JPH1065128A - Semiconductor substrate and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor substrate and manufacture thereof

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Publication number
JPH1065128A
JPH1065128A JP21578596A JP21578596A JPH1065128A JP H1065128 A JPH1065128 A JP H1065128A JP 21578596 A JP21578596 A JP 21578596A JP 21578596 A JP21578596 A JP 21578596A JP H1065128 A JPH1065128 A JP H1065128A
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JP
Japan
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oxide film
layer
substrate
active layer
insulator layer
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Application number
JP21578596A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Takeuchi
好範 竹内
Yosuke Takagi
洋介 高木
Koichi Endo
幸一 遠藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor substrate which is suitable for a high withstand voltage power IC. SOLUTION: In a semiconductor substrate of the structure in which the first insulating layer 5 formed on a semiconductor substrate 1 and the second insulating layer 7 formed on a semiconductor layer 3 are laminated, so that a layer 7A which has a wet-etching rate when wet-etching is conducted using an ammonium fluoride solution, lower than the second insulating layer 7, is formed on the surface of the second insulating layer 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、SOI構造を有す
る半導体基板及びその製造方法に関し、特に、高耐圧パ
ワーICに適した半導体基板及びその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor substrate having an SOI structure and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor substrate suitable for a high-voltage power IC and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高速化、高集積化に伴
い、半導体基板上に形成した絶縁膜上に半導体 (通常、
Siが用いられる。) の単結晶薄膜を形成するSOI技
術(Silicon on Insulator、Si以外の半導体を用いる
場合はSemiconductor on Insulator)が注目されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in speed and integration of LSI, semiconductors (usually,
Si is used. The SOI technology (Silicon on Insulator, or semiconductor on Insulator when a semiconductor other than Si is used) for forming a single-crystal thin film of (1) has attracted attention.

【0003】例えば、高耐圧パワー素子と制御素子をモ
ノリシックに集積する高耐圧パワーICの素子間分離技
術として、次のように利用されている。
For example, the following technology is used as an element isolation technology for a high-voltage power IC in which a high-voltage power element and a control element are monolithically integrated.

【0004】図4は、上記SOI技術を用いた素子間分
離構造を示す断面図であり、同図(a)に示すように、
台基板1上の埋め込み酸化膜9上に活性層3が形成さ
れ、さらに、活性層3の一部領域はエッチングにより除
去され、その除去された部分に酸化膜11を充填した構
造である。この素子構造によれば、酸化膜11で分離さ
れた複数の島状の活性層13それぞれに所望の素子を形
成し、各素子を電気的に完全に分離することにより、絶
縁耐圧を高くし、素子間の寄生容量を小さくすることが
できる。また、同図(b)に示すように、島状の活性層
13をメサ型に形成する場合もある。さらに、図5は、
実際に図4(a)に示す素子間分離構造を用いて、高耐
圧パワー素子と制御素子をモノリシックに集積した場合
の断面図であり、同図に示すように、酸化膜11で分離
された島状の活性層13に高耐圧パワー素子である横型
パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Fiel
d Effect Transistor )15と制御素子であるCMOS
T(Complementary Metal Oxide Semiconductor Transi
stor)17が形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an element isolation structure using the SOI technique. As shown in FIG.
The active layer 3 is formed on the buried oxide film 9 on the base substrate 1, and a part of the active layer 3 is removed by etching, and the removed portion is filled with the oxide film 11. According to this element structure, a desired element is formed on each of the plurality of island-shaped active layers 13 separated by the oxide film 11 and each element is completely electrically separated, thereby increasing the dielectric strength. Parasitic capacitance between elements can be reduced. Also, as shown in FIG. 3B, the island-shaped active layer 13 may be formed in a mesa shape. Further, FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a case where a high-breakdown-voltage power element and a control element are monolithically integrated using the element isolation structure shown in FIG. A lateral power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Fiel) which is a high breakdown voltage power element is formed in the island-shaped active layer 13.
d Effect Transistor) 15 and CMOS as control element
T (Complementary Metal Oxide Semiconductor Transi
(stor) 17 is formed.

【0005】ところで、上述したようにSOI技術を用
いた素子間分離構造を高耐圧パワーICの素子分離に適
用した場合には、埋め込み酸化膜9の膜厚をある程度厚
くする必要がある。というのは、高耐圧パワー素子には
高電圧が印加されることからその拡散層の空乏層の伸び
は大きく、そのため、空乏層が活性層3の底面(台基板
1側の面)まで及んでしまい、埋め込み酸化膜9にも上
記高電圧が印加される場合がある。この時、埋め込み酸
化膜9の膜厚があまり薄いとその高電界に耐えきれず、
その結果、破壊してしまうことがあるからである。
When the element isolation structure using the SOI technique is applied to the element isolation of a high-breakdown-voltage power IC as described above, it is necessary to increase the thickness of the buried oxide film 9 to some extent. This is because a high voltage is applied to the high-breakdown-voltage power element, so that the depletion layer of the diffusion layer expands greatly. Therefore, the depletion layer reaches the bottom surface of the active layer 3 (the surface on the base substrate 1 side). As a result, the high voltage may be applied to the buried oxide film 9 in some cases. At this time, if the buried oxide film 9 is too thin, it cannot withstand the high electric field.
As a result, it may be destroyed.

【0006】次に、上述したSOI構造を有する半導体
基板(以下、「SOI基板」と記す。)の製造方法につ
いて図面を用いて説明する。図6は、上記SOI基板の
製造方法を説明するための工程図である。なお、図4と
同一部分には同一の符号が付してある。
Next, a method for manufacturing a semiconductor substrate having the above-described SOI structure (hereinafter, referred to as “SOI substrate”) will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a process chart for explaining a method for manufacturing the SOI substrate. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0007】まず、図6(a)に示すように、後に活性
層となる活性層基板3の一主面上に酸化膜7を形成す
る。なお、酸化膜7は図4に示す埋め込み酸化膜9とな
る。
First, as shown in FIG. 6A, an oxide film 7 is formed on one main surface of an active layer substrate 3 to be an active layer later. The oxide film 7 becomes the buried oxide film 9 shown in FIG.

【0008】次に、図6(b)に示すように、台基板1
の一主面(接合面)に対して鏡面研磨を施す。
[0008] Next, as shown in FIG.
Is mirror-polished to one principal surface (joining surface).

【0009】最後に、図6(c)に示すように、活性層
基板3と台基板1それぞれの接合面を向かい合わせて熱
圧着することにより、両者を接合させる。そして、活性
層基板3を所定の厚さになるまで他の主面に対して鏡面
研磨を施す。
Finally, as shown in FIG. 6C, the active layer substrate 3 and the base substrate 1 are bonded together by thermocompression bonding with the respective bonding surfaces facing each other. Then, the other main surface of the active layer substrate 3 is mirror-polished until it has a predetermined thickness.

【0010】このようにして上記SOI基板を形成する
ことは可能であるが、上述したように埋め込み酸化膜9
(酸化膜7)の膜厚はある程度の厚さを必要とするの
で、活性層基板3のみに酸化膜7を形成する上記製造方
法では酸化膜7を形成するときの酸化時間が非常に長く
なってしまい、そのため、生産効率が非常に悪く、さら
に、コストの増大を招く恐れもあった。
Although it is possible to form the SOI substrate in this manner, as described above, the buried oxide film 9 is formed.
Since the oxide film 7 needs to have a certain thickness, the above-described manufacturing method in which the oxide film 7 is formed only on the active layer substrate 3 requires an extremely long oxidation time when the oxide film 7 is formed. As a result, the production efficiency is very poor, and the cost may be increased.

【0011】これに対して、上記第1の製造方法の不具
合を回避する方法として、次のような第2の製造方法が
ある。図7は、上記SOI基板の第2の製造方法を説明
するための工程図である。なお、図4と同一部分には同
一の符号が付してある。
On the other hand, there is the following second manufacturing method as a method for avoiding the disadvantages of the first manufacturing method. FIG. 7 is a process chart for explaining a second method for manufacturing the SOI substrate. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0012】まず、図7(a)に示すように、後に活性
層となる活性層基板3の一主面上に酸化膜7を形成す
る。ここで、図4に示す埋め込み酸化膜9は酸化膜7と
後記酸化膜5とから構成されるので、酸化膜7の膜厚は
上記製造方法と比べて薄くて済み、従って、酸化時間を
短縮することができる。
First, as shown in FIG. 7A, an oxide film 7 is formed on one main surface of an active layer substrate 3 to be an active layer later. Here, since the buried oxide film 9 shown in FIG. 4 is composed of the oxide film 7 and the oxide film 5 described later, the thickness of the oxide film 7 can be smaller than that of the above-described manufacturing method, and therefore, the oxidation time can be reduced. can do.

【0013】次に、図7(b)に示すように、台基板1
の一主面上に酸化膜9を形成する。
Next, as shown in FIG.
An oxide film 9 is formed on one main surface of the substrate.

【0014】最後に、図7(c)に示すように、活性層
基板3と台基板1それぞれの接合面を向かい合わせて熱
圧着することにより、両者を接合させる。そして、活性
層基板3を所定の厚さになるまで他の主面に対して鏡面
研磨を施す。
Finally, as shown in FIG. 7C, the active layer substrate 3 and the base substrate 1 are bonded together by thermocompression bonding with their bonding surfaces facing each other. Then, the other main surface of the active layer substrate 3 is mirror-polished until it has a predetermined thickness.

【0015】上述したように、上記第2の製造方法によ
れば、台基板と活性層基板それぞれに酸化膜を形成し、
それらを合わせて厚い埋め込み酸化膜とするので、それ
ぞれの酸化時間が短縮され、それにより、生産効率が向
上し、さらに、コストの増大も抑制される。このため、
かかる第2の製造方法が主流になるものと思われる。
As described above, according to the second manufacturing method, an oxide film is formed on each of the base substrate and the active layer substrate.
Since they are combined to form a thick buried oxide film, each oxidation time is shortened, thereby improving production efficiency and suppressing an increase in cost. For this reason,
It is believed that such a second manufacturing method will become mainstream.

【0016】しかしながら、上記第2の製造方法に形成
されたSOI基板には次のような問題があった。以下、
かかる問題点について図面を用いて説明する。
However, the SOI substrate formed by the second manufacturing method has the following problems. Less than,
Such a problem will be described with reference to the drawings.

【0017】図8は、図7に示す製造方法により形成さ
れたSOI基板を用いて実際に素子間分離構造を形成す
る方法を説明するための工程図である。なお、図4と同
一部分には同一の符号が付してある。
FIG. 8 is a process chart for explaining a method of actually forming an element isolation structure using the SOI substrate formed by the manufacturing method shown in FIG. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0018】まず、図8(a)に示すように、活性層3
の表面に後にエッチングマスクとなる酸化膜19を形成
する。そして、酸化膜19上に通常のフォトリソグラフ
ィ技術によりレジストパターン21を形成し、通常のエ
ッチング技術によりレジストパターン21をマスクとし
て酸化膜19をエッチングし、酸化膜19のパターニン
グを行う。
First, as shown in FIG.
An oxide film 19 to be an etching mask later is formed on the surface of the substrate. Then, a resist pattern 21 is formed on the oxide film 19 by a normal photolithography technique, and the oxide film 19 is etched by a normal etching technique using the resist pattern 21 as a mask to pattern the oxide film 19.

【0019】次に、図8(b)に示すように、レジスト
パターン21を除去した後、通常のエッチング技術によ
り酸化膜19をマスクとして活性層3をトレンチエッチ
ングし、複数の島状の活性層13を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, after the resist pattern 21 is removed, the active layer 3 is trench-etched by a usual etching technique using the oxide film 19 as a mask to form a plurality of island-shaped active layers. 13 is formed.

【0020】最後に、図8(c)に示すように、酸化膜
19を除去した後、島状の活性層13の側壁に酸化膜2
3を形成し、さらに、基板表面の平坦化のためにトレン
チ部にポリシリコン25を埋め込む。
Finally, as shown in FIG. 8C, after removing the oxide film 19, the oxide film 2 is formed on the side wall of the island-shaped active layer 13.
Then, polysilicon 25 is buried in the trench for flattening the substrate surface.

【0021】このようにして上記素子間分離構造を形成
することができるが、図8(c)の島状の活性層13の
コーナー部(図中aで示す箇所)においては応力による
結晶欠陥の発生を抑制するために、実際には、次のよう
な処理が行われている。図9は、活性層のコーナー部に
おける結晶欠陥の回避処理を説明するための工程図であ
り、この処理は活性層のコーナー部をエッチングして丸
めることにより応力を緩和することを目的とするもので
ある。
In this manner, the above-described device isolation structure can be formed. However, at the corner portion (the portion indicated by a in the figure) of the island-like active layer 13 in FIG. In order to suppress the occurrence, the following processing is actually performed. FIG. 9 is a process diagram for explaining a process of avoiding crystal defects at the corners of the active layer, which is intended to relieve stress by etching and rounding the corners of the active layer. It is.

【0022】まず、図9(a)に示すように、島状の活
性層13の埋め込み酸化膜側のコーナー部を露出させる
ために、埋め込み酸化膜をフッ化アンモニウム溶液等に
よるウエットエッチングする。
First, as shown in FIG. 9A, the buried oxide film is wet-etched with an ammonium fluoride solution or the like in order to expose a corner portion of the island-shaped active layer 13 on the buried oxide film side.

【0023】次に、図9(b)に示すように、ケミカル
ドライエッチング(CDE)により島状の活性層13の
コーナー部に丸みをつける(図中bで示す箇所)。そし
て、上記図8(c)で説明したように、島状の活性層1
3の側壁に酸化膜23を形成し、さらに、基板表面の平
坦化のためにトレンチ部にポリシリコン25を埋め込む
ことで、素子間分離構造が完成する。
Next, as shown in FIG. 9B, the corners of the island-shaped active layer 13 are rounded by chemical dry etching (CDE) (points indicated by b in the figure). Then, as described with reference to FIG. 8C, the island-shaped active layer 1 is formed.
An oxide film 23 is formed on the side wall of the gate electrode 3 and polysilicon 25 is buried in a trench for planarization of the substrate surface, thereby completing an element isolation structure.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
7に示す従来のSOI基板に上述した結晶欠陥回避処理
の施された素子間分離構造を形成する場合には次のよう
な問題があった。
However, the following problem arises when an inter-element isolation structure subjected to the above-described crystal defect avoidance processing is formed on the conventional SOI substrate shown in FIG.

【0025】それは、図10に示すように、島状の活性
層13の埋め込み酸化膜側のコーナー部を露出させる目
的で埋め込み酸化膜をウエットエッチングする際に、そ
のエッチング量が埋め込み酸化膜を形成する活性層の酸
化膜7と同様に埋め込み酸化膜を形成する台基板1の酸
化膜5との界面にまで到達した場合には、この界面に沿
って埋め込み酸化膜のエッチングが進み(図中cで示す
箇所)、そのため、島状に分離された活性層の剥離が生
じてしまう可能性があることである。
As shown in FIG. 10, when the buried oxide film is wet-etched in order to expose a corner of the island-shaped active layer 13 on the buried oxide film side, the amount of etching is such that the buried oxide film is formed. When the buried oxide film reaches the interface with the oxide film 5 of the base substrate 1 on which the buried oxide film is formed in the same manner as the oxide film 7 of the active layer, the etching of the buried oxide film proceeds along this interface (c in the figure). Therefore, there is a possibility that the active layer separated in an island shape may be peeled off.

【0026】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その目的は、上述した結晶欠陥回避処理の施され
た素子間分離構造を形成する場合において、活性層の剥
離が生じることのないSOI構造を有する半導体基板及
びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent the active layer from peeling off when forming an element isolation structure subjected to the above-described crystal defect avoidance treatment. It is an object of the present invention to provide a semiconductor substrate having an SOI structure and a method of manufacturing the same.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、半導体基板(台基板)1上に形成された
第1の絶縁体層(酸化膜)5と、半導体層(活性層)3
上に形成された第2の絶縁体層(酸化膜)7とを張り合
わせた構造を有し、活性層3上に素子を形成する半導体
基板において、活性層3上の酸化膜7の表面にはフッ化
アンモニウム溶液等によるウエットエッチングに対する
エッチングレートが酸化膜7と比べて小さい低エッチン
グレート層(p型不純物層)7Aが形成されていること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first insulating layer (oxide film) 5 formed on a semiconductor substrate (base substrate) 1 and a semiconductor layer (active film). Layer) 3
In a semiconductor substrate having a structure in which a second insulator layer (oxide film) 7 formed thereon is bonded to form an element on the active layer 3, the surface of the oxide film 7 on the active layer 3 It is characterized in that a low etching rate layer (p-type impurity layer) 7A having a lower etching rate for wet etching with an ammonium fluoride solution or the like than the oxide film 7 is formed.

【0028】上記構成によれば、酸化膜7の表面にウエ
ットエッチングに対するエッチングレートの小さいp型
不純物層7Aを形成したので、上述した結晶欠陥回避処
理を施した素子間分離構造を形成する場合に、埋め込み
酸化膜をウエットエッチングする場合のエッチング量を
p型不純物層7Aで停止させることができ、従って、そ
のエッチング量は台基板上の酸化膜5と活性層上の酸化
膜7との界面に到達することはなく、それにより、活性
層3の剥離を抑制することができるのである。
According to the above configuration, the p-type impurity layer 7A having a small etching rate for wet etching is formed on the surface of the oxide film 7, so that the element isolation structure having been subjected to the above-described crystal defect avoidance processing is formed. When the buried oxide film is wet-etched, the amount of etching can be stopped by the p-type impurity layer 7A. Therefore, the amount of etching is limited to the interface between the oxide film 5 on the base substrate and the oxide film 7 on the active layer. Thus, the active layer 3 can be prevented from peeling off.

【0029】ここで、p型不純物層7Aは、例えば、酸
化膜7の表面にイオン注入技術によりp型不純物を導入
する方法や酸化膜7の表面にp型不純物がドープされた
CVD膜を形成し、該CVD膜から酸化膜7の表面に前
記p型不純物を導入する方法により形成することが可能
である。
Here, the p-type impurity layer 7A is formed, for example, by a method of introducing a p-type impurity into the surface of the oxide film 7 by an ion implantation technique or by forming a p-type impurity-doped CVD film on the surface of the oxide film 7. However, it can be formed by a method of introducing the p-type impurity from the CVD film to the surface of the oxide film 7.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係るSOI構造を有する半導体基板(SOI基板)の
構造を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor substrate (SOI substrate) having an SOI structure according to an embodiment of the present invention.

【0031】図1に示すように、本実施の形態に係るS
OI基板は、台基板1上の埋め込み酸化膜9上に活性層
3が形成されている。そして、埋め込み酸化膜9は、台
基板1上に形成された酸化膜5と活性層基板3上に形成
された酸化膜7とから構成され、さらに、酸化膜7の接
合面側の表面にはボロン(B)等のp型不純物の拡散し
たp型不純物層7Aが形成されている。
As shown in FIG. 1, S according to the present embodiment
In the OI substrate, an active layer 3 is formed on a buried oxide film 9 on a base substrate 1. The buried oxide film 9 is composed of an oxide film 5 formed on the base substrate 1 and an oxide film 7 formed on the active layer substrate 3. A p-type impurity layer 7A in which a p-type impurity such as boron (B) is diffused is formed.

【0032】p型不純物層7Aは、p型不純物層7A以
外の酸化膜7(酸化膜7B)と比べてフッ化アンモニウ
ム溶液等によるウエットエッチングのエッチングレート
が低下するという性質を有している。本実施の形態は、
このp型不純物層7Aの性質を利用することにより、従
来技術では問題となった結晶欠陥回避処理による活性層
の剥離を抑制することができるのである。すなわち、図
2に示すように、エッチングレートの小さいp型不純物
層7Aでウエットエッチングの進行を停止させることに
より、酸化膜5と酸化膜7との界面にそのエッチング量
が到達することはなく、従って、活性層が剥離すること
はないのである。
The p-type impurity layer 7A has a property that the etching rate of wet etching with an ammonium fluoride solution or the like is lower than that of the oxide film 7 (oxide film 7B) other than the p-type impurity layer 7A. In this embodiment,
By utilizing the property of the p-type impurity layer 7A, the separation of the active layer due to the crystal defect avoidance processing which has been a problem in the prior art can be suppressed. That is, as shown in FIG. 2, by stopping the progress of the wet etching with the p-type impurity layer 7A having a small etching rate, the etching amount does not reach the interface between the oxide film 5 and the oxide film 7, Therefore, the active layer does not peel off.

【0033】次に、本実施の形態に係るSOI基板の製
造方法について図面を用いて説明する。図3は、本実施
の形態に係るSOI基板の製造方法を説明するための工
程図である。なお、従来技術と同一部分には同一符号が
付してある。
Next, a method for manufacturing an SOI substrate according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a process chart for describing a method for manufacturing an SOI substrate according to the present embodiment. The same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.

【0034】まず、図3(a)に示すように、後に活性
層となる活性層基板3の一主面上に酸化膜7を形成す
る。
First, as shown in FIG. 3A, an oxide film 7 is formed on one main surface of an active layer substrate 3 which will be an active layer later.

【0035】次に、図3(b)に示すように、台基板1
の一主面上に酸化膜5を形成する。
Next, as shown in FIG.
Oxide film 5 is formed on one main surface of the substrate.

【0036】次に、図3(c)に示すように、活性層基
板3上に形成された酸化膜7の表面にボロン等のp型不
純物を通常のイオン注入技術により導入する。
Next, as shown in FIG. 3C, a p-type impurity such as boron is introduced into the surface of the oxide film 7 formed on the active layer substrate 3 by a usual ion implantation technique.

【0037】最後に、図3(d)に示すように、活性層
基板3と台基板1それぞれの接合面を向かい合わせて熱
圧着することにより、両者を接合させる。このとき同時
に、熱圧着のための熱工程により上記p型不純物は酸化
膜7を拡散し、p型不純物層7Aが形成される。そし
て、活性層基板3を所定の厚さになるまで他の主面に対
して鏡面研磨を施せば、図1に示す本実施の形態に係る
SOI基板が形成される。
Finally, as shown in FIG. 3D, the active layer substrate 3 and the base substrate 1 are bonded together by thermocompression bonding with their bonding surfaces facing each other. At this time, at the same time, the p-type impurity diffuses through the oxide film 7 by a thermal process for thermocompression bonding, and a p-type impurity layer 7A is formed. Then, if the other main surface is mirror-polished until the active layer substrate 3 has a predetermined thickness, the SOI substrate according to the present embodiment shown in FIG. 1 is formed.

【0038】なお、本実施の形態では、活性層の酸化膜
にp型不純物を導入する方法として、イオン注入技術を
用いて行っているが、本発明はこの方法に限られるもの
ではない。例えば、まず、活性層の酸化膜上にp型不純
物をドープした酸化膜、例えば、ボロンをドープしたB
SG(Boro-Silicate-Glass )膜を通常のCVD法によ
り形成し、次に、BSG膜から酸化膜へボロンを拡散さ
せ、最後に、BSG膜を除去することによりp型不純物
層を形成することも可能である。
In this embodiment, an ion implantation technique is used as a method for introducing a p-type impurity into the oxide film of the active layer, but the present invention is not limited to this method. For example, first, an oxide film doped with a p-type impurity, for example, boron-doped B
Forming an SG (Boro-Silicate-Glass) film by a normal CVD method, then diffusing boron from the BSG film to the oxide film, and finally removing the BSG film to form a p-type impurity layer. Is also possible.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、台
基板上に形成された酸化膜と、活性層上に形成された酸
化膜とを張り合わせた構造を有するSOI基板におい
て、活性層上の酸化膜の表面にウエットエッチングに対
するエッチングレートの小さいp型不純物層を形成した
ので、上述した結晶欠陥回避処理を施した素子間分離構
造を形成する場合に、埋め込み酸化膜をウエットエッチ
ングする場合のエッチング量をp型不純物層で停止させ
ることができ、従って、そのエッチング量は台基板上の
酸化膜と活性層上の酸化膜との界面に到達することはな
く、それにより、活性層の剥離を抑制することができ
る。その結果、台基板と活性層との間に形成される埋め
込み酸化膜を台基板上形成された酸化膜と活性層上に形
成された酸化膜とから構成することができるので、高耐
圧パワーICに必要な厚い埋め込み酸化膜を一回の熱酸
化工程で形成する必要はなくなり、従って、生産効率の
低下及びコストの増大を招くことなく、高耐圧パワーI
Cに適したSOI基板を製造することができる。
As described above, according to the present invention, in an SOI substrate having a structure in which an oxide film formed on a base substrate and an oxide film formed on an active layer are bonded to each other, Since a p-type impurity layer having a small etching rate for wet etching is formed on the surface of the oxide film of FIG. The etching amount can be stopped at the p-type impurity layer, so that the etching amount does not reach the interface between the oxide film on the pedestal substrate and the oxide film on the active layer, thereby removing the active layer. Can be suppressed. As a result, the buried oxide film formed between the base substrate and the active layer can be composed of the oxide film formed on the base substrate and the oxide film formed on the active layer. It is no longer necessary to form a thick buried oxide film necessary for a single thermal oxidation step, so that a high breakdown voltage power I can be obtained without lowering production efficiency and increasing costs.
An SOI substrate suitable for C can be manufactured.

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

【図1】本発明の実施の形態に係るSOI構造を有する
半導体基板の構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor substrate having an SOI structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態に係る半導体基板の埋め込み酸化
膜をウエットエッチングした際の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view when a buried oxide film of a semiconductor substrate according to the present embodiment is wet-etched.

【図3】本実施の形態に係る半導体基板の製造方法を説
明するための工程図である。
FIG. 3 is a process diagram for describing the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present embodiment.

【図4】SOI技術を用いた素子間分離構造を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an element isolation structure using the SOI technique.

【図5】図4(a)に示す素子間分離構造を用いて、高
耐圧パワー素子と制御素子をモノリシックに集積した場
合の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a case where a high breakdown voltage power element and a control element are monolithically integrated using the element isolation structure shown in FIG.

【図6】従来のSOI基板の製造方法を説明するための
工程図である。
FIG. 6 is a process chart for explaining a conventional method for manufacturing an SOI substrate.

【図7】従来のSOI基板の他の製造方法を説明するた
めの工程図である。
FIG. 7 is a process chart for explaining another method for manufacturing a conventional SOI substrate.

【図8】図7に示す製造方法により形成されたSOI基
板を用いて実際に素子間分離構造を形成する方法を説明
するための工程図である。
8 is a process chart for explaining a method of actually forming an element isolation structure using the SOI substrate formed by the manufacturing method shown in FIG.

【図9】図8に示す活性層のコーナー部における結晶欠
陥の回避処理を説明するための工程図である。
FIG. 9 is a process chart for describing a process of avoiding crystal defects at corners of the active layer shown in FIG.

【図10】図9に示す結晶欠陥の回避処理の問題点を説
明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a problem of the crystal defect avoidance processing shown in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 台基板 3 活性層(活性層基板) 5、7、7B、11、19、23 酸化膜 7A p型不純物層 9 埋め込み酸化膜 13 島状の活性層 15 横型パワーMOSFET 17 CMOST 21 フォトレジスト 25 ポリシリコン 27 エッチング除去部分 1 substrate 3 active layer (active layer substrate) 5, 7, 7B, 11, 19, 23 oxide film 7A p-type impurity layer 9 buried oxide film 13 island-shaped active layer 15 lateral power MOSFET 17 CMOST 21 photoresist 25 poly Silicon 27 etching removal part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成された第1の絶縁体
層と、半導体層上に形成された第2の絶縁体層とを張り
合わせた構造を有し、前記半導体層上に素子を形成する
半導体基板において、 前記第2の絶縁体層の表面にはフッ化アンモニウム溶液
等によるウエットエッチングに対するエッチングレート
が前記第2の絶縁体層と比べて小さい低エッチングレー
ト層が形成されていることを特徴とする半導体基板。
1. A structure in which a first insulator layer formed on a semiconductor substrate and a second insulator layer formed on a semiconductor layer are bonded to each other, and an element is formed on the semiconductor layer. A semiconductor substrate having a low etching rate layer formed on the surface of the second insulator layer, the etching rate of which is lower than that of the second insulator layer for wet etching with an ammonium fluoride solution or the like. Characteristic semiconductor substrate.
【請求項2】 前記低エッチングレート層は、前記第2
の絶縁体層にp型不純物が導入されたp型不純物層であ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体基板。
2. The low etching rate layer according to claim 2, wherein
2. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein said insulator layer is a p-type impurity layer in which a p-type impurity is introduced.
【請求項3】 台基板である半導体基板上に第1の絶縁
体層を形成する工程と、素子が形成される半導体層上に
第2の絶縁体層を形成する工程と、該第2の絶縁体層の
表面にイオン注入技術によりp型不純物を導入する工程
と、前記第1の絶縁体層と前記第2の絶縁体層とを張り
合わせる工程とを少なくとも具備することを特徴とする
半導体基板の製造方法。
3. A step of forming a first insulator layer on a semiconductor substrate as a base substrate, a step of forming a second insulator layer on a semiconductor layer on which an element is formed, and A semiconductor comprising at least a step of introducing a p-type impurity into a surface of an insulator layer by an ion implantation technique and a step of bonding the first insulator layer and the second insulator layer. Substrate manufacturing method.
【請求項4】 台基板である半導体基板上に第1の絶縁
体層を形成する工程と、素子が形成される半導体層上に
第2の絶縁体層を形成する工程と、該第2の絶縁体層の
表面にp型不純物がドープされたCVD膜を形成し、該
CVD膜から前記第2の絶縁体層の表面に前記p型不純
物を導入する工程と、前記第1の絶縁体層と前記第2の
絶縁体層とを張り合わせる工程とを少なくとも具備する
ことを特徴とする半導体基板の製造方法。
4. A step of forming a first insulator layer on a semiconductor substrate as a base substrate, a step of forming a second insulator layer on a semiconductor layer on which an element is formed, and Forming a CVD film doped with a p-type impurity on the surface of the insulator layer, and introducing the p-type impurity from the CVD film to the surface of the second insulator layer; And bonding the second insulator layer to the semiconductor substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003059995A (en) * 2001-08-20 2003-02-28 Denso Corp Method for evaluating anode bonded substrate

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JP4569058B2 (en) * 2001-08-20 2010-10-27 株式会社デンソー Evaluation method of anodic bonding substrate

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