JPS6244413B2 - - Google Patents
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- JPS6244413B2 JPS6244413B2 JP12554382A JP12554382A JPS6244413B2 JP S6244413 B2 JPS6244413 B2 JP S6244413B2 JP 12554382 A JP12554382 A JP 12554382A JP 12554382 A JP12554382 A JP 12554382A JP S6244413 B2 JPS6244413 B2 JP S6244413B2
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- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘電体絶縁分離による集積回路用基
板の製造方法に係るもので、特に、絶縁分離領域
となる、単結晶シリコンの島を取り囲むシリコン
酸化物の形成方法に関するものである。
板の製造方法に係るもので、特に、絶縁分離領域
となる、単結晶シリコンの島を取り囲むシリコン
酸化物の形成方法に関するものである。
半導体集積回路における素子の分離の方法には
種々あるが、最も一般的に用いられているものは
PN接合分離である。しかし、近時、誘電体分離
が、耐圧、容量、スピード、リークなどの特性の
面においてPN接合分離よりも優れているので、
この誘電体分離の利用が考えられている。しか
し、この誘電体分離においては、工数が多くなる
こと、歩留が低下すること、などが実用化の上で
の大きな問題となつている。
種々あるが、最も一般的に用いられているものは
PN接合分離である。しかし、近時、誘電体分離
が、耐圧、容量、スピード、リークなどの特性の
面においてPN接合分離よりも優れているので、
この誘電体分離の利用が考えられている。しか
し、この誘電体分離においては、工数が多くなる
こと、歩留が低下すること、などが実用化の上で
の大きな問題となつている。
最も多く利用されている誘電体絶縁分離技術で
は、シリコン基板に溝を形成し、酸化膜形成後そ
の上に多結晶シリコンを1200℃近い温度で約400
μm堆積させている。このときの熱によつてウエ
ハが反つたり、損傷するといつた問題があり、そ
のために、シリコン基板を研磨したときに単結晶
シリコンの島が設計通りにできず、削り過ぎとな
つたり、溝の底部まで削られずに単結晶シリコン
の島が完全に分離されなかつたりしてしまうこと
が多い。
は、シリコン基板に溝を形成し、酸化膜形成後そ
の上に多結晶シリコンを1200℃近い温度で約400
μm堆積させている。このときの熱によつてウエ
ハが反つたり、損傷するといつた問題があり、そ
のために、シリコン基板を研磨したときに単結晶
シリコンの島が設計通りにできず、削り過ぎとな
つたり、溝の底部まで削られずに単結晶シリコン
の島が完全に分離されなかつたりしてしまうこと
が多い。
上記のような誘電体絶縁分離技術における問題
を解決する方法についても考えられている。一つ
は、多結晶シリコンを堆積させてもウエハの反り
が小さくなるようにするものである。もう一つの
方法は、溝を形成することなく誘電体の分離領域
を形成しようとするものである。このような技術
については、特開昭53−70777号公報などに示さ
れているが、いずれも工数を多く要するので、コ
スト、歩留の面で不利となり、また、誘電体形成
のための酸化が十分に行なわれずに、誘電体絶縁
分離の利点を十分に生かせないなどという問題が
ある。
を解決する方法についても考えられている。一つ
は、多結晶シリコンを堆積させてもウエハの反り
が小さくなるようにするものである。もう一つの
方法は、溝を形成することなく誘電体の分離領域
を形成しようとするものである。このような技術
については、特開昭53−70777号公報などに示さ
れているが、いずれも工数を多く要するので、コ
スト、歩留の面で不利となり、また、誘電体形成
のための酸化が十分に行なわれずに、誘電体絶縁
分離の利点を十分に生かせないなどという問題が
ある。
本発明は、上記のような問題を解決して、極め
て少ない工数によつて、信頼性が高く、特性の優
れた誘電体絶縁分離による集積回路用基板の得ら
れる製造方法を提供することを目的とする。
て少ない工数によつて、信頼性が高く、特性の優
れた誘電体絶縁分離による集積回路用基板の得ら
れる製造方法を提供することを目的とする。
また、表面に凸凹がなく、マスクの位置合せも
容易で、しかも損傷がなく、更に、アルミ配線な
どにおいて断線を防止できる集積回路用基板を得
ることを目的とする。
容易で、しかも損傷がなく、更に、アルミ配線な
どにおいて断線を防止できる集積回路用基板を得
ることを目的とする。
本発明による集積回路用基板の製造方法におい
ては、単結晶シリコンの基板を部分的に酸化する
ことによつて分離領域を形成するとともに、この
酸化領域が基板表面に盛り上がらないように予め
エツチングしてから酸化することによつて上記の
目的を達成するものである。
ては、単結晶シリコンの基板を部分的に酸化する
ことによつて分離領域を形成するとともに、この
酸化領域が基板表面に盛り上がらないように予め
エツチングしてから酸化することによつて上記の
目的を達成するものである。
以下、図面に従つて、本発明の実施例につき説
明する。図面A−Eは、本発明の実施例の正面断
面図を示す。
明する。図面A−Eは、本発明の実施例の正面断
面図を示す。
単結晶シリコン基板10の一表面にSiO2から
成る酸化膜11を6000〜8000Åの厚みで形成する
(A)。この酸化膜は、単結晶シリコンと後に形成さ
れる単結晶シリコンを分離するためのもので、
SiO2に限られるものではなくSi3N4などの窒化膜
を用いても良いし、これらを併せて用いて多層と
しても良い。
成る酸化膜11を6000〜8000Åの厚みで形成する
(A)。この酸化膜は、単結晶シリコンと後に形成さ
れる単結晶シリコンを分離するためのもので、
SiO2に限られるものではなくSi3N4などの窒化膜
を用いても良いし、これらを併せて用いて多層と
しても良い。
SiO2からなる酸化膜11の表面にシリコンを
気相成長させると、多結晶シリコン12が形成さ
れる。多結晶シリコン12はシリコンウエハを支
持するのに十分な厚み、例えば3インチウエハの
場合には約400μmとなるように形成される(B)。
気相成長させると、多結晶シリコン12が形成さ
れる。多結晶シリコン12はシリコンウエハを支
持するのに十分な厚み、例えば3インチウエハの
場合には約400μmとなるように形成される(B)。
単結晶シリコン基板10を裏面から研磨して集
積回路素子を形成するのに適した厚みとする。通
常は5〜50μmの範囲とする。
積回路素子を形成するのに適した厚みとする。通
常は5〜50μmの範囲とする。
次に、単結晶シリコン基板10の表面を窒化シ
リコン(Si3N4)膜13で覆い、分離領域となる部
分のみエツチングによつて窒化シリコン膜を除去
する(C)。
リコン(Si3N4)膜13で覆い、分離領域となる部
分のみエツチングによつて窒化シリコン膜を除去
する(C)。
上記の窒化シリコン膜13をマスクとして単結
晶シリコン10の表面を部分的にエツチングして
表面に凹部を形成する(D)。エツチング液として
は、HF:HNO3:CH3COOH=1:7:3で混合
した液などを用いると良い。エツチングする深さ
は3000〜5000Å程度で良い。
晶シリコン10の表面を部分的にエツチングして
表面に凹部を形成する(D)。エツチング液として
は、HF:HNO3:CH3COOH=1:7:3で混合
した液などを用いると良い。エツチングする深さ
は3000〜5000Å程度で良い。
単結晶シリコン基板10の表面に窒化シリコン
膜13が形成され、かつ、露出する部分がエツチ
ングされて凹部が形成された状態において、単結
晶シリコン基板10をフツ化水素(HF)中で陽
極化成する。この陽極化成によつて、表面が露出
した部分の単結晶シリコン基板10は多孔質シリ
コンとなる。このようにして多孔質化したシリコ
ンは酸化され易い性質を有しているので、多孔質
化した部分を有する単結晶シリコン基板10を酸
化すると、多孔質化した部分は酸化が進み、シリ
コン酸化物14に変化する(E)。
膜13が形成され、かつ、露出する部分がエツチ
ングされて凹部が形成された状態において、単結
晶シリコン基板10をフツ化水素(HF)中で陽
極化成する。この陽極化成によつて、表面が露出
した部分の単結晶シリコン基板10は多孔質シリ
コンとなる。このようにして多孔質化したシリコ
ンは酸化され易い性質を有しているので、多孔質
化した部分を有する単結晶シリコン基板10を酸
化すると、多孔質化した部分は酸化が進み、シリ
コン酸化物14に変化する(E)。
シリコン酸化物14は、多孔質シリコンが形成
された部分にそれとほゞ同じ面積で形成される。
但し、体積は増加するが、予め表面に凹部が形成
されているので、酸化が終つたときには基板表面
とほゞ同じ面まで成長する。この酸化シリコン1
4と最初に形成された酸化膜11とによつて単結
晶シリコン10は取り囲まれる構造となる。
された部分にそれとほゞ同じ面積で形成される。
但し、体積は増加するが、予め表面に凹部が形成
されているので、酸化が終つたときには基板表面
とほゞ同じ面まで成長する。この酸化シリコン1
4と最初に形成された酸化膜11とによつて単結
晶シリコン10は取り囲まれる構造となる。
なお、前記の陽極化成を行なう場合、単結晶シ
リコン基板がP型の導電型であればそのまま陽極
化成を行なうことができる。基板がN型である場
合には、陽極化成によつて多孔質化する部分にP
型の不純物を拡散または注入しておくと良い。こ
れは、基板の両面からP型の不純物が拡散または
注入されるようにすれば、陽極化成を行なう領域
を必要最小限にすることができるとともに、完全
に酸化されるようにもなる。また、単結晶シリコ
ンの多結晶シリコン側の面に窒化膜を形成してお
いて陽極化成すれば、フツ化水素によつて酸化膜
や多結晶シリコンが侵されることを防ぐことがで
きる。
リコン基板がP型の導電型であればそのまま陽極
化成を行なうことができる。基板がN型である場
合には、陽極化成によつて多孔質化する部分にP
型の不純物を拡散または注入しておくと良い。こ
れは、基板の両面からP型の不純物が拡散または
注入されるようにすれば、陽極化成を行なう領域
を必要最小限にすることができるとともに、完全
に酸化されるようにもなる。また、単結晶シリコ
ンの多結晶シリコン側の面に窒化膜を形成してお
いて陽極化成すれば、フツ化水素によつて酸化膜
や多結晶シリコンが侵されることを防ぐことがで
きる。
酸化シリコンの絶縁領域によつて単結晶シリコ
ンの島が分離されて形成された後に窒化膜が除去
されて集積回路用基板が得られる。
ンの島が分離されて形成された後に窒化膜が除去
されて集積回路用基板が得られる。
上記のように、本発明による集積回路用基板の
製造方法においては、予め形成しておいた二酸化
シリコンなどの絶縁膜と、多孔質シリコンを酸化
してできるシリコン酸化物によつて単結晶シリコ
ンの島が誘電体層によつて絶縁分離されて形成さ
れる。したがつて、多孔質シリコンの形成は、窒
化シリコン膜の窓部分から二酸化シリコンなどの
絶縁膜に達する範囲のみにおいて形成すれば良
く、従来のように単結晶シリコンの島の下側まで
多孔質化したり酸化したりする必要はない。
製造方法においては、予め形成しておいた二酸化
シリコンなどの絶縁膜と、多孔質シリコンを酸化
してできるシリコン酸化物によつて単結晶シリコ
ンの島が誘電体層によつて絶縁分離されて形成さ
れる。したがつて、多孔質シリコンの形成は、窒
化シリコン膜の窓部分から二酸化シリコンなどの
絶縁膜に達する範囲のみにおいて形成すれば良
く、従来のように単結晶シリコンの島の下側まで
多孔質化したり酸化したりする必要はない。
また、窒化シリコン膜に形成する窓の大きさ
は、多孔質化する領域の面積よりも小さく形成し
ておく、これは、陽極化成において横方向にも多
孔質化が進むためである。
は、多孔質化する領域の面積よりも小さく形成し
ておく、これは、陽極化成において横方向にも多
孔質化が進むためである。
本発明によれば、基板に溝を形成する必要もな
いので、基板の反りや損傷の生じることが少なく
なる。そして、たとえ反りが生じても陽極化成や
酸化の時間を調整することによつて、確実に分離
領域が形成されることになる。
いので、基板の反りや損傷の生じることが少なく
なる。そして、たとえ反りが生じても陽極化成や
酸化の時間を調整することによつて、確実に分離
領域が形成されることになる。
また、陽極化成の前に凹部を形成しておくの
で、陽極化成やその前に行なう拡散などの時間を
短縮できるとともに、酸化後の表面に凹凸を生じ
ないようにできるので、マスクを損傷したり、ア
ルミ配線などの断線を生じたりすることがない。
で、陽極化成やその前に行なう拡散などの時間を
短縮できるとともに、酸化後の表面に凹凸を生じ
ないようにできるので、マスクを損傷したり、ア
ルミ配線などの断線を生じたりすることがない。
更に、本発明によれば、V字形の溝を形成する
ことがないので結晶面方位の制約がなくなり、ま
た、分離のための酸化シリコンの形成が最後に行
なわれるので、窒化シリコンのマスクパターンの
みによつて単結晶シリコンの島を任意に形成でき
る利点もある。
ことがないので結晶面方位の制約がなくなり、ま
た、分離のための酸化シリコンの形成が最後に行
なわれるので、窒化シリコンのマスクパターンの
みによつて単結晶シリコンの島を任意に形成でき
る利点もある。
第1図A−Eは本発明の実施例の正面断面図で
ある。 10……単結晶シリコン基板、11……酸化
膜、12……多結晶シリコン、13……窒化膜、
14……シリコン酸化物。
ある。 10……単結晶シリコン基板、11……酸化
膜、12……多結晶シリコン、13……窒化膜、
14……シリコン酸化物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 単結晶シリコン基板の一表面に絶縁層を形成
し、該絶縁層表面に多結晶シリコン層を形成し、
該単結晶シリコン基板を裏面から研磨して所定の
厚さとし、該研磨された単結晶シリコン基板の表
面の一部をシリコン窒化膜で覆い、該窒化膜をマ
スクとして該単結晶シリコン基板の露出する部分
の表面をエツチングして凹部を形成し、該窒化膜
をマスクとしてフツ化水素中で該単結晶シリコン
を陽極化成して部分的に多孔質化し、該多孔質化
したシリコンを酸化することによつて、シリコン
酸化物及び該絶縁層によつて囲まれて絶縁分離さ
れた複数の単結晶シリコンの島を形成することを
特徴とする集積回路用基板の製造方法。 2 該絶縁層として酸化シリコンおよび/または
窒化シリコンを形成することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の集積回路用基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12554382A JPS5916342A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集積回路用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12554382A JPS5916342A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集積回路用基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5916342A JPS5916342A (ja) | 1984-01-27 |
JPS6244413B2 true JPS6244413B2 (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=14912792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12554382A Granted JPS5916342A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 集積回路用基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5916342A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02112096A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Ic化された感知器 |
KR100466224B1 (ko) * | 2001-01-09 | 2005-01-13 | 텔레포스 주식회사 | 반도체 칩 실장용 베이스 기판의 제조 방법 |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP12554382A patent/JPS5916342A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5916342A (ja) | 1984-01-27 |
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