JPH098128A - Soi substrate and its manufacturing method - Google Patents

Soi substrate and its manufacturing method

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JPH098128A
JPH098128A JP15046495A JP15046495A JPH098128A JP H098128 A JPH098128 A JP H098128A JP 15046495 A JP15046495 A JP 15046495A JP 15046495 A JP15046495 A JP 15046495A JP H098128 A JPH098128 A JP H098128A
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crystal silicon
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Abstract

PURPOSE: To provide SOI substrate for integrating a control circuit element including a power element and an ultra-thin-film SOI element in one chip. CONSTITUTION: An insulation film 3 is buried partially to a first silicon substrate 1, the surface is flattened, and the substrate 1 is laminated to a second silicon substrate 4 where a low-concentration epitaxial layer 5 is formed. The SOT layer is extremely thinned to approximately 0.1μm by grinding and polishing and an insulation film 8 for separating elements is formed on an ultra-thin-film SOI layer 7, thus obtaining an SOI substrate for integrating a vertical-type power element and an ultra-thin-film SOI element.

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、SOI基板およびその
製造方法に関し、特にパワー素子と超薄膜SOI素子を
含む制御回路素子を1チップに集積したパワーICに有
効なSOI基板およ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 an SOI substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly to an SOI substrate effective for a power IC in which control circuit elements including a power element and an ultrathin film SOI element are integrated in one chip and a method for manufacturing the same. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン基板の表面から裏面に電流経路
を有する高耐圧のパワー素子と、低耐圧の素子で構成さ
れる制御回路とを1チップに集積する場合、パワー素子
形成領域から絶縁分離されたSOI層に制御回路を形成
することができるようにしたSOI基板が用いられる。
この種SOI基板については、特開平4−29353号
公報、ISPSD’92会報(Proceedings
of 1992 ISPSD)にて公知となってい
る。
2. Description of the Related Art When a high breakdown voltage power element having a current path from the front surface to the back surface of a silicon substrate and a control circuit composed of a low breakdown voltage element are integrated on one chip, they are isolated from the power element formation region. An SOI substrate is used in which a control circuit can be formed on the SOI layer.
Regarding this type of SOI substrate, Japanese Patent Laid-Open No. 4-29353 and ISPSD'92 bulletin (Proceedings)
of 1992 ISPSD).

【0003】図5は特開平4- 29353号公報にて開
示された、縦型のパワー素子と制御回路を集積すること
を目的としたSOI基板の製造方法(以下、第1の従来
例という)を示す工程順断面図である。
FIG. 5 shows a method of manufacturing an SOI substrate for the purpose of integrating a vertical power device and a control circuit disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-29353 (hereinafter referred to as a first conventional example). FIG.

【0004】まず、図5(a)に示すように、第1のシ
リコン基板(N- 型)1の主面上にフォトリソグラフィ
法によりパターニングを行い、フォトレジストをマスク
にイオンエッチ法等により浅い段差2を形成する。次
に、図5(b)に示すように熱酸化等でSiO2の絶縁
膜を形成した後、凸になった絶縁膜を研磨あるいはエッ
チングにより除去し、第1のシリコン基板(N- 型)1
の露出表面と形成された埋込絶縁膜3の表面とが同一平
面となるようにする。次に、図5(c)に示すように埋
込絶縁膜3の形成された第1のシリコン基板(N- 型)
1の一主面と第2のシリコン基板(N+ 型)4の一主面
とを貼り合わせ、熱処理を行い、強固に接合された一枚
の複合基板を得る。次に、図5(d)に示すように第1
のシリコン基板(N- 型)1を研削・研磨して所望の厚
さにするとともにその表面を平坦化し、SOI層9を形
成する。次に、図5(e)に示すように、その平坦化面
に絶縁膜を形成後フォトリソグラフィ法によりパターニ
ングを行い、絶縁膜をマスクにアルカリエッチングを行
って素子分離用の分離溝10を形成する。次に、図5
(f)に示すように、第1のシリコン基板(N-型)1
の表面に熱酸化等により絶縁膜を形成後、CVD法ある
いはエピタキシャル法により多結晶シリコン層を形成
し、さらにその多結晶シリコンおよび絶縁膜を研磨する
ことにより、分離溝10の側壁に絶縁膜11を形成し、
その内部には多結晶シリコン層12を埋設する。以上の
ようにして素子形成領域間が誘電体分離されたSOI基
板を得る。
[0004] First, as shown in FIG. 5 (a), the first silicon substrate - and patterned by photolithography to (N type) 1 on the main surface, shallow by ion etching method or the like of the photoresist as a mask The step 2 is formed. Next, as shown in FIG. 5B, after forming an insulating film of SiO 2 by thermal oxidation or the like, the convex insulating film is removed by polishing or etching to form a first silicon substrate (N type). 1
The exposed surface and the surface of the buried insulating film 3 thus formed are flush with each other. Next, as shown in FIG. 5C, the first silicon substrate (N type) on which the embedded insulating film 3 is formed.
One main surface 1 and one main surface of the second silicon substrate (N + type) 4 are bonded together and heat-treated to obtain one strongly bonded composite substrate. Next, as shown in FIG.
The silicon substrate (N type) 1 is ground and polished to a desired thickness, and the surface thereof is flattened to form the SOI layer 9. Next, as shown in FIG. 5E, an insulating film is formed on the flattened surface, patterning is performed by photolithography, and alkali etching is performed using the insulating film as a mask to form isolation trenches 10 for element isolation. To do. Next, FIG.
As shown in (f), the first silicon substrate (N type) 1
After forming an insulating film on the surface of the insulating film by thermal oxidation or the like, a polycrystalline silicon layer is formed by a CVD method or an epitaxial method, and the polycrystalline silicon and the insulating film are polished to form an insulating film 11 on the side wall of the isolation trench 10. To form
A polycrystalline silicon layer 12 is embedded inside thereof. As described above, the SOI substrate in which the element formation regions are dielectrically separated is obtained.

【0005】図6はISPSD’92会報にて開示され
た、横型のパワー素子と制御回路を集積することを目的
としたSOI基板の製造方法(以下、第2の従来例とい
う)を示す工程順断面図である。
FIG. 6 is a process sequence showing a method of manufacturing an SOI substrate (hereinafter referred to as a second conventional example) disclosed in the ISPSD'92 bulletin for the purpose of integrating a lateral power element and a control circuit. FIG.

【0006】まず、図6(a)に示されるように第1の
シリコン基板(P- 型)101の一主面に熱酸化により
絶縁膜103を形成後、その面と第2のシリコン基板
(任意の濃度・導電型)102の一主面とを貼り合わ
せ、熱処理を行い、強固に接合された一枚の複合基板を
得る。次に、図6(b)に示すように第1のシリコン基
板(P- 型)101の表面を研削・研磨して所望の厚さ
とするとともにその表面を平坦化し、SOI層9を形成
する。その後、図5(e)〜(f)の工程と同様の工程
を適用して、図5(f)に示されるような素子形成領域
間が誘電体分離されたSOI基板を得る。
First, as shown in FIG. 6A, an insulating film 103 is formed on one main surface of a first silicon substrate (P type) 101 by thermal oxidation, and then the surface and a second silicon substrate ( One main surface of arbitrary concentration and conductivity type) 102 is bonded and heat treatment is performed to obtain a single strongly bonded composite substrate. Next, as shown in FIG. 6B, the surface of the first silicon substrate (P type) 101 is ground and polished to have a desired thickness and the surface is planarized to form the SOI layer 9. Thereafter, steps similar to those of FIGS. 5E to 5F are applied to obtain an SOI substrate in which element formation regions are dielectrically separated as shown in FIG. 5F.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】高耐圧のパワー素子
と、低耐圧の素子で構成される制御回路とを1チップに
集積したパワーICにおいて、制御回路に高速動作・低
消費電力・高信頼性等の特徴を持つ超薄膜SOI素子を
集積する場合には、超薄膜SOI素子動作時は高速化の
ためSOI層を完全空乏化させることが必要になる。そ
のためには、厚さ0.1μm程度が要求される。また、
素子寸法の縮小化に伴い微細化される設計ルールは常に
各寸法において±10%以下の精度を想定しており、S
OI層の厚さ精度も同様に±10%が要求される。
In a power IC in which a high breakdown voltage power element and a control circuit composed of a low breakdown voltage element are integrated on one chip, the control circuit has high-speed operation, low power consumption, and high reliability. In the case of integrating an ultra-thin film SOI device having the above characteristics, it is necessary to completely deplete the SOI layer for speeding up the operation of the ultra-thin film SOI device. For that purpose, a thickness of about 0.1 μm is required. Also,
The design rule that is miniaturized as the element size is reduced always assumes an accuracy of ± 10% or less in each dimension.
Similarly, the thickness accuracy of the OI layer is required to be ± 10%.

【0008】このような超薄膜SOI素子をパワーIC
の中に集積するためにSOI層の厚さを0.1μmにし
ようとした場合、第1の従来例では、縦型パワー素子形
成領域(図5(f))の低濃度領域の厚さも同時に薄く
なってしまう。通常、縦型パワー素子には数10V〜数
100Vの耐圧が要求され、そのための低濃度領域の厚
さは数μmから数10μm必要である。従って、従来の
SOI基板では高速動作の超薄膜SOI素子と十分な耐
圧を有するパワー素子とを同一SOI基板に形成するこ
とができないという問題点があった。
Such an ultra-thin SOI device is used as a power IC
If the thickness of the SOI layer is set to 0.1 μm for the purpose of integration in the inside, in the first conventional example, the thickness of the low-concentration region of the vertical power element formation region (FIG. 5 (f)) is also increased. It becomes thin. Normally, the vertical power element is required to have a withstand voltage of several tens of volts to several hundreds of volts, and the thickness of the low concentration region for that is required to be several μm to several tens μm. Therefore, in the conventional SOI substrate, there is a problem that an ultra-thin film SOI element that operates at high speed and a power element having a sufficient breakdown voltage cannot be formed on the same SOI substrate.

【0009】また、横型パワー素子についても数10V
〜数100Vの耐圧が要求され、形成領域のSOI層と
して約1μmの厚さが必要であるが、第2の従来例のS
OI基板では、横型パワー素子形成領域のSOI層は超
薄膜SOI層と同じく0.1μm程度の厚さになってし
まうため、高速動作の超薄膜SOI素子と十分な耐圧の
横型パワー素子とを同一SOI基板に形成することがで
きないという問題点があった。また、第2の従来例で
は、横型パワー素子形成領域(図6(d))の厚さも
0.1μmとなり、従来の製法では十分な性能のパワー
素子を形成することはできなくなるといった問題点が生
じる。
Also, with respect to the lateral power element, it is several tens of volts.
The breakdown voltage of several hundreds of V is required, and the thickness of the SOI layer in the formation region is about 1 μm.
In the OI substrate, since the SOI layer in the lateral power element formation region has a thickness of about 0.1 μm like the ultra-thin SOI layer, the ultra-thin film SOI element operating at high speed and the lateral power element having sufficient withstand voltage are the same. There is a problem in that it cannot be formed on the SOI substrate. Further, in the second conventional example, the thickness of the lateral power element formation region (FIG. 6 (d)) is also 0.1 μm, and it is impossible to form a power element with sufficient performance by the conventional manufacturing method. Occurs.

【0010】本発明は、従来より公知となっている構造
・製法では実現できない、超薄膜SOI素子をパワーI
C中に集積するためのSOI基板およびその製造方法を
提供する。
The present invention provides an ultrathin film SOI device with a power I which cannot be realized by the conventionally known structure and manufacturing method.
An SOI substrate for integration in C and a method for manufacturing the same are provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
第1の単結晶のシリコン基板と第2の単結晶のシリコン
基板とが貼り合わされ、第1のシリコン基板が超薄膜S
OI層として形成されているSOI基板において、いず
れか一方の単結晶のシリコン基板の貼り合わせ面側の表
面には部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜を有し、他方
の単結晶のシリコン基板の貼り合わせ側表面には低濃度
の単結晶のシリコンのエピタキシャル層を有し、かつ、
前記超薄膜SOI層表面から第1の絶縁膜まで達する第
2の絶縁膜が複数形成されていることを特徴とするSO
I基板にある。
The first feature of the present invention is to:
The first single crystal silicon substrate and the second single crystal silicon substrate are bonded together, and the first silicon substrate is the ultrathin film S.
In the SOI substrate formed as the OI layer, the first insulating film that is partially embedded is formed on the surface of the bonding surface side of one of the single crystal silicon substrates, and the other single crystal silicon substrate is formed. The surface of the substrate on the bonding side has an epitaxial layer of low-concentration single-crystal silicon, and
A plurality of second insulating films reaching from the surface of the ultra-thin SOI layer to the first insulating film are formed.
I board.

【0012】また、(1)第1または第2の単結晶シリ
コン基板の一主面に部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜
を形成する工程と、(2)前記第1の絶縁膜の埋め込ま
れた単結晶のシリコン基板の一主面において、単結晶シ
リコン基板の面と第1の絶縁膜の面を同一平面上の平坦
面とする工程と、(3)第1、第2の単結晶のシリコン
基板の内第1の絶縁膜が埋め込まれなかった方の単結晶
のシリコン基板の一主面に該単結晶のシリコン基板より
低濃度の単結晶シリコンをエピタキシャル成長する工程
と、(4)前記単結晶シリコン基板の面と部分的に埋め
込まれた第1の絶縁膜の面を平坦な同一平面とした面
と、前記エピタキシャル成長した単結晶のシリコン表面
とを貼り合わせ、加熱処理を行って両基板を一体化する
工程と、(5)前記一体化した貼り合わせのシリコン基
板の一主面を研磨し超薄膜SOI層を形成する工程と、
(6)前記超薄膜SOIにおいて、第1の絶縁膜に達す
る複数の第2の絶縁膜を形成する工程と、を有すること
を特徴とするSOI基板の製造方法にある。
In addition, (1) a step of forming a first insulating film partially embedded in one main surface of the first or second single crystal silicon substrate, and (2) a step of forming the first insulating film. A step of making the surface of the single crystal silicon substrate and the surface of the first insulating film flat on the same plane in one main surface of the embedded single crystal silicon substrate; and (3) the first and second single crystals. A step of epitaxially growing a single-crystal silicon substrate having a lower concentration than that of the single-crystal silicon substrate on one main surface of the single-crystal silicon substrate in which the first insulating film is not embedded in the crystalline silicon substrate; The surface of the single crystal silicon substrate and the surface of the partially buried first insulating film, which are flat and coplanar, and the surface of the epitaxially grown single crystal silicon are attached to each other, and heat treatment is applied to both surfaces. A step of integrating the substrates, and (5) the above It polished one main surface of the silicon substrate bonding that embody a step of forming a super-thin film SOI layer,
(6) In the ultra-thin SOI film, a step of forming a plurality of second insulating films reaching the first insulating film is included, which is a method of manufacturing an SOI substrate.

【0013】本発明の第2の特徴は、第1の単結晶のシ
リコン基板と第2の単結晶のシリコン基板とが張り合わ
され、第1のシリコン基板がSOI層として形成されて
いるSOI基板において、いずれか一方の単結晶シリコ
ン基板の貼り合わせ面側表面には部分的に埋め込まれた
第1の絶縁膜を有し、前記SOI層表面から第1の絶縁
膜まで達する複数の誘電体分離領域を有し、少なくとも
一つの前記誘電体分離領域に囲まれたSOI層内に第3
の絶縁膜と、この絶縁膜と前記SOI層の表面との間に
形成された超薄膜SOI層を有することを特徴とするS
OI基板にある。
A second feature of the present invention is an SOI substrate in which a first single crystal silicon substrate and a second single crystal silicon substrate are bonded together, and the first silicon substrate is formed as an SOI layer. A plurality of dielectric isolation regions reaching a first insulating film from the surface of the SOI layer, the first insulating film partially embedded on the surface of the single crystal silicon substrate on the bonding surface side. And a third layer in the SOI layer surrounded by at least one of the dielectric isolation regions.
And an ultra-thin SOI layer formed between the insulating film and the surface of the SOI layer.
Located on the OI substrate.

【0014】また、(1)第1または第2の単結晶のシ
リコン基板の一主面に部分的に埋め込まれた第1の絶縁
膜を形成する工程と、(2)前記第1の絶縁膜の埋め込
まれた単結晶のシリコン基板の一主面において、単結晶
シリコン基板面と第1の絶縁膜面を同一平面上の平坦面
とする工程と、(3)該平坦面と、第1、第2の単結晶
のシリコン基板の内第1の絶縁膜が埋め込まれなかった
方の単結晶シリコン基板の一主面とを貼り合わせ、加熱
処理を行って両基板を一体化する工程と、(4)前記一
体化した貼り合わせシリコン基板の一主面を研磨しSO
I層を形成する工程と、(5)前記SOI層において、
第1の絶縁膜に達する深さの分離溝を形成する工程と、
(6)前記分離溝内壁に第2の絶縁膜を形成する工程
と、(7)前記第2の絶縁膜の形成された分離溝内を誘
電体で埋設し誘電体分離領域を形成する工程と、(8)
前記誘電体分離領域で囲まれたSOI層表面に、酸素イ
オン注入および熱処理を行って第3の絶縁膜を埋め込
み、超薄膜SOI層を形成する工程とを有することを特
徴とするSOI基板の製造方法にある。
Also, (1) a step of forming a first insulating film partially embedded in one main surface of the first or second single crystal silicon substrate, and (2) the first insulating film. In the main surface of the embedded single crystal silicon substrate, the single crystal silicon substrate surface and the first insulating film surface are flat surfaces on the same plane; (3) the flat surface; A step of bonding a main surface of the single crystal silicon substrate of the second single crystal silicon substrate, in which the first insulating film is not embedded, and performing heat treatment to integrate the two substrates; 4) Polish one surface of the bonded bonded silicon substrate
A step of forming an I layer, and (5) in the SOI layer,
Forming a separation groove having a depth reaching the first insulating film;
(6) a step of forming a second insulating film on the inner wall of the isolation groove, and (7) a step of burying a dielectric material in the isolation groove in which the second insulating film is formed to form a dielectric isolation region. , (8)
A step of performing oxygen ion implantation and heat treatment on the surface of the SOI layer surrounded by the dielectric isolation region to bury the third insulating film to form an ultra-thin SOI layer. On the way.

【0015】更に本発明の第3の特徴は、第1の単結晶
シリコン基板と第2の単結晶シリコン基板とが貼り合わ
され第1のシリコン基板がSOI層として形成されてい
るSOI基板において、いずれか一方の単結晶シリコン
基板の貼り合わせ面側表面には部分的に埋め込まれた第
1の絶縁膜および前記第1の絶縁膜を含む前記単結晶シ
リコン基板の貼り合わせ面側表面全面を覆う多結晶シリ
コン層を有し、前記SOI層表面から第1の絶縁膜まで
達する複数の誘電体分離領域を有し、少なくとも一つの
前記誘電体分離領域に囲まれたSOI層内に超薄膜SO
I層を有するSOI基板にある。
A third feature of the present invention is the SOI substrate in which the first single crystal silicon substrate and the second single crystal silicon substrate are bonded together and the first silicon substrate is formed as an SOI layer. One surface of the single crystal silicon substrate on the side of the bonding surface has a partly embedded first insulating film and the entire surface of the surface of the single crystal silicon substrate including the first insulating film on the side of the bonding surface. An ultrathin film SO having a crystalline silicon layer, a plurality of dielectric isolation regions reaching from the surface of the SOI layer to the first insulating film, and being surrounded by at least one of the dielectric isolation regions.
An SOI substrate having an I layer.

【0016】また、前記第2の特徴で示した第(2)の
工程と第(3)の工程との間に、前記単結晶シリコン基
板面と第1の絶縁膜面の平坦面上に多結晶シリコン層を
形成し、前記多結晶シリコン層の表面を研磨して平坦面
とする工程を付加するSOI基板の製造方法にある。
Further, between the step (2) and the step (3) shown in the second feature, a large number of layers are formed on the flat surface of the single crystal silicon substrate surface and the first insulating film surface. A method of manufacturing an SOI substrate further includes the step of forming a crystalline silicon layer and polishing the surface of the polycrystalline silicon layer to form a flat surface.

【0017】本発明の第4の特徴は、第1の単結晶シリ
コン基板と第2の単結晶シリコン基板とが貼り合わされ
第1のシリコン基板がSOI層として形成されるSOI
基板において、いずれか一方または両方の単結晶シリコ
ン基板の貼り合わせ面側表面の全面に第1の絶縁膜を有
し、前記SOI層表面から第1の絶縁膜まで達する複数
の誘電体分離領域を有し、少なくとも一つの前記誘電体
分離領域に囲まれたSOI層内に超薄膜SOI層を有す
るSOI基板にある。
A fourth feature of the present invention is that the first single crystal silicon substrate and the second single crystal silicon substrate are bonded to each other and the first silicon substrate is formed as an SOI layer.
In the substrate, a first insulating film is provided on the entire surface of the bonding surface of either one or both of the single crystal silicon substrates, and a plurality of dielectric isolation regions reaching from the SOI layer surface to the first insulating film are provided. And an ultra-thin SOI layer within the SOI layer surrounded by at least one of the dielectric isolation regions.

【0018】また、(1)第1、第2の単結晶シリコン
基板の少なくとも一方の一主面に第1の絶縁膜を形成す
る工程と(2)第1、第2の単結晶シリコン基板の一主
面どうしを貼り合わせ、加熱処理を行って両基板を一体
化する工程と、(4)前記一体化した貼り合わせシリコ
ン基板の一主面を研磨しSOI層を形成する工程と、
(5)前記SOI層において、第1の絶縁膜に達する深
さの分離溝を形成する工程と、(6)前記分離溝内壁に
第2の絶縁膜を形成する工程と、(7)前記第2の絶縁
膜の形成された分離溝内を誘電体で埋設し誘電体分離領
域を形成する工程と、(8)前記誘電体分離領域で囲ま
れたSOI層表面に、酸素イオン注入および熱処理を行
って第3の絶縁膜を埋め込み、超薄膜SOI層を形成す
る工程と、を有するSOI基板の製造方法にある。
Further, (1) a step of forming a first insulating film on at least one main surface of the first and second single crystal silicon substrates, and (2) a step of forming the first and second single crystal silicon substrates. A step of adhering one main surface to each other and performing a heat treatment to integrate the two substrates; and (4) a step of polishing one main surface of the integrated bonded silicon substrate to form an SOI layer,
(5) In the SOI layer, a step of forming a separation groove having a depth reaching the first insulation film, (6) a step of forming a second insulation film on the inner wall of the separation groove, and (7) the above And (2) oxygen ion implantation and heat treatment are performed on the surface of the SOI layer surrounded by the dielectric isolation region by burying a dielectric in the isolation trench in which the insulating film is formed to form a dielectric isolation region. And a step of burying the third insulating film to form an ultra-thin SOI layer.

【0019】更に、前記第1、第2、第3の特徴で示し
た第1および第2の単結晶シリコン基板は同一導電型で
あり、一方の単結晶シリコン基板は不純物濃度が低く、
他方の単結晶シリコン基板は不純物濃度が高いSOI基
板にある。
Furthermore, the first and second single crystal silicon substrates shown in the first, second and third characteristics have the same conductivity type, and one of the single crystal silicon substrates has a low impurity concentration,
The other single crystal silicon substrate is an SOI substrate having a high impurity concentration.

【0020】[0020]

【作用】上記構成によれば、パワー素子形成領域と制御
回路形成領域とが誘電体分離され、かつ、それぞれの形
成領域に適した低濃度層の厚さが選択可能となるため、
十分な耐圧のパワー素子と高速動作の超薄膜SOI素子
とを動作時に互いの影響を受けないようにして、一つの
チップに集積することができる。
According to the above structure, the power element formation region and the control circuit formation region are dielectrically separated, and the thickness of the low concentration layer suitable for each formation region can be selected.
It is possible to integrate a power element having a sufficient breakdown voltage and an ultra-thin film SOI element that operates at high speed so as not to be influenced by each other during operation and integrated on one chip.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1(a)〜(e)は本発明の第1の実施
例のSOI基板の製造方法と構造を示す製造工程順断面
図である。まず、あとで形成する素子の特性を所望のも
のとするために、例えばリンが1014cm-3〜1015
-3程度導入された第1のシリコン基板(N-型)1を
用意し、その一主面にフォトリソグラフィ法およびイオ
ンエッチ法を適用して、次に形成する第1の絶縁膜であ
る埋込絶縁膜3の厚さに合わせた深さの浅い段差2を形
成する[図1(a)]。次に図1(b)に示すように、
熱酸化等により、素子分離に必要な数μmの厚さのSi
2からなる絶縁膜を形成した後、凸になった絶縁膜を
研磨あるいはエッチングにより除去し、第1のシリコン
基板(N- 型)1の露出表面と形成された埋込絶縁膜3
の表面とが同一平面となるようにする。次に、例えばア
ンチモンが1019cm-3程度導入された第2のシリコン
基板(N+ 型)4を用意し、その一主面に例えばリンが
10 14cm-3〜1015cm-3程度導入されたエピタキシ
ャル層(N- 型)5を、後で形成する縦型パワー素子の
要求耐圧に必要な厚さで形成する。そして、図1(c)
に示すように埋込絶縁膜3の形成された第1のシリコン
基板(N- 型)1の一主面と、そのエピタキシャル層
(N- 型)5面とを貼り合わせ、1100〜1200
℃、1〜2時間程度の熱処理を行い、強固に接合された
一枚の複合基板を得る。次に、図1(d)に示すように
第1シリコン基板(N- 型)1を研削・研磨してその表
面を平坦化するとともに、厚さ0.1μm程度の超薄膜
SOI層7を形成する。次に、図1(e)が示すよう
に、その平坦化面にLOCOS法により埋込絶縁膜3に
達する厚さで素子分離用の絶縁膜8を形成する。以上の
ようにして素子形成領域間が誘電体分離されたSOI基
板を得る。図2(a)〜(e)は本発明の第2の実施例
のSOI基板の製造方法と構造を示す製造工程順断面図
である。まず、図1(a)〜(b)と同様の工程を適用
して得られた埋込絶縁膜3を有する第1のシリコン基板
(N- 型)1の一主面と、第2のシリコン基板(N+
型)4の一主面とを貼り合わせ、熱処理を行い、強固に
接合された一枚の複合基板を得る[図2(a)]。次
に、図2(b)に示すように第1のシリコン基板(N-
型)1を研削・研磨してN- 層厚さを縦型パワー素子の
特性を得るのに必要な厚さとするとともにその表面を平
坦化し、SOI層9を形成する。次に、図2(c)に示
すように第1のシリコン基板(N- 型)1の表面に熱酸
化法等によりSiO2を形成し、フォトリソグラフィ法
によりパターニングを行った後、アルカリエッチングあ
るいはリアクティブイオンエッチ(RIE)等により素
子分離用の分離溝10を形成する。この時、SOI層9
が比較的薄い(10数μm以下程度)場合は分離に要す
る面積をできるだけ小さく抑えるため、RIE法を選択
することが望ましい。次に、図2(d)に示すように、
第1シリコン基板(N- 型)1の表面全面に、熱酸化法
等によりSiO2からなる絶縁膜を形成し、さらにCV
D法あるいはエピタキシャル法等により多結晶シリコン
層を形成した後、研削・研磨により基板表面の絶縁膜お
よび多結晶シリコン層を除去する。そして、分離溝10
の側壁に絶縁膜11が形成され、さらにその内部に多結
晶シリコン12が埋設された誘電体分離領域を得る。次
に、図2(e)に示すように、第1のシリコン基板(N
- 型)1の表面全面に熱酸化法等によりSiO2からな
る絶縁膜を形成しフォトリソグラフィ法によりパターニ
ングを行った後、誘電体分離領域で囲まれたSOI層9
表面に、1017cm-2〜10 18cm-2程度のドーズ量で
酸素をイオン注入し、さらに1300℃で数時間の熱処
理を行うSIMOX法を適用することで、0.1μm程
度の厚さを持つ超薄膜SOI層7を有し、かつ、図2
(e)に示すように、縦型パワー素子形成領域とは互い
に誘電体分離された構造のSOI基板を得る。図3
(a)〜(e)は本発明の第3の実施例のSOI基板の
製造方法と構造を示す製造工程順断面図である。まず、
図1(a)〜(b)と同様の工程を適用して得られた埋
込絶縁膜3を有する第1のシリコン基板(N- 型)1の
一主面にCVD法等により多結晶シリコン層14を形成
し、研磨により平坦化した面と、第2のシリコン基板
(N+ 型)4の一主面とを貼り合わせ、熱処理を行い、
強固に接合された一枚の複合基板を得る[図3
(a)]。この時、多結晶シリコン層14は埋込絶縁膜
3を有する第1のシリコン基板(N- 型)1の表面をよ
り平坦にする目的で形成されており、埋込絶縁膜3を有
する第1のシリコン基板(N- 型)1の表面の平坦化研
磨を省略した場合でも貼り合わせ可能とするものであ
る。また多結晶シリコン層14には必要に応じて不純物
を添加し低抵抗化をはかる。次に、図2(b)〜(e)
と同様の工程を適用をして、0.1μm程度の厚さを持
つ超薄膜SOI層7を有し、かつ、図3(e)に示す縦
型パワー素子形成領域とは互いに誘電体分離された構造
のSOI基板を得る。図4(a)〜(e)は本発明の第
4の実施例のSOI基板の製造方法と構造を示す製造工
程順断面図である。まず、図4(a)に示されるように
第1のシリコン基板(N- 型)1の一主面に熱酸化によ
り絶縁膜103を形成後、その面と第2のシリコン基板
(任意の濃度・導電型)102の一主面とを貼り合わ
せ、熱処理を行い、強固に接合された一枚の複合基板を
得る。次に、図2(b)〜(e)と同様の工程を適用し
て、0.1μm程度の厚さを持つ超薄膜SOI層を有
し、かつ、図4(e)に示すように横型パワー素子形成
領域とは互いに誘電体分離された構造のSOI基板を得
る。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
Will be explained. 1A to 1E show a first embodiment of the present invention.
Sectional view of manufacturing process showing manufacturing method and structure of example SOI substrate
FIG. First, the characteristics of the device to be formed later
For example, phosphorus is 1014cm-3-10Fifteenc
m-3First introduced silicon substrate (N-Type 1
Prepare the photolithography method and
A first insulating film to be formed next by applying an etching method.
To form a shallow step 2 having a depth corresponding to the thickness of the buried insulating film 3
[Fig. 1 (a)]. Next, as shown in FIG.
Si with a thickness of several μm required for element isolation due to thermal oxidation
O2After forming the insulating film consisting of
First silicon removed by polishing or etching
Substrate (N- Type) 1 exposed surface and buried insulating film 3 formed
Be flush with the surface of. Then, for example,
Nchimon 1019cm-3Second silicon introduced to a degree
Substrate (N+ Type) 4 is prepared, and for example, phosphorus is on one main surface
10 14cm-3-10Fifteencm-3Degree introduced epitaxy
Layer (N- Of the vertical power device to be formed later.
It is formed with the thickness necessary for the required breakdown voltage. And FIG. 1 (c)
The first silicon having the buried insulating film 3 formed thereon as shown in FIG.
Substrate (N- Type) 1 main surface and its epitaxial layer
(N- (Type) 5 surfaces are pasted together, 1100 to 1200
Heat treatment was carried out for 1 to 2 hours at ℃, and a strong bond was obtained.
Obtain a composite substrate. Next, as shown in FIG.
First silicon substrate (N- Mold) 1 is ground and polished, and its table
Ultra thin film with a flat surface and a thickness of about 0.1 μm
The SOI layer 7 is formed. Next, as shown in FIG.
Then, the embedded insulating film 3 is formed on the flattened surface by the LOCOS method.
The insulating film 8 for element isolation is formed to a thickness that reaches it. More than
Thus, the SOI group in which the element formation regions are dielectrically separated
Get the board. 2 (a) to (e) are the second embodiment of the present invention.
Of manufacturing steps showing the manufacturing method and structure of the SOI substrate
It is. First, the same steps as those in FIGS. 1A to 1B are applied.
First silicon substrate having a buried insulating film 3 obtained by
(N- Type) 1 main surface and the second silicon substrate (N+ 
(Mold) 4 is attached to one main surface and heat treatment is performed to firmly
One bonded composite substrate is obtained [FIG. 2 (a)]. Next
Then, as shown in FIG. 2B, the first silicon substrate (N-
Mold) 1 is ground and polished to N- The layer thickness of the vertical power device
Make it as thick as necessary to obtain the characteristics and flatten its surface.
It is realized and the SOI layer 9 is formed. Next, as shown in FIG.
So that the first silicon substrate (N- Type) 1 surface with hot acid
SiO by the chemical method2Forming photolithography method
After patterning by
Rui is made by reactive ion etching (RIE), etc.
The separation groove 10 for separating the child is formed. At this time, the SOI layer 9
Is required for separation when the thickness is relatively thin (about 10 μm or less)
The RIE method to minimize the area
It is desirable to do. Next, as shown in FIG.
First silicon substrate (N- Type) 1 on the entire surface, thermal oxidation method
SiO etc.2Insulating film consisting of
Polycrystalline silicon by D method or epitaxial method
After forming the layer, the insulating film on the substrate surface is ground and polished.
And removing the polycrystalline silicon layer. And the separation groove 10
The insulating film 11 is formed on the side wall of the
A dielectric isolation region in which the crystalline silicon 12 is embedded is obtained. Next
As shown in FIG. 2 (e), the first silicon substrate (N
- (Type) 1 on the entire surface by thermal oxidation or the like2Empty
An insulating film is formed and patterned by photolithography.
SOI layer 9 surrounded by a dielectric isolation region
10 on the surface17cm-2-10 18cm-2With a dose of about
Ion-implant oxygen and heat treatment at 1300 ℃ for several hours.
By applying the SIMOX method for processing, about 0.1 μm
2 having an ultra-thin SOI layer 7 having a thickness of 2 degrees and FIG.
As shown in (e), the vertical power element formation region is
An SOI substrate having a structure in which a dielectric is separated is obtained. Figure 3
(A)-(e) of the SOI substrate of the third embodiment of the present invention
It is a manufacturing-process order sectional drawing which shows a manufacturing method and a structure. First,
An embedding obtained by applying the same steps as in FIGS.
The first silicon substrate (N- Type) 1
A polycrystalline silicon layer 14 is formed on one main surface by a CVD method or the like.
Surface planarized by polishing and the second silicon substrate
(N+ (Type) 4 is bonded to one main surface, heat treatment is performed,
Obtain a strongly bonded composite substrate [Fig. 3
(A)]. At this time, the polycrystalline silicon layer 14 is a buried insulating film.
First silicon substrate (N- Type) 1 surface
It is formed for the purpose of flattening and has a buried insulating film 3.
The first silicon substrate (N- Type) 1 surface flattening
Even if the polishing is omitted, it is possible to bond them together.
You. Further, the polycrystalline silicon layer 14 may contain impurities as necessary.
Is added to reduce the resistance. Next, FIGS. 2B to 2E.
Apply the same process as above, and have a thickness of about 0.1 μm.
Having an ultra-thin SOI layer 7 and having the vertical structure shown in FIG.
Type power element formation region is dielectrically separated from each other
To obtain an SOI substrate. 4 (a) to (e) show the first embodiment of the present invention.
Manufacturing method showing structure and structure of SOI substrate of Example 4
FIG. First, as shown in FIG.
First silicon substrate (N- Type) 1 on one main surface by thermal oxidation
After forming the insulating film 103, the surface and the second silicon substrate
Laminate with one main surface (arbitrary concentration and conductivity type) 102
And heat-treat it to form a single, tightly bonded composite substrate.
obtain. Next, the same steps as those in FIGS. 2B to 2E are applied.
The ultra-thin SOI layer with a thickness of about 0.1 μm.
And, as shown in FIG. 4 (e), a lateral power element is formed.
An SOI substrate having a structure in which a region is dielectrically separated from each other is obtained.
You.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
図1〜4に示すように、パワー素子形成領域と制御回路
形成領域とが厚い絶縁膜によって互いに誘電体分離さ
れ、かつ、それぞれの形成領域に適した低濃度層の厚さ
が選択可能となるため、十分な耐圧のパワー素子と高速
動作の超薄膜SOI素子とを、動作時に互いの影響を受
けないようにして一つのチップに集積することができ
る。特に、低濃度のエピタキシャル層をもつシリコン基
板を貼り合わせることにより、縦型パワー素子を集積す
るということを可能とするとともに、エピタキシャル層
厚さを変えることで幅広いパワー素子耐圧に対応するこ
とを可能とする。また、数μmの厚い絶縁膜上に形成さ
れた比較的厚いSOI層を有するSOI基板にSIMO
X法を用い超薄膜SOI層を形成することにより、超薄
膜SOI層の膜厚制御性がより向上するとともに、SI
MOX法で形成可能な約0.3μm以下の厚さのシリコ
ン酸化膜では耐圧の点で分離不可能だった高耐圧のパワ
ー素子を集積することが可能となる。更に、貼り合わせ
面を多結晶シリコンの平坦面とすることにより、単結晶
シリコンと絶縁膜の混在する面を平坦にする工程を省略
した場合でも十分貼り合わせ可能とする。
As described above, according to the present invention,
As shown in FIGS. 1 to 4, the power element formation region and the control circuit formation region are dielectrically separated from each other by a thick insulating film, and the thickness of the low concentration layer suitable for each formation region can be selected. Therefore, the power element having a sufficient breakdown voltage and the ultra-thin film SOI element operating at high speed can be integrated on one chip without being influenced by each other during operation. In particular, it is possible to integrate vertical power devices by bonding silicon substrates with low-concentration epitaxial layers, and it is possible to support a wide range of power device breakdown voltage by changing the epitaxial layer thickness. And Moreover, SIMO is applied to an SOI substrate having a relatively thick SOI layer formed on a thick insulating film of several μm.
By forming the ultra-thin film SOI layer using the X method, the film thickness controllability of the ultra-thin film SOI layer is further improved, and SI
It is possible to integrate power devices with high withstand voltage, which cannot be separated in terms of withstand voltage with a silicon oxide film having a thickness of about 0.3 μm or less that can be formed by the MOX method. Further, by using a flat surface of polycrystalline silicon as the bonding surface, sufficient bonding can be performed even when the step of flattening the surface where the single crystal silicon and the insulating film are mixed is omitted.

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

【図1】本発明の第1の実施例のSOI基板の製造方法
を示す工程断面図。
FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing an SOI substrate according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例のSOI基板の製造方法
を示す工程断面図。
FIG. 2 is a process sectional view showing a method for manufacturing an SOI substrate according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例のSOI基板の製造方法
を示す工程断面図。
FIG. 3 is a process sectional view showing a method for manufacturing an SOI substrate according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例のSOI基板の製造方法
を示す工程断面図。
FIG. 4 is a process sectional view showing the method of manufacturing the SOI substrate of the fourth embodiment of the present invention.

【図5】第1の従来例のSOI基板の製造方法を示す工
程断面図。
FIG. 5 is a process sectional view showing the method of manufacturing the SOI substrate of the first conventional example.

【図6】第2の従来例のSOI基板の製造方法を示す工
程断面図。
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the method of manufacturing the SOI substrate of the second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のシリコン基板(N- 型) 2 浅い段差 3 埋込絶縁膜(第1の絶縁膜) 4 第2のシリコン基板(N+ 型) 5 エピタキシャル層(N- 型) 6 貼り合わせ面 7 超薄膜SOI層 8 絶縁膜(第2の絶縁膜) 9 SOI層 10 分離溝 11 絶縁膜(第2の絶縁膜) 12 多結晶シリコン 13 埋込絶縁膜(第3の絶縁膜) 14 多結晶シリコン 101 第1のシリコン基板(P- 型) 102 第2のシリコン基板(任意の濃度・導電型) 103 絶縁膜1 First Silicon Substrate (N Type) 2 Shallow Step 3 Embedded Insulating Film (First Insulating Film) 4 Second Silicon Substrate (N + Type) 5 Epitaxial Layer (N Type) 6 Bonding Surface 7 Ultra-thin SOI layer 8 Insulating film (second insulating film) 9 SOI layer 10 Separation groove 11 Insulating film (second insulating film) 12 Polycrystalline silicon 13 Embedded insulating film (third insulating film) 14 Polycrystalline silicon 101 First Silicon Substrate (P - Type) 102 Second Silicon Substrate (Arbitrary Concentration / Conductivity Type) 103 Insulating Film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の単結晶シリコン基板と第2の単結
晶シリコン基板とが貼り合わされたSOI基板におい
て、前記第1の単結晶シリコン基板が、その貼り合わせ
面側の表面に部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜と、前
記絶縁膜と前記貼り合わせ面の反対側の、第1の単結晶
シリコン基板の表面との間に形成された超薄膜SOI層
とを有し、第2の単結晶シリコン基板の貼り合わせ面表
面には低濃度の単結晶シリコンエピタキシャル層を有
し、かつ、前記超薄膜SOI層側表面から第1の絶縁膜
まで達する第2の絶縁膜が複数形成されていることを特
徴とするSOI基板。
1. An SOI substrate in which a first single crystal silicon substrate and a second single crystal silicon substrate are bonded to each other, wherein the first single crystal silicon substrate is partially bonded to the bonding surface side surface. A first insulating film embedded, and an ultrathin film SOI layer formed between the insulating film and a surface of the first single crystal silicon substrate opposite to the bonding surface, Has a low-concentration single crystal silicon epitaxial layer on the surface of the single crystal silicon substrate, and a plurality of second insulating films reaching from the surface of the ultra-thin SOI layer side to the first insulating film are formed. An SOI substrate characterized in that
【請求項2】 (1)第1の単結晶シリコン基板の一主
面に部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜を形成する工程
と、 (2)前記第1の絶縁膜の埋め込まれた第1の単結晶シ
リコン基板の一主面において、単結晶シリコン基板面と
第1の絶縁膜面を同一平面上の平坦面とする工程と、 (3)前記第2の単結晶シリコン基板の一主面に該単結
晶シリコン基板より低濃度の単結晶シリコンをエピタキ
シャル成長する工程と、 (4)前記単結晶シリコン基板面と部分的に埋め込まれ
た第1の絶縁膜面を平坦な同一平面とした第1のシリコ
ン基板の一主面と前記エピタキシャル成長した第2の単
結晶シリコン表面とを貼り合わせ、加熱処理を行って両
基板を一体化する工程と、 (5)前記一体化して貼り合わせられた前記第1の絶縁
膜の埋め込まれた第1のシリコン基板の他主面を研磨し
超薄膜SOI層を形成する工程と、 (6)前記超薄膜SOI層において、第1の絶縁膜に達
する第2の絶縁膜を形成する工程とを有することを特徴
とするSOI基板の製造方法。
2. A step of (1) forming a first insulating film which is partially embedded in a main surface of a first single crystal silicon substrate, and (2) a step of filling the first insulating film. A step of making the single crystal silicon substrate surface and the first insulating film surface flat on the same plane in the one main surface of the first single crystal silicon substrate; and (3) one of the second single crystal silicon substrate. A step of epitaxially growing a single crystal silicon having a concentration lower than that of the single crystal silicon substrate on the main surface, and (4) the first insulating film surface partially buried with the single crystal silicon substrate surface is made flat and coplanar. A step of bonding one main surface of the first silicon substrate and the surface of the second epitaxially grown second single crystal silicon and performing a heat treatment to integrate the two substrates; and (5) the integrated bonding Embedded with the first insulating film And polishing the other main surface of the silicon substrate 1 to form an ultra-thin SOI layer, and (6) forming a second insulating film reaching the first insulating film in the ultra-thin SOI layer. A method for manufacturing an SOI substrate, comprising:
【請求項3】 第1の単結晶のシリコン基板と第2の単
結晶のシリコン基板とが貼り合わされ、第1のシリコン
基板がSOI層として形成されているSOI基板におい
て、いずれか一方の単結晶シリコン基板の貼り合わせ面
側表面には部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜を有し、
前記SOI層表面から第1の絶縁膜まで達する複数の誘
電体分離領域を有し、少なくとも一つの前記誘電体分離
領域に囲まれたSOI層内に第3の絶縁膜と、この絶縁
膜と前記SOI層の表面との間に形成された超薄膜SO
I層とを有することを特徴とするSOI基板。
3. An SOI substrate in which a first single crystal silicon substrate and a second single crystal silicon substrate are bonded to each other, and the first silicon substrate is formed as an SOI layer. The silicon substrate has a first insulating film partially embedded on the bonding surface side,
A plurality of dielectric isolation regions extending from the surface of the SOI layer to the first insulation film, and a third insulation film in the SOI layer surrounded by at least one of the dielectric isolation regions; Ultra thin film SO formed between the surface of the SOI layer
An SOI substrate having an I layer.
【請求項4】 第1の絶縁膜が埋め込まれている単結晶
のシリコン基板の貼り合わせ面側の表面の全面を覆う多
結晶シリコン層が設けられている請求項3記載のSOI
基板。
4. The SOI according to claim 3, wherein a polycrystalline silicon layer is provided to cover the entire surface of the bonding surface side of the single crystal silicon substrate in which the first insulating film is embedded.
substrate.
【請求項5】 いずれか一方または両方の単結晶のシリ
コン基板の貼り合わせ面側の表面の全面に第1の絶縁膜
が設けられている請求項3記載のSOI基板。
5. The SOI substrate according to claim 3, wherein the first insulating film is provided on the entire surface of the bonding surface side of either one or both of the single crystal silicon substrates.
【請求項6】 第1および第2の単結晶のシリコン基板
は同一導電型であり、第1の単結晶シリコン基板は不純
物濃度が低く、第2の単結晶シリコン基板は不純物濃度
が高いことを特徴とする請求項1、3又は4記載のSO
I基板。
6. The first and second single crystal silicon substrates have the same conductivity type, the first single crystal silicon substrate has a low impurity concentration, and the second single crystal silicon substrate has a high impurity concentration. SO according to claim 1, 3 or 4, characterized in that
I substrate.
【請求項7】 (1)第1または第2の単結晶のシリコ
ン基板の一主面に部分的に埋め込まれた第1の絶縁膜を
形成する工程と、 (2)前記第1の絶縁膜の埋め込まれた単結晶シリコン
基板の一主面において、単結晶シリコン基板面と第1の
絶縁膜面を同一平面上の平坦面とする工程と、 (3)該平坦面と、第1、第2の単結晶シリコン基板の
内第1の絶縁膜が埋め込まれなかった方の単結晶シリコ
ン基板の一主面とを貼り合わせ、加熱処理を行って両基
板一体化する工程と、 (4)前記一体化した貼り合わせシリコン基板の一主面
を研磨しSOI層を形成する工程と、 (5)前記SOI層において、第1の絶縁膜に達する深
さの分離溝を形成する工程と、 (6)前記分離溝内壁に第2絶縁膜を形成する工程と (7)前記第2の絶縁膜の形成された分離溝内を誘電体
で埋設し誘電体分離領域を形成する工程と、 (8)前記誘電体分離領域で囲まれたSOI層表面に、
酸素イオン注入および熱処理を行って第3の絶縁膜を埋
め込み、超薄膜SOI層を形成する工程と、を有するこ
とを特徴とするSOI基板の製造方法。
7. (1) A step of forming a first insulating film partially embedded in one main surface of a first or second single crystal silicon substrate, and (2) the first insulating film. In the main surface of the embedded single crystal silicon substrate, the single crystal silicon substrate surface and the first insulating film surface are flat surfaces on the same plane; (3) the flat surface; A step of adhering one main surface of the single crystal silicon substrate of the second single crystal silicon substrate in which the first insulating film is not embedded and performing heat treatment to integrate the two substrates; A step of polishing one main surface of the bonded bonded silicon substrate to form an SOI layer; (5) a step of forming a separation groove having a depth reaching the first insulating film in the SOI layer; ) A step of forming a second insulating film on the inner wall of the separation groove, and (7) Shape of the second insulating film Filling the inside of the formed isolation groove with a dielectric to form a dielectric isolation region, (8) on the surface of the SOI layer surrounded by the dielectric isolation region,
And a step of performing oxygen ion implantation and heat treatment to bury the third insulating film to form an ultra-thin SOI layer, a method for manufacturing an SOI substrate.
【請求項8】第(2)の工程と第(3)の工程との間
に、第1の絶縁膜の埋め込まれた単結晶のシリコン基板
面と第1の絶縁膜面の平坦面上に多結晶シリコン層を形
成し、前記多結晶シリコン層の表面を研磨して平坦面と
する工程を有する請求項7記載のSOI基板の製造方
法。
8. A single crystal silicon substrate surface in which a first insulating film is embedded and a flat surface of the first insulating film surface between the second (2) step and the (3) step. 8. The method for manufacturing an SOI substrate according to claim 7, further comprising the step of forming a polycrystalline silicon layer and polishing the surface of the polycrystalline silicon layer to form a flat surface.
【請求項9】 第1、第2の単結晶シリコン基板の少な
くとも一方の一主面に第1の絶縁膜を形成する工程に続
いて、第1、第2の単結晶シリコン基板の一主面どうし
を貼り合わせ、加熱処理を行って両基板を一体化する、
請求項7記載のSOI基板の製造方法。
9. A main surface of the first and second single crystal silicon substrates, following the step of forming a first insulating film on the main surface of at least one of the first and second single crystal silicon substrates. Bonding together, heat treatment to integrate both boards,
The method for manufacturing an SOI substrate according to claim 7.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112746A (en) * 1987-10-27 1989-05-01 Nippon Denso Co Ltd Semiconductor device
JPH03126255A (en) * 1989-10-11 1991-05-29 Nippondenso Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0429353A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Sharp Corp Semiconductor device
JPH0555494A (en) * 1991-08-22 1993-03-05 Yokogawa Electric Corp High-voltage mos ic
JPH05129536A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacture thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112746A (en) * 1987-10-27 1989-05-01 Nippon Denso Co Ltd Semiconductor device
JPH03126255A (en) * 1989-10-11 1991-05-29 Nippondenso Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0429353A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Sharp Corp Semiconductor device
JPH0555494A (en) * 1991-08-22 1993-03-05 Yokogawa Electric Corp High-voltage mos ic
JPH05129536A (en) * 1991-11-01 1993-05-25 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacture thereof

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