貼り合せ、引っ張り剥離する(図15参照)。
剥離用アニールは(B)に準ずるが、このとき、高多孔質Si層54から剥離しないように、多孔率および厚みを調整することが重要である。
(4) Distortion 59 is generated in the high-concentration hydrogen ion implanted layer 51 by the annealing treatment for peeling, and the UV tape 45 is attached to both the seed substrate 50 and the support substrate 52, and pulled and peeled (see FIG. 15).
The peeling anneal conforms to (B), but at this time, it is important to adjust the porosity and thickness so as not to peel off from the highly porous Si layer 54.

このとき、図28(c)のように、種子基板分離した後に、単結晶Si層(水素イオン注入層)51、絶縁層57、単結晶Si層56、低多孔質Si層55、高多孔質Si層54、低多孔質Si層53および支持基板52表面の周辺部をC面取り化することで、周辺部の超薄型SOI層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。   At this time, as shown in FIG. 28C, after the seed substrate is separated, a single-crystal Si layer (hydrogen ion implanted layer) 51, an insulating layer 57, a single-crystal Si layer 56, a low-porosity Si layer 55, a high-porosity Si layer The peripheral portion of the surface of the Si layer 54, the low-porous Si layer 53, and the support substrate 52 is chamfered to prevent chipping, cracking, and cracking of the ultra-thin SOI layer and the like at the peripheral portion. And the cost is reduced.

(5)剥離した単結晶Si層51の表面を水素アニール処理によりエッチングし、所望の厚みと高平坦性の、例えば50nmの単結晶Si層51を形成する。水素アニールは、1050℃で0.0013nm/min、1100℃で0.0022nm/minのエッチング速度で行う。
尚、必要に応じて水素アニール処理によりエッチングした単結晶Si層51をシードにSiエピタキシャル成長でより高結晶性の任意厚みの単結晶Si層を積層してもよい。
(5) The surface of the peeled single-crystal Si layer 51 is etched by hydrogen annealing to form a single-crystal Si layer 51 having a desired thickness and high flatness, for example, 50 nm. Hydrogen annealing is performed at an etching rate of 0.0013 nm / min at 1050 ° C. and 0.0022 nm / min at 1100 ° C.
If necessary, a single crystal Si layer having a higher crystallinity and an arbitrary thickness may be laminated by Si epitaxial growth using the single crystal Si layer 51 etched by hydrogen annealing as a seed.

このときに(A)と同じく、剥離した水素イオン注入層(単結晶Si層)51が歪み印加半導体層となるように、種子基板の単結晶Si基板50の表面にCVD等のSiエピタキシャル成長によりGe濃度20〜30%のSiGe層のとして歪み印加半導体層の単結晶Si層51を形成し、この単結晶Si層51をシードにSiエピタキシャル成長で歪みチャネル層の単結晶Si層を形成してもよい。
そして、この厚み(深さ)となるように前記の水素イオンを高濃度注入し、水素イオン注入層(単結晶Si層)51としてもよい。
At this time, similarly to (A), Ge is grown by Si epitaxial growth such as CVD on the surface of the single crystal Si substrate 50 as a seed substrate so that the peeled hydrogen ion implanted layer (single crystal Si layer) 51 becomes a strain applying semiconductor layer. The single crystal Si layer 51 of the strain applying semiconductor layer may be formed as a SiGe layer having a concentration of 20 to 30%, and the single crystal Si layer of the strain channel layer may be formed by Si epitaxial growth using the single crystal Si layer 51 as a seed. .
Then, the hydrogen ions may be implanted at a high concentration so as to have this thickness (depth) to form a hydrogen ion implanted layer (single-crystal Si layer) 51.

これにより、従来の無歪みチャネル層の単結晶Si層51に比べ約1.76倍の大幅な電子移動度の向上を達成したMOSTFTの表示部及び周辺回路が実現するので、高性能、高精細、高品質の超薄型電気光学表示装置が実現する。   As a result, a MOSTFT display portion and a peripheral circuit that achieve a significant improvement in electron mobility of about 1.76 times as compared with the single crystal Si layer 51 of the conventional strain-free channel layer can be realized, so that high performance and high definition can be achieved. Thus, a high-quality ultra-thin electro-optical display device is realized.

このとき、SiGe層中の水素イオン注入層の歪み部でGe濃度が所望濃度となる傾斜組成とすることで、種子基板分離後の歪み印加半導体層である単結晶Si層43表面のGe濃度が所望濃度となるように設定し、この傾斜組成のSiGe層の歪み印加半導体層である単結晶Si層43をシードにSiエピタキシャル成長により歪みチャネル層としての単結晶Si層43を形成することが好ましい。
つまり、歪み印加半導体層の単結晶Si層51は絶縁層57に接した部分から傾斜組成してGe濃度が徐徐に増加して表面濃度が例えばGe濃度20〜30%の所望値となるようにすることが好ましい。
At this time, the Ge concentration in the strained portion of the hydrogen ion implanted layer in the SiGe layer is set to a gradient composition such that the Ge concentration becomes a desired concentration, so that the Ge concentration on the surface of the single crystal Si layer 43 which is the strain applying semiconductor layer after separation of the seed substrate is reduced. Preferably, the concentration is set to a desired concentration, and the single crystal Si layer 43 as a strain channel layer is formed by Si epitaxial growth using the single crystal Si layer 43 as the strain applying semiconductor layer of the SiGe layer having the gradient composition as a seed.
In other words, the single crystal Si layer 51 of the strain applying semiconductor layer has a gradient composition from the portion in contact with the insulating layer 57 so that the Ge concentration gradually increases and the surface concentration becomes a desired value of, for example, 20 to 30% Ge concentration. Is preferred.

(6)汎用技術により単結晶Si層51内に、(A)と同様、半導体素子や半導体集積回路などの半導体デバイスを形成する。なお、種子基板50として化合物半導体基板を用いた場合には、SiC、GaAs、InPなどの化合物半導体デバイスを形成することができる。 (6) A semiconductor device such as a semiconductor element or a semiconductor integrated circuit is formed in the single-crystal Si layer 51 by a general-purpose technique, as in (A). When a compound semiconductor substrate is used as the seed substrate 50, a compound semiconductor device such as SiC, GaAs, and InP can be formed.

(7)バンプ電極47を形成する(図16参照)。
バンプ電極47は(A)に準ずるが、Au線などのスタッドバンプの場合は、ワイヤーボディングの衝撃で単結晶Si層51のみならず、架台となる単結晶Si層56がダメージを受けないように注意する。
(7) The bump electrode 47 is formed (see FIG. 16).
The bump electrode 47 conforms to (A), but in the case of a stud bump such as an Au wire, not only the single-crystal Si layer 51 but also the single-crystal Si layer 56 serving as a mount is not damaged by the impact of wire-bonding. Be careful.

(8)スクライブライン内に、少なくとも低多孔質Si層56までブレードダイシングにより切り溝60を入れた後、UVテープ45などで表面保護する(図17参照)。UVテープ45は、(A)に準ずる。尚、溝60はブレードダイシング以外の(A)に準ずる方法で形成してもよいことは言うまでもない。 (8) After the kerf 60 is cut into the scribe line by blade dicing to at least the low-porous Si layer 56, the surface is protected with a UV tape 45 or the like (see FIG. 17). The UV tape 45 conforms to (A). Needless to say, the groove 60 may be formed by a method according to (A) other than blade dicing.

(9)ウオータージェット、エアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離法で高多孔質Si層54から支持基板52を分離し、UV照射硬化してUVテープ45を剥離し、超薄型半導体装置としての超薄型半導体デバイスチップを得る(図18参照)。なお、支持基板52の分離方法は、(A)で説明したのと同様の方法により行うことができる。 (9) The support substrate 52 is separated from the highly porous Si layer 54 by a high-pressure fluid jet spray peeling method such as a water jet or an air jet, and is cured by UV irradiation to peel off the UV tape 45. An ultra-thin semiconductor device chip is obtained (see FIG. 18). Note that the separation method of the support substrate 52 can be performed by a method similar to that described in (A).

ここで、超薄型半導体デバイスチップには、低多孔質Si層55が残っているため、封止樹脂などとの密着性が向上する。また、この層に任意濃度のn型またはp型不純物を添加して導電性とすれば、パッケージング時における静電気ダメージを防止し、また電磁波を遮蔽することができ、超薄型半導体デバイスチップの品質および信頼性が向上する。また、分離した支持基板52は再使用することができることは既に説明した通りである。   Here, since the low-porous Si layer 55 remains in the ultra-thin semiconductor device chip, the adhesion to the sealing resin or the like is improved. Also, by adding an n-type or p-type impurity at an arbitrary concentration to this layer to make it conductive, it is possible to prevent electrostatic damage during packaging and to shield electromagnetic waves. Quality and reliability are improved. Further, as described above, the separated support substrate 52 can be reused.

(D)多孔質層分離法
(A),(B),(C)では、絶縁層上に半導体層を有するSOI構造の超薄型半導体装置の製造方法について説明したが、要求される半導体デバイスの種類、品質によっては、次に説明する多孔質層分離法による絶縁層のない超薄型半導体装置としてもよい。
(D) Porous Layer Separation Method In (A), (B), and (C), a method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device having an SOI structure having a semiconductor layer on an insulating layer has been described. Depending on the type and quality of the device, an ultra-thin semiconductor device without an insulating layer by a porous layer separation method described below may be used.

つまり、支持基板に多孔質層を形成する工程と、支持基板上に多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、各超薄型半導体装置に分割する分割線に沿って半導体層から少なくとも多孔質層まで切り溝を形成する工程と、切り溝を形成した後に、支持基板を多孔質層から分離する工程とを含む超薄型半導体装置の製造方法としてもよい。   That is, a step of forming a porous layer on the supporting substrate, a step of forming a semiconductor layer on the supporting substrate via the porous layer, and at least a step of dividing the semiconductor layer along the dividing line for dividing the semiconductor device into ultrathin semiconductor devices. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device may include a step of forming a kerf up to the porous layer and a step of separating the supporting substrate from the porous layer after forming the kerf.

このように、支持基板に多孔質層および半導体層を形成し、さらに少なくとも多孔質層まで各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って切り溝を形成することにより、後の工程で支持基板から分離する半導体層が予めペレタイズ分割される。そのため、このペレタイズ分割された半導体層を多孔質層において支持基板から分離する際に割れ、欠け、クラックが発生することなく、絶縁層のない超薄型半導体装置が得られる。なお、切り溝形成の際、半導体層は支持基板によって支持されているため、この切り溝形成による割れ、欠け、クラックの発生が防止される。   As described above, the porous layer and the semiconductor layer are formed on the supporting substrate, and the kerfs are formed along the dividing line at the time of dividing at least the porous layer into the respective ultra-thin semiconductor devices. The semiconductor layer separated from the supporting substrate is previously pelletized. Therefore, when the pelletized semiconductor layer is separated from the supporting substrate in the porous layer, cracks, chips, and cracks do not occur, and an ultra-thin semiconductor device without an insulating layer can be obtained. Since the semiconductor layer is supported by the supporting substrate when forming the kerfs, the occurrence of cracks, chips, and cracks due to the formation of the kerfs is prevented.

また、切り溝を形成する前に、半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成し、その後、半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて半導体層の表面を、糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、支持基板を分離してもよい。   In addition, before forming the kerf, a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer, and thereafter, the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode is formed. The supporting substrate may be separated in a state where the surface of the support substrate is covered with a conductive ultraviolet irradiation curing type tape having no adhesive residue.

なお、上記各工程の詳細については、(A)で説明したのと同様である。また、支持基板の分離方法については、(A)で説明したのと同様、高圧流体ジェット噴射剥離法、レーザー加工分離法、レーザーウオータージェット加工分離法、引っ張り剥離法を用いることができる。また、切り溝形成、樹脂保護膜形成、研磨、ペレタイズ分割などの各工程についても、(A)に準じてよい。   The details of the above steps are the same as those described in (A). As for the method for separating the supporting substrate, a high-pressure fluid jet spray separation method, a laser processing separation method, a laser water jet processing separation method, and a tension separation method can be used as described in (A). In addition, the respective steps such as formation of a kerf, formation of a resin protective film, polishing, and pelletizing division may be in accordance with (A).

(E)イオン注入層分離法
(D)と同様、要求される半導体デバイスの種類、品質によっては、次に説明するイオン注入層分離法による絶縁層のない超薄型半導体装置としてもよい。
(E) Ion-implanted layer separation method As in (D), depending on the type and quality of the required semiconductor device, an ultra-thin semiconductor device without an insulating layer by the ion-implanted layer separation method described below may be used.

つまり、支持基板の表面に半導体層を形成する工程と、基板表面から所定深さにイオン注入層を形成する工程と、イオン注入層の剥離用アニール処理を行う工程と、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って半導体層から少なくともイオン注入層まで切り溝を形成する工程と、切り溝を形成した後に、支持基板をイオン注入層から分離する工程とを含む超薄型半導体装置の製造方法としてもよい。なお、剥離用アニール処理は、切り溝形成後に行ってもよい。また、切り溝形成後に、イオン注入層の形成および剥離用アニール処理を行うこともできる。   That is, a step of forming a semiconductor layer on the surface of the support substrate, a step of forming an ion-implanted layer at a predetermined depth from the substrate surface, and a step of performing an annealing process for peeling the ion-implanted layer; Forming a kerf from the semiconductor layer to at least the ion-implanted layer along a dividing line when dividing the substrate, and separating the support substrate from the ion-implanted layer after forming the kerf The method of manufacturing the device may be used. The peeling annealing may be performed after the formation of the kerf. Further, after the formation of the kerfs, an ion-implanted layer may be formed and annealing treatment for peeling may be performed.

このように、支持基板に半導体層およびイオン注入層を形成し、さらに少なくともイオン注入層まで各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って切り溝を形成することにより、後の工程で支持基板から分離する半導体層が予めペレタイズ分割される。そのため、このペレタイズ分割された半導体層をイオン注入層において支持基板から分離する際に割れ、欠け、クラックが発生することなく、絶縁層のない超薄型半導体装置が得られる。なお、切り溝形成の際、半導体層は支持基板によって支持されているため、この切り溝形成による割れ、欠け、クラックの発生が防止される。   As described above, the semiconductor layer and the ion-implanted layer are formed on the supporting substrate, and at least the ion-implanted layer is formed along the dividing line at the time of dividing the semiconductor device into ultrathin semiconductor devices. The semiconductor layer separated from the supporting substrate is previously pelletized. Therefore, an ultra-thin semiconductor device without an insulating layer can be obtained without cracking, chipping, or cracking when the pelletized semiconductor layer is separated from the supporting substrate in the ion implantation layer. Since the semiconductor layer is supported by the supporting substrate when forming the kerfs, the occurrence of cracks, chips, and cracks due to the formation of the kerfs is prevented.

また、切り溝を形成する前に、半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成し、その後、半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて半導体層の表面を、糊残りのない導電性の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、支持基板を分離してもよい。このとき、突起状の接続電極の形成後に剥離用アニール処理を行ってもよい。   In addition, before forming the kerf, a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer, and thereafter, the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode is formed. The supporting substrate may be separated in a state where the surface of the support substrate is covered with a conductive ultraviolet irradiation curing type tape having no adhesive residue. At this time, an annealing treatment for peeling may be performed after the formation of the protruding connection electrodes.

なお、上記各工程の詳細については、(B)で説明したのと同様である。また、支持基板の分離方法については、(B)で説明したのと同様、高圧流体ジェット噴射剥離法、レーザー加工分離法、レーザーウオータージェット加工分離法、引っ張り剥離法を用いることができる。また、切り溝形成、樹脂保護膜形成、研磨、ペレタイズ分割などの各工程についても、(A)に準じてよい。   The details of the above steps are the same as those described in (B). As for the method for separating the supporting substrate, a high-pressure fluid jet spray separation method, a laser processing separation method, a laser water jet processing separation method, and a tension separation method can be used as described in (B). In addition, the respective steps such as formation of a kerf, formation of a resin protective film, polishing, and pelletizing division may be in accordance with (A).

(F)片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージ(CSP;Chip Size Package)の製造方法
本実施形態においては、上記(A),(B),(C),(D),(E)の各方法による片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージ(以下 CSPと称する)の製造方法について説明する。
図19から図22に示す製造工程図を参照して、本実施形態におけるCSPの製造方法について説明する。なお、上記(A),(B),(C),(D),(E)の製法において、バンプ電極形成までは共通プロセスとする。
(F) Method for Manufacturing Single-Side Resin-Encapsulated Ultra-Thin Semiconductor Chip Size Package (CSP; Chip Size Package) In the present embodiment, (A), (B), (C), (D), (E) A method for manufacturing a single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor chip size package (hereinafter referred to as CSP) by each method will be described.
A method of manufacturing the CSP according to the present embodiment will be described with reference to manufacturing process diagrams shown in FIGS. In the above-mentioned manufacturing methods (A), (B), (C), (D), and (E), a common process up to the formation of the bump electrode is used.

(1)スクライブライン内に少なくとも高濃度水素イオン注入層の歪み46(図19(a)参照)または高多孔質Si層54(図19(b)参照)までブレードダイシングにより切り溝48,60を入れ、単結晶Si層44,58の表面および切り溝48,60内を樹脂保護膜としてのエポキシ系樹脂70などで充填封止する。その後、エポキシ系樹脂70を光学研磨またはCMPなどの片面研磨して突起状のバンプ電極47を露出させ、必要に応じて突起状のバンプ電極47にAuフラッシュめっきする。 (1) Cut grooves 48 and 60 are formed in the scribe line by blade dicing to at least the strain 46 of the high-concentration hydrogen ion implanted layer (see FIG. 19A) or the highly porous Si layer 54 (see FIG. 19B). Then, the surfaces of the single crystal Si layers 44 and 58 and the insides of the cut grooves 48 and 60 are filled and sealed with an epoxy resin 70 or the like as a resin protective film. Thereafter, the epoxy resin 70 is polished on one side such as optical polishing or CMP to expose the bump electrodes 47, and the bump electrodes 47 are Au-plated as necessary.

なお、エポキシ系樹脂70の層はチップの支持架台となるため、少なくとも突起しているバンプ電極47の高さと同等以上の厚さとする。また、単結晶Si層44の表面にシランカップリング剤をコーティングして、エポキシ系樹脂70との密着性を向上させることもできる。   Since the layer of the epoxy-based resin 70 serves as a support base for the chip, the thickness is at least equal to or greater than the height of the bump electrode 47 that is projected. In addition, the surface of the single-crystal Si layer 44 may be coated with a silane coupling agent to improve the adhesion with the epoxy resin 70.

ここで、樹脂封止は、トランスファーモールド成形法、射出成形法、押し出し成形法、インサート成形法、コンプレッションモールド成形法、スピンコート法などによる。封止樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、または、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂などの耐熱性熱可塑性樹脂などの透明、半透明または不透明の樹脂を用いる。そして、これらの封止樹脂を用いて、単結晶Si層44,58の表面および切り溝48,60内を封止し、その成形法および樹脂特性に応じて後加熱処理のキュアを行う。   Here, the resin sealing is performed by a transfer molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, an insert molding method, a compression molding method, a spin coating method, or the like. The sealing resin is a thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, an epoxy acrylate resin, an acrylic resin, a silicone resin, a polyimide silicone resin, an unsaturated polyester resin, or a liquid crystal polymer, a polyphenylene sulfide resin, or a polysulfone resin. Use a transparent, translucent or opaque resin such as a heat-resistant thermoplastic resin. Then, the surfaces of the single-crystal Si layers 44 and 58 and the insides of the cut grooves 48 and 60 are sealed using these sealing resins, and post-heating treatment is performed according to the molding method and resin characteristics.

(2)UVテープ45をエポキシ系樹脂70および支持基板40に貼り合せて保持し、高濃度水素イオン注入層の歪み46(図20(a)参照)から引張り剥離分離、または高多孔質Si層54(図20(b)参照)からウオータージェットまたはエアージェットなどの高圧流体ジェット噴射剥離法により剥離分離する。また、ここでの分離は、(A)で説明したのと同様のレーザー加工分離法、レーザーウオータージェット加工分離法により行える。UVテープ45は(A)に準ずるが、糊残りのない導電性のものを用いるのが望ましいのは(A)に述べたのと同様の理由による。 (2) The UV tape 45 is adhered to the epoxy resin 70 and the support substrate 40 and held, and is separated from the high-concentration hydrogen ion-implanted layer by strain separation 46 (see FIG. 20A), or a highly porous Si layer. From FIG. 54 (see FIG. 20B), separation is performed by a high-pressure fluid jet spray separation method such as a water jet or an air jet. The separation here can be performed by the same laser processing separation method and laser water jet processing separation method as described in (A). The UV tape 45 conforms to (A), but it is desirable to use a conductive tape having no adhesive residue for the same reason as described in (A).

(3)単結晶Si層56側からスクライブライン内に充填されたエポキシ系樹脂70を、露出したSi層71とエポキシ系樹脂70で構成される十字マークのアライメントでフルカットのブレードダイシングし、UV照射硬化してUVテープ45を剥離し、片面樹脂封止型超薄型半導体デバイスチップ(CSP)を得る(図21参照)。このとき、ブレードダイシング以外の炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー等のレーザーアブレーション、ダイヤモンドカッター、超硬合金カッター、超音波カッターなどの方法でペレタイズ分割してもよい。 (3) The epoxy resin 70 filled in the scribe line from the single crystal Si layer 56 side is subjected to full-cut blade dicing by alignment of a cross mark composed of the exposed Si layer 71 and the epoxy resin 70, and UV The UV tape 45 is peeled off by irradiation hardening to obtain a single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor device chip (CSP) (see FIG. 21). At this time, pelletization may be performed by a method other than blade dicing, such as laser ablation such as carbon dioxide gas laser, YAG laser, and excimer laser, a diamond cutter, a cemented carbide cutter, and an ultrasonic cutter.

(4)こうして得られたCSPは、プリント配線基板(PCB)やICカードなどに銀ペースト、半田ペーストなどの導電性ペースト72を用いてマウントすることができる(図22参照)。なお、基板への実装時には異方性導電膜を用い、これを介してCSPのはんだバンプを基板の導電部に接続して導通させてもよい。 (4) The CSP thus obtained can be mounted on a printed wiring board (PCB), an IC card, or the like using a conductive paste 72 such as a silver paste or a solder paste (see FIG. 22). When mounting on a substrate, an anisotropic conductive film may be used, and a solder bump of the CSP may be connected to a conductive portion of the substrate through the anisotropic conductive film to conduct electricity.

このようにPCB等上に導電性ペースト72を用いてCSPをマウントし、リフローして電気的及び機械的接続させるとき、Si層71裏面が露出しているので熱伝導率が高く熱効率が良い。そのため、このCSPのPCBへの接続は容易であり、生産性が高い。   As described above, when the CSP is mounted on the PCB or the like using the conductive paste 72 and reflowed for electrical and mechanical connection, since the back surface of the Si layer 71 is exposed, the thermal conductivity is high and the thermal efficiency is good. Therefore, the connection of the CSP to the PCB is easy, and the productivity is high.

また、Si層71裏面が露出しているので、デバイス動作時の熱放散効率が高く、特性および品質が向上する。しかも、表面および側面がエポキシ系樹脂70などの樹脂保護膜で封止されているので、耐湿性及び機械的強度が維持できて品質および信頼性が高い。   Further, since the back surface of the Si layer 71 is exposed, heat dissipation efficiency during device operation is high, and characteristics and quality are improved. In addition, since the front and side surfaces are sealed with a resin protective film such as the epoxy resin 70, moisture resistance and mechanical strength can be maintained, and the quality and reliability are high.

(G)超多層チップサイズパッケージの製造方法
図23を参照して、本実施形態における超薄型半導体デバイスチップの超多層チップサイズパッケージの製造方法について説明する。図23は超薄型半導体デバイスチップの超多層チップサイズパッケージの断面図である。尚、この時に、上記(F)で作製した片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージを任意の枚数積層して超多層チップサイズパッケージを作製してもよい。
(G) Method of Manufacturing Ultra-Multilayer Chip Size Package A method of manufacturing an ultra-multilayer chip size package of an ultra-thin semiconductor device chip according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a sectional view of an ultra-multilayer chip size package of an ultra-thin semiconductor device chip. At this time, an ultra-multi-layer chip size package may be manufactured by laminating an arbitrary number of the single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor chip size packages manufactured in (F) above.

(1)上記(A),(B),(C),(D),(E)のいずれかの製法により作製した、例えば超薄型半導体メモリーチップを、図23に示すように任意の枚数、例えば100枚を積層し、各チップ間を絶縁性熱硬化型接着剤73により固着する。 (1) As shown in FIG. 23, an arbitrary number of, for example, ultra-thin semiconductor memory chips manufactured by any one of the above methods (A), (B), (C), (D), and (E). For example, 100 chips are laminated, and each chip is fixed with an insulating thermosetting adhesive 73.

(2)バンプ電極47(またはパッド電極)にビアホール(Via holl)74をドリルで開ける。 (2) Drill a via hole 74 in the bump electrode 47 (or pad electrode).

(3)ビアホール74に導電性ペースト72を充填し、所定条件でキュアして導通させる。ここで、ビアホール74はバンプ電極47よりも小さく、このビアホール74に充填した導電性ペースト72とバンプ電極47および配線75の接触で電気的・機械的コンタクトを得ている。 (3) The conductive paste 72 is filled in the via hole 74, cured under predetermined conditions, and made conductive. Here, the via hole 74 is smaller than the bump electrode 47, and the conductive paste 72 filled in the via hole 74 contacts the bump electrode 47 and the wiring 75 to obtain electrical and mechanical contact.

(4)必要に応じて、バンプ電極47(またはパッド電極)以外の部分をエポキシ系樹脂(図示せず)などで封止する。 (4) If necessary, parts other than the bump electrodes 47 (or pad electrodes) are sealed with an epoxy resin (not shown) or the like.

本実施形態のMOSLSIの場合、1枚の超薄型半導体チップの厚みは5〜10μm程度なので、100枚積層した場合でも0.5〜1mm程度の厚みの超高容量、超薄型半導体メモリーの超多層チップサイズパッケージとなる。   In the case of the MOS LSI of the present embodiment, the thickness of one ultra-thin semiconductor chip is about 5 to 10 μm. It becomes a super multilayer chip size package.

なお、上記実施形態においては、図24に示すようにチップ表面にバンプ電極47を形成していたが、図25に示すように剥離した単結晶Si層58を貫通した内部配線76を設けて、剥離した裏面にバンプ電極47を形成するか、またはワイヤーボンディングすることも可能である。   In the above-described embodiment, the bump electrodes 47 are formed on the chip surface as shown in FIG. 24. However, as shown in FIG. 25, the internal wiring 76 penetrating the separated single crystal Si layer 58 is provided. It is also possible to form a bump electrode 47 on the peeled back surface, or to perform wire bonding.

ところで、上記説明した各製法で製造した超薄型半導体装置を単独で保持・保管・運搬するのは、割れ、欠けなどの問題があり、困難である。そこで、UVテープに保持された超薄型半導体装置をペレタイズ分割する際、そのUVテープを含めて切断し、UV照射硬化して常に剥離可能な状態として、保持・保管・運搬することが望ましい。つまり、製造した超薄型半導体装置のみを保持・保管するのは困難であるから、UV照射硬化していつでも剥離可能な状態となったUV照射硬化型テープ支持状態で、保管や運搬等を行うことが望ましい。   By the way, it is difficult to hold, store, and transport an ultra-thin semiconductor device manufactured by each of the above-described manufacturing methods alone because of problems such as cracking and chipping. Therefore, when the ultra-thin semiconductor device held on the UV tape is divided into pellets, it is desirable to cut the entire device including the UV tape, and to hold, store, and carry the device in a state where the device can be cured by UV irradiation and can be always peeled off. In other words, since it is difficult to hold and store only the manufactured ultra-thin semiconductor device, storage, transportation, and the like are performed in a UV-irradiation-curable tape supporting state in which the UV-irradiation-cured state is ready for peeling. It is desirable.

二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図であって、(a)は絶縁層としてSiOを形成した場合の例を示す図、(b)は絶縁層としてSiO/Si/SiOを形成した場合の例を示す図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by a double porous Si layer separation method, in which FIG. 4A illustrates an example in which SiO 2 is formed as an insulating layer, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example in the case where SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 is formed. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図であって、(a)は絶縁層としてSiOを形成した場合の例を示す図、(b)は絶縁層としてSiO/Si/SiOを形成した場合の例を示す図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by a double hydrogen ion implantation layer separation method, in which FIG. 4A illustrates an example in which SiO 2 is formed as an insulating layer, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example in the case where SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 is formed. 二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図であって、(a)は絶縁層としてSiOを形成した場合の例を示す図、(b)は絶縁層としてSiO/Si/SiOを形成した場合の例を示す図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an ultra-thin semiconductor device by a double hydrogen ion implantation layer separation method, in which FIG. 4A illustrates an example in which SiO 2 is formed as an insulating layer, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example in the case where SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 is formed. 二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double hydrogen ion implantation layer separation method. 二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double hydrogen ion implantation layer separation method. 二重水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 多孔質Si層・水素イオン注入層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by a porous Si layer and a hydrogen ion implantation layer separation method. 片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージの製造工程を示す断面図であって、(a)は二重水素イオン注入層分離法によるものを示す図、(b)は多孔質Si層分離法、二重多孔質Si層分離法、多孔質Si層・水素イオン注入層分離法によるものを示す図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor chip size package, in which FIG. 4A illustrates a method using a double hydrogen ion implantation layer separation method, and FIG. FIG. 3 is a view showing a method according to a method, a double porous Si layer separation method, and a porous Si layer / hydrogen ion implantation layer separation method. 片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージの製造工程を示す断面図であって、(a)は二重水素イオン注入層分離法によるものを示す図、(b)は多孔質Si層分離法、二重多孔質Si層分離法、多孔質Si層・水素イオン注入層分離法によるものを示す図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor chip size package, in which FIG. 4A illustrates a method using a double hydrogen ion implantation layer separation method, and FIG. FIG. 3 is a view showing a method according to a method, a double porous Si layer separation method, and a porous Si layer / hydrogen ion implantation layer separation method. (a)は片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージの製造工程を示す断面図、(b)は(a)のダイシング面からみた図である。(A) is a sectional view showing a manufacturing process of a single-sided resin-sealed ultra-thin semiconductor chip size package, and (b) is a view from the dicing surface of (a). (a)は片面樹脂封止型超薄型半導体チップサイズパッケージの製造工程を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the single-sided resin sealing type ultra-thin semiconductor chip size package. 超薄型半導体デバイスチップの超多層チップサイズパッケージの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the super multilayer chip size package of a super thin semiconductor device chip. チップ表面のバンプ電極形成部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a bump electrode forming portion on a chip surface. バンプ電極形成部の別の例を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows another example of a bump electrode formation part. 本発明の実施の形態における超薄型半導体装置の製造装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 二重多孔質Si層分離法による超薄型半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the ultra-thin semiconductor device by the double porous Si layer separation method. 種子基板分離後の支持基板表面周辺部のC面取りを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating C chamfering of the peripheral part of the support substrate surface after seed substrate separation.

符号の説明Explanation of reference numerals

21,23,26,28,53,55 低多孔質Si層
22,27,54 高多孔質Si層
24,29,44,56,58 単結晶Si層
15,47,75 バンプ電極
16,48,60 切り溝
17,45 UVテープ
17a,45a UVテープ基材
17b,45b UV照射硬化型接着剤
20,42,50 種子基板
25,40,52 支持基板
30,57 絶縁層
30a,41a SiO
30b,41b Si
43,51 高濃度水素イオン注入層(単結晶Si層)
46,59 高濃度水素イオン注入層の歪み
70 エポキシ系樹脂
71 露出したSi層
72 導電性ペースト
73 絶縁性熱硬化性接着剤
74 ビアホール
75 配線
76 内部配線
80 ガードリングストッパ
81a,81b ホルダー
82 高圧流体ジェット
83 微細ノズル
84 スリット孔
21, 23, 26, 28, 53, 55 Low porous Si layer 22, 27, 54 High porous Si layer 24, 29, 44, 56, 58 Single crystal Si layer 15, 47, 75 Bump electrode 16, 48, Reference Signs List 60 Cut groove 17, 45 UV tape 17a, 45a UV tape base material 17b, 45b UV irradiation curing adhesive 20, 42, 50 Seed substrate 25, 40, 52 Support substrate 30, 57 Insulating layer 30a, 41a SiO 2
30b, 41b Si 3 N 4
43,51 High concentration hydrogen ion implanted layer (single crystal Si layer)
46,59 Strain in high concentration hydrogen ion implanted layer 70 Epoxy resin 71 Exposed Si layer 72 Conductive paste 73 Insulating thermosetting adhesive 74 Via hole 75 Wiring 76 Internal wiring 80 Guard ring stopper 81a, 81b Holder 82 High pressure fluid Jet 83 Fine nozzle 84 Slit hole

Claims (102)

それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、
前記種子基板に形成した多孔質層から前記種子基板を分離する工程と、
前記支持基板に形成した多孔質層から前記支持基板を分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
A step of bonding a seed substrate and a supporting substrate each made of a semiconductor via an insulating layer,
Separating the seed substrate from the porous layer formed on the seed substrate,
Separating the support substrate from the porous layer formed on the support substrate.
それぞれ半導体からなる種子基板および支持基板の両方に多孔質層を形成する工程と、
前記種子基板および支持基板の両方に、それぞれ前記多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、
前記種子基板および支持基板の少なくとも一方に、前記半導体層を介して絶縁層を形成する工程と、
前記種子基板および支持基板を前記絶縁層の形成面で貼り合わせる工程と、
前記種子基板を、同種子基板の多孔質層から分離する工程と、
水素アニール処理により前記半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
前記半導体層に半導体デバイスを形成する工程と、
前記支持基板を、同支持基板の多孔質層から分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
A step of forming a porous layer on both the seed substrate and the support substrate each made of a semiconductor,
Forming a semiconductor layer on both the seed substrate and the support substrate via the porous layer,
Forming an insulating layer on at least one of the seed substrate and the support substrate via the semiconductor layer;
Bonding the seed substrate and the support substrate on the surface on which the insulating layer is formed,
The step of separating the seed substrate from the porous layer of the seed substrate,
Etching and flattening the surface of the semiconductor layer by hydrogen annealing;
Forming a semiconductor device on the semiconductor layer;
Separating the support substrate from the porous layer of the support substrate.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層への気体、液体、または気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射により行う
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The ultra-thin film according to claim 2, wherein the separation from the porous layer is performed by jetting a high-pressure fluid jet of a gas, a liquid, or a mixture of a gas and a liquid onto the rotating porous layer. Of manufacturing a semiconductor device.
前記高圧流体ジェットは、微細な固体を添加したものである
ことを特徴とする請求項3記載の超薄型半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the high-pressure fluid jet is obtained by adding a fine solid.
前記高圧流体ジェットは、超音波を印加したものである
ことを特徴とする請求項3記載の超薄型半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the high-pressure fluid jet is applied with an ultrasonic wave.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the separation from the porous layer is performed by laser processing the rotating porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the separation from the porous layer is performed by laser water jet processing on the rotating porous layer.
前記支持基板の分離は、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも多孔質層まで溝を形成した後に行う
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The ultra-thin semiconductor device according to claim 2, wherein the separation of the support substrate is performed after forming a groove from the semiconductor layer to at least the porous layer along a dividing line when dividing the semiconductor device into ultra-thin semiconductor devices. Of manufacturing a semiconductor device.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層への気体、液体、または気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射により行う
ことを特徴とする請求項8記載の超薄型半導体装置の製造方法。
9. The ultra thin device according to claim 8, wherein the separation from the porous layer is performed by jetting a high-pressure fluid jet of a gas, a liquid, or a mixture of a gas and a liquid onto the rotating porous layer. Of manufacturing a semiconductor device.
前記高圧流体ジェットは、微細な固体を添加したものである
ことを特徴とする請求項9記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 9, wherein the high-pressure fluid jet is obtained by adding a fine solid.
前記高圧流体ジェットは、超音波を印加したものである
ことを特徴とする請求項9記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method according to claim 9, wherein the high-pressure fluid jet is applied with an ultrasonic wave.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項8記載の超薄型半導体装置の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the separation from the porous layer is performed by laser processing the rotating porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項8記載の超薄型半導体装置の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the separation from the porous layer is performed by laser water jet processing on the rotating porous layer.
前記支持基板の多孔質層に、n型またはp型の不純物を添加して導電性とする
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein an n-type or p-type impurity is added to the porous layer of the support substrate to make the porous layer conductive.
前記種子基板および支持基板の分離は、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行う
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 2, wherein the separation of the seed substrate and the supporting substrate is performed in a state where the seed substrate and the supporting substrate are held by an ultraviolet irradiation curing type tape.
前記溝を形成する前に、前記半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成する
ことを特徴とする請求項8記載の超薄型半導体装置の製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before the groove is formed.
前記溝を形成した後に、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項16記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove, in a state where the surface of the semiconductor layer, including all of the semiconductor devices and the protruding connection electrodes formed in the semiconductor layer, is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue, 17. The method according to claim 16, wherein the supporting substrate is separated.
前記種子基板に形成する多孔質層は、前記支持基板に形成する多孔質層よりも高い多孔率とする
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the porous layer formed on the seed substrate has a higher porosity than the porous layer formed on the support substrate.
前記種子基板に形成する多孔質層は、前記支持基板に形成する多孔質層よりも厚くする
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method according to claim 2, wherein the porous layer formed on the seed substrate is thicker than the porous layer formed on the support substrate.
前記絶縁層は、
酸化シリコン膜、
酸窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、
窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、
および、酸化アルミニウム膜
のうち少なくとも一種を含むものである
ことを特徴とする請求項2記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The insulating layer,
Silicon oxide film,
Silicon oxynitride film,
A stacked film of silicon oxide and silicon nitride,
Silicon nitride film,
A stacked film in which silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxide are sequentially stacked;
3. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 2, wherein the method includes at least one of an aluminum oxide film.
前記溝を形成した後に、
前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および前記溝内に樹脂保護膜を形成し、
この樹脂保護膜の表面を研磨して前記突起状の接続電極を露出させ、
さらに前記支持基板の分離後、前記溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割する
ことを特徴とする請求項8記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove,
Forming a resin protective film on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the groove;
Polishing the surface of the resin protective film to expose the protruding connection electrodes,
9. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 8, further comprising, after separating the support substrate, pelletizing the resin protective film in the groove.
前記露出させた突起状の接続電極を含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項21記載の超薄型半導体装置の製造方法。
22. The support substrate is separated in a state where the surface of the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue. The manufacturing method of the ultra-thin semiconductor device described in the above.
前記ペレタイズ分割は、前記紫外線照射硬化型テープを含めて行う
ことを特徴とする請求項22記載の超薄型半導体装置の製造方法。
23. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 22, wherein the pelletizing division is performed including the ultraviolet irradiation curing type tape.
前記ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、
この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、
このビアホールに導電性ペーストを充填固着する
ことを特徴とする請求項21記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A plurality of ultra-thin semiconductor devices after the pelletizing division are laminated and fixed via an insulating adhesive,
Forming a via hole penetrating the projecting connection electrode of each of the laminated ultra-thin semiconductor devices;
22. The method according to claim 21, wherein a conductive paste is filled and fixed in the via hole.
前記突起状の接続電極以外の部分を樹脂保護膜で封止する
ことを特徴とする請求項24記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 24, wherein a portion other than the protruding connection electrodes is sealed with a resin protective film.
それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、
前記種子基板に形成したイオン注入層から前記種子基板を分離する工程と、
前記支持基板に形成したイオン注入層から前記支持基板を分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
A step of bonding a seed substrate and a supporting substrate each made of a semiconductor via an insulating layer,
Separating the seed substrate from the ion-implanted layer formed on the seed substrate,
Separating the support substrate from the ion-implanted layer formed on the support substrate.
半導体からなる種子基板に第1イオン注入層を形成する工程と、
半導体からなる支持基板に絶縁層を形成する工程と、
前記種子基板の第1イオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記第1イオン注入層と絶縁層とを共有結合させる工程と、
剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を前記第1イオン注入層から分離して半導体層を形成する工程と、
水素アニール処理により前記半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
このエッチングした半導体層に半導体デバイスを形成する工程とを含み、
さらにこれらの工程後に、
前記支持基板の表面から所定深さに第2イオン注入層を形成する工程と、
前記第2イオン注入層の剥離用アニール処理を行う工程と、
前記支持基板を前記第2イオン注入層から分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
Forming a first ion-implanted layer on a seed substrate made of a semiconductor;
Forming an insulating layer on a supporting substrate made of a semiconductor;
Bonding a first ion-implanted layer of the seed substrate and an insulating layer of the support substrate, and covalently bonding the first ion-implanted layer and the insulating layer by heat treatment;
Performing a peeling annealing process to separate the seed substrate from the first ion-implanted layer to form a semiconductor layer;
Etching and flattening the surface of the semiconductor layer by hydrogen annealing;
Forming a semiconductor device on the etched semiconductor layer,
After these steps,
Forming a second ion-implanted layer at a predetermined depth from the surface of the support substrate;
Performing a peeling annealing treatment of the second ion-implanted layer;
Separating the support substrate from the second ion-implanted layer.
前記第2イオン注入層からの分離は、回転中の前記第2イオン注入層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
28. The method according to claim 27, wherein the separation from the second ion-implanted layer is performed by laser processing the rotating second ion-implanted layer.
前記第2イオン注入層からの分離は、回転中の前記第2イオン注入層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
28. The method according to claim 27, wherein the separation from the second ion-implanted layer is performed by laser water jet processing on the rotating second ion-implanted layer.
前記支持基板の分離は、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも第2イオン注入層まで溝を形成した後に行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
28. The method according to claim 27, wherein the separation of the supporting substrate is performed after forming a groove from the semiconductor layer to at least the second ion-implanted layer along a dividing line at the time of dividing into each ultrathin semiconductor device. A method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device.
前記第2イオン注入層からの分離は、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めた前記半導体層と前記支持基板とを、糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で引っ張り剥離することにより行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
Separation from the second ion-implanted layer is performed by curing the semiconductor layer including the semiconductor device formed on the semiconductor layer and all of the protruding connection electrodes and the support substrate by curing the semiconductor layer and the support substrate with antistatic ultraviolet irradiation without residual adhesive. 28. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 27, wherein the method is performed by pulling and peeling while holding the mold tape.
前記第2イオン注入層からの分離は、回転中の前記第2イオン注入層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項30記載の超薄型半導体装置の製造方法。
31. The method according to claim 30, wherein the separation from the second ion-implanted layer is performed by laser processing the rotating second ion-implanted layer.
前記第2イオン注入層からの分離は、回転中の前記第2イオン注入層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項30記載の超薄型半導体装置の製造方法。
31. The method according to claim 30, wherein the separation from the second ion-implanted layer is performed by laser water jet processing on the rotating second ion-implanted layer.
前記種子基板および支持基板の分離は、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
28. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 27, wherein the separation of the seed substrate and the support substrate is performed while holding the substrate with an ultraviolet irradiation curing tape.
前記溝を形成する前に、前記半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成する
ことを特徴とする請求項30記載の超薄型半導体装置の製造方法。
31. The method according to claim 30, wherein a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before the groove is formed.
前記溝を形成した後に、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項35記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove, in a state where the surface of the semiconductor layer, including all of the semiconductor devices and the protruding connection electrodes formed in the semiconductor layer, is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue, The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 35, wherein the support substrate is separated.
前記絶縁層は、
酸化シリコン膜、
酸窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、
窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、
および、酸化アルミニウム膜
のうち少なくとも一種を含むものである
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The insulating layer,
Silicon oxide film,
Silicon oxynitride film,
A stacked film of silicon oxide and silicon nitride,
Silicon nitride film,
A stacked film in which silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxide are sequentially stacked;
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 27, further comprising at least one of an aluminum oxide film.
前記剥離用アニールは、ラピッドサーマルアニールにより行う
ことを特徴とする請求項27記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 27, wherein the annealing for peeling is performed by rapid thermal annealing.
前記剥離用アニールは、前記支持基板の裏面から熱放射させる
ことを特徴とする請求項38記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 38, wherein the annealing for peeling radiates heat from a back surface of the support substrate.
前記半導体層の表面を、紫外線照射硬化型テープを介して流体冷却する
ことを特徴とする請求項39記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 39, wherein the surface of the semiconductor layer is fluid-cooled through an ultraviolet irradiation curing type tape.
前記溝を形成した後に、
前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および前記溝内に樹脂保護膜を形成し、
この樹脂保護膜の表面を研磨して前記突起状の接続電極を露出させ、
さらに前記支持基板の分離後、前記溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割する
ことを特徴とする請求項30記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove,
Forming a resin protective film on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the groove;
Polishing the surface of the resin protective film to expose the protruding connection electrodes,
31. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 30, further comprising, after separating the support substrate, pelletizing the resin protective film in the groove.
前記露出させた突起状の接続電極を含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆ってから前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項41記載の超薄型半導体装置の製造方法。
42. The supporting substrate according to claim 41, wherein the support substrate is separated after covering the surface of the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes with an antistatic ultraviolet irradiation curing type tape having no adhesive residue. A method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device.
前記ペレタイズ分割は、前記紫外線照射硬化型テープを含めて行う
ことを特徴とする請求項42記載の超薄型半導体装置の製造方法。
43. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 42, wherein the pelletizing division is performed including the ultraviolet irradiation curing type tape.
前記ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、
この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、
このビアホールに導電性ペーストを充填固着する
ことを特徴とする請求項41記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A plurality of ultra-thin semiconductor devices after the pelletizing division are laminated and fixed via an insulating adhesive,
Forming a via hole penetrating the projecting connection electrode of each of the laminated ultra-thin semiconductor devices;
42. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 41, wherein a conductive paste is filled and fixed in the via hole.
前記突起状の接続電極以外の部分を樹脂保護膜で封止する
ことを特徴とする請求項44記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 44, wherein a portion other than the protruding connection electrodes is sealed with a resin protective film.
それぞれ半導体からなる種子基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせる工程と、
前記種子基板に形成したイオン注入層から前記種子基板を分離する工程と、
前記支持基板に形成した多孔質層から前記支持基板を分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
A step of bonding a seed substrate and a supporting substrate each made of a semiconductor via an insulating layer,
Separating the seed substrate from the ion-implanted layer formed on the seed substrate,
Separating the support substrate from the porous layer formed on the support substrate.
半導体からなる種子基板にイオン注入層を形成する工程と、
半導体からなる支持基板に多孔質層を形成する工程と、
前記支持基板上に、前記多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に、絶縁層を形成する工程と、
前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを貼り合わせ、熱処理により前記種子基板のイオン注入層と前記支持基板の絶縁層とを共有結合させる工程と、
剥離用アニール処理を行い、前記種子基板を前記イオン注入層から分離する工程と、
水素アニール処理により前記半導体層の表面をエッチングして平坦化する工程と、
このエッチングした半導体層に半導体デバイスを形成する工程と、
前記支持基板を前記多孔質層から分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
A step of forming an ion-implanted layer on a seed substrate made of a semiconductor,
A step of forming a porous layer on a support substrate made of a semiconductor,
Forming a semiconductor layer on the support substrate via the porous layer,
Forming an insulating layer on the semiconductor layer;
Bonding the ion-implanted layer of the seed substrate and the insulating layer of the support substrate, and covalently bonding the ion-implanted layer of the seed substrate and the insulating layer of the support substrate by heat treatment;
Performing a peeling annealing process, separating the seed substrate from the ion-implanted layer,
Etching and flattening the surface of the semiconductor layer by hydrogen annealing;
Forming a semiconductor device on the etched semiconductor layer;
Separating the support substrate from the porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
48. The method according to claim 47, wherein the separation from the porous layer is performed by laser processing the rotating porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
48. The method according to claim 47, wherein the separation from the porous layer is performed by laser water jet processing on the rotating porous layer.
前記支持基板の分離は、各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも多孔質層まで溝を形成した後に行う
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
48. The ultra-thin semiconductor device according to claim 47, wherein the separation of the support substrate is performed after forming a groove from the semiconductor layer to at least the porous layer along a dividing line at the time of dividing the semiconductor device into each ultra-thin semiconductor device. Of manufacturing a semiconductor device.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層への気体、液体、または気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射により行う
ことを特徴とする請求項50記載の超薄型半導体装置の製造方法。
51. The ultra thin device according to claim 50, wherein the separation from the porous layer is performed by jetting a high-pressure fluid jet of a gas, a liquid, or a mixture of a gas and a liquid onto the rotating porous layer. Of manufacturing a semiconductor device.
前記高圧流体ジェットは、微細な固体を添加したものである
ことを特徴とする請求項51記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 51, wherein the high-pressure fluid jet is obtained by adding a fine solid.
前記高圧流体ジェットは、超音波を印加したものである
ことを特徴とする請求項51記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 51, wherein the high-pressure fluid jet is applied with an ultrasonic wave.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項50記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 50, wherein the separation from the porous layer is performed by laser processing the rotating porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項50記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 50, wherein the separation from the porous layer is performed by laser water jet processing on the rotating porous layer.
前記支持基板の多孔質層に、n型またはp型の不純物を添加して導電性とする
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 47, wherein an n-type or p-type impurity is added to the porous layer of the support substrate to make the porous layer conductive.
前記種子基板および支持基板の分離は、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行う
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 47, wherein the separation of the seed substrate and the support substrate is performed while holding the substrate with an ultraviolet irradiation curing tape.
前記溝を形成する前に、前記半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成する
ことを特徴とする請求項50記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 50, wherein a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before the groove is formed.
前記溝を形成した後に、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項58記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove, in a state where the surface of the semiconductor layer, including all of the semiconductor devices and the protruding connection electrodes formed in the semiconductor layer, is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue, The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 58, wherein the support substrate is separated.
前記絶縁層は、
酸化シリコン膜、
酸窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンとの積層膜、
窒化シリコン膜、
酸化シリコンと窒化シリコンと酸化シリコンとを順に積層した積層膜、
および、酸化アルミニウム膜
のうち少なくとも一種を含むものである
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The insulating layer,
Silicon oxide film,
Silicon oxynitride film,
A stacked film of silicon oxide and silicon nitride,
Silicon nitride film,
A stacked film in which silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxide are sequentially stacked;
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 47, further comprising at least one of an aluminum oxide film.
前記剥離用アニールは、ラピッドサーマルアニールにより行う
ことを特徴とする請求項47記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 47, wherein the annealing for peeling is performed by rapid thermal annealing.
前記溝を形成した後に、
前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および前記溝内に樹脂保護膜を形成し、
この樹脂保護膜の表面を研磨して前記突起状の接続電極を露出させ、
さらに前記支持基板の分離後、前記溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割する
ことを特徴とする請求項50記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove,
Forming a resin protective film on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the groove;
Polishing the surface of the resin protective film to expose the protruding connection electrodes,
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 50, further comprising, after separating the support substrate, pelletizing the resin protective film in the groove.
前記露出させた突起状の接続電極を含めて前記半導体層の表面を糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項62記載の超薄型半導体装置の製造方法。
63. The supporting substrate is separated in a state where the surface of the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curing type tape having no adhesive residue. The manufacturing method of the ultra-thin semiconductor device described in the above.
前記ペレタイズ分割は、前記紫外線照射硬化型テープを含めて行う
ことを特徴とする請求項63記載の超薄型半導体装置の製造方法。
64. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 63, wherein the pelletizing division is performed including the ultraviolet irradiation curing type tape.
前記ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、
この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、
このビアホールに導電性ペーストを充填固着する
ことを特徴とする請求項64記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A plurality of ultra-thin semiconductor devices after the pelletizing division are laminated and fixed via an insulating adhesive,
Forming a via hole penetrating the projecting connection electrode of each of the laminated ultra-thin semiconductor devices;
65. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 64, wherein a conductive paste is filled and fixed in the via hole.
支持基板に多孔質層を形成する工程と、
前記支持基板上に前記多孔質層を介して半導体層を形成する工程と、
各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも前記多孔質層まで溝を形成する工程と、
前記溝を形成した後に、前記支持基板を前記多孔質層から分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
Forming a porous layer on the supporting substrate;
Forming a semiconductor layer on the support substrate via the porous layer,
Forming a groove from the semiconductor layer to at least the porous layer along a dividing line when dividing into each ultra-thin semiconductor device;
Separating the support substrate from the porous layer after the formation of the groove.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層への気体、液体、または気体と液体との混合体の高圧流体ジェットの噴射により行う
ことを特徴とする請求項66記載の超薄型半導体装置の製造方法。
67. The ultra thin device according to claim 66, wherein the separation from the porous layer is performed by injection of a high-pressure fluid jet of a gas, a liquid, or a mixture of a gas and a liquid onto the rotating porous layer. Of manufacturing a semiconductor device.
前記高圧流体ジェットは、微細な固体を添加したものである
ことを特徴とする請求項67記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 67, wherein the high-pressure fluid jet is a liquid to which a fine solid is added.
前記高圧流体ジェットは、超音波を印加したものである
ことを特徴とする請求項67記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 67, wherein the high-pressure fluid jet is applied with an ultrasonic wave.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項66記載の超薄型半導体装置の製造方法。
67. The method according to claim 66, wherein the separation from the porous layer is performed by laser processing the rotating porous layer.
前記多孔質層からの分離は、回転中の前記多孔質層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項66記載の超薄型半導体装置の製造方法。
67. The method according to claim 66, wherein the separation from the porous layer is performed by laser water jet processing on the rotating porous layer.
前記支持基板の分離は、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行う
ことを特徴とする請求項66記載の超薄型半導体装置の製造方法。
67. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 66, wherein the separation of the supporting substrate is performed in a state where the supporting substrate is held by an ultraviolet irradiation curing type tape.
前記溝を形成する前に、前記半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成する
ことを特徴とする請求項66記載の超薄型半導体装置の製造方法。
67. The method according to claim 66, wherein a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before forming the groove.
前記溝を形成した後に、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて前記半導体層の表面を、糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項73記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After the formation of the groove, the surface of the semiconductor layer, including all of the semiconductor devices and the protruding connection electrodes formed in the semiconductor layer, is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 73, wherein the supporting substrate is separated.
前記溝を形成した後に、
前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および前記溝内に樹脂保護膜を形成し、
この樹脂保護膜の表面を研磨して前記突起状の接続電極を露出させ、
さらに前記支持基板の分離後、前記溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割する
ことを特徴とする請求項73記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove,
Forming a resin protective film on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the groove;
Polishing the surface of the resin protective film to expose the protruding connection electrodes,
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 73, further comprising, after separating the support substrate, pelletizing the resin protective film in the groove.
前記露出させた突起状の接続電極を含めて前記半導体層の表面を、糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項75記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The support substrate is separated in a state where the surface of the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes is covered with an antistatic ultraviolet irradiation hardening tape having no adhesive residue. 75. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to 75.
前記ペレタイズ分割は、前記紫外線照射硬化型テープを含めて行う
ことを特徴とする請求項76記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 76, wherein the pelletizing division is performed including the ultraviolet irradiation curing type tape.
前記ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、
この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、
このビアホールに導電性ペーストを充填固着する
ことを特徴とする請求項75記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A plurality of ultra-thin semiconductor devices after the pelletizing division are laminated and fixed via an insulating adhesive,
Forming a via hole penetrating the projecting connection electrode of each of the laminated ultra-thin semiconductor devices;
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 75, wherein a conductive paste is filled and fixed in said via hole.
前記突起状の接続電極以外の部分を樹脂保護膜で封止する
ことを特徴とする請求項78記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 78, wherein a portion other than the protruding connection electrodes is sealed with a resin protective film.
支持基板の表面に半導体層を形成する工程と、
前記基板表面から所定深さにイオン注入層を形成する工程と、
前記イオン注入層の剥離用アニール処理を行う工程と、
各超薄型半導体装置に分割する際の分割線に沿って前記半導体層から少なくとも前記イオン注入層まで溝を形成する工程と、
前記溝を形成した後に、前記支持基板を前記イオン注入層から分離する工程と
を含む超薄型半導体装置の製造方法。
Forming a semiconductor layer on the surface of the supporting substrate;
Forming an ion-implanted layer at a predetermined depth from the substrate surface,
Performing an annealing treatment for stripping the ion-implanted layer;
Forming a groove from the semiconductor layer to at least the ion-implanted layer along a dividing line when dividing into each ultra-thin semiconductor device;
Separating the support substrate from the ion-implanted layer after forming the groove.
前記イオン注入層からの分離は、回転中の前記イオン注入層へのレーザー加工により行う
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein the separation from the ion implantation layer is performed by laser processing on the rotating ion implantation layer.
前記イオン注入層からの分離は、回転中の前記イオン注入層へのレーザーウオータージェット加工により行う
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein the separation from the ion-implanted layer is performed by laser water jet processing on the rotating ion-implanted layer.
前記支持基板の分離は、紫外線照射硬化型テープにより保持した状態で行う
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein the separation of the supporting substrate is performed while the supporting substrate is held by an ultraviolet irradiation curing type tape.
前記溝を形成する前に、前記半導体層に半導体デバイスと、この半導体デバイスに接続する突起状の接続電極とを形成する
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein a semiconductor device and a protruding connection electrode connected to the semiconductor device are formed in the semiconductor layer before forming the groove.
前記溝を形成した後に、前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含めて前記半導体層の表面を、糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆った状態で、前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After the formation of the groove, the surface of the semiconductor layer, including all of the semiconductor devices and the protruding connection electrodes formed in the semiconductor layer, is covered with an antistatic ultraviolet irradiation curable tape having no adhesive residue. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein the support substrate is separated.
前記剥離用アニールは、ラピッドサーマルアニールにより行う
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, wherein the annealing for peeling is performed by rapid thermal annealing.
前記剥離用アニールは、前記支持基板の裏面から熱放射させる
ことを特徴とする請求項86記載の超薄型半導体装置の製造方法。
89. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 86, wherein the annealing for peeling radiates heat from a back surface of the support substrate.
前記半導体層の表面を、紫外線照射硬化型テープを介して流体冷却する
ことを特徴とする請求項87記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 87, wherein the surface of the semiconductor layer is fluid-cooled through an ultraviolet irradiation curing tape.
前記溝を形成した後に、
前記半導体層に形成した半導体デバイスと突起状の接続電極のすべてを含む半導体層の表面および前記溝内に樹脂保護膜を形成し、
この樹脂保護膜の表面を研磨して前記突起状の接続電極を露出させ、
さらに前記支持基板の分離後、前記溝内の樹脂保護膜をペレタイズ分割する
ことを特徴とする請求項80記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After forming the groove,
Forming a resin protective film on the surface of the semiconductor layer including all of the semiconductor device and the protruding connection electrode formed on the semiconductor layer and in the groove;
Polishing the surface of the resin protective film to expose the protruding connection electrodes,
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 80, further comprising, after separating the support substrate, pelletizing the resin protective film in the groove.
前記露出させた突起状の接続電極を含めて前記半導体層の表面を、糊残りのない帯電防止の紫外線照射硬化型テープにより覆ってから前記支持基板を分離する
ことを特徴とする請求項89記載の超薄型半導体装置の製造方法。
90. The support substrate is separated after covering the surface of the semiconductor layer including the exposed protruding connection electrodes with an antistatic ultraviolet irradiation curing type tape having no adhesive residue. Method for manufacturing ultra-thin semiconductor device.
前記ペレタイズ分割後の超薄型半導体装置を絶縁性接着剤を介して複数枚積層して固着させ、
この積層した各超薄型半導体装置の突起状の接続電極を貫通するビアホールを形成し、
このビアホールに導電性ペーストを充填固着する
ことを特徴とする請求項89記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A plurality of ultra-thin semiconductor devices after the pelletizing division are laminated and fixed via an insulating adhesive,
Forming a via hole penetrating the projecting connection electrode of each of the laminated ultra-thin semiconductor devices;
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 89, wherein a conductive paste is filled and fixed in the via hole.
前記突起状の接続電極以外の部分を樹脂保護膜で封止する
ことを特徴とする請求項91記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 91, wherein a portion other than the protruding connection electrodes is sealed with a resin protective film.
チャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層を多孔質半導体層上に形成する
ことを特徴とする請求項2〜請求項25、請求項47〜請求項79のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. A channel semiconductor layer in which a channel is induced and a strain applying semiconductor layer having a lattice constant different from that of the channel semiconductor layer and applying strain to the channel semiconductor, are formed on the porous semiconductor layer. The manufacturing method of the ultra-thin semiconductor device according to any one of claims 25 to 47 and 47 to 79.
チャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層を単結晶半導体層上に形成する
ことを特徴とする請求項2〜請求項25、請求項27〜請求項45、請求項47〜請求項92のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
3. A channel semiconductor layer in which a channel is induced, and a strain applying semiconductor layer having a lattice constant different from that of the channel semiconductor layer and applying a strain to the channel semiconductor, is formed on the single crystal semiconductor layer. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to any one of claims to 25, 27 to 45, and 47 to 92.
チャネルが誘起されるチャネル半導体層と、格子定数が前記チャネル半導体層のそれと異なり、前記チャネル半導体に歪みを印加する歪み印加半導体層を絶縁層上に形成する
ことを特徴とする請求項2〜請求項25、請求項27〜請求項45、請求項47〜請求項65のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
A channel semiconductor layer in which a channel is induced, and a strain applying semiconductor layer having a lattice constant different from that of the channel semiconductor layer and applying a strain to the channel semiconductor, is formed on the insulating layer. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to any one of claims 25, 27 to 45, and 47 to 65.
前記チャネル半導体層はシリコン層、前記歪み印加半導体層はシリコンゲルマニウム層である
ことを特徴とする請求項93、請求項94、請求項95のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to any one of claims 93, 94, and 95, wherein the channel semiconductor layer is a silicon layer, and the strain applying semiconductor layer is a silicon germanium layer.
前記歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、前記多孔質半導体層の接触面から、あるいは前記単結晶半導体層の接触面から、あるいは前記絶縁層の接触面から徐徐に増加して前記歪み印加半導体層表面で所望濃度となる傾斜組成である
ことを特徴とする請求項96に記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The germanium concentration in the strain applying semiconductor layer gradually increases from the contact surface of the porous semiconductor layer, from the contact surface of the single crystal semiconductor layer, or from the contact surface of the insulating layer, The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 96, wherein the composition has a gradient composition having a desired concentration on the surface.
種子基板分離した後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りする
ことを特徴とする請求項2〜請求項25、請求項27〜請求項45、請求項47〜請求項65のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
The peripheral portion of the surface of the support substrate including the ultra-thin SOI layer after separation of the seed substrate is C-chamfered, wherein: 65. The method of manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to any one of items 65.
多孔質半導体層を介して単結晶半導体層形成した種子基板の直径を、多孔質半導体層を介して単結晶半導体層及び絶縁層形成した支持基板の直径よりも大きく或いは小さくして貼り合せた後に、高圧流体ジェット噴射或いはレーザーウオータージェット噴射を真横方向又は斜目方向から種子基板の多孔質半導体層に当てて種子基板を分離し、種子基板分離後の超薄型SOI層を含む支持基板表面の周辺部をC面取りする
ことを特徴とする請求項2〜請求項25のいずれかに記載の超薄型半導体装置の製造方法。
After laminating the diameter of the seed substrate on which the single-crystal semiconductor layer is formed via the porous semiconductor layer to be larger or smaller than the diameter of the support substrate on which the single-crystal semiconductor layer and the insulating layer are formed via the porous semiconductor layer, and then bonding them. The high pressure fluid jet injection or the laser water jet injection is applied to the porous semiconductor layer of the seed substrate from the side or oblique direction to separate the seed substrate, and the surface of the support substrate including the ultra-thin SOI layer after the separation of the seed substrate is separated. 26. The method for manufacturing an ultra-thin semiconductor device according to claim 2, wherein the peripheral portion is chamfered.
回転中の基板の分離層に微細ノズルから噴射する高圧流体ジェットを当てて分離することにより超薄型半導体装置を得る超薄型半導体装置の製造装置であって、
前記分離層と微細ノズルとの間に、前記高圧流体ジェットの幅を制御するためのスリットを形成した治具を設けた
超薄型半導体装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device, which obtains an ultra-thin semiconductor device by applying a high-pressure fluid jet ejected from a fine nozzle to a separation layer of a rotating substrate and separating the semiconductor layer,
An apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device, comprising a jig having a slit formed between the separation layer and the fine nozzle for controlling the width of the high-pressure fluid jet.
回転中の基板の分離層にレーザー出力部から照射するレーザー光を当てて分離することにより超薄型半導体装置を得る
超薄型半導体装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device which obtains an ultra-thin semiconductor device by applying a laser beam irradiated from a laser output portion to a separation layer of a rotating substrate to separate the substrate.
回転中の基板の分離層に出力部から照射するレーザーウオータージェットを当てて分離することにより超薄型半導体装置を得る
超薄型半導体装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing an ultra-thin semiconductor device which obtains an ultra-thin semiconductor device by applying a laser water jet irradiated from an output section to a separation layer of a rotating substrate to separate the substrate.
JP2003383056A 2002-11-12 2003-11-12 Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device Pending JP2004179649A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003383056A JP2004179649A (en) 2002-11-12 2003-11-12 Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002327732 2002-11-12
JP2003383056A JP2004179649A (en) 2002-11-12 2003-11-12 Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004179649A true JP2004179649A (en) 2004-06-24
JP2004179649A5 JP2004179649A5 (en) 2005-08-11

Family

ID=32716136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003383056A Pending JP2004179649A (en) 2002-11-12 2003-11-12 Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004179649A (en)

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006041430A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Denso Corp Manufacturing method for semiconductor substrate
JP2006279031A (en) * 2005-03-01 2006-10-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2006352100A (en) * 2005-05-20 2006-12-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
EP1775762A2 (en) * 2005-08-25 2007-04-18 Sumco Corporation Laminated substrate manufacturing method and laminated substrate manufactured by the method
JP2008506617A (en) * 2004-07-15 2008-03-06 アイクストロン、アーゲー Method for depositing a film containing Si and Ge
JP2008288578A (en) * 2007-04-20 2008-11-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing SOI substrate and semiconductor device
WO2008156058A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Seiko Epson Corporation Method for joining silicon base materials, liquid droplet delivery head, liquid droplet delivery apparatus, and electronic device
WO2008156056A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Seiko Epson Corporation Method for joining silicon base materials, liquid droplet delivery head, liquid droplet delivery apparatus, and electronic device
JP2009023900A (en) * 2007-06-18 2009-02-05 Seiko Epson Corp Silicon substrate bonding method, droplet discharge head, droplet discharge apparatus and electronic device
JP2009302405A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Shibaura Mechatronics Corp Process and apparatus for producing soi substrate
JP2010245286A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Canon Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2010245287A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Canon Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2011138858A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Lintec Corp Manufacturing method for thin semiconductor device
JP2013042180A (en) * 2005-06-01 2013-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture method of integrated circuit device
KR101241066B1 (en) * 2005-05-20 2013-03-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Manufacturing method of semiconductor device
CN103145089A (en) * 2012-10-01 2013-06-12 合肥工业大学 Reverse thermal bonding technology for making micro and nano fluid system with controllable size
JP2013171949A (en) * 2012-02-20 2013-09-02 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Method and device for separating support
TWI413152B (en) * 2005-03-01 2013-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor device manufacturing method
KR101434934B1 (en) * 2007-05-18 2014-08-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 SOI substrate manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
JP2014170872A (en) * 2013-03-05 2014-09-18 Toyota Industries Corp Semiconductor wafer and semiconductor wafer manufacturing method
WO2014163188A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 富士電機株式会社 Method for manufacturing semiconductor device
JP2017147463A (en) * 2010-06-24 2017-08-24 株式会社半導体エネルギー研究所 Manufacturing method of semiconductor device
KR20190057326A (en) * 2017-11-09 2019-05-28 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 Method of manufacturing semiconductor chip
KR20220025891A (en) * 2019-07-03 2022-03-03 램 리써치 코포레이션 Method for etching features using targeted deposition for selective passivation
KR20220059960A (en) * 2019-09-17 2022-05-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to fabricate high-density logic circuits and memories for advanced circuit architectures
JP2023009016A (en) * 2021-07-06 2023-01-19 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド Method for reducing thickness of wafer
US11667815B2 (en) 2019-12-09 2023-06-06 3M Innovative Properties Company Adhesive film

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506617A (en) * 2004-07-15 2008-03-06 アイクストロン、アーゲー Method for depositing a film containing Si and Ge
JP2006041430A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Denso Corp Manufacturing method for semiconductor substrate
JP2006279031A (en) * 2005-03-01 2006-10-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
US10032671B2 (en) 2005-03-01 2018-07-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device using peeling
US9040420B2 (en) 2005-03-01 2015-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device including peeling layers from substrates by etching
TWI413152B (en) * 2005-03-01 2013-10-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor device manufacturing method
JP2006352100A (en) * 2005-05-20 2006-12-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
KR101241066B1 (en) * 2005-05-20 2013-03-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Manufacturing method of semiconductor device
JP2013042180A (en) * 2005-06-01 2013-02-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture method of integrated circuit device
EP1775762A2 (en) * 2005-08-25 2007-04-18 Sumco Corporation Laminated substrate manufacturing method and laminated substrate manufactured by the method
KR101447048B1 (en) 2007-04-20 2014-10-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Method for manufacturing soi substrate and semiconductor device
US8629031B2 (en) 2007-04-20 2014-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing SOI substrate and semiconductor device
US8951878B2 (en) 2007-04-20 2015-02-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing SOI substrate and semiconductor device
JP2008288578A (en) * 2007-04-20 2008-11-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing SOI substrate and semiconductor device
KR101434934B1 (en) * 2007-05-18 2014-08-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 SOI substrate manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method
US8895407B2 (en) 2007-05-18 2014-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of SOI substrate and manufacturing method of semiconductor device
WO2008156058A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Seiko Epson Corporation Method for joining silicon base materials, liquid droplet delivery head, liquid droplet delivery apparatus, and electronic device
WO2008156056A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Seiko Epson Corporation Method for joining silicon base materials, liquid droplet delivery head, liquid droplet delivery apparatus, and electronic device
JP2009023900A (en) * 2007-06-18 2009-02-05 Seiko Epson Corp Silicon substrate bonding method, droplet discharge head, droplet discharge apparatus and electronic device
JP2008311596A (en) * 2007-06-18 2008-12-25 Seiko Epson Corp Silicon substrate bonding method, droplet discharge head, droplet discharge apparatus and electronic device
JP2009302405A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Shibaura Mechatronics Corp Process and apparatus for producing soi substrate
JP2010245287A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Canon Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2010245286A (en) * 2009-04-06 2010-10-28 Canon Inc Manufacturing method of semiconductor device
JP2011138858A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Lintec Corp Manufacturing method for thin semiconductor device
JP2017147463A (en) * 2010-06-24 2017-08-24 株式会社半導体エネルギー研究所 Manufacturing method of semiconductor device
JP2013171949A (en) * 2012-02-20 2013-09-02 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Method and device for separating support
US10112377B2 (en) 2012-02-20 2018-10-30 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Supporting member separation method and supporting member separation apparatus
CN103145089A (en) * 2012-10-01 2013-06-12 合肥工业大学 Reverse thermal bonding technology for making micro and nano fluid system with controllable size
JP2014170872A (en) * 2013-03-05 2014-09-18 Toyota Industries Corp Semiconductor wafer and semiconductor wafer manufacturing method
WO2014163188A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 富士電機株式会社 Method for manufacturing semiconductor device
JPWO2014163188A1 (en) * 2013-04-04 2017-02-16 富士電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
US9728441B2 (en) 2013-04-04 2017-08-08 Fuji Electric Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
KR102282587B1 (en) 2017-11-09 2021-07-27 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 Semiconductor chip manufacturing method
KR20190057326A (en) * 2017-11-09 2019-05-28 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 Method of manufacturing semiconductor chip
KR20220025891A (en) * 2019-07-03 2022-03-03 램 리써치 코포레이션 Method for etching features using targeted deposition for selective passivation
US12217955B2 (en) 2019-07-03 2025-02-04 Lam Research Corporation Method for etching features using a targeted deposition for selective passivation
KR102797629B1 (en) * 2019-07-03 2025-04-17 램 리써치 코포레이션 Method for etching features using targeted deposition for selective passivation
KR20220059960A (en) * 2019-09-17 2022-05-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to fabricate high-density logic circuits and memories for advanced circuit architectures
CN114651321A (en) * 2019-09-17 2022-06-21 东京毅力科创株式会社 Method of manufacturing high density logic and memory for advanced circuit architecture
KR102797915B1 (en) * 2019-09-17 2025-04-17 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Methods for manufacturing high-density logic circuits and memories for advanced circuit architectures
US11667815B2 (en) 2019-12-09 2023-06-06 3M Innovative Properties Company Adhesive film
JP2023009016A (en) * 2021-07-06 2023-01-19 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド Method for reducing thickness of wafer
JP7402929B2 (en) 2021-07-06 2023-12-21 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド How to thin a wafer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004179649A (en) Method and apparatus for manufacturing ultra-thin semiconductor device
KR101484492B1 (en) Method for manufacturing semiconductor substrate and method for manufacturing semiconductor device
US9929054B2 (en) Systems and methods for laser splitting and device layer transfer
US7157352B2 (en) Method for producing ultra-thin semiconductor device
KR101558192B1 (en) Method for manufacturing semiconductor substrate and method for manufacturing semiconductor device
US8049292B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US7029950B2 (en) Thin-film semiconductor device and method of manufacturing the same
JP5756334B2 (en) Laminated body and method for separating the laminated body
EP0849788A2 (en) Process for producing semiconductor article by making use of a substrate having a porous semiconductor layer
US7696065B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device by forming separation regions which do not extend to the peripherals of a substrate, and structures thereof
JP2004311955A (en) Manufacturing method of ultra-thin electro-optical display device
KR20090037332A (en) Manufacturing Method of Semiconductor Device
JP2010503239A (en) Method and structure for manufacturing solar cells using a thick layer transfer process
TW201334087A (en) Transparent SOI wafer manufacturing method
JP5336101B2 (en) Manufacturing method of SOI substrate
JP2005333042A (en) Manufacturing method of electro-optical display device and electro-optical display device
JP2012038932A (en) Semiconductor wafer thinning method and bonded wafer manufacturing method
JP2005333052A (en) SIMOX substrate, method for manufacturing the same, semiconductor device using the SIMOX substrate, and method for manufacturing an electro-optic display device using the SIMOX substrate
JP2004310051A (en) Method and apparatus for manufacturing ultra-thin electro-optical display device
US8349702B2 (en) Method for manufacturing semiconductor substrate
JP2005268238A (en) Back-illuminated solid-state imaging device and manufacturing method thereof
JP2005333070A (en) Manufacturing method for semiconductor device, vertical overflow drain structure, surface irradiation type solid-state imaging device having electronic shutter function, and manufacturing method therefor
JP5368000B2 (en) Manufacturing method of SOI substrate
JP2010287817A (en) Manufacturing method of SOI substrate with Ge film and SOI substrate with Ge film

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050317

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050317

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080118

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080618