JPH06302791A - Semiconductor substrate and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor substrate and manufacture thereof

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JPH06302791A
JPH06302791A JP9168693A JP9168693A JPH06302791A JP H06302791 A JPH06302791 A JP H06302791A JP 9168693 A JP9168693 A JP 9168693A JP 9168693 A JP9168693 A JP 9168693A JP H06302791 A JPH06302791 A JP H06302791A
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crystal silicon
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silicon substrate
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恒夫 山崎
Hiroaki Takasu
博昭 鷹巣
Atsushi Sakurai
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Abstract

PURPOSE:To inhibit a temperature rise generated in an SOI wafer by partially burying an insulating film into a single-crystal silicon substrate. CONSTITUTION:A circuit 1 (34) is formed into a region, in which an insulator is not buried, on the left side of a single-crystal silicon substrate 31, a circuit 3 (36) into a region, in which an insulating film is not buried, on the right side of the substrate 31 and a circuit 2 (35) to a thin single-crystal silicon layer on the insulating film 32. There is no insulating layer under the circuit 1 of 34 and the circuit 3 of 36, and heat generated by operating these circuits 1, 3 escapes to the semi-conductive single-crystal silicon substrate 31. On the other hand, high speed properties are required particularly in the circuit 2 of 35 formed to the thin single-crystal silicon layer, an SOI layer 33, in the upper section of the insulating film 32, and heat generated in the SOI layer 33 by operating the circuit 2 proceeds to upper sections 37 and 38 at both end sections of the insulating film 32, and dissipated to the whole substrate 31 from the upper sections 37 and 38. Accordingly, the rise of a temperature can be inhibited even during the operation of the circuit 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板及びその製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor substrate and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気絶縁膜上に半導体シリコンはSOI
(Silicon On Insnlator) と呼ばれ、高速化・高集積化
が可能な半導体装置として、近年注目を集めている。図
2は、このSOIウエハ基板の構造断面図を示してい
る。21は厚さ500〜1000μmの単結晶シリコン
基板、22は厚み数百Å〜数μm程度の電気絶縁物であ
るシリコン酸化膜(BOX :Baried Oxide) 、23は厚み
数百Å〜数μm程度の電気絶縁物であるシリコン酸化
膜、23は厚み数百Å〜数μm程度の単結晶シリコンで
ある。
2. Description of the Related Art Semiconductor silicon is an SOI on an electrically insulating film.
It is called (Silicon On Insnlator) and has been attracting attention in recent years as a semiconductor device capable of high speed and high integration. FIG. 2 shows a structural cross-sectional view of this SOI wafer substrate. Reference numeral 21 denotes a single crystal silicon substrate having a thickness of 500 to 1000 μm, 22 denotes a silicon oxide film (BOX: Baried Oxide) which is an electrical insulator having a thickness of several hundred Å to several μm, and 23 has a thickness of several hundred Å to several μm. The silicon oxide film 23, which is an electrical insulator, is single crystal silicon having a thickness of several hundred Å to several μm.

【0003】SOIウエハ上に形成した半導体集積回路
は、電気絶縁膜22上の単結晶シリコン層(SOI層)
23が非常に薄いために、特に集積回路が相補型MIS
トランジスタ(相補型メタル・絶縁物トランジスタ)で
ある場合、ソース・基板間、ドレイン・基板間、ゲート
基板間の電気容量が低減され、集積回路の高速化が可能
になる利点と、従来の単結晶シリコンウエハ上に集積回
路を形成した場合に比べ、電気絶縁物22が存在するこ
とにより、トランジスタとトランジスタ間の素子分離領
域を非常に狭く作ることができ、高集積化が可能になる
利点とを有している。
The semiconductor integrated circuit formed on the SOI wafer has a single crystal silicon layer (SOI layer) on the electric insulating film 22.
Since 23 is very thin, the integrated circuit is a complementary MIS.
In the case of a transistor (complementary metal / insulator transistor), the electrical capacitance between the source / substrate, drain / substrate, and gate substrate is reduced, which makes it possible to speed up the integrated circuit and the conventional single crystal. Compared with the case where an integrated circuit is formed on a silicon wafer, the presence of the electric insulator 22 makes it possible to make the element isolation region between the transistors very narrow, which has the advantage that high integration can be achieved. Have

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記したような優れた
特徴を有するSOIウエハであるが、集積回路が形成さ
れる薄い単結晶シリコンのすぐ下に絶縁膜22が存在す
るため、集積回路が動作している時に流れる電流によっ
て発生する熱が、絶縁膜22の下にある厚い半導電性の
単結晶シリコン基板に逃げてくれず、熱が薄い単結晶シ
リコン層23に溜まってしまい、その薄い単結晶シリコ
ン層の温度を時間の経過と共に上げてしまう。
Although the SOI wafer has the above-mentioned excellent characteristics, the integrated circuit operates because the insulating film 22 exists immediately below the thin single crystal silicon on which the integrated circuit is formed. The heat generated by the electric current flowing during the operation does not escape to the thick semiconductive single crystal silicon substrate under the insulating film 22, and the heat is accumulated in the thin single crystal silicon layer 23, and the thin single crystal silicon layer 23 accumulates. The temperature of the crystalline silicon layer rises over time.

【0005】集積回路が相補型MISトランジスタによ
り形成されている場合、高集積化のためにトランジスタ
サイズを小さくすると、トランジスタ内に流れる電流は
増大し、温度上昇の度合いも又大きくなる。薄い単結晶
シリコン層で温度上昇が生じると、MISトランジスタ
のゲート絶縁膜中にキャリヤの捕獲準位が多数発生し易
くなり、トランジスタ特性の変動を生じ、さらに集積回
路の信頼性が損なわれることになる。
When the integrated circuit is formed by complementary MIS transistors, if the transistor size is reduced for higher integration, the current flowing in the transistor increases and the temperature rise also increases. When the temperature rises in the thin single crystal silicon layer, a large number of carrier trapping levels are easily generated in the gate insulating film of the MIS transistor, which causes variations in transistor characteristics and further impairs reliability of the integrated circuit. Become.

【0006】本発明は、上記したSOIウエハに生じる
温度上昇の欠点を抑え、信頼性の高い集積回路が形成可
能な半導体基板を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a semiconductor substrate capable of forming a highly reliable integrated circuit while suppressing the above-mentioned drawback of temperature rise in an SOI wafer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】薄い単結晶シリコン層
(SOI層)23に溜まる熱を逃がす目的で絶縁膜を単
結晶シリコン基板中に局所的に形成する。即ち、絶縁膜
上の薄い単結晶シリコン層を単結晶シリコン基板中に局
所的に形成する。
An insulating film is locally formed in a single crystal silicon substrate for the purpose of releasing heat accumulated in a thin single crystal silicon layer (SOI layer) 23. That is, a thin single crystal silicon layer on the insulating film is locally formed in the single crystal silicon substrate.

【0008】[0008]

【作用】上述した構造を持つ本発明の半導体基板上に、
集積回路を形成した場合、絶縁膜が形成されていない領
域の単結晶シリコン上に形成された集積回路で発生した
熱はもちろんのこと、集積回路の下に広がる熱導伝性の
良い単結晶シリコンに放散される。又、絶縁膜上の単結
晶シリコン層に形成された集積回路で発生した熱は、絶
縁膜の端部まで伝わった後、絶縁膜が形成されていない
領域の厚い単結晶シリコン中に放散される。
On the semiconductor substrate of the present invention having the above structure,
When an integrated circuit is formed, not only the heat generated in the integrated circuit formed on the single crystal silicon in the region where the insulating film is not formed, but also the single crystal silicon having good heat conductivity spreading under the integrated circuit Be dissipated in. Further, the heat generated in the integrated circuit formed in the single crystal silicon layer on the insulating film is transmitted to the end portion of the insulating film and then dissipated in the thick single crystal silicon in the region where the insulating film is not formed. .

【0009】[0009]

【実施例】図1(a)、(b)に本発明の実施例を示
す。図1(a)は、本発明の半導体基板の平面図であ
り、図1(b)は図1(a)の直線A−A’上の断面構
造図を示している。11は単結晶シリコン基板、12は
単結晶シリコン基板に埋め込まれたシリコン酸化膜等の
絶縁膜、13は絶縁膜12の上にある単結晶シリコン
層、即ち、SOI層を示している。14は単結晶シリコ
ンのある方位を示すために切断した切断線を示す。絶縁
膜12は、例えば数百Å〜数μmの厚みを持ち、同様に
薄い単結晶シリコン層13は数百Å〜数μmの厚みを持
っている。
EXAMPLE An example of the present invention is shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1A is a plan view of a semiconductor substrate of the present invention, and FIG. 1B is a sectional structural view on a straight line AA ′ of FIG. Reference numeral 11 is a single crystal silicon substrate, 12 is an insulating film such as a silicon oxide film embedded in the single crystal silicon substrate, and 13 is a single crystal silicon layer on the insulating film 12, that is, an SOI layer. Reference numeral 14 indicates a cutting line cut to show a certain orientation of the single crystal silicon. The insulating film 12 has a thickness of, for example, several hundred Å to several μm, and similarly, the thin single crystal silicon layer 13 has a thickness of several hundred Å to several μm.

【0010】図3に、図1に示す本発明の半導体基板を
利用して形成した半導体装置の一例を示す。31は単結
晶シリコン基板、32は単結晶シリコン基板31内に埋
め込まれた厚み数百Å〜数μmの絶縁物であるシリコン
酸化膜、33はシリコン酸化膜32上の厚み数百Å〜数
μmの薄い単結晶シリコン層、即ち、SOI層である。
FIG. 3 shows an example of a semiconductor device formed by using the semiconductor substrate of the present invention shown in FIG. Reference numeral 31 is a single crystal silicon substrate, 32 is a silicon oxide film which is an insulator with a thickness of several hundred Å to several μm embedded in the single crystal silicon substrate 31, and 33 is several hundred Å to several μm in thickness on the silicon oxide film 32. Is a thin single crystal silicon layer, that is, an SOI layer.

【0011】34は単結晶シリコン基板31の左側かつ
絶縁物が埋めこまれていない領域に形成された回路1、
36は同じく単結晶シリコン基板の右側、かつ絶縁膜が
埋めこまれていない領域に形成された回路3、35は絶
縁膜32の上にある薄い単結晶シリコン層に形成された
回路2をそれぞれ示している。34、35、36の各回
路は、それぞれ電気的に接続され、ある働きを持つ一つ
の集積回路を形成している。
Reference numeral 34 denotes a circuit 1 formed on the left side of the single crystal silicon substrate 31 and in a region where the insulator is not embedded,
36 is a circuit 3 formed on the right side of the single crystal silicon substrate and in a region where the insulating film is not buried, and 35 is a circuit 2 formed on a thin single crystal silicon layer on the insulating film 32. ing. The circuits 34, 35 and 36 are electrically connected to each other to form one integrated circuit having a certain function.

【0012】34の回路1と36の回路3の下には絶縁
膜はなく、それらの回路が動作することによって発生す
る熱は、34の回路1と36の回路3の下にある厚み数
百μm以上の厚い半導伝性の単結晶シリコン基板31に
逃げる。このため、温度が高くなることによってMIS
トランジスタのゲート絶縁膜にキャリヤの捕獲準位が発
生することもなく、34の回路1と36の回路を構成す
るトランジスタ群の信頼性は高く、安定な回路となる。
There is no insulating film under the circuits 3 of 34 and the circuits 3 of 36, and the heat generated by the operation of these circuits has a thickness of several hundreds under the circuits 3 of 34 and 1 of 36. It escapes to a thick semiconducting single crystal silicon substrate 31 of μm or more. As a result, the temperature rises and the MIS
Carrier trap levels do not occur in the gate insulating film of the transistor, and the reliability of the transistor group forming the circuits 34 and 1 and 36 is high and a stable circuit is obtained.

【0013】一方、絶縁膜32の上部にある薄い単結晶
シリコン層、即ち、SOI層33に形成された35の回
路2は、特に高速性が要求される回路である。SOI層
33に形成されたMISトランジスタからなる集積回路
がなぜ高速性を有するかについては、図4において説明
する。
On the other hand, the thin single crystal silicon layer on the insulating film 32, that is, the circuit 2 of 35 formed in the SOI layer 33 is a circuit that requires particularly high speed. The reason why the integrated circuit formed of the MIS transistors formed in the SOI layer 33 has high speed will be described with reference to FIG.

【0014】回路2が動作することによって、SOI層
33に発生した熱は、絶縁膜32の両端部の上部37と
381に進み、そこから厚い単結晶シリコン基板31全
体に放散され、SOI層33に止まることはない。この
ため、SOI層33の温度は、回路2の動作中も上昇す
ることはなく、回路2を構成するMISトランジスタ群
のゲート絶縁膜にキャリヤの捕獲準位が発生することも
ない。その結果、それらのトランジスタ群の信頼性は高
く、回路2は経時的にも変動のない安定な動作をする。
The heat generated in the SOI layer 33 by the operation of the circuit 2 proceeds to the upper portions 37 and 381 at both ends of the insulating film 32, and is dissipated to the entire thick single crystal silicon substrate 31 from the upper portions 37 and 381, and the SOI layer 33. Never stop. Therefore, the temperature of the SOI layer 33 does not rise even during the operation of the circuit 2, and the carrier trap level does not occur in the gate insulating film of the MIS transistor group forming the circuit 2. As a result, the reliability of those transistor groups is high, and the circuit 2 operates stably with no change over time.

【0015】図4は、N型MISトランジスタの断面構
造図を示している。図4を用いて、SOI層に形成され
たMISトランジスタからなる集積回路が高速性を有す
る理由を簡単に説明する。41は単結晶シリコン基板、
42はシリコン酸化膜等の絶縁膜、43は薄い濃度、例
えば約1×1016cm-3のP型不純物からなるPウェ
ル、44はゲート絶縁膜、45は高い濃度、例えば約1
×1020cm-3のN型不純物が含まれた多結晶シリコン
からなるゲート、46と47はそれぞれ高い濃度、例え
ば約1×1020cm-3のN型不純物からなるソースとド
レインである。N型MISトランジスタは、Pウェル4
3、ゲート絶縁膜44、ゲート45、ソース46、ドレ
イン47から構成される。48は素子分離のための厚い
シリコン酸化膜からなるフィールド酸化膜を示してい
る。
FIG. 4 shows a cross-sectional structural view of the N-type MIS transistor. The reason why the integrated circuit including the MIS transistor formed in the SOI layer has high speed will be briefly described with reference to FIG. 41 is a single crystal silicon substrate,
42 is an insulating film such as a silicon oxide film, 43 is a low concentration, for example, a P well made of a P-type impurity of about 1 × 10 16 cm −3 , 44 is a gate insulating film, and 45 is a high concentration, for example, about 1
A gate made of polycrystalline silicon containing N type impurities of × 10 20 cm -3 , and 46 and 47, respectively, are a source and a drain made of N type impurities of high concentration, for example, about 1 × 10 20 cm -3 . The N-type MIS transistor has a P well 4
3, a gate insulating film 44, a gate 45, a source 46, and a drain 47. Reference numeral 48 denotes a field oxide film made of a thick silicon oxide film for element isolation.

【0016】Pウェル43の単結晶シリコン厚みが例え
ば、0.6μm程度の厚みとする。N型MISトランジ
スタを動作させる時、例えばソースの電位を0V、ゲー
トとドレインを5Vに設定する。この時、ゲート、ソー
ス及びドレインの下には空乏層が拡がる。破線49、4
10、411はその空乏層の境界を示す。空乏層は動け
るキャリヤのない高抵抗の領域である。空乏層は破線4
9の右側、410の左側、411の上側に拡がってい
る。
The thickness of the single crystal silicon of the P well 43 is, eg, about 0.6 μm. When operating the N-type MIS transistor, for example, the source potential is set to 0V and the gate and drain are set to 5V. At this time, a depletion layer spreads under the gate, the source and the drain. Dashed lines 49, 4
Reference numerals 10 and 411 denote boundaries of the depletion layer. The depletion layer is a region of high resistance with no moving carriers. Depletion layer is broken line 4
It extends to the right side of 9, the left side of 410, and the upper side of 411.

【0017】例えば、ソース及びドレインの深さを0.
3μmとすると、ドレインの下には約0.9μm、ソー
スの下には約0.3μmの空乏層が広がるため、ドレイ
ンの下では勿論のこと、ソースの下でも空乏層は絶縁膜
42に接触する。このため、ソ−ス・基板(Pウェル4
3)間及びドレイン・基板(Pウェル43)間の容量
は、絶縁膜42も含む形になり、非常に小さい値にな
る。その結果、これら寄生容量が小さくなり、SOI層
に形成されたMISトランジスタから成る集積回路は高
速性を有するようになる。
For example, if the depth of the source and drain is 0.
If the thickness is 3 μm, a depletion layer of about 0.9 μm spreads below the drain and about 0.3 μm below the source. Therefore, the depletion layer contacts the insulating film 42 not only under the drain but also under the source. To do. Therefore, the source substrate (P well 4
The capacitance between 3) and between the drain and the substrate (P well 43) includes the insulating film 42, which is a very small value. As a result, these parasitic capacitances are reduced, and the integrated circuit composed of MIS transistors formed in the SOI layer has high speed.

【0018】図5に、本発明の他の実施例を示す。図5
に示す本発明の実施例は図3に示す本発明の実施例と共
通するところが多い。そのため、図5において、図3と
共通の箇所31〜38の名称の説明は省略する。図5に
おいて、単結晶シリコン基板31の一部の領域に埋め込
まれた絶縁膜であるシリコン酸化膜32の下の一部の単
結晶シリコンが除去されている。51及び52はシリコ
ン窒化膜であり、シリコン酸化膜32の下の単結晶シリ
コンを除去する時のマスクとなっている。単結晶シリコ
ンを除去する時、例えば80℃〜100℃に熱した水酸
化カリウム溶液(KOH溶液)中に、単結晶シリコン基
板を浸せば良い。シリコン酸化膜32は、KOH溶液で
シリコン酸化膜32の下にある単結晶シリコンをエッチ
ング除去する時のエッチングストッパーの役割を果た
し、シリコン酸化膜32の上にある薄い単結晶シリコン
膜33がエッチングされるのを防ぐ役割も果たす。シリ
コン酸化膜32の下にある単結晶シリコンを除去した
後、シリコン窒化膜51及び52は除去してもしなくて
も良い。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. Figure 5
The embodiment of the present invention shown in FIG. 3 has much in common with the embodiment of the present invention shown in FIG. Therefore, in FIG. 5, description of the names of the portions 31 to 38 common to FIG. 3 is omitted. In FIG. 5, a part of the single crystal silicon under the silicon oxide film 32 which is an insulating film buried in a part of the single crystal silicon substrate 31 is removed. 51 and 52 are silicon nitride films, which serve as masks when removing the single crystal silicon under the silicon oxide film 32. When removing the single crystal silicon, for example, the single crystal silicon substrate may be immersed in a potassium hydroxide solution (KOH solution) heated to 80 ° C. to 100 ° C. The silicon oxide film 32 plays a role of an etching stopper when the single crystal silicon under the silicon oxide film 32 is removed by etching with a KOH solution, and the thin single crystal silicon film 33 on the silicon oxide film 32 is etched. Also plays a role in preventing After removing the single crystal silicon under the silicon oxide film 32, the silicon nitride films 51 and 52 may or may not be removed.

【0019】図1に示す本発明の半導体基板を作成する
ための製造方法について、図6以降の図面によって説明
する。図6(a)〜(d)は本発明の半導体基板を形成
するための製造方法を示す工程断面図である。
A manufacturing method for manufacturing the semiconductor substrate of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 6A to 6D are process sectional views showing a manufacturing method for forming a semiconductor substrate of the present invention.

【0020】図6(a)において、61は単結晶シリコ
ン、62は単結晶シリコン61の上に全面に塗布した厚
みが数μmのフォトレジストを示す。図6(b)におい
て、フォトリソ工程によって、酸素を単結晶シリコン6
1の中にイオン注入すべき箇所のフォトレジストを除去
する。63はフォトリソ工程によって残ったフォトレジ
ストを示す。図6(c)において、64は単結晶シリコ
ン中にイオン注入される酸素イオンを示す。酸素イオン
をイオン注入する時の加速エネルギーは、SOI層下に
形成されるシリコン酸化膜をSOI層表面からどの位の
深さに形成するかによって決まる。イオン注入時の酸素
イオンの量は、約1×1018cm-2程度である。図6
(d)において、フォトレジスト膜63を除去する。こ
の後、900℃以上の熱工程を加えると、単結晶シリコ
ンとイオン注入された酸素原子が反応し、良好なシリコ
ン酸化膜65が形成される。しかし、シリコン酸化膜6
5の上には良好な薄い単結晶シリコン層66即ちSOI
層が形成されることになる。
In FIG. 6A, reference numeral 61 denotes single crystal silicon, and 62 denotes a photoresist having a thickness of several μm applied on the entire surface of the single crystal silicon 61. In FIG. 6B, oxygen is added to the single crystal silicon 6 by a photolithography process.
The photoresist in the area where the ion implantation is to be performed in 1 is removed. Reference numeral 63 indicates the photoresist remaining after the photolithography process. In FIG. 6C, reference numeral 64 indicates oxygen ions ion-implanted into the single crystal silicon. The acceleration energy for implanting oxygen ions depends on the depth of the silicon oxide film formed under the SOI layer from the surface of the SOI layer. The amount of oxygen ions at the time of ion implantation is about 1 × 10 18 cm -2 . Figure 6
In (d), the photoresist film 63 is removed. Thereafter, when a heat treatment at 900 ° C. or higher is applied, the single crystal silicon and the ion-implanted oxygen atoms react with each other to form a good silicon oxide film 65. However, the silicon oxide film 6
5 is a good thin single crystal silicon layer 66 or SOI
A layer will be formed.

【0021】図6において、酸素イオンを注入する時、
注入すべき箇所の選択は 、単結晶シリコン61の上に
塗布したフォトレジスト膜62を所望の箇所だけ除去し
ておこなった。しかし、本発明の半導体基板の製造方法
において、イオン注入すべき位置の選択方法としては、
単結晶シリコン61の上に塗布したフォトレジスト膜6
2を所望の箇所だけ除去して行う方法だけに限らない。
In FIG. 6, when implanting oxygen ions,
The portion to be implanted was selected by removing only the desired portion of the photoresist film 62 applied on the single crystal silicon 61. However, in the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, as a method for selecting the position for ion implantation,
Photoresist film 6 applied on single crystal silicon 61
The method is not limited to the method in which 2 is removed only at a desired portion.

【0022】図7(a)〜(d)は本発明の半導体基板
を形成するための製造方法の他の実施例を示す工程断面
図である。図7(a)において、71は単結晶シリコ
ン、72は単結晶シリコン71を数千Å〜数μmの厚み
に熱酸化したことにより得られたシリコン酸化膜、73
はシリコン酸化膜72の上に塗布したフォトレジスト膜
を示す。
7A to 7D are process sectional views showing another embodiment of the manufacturing method for forming the semiconductor substrate of the present invention. In FIG. 7A, 71 is single crystal silicon, 72 is a silicon oxide film obtained by thermally oxidizing single crystal silicon 71 to a thickness of several thousand Å to several μm, and 73
Indicates a photoresist film applied on the silicon oxide film 72.

【0023】図7(b)において、フォトリソ工程によ
り、酸素を単結晶シリコン61の中にイオン注入すべき
箇所のフォトレジストとシリコン酸化膜を除去する。7
4と75は、フォトリソ工程によって残ったフォトレジ
ストとシリコン酸化膜をそれぞれ示している。
In FIG. 7B, the photoresist and the silicon oxide film at the locations where oxygen should be ion-implanted into the single crystal silicon 61 are removed by a photolithography process. 7
Reference numerals 4 and 75 respectively indicate the photoresist and the silicon oxide film remaining after the photolithography process.

【0024】図7(c)において、76は単結晶シリコ
ン中にイオン注入される酸素イオンを示す。酸素イオン
をイオン注入する時の加速エネルギーは、SOI層下に
形成されるシリコン酸化膜をSOI層表面からどの位の
深さに形成するかによって決まる。イオン注入時の酸素
イオンの量は、約1×1018cm-2程度である。
In FIG. 7 (c), reference numeral 76 denotes oxygen ions ion-implanted into the single crystal silicon. The acceleration energy for implanting oxygen ions depends on the depth of the silicon oxide film formed under the SOI layer from the surface of the SOI layer. The amount of oxygen ions at the time of ion implantation is about 1 × 10 18 cm -2 .

【0025】図7(d)において、酸素イオンのイオン
注入後、フォトレジスト膜74とシリコン酸化膜75は
除去されることにより、表面全体が平坦な単結晶シリコ
ン層となる。この後、900℃以上の熱工程を加える
と、単結晶シリコンとイオン注入された酸素原子が反応
し、良好なシリコン酸化膜77が形成される。しかも、
シリコン酸化膜77の上には良好な薄い単結晶シリコン
層78即ちSOI層が形成されることになる。
In FIG. 7D, the photoresist film 74 and the silicon oxide film 75 are removed after the oxygen ion implantation, so that the entire surface becomes a single crystal silicon layer having a flat surface. Thereafter, when a heat treatment at 900 ° C. or higher is applied, the single crystal silicon and the ion-implanted oxygen atoms react with each other to form a good silicon oxide film 77. Moreover,
A good thin single crystal silicon layer 78, that is, an SOI layer is formed on the silicon oxide film 77.

【0026】図7では、酸素イオンを注入する時の注入
窓の形成には、シリコン酸化膜72とフォトレジスト膜
73を使用したが、シリコン酸化膜72の変わりに他の
絶縁膜例えば堆積されたシリコン窒化膜等を使用し、そ
の上にフォトレジスト膜73を使用しても一向にさしつ
かえない。
In FIG. 7, the silicon oxide film 72 and the photoresist film 73 are used for forming the implantation window when implanting oxygen ions, but another insulating film, for example, is deposited instead of the silicon oxide film 72. Even if a silicon nitride film or the like is used and a photoresist film 73 is used thereon, it does not matter.

【0027】又、図6と図7の実施例で、SOI層の下
の絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いたが、他の絶縁膜
例えばシリコン窒化膜を用いても良い。即ち、図6と図
7の本発明の実施例では、酸素イオンをイオン注入した
が、窒素イオンをイオン注入し、その後、アニールする
ことにより、シリコン表面からある所望の深さに、シリ
コン窒化膜を形成しても良い。
Although the silicon oxide film is used as the insulating film under the SOI layer in the embodiments of FIGS. 6 and 7, another insulating film such as a silicon nitride film may be used. That is, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 6 and 7, oxygen ions are ion-implanted, but nitrogen ions are ion-implanted and then annealed to form a silicon nitride film at a desired depth from the silicon surface. May be formed.

【0028】図8(a)〜(d)、図9(e)〜(g)
及び図10(h)〜(j)の工程断面図を用いて、本発
明の半導体基板を形成するための製造方法の他の実施例
を説明する。図8(a)において、81は単結晶シリコ
ン、82は単結晶シリコン81を数百Åの厚みに熱酸化
したことにより得られたシリコン酸化膜、83は堆積さ
れた厚みが1000〜2000Åのシリコン窒化膜、8
4はシリコン窒化膜83の上に塗布したフォトレジスト
膜を示す。
FIGS. 8A to 8D and FIGS. 9E to 9G.
Another embodiment of the manufacturing method for forming the semiconductor substrate of the present invention will be described with reference to the process sectional views of FIGS. In FIG. 8A, 81 is single crystal silicon, 82 is a silicon oxide film obtained by thermally oxidizing single crystal silicon 81 to a thickness of several hundred Å, 83 is deposited silicon having a thickness of 1000 to 2000 Å Nitride film, 8
Reference numeral 4 denotes a photoresist film applied on the silicon nitride film 83.

【0029】図8(b)において、フォトリソ工程によ
り、フォトレジストの所望の位置に窓85を開ける。図
8(c)において、フォトレジスト膜の窓を開けた箇所
のシリコン窒化膜83を除去する。
In FIG. 8B, a window 85 is opened at a desired position of the photoresist by a photolithography process. In FIG. 8C, the silicon nitride film 83 in the portion where the window of the photoresist film is opened is removed.

【0030】図8(d)において、シリコン窒化膜の上
に残っているフォトレジスト膜を除去し、熱酸化するこ
とにより、厚み数千Å〜数μmのシリコン酸化膜86を
形成する。図9(e)において、残っていたシリコン窒
化膜を除去する。
In FIG. 8 (d), the photoresist film remaining on the silicon nitride film is removed and thermally oxidized to form a silicon oxide film 86 having a thickness of several thousand Å to several μm. In FIG. 9E, the remaining silicon nitride film is removed.

【0031】図9(f)において、シリコン酸化膜82
と86の上全面にフォトレジスト膜87を堆積する。図
9(g)において、薄いシリコン酸化膜82と堆積され
たフォトレジスト膜87の全てと厚いシリコン酸化膜8
6の一部をドライエッチング等にとりエッチングする。
その結果、その表面が単結晶シリコンの表面と同一面に
なるシリコン酸化膜88が新たに単結晶シリコン基板内
の所望の複数の位置に形成される。
In FIG. 9F, the silicon oxide film 82
A photoresist film 87 is deposited on the entire surfaces of and 86. In FIG. 9G, the thin silicon oxide film 82, all of the deposited photoresist film 87 and the thick silicon oxide film 8 are used.
Part of 6 is etched by dry etching or the like.
As a result, the silicon oxide film 88 whose surface is flush with the surface of the single crystal silicon is newly formed at a plurality of desired positions in the single crystal silicon substrate.

【0032】ここで、図8(a)〜図9(g)の工程に
おいて用いた単結晶シリコン基板をA基板とする。図1
0(h)において、新たな単結晶シリコン基板89(B
基板とする)を用意する。
Here, the single crystal silicon substrate used in the steps of FIGS. 8A to 9G is referred to as an A substrate. Figure 1
0 (h), a new single crystal silicon substrate 89 (B
Prepare the substrate).

【0033】図10(i)において、1100〜120
0℃の高温酸素雰囲気中でA基板とB基板をシリコン酸
化膜88を内側にして張り合わせる。A基板とB基板の
周囲にシリコン酸化膜810が形成される。図10
(j)において、シリコン酸化膜88の上に残す単結晶
シリコンを所望の厚みだけ残すように、A基板側の単結
晶シリコンを研磨及びポリシングする。、その結果、シ
リコン酸化膜88が単結晶シリコン中に埋め込まれた図
1(b)に示すような本発明の単結晶シリコン基板がで
きあがる。単結晶シリコン基板の周囲のシリコン酸化膜
810は除去しても、しなくても良い。
In FIG. 10 (i), 1100 to 120
The A and B substrates are bonded together with the silicon oxide film 88 inside in a high temperature oxygen atmosphere of 0 ° C. A silicon oxide film 810 is formed around the A and B substrates. Figure 10
In (j), the single crystal silicon on the A substrate side is polished and polished so that the single crystal silicon to be left on the silicon oxide film 88 is left to have a desired thickness. As a result, the single crystal silicon substrate of the present invention as shown in FIG. 1B, in which the silicon oxide film 88 is embedded in the single crystal silicon, is completed. The silicon oxide film 810 around the single crystal silicon substrate may or may not be removed.

【0034】図8(a)〜図10(j)の工程断面図に
示す本発明の半導体基板の製造方法は2枚の単結晶シリ
コン基板を張り合わせるいわゆる張り合わせ法と呼ばれ
る方法を用いたものである。図8(a)〜図10(j)
に示す本発明の実施例は、一つの代表的な例であって、
必ずしもこのとおりでなくとも良い。
The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention shown in the process cross-sectional views of FIGS. 8A to 10J uses a so-called bonding method for bonding two single crystal silicon substrates. is there. 8 (a) to 10 (j)
The embodiment of the present invention shown in FIG.
This does not have to be the case.

【0035】即ち、図8(a)においてシリコン酸化膜
82は必ずしも必要ではない。又図9(f)において
は、単結晶シリコン基板81の全面にフォトレジスト8
7を塗布しているが、この塗布するものは必ずしもフォ
トレジストに限らず、シリコン酸化膜、シリコン窒化
膜、塗布して400℃程度の温度で熱処理して形成した
シリコン酸化膜(通称、SOG:SPIN ON GL
ASS)、あるいはポリイミド等の絶縁膜であっても構
わない。何らかの絶縁膜を塗布して、その絶縁膜表面を
平坦にし、しかもシリコン酸化膜86とほぼ等しいエッ
チング速度が得られるエッチング条件を得ることによ
り、この後に続くエッチングにより、単結晶シリコン基
板の表面を図9(g)に示すように平坦に形成すること
ができる。
That is, the silicon oxide film 82 is not always necessary in FIG. Further, in FIG. 9F, the photoresist 8 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 81.
Although 7 is applied, the applied material is not necessarily a photoresist, but a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxide film formed by applying and heat-treating at a temperature of about 400 ° C. (commonly known as SOG: SPIN ON GL
It may be an insulating film such as ASS) or polyimide. By applying an insulating film of some kind to flatten the surface of the insulating film and obtain etching conditions that can obtain an etching rate almost equal to that of the silicon oxide film 86, the surface of the single crystal silicon substrate can be formed by subsequent etching. It can be formed flat as shown in FIG.

【0036】図11(a)〜(d)、図12(e)〜
(g)及び図13(h)〜(i)の工程断面図を用い
て、本発明の半導体基板を形成するための製造方法の他
の実施例を説明する。図11(a)において、1101
は単結晶シリコン基板、1102は単結晶シリコン基板
1101の上に塗布したフォトレジスト膜を示す。
11 (a) to 11 (d) and 12 (e) to
Another embodiment of the manufacturing method for forming the semiconductor substrate of the present invention will be described with reference to (g) and the process cross-sectional views of FIGS. In FIG. 11A, 1101
Indicates a single crystal silicon substrate 1102 indicates a photoresist film applied on the single crystal silicon substrate 1101.

【0037】図11(b)において、フォトリソ工程に
より、フォトレジストの所望の位置に窓1103を開け
る。この窓1103の下に、最終工程において、シリコ
ン酸化膜が埋め込まれる。1104はフォトリソ工程に
より残ったフォトレジストである。
In FIG. 11B, a window 1103 is opened at a desired position of the photoresist by a photolithography process. A silicon oxide film is buried under the window 1103 in the final step. Reference numeral 1104 is a photoresist remaining after the photolithography process.

【0038】図11(c)において、フォトレジスト膜
の窓を開けた箇所の単結晶シリコンを所望の深さだけド
ライエッチング等によりエッチングする。1105は単
結晶シリコンエッチングされた凹部である。残っていた
フォトレジスト1104は除去される。
In FIG. 11 (c), the single crystal silicon at the portion where the window of the photoresist film is opened is etched to a desired depth by dry etching or the like. Reference numeral 1105 designates a concave portion formed by etching single crystal silicon. The remaining photoresist 1104 is removed.

【0039】図11(d)において、熱酸化することに
より、厚み数千Å〜数μmのシリコン酸化膜1106を
形成する。図12(e)において、シリコン酸化膜11
06の上全面にフォトレジスト膜1107を塗布する。
In FIG. 11D, thermal oxidation is performed to form a silicon oxide film 1106 having a thickness of several thousand Å to several μm. In FIG. 12E, the silicon oxide film 11
A photoresist film 1107 is applied on the entire surface of 06.

【0040】図12(f)において、図11(c)にお
いて所望の深さだけエッチングされた箇所の単結晶シリ
コンの底面1108の上のシリコン酸化膜が現れるま
で、フォトレジスト膜1107をドライエッチング等に
より全面エッチング(通常エッチバックと呼ばれる)す
る。その結果、単結晶シリコン基板1101の表面の所
望の位置の複数箇所にシリコン酸化膜1109が形成さ
れる。
In FIG. 12F, the photoresist film 1107 is dry-etched or the like until the silicon oxide film on the bottom surface 1108 of the single crystal silicon at a portion etched to a desired depth in FIG. 11C appears. To etch the entire surface (usually called etch back). As a result, the silicon oxide film 1109 is formed at a plurality of desired positions on the surface of the single crystal silicon substrate 1101.

【0041】ここで、図11(a)〜図12(f)の工
程において用いた単結晶シリコン基板をA基板とする。
図12(g)において、新たな単結晶シリコン基板(B
基板とする)1110を用意する。
Here, the single crystal silicon substrate used in the steps of FIGS. 11A to 12F is referred to as an A substrate.
In FIG. 12 (g), a new single crystal silicon substrate (B
A substrate 1110 is prepared.

【0042】図13(h)において、1100〜120
0℃の高温酸素雰囲気中でA基板とB基板をシリコン酸
化膜1109を内側にして張り合わせる。A基板とB基
板の周囲にシリコン酸化膜1111が形成される。図1
3(i)において、シリコン酸化膜1109の上に残す
単結晶シリコンを所望の厚みだけ残すように、A基板側
の単結晶シリコンを研磨及びポリシングする。、その結
果、シリコン酸化膜1109が単結晶シリコン基板11
12中に埋め込まれ、かつシリコン酸化膜1109の上
に薄い単結晶シリコン層1113がシリコン基板中の所
望の複数箇所に形成されている図1(b)に示すような
本発明の単結晶シリコン基板ができあがる。単結晶シリ
コン基板1112の周囲に形成されたシリコン酸化膜1
111は除去しても、しなくても良い。
In FIG. 13 (h), 1100 to 120
In the high temperature oxygen atmosphere of 0 ° C., the A substrate and the B substrate are bonded together with the silicon oxide film 1109 inside. A silicon oxide film 1111 is formed around the A and B substrates. Figure 1
3 (i), the single crystal silicon on the side of the A substrate is polished and polished so that the single crystal silicon left on the silicon oxide film 1109 has a desired thickness. As a result, the silicon oxide film 1109 is formed on the single crystal silicon substrate 11.
12 and a thin single crystal silicon layer 1113 is formed on the silicon oxide film 1109 at desired plural positions in the silicon substrate, as shown in FIG. 1B. Is completed. Silicon oxide film 1 formed around single crystal silicon substrate 1112
111 may or may not be removed.

【0043】図11(a)〜図12(i)の工程断面図
に示す本発明の半導体基板の製造方法は2枚の単結晶シ
リコン基板を張り合わせるいわゆる張り合わせ法と呼ば
れる方法を用いたものである。図11(a)〜図12
(i)に示す本発明の実施例は、一つの代表的な例であ
って、必ずしもこのとおりでなくとも良い。
The semiconductor substrate manufacturing method of the present invention shown in the process cross-sectional views of FIGS. 11A to 12I uses a so-called bonding method in which two single crystal silicon substrates are bonded together. is there. 11A to 12
The embodiment of the present invention shown in (i) is one representative example, and the embodiment is not necessarily required.

【0044】即ち、図11(d)において、単結晶シリ
コン基板を熱酸化することにより形成されたシリコン酸
化膜1106は必ずしもシリコン酸化膜である必要はな
い。このシリコン酸化膜の変わりに、シリコン窒化膜を
堆積しても良い。この場合、図13(i)における11
09はシリコン窒化膜になる。
That is, in FIG. 11D, the silicon oxide film 1106 formed by thermally oxidizing the single crystal silicon substrate is not necessarily a silicon oxide film. Instead of this silicon oxide film, a silicon nitride film may be deposited. In this case, 11 in FIG.
09 is a silicon nitride film.

【0045】又、図12(e)においては、単結晶シリ
コン基板1101の全面にフォトレジスト膜1107を
堆積しているが、1107は必ずしもフォトレジスト膜
に限らず、化学気相成長させたシリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜、塗布して400℃程度の温度で熱処理して形
成したシリコン酸化膜(通称、SOG:SPIN ON
GLASS)、あるいはポリイミド等の絶縁膜であっ
ても良い。何らかの絶縁膜をシリコン基板の表面に形成
して、その絶縁膜表面を平坦にし、しかもシリコン酸化
膜1106とほぼ等しいエッチング速度が得られるエッ
チング条件を得ることにより、この後に続くエッチング
により、単結晶シリコン基板の表面を図12(f)に示
すように平坦に形成することができる。
Further, in FIG. 12E, a photoresist film 1107 is deposited on the entire surface of the single crystal silicon substrate 1101. However, 1107 is not necessarily a photoresist film, but silicon oxide grown by chemical vapor deposition is used. Film, silicon nitride film, silicon oxide film formed by coating and heat treatment at a temperature of about 400 ° C. (commonly known as SOG: SPIN ON
It may be an insulating film such as GLASS) or polyimide. By forming an insulating film on the surface of the silicon substrate, flattening the surface of the insulating film, and obtaining an etching condition that provides an etching rate almost equal to that of the silicon oxide film 1106, the subsequent etching is performed to obtain single crystal silicon. The surface of the substrate can be formed flat as shown in FIG.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
半導体基板は、その上に集積回路を形成した場合、絶縁
膜が形成されていない領域の単結晶シリコン上に形成さ
れた集積回路で発生した熱は勿論のこと、集積回路の下
に広がる熱伝導性の良い単結晶シリコンに放散され、
又、絶縁膜上の単結晶シリコン層に形成された集積回路
で発生した熱は、絶縁膜の端部まで伝わった後、絶縁膜
が形成されていない領域の厚い単結晶シリコン中に放散
され、熱の上昇により生じる集積回路の信頼性の低下も
起こらず、良好な特性を保持する。
As described above in detail, in the semiconductor substrate of the present invention, when the integrated circuit is formed thereon, the integrated circuit formed on the single crystal silicon in the region where the insulating film is not formed is formed. Of course, the heat generated in the above is also dissipated in the single crystal silicon with good thermal conductivity that spreads under the integrated circuit,
Further, the heat generated in the integrated circuit formed in the single crystal silicon layer over the insulating film is transmitted to the end portion of the insulating film and then dissipated in the thick single crystal silicon in the region where the insulating film is not formed, The reliability of the integrated circuit caused by the increase in heat does not deteriorate, and good characteristics are maintained.

【0047】又、一部の領域に絶縁膜が埋め込まれた半
導体基板の本発明の製造方法においては、イオン注入法
あるいは張り合わせ法で作製するどちらの方法において
も、表面が平坦な半導体基板の得られる優れた利点を有
している。
Further, in the manufacturing method of the present invention for a semiconductor substrate in which an insulating film is embedded in a part of the region, a semiconductor substrate having a flat surface can be obtained by either the ion implantation method or the bonding method. It has an excellent advantage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の半導体基板の平面図、(b)
は本発明の半導体基板の断面図である。
1A is a plan view of a semiconductor substrate of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor substrate of the present invention.

【図2】SOIウェハの構造断面図である。FIG. 2 is a structural cross-sectional view of an SOI wafer.

【図3】本発明の半導体基板を利用して形成した半導体
装置の構造断面図である。
FIG. 3 is a structural cross-sectional view of a semiconductor device formed using the semiconductor substrate of the present invention.

【図4】N型MISトランジスタの構造断面図である。FIG. 4 is a structural cross-sectional view of an N-type MIS transistor.

【図5】本発明の半導体基板を利用して形成した半導体
装置の構造断面図である。
FIG. 5 is a structural cross-sectional view of a semiconductor device formed using the semiconductor substrate of the present invention.

【図6】(a)〜(d)は本発明の半導体基板の製造方
法を示す工程順断面図である。
6A to 6D are cross-sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図7】(a)〜(d)は本発明の半導体基板の製造方
法を示す工程順断面図である。
7A to 7D are cross-sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図8】(a)〜(d)は本発明の半導体基板の製造方
法を示す工程順断面図である。
8A to 8D are cross-sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図9】(e)〜(g)は本発明の半導体基板の製造方
法を示す工程順断面図である。
9 (e) to 9 (g) are sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図10】(h)〜(j)は本発明の半導体基板の製造
方法を示す工程順断面図である。
10 (h) to 10 (j) are process order cross-sectional views showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図11】(a)〜(d)は本発明の半導体基板の製造
方法を示す工程順断面図である。
11A to 11D are cross-sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図12】(e)〜(g)は本発明の半導体基板の製造
方法を示す工程順断面図である。
12 (e) to 12 (g) are sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【図13】(h)〜(i)は本発明の半導体基板の製造
方法を示す工程順断面図である。
13 (h) to (i) are cross-sectional views in order of the steps, showing the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、31、61、81 単結晶シリコン基板 22 シリコン酸化膜BOX 12、32、65、88 埋め込み絶縁膜 64、76 酸素イオン 87、1107 フォトレジスト 13、33、66、1113 絶縁膜上の薄い単結晶シ
リコン層
11, 31, 61, 81 Single crystal silicon substrate 22 Silicon oxide film BOX 12, 32, 65, 88 Buried insulating film 64, 76 Oxygen ion 87, 1107 Photoresist 13, 33, 66, 1113 Thin single crystal on insulating film Silicon layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/76 D 9169−4M (72)発明者 桜井 敦司 東京都江東区亀戸6丁目31番1号 セイコ ー電子工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI technical display location // H01L 21/76 D 9169-4M (72) Inventor Atsushi Sakurai 6-31 Kameido, Koto-ku, Tokyo No. 1 Seiko Electronics Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶シリコン基板に局所的に絶縁膜が
埋め込まれていることを特徴とする半導体基板。
1. A semiconductor substrate comprising an insulating film locally embedded in a single crystal silicon substrate.
【請求項2】 半導体単結晶シリコン基板の局所的な位
置に単結晶シリコンと反応して絶縁膜を形成する原子を
イオン注入し、その後アニールすることによって所望の
位置に絶縁膜が埋め込まれている半導体基板を形成する
ことを特徴とする半導体基板の製造方法。
2. An insulating film is embedded at a desired position by ion-implanting atoms that react with the single crystal silicon to form an insulating film at a local position of a semiconductor single crystal silicon substrate and then annealing. A method of manufacturing a semiconductor substrate, which comprises forming a semiconductor substrate.
【請求項3】 単結晶シリコン基板上にフォトレジスト
を塗布し、フォトリソグラフィ工程により単結晶シリコ
ンの内部に絶縁膜を形成する箇所の上のフォトレジスト
を除去し、単結晶シリコンと反応して絶縁膜を形成する
原子をイオン注入し、単結晶シリコン上に残っているフ
ォトレジストを除去し、その後アニールすることによっ
て、所望の位置に絶縁膜が埋め込まれている半導体基板
を形成することを特徴とする請求項2記載の半導体基板
の製造方法。
3. A single crystal silicon substrate is coated with a photoresist, and the photoresist is removed by a photolithography process at a portion where an insulating film is formed inside the single crystal silicon, and reacts with the single crystal silicon for insulation. A semiconductor substrate in which an insulating film is embedded in a desired position is formed by ion-implanting atoms forming a film, removing a photoresist remaining on single crystal silicon, and then annealing. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 2.
【請求項4】 単結晶シリコン基板の表面に第1の絶縁
膜を形成し、前記第1の絶縁膜の上にフォトレジストを
塗布し、フォトリソグラフィ工程により単結晶シリコン
の内部に第2の絶縁膜を形成する箇所の上のフォトレジ
ストを除去し、単結晶シリコンと反応して絶縁膜を形成
する原子をイオン注入し、単結晶シリコン上に残ってい
るフォトレジストを除去し、その後、アニールすること
によって、所望の位置に第2の絶縁膜が埋め込まれてい
る半導体基板を形成することを特徴とする請求項2記載
の半導体基板の製造方法。
4. A first insulating film is formed on a surface of a single crystal silicon substrate, a photoresist is applied on the first insulating film, and a second insulating film is formed inside the single crystal silicon by a photolithography process. The photoresist on the film forming portion is removed, the atoms that react with the single crystal silicon to form the insulating film are ion-implanted, the photoresist remaining on the single crystal silicon is removed, and then annealed. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 2, wherein the semiconductor substrate having the second insulating film embedded in a desired position is thereby formed.
【請求項5】 第1の単結晶シリコン基板上を局所的に
酸化することによって、シリコン酸化膜を第1の単結晶
シリコン基板表面に局所的に形成し、その後、第1の単
結晶シリコン基板表面に絶縁膜を形成し、前記したシリ
コン酸化膜と単結晶シリコン基板の表面が同一の表面に
なるまで前記したシリコン表面に形成した絶縁膜をエッ
チング等の方法により除去し、前記第1の単結晶シリコ
ン基板ともう一つの新たな第2の単結晶シリコン基板と
を、前記した第1の単結晶シリコン基板上に形成したシ
リコン酸化膜を内側にして高温雰囲気中にて張り合わ
せ、その後一方の単結晶シリコン基板を、前記シリコン
酸化膜の上に所望の厚みの単結晶シリコン層が残るま
で、研磨あるいはエッチング等により単結晶シリコンを
除去して、所望の位置に絶縁膜が埋め込まれている半導
体基板を形成することを特徴とする半導体基板の製造方
法。
5. A silicon oxide film is locally formed on the surface of the first single crystal silicon substrate by locally oxidizing the first single crystal silicon substrate, and then the first single crystal silicon substrate. An insulating film is formed on the surface, and the insulating film formed on the silicon surface is removed by a method such as etching until the silicon oxide film and the surface of the single crystal silicon substrate become the same surface. A crystalline silicon substrate and another new second single crystal silicon substrate are bonded together in a high temperature atmosphere with the silicon oxide film formed on the first single crystal silicon substrate inside, and then one of the single silicon substrates is bonded. Remove the single crystal silicon by polishing or etching until the single crystal silicon layer of the desired thickness remains on the silicon oxide film, and then place the crystalline silicon substrate at the desired position. A method of manufacturing a semiconductor substrate, which comprises forming a semiconductor substrate in which an insulating film is embedded.
【請求項6】 第1の単結晶シリコン基板上に第1の絶
縁膜を形成し、フォトリソ工程等により、前記第1の絶
縁膜を局所的に前記第1の単結晶シリコン基板上に残
し、その後、第1の単結晶シリコン基板表面に第2の絶
縁膜を形成し、前記した第1の絶縁膜と前記第1の単結
晶シリコン基板の表面が同一の表面になるまで前記した
シリコン表面に形成した第2の絶縁膜をエッチング等の
方法により除去し、その後、前記第1の単結晶シリコン
基板ともう一つの新たな第2の単結晶シリコン基板と
を、前記した第1の単結晶シリコン基板上に局所的に残
した前記第1の絶縁膜を内側にして高温雰囲気中にて張
り合わせ、その後一方の単結晶シリコン基板を、前記第
1の絶縁膜の上に所望の厚みの単結晶シリコン層が残る
まで、研磨あるいはエッチング等により単結晶シリコン
を除去して、所望の位置に絶縁膜が埋め込まれている半
導体基板を形成することを特徴とする半導体基板の製造
方法。
6. A first insulating film is formed on a first single crystal silicon substrate, and the first insulating film is locally left on the first single crystal silicon substrate by a photolithography process or the like, Then, a second insulating film is formed on the surface of the first single crystal silicon substrate, and the second insulating film is formed on the silicon surface until the surfaces of the first insulating film and the first single crystal silicon substrate become the same surface. The formed second insulating film is removed by a method such as etching, and then the first single crystal silicon substrate and another new second single crystal silicon substrate are replaced with the first single crystal silicon described above. The first insulating film left locally on the substrate is bonded to the inside in a high temperature atmosphere, and then one of the single crystal silicon substrates is formed on the first insulating film with a desired thickness of the single crystal silicon. Polish or etch until the layer remains. A method for manufacturing a semiconductor substrate, characterized in that the single crystal silicon is removed by etching or the like to form a semiconductor substrate in which an insulating film is embedded at a desired position.
【請求項7】 第1の単結晶シリコン基板表面を局所的
にエッチング等により除去し、その後、酸化することに
より、前記第1の単結晶シリコン表面及び前記第1の単
結晶シリコン表面を局所的に除去した箇所にシリコン酸
化膜を形成し、更に、前記したシリコン酸化膜上に新た
な絶縁膜を堆積し、前記シリコン酸化膜の表面が単結晶
シリコンの表面と同一の表面になるまで前記絶縁膜エッ
チング等の方法により除去し、前記第1の単結晶シリコ
ン基板ともう一つの新たな第2の単結晶シリコン基板と
を、前記第1の単結晶シリコン基板上に形成したシリコ
ン酸化膜を内側にして高温雰囲気中にて張り合わせ、そ
の後、一方の単結晶シリコン基板を前記シリコン酸化膜
の上に所望の厚みの単結晶シリコン層が残るまで、研磨
あるいはエッチング等により単結晶シリコンを除去し
て、所望の位置に絶縁膜が埋め込まれている半導体基板
を形成することを特徴とする半導体基板の製造方法。
7. The first single crystal silicon substrate surface is locally removed by etching or the like, and then is oxidized to locally remove the first single crystal silicon surface and the first single crystal silicon surface. A silicon oxide film is formed on the removed portion, and a new insulating film is further deposited on the silicon oxide film, and the insulating film is formed until the surface of the silicon oxide film becomes the same surface as that of single crystal silicon. The first single crystal silicon substrate and another new second single crystal silicon substrate are removed by a method such as film etching, and a silicon oxide film formed on the first single crystal silicon substrate is placed inside. Then, the single crystal silicon substrates are bonded together in a high temperature atmosphere, and then one of the single crystal silicon substrates is polished or etched until a single crystal silicon layer having a desired thickness remains on the silicon oxide film. A method for manufacturing a semiconductor substrate, wherein the single crystal silicon is removed by a method such as the above to form a semiconductor substrate in which an insulating film is embedded at a desired position.
【請求項8】 第1の単結晶シリコン基板表面を局所的
にエッチング等により除去し、その後、前記第1の単結
晶シリコン表面、及び、前記第1の単結晶シリコン表面
を局所的に除去した箇所に第1の絶縁膜を形成し、更
に、前記第1の絶縁膜上に新たな第2の絶縁膜を形成
し、前記第1の絶縁膜の表面が単結晶シリコンの表面と
同一の表面になるまで前記第2の絶縁膜をエッチング等
の方法により除去し、前記第1の単結晶シリコン基板と
もう一つの新たな第2の単結晶シリコン基板とを、前記
第1の単結晶シリコン基板上に形成した第1の絶縁膜を
内側にして高温雰囲気中にて張り合わせ、その後、一方
の単結晶シリコン基板を前記第1の絶縁膜の上に所望の
厚みの単結晶シリコン層が残るまで、研磨あるいはエッ
チング等により一方の単結晶シリコンを除去して、所望
の位置に絶縁膜が埋め込まれている半導体基板を形成す
ることを特徴とする半導体基板の製造方法。
8. The first single crystal silicon substrate surface is locally removed by etching or the like, and then the first single crystal silicon surface and the first single crystal silicon surface are locally removed. A first insulating film is formed at a position, and a new second insulating film is further formed on the first insulating film, and the surface of the first insulating film is the same as the surface of single crystal silicon. The second insulating film is removed by a method such as etching, and the first single crystal silicon substrate and another new second single crystal silicon substrate are replaced with the first single crystal silicon substrate. The first insulating film formed above is bonded to the inside in a high temperature atmosphere, and then one of the single crystal silicon substrates is laminated on the first insulating film until a single crystal silicon layer having a desired thickness remains. One of the A method of manufacturing a semiconductor substrate, comprising removing crystalline silicon to form a semiconductor substrate having an insulating film embedded at a desired position.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197882A (en) * 2001-09-12 2003-07-11 Seiko Epson Corp Manufacturing method for semiconductor substrate, the semiconductor substrate, electrooptic device and electronic equipment
JP2007180569A (en) * 2001-12-27 2007-07-12 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2008521229A (en) * 2004-11-18 2008-06-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション SOI substrate material and method of forming Si-containing SOI and lower substrate having different orientations
US7420249B2 (en) 2001-12-27 2008-09-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device formed in semiconductor layer arranged on substrate with one of insulating film and cavity interposed between the substrate and the semiconductor layer
JP2011181955A (en) * 2011-05-18 2011-09-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method of forming semiconductor composite structure
JP2013062544A (en) * 2004-10-06 2013-04-04 Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives Method for manufacturing mixed stacked structures having various insulating zones and/or electrically conductive zones vertically localized

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197882A (en) * 2001-09-12 2003-07-11 Seiko Epson Corp Manufacturing method for semiconductor substrate, the semiconductor substrate, electrooptic device and electronic equipment
JP2007180569A (en) * 2001-12-27 2007-07-12 Toshiba Corp Semiconductor device
US7420249B2 (en) 2001-12-27 2008-09-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device formed in semiconductor layer arranged on substrate with one of insulating film and cavity interposed between the substrate and the semiconductor layer
JP2013062544A (en) * 2004-10-06 2013-04-04 Commissariat A L'energie Atomique & Aux Energies Alternatives Method for manufacturing mixed stacked structures having various insulating zones and/or electrically conductive zones vertically localized
JP2008521229A (en) * 2004-11-18 2008-06-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション SOI substrate material and method of forming Si-containing SOI and lower substrate having different orientations
JP2011181955A (en) * 2011-05-18 2011-09-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method of forming semiconductor composite structure

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