JPH02295151A - 誘電体分離基板の製造方法 - Google Patents

誘電体分離基板の製造方法

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JPH02295151A
JPH02295151A JP11508389A JP11508389A JPH02295151A JP H02295151 A JPH02295151 A JP H02295151A JP 11508389 A JP11508389 A JP 11508389A JP 11508389 A JP11508389 A JP 11508389A JP H02295151 A JPH02295151 A JP H02295151A
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Taiji Usui
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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】 (産業上の利用分野) この発明は誘電体分離基板の製造方法に係り、特に同一
基板内に異なる島深さの分離島を有する誘電体分離基板
の製造方法に関するものである.(従来の技術) 第2図(a)〜(e)は、島深さの異なる分離島を同一
基板内に有する誘電体分離基板の従来の製造方法の一例
である.この方法は特開昭63−36545号公報に開
示される. まず第2図(a)に示すように、(100)面を有する
半導体基体(単結晶シリコン基板)lの一方の主表面側
に二酸化シリコン1!2および窒化シリコン膜3からな
る2層構造被膜を形成し、かつこれをフォトリソグラフ
ィ技術によりパターニングして、深い分離島を形成する
領域にのみ2層構造被膜からなるマスク4aを形成する
.また、浅い分離島を形成する領域には、二酸化シリコ
ン膜2のみがらなるマスク4bを形成する. 次に第2図(h)に示すように水酸化カリウム水溶液を
用いて基体1をエッチングし、マスク4a,4b間に所
要深さd.の台形溝5を形成する.次に、第2図(c)
に示すように、マスク4bをバッフ1−ド弗酸(HP:
NH4F”)で除去する.この時、?スク4aは表面が
窒化シリコン膜3であるためにエッチングされることは
ない.そして、この後、水酸化カリウム水溶液で基体l
のエッチングを行い、台形溝5を同第2図(c)に示す
ようにV溝6とする.この時、基体の浅い分離島形成領
域部分7(マ゛スク4bで覆われていた部分)は、結晶
面(100)の単結晶シリコンが表面に露出しているた
め、点線から実線のように表面がd−d.だけエッチン
グされる.一方、側面は結晶面(111)であるため、
エッチング速度は極めて小さく、■溝6が形成されるこ
とになる. 次に、マスク4aを除去した後、第2図(h)に示すよ
うに、半導体基体1の前記V満6を含む主表面に二酸化
シリコン膜8を形成し、かつこの上に支持体層となる多
結晶シリコン層9をCVD法により堆積させる. その後■、半導体基体1の反対の主表面側を前記■溝6
の先端が露見するまで研磨除去することにより、第2図
{e}に示すように深い分離島lOと浅い分離島11を
有する誘電体分離基板が完成する.(発明が解決しよう
とする諜M) しかしながら、以上のような従来の方法では、第2図(
c)でV溝6を形成すると同時に浅い分離島形成領域部
分7を所望の厚さとする時に、水酸化カリウム水溶液で
のエッチングが進行するにつれて、浅い分離島形成領域
部分7の表面の結晶面(100)のみならず、該部分7
の角部に表われる(211). (311)などの高次
の結晶面がエッチングされ、しかもこれら高次の結晶面
が(111)に比べてエッチング速度が速いために、浅
い分離島形成領域部分7を所望の厚さとした時点では該
部分7の形状崩れが生じる問題点があった.そして、こ
の浅い分離島形成領域部分7の形状崩れは、すなわち浅
い分離島11の形状崩れとなり、延いてはここに形成す
る素子の特性を劣化させる問題点があった. この発明は、以上述べた浅い分離島形成領域部分を所望
の厚さにエッチングする時の該部分の形状崩れを防止し
、深い分離島と浅い分離島を形崩れなしに同一基板に形
成することができる誘電体分離基板の製造方法を提供す
ることを目的とする.(課題を解決するための手段) この発明では、半導体基体に分離用V溝形成後、該基体
の浅い分離島形成領域部分の周囲のV溝側面を酸化膜で
覆った状態で、前記浅い分離島形成領域部分の表面のエ
ッチングを行い、この浅い分離島形成領域部分を所望の
厚さとする.(作 用) 上記方法においては、■溝の側面でもある浅い分離島形
成領域部分の側面部が酸化膜で保護されるので、この浅
い分離島形成領域部分の所望厚さとするためのエッチン
グを行った時に、この浅い分離島形成領域部分の上面角
部に(111)面よりエッチング速度の速い高次の指数
を持つ面、例えば(211)面, (31.1)面が表
われず、したがって、浅い分離島形成領域部分の形状崩
れが防止される.(実施例) 以下この発明の一実施例を第1図(a)〜(h)を参照
して説明する. まず第1図(a)に示すように、(100)面を有する
?導体基体(単結晶シリコン基板)21の一方の主表面
上に、Stow膜22と、耐酸化性膜として(:VD 
SiN膜23を2層構造となるように形成する.ここで
、SIOt膜22の膜厚は、後述するアルカリ異方性エ
ッチングによるV溝形成のためのマスク材となるに充分
なだけの厚さが必要であり、例えば50nの深さのVm
を形成するには5000人程度の厚さとする。すなわち
、アルカリエッチング液として水酸化カリウム(κOH
)一イソブロビルアルコール(IPA )一水(0.0
)系を80℃で使用する場合、(100)結晶面のSi
のエッチング速度は約0. 7μ/IIIinであり、
またSiO*膜のエッチング速度は約50人/sinで
ある.深さ50Qの■溝を形成するには5 0 /0.
 7−70分要し、SiO■膜は50人×7 0 =3
500人エッチングされる.よって、マスク材としては
+αを考慮して約5000人程度必要となる.一方、C
VD SiN膜23の厚さは、アルカリ異方性エッチン
グのマスク材として数百人程度で充分である.これは、
SIN膜は前記アルカリエッチング液では殆どエッチン
グされないことによるた?である. 次に、CVD SIN III 2 3を通常のフォト
リソグラフィ技術によって一部エッチング除去して、該
CVD SiN 1g 2 3を第1図(b)に示すよ
うに浅い分離島形成領域にのみ残す.ここで、CVD 
SiN膜23は,例えばCF.+O■ガスによるドライ
エッチングにより容易に除去し得る. 次に、通常のフォトリソグラフイ技術でstoxl[l
I22とパターニングすることにより、このSi(h膜
22を第1図(c) ニ示すように前記CVO SiN
膜23の下および深い分離島形成領域に残し、■溝形成
領域部からは除去する. 次に、残存Sing膜22と残存CVD SiN膜23
をマスクとして、SiOglIi22が除去された部分
を通して基体2lをアルカリ異方性エッチングすること
により、第1図(h)に示すように分離用の■溝24を
半導体基体21に形成する. その後、露出して残存するマスクとして作用したSiO
■膜22を第1図(e)に示すように除去することによ
り、その下の基体深い分離島形成領域部分(以下第1e
JlMという)25を露出させる.そして、第1領域2
5を露出させたならば、次に第1図(f)に示すように
、CνロSiN膜23をマスクに熱酸化することで、い
わゆるLQCQS酸化II!26を第1 eM域250
表面およびV溝24側面に形成する.ここで、該LOG
OS酸化膜26の厚さは、後述するCVD SiN膜2
3とSiJ膜22のエッチング除去の際に下地の半導体
基体21をエッチングから充分に保護するとともに、後
述するアルカリ異方性エッチングのマスク材として充分
に足りる厚さであり、所望する浅い分離島厚によって決
まるが、通常は10000人程度である. 次に、そのLOCOS酸化Wa26を半導体基体2lの
保護膜として、CVD SiN膜23とstozll!
I 2 2 (7)2層を第1図(樽に示すようにエッ
チング除去し、その下の基体浅い分離島形成領域部分(
以下第2領域という)27の表面を露出させる.しかる
後、その露出表面から第1図(ハ)に示すように第2 
trl域27をアルカリ異方性エッチングし、該第2領
域27を浅い分離島として必要な厚さとする.この時、
LOCOS酸化膜26で覆われている第1 wI域25
にはエッチングの影響は全く表われない.また、■溝2
4の側面でもある第2領域27の側面が同じ< LOG
OS酸化膜26で覆われているので、第2領域27の上
面角部に(111)面よりエッチング速度の速い高次の
指数を持つ面、例えば(211)面, (311)面が
表われず、そのため第2領域27(浅い分離島)の形状
が変形することはない. しかる後、LOGOS酸化膜26を第1図(i)に示す
ように除去し、第I GW域25が再度露出した状態お
よび第2 sJi域27が完全に露出した状態とする。
その後は通常の誘電体分離基板の製造方法にのっとって
、まず第1図0)に示すように第I Si域25と第2
領域27の全面の表層部分に埋込層28を形成する.次
に同図のように、第1領域25と第2領域27の全面に
分離酸化膜29を連続的に形成し、その上に支持体層と
して厚い多結晶シリコン層30を堆積させる.その後、
半導体基体2lのもう一方の主表面側を前記■溝24の
先端が露見するまで研磨除去して、第1図(9)に示す
ように第1領域25と第2 fill域27を深い分離
島25aと浅い分離島27aとして完全に分離させるこ
とにより、これら深さの異なる分離島を同一基板内に有
する誘電体分a基板を完成させる.(発明の効果) 以上詳細に説明したように、この発明の製造方法によれ
ば、基体の浅い分離島形成領域部分の側面部を酸化膜で
保護した状態で、該領域部分を所望の・厚さとするため
のエッチングを行うようにしたので、該エッチング時、
前記領域部分の角部にエッチング速度の速い高次の指数
を持つ面が表われることを防止でき、前記領域部分の変
形ひいては浅い分離島の変形を防止できる.よって、こ
の浅い分離島に形成される素子の特性を向上させること
が可能となる.
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)半導体基体の一方の主表面上に酸化膜を形成し、
    その上に耐酸化性膜を形成する工程と、(2)その耐酸
    化性膜をパターニングして該耐酸化性膜を浅い分離島形
    成領域にのみ残す工程と、(c)その後、前記酸化膜を
    パターニングして、この酸化膜を前記耐酸化性膜の下と
    深い分離島形成領域に残し、V溝形成部分からは除去す
    る工程と、(d)その酸化膜が除去された部分を通して
    前記半導体基体をエッチングし、該基体に分離用V溝を
    形成する工程と、 (e)その後、深い分離島形成領域に露出して残存する
    前記酸化膜を除去し、その下の基体深い分離島形成領域
    部分の表面を露出させる工程と、(f)その露出した基
    体深い分離島形成領域部分の表面およびV溝側面に保護
    膜およびマスク材としての酸化膜を形成する工程と、 (g)その後、浅い分離島形成領域に残存する耐酸化性
    膜とその下の酸化膜を除去し、その下の基体浅い分離島
    形成領域部分の表面を露出させる工程と、 (h)その基体浅い分離島形成領域部分を前記保護膜お
    よびマスク材としての酸化膜をマスクとして所望の厚さ
    までエッチング除去する工程と、(i)その後、前記保
    護膜およびマスク材としての酸化膜を除去した後、それ
    により露出した基体深い分離島形成領域部分の全面およ
    び所望の厚さとなって露出する基体浅い分離島形成領域
    部分の全面に分離絶縁膜を連続して形成し、その上に支
    持体層を堆積させる工程と、 (j)その後、半導体基体の他方の主表面側から該基体
    をV溝先端が露見するまで除去する工程とを具備してな
    る誘電体分離基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03245552A (ja) * 1990-02-23 1991-11-01 Matsushita Electric Works Ltd 絶縁層分離基板用材料の製造方法

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