JPH01251635A - 誘電体分離型半導体装置 - Google Patents
誘電体分離型半導体装置Info
- Publication number
- JPH01251635A JPH01251635A JP7607488A JP7607488A JPH01251635A JP H01251635 A JPH01251635 A JP H01251635A JP 7607488 A JP7607488 A JP 7607488A JP 7607488 A JP7607488 A JP 7607488A JP H01251635 A JPH01251635 A JP H01251635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- island
- substrate
- semiconductor device
- crystal silicon
- single crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title abstract description 14
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 32
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は誘電体分離型半導体装置に関する。
(従来の技術)
半導体装置の素子間分離を絶縁体で行ういわゆる誘電体
分離技術はpn接合分離技術に比べての高温動作時にお
いても洩れ電流が少なくラッチアップが無い、■高耐圧
素子を分離する際でも分離に必要な面積が少ない、■電
圧印加の極性を考慮する必要がない、■寄生容量が少な
い、等の特徴を持っている。誘電体分離を実現するため
にいくつかの方法が知られている。例えば、SO8と呼
ばれサファイヤ基板状にシリコンを気相成長させる方法
、絶縁膜上に堆積した非晶質シリコンを再結晶させる方
法、シリコンウェハの一部をエツチングし酸化膜を形成
した後多結晶シリコンを堆積し裏側から研磨することで
多結晶シリコンで保持されて島状に分離された結晶シリ
コンを得る方法、直接接着を利用した方法などである。
分離技術はpn接合分離技術に比べての高温動作時にお
いても洩れ電流が少なくラッチアップが無い、■高耐圧
素子を分離する際でも分離に必要な面積が少ない、■電
圧印加の極性を考慮する必要がない、■寄生容量が少な
い、等の特徴を持っている。誘電体分離を実現するため
にいくつかの方法が知られている。例えば、SO8と呼
ばれサファイヤ基板状にシリコンを気相成長させる方法
、絶縁膜上に堆積した非晶質シリコンを再結晶させる方
法、シリコンウェハの一部をエツチングし酸化膜を形成
した後多結晶シリコンを堆積し裏側から研磨することで
多結晶シリコンで保持されて島状に分離された結晶シリ
コンを得る方法、直接接着を利用した方法などである。
このうち直接接着を利用した方法は、基板の反りが少な
いことや、厚くて良質の結晶シリコン層を島と呼ばれる
誘電体で分離された素子を形成する部分として得ること
ができるなどの利点を有する優れた方法である。
いことや、厚くて良質の結晶シリコン層を島と呼ばれる
誘電体で分離された素子を形成する部分として得ること
ができるなどの利点を有する優れた方法である。
第4図は直接接着により作成した誘電体分離型半導体装
置である。30,31,32.は半導体素子を形成する
島で、単結晶シリコン、33と34は誘電体絶縁膜、3
5は台となる単結晶シリコン基板、36は多結晶シリコ
ン層である。しかし、この様な誘電体分離型半導体装置
は島領域に形成できる半導体素子が横型の半導体素子だ
けに限られるため、大電流を流すことができず、電極配
線が複雑化するなどの問題がある。一方、従来の誘電体
分離法を改良することで縦型の半導体素子を組み込める
基板が得られる。第5図はその一例で、多結晶シリコン
保持型の誘電体分離型半導体装置である。島の底部の酸
化膜に穴をあけてから、多結晶シリコンを堆積すること
で、島の底部の穴から単結晶シリコンを同時成長させ、
この島と基板の裏側とを電気的に接続したものである。
置である。30,31,32.は半導体素子を形成する
島で、単結晶シリコン、33と34は誘電体絶縁膜、3
5は台となる単結晶シリコン基板、36は多結晶シリコ
ン層である。しかし、この様な誘電体分離型半導体装置
は島領域に形成できる半導体素子が横型の半導体素子だ
けに限られるため、大電流を流すことができず、電極配
線が複雑化するなどの問題がある。一方、従来の誘電体
分離法を改良することで縦型の半導体素子を組み込める
基板が得られる。第5図はその一例で、多結晶シリコン
保持型の誘電体分離型半導体装置である。島の底部の酸
化膜に穴をあけてから、多結晶シリコンを堆積すること
で、島の底部の穴から単結晶シリコンを同時成長させ、
この島と基板の裏側とを電気的に接続したものである。
しかし、この方法による誘電体分離型土ぷ体基板は多結
晶シリコン層を厚く堆積する必要があるために、反りが
発生しやすい。また、島である素子形成領域下にエピタ
キシャル成長させた単結晶シリコン層が長くなるのと、
多結晶シリコンの抵抗が大きいため、素子形成領域と基
板裏側間の抵抗が大きくなるなどの問題がある。
晶シリコン層を厚く堆積する必要があるために、反りが
発生しやすい。また、島である素子形成領域下にエピタ
キシャル成長させた単結晶シリコン層が長くなるのと、
多結晶シリコンの抵抗が大きいため、素子形成領域と基
板裏側間の抵抗が大きくなるなどの問題がある。
(発明が解決しようとする課題)
以上のように、これまでの誘電体分離型半導体装置の直
接接着型では、横型素子しかできないので、大電流が流
せず電極配線が複雑になる。また、従来の多結晶シリコ
ン保持型の誘電体分離型半導体装置では、反りの発生、
高抵抗化などの問題があった。
接接着型では、横型素子しかできないので、大電流が流
せず電極配線が複雑になる。また、従来の多結晶シリコ
ン保持型の誘電体分離型半導体装置では、反りの発生、
高抵抗化などの問題があった。
本発明は上記の如き問題点を解決した誘電体分離型半導
体装置の提供を目的とする。
体装置の提供を目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は側面と底部が誘電体膜で絶縁分離された単結晶
シリコンの島領域が多結晶シリコンの支持体層を介して
台となる単結晶シリコン基板に直接接着によって保持し
ている誘電体分離型半導体装置において、素子形成する
少なくとも一つの島領域の底面の誘電体膜の少なくとも
一部分がない所の下に導電部が形成され、この導電部を
介して島領域と台となる単結晶シリコン基板とが電気的
に接続されていることを特徴とする。
シリコンの島領域が多結晶シリコンの支持体層を介して
台となる単結晶シリコン基板に直接接着によって保持し
ている誘電体分離型半導体装置において、素子形成する
少なくとも一つの島領域の底面の誘電体膜の少なくとも
一部分がない所の下に導電部が形成され、この導電部を
介して島領域と台となる単結晶シリコン基板とが電気的
に接続されていることを特徴とする。
(作 用)
本発明によれば、絶縁膜で誘電体分離された単結晶シリ
コンの島領域は基板の裏面で台となる単結晶シリコン基
板と短かい導電層を介して電気的に接続されているので
大電流が流せる。また支持体となる多結晶シリコン層を
薄くして直接接着するため反りが少なく、抵抗も低くな
る。
コンの島領域は基板の裏面で台となる単結晶シリコン基
板と短かい導電層を介して電気的に接続されているので
大電流が流せる。また支持体となる多結晶シリコン層を
薄くして直接接着するため反りが少なく、抵抗も低くな
る。
(実施例)
〈実施例1〉
本発明の一実施例を第1図と第2図を用いて説明する。
片面が鏡面研磨された直径4インチ厚さ500μsN型
の第1の単結晶シリコン基板10を用意し、その表面に
熱酸化膜11を形成した(第1図、a)。この基板をホ
トリソプラノィ(PEP)工程により、酸化膜11の一
部を取り除き開口部12を形成した(第1図、b)。残
された酸化膜11をマスクとして、ヒドラジンを主成分
とするアルカリ性エツチング液を用いて約80℃で異方
性エツチングを行ない、深さ約150庫の分離溝13を
形成した(第1図、C)。この基板の酸化膜11を弗酸
によりエツチング除去した後、再度、熱酸化膜11を1
.2μm形成した(第1図、d)。ホトリソグラフィ工
程により酸化膜の一部を取り除き開口部12を形成した
(第1図、e)。次に、この基板に多結晶シリコン15
と単結晶シリコン16を同時に120μs堆積した(第
2図、f)。
の第1の単結晶シリコン基板10を用意し、その表面に
熱酸化膜11を形成した(第1図、a)。この基板をホ
トリソプラノィ(PEP)工程により、酸化膜11の一
部を取り除き開口部12を形成した(第1図、b)。残
された酸化膜11をマスクとして、ヒドラジンを主成分
とするアルカリ性エツチング液を用いて約80℃で異方
性エツチングを行ない、深さ約150庫の分離溝13を
形成した(第1図、C)。この基板の酸化膜11を弗酸
によりエツチング除去した後、再度、熱酸化膜11を1
.2μm形成した(第1図、d)。ホトリソグラフィ工
程により酸化膜の一部を取り除き開口部12を形成した
(第1図、e)。次に、この基板に多結晶シリコン15
と単結晶シリコン16を同時に120μs堆積した(第
2図、f)。
この基板の両面を所定の形状に鏡面研磨17シて第二の
単結晶シリコン基板(台ウェハ)18と直接接着した(
第2図、グ)。そして、窒素雰囲気中の電気囚炉で10
00℃1時間の熱処理を行ない誘電体分離型半導体装置
用基板19を作成した(第2図、h)。
単結晶シリコン基板(台ウェハ)18と直接接着した(
第2図、グ)。そして、窒素雰囲気中の電気囚炉で10
00℃1時間の熱処理を行ない誘電体分離型半導体装置
用基板19を作成した(第2図、h)。
〈実施例2〉
本発明により作成した誘電体分離型半導体装置の9実施
例を第3図に示した。実施例1と同じ特性の単結晶シリ
コン基板に同じプロセスで、異方性エツチングによる分
離溝を形成後、弗酸により酸化膜をエツチング除去して
、ボロン拡散によりP十層を形成した。以下、実施例1
と同じプロセスにより、誘電体分離型半導体基板を作成
した。
例を第3図に示した。実施例1と同じ特性の単結晶シリ
コン基板に同じプロセスで、異方性エツチングによる分
離溝を形成後、弗酸により酸化膜をエツチング除去して
、ボロン拡散によりP十層を形成した。以下、実施例1
と同じプロセスにより、誘電体分離型半導体基板を作成
した。
この基板に公知の半導体製造技術を使用して、第二の単
結晶シリコン基板(台ウェハ)35と導電部34を通し
て電気的に接続しである島(素子形成領域)に、縦型の
PチャンネルMOSトランジスタ30を形成した。電気
的に絶縁しである島には、横型のNチャンネルMOSト
ランジスタ31を形成した例である。
結晶シリコン基板(台ウェハ)35と導電部34を通し
て電気的に接続しである島(素子形成領域)に、縦型の
PチャンネルMOSトランジスタ30を形成した。電気
的に絶縁しである島には、横型のNチャンネルMOSト
ランジスタ31を形成した例である。
本発明による誘電体分離型半導体装置は、縦型の半導体
素子が形成できるため、大電流が可能となり、電極配線
が簡単になる。そして、従来型の誘電体分離法よりも反
りが小さく、島と基板の裏面間の抵抗が小さくなるため
、高特性の誘電体分離型半導体装置を、歩留りよく製造
できる。
素子が形成できるため、大電流が可能となり、電極配線
が簡単になる。そして、従来型の誘電体分離法よりも反
りが小さく、島と基板の裏面間の抵抗が小さくなるため
、高特性の誘電体分離型半導体装置を、歩留りよく製造
できる。
第1図及び第2図は本発明による誘電体分離型半導体装
置用基板の製造工程を示す図、第3図は本発明により作
成した誘電体分離型半導体装置を示す図、第4図及び第
5図は従来例を説明するための図である。 10:第一の単結晶シリコン基板、 11:熱酸
化膜(Sin2)、12:開口部、
13:分離溝、14:熱酸化膜(Sin2)、
15:多結晶シリコン、16:単結
晶シリコン。 17:両面を鏡面研磨したウェハ。 18:第二の単結晶シリコン基板(台ウェハ)19:誘
電体分離型半導体装置用基板 30:縦型PチャンネルMOSトランジスタ31:横型
NチャンネルMOSトランジスタ32二酸化膜(SiO
ハ、 33:多結晶シリコン層 34;単結晶シリコン層(導電部) 35:単結晶シリコン基板(台ウェハ)S:ソース(ア
ルミ電極) G:ゲート(アルミ電極) Dニドレイン(アルミ電極) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第1図 第2図 p 第 3 図
置用基板の製造工程を示す図、第3図は本発明により作
成した誘電体分離型半導体装置を示す図、第4図及び第
5図は従来例を説明するための図である。 10:第一の単結晶シリコン基板、 11:熱酸
化膜(Sin2)、12:開口部、
13:分離溝、14:熱酸化膜(Sin2)、
15:多結晶シリコン、16:単結
晶シリコン。 17:両面を鏡面研磨したウェハ。 18:第二の単結晶シリコン基板(台ウェハ)19:誘
電体分離型半導体装置用基板 30:縦型PチャンネルMOSトランジスタ31:横型
NチャンネルMOSトランジスタ32二酸化膜(SiO
ハ、 33:多結晶シリコン層 34;単結晶シリコン層(導電部) 35:単結晶シリコン基板(台ウェハ)S:ソース(ア
ルミ電極) G:ゲート(アルミ電極) Dニドレイン(アルミ電極) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第1図 第2図 p 第 3 図
Claims (3)
- (1)側面と底部が誘電体膜で絶縁分離されたシリコン
の島領域が、支持体層を介して台となる他のウェハに保
持されている誘電体分離型半導体装置において、少なく
とも一つの島領域の底面の誘電体膜の少なくとも一部が
なく、この誘電体膜のない部分の下に導電部が形成され
、この導電部を介して島領域と台となるウェハとが電気
的に接続されていることを特徴とする誘電体分離型半導
体装置。 - (2)支持体層が多結晶シリコンであることを特徴とす
る請求項1記載の誘電体分離型半導体装置。 - (3)台ウェハと電気的に接続されている島領域に縦型
の半導体素子が形成してあることを特徴とする請求項1
記載の誘電体分離型半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7607488A JPH01251635A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 誘電体分離型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7607488A JPH01251635A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 誘電体分離型半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01251635A true JPH01251635A (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=13594658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7607488A Pending JPH01251635A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 誘電体分離型半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01251635A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03142952A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Nippon Soken Inc | 半導体装置の製造方法 |
JPH05259267A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH05259268A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US5306942A (en) * | 1989-10-11 | 1994-04-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device having a shield which is maintained at a reference potential |
JPH06204331A (ja) * | 1993-09-24 | 1994-07-22 | Nippon Soken Inc | 半導体装置 |
US5442223A (en) * | 1990-10-17 | 1995-08-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device with stress relief |
US5777365A (en) * | 1995-09-28 | 1998-07-07 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device having a silicon-on-insulator structure |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01239866A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Hitachi Ltd | 誘電体分離基板 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7607488A patent/JPH01251635A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01239866A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Hitachi Ltd | 誘電体分離基板 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5306942A (en) * | 1989-10-11 | 1994-04-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device having a shield which is maintained at a reference potential |
US5403769A (en) * | 1989-10-11 | 1995-04-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Process for producing a semiconductor device |
US5474952A (en) * | 1989-10-11 | 1995-12-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Process for producing a semiconductor device |
US5627399A (en) * | 1989-10-11 | 1997-05-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device |
JPH03142952A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Nippon Soken Inc | 半導体装置の製造方法 |
US5442223A (en) * | 1990-10-17 | 1995-08-15 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device with stress relief |
JPH05259267A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPH05259268A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH06204331A (ja) * | 1993-09-24 | 1994-07-22 | Nippon Soken Inc | 半導体装置 |
US5777365A (en) * | 1995-09-28 | 1998-07-07 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device having a silicon-on-insulator structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2717979B2 (ja) | 絶縁体上に薄い単結晶シリコン島状部を製造する方法 | |
JPH04106932A (ja) | バイポーラトランジスタの製造方法 | |
US5561303A (en) | Silicon on diamond circuit structure | |
JP2526786B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH03129765A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH01251635A (ja) | 誘電体分離型半導体装置 | |
JP2794702B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH08505009A (ja) | ダイヤモンド上シリコンの回路構造物及びその製造方法 | |
JPH05206422A (ja) | 半導体装置及びその作製方法 | |
JP2763107B2 (ja) | 誘電体分離半導体基板およびその製造方法 | |
JP3243071B2 (ja) | 誘電体分離型半導体装置 | |
JPS6358817A (ja) | 複合半導体結晶体構造 | |
JPH0719837B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS58159348A (ja) | 半導体装置の分離方法 | |
JPH04199632A (ja) | Soiウエハ及びその製造方法 | |
JPS5828731B2 (ja) | ゼツエンキバンジヨウヘノ シリコンソウサクセイホウホウ | |
JPH0754826B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH05267438A (ja) | 接着型誘電体分離半導体基板 | |
JPS59167029A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3016512B2 (ja) | 誘電体分離型半導体基板の製造方法 | |
JPH06310427A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5857745A (ja) | 相補型半導体装置の製造方法 | |
JPH06188307A (ja) | 半導体装置 | |
JP3098810B2 (ja) | 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ及びそれを用いた半導体装置 | |
JPS61115345A (ja) | 集積化コンデンサ |