JPH029148A

JPH029148A - 集積回路用基板の製造方法

Info

Publication number: JPH029148A
Application number: JP15960688A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Ogino; 荻野　信義
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-12

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）本発明は、絶縁膜によって分離された単結晶島を有する
集積回路用基板の製造方法の改良に関し、特に平坦度が
高くかつ単結晶島の深さを正確に制御できる製造方法に
係る。

（従来の技術とその問題点）半導体集積回路用基板の各回路素子間を絶縁分離する方
法としては、一般にｐｎ接合分離法及び誘電体分離法が
ある。ｐｎ接合分離法は、ｐｎ接合を逆バイアス状態に
保つことによって絶縁分離する方法で、製法が容易であ
ることから集積回路装置の標準的な方法として採用され
ている。

しかしｐｎ接合分だ法は、分離耐圧、逆方向リーク電流
、基板との間の寄生容量などのために、高耐圧化ならび
に高速化等に問題がある。かかるｐｎ接合分離法の欠点
を解決するためには、誘電体分離法が理想的な分離法と
いえる。誘電体分離法では、まずシリコン単結晶ウェー
ハ（以下ウェーハという）の同一平面上に誘電体絶縁膜
で分離された複数のシリコン単結晶島群が配置形成され
、この個々の島に少なくとも１ケの能動素子例えばトラ
ンジスターが作りこまれる。

従来の誘電体分離法の一例を説明すると、所望の導電型
、抵抗率、結晶面（１００）をもつ素子用ウェーハの一
面に酸化膜を設け、これを部分的に除去し、この酸化膜
をマスクとして異方性エツチングにより（１１１）面を
露出させ、ウェーハ表面に深い断面Ｖ字型溝（以下■溝
という）を形成、ついでこの酸化膜を除去し、再び熱酸
化によりＶ溝を含み気相化学成長により厚い多結晶シリ
コン支持層を形成する。つぎにこの支持層を形成した面
の反対面を研磨し、前記Ｖ溝の底部突端に達するまで単
結晶層を除去し、絶縁膜で側面及び底面が分離されたシ
リコン単結晶島群を形成する。かかるシリコン単結晶島
群は多結晶支持層で一平面上に配置され、これら各島に
半導体微小素子が作りこまれ、パターニングされた金属
蒸着膜で接続して集積回路が形成される。

かかる方法によって作られた誘電体による絶縁分離基板
は、支持用多結晶層を気相成長法によって積層した段階
で、支持体用多結晶層と単結晶島との熱膨張係数の差の
ために、直径４”のウェーハで２００μＩにも及ぶソリ
を生じることがある。

したがって単結晶層を研磨除去するに際し、このソリの
ためにウェーハを定盤に理想的に貼付することが困難と
なり、誘電体層で分離された単結晶島群の表面は一平面
から偏り、また各単結晶島の厚さを均一に制御するのは
困難であった。さらに内部応力が発生し、半導体素子製
造工程中の転位やスリップ発生の原因となった。

ソリは半導体素子製造工程の熱サイクルで増大して著し
くなるため、フォトリソ技術を通用する際、真空チエツ
クでソリを強制しつつ誘電体による絶縁分離基板を固定
しても、露光面を完全な平面とするのが難しく、パター
ニングが不正確となる。

上記のように多結晶層を支持体に用いる場合、不純物と
してＣＯ，又はＮ２０を水素とＳ　ｆＨｎｘｍ　（Ｘは
元素、　ＣＩ、　Ｂｒ、　Ｉの１種、ｎ及びｌはＯ〜４
の数値、　ｎ”ｌｌ＋’９４　）に加えて析出層中の多
結晶シリコンを再結晶し得ない構造にするという提案が
特公昭４５−３２７３１でなされているが、多結晶を析
出した段階でソリを軽減する効果は実際には認められな
い。同様な改良の試みとして多結晶半導体層にシリコン
酸化膜を介入させる方法が特公昭５３−２９５８５に開
示されているが、ソリ防止の効果のないことに変りはな
い。

かかる多結晶支持体を用いる方式の致命的欠陥であるソ
リを防止するため、単結晶支持体を用いる試みがなされ
ている。

例えば特開昭５３−３３５９０においては、誘電体層に
よって分離された単結晶群は、その背面において単結晶
支持体とボロンシリケートガラス膜を介して熱圧着され
ている。かかる構造を完成するために、半導体素子の形
成に必要な基板仕様の導電型、抵抗率及び方位をもつ素
子用シリコン単結晶ウェーハの片面を、フォトリソ技術
により選択エツチングして断面Ｖ字型の分離溝を形成し
、これに熱酸化により約１μｍの絶縁用シリコン酸化膜
を形成し、この上にさらに多結晶層を析出している。こ
の多結晶層を研磨除去して平坦部の厚みが約５μｍとな
るように調節し、さらにこの上にボロシリケート膜を被
覆する。他方好ましくは同方位の支持用シリコン単結晶
ウェーハの片面に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜と素
子用ウェーハのボロシリケート被覆面とを対向熱圧着す
る。このようにしてできた複合体を、素子用ウェーハの
シリコン単結晶層表面から研磨除去し、酸化膜で絶縁さ
れた多数の単結晶島を形成する。

この方法では、確かにソリをかなり防止できたが、必ず
しも満足すべきものではない。ボロシリケートは、ｐ型
の不純物としてボロンを含み、半導体素子製造工程の熱
サイクルを受ける段階で高濃度の内部不純物源となりト
ラブルをひきおこす。また多結晶層を若干残すのでどう
しても内部歪が残り、最終製品のソリを完全に防止する
ことはで籾ない。また、多結晶の研磨除去は平坦にはで
きなので、素子用ウェーハに支持用ウェーハを圧着した
段階で、両ウェーハの雨露出面が平行平面でなくなり、
素子用ウェーハ側の研磨が平坦に行われず、単結晶島の
厚さが不均一となる。また、素子用ウェーハの平均的な
研磨除去は、支持用ウェーハの露出面が正確であっても
、単結晶島の厚さの要求精度から見て通常の研磨除去技
術では必ずしも満足すべきものではなく、いまだこれに
対する解決策は示されていない。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記従来法の諸欠点を解決する改良された絶縁
分離集積回路用基板の製造法に関するもので、該基板の
半導体素子の作りこまれる島状分離単結晶領域の単結晶
を高精度の平面に一致させるよう単結晶の除去方法を改
良し、基板中に好ましくない応力を発生させず、これに
よってパターンニングの精度を高め、島状分１１を単結
晶領域の絶縁分離膜近傍に制御された微小歪層を形成し
てＩＧ効果を高め、支持用ウェーハからの拡散によって
起こる島状分離単結晶領域への不必要な汚染を防ぎ、さ
らに工業的な生産方法として安定した低コストの絶縁分
離集積回路用基板の製造方法を提供するもので、本発明
は所要の結晶性、導電型ならびに抵抗率を有する集積回
路素子用シリコン単結晶ウェーハの少なくとも片面を鏡
面研磨し、該鏡面を異方性エツチングして断面ｖ字型の
溝を形成し、該溝を含む鏡面に絶縁膜を被覆する工程と
、該絶縁膜上に多結晶シリコン層を析出して、少なくと
も該溝に多結晶シリコンを充填する工程と、該溝中の多
結晶シリコンを残して、絶縁膜上の多結晶シリコン層を
鏡面研磨して除く工程と、少なくとも片面を鏡面仕上げ
した他の支持用シリコン単結晶ウェーハの鏡面を、該素
子用シリコン単結晶ウェーハの溝を含む鏡面に対向させ
加熱加圧して接着する工程と、該素子用シリコン単結晶
つ工−ハの溝を含む鏡面の反対面を鏡面研磨し、該溝内
に析出された絶縁膜底部突端を露出させることを特徴と
する絶縁膜によって互いに分離され島状に配設された複
数の微小単結晶領域を有する集積回路用基板の製造方法
を要旨とする。

本発明の方法において、■溝中に多結晶シリコン゛を充
填する際、この溝上に僅かに空隙を残し、ついで多結晶
シリコン層を研磨し、■溝の多結晶シリコン表面に僅か
な凹みを形成することが好ましい。

さらに、ウェーハに異方性エツチングによりＶ溝を形成
した後、窒化シリコンを被覆する前に、■溝を含む鏡面
の全表面に微小欠陥層を形成することが好ましい。

この他絶縁膜が複数の絶縁分離層から構成され、素子用
ウェーハの■溝を含む鏡面に接する絶縁膜が窒化シリコ
ン膜であり、支持用ウェーハの圧着表面に接する絶縁膜
が窒化シリコン又は酸化シリコン膜からなり、そして絶
縁膜のその他の構成要素として三酸化アルミニウム、シ
リコンオキシクロライドの少なくとも一種を用いること
も問題点の解決手段に含める。

本発明は、上記解決手段に加えて、絶縁膜によって分離
され島状に配設された複数の微小車結晶領域を、不活性
雰囲気下１０００〜１２５０℃で処理し、該島状単結晶
領域内表面にデヌーデッドゾーン活性領域を形成するさ
らに好ましい誘電体分離基板の製造方法を提供する。

（作用）以下本発明方法の一例を工程順に説明し、作用効果を明
らかにする。半導体素子を形成するために必要な結晶方
位、導電型、抵抗率その他の諸性質をもつ素子用ウェー
ハの片面を鏡面研磨し、この鏡面上に１〜２μｍの熱酸
化膜を形成し１、ついでフォトエツチング技術を用いて
、断面Ｖ字型の分離溝を形成する。エツチング液として
は、例えばイソプロピルアルコールを含む４０％の水酸
化カリウム水溶液を用い、約８０℃でエツチングする。

ウェーハの結晶面には、分離溝を形成するためおよびそ
の他の理由からも（１００）面が選択される。

このエツチング方法は異方性又は選択エツチングといわ
れ、（１１１１面の低食刻速度が他の面方位と比較して
遅いことを利用する。■溝の二側面は（１１１）面から
なり、二側面のなす角は約５４．７９°である。従ワて
、鏡面エツチング幅Ｗと■溝の深さｔとの間には、Ｗ＝
１．４ｔの関係で正確に制御できる。この■溝の深さの
制御性は、後述のように誘電体層で絶縁分離されたシリ
コン単結晶島群の各島の単結晶層深さの制御性と１対１
の対応がある。

このようにＶ溝を形成されたウェーハ鏡面上から、マス
クとなった酸化膜を除去し、つぎに窒化シリコン膜を析
出させ、ついで■溝に多結晶シリコンが充填されるかあ
るいはほぼ充填されるまで多結晶析出を行い、し、かる
のちＶ溝中の多結晶シリコンを残し、他の多結晶シリコ
ンを研磨除去する。窒化シリコン膜の析出は直接窒化法
及び気相からの化学反応析出による方法のいずれでもよ
い。しかし直接窒化法は、比較的高温が必要なこと、ま
た成膜スピードが遅いため、気相からの化学反応析出の
方が好まれる。熱酸化法では、１２００℃の窒素ガス中
に１時間かけて約５０人の非晶質構造の均質な膜が得ら
れる。化学反応で窒化シリコンを析出する方法としては
、常圧ＣＶＤ、低圧ＣＶＤが使われ、最近信頼性の点か
らプラズマＣｖＤ技術が採用されている。従来の常圧、
低圧ＣｖＤは、モノシランとアンモニアの窒素ガスで稀
釈しまた混合ガスを、高温すなわち７００〜１０００℃
に加熱したウェーハに接触させるのであるが、プラズマ
ＣＶＤすなわちＲＦプラズマ励起による放電プラズマＣ
ＶＤでは、ウェーハに接触させるその他の高温雰囲気が
不要で膜質もよい。これらＣＶＯ法の析出速度は低圧Ｃ
ＶＤを除き２０〜２００ｎｍ／ｍｉｎである。本発明に
おける窒化シリコン膜の膜質は不純物の熱拡散を許さな
いよう緻密であることが重要で、厚さは少なくとも５０
０人を必要とする。しかし５μ讃を越えてはならない。

窒化シリコンは後に述べるように支持用ウェーハと熱圧
着されて一体に接合されるが、このとき窒化シリコン層
は一部シリコン中に拡散し消耗するので、例えば３００
人とするとハ電体分離層として役立つための耐圧特性、
例えば数１００■を充分保持することが難しくなる。し
かし５μｍを越えると、これによる熱歪が、誘電体分離
基板の製造直後はもちろんその後の集積回路素子の製造
工程における熱サイクルによって、前記絶縁分離された
諸島内に蓄積されるようになるので好ましくない。しか
し５μｍ程度以内に制御されておれば、該単結晶島内の
不純物特に重金属などをこの膜の近傍の単結晶部分にゲ
ッターする。

なお、窒化シリコンから分解、拡散した窒素原子は酸素
より高拡散速度をもち、前記誘電体分離の単結晶島形成
のプロセス中に話起された歪み特に転位などを固定し、
伝播増殖するのを妨げるので、該島表面の活性層の素子
例えばトランジスターの各種接合その他の特性を劣化さ
せず良好に保持する。

素子用ウェーハのＶ溝を含む鏡面に窒化シリコン層を被
覆する前に、サンドブラスト等で表面にマイクロなりラ
ック層を創成し、これに窒化シリコンを被覆することに
より、絶縁分離された単結晶島の底部及び側部に機械的
歪層をつくり不純物のゲッタ効果を高めることができる
。従って絶縁分離基板において、ウェーハ内に含まれる
溶存酸素を利用し、　６００〜８００℃の低温における
核形成及び１０００〜１１００℃における内部の核成長
と微小欠陥の形成という半導体集積回路用素子製造方法
のイントリンシックゲッタリングウェーハ処理は、適用
しなくても同様効果をあげ得ることとなる。絶縁分離さ
れた単結晶島の底部、側部の近傍には、絶縁のための話
電体（本発明では窒化シリコン膜）とシリコン単結晶と
の間に歪を生じているので、今述べたサンドブラストに
代る若干の効果はあるが、充分ではない。したがって上
記単結晶島の活性面が、後述するように研磨露出した後
、約１０００℃またはそれ以上たとえば１２５０℃まで
の範囲で熱処理し、酸素アウトティフュージョンすれば
、デヌーデッドゾーンとして容易に得られる。また本発
明では、イントリンシックゲッタリングのための単結晶
中に育成時に溶入される酸素が不要であるか、あるいは
格段に少なくても良いので、低酸素濃度に特徴のある浮
遊帯域法による単結晶又は、特殊な引上法の単結晶を用
いることができ、集積回路装置の製造工程で問題となる
熱酸化話導積層欠陥など活性面をより完全な結晶層とな
し、集積回路装置の性能向上及び収率向上に役立つ。

窒化シリコン膜上には、多結晶シリコンを析出させる。

多結晶シリコン層は、例えば１１００℃で、トリクロロ
シラン）ＩＳｉ（：ｌｉ＜’水素ガスで稀釈したガス例
えばトリクロロシランの５％（ＶＯＩ比）を含むものを
窒化シリコン被覆された■溝を有するウェーハ鏡面上に
接触させ、例えば２〜５μｍ　／ｍｉｎの速度で析出さ
せる。多結晶シリコン層はほぼつ工−ハ表面の形状に沿
って成長するので、■溝の深さが４０μｌの場合には、
４０μｍ以上析出すれば略■溝を埋めることができる。

通常安全のためにＶ溝の深さよりも１０μｍ位余計に析
出させる。次に背面を基準面にして研磨を行い、平坦部
の多結晶シリコン層を除去する。この研磨は弱アルカリ
性（もちろんアンモニアによるｐＨ調節）のシリカゾル
でメカニカルケミカルポリッシングを少なくとも最終段
で行い、途中は効率的なメカニカル研磨を行い得る。残
留する多結晶シリコン層が少なくなった場合には、研磨
圧を低下し、ケミカルエツチングを主とする研磨を行う
のもよい。窒化シリコンは、このメカニカルケミカルポ
リッシングンには強いので、自動的な研磨のストッパー
となり、平坦部の多結晶シリコンがなくなれば、これ以
上の研磨は進まない。かくしてＶ溝中に多結晶シリコン
を充填した素子用ウェーハが得られる。

第１図（ａ）には、多結晶を析出した状態のウェーハの
Ｖ溝を、（ｂ）には平坦部の多結晶層を除去した場合を
示す。

１は素子用ウェーハ、２は窒化シリコンの絶縁膜、３は
多結晶シリコン膜、４はＶ溝、５は多結晶層３のＶ溝該
当部分にある凹みである。場合によっては、第２図のよ
うに多結晶層の厚さをＶ溝の深さよりしばしば不足めに
調節し、■満面の多結晶充填層表面に凹み５を意識的に
設けることも可能である。第２図の番号は第１図と同じ
ものを用いた。

第２図の場合が第１図の場合と異なるのは、（ａ）にお
いて多結晶シリコン層のＶ溝４における凹み５がＶ溝の
中にまで延びていること、従って（ｂ）では■溝４の多
結晶シリコン層の表面がわずかに凹んでいる。しかしこ
のように多結晶の析出層の厚さを調節しなくても、研磨
に際し研磨パフの押圧で■溝の多結晶シリコン層表面に
凹みをつくれば、多結晶層析出段階の調節を不要にし得
る。

次に、支持用ウェーハ６の一面を鏡面仕上げする。この
支持用ウェーハの中には集積回路素子が作りこまれない
ので、面方位が（１００）であることを除けば、どのよ
うな特性をもったウェーハでもよい。しかし、活性領域
が汚染されるような不純物の多いものは避ける。つぎに
第３図（ａ）　に示すように、支持用ウェーハ６の鏡面
と前述の素子用ウェーハ１のＶ溝を含む鏡面を対向させ
、１２００℃、数ｋｇ／ｃｍ’で１時間程度加圧するが
、不活性ガスを雰囲気とし、ホットプレスを行う。プレ
ス圧力は１００Ｑ’Ｃｋｇ／ｃｍ’以上を必要としない
。また、加熱温度は８００〜１３００℃迄は使用できる
。低温低圧程、接合面の精度が高いので好ましい。また
高温高圧にした場合は、プレス中にウェーハ特に活性層
を含むウェーハの結晶性が歪まないよう昇温。

冷却に注意する。

素子用ウェーハ１と支持用ウェーハ６の間に窒化シリコ
ン薄層があり、共に面精度は高いので、容易に密着する
。これは窒化シリコンの窒素が支持用シリコン単結晶ウ
ェーハの中に拡散し、未結合のシリコン原子と共有結合
したり、あるいは窒素原子を介して、シリコン原子が結
合する場合もあるためと考えられるが、きわめて強固に
接着され、後の半導体集積回路の製造工程においても、
チップとした後も、またその組合せ工程その他各ｆ！環
境試験においても分離することはない。

窒化シリコン膜の膜生成条件は、結晶化の進まぬよう注
意する。プラズマＣＶＤでは、均一なアモルファス質の
窒化シリコン膜ができるので心配はない。もちろん１（
３ＰＯ４水溶液とシリカゾルを混合して研磨してもよい
。支持用ウェー八表面の鏡面仕上げは、必ずしも良質の
ものでなくてもよい。

これは、絶縁分離した単結晶島群との間に窒化シリコン
膜が存在するため、この膜を通しての不純物汚染は無視
できること、また多少の表面の加工傷も影響がないから
である。

加圧接着するとき内部に微少のガスが残存し、これが最
後化ボイドなって後の工程で接着不良を生じ分離を起こ
す場合があるので、第２図（ｂ）に示したようにＶ溝中
の多結晶シリコン層に凹み５を設け、ここに残存ガスを
集約し、接着を助けてもよい。

しかし、完全に窒素雰囲内で熱圧着を行えば、内部ガス
中の窒素は、熱圧着工程の間にシリコン単結晶中に吸収
される。

接着が完了したら、第３図（ｂ）に示すように、素子用
ウェーハ１のＶ溝を有する側の反対面を研磨除去し、■
溝底部の窒化シリコン被覆の突端７を露出する。接着ウ
ェーハは、それらを構成するウェーハの両面の平行度を
、例えば両面研磨によって±１〜２μｍ内に仕上げれば
、さらに両面研磨を行わなくても充分にシリコン層を平
行に除去し、ウェーハ面の研磨量を部分的に調節して、
ウェーハ面内の研磨量を均一にすることが可能で、同時
にすべてのＶ溝底部の窒化シリコン膜を露出することが
できる。しかし、絶縁分離された各単結晶島の厚みの精
度は必ずしも満足できない。しかし、本発明では、研磨
によって露出する絶縁層が窒化シリコンであるため、通
常のメカニカルケミカルポリッシングを行えば、たとえ
部分的に研磨速度が異なり、ざらにウェーハ両面の平行
度が悪くても、この窒化シリコン膜がストッパーとなっ
て、研磨が停止されるという利点がある。もちろん研磨
は両面研磨を行っても、両面の面精度を高めても、また
途中段階ではポリッシングよりも高速の研磨を行フても
よい。

このようにして、本発明の方法により、全くソリが発生
せず、絶縁分離された単結晶島の厚さが完全に制御され
、しかも効率的製法による絶縁分離半導体集積回路用基
板が提供される。さらに本発明の利点は、窒化シリコン
膜を絶縁分離に用いることにより数１００ｖの耐圧素子
の製造を可能にし、かつ上記島状分離単結晶領域の側部
、低部近傍のゲッタ効果を期待できることである。

活性領域を形成するウェーハは、Ｆｌ法、　ＣＺ法を問
わず、また内部の酸素濃度にも制限はない。また最終的
に加工した本発明基板各車結晶島領域表面を非酸化性の
霊囲気で１０００℃以上に加熱し、デヌーデッドゾーン
とすることができる。このため、本発明の方法で作られ
た絶縁分！！ｌＩｔ集積回路用基板上に作りこまれた半
導体集積回路素子は性能が高く、かつ収率がよい。活性
領域を形成するウェーハは、本発明の工程に没入される
前に非酸化性霊囲気で高温処理して両面にデヌーデッド
ゾーンを作り、かつ内部の微小欠陥を熱的に消滅し、な
おかつ本発明の工程で６００〜９００℃位の温度を避け
るならば、本発明の方法によりつくられた絶縁分離基板
は、さらにその活性領域を改善するためのデヌーデッド
ゾーン処理がより効果的に行われる。

本発明の前記説明の中で、支持用としてシリコン単結晶
ウェーハを用いたが、単結晶シリコンウェーハとの熱膨
張係数の差を吸収するよう工夫すれば、シリコン多結晶
ウェーハでも充分使用可能な半導体集積回路用基板とな
る。

次に本発明の実施例を述べる。

（実施例）方位（ｉｏｏ）　、　ｐ導電型、抵抗率１０Ωｃｍ、直
径１００ｍｍ、厚さ２５０μｍの素子用片面鏡面ウェー
ハの鏡面側を、１１００℃の酸素雰囲気中で熱酸化し、
１００００人の酸化膜をつくり、ついでフォトエツチン
グにより、幅３０μｍ、深さ２０μｍのＶ溝を形成した
。エツチング液としては、エチレンジアミン（３５ｋ）
　、ピロカテコール（４豹、水（６１＊）　　（いずれ
もモル比）を用い、常温下約３０分でエツチングを終了
した。次にＡＭＴ社のＰｌａｓｍａｌｌ　／　ＩＩ　ａ
を用い、０．２７６ｒｒのモノシラン、　Ｎ１（３，Ｎ
２の７囲気内で、プラズマ出力３．０ｋｗ、周波数５０
ヘルツにより約１０分間窒化シリコンの絶縁膜を析出し
、均一な約３０００人の成膜を行った。さらに５ｉＨＣ
１，（５モル％）、　）Ｉ２（９５モル豹の常圧７囲気
中で、１１００℃に上記ウェーハを加熱し、多結晶シリ
コン層を２５μｍ析出した。

析出速度は２５μｍ／ｍｉｎであった。

次に弱アルカリ性のシソ力ゾルで通常のメカニカルケミ
カルエツチングを行い、０．５　μｍ／ｍｉｎの研磨速
度で、平坦部の多結晶シリコンを完全除去した。つぎに
同一特性仕様の支持用片面鏡面ウェーハを前記素子用ウ
ェーハに、鏡面を合せ窒素雰囲気内で１２００℃、１０
ｋｇ／ｃｍ’、　　１時間ホットプレスした。プレス後
２枚のウェーハは完全に密着していることを肉眼で確か
めた。念のため試作品の一枚を割ったところ、その破断
面が良く密着していることも確認できた。特に貼合せの
場合接合面上の結晶方位を正確にすなわち少なくとも一
度以内に調節することにより、四角形のチップをスクラ
イブ法で得られることも確かめた。

つぎに素子用ウェーハのＶ溝を含む鏡面の反対面から、
ダイヤモンドホイールによる片面研削を行って２００μ
ｍ除去してから、メカニカルケミカルポリッシングを行
い、特に最終的には研磨圧を低下させ、０．２μｍ／＋
ｍｉｎで研磨した。

このようにして製造された絶縁分離集積回路用基板十枚
のソリを測定したところ、いずれも５μ口以下であり、
通常の鏡面ウェーハに比べても遜色のないことがわかっ
た。また絶縁膜で形成された単結晶島（−辺３０μＩ角
）を−枚のウェーハに約１００ケ形成したが、島の深さ
はいずれも±０．５μｍ内であった。

（発明の効果）従来半導体集積回路用基板としては、酸化膜を絶縁膜と
して、シリコン多結晶ウェーハを支持体とするきわめて
ソリの大きいものが用いられ、その高コストとソリの大
きいことに起因するパターニング不良に悩まされていた
。

本発明は、この絶縁膜を従来の酸化シリコン膜から窒化
シリコン膜に変え、かつ支持体に単結晶を用い、上記問
題を解決する方法を提供するとともに、絶縁分離島領域
の深さの高精度制御、ゲッタ効果、高耐圧などの改良を
あわせ行ったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）　、第２図（ａ）、（ｂ）　、第
３図（ａ）。（ｂ）はそれぞれ本発明の方法により製造する基板の途
中工程における縦断面図を示す。１・・・素子用ウェーハ２・・・絶縁膜３・・・多結晶シリコン膜４・・・■溝５・・・凹み６・・・支持用ウェーハ７・・・突端

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所要の結晶性、導電型ならびに抵抗率を有する集
積回路素子用シリコン単結晶ウェーハの少なくとも片面
を鏡面研磨し、該鏡面を異方性エッチングして断面Ｖ字
型の溝を形成し、該溝を含む鏡面に絶縁膜を被覆する工
程と、該絶縁膜上に多結晶シリコン層を析出して、少な
くとも該溝に多結晶シリコンを充填する工程と、該溝中
の多結晶シリコンを残して、絶縁膜上の多結晶シリコン
層を鏡面研磨して除く工程と、少なくとも片面を鏡面仕
上げした他の支持用シリコン単結晶ウェーハの鏡面を、
該素子用シリコン単結晶ウェーハの溝を含む鏡面に対向
させ加熱加圧して接着する工程と、該素子用シリコン単
結晶ウェーハの溝を含む鏡面の反対面を鏡面研磨し、該
溝内に析出された絶縁膜底部突端を露出させることを特
徴とする絶縁膜によって互いに分離され島状に配設され
た複数の微小単結晶領域を有する集積回路用基板の製造
方法。
（２）前記Ｖ字型溝中に多結晶シリコンを充填する際僅
かに空隙を残し、ついで絶縁膜上の多結晶シリコン層を
研磨除去し、溝に充填した多結晶シリコンの表面に僅か
な凹みを形成する請求項１に記載の製造方法。
（３）前記素子用シリコン単結晶ウェーハ鏡面に異方性
エッチングによりＶ字型溝を形成した後、該鏡面に絶縁
膜を被覆する前に、該鏡面に微小欠陥層を形成する請求
項１、２のいずれかに記載の製造方法。
（４）前記絶縁膜が複数の層からなり、素子用シリコン
単結晶ウェーハのＶ字型溝を含む鏡面に接する絶縁膜が
窒化シリコンであり、支持用シリコン単結晶ウェーハの
鏡面に接する絶縁膜が窒化シリコン又は酸化シリコンか
らなる請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
（５）前記絶縁膜が三酸化アルミニウム、シリコンオキ
シクロライドの少なくとも一種を構成要素とする請求項
４に記載の製造方法。
（６）請求項１〜４に記載の製造方法において、絶縁膜
によって分離され島状に配設された複数の微小単結晶領
域を不活性雰囲気下１０００〜１２５０℃で処理してデ
ヌーデッドゾーン活性領域を形成する製造方法。