專利名稱：半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置的制造方法，更詳細(xì)地說，涉及將形成在半 導(dǎo)體基板上的被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到玻璃基板等目標(biāo)基板上的半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制 造方法。
背景技術(shù)：
近年來，正在研究在玻璃基板等目標(biāo)基板上形成包括單晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管 (TFT =Thin Film Transistor)等器件的技術(shù)。其中之一，存在如下所謂的轉(zhuǎn)移技術(shù)將被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移(transfer)到玻璃基 板等被稱為所謂的主基板的目標(biāo)基板上，所述被轉(zhuǎn)移層包括形成在SOI (Silicon on Insulator 絕緣體上硅)晶片或者單晶硅晶片等半導(dǎo)體基板上的單晶半導(dǎo)體膜或者包括 這種單晶半導(dǎo)體膜的器件等。轉(zhuǎn)移技術(shù)所涉及的轉(zhuǎn)移按以下方式進(jìn)行在上述半導(dǎo)體基板中注入規(guī)定濃度的氫 離子或者稀有氣體離子，一般通過熱處理在該注入部產(chǎn)生微小氣泡，將該微小氣泡面作為 劈開面從被轉(zhuǎn)移層劈開剝離該半導(dǎo)體基板(例如，參照專利文獻(xiàn)1 4)。根據(jù)上述轉(zhuǎn)移技術(shù)，可以在玻璃基板等目標(biāo)基板上，在各個(gè)不同的區(qū)域分別形成 例如多晶半導(dǎo)體膜和單晶半導(dǎo)體膜。因此，可以形成要求更高性能的器件，例如在單晶半導(dǎo) 體膜形成區(qū)域形成定時(shí)控制器、微處理器等，在多晶半導(dǎo)體膜形成區(qū)域形成剩余的器件。另外，如果在單晶硅晶片上進(jìn)行包括例如單晶硅薄膜的晶體管(單晶硅晶體管) 等器件的形成，則可以容易地對單晶硅進(jìn)行微細(xì)加工。專利文獻(xiàn)1 日本公開專利公報(bào)「特開2004-119636號(hào)公報(bào)(
公開日2004年4月 15日)」(對應(yīng)美國專利申請公開第2003/183876號(hào)(
公開日2003年10月02日)，對應(yīng) 美國專利申請公開第2007/063281號(hào)(
公開日2007年03月22日))專利文獻(xiàn)2 日本公開專利公報(bào)「特開2004-134675號(hào)公報(bào)(
公開日2004年4月 30日)」(對應(yīng)美國專利申請公開第2004/061176號(hào)(
公開日2004年04月01日))專利文獻(xiàn)3 日本公開專利公報(bào)「特開2004-288780號(hào)公報(bào)(
公開日2004年10 月14日)」(對應(yīng)美國專利申請公開第2004/183133號(hào)(
公開日2004年09月23日)，對 應(yīng)美國專利申請公開第2007/235734號(hào)(
公開日2007年10月11日)專利文獻(xiàn)4 日本公開專利公報(bào)「特開2006-100831號(hào)公報(bào)(
公開日2006年4月 13日)」(對應(yīng)美國專利申請公開第2006/068565號(hào)(
公開日2006年03月30日)，對應(yīng)美 國專利申請公開第2006/073678號(hào)(
公開日2006年04月06日)，對應(yīng)美國專利申請公開 第2007/066035號(hào)(
公開日2007年03月22日)，對應(yīng)美國專利申請公開第2007/122998 號(hào)(
公開日2007年05月31日)

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述方法具有以下問題當(dāng)轉(zhuǎn)移被轉(zhuǎn)移層時(shí)或者由于上述轉(zhuǎn)移后所進(jìn)行的熱處理等，成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)從上述被轉(zhuǎn)移層側(cè)擴(kuò)散到上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板 的接合界面，在該接合界面中產(chǎn)生氣泡，由此引起器件的特性惡化。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于防止成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)擴(kuò)散 造成在半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面中產(chǎn)生氣泡。
用于解決上述問題的半導(dǎo)體裝置具有以下結(jié)構(gòu)在形成有被轉(zhuǎn)移層的半導(dǎo)體基板 中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述半導(dǎo)體基板接合到目標(biāo)基板，在上述氫離子或 者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo)體基板來將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基 板上的半導(dǎo)體裝置中，在上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述被轉(zhuǎn)移層之間，設(shè) 有隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的隔斷層。另外，用于解決上述問題的半導(dǎo)體裝置的制造方法是如下半導(dǎo)體裝置的制造方 法在形成有被轉(zhuǎn)移層的半導(dǎo)體基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述半導(dǎo)體基 板接合到目標(biāo)基板，在上述氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo)體基板來 將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板上，在上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述 被轉(zhuǎn)移層之間，設(shè)置隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的隔斷層。優(yōu)選上述隔斷層是隔斷成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)從上述被轉(zhuǎn)移層側(cè)擴(kuò)散的隔斷 層，優(yōu)選上述隔斷層由如下材料構(gòu)成其晶體內(nèi)細(xì)孔或者晶體間空隙小于成為上述氣泡產(chǎn) 生原因的物質(zhì)的大小。作為成為上述氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)，可以舉出例如從包括水、氫以及碳化氫的群 中所選擇的至少一種離子或者分子。即，作為上述隔斷層，可以舉出隔斷例如從包括水、氫 以及碳化氫的群中所選擇的至少一種離子或者分子的擴(kuò)散的隔斷層。如上所述，在上述接合界面與被轉(zhuǎn)移層之間設(shè)置上述隔斷層，由此可以防止由于 伴隨著上述轉(zhuǎn)移的熱處理等而使成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)從上述被轉(zhuǎn)移層擴(kuò)散到上述半 導(dǎo)體基板與目標(biāo)基板的接合界面。因此，根據(jù)上述各結(jié)構(gòu)，可以防止在上述接合界面中產(chǎn)生 氣泡。


圖1是示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一部分的 流程圖。圖2是示意性地示出被接合到目標(biāo)基板的半導(dǎo)體基板的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的 一個(gè)例子的截面圖。圖3是示出半導(dǎo)體基板被接合到目標(biāo)基板、被剝離層的剝離結(jié)束的狀態(tài)下的半導(dǎo) 體裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是示出在被剝離層的剝離后使活性層薄膜化、形成保護(hù)絕緣膜的階段中的半 導(dǎo)體裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是示出形成有第2配線層的半導(dǎo)體裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6的(a) (C)是示出貼合半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板，將被轉(zhuǎn)移層從半導(dǎo)體基板 轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基板上為止的工序的截面圖。圖7是示出被接合到目標(biāo)基板的半導(dǎo)體基板的其它的例子的截面圖。圖8是示出在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中制造的半導(dǎo)體裝置的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。
附圖標(biāo)記說明1 晶片基板；2 氧化膜；3 活性層；4 =LOCOS膜；5 柵極絕緣膜；6 柵極電極；7 層間絕緣膜；8 接觸孔；9 第1配線層；10 平坦化層；11 隔斷層；12 接合層；13 接合 面；14 剝離面；15 被剝離層；16 被轉(zhuǎn)移層；20 器件基板(半導(dǎo)體基板)；30 載體基板 (目標(biāo)基板)；31 光透射性基板；41 保護(hù)絕緣膜；42 接觸孔；43 第2配線層；120 多晶 硅薄膜晶體管；121 層間絕緣膜；130 單晶硅薄膜晶體管；140 金屬配線。
具體實(shí)施例方式如下根據(jù)圖1 圖8說明本發(fā)明所涉及的一種實(shí)施方式。本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法是使用將形成在半導(dǎo)體基板上的被 轉(zhuǎn)移 層轉(zhuǎn)移到被稱為主基板的目標(biāo)基板上的所謂的轉(zhuǎn)移技術(shù)來制造半導(dǎo)體裝置的方法。所謂形成在半導(dǎo)體基板上的被轉(zhuǎn)移層，是形成在半導(dǎo)體基板上的半導(dǎo)體膜或者包 括這種半導(dǎo)體膜的器件，作為代表可以舉出形成在SOI或者單晶硅晶片上的單晶硅膜等 單晶膜，或者包括這種單晶膜的器件。在下面的說明中，，以硅形成電路作為上述被轉(zhuǎn)移層的例子，舉例說明使用轉(zhuǎn)移技 術(shù)將該硅形成電路轉(zhuǎn)移到最終形成器件的、被稱為所謂的主基板的目標(biāo)基板(下面，記為 「載體基板」)的情況。圖1是簡略地示出使用轉(zhuǎn)移技術(shù)將硅形成電路轉(zhuǎn)移到載體基板的工序流程的一 個(gè)例子的流程圖。此外，下面的流程圖終究是上面工序流程的一個(gè)例子，也可以省略或者同 時(shí)進(jìn)行下面工序中的若干工序，也可以改變順序。首先，如步驟(下面，簡寫為「S」)101所示，準(zhǔn)備具有硅活性層作為活性層的硅基 板(晶片基板)。然后，在上述硅活性層中形成電路(S102)。作為上述電路，可以舉出例如TFT(thin film transistor 薄膜晶體管)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體)電路或者VL SI (Very Large Scale Integrated circuit 超大規(guī)模 集成電路)等。接著，在上述硅基板中，注入例如氫離子(H+)，形成氫離子注入層作為用于劈開剝 離上述硅基板的劈開分離層(引起劈開的區(qū)域)(S103)。此外，為了形成上述劈開分離層， 也可以使用稀有氣體離子作為被注入到上述硅基板的離子。其后，在上述電路上，形成連接到上述電路的第1配線層(S104)。接著，在上述隔斷層上，形成用于將形成有電路的上述硅基板(器件基板)接合到 載體基板的接合層(S106)。該接合層通過例如CMP(Chemical Mechanical Polishing 化 學(xué)機(jī)械研磨)等被平坦化。接著，使上述器件基板接合到載體基板(S107)，在形成于上述器件基板上的劈開 分離層中，從上述器件基板剝離(劈開剝離)被剝離層(S108)。其后，除去上述劈開剝離所殘留的多余的硅(S109)，形成保護(hù)絕緣膜(SllO)。下面，參照圖1 圖8具體地說明本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法以 及在本實(shí)施方式中制造的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)?！窗雽?dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)〉
在本實(shí)施方式中制造的半導(dǎo)體裝置是在被稱為所謂的主基板的目標(biāo)基板(下面， 記為「載體基板」)上不同的區(qū)域中，集成例如多晶硅薄膜晶體管(非單晶硅薄膜晶體管； 非單晶硅薄膜器件)和MOS (Metal Oxide Semiconductor 金屬氧化物半導(dǎo)體)型的單晶 硅薄膜晶體管(單晶硅薄膜器件)的半導(dǎo)體裝置。另外，上述半導(dǎo)體裝置可以作為驅(qū)動(dòng)電 路集成在例如具有顯示部的有源矩陣基板中。上述有源矩陣基板具備目標(biāo)基板、氧化硅膜、多晶硅薄膜、單晶硅薄膜、柵極氧化 膜、柵極電極、層間絕緣膜以及金屬配線。另外，有源矩陣基板具備作為開關(guān)元件的TFT。有 源矩陣基板被用于例如液晶顯示裝置等。 圖8示出在本實(shí)施方式中被制造的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子。如圖8所示，在本實(shí)施方式中被制造的半導(dǎo)體裝置在載體基板30上具備包括多 晶硅薄膜的MOS型多晶硅薄膜晶體管120、包括單晶硅薄膜的MOS型單晶硅薄膜晶體管130 以及金屬配線140。上述載體基板30具備有光透射性的目標(biāo)基板(下面，記為「光透射性基板」)31，在 光透射性基板31的表面上，在大致整個(gè)面上形成氧化膜32。上述氧化膜32例如由SiO2 (氧 化硅)構(gòu)成，其膜厚約是lOOnm。上述MOS型多晶硅薄膜晶體管120形成在形成于上述氧化膜32上的層間絕緣膜 121上。多晶硅薄膜在上述層間絕緣膜121上形成為島狀圖案，其膜厚約為200nm。另外，MOS型單晶硅薄膜晶體管130在與在上述氧化膜32上形成有上述多晶硅薄 膜晶體管120的區(qū)域不同的區(qū)域中形成為島狀圖案。單晶硅薄膜的膜厚約為50nm。此外，優(yōu)選相鄰的多晶硅薄膜的形成區(qū)域和單晶硅薄膜的形成區(qū)域至少隔開 0. 3 μ m，更優(yōu)選隔開0. 5 μ m以上。另外，在多晶硅薄膜晶體管120和單晶硅薄膜晶體管130上，在載體基板30的上 方整個(gè)面上形成有層間絕緣膜，通過設(shè)置在該層間絕緣膜中的接觸孔形成有金屬配線140。 上述金屬配線140從在多晶硅薄膜和單晶硅薄膜中的各島狀區(qū)域的上面形成。特別說明的是在本實(shí)施方式中被制造的半導(dǎo)體裝置中，在上述MOS型單晶硅薄 膜晶體管130和上述氧化膜32之間，S卩，在與上述MOS型單晶硅薄膜晶體管130和上述載 體基板30的接合界面之間，設(shè)有隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的隔斷層11。下面，按順序說明本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法。(制造器件基板)首先，參照圖1和圖2如下說明被接合到載體基板的半導(dǎo)體基板的制造例子。圖2是示意性地示出被接合到載體基板的半導(dǎo)體基板的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的 一個(gè)例子的截面圖。通過下面的制造例子被制造的半導(dǎo)體基板是在包括硅晶片的晶片基板中，根據(jù)通 常的VLSI工藝(CMOS、硅等)技術(shù)形成有包括單晶硅薄膜的電路的器件基板(活性硅裝 置)，具有硅活性層作為圖2示出的活性層3。上述電路形成在上述活性層3上。另外，在下面的制造例子中，作為電路形成具備柵極、源極/漏極以及與源極/漏 極相鄰的溝道區(qū)域的TFT(單晶硅薄膜晶體管、MOS型單晶硅薄膜晶體管130(參照圖8))。 此外，設(shè)置在上述活性層3上的電路既可以是被組裝在CMOS電路或者VLSI中的TFT，也可 以是CMOS電路或者VLSI。
圖2示出的器件基板20例如如下這樣制造。此外，在下面的工序中，盡管圖1示 出的S105和S106以外的工序根據(jù)需要存在一些設(shè)計(jì)變更，也與以往的一樣。因此，雖然省 略說明這些工序的詳細(xì)的制造方法以及制造條件等，本領(lǐng)域技術(shù)人員也能充分地實(shí)施。首先，使例如包括單晶硅的晶片基板1 (單晶硅晶片)的表面熱氧化，形成SiO2 ( 二 氧化硅)膜作為氧化膜2。然后，在形成上述硅形成電路的區(qū)域以外的區(qū)域中形成抗蝕劑圖案，通過上述氧 化膜2注入雜質(zhì)(摻雜劑)，形成成為活性層3的半導(dǎo)體區(qū)域(阱)(SlOl)。此時(shí)，例如如果注入硼⑶離子作為雜質(zhì)，則形成P阱，如果注入磷⑵離子或者砷(As)離子，則形成η阱。接著，使上述氧化膜2熱氧化，在活性層3的周圍形成熱氧化膜(區(qū)域氧化膜)，由 此形成LOCOS (Local Oxidation of Silicon 硅的局部氧化)膜4的元件分離區(qū)域。其后，通過熱氧化使活性層3上的氧化膜2生長來形成柵極絕緣膜5，在柵極絕緣 膜5上，圖案化形成柵極電極6。在柵極電極6中適當(dāng)?shù)厥褂枚嗑Ч枘?。然后，在上述活性?中注入雜質(zhì)，進(jìn)行活性化退火(Annealing)來使該雜質(zhì)(源 極/漏極注入物)活性化，由此形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域。此時(shí)，在ρ阱中注入As離子或者P離子來形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域，由此可以形 成N型M0S(Metal Oxide Semiconductor 金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管作為上述硅形成電 路。另一方面，在η阱中注入氟化硼(BF2)離子來形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域，由此可以形成 P型MOS晶體管。此外，在圖2中，僅圖示了一個(gè)MOS晶體管，但是，N型MOS晶體管和P型MOS晶體 管可以同時(shí)形成。由此，完成后，可以得到CMOS晶體管(S102)。然后，在這樣操作而得到的電路(硅形成電路)上，通過NSG(Non-doped Silicate Grass 無摻雜硅酸鹽玻璃)、TEOS(正硅酸乙酯；Si (OC2H5)4)等來形成層間絕緣膜7，通過 CMP使層間絕緣膜7的表面平坦化，以使通過注入氫離子(或者稀有氣體離子)而形成的劈 開分離層(剝離面14)變得平坦。這樣，為了從在活性層3中形成電路的器件基板20去除多余的晶片基板1 (硅) 來實(shí)現(xiàn)薄膜化，可以使用如下方法對晶片基板1注入用于劈開晶片基板1的離子，例如進(jìn) 行熱處理(剝離退火)，由此將晶片基板1中的離子注入部(離子注入面)作為分界進(jìn)行劈 開剝離。因此，下面從上述層間絕緣膜7的上方，對上述晶片基板1的剝離位置注入用于劈 開上述晶片基板1的離子。此外，在本制造例子中，注入例如氫離子作為上述離子。由此， 在上述晶片基板1內(nèi)部形成上述劈開分離層(S103)。上述晶片基板1的劈開分離層通常具有20nm 1，OOOnm的厚度。但是，上述劈開 分離層的厚度根據(jù)上述晶片基板1的厚度、離子注入量、注入離子的種類以及注入時(shí)間等 各種要素而發(fā)生變化。在圖2所示的晶片基板1的剝離位置，即，從上述晶片基板1被剝離的被剝離層15 與被轉(zhuǎn)移層16的界面即劈開分離面(剝離面14)中，含有峰值濃度(Rp)的氫原子。上述 晶片基板1的剝離面14中的氫原子的峰值濃度是在5X 1015atom/Cm2 5 X 1017atOm/cm2的 范圍內(nèi)。
此外，作為用于使晶片基板1劈開的離子，不限于上述氫離子，也可以使用如上所述的稀有氣體。另外，例如在上述離子注入工序(S103)中，也可以包括以與注入氫離子時(shí)相同的 深度注入硼(B)離子的工序。通過附加地注入硼離子，可以以通常為200°C 300°C這種非 常低的溫度產(chǎn)生劈開分離。因此，可以較大地?cái)U(kuò)大基板和金屬的選擇范圍。另外，為了提高劈開分離能，也可以并用其它的物質(zhì)(離子)。作為其它的物質(zhì)，可 以舉出例如從包括稀有氣體離子(例如氦離子、氖離子、氬離子等)和硅離子的群中所選擇 的至少一種。在這種情況下，在上述劈開分離層(剝離面14)中包括峰值濃度的附加元素。作 為上述附加元素可以舉出稀有氣體離子等。此外，通常在S103中的氫離子注入和直到后續(xù)的S106的工序?yàn)橹沟倪^程中，上述 晶片基板1被保持為低于該劈開分離(劈開剝離)所需的溫度。然后，在上述層間絕緣膜7中形成接觸孔8。其后，通過上述接觸孔8進(jìn)行金屬配 線。由此，作為第1配線層9，形成分別被連接到上述活性層3中的源極區(qū)域和漏極區(qū)域的 源極電極和漏極電極(S104)。作為用于上述金屬配線的配線材料，使用可以耐受剝離退火和其后的恢復(fù)退火的 高溫處理的高熔點(diǎn)材料。然后，在上述第1配線層9的表面上，再次堆積(層疊)NSG.TE0S等氧化膜作為平 坦化層10 (臺(tái)階補(bǔ)償膜、層間絕緣膜)，通過CMP法使其表面平坦化。由此，作為被轉(zhuǎn)移層16而要轉(zhuǎn)移的器件形成為形成在晶片基板1上的器件基板 20。然后，在上述平坦化層10上形成隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的隔斷層11(S105)。所謂被上述隔斷層11隔斷的物質(zhì)，是例如成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)。作為這種物 質(zhì)，可以舉出例如從包括水、氫以及碳化氫的群中所選擇的至少一種離子或者分子。另外， 為了使晶片基板1劈開所用的原子或者來自該原子的物質(zhì)也可能成為氣泡的產(chǎn)生原因。當(dāng) 這些物質(zhì)(可以是分子也可以是原子)隨著被轉(zhuǎn)移層16轉(zhuǎn)移時(shí)的熱處理、上述轉(zhuǎn)移后所進(jìn) 行的熱處理等而擴(kuò)散到上述器件基板20和載體基板的接合界面時(shí)，在該接合界面中產(chǎn)生 氣泡，由此引起器件的特性惡化。上述隔斷層11隔斷成為這種氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的擴(kuò) 散。上述隔斷層11包括例如晶體內(nèi)細(xì)孔或者晶體間空隙小于成為氣泡產(chǎn)生原因的物 質(zhì)(可以是分子，也可以是原子)的大小的材料，防止這種物質(zhì)透過，由此隔斷上述物質(zhì)向 上述接合界面擴(kuò)散。作為上述隔斷層11的材質(zhì)，可以適當(dāng)?shù)厥褂美绲?SiNx)。氮化硅的晶體結(jié) 構(gòu)細(xì)密，防止水、碳化氫、氫等雜質(zhì)的透過。因此，用碳化硅形成上述隔斷層11，由此可以有 效地防止成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)擴(kuò)散到上述接合界面。另外，在使用了轉(zhuǎn)移技術(shù)的轉(zhuǎn)移中，除了成為上述氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)擴(kuò)散所造 成的問題以外，存在以下問題將被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到載體基板后，可動(dòng)離子從載體基板擴(kuò)散到 被轉(zhuǎn)移層側(cè)，使得器件的工作能力(器件性能)降低。特別是鈉離子等可動(dòng)離子對存在于 被轉(zhuǎn)移層側(cè)的器件的工作帶來影響。此外，不僅在制造工序中，在產(chǎn)品化后也可能因?yàn)槔绛h(huán)境的改變等而引起這種可動(dòng)離子的移動(dòng)。但是，在上述器件基板20與載體基板被接合的狀態(tài)(在上述載體基板上被轉(zhuǎn)移層 16被搭載的狀態(tài))下，在上述器件基板20和載體基板的接合界面與被轉(zhuǎn)移層16之間，即， 在上述載體基板與被轉(zhuǎn)移層16之間設(shè)有隔斷層11，所述隔斷層11由如氮化硅那樣具有防 止雜質(zhì)透過的細(xì)密的晶體結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，由此通過該隔斷層11可以隔斷可動(dòng)離子的擴(kuò) 散。因此，根據(jù)上述方法，將被轉(zhuǎn)移層16轉(zhuǎn)移到上述載體基板后，可以防止可動(dòng)離子從載體 基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移層16側(cè)，因此，可以防止起因于上述可動(dòng)離子的器件性能的降低。此外，除了氮化硅膜以外，也可以使用不具有柱狀結(jié)構(gòu)的金屬膜作為上述隔斷層 11。作為不具有柱狀結(jié)構(gòu)的金屬膜，可以舉出例如使用蒸鍍法等形成的金屬膜。使用 蒸鍍法來形成金屬膜，由此可以防止柱狀結(jié)構(gòu)化。作為具體的金屬，可以舉出例如鉭、鎢、鈦等。上述隔斷層11可以通過例如等離子體CVD (Chemical VaporDeposition ；化學(xué)氣 相沉積法)等眾所周知的堆積法等來層疊。為了防止膜厚或者膜質(zhì)的不均勻，優(yōu)選上述隔斷層11的層厚是5nm以上，更優(yōu)選 是IOnm以上。另外，為了避免膜應(yīng)力的增大，優(yōu)選上述隔斷層11的層厚是200nm以下，更 優(yōu)選是50nm以下。然后，在上述隔斷層11上形成成為接合層12(器件側(cè)接合層)的氧化膜(S106)， 所述接合層12形成上述器件基板20與載體基板的接合面13。作為上述氧化膜，可以舉出 氧化硅(SiO2)膜。在由氮化硅構(gòu)成上述隔斷層11的情況下，上述隔斷層11的表面在其原來的狀態(tài) 下濡濕性(親水性)是不足的。在這種情況下，從貼緊性的觀點(diǎn)出發(fā)，不優(yōu)選將上述隔斷層 11直接接合到目標(biāo)基板(光透射性基板)上。因此，在上述隔斷層11和目標(biāo)基板之間，如 上所述設(shè)置例如氧化硅膜作為接合層12，由此可以改善具有上述被轉(zhuǎn)移層的器件基板20 的濡濕性，即上述隔斷層11的濡濕性。其結(jié)果是可以提高具有被轉(zhuǎn)移層20的器件基板和 目標(biāo)基板的貼緊性。為了使接合平面變得平滑，上述氧化膜通過使用了 CMP或者SOG(旋涂玻璃Spin On Glass)方法中的任一個(gè)而被平坦化。該平坦化的氧化膜被形成在與構(gòu)成活性層3的電 路的氧化膜相反的一側(cè)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在形成接合層12之前，在要轉(zhuǎn)移的器件(被轉(zhuǎn)移層16) 上，形成上述隔斷層11，由此能在要轉(zhuǎn)移的器件和接合層12之間、即在上述器件基板20和 載體基板的接合界面與被轉(zhuǎn)移層16之間設(shè)置上述隔斷層11。在這種情況下，上述隔斷層11與器件基板20和載體基板的接合界面之間的距離 取決于上述接合層12的厚度(氧化膜厚)。因此，當(dāng)器件基板20與載體基板接合時(shí)，優(yōu)選 位于上述接合界面與隔斷層11之間的上述接合層12的厚度盡可能地薄，另外，優(yōu)選其被平 坦化。另外，與上述隔斷層11平坦的情況相比，在上述隔斷層11具有臺(tái)階部的情況下， 形成于上述接合界面與隔斷層11之間的上述接合層12的體積變得較大。另外，成為氣泡產(chǎn) 生原因的物質(zhì)的產(chǎn)生、擴(kuò)散隨著上述接合層12 (SiO2膜)的體積增大而變多。因此，在上述隔斷層11具有臺(tái)階部的情況下，存在成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的產(chǎn)生、擴(kuò)散變多的傾向。 因此，優(yōu)選上述接合層12采用均勻的厚度，為此，優(yōu)選上述隔斷層11的表面是平坦的。并且，成為氣泡發(fā)生原因的物質(zhì)在氧化硅膜中也會(huì)產(chǎn)生、擴(kuò)散。因此，優(yōu)選上述氧 化硅膜的膜厚較薄。但是，當(dāng)膜厚太薄時(shí)，有可能難以得到均勻的膜厚和均勻的膜質(zhì)的氧化硅膜。從這些理由出發(fā)，優(yōu)選上述接合層12的膜厚，特別是氧化硅膜的膜厚是在5nm IOOnm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選厚度在該范圍內(nèi)越小越好。<準(zhǔn)備載體基板>在本實(shí)施方式中，如上所述，作為上述載體基板(主基板、目標(biāo)基板、非硅基版) ， 使用在光透射性基板的表面的大致整個(gè)面上，例如形成有SiO2膜作為氧化膜的目標(biāo)基板。 上述氧化膜(SiO2膜)的膜厚約是lOOnm。上述氧化膜發(fā)揮當(dāng)向載體基板接合上述器件基板20時(shí)作為載體基板側(cè)的接合層 的功能。此外，作為載體基板，也可以使用作為目標(biāo)基板的光透射性基板本身。作為上述光透射性基板的材料，可以使用例如玻璃、塑料、石英、金屬箔等物質(zhì)。更 具體地說，可以使用例如高變形點(diǎn)玻璃，可以適當(dāng)?shù)厥褂美绻馔干湫苑蔷Ц咦冃吸c(diǎn)無堿 玻璃基板。作為這種的光透射性基板，可以使用例如二一二 >公司生產(chǎn)的「1737玻璃」 那樣的堿土類-鋁硼硅酸玻璃。另外，光透射性基板也可以是例如硼硅酸玻璃、堿土 類-鋅-鉛-鋁硼硅酸玻璃、堿土類-鋅-鋁硼硅酸玻璃等。S卩，作為上述目標(biāo)基板，可以使用例如玻璃基板或者在表面(最表面)具有絕緣膜 的玻璃基板。另外，作為替代性結(jié)構(gòu)，上述光透射性基板也可以是各種半導(dǎo)體片或者是對在 S102中的所有單晶活性電路形成(高溫)工序敏感的物質(zhì)。<向載體基板轉(zhuǎn)移被轉(zhuǎn)移層>如上所述，本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置是通過使用轉(zhuǎn)移技術(shù)，將被轉(zhuǎn)移層從 器件基板轉(zhuǎn)移到載體基板上而被制造的。圖6的(a) (C)示出了貼合器件基板和載體基板，使用采用了離子注入剝離法 的轉(zhuǎn)移技術(shù)，將被轉(zhuǎn)移層從器件基板轉(zhuǎn)移到載體基板上的工序。此外，在圖6的(a) (c) 中，簡化示出上述器件基板20。首先，如圖6的(a)所示，在光透射性基板31上，形成成為接合層(載體基板側(cè)接 合層)的氧化膜32，由此準(zhǔn)備載體基板30。作為上述氧化膜，可以舉出SiO2膜。下面，如圖6的(b)所示，如上所述將另行形成了單晶硅薄膜晶體管作為電路的器 件基板20接合到上述載體基板30上(S107)。此時(shí)，上述器件基板20如圖6的(b)所示，也可以切斷(芯片化、模切)為適合于 載體基板30上的接合區(qū)域的規(guī)定的大小，由此作為具有規(guī)定大小的接合晶片(芯片、切片) 進(jìn)行接合。此時(shí)，上述器件基板20和載體基板30通過使上述接合層12和氧化膜32相互接 觸，僅用很小的力按壓而自動(dòng)地接合。通過范德華力的作用、電偶極子的作用、氫鍵的作用 等，可以實(shí)現(xiàn)不隔著接合層而接合兩個(gè)基板。
由此，在通過接合面13所形成的、上述器件基板20和載體基板20的接合界面，與 應(yīng)該轉(zhuǎn)移的器件和接合層12之間(即，與被轉(zhuǎn)移層16之間)，設(shè)有隔斷層11。其后，如圖6的(C)所示，作為一個(gè)例子，對接合的上述兩個(gè)基板進(jìn)行加熱(剝離 退火)，由此將被接合到上述載體基板30上的器件基板20中多余的部分(被剝離層15、多 余的晶片基板1)以剝離面14為分界進(jìn)行劈開剝離(S108)。 圖3是示出在上述器件基板20被接合到載體基板30，被剝離層15的剝離(劈開 剝離)結(jié)束的狀態(tài)下的半導(dǎo)體裝置的主要部分的概要結(jié)構(gòu)的截面圖。如上所述，例如通過熱來引發(fā)晶片基板1的劈開。即，例如當(dāng)對被注入了氫離子的 晶片基板1實(shí)施加熱處理時(shí)，晶片基板1如圖6的(c)所示，沿著剝離面14(劈開分離面) 自然地劈開而分離。更具體地說，在通過注入氫離子而使氫原子的濃度成為最大的位置(Rp 位置)中產(chǎn)生多個(gè)晶格缺陷。并且，在該剝離面14(劈開分離層)中存在大量的氫原子。 因此，當(dāng)對上述晶片基板1實(shí)施熱處理時(shí)，產(chǎn)生血小板(Platelet)狀的微小氣泡，因?yàn)槠鋲?力，上述晶片基板1在包括峰值濃度的氫原子的上述剝離面14(Rp位置)中劈開分離。通過例如將劈開分離層即氫離子注入部的溫度升溫到使氫原子從上述晶片基板 1(具體地說是硅)脫離的溫度以上來引發(fā)上述晶片基板1的劈開。此外，在本制造例子中， 例如以600°C加熱上述兩個(gè)基板(接合對)。如上所述，在上述晶片基板1的劈開分離層(特別是上述剝離層14)中，大量地存 在用于在該劈開分離層中產(chǎn)生微小氣泡的、使上述晶片基板1劈開的原子(例如氫、稀有氣 體等)。另外，在層間絕緣膜7和平坦化層10中，大量地存在水、碳化氫等成為產(chǎn)生氣泡原 因的物質(zhì)(氣泡產(chǎn)生原因物質(zhì))。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)移被轉(zhuǎn)移層16時(shí)，或者通過在上述轉(zhuǎn)移后所進(jìn)行的熱處理等，上述氣 泡產(chǎn)生原因物質(zhì)發(fā)生擴(kuò)散。但是，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法，如上所述，在器件基板20 和載體基板30的接合界面(接合面13)與應(yīng)該轉(zhuǎn)移的器件(被轉(zhuǎn)移層16)之間設(shè)有隔斷 層11。如圖3所示，可以防止上述氣泡產(chǎn)生原因物質(zhì)擴(kuò)散到上述接合界面。因此，根據(jù)上述 方法，可以防止在上述接合界面中產(chǎn)生氣泡。另外，如上所述，在上述接合界面和被轉(zhuǎn)移層16之間，即在上述載體基板30和被 轉(zhuǎn)移層16之間設(shè)有隔斷層11，所述隔斷層11由如氮化硅那樣的具有防止雜質(zhì)透過的細(xì)密 的晶體結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，由此能通過該隔斷層11來隔斷可動(dòng)離子的擴(kuò)散。因此，根據(jù)上述 方法，將被轉(zhuǎn)移層16轉(zhuǎn)移到上述載體基板后，可以防止可動(dòng)離子從載體基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移 層16側(cè)，因此可以防止起因于上述可動(dòng)離子的器件性能的降低。此外，有時(shí)在剝離了被剝離層15的器件基板20的表面存在多余的硅。因此，下面如圖4所示，根據(jù)需要，除去(薄膜化)通過上述劈開剝離所殘留的多 余的硅(S109)，在除去了該多余的硅后的被轉(zhuǎn)移層16上，例如形成氧化膜作為保護(hù)絕緣膜 41 (SllO)。例如可以通過標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)性離子蝕刻、干蝕刻等除去多余的硅。圖4示出了在剝離被剝離層15后使活性層3薄膜化，形成有保護(hù)絕緣膜41的階 段中的半導(dǎo)體裝置的截面的概要結(jié)構(gòu)。此外，被用作上述保護(hù)絕緣膜41的氧化膜也可以用作在其后所進(jìn)行的混合電路的多晶硅處理中的基底物質(zhì)。接著，如圖5所示，在上述保護(hù)絕緣膜41和LOCOS膜4以及層間絕緣膜7中，形成 接觸孔42，通過上述接觸孔42形成被分別連接到第1配線層9的第2配線層43作為上述 金屬配線140。圖5示出了形成有上述第2配線層43的半導(dǎo)體裝置的截面的概要 結(jié)構(gòu)。上述第 2配線層43與在上述載體基板30中未圖示的配線層連接。之后，通過通常眾所周知的多晶硅薄膜晶體管的形成工藝，在上述載體基板30上 形成多晶硅薄膜晶體管，由此如上所述，可以在上述載體基板30上的不同的區(qū)域中集成多 晶硅薄膜晶體管和單晶硅薄膜晶體管。此外，在上述制造例子中，舉例說明了通過熱處理劈開剝離晶片基板1的方法，但 是本實(shí)施方式不限于此。例如，在被接合的基板彼此的接合力大于劈開分離所需的力的情 況下，也可以通過機(jī)械方法(機(jī)械處理)進(jìn)行劈開分離。此外，所謂「機(jī)械處理」具體地說 表示如下處理例如用力地固定被接合的基板，且對剝離面14施加平行的剪應(yīng)力。 此外，上述機(jī)械劈開分離處理也可以包括附加的退火工序。另外，為了易于進(jìn)行上述劈開分離，在劈開分離的層中也可以使用例如多孔性的 硅層。另外，在上述制造例子中，如圖2所示，舉例說明了在上述第1配線層9的表面隔 著平坦化層10設(shè)置隔斷層11的情況，但是，上述隔斷層11如圖7所示，也可以被設(shè)置在上 述第1配線層9上。但是，從前述理由出發(fā)，優(yōu)選上述隔斷層11是平坦的，為此，優(yōu)選上述 隔斷層11如圖2所示被設(shè)置在平坦化層10上。另外，在上述制造例子中，舉例說明了在被轉(zhuǎn)移層中事先形成有硅形成電路的情 況，但是本實(shí)施方式在上述被轉(zhuǎn)移層16是單晶硅單膜的情況下也是有效的。在這種情況 下，例如在單晶硅膜上形成上述隔斷層11，形成成為與載體基板30的接合層12的氧化膜 后，將該單晶硅膜隔著上述接合層12和隔斷層11接合到載體基板30上即可。另外，在上述制造例子中，是通過單晶硅(a-Si)形成活性層3，但是上述活性層3 既可以包括單晶硅，也可以包括多晶硅(P-Si)。另外，在上述制造例子中，舉例說明了將轉(zhuǎn)移層16轉(zhuǎn)移到載體基板30后在載體基 板30中形成薄膜晶體管的情況，當(dāng)然也可以將被轉(zhuǎn)移層16轉(zhuǎn)移到事先形成有薄膜晶體管 的載體基板30。即，也可以在本實(shí)施方式中所用的目標(biāo)基板中形成薄膜晶體管。在事先形 成薄膜晶體管的情況下，也可以僅在接合區(qū)域中通過蝕刻除去構(gòu)成薄膜晶體管的層間絕緣 膜，使玻璃基板露出作為接合界面?；蛘?，也可以在構(gòu)成薄膜晶體管的層間絕緣膜上，與上 述器件基板的制造例子一樣，形成隔斷層和氧化硅膜作為接合界面。當(dāng)然也可以將構(gòu)成上 述薄膜晶體管的層間絕緣膜本身作為接合界面。本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置是如下的結(jié)構(gòu)如上所述，在形成有被轉(zhuǎn)移層的 半導(dǎo)體基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述半導(dǎo)體基板接合到目標(biāo)基板，在上 述氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo)體基板來將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到 上述目標(biāo)基板上的半導(dǎo)體裝置中，在上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述被轉(zhuǎn)移 層之間，設(shè)有隔斷物質(zhì)的擴(kuò)散的隔斷層。另外，本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法是如下半導(dǎo)體裝置的制造方法如上所述，在形成有被轉(zhuǎn)移層的半導(dǎo)體基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述 半導(dǎo)體基板接合到目標(biāo)基板，在上述氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo) 體基板來將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板上的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在上述半導(dǎo) 體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述被轉(zhuǎn)移層之間，設(shè)置隔斷物質(zhì)的擴(kuò)散的隔斷層。
根據(jù)上述各結(jié)構(gòu)，可以防止例如成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)從上述被轉(zhuǎn)移層擴(kuò)散到 上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面，因此，可以防止在上述接合界面中產(chǎn)生氣泡。另外，根據(jù)上述各結(jié)構(gòu)，在接合界面和被轉(zhuǎn)移層之間，S卩，在上述目標(biāo)基板和被轉(zhuǎn) 移層之間，設(shè)有上述隔斷層，由此能通過該隔斷層隔斷可動(dòng)離子的擴(kuò)散。因此，根據(jù)上述各 結(jié)構(gòu)，可以防止將被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板后，可動(dòng)離子從目標(biāo)基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移層 側(cè)，因此，可以防止起因于上述可動(dòng)離子的器件性能的降低。另外，優(yōu)選上述隔斷層是隔斷可動(dòng)離子從上述目標(biāo)基板側(cè)擴(kuò)散的隔斷層。如上所述，在上述接合界面和被轉(zhuǎn)移層之間，S卩，在上述目標(biāo)基板和被轉(zhuǎn)移層之間 設(shè)有上述隔斷層，由此通過該隔斷層可以隔斷可動(dòng)離子的擴(kuò)散。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)以及方 法，可以防止將被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板后，可動(dòng)離子從目標(biāo)基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移層側(cè)， 因此，可以防止起因于上述可動(dòng)離子的器件性能的降低。優(yōu)選上述隔斷層由氮化硅構(gòu)成。氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)細(xì)密，防止水、碳化氫、氫等雜 質(zhì)透過。因此，用氮化硅形成上述隔斷層，由此可以有效地防止成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)擴(kuò) 散到上述接合界面。另外，在使用了轉(zhuǎn)移技術(shù)的轉(zhuǎn)移中，除上述問題以外，存在如下問題將被轉(zhuǎn)移 層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板后，可動(dòng)離子從目標(biāo)基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移層側(cè)，由此器件的工作能力 (器件性能)降低。特別是鈉離子等可動(dòng)離子對存在于被轉(zhuǎn)移層側(cè)的器件的工作帶來影響。因此，如上所述，在上述接合界面和被轉(zhuǎn)移層之間，即，在上述目標(biāo)基板和被轉(zhuǎn)移 層之間，如上所述，設(shè)有防止雜質(zhì)透過的、具有細(xì)密晶體結(jié)構(gòu)的隔斷層，由此能通過該隔斷 層來隔斷可動(dòng)離子的擴(kuò)散。因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，將被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板后，可 以防止可動(dòng)離子從目標(biāo)基板擴(kuò)散到被轉(zhuǎn)移層側(cè)，因此，可以防止起因于上述可動(dòng)離子的器 件性能的降低。另外，優(yōu)選在上述隔斷層和目標(biāo)基板之間設(shè)置均勻厚度的氧化硅膜。如上述隔斷層包括例如氮化硅或者金屬的情況那樣，根據(jù)隔斷層的種類，有時(shí)在 其原樣的情況下隔斷層表面的濡濕性(親水性)不足。因此，從貼緊性的觀點(diǎn)出發(fā)，不優(yōu)選 將這種隔斷層直接接合到目標(biāo)基板上。因此，在上述隔斷層和目標(biāo)基板之間設(shè)置氧化硅膜， 由此可以改善上述隔斷層表面(例如氮化硅膜表面)的濡濕性，提高上述被轉(zhuǎn)移層與目標(biāo) 基板的貼緊性。另一方面，在上述隔斷層(例如氮化硅膜)具有臺(tái)階部的情況下，在該隔斷 層與目標(biāo)基板的接合界面之間所形成的氧化硅膜的體積與隔斷層是平坦的情況相比變得 較大。另外，成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的產(chǎn)生、擴(kuò)散隨著氧化硅膜的體積增大而變多。因 此，在上述隔斷層具有臺(tái)階部的情況下，存在成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的產(chǎn)生、擴(kuò)散變多的 傾向。因此，優(yōu)選上述氧化硅膜采用均勻的厚度。另外，在這種情況下，優(yōu)選上述氧化硅膜的膜厚在5nm IOOnm的范圍內(nèi)。上述隔斷層和目標(biāo)基板之間的距離取決于上述氧化硅膜的厚度。另外，成為氣泡 產(chǎn)生原因的物質(zhì)也會(huì)在氧化硅膜中產(chǎn)生、擴(kuò)散。因此，優(yōu)選上述氧化硅膜的膜厚盡可能地薄。但是，當(dāng)膜厚太薄時(shí)，有可能難以得到均勻的膜厚以及均勻的膜質(zhì)的氧化硅膜。因此， 優(yōu)選上述氧化硅膜的膜厚處在上述范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式，在權(quán)利要求示出的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種改 變，適當(dāng)?shù)亟M合在不同的實(shí)施方式中被分別公開的技術(shù)方案而得到的實(shí)施方式也被包括在 本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。工業(yè)上的可利用件根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體基板的制造方法，可以防止成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的擴(kuò)散導(dǎo)致在半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面中產(chǎn)生的泡沫狀氣泡所造成的器件特性的降低。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體裝置，在形成有被轉(zhuǎn)移層的半導(dǎo)體基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述半導(dǎo)體基板接合到目標(biāo)基板，在上述氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo)體基板來將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到上述目標(biāo)基板上，其特征在于在上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述被轉(zhuǎn)移層之間，設(shè)有隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的隔斷層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述隔斷層是隔斷成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)從上述被轉(zhuǎn)移層側(cè)擴(kuò)散的隔斷層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述隔斷層由如下材料構(gòu)成其晶體內(nèi)細(xì)孔或者晶體間間隙小于成為上述氣泡產(chǎn)生原 因的物質(zhì)的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)是從包括水、氫以及碳化氫的群中所選的至少一種離子 或者分子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述隔斷層由氮化硅構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述隔斷層和目標(biāo)基板之間，設(shè)置有均勻厚度的氧化硅膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述氧化硅膜的膜厚是在5nm IOOnm的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述隔斷層是隔斷可動(dòng)離子從上述目標(biāo)基板側(cè)擴(kuò)散的隔斷層。
9.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，是如下半導(dǎo)體裝置的制造方法在形成有被轉(zhuǎn)移層的 半導(dǎo)體基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將上述半導(dǎo)體基板接合到目標(biāo)基板，在上 述氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離上述半導(dǎo)體基板來將上述被轉(zhuǎn)移層轉(zhuǎn)移到 上述目標(biāo)基板上，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于在上述半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面與上述被轉(zhuǎn)移層之間，設(shè)置隔斷物質(zhì)擴(kuò)散的 隔斷層。
全文摘要
在形成有被轉(zhuǎn)移層(16)的器件基板中注入氫離子或者稀有氣體離子后，將器件基板接合到載體目標(biāo)基板，通過氫離子或者稀有氣體離子的注入部劈開剝離器件基板而將被轉(zhuǎn)移層(16)轉(zhuǎn)移到載體基板(30)上的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在成為器件基板和載體基板的接合界面的接合面(13)與被轉(zhuǎn)移層(16)之間，設(shè)置隔斷層(11)，其隔斷成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)的擴(kuò)散。其結(jié)果是可以防止成為氣泡產(chǎn)生原因的物質(zhì)擴(kuò)散所造成的、在半導(dǎo)體基板和目標(biāo)基板的接合界面中的氣泡的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101884090SQ20088011893
公開日2010年11月10日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者中川和男, 多田憲史, 富安一秀, 松本晉, 福島康守, 竹井美智子, 高藤裕 申請人:夏普株式會(huì)社