DE69125588T2 - Verfahren zur Herstellung von Substraten mit dielektrischer Trennung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Substraten mit dielektrischer Trennung

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Description

    Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung, welches von einem Abstützkörper eingenommen wird, der aus polykristallinem Silizium besteht und zur Verwendung bei einem integrierten Halbleiterstromkreis vorgesehen ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Da bei einem integrierten Halbleiterstromkreis die Stromkreiselemente, wie bspw. Transistoren, Dioden und Widerstände, integriert in einem Teil eines Einkristallsubstrats ausgebildet sind, müssen diese integrierten Stromkreiselemente elektrisch isoliert und getrennt sein. Als Maßnahmen für die gegenseitige Trennung dieser Elemente stehen die pn Grenzschichttrennung, die dielektrische Trennung, usw. zur Verfügung. Die dielektrische Trennung hat den Vorteil eines hohen Spannungsdurchschlages und einer kleinen parasitären Kapazitanz im Vergleich mit der pn Grenzschichttrennung, und sie erlaubt daher die Herstellung eines integrierten Halbleiterstromkreises mit einem hohen Spannungsdurchschlag, einer großer Kapazität und einer hohen Betriebsgeschwindigkeit. Die Anwendung dieses Verfahrens hat daher Beachtung erfahren.
  • Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung, wie dargestellt in den Fig. 2a bis Fig. 2c, besteht aus einem Einschneiden von Nuten 15 in einem Einkristall-Siliziumsubstrat 14, einem anschließenden Niederschlag von polykristallinem Silizium auf der Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 14 unter Einschluß der Nuten 15, wodurch eine polykristalline Siliziumschicht 17 ausgebildet wird, weiterhin einem Schleifen der Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 17 und danach einem Schleifen der Rückseite des Einkristall-Siliziumsubstrats 14 bis zu den Bodenbereichen der Nuten 15, wodurch getrennte Einkristall-Siliziuminseln 18 entstehen und danach ein Substrat 19 mit dielektrischer Trennung vollendet wird.
  • Bei dem vorbeschriebenen Verfahren ergibt sich bei einer Abscheidung des polykristallinen Siliziums bei einer erhöhten Temperatur auf dem Einkristall-Siliziumsubstrat 13 eine Verwerfung von mehr als 100 um bei einem Wafer von 4 Inches. Das Substrat, bei welchem dieses Verwerfen andauert, läßt sich nicht schnell über das Medium, wie bpsw. Wachs, an einer Glasplatte während des Schleifens der Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 17 oder der Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 14 anhaften. Wenn das Schleifen trotz der Verwerfung des Substrats durchgeführt wird, dann haben die Einkristall-Siliziuminseln 18 ungleiche Dicken, wie dargestellt in Fig. 4, sodaß diese Einkristall-Siliziuminseln 18 manchmal unvollständig getrennt sein können. Wenn Susbstrate mit dielektrischer Trennung von einer solchen schadhaften Qualität verwendet werden, dann können keine integrierten Halbleiterelemente mit einer befriedigenden hohen Ausbeute hergestellt werden. Zur Lösung dieses Problems beschreibt die Japanische Patentveröffentlichung SHO 56(1981)-35,024 ein Verfahren, bei welchem abwechselnd polykristalline Siliziumschichten und Oxidfilme übereinander angeordnet werden. Da die Stufe für eine Abscheidung des polykristallinen Silizums kompliziert ist, hat dieses Verfahren die Nachteile von hohen Kosten und einer niedrigen Produktivität.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Zwangsvorstellung zur Lösung des vorerwähnten Problems ist diese Erfindung auf die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung ausgerichtet, welches von vollständig getrennten Einkristall-Siliziuminseln einer gleichmäßigen Dicke durch die Verbannung eines unerwünschten Verwerfens des Substrats eingenommen wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die weiteren Ziele und kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Offenbarung der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wie dargestellt in den beigefügten Zeichnungen, bei welchen
  • Fig. 1 ein Querschnitt ist, der ein Verfahren als eine Ausführungsform dieser Erfindung bei der Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung zeigt.
  • Fig. 2 ist ein Querschnitt, der ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung zeigt.
  • Fig. 3 ist ein Querschnitt, der ein Substrat zeigt, welches während der Abscheidung von polykristallinem Silizium eine Verwerfung beibehalten hat.
  • Fig. 4 ist ein Querschnitt, der ein Substrat mit dielektrischer Trennung zeigt, das durch ein Schleifen eines Einkristall-Siliziums mit dem in Fig. 3 gezeigten Zustand erhalten wurde.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Diese Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von getrennten Inseln eines Einkristall-Siliziums ausgerichtet, welches durch eine dielektrische Schicht auf einem Abstützkörper aus polykristallinem Silizium getrennt ist, bestehend aus den Stufen:
  • einer Ausbildung eines thermischen Oxidfilms auf einer ersten Hauptfläche eines Einkristall-Silizumsubstrats, bei welchem Nuten in die erste Fläche eingeschnitten sind;
  • der Ausbildung durch ein CVD Verfahren eines irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Filmes aus Siliziumnitrid oder Siliziumoxynitrid mit der Zusammensetzung SiOxNy bei y/x≥2 und mit einer Dicke in dem Bereich von 0.1 µm bis 0.5 µm an der gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche des Einkristall- Siliziumsubstrats;
  • einer nachfolgenden Ablagerung einer Schicht des polykristallinen Siliziums auf der ersten Fläche des Substrats, einer Glättung der Oberfläche dieser Schicht des abgelagerten polykristallinen Siliziums durch ein Schleifen, und danach
  • einem Schleifen der zweiten Fläche des Substrats für eine Entfernung des reversiblen, thermisch schrumpfbaren Films und des Siliziumeinkristalls, bis Inseln des Siliziumeinkristalls getrennt durch Bereiche des thermischen Oxids gebildet sind.
  • Die US-A-4 017 341 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines integrierten Halbleiterstromkreises, bei welchem ein thermischer Oxidfilm auf den beiden Hauptflächen eines Einkristall-Siliziumsubstrats ausgebildet wird vor der Ablagerung des polykristallinen Siliziums auf einer der beiden Hauptflächen.
  • Der Term "irreversibler, thermisch schrumpfbarer Film", wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf eine hautdünne Ablagerung, die auf der Rückseite des Einkristall-Siliziumsubstrats ausgebildet wird und die während dessen Wachstum das Phänomen einer thermischen Schrumpfung ähnlich derjenigen induziert, die auf der Oberfläche und im Innern eines Sintermetalls während der Erwärmung stattfindet. Diese thermische Schrumpfung hat ein irreversibles Verhalten.
  • Der irreversible, thermisch schrumpfbare Film dieser Erfindung wird vorzugsweise auf der Oberfläche des Einkristall- Siliziumsubstrats durch das CVD Plasmaverfahren bei einer Temperatur in dem Bereich von 300º bis 450ºC oder durch das LPCVD Verfahren bei einer Temperatur in dem Bereich von 650º bis 850ºC durchgeführt.
  • Weil der irreversible, thermisch schrumpfbare Film bei dieser Erfindung auf der Rückseite des Einkristall-Siliziumsubstrats ausgebildet wird, welche die eingeschnittenen Nuten aufweist und die thermische Oxidation unterlaufen hat, unterliegt der irreversible, thermisch schrumpfbare Film einer thermischen Schrumpfung während der Ablagerung der polykristallinen Siliziumschicht und verursacht folglich die Erzeugung einer Kraft bei dem Substrat, welche aus sich heraus zu einem konvexen Verwerfen gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht tendiert. Als Folge der Schrumpfung der polykristallinen Siliziumschicht, die gleichzeitig abgelagert wurde, erzeugt das Substrat eine Kraft, die aus sich heraus zu einem konkaven Verwerfen in Richtung des polykristallinen Siliziums tendiert. Als Ergebnis heben sich diese beiden Kräfte einer Verwerfung gegenseitig auf und verhindern bei dem Substrat jegliche Verwerfung. Das Substrat des Einkristalls, die auf der vorderen Oberflächenseite abgelagerte polykristalline Siliziumschicht und der auf der hinteren Oberflächenseite abgelagerte irreversible, thermisch schrumpfbare Film erzeugen während der Kühlung ein empfindliches Ungleichgewicht der inneren Spannung als Folge ihrer wechselseitig unterschiedlichen thermischen Expansionskoeffizienten. Dieses Ungleichgewicht hält kaum einen Vergleich mit dem Gleichgewicht aus, das zwischen der inneren Spannung und der Verwerfung als Folge der thermischen Schrumpfung während der Ablagerung der polykristallinen Siliziumschicht beibehalten wird und welches die betroffene Sache dieser Erfindung darstellt. Fig. 3 zeigt eine Verwerfung, die konkav gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht stattfindet. In J. Electrochem. Soc., 124, Seite 1766 (1977), Suzuki et al wird diese Verwerfung eher der thermischen Schrumpfung während der Ablagerung des polykristallinen Siliziums zugeschrieben als den unterschiedlichen thermischen Expansionskoeffizienten. Diese Schlußfolgerung kann durch das Postulat logisch erklärt werden, daß die Korngröße des polykristallinen Siliziums während seiner Ablagerung thermisch schrumpft und die darauf wachsenden Polykristalle gleichartig geschrumpft werden. Wenn das Substrat in dem darauffolgenden Zustand geschliffen wird, dann wird es an der Glasplatte genügend befriedigend zum Anhaften gebracht, weil im wesentlichen keine Verwerfung bei dem Substrat vorhanden ist. Die polykristalline Siliziumschicht und dann der irreversible, thermisch schrumpfbare Film und das Einkristall-Siliziumsubstrat können so ideal geschliffen werden und die Einkristall-Siliziuminseln können mit einer gleichmäßigen Dicke und mit einer vollständigen Trennung voneinander gebildet werden.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ein Arbeitsbeispiel beschrieben.
  • Die Fig. 1a bis Fig. 10 zeigen ein Verfahren zur Herstellung des Substrats mit dielektrischer Trennung gemäß dieser Erfindung. Zuerst wird ein Einkristall-Siliziumsubstrat 1 des n Typs mit den Abmessungen 450 bis 750 µm in der Dicke und 100 bis 150 mm im Durchmesser sowie mit einer Hauptfläche von (100) wie dargestellt in Fig. 1a hergestellt, und es werden dann n&spplus; Schichten 2 durch ein Eindiffundieren von Sb oder As in die vorderen und hinteren Oberflächen des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 ausgebildet, wie dargestellt in Fig. 1b. Dann werden photolithographische Oxidfilme 3 von etwa 0.6 µm in der Dicke als Maskenmaterialien ausgebildet, wie dargestellt in Fig. 1c, und Öffnungsbereiche 4 werden in Teilen des Oxidfilms 3 durch eine PEP Behandlung gebildet unter Verwendung einer Glasmaske, wie dargestellt in Fig. 1d. Danach wird ein anisotropisches Ätzen mit einer Alkahätzlösung durchgeführt, die hauptsächlich aus KOH besteht, um die Nuten 5 einzuschneiden, die 40 bis 75 µm in der Breite und 28 bis 52 µm in der Tiefe messen, wie dargestellt in Fig. 1e, und dann wird ein Oxidfilm 6 durch eine chemische Oxidation ausgebildet, wie dargestellt in Fig. 1f. Zu diesem Zeitpunkt erhält das Einkristall-Siliziumsubstrat eine Verwerfung von 0 bis 40 µm.
  • Es wird dann auf der Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 1, die keine Nuten 5 aufweist, ein irreversibler, thermisch schrumpfbarer Film 7 ausgebildet, wie dargestellt in Fig. 1g. Dieser irreversible, thermisch schrumpfbare Film 7 entwickelt eine Schrumpfung bei der Temperatur der Ablagerung des polykristallinen Siliziums. Dieser Film ist dafür vorgesehen, das Einkristall-Siliziumsubstrat 1 während der nächsten Stufe der Ablagerung des polykristallinen Siliziums auf der Oberfläche des Substrats 1, welche die Nuten 5 aufweist, zur Erzeugung einer Kraft zu veranlassen, die aus sich selbst heraus eine konvexe Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht erzeugt und die aus sich heraus verhindert, daß eine konkave Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht als Folge der Schrumpfung der polykristallinen Siliziumschicht stattfindet.
  • Das Material für den irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Film 7 erhält eine Schrumpfung bei der Temperatur der Ablagerung des polykristallinen Siliziums, die in den Bereich von 1100ºC bis 1250ºC fällt. Siliziumnitrid und Siliziumoxynitrid (SiOxNy mit y/x ≥ 2) erfüllen dieses Erfordernis.
  • Dieser Film muß eine Dicke in dem Bereich von 0.1 bis 0.5 µm aufweisen. Wenn die Dicke des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films kleiner ist als 0.1 µm, dann ist die thermische Schrumpfung bei der Temperatur der Ablagerung der polykristallinen Siliziumschicht zu klein, um die konkave Verwerfung des Substrats gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht nach der Ausbildung der polykristallinen Siliziumschicht zu verringern. Wenn die Dicke des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films größer als 0.5 µm ist, dann ist die thermische Schrumpfung bei der Temperatur der Ablagerung der polykristallinen Siliziumschicht so groß, daß das Substrat nach der Ausbildung der polykristallinen Siliziumschicht übermäßig stark gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht konvex verworfen wird.
  • Als Maßnahme für die Ausbildung des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films 7 wird das CVD Verfahren wünschenswert angewendet sowie besonders wünschenswert das CVD Plasmaverfahren, welches zu einer stabilen Steuerung des Anteils der Siliziumatome und der Stickstoffatome oder des Anteils der Siliziumatome, der Stickstoffatome und der Sauerstoffatome in dem Film fähig ist. Die Temperatur während der Ausbildung dieses Films soll wünschenswert in dem Bereich von 300ºC bis 450ºC in dem Fall des CVD Plasmaverfahrens liegen. Wenn der Film aus Siliziumnitrid bestehen soll, dann kann das LPCVD Verfahren für die Ausbildung des Films übernommen werden. In diesem Fall wird der Film bei einer Temperatur in dem Bereich von 650ºC bis 850ºC ausgebildet.
  • Es wird dann ein polykristallines Silizium durch das Epitaxial-Verfahren abgelagert, um eine polykristalline Siliziumschicht 8 auf der Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 auszubilden, welche die Nuten 5 aufweist, wie dargestellt in Fig. 1h. Während der Ausbildung der polykristallinen Siliziumschicht 8 wird das Substrat durch die Schrumpfung der polykristallinen Siliziumschicht zur Erzeugung einer Kraft gebracht, die aus sich heraus zu einer konkaven Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8 führt. Da der irreversible, thermisch schrumpfbare Film 7, der auf der Rückseite des Einkristall- Siliziumsubstrats 1 ausgebildet ist, während der Ablagerung des polykristallinen Siliziums bei der Temperatur der Ablagerung wie vorbeschrieben thermisch geschrumpft wird, wird jedoch das Substrat zur Erzeugung einer Kraft veranlaßt, die aus sich heraus zu einer konvexen Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8 tendiert. Als ein Ergebnis heben sich daher diese Kräfte einer Verwerfung gegenseitig auf und das Substrat verliert im wesentlichen vollständig eine Verwerfung. Die Verwerfung des Substrats nach dem Kühlen soll wünschenswert in dem Bereich von 0 bis 80 µm gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8 liegen. Wenn die Verwerfung eine Größe von mehr als 80 µm aufweist, dann kann das Einkristall-Siliziumsubstrat 1 nicht befriedigend geschliffen werden, weil das Substrat bei der nachfolgenden Schleifstufe nicht an der Glasplatte anhaften kann. Die erzeugten Einkristall-Siliziuminseln haben daher keine gleichmäßige Dicke und sind nicht vollständig voneinander getrennt.
  • Die Temperatur der Ablagerung des polykristallinen Siliziums sollte wünschenswert in dem Bereich von 1100ºC bis 1250ºC liegen, und die Dicke der polykristallinen Siliziumschicht 8 sollte wünschenswert in dem Bereich von 400 bis 700 µm liegen.
  • Die Größe der Verwerfung des Substrats wird nicht nur durch die Dicke der polykristallinen Siliziumschicht 8 und die Dicke des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films 7 verändert, sondern auch durch die Dicke und den Durchmesser des Einkristall-Siliziumsubstrats 1. Die Wahrscheinlichkeit zu einem Verwerfen des Substrats nimmt ab in Übereinstimmung mit der Zunahme der Dicke des Einkristall-Siliziumsubstrats 1, und diese Wahrscheinlichkeit nimmt zu in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Durchmessers des Einkristall- Siliziumsubstrats 1.
  • Die Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 8 wird dann geschliffen, wie dargestellt in Fig. 1i. Dieses Schleifen wird durch eine herkömmliche Schleiftechnik durchgeführt, wobei die Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 8 nach oben gewandt ist und das Substrat mit der Glasplatte 9 bspw. mittels Wachs in Berührung gehalten wird. Der Grund für die Anwendung dieses besonderen Schleifverfahrens besteht darin, daß während der nächsten Stufe eines Schleifens des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films 7 und des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 der Oberflächenzustand der polykristallinen Siliziumschicht 8, die an der Glasplatte 9 anhaftet, den Glättezustand der Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 beeinflußt, sodaß die Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 8 vor dem Schleifen geglättet werden muß. Da die Verwerfung des Substrats so klein ist, daß sie allenfalls in den Bereich von 0 bis 80 µm fällt, kann das Substrat mit einer voll befriedigenden Festigkeit an der Glasplatte 9 anhaften, sodaß als ein Ergebnis davon die Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht 8 glatt geschliffen werden kann. Die Dicke der polykristallinen Siliziumschicht 8, die durch das Schleifen entfernt werden soll (Schleifvorrat), soll wünschenswert etwa in dem Bereich von 30 bis 60 µm liegen, sodaß die Verwerfung des Substrats in dem Bereich von 0 bis 80 µm beibehalten wird.
  • Der irreversible, thermisch schrumpfbare Film 7 und das Einkristall-Siliziumsubstrat 1 werden dann geschliffen, wie dargestellt in Fig. 1j. Dieses Schleifen wird mit der herkömmlichen Schleiftechnik durchgeführt, wobei der irreversible, thermisch schrumpfbare Film 7 nach oben ausgerichtet ist und das Substrat mit der Glasplatte 9 bspw. mittels Wachs in Berührung gehalten wird. Da die Verwerfung des Substrats so klein ist, daß sie in den Bereich von bis 80 µm fällt, kann das Substrat mit einer genügenden Festigkeit an der Glasplatte 9 anhaften und können deshalb der irreversible, thermisch schrumpfbare Film 7 und das Einkristall-Siliziumsubstrat 1 befriedigend geschliffen werden. Durch eine Fortsetzung dieses Schleifens bis zu einer vollständigen Trennung der Einkristall-Siliziuminseln können die Einkristall-Siliziuminseln in dem erzeugten Substrat mit einer dielektrischen Trennung eine gleichmäßige Dicke annehmen.
  • Wenn der thermisch schrumpfbare Film 7 geschaffen wird, beeendet das Substrat offensichtlich die Erzeugung einer Kraft, die aus sich heraus zu einer konvexen Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8 tendiert. Während des Schleifens tendiert daher das Substrat zu einer konkaven Verwerfung gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8. Wenn die Festigkeit, mit welcher das Substrat an der Glasplatte 9 anhaftet, schwach ist, dann erleidet in diesem Fall das Substrat eine konkave Verwerfung gegen die polykristalline Schicht 8. Wenn das Schleifen trotz dieser konkaven Verwerfung fortgesetzt wird, dann können die Einkristall-Siliziuminseln nicht vollständig getrennt werden und können keine gleichmäßige Dicke ergeben. Dieser Nachteil kann durch eine Entfernung des Substrats von der Glasplatte nach dem Schleifen des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films 7 ausgeschlossen werden, einer anschließenden Oxidationsbehandlung des Substrats wie dargestellt in Fig. 11, welches die konkave Verwerfung gegen die polykristalline Siliziumschicht 8 erzeugt hat, und einer danach erfolgenden Entfernung des Oxidfilms von der Oberfläche der Einkristall-Siliziumschicht und der Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht, wodurch die Verwerfung auf eine Größe korrigiert wird, die in den Bereich von 0 bis 80 µm fällt. Die Fig. 1k bis im zeigen den gerade beschriebenen Prozeß, der wahlweise übernommen wird. Der Herstellungsprozeß geht dann von der Stufe 1j direkt weiter zu derjenigen der Fig. 10, es sei denn, daß die vorbeschriebene spezielle Situation gegeben ist. Die Oxidation des Substrats wird durch ein herkömmliches Verfahren durchgeführt. Bspw. wird die nasse Oxidation mit H&sub2;O/O&sub2; bei 1150ºC über eine Dauer in dem Bereich von 3 bis 12 Stunden bewirkt. Als Folge dieser Oxidationsbehandlung wird die Oberfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats 1 oxidiert und zu einem Oxidfilm 10 umgewandelt, während die polykristalline Siliziumschicht 8 zur Ausbildung eines polykristallinen Siliziumschichtbereichs 11 gebracht wird, bei welchem Sauerstoff an der Korngrenze von der Oberfläche her zusätzlich zu dem Oxidfilm 10 eindiffundiert ist. Da sich der Sauerstoff entlang der Korngrenze abgesondert hat, wird die polykristalline Siliziumschicht 8 ausgeweitet, sodaß als Folge davon die konkave Verwerfung des Substrats gegen die Seite der polykristallinen Siliziumschicht 8 auf ein Ausmaß verringert wird, welches etwa in den Bereich von 0 bis 80 µm fällt.
  • Der Oxidfilm 10 und das Einkristall-Siliziumsubstrat 1 werden in ihrem nachfolgenden Zustand durch die herkömmliche Schleiftechnik geschliffen, wobei das Einkristall- Siliziumsubstrat 1 nach oben gewandt ist und das Substrat mit der Glasplatte 9 bspw. mittels Wachs in Berührung gehalten wird, wie dargestellt in Fig. 1n. Da die Verwerfung des Substrats zu diesem Zeitpunkt der Berührung klein ist, haftet das Substrat genügend fest an der Glasplatte 9. Als ein Ergebnis weist das erzeugte Substrat 13 mit einer dielektrischen Trennung eine vollständige Trennung der Einkristall-Siliziuminseln 12 auf, die auch zu einer gleichmäßigen Dicke geschliffen sind, wie dargestellt in Fig. 1o.
  • Durch das vorbeschriebene Herstellungsverfahren kann ein Substrat mit einer dielektrischen Trennung hergestellt werden, das bei dem Substrat keine Verwerfung aufweist und Einkristall-Siliziuminseln enthält, die auf eine gleichmäßige Dicke bearbeitet und vollständig getrennt sind.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist klar, daß das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines Substrats mit dielektrischer Trennung eine Verwerfung korrigieren kann, die in dem Substrat erzeugt wurde, sodaß ein Substrat mit dielektrischer Trennung hergestellt werden kann, bei dem die Einkristall-Siliziuminseln mit einer gleichmäßigen Dicke bearbeitet und vollständig getrennt sind. Die vorliegende Erfindung garantiert so die Herstellung von integrierten Halbleiterstromkreisen mit einer hohen Ausbeute.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von getrennten Inseln eines Siliziumeinkristalls, die durch eine dielektrische Schicht auf einem Abstutzkorper getrennt sind, der aus polykristallinem Silizium besteht, bestehend aus den Stufen:
einer Ausbildung eines thermischen Oxidfilms (6) auf einer ersten Hauptfläche eines Einkristall-Siliziumsubstrats (1), bei welchem Nuten (5) in die erste Fläche eingeschnitten sind;
der Ausbildung durch ein CVD Verfahren eines irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films (7) aus Siliziumnitrid oder Siliziumoxinitrid mit der Zusammensetzung SiOxNy bei y/x ≥ 2 und mit einer Dicke in dem Bereich von 0.1 µm bis 0.5 µm an der gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche des Einkristall-Siliziumsubstrats (1);
einer nachfolgenden Ablagerung einer Schicht des polykristallinen Siliziums (8) auf der ersten Fläche des Substrats (1), einer Glättung der Oberfläche dieser Schicht des abgelagerten polykristallinen Siliziums durch ein Schleifen; und danach
einem Schleifen der zweiten Fläche des Substrats (1) für eine Entfernung des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films (7) und des Siliziumeinkristalls, bis Inseln (12) des Siliziumeinkristalls getrennt durch Bereiche des thermischen Oxids (6) gebildet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das polykristalline Silizium bei einer Temperatur in dem Bereich von 1100ºC bis 1250ºC abgelagert wird und der irreversible, thermisch schrumpfbare Film durch ein Plasma CVD Verfahren bei einer Temperatur in dem Bereich von 300ºC bis 450ºC ausgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Siliziumnitrid-oder Siliziumoxinitridfilm durch ein LPCVD Verfahren bei einer Temperatur in dem Bereich von 650ºC bis 850ºC gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches weiterhin ein Entfernen des irreversiblen, thermisch schrumpfbaren Films, die Ausbildung eines thermischen Oxidfilms auf der Oberfläche der polykristallinen Siliziumschicht und danach ein Schleifen des Einkristall- Substrats umfaßt.
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