JPS6159852A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6159852A
JPS6159852A JP18181484A JP18181484A JPS6159852A JP S6159852 A JPS6159852 A JP S6159852A JP 18181484 A JP18181484 A JP 18181484A JP 18181484 A JP18181484 A JP 18181484A JP S6159852 A JPS6159852 A JP S6159852A
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Tamotsu Ohata
大畑 有
Takeshi Kuramoto
倉本 毅
Yoshio Yamamoto
山本 善生
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 。
従来、モノリシックな半導体集積回路に用いられる素子
間分離法には、逆バイアスされたP−N接合によるもの
と、絶縁体によるものとがある。P−N接合を利用して
素子間分離を行うものは、例えば第5図に示す如く、P
″″型シリコン基板1上KN″″型のシリコン単結晶層
2をエピタキシャル成長させる。次いで、シリコン単結
晶層2の主面からシリコン基板IK達するP+型拡散層
3を高濃度のP型不純物の選択拡散によ多形成する。こ
のようにして得られたP+型拡散層3とシリコン基板1
で囲まれたN−型シリコン層4は、P−N接合に逆バイ
アスをかけるととによシ他の領域と電気的に分離される
。この方法は、安価に行なうことができるが、素子間分
離に要する面積が基板表面にて大きくなる問題がある。
この問題を解消するために、第6図に示す如く、P型シ
リコン基板1にP+高濃度層5をイオン注入法で形成し
た後、前述と同様にその表面にエピタキシャル層6、P
+型拡散層7の形成を順次行なうものがある。この方法
によるものでは、P 高濃度層5からの拡散層7によシ
エピタキシャル層表面からの拡散は前述のものに比べて
短かい時間で良く、シリコン基板1の表面に沿った横方
向の拡散体がシを縮め、素子間分離に必要な領域を小さ
くできる。しかしながら、このようなP−N接合による
素子分離は、逆バイアス電位を与える回路構成の制約が
あ、9、P−N接合の洩れ電流が欠点となって特性に現
われる。
更に、第6図に示す如く、双方向の拡散による分離にし
ても、いまだ分離上必要な領域を十分に小さくできず、
高耐圧素子には適さない欠点がある。
一方、絶縁体による素子分離を行なうものは、例えば第
7図に示す如く、P−型基板11の上にN一層12をエ
ピタキシャル成長させ、とのN一層12の主面からP−
型基板11に達する溝13を形成する。次いで、溝13
の内壁面に熱酸化膜14を形成した後、溝13内を不純
物をドープしていない多結晶シリコン部材15で埋込み
、P−型基板11の表面に沿った方向での素子間分離を
行なう。この方法では、拡散層によって素子分離をしな
いため、素子分離に要する領域を小さくできると共に1
バイアス電圧も不要になる利点がある。しかし、溝13
で囲まれた素子領域16は、P−型基板11とはP−N
接合による分離を必要とする。このため、逆バイアス電
位を与える回路構成の制約があり、P−N接合の洩れ電
流が発生する問題がある。
ま虎1.絶縁体トでよる素子分離を行65池の気jとし
て、第8図体)に示す如く、先ず、N型シリコン基板2
0の所定領域に選択的に蝕刻を施して溝2ノを形成した
後、その表面に熱酸化膜22を形成する。次いで、熱酸
化膜22上に不純物をドープしていない多結晶シリコン
層23を堆積させる。次に、同図(B)に示す如く、N
型シリコン基板20の裏面側を溝21に達するまで研磨
して除去する。このようにして得られたN型層24は、
多結晶シリコン層23を充填した溝2ノで絶縁体分離さ
れた島領域となる。この方法では、分離耐圧が大きく、
バイアス圧電も不要であシ、シリコン基板の一方の表面
領域のみを使用する半導体装置には特に有効である。し
かし、半導体チップの製造に必要な各工程を経るために
は、適度な基板の厚さが必要である。
このため多結晶シリコン層を非常に厚く気相成長させる
必要があり、製造コストが高くなる。
また、シリコン基板20の一方の主rが絶縁されでいる
ため、裏面を電流転路として使用することができない問
題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、素子間の絶縁体分離を確実に行ない、かつ、
素子間分離に必要な領域を小さくして集積度を向上させ
ると共に、素子の大電力化を達成した半導体装置を容易
に得ることができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とをその目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、少なくとも一生面に鏡面状の絶縁膜を形成し
たシリコン基板に、この絶縁膜をサンドインチ状に挾む
ようにして他のシリコン基板を接合した後、一方のシリ
コン基板の主面から絶縁膜に達する分離溝を形成する工
程を設けたことによシ、素子間の絶縁体分離を確実に行
ない、かつ、素子分離に必要な領域を小さくして集積度
を向上させると共に、素子の大電力化を達成した半導体
装置を容易に得ることができる半導体装置の製造方法で
ある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
先ず、第1図(A)に示す如く、シリコン基板−30の
一方の主面に鏡面研磨を施した後、熱酸化を施し所定の
膜厚の絶縁膜31を形成する。
次に同図の)に示す如く、このシリコン基板3Qの絶縁
膜31側に鏡面研磨された主面を有する・・他のシリコ
ン基板32を、十分に清浄な雰囲気下で密着して夫々の
シリコン基板30,321:絶縁膜31をサンドイッチ
状に挾むように一体に接合する。この接合条件としては
、例えば200C以上の加熱処理を採用するのが好まし
い。
次に、同図(C)に示す如く、一方のシリコン基板32
に写真蝕刻処理とR,LE (Reactive Io
nEtching )処理を施し、絶縁膜31に達する
分離溝33を形成する。次いで、これに熱酸化を施し分
離溝33及びシリコン基板32の表面に絶縁被膜34を
形成する。ここで、分離溝33の幅りを例えば4〜5μ
mの小さな値に設定しておけば、不純物をドープしてい
ない多結晶シリコン部材の堆積を数μm行なうことによ
シ、同図■)に示す如く、分離溝33を多結晶シリコン
層35で埋めることができる。
次に、分離溝33からはみ出た絶縁被膜34及び多結晶
シリコン層35を除去することによシ、同図@)に示す
如く、分離溝33と絶縁膜31で他の領域と電気的に完
全に分離された素子領域36を得ることができる。然る
後、素子領域36内に所定の素子を形成して所望の仕様
を満す半導体装置を得る。
このようにこの半導体装置の製造方法によれば、P−N
接合を使用せずに各々の素子領域36を電気的に完全に
絶縁体分離することができるので、回路構成上何らの制
約も受けず、また洩れ電流の発生を防止した半導体装置
を容易に得ることができる。
また、多結晶シリコンを厚肉に堆積する必要がないので
、製造コストを低減させることができる。また、分離溝
33を形成する際の蝕刻条件及びエツチング条件を調節
することによシ、シリコン基板32の横方向に分離溝3
3が広がるのを防止して、素子間分離に必要な領域を小
さくして集積度の向上を達成できる。
第2図は、実施例にて得られた素子領域36に例えば、
NPN )ランジスタ、?7.0MO8型のトランジス
タ38、PNPトランジスタ39を形成した半導体装置
40を示している。このような場合には、シリコン基板
30は任意の導電性と不純物濃度を持つことができる。
次に絶縁膜をシリコン基板の主面の所定領域に形成する
場合について説明する。
先ず、第3図(A)に示す如く、高濃度の不純物をもつ
シリコン基板30の≧主面に熱酸化を施して薄肉の酸化
膜4ノを形成し、この酸化膜41正に窒化シリコン膜4
2を形成する。次いで、窒化シリコン膜42に蝕刻法に
て開口部を形成した後、これをマスクにして直下の酸化
膜41及びシリコン基板30に蝕刻を施して開口部43
を形成する。
次に、同図0)に示す如く、再び熱酸化を施し、開口部
43を塞ぐ酸化膜44を形成する。ここで、この酸化膜
44の厚さXに対して酸イヒ前のシリコン基板30上に
約0.55 xの厚さの酸化膜44が形成されることを
考慮して、前述の工程で開口部43の形状を決定してお
くのが望ましい。
次に、同図(C)に示す如く、窒化シリコン膜42゜酸
化膜41.44を除去して表面を平坦1ニジて、シリコ
ン基板30の主面に部分的に絶縁膜45が埋没したもの
を得る。
次に、同図0)に示す如く、上述の実施例と同様に他の
シリコン基板32で絶縁膜45をサンドイッチ状に挾む
ようにして、2枚のシリコン基板30.32を一体に接
合する。然る後、同図■)に示す如く、上述の実施例と
同様に分離溝33の形成、絶縁被膜34の形成、多結晶
シリコン層35の充填を行ない、素子領域36が完全に
電気的に絶縁体分離されたものを得ることができる。こ
のようにして得られた素子領域36に第4図に示す如く
、NPNトランジスタ46.0MO8型トランジスタ4
7、MOSトランジスタ48を形成して所定の仕様を満
した半導体装置50を得る。この場合には、シリコン基
板30の裏面を電極51として有効に活用して、素子の
大電力化を達成できる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明に係る半導体装置の製造方法
によれば、素子間の絶縁体分離を確実に行ない、かつ、
素子間分離に必要な領域を小さくして集積度を向上させ
ると共に、素子の大電力化を達成した半導体装置を容易
に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)乃至同図@)は、本発明方法を工程順に示
す説明図、第2図及び第4図は、本発明方法にて得られ
た半導体装置の構造を示す説明図、第3図(A)乃至同
図■)は、本発明の他の例の半導体装置の製造方法を工
程順に示す説明図、第5図乃至第8図は、従来方法で得
られた半導体装置の構成を示す説明図である。 30・・・シリコン板、31・・・絶縁膜、32・・・
シリコン基板、33・・・分離溝、34・・・絶縁被膜
、35・・・多結晶シリコン層、36・・・素子領域、
37・・・NPN )ランジスタ、38・・・C0M5
型トランジスタ、39・・・PNP )ランジスタ、4
0・・・半導体装置、41・・・酸化膜、42・・・窒
化シリコン膜、43・・・開口部、44・・・酸化膜、
45・・・絶縁膜、46・・・NPN )ランジスタ、
47・・・0MO8型トランジスタ、48・・・MOS
 トランジスタ、互J・・・半導体装置、51・・・電
極。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1 CB) ト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  シリコン基板の少なくとも一主面の所定領域に平坦で
    かつ鏡面状態の絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜をサ
    ンドイッチ状に挾むように他のシリコン基板を前記シリ
    コン基板に接合する工程と、一方の前記シリコン基板の
    主面から前記絶縁膜に達する分離溝を形成する工程と、
    該分離溝の内壁面に絶縁被膜を形成する工程と、該分離
    溝内に前記絶縁被膜を介して多結晶シリコン部材を充填
    する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP18181484A 1984-08-31 1984-08-31 半導体装置の製造方法 Pending JPS6159852A (ja)

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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6334949A (ja) * 1986-07-29 1988-02-15 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH01112746A (ja) * 1987-10-27 1989-05-01 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置
JPH01144665A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPH02168646A (ja) * 1988-02-08 1990-06-28 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH03290948A (ja) * 1989-12-20 1991-12-20 Nec Corp 半導体装置
JPH04134844A (ja) * 1990-09-27 1992-05-08 Toshiba Corp 半導体装置の素子間分離領域の形成方法
US5162254A (en) * 1989-10-31 1992-11-10 Fujitsu Limited Semiconductor device having a SOI substrate and fabrication method thereof
JPH04330765A (ja) * 1991-05-02 1992-11-18 Hitachi Ltd 誘電体基板の製造方法
US5223450A (en) * 1990-03-30 1993-06-29 Nippon Soken, Inc. Method of producing semiconductor substrate having dielectric separation region
JPH05343511A (ja) * 1992-06-09 1993-12-24 Nec Corp 半導体集積回路
JPH06163678A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH06163684A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPH0778986A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5461253A (en) * 1988-09-30 1995-10-24 Nippon Steel Inc. Semiconductor substrate structure for producing two isolated circuits on a same substrate
US5480832A (en) * 1991-10-14 1996-01-02 Nippondenso Co., Ltd. Method for fabrication of semiconductor device
US6104078A (en) * 1994-03-09 2000-08-15 Denso Corporation Design for a semiconductor device having elements isolated by insulating regions
EP1617476A2 (en) * 2004-07-16 2006-01-18 Power Electronics Design Centre Vertical integration in power integrated circuits

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330283A (en) * 1976-09-01 1978-03-22 Hitachi Ltd Production of substrates for semiconductor integrated circuits

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330283A (en) * 1976-09-01 1978-03-22 Hitachi Ltd Production of substrates for semiconductor integrated circuits

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6334949A (ja) * 1986-07-29 1988-02-15 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH01112746A (ja) * 1987-10-27 1989-05-01 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置
JPH01144665A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPH02168646A (ja) * 1988-02-08 1990-06-28 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
US5461253A (en) * 1988-09-30 1995-10-24 Nippon Steel Inc. Semiconductor substrate structure for producing two isolated circuits on a same substrate
US5162254A (en) * 1989-10-31 1992-11-10 Fujitsu Limited Semiconductor device having a SOI substrate and fabrication method thereof
JPH03290948A (ja) * 1989-12-20 1991-12-20 Nec Corp 半導体装置
US5223450A (en) * 1990-03-30 1993-06-29 Nippon Soken, Inc. Method of producing semiconductor substrate having dielectric separation region
JPH04134844A (ja) * 1990-09-27 1992-05-08 Toshiba Corp 半導体装置の素子間分離領域の形成方法
JPH04330765A (ja) * 1991-05-02 1992-11-18 Hitachi Ltd 誘電体基板の製造方法
US5480832A (en) * 1991-10-14 1996-01-02 Nippondenso Co., Ltd. Method for fabrication of semiconductor device
JPH05343511A (ja) * 1992-06-09 1993-12-24 Nec Corp 半導体集積回路
JPH06163678A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
US5872388A (en) * 1992-11-25 1999-02-16 Nec Corporation Semiconductor device and method for fabricating the same
JPH06163684A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JP2795107B2 (ja) * 1992-11-26 1998-09-10 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JPH0778986A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US6104078A (en) * 1994-03-09 2000-08-15 Denso Corporation Design for a semiconductor device having elements isolated by insulating regions
EP1617476A2 (en) * 2004-07-16 2006-01-18 Power Electronics Design Centre Vertical integration in power integrated circuits
EP1617476A3 (en) * 2004-07-16 2007-12-26 Power Electronics Design Centre Vertical integration in power integrated circuits

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