JPS63217657A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
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- JPS63217657A JPS63217657A JP5130687A JP5130687A JPS63217657A JP S63217657 A JPS63217657 A JP S63217657A JP 5130687 A JP5130687 A JP 5130687A JP 5130687 A JP5130687 A JP 5130687A JP S63217657 A JPS63217657 A JP S63217657A
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- Element Separation (AREA)
- Recrystallisation Techniques (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。
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、半導体基板の製造方法に関し、特に大規模集
積回路に用いられる絶縁体膜上に単結晶シリコン層を有
する半導体基板の製造方法に関する。
積回路に用いられる絶縁体膜上に単結晶シリコン層を有
する半導体基板の製造方法に関する。
大規模集積回路は、各種コンビーータや家庭電化製品等
の広い分野に用いられており、その性能は著しく向上し
て来ているが、集積度が向上するにつれて、ラッチ・ア
ップ、ソフト・エラー等の信頼性に関わる問題や、消費
電力、動作速度等の性能に関わる問題が生じ始めている
。
の広い分野に用いられており、その性能は著しく向上し
て来ているが、集積度が向上するにつれて、ラッチ・ア
ップ、ソフト・エラー等の信頼性に関わる問題や、消費
電力、動作速度等の性能に関わる問題が生じ始めている
。
これらの問題を解決するための1つの手法として、二酸
化ケイ素(Stow)の上に形成した単結晶シリコン層
に半導体装置を形成する技術が試みられている。
化ケイ素(Stow)の上に形成した単結晶シリコン層
に半導体装置を形成する技術が試みられている。
Stow膜の上に単結晶シリコン層を形成する技術の例
としては、“イオン注入技術”を用いて、通常の単結晶
シリコン基板の内部へ、高濃度の酸素原子を導入して埋
め込み5iOz層を形成するS OI (Si、1ic
o on In5ulator)技術(例えばB、Y、
MaOetal 、Appl 、Phys、Lett、
48(12)。
としては、“イオン注入技術”を用いて、通常の単結晶
シリコン基板の内部へ、高濃度の酸素原子を導入して埋
め込み5iOz層を形成するS OI (Si、1ic
o on In5ulator)技術(例えばB、Y、
MaOetal 、Appl 、Phys、Lett、
48(12)。
24 Mauch 1986. p、794)がある
。
。
上述した従来のSOI技術では、酸素イオン注入工程に
おいて、いわゆる「チャネリング現象」を生じる原子が
多数あるため、形成される埋め込み5iOz膜の厚さや
、この5to2膜の上に形成される単結晶シリコン層の
厚さが、シリコン基板全面にわたって均一でFiなくな
ってしまう。その結果、この基板の上に作成された集積
回路の特性がよ 均一でなくなってしすう、という欠点がある。
おいて、いわゆる「チャネリング現象」を生じる原子が
多数あるため、形成される埋め込み5iOz膜の厚さや
、この5to2膜の上に形成される単結晶シリコン層の
厚さが、シリコン基板全面にわたって均一でFiなくな
ってしまう。その結果、この基板の上に作成された集積
回路の特性がよ 均一でなくなってしすう、という欠点がある。
本発明の半導体基板の製造方法は、単結晶シリコン基板
に酸素以外の元素からなるイオンを注入して半導体基板
内部に非晶質領域を形成する工程と、その後酸素からな
るイオンを注入する工程とを有している。
に酸素以外の元素からなるイオンを注入して半導体基板
内部に非晶質領域を形成する工程と、その後酸素からな
るイオンを注入する工程とを有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)〜(e)は、本発明の第1の実施例の縦断
面図である。
面図である。
第1図(a)に示すように通常の高品質単結晶シリコン
基板101に対し、表面に垂直な方向から7jf傾けた
角度から、注入エネルギー200key。
基板101に対し、表面に垂直な方向から7jf傾けた
角度から、注入エネルギー200key。
ドース量1xlO”St+乙m1.基板温度80にのリ
コン層104を形成する。
コン層104を形成する。
次に、!1図(b)に示すように注入エネルギー15Q
kev、ドース量Z 5 XI O” O/ctd 、
基板温度をほぼ550℃に保った条件で、酸素原子10
5をイオン注入する事によって、埋め込み5iOz層1
06を形成する。シリコン原子102及び酸素原子10
5のイオン注入によって生じた注入損傷を回復させ、ま
た埋め込みSi0g層の形成に不要な過剰酸素を外部拡
散させるために10″″’Torr以下の圧力の真空中
で、1280℃で4時間の熱処理を行なうことによって
、第1図(e) K示すように均一な厚さの表面単結晶
シリコ7PJ109と埋め込みSi02層106を得る
。
kev、ドース量Z 5 XI O” O/ctd 、
基板温度をほぼ550℃に保った条件で、酸素原子10
5をイオン注入する事によって、埋め込み5iOz層1
06を形成する。シリコン原子102及び酸素原子10
5のイオン注入によって生じた注入損傷を回復させ、ま
た埋め込みSi0g層の形成に不要な過剰酸素を外部拡
散させるために10″″’Torr以下の圧力の真空中
で、1280℃で4時間の熱処理を行なうことによって
、第1図(e) K示すように均一な厚さの表面単結晶
シリコ7PJ109と埋め込みSi02層106を得る
。
第2図は、本発明の第2の実施例の縦断面図である。
まず、第1の実施例の場合と同様にシリコン原子102
、酸素原子105をイオン注入する(第2図(a)、伽
))。
、酸素原子105をイオン注入する(第2図(a)、伽
))。
次に、第2図(e)に示すように、注入損傷107゜1
08を回復し、埋め込みS i 02層106の形成に
不要な温剰酸素原子を外部拡散させるために窒素ガス中
で熱処理を行なう際に、シリコン基板が窒素ガスにより
窒化されるのを防ぐために常圧気相成長法によって厚さ
3000A程度の酸化M2O9を形成する。
08を回復し、埋め込みS i 02層106の形成に
不要な温剰酸素原子を外部拡散させるために窒素ガス中
で熱処理を行なう際に、シリコン基板が窒素ガスにより
窒化されるのを防ぐために常圧気相成長法によって厚さ
3000A程度の酸化M2O9を形成する。
次に、第2図(d)に示すように、窒素ガス中、128
0℃と、4時間の熱処理を行なうことによって、均一な
厚さの単結晶シリコン層109と埋め込み5iOz41
06を得る。
0℃と、4時間の熱処理を行なうことによって、均一な
厚さの単結晶シリコン層109と埋め込み5iOz41
06を得る。
この第2の実施例に示す方法によれば、通常の電気炉を
用いて熱処理を行なうことができるため、量産性の点で
利点がある。
用いて熱処理を行なうことができるため、量産性の点で
利点がある。
以上説明したように、本発明は、酸素イオン注入工程に
先立って、シリコンイオン注入を用いて、あらかじめシ
リコン基板内部にシリコンの非晶質層を形成しておくこ
とによって、酸素イオンのチャネリング現象全抑制でき
るため、シリコン基板全面にわたって、厚さが均一であ
り、かつ結晶性の高い表面単結晶シリコン層と、均一な
厚さの埋め込み5iOz層及び良好な酸化膜/シリコン
界面を形成する事が可能になり、この基板上に作成され
る集積回路の特性を均一化できる効果がある。
先立って、シリコンイオン注入を用いて、あらかじめシ
リコン基板内部にシリコンの非晶質層を形成しておくこ
とによって、酸素イオンのチャネリング現象全抑制でき
るため、シリコン基板全面にわたって、厚さが均一であ
り、かつ結晶性の高い表面単結晶シリコン層と、均一な
厚さの埋め込み5iOz層及び良好な酸化膜/シリコン
界面を形成する事が可能になり、この基板上に作成され
る集積回路の特性を均一化できる効果がある。
第1図(a)〜(C)は本発明の第1の実施例の縦断面
図、第2図(a)〜(d) #−を本発明の第2の実施
例の縦断面図である。 10】・・・・・・単結晶シリコン基板、102・・・
・・・シリコンイオン、103・・・・・・表面単結晶
シリコン層、104・・・・・・非晶質シリコン層、1
05・・・・・・酸素イオン、106・・・・・・埋め
込み酸化膜層、107.108゛・・・・・・注入損傷
層、209・・・・・・酸化膜、109・・・・・・表
面嚇結晶シリコン層。 代理人 弁理士 内 原 晋 ′°会・′ −
図、第2図(a)〜(d) #−を本発明の第2の実施
例の縦断面図である。 10】・・・・・・単結晶シリコン基板、102・・・
・・・シリコンイオン、103・・・・・・表面単結晶
シリコン層、104・・・・・・非晶質シリコン層、1
05・・・・・・酸素イオン、106・・・・・・埋め
込み酸化膜層、107.108゛・・・・・・注入損傷
層、209・・・・・・酸化膜、109・・・・・・表
面嚇結晶シリコン層。 代理人 弁理士 内 原 晋 ′°会・′ −
Claims (1)
- 単結晶シリコン基板に酸素以外の元素からなるイオンを
注入する工程と、その後酸素からなるイオンを注入する
工程とを有することを特徴とする半導体基板の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62051306A JPH069227B2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62051306A JPH069227B2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63217657A true JPS63217657A (ja) | 1988-09-09 |
JPH069227B2 JPH069227B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=12883234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62051306A Expired - Lifetime JPH069227B2 (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH069227B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5288650A (en) * | 1991-01-25 | 1994-02-22 | Ibis Technology Corporation | Prenucleation process for simox device fabrication |
JPH08191140A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Nec Corp | Soi基板の製造方法 |
EP0926725A2 (en) * | 1997-12-22 | 1999-06-30 | International Business Machines Corporation | Defect induced buried oxide (dibox) for throughput SOI |
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US6602757B2 (en) | 2001-05-21 | 2003-08-05 | International Business Machines Corporation | Self-adjusting thickness uniformity in SOI by high-temperature oxidation of SIMOX and bonded SOI |
US6846727B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-01-25 | International Business Machines Corporation | Patterned SOI by oxygen implantation and annealing |
US6967376B2 (en) | 2001-06-19 | 2005-11-22 | International Business Machines Corporation | Divot reduction in SIMOX layers |
US7492008B2 (en) * | 2002-07-22 | 2009-02-17 | International Business Machines Corporation | Control of buried oxide in SIMOX |
US8338277B2 (en) | 2007-03-28 | 2012-12-25 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for manufacturing SOI substrate |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62293637A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-05 JP JP62051306A patent/JPH069227B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8338277B2 (en) | 2007-03-28 | 2012-12-25 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for manufacturing SOI substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH069227B2 (ja) | 1994-02-02 |
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