半导体元件的制造方法及半导体元件技术

本发明专利技术的目的在于通过将半导体磊晶层接合于其他基板而使制造半导体元件的方法效率化。本发明专利技术的半导体元件的制造方法包括：形成作为薄膜的固定层的步骤，所述固定层将半导体薄膜层的与母材基板一侧为相反侧的主面的至少一部分与母材基板中的半导体薄膜层一侧的面的至少一部分结合；通过将半导体薄膜层或母材基板的一部分区域去除而形成空隙的步骤；在形成空隙后，在半导体薄膜层的主面将形成于拾取基板的有机材料层与固定层结合的步骤；在有机材料层结合于固定层的状态下将拾取基板沿与母材基板相离的方向移动，由此将半导体薄膜层自第一基板分离的步骤；以及将自母材基板分离后的半导体薄膜层接合于第二基板的步骤。本发明专利技术还提供一种半导体元件。发明专利技术还提供一种半导体元件。发明专利技术还提供一种半导体元件。

【技术实现步骤摘要】
半导体元件的制造方法及半导体元件
[0001]本专利技术是2018年3月27日所提出的申请号为201880089952.1、专利技术名称为《半导体元件的制造方法》的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种半导体元件的制造方法及半导体元件。

技术介绍

[0003]以往已知有一种将半导体磊晶层自母材基板拆下并移至其他基板的技术(例如参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第3813123号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]图22是用以说明现有技术的图。图22示出了包括母材基板3001、牺牲层3002、半导体磊晶层3003、以及支撑体3004的半导体结构。牺牲层3002设置于半导体磊晶层3003与母材基板3001之间，且因蚀刻而变得小于半导体磊晶层3003。符号3010示出了牺牲层3002受到蚀刻的区域。
[0009]支撑体3004的水平方向的剖面与半导体磊晶层3003为同一形状，且设置于半导体磊晶层3003之上。支撑体3004是将半导体磊晶层3003自母材基板3001拆下时用以支撑半导体磊晶层3003的构件。在图22所示的现有技术中，通过利用蚀刻将牺牲层3002去除而将半导体磊晶层3003自母材基板3001上剥离。
[0010]在图22所示的现有技术中，半导体磊晶层3003及支撑体3004在牺牲层3002的蚀刻结束的时间点自母材基板3001剥离。因此存在如下课题：在牺牲层3002被完全蚀刻而母材基板3001与半导体磊晶层3003相离的时间点，需要将半导体磊晶层3003移动并载置于与母材基板3001不同的暂时位置。
[0011]因此，本专利技术是鉴于所述方面而成，其目的在于通过将半导体磊晶层接合于其他基板而使制造半导体元件的方法效率化。
[0012]解决问题的技术手段
[0013]本专利技术的第一实施方式的半导体元件的制造方法是将形成于第一基板的上方的半导体薄膜层自所述第一基板分离并接合于与所述第一基板不同的第二基板上的半导体元件的制造方法，且包括：形成作为薄膜的固定层的步骤，所述固定层将所述半导体薄膜层的与所述第一基板一侧为相反侧的主面的至少一部分与所述第一基板中的所述半导体薄膜层一侧的面的至少一部分结合；通过将所述半导体薄膜层或所述第一基板的一部分区域、或者所述半导体薄膜层与所述第一基板之间的层的一部分区域去除而形成空隙的步
骤；在形成所述空隙后，在所述半导体薄膜层的所述主面将形成于第三基板的有机材料层与所述固定层及所述半导体薄膜层的至少一部分结合区域结合的步骤；在所述有机材料层结合于所述结合区域的状态下将所述第三基板沿与所述第一基板相离的方向移动，由此将所述半导体薄膜层自所述第一基板分离的步骤；以及将自所述第一基板分离后的所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤。
[0014]所述制造方法可在将所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤后还包括：通过将所述有机材料层去除而将所述半导体薄膜层自所述第三基板分离的步骤。
[0015]在将所述半导体薄膜层自所述第三基板分离的步骤中，可通过溶解而将所述有机材料层去除。
[0016]在形成所述固定层的步骤中可形成如下厚度的所述固定层，即，通过移动所述第三基板的力而将形成于所述第一基板上的所述固定层与形成于所述半导体薄膜层的侧面的所述固定层之间切断的厚度。
[0017]在形成所述固定层的步骤中，可以在所述半导体薄膜层的所述主面上的第一方向上在所述半导体薄膜层的两端间延伸存在，且在与所述第一方向正交的第二方向上的所述半导体薄膜层的两侧面中的至少一部分区域中所述半导体薄膜层露出的方式形成所述固定层。
[0018]在形成所述固定层的步骤中，可以相较于在所述第一方向上延伸存在的所述固定层对所述半导体薄膜层中的所述第一方向上的两侧面的被覆率，在所述第二方向上延伸存在的所述固定层对所述半导体薄膜层中的所述第二方向上的两侧面的被覆率变小的方式形成所述固定层。
[0019]在形成所述固定层的步骤中，可以相较于所述半导体薄膜层的短边的侧面的被覆率，所述半导体薄膜层的长边的侧面的被覆率变小的方式形成所述固定层。
[0020]所述制造方法可包括：形成多个所述半导体薄膜层的岛的步骤，以及在形成所述固定层的步骤中，形成与多个所述岛对应的多个所述固定层的步骤。
[0021]将所述有机材料层与所述固定层结合的步骤可包括：准备在与多个所述岛对应的位置分别形成有所述有机材料层的所述第三基板的步骤；以及将形成于所述第三基板的多个所述有机材料层结合于多个所述结合区域的步骤。
[0022]在形成所述固定层的步骤中，可在所述固定层与所述半导体薄膜层之间设置电极，所述制造方法可在将所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤之后还包括：在所述固定层中形成开口的步骤；以及经由所述开口而形成连接于所述电极的配线层的步骤。
[0023]所述半导体元件的制造方法可在将所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤之后还包括：在所述固定层中形成开口的步骤；在所述开口中设置电极的步骤；形成包含所述固定层的至少一部分的层间绝缘层的步骤；以及经由所述开口而形成连接于所述电极的配线层的步骤。
[0024]还包括形成与所述第一基板相同的大小或较所述第一基板小的所述半导体薄膜层的岛的步骤，且在形成所述半导体薄膜层的岛的步骤中，可以所述半导体薄膜层的岛的边的方向与作为所述第一基板的Si(111)基板的＜112＞方向的角度成为
±
45
°
以下的角度范围的方式形成所述半导体薄膜层的岛。在形成所述半导体薄膜层的岛的步骤中，可以所述半导体薄膜层的岛中的最长边的方向与作为所述第一基板的Si(111)基板的＜112＞方
向的角度成为
±
45
°
以下的角度范围的方式形成所述半导体薄膜层的岛。
[0025]在形成所述半导体薄膜层的岛的步骤中，可以由六方晶构成的所述半导体薄膜层的岛中的最长边的方向相对于六方晶的＜1
‑
100＞方向而成为
±
45
°
以下的角度范围的方式形成所述半导体薄膜层的岛。
[0026]在形成所述固定层的步骤中，可在所述固定层与所述半导体薄膜层之间设置电极，所述半导体元件的制造方法可在将所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤之后还包括：在所述固定层中形成开口的步骤；以及经由所述开口而形成连接于所述电极的配线层的步骤。
[0027]所述制造方法在形成所述固定层的步骤之前可还包括：在所述第一基板上形成由与所述半导体薄膜层不同的材料形成的异种材料层的步骤；以及在所述异种材料层上形成所述半导体薄膜层的步骤，且所述第一基板与所述半导体薄膜层的晶格常数的差小于所述半导体薄膜层与所述异种材料层的晶格常数的差。
[0028]所述第一基板与所述半导体薄膜层的热膨胀系数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件的制造方法，将形成于第一基板的上方的半导体薄膜层自所述第一基板分离并接合于与所述第一基板不同的第二基板上，所述半导体元件的制造方法的特征在于包括：形成多个所述半导体薄膜层的岛的步骤；形成作为薄膜的固定层的步骤，所述固定层将所述半导体薄膜层的与所述第一基板一侧为相反侧的主面的至少一部分与所述第一基板中的所述半导体薄膜层一侧的面的至少一部分结合；将与所述第一基板及所述第二基板不同的第三基板与所述固定层及所述半导体薄膜层的至少一部分的结合区域结合的步骤；在所述第三基板结合于所述结合区域的状态下将所述第三基板沿与所述第一基板相离的方向移动，由此将所述半导体薄膜层自所述第一基板分离的步骤；以及将自所述第一基板分离后的所述半导体薄膜层接合于所述第二基板的步骤，且在形成所述固定层的步骤中形成如下厚度的与多个所述岛对应的多个所述固定层，即，通过移动所述第三基板的力而使形成于所述第一基板上的所述固定层与形成于所述半导体薄膜层的侧面的所述固定层之间产生龟裂的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体元件的制造方法，其特征在于，在形成所述固定层的步骤中形成如下厚度的多个所述固定层，即，通过沿与所述第一基板相离的方向移动所述第三基板的力而将多个所述固定层切断的厚度。3.根据权利要求1或2所述的半导体元件的制造方法，其特征在于，在形成所述固定层的步骤中形成如下厚度的多个所述固定层，即，在与所述结合区域结合的步骤中通过对所述第三基板施加向所述固定层的力而使所述固定层产生龟裂的厚度。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：荻原光彦，
申请(专利权)人：株式会社菲尔尼克斯，
类型：发明
国别省市：