JPH0287547A - 絶縁層分離基板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、絶縁層分離基板（誘電体分離基板）の製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置等の製造等に使われる半導体基板として、従
来、絶縁層分離基板（ＤＩ基板）と呼ばれるものがある
。第２図（ｅ）は、従来の絶縁層分離基板をあられす。

この絶縁層分離基板は、支持体層（例えばポリシリコン
層）６１上に絶縁層（酸化膜）６２で電気的に分離され
た半導体単結晶領域６３・・・が複数設けられていて、
これら半導体単結晶領域６３・・・のうちには、その底
から支持体層６１表面に達し不純物の拡散された半導体
単結晶堆積層６３ａを有するという構成となっている。

この基板を用いると、異なる領域６３にそれぞれ形成さ
れる半導体素子間の絶縁性を非常に良くすることができ
る。また、半導体単結晶堆積層６３ａ付きの領域６３に
は、縦型の半導体素子を形成できる。この基板は、いわ
ゆるスマートパワーＩＣ等に利用されている。

上記絶縁層分離基板は、つぎのようにして製造される。

まず、第２図（ａｌにみるように、シリコン半導体単結
晶ウェハ６０表面に異方性エツチングを施して分離用の
■状溝６５を形成する。続いて、酸化処理して、第２図
（ｂｌにみるように、ウェハ６０表面全面が酸化膜６２
で覆われた状態にする。ついで、第２図ｆｃ）にみるよ
うに、半導体単結晶堆積層の形成域以外の部分を覆うレ
ジスト層からなるマスク６７を形成しておいて、エツチ
ング処理して酸化膜６２を部分的に除いて前記堆積層の
形成域６８を露出させ、その後、マスク６７を除去する
そうすると、ウェハ６０は、分離のための溝６５がウェ
ハ表面に形成されているとともに表面を堆積層６３ａが
形成される個所を除いて絶縁層用の酸化膜６２で覆った
ものとなる。

堆積層の形成域６８を露出させた後、ウェハ６０の表面
にシリコンをエピタキシャル成長させ堆積すると、第２
図（ｄ）にみるように、酸化膜６２上には支持体層６１
となるポリシリコン層が、酸化膜のない個所にはシリコ
ン半導体単結晶堆積層６３ａが形成されることとなる。

支持体Ｎ６１および堆積層６３ａの形成後、ウェハ６０
を、裏面側から、第２図ｆｄｌに二点鎖線で示す位置ま
で研摩すれば、第２図ｔｅｌに示す絶縁層分離基板が完
成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の製造方法は困難な工程がある。マ
スク６７の形成工程である。

マスク６７の形成面は、■溝６５のある大きな凹凸面で
あるためレジスト層を均一に塗布することが難しい。中
々、良いマスクが形成できない。

そのため、酸化膜６２が損傷したり、あるいは、堆積層
の形成域６８を所定通りの状態に露出させることができ
なかったりという不都合がでる。

この発明は、上記の事情に鑑み、大きな凹凸のある面へ
のマスク形成という難しい工程を必要とせず、絶縁層分
離基板を容易に得ることのできる製造方法を提供するこ
とを課題とする。

〔課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、この発明の製造方法は、分離
のための溝が形成され前記堆積層の形成域を除いた表面
を前記絶縁層用の酸化膜で覆った半導体単結晶ウェハを
、ウェハ表面における半導体単結晶堆積層の形成域に酸
化阻止効果のある膜を選択的に形成しておいて、前記溝
および酸化膜を形成し、その後、前記酸化阻止効果のあ
る膜を除くことにより行うようにしている。

〔作　　　用〕

この発明の製造方法では、半導体単結晶堆積層形成域を
、溝形成前に酸化阻止効果のある膜で選択的に覆ってお
き、同形成域を酸化させないようにして酸化膜および溝
を完成させ、その後、レジスト層を使わずに、酸化膜と
酸化阻止効果のある膜の性質の差を利用して容易に酸化
阻止効果のある膜だけを選択的に除去することができる
。つまり、溝のある凹凸面にマスク形成しなくてすむの
である。もちろん、酸化阻止効果のある膜の選択形成に
あたって、好適、マスクが使われるが、このマスクは溝
形成前の平らな面に形成されるのであるから全く問題な
い。

そのため、酸化膜を［ｎ傷したり、堆積層の形成域露出
をし損なったりということもなくなる。

〔実　施　例〕

以下、この発明を、実施例をあられす図面を参照しなが
ら詳しく説明する。

第１図（ａｌ〜（ｈｌは、この発明の製造方法の一例に
より、絶縁層分離基板を得るときの様子を順を追ってあ
られす。

まず、Ｎ−型シリコン半導体単結晶ウェハ１の表面全体
を、第１図ｆａｔにみるように、窒化シリコン膜（Ｓｉ
Ｎ膜）２で覆い、この膜２の上に、ウェハ１におけるシ
リコン単結晶堆積層形成域相当部分のみを覆うマスク３
を形成する。

つぎに、エツチング処理しマスクを除去して、第１図（
ｂｌにみるように、シリコン単結晶堆積層形成域Ａを選
択的に覆う窒化シリコン膜（酸化阻止効果のある膜）２
′を形成する。

窒化シリコン膜２′を形成したウェハ１を熱酸化処理す
る。そうすると、第１図（Ｃ１にみるように、窒化シリ
コン膜２′のないところに酸化膜（Ｓｉｏ２膜）４が形
成される。

この酸化膜４に、窓５をあけ、異方性エツチングを施し
、第１図（ｄ）にみるように、分離のための■状溝６を
表面に形成する。つまり、酸化膜４のうち、分離用のＶ
状溝形成域にある部分を選択的に除去し、異方性エツチ
ングを施すのである。

溝６を形成したウェハ１を、再び、熱酸化処理し、第１
図（ｅ）にみるように、窒化シリコン膜２′以外の部分
の表面を覆う酸化膜７を形成する。もちろん、窒化シリ
コン膜２′の下は酸化されない。これに続いて、窒化シ
リコン膜２′を選択的に除去し、第１図（ｆｌにみるよ
うに、半導体単結晶堆積層の形成域Ａを露出させる。単
結晶面が現れる。なお、窒化シリコン膜２′の選択除去
は、例えば、ドライエツチャー等でエツチングすること
により行える。

第１図（ｆ）に示すシリコン半導体単結晶ウェハ１は、
分離のための溝６が形成され堆積層の形成域Ａを除いた
表面を絶縁層用の酸化膜７で覆ったものである。この発
明の製造方法では、このようなウェハ１を用いるように
する。

つぎに、ウェハ１表面にシリコンをエピタキシャル成長
により堆積する。そうすると、第１図（ｇ）にみるよう
に、酸化膜７の上にポリシリコン層からなる支持体層８
が形成され、酸化膜７のない所にシリコン半導体単結晶
堆積層９ａが形成される。ついで、ウェハ１裏面側から
第１図（ｇ＋に二点鎖線で示す位置、すなわら溝６が露
出する位置まで研摩すれば、第１図（ｈ）にみるように
、絶縁層分離基板１０が得られる。

絶縁層分離基板１０は、ポリシリコン層からなる支持体
層８上に絶縁層である酸化膜７で電気的に分離された半
導体単結晶領域９・・・が複数設けられており、これら
半導体単結晶領域９・・・のうちには、その底から支持
体層表面に達し不純物の拡散された半導体単結晶堆積層
９ａを有するものがある構成となっている。

以上にみたように、上記製造方法では、分離用の溝部分
の大きな凹凸個所にマスクを形成することは全くなかっ
た。そのため、極めて容易に絶縁層分離基板が得られ、
しかも、酸化膜７のｔｆｌ傷や堆積層の形成域露出のし
そこないといったことも全くなく、十分な性能の絶縁層
分離基板が得られるのである。

なお、半導体単結晶堆積層９ａ付き半導体単結晶領域９
には、例えば、電流容量の多い縦型トランジスタを形成
することができる。もちろん、他の半導体単結晶領域９
にも、それぞれ適当な半導体素子を形成することができ
ることはいうまでもない。

この発明は上記実施例に躍らない。

上記実施例は、酸化阻止効果のある膜が窒化シリコン膜
であったが、窒化シリコン以外の材料からなる膜であっ
てもよい。半導体単結晶堆積層付き半導体単結晶領域が
複数個あってもよいこともいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、この発明にかかる絶縁層分離基板
の製造方法では、分離用溝のある大きな凹凸個所にマス
クを形成するという困難な工程がない。そのため、極め
て容易に絶縁層分離基板が得られ、また、絶縁層（酸化
膜）等の損傷もなく十分な性能の絶縁層分離基板が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜ｆｈ）は、この発明にかかる製造方法の
一例により絶縁層分離基板を作るときの様子を順を追っ
てあられす概略断面図、第２図（ａｌ〜ｔｅｌは、従来
の製造方法により絶縁層分離基板を作るときの様子を順
を追ってあられす概略断面図である。 ■・・・半導体単結晶ウェハ　　２′・・・窒化シリコ
ン膜（酸化阻止効果のある膜）　　６・・・■状溝（分
離のための溝）　　７・・・絶縁層用の酸化膜　　８・
・・支持体層　　９・・・半導体単結晶領域　　９ａ・
・・半導体単結晶堆積層　　１０・・・絶縁層分離基板
代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第２図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第１図 （ｆ） 第２図 （ｄ） （ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　支持体層上に絶縁層で電気的に分離された半導体単
   結晶領域が複数設けられ、これら前記半導体単結晶領域
   のうちには、その底から支持体層表面に達する半導体単
   結晶堆積層を有するものがある絶縁層分離基板を得るに
   あたり、分離のための溝が形成され前記堆積層の形成域
   を除いた表面を前記絶縁層用の酸化膜で覆った半導体単
   結晶ウェハを用い、前記支持体層および半導体単結晶堆
   積層を形成した後、同ウェハを裏面側から前記溝が露出
   するまで研磨するようにする製造方法において、前記半
   導体単結晶ウェハの形成を、ウェハ表面における半導体
   単結晶堆積層の形成域に酸化阻止効果のある膜を選択的
   に形成しておいて、前記溝および酸化膜を形成し、その
   後、前記酸化阻止効果のある膜を除くことにより行うこ
   とを特徴とする絶縁層分離基板の製造方法。