JP2850527B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JP2850527B2
JP2850527B2 JP2316603A JP31660390A JP2850527B2 JP 2850527 B2 JP2850527 B2 JP 2850527B2 JP 2316603 A JP2316603 A JP 2316603A JP 31660390 A JP31660390 A JP 31660390A JP 2850527 B2 JP2850527 B2 JP 2850527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
semiconductor device
predetermined region
forming
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2316603A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04186746A (ja
Inventor
哲夫 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2316603A priority Critical patent/JP2850527B2/ja
Publication of JPH04186746A publication Critical patent/JPH04186746A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2850527B2 publication Critical patent/JP2850527B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置およびその製造方法に関するもの
であり、例えば1つの基板上に複数の素子が形成され、
各素子間を絶縁分離する半導体装置およびその製造方法
に用いられるものである。
〔従来の技術〕
従来、1つの基板上に複数の半導体素子が形成され、
各半導体素子間を絶縁分離する半導体装置として、例え
ば特開平2−148855号公報に開示されるものがある。
上記公報では、SOI(シリコン オン インシュレー
タ;Silicon On Insulator)型デバイスより成る半導体
素子が形成された素子形成領域を囲むようにして導電層
(poly−Si層)が形成され、さらにこの導電層の周囲に
対して絶縁膜(SiO2膜)が形成されている。そして、上
記導電層に電位を与えることにより、各々の素子形成領
域を電気的にシールドしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが上述した従来のものでは、電位を与えること
により、電動層をシールド層として働かせようとしてい
るので、電動層は半導体素子が形成された素子形成領域
を囲むようにして形成されている。
よって素子形成領域を囲むようにして導電層を形成す
るためには、絶縁膜を形成しようとする時および導電層
をウェハ表面より連通させようとする時に、エッチング
工程が複数必要となり、製造工程が増加してしまうとい
う問題がある。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、製造工程を増加させることなく、各素子形成領域を
絶縁分離することができる半導体装置およびその製造方
法を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
そのため請求項1による発明においては、 半導体素子が形成される素子形成層のうち、絶縁膜に
より囲まれた領域と前記絶縁膜とからなる所定領域に前
記半導体素子が形成された半導体装置において、 前記所定領域の側方に隣接して配置されると共に、上
端が前記素子形成層の主表面に現れて、前記所定領域を
電気的に分離させる第1のシールド層と、 前記第1のシールド層とは独立して前記所定領域の下
方に配置され、前記所定領域を電気的に分離させる第2
のシールド層と、 前記所定領域の下方に配置され、前記第2のシールド
層の表面を覆う絶縁層とを備えることを特徴とする半導
体装置を採用し、請求項3による発明においては、 単結晶半導体層、第1の絶縁膜、多結晶膜、および素
子形成層が基板表面に順次配置されたウエハを形成する
第1工程と、 少なくとも前記素子形成層の所定部に形成された前記
多結晶膜を除去するまで、エッチングにより前記所定部
を除去してトレンチ部を形成し、前記トレンチ部および
前記多結晶膜により前記素子形成層の所定領域を囲むよ
うに形成する第2工程と、 前記トレンチ部の表面に第2絶縁膜を形成する第3工
程と、 前記トレンチ部内に多結晶層を形成する第4工程と を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を採用
するものである。
〔作用〕
上記構成により、請求項1による発明においては、第
1のシールド層は所定領域の側方に隣接して配置される
と共に、上端が素子形成層の主表面に現れて、所定領域
を電気的に分離させ、第2のシールド層は第1のシール
ド層とは独立して所定領域の下方に配置され、所定領域
を電気的に分離させている。そして、絶縁層は所定領域
の下方に配置され、第2のシールド層の表面を覆うもの
として形成されている。
また請求項3による発明においては、第1工程によ
り、単結晶半導体層、第1の絶縁膜、多結晶膜、および
素子形成層が基板表面に順次配置されたウエハを形成
し、第2工程により、少なくとも素子形成層の所定部に
形成された多結晶膜を除去するまで、エッチングにより
所定部を除去してトレンチ部を形成し、トレンチ部およ
び多結晶膜により素子形成層の所定領域を囲むように形
成している。そして、第3工程により、トレンチ部の表
面に第2絶縁膜を形成し、第4工程により、トレンチ部
内に多結晶層を形成している。
〔発明の効果〕
以上述べたように請求項1による発明においては、第
1のシールド層とは独立して所定領域の下方に配置さ
れ、所定領域を電気的に分離させる第2のシールド層を
有し、更に、所定領域の下方に配置され、第2のシール
ド層の表面を覆う絶縁層を有するので、例えば、隣接し
た半導体素子より洩れる電子が所定領域に進入するのを
第1のシールド層によりシールドすることができ、更に
は素子形成層の所定領域の底面側においてもシールドす
ることができ、よって当該所定領域をより電気的に安定
化させることができるという優れた効果がある。
また、請求項3による発明においては、第1工程〜第
3工程により、所定領域を電気的に絶縁するシールド
層、すなわち、多結晶膜およびトレンチ部が形成される
ので、製造工程を増加させることなく各素子形成領域を
絶縁分離することができるという優れた効果がある。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
本実施例では、SOI型デバイスおよびパワーデバイス
が一体的に形成された半導体装置について説明する。
第1図は、本発明の一実施例である半導体装置を示す
断面図である。
第1図において、Si基板4の表面にはN-型エピタキシ
ャル層5が形成され、Si基板4の裏面にはドレイン電極
18が形成されている。このエピタキシャル層5上の所定
部には、N-型エピタキシャル層10が形成され、その所定
部以外にはSiO2膜6が形成されている。そしてエピタキ
シャル層10上には、パワーMOSトランジスタ15が形成さ
れている。
また、SiO2膜6上には、poly−Si膜3、酸化膜9、お
よびpoly−Si層11が形成されており、poly−Si膜3上に
はSOI領域が形成されている。このSOI領域にはSiO2膜2
およびSi基板1が形成され、Si基板1上にはNチャネル
MOSトランジスタ13およびPチャネルMOSトランジスタ14
が形成されている。
ここで、NチャネルMOSトランジスタ13もしくはPチ
ャネルMOSトランジスタ14が形成されたSOI領域の下層に
はpoly−Si膜3が形成されているが、酸化膜9によりpo
ly−Si層11とは絶縁分離されているので、A1電極16を介
してpoly−Si層11に電位を与えたとしても、poly−Si膜
3には通電されないことになる。
しかし、poly−Si膜3はたとえ通電されなくても充分
にシールドとして働くことが可能なので、縦型のパワー
MOSトランジスタ15の作動によりSi基板1のドレイン変
位が大きく変動したとしても、各SOI領域はその影響を
受けることなく電気的に安定化させることができる。
また、poly−Si層11の一端(ウェハ表面より離れた端
部)は、poly−Si層3と同程度の深さで形成されてい
る。これによって、隣接する素子間の電気的影響(酸化
膜9およびpoly−Si層11を介した電子の回り込み等)を
さらに小さくさせることができる。
次に、上述した第1図に示す半導体装置の製造手順を
第2図(a)、(b)および第3図〜第7図を用いて説
明する。なお第3図〜第7図は、製造工程順に示した半
導体装置の断面図である。
(基板形成工程) (100)の面方位を有し、電気抵抗率が1〜10Ω・cm
であるN-型Si基板1上に、0.5〜1μmの膜厚でSiO2
2を熱酸化処理によって形成し、さらにLPCVD法を用い
て、As、Phos等の不純物を高濃度に含んだpoly−Si膜3
を1〜10μmの膜厚で堆積する。その後、このpoly−Si
膜3の表面をケミカルポリッシングにより表面平滑性が
30Å以下(望ましくは10Å以下)になるまで鏡面研磨す
る。
以上述べた製造手順を経ると、第2図(a)に示す断
面図のようになる。なお本実施例では、As、Phos等がド
ープされたin−situドープpoly−Siを用いたが、poly−
Si膜3の膜厚を薄く形成する場合には、ノンドープpoly
−Siを堆積し、その後、拡散法もしくはイオン注入法等
によってpoly−Si膜3を形成しても良い。
一方、上述したSi基板1とは別に、以下に述べるよう
なSi基板4を形成する。
すなわち、(100)の面方位を有し、電気抵抗率が10
-4〜10-2Ω・cmであるN+型Si基板4上に1〜10Ω・cmN-
型エピタキシャル層5を所定の膜厚で成長させ、さらに
このエピタキシャル層5上に0.5〜1μmの膜厚でSiO2
膜6を熱酸化処理により形成する。そして、以上述べた
製造手順を経ると、第2図(b)に示す断面図のように
なる。
(貼り合わせ工程) 次に、第2図(a)に示すSi基板1のpoly−Si膜3の
面と、第2図(b)に示すSi基板4のSiO2膜6の面とを
過酸化水素水(H2O2)および硫酸(H2SO4)の混合液に
て親水性処理を行い、洗浄、乾燥して張り合わせた後、
1000〜1100℃のN2の炉中で0.5〜1時間のウェハ接合を
行う。
続いて、Si基板1を所定の膜厚まで鏡面研磨する。こ
の時、例えば基板上にバイポーラICを形成しようとする
場合にはSi基板1を3〜10μm程度の膜厚になるまで鏡
面研磨し、MOSICを形成しようとする場合にはSi基板1
を5μm以下になるまで鏡面研磨する。
以上述べた製造手順を経ると、第3図に示すような断
面図となり、いわゆるSOI層を形成したことになる。
(トレンチ部形成工程) 次に、Si基板1上に所定パターンのレジストを塗布
し、ドライエッチング等によりレジストが塗布されてい
ないSi基板1、SiO2膜2、およびpoly−Si膜3を除去す
ると、パワーMOSトランジスタを形成しようとする形成
領域8およびトレンチ部7が形成され、第4図に示す断
面図のようになる。
(熱酸化処理工程) 次に、900〜1100℃で熱酸化を行い、膜厚が0.5〜1μ
mの酸化膜(SiO2膜)9を形成する。すると、第5図に
示す断面図のようになる。
(埋め込み工程) パワーMOSトランジスタの形成領域8の酸化膜9を除
去するために、この領域以外の部分にレジスト膜を塗布
し、エッチング等により、パワーMOSトランジスタの形
成領域8の酸化膜9を除去する。
次に、上記処理を経たウェハのレジスト膜を除去して
エピタキシャル成長装置に入れ、エピタキシャル成長を
行わせる。
すると、パワーMOSトランジスタの形成領域8は単結
晶(N−エピタキシャル層5)となるので、エピタキシ
ャル成長が行われると、N-エピタキシャル層5の表面に
は、電気抵抗率が1〜10Ω・cmである単結晶SiのN-エピ
タキシャル層10が形成される。
一方形成領域8以外の部分では、SiO2膜6および酸化
膜9を覆うようにして、poly−Si層11が形成される。
以上述べた製造手順を経ると、第6図に示す断面図の
ようになる。
(平坦化工程) 次に第7図に示すように、酸化膜9上に形成されたpo
ly−Si層11および単結晶Siのエピタキシャル層10を選択
ポリッシングにより平坦化する。この時、酸化膜9が表
面に表れた時点で選択ポリッシングは終了される。これ
により、poly−Si層11はトレンチ部7内にのみ残ること
になる。
(素子形成工程) 次に、第7図に示す形成領域12に対しては、公知の半
導体加工技術を用いることにより、第1図に示すよう
に、Nチャネル入MOSトランジスタ13およびPチャネルM
OSトランジスタ14を形成する。
また、第7図に示す形成領域8に対しては、公知の半
導体加工技術を用いることにより、N+型拡散層、P型拡
散層、Al電極16、およびゲート電極17を配設し、さらに
ドレイン電極18をSi基板4の裏面に形成して、パワーMO
Sトランジスタ15を形成する。
以上述べた各製造工程を経ることにより、第1図に示
す断面図のような本実施例における半導体装置が製造さ
れる。しかも、各素子形成領域の側面部および底面部に
形成される導電層(poly−Si層11およびpoly−Si膜3)
は、連通する必要がないので、例えば本実施例のように
トレンチ部に係わるエッチング工程の増加を極力抑え
て、製造工程の増加を抑えることが可能となる。
次に、他の実施例について説明する。
この実施例では、上記一実施例をより電気的に安定さ
せることが可能な半導体装置について説明する。なお、
この実施例における半導体装置の製造方法は、上記製造
方法とほぼ同様である。
第8図は、他の実施例の平坦化工程における半導体装
置を示す断面図である。
第8図に示すように、本実施例の半導体装置では、Si
O2膜2を形成せずにpoly−Si膜3を直接Si基板1に形成
したものである。このように形成することによって、po
ly−Si膜3を電気的なシールドとして働かせるばかりで
なく、ゲッタリング効果をより増加させる手段としても
働かせている。
また、本実施例の半導体装置では、トレンチ7(第4
図)を上記一実施例よりもさらに深く形成することによ
り、酸化膜9およびpoly−Si層11がpoly−Si膜3よりも
さらに深く形成されている。これによって、隣接する素
子間の電気的影響(酸化膜9およびpoly−Si層11を介し
た電子の回り込み等)をさらに小さくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である半導体装置を示す断
面図、 第2図(a)および第2図(b)は、上記一実施例の基
板形成工程における半導体装置の断面図、 第3図は、上記一実施例の貼り合わせ工程における半導
体装置の断面図、 第4図は、上記一実施例のトレンチ部形成工程における
半導体装置の断面図、 第5図は、上記一実施例の熱酸化工程における半導体装
置の断面図、 第6図は、上記一実施例の埋め込み工程における半導体
装置の断面図、 第7図は、上記一実施例の平坦化工程における半導体装
置の断面図、 第8図は、他の実施例の平坦化工程における半導体装置
を示す断面図である。 1……Si基板(素子形成層),2、9……絶縁膜に相当す
るSiO2膜および酸化膜,3……poly−Si膜(第2のシール
ド層),11……poly−Si層(第1のシールド層)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/78 H01L 21/88 S

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子が形成される素子形成層のう
    ち、絶縁膜により囲まれた領域と前記絶縁膜とからなる
    所定領域に前記半導体素子が形成された半導体装置にお
    いて、 前記所定領域の側方に隣接して配置されると共に、上端
    が前記素子形成層の主表面に現れて、前記所定領域を電
    気的に分離させる第1のシールド層と、 前記第1のシールド層とは独立して前記所定領域の下方
    に配置され、前記所定領域を電気的に分離させる第2の
    シールド層と、 前記所定領域の下方に配置され、前記第2のシールド層
    の表面を覆う絶縁層とを備えることを特徴とする半導体
    装置。
  2. 【請求項2】前記第1のシールド層の前記上端から下端
    までの厚さは、前記所定領域の主表面から前記第2のシ
    ールド層の形成位置までの厚さ以上であることを特徴と
    する請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】単結晶半導体層、第1の絶縁膜、多結晶
    膜、および素子形成層が基板表面に順次配置されたウエ
    ハを形成する第1工程と、 少なくとも前記素子形成層の所定部に形成された前記多
    結晶膜を除去するまで、エッチングにより前記所定部を
    除去してトレンチ部を形成し、前記トレンチ部および前
    記多結晶膜により前記素子形成層の所定領域を囲むよう
    に形成する第2工程と、 前記トレンチ部の表面に第2絶縁膜を形成する第3工程
    と、 前記トレンチ部内に多結晶層を形成する第4工程と を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2316603A 1990-11-20 1990-11-20 半導体装置およびその製造方法 Expired - Fee Related JP2850527B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2316603A JP2850527B2 (ja) 1990-11-20 1990-11-20 半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2316603A JP2850527B2 (ja) 1990-11-20 1990-11-20 半導体装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04186746A JPH04186746A (ja) 1992-07-03
JP2850527B2 true JP2850527B2 (ja) 1999-01-27

Family

ID=18078913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2316603A Expired - Fee Related JP2850527B2 (ja) 1990-11-20 1990-11-20 半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2850527B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242669C2 (de) * 1992-12-17 2001-09-13 Hanning Electronic Gmbh & Co Halbleiteranordnung mit einem vertikalen Halbleiterleistungsschalter und einer integrierten Schaltung
EP0628996B1 (en) * 1992-12-25 1999-05-12 Denso Corporation High withstand-voltage semiconductor device with dielectric isolation
US5644157A (en) * 1992-12-25 1997-07-01 Nippondenso Co., Ltd. High withstand voltage type semiconductor device having an isolation region
US6104078A (en) * 1994-03-09 2000-08-15 Denso Corporation Design for a semiconductor device having elements isolated by insulating regions
JPH10290007A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH11195712A (ja) * 1997-11-05 1999-07-21 Denso Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2004103612A (ja) 2002-09-04 2004-04-02 Toshiba Corp 半導体装置とその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04186746A (ja) 1992-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2822656B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US4963505A (en) Semiconductor device and method of manufacturing same
US5138422A (en) Semiconductor device which includes multiple isolated semiconductor segments on one chip
US8008205B2 (en) Methods for producing a semiconductor device having planarization films
US4980306A (en) Method of making a CMOS device with trench isolation device
KR910009318B1 (ko) 반도체 장치의 제조 및 고내압 파묻음 절연막 형성방법
JPH0355984B2 (ja)
JPH0832039A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH07249770A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2850527B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR100344913B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
EP1067599B1 (en) A method of forming structures with buried oxide regions in a semiconductor substrate
US6933196B2 (en) Isolation structure and method for semiconductor device
JP2961692B2 (ja) 高圧素子およびその製造方法
JP2976724B2 (ja) Mosコンデンサを有する半導体装置
JPH0298939A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08162640A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0794721A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2819808B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2674570B2 (ja) So1基板およびその製造方法
JP3147374B2 (ja) 半導体装置
JPH11251426A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JPH09129884A (ja) Soi型薄膜電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2000138347A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH081927B2 (ja) 半導体装置の基板構造の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071113

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101113

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees