[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置和半导体装置的制造方法，更详细地说，涉及将形成在半导体基板上的被转移层转移到玻璃基板等目标基板上的半导体装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，正在研究在玻璃基板等目标基板上形成包括单晶半导体膜的薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)等器件的技术。

其中之一，存在如下所谓的转移技术：将被转移层转移(transfer)到玻璃基板等被称为所谓的主基板的目标基板上，所述被转移层包括形成在SOI(Silicon on Insulator：绝缘体上硅)晶片或者单晶硅晶片等半导体基板上的单晶半导体膜或者包括这种单晶半导体膜的器件等。

转移技术所涉及的转移按以下方式进行：在上述半导体基板中注入规定浓度的氢离子或者稀有气体离子，一般通过热处理在该注入部产生微小气泡，将该微小气泡面作为劈开面从被转移层劈开剥离该半导体基板(例如，参照专利文献1～4)。

根据上述转移技术，可以在玻璃基板等目标基板上，在各个不同的区域分别形成例如多晶半导体膜和单晶半导体膜。因此，可以形成要求更高性能的器件，例如在单晶半导体膜形成区域形成定时控制器、微处理器等，在多晶半导体膜形成区域形成剩余的器件。

另外，如果在单晶硅晶片上进行包括例如单晶硅薄膜的晶体管(单晶硅晶体管)等器件的形成，则可以容易地对单晶硅进行微细加工。

专利文献1：日本公开专利公报「特开2004-119636号公报(公开日：2004年4月15日)」(对应美国专利申请公开第2003/183876号(公开日：2003年10月02日)，对应美国专利申请公开第2007/063281号(公开日：2007年03月22日))

专利文献2：日本公开专利公报「特开2004-134675号公报(公开日：2004年4月30日)」(对应美国专利申请公开第2004/061176号(公开日：2004年04月01日))

专利文献3：日本公开专利公报「特开2004-288780号公报(公开日：2004年10月14日)」(对应美国专利申请公开第2004/183133号(公开日：2004年09月23日)，对应美国专利申请公开第2007/235734号(公开日：2007年10月11日)

专利文献4：日本公开专利公报「特开2006-100831号公报(公开日：2006年4月13日)」(对应美国专利申请公开第2006/068565号(公开日：2006年03月30日)，对应美国专利申请公开第2006/073678号(公开日：2006年04月06日)，对应美国专利申请公开第2007/066035号(公开日：2007年03月22日)，对应美国专利申请公开第2007/122998号(公开日：2007年05月31日)

发明内容

但是，上述方法具有以下问题：当转移被转移层时或者由于上述转移后所进行的热处理等，成为气泡产生原因的物质从上述被转移层侧扩散到上述半导体基板和目标基板的接合界面，在该接合界面中产生气泡，由此引起器件的特性恶化。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于防止成为气泡产生原因的物质扩散造成在半导体基板和目标基板的接合界面中产生气泡。

用于解决上述问题的半导体装置具有以下结构：在形成有被转移层的半导体基板中注入氢离子或者稀有气体离子后，将上述半导体基板接合到目标基板，在上述氢离子或者稀有气体离子的注入部劈开剥离上述半导体基板来将上述被转移层转移到上述目标基板上的半导体装置中，在上述半导体基板和目标基板的接合界面与上述被转移层之间，设有隔断物质扩散的隔断层。

另外，用于解决上述问题的半导体装置的制造方法是如下半导体装置的制造方法：在形成有被转移层的半导体基板中注入氢离子或者稀有气体离子后，将上述半导体基板接合到目标基板，在上述氢离子或者稀有气体离子的注入部劈开剥离上述半导体基板来将上述被转移层转移到上述目标基板上，在上述半导体基板和目标基板的接合界面与上述被转移层之间，设置隔断物质扩散的隔断层。

优选上述隔断层是隔断成为气泡产生原因的物质从上述被转移层侧扩散的隔断层，优选上述隔断层由如下材料构成：其晶体内细孔或者晶体间空隙小于成为上述气泡产生原因的物质的大小。

作为成为上述气泡产生原因的物质，可以举出例如从包括水、氢以及碳化氢的群中所选择的至少一种离子或者分子。即，作为上述隔断层，可以举出隔断例如从包括水、氢以及碳化氢的群中所选择的至少一种离子或者分子的扩散的隔断层。