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Pub. No.:    WO/2007/094230    International Application No.:    PCT/JP2007/052233
Publication Date: 23.08.2007 International Filing Date: 08.02.2007
H01L 21/02 (2006.01), H01L 27/12 (2006.01)
Applicants: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. [JP/JP]; 6-1, Ohtemachi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo1000005 (JP) (For All Designated States Except US).
AKIYAMA, Shoji [JP/JP]; (JP) (For US Only).
KUBOTA, Yoshihiro [JP/JP]; (JP) (For US Only).
ITO, Atsuo [JP/JP]; (JP) (For US Only).
KAWAI, Makoto [JP/JP]; (JP) (For US Only).
TOBISAKA, Yuuji [JP/JP]; (JP) (For US Only).
TANAKA, Koichi [JP/JP]; (JP) (For US Only)
Inventors: AKIYAMA, Shoji; (JP).
KUBOTA, Yoshihiro; (JP).
ITO, Atsuo; (JP).
KAWAI, Makoto; (JP).
TOBISAKA, Yuuji; (JP).
TANAKA, Koichi; (JP)
Agent: OHNO, Seiji; OHNO & PARTNERS, Kasumigaseki Building 36F, 2-5, Kasumigaseki 3-chome, Chiyoda-ku Tokyo1006036 (JP)
Priority Data:
2006-034863 13.02.2006 JP
(JA) SOI基板の製造方法
Abstract: front page image
(EN)A hydrogen ion is implanted at a dose of 8 × 1016 to 4 × 1017 atoms/cm2 to form an ion implanted layer (11) in a single-crystal silicon substrate (10). In such a state that the silicon substrate (10) has been laminated onto a quartz substrate (20), the assembly is heated at a relatively low temperature of 150ºC or above and 300ºC or below. This heat treatment causes thermal stress attributable to the difference in coefficient of thermal expansion between the silicon substrate (10) and the quartz substrate (20), resulting in weakening of a chemical bond of the silicon atom within the ion implanted layer (11). Thermal shock, vibration shock, or mechanical shock is externally applied to the ion implanted layer (11) weakened by the heat treatment to separate a thin film of silicon and thus to form an SOI layer (12) on the quartz substrate (20). The heat treatment temperature is limited to 300ºC or below. Accordingly, the diffusion of a hydrogen atom in the silicon crystal is not significant, and the surface roughening of the SOI layer does not take place.
(FR)Dans la présente invention, un ion hydrogène est implanté à une dose comprise entre 8 × 1016 et 4 × 1017 atomes/cm2 pour constituer une couche implantée d'ions (11) dans un substrat de silicium monocristallin (10). Dans un état tel que le substrat de silicium (10) a été stratifié sur un substrat de quartz (20), l'ensemble est chauffé à une température relativement basse comprise entre 150°C et 300°C. Ce traitement thermique engendre une contrainte thermique attribuable à la différence de coefficient d'expansion thermique entre le substrat de silicium (10) et le substrat de quartz (20), ce qui entraîne un affaiblissement de la liaison chimique de l'atome de silicium dans la couche implantée d'ions (11). Un choc thermique, un choc vibratoire, ou un choc mécanique est appliqué en externe à la couche implantée d'ions (11) affaiblie par le traitement thermique pour séparer une mince pellicule de silicium et réaliser ainsi une couche SOI (12) sur le substrat de quartz (20). La température du traitement thermique est limitée à 300°C ou moins. Par conséquent, la diffusion d'un atome d'hydrogène dans le cristal de silicium n'est pas significative, et la rugosification de surface de la couche SOI ne se produit pas.
(JA) ドーズ量8×1016~4×1017atoms/cmで水素イオンを注入して単結晶シリコン基板(10)中にイオン注入層(11)を形成する。シリコン基板(10)と石英基板(20)を貼り合わせた状態で150°C以上300°C以下の比較的低い温度で加熱する。この加熱処理により、シリコン基板(10)と石英基板(20)の両基板間の熱膨張係数差に起因する熱応力が生じてイオン注入層(11)内のシリコン原子の化学結合が弱化する。この熱処理で弱化された状態のイオン注入層(11)に、熱衝撃、振動衝撃、あるいは機械的衝撃を外部から付与してシリコン薄膜を剥離し、石英基板(20)上にSOI層(12)を得る。熱処理温度は300°C以下に制限されているから、シリコン結晶中での水素原子の拡散が顕著に生じることがなく、SOI層の表面荒れが生じることがない。
Designated States: AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: Japanese (JA)
Filing Language: Japanese (JA)