JPS6248040A - 絶縁分離基板及びその製造方法 - Google Patents

絶縁分離基板及びその製造方法

Info

Publication number
JPS6248040A
JPS6248040A JP19068385A JP19068385A JPS6248040A JP S6248040 A JPS6248040 A JP S6248040A JP 19068385 A JP19068385 A JP 19068385A JP 19068385 A JP19068385 A JP 19068385A JP S6248040 A JPS6248040 A JP S6248040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
single crystal
silicon single
silicon
layer
support layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19068385A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Miwa
三輪 正英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP19068385A priority Critical patent/JPS6248040A/ja
Publication of JPS6248040A publication Critical patent/JPS6248040A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は絶縁分離基板及びその製造方法に関し、特にモ
ノリシック半導体集積回路に用いられる誘電体絶縁分離
基板及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
誘電体絶縁分離基板は支持領域に誘電体絶縁膜を介して
複数個のシリコン単結晶島領域を支持した構造を有する
もので高耐圧を有していることと、寄生容量が小さいこ
とから広く利用されている。
絶縁分離基板では多数の集積回路素子(トランジスタ、
ダイオード、サイリスタ、抵抗、容量等)は全てシリコ
ン単結晶島領域内に形成され、これらは電気的に絶縁分
離されている。この絶縁分離基板の構造並びにその製造
方法を第3図及び第4図に従って説明する。
第3図(a) 、 (b)は従来の絶縁分離基板の構造
並びに製造方法を説明するために工程順に示した断面図
である。
第3図(a)に示すように第一の導電型であるn型のシ
リコン単結晶ウェーノー1を用意し、この片側面に所要
の数及び形状の分離溝2を公知のアルカリ性溶液による
異方性エツチング技術により形成する。次いで分離溝2
を形成した面に熱酸化処理により絶縁膜としてのシリコ
ン酸化膜3を被着させる。次にシリコン酸化膜3の上に
気相成長反応等により支持体層4としてのシリコン多結
晶層4aを成長させる。しかる後シリコン単結晶ウェハ
1の表面を基準としてシリコン多結晶層4aを破線面A
まで研磨して平坦面を作り、次にこの平坦面を基準とし
て反対側のシリコン単結晶ウェーハ1を破線面Bまで研
磨して分離溝2のシリコン酸化膜3で分離された所望深
さのシリコン単結晶島を形成する。以上の工程を終える
ことにより、第3図(b)に示したような目的とする絶
縁分離基板5を得る。シリコン単結晶島領域1a、lb
酸化膜、9はアルミニウム配線である。
第4図(a)、(b)は従来の改良さhた絶縁分離基板
の構造並びに製造方法を説明するための断面図であり、
第4図(a)に示すようにn型のシリコン単結晶ウェー
ハ1から分離溝2を形成しシリコン酸化膜3を被着させ
る工程までは前記第3図(a)の゛場合と同じである。
支持体層4の形成にさいしてシリコン多結晶層4aとシ
リコン酸化膜層4Cを交互に気相成長反応等により所定
の厚さだけ堆積させる。しかる後シリコン単結晶ウェー
ノ)lの表面を基準にしてシリコン多結晶層4aとシリ
コン酸化膜層4Cの交互積層を破線面人まで研磨して平
坦化し、次にこの平坦面を基準として反対側のシリコン
単結晶ウェーノS1を破線面Bまで研磨して分離溝2の
シリコン酸化膜3で分離された所望深さのシリコン単結
晶島を形成する。以上の工程を終えることにより、第4
図(b)に示したような絶縁分離基板5を得る。次いで
シリコン単結晶島領域1a、Ib、lcには各稲の集積
回路素子6.7が所定の不純物拡散を行なうことによっ
て形成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した第3図(a)、(b)での絶縁分離基板の製法
では、支持体領域のシリコン多結晶層の形成が連続して
行なえる為、支持体層の形成が効率よく経済的に行なえ
るがシリコン単結晶とシリコン多結晶の熱膨張係数の差
と支持体層4としてシリコン多結晶層4aを厚く(例え
ば350μm以上)積む必要がある為、シリコン多結晶
層4aを形成した後に基板1がシリコン多結晶層4a側
が凹面となる方向に著しく湾曲する。この湾曲は不要な
シリコン単結晶ウェーハの研磨における精度を著しくそ
こなう原因となったり、研磨工程でのウェーハの割れを
生じたりする為絶縁分離基板のコストを上昇させ、また
シリコン単結晶島領域への結晶欠陥導入の要因となるな
どの理由により製品歩留りの低下を招く。一方策4図(
a) 、 (b)で示す方法ではシリコン単結晶(熱膨
張係数2.5X10−’/”C)とシリコン多結晶(熱
膨張係数7.6X1 o−11/ac )との熱膨張係
数の差より生ずる湾曲を支持体層4としてのシリコン多
結晶層4aの形成にさいしてシリコン酸化膜層4c(熱
膨張係数0.5X10”−’/℃)を介在させて熱膨張
係数差を補償し湾曲の少ない基板を製造することができ
る。しかしながらシリコン多結晶層4aとシリコン酸化
膜層4Cとの交互積層は気相化学反応装置を用いて、 
Hqと8tHnXm (Xは元素C1!、 Br、 I
の1種、nおよびmはO〜4の数値、n十m=4)とを
反応きせてシリコン多結晶層4aを成長させ、次に同一
反応炉内で、H2と8iHnXm反応ガスおよび8iH
nXmと反応してシリコン酸化膜(8i02)を生成す
るガスY(例えばO,CO2、N20.H,0などがあ
る)との混合雰囲気中でシリコン単結晶ウェーハ1を加
熱しシリコン酸化膜層4Cを形成する。さらに引き続き
所定の支持体層厚さを得る為前記の気相化学反応サイク
ルを繰り返すことにより、シリコン多結晶層4aとシリ
コン酸化膜層4Cの交互積層を形成する。しかしながら
シリコン多結晶層とシリコン酸化膜層の交互積層では同
一の気相化学反応装置内での反応である為反応ガスの置
換が必要であυ、積み重ねの回数を増すほどまたウェー
ハが大口径化するほど支持体N4を厚く精む必要がある
ため非常に時間と労力を要し、絶縁分離基板5のコスト
が高くなるという欠点があった。
本発明は上記した従来の欠点を除去し、シリコン単結晶
基板と支持体層の熱膨張係数差によるウェーハの湾曲が
補正され、シリコン単結晶島領域の分離精度が向上する
と共に湾曲によるウェーハの割れ、欠けが防止され工程
歩留りが向上し、更に支持体層の形成が高能率でかつ経
済的に形成できる絶縁分離基板及びその製造方法を提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の第1の発明の絶縁分離基板は、相互に電気的に
絶縁され各々に集積回路素子が形成される複数個のシリ
コン単結晶島領域と、これら各シリコン単結晶島領域を
一側において支持する支持体層領域とからなる絶縁分離
基板において、シリコン単結晶島領域を分離する為に分
離溝表面に被着された絶縁分離膜の一部が選択的に除去
され、支持体層はシリコン単結晶層とシリコン多結晶層
との混成支持体層から構成されている。また、本発明の
第2の発明の絶縁分離基板の製造方法は。
シリコン単結晶ウェーハに所定の数及び形状の分離溝を
異方性エツチングにより形成する工程と、形成した核分
離溝面に誘電体絶縁膜を被着する工程と、該誘電体絶縁
膜の一部を所定の形状に選択的に除去する工程と、前記
シリコン単結晶ウェーハの絶縁膜形成面に気相化学反応
により支持体層を形成する工程と、該支持体層を形成し
た単結晶ウェーハを研磨して所定の単結晶島領域に分離
する工程とを含んで構成される。
(実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の絶縁分離基板を適用した半
導体集積回路素子の断面図である。
第1図において、シリコン単結晶島領域は高耐圧回路素
子用シリコン単結晶島領域1aと低耐圧回路素子用シリ
コン単結晶島領域1bと、回路素子を形成しないシリコ
ン単結晶島領域1cとからなる構成であシ、シリコン単
結晶島領域1aでは島の底面および側面の全表面に絶縁
分離膜としてのシリコン酸化膜3aが被着し、シリコン
単結晶領域1bでは島の側面にのみシリコン酸化膜3b
が被着し、シリコン単結8島領域1cではシリコン酸化
膜がない形状で各々のシリコン単結晶島領域が分離され
る。支持体層はシリコン酸化膜3a。
3bが被着しているシリコン単結晶島領域下ではシリコ
ン多結晶層4aとなシリコン酸化膜が被着していないシ
リコン単結晶島領域下ではシリコン単結晶層4bとなり
シリコン多結晶層とシリコン単結晶層から々る混成支持
体WI41となる。回路素子の形成は高耐圧特性を要求
する高耐圧回路素子7(例えばサイリスメ、トランジス
タ)はシリコン単結晶島領域1aに低耐圧特性の低耐圧
回路素子6(例えば抵抗、ダイオード)はシリコン単結
晶島領域1bに行ない、アルミ配線のみの領域、未使用
領域およびチップに分断する為の領域(スクライプ領域
)等はシリコン単結晶島領域ICとする。
第2図(a)〜(f)は本発明の一実施例の絶縁分離基
板の製造方法を説明するために工程順に示し九断面図で
ある。
まず、第2図(a)は結晶面方位(100)を有するn
型のシリコン単結晶基板1を示している。
次に、第2図(b)に示すように、n型のシリコン単結
晶基板1をアルカリ性水溶液(例えば水酸化カリウムK
OH)による異方性エッチン、グ技術によシリコン多結
晶基板lの表側に所定の数。
形状の分離溝2を形成する。
次に、第2図(C)に示すように、形成された分離溝2
を含むシリコン単結晶基板10表側にシリコン単結晶島
領域を形成する為の絶縁分離膜としてのシリコン酸化膜
3を熱酸化法等の方法により形成する。
次に、第2図(d)に示すように、シリコン単結晶基板
1の表側のシリコン酸化膜3をシリコン単結晶島領域に
形成する回路素子の特性によシ所定の形状に選択的に除
去し7、シリコン酸化膜3a。
3bとする。ここで高耐圧回路素子部シリコン酸化膜3
aで被着されたシリコン単結晶基板領域が高耐圧回路素
子用シリコン単結晶島領域4′1aに低耐圧回路素子部
シリコン酸化膜3bで被着されたシリコン単結晶基板領
域が低耐圧回路素子用シリコン単結晶島領域:J/1b
に、シリコン酸化膜が全面に除去されたシリコン単結晶
基板領域は素子分離を必要とし、ないシリコン単結晶島
領域eICになる。
次いで、第2図(e)に示すように支持体層4をH2と
S iHnHm (Xけ元素C/、Br、Iの1種、n
およびmは0〜4の数値e  n+m=4)反応ガスに
よる気相化学反応により連続的に成長させる。
この際支持体層4けシリコン単結晶上に絶縁膜としての
シリコン酸化膜3a、3bが被着されている領域の上で
はシリコン多結晶層4aがその他の領域(シリコン酸化
膜のない部分)ではシリコン単結晶層4bが成長する為
混成支持体層41となる。また一般的にシリコン多結晶
層4aとシリコン単結晶層4bの境界では結晶性の劣る
シリコン単結晶遷移領域(図示せず)が成長するが支持
体層として使う為特に問題とはならない。支持体層41
の成長終えた基板はさらに支持体層側を破線画人まで研
磨またはエツチング等の方法により除去および平坦化し
、つぎに基板を裏返してシリコン単結晶基板側をシリコ
ン単結晶島領域が所定の深さで各々分離する破線面Bt
で除去し平坦化する。
第2図(f)は上記の工程を終えることにより最終的に
形成された絶縁分離基板5の断面図である。
シリコン単結晶島領域は分離の為のシリコン酸化膜の被
着形状により高耐圧回路素子用のシリコン単結晶島領域
1a、低耐圧回路素子用のシリコン単結晶島軸域1b、
回路素子を形成しないシリコン単結晶島領域ICとから
構成される。また支持体層4Fiシリコン多結晶層4a
とシリコン単結晶層24bとの混成支持体層41となる
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明はシリコン単結晶島領域の分
離においてシリコン単結晶島領域に形成する回路素子の
要求特性に対して分離のための絶縁膜の被着形状を変え
ることにより、支持体層をH・2と8iHnXm 反応
ガスによる気相化学反応により成長させる場合、支持体
層はシリコン多結晶層とシリコン単結晶層との混成支持
体層となる為。
シリコン単結晶基板と支持体層との熱膨張係数差による
ウェーハの湾曲が補正され、研磨工程でのシリコン単結
晶島領域の分離精度が向上するとともに、湾曲によるウ
ェーハの割れ、欠けが防止される為工程歩留りが向上す
る。さらに支持体層の成長が同一気相化学反応装置によ
り連続的に行なえるので、ウェーハの大口径化に伴ない
厚い支持体層(400μm〜500μm程度)を積む必
要がある場合でも高能率でかつ経済的に形成できるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の絶縁分離基板を適用した半
導体集積回路素子の概略断面図、第2図(a)〜(f)
は第1図の絶縁分離基板の製造方法を説明するために工
程順に示した概略断面図、第3図(a) 、 (b)は
従来の絶縁分離基板及びその製造方法を説明するために
工程順に示した概略断面図、第4図(a) 、 (b)
は従来の改良された絶縁分離基板及びその製造方法を説
明するために工程順に示した概略断面図である。 1・・・・・・シリコン単結晶基板、la、  lb、
  lc・・・・・・シリコン単結晶島領域、2・・・
・・・分離溝、3・・・・・・シリコン酸化膜(絶縁分
離膜)、3a・・・・・・高耐圧回路素子部シリコン酸
化膜、3b・・・・・・低耐圧回路素子部シリコン酸化
膜、4・・・・・・支持体層、41・・・・・・混成支
持体層、4a・・・・・・シリコン多結晶層、4b・・
・・・・シリコン単結晶層、4c・・・・・・シリコン
酸化膜層、5・・・・・・絶縁分離基板、6・・・・・
・低耐圧回路素子(抵抗、ダイオード等)、7・・・・
・・高耐圧回路素子(サイリスタ、トランジスタ等)、
8・・・・・・表烟        −Q      
  (竿 3 菌 〉リコン徘喰イ6耳晃々シ 乞ド   4   図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)相互に電気的に絶縁され各々に集積回路素子が形
    成される複数個のシリコン単結晶島領域とこれら各シリ
    コン単結晶島領域を一側において支持する支持体層領域
    とからなる絶縁分離基板において、シリコン単結晶島領
    域を分離する為に分離溝表面に被着された絶縁分離膜の
    一部が選択的に除去され、支持体層はシリコン単結晶層
    とシリコン多結晶層との混成支持体層からなることを特
    徴とする絶縁分離基板。
  2. (2)シリコン単結晶ウェーハに所定の数及び形状の分
    離溝を異方性エッチングにより形成する工程と、形成し
    た該分離溝面に誘電体絶縁膜を被着する工程と、該誘電
    体絶縁膜の一部を所定の形状に選択的に除去する工程と
    、前記シリコン単結晶ウェーハの絶縁膜形成面に気相化
    学反応により支持体層を形成する工程と、該支持体層を
    形成した単結晶ウェーハを研磨して所定の単結晶島領域
    に分離する工程とを含むことを特徴とする絶縁分離基板
    の製造方法。
JP19068385A 1985-08-28 1985-08-28 絶縁分離基板及びその製造方法 Pending JPS6248040A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19068385A JPS6248040A (ja) 1985-08-28 1985-08-28 絶縁分離基板及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19068385A JPS6248040A (ja) 1985-08-28 1985-08-28 絶縁分離基板及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6248040A true JPS6248040A (ja) 1987-03-02

Family

ID=16262140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19068385A Pending JPS6248040A (ja) 1985-08-28 1985-08-28 絶縁分離基板及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6248040A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5051378A (en) * 1988-11-09 1991-09-24 Sony Corporation Method of thinning a semiconductor wafer
US5081061A (en) * 1990-02-23 1992-01-14 Harris Corporation Manufacturing ultra-thin dielectrically isolated wafers
JPH0491146U (ja) * 1990-12-13 1992-08-07

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5051378A (en) * 1988-11-09 1991-09-24 Sony Corporation Method of thinning a semiconductor wafer
US5081061A (en) * 1990-02-23 1992-01-14 Harris Corporation Manufacturing ultra-thin dielectrically isolated wafers
JPH0491146U (ja) * 1990-12-13 1992-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2608351B2 (ja) 半導体部材及び半導体部材の製造方法
JP3395661B2 (ja) Soiウエーハの製造方法
JPH03132055A (ja) 半導体基板の製造方法
JPH02110968A (ja) 半導体素子及びその製作方法並びに多層半導体装置
JPH05175469A (ja) 半導体基材の作製方法
JP3176072B2 (ja) 半導体基板の形成方法
US6570221B1 (en) Bonding of silicon wafers
JPH07263541A (ja) 誘電体分離基板およびその製造方法
JPH08505009A (ja) ダイヤモンド上シリコンの回路構造物及びその製造方法
JPH02191320A (ja) 結晶物品及びその形成方法
JPH09162088A (ja) 半導体基板とその製造方法
JPS6248040A (ja) 絶縁分離基板及びその製造方法
JP2766417B2 (ja) 貼り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法
JPH01302740A (ja) 誘電体分離半導体基板およびその製造方法
JPH01251635A (ja) 誘電体分離型半導体装置
JPS60149146A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2681420B2 (ja) 誘電体基板の製造方法
JPS5828731B2 (ja) ゼツエンキバンジヨウヘノ シリコンソウサクセイホウホウ
JP3342442B2 (ja) 半導体基板の作製方法及び半導体基板
JPS59104139A (ja) 半導体集積回路装置
JP3237889B2 (ja) 半導体基体及びその作製方法
JPH05226463A (ja) 貼り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法
JP2608443B2 (ja) 半導体ウエハの製造方法
JPH04361555A (ja) 半導体基板
JPS62124753A (ja) 絶縁層分離基板の製法