JP2001007099A - 半導体基板の製造方法及び半導体基板 - Google Patents

半導体基板の製造方法及び半導体基板

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JP2001007099A
JP2001007099A JP11175236A JP17523699A JP2001007099A JP 2001007099 A JP2001007099 A JP 2001007099A JP 11175236 A JP11175236 A JP 11175236A JP 17523699 A JP17523699 A JP 17523699A JP 2001007099 A JP2001007099 A JP 2001007099A
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JP
Japan
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film
oxide film
semiconductor substrate
surface side
nitride
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JP11175236A
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English (en)
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Shigeki Onodera
繁樹 小野寺
Hiroshi Kimura
啓 木村
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LOCOS構造の半導体基板において、製造
工程に発生する基板の反りを抑制する。 【解決手段】 シリコンウェハ1の第1の面側において
は、パッド酸化膜4及び窒化膜5を順次積層し、エッチ
ングされた窒化膜5間をフィールド酸化させてフィール
ド酸化膜6を形成し、シリコンウェハの第2の面側に
は、酸化膜2とポリシリコン膜3とパッド酸化膜4と窒
化膜5とを順次積層する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の製造
方法及び半導体基板に関し、特にLOCOS(LOCal Ox
idation of Silicon)構造を有する半導体基板の製造方
法及び半導体基板に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板上に形成される素子間の相互
の悪影響を防ぐために、素子間を厚めの酸化膜、すなわ
ちフィールド酸化膜で分離する構造としたLOCOS
(LOCalOxidation of Silicon)構造の半導体基板が知
られている。
【0003】このLOCOS構造の半導体基板の主要な
製造工程を図3に示す。従来の製造工程においては、ま
ず、図3(a)に示すようにシリコンウェハ21の外表
面全体にパッド酸化膜22が形成される。続いて、図3
(b)に示すように、パッド酸化膜22上に窒化膜23
が形成される。続いて、図3(c)に示すように、フォ
トエッチングの手法により、主面側の窒化膜23が所定
のパターンに基づいてエッチングされる。続いて、図3
(d)に示すように、このシリコンウェハ21を主体と
する半導体基板25に熱処理が施され、主面側でエッチ
ングされた窒化膜23の間の露出領域がフィールド酸化
され、これにより一定の厚みを有するフィールド酸化膜
24が形成される。このフィールド酸化膜24は、半導
体基板25上に形成された各素子を分離する機能を有し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような半導体基
板25の製造工程において、主面側の窒化膜23にエッ
チング処理を施すと、主面側の窒化膜23が寸断された
状態となり、背面側の窒化膜23と主面側の窒化膜23
との応力に差が生じ、基板が凸状に反ってしまうという
問題があった。さらに、フィールド酸化膜24の形成工
程においては、主面側のみに厚いフィールド酸化膜24
が形成されるため、上述の反りがさらに助長されてい
た。このような半導体基板25の反りは、例えばフォト
工程の精度に悪影響を与える等、種々の問題を発生させ
る。
【0005】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、基板の主面及び背面の応力の均衡を保
つことにより半導体基板の反りを抑制する半導体基板の
製造方法及び半導体基板を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の第1の実施の形態に係る半導体基板の製
造方法は、第1及び第2の面を有するシリコンウェハの
第1及び第2の面に酸化膜を形成する工程と、上記第1
及び第2の面側の酸化膜上にポリシリコン膜を形成する
工程と、上記第1の面側のポリシリコン膜を剥離する工
程と、上記第1の面側の酸化膜を剥離する工程と、上記
第1の面側のシリコンウェハ及び上記第2の面側のポリ
シリコン膜上にパッド酸化膜を形成する工程と、上記第
1及び第2の面側のパッド酸化膜上に窒化膜を形成する
工程と、上記第1の面側の窒化膜を所定のパターンに基
づいてエッチングする工程と、上記エッチングされた窒
化膜間にフィールド酸化膜を形成する工程とを有する。
【0007】また、本発明の第1の実施の形態に係る半
導体基板は、上述の製造方法によって製造されたもので
あり、第1及び第2の面を有するシリコンウェハを備え
る半導体基板であって、上記シリコンウェハの第1の面
側には、酸化膜及び窒化膜が順次積層されているととも
に、該窒化膜は所定のパターンに基づいてエッチングさ
れ、このエッチングされた窒化膜間にフィールド酸化膜
が形成されており、上記シリコンウェハの第2の面側に
は、酸化膜と、ポリシリコン膜と、パッド酸化膜と、窒
化膜とが順次積層されている。
【0008】このように、第2の面側において酸化膜と
パッド酸化膜との間にポリシリコン膜を挟み込むような
構成とすることにより、第1の面と第2の面に関して、
窒化膜とフィールド酸化膜の応力の均衡が保たれ、半導
体基板の反りが抑制される。
【0009】また、本発明の第2の実施の形態に係る半
導体基板の製造方法は、第1及び第2の面を有するシリ
コンウェハの第1及び第2の面にパッド酸化膜を形成す
る工程と、上記第1及び第2の面側のパッド酸化膜上に
窒化膜を形成する工程と、上記第1の面の窒化膜を所定
のパターンに基づいてエッチングする工程と、上記エッ
チングされた窒化膜上にレジストを塗布する工程と、上
記第2の面側の窒化膜を剥離する工程と、上記第1の面
側に塗布されたレジストを剥離する工程と、上記エッチ
ングされた窒化膜間にフィールド酸化膜を形成する工程
とを有する。
【0010】また、本発明の第2の実施の形態に係る半
導体基板は、上述の製造方法によって製造されたもので
あり、第1及び第2の面を有するシリコンウェハを備え
る半導体基板であって、上記シリコンウェハの第1の面
側には、酸化膜及び窒化膜が順次積層されているととも
に、該窒化膜は所定のパターンに基づいてエッチングさ
れ、このエッチングされた窒化膜間にフィールド酸化膜
が形成されており、上記シリコンウェハの第2の面側に
は、酸化膜領域が露出している。
【0011】このように、第2の面側の窒化膜を製造工
程において剥離した状態でフィールド酸化の処理を行う
ことにより、第1の面と第2の面における応力の均衡が
保たれ、半導体基板の反りが抑制される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体基板の
製造方法及び半導体基板について、図面を参照して詳細
に説明する。
【0013】本発明の第1の実施の形態として示す半導
体基板の製造工程を図1に示す。第1の実施の形態にお
いては、まず、図1(a)に示すように、前工程におい
てシリコンウェハ1の外表面全体に形成された酸化膜2
上に、例えばLPCVD法等によりポリシリコン膜3を
形成する。
【0014】続いて、図1(b)に示すように、主面側
のポリシリコン3を剥離する。これにより、主面側に酸
化膜2が露出する。
【0015】続いて、図1(c)に示すように、主面側
に露出した酸化膜2を剥離し、主面側にシリコンウェハ
1を露出させる。
【0016】続いて、図1(d)に示すように、主面側
に露出するシリコンウェハ1及び背面側のポリシリコン
膜3の上にパッド酸化膜4を形成する。
【0017】続いて、図1(e)に示すように、主面及
び背面側のパッド酸化膜4上に窒化膜5を形成する。
【0018】続いて、図1(f)に示すように、主面側
の窒化膜5を所定のパターンに基づいてエッチングす
る。これにより、エッチングされた窒化膜5の間にパッ
ド酸化膜4が露出する。
【0019】続いて、図1(g)に示すように、この基
板に熱処理を施し、主面側のエッチングされた窒化膜5
の間に露出する領域をフィールド酸化させてフィールド
酸化膜6を形成し、これにより半導体基板7を形成す
る。ここで、フィールド酸化膜6は、パッド酸化膜4を
残したまま酸化して形成されるか、あるいはパッド酸化
膜4を除去して基板表面を露出した状態で形成する。
【0020】このようにして形成された半導体基板7
は、シリコンウェハ1を基体とし、このシリコンウェハ
1の主面側においては、酸化膜4及び窒化膜5が順次積
層されているとともに、窒化膜5が所定のパターンに基
づいてエッチングされ、このエッチングされた窒化膜5
の間にフィールド酸化膜6を構成している。また、この
半導体基板7の背面側は、シリコンウェハ1上に酸化膜
2と、ポリシリコン膜3と、パッド酸化膜4と、窒化膜
5とが順次積層された構造を有している。
【0021】この半導体基板7においては、ポリシリコ
ン膜3が窒化膜5の応力を緩衝するため、主面側と背面
側の応力が均衡を保っている。したがって、基板に反り
を発生させるような力が加わらず、すなわち、反りのな
い半導体基板7を実現することができる。
【0022】次に、本発明の第2の実施の形態として示
す半導体基板の製造工程を図2を用いて説明する。第2
の実施の形態においては、まず、図2(a)に示すよう
に、前工程によりシリコンウェハ11の第1及び第2の
面上に形成されたパッド酸化膜12の上に窒化膜13を
形成する。
【0023】続いて、図2(b)に示すように、主面側
の窒化膜13を所定のパターンに基づいてエッチングす
る。
【0024】続いて、図2(c)に示すように、上述の
ようにしてエッチングされた主面側の窒化膜13上にレ
ジスト14を塗布するとともに、背面側の窒化膜13を
剥離する。
【0025】続いて、図2(d)に示すように、主面側
のレジスト14を剥離する。これにより、主面側の窒化
膜13の間にパッド酸化膜12が露出する。
【0026】続いて、図2(e)に示すように、この基
板に熱処理を施し、主面側のエッチングされた窒化膜1
3の間の領域をフィールド酸化させてフィールド酸化膜
15を形成し、これにより半導体基板16を形成する。
【0027】このようにして形成された半導体基板16
は、シリコンウェハ11を基体とし、このシリコンウェ
ハ11の主面側においては、酸化膜12及び窒化膜13
が順次積層されているとともに、窒化膜13が所定のパ
ターンに基づいてエッチングされ、このエッチングされ
た窒化膜13の間に露出する領域がフィールド酸化され
てフィールド酸化膜15が形成されている。また、この
半導体基板16の背面側は、フィールド酸化された酸化
膜領域が露出している。
【0028】このように、製造工程の途中で背面側の窒
化膜13を除去することにより、背面側の窒化膜による
応力がなくなるため、主面側と背面側の応力の均衡が保
たれ、したがって反りのない半導体基板16を提供する
ことができる。
【0029】
【発明の効果】上述のように本発明に係る半導体基板の
製造方法及び半導体基板では、第1及び第2の面を有す
るシリコンウェハの第1及び第2の面に酸化膜を形成
し、上記第1及び第2の面側の酸化膜上にポリシリコン
膜を形成し、上記第1の面側のポリシリコン膜及び酸化
膜を剥離し、上記第1の面側のシリコンウェハ及び上記
第2の面側のポリシリコン膜上にパッド酸化膜を形成
し、上記第1及び第2の面側のパッド酸化膜上に窒化膜
を形成し、上記第1の面側の窒化膜を所定のパターンに
基づいてエッチングし、上記エッチングされた窒化膜間
をフィールド酸化させてフィールド酸化膜を形成するた
め、ポリシリコンが第1及び第2の面に関して窒化膜と
の応力の均衡を保ち、したがって反りのない半導体基板
が実現できる。
【0030】さらに、本発明に係る半導体基板の製造方
法及び半導体基板では、第1及び第2の面を有するシリ
コンウェハの第1及び第2の面にパッド酸化膜を形成
し、上記第1及び第2の面側のパッド酸化膜上に窒化膜
を形成し、上記第1の面の窒化膜を所定のパターンに基
づいてエッチングし、上記エッチングされた窒化膜上に
レジストを塗布し、上記第2の面側の窒化膜を剥離し、
上記第1の面側に塗布されたレジストを剥離し、上記エ
ッチングされた窒化膜間をフィールド酸化させてフィー
ルド酸化膜を形成するので、第2の面側に窒化膜が残留
せず、したがって、第1の面側と第2の面側の応力の均
衡が保たれ、反りのない半導体基板を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である半導体基板の
製造工程を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態である半導体基板の
製造工程を示す図である。
【図3】従来のLOCOS構造の半導体基板の製造工程
を示す図である。
【符号の説明】
1 シリコンウェハ 2 酸化膜 3 ポリシリコン 4 パッド酸化膜 5 窒化膜 6 フィールド酸化膜 7 半導体基板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2の面を有するシリコンウェ
    ハの第1及び第2の面に酸化膜を形成する工程と、 上記第1及び第2の面側の酸化膜上にポリシリコン膜を
    形成する工程と、 上記第1の面側のポリシリコン膜を剥離する工程と、 上記第1の面側の酸化膜を剥離する工程と、 上記第1の面側のシリコンウェハ及び上記第2の面側の
    ポリシリコン膜上にパッド酸化膜を形成する工程と、 上記第1及び第2のパッド酸化膜上に窒化膜を形成する
    工程と、 上記第1の面側の窒化膜を所定のパターンに基づいてエ
    ッチングする工程と、 上記エッチングされた窒化膜間にフィールド酸化膜を形
    成する工程とを有する半導体基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1及び第2の面を有するシリコンウェ
    ハを備える半導体基板であって、 上記シリコンウェハの第1の面側には、酸化膜及び窒化
    膜が順次積層されているとともに、該窒化膜は所定のパ
    ターンに基づいてエッチングされ、このエッチングされ
    た窒化膜間にフィールド酸化膜が形成されており、 上記シリコンウェハの第2の面側には、酸化膜と、ポリ
    シリコン膜と、パッド酸化膜と、窒化膜とが順次積層さ
    れていることを特徴とする半導体基板。
  3. 【請求項3】 第1及び第2の面を有するシリコンウェ
    ハの第1及び第2の面にパッド酸化膜を形成する工程
    と、 上記第1及び第2の面側のパッド酸化膜上に窒化膜を形
    成する工程と、 上記第1の面の窒化膜を所定のパターンに基づいてエッ
    チングする工程と、 上記エッチングされた窒化膜上にレジストを塗布する工
    程と、 上記第2の面側の窒化膜を剥離する工程と、 上記第1の面側に塗布されたレジストを剥離する工程
    と、 上記エッチングされた窒化膜間にフィールド酸化膜を形
    成する工程とを有する半導体基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 第1及び第2の面を有するシリコンウェ
    ハを備える半導体基板であって、 上記シリコンウェハの第1の面側には、酸化膜及び窒化
    膜が順次積層されているとともに、該窒化膜は所定のパ
    ターンに基づいてエッチングされ、このエッチングされ
    た窒化膜間にフィールド酸化膜が形成されており、 上記シリコンウェハの第2の面側には、酸化膜が露出し
    ていることを特徴とする半導体基板。
JP11175236A 1999-06-22 1999-06-22 半導体基板の製造方法及び半導体基板 Pending JP2001007099A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026683A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
CN117198862A (zh) * 2023-11-03 2023-12-08 粤芯半导体技术股份有限公司 改善分立器件翘曲度的方法

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