JPH03250750A - Soi基板と半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
Soi基板と半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH03250750A JPH03250750A JP4796590A JP4796590A JPH03250750A JP H03250750 A JPH03250750 A JP H03250750A JP 4796590 A JP4796590 A JP 4796590A JP 4796590 A JP4796590 A JP 4796590A JP H03250750 A JPH03250750 A JP H03250750A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
作用
実施例
埋込導電膜を酸化した例
リフトオフを利用した例
選択酸化を利用した例
エツチングマスクを利用した例
選択エピタキシャルによる例
発明の効果
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
〔概要〕
導電層または導電性基板の上に絶縁膜を介して素子形成
層を有する5ol(Silicon on In5ul
ator)基板及びそれを利用した半導体装置の製造方
法に関し。
層を有する5ol(Silicon on In5ul
ator)基板及びそれを利用した半導体装置の製造方
法に関し。
素子形成層の安定且つ高精度の薄膜化と製造工程中にお
ける素子形成層のチャージアンプを防止し、また素子形
成層に任意の電位を与えられるようにすることを目的と
し。
ける素子形成層のチャージアンプを防止し、また素子形
成層に任意の電位を与えられるようにすることを目的と
し。
1)導電層(4)または導電性基板の上に絶縁膜(3)
を介して素子形成層(2)を有するSO[基板であって
該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電層(
4)または導電性基板と電気的に接続されているように
構成する。
を介して素子形成層(2)を有するSO[基板であって
該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電層(
4)または導電性基板と電気的に接続されているように
構成する。
2〕導電層(4)または導電性基板の上に絶縁膜(3)
を介して素子形成層(2)を有する半導体装置であって
該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電層(
4)または導電性基板と電気的に接続されているように
構成する。
を介して素子形成層(2)を有する半導体装置であって
該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電層(
4)または導電性基板と電気的に接続されているように
構成する。
3)該素子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電層
(4)まで届く溝を有し、該溝底にポリッシングストツ
バ層(1)またはq4が形成され、該素子形成層(2)
と該ポリッシングストッパ層(1)との隙間に、該導電
層(4)と該素子形成層(2)を電気的に接続する埋込
導電層(5)を有するように構成する。
(4)まで届く溝を有し、該溝底にポリッシングストツ
バ層(1)またはq4が形成され、該素子形成層(2)
と該ポリッシングストッパ層(1)との隙間に、該導電
層(4)と該素子形成層(2)を電気的に接続する埋込
導電層(5)を有するように構成する。
4)該素子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電層
(4)まで届く溝を形成する工程と、線溝の底部に所望
の厚さを有するポリッシングストッパ層(1)または(
14)を形成する工程と、該素子形成層(2)と該ポリ
ッシングストッパ層(1)との隙間に該素子形成層(2
)とポリッシングレートの近い物質からなる埋込導電層
(5)を形成する工程と、該素子形成層(2)を該ポリ
ッシングストッパ層(1)で規定された厚さまでポリッ
シングする工程とを有するように構成する。
(4)まで届く溝を形成する工程と、線溝の底部に所望
の厚さを有するポリッシングストッパ層(1)または(
14)を形成する工程と、該素子形成層(2)と該ポリ
ッシングストッパ層(1)との隙間に該素子形成層(2
)とポリッシングレートの近い物質からなる埋込導電層
(5)を形成する工程と、該素子形成層(2)を該ポリ
ッシングストッパ層(1)で規定された厚さまでポリッ
シングする工程とを有するように構成する。
〔産業上の利用分野]
本発明は導電層または導電性基板の上に絶縁膜を介して
素子形成層を有する5ol(Silicon on I
n5ulator)基板及びそれを利用した半導体装置
の製造方法に関する。
素子形成層を有する5ol(Silicon on I
n5ulator)基板及びそれを利用した半導体装置
の製造方法に関する。
〔従来の技術]
支持基板上に絶縁膜を介して素子形成層を有するSOI
基板を用いて素子形成すると、素子の高速化および素子
の放射線によるソフトエラーを低減をはかることができ
る。
基板を用いて素子形成すると、素子の高速化および素子
の放射線によるソフトエラーを低減をはかることができ
る。
さらに1素子間を容易に電気的に分離できるため、 C
MO5等に見られるラッチアップの防止とノイズの低減
をはかることもできる。
MO5等に見られるラッチアップの防止とノイズの低減
をはかることもできる。
上記の効果を高めるためには、素子形成層の薄膜化が必
要である。
要である。
素子形成層の薄膜化の方法として、従来はポリッシング
により素子形成層の表面を削っていた。
により素子形成層の表面を削っていた。
この場合、素子形成層の厚さのバラツキが大きくなるた
め、素子形成層の表面より底まで届く溝を形成し、溝の
中に所望の厚さのポリッシングストッパー層を形成した
後にポリッシングを行い。
め、素子形成層の表面より底まで届く溝を形成し、溝の
中に所望の厚さのポリッシングストッパー層を形成した
後にポリッシングを行い。
素子形成層の厚さの精度を上げる方法が用いられている
。
。
さらに、均−且つ高精度の薄膜を得るために。
溝内にポリッシングストッパー層を成長後、素子形成層
とポリッシングレートがほぼ等しい物質で溝の内部を埋
めてポリッシングを行うようにしている。
とポリッシングレートがほぼ等しい物質で溝の内部を埋
めてポリッシングを行うようにしている。
また、従来構造の基板では、素子形成層と絶縁膜下の導
電層または導電性基板とが電気的に絶縁されているため
、特に素子形成層が薄くなると素子形成層にイオンを注
入する際、素子形成層がチャージアンプして注入が阻害
されたり、素子特性に影響を与える各層の電位を、素子
形成層と絶縁膜下の導電層にそれぞれ独立に与えなけれ
ばならなかった。特に、素子形成層に任意の電位与える
ことは困難であった。
電層または導電性基板とが電気的に絶縁されているため
、特に素子形成層が薄くなると素子形成層にイオンを注
入する際、素子形成層がチャージアンプして注入が阻害
されたり、素子特性に影響を与える各層の電位を、素子
形成層と絶縁膜下の導電層にそれぞれ独立に与えなけれ
ばならなかった。特に、素子形成層に任意の電位与える
ことは困難であった。
本発明は素子形成層の安定且つ高精度の薄膜化と製造工
程中における素子形成層のチャージアップを防止し、ま
た素子形成層に任意の電位を与えられるようにすること
を目的とする。
程中における素子形成層のチャージアップを防止し、ま
た素子形成層に任意の電位を与えられるようにすること
を目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記課題の解決は、導電層(4)または導電性基板の上
に絶縁膜(3)を介して素子形成層(2)を有するSO
■基板であって、該素子形成層(2)は島状に分離され
、且つ該導電層(4)または導電性基板と電気的に接続
されているSO■基板、あるいは、導電層(4)または
導電性基板の上に絶縁膜(3)を介して素子形成層(2
)を有する半導体装置であって、該素子形成層(2)は
島状に分離され、且つ該導電層(4)または導電性基板
と電気的に接続されている半導体装置、あるいは、該素
子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電層(4)ま
で届く溝を有し、該溝底にポリッシングストッパ層(1
)または側が形成され、該素子形成層(2)と該ポリッ
シングストッパ層(1)との隙間に、該導電層(4)と
該素子形成層(2)を電気的に接続する埋込導電層(5
)を有する半導体装置、あるいは、該素子形成層(2)
および該絶縁膜(3)に導電層(4)まで届く溝を形成
する工程と、線溝の底部に所望の厚さを有するポリッシ
ングストッパ層(1)または(14)を形成する工程と
、該素子形成層(2)と該ポリッシングストッパ層(1
)との隙間に該素子形成層(2)とポリッシングレート
の近い物質からなる埋込導電層(5)を形成する工程と
、該素子形成層(2)を該ポリッシングストッパ層(1
)で規定された厚さまでポリッシングする工程とを有す
る半導体装置の製造方法により達成される。
に絶縁膜(3)を介して素子形成層(2)を有するSO
■基板であって、該素子形成層(2)は島状に分離され
、且つ該導電層(4)または導電性基板と電気的に接続
されているSO■基板、あるいは、導電層(4)または
導電性基板の上に絶縁膜(3)を介して素子形成層(2
)を有する半導体装置であって、該素子形成層(2)は
島状に分離され、且つ該導電層(4)または導電性基板
と電気的に接続されている半導体装置、あるいは、該素
子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電層(4)ま
で届く溝を有し、該溝底にポリッシングストッパ層(1
)または側が形成され、該素子形成層(2)と該ポリッ
シングストッパ層(1)との隙間に、該導電層(4)と
該素子形成層(2)を電気的に接続する埋込導電層(5
)を有する半導体装置、あるいは、該素子形成層(2)
および該絶縁膜(3)に導電層(4)まで届く溝を形成
する工程と、線溝の底部に所望の厚さを有するポリッシ
ングストッパ層(1)または(14)を形成する工程と
、該素子形成層(2)と該ポリッシングストッパ層(1
)との隙間に該素子形成層(2)とポリッシングレート
の近い物質からなる埋込導電層(5)を形成する工程と
、該素子形成層(2)を該ポリッシングストッパ層(1
)で規定された厚さまでポリッシングする工程とを有す
る半導体装置の製造方法により達成される。
また、該素子形成N(2)が該導電層(4)または導電
性基板と電気的に接続される構造が少なくともダイシン
グライン領域に形成されている請求項1記載のSOI基
板、あるいは、該ポリッシングストッパ層(1)に、ま
たは該ポリッシングストッパ層(1)上にリソグラフィ
用の位置合わせマークが形成されている請求項2記載の
半導体装置、あるいは、該埋込導電層(5)を変換して
形成した絶縁膜aωを有する請求項2記載の半導体装置
によっても達成される。
性基板と電気的に接続される構造が少なくともダイシン
グライン領域に形成されている請求項1記載のSOI基
板、あるいは、該ポリッシングストッパ層(1)に、ま
たは該ポリッシングストッパ層(1)上にリソグラフィ
用の位置合わせマークが形成されている請求項2記載の
半導体装置、あるいは、該埋込導電層(5)を変換して
形成した絶縁膜aωを有する請求項2記載の半導体装置
によっても達成される。
本発明はポリッシングストッパ層と素子形成層との隙間
に導電物質を埋め込んで、素子形成層と絶縁膜下の導電
層とを電気的に接続する接続部を設けて、絶縁膜下の導
電層に電位を与えることにより素子形成層にも任意の電
位を与えられるようにしたものである。
に導電物質を埋め込んで、素子形成層と絶縁膜下の導電
層とを電気的に接続する接続部を設けて、絶縁膜下の導
電層に電位を与えることにより素子形成層にも任意の電
位を与えられるようにしたものである。
この結果、製造工程中、前記接続部の存在により、素子
形成層を薄膜化しても高ドーズのイオン注入時の素子形
成層のチャージアップ現象を防止できる。
形成層を薄膜化しても高ドーズのイオン注入時の素子形
成層のチャージアップ現象を防止できる。
また、溝内にポリッシングストッパ層と同時に。
絶縁膜下の導電層と素子形成層間の接続用領域を形成す
ることにより工程の短縮をはかることができる。また、
支持基板上の素子形成領域の面積の減少を抑えている。
ることにより工程の短縮をはかることができる。また、
支持基板上の素子形成領域の面積の減少を抑えている。
また5前記接続部の導電膜をポリッシング後に絶縁膜に
変換することにより、ポリッシングストッパ層に近接し
た素子形成層の界面の安定化がはかれ、素子の漏洩電流
の減少等素子特性の向上が期待できる。
変換することにより、ポリッシングストッパ層に近接し
た素子形成層の界面の安定化がはかれ、素子の漏洩電流
の減少等素子特性の向上が期待できる。
さらに1接続部の導電膜を酸化により!!縁膜に変える
場合に、任意の素子形成層の周囲のみを酸化することに
より、任意の素子形成層と絶縁膜下の導電層とを絶縁す
ることもできる。
場合に、任意の素子形成層の周囲のみを酸化することに
より、任意の素子形成層と絶縁膜下の導電層とを絶縁す
ることもできる。
また、接続部の導電膜をダイシングラインに形成するこ
とにより、基板表面に広く均一にポリッシングストッパ
層を形成できるため、より安定した接続部を形成できる
。
とにより、基板表面に広く均一にポリッシングストッパ
層を形成できるため、より安定した接続部を形成できる
。
また、ポリッシングストッパ層にフォトリソグラフィ工
程で使用する位置合わせマークを入れることにより、ポ
リッシング後にもポリッシングストッパ層が残るため、
ポリッシングストッパ層とポリッシング後に形成する各
膜を精度良く位置合わせすることが可能になる。
程で使用する位置合わせマークを入れることにより、ポ
リッシング後にもポリッシングストッパ層が残るため、
ポリッシングストッパ層とポリッシング後に形成する各
膜を精度良く位置合わせすることが可能になる。
[実施例]
抵抗率10ΩC11lのp型珪素(p−5i)からなる
導電層4の上に、厚さ1μmの二酸化珪素(SiOz)
からなる絶縁膜3を介して形成された厚さ3μmのp−
5iからなる素子形成層2の厚さを3000人にする場
合の実施例を第1〜4図に示す。
導電層4の上に、厚さ1μmの二酸化珪素(SiOz)
からなる絶縁膜3を介して形成された厚さ3μmのp−
5iからなる素子形成層2の厚さを3000人にする場
合の実施例を第1〜4図に示す。
また、抵抗率10ΩCIlのp−Siからなる導電層4
の上シこ、厚さ1μmのSiO□からなる絶縁膜3を介
して厚さ3000人のp−3iからなる素子形成層2が
形成された基板を、P型エピタキシャルSiを用いて素
子形成層2と導電層4を接続した例を第5図に示す。
の上シこ、厚さ1μmのSiO□からなる絶縁膜3を介
して厚さ3000人のp−3iからなる素子形成層2が
形成された基板を、P型エピタキシャルSiを用いて素
子形成層2と導電層4を接続した例を第5図に示す。
第1図(a)〜((2)は接続部の埋込導電膜5を酸化
して素子形成領域を絶縁層で囲んだ実施例の断面図であ
る。
して素子形成領域を絶縁層で囲んだ実施例の断面図であ
る。
第1図(a)において、導電層4の上に絶縁膜3を介し
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエンチング、またはウエ
ントエンチングにより輻150μmの溝を形成し、導電
層4を露出させる。
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエンチング、またはウエ
ントエンチングにより輻150μmの溝を形成し、導電
層4を露出させる。
第1図(′b)において、気相成長(CVD)法を用い
てポリッシングストッパ層として厚さ1.3 μmのS
iO□膜1を成長する。
てポリッシングストッパ層として厚さ1.3 μmのS
iO□膜1を成長する。
次に1通常のりソグラフィ及び弗素系ガスを用いた反応
性イオンエツチング(RIE)、またはウエントエッチ
ングにより溝の側壁から離れた底部のみSiO□膜を残
す。
性イオンエツチング(RIE)、またはウエントエッチ
ングにより溝の側壁から離れた底部のみSiO□膜を残
す。
また、ポリッシングストッパ層の5iOz膜1の形成は
多結晶珪素(ポリSi)を成長し、酸化してもよい。
多結晶珪素(ポリSi)を成長し、酸化してもよい。
第1図(C)において、素子形成層2とポリッシングス
トッパ層1の隙間(接続部)を埋める埋込導電膜5とし
て、 CVO法により、シート抵抗1にΩ/口のP型ポ
リSi膜を厚さ2μm程度成長する。
トッパ層1の隙間(接続部)を埋める埋込導電膜5とし
て、 CVO法により、シート抵抗1にΩ/口のP型ポ
リSi膜を厚さ2μm程度成長する。
第1図(d)において、ポリッシングストッパ層のSi
O□膜1をストッパとして、素子形成層2をポリッシン
グする。
O□膜1をストッパとして、素子形成層2をポリッシン
グする。
この結果、素子形成層2の厚さは、ポリンシンゲストソ
バ層1の厚さで決まり3000人となる。
バ層1の厚さで決まり3000人となる。
さらに、ポリッシングストッパ層1をダイシングライン
に形成することにより、ウェハ全面に均一にポリッシン
グストッパ層lを配置できるため安定且つ高精度に薄膜
化が可能となる。
に形成することにより、ウェハ全面に均一にポリッシン
グストッパ層lを配置できるため安定且つ高精度に薄膜
化が可能となる。
以上のようにして得られた基板を用いて1通常のウェハ
プロセスにより素子形成を行う。
プロセスにより素子形成を行う。
ここで、導電層4と素子形成層2を埋込導電膜5で電気
的に接続した状態の素子形成を行うことができる。
的に接続した状態の素子形成を行うことができる。
さらに、素子形成例として第1図(elに、埋込導電膜
5を酸化してその一部を絶縁膜10に変えた場合につい
て説明する。
5を酸化してその一部を絶縁膜10に変えた場合につい
て説明する。
第1図(e)において2通常のMOS FETの製造工
程により、 MOS FETを形成する。
程により、 MOS FETを形成する。
図において、6はゲート電極でポリSi膜、7はゲート
酸化膜で熱酸化SiO□膜、8は不純物導入層(ソース
領域)、9は不純物導入層(ドレイン領域)、10は絶
縁膜で、埋込導電膜5の一部を熱酸化した膜である。
酸化膜で熱酸化SiO□膜、8は不純物導入層(ソース
領域)、9は不純物導入層(ドレイン領域)、10は絶
縁膜で、埋込導電膜5の一部を熱酸化した膜である。
次に、各素子形成層の内、その一部を絶縁膜下の導電層
と接続し、他の素子形成層は絶縁膜下の導電層と絶縁さ
れている場合の実施例を第111D(f)((至)を用
いて説明する。
と接続し、他の素子形成層は絶縁膜下の導電層と絶縁さ
れている場合の実施例を第111D(f)((至)を用
いて説明する。
このようにすることにより、それぞれの素子形成層の電
位を変えることができる。
位を変えることができる。
例えば、 CMO5にこのような構造の基板を適用した
場合、Pチャネル側とnチャネル側に異なった電位を与
えることができ、 MOS FETのしきい値電圧をn
チャネルとnチャネルで独立に制御することができる。
場合、Pチャネル側とnチャネル側に異なった電位を与
えることができ、 MOS FETのしきい値電圧をn
チャネルとnチャネルで独立に制御することができる。
第1図げ)において、上記第1図(d)のように素子形
成層2が薄膜化された後2基板上に厚さ1000人のS
iN膜17を成長し、リソグラフィを用いて絶縁膜下の
導電層と絶縁したい素子形成層の周辺部を開口する。こ
の際のエツチングは弗素系ガスを用いたドライエンチン
グにより行う。
成層2が薄膜化された後2基板上に厚さ1000人のS
iN膜17を成長し、リソグラフィを用いて絶縁膜下の
導電層と絶縁したい素子形成層の周辺部を開口する。こ
の際のエツチングは弗素系ガスを用いたドライエンチン
グにより行う。
第1図(濁において、 SiN膜17をマスクにして熱
酸化により厚さ6000人の5iOz膜18を形成する
。
酸化により厚さ6000人の5iOz膜18を形成する
。
その後、 SiN膜17をウェットエツチングにより除
去する。
去する。
SiN膜17で覆われた領域は酸化されず、絶縁膜下の
導電層と素子形成層とは電気的に絶縁されたまま残る。
導電層と素子形成層とは電気的に絶縁されたまま残る。
以上の工程により、絶縁膜下の導電層と任意の素子形成
層とを電気的に接続することができる。
層とを電気的に接続することができる。
第2図(a)〜(d)はボリンシンゲストツバ層1をレ
ジストのリフトオフにより形成する実施例の断面図であ
る。
ジストのリフトオフにより形成する実施例の断面図であ
る。
第2図(a)において、導電層4の上に絶縁膜3を介し
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより溝を形成し、導電層4を露出させ
る。
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより溝を形成し、導電層4を露出させ
る。
第2図し)において、リソグラフィにより、溝底部のみ
を残して基板全面にレジスト膜11を形成する。また、
レジスト膜11の代わりに、りん珪酸ガラス(PSG)
膜等、ポリッシングストッパ層1をリフトオフするため
のエツチング時にボリンシンゲストツバ層と選択比の大
きい物質からなる膜を用いてもよい。
を残して基板全面にレジスト膜11を形成する。また、
レジスト膜11の代わりに、りん珪酸ガラス(PSG)
膜等、ポリッシングストッパ層1をリフトオフするため
のエツチング時にボリンシンゲストツバ層と選択比の大
きい物質からなる膜を用いてもよい。
第2図(C)において、異方性スパッタ法により基板上
全面にボリンシンゲストツバ層として厚さ1.3 μm
の5iOz膜を形成する。
全面にボリンシンゲストツバ層として厚さ1.3 μm
の5iOz膜を形成する。
その形成方法は、異方性スパッタ以外でも、素子形成層
2と絶縁膜3の溝の側壁にポリッシングストツバ層が形
成されない方法であればよい。
2と絶縁膜3の溝の側壁にポリッシングストツバ層が形
成されない方法であればよい。
その後、レジスト膜11を除去することによりレジスト
上のボリンシンゲストツバ層をリフトオフし、溝底のみ
にボリンシンゲストツバ層1を形成する。
上のボリンシンゲストツバ層をリフトオフし、溝底のみ
にボリンシンゲストツバ層1を形成する。
レジスト膜を除去する方法としては、硫酸の水溶液を用
いたウェット処理の方がドライ処理よりも、リフトオフ
により発生する塵の影響を低減できる。
いたウェット処理の方がドライ処理よりも、リフトオフ
により発生する塵の影響を低減できる。
第2図(d)において、素子形成層2とポリッシングス
トッパ層1の隙間(接続部)を埋める埋込導電膜5とし
て、 CVD法により、シート抵抗IKΩ/口のP型ボ
’JSi層を厚さ2μm程度成長する。
トッパ層1の隙間(接続部)を埋める埋込導電膜5とし
て、 CVD法により、シート抵抗IKΩ/口のP型ボ
’JSi層を厚さ2μm程度成長する。
つぎに、ボリンシンゲストツバ層のSiO□膜1をスI
−ソバとして、素子形成層2をポリッシングする。
−ソバとして、素子形成層2をポリッシングする。
この結果、素子形成N2の厚さは、ボリンシンゲス]・
、・バ層】の厚さで決まり3000人となる。
、・バ層】の厚さで決まり3000人となる。
以上のように形成した基板を用いて1例えば第1図(e
)と同様に素子形成を行う。
)と同様に素子形成を行う。
第3図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層1を選
択酸化法により形成する実施例の断面図である。
択酸化法により形成する実施例の断面図である。
第3図(a)において、導電層4の上に絶縁膜3を介し
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより溝を形成し、導電層4を露出させ
る。
て素子形成層2を形成し1通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより溝を形成し、導電層4を露出させ
る。
第3図(b)において、 CVD法により、埋込導電膜
5となるシート抵抗3にΩ/口のP型ポリSi膜を厚さ
6500人程度成長し2その上に厚さ1500人の窒化
珪素(SiN)膜13を成長する。
5となるシート抵抗3にΩ/口のP型ポリSi膜を厚さ
6500人程度成長し2その上に厚さ1500人の窒化
珪素(SiN)膜13を成長する。
次に1通常のりソグラフィ及び弗素系ガスを用いたRI
E 、またはウェア)エツチングにより溝の側壁から離
れた底部のみSiN膜13を除去する。
E 、またはウェア)エツチングにより溝の側壁から離
れた底部のみSiN膜13を除去する。
次に、ポリSi膜5を熱酸化してボリンシンゲストツバ
層1となる厚さ1.3 μmのSiO□膜を形成する。
層1となる厚さ1.3 μmのSiO□膜を形成する。
第3図(C)において、 SiN膜13を熱燐酸等によ
り除去した後、素子形成層2とボリンシンゲストツバ層
1との隙間(接続部)を埋めて基板上全面にシート抵抗
3にΩ/口のp型ポリSi膜12を厚さ1〜2μm2μ
m程する。
り除去した後、素子形成層2とボリンシンゲストツバ層
1との隙間(接続部)を埋めて基板上全面にシート抵抗
3にΩ/口のp型ポリSi膜12を厚さ1〜2μm2μ
m程する。
第3図(d)において、ボリンシンゲス)7バ層1をス
トッパとして素子形成層2をポリッシングする。
トッパとして素子形成層2をポリッシングする。
この結果、素子形成層2の厚さは、ポリッシングストッ
パ層1の厚さで決まり3000人となる。
パ層1の厚さで決まり3000人となる。
以上のように形成した基板を用いて1例えば第1図(e
)と同様に素子形成を行う。
)と同様に素子形成を行う。
第4図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層として
SiN膜14を用い、これをマスクにして絶縁膜3をエ
ツチングする実施例の断面図である。
SiN膜14を用い、これをマスクにして絶縁膜3をエ
ツチングする実施例の断面図である。
第4図(a)において、導電層4の上に絶縁膜3を介し
て素子形成層2を形成し9通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより素子形成層2をエツチングして溝
を形成し、絶縁膜3を露出させる。
て素子形成層2を形成し9通常のりソゲラフイエ程によ
り、塩素系ガスを用いたドライエツチング、またはウェ
ットエツチングにより素子形成層2をエツチングして溝
を形成し、絶縁膜3を露出させる。
第4図(b)において、 CVD法により、厚さ300
0人のSiN膜を成長した後1通常のりソグラフイおよ
び塩素系ガスを用いたドライエンチング、または燐酸等
を用いたウェットエツチングにより、溝の側壁から離れ
た底部にのみSiN膜14をを形成する。
0人のSiN膜を成長した後1通常のりソグラフイおよ
び塩素系ガスを用いたドライエンチング、または燐酸等
を用いたウェットエツチングにより、溝の側壁から離れ
た底部にのみSiN膜14をを形成する。
ここで、 SiN膜14はポリ、/シンゲストツバ層と
して働き、また絶縁膜3を工、チングする際のマスクと
なる。
して働き、また絶縁膜3を工、チングする際のマスクと
なる。
次に、 SiN膜14をマスクにして、絶縁膜3を弗素
系ガスを用いたドライエ、チング、またはウェットエツ
チングによりエツチングして溝を形成し導電層4を露出
させる。
系ガスを用いたドライエ、チング、またはウェットエツ
チングによりエツチングして溝を形成し導電層4を露出
させる。
第4図(C)において、 CVD法により、基板全面に
埋込導電膜5となるシート抵抗1にΩ/口のp型ポリS
i膜を厚さ2μm程度成長する。
埋込導電膜5となるシート抵抗1にΩ/口のp型ポリS
i膜を厚さ2μm程度成長する。
第4図(d)において1ポリ・、シンゲストツバ層とな
るSiN膜14ををストッパとして素子形成層2をポリ
ッシングする。
るSiN膜14ををストッパとして素子形成層2をポリ
ッシングする。
この結果、素子形成層2の厚さは、ポリッシングストッ
パ層lの厚さで決まり3000人となる。
パ層lの厚さで決まり3000人となる。
以上のように形成した基板を用いて2例えば第1図(e
)と同様に素子形成を行う。
)と同様に素子形成を行う。
第5 図(a)、 (b)は選択エピタキシャル法を用
いて。
いて。
素子形成層2と導電層4を電気的に接続した実施例の断
面図である。
面図である。
第5図(a)において、導電層4の上に絶縁膜3を介し
て素子形成層2と、成長マスクとなる5iOz膜16を
形成し1通常のりソゲラフイエ程および弗素系ガスを用
いたドライエツチング、またはウェットエツチングによ
り5iOz膜16をエツチングし1次いで弗素系ガスを
用いたドライエツチング、またはウェットエツチングに
より、素子形成層2をエツチングし、さらに弗素系ガス
を用いたドライエツチング、またはウェットエツチング
により絶縁膜3をエツチングして溝を形成し、導電層4
を露出させる。
て素子形成層2と、成長マスクとなる5iOz膜16を
形成し1通常のりソゲラフイエ程および弗素系ガスを用
いたドライエツチング、またはウェットエツチングによ
り5iOz膜16をエツチングし1次いで弗素系ガスを
用いたドライエツチング、またはウェットエツチングに
より、素子形成層2をエツチングし、さらに弗素系ガス
を用いたドライエツチング、またはウェットエツチング
により絶縁膜3をエツチングして溝を形成し、導電層4
を露出させる。
第5図(b)において、接続部の埋込導電膜として選択
エピタキシャル法により、厚さ3000人、シート抵抗
IKΩ/口のエピタキシャルSi層15を溝内に成長し
、その後、弗素系のウェットエツチングによりgiO□
膜16を除去する。
エピタキシャル法により、厚さ3000人、シート抵抗
IKΩ/口のエピタキシャルSi層15を溝内に成長し
、その後、弗素系のウェットエツチングによりgiO□
膜16を除去する。
以上のように形成した基板を用いて9例えば第1図(e
)と同様に素子形成を行う。
)と同様に素子形成を行う。
実施例ではポリッシングストッパ層としてSiO□膜、
SiN膜を用いたが、素子形成層2とのポリッシング
選択比が大きい物質であればよい。例えばPSG膜、
TiO膜でもよい。
SiN膜を用いたが、素子形成層2とのポリッシング
選択比が大きい物質であればよい。例えばPSG膜、
TiO膜でもよい。
また、実施例では埋込導電膜としてポリS1膜を用いた
が、Siとポリッシングレートが同程度で且つ導電性が
ある物質を用いてもよい。例えば、単結晶Si、スパッ
タSi、 SiCでもよい。
が、Siとポリッシングレートが同程度で且つ導電性が
ある物質を用いてもよい。例えば、単結晶Si、スパッ
タSi、 SiCでもよい。
[発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば1次のような効果が
ある。
ある。
■ 絶縁膜下の導電層に電位を与えることにより。
素子形成層にも電位を与えることができる。
■ 素子形成層に電位を与える場合でも、基板面積に対
する素子形成領域の減少を抑えることができる。
する素子形成領域の減少を抑えることができる。
■ ポリッシングストッパ層と同時に、絶縁膜下の導電
層と素子形成層間の接続用領域を形成することにより工
程の短縮をはかることができる。
層と素子形成層間の接続用領域を形成することにより工
程の短縮をはかることができる。
■ 素子形成層を薄膜化しても、高ドーズのイオ注入時
のチャージアップを防止できる。
のチャージアップを防止できる。
■
Z ポリッシングストッパ層と素子形成層の隙間に形成
した埋込導電膜をポリッシング後に絶縁膜化することに
より、ポリッシングストッパ層に近接した素子形成層の
界面の安定化がはかれ、素子の漏洩電流が減少できる等
特性の向上が期待できる。
した埋込導電膜をポリッシング後に絶縁膜化することに
より、ポリッシングストッパ層に近接した素子形成層の
界面の安定化がはかれ、素子の漏洩電流が減少できる等
特性の向上が期待できる。
■ ポリッシング後に埋込導電膜を酸化して絶縁膜に変
える場合、任意の素子形成層の周囲のみを酸化すること
により、任意の素子形成層と絶縁膜下の導電層を絶縁す
ることができる。
える場合、任意の素子形成層の周囲のみを酸化すること
により、任意の素子形成層と絶縁膜下の導電層を絶縁す
ることができる。
■ 接続部の埋込導電膜をダイシングラインに形成する
ことにより、基板表面に広く均一にポリッシングストッ
パ層を形成できるため、より安定した電気的な接続を形
成できる。
ことにより、基板表面に広く均一にポリッシングストッ
パ層を形成できるため、より安定した電気的な接続を形
成できる。
■ ポリッシングストツバ層にフォトリソグラフィ工程
で使用する位置合わせマークを入れることにより、ポリ
ッシング後にもポリッシングストッパ層が残るため、ポ
リッシングストッパ層とポリッシング後に形成する各層
を精度良く位置合わせすることが可能になる。
で使用する位置合わせマークを入れることにより、ポリ
ッシング後にもポリッシングストッパ層が残るため、ポ
リッシングストッパ層とポリッシング後に形成する各層
を精度良く位置合わせすることが可能になる。
第1図(a)〜(濁は接続部の埋込導電膜5を酸化して
素子形成領域を絶縁層で囲んだ実施例の断面図。 第2図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層1をレ
ジストのリフトオフにより形成する実施例の断面図 第3図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層1を選
択酸化法により形成する実施例の断面図。 第4図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層として
SiN膜14を用い、これをマスクにして絶縁膜3をエ
ツチングする実施例の断面図 第5図(a)、 (b)は選択エピタキシャル法を用い
て。 素子形成層2と導電層4を電気的に接続した実施例の断
面図である。 図において。 1はポリッシングストッパ層でSiO2膜2は素子形成
層。 3は絶縁膜 4は導電層。 5は接続部の埋込導電膜でポリSi膜。 6はゲート電極でポリSi膜。 7はゲート酸化膜で熱酸化5i(14膜8は不純物導入
層(ソース領域) 9は不純物導入N(ドレイン領域)。 10は埋込導電膜の一部を熱酸化した絶縁膜IIはレジ
スト膜。 12はポリSi膜。 13は耐酸化マスクでSiN膜。 14はポリッシングストッパ層でSiN膜15は接続部
の埋込導電膜でエピタキシャルSi層。 16は成長マスクでSiO□膜 芙協働(1)のl!1面口 ′1PJ1図(℃の1) 1 実施イ列(1)の辻斤面閃 第1図(1の2) 芙協働(2)の断−面図 第 つ 図 大愚例(3)の1面図 第 図 1上41・パノ(マ層(Sin) 大愚例@) 、’) llt’Fi′面図第 図
素子形成領域を絶縁層で囲んだ実施例の断面図。 第2図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層1をレ
ジストのリフトオフにより形成する実施例の断面図 第3図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層1を選
択酸化法により形成する実施例の断面図。 第4図(a)〜(d)はポリッシングストッパ層として
SiN膜14を用い、これをマスクにして絶縁膜3をエ
ツチングする実施例の断面図 第5図(a)、 (b)は選択エピタキシャル法を用い
て。 素子形成層2と導電層4を電気的に接続した実施例の断
面図である。 図において。 1はポリッシングストッパ層でSiO2膜2は素子形成
層。 3は絶縁膜 4は導電層。 5は接続部の埋込導電膜でポリSi膜。 6はゲート電極でポリSi膜。 7はゲート酸化膜で熱酸化5i(14膜8は不純物導入
層(ソース領域) 9は不純物導入N(ドレイン領域)。 10は埋込導電膜の一部を熱酸化した絶縁膜IIはレジ
スト膜。 12はポリSi膜。 13は耐酸化マスクでSiN膜。 14はポリッシングストッパ層でSiN膜15は接続部
の埋込導電膜でエピタキシャルSi層。 16は成長マスクでSiO□膜 芙協働(1)のl!1面口 ′1PJ1図(℃の1) 1 実施イ列(1)の辻斤面閃 第1図(1の2) 芙協働(2)の断−面図 第 つ 図 大愚例(3)の1面図 第 図 1上41・パノ(マ層(Sin) 大愚例@) 、’) llt’Fi′面図第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕導電層(4)または導電性基板の上に絶縁膜(3
)を介して素子形成層(2)を有するSOI基板であっ
て、該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電
層(4)または導電性基板と電気的に接続されているこ
とを特徴とするSOI基板。 〔2〕導電層(4)または導電性基板の上に絶縁膜(3
)を介して素子形成層(2)を有する半導体装置であっ
て、該素子形成層(2)は島状に分離され、且つ該導電
層(4)または導電性基板と電気的に接続されているこ
とを特徴とする半導体装置。 〔3〕該素子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電
層(4)まで届く溝を有し、該溝底にポリッシングスト
ッパ層(1)または(14)が形成され、該素子形成層
(2)と該ポリッシングストッパ層(1)との隙間に、
該導電層(4)と該素子形成層(2)を電気的に接続す
る埋込導電層(5)を有することを特徴とする半導体装
置。 〔4〕該素子形成層(2)および該絶縁膜(3)に導電
層(4)まで届く溝を形成する工程と、 該溝の底部に所望の厚さを有するポリッシングストッパ
層(1)または(14)を形成する工程と、該素子形成
層(2)と該ポリッシングストッパ層(1)との隙間に
該素子形成層(2)とポリッシングレートの近い物質か
らなる埋込導電層(5)を形成する工程と、 該素子形成層(2)を該ポリッシングストッパ層(1)
で規定された厚さまでポリッシングする工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 〔5〕該素子形成層(2)が該導電層(4)または導電
性基板と電気的に接続される構造が少なくともダイシン
グライン領域に形成されていることを特徴とする請求項
1記載のSOI基板。 〔6〕該ポリッシングストッパ層(1)に、または該ポ
リッシングストッパ層(1)上にリソグラフィ用の位置
合わせマークが形成されていることを特徴とする請求項
2記載の半導体装置。 〔7〕該埋込導電層(5)を変換して形成した絶縁膜(
10)を有することを特徴とする請求項2記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047965A JP2803295B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Soi基板と半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047965A JP2803295B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Soi基板と半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250750A true JPH03250750A (ja) | 1991-11-08 |
| JP2803295B2 JP2803295B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12790051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047965A Expired - Fee Related JP2803295B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Soi基板と半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803295B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0621206A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-01-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | シリコン・メサの形成方法、集積回路の形成方法 |
| JP2005175151A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Soiウェハとその製造方法およびそのsoiウェハを用いた半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944554A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-04-26 | ||
| JPS6020531A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-02-01 | ソシエテ・プール・レチユード・エ・ラ・フアブリカシオン・デ・シルキユイ・アンラグレ・スペシオー―ウ―・エフ・セー・イー・エス | 半導体ウエハに絶縁半導体素子を製造する方法 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2047965A patent/JP2803295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944554A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-04-26 | ||
| JPS6020531A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-02-01 | ソシエテ・プール・レチユード・エ・ラ・フアブリカシオン・デ・シルキユイ・アンラグレ・スペシオー―ウ―・エフ・セー・イー・エス | 半導体ウエハに絶縁半導体素子を製造する方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0621206A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-01-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | シリコン・メサの形成方法、集積回路の形成方法 |
| JP2005175151A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Soiウェハとその製造方法およびそのsoiウェハを用いた半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803295B2 (ja) | 1998-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |