JPS59155937A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、異方性エツチング技術を使用した半導体装
置の製造方法に関するものである。

（従来技術少 アルカリエツチング液による単結晶基板の異方性エツチ
ング技術とは、結晶面（１００）と（１１１）面のエツ
チング速度差を利用する技術である。

この技術において、従来、アルカリエツチング液に使用
した成分は、水酸化カリウム：水ニアルコールで、アル
コールはｎ−プロピルアルコール。

イソグロビルアルコール、第２ブチルアルコールが用い
られた。また、各成分の混合重量比は、水酸化カリウム
：水：アルコール−１８〜２６ｗｔ％：６０〜７３　ｗ
ｔ　％　：　５〜１９　ｗｔ　％である。

このようなアルカリエツチング液による異方性エツチン
グは、たとえば誘電体分離構造の半導体装置を製造する
ために用いられる。

その製造方法を第１図を参照して説明すると、まず、第
１図（ａ）に示すように、Ｎ型（１００）単結晶シリコ
ン基板１上に二酸化シリコン膜２を形成し、その二酸化
シリコン膜２にフォトエツチングにより開口部３を形成
する。

次に、アルカリエツチング液で二酸化シリコン膜２をマ
スクとしてシリコン基板１をエツチングし、基板１に第
１図（ｂ）に示すように溝（Ｖ溝）４を形成する。

次いで、二酸化シリコン膜２を除去した後、溝４の内面
を含むシリコン基板１の表面に第１図（ｃ）に示すよう
に二酸化シリコン膜５を形成する。さらに、同図に示す
ようにポリシリコン層６を二酸化シリコン膜５上に形成
する。

しかる後、シリコン基板１の裏面側を、前記二酸化シリ
コン膜５が露出するまで第１図（ｄ）に示すように研磨
することで、基板シリコンからなる互いに分離された複
数の能動領域１′を同図に示すように形成する。

ところで、以上のような製造方法において、第１図（ｂ
）に示す工程でシリコン基板１をエツチングする際、先
に述べたようなアルカリエツチング液を使用すると、溝
４の底部に、基板１と同じＮ型（１００）単結晶シリコ
ンからなるピラミッド状の突起部７が形成されて、溝４
が浅い溝に留まることがある。そして、このようになる
と、第１１図（ｄ）に示す工程で基＆１の裏面側を研磨
して素子間分離を行った後においても、前記突起部７の
部分で隣接する能動領域１′かつながシ索子間分離をで
きなくなシ、素子間短絡やリークが発生する欠点があっ
た。

（発明の目的少 この発明は上記の点に鑑みなされたもので、アルカリエ
ツチング液による異方性エツチングを行った際に、突起
部の発生を防止することができる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。

（発明の構成） すなわち、この発明の半導体装置の製造方法は、水酸化
カリウム：水：アルコールからなり、アルコールの混合
重量比が１１〜３０　ｗｔ％であるエツチング液を用い
、しかもそのエツチング液を高速流体として、単結晶シ
リコンの異方性エツチングを行うことを特徴とする。

（実施例） 以下この発明の一実施例を第２図を参照して説明する。

第２図に示す一実施例は、この発明を、誘電体分離構造
の半導体装置め製造方法に適用した場合である。

第２図（ａ）において、１１はＮ型（１００）単結晶シ
リコン基板であシ、丑ず、この基板１１上に二酸化シリ
コン膜１２を形成した後、その二酸化シリコン膜１２に
開口部１３を形成する。

次に、前記シリコン基板１１を、第２図（ｂｌに示すよ
うに、エツチング容器１４内のエラチンに液１５中に入
れて、二酸化シリコン膜１２をマスクとして基板１１の
エツチングを行う。ここで、エツチング液１５は水酸化
カリウム：水：イソプロピルアルコールからなｐｌこれ
ら各成分の混合重量比は、水酸化カリウム：水：イソプ
ロビルアルコール−２１ｗｔ％：６８ｗｔチ：　１１　
ｗｔ％である。

また、このエツチング液１５は攪拌装置１６で攪拌され
る１、この時、エツチング液１５が高速液体であること
が突起部の発生防止に必要であるから、たとえば１を押
装置１６の回転数は１３００〜３０００ｒ、ｐ、ｍ、と
する。

このようにして、エツチング液１５の液温７３℃±１℃
で７０〜１００分アイレカリエッチングを行う。それに
より、深さ５０〜８０μｍの溝１７を第２図（Ｃ）に示
すように基板１１に形成するが、上記エツチング方法に
よれば、前記第２図（ｃ目？よび第３図に示すように突
起部の発生しないエツチングが可能で、溝１１はすべて
所定深さを有する良好なものとなる。

次に、二酸化シリコン膜１２を除去した後、溝１７の内
面を含むシリコン基板１１０表面に第２図（ｄ）に示す
ように二酸化シリコン膜１８を形成する。さらに、同図
に示すようにポリシリコン層１９を二酸化シリコン膜１
８上に形成する。

しかる後、シリコン基板１１の裏面側を、前言上二酸化
シリコン膜１８が露出するまで第２図（ｅ）に示すよう
に研磨することで、基板シリコン力）らなる互いに分離
された複数の能動領域１１′を１司図に示すように形成
する。ここで、複数の能動領域１１′は、前記第２図（
ｂ）のエツチング工程で突起部カニ発生しなかったため
、完全に分離されたものとなる。

したがって、上記の一実施例によれば、素子間短絡やリ
ークが発生することがなく、歩留りの高い誘電体分離さ
れた半導体装置を製造すること力（できる。

なお、以上の方法において、エツチング液のイソプロピ
ルアルコールの混合重量比は第４図に示すようにピラミ
ッド状の突起部の発生に影響力；あシ、１１　ｗｔ％以
上になると、エツチング面に突起部が発生しない。しか
し、混合重量比が３０ｖｔ％以上になると、たとえばイ
ソプロピルアルコールは・アルカリ溶液への溶解度に飽
和量があるので、エツチング液が、アルコ−ルを多量に
含む層重と、アルコールを多量には含まない１層■・に
分かれる。

そして、アルコール量が３０　ｗｔ　１以上では、層■
が厚くなシ、層Ｉ、■の性質が違うため、エツチング速
度に影響を及ぼす液温を一定に保つのが困難になる。さ
らに、アルコールは一般に高価な薬品であシ、必要以上
に添加することは製品コストの上昇を招く要因になる。

そこで、アルコール（イソプロピルアルコール）の混合
重量比は、この発明では１１〜３０ｗｔ％とする。上述
一実施例では１１　ｗｔチである。

また、上記一実施例では、エツチング液の一成分として
のアルコールにイソプロピルアルコールを用いたが、プ
ロピルアルコール系は勿論、エチルアルコールなど低級
アルコールを用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明の半導体装置の製造方法に
よれば、水酸化カリウム：水：アルコールからな９、ア
ルコールの混合重量比が１１〜３０ｗｔ％であるエツチ
ング液を用い、しかもそのエツチング液を高速流体とし
て、単結晶シリコンの異方性エツチングを行うようにし
たので、アルカリエツチング液の異方性エツチングにお
いて突起部の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘電体分離構造の半導体装置の製造方法
を説明するための断面図、第２図はこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例を説吸するための断面図、第３
図は上記一実施例におけるエツチング状態を示す顕微鏡
写真図、第４図はイソピロピルアルコールの混合重量比
と突起部の発生数の関係を示す図である。 １１・・・Ｎ型（１００）単結晶シリコン基板、１４・
・・エツチング容器、１５・・・エツチング液、１６・
・・撹拌装置。 手続補正書（方式） 昭和５８年６月２７日 特許庁長官若　杉　和　失敗 １、事件の表示 昭和５８年　特許　願第　２９３８１　　　号２、発明
の名称 半導体装置の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特　許　出願人（０２９）沖電
気工業株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和５８年５　月３１日　（発
送日）６、補正の対象 明細誉の図面の簡単な説明の欄および図面の一部と副生
する。 第３図 手続補正書 昭和５８年１（’３　Ｊ″１２５日 特許庁長官　若　杉　和失敗 １１．事件の表示 昭和５８年　特　許　願第　２９３８１　　号２、発明
の名称 半導体装置の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特　許　出願人（０２９）沖電
気工業株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の１１付　　昭和　　年　　月　　日　（
自発）−６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 別紙の通り ７　補正の内容 １）明細書３頁１６行「っながシ素子間分離を」を１つ
ながシ、そこに形成された素子の素子間分離が」と訂正
する。 ２）同７頁６行「多量には」を「少量しか」と訂正する
。 ３）同７頁７行「層■」を「層Ｉ」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水酸化カリウム：水：アル□コールからなシ、アルコー
   ルの混合重量比が１１〜３０ｗｔ％であるエツチング液
   を用い、しかもそのエツチング液を高速流体として、単
   結晶シリコンの異方性エツチングを行うことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。