JPH0314256A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

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に形成する半導体素子の製造
方法に係り、特に羊結晶シリ″：ノン島から引き出され
る配線の断切れを防止するようｔこした半導体素子の製
造方法に関するものである。

（従来の技術） 誘電体分離基板に形成する従来の半導体素子の製造方法
として、ＣＭＯ３のＮチャンネル部分の製造方法を第２
図（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。

まず第２図（ａ）に示すように、Ｎ型車結晶シリニｌン
島Ｊが絶縁膜である分離酸化膜２で分離されポリシリコ
ン支持基板３で支持されている誘電体分離基板に熱酸化
膜４を８０００人厚に形成する。次にその熱酸化膜４の
Ｎ型車結晶シリコン島１上部分にホＩ・リソ工程により
開口部５を形成した後、その熱酸化膜４をマスクにして
ボロンをイオン打ら込め法により打ち込み熱処理するこ
とにより２層６をＮ型車結晶シリコン島１内に形成する
。

次に第２図（２）に示すように熱酸化膜４を全面除去し
た後、第２図（Ｃ１のＰ−層６上の窒化膜７を２０００
人厚に形成Ｄ法とホトリソ工程により形成する。

次に、その窒化膜７をマスクとしてそれ以外の表面部に
選択的にフィールド熱酸化膜８を８０００λ厚に形成す
る。

次に第２図（ｄ）に示すように窒化Ｈり７を除去した後
、露出したＰ−層６の表面にゲート酸化膜９を熱酸化に
より５００人厚定形成し、さらにその」二にポリシリコ
ン膜１０をＣＶＤ法で３６００人厚に形成する。その後
、全面にリンを拡散して前記ポリシリコン膜１０に導電
性を持だ−ｌた後、このポリシリコン膜１０とゲート酸
化膜９をホトリソ工程によりエツチングしてゲート？ｉ
Ｊｆ域にのみ残す。その後、残存ポリシリコン膜１０（
ポリシリコンゲート電極）とフィールド熱酸化膜８をマ
スクとしてヒ素イオンをＰ−層６にイオン打ち込みし、
熱処理することにより、セルファラインでソース・ドレ
イン層１１をＰ−層６内に形成する。

その後、第２図（ｅ）に示すように全面にＰＳＧ膜Ｉ２
をＣＶＤ法により形成し、ホトリソ工程により該ＰＳＧ
膜１２をエツチングしてドレインとソースのコンタクト
開口部１３を形成する。最後に前記コンタクト開口部１
３を通してソース・ドレイン層１１に接続されるメタル
配線１４を蒸着法とポトリソ工程により形成する。以上
でＣＭＯ３のＮチャンネル部分が完成する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような従来の製造方法では、第２
図（ａ）に示されるように熱酸化膜４の形成工程におい
て、分離酸化膜２上には熱酸化膜が成長しにくいことに
より、前記分離酸化膜２上には４０００人の窪み１５が
形成される。すると、第２図（２）に示すように熱酸化
ＪＩｘ４の全面除去工程において該熱酸化膜４と同時に
分離酸化膜２もエツチングされ、窪み１５はそのまま４
０００人の窪み１６として分離酸化膜２に残される。さ
らに、その窪み１７は、第２図（Ｃ）で８０００人厚の
ソイールド熱酸化膜８を形成した時に、やはり熱酸化膜
が分離酸化膜２上には成長しにくいことにより更に深く
なり、８０００人となる。そして、この窪み１６が原因
となって、第２図（ｅ）のメタル配線１４を形成した時
に、カバーレージの悪さによる断切れが生じるという問
題点があった。

この発明は、以」二ｊホベた分離用絶縁膜上の窪み量を
低減し、それが原因で起こるメタル配線の断切れの問題
を解決できる半導体素子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） この発明は誘電体分離基板を用いた半導体素子の製造方
法において、誘電体分離基板の単結晶シリコン島表面全
面およびポリシリコン支持基板の表面全面をエツチング
することにより、分離用絶縁膜の端部を突出させ、その
突出させた状態で以後の工程を行うものである。

（作　用） 上記のように分離用絶縁膜の端部を突出させてあれば、
次に単結晶シリコン島の表面およびポリシリコン支持基
板の表面に熱酸化膜を形成した時、該熱酸化〃りが分離
用絶縁膜部分では成長しにくくても、その成長不足は前
記分離用絶縁膜の突出部で補われるので、窪みは生じな
い、または窪のが低減される。したがって、以後工程を
進めてメタル配線を形成した時、メタル配線のカバーレ
ージは良好となる。

（実施例） 以下この発明の一実施例を第１図（ａ）〜（ｆ）を参照
して説明する。

第１図（ａ）は誘電体分離基板を示す。この誘電体分離
基板は、Ｎ型車結晶シリコン島２１が絶縁膜である分離
酸化膜２２で分離され、ポリシリコン支持基板２３によ
り支持されて構成されている。

まずこの誘電体分離基板のＮ型車結晶シリコン島２１表
面およびポリシリコン支持基板２３の表面を硝弗酸系の
エツチング液によって第１図（２）に示すように４００
０人エツチングし、分離酸化膜２２の端部を分離基板上
に突出させる。

次に、Ｎ型車結晶シリコン島２１の表面およびポリシリ
コン支持基板２３の表面すなわち誘電体分離基板の表面
に、上方と下方（内方）に同程度成長することを見込ん
で第１図（Ｃ）に示すように熱酸化膜２４を８０００人
厚にソイする。この時、分離酸化膜部分では熱酸化膜が
成長しにく〈従来は窪みとなったが、この例では分離酸
化膜２２の突出部が成長不足を補い、しかも突出部の先
端が熱酸化膜２４の表面と一致するので、窪めは全く生
しない。

次に同第１図（Ｃ）に示すように、熱酸化膜２４のＮ型
車結晶シリコン島２１」二部骨にボ１〜リソ工程により
開口部２５を形成する。さらに、その開口部２５を通し
てボロンをＮ型車結晶シリコン島２１にイオン打ち込み
法で打ち込み熱処理することにより、Ｐ−層２６を前記
Ｎ型車結晶シリコン島２１内に形成する。

次に、第１図（ｄ）に示すように熱酸化膜２４を分離酸
化膜２２の突出部とともに全面除去する。

その後、ＰＮ２６の所定領域上に第１図（ｅ）に示すよ
うに窒化膜２７を２０００人厚に形成Ｄ法とホトリソ工
程により形成する。続いて、その窒化膜２７をマスクと
して、それ以外の分離基板表面部に同第１図（ｅ）に示
すようにフィールド熱酸化膜２８を８０００人厚に形成
する。この時、分離酸化膜２２上では熱酸化膜が成長し
に＜　＜　１，１０００人の窪み２９が形成される。

その後は第１図（ｆ）に示すように、第２図の従来例と
同様にゲート酸化膜３０．ポリシリコンゲート電極３１
．　　ソース・ドレイン層３２．ＰＳＧ膜３３、コンタ
クト開口部３４を形成した後、やはり従来と同様にメタ
ル配線３５を形成し、ＣＭＯ３のＮチャンネル部分を完
成させる。

なお、この一実施例では、熱酸化膜２４の形成後の表面
と、分離用絶縁膜である分離酸化膜２２の突出部の先端
が一致するように、第１図（２）における硝弗酸系エン
チング液によるエツチング量を設定した例を示したが、
必ずしもこれを一致させなくても、分離用絶縁膜上の窪
み低域に効果があることはいうまでもない。

また、この一実施例ではＣＭＯ３のＮチャンネル部分の
製造方法について述べたが、単結晶シリコン島が絶縁膜
で分離されポリシリコン支持基板によって支持された誘
電体分離基板上のすべての素子において、分離用絶縁膜
上の窪みによりメタル配線の断切れの問題が生しる場合
には、この発明の効果があることはいうまでもない。

（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
、誘電体分離基板上の厚い酸化１１り形成の前処理とし
て、単結晶シリコン島およびポリシリコン支持基板の表
面をエツチングし、分離用絶縁膜の端部を突出させるよ
うにしたので、例えば従来例では８０００人あった窪み
が、一実施例では４０００人となり半減された。このた
め、その上部に形成されるメタル配線のカバーレージが
良好となり、メタル配線の断切れあるいはメタル配線の
薄膜化による耐電流能力の劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の半導体素子の製造方法の一実施例を
示す工程断面図、第２図は従来の半導体素子の製造方法
を示す工程断面図である。 ２１・・・Ｎ型車結晶シリコン島、２２・・・分離酸化
膜、２３・・・ポリシリコン支持基板、２４・・・熱酸
化膜。 本発明１こ係る製造力 第１図 本発明（こ係る製造方法 第１図 従来の製造方法 第２ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 単結晶シリコン島が絶縁膜により分離されてポリシリコ
   ン支持基板により支持されている誘電体分離基板に半導
   体素子を形成する製造方法において、 （ａ）前記誘電体分離基板の単結晶シリコン島表面およ
   びポリシリコン支持基板表面をエッチング除去し、同誘
   電体分離基板の前記分離用絶縁膜端部を突出させる工程
   と、 （２）その分離用絶縁膜端部が突出した状態のまま、前
   記単結晶シリコン島表面およびポリシリコン支持基板表
   面に熱酸化膜を形成する工程とを具備してなる半導体素
   子の製造方法。