專利名稱：半導體襯底及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體襯底及其制造方法。特別是，本發(fā)明涉及介質隔離或者在絕緣體上制造單晶半導體的方法，以及在硅襯底上制造單晶化合物半導體的方法，還涉及適用于在單晶半導體層上形成電子器件或集成電路的半導襯底的制造方法。
眾所周知，在絕緣片上形成單晶硅半導體層稱為在絕緣體上生長硅(SOI)技術，而且已經進行了深入的研究，因為利用SOI技術制造的器件有很多優(yōu)點，這不是利用體硅襯底形成一般的集成電路所能獲得的。例如，具體地說，利用SOI技術可能有下列優(yōu)點1 容易進行介質隔離和可能獲得高集成度；2 抗輻射非常好；3 減少浮動電容，可能獲得高速度；4 省略制阱工藝；5 可能防止閂鎖現象；6 通過減少膜厚度，可能制成全耗盡(FD)型場效應晶體管。
例如，在特刊文獻中“Single-crystal silicon on-single-crystal insulators”；edited by G.W.cullen，Journal of Crystal Growth，Volume 63. no3，pp 429-590(1983)詳細地報道了上述優(yōu)點。
此外，在過去幾年里，報道了大量利用SOI作為襯底的情況，這可實現MOSFET的加速并使其降低了功耗(IEEE SOIConference 1994)。因為當利用SOI結構時，元件在其底部有一絕緣層，和利用體硅片形成元件相比，則可簡化元件的隔離工藝，所以可以縮短制造器件的工藝流程。具體地說，除了實現高性能以外，和利用在體硅片上制造MOSFET或IC相比可減少制片成本和工藝成本。
特別是通過改善驅動能力希望全耗盡型(FD)MOSFET達到高速和降低功耗。通常，由溝道的雜質濃度確定MOSFET的閾值電壓Vth。另一方面，在利用SOI的FD MOSFET情況，耗盡層受到SOI膜厚的影響。這樣，為了高合格率的生產大規(guī)模集成電路，特別要求SOI厚度要均勻。
另一方面，化合物半導體上制作的器件，具有如高速和發(fā)光的優(yōu)良性能，硅器件不能達到上述性能。目前，通常在如GaAS襯底的化合物半導體襯底上生長的外延層中，形成上述的器件。
但是，存在下述問題，化合物半導體襯底昂貴而且機械強度低，所以難于生產大面積的晶片。
在這種情況下，人們打算在硅片上進行化合物半導體的異質外延生長，其成本低機械強度高，能生產大面積的晶片。
關于SOI，自從70年代就開始積極地進行研究SOI襯底的形成。開始，充分地研究SOS(在藍寶石上生長硅)方法，其能在作為絕緣體的藍寶石上異質外延生長單晶硅，還研究了FIPOS方法(由多孔的硅氧化物進行全隔離)，由氧化多孔硅進行介質隔離形成SOI結構，此外，還研究了氧離子注入方法。
在FIPOS方法中，在島狀的P型硅單晶襯底表面上，通過利用質子離子注入[Imai and Collaborator.J.Crystal Growth，Vol.63 547(1983)]方法，或者利用外延生長和構圖方法形成n-型Si層，只有p-型硅襯底變成多孔硅以利用在HF酸溶液中進行陽極氧化的方法從表面包圍Si島，此后，n-型Si由于加速氧化被介質隔離。該方法存在下列問題，在進行器件工藝之前，確定隔離Si區(qū)，所以限制了設計器件的自由度。
氧離子注入方法是一種由K.Izumi第一個報道的被稱為SIMOX的方法。在把大約1017-1018/cm2的氧離子注入到Si片中后，在約1320℃高溫下，在氬/氧氣氛下，對注入離子的Si片進行退火。結果，注入到某一深度的氧離子與Si結合，所說深度對應于離子注入的設計深度，以便形成硅氧化物層。在這種情況下，由于氧離子注入，把硅氧化物層上部的硅層變成非晶硅，變成的非晶硅被再結晶，由此，使其成為單晶硅層。通常，在硅層表面有很多缺陷，即大約105cm-2。另一方面，通過注入大約4×1017/cm2的氧，可成功地把缺陷降低到102cm-2。但是，由于保證硅氧化物質量的注入能量和注入劑量以及保證表面硅層結晶性質等的注入能量和注入劑量的范圍是如此窄，使得表面硅層和埋層硅氧化物(BOX隱埋氧化物)被限制到特殊值。為使硅表面層達到要求的厚度，需要進行減薄氧化和外延生長。因此，存在下述問題，由這些工藝引起的質量下降進一步影響厚度分布，結果引起厚度的不均勻。
據報道，在BOX層中，存在有稱為管道的不良硅氧化物區(qū)。其原因之一，認為是由于注入了如灰塵的雜質引起的。在有管道的部分，因在有源層和支撐襯底之間有漏電流，則降低了器件的特性。
并且，在SIMOX中的離子注入，和常規(guī)半導體工藝中的離子注入相比，注入劑量大，即使利用排除了上述問題的專用設備，注入時間也很長。利用光柵-掃描給定電流量的離子束，或擴展離子束，進行離子注入，預計注入時間的增加取決于晶片面積的增加。在大面積高溫熱處理過程中，由于晶片溫度分布不均勻，使注入產生偏差的問題變得比較嚴重。在SIMOX中，利用高溫熱處理，即1320℃是必要的。在硅半導體工藝中，通常不采用這樣高的溫度，所以涉及到研制設備的問題，變得越來越重要。
另一方面，除前述常規(guī)SOI形成方法以外，最近，提出一種形成SOI結構的方法，利用熱處理或粘合方法把硅單晶襯底粘貼到熱硅氧化物單晶襯底上。該方法要求為器件形成一均勻的有源層。具體地說，形成幾百微米厚的Si單晶襯底，然后使其減薄到幾微米或更少。有如下所述的三種減薄厚度的方法1 通過拋光減薄厚度；2 通過局部等離子刻蝕減薄厚度；3 通過選擇刻蝕減薄厚度。
按照方法1，難于均勻減薄厚度。特別是，在厚度減到亞微米的情況，偏差量達到數十個百分比，使均勻性成為大問題。如果進一步增大晶片尺寸，則困難相應地增加。
按照方法2，在利用拋光方法1，減薄厚度到大約1-3μm后，逐點測量厚度分布。然后，根據厚度分布情況，利用直徑為幾毫米的SF6進行等離子掃描處理，進行刻蝕同時校正厚度分布，以使厚度減薄到預定值。據報道，這種方法可使厚度分布在大約±10nm的范圍內。但是，如果雜質(顆粒)由于等離子刻蝕存在于襯底上，該雜質作為刻蝕掩模，則在襯底上形成凸出物。
因為剛刻蝕后表面是粗糙的，所以在等離子刻蝕后需要進行接觸拋光。根據拋光處理時間來控制拋光掉的數量，因此指出了由于拋光而使最終膜厚的控制和膜厚分布的退化。另外在拋光工藝中，用膠體狀的二氧化硅磨料，直接研磨作為有源層的表面，所以由于拋光和加工引起的形變，形成有裂痕的表面層。而且如果顯著增加晶片的面積，因等離子刻蝕時間正比于晶片面積的增加，則會相應大大地降低生產率。
按照方法3，在要形成膜的襯底中。預先形成能夠選擇刻蝕的膜結構。例如，采用如外延生長的方法，在p-硅襯底上形成硼濃度不小于1019cm-3的P+硅薄硅層和p-硅層，以便形成第1襯底。通過諸如氧化膜的絕緣層，把第1襯底連接到第2襯底上，然后預先把第1襯底下面進行研磨或者進行拋光，以便減薄其厚度。以后通過選擇刻蝕p-層來暴露P+層，然后再選擇刻蝕P+層暴露p-層，以便制成SOI結構。在Maszara的報告中，詳細地敘述了這種方法。
雖然所述的選擇刻蝕對于均勻厚度減薄是有效的，但它存在下列問題選擇刻蝕率至多是102，其不夠大。
因為刻蝕后表面特性不好，所以刻蝕后需要進行接觸拋光。然而，結果，減少了膜厚，并且膜厚的均勻性趨于下降。特別是，雖然根據時間控制拋光數量，但是由于拋光速度差異很大，難于控制拋光數量。這樣，特別是在形成如100nm的超薄SOI層時，控制拋光量成為問題。
因為在高濃度的摻硼的硅層上，進行離子注入，外延生長，或者異質外延生長，所以結晶特性變壞。
要連接的表面特性比通常的硅片表面特性差[C.Harendt，et.al.J.Elect.Mater.Vol.20.267(1991).H.Baumgart.et.al.Extended Abstract of ECS lst InternationalSymposium of Wafer Bonding.PP-733(1991)，C.E.Hunt，Extended Abstract of ECS lst InternationalSymposium of Wafer Bonding，PP-696(1991)]。此外，選擇刻蝕的選擇性很大程度的依賴于如含硼的雜質濃度和深方向輪廓銳度的差別。因此，如果進行高溫連接退火以增加連接強度，或進行高溫外延生長以改善結晶特性，雜質濃度的深度方向分布進一步擴展，則使刻蝕的選擇性變壞。即，難于改善選擇刻蝕的比率和結晶特性或者連接強度。
最近，考慮到上述問題，Yonehara和其合作者報道了連接的SOI技術，其具有非常好的厚度均勻性和結晶特性，并且能夠成批處理。參考圖6A到6E對此進行簡單說明，在這種方法中，利用硅襯底61上形成的多孔層62作為選擇刻蝕的材料(圖6A)。在多孔層62上外延生長非多孔單晶硅層63(圖6B)后，利用硅氧化物層63把復合的3層和支撐的襯底64連接在一起(圖6C)。利用研磨或者類似的方法從底層減薄硅襯底61以便露出襯底上面的全部多孔硅層62(圖6D)。利用選擇性刻蝕液，例如KOH，或者HF+H2O2進行刻蝕，除掉露出的多孔硅62(圖6E)。此時，由于選擇刻蝕多孔硅與體硅(非多孔單晶硅)的比率可以設定得非常高，即，100,000倍，預先在多孔層上生長的非多孔單晶硅層可能保留在支撐襯底上，不存在減薄厚度的困難，以便形成SOI襯底。因此，在外延生長期間，已基本上確定了SOI的厚度均勻性。因為，根據Sato和其合作者的報告，對于外延生長，可以利用常規(guī)半導體工藝中使用的CVD設備，例如可以把厚度均勻性控制在100nm±2％。并且，外延硅層的結晶特性也是非常好的，據報道是3.5×102/cm2。
在常規(guī)方法中，因為刻蝕的選擇性取決于雜質濃度和深度方向分布的差別，所以擴展?jié)舛确植嫉臒崽幚淼臏囟?連接，外延生長，氧化等)，很大程度地限制在大約不高于800℃的溫度。另一方面，這種刻蝕方法，因為多孔部分和主體部分之間的結構差別確定刻蝕速度，對熱處理的溫度的限制是小的。據報道，熱處理溫度可能是大約1180℃。例如，眾所周知，連接后進行熱處理，加強了片子之間的連接強度，減少了連接界面處產生孔的數量和尺寸。并且，在這樣一種基于結構不同進行刻蝕的工藝中，顆粒即使粘附到多孔硅上也不影響厚度的均勻性。
另一方面，通常在諸如玻璃的透光襯底上淀積的薄硅層，至多不過形成非晶硅或者多晶硅，在襯底的晶體結構中反射異常，不能生產高性能的器件。這是由于襯底的晶體結構是非晶硅，于是僅僅通過淀積硅層，不能獲得非常好的單晶硅層。
但是，利用粘合獲得的半導體襯底，通常需要二片晶片，其中之一，通過拋光、刻蝕等使大部分損耗掉，以致浪費了地球上有限的資源。
因此，按照常規(guī)方法，連接SOI有許多問題，例如，可控制性，均勻性和經濟性。
日本專利申請No.7-045441提出一種方法，可以重復利用上述連接方法廢棄的第1襯底。
這種方法，采用下述方法，在上述連接和深刻蝕方法中，利用多孔硅，代替通過研磨、刻蝕、等方法從晶片底部減薄厚度的步驟，以便露出多孔硅。利用圖7A到圖7E，解釋這種方法。
在硅襯底71的表面層72上形成多孔后(圖7A)，在多孔表面層72上形成單晶硅層73(圖7B)。然后，單晶硅層73和硅襯底71一起連接到另一硅襯底74的主表面上，其中硅襯底74作為支撐襯底，連接時利用了它們中間的絕緣層(圖7C)。以后，在多孔層72處分離連接的各片，選擇地除掉在硅襯底74一側表面上露出的多孔硅層72，以便形成SOI結構。例如，選擇下列方法之一，分開連接的各片，所說方法有把張力或壓力在垂直于平面的方向均勻地加到整個平面上；把如超聲波的振動能量加到平面上；暴露晶片端面的多孔層把多孔硅刻蝕到某種程度，然后把合適的刮刀片插入其中；在晶片末端表面處露出多孔層，然后把諸如水的液體浸入多孔硅中，再把整個連接的晶片加熱和冷卻，以便使液體擴散進去。另外一種方法是，通過把力加到與支撐襯底74平行的硅襯底71進行分離。
上述各方法依據下列事實，雖然多孔硅層72的機械強度因孔率不同而不同，但是認為多孔硅的強度比體硅的強度弱很多。例如，如果孔率是50％，則認為其機械強度是主體機械強度的一半。具體地說，當把壓縮力，張力或切力加到連接的晶片上時，多孔硅層首先破裂。當孔率增加時，利用較弱的力就可以使多孔層破裂。
但是，如果多孔硅孔率增加，由于體硅相對于晶格常數的比率增加，可能導致形變，使片子翹曲增加。結果，引起下列問題，即，由于連接增加了稱為孔隙的許多連接孔隙的破壞區(qū)，增加了晶體缺陷密度，最壞的情況是，引起外延層裂縫，晶片周圍產生滑移線，這是由外延生長引起熱變形產生的。
在與晶片表面垂直或平行的方向加力時，因為半導體襯底不完全是剛性體而是彈性體，晶片根據支撐方式產生彈性形變，使力消失，于是沒能把力有效地加到多孔層上。同樣地，當把合適的刮刀片從片端表面插入時，除非刮刀片非常薄和非常硬，否則成品率可能降低。
并且，如果連接面處的連接強度，和多孔硅層的強度比較是較弱的，或者局部存在較弱的部分，則兩片在連接界面處可能分開，以致于沒有達到最初的目的。
而且由于每一方法中，在多孔硅中分離的位置不是固定的，如果在多孔硅和體硅之問的刻蝕速度比率不夠大，則在保留多孔層較薄的地方，而不是在保留多孔層厚的地方，首先或多或少地刻蝕外延硅層。這樣，會降低SOI層的厚度均勻性。特別是，當SOI層的最終厚度減到大約100nm時，厚度均勻性降低，當形成諸如全耗盡MOSFET元件時，可能發(fā)生問題，因為MOSFET的閾值電壓與膜厚有關。
日本專利申請No.5-211128(相應于美國專利No.5374564)公開了一種生產SOI的方法。按照這種方法，把氫離子直接注入到單晶硅襯底，然后把單晶硅襯底和支撐襯底連接在一起。最后，在注入了氫離子的層處，分開單晶硅襯底，以便形成SOI。按照這種方法，因為氫離子被直接注入到單晶硅襯底，該襯底在離子注入層處分開，使SOI層平面性不好。并且，SOI層的厚度是由突出區(qū)確定，所以厚度的自由度是低的。需要選擇注入條件，滿足層厚和分離的要求，這難以控制。在致力于獲得用離子注入不能確定的薄層厚度時，需要諸如研磨、刻蝕減薄厚度的減薄工藝，因為該工藝是非選擇性的，以致存在降低厚度的均勻性的危險。
如上所述，要求該方法能高重復地生產高質量的SOI襯底，并使SOI層有優(yōu)良的平直性，同時通過重復利用晶片實現節(jié)省資源和減少成本的目的。
另一方面，在諸如玻璃的透光襯底上，淀積薄硅層至多只能形成非晶硅或者多晶硅，在襯底的晶體結構中發(fā)生異常反射，所以不能生產高性能的器件。這是因為襯底的晶體結構是非晶硅，即使只淀積硅層，也不能獲得優(yōu)良的單晶硅層。
透光性襯底，對于構成諸如接收光元件的接觸傳感器或者投影型液晶圖象顯示器是重要的。為進一步實現傳感器或顯示器圖象元件的細密性，高分辨率和精細度，要求高性能的驅動元件。結果，需要在透光襯底上，利用有優(yōu)良結晶性的單晶層生產元件。
另外，當利用單晶層時，通過把驅動象素的外圍電路和圖象處理電路合并在具有象素的相同襯底中，可能減小芯片的尺寸和增加芯片的速度。
具體的說，在非晶硅或多晶硅的情況下，由于其有缺陷的晶體結構、難以生產具有要求性能和將來要求性能的驅動元件。
另一方面，關于生產化合物半導體器件、化合物半導體襯底是主要的。但是，化合物半導體襯底昂貴，而且難制造相當大面積的半導體襯底。
而且，人們打算在硅襯底上進行外延生長諸如GaAs等化合物半導體。但是，由于晶格常數或熱膨脹系數不同，生長膜的結晶特性不好，因此很難用到制造器件上。
而且，為了減少晶格不匹配，人們打算在多孔硅上外延生長化合物半導體。但是，多孔硅熱穩(wěn)定性低，耐用性差，在器件生產期間和生產以后，多孔硅用作襯底時穩(wěn)定性和可靠性差。還存在下列問題，化合物半導體襯底昂貴，并且機械強度低，很難生產大面積晶片。
考慮到上述原因，打算在硅片上進行化合物半導體的異質外延生長，這種方法便宜而且機械強度高，所以可能大面積地生產。
最近，人們的注意力集中在把多孔硅作為發(fā)光材料，用于光致發(fā)光、電致發(fā)光等，對此已經有很多研究報道。通常，多孔硅的結構極大地取決于導電類型(p、n)和硅中所包含雜質的濃度。當進行p-型雜質摻雜時，根據雜質濃度是否不低于1018cm-3或不高于1017cn-3，把多孔硅結構分成二種。前者，孔壁相對厚，從幾納米到幾十納米。孔密度大約是1011cm-2，而且孔隙率很低。但是，這種多孔硅很難用來發(fā)光。另一方面，后者和前者相比，多孔硅的壁厚度不大于幾納米，孔密度大1個數量級，孔隙率大于50％，這樣的多孔硅容易制造。諸如光致發(fā)光的大多數發(fā)光現象，主要取決于利用后者作為原材料的多孔硅的形成。然而關于巨大孔隙率的材料，其機械強度低。而且，因為相對于體硅，其晶格常數偏差是10-3(前者大約是10-4)，所以存在下述問題，當在這種多孔硅上外延生長單晶硅時，會把大量缺陷引入外延硅層，引起硅片破裂。另一方面，對于把適于作發(fā)光材料的精細多孔結構用作發(fā)光元件時，希望在多孔硅上形成外延硅層，用來提供接觸點、MOSFET、或類似的元件作為在外延硅層上形成的外圍電路。
本發(fā)明的目的是提供一種半導體襯底及其制造方法，通過在多孔層中疊加一較精細多孔結構，可以解決前述各種問題。
經過本發(fā)明人的努力工作，獲得了下述本發(fā)明。
具體地說，本發(fā)明的半導體襯底具有下述特征，在硅襯底表面層上有多孔硅層，位于從表面向下的特定深度內的上述多孔硅層區(qū)域中存在具有大的孔隙率的多孔硅層。在半導體襯底中，非多孔硅部分可以位于多孔硅層的表面上，在各自的硅襯底和非多孔層表面上設置電極，因此，半導體襯底構成發(fā)光元件。
按照本發(fā)明的半導體襯底，例如，可容易地形成下述的結構作為發(fā)光材料的有精細結構的多孔層插入在有高機械強度的多孔層中，例如形成在P+硅襯底上的多孔硅。雖然具有精細結構的多孔層與體硅層的晶格常數不同，通過把它夾在具有中等晶格常數的大多孔硅中間，則可能減弱應力和抑制引入裂縫或缺陷。具體地說，由于可能用于形成結構穩(wěn)定的發(fā)光層，該層不僅可能用于形成外圍電路或者布線，也可能作為長期穩(wěn)定的優(yōu)質材料。
另外，按照本發(fā)明的半導體襯底，可以形成相應于離子注入入射范圍的極薄多孔層。因為多孔層的孔尺寸可能被形成的很小，即不大于幾十納米，因而可除掉含在氣體中的直徑大于幾十納米小雜質。而且，多孔硅的厚度可以設置為很小，即不大于20μm，這樣可以保證氣體導通。具體地說，當用它作為氣體中顆粒的過濾器時，可能制造過濾直徑大于幾十納米的顆粒的過濾器，而且它的壓強損耗很小。利用半導體工藝中使用的高純硅作為襯底，不用擔心來自過濾器本身的污染。
本發(fā)明涉及一種制造半導體襯底的方法，具體地說，按照本發(fā)明的一種制造半導體襯底的方法，包括下列步驟多孔形成步驟，使硅襯底形成多孔，并且在硅襯底的至少一表面上形成多孔硅層；大孔隙率層形成步驟，在多孔硅層中形成大孔隙率的多孔硅層，并離開上述多孔硅層有一特定深度。通過一離子注入步驟來形成大孔隙率層，即把離子注入到多孔層，并達到預定深度實現上述步驟。最好使離子至少包括惰性氣體，氫和氮中的一種。最好，在離子注入步驟之前，提供非多孔層形成步驟，用于在多孔硅層表面上形成非多孔層。最好，在大多孔隙率層形成步驟之后，提供連接步驟，用于在非多孔層的表面連接支撐襯底，并在連接步驟之后，進行分離步驟，在具有大孔隙率層的多孔硅層處，把硅襯底分成二部分。最好，通過下述方法進行分離步驟，即熱處理硅襯底，在與硅襯底表面垂直方向加壓，在與襯底表面垂直方向拉拔(drawing)，或者向表面硅襯底加剪切力。
最好，使非多孔層由單晶硅、其中一表面上形成起連接作用的硅氧化物層的單晶硅、或者單晶化合物半導體形成。支撐襯底最好是硅襯底、其中一表面上形成起連接作用的硅氧化物層的硅襯底、或者透光襯底。最好，通過陽極連接、加壓、熱處理或它們相結合的方法進行連接步驟。最好，在分離步驟后，進行除掉多孔硅的步驟，除掉在支撐襯底表面上露出的多孔硅層，并露出非多孔硅層。最好至少利用下述刻蝕液之一通過無電濕刻蝕進行除掉多孔硅的步驟，即利用氫氟酸、至少把醇和雙氧水之一加到氫氟酸中獲得的混合刻蝕液、緩沖氫氟酸、至少把醇和雙氧水之一加到緩沖氫氟酸中而獲得的混合刻蝕液中之一刻蝕液。在除掉多孔硅步驟后，最好進行弄平步驟，把非多孔層表面弄平。最好在含氫的氣氛中進行熱處理，以進行弄平步驟。
可以這樣安排下列步驟，先進行多孔形成步驟，在硅襯底的兩面形成多孔硅層，然后進行連接步驟，把兩個支撐襯底連接到在硅襯底的兩面形成的多孔硅層上。還可以如下安排，在分離步驟后，進行第2非多孔層形成步驟，在硅襯底表面上露出的多孔硅層表面上再形成非多孔層；在多孔層形成步驟之后，進行第2離子注入步驟，把離子注入到多孔硅層中，達到給定注入深度，在該多孔硅層中，形成大孔隙率的多孔硅層。最好，利用陽極氧化工藝，進行多孔形成步驟。最好在HF溶液中，進行陽極氧化步驟。
在多孔形成步驟期間，還可通過改變電流密度，進行大孔隙率層形成步驟。
在除掉殘留多孔層后，如果表面平整性不夠好，可通過表面弄平處理，再利用由前述方法分開的硅襯底作為硅襯底。表面弄平工藝可以是半導體工藝中通用的拋光、刻蝕等工藝。另一方面，也可以利用含氫氣氛中的熱處理工藝。通過選擇條件，這種加熱處理可以對局部存在的原子臺階進行一定程度的平整。
按照本發(fā)明的制造半導體襯底的方法，關于除掉硅襯底，可以利用多孔層，一次大面積地分離硅襯底。這樣可以縮短工藝過程。而且由于離子注入，分離位置被限定在大孔隙率的多孔層內，在支撐襯底側殘留的多孔層厚度可能是均勻的，所以可以極佳選擇性地除掉多孔層。
按照本發(fā)明制造半導體襯底的方法，可以利用多孔層同時大面積地預先分離硅襯底。這樣為縮短工藝流程，在除掉硅襯底以便露出多孔硅層時，可以省略現有技術中主要利用的研磨、拋光、或刻蝕工藝。而且，因為，通過至少把惰性氣體、氫和氮之一注入到多孔層，并達到預定深度可將分離位置限制在大孔隙率的多孔層，使得在支撐襯底一側上保留的多孔層厚度可能是均勻的，所以可以極佳選擇性地除掉多孔層。因為很難使殘留的多孔層局部很薄，所以非多孔層出現在前述表面上并因此被刻蝕。這種情況下，大孔隙率的多孔層形成方法不限于離子注入方法，可以利用在陽極氧化時改變電流來形成該多孔層。具體地說，不僅可以省略現有工藝中為暴露多孔硅而主要使用的研磨，或刻蝕工藝，而且，通過除掉殘留的多孔層，可以再利用去掉的硅襯底作為硅襯底。如果除掉多孔硅后表面平整性不夠好，可繼續(xù)進行表面弄平工藝。因為由入射范圍調整分離連接的兩襯底的位置，與現有技術不同，不發(fā)生在多孔硅內分離位置的偏差。這樣，在除掉多孔硅時，防止了單晶硅層露出和被刻蝕，保證了厚度均勻性?？砂匆蟠螖抵貜屠霉枰r底，直到其結構強度變差不能再利用為止。由于分離位置限定在離子注入深度附近，所以和現有技術相比，多孔層的厚度可以形成的較薄?？梢允乖搶泳哂写罂紫?，離多孔層表面有一穩(wěn)定的深度，以便分離它，以使多孔層的結晶性不降低。
另外，不用除掉保留的多孔層，通過形成非多孔單晶硅層，可以重新利用分離的硅襯底作為本發(fā)明的硅襯底。在這種情況，按要求次數重新利用硅襯底，直到其結構強度變差不能再利用為止。
按照制造連接襯底的常規(guī)方法，研磨或刻蝕逐漸地從硅襯底的一面除掉硅襯底。這樣不可能有效地利用硅襯底的兩面連到支撐襯底上。另一方面，按照本發(fā)明，該硅襯度保持在襯始狀態(tài)而不是保持在其表面層狀態(tài)，則可利用硅襯底的兩面作為主表面，并把支撐襯底分別連接到硅襯底的兩個表面上，可以由一個硅襯底同時制造兩個連接的襯底。這樣可以縮短工藝流程和提高生產效率。在這種情況下，這樣評價，在除掉保留的多孔硅后，可以重復地利用分離的硅襯底作為硅襯底。
具體地說，本發(fā)明利用的單晶硅襯底，具有成本低，平整性好，在大面積范圍內均勻性好，還具有極佳的結晶性，從其一面除掉這樣保留的在表面上形成的硅或化合物半導體有源層，所以能在絕緣材料上提供極少有缺陷的單晶硅層或者化合物半導體單晶層。
本發(fā)明提供一種制造半導體襯底的方法，能具有高生產效率、良好均勻性、良好可控制性，低成本等的硅或化合物半導體單晶層，并具有和在透明襯底(透光襯底)上形成的單晶片一樣好的結晶性。
本發(fā)明提供一種制造半導體襯底的方法，其能在生產SOI結構的大規(guī)模集成電路時，代替昂貴的SOS或SIMOX。
按照本發(fā)明，可以在多孔硅上，形成極佳結晶性的單晶化全物半導體層，并且可以把半導體層傳遞到大面積絕緣襯底上，這是很經濟的。于是，可以充分解決關于晶格常數和熱膨脹系差別的問題，以便在絕緣襯底上形成極好結晶性的化合物半導體層。
另外，由于多孔硅機械強度低，表面積大，利用單晶層作為拋光截止層，通過選擇性拋光處理，可以把本發(fā)明的多孔層除掉。
按照制造半導體襯底的方法，因為，在多孔層上形成單晶硅層后，可以形成精細結構的多孔層，所以，可以不受多孔層結構變化的影響來設定單晶層的外延生長條件。具體地說，作為發(fā)光層的精細結構多孔層，由于熱處理可能發(fā)生變化，因而在形成膜的熱處理后形成該層，所以可以使元件特性穩(wěn)定。
按照制造半導體襯底的方法，在除掉硅襯底時，可以利用多孔層一次大面積地分離硅襯底，并可縮短工藝流程。另外，由于分離位置被離子注入限定在多孔層內，可使位于支撐襯底側的多孔層厚度均勻，所以可以高選擇地除掉多孔層。這樣，甚至在由于設備尺寸或環(huán)境的變化刻蝕不穩(wěn)定時，可以把非多孔薄膜轉移到具有高產量的支撐襯底上，非多孔薄膜例如是單晶硅層或化合物半導體單晶層，其成本低，平整，且具有大面積均勻性和極好的結晶性。具體地，可獲得在絕緣層上形成單晶硅層的SOI結構，且膜厚度均勻性好，產量高。而且，因為利用離子注入的注入區(qū)域調整分離位置，所以在多孔層內，位于支撐襯底側的多孔層的厚度，可以是均勻的，于是便可以高選擇地除掉多孔層。另外，通過除掉保留的多孔硅層，可以重新利用除掉的硅襯底作為硅襯底。如果除掉多孔硅后，表面平整性不夠好，可以再進行表面弄平工藝。
本發(fā)明提供一種制造半導體襯底的方法，該方法能獲得具有生產效率高、均勻性好、可控制性好、生產成本低的硅或化合物半導體單晶層，且結晶性和在透明襯底上(透光襯底)形成的單晶片一樣好。
按照本發(fā)明的制造半導體襯底的方法，因為通過連接支撐襯底，可能以極佳的刻蝕率進行選擇刻蝕，所以可獲得SOI結構或位于支撐襯底上的化合物半導體單晶，且其平整、具有大面積的均勻性和極好的結晶性。
另外，按照制造半導體襯底的方法，可在多孔硅上形成高結晶性的單晶化合物半導體層，而且，可以把這半導體層轉移到低成本的大面積絕緣襯底上。這樣，可以充分解決晶格常數和熱膨脹系數差別的問題，以便在絕緣襯底上形成極好結晶性的化合物半導體層。
另外，即使在離子注入時由于表面上存在雜質，沒有形成離子注入區(qū)，因為多孔層本身機械強度比體硅片小，所以仍在多孔層中發(fā)生分離。于是，可以分離連接的兩個襯底，而在非多孔單晶硅層中沒有引起諸如破裂的損傷。
另外，因為在離子注入區(qū)具有吸收劑作用，即使存在金屬雜質，在把雜質吸入離子注入區(qū)后，分開兩個連接的襯底，然后再除掉離子注入區(qū)，則能有效地防止雜質污染。
因為分離區(qū)限制在多孔層中的離子注入區(qū)，在多孔層中的分離深度不分散。因此，即使選擇刻蝕多孔硅的比率不夠大，也能使除掉多孔硅的時間基本上保持不變，所以轉移到支撐襯底上的單晶硅層厚度均勻性不會突變。


圖1A和圖1B是說明按照本發(fā)明第1優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖2A到圖2C是說明按照本發(fā)明第2優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖3A到圖3C是說明按照本發(fā)明第3優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖4A到圖4F是說明按照本發(fā)明第4優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖5A到圖5F是說明按照本發(fā)明第5優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖6A到圖6E是說明以前提出的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖7A到圖7E是說明常規(guī)半導體襯底生產工藝的示意圖；圖8A到圖8E是說明按照本發(fā)明第6優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖9A到圖9G是說明按照本發(fā)明第7優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖10A到圖10G是說明按照本發(fā)明第8優(yōu)選實施例的半導體襯底生產工藝的示意圖；圖11A和圖11B是說明陽極氧化的示意圖；圖12A到圖12D是表示EL元件制造工藝的剖視圖。
本發(fā)明通過在前述多孔層中疊加精細多孔結構同時解決前述各種問題。
據報道，通過離子注入氦和氫到體硅片中，并且進行熱處理，在濃度為1016到1017cm-3的注入區(qū)中形成直徑為幾納米到幾十納米的微小孔洞。(例如，A.Van Veen，C.C.Griffioen，and，J.H.Evans，Mat.Res. Soc. Symp. Proc.107(1988，Material Res.Soc.pittsburgh，pennsylvania)p.449)。最近，已研究了利用這些微小孔洞組作為金屬雜質的吸收位置。
V.Raineri and S.U.Campisano注入氦離子到體硅中，并進行熱處理，以便形成孔洞組，然后，通過在襯底中形成槽暴露孔洞組的側面，再進行氧化處理。結果，選擇地氧化孔洞組，以便形成掩埋的硅氧化物層。即，他們報道，可能形成SOI結構(V.Raineri and S.U.Campisano，Appl.phys.lett.66，(1995)P.3654)。
但是，在他們的方法中，限制表面硅層和掩埋硅氧化物層的厚度，以便由于氧化使體積膨脹因而形成孔洞組和使引入的應力緩和，并且，為了選擇氧化需要形成槽，使得不能在整個襯底上形成SOI結構。據報道，孔洞組的形成作為使少量元素注入到金屬，同時孔洞組發(fā)生膨脹和分離的現象，這作為研究核聚變反應堆的第1反應堆壁的一部分。
1956年，Uhlir和合作者在研究半導體電拋光時發(fā)現了多孔硅[A.Uhlir，Bell syst.Tech.J.，Vol.35，333(1956)]。通過在HF酸溶液陽極氧化硅襯底，可能形成多孔硅。Unagami和合作者研究了陽極氧化中硅的分散反應，并且報道了在HF酸溶液中進行硅的陽極氧化時，要求有正的空穴，具體反應如下(T.Unagami，J.Electrochem. Soc.，Vol.127，476(1980))
或者其中，e+和e-分別表示空穴和電子，n和λ表示Si元素分解時，需要的空穴數。據報道，當滿足n＞2，或λ＞4時，形成多孔硅。
由此可見，具有空穴的p型硅變成了多孔硅，而n型硅沒有變成多孔硅。由Nagano和合作者及Imai證明了形成孔時具有選擇性[Nagano，Nakajima.Yasuno.Oonaka.Kajiwara，Engineering Research Report of Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan. Vol. 79. SSD79-9549(1979)]，(K.Imai，Solid-State Electronics. Vol.24.159.(1981)]。
但是，已經報道，高濃度的n-型硅可能變成多孔硅(R.P.Holmstrom and J.Y.Chi，Appl. Phys，Lett，vol.42,386(1983))，所以，重要的是選擇能變成多孔的襯底，這與P型或n型導電類型無關。
通過在氫氟酸溶液中，陽極氧化硅襯底，可以形成多孔硅。多孔層有類似海綿那樣的結構，包括大約10-1到10nm直徑的孔穴，間隔約為10-1到10nm。和單晶硅的2.33g/cm3密度相比，通過在50％-20％范圍內改變HF溶液濃度和改變電流密度，可在1.1到0.6g/cm3的范圍內改變多孔層的密度。即，可以改變孔隙率。雖然多孔硅的密度不大于上述單晶硅密度的一半，但可保持單晶性能，可以在多孔層上面部分外延生長單晶硅層。但是，在不低于1000℃的溫度下，內部孔穴重新排列，會損害加速刻蝕的特性。考慮到上述情況，據說低溫生長如分子束外延、等離子CVD、真空CVD、光CVD、偏壓濺射、或液相淀積皆適于外延生長硅層。另一方面，如果通過低溫氧化等方法，在多孔層的孔壁上預先形成保護膜，高溫生長也是可能的。
另外，由于多孔層內部形成很多孔洞，所以多孔層密度減少到不大于單晶硅密度的一半。結果，和體積相比表面積大大地增加，和標準單晶層相比，其化學刻蝕速度大大地增加。
雖然，多孔硅的機械強度取決于孔隙率，但認為它比體硅的強度小。例如，如果孔隙率是50％，則其機械強度是體硅機械強度的一半。具體地說，當把壓力、張力、切力施加到連接片上時，多孔硅層首先破裂。當增加孔隙率時，用較弱的力就可使多孔層破裂。
通過在前述多孔層中疊加精細多孔結構，本發(fā)明同時解決了前述各種問題。
發(fā)現，當把惰性氣體、氫和氮中至少一種離子注入到多孔層中，并達到預定的深度，會增加注入區(qū)的孔隙率。當用電子顯微鏡詳細地觀察注入層時，發(fā)現在先前形成的多孔層中的孔壁中形成很多微小孔洞。具體地說，形成精細結構。照射紫外光時，證實了在波長為700nm附近有發(fā)光現象。
如果進一步選擇注入條件，可以在離子注入伸進的區(qū)域的深度處，分離多孔硅。
利用非常低的溫度進行氧化，預先在多孔硅的孔壁上形成薄膜，則可以改善分離工藝均勻性或者可用較小注入量來完成分離工藝。離子注入后進行熱處理，可以簡化分離工藝。
在至少在多孔硅上形成一層諸如非多孔單晶硅層的非多孔膜后，或者，不形成上述的膜，把惰性氣體、氫和氮中至少一種離子注入到多孔層中，到達預定深度，則注入區(qū)的孔隙率增加。如果把上述的硅襯底連到支撐襯底上，然后向連接的襯底加機械力或者進行熱處理，甚至不經上述處理，也可以在離子注入的多孔硅層區(qū)的某部分把連接的兩個襯底分離成兩部分。
用足夠厚的彈性或剛性物體支撐離子注入層的兩個側面，可以大面積地均勻地進行分離。另外，通過向襯底加力，熱處理或者用超聲波照射襯底，可能容易分離襯底。
即使在要進行離子注入的表面上存在雜質，而沒有形成離子注入區(qū)，由于多孔層本身的機械強度小于體硅的機械強度，在多孔層內也發(fā)生分離。這樣，也可以分離連接的兩個襯底，而不會在非多孔的單晶硅層中產生破裂或裂紋。換句話說，通過選擇離子注入和熱處理的時間和諸如注入劑量和能量的注入條件，可以選擇分離的情況。另外，通過控制陽極氧化的條件，在離多孔層表面固定深度處形成大孔隙率的層。
利用刻蝕、拋光等方法，選擇地除掉保留在分離襯底表面上的多孔層，露出支撐襯底上面的單晶硅層。另一方面，在除掉保留的多孔硅后，可以再形成具有多孔硅的Si襯底，然后形成單晶硅層，至少把惰性氣體，氫，和氮中的一種注入到多孔層中達到預定深度，然后再把它連到支撐襯底上即，可以重新利用該硅襯底。并且，如果對留有多孔硅層的硅襯底、在包含氫等的還原氣氛中熱處理，多孔硅表面變成平整光滑的表面，結果可成功地形成單晶硅層。把單晶硅層連到支撐襯底上，也可再利用硅襯底。
按照這種方法，因為分離部分限制在多孔層中的離子注入區(qū)中，多孔層中的分離區(qū)的深度不分散。這樣，如果選擇刻蝕多孔硅的比率不夠大，可以基本上以恒定的時間除掉多孔硅，使得在支撐襯底上提供的單晶硅層厚度均勻性不受破壞。
按照常規(guī)的制造連接襯底的方法，利用研磨或者刻蝕方法，從其一側逐漸除掉硅襯底。所以不可能有效地利用硅襯底的兩面連接支撐襯底。另一方面，按照本發(fā)明，硅襯底保持在初始狀態(tài)而不是處于其表面層狀態(tài)，以致于利用硅襯底的兩個面作為主表面，分別把支撐襯底連到硅襯底的兩表面上，可由一個硅襯底同時制造兩個連接的襯底。由此可見，在這種情況，在除掉保留的多孔硅后，可以重新利用該硅襯底作為一個硅襯底。
支撐襯底可以是，例如，透光襯底，諸如硅襯底、其上形成硅氧化物層的硅襯底、石英玻璃襯底或者玻璃襯底，或者是金屬襯底，但對此不特別限制。
在硅襯底的多孔硅層上形成的薄膜，可以是，例如，非多孔單晶硅薄膜、如GaAs或InP化合物半導體膜、金屬膜或碳膜，對此并不特別限制。另外，不必在整個多孔硅層上面形成薄膜，可利用構圖工藝部分地刻蝕薄膜。
第1實施例如圖1A所示，首先制備單晶硅襯底11，然后把它的表面層形成多孔層。標號12表示獲得的多孔層。如圖1B所示，把惰性氣體、氫、氮中的至少一種離子注入到多孔層12中。在多孔層12中形成大孔隙率的多孔層13。不特別限定注入離子的電荷條件。如此設定加速能量，使離子伸入區(qū)域對應于所要求離子注入的深度。根據注入劑量，改變要形成的微小孔洞的尺寸和密度，但是不小于大約1×1013cm-2，和最好為1×1014cm-2。當伸入區(qū)域較深時，可以利用溝道離子注入。注入后，按照需要進行熱處理。在氧化氣氛的熱處理氣氛的情況，氧化孔的壁，注意防止硅區(qū)由于過氧化而全部變成硅氧化物。
當把汞燈、氙燈等較短波長的光照射到制造樣品時，該樣品發(fā)出波長約780nm的紅光。即證實了產生光致發(fā)光作用?；蛘呖梢孕纬蒃L(電致發(fā)光)元件。
圖1B表示本發(fā)明的半導體襯底。層13是通過上述離子注入而獲得的大孔隙率的多孔硅層。表現出發(fā)光現象的精細多孔結構，在整個晶片上大面積地均勻形成。而且，在表面上保持金屬光澤，即不象現有技術那樣粗化，所以容易設置金屬布線。
第2實施例如圖2A所示，首先制備硅單晶襯底21，然后在其表面層上形成多孔硅。標號22表示獲得的多孔層。如圖2B所示，把惰性氣體、氫和氮中至少一種離子注入到多孔層22中。然后，在多孔層22中形成具有大孔隙率的多孔層(離子注入層)23。不特別限制注入離子的電荷條件。如此設定加速能量，使離子伸入區(qū)域對應于所要求離子注入的深度。根據注入劑量，改變要形成的微小的孔洞的尺寸和密度，但是不小于大約1×1014cm-2和最好為1×1015cm-2。當伸入區(qū)域較深時，可采用溝道離子注入。注入后，進行熱處理或者把壓力、張力、切力中至少一種力，在與表面垂直的方向，根據需要加到晶片上，結果把半導體襯底以離子注入層為界分成兩部分。在氧化熱處理的情況，氧化孔壁，注意防止硅區(qū)由于過氧化而全部變成硅氧化物。
圖2C表示利用本發(fā)明獲得的超薄多孔襯底。由于離子注入引入內部應力，經熱處理等啟動，襯底自動地進行分離，在整個襯底表面上，可以均勻地形成超薄多孔結構。由該襯底的一個主表面向另一個主表面，形成多孔結構的孔。因此，當向一個主表面加壓注入氣體時，則由另一表面射出。在這種情況下，因為多孔結構的孔尺寸是在幾納米到幾十納米，比該尺寸大的粒子不能通過。另一方面，雖然，壓力損耗取決于超薄多孔襯底的孔尺寸，孔密度和厚度，但是如果多孔層的厚度不大于約20μm，則襯底的強度和壓力損耗可以限制在實用范圍內。
第3實施例如圖3A所示，首先制備單晶硅襯底31，然后把其表面形成多孔層。標號32表示獲得的多孔層。接著，如圖3B所示，在多孔層上形成至少一層33。任選單晶硅膜、多晶硅膜、非晶硅膜、金屬膜、化合物半導體膜、超導膜等中的膜作為要形成的膜33。
如圖3C所示，把惰性氣體，氫和氮中的至少一種離子注入到多孔層32中。然后在多孔層32中，形成大孔隙率的多孔層34。不特別限制注入離子的電荷條件。如此設置加速能量，使離子伸入區(qū)域相應于要求離子注入的深度。根據注入劑量改變要形成微小孔洞的尺寸和密度，但是，不小于大約1×1014cm-2，最好為1×1015cm-2。當設定伸入的區(qū)域較深，可以利用溝道離子注入。離子注入后，按照要求進行熱處理。在氧化熱處理的情況，氧化孔壁，以防止硅區(qū)因過氧化而全部變成硅氧化物。
當用汞燈、氙燈等的較短波長的光照射到生產的樣品時，該樣品發(fā)出大約780nm的紅光。即，證實了光致發(fā)光現象?；蛘呖尚纬梢粋€EL元件。
通過形成把電壓施加到利用離子注入等在多孔層上形成的大孔隙率的多孔層的結構，形成了EL元件。例如，當把P+襯底121轉變成多孔的襯底時，按下述方法形成EL元件，即用離子注入方法，使離子注入到恒定深度，或者利用熱擴散等方法擴散離子，把磷離子等注入到多孔層122，該多孔層包括在表面處形成的大孔隙率的多孔層123，在大孔隙率的多孔層123中，或者在其附近形成pn結。部分127是具有大孔隙率的多孔層的n區(qū)，該區(qū)是按上述方法獲得的。
把電極125和126設置在襯底和多孔部分的表面。利用下述工藝，在多孔部分的表面形成電極，該工藝包括在形成該電極之前，在多孔部分形成外延硅層124，然后在外延層上形成電極(圖12C)。如圖12D所示，按要求除掉部分外延硅層，以便容易使EL的光穿透。
圖3B表示按照本發(fā)明的半導體襯底。在整個晶片的大面積中均勻地形成表現出發(fā)光現象的精細多孔結構。其表面保持金屬光澤，即，沒有出現已有技術中出現的破裂等現象，容易進行金屬布線。
第4實施例如圖4A所示，首先制備硅單晶襯底41，然后在其表面形成多孔硅。標號42表示已獲得的多孔層。接著如圖4B所示，在多孔層上形成至少一層非多孔薄膜43。在單晶硅膜、多晶硅膜、非晶硅膜、金屬膜、化合物半導體膜、超導膜等中任意選擇要形成的膜?；蛘呖梢孕纬芍T如MOSFET的元件結構。
如圖4C所示，把惰性氣體、氫、氮中至少一種離子注入到多孔層42中，以便形成注入層44。當用透射電子顯微鏡觀察離子注入層時，可看到無數微細孔洞。不特別限制注入離子的電荷條件。如此設置加速能量，使離子伸入區(qū)域對應于要求離子注入的深度。根據注入量，改變要形成微孔洞的尺寸和密度，但不應小于1×1014cm-2，最好是1×1015cm-2。當設定伸入區(qū)域較深時，可以利用溝道離子注入。在注入后，按照要求進行熱處理。在氧化熱處理的情況，氧化孔壁，以防止硅區(qū)因過氧化而全部變成硅氧化物。
如圖4D所示，在室溫使支撐襯底45和第1襯底表面相互貼合后，通過陽極氧化粘結、加壓、熱處理、及其組合來連接它們。結果，兩個襯底牢固地相互連接在一起。
在淀積單晶硅時，最好，利用熱氧化等工藝，在單晶硅表面形成硅氧化物后進行連接。另一方面，可從硅襯底、其上形成有硅氧化膜的硅襯底、如石英的透光襯底、藍寶石等襯底中選擇支撐襯底，但是不限于此，只要作為連接的表面是非常平整就行?？稍谄溟g插入絕緣層的三層中進行連接。
接著，在多孔硅層42中的離子注入層44處，把襯底分開(圖4E)。第2襯底一側的結構，包括多孔硅層42，非多孔薄膜(例如，單晶硅層)43，和第2襯底45。
然后，選擇地除掉多孔硅層42。在非多孔薄膜是單晶硅的情況，只把多孔硅層42進行無電濕式化學刻蝕，其中利用至少一種下述刻蝕溶液，即一般硅刻蝕溶液、作為多孔硅選擇刻蝕溶液的氫氟酸、把醇和雙氧水中至少一種加到氫氟酸中的混合溶液、緩沖氫氟酸、把醇和雙氧水中至少一種加到緩沖氫氟酸中的混合溶液，以把預先在第1襯底的多孔層上形成的膜保留在第2襯底上。如上所述，由于多孔硅的表面積大，利用一般硅刻蝕液，只有多孔硅層被選擇地刻蝕。另外，利用單晶硅層43作為拋光停止層，通過選擇拋光，可以除掉多孔硅層42。
在多孔層上形成化合物半導體層的情況，利用對硅刻蝕速度大于對化合物半導體刻蝕速度的刻蝕液，只有多孔硅層42被化學刻蝕，結果使厚度減薄的單晶化合物半導體層43保留在絕緣襯底45上。另外，利用單晶化合物半導體層43作為拋光停止層，通過選擇拋光，可以除掉多孔硅層42。
圖4F表示本發(fā)明的半導體襯底。在絕緣襯底45上面，在整個晶片大面積內形成諸如單晶硅薄膜43的非多孔薄膜，該膜平整、均勻、厚度減薄。對于生產絕緣的電氣元件，可以適當地利用上述獲得的半導體襯底。如果表面平整特性達到不能許可的程度，在除掉殘留多孔硅后和進行表面整平后，可以重新利用硅單晶襯底41作為一個硅單晶襯底41。
另外，可以再形成非多孔薄膜，而不除掉多孔硅，以便提供如圖4B所示的襯底，然后，按照圖4C到4F的工藝對它進行處理。
第5實施例如圖5A所示，首先制備單晶硅襯底，然后把它的兩個表面制成多孔硅。標號52和53表示獲得的多孔層。接著，如圖5B所示，在每一多孔層上形成至少一個非多孔膜54和55。從單晶硅膜、多晶硅膜、非晶硅膜、金屬膜、化合物半導體膜、超導膜等中，任意選擇要形成的膜?；蛘呖梢孕纬芍T如MOSFET的元件結構。
如圖5C所示，把惰性氣體、氫、氮中至少一種離子注入到多孔層52和53中，以便形成注入層56和57。當用透射電子顯微鏡觀察注入層時，可以看到無數微細孔洞，因此孔隙率變大。不特別限制注入離子的電荷條件。如此設置加速能量，使離子伸入區(qū)域與要求離子注入深度相對應。根據注入劑量，改變要形成微細孔洞的尺寸和密度，但是不小于大約1×10l4cm-2，最好是1×1015cm-2。當設置伸入區(qū)域較深時，可以利用溝道離子注入。注入后，根據需要進行熱處理。在氧化熱處理的情況，氧化孔壁，這樣防止硅區(qū)由于過氧化被全部變成硅氧化物。
如圖5D所示，在室溫使支撐襯底58和59與第一襯底的非多孔薄膜54和55的表面相互貼合后，通過陽極氧化粘結、加壓、熱處理或這些工藝的組合，把它們連接在一起。結果，三個襯底相互牢固地耦連在一起。另外，可以在其間插入絕緣薄膜的5層襯底中進行連接。
在淀積單晶硅時，最好在通過熱氧化等在單晶硅的表面形成硅氧化物后，進行連接。另一方面，可以從硅襯底、其上形成有硅氧化物膜的硅襯底、諸如石英的透光襯底、藍寶石襯底等中選擇支撐襯底，但對此不特別限制，只要作為連接的表面是非常平整就可以。
可以在其間插入絕緣薄層的三個襯底中進行連接。
接著，在多孔硅層52和53中的離子注入層56和57處，把襯底分開(圖5E)。兩個支撐襯底的每一個側面，形成有多孔硅層52、53，非多孔薄膜(例如，單晶硅層)54和55，支撐襯底58和59。
然后，選擇地除掉多孔硅層52、53。在非多孔薄膜是單晶的情況，利用至少一種下述刻蝕液，僅僅使多孔硅層52和53受到無電濕法化學刻蝕，這些刻蝕液是，一般硅刻蝕液，作為多孔硅選擇刻蝕液的氫氟酸，把醇和雙氧水中至少一種加到氫氟酸中的混合溶液，緩沖氫氟酸，把醇和雙氧水中至少一種加入到緩沖氫氟酸中的混合溶液，使預先在第1襯底多孔層上形成的膜保留在支撐襯底上。如上面詳細敘述那樣，由于多孔硅有非常大的面積，利用一般硅刻蝕液只有多孔硅層被選擇地刻蝕掉。另外，利用單晶硅層54和55作為拋光停止層通過選擇拋光，可以除掉多孔硅層52和53。
在多孔硅層上形成化合物半導體層的情況，利用對硅刻蝕速度大于對化合物刻蝕速度的刻蝕液，只有多孔硅層52和53被化學刻蝕，使減薄厚度的單晶化合物半導體層54和55保留在絕緣襯底上。另外，利用單晶化合物半導體層54和55作為拋光停止層，通過選擇拋光，除掉多孔硅層52和53。
在圖5F中，表示了本發(fā)明的半導體襯底。在支撐襯底上，在整個晶片上大面積地形成諸如單晶硅薄膜54和55的非多孔薄膜，其平整、均勻地減薄了厚度，這樣以致于同時形成了兩個半導體襯底。這樣獲得的半導體襯底，可適用于制造絕緣的電氣元件。
如果表面平整度是差到不能允許的程度，在除掉保留的多孔硅以后及進行表面平整化后，可以把第1硅單晶襯底51作為另一個第1硅單晶襯底51。另外，可以再形成非多孔薄膜，而不用除掉多孔硅，以便提供如圖5B所示的襯底，然后，把它按圖5C到圖5F所示的工藝進行處理。支撐襯底58和59，不必彼此相同。
第6實施例參看圖8A到圖8E，說明第6實施例。
首先，陽極氧化單晶硅100，形成多孔硅層101(圖8A)。在這種情況，襯底表面層上變成多孔硅的厚度為幾微米到幾十微米?？梢躁枠O氧化整個硅襯底100。
參看圖11A和圖11B，說明形成多孔硅的方法。首先制備p-型單晶硅襯底600作為襯底。也可以利用n-型硅襯底。但是在這種情況，需要把襯底限制在低阻襯底，或者用光照射到襯底的表面，以便容易產生空穴。在如圖11A所示的裝置中，設置襯底600。具體地說，襯底的一面和其中有負電極606的氫氟酸溶液604相接觸，襯底的另一面和正金屬電極605相接觸。另一方面，如圖11B所示，在溶液604’中可以設置一個正電極605′?？傊?，首先將襯底由和氫氟酸相接觸的負電極一側變成多孔硅。作為氫氟酸溶液604，一般利用濃縮的氫氟酸(49％HF)，因為如果用純水稀釋(H2O)氫氟酸，刻蝕雖然取決于電流大小，但從某一濃縮開始，所以這不是最好的。在陽極氧化期間，在襯底600表面產生鼓泡?？梢约尤氪甲鳛楸砻婊罨瘎┛捎行У爻艄呐?。象醇那樣，可以利用甲醇、酒精、丙醇或異丙醇等。代替表面活化劑，可以利用攪拌器攪拌溶液，以便實現陽極氧化，負電極606是由諸如金(Au)或鉑(Pt)材料制成的，它不被氫氟酸溶液刻蝕。正電極605的材料可以是通常利用的金屬。另一方面，因為相對于整個襯底600進行陽極氧化時，氫氟酸溶液604達到正電極605，所以，最好用耐氫氟酸溶液的金屬膜涂覆正電極605的表面。陽極氧化最大電流是幾百mA/cm2，而最小電流是任意的，但不是零。由在多孔硅表面上進行優(yōu)質外延生長的區(qū)域，確定電流值。通常，電流值增加，陽極氧化速度增加，多孔硅層密度減少。也就是孔體積增加。這會改變外延生長的條件。
在這樣形成的多孔層101上面，外延生長非多孔的單晶硅層102(圖8B)。
接著，氧化外延層102的表面(包括熱氧化)，以便形成二氧化硅層103(圖8C)。這是需要的，因為如果在下步工藝把外延層直接連到支撐襯底上，雜質將在交界面處析出，原子的懸掛鍵在界面處增加，這將是使薄膜器件產生不穩(wěn)定特性的原因。但是，這種工藝不是必需的，對于上述現象不嚴重的器件結構，可以把它省略。SiO2層103作為SOI襯底的絕緣層，應當在至少要連接的襯底一側上形成。有各種方法，用來形成絕緣層。
對于氧化，要這樣設定氧化膜的厚度，它能防止由大氣中進入連接界面的污染雜質的影響。
此外，如此進行前述離子注入，以便在多孔硅層101中形成大孔隙率的層。
制備襯底100和支撐襯底110，襯底100具有前述外延表面和氧化表面，支撐襯底110具有在該表面上形成的SiO2層104。支撐襯底110可以是其表面被氧化(包括熱氧化)的硅襯底、石英玻璃、結晶玻璃、其上淀積有二氧化硅層的任意襯底等等。也可以利用沒有SiO2層的硅襯底作為支撐襯底。
在清潔處理后，把前述兩襯底連接在一起(圖8D)。按照清潔處理(例如，氧化之前)常規(guī)半導體襯底的方法，進行清潔處理。
連接后，通過對整個襯底加壓，可以增加連接強度。
接著，熱處理連接的襯底。雖然較高溫度適合熱處理，但是溫度太高，多孔層101趨于引起結構變化，或者把襯底所含雜質擴進外延層。于是，需要選擇不產生上述現象的溫度和時間。更具體地說，大約600℃到1100℃是適合的。另一方面，有這樣的襯底，不能進行高溫熱處理。例如，在由石英玻璃制造的支撐襯底110情況下，因為硅和石英熱膨脹系數的差別，可僅在不大于200℃的溫度下，進行熱處理。如果超過這個溫度，連接襯底可能分開，或者由于應力引起破裂。在它能忍耐下面工藝中進行的研磨或刻蝕體硅片100產生的應力情況下，該熱處理是充分的。因此，即使溫度不大于200℃，也可能利用關于活化的最佳表面處理條件，進行熱處理工藝。
然后，利用前述方法，把襯底在具有大孔隙率的多孔硅層處分成兩部分。除了離子注入以外，可以在陽極氧化時通過改變電流形成有大孔隙率的層。
接著，選擇地除掉硅襯底部分100和多孔部分101，而保留外延層102(圖8E)。利用這種方法，獲得了SOI襯底。
可以把下述工藝過程增加到前述工藝過程之中(1)在氧化(預氧化)的多孔硅層中相鄰孔之間壁，即多孔層孔內壁的厚度是很小的，即幾納米到幾十納米。如果在形成外延硅層或者連接后進行熱處理時，對多孔層進行高溫熱處理，孔壁可能結塊變大，以致于孔壁可能阻塞孔從而降低刻蝕速度?？紤]到上述情況，在形成多孔層后，在孔壁上形成薄氧化膜，以便抑制孔壁的擴大。另一方面，因為需要在多孔層上外延生長非多孔單晶硅層，所以需要只在孔內壁表面進行氧化，使多孔層的孔壁內部保持單晶特性。最好使要形成的氧化膜是在幾埃到幾十埃的范圍。通過在溫度為200℃到700℃，最好在250℃到500℃的氧氣氛中進行熱處理，形成上述厚度的氧化膜。
(2)氫氣烘焙工藝本發(fā)明人在No.EP553852A2中公開了通過在氫氣中進行熱處理，可以除去硅表面上的小凸凹不平點，以獲得光滑的硅表面。在本發(fā)明中，也可以利用氫氣中的烘焙。例如，在形成多孔硅層后和形成外延硅層前，進行氫氣烘焙。除此之外，可以對刻蝕除掉多孔硅后獲得的SOI襯底進行氫氣烘焙。在形成外延硅層之前進行氫氣烘焙工藝，由于硅原子遷移形成多孔硅表面，使多孔表面致密。當在多孔表面處于致密狀態(tài)時形成外延硅層時，外延硅層的晶體缺陷減少。另一方面，在刻蝕多孔硅層后，進行氫氣烘焙處理，可使由于刻蝕外延硅層表面或多或少變成粗糙的表面變成平滑的表面，從凈化室必然進入交界面的硼，以及由多孔硅層熱擴散進外延硅層中的硼可以被除掉。
第7實施例參照圖9A到圖9G，敘述第7優(yōu)選實施例。與圖8A到圖8E中的標號相同的圖9A到圖9G的標號，表示的部分與圖8A到圖8E表示的部分相同。在圖8A到圖8E中所示的實施例中，要相連的兩個襯底的表面是二氧化硅層103和二氧化硅層104。但是，這些表面中的兩個表面不必都是二氧化硅層，而它們中的至少一個是由二氧化硅組成。在該優(yōu)選實施例中，形成在多孔硅層上的外延硅層1102的表面連接到形成在硅襯底1110的氧化膜1104的表面上，通過熱氧化外延硅層1102的表面形成的氧化膜1103的表面連到不被氧化的硅襯底1110的表面。本優(yōu)選實施例的其它工藝，可以與圖8A到圖8E所示實施例的工藝相同。
第8實施例參看圖10A到圖10G敘述第8優(yōu)選實施例。與圖8A到圖8E相同的圖10A到圖10G的標號，表示的部分與圖8A到圖8E表示的部分相同。本優(yōu)選實施例的特征是，與由外延硅膜形成的襯底相連接的襯底是由玻璃材料1210組成的，玻璃材料包括有石英玻璃和藍玻璃。在本優(yōu)選實施例中，外延硅層1102連到玻璃襯底1210，由外延硅層1102表面的熱氧化層形成的氧化膜1103連接到玻璃襯底1210。在本優(yōu)選實施例中，其它工藝與圖8A到圖8E所示實施例的工藝相同。
下面利用相關實例詳細地敘述本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限于此。實例1第1p型或n型(100)單晶硅襯底，厚度為625μm，電阻率為0.01Ω.cm，直徑為6英寸，在HF酸溶液中進行陽極氧化。
陽極氧化條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)接著，把5×1016cm-2的He+離子注入到襯底多孔的一面內，其中加速電壓為30Kev。然后，把襯底在850℃在真空中熱處理8小時。
當用水銀(汞)燈的光照射襯底時，證實發(fā)出了波長為750nm左右的紅光。實例2制備兩個第1p型(100)單晶硅襯底，每一個的厚度為625μm、電阻率為0.01Ω·cm、直徑為6英寸，將其中之一在HF酸溶液中進行陽極氧化。
陽極氧化條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把5×1016cm-2的He+離子注入到陽極氧化襯底的多孔一側和另一襯底的表面內，其中加速電壓為30Kev。接著把5×1014cm-2的磷離子注入到陽極氧化襯底的多孔一側和另一襯底的表面內，其中加速電壓為100KeV。然后，把這些襯底在850℃在真空中熱處理8小時。并且，在表面上面淀積ITO電極。
在Si襯底和ITO電極之間加電壓時，在多孔襯底處發(fā)現有波長為大約750nm的光產生，而在另一襯底沒有發(fā)現光產生。實例3制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個厚625μm、電阻率為0.01Ω·cm、直徑6英寸、將其中的一個襯底在HF酸溶液中進行陽極氧化。
陽極氧化條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 20(μm)孔隙率 15(％)把陽極氧化的襯底在400℃在氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，使多孔硅的孔內壁上生長一層熱氧化膜。接著，把1×1017cm-2的氫離子注入到多孔襯底的整個多孔一側表面內和另一襯底的整個表面內，其中利用的加速電壓為0.76Mev。
當這些襯底在真空中在1000℃熱處理1小時的時候，多孔層在相應于離子注入區(qū)的大約1μm厚的整個襯底處均勻地分開，而在非多孔襯底處僅僅形成象小丘一樣的許多凸起。
實例4第1p-型(100)單晶硅襯底，厚度為625μm，電阻率為0.001Ω.cm，直徑為6英寸，在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化條件如下電流密度 5(mA·cm-2)陽極氧化溶液 HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間 12(分)多孔硅厚度10(μm)孔隙率15(％)把該襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層熱氧化層。利用CVD(化學汽相淀積)在多孔硅上外延生長0.1mm單晶硅。生長條件如下源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr (乇)溫度900℃生長速度0.3μm/分把5×1016cm-2的He+離子注入到陽極氧化的襯底的多孔一側和另一襯底的表面中，其中加速電壓為30Kev。接著，把5×1014cm-2的磷離子注入到陽極氧化襯底的多孔一側和另一襯底的表面內，其中加速電壓為100Kev。然后，把該襯底在850℃在氬氣中熱處理8小時。接著，在各表面上淀積ITO電極。
當把電壓加在硅襯底和ITO電極之間時，在多孔的襯底中產生波長大約750nm的光。
實例5制備兩個第1 p型或n型(100)單晶硅襯底，每個襯底的厚度為625μm、電阻率為0.01Ω.cm、直徑為6英寸，在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化條件如下所述電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 3(μm)孔隙率 15(％)在400℃氧氣氛中氧化襯底1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層熱氧化膜。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上面，外延生長0.15μm的單晶硅，生長條件如下源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr (乇)溫度950℃生長速度0.3μm/分此外，通過熱氧化，在每一外延硅層的表面上形成100nm的SiO2層。
接著，把1×1017cm-2的He+離子注入到僅一個襯底的多孔一側，加速電壓為50Kev。
SiO2層表面和由500nm SiO2層形成的分開制備的支撐硅襯底的表面相互疊加和接合，然后在1000℃下熱處理2小時，以增加連接強度。接著，在相應于離子注入伸入區(qū)域的位置，完全分離兩個襯底。利用光學顯微鏡詳細觀察分離的表面，但沒有發(fā)現初始連接界面的暴露部分。另一方面，在沒注入氦離子的襯底上面，沒有引起外貌的變化，各襯底保持相互連接。利用常規(guī)半導體所用的磨床，研磨連接襯底(沒有注入氦離子的)的多孔硅襯底一面，以暴露多孔硅層。但是，由于研磨精度不夠高，不能暴露出整個多孔層。
此后，在49％的氫氟酸和30％雙氧水的(比例為15)混合溶液中，振動保留在支撐襯底的多孔硅層，以便進行選擇刻蝕。不刻蝕保留的單晶硅層，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅并且將之全部除掉。
非多孔單晶硅在刻蝕液中的刻蝕速度非常低，以致于選擇刻蝕相對于多孔層的刻蝕速度的比不小于105，并且，從實際觀察出發(fā)，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化膜上形成0.1μm的單晶硅層。即使選擇刻蝕多孔硅也不會使單晶硅層發(fā)生變化。
利用透射電子顯微鏡觀察，證明，沒有新的晶體缺陷引入硅層，并且保持了優(yōu)良的結晶特性。
即使沒有在外延硅層上形成氧化膜，也獲得類似的結果。
實例6制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個襯底厚625μm，電阻率0.01Ω.cm，直徑6英寸，然后把它在HF酸溶液中陽極氧化。陽極氧化條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層熱氧化膜。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上，外延生長0.15μm的單晶硅。生長條件如下所述。膜厚的精確性控制在±2％。源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr (乇)溫度950℃生長速度0.3μm/分另外，通過熱氧化，在每個外延硅層的表面形成100nm的SiO2層。接著，把5×1016cm-2的氫離子只注入到其中一個襯底的多孔層一側，加速電壓是50Kev。
把SiO2層的表面和形成有500nm二氧化硅層的分開制備的支撐硅襯底的表面相互疊合在一起，然后在1000℃下熱處理2小時，以便增加連接強度。兩個襯底在相應于離子注入伸入區(qū)域的位置被完全分開。利用光學顯微鏡詳細觀察分開的表面，沒有發(fā)現初始連接界面的暴露部分。另一方面，在沒有注入氫的襯底，沒有引起外貌的變化，而且襯底保持相互連接。利用通常半導體所用的磨床，研磨連接襯底的多孔襯底的一側，(沒有注入氫離子)，以便露出多孔層。但是，由于研磨精度不夠高，保留多孔層的厚度是1到9μm。
以后，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(比例為1∶2)中，振動保留在支撐襯底的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層選擇地刻蝕多孔硅并且將之全部地除掉。
在刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速度非常低，以致于選擇刻蝕相對于多孔硅的刻蝕速度不低于105，并且從實際考慮可以忽略非多孔層的刻蝕量(約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化物膜上，形成厚度為0.1μm的單晶硅層。在100個位置測量形成的單晶硅層的厚度。注入氫離子的厚度均勻性是101nm±3nm，沒注入氫離子的厚度均勻性是101nm±7nm，這樣證明了由于多孔硅厚度的分散影響，使厚度分布均勻性下降。
此后，在氫氣氛中，在1100℃進行熱處理，時間為1小時。
利用原子間力顯微鏡評估表面粗糙度，在50μm見方的區(qū)域的均方粗糙度是大約0.2nm，這與市場出售的硅片情況一樣。
用透射電子顯微鏡分區(qū)觀察，結果證明沒有新的晶體缺陷引入硅層中，并且保持了優(yōu)良的結晶特性。
即使沒有在外延硅層的表面形成氧化膜，也可以獲得相同的結果。
同時，為了選擇地刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(12)中，振動保留在硅襯底上的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅，并且將之全部地除去，該硅襯底可以再用于多孔形成工藝中。
實例7制備兩個第1p型或者n型(100)單晶硅襯底，每個襯底厚度為625μm，電阻率為0.01Ω.cm，直徑為5英寸，然后在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶ H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁上生長一層熱氧化膜。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上外延生長0.55μm的單晶硅。生長條件如下。薄膜厚度的精度控制在±2％。源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr (乇)溫度900℃生長速度0.3μm/分通過熱氧化，在每個外延硅層的表面上，形成100nm的二氧化硅層。
接著，把5×1017/cm2的氫離子只注入到其中的一個襯底的多孔硅一側，其中利用的加速電壓為100Kev。
把二氧化硅層表面和分開制備的支撐石英襯底的表面分別暴露在氧等離子體中，然后把它們重疊并貼在一起，在200℃下熱處理2小時，以便增加連接強度。在與晶片垂直的方向，把足夠的壓力均勻地加在整個連接片子上。然后，在離子注入區(qū)把多孔硅層分成兩部分。
另一方面，當再把壓力施加在襯底上(沒注入氫離子)時，把多孔硅分成兩部分。但是，當觀察分開的多孔層時，部分單晶硅層產生破裂，該襯底不能再用于下面的工藝中。
以后，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動在第2襯底上保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅層，利用單晶硅層作為刻蝕的停止層，選擇地刻蝕多孔硅，并且將之全部去掉。
在刻蝕液中刻蝕非多孔單晶硅的速度非常低，以致于相對于多孔層的刻蝕速度的選擇比率不小于105，從實際出發(fā)，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化物膜上，形成0.5um的單晶硅層。在100處測量形成的單晶硅的厚度。用氫離子注入的厚度均勻性是501nm±11nm。
以后，在1100℃在氫氣氛中熱處理1小時。利用原子間力顯微鏡觀察表面粗糙度。在50μm見方區(qū)域的均方粗糙度是約0.2nm，這與市場上買到的硅片情況一樣。
利用透射電子顯微鏡通過分區(qū)觀察，證明沒有新的晶體缺陷引入硅層內，并且保持良好的結晶特性。
即使沒有在外延硅層表面上形成氧化膜，也能獲得相同的結果。
利用CVD(化學汽相淀積)方法，在保留在第1襯底側面的多孔硅上，再外延生長0.55μm的單晶硅。生長條件如下。膜厚的精度控制在±2％。源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr(乇)溫度900℃生長速度0.3μm/分當通過刻蝕顯示缺陷來評價單晶硅層的晶體缺陷密度時，缺陷密度是大約1×103/cm2，該襯底可以再用于離子注入和連接工藝。
即使在外延硅層的表面沒有形成氧化層，也能獲得類似的結果。
實例8制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個襯底厚625μm，電阻率為0.01Ω.cm，直徑為6英寸，然后在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)
把襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長熱氧化膜。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上面外延生長0.15μm的單晶硅。生長條件如下。膜厚的精度控制在±2％。源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80Torr (乇)溫度950℃生長速度0.3μm/分另外，通過熱氧化在每個外延硅層的表面形成100nm的SiO2層。
接著，把1×1017cm-2氦離子注入到僅一個襯底的多孔層一側，加速電壓為100Kev。
把二氧化硅層表面和形成有500nm二氧化硅層的分開制備的支撐硅襯底的表面相互重疊接合，然后在400℃熱處理2小時。把足夠大的張力在與襯底垂直的方向均勻地施加到連接襯底上，然后，在相應于注入氦離子伸入到的區(qū)域的位置，把兩個襯底完全分離開。利用光學顯微鏡詳細地觀察分開的表面，沒有發(fā)現露出初始連接界面的部分。
另一方面，當進一步把壓力加到襯底(沒注入氦離子)，該多孔層被分裂成兩部分。但是，當觀察分開的多孔層時，部分單晶硅層產生破裂，使該襯底不能用于下面的工藝過程中。
此后，為了選擇刻蝕，在49％的氫氟酸和30％的雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動在支撐襯底上面保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅并且將之全部除掉。
在這種刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速度非常低，以致于相對多孔層的刻蝕速度的選擇比率不低于105，從實際考慮，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化物膜上形成0.1μm的單晶硅層。在100處測量形成的單晶硅層的厚度。注入氫離子的厚度均勻性是101nm±3nm，而沒有注入氫離子的厚度均勻性是101nm±7nm，這就證明了由于多孔硅厚度分散，使厚度分布不均勻。
以后，把它在1100℃在氫氣氛中熱處理1小時。利用原子間力顯微鏡來評估表面粗糙度，在50μm見方區(qū)域的均方粗糙度是0.2nm，這與市場上買到的硅片情況相同。
通過透射電子顯微鏡分區(qū)觀察，證明沒有新晶體缺陷引入硅層中，并且保持優(yōu)良的結晶特性。即使沒在外延硅表面形成氧化膜，也能獲得類似的結果。
同時，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動保留在硅襯底上的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇刻蝕多孔硅層，并且將之全部除掉，可把該襯底再用于形成多孔的工藝過程中。
實例9制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個厚625μm，電阻率0.01Ω.cm，直徑為6英寸，并且把它在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把該襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層熱氧化膜。利用MBE(分子束外延)方法，在多孔硅上外延生長0.5μm的單晶硅。生長條件如下。膜厚的精度是±2％。
溫度700℃壓力1×10-9乇生長速度 0.1nm/秒溫度950℃生長速度0.3μm/分另外，通過熱氧化，在每個外延硅層的表面上形成100nm的二氧化硅層。
接著，把1×1017cm-2的氦離子只注入到一個襯底的多孔層一側內，加速電壓是100Kev。
把二氧化硅層表面和形成有500nm二氧化硅層的分開制備的支撐硅襯底的表面相互疊加接合，然后熱處理，溫度為300℃，時間為2小時。用真空夾具固定連接的兩個晶片，并在與晶片主表面平行的方向施加扭力和切力。然后在相應于注入氦離子伸入區(qū)域的位置，把兩個襯底完全分開。利用光學顯微鏡詳細地觀察分離的表面，沒有發(fā)現初始連接的界面暴露部分。
另一方面，當再向襯底(沒注入氦離子的)施加壓力時，拆除真空夾具，該襯底不能再用于以后進行的工藝中。
以后，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％的雙氧水混合溶液(1∶2)中，振動在支撐襯底上保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅并且全部把它除掉。
在該刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速度是非常低的，以致于相對于多孔硅的刻蝕速度的選擇率不低于105，從實際考慮，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化膜上，形成厚度為0.1μm的單晶硅。在100處測量單晶硅層的厚度。注入氫離子的厚度均勻性是101nm±3nm，沒有注入氫離子的厚度均勻性是101nm±7nm，這就證明了，由于多孔硅厚度分散的影響，造成了厚度分布的不均勻。
以后在1100℃氫氣氛中進行熱處理1小時。
當利用原子間力顯微鏡觀察表面粗糙度時，在50μm見方的區(qū)域的均方粗糙度是大約0.2nm。這與市場上買到的硅片情況一樣。
由透射電子顯微鏡通過分區(qū)觀察獲得下述結果，證明了沒有新的晶體缺陷引入硅層中，并且保持了極好的結晶特性。
即使在外延硅層表面上沒有形成氧化膜，也能獲得同樣的結果。
同時，為了選擇地刻蝕，在49％的氫氟酸和30％的雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動在硅襯底上保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅層，以便利用單晶硅層作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅層，并且將之全部地除掉，該硅襯底可再用于形成多孔的工藝中。
實例10制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個襯底625μm厚，電阻率0.01Ω.cm，直徑為5英寸，把它在HF溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件如下電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁，生長一層熱氧化膜，利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上外延生長0.55μm的單晶硅。生長條件如下。膜厚的精度是±2％。
源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓力80 (乇)
溫度900℃生長速度0.3μm/分另外，通過熱氧化，在每個外延硅層的表面，形成100nm的SiO2層。
接著，把1×1018/cm2的氫離子只注入到一個襯底的多孔層一側內，其中利用的加速電壓為100Kev。
把二氧化硅層表面和分開制備的支撐石英襯底的表面分別暴露在氧等離子體中，然后將它們重疊接合，在200℃熱處理2小時，以便增加連接強度。在離子注入區(qū)的位置，把多孔硅層分成兩部分。
另一方面，在沒有注入氦離子的襯底處，沒有觀察到變化的情況。
此后，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動在支撐襯底上保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅，并且將之全部除掉。
在該刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速度是非常低的，以致于相對多孔層的刻蝕速度的選擇比率不低于105，從實際考慮，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在石英襯底上形成0.5μm厚的單晶硅層。在100處測量形成的單晶硅層的厚度。注入氫離子的厚度均勻性是501nm±11nm。以后，在1100℃在氫氣氛中熱處理1小時。
當利用原子間力顯微鏡觀察表面粗糙度時，在50μm見方的區(qū)域的均方粗糙率是大約0.2nm，這與市場上買到的硅片是相同的。
利用透射電子顯微鏡分區(qū)觀察的結果，證明了沒有新的晶體缺陷引入硅層中，并且保持優(yōu)良的晶體特性。
即使沒有在外延硅層的表面形成氧化膜，也能獲得同樣的結果。
實例11制備一個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，厚度為625μm，電阻率0.01Ω.cm，直徑為5英寸，把它放在HF酸溶液中進行陽極氧化。
陽極氧化的條件如下電流密度5(m A·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層熱氧化膜。利用MOCVD(金屬有機化學汽相淀積)方法，在多孔硅上外延生長1μm的單晶GaAs。生長條件如下源氣體 TMG/AsH3/H2氣體壓力80 (乇)溫度700℃接著，把1×1018/cm2的氦離子注入到襯底的多孔一側內，加速電壓為100Kev。
把GaAs層的表面和分開制備的支撐硅襯底的表面相互重疊接合在一起，把它在200℃熱處理2小時，以便增強連接強度。然后在離子注入區(qū)把多孔硅層分成兩部分。
以后，在利用氫氟酸除掉多孔硅內壁上的氧化膜后，利用1，2-乙二胺，鄰苯二酚(焦兒茶酚)，和水(比率為17ml∶3g∶8ml)的溶液刻蝕多孔硅，其溫度為110℃。沒有刻蝕地保留單晶GaAs，以便利用單晶GaAs作為停止層，選擇刻蝕多孔硅，并且將之全部除掉。
在該刻蝕液中的單晶GaAs的刻蝕速度非常低，以致于從實際考慮，可以忽略減薄的厚度。
具體地說，在硅襯底上形成1μm厚的單晶GaAs層。即使選擇刻蝕多孔硅，也沒使單晶GaAs層產生變化。
通過透射電子顯微鏡分區(qū)觀察的結果，證明了沒有新的晶體缺陷引入GaAs層中，并且保持優(yōu)良的晶體特性。
利用有氧化膜的硅襯底作為支撐襯底，同樣可以在絕緣膜上生產GaAs。
實例12制備第1p型或n型(100)單晶硅襯底，厚625μm，電阻率0.01Ω.cm，直徑為5英寸，把它放入HF酸溶液中進行陽極氧化處理。陽極氧化的條件如下電流密度10(m A·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間24(分)多孔硅厚度 20(μm)孔隙率 17(％)把該襯底在400℃氧氣氛中氧化2小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁生長一層氧化膜。利用MBE(分子束外延)方法，在多孔硅上外延生長0.5μm的單晶AlGaAs。
接著，把1×1018/cm2的氦離子注入到襯底的多孔一側，加速電壓為100Kev。
把AlGaAs層的表面和由低熔點玻璃制成的分開制備的支撐襯底的表面相互重疊接合，然后把它在500℃熱處理2小時。通過熱處理，把各襯底牢固地連接在一起。
當在垂直于晶片的方向，把足夠大的壓力均勻地加在整個片子上時，在離子注入區(qū)把多孔層分成兩部分。
以后，用氫氟酸溶液刻蝕多孔硅。沒有刻蝕地保留單晶AlGaAs，以便利用單晶AlGaAs作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅，并且將之全部除掉。
在該刻蝕液中單晶AlGaAs的刻蝕速度非常低，以致于從實際出發(fā)可以忽略厚度的減少。
具體地說，在玻璃襯底上，形成0.5μm厚的單晶AlGaAs層。即使選擇刻蝕多孔硅，也不會使單晶AlGaAs發(fā)生變化。
通過透射電子顯微鏡分區(qū)觀察獲得如下結果，證明了沒有新的晶體缺陷引入AlGaAs層中，并且保持優(yōu)良的晶體特性。
實例13制備第1p型或n型(100)單晶硅襯底，其兩面拋光，厚度為625μm、電阻率0.01Ω.cm，直徑6英寸，把它的兩面在HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件是電流密度5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12×2(分)多孔硅厚度 10(μm) (每一面)孔隙率 15(％)把該襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅的孔內壁上生長一層熱氧化層。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在每面多孔硅上外延生長1μm厚的單晶硅。生長條件如下源氣體SiH2Cl2/H2氣體流速 0.5/180 升/分氣體壓力 80 (乇)
溫度950℃生長速度0.3μm/分另外，通過熱氧化，在每個外延硅層的表面上，形成100nm的二氧化硅層。
接著，把1×1018cm-2的氫離子注入到多孔層中，其加速電壓為100Kev。
把二氧化硅層的表面和各自形成有500nm二氧化硅層的分開制備的兩個支撐硅襯底的表面相互疊加接合在一起，并且把它在600℃熱處理2小時，以便完成連接。然后，在離子注入區(qū)域把多孔硅層分成兩部分。
以后，為了選擇刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(1∶5)中，振動多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便于利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇刻蝕多孔硅，并且將之全部除掉。
在該刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速度非常低，以致于相對于多孔層的刻蝕速度的選擇比率不低于105，并且從實際考慮，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在硅氧化膜上，同時形成厚度為1μm的兩個單晶硅層。即使選擇地刻蝕多孔硅，也不會使單晶硅層發(fā)生變化。
利用透射電子顯微鏡分區(qū)觀察獲得的結果，證實了沒有新的晶體缺陷引入硅層中，并且保持優(yōu)良的結晶特性。
即使沒有在外延硅層的表面上形成氧化膜，也能獲得類似的結果。實例14制備兩個第1p型或n型(100)單晶硅襯底，每個襯底厚度為625μm，電阻率為0.01Ω.cm，直徑為5英寸，然后把它們放入HF酸溶液中進行陽極氧化。陽極氧化的條件如下電流密度 5(mA·cm-2)陽極氧化溶液HF∶H2O∶C2H5OH＝1∶1∶1時間12(分)多孔硅厚度 10(μm)孔隙率 15(％)把該襯底在400℃氧氣氛中氧化1小時。通過氧化，在多孔硅中的孔內壁生長一層熱氧化膜。利用CVD(化學汽相淀積)方法，在多孔硅上面，外延生長0.55μm的單晶硅。生長條件如下。膜厚的精度控制在±2％。源氣體 SiH2Cl2/H2氣體流速0.5/180升/分氣體壓強80 (乇)溫度900℃生長速度0.3μm/分另外，通過氧化，在每個外延硅層的表面上形成100nm的二氧化硅層。
接著，把1×1018/cm2的氫離子只注入到一個襯底的多孔層的一面內，加速電壓為100Kev。
分別把SiO2表面和分開制備的支撐石英襯底的表面暴露在氧等離子體中，然后相互重疊接合，把它們在200℃熱處理2小時，以便增加連接強度。接著把諸如超聲波的波動能量施加到襯底上。然后在離子注入區(qū)把多孔硅層分成兩部分。
另一方面，觀察到沒注入氫離子的襯底沒有變化。
以后，為了選擇地刻蝕，在49％氫氟酸和30％雙氧水的混合溶液(1∶2)中，振動在支撐襯底一側保留的多孔硅層。沒有刻蝕地保留單晶硅，以便利用單晶硅作為刻蝕停止層，選擇地刻蝕多孔硅，并且將之全部除掉。
在該刻蝕液中的非多孔單晶硅的刻蝕速率非常低，以致于相對于多孔層的刻蝕速度選擇比率不低于105，所以從實際考慮，可以忽略非多孔層的刻蝕量(大約幾十埃)。
具體地說，在石英襯底上，形成厚度為0.5μm的單晶硅層。在100處測量單晶硅的厚度。注入氫離子的厚度均勻性是501nm±11nm。此后，在1100℃氫氣中熱處理1小時。
利用原子間力顯微鏡觀察表面粗糙度時，在50μm見方區(qū)域的均方粗糙度是大約0.2nm，這與市場上買到的硅片情況一樣。
利用透射電子顯微鏡分區(qū)觀察的結果，證實了沒有新的晶體缺陷引入硅層中，并且保持良好的結晶特性。
即使沒有在外延硅層表面上形成氧化膜，也能獲得類似的結果。
在除掉保留的多孔硅和表面拋光提供一個鏡面拋光的表面后，便可以重新將該單晶硅襯底作為單晶硅襯底。
權利要求
1 一種制造半導體襯底的方法，包括下列步驟多孔形成步驟，用于在硅襯底的至少一個表面上形成多孔硅層；以及大孔隙率層形成步驟，用于在所述多孔硅層內，距所述多孔硅表面有恒定深度的位置形成大孔隙率的層。
2 按照權利要求1的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述的大孔隙率層的形成步驟包含離子注入步驟，把離子注入到所述的多孔硅層內，并伸入到給定區(qū)域。
3 按照權利要求2的制造半導體襯底的方法，還包括非多孔層形成步驟，在所述離子注入步驟之前，在所述多孔層表面形成非多孔層。
4 按照權利要求2的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述離子包括惰性氣體、氫、氮中的至少一種離子。
5 按照權利要求3的制造半導體襯底方法，還包括連接步驟，用于連接所述的非多孔層和支撐襯底；及分離步驟，用于在所述大孔隙率層處把所述硅襯底分成兩部分。
6 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過熱處理所述硅襯底進行所述分離步驟。
7 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過在與襯底表面垂直的方向給所述硅襯底加壓，進行所述分離步驟。
8 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過在與襯底表面垂直的方向沖壓所述硅襯底，進行所述分離步驟。
9 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過向所述硅襯底加剪切力來進行所述分離步驟。
10 按照權利要求3的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述非多孔硅層由單晶硅層制成。
11 按照權利要求3的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述非多孔層由單晶硅制成，在該單晶硅被連接的表面上有硅氧化物層。
12 按照權利要求3的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述非多孔層由單晶化合物半導體制成。
13 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述支撐襯底是硅襯底。
14 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述支撐襯底是在其被連接表面上有硅氧化物層的硅襯底。
15 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述支撐襯底是透光襯底。
16 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過陽極連接、加壓、熱處理或者它們的結合方法，進行所述的連接步驟。
17 根據權利要求5的制造半導體襯底的方法，還包括多孔硅除去步驟，在所述分離步驟后，除去露在所述支撐襯底的表面上的多孔硅層，并暴露所述非多孔層。
18 按照權利要求17的制造半導體襯底的方法，其特征在于利用下述刻蝕液中至少一種刻蝕液，通過無電濕刻蝕方法進行除掉所述多孔硅的步驟，所述刻蝕液為氫氟酸、把醇和雙氧水中至少一種加入到氫氟酸的混合溶液、緩沖氫氟酸溶液、把醇和雙氧水中的至少一種加入到緩沖氫氟酸中的混合溶液。
19 按照權利要求17的制造半導體襯底的方法，還包括平整化步驟，在除掉所述多孔硅步驟后，平整所述非多孔層的一個表面。
20 按照權利要求19的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過在含氫的氣氛中熱處理，進行所述的平整化步驟。
21 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，其特征在于所述多孔形成步驟，在所述硅襯底的兩側形成多孔硅層，所述的連接步驟，把兩個支撐襯底連到在所述硅襯底的兩側形成的所述多孔硅層上。
22 按照權利要求5的制造半導體襯底的方法，還包括第2非多孔層形成步驟，在所述分離步驟后，在所述多孔硅層的表面上形成非多孔層；及第2離子注入步驟，在所述第2非多孔層形成步驟后，把離子注入所述多孔硅層中，伸入到給定區(qū)域，在所述多孔硅層中形成大孔隙率的層。
23 按照權利要求1的制造半導體襯底的方法，其特征在于通過陽極氧化進行所述多孔形成步驟。
24 按照權利要求23的制造半導體襯底的方法，其特征在于在HF溶液或者HF溶液和醇的混合溶液中進行所述的陽極氧化。
25 按照權利要求1的制造半導體襯底的方法，其特征在于在所述多孔形成步驟中改變陽極氧化電流密度來進行所述的大孔隙率層形成步驟。
26 一種半導體襯底，包括形成在硅襯底的表面層上的多孔硅層；及大孔隙率層，它形成在所述多孔硅層中，其中所述的大孔隙率層位于在距所述多孔硅層表面有恒定深度的區(qū)域中。
27 按照權利要求26的半導體襯底，其特征在于非多孔硅層位于所述多孔硅層的表面上，并在所述非多孔硅層的表面和所述硅襯底的表面上形成電極，以便使所述半導體襯底變成為EL元件。
全文摘要
生產平整、質量好SOI襯底的方法，同時包括多孔形成步驟，在硅襯底的至少一個表面上形成多孔硅層；及大孔隙率層形成步驟，在多孔硅層中形成大孔隙率層。把離子注入多孔硅層并伸入到給定區(qū)域，或者在多孔形成步驟中改變陽極氧化的電流密度，進行大孔隙率層形成步驟。在多孔硅層上面外延生長非多孔單晶硅層。把多孔硅層表面和支撐襯底連接在一起，在具有大孔隙率的多孔硅層處進行分離。接著進行選擇刻蝕，以便除掉多孔硅層。通過重復利用襯底能節(jié)省資源和降低成本。
文檔編號H01L21/20GK1159071SQ9612105
公開日1997年9月10日 申請日期1996年10月4日 優(yōu)先權日1995年10月6日
發(fā)明者佐藤信彥, 米原隆夫, 坂口清文 申請人:佳能株式會社