JPH01144665A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH01144665A JPH01144665A JP30434087A JP30434087A JPH01144665A JP H01144665 A JPH01144665 A JP H01144665A JP 30434087 A JP30434087 A JP 30434087A JP 30434087 A JP30434087 A JP 30434087A JP H01144665 A JPH01144665 A JP H01144665A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は複数の素子が1チツプ化された半導体装置の
製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of elements are integrated into one chip.
(従来の技術)
従来、高電力パワートランジスタと制御回路を1チツプ
化した半導体装置の製造方法が、電気学会研究会資料(
EDD−87−61)に示されている。即ち、第5図(
a)〜(e)に示す製造工程において、同図(a)に示
すようにシリコン基板1,2にSiO2膜3,4を形成
後、同図(b)に示すように両基板1,2を直接接合し
、さらに、同図(C)に示すように縦型パワーMO3+
〜ランジスタ形成のために一部の3i部、5i02部を
除去する。その後、同図(d)に示ずように基板(ウェ
ハ)上をエピタキシャル成長した後(エピタキシャル層
5を形成した後)、表面を平坦化するためにエツチング
する(同図(e))。その後、5i02膜3,4及び分
離層6にて分離された領域P1を形成し、この領域P1
にNチャネルトランジスタ、Pチャネルトランジスタ等
を形成するとともに、エピタキシャル層5の領域P2に
パワーMOSトランジスタを形成するものである。(Prior art) Conventionally, a method for manufacturing a semiconductor device in which a high-power power transistor and a control circuit are integrated into a single chip is described in the Institute of Electrical Engineers of Japan study group material (
EDD-87-61). That is, Fig. 5 (
In the manufacturing steps shown in a) to (e), after forming SiO2 films 3 and 4 on the silicon substrates 1 and 2 as shown in FIG. Directly join the vertical power MO3+ as shown in the same figure (C).
~Remove part of the 3i section and 5i02 section to form a transistor. After that, epitaxial growth is performed on the substrate (wafer) (after the epitaxial layer 5 is formed) as shown in FIG. 4(d), and then etching is performed to planarize the surface (FIG. 2(e)). After that, a region P1 separated by the 5i02 films 3 and 4 and the separation layer 6 is formed, and this region P1
In addition, an N-channel transistor, a P-channel transistor, etc. are formed in the region P2 of the epitaxial layer 5, and a power MOS transistor is formed in the region P2 of the epitaxial layer 5.
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、上述した従来の半導体装置の製造方法におい
ては、縦型素子(パワーMOSトランジスタ)を形成す
るための領域P2はシリコン基板1.2、SiO2膜3
,4の一部を取り除いた後エピタキシャル層5を形成さ
せ、さらに、素子形成のための研磨という工程が必要と
なり、工程が複雑で歩留りが低くロス1〜アツプになる
という問題力くあった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional semiconductor device manufacturing method described above, the region P2 for forming the vertical element (power MOS transistor) is formed by the silicon substrate 1.2, the SiO2 film 3
, 4 is removed, an epitaxial layer 5 is formed, and a polishing step is required to form the device. This process is complicated, yields are low, and losses increase from 1 to 10%.
(発明の目的)
この発明の目的は上記問題点を解消し、製造が容易で安
価な絶縁分離された半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a method of manufacturing an isolated semiconductor device that is easy to manufacture and inexpensive.
(問題点を解決するための手段)
この発明は上記目的を達成すべく、第1の半導体基板内
あるいはその主表面の所定領域に絶縁膜を形成する工程
と、前記第1の半導体基板の主表面を平滑化する工程と
、前記第1の半導体基板の ′主表面と平滑な第2の
半導体基板の主表面を接合する工程と、前記第1の半導
体基板あるいは第2の半導体基板に前記絶縁膜に至る分
離層を形成して、電気的に分離される領域を区切る工程
と、前記分離層にて分離された各領域に素子を形成する
工程とを備える半導体装置の製造方法をその要旨とする
ものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes a step of forming an insulating film in a predetermined region of the first semiconductor substrate or its main surface; a step of smoothing the surface; a step of bonding the main surface of the first semiconductor substrate to the smooth main surface of the second semiconductor substrate; The gist thereof is a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of forming a separation layer that extends to a film to separate electrically isolated regions, and forming an element in each region separated by the separation layer. It is something to do.
(第1実施例)
以下、この発明を具体化した第1実施例を第1図(a)
〜(Q)に従って説明する。(First Embodiment) The first embodiment embodying the present invention will be described below as shown in Fig. 1(a).
This will be explained according to (Q).
第1図(a)に示すように、例えば5〜10Ω−cmの
N型(100)のN2リコン基板11にP(リン)、A
S(ヒ素〉等の拡散によりN+層12を形成し、そのN
+層12上に絶縁膜としての熱酸化膜(SiO2)13
を、例えば100O′Cスチーム中で0.5〜1μmの
膜厚で形成する。As shown in FIG. 1(a), for example, P (phosphorus), A
An N+ layer 12 is formed by diffusion of S (arsenic), etc., and the N
A thermal oxide film (SiO2) 13 as an insulating film on the + layer 12
is formed to a thickness of 0.5 to 1 μm in, for example, 100 O'C steam.
次に、第1図(b)に示すように、前記熱酸化膜13の
不要部分を除去した後、いわゆるエピタキシャル成長を
1000〜1200′CでP、ASの不純物を流しなが
ら行い、0.5〜5μmの膜厚の高温度N・のエピタキ
シャル層14を成長させる。このとき、熱酸化膜13上
はN+ポリシリコン層15が形成される。尚、エピタキ
シャル成長時に不純物を導入せずに、後から拡散、イオ
ン注入によりN+高濃度部を形成してもよい。この第1
図(b)に示ず基板がその基板内の所定領域に絶縁膜を
形成した第1の半導体基板となる。Next, as shown in FIG. 1(b), after removing unnecessary parts of the thermal oxide film 13, so-called epitaxial growth is performed at 1000 to 1200'C while flowing P and AS impurities. An epitaxial layer 14 having a thickness of 5 μm is grown at a high temperature of N. At this time, an N+ polysilicon layer 15 is formed on the thermal oxide film 13. Note that the N+ high concentration portion may be formed later by diffusion or ion implantation without introducing impurities during epitaxial growth. This first
The substrate not shown in FIG. 2B becomes a first semiconductor substrate in which an insulating film is formed in a predetermined region within the substrate.
次に、第1図(C)に示すように、シリコン基板11の
主表面を、いわゆる鏡面研磨してエピタキシャル層14
及びポリシリコン層15を同じ高さになるように平滑な
表面を形成する。Next, as shown in FIG. 1C, the main surface of the silicon substrate 11 is polished to a so-called mirror surface to form an epitaxial layer 14.
and polysilicon layer 15 to form smooth surfaces so that they have the same height.
引続き、第1図(d)に示すP、As、Sb等を含んだ
第2の半導体基板としての単結晶のN+シリコン基板1
6を用意するとともに、この基板16の主表面を鏡面研
磨する。そして、この2枚の基板IL16の主表面を、
例えばRCA洗浄等によりホコリ、その他油脂分のない
クリーンな面にする。そして、第1図(e)に示すよう
に、この両基板1.1.16の鏡面(主表面)どうしを
接着し、800〜1200’Cの炉の中に挿入し両基板
11.16の主表面を、いわゆる直接接合にて強固な接
合とする。第1図(e)においては、下側にN+シリコ
ン基板16が、上側にN−シリコン基板11が位置して
いる。Subsequently, a single crystal N+ silicon substrate 1 as a second semiconductor substrate containing P, As, Sb, etc. shown in FIG.
6 is prepared, and the main surface of this substrate 16 is mirror polished. Then, the main surfaces of these two substrates IL16 are
For example, use RCA cleaning to make the surface clean and free of dust and other oils. Then, as shown in FIG. 1(e), the mirror surfaces (main surfaces) of both substrates 1.1.16 are glued together, and the substrates 11.16 are inserted into a furnace at 800 to 1200'C. The main surfaces are strongly joined by so-called direct joining. In FIG. 1(e), the N+ silicon substrate 16 is located on the lower side, and the N- silicon substrate 11 is located on the upper side.
このとき、例えば将来縦型のパワーMOSトランジスタ
を形成する場合、エピタキシャル層14とN+シリコン
基板16との接合部分は単結晶化しているので接合部の
抵抗成分が非常に小さくなり高性能化を計ることができ
る。At this time, for example, when forming a vertical power MOS transistor in the future, the junction between the epitaxial layer 14 and the N+ silicon substrate 16 is made of single crystal, so the resistance component of the junction becomes extremely small, resulting in improved performance. be able to.
次に、第1図(f>に示すように、N−シリコン基板1
1を必要ならば所定の厚さに研磨したのちに、N−シリ
コン基板11に対しトレンチアイソレーションを形成し
て熱酸化膜13を用いて電気的に分離される領域P3.
P4を区切るための分離層を形成する。このトレンチア
イソレーションは例えばSiO2膜等をマスク(図示ゼ
ず)として、リアクティブイオンエツチングでN−シリ
コン基板11を部分的に熱酸化膜13までエツチング除
去し熱酸化膜13に至るトレンチを形成してその側壁に
熱酸化又はCVDにより分離層としての酸化膜17を形
成し、さらに、このトレンチ部に分離層としてのポリシ
リコン18を埋め込み余分な部分を研磨にて除去するこ
とにより行われる。Next, as shown in FIG.
1 to a predetermined thickness if necessary, trench isolation is formed on the N-silicon substrate 11, and a region P3.1 is electrically isolated using a thermal oxide film 13.
A separation layer is formed to separate P4. This trench isolation is performed by, for example, using a SiO2 film or the like as a mask (not shown) and etching the N-silicon substrate 11 partially down to the thermal oxide film 13 using reactive ion etching to form a trench that reaches the thermal oxide film 13. This is done by forming an oxide film 17 as an isolation layer on the sidewalls of the trench by thermal oxidation or CVD, and then burying polysilicon 18 as an isolation layer in this trench portion and removing the excess portion by polishing.
引続き、分離層(酸化膜17.ポリシリコン18)にて
分離された各領域P3.P4に素子を形成する。即ち、
両基板11.16の3iどうしが接合している部分(領
域P3)に、通常の方法で第1図(CI)に示す縦型の
パワーMO8l〜ランジスタ19を形成し、N+シリコ
ン基板16の領域をドレイン部として利用する。一方、
熱酸化膜13及び酸化膜17.ポリシリコン18で分離
された領域P4(第1図(f))は本実施例においては
NWel+をイオン注入、ドライブインで形成し任意の
濃度の領域20を形成させ、PチャネルMOSトランジ
スタ21を形成する。尚、第1図(Ω)+
中、22はP 領域、23はP領域、24はN+領領域
ある。Subsequently, each region P3 separated by a separation layer (oxide film 17, polysilicon 18) An element is formed on P4. That is,
The vertical power MO8l to transistor 19 shown in FIG. 1 (CI) are formed by a normal method in the part where 3i of both substrates 11.16 are joined (region P3), and the region of the N+ silicon substrate 16 is Use as a drain part. on the other hand,
Thermal oxide film 13 and oxide film 17. In this embodiment, a region P4 (FIG. 1(f)) separated by polysilicon 18 is formed by ion implantation and drive-in of NWel+ to form a region 20 of an arbitrary concentration, and a P-channel MOS transistor 21 is formed. do. In FIG. 1 (Ω)+, 22 is a P region, 23 is a P region, and 24 is an N+ region.
この場合、NWel+を形成したが、pWel+を形成
しNチャネルMOSトランジスタ又はバイポーラトラン
ジスタを形成することもでき、さらに、それらを組合せ
てロジック回路を形成してもよい。In this case, NWel+ is formed, but pWel+ may be formed to form an N-channel MOS transistor or a bipolar transistor, and furthermore, a logic circuit may be formed by combining them.
又、第1図(Q)においては、熱酸化膜13及び酸化膜
17.ポリシリコン18で分離された領域P4は1つし
か示さなかったが、複数個の分離領域を形成してもにい
ことはいうまでもない。Further, in FIG. 1(Q), the thermal oxide film 13 and the oxide film 17. Although only one region P4 isolated by polysilicon 18 is shown, it goes without saying that a plurality of isolation regions may be formed.
続いて、ポリシリコングー1〜、ソース、ドレイン不純
物領域、配線層等(図示せず)を形成し、複合ICを形
成する。Subsequently, polysilicon layers 1 to 1, source and drain impurity regions, wiring layers, etc. (not shown) are formed to form a composite IC.
このように本実施例においては、従来の半導体装置の製
造方法においては工程が複雑で歩留りが低くコストが高
くなっていたが、従来必要だった両基板1,2及びSi
O2膜3,4の一部を除去するためのエツチング等の工
程を不要にし、簡単な工程にて素子が分離できる半導体
装置を製造することができる。よって、製造が容易で安
価な半導体装置とすることができる。In this way, in the present embodiment, the process is complicated, the yield is low, and the cost is high in the conventional method of manufacturing a semiconductor device.
A process such as etching for removing a portion of the O2 films 3 and 4 is not necessary, and a semiconductor device in which elements can be separated can be manufactured with a simple process. Therefore, a semiconductor device that is easy to manufacture and inexpensive can be obtained.
(第2実施例) 次に、この発明の第2実施例を第2図(a)。(Second example) Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2(a).
(b)を用いて説明する。This will be explained using (b).
上記第1実施例では熱酸化膜13上及び同熱酸化膜13
で覆われていないN+層12上にエピタキシャル層14
及びN+ポリシリコン層15を高温において成長したが
、第2図(a)に示すように、プラズマデポジションに
よりアモルファスシリコン層25を形成する。その後、
いわゆる固相エピタキシャル成長(500〜1100°
Cの熱処理)を行い、少なくとも単結晶(N+1i12
)上のアモルファス層は固相エピタキシャル成長しその
大部分を単結晶シリコン化させるとともに熱酸化膜13
上はポリシリコンに変化させる。In the first embodiment, the thermal oxide film 13 and the thermal oxide film 13 are
An epitaxial layer 14 is formed on the N+ layer 12 which is not covered with
Then, as shown in FIG. 2(a), an amorphous silicon layer 25 is formed by plasma deposition. after that,
So-called solid phase epitaxial growth (500~1100°
C heat treatment), and at least single crystal (N+1i12
) is grown by solid-phase epitaxial growth to convert most of it into single crystal silicon, and a thermal oxide film 13 is formed on the amorphous layer.
The top layer is changed to polysilicon.
そして、P、AS等を拡散又はイオン注入によりイオン
注入領域をN+高)層面化する。この場合、アモルファ
スシリコン層25を形成する時、同時に不純物を導入し
N+高濃度化してもよい。Then, the ion-implanted region is made into an N+ high) layer by diffusion or ion implantation of P, AS, etc. In this case, when forming the amorphous silicon layer 25, impurities may be simultaneously introduced to increase the concentration of N+.
引続き、第2図(b)に示すように、鏡面研磨を行い表
面を平滑にする。゛その後の工程は上述した工程と同じ
ように進める。尚、本実施例では、上記ではアモルファ
スシリコン層25をプラズマデポジションで形成したが
、ポリシリコン層を形成後、Si、As、P等のイオン
注入によりアモルファス化し引続き同相エピタキシャル
成長してもよい。Subsequently, as shown in FIG. 2(b), mirror polishing is performed to smooth the surface.゛The subsequent steps proceed in the same manner as the steps described above. In this embodiment, the amorphous silicon layer 25 is formed by plasma deposition, but after forming the polysilicon layer, it may be made amorphous by implanting ions of Si, As, P, etc., and subsequently grown by in-phase epitaxial growth.
(第3実施例) 次に、この発明の第3実施例を説明する。(Third example) Next, a third embodiment of the invention will be described.
上記第1実施例では熱酸化膜13上とN−シリコン基板
11のN+層12上にエピタキシャル成長させたが、熱
酸化膜13上及びN+層12上にLPCVDによりポリ
シリコンを形成し、その後As等を注入する。続いて、
平滑化のために研磨を行い、その後の工程は前記実施例
と同様に行なう。In the first embodiment, epitaxial growth was performed on the thermal oxide film 13 and the N+ layer 12 of the N- silicon substrate 11, but polysilicon was formed by LPCVD on the thermal oxide film 13 and the N+ layer 12, and then As etc. inject. continue,
Polishing is performed for smoothing, and subsequent steps are performed in the same manner as in the previous embodiment.
(第4実施例)
次に、この発明の第4実施例を第3図(a)〜(g)に
従って説明する。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3(a) to 3(g).
第3図(a)に示すように、例えば5〜10Ω・cmの
N型(100)の第1の半導体基板としてのシリコン基
板26にP、AS、Sb等を含んだN+層27を形成し
、そのN+層27上に200〜1000Aのパッドシリ
コン酸化膜28を酸化により形成する。引続き、500
〜200OAのシリコン窒化膜(S!3N4)29をL
PCVD法で析出し、所定の領域を通常のホトリソ、エ
ツチングにより除去し、いわゆるLOCOS酸化法によ
り第3図(b)に示す1〜2μmの絶縁膜としてのS
i 02 LOCO3領域30を形成する。As shown in FIG. 3(a), an N+ layer 27 containing P, AS, Sb, etc. is formed on a silicon substrate 26 as a first semiconductor substrate of N type (100) of, for example, 5 to 10 Ω·cm. A pad silicon oxide film 28 of 200 to 1000 Å is formed on the N+ layer 27 by oxidation. Continuing, 500
~200OA silicon nitride film (S!3N4) 29 L
S is deposited by the PCVD method, removed by normal photolithography and etching, and formed into an insulating film of 1 to 2 μm as shown in FIG. 3(b) by the so-called LOCOS oxidation method.
i 02 LOCO3 region 30 is formed.
次に、第3図(C)に示すように、基板26の主表面を
鏡面研磨により表面を平滑化する。Next, as shown in FIG. 3(C), the main surface of the substrate 26 is smoothed by mirror polishing.
一方、第3図(d>に示す第2の半導体基板としての高
濃度P、AS等を含んだ(’100)シリコン基板31
を用意し、同様に鏡面研磨を行い表面を平滑化する。そ
して、この2枚の基板26゜31の主表面を、例えばR
CA洗浄等によりホコリ、その他油脂分のないクリーン
な面にする。On the other hand, a ('100) silicon substrate 31 containing high concentration P, AS, etc. as a second semiconductor substrate shown in FIG.
Prepare and mirror-polish the surface in the same way to make it smooth. Then, the main surfaces of these two substrates 26° 31 are
Make the surface clean and free of dust and other oils by CA cleaning etc.
そして、第3図(e)に示すように、この両基板26.
31の鏡面どうしを接着し、800〜1200’Cの炉
の中に挿入し両基板の主表面を、いわゆる直接接合にて
強固な接合とする。Then, as shown in FIG. 3(e), both substrates 26.
The mirror surfaces of No. 31 are bonded together and inserted into a furnace at 800 to 1200'C to firmly bond the main surfaces of both substrates by so-called direct bonding.
以後は前述した第1実施例と同様にして、第3図(f)
に示す1〜レンチアイソレーシヨンの形成、及び第3図
(g)に示す各素子の形成を行なう。Thereafter, in the same manner as in the first embodiment described above, the process shown in FIG. 3(f) is performed.
Formation of wrench isolation shown in FIG. 1 to FIG. 3(g) and each element shown in FIG. 3(g) are performed.
(第5実施例)
次に、この発明の第5実施例を第4図(a)〜(C)を
用いて説明する。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described using FIGS. 4(a) to 4(C).
上記第4実施例ではN−シリコン基板26の主表面とシ
リコン基板31を鏡面研磨にて平滑にし両基板26.3
1の全域を直接接合したが、第4図(a)に示すように
5i02表面に凹部32を形成し、S i 02 L’
OCO8領域30とシリコン基板31とを直接接合させ
ないようにする。即ち、第4図(b)に示す第2の半導
体基板としてのシリコン基板31とN−シリコン基板2
6を接合すると、第4図(C)に示すように5i02L
OCO8領域30とシリコン基板31の表面との間に空
間33ができる。In the fourth embodiment, the main surface of the N-silicon substrate 26 and the silicon substrate 31 are smoothed by mirror polishing.
Although the entire area of S i 02 L' was directly bonded, a recess 32 was formed on the surface of S i 02 as shown in FIG. 4(a).
The OCO8 region 30 and the silicon substrate 31 are not directly bonded to each other. That is, the silicon substrate 31 and the N-silicon substrate 2 as the second semiconductor substrate shown in FIG. 4(b)
6 is joined, it becomes 5i02L as shown in Fig. 4(C).
A space 33 is created between the OCO8 region 30 and the surface of the silicon substrate 31.
この方法においては、LOCO3後S i 02エツチ
ング液でS i 02 LOCOS領域30をエツチン
グ除去するだけで達成できる。あるいは、第4実施例で
の表面を鏡面研磨で平滑化した後、HF水溶液でS i
02 LOCO3領域30をわずかにエツチング除去
することにより空間33を形成することができる。This method can be achieved by simply etching away the Si 02 LOCOS region 30 using Si 02 etching solution after LOCO3. Alternatively, after smoothing the surface in the fourth example by mirror polishing, Si
A space 33 can be formed by slightly etching away the 02 LOCO3 region 30.
この複合ICにおいては上述したように縦型のパワーM
O8のドレインが5i−8iで直接接合していれば良く
、シリコン基板31と5i02Locos領域30が接
合している必要がない。さらに、ここに空間33が形成
されることで、このS ! 02 LOCO3領域30
上の絶縁体分離された領域はS ! 02 LOCOS
領域30及び空間33で電気的、熱的に絶縁されること
となりより好ましい状態となる。尚、ウェハプロセスに
おいては、シリコン内部にこの空間33が内包されてい
るので問題はない。In this composite IC, as mentioned above, the vertical power M
It is sufficient that the drain of O8 is directly connected to 5i-8i, and there is no need for silicon substrate 31 and 5i02 Locos region 30 to be connected to each other. Furthermore, by forming a space 33 here, this S! 02 LOCO3 area 30
The upper insulator-separated region is S! 02 LOCOS
The region 30 and the space 33 are electrically and thermally insulated, resulting in a more preferable state. In the wafer process, this space 33 is contained within silicon, so there is no problem.
発明の効果
以上詳述したようにこの発明によれば、製造工程か容易
で安価な絶縁分離された半導体装置の製造方法を提供す
ることができる優れた効果を発揮する。Effects of the Invention As described in detail above, the present invention exhibits the excellent effect of providing a method of manufacturing an isolated semiconductor device with a simple and inexpensive manufacturing process.
第1図(a)〜(Ω)は本発明の第1実施例の半導体装
置の製造工程を説明するための図、第2図(a)、(b
)は第2実施例の半導体装置の製造工程を説明するため
の図、第3図(a)〜(q)は第4実施例の半導体装置
の製造工程を説明するための図、第4図(a)〜(C)
は第5実施例の半導体装置の製造工程を説明するための
図、第5図(a)〜(e)は従来の半導体装置の製造工
程を説明するための図である。
11はN−シリコン基板、13は絶縁膜としての熱酸化
膜、16は第2の半導体基板としてのN十シリコン基板
、17は分離層としての酸化膜、18は分離層としての
ポリシリコン、19はパワーMO8トランジスタ、21
はPチャネルMOSトランジスタ、26は第1の半導体
基板としてのN−シリコン基板、30は絶縁膜としての
SiO2LOCO8領域、31は第2の半導体基板とし
てのシリコン基板、32は凹部、33は空間。
特許出願人 日本電装 株式会社代 理 人
弁理士 恩1)博宣第
(a)
(b)
(d)
(e)
(すFIGS. 1(a) to (Ω) are diagrams for explaining the manufacturing process of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and (b)
) are diagrams for explaining the manufacturing process of the semiconductor device of the second embodiment, FIGS. 3(a) to (q) are diagrams for explaining the manufacturing process of the semiconductor device of the fourth embodiment, and FIG. (a) ~ (C)
5A to 5E are diagrams for explaining the manufacturing process of the semiconductor device of the fifth embodiment, and FIGS. 5A to 5E are diagrams for explaining the manufacturing process of the conventional semiconductor device. 11 is an N-silicon substrate, 13 is a thermal oxide film as an insulating film, 16 is an N-silicon substrate as a second semiconductor substrate, 17 is an oxide film as an isolation layer, 18 is polysilicon as an isolation layer, 19 is the power MO8 transistor, 21
2 is a P-channel MOS transistor, 26 is an N-silicon substrate as a first semiconductor substrate, 30 is a SiO2 LOCO8 region as an insulating film, 31 is a silicon substrate as a second semiconductor substrate, 32 is a recess, and 33 is a space. Patent applicant Nippondenso Co., Ltd. Agent
Patent Attorney On 1) Hironobu No. (a) (b) (d) (e) (su)
Claims (1)
に絶縁膜を形成する工程と、前記第1の半導体基板の主
表面を平滑化する工程と、前記第1の半導体基板の主表
面と平滑な第2の半導体基板の主表面を接合する工程と
、前記第1の半導体基板あるいは第2の半導体基板に前
記絶縁膜に至る分離層を形成して、電気的に分離される
領域を区切る工程と、前記分離層にて分離された各領域
に素子を形成する工程とを備えることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 2、第1の半導体基板内あるいはその主表面の所定領域
に絶縁膜を形成する工程は、単結晶シリコン基板の主表
面の所定領域に絶縁膜としての熱酸化膜を形成しその熱
酸化膜を含む単結晶シリコン基板の主表面をエピタキシ
ャル成長することにより熱酸化膜上にポリシリコン層を
形成するとともに単結晶シリコン基板上にエピタキシャ
ル層を形成するものであり、第1の半導体基板の主表面
を平滑化する工程は前記エピタキシャル成長によるポリ
シリコン層及びエピタキシャル層を研磨により平滑化す
るものである特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置
の製造方法。 3、第1の半導体基板内あるいはその主表面の所定領域
に絶縁膜を形成する工程は、単結晶シリコン基板の主表
面の所定領域に絶縁膜としての熱酸化膜を形成しその熱
酸化膜を含む単結晶シリコン基板の主表面をプラズマデ
ポジションによりアモルファスシリコン層を形成し、さ
らに、固相エピタキシャル成長により熱酸化膜上のアモ
ルファスシリコン層をポリシリコン化するとともに単結
晶シリコン基板上のアモルファスシリコン層を単結晶化
するものであり、第1の半導体基板の主表面を平滑化す
る工程は前記ポリシリコン化及び単結晶化したシリコン
層を研磨により平滑化するものである特許請求の範囲第
1項に記載の半導体装置の製造方法。 4、第1の半導体基板内あるいはその主表面の所定領域
に絶縁膜を形成する工程は、単結晶シリコン基板の主表
面の所定領域にLOCOS酸化法により絶縁膜としての
SiO_2LOCOS領域を形成するものであり、第1
の半導体基板の主表面を平滑化する工程は前記SIO_
2LOCOS領域を含む主表面を研磨により平滑化する
ものである特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の
製造方法。 5、第1の半導体基板内あるいはその主表面の所定領域
に絶縁膜を形成する工程は、単結晶シリコン基板の主表
面の所定領域にLOCOS酸化法により絶縁膜としての
SiO_2LOCOS領域を形成するものであり、第1
の半導体基板の主表面を平滑化する工程は同工程により
前記SiO_2LOCOS領域に単結晶シリコン基板の
主表面に対し凹部が形成されるものであり、第1の半導
体基板の主表面と平滑な第2の半導体基板の主表面を接
合する工程は両基板を接合することにより前記凹部と第
2の半導体基板の主表面にて空間が形成されるものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置の製造方法
。[Claims] 1. A step of forming an insulating film in a first semiconductor substrate or a predetermined region of its main surface; a step of smoothing the main surface of the first semiconductor substrate; and a step of smoothing the main surface of the first semiconductor substrate. A step of bonding the main surface of the semiconductor substrate and the smooth main surface of the second semiconductor substrate, and forming a separation layer on the first semiconductor substrate or the second semiconductor substrate up to the insulating film, and electrically A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of dividing regions to be separated, and forming elements in each region separated by the separation layer. 2. The step of forming an insulating film within the first semiconductor substrate or in a predetermined region of its main surface includes forming a thermal oxide film as an insulating film in a predetermined region of the main surface of the single crystal silicon substrate, and removing the thermal oxide film. A polysilicon layer is formed on the thermal oxide film by epitaxial growth on the main surface of a single-crystal silicon substrate, and an epitaxial layer is formed on the single-crystal silicon substrate, and the main surface of the first semiconductor substrate is smoothed. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of polishing smoothes the epitaxially grown polysilicon layer and the epitaxial layer by polishing. 3. The step of forming an insulating film within the first semiconductor substrate or in a predetermined region of its main surface is to form a thermal oxide film as an insulating film in a predetermined region of the main surface of the single crystal silicon substrate, and then remove the thermal oxide film. An amorphous silicon layer is formed on the main surface of the single crystal silicon substrate by plasma deposition, and then the amorphous silicon layer on the thermal oxide film is made into polysilicon by solid phase epitaxial growth, and the amorphous silicon layer on the single crystal silicon substrate is According to claim 1, the first semiconductor substrate is made into a single crystal, and the step of smoothing the main surface of the first semiconductor substrate is by polishing the polysiliconized and single crystal silicon layer. A method of manufacturing the semiconductor device described above. 4. The step of forming an insulating film in a predetermined region of the first semiconductor substrate or its main surface is to form an SiO_2 LOCOS region as an insulating film in a predetermined region of the main surface of the single crystal silicon substrate by LOCOS oxidation method. Yes, first
The step of smoothing the main surface of the semiconductor substrate is the SIO_
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the main surface including the 2LOCOS region is smoothed by polishing. 5. The step of forming an insulating film in a predetermined region of the first semiconductor substrate or its main surface is to form an SiO_2 LOCOS region as an insulating film in a predetermined region of the main surface of the single crystal silicon substrate by LOCOS oxidation method. Yes, first
In the step of smoothing the main surface of the semiconductor substrate, a recess is formed in the SiO_2LOCOS region with respect to the main surface of the single crystal silicon substrate, and the main surface of the first semiconductor substrate and the smooth second The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the step of bonding the main surfaces of the second semiconductor substrate is such that a space is formed between the recess and the main surface of the second semiconductor substrate by bonding both substrates. Method of manufacturing the device.
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