JPH01272149A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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- JPH01272149A JPH01272149A JP63100308A JP10030888A JPH01272149A JP H01272149 A JPH01272149 A JP H01272149A JP 63100308 A JP63100308 A JP 63100308A JP 10030888 A JP10030888 A JP 10030888A JP H01272149 A JPH01272149 A JP H01272149A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、メモリ部
と論理部とを有する超高速LSIに適用して有効な技術
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a technique that is effective when applied to an ultrahigh-speed LSI having a memory section and a logic section.
たとえば、一般的なゲートアレー技術は、高橋らの英国
特許GBP2.104.284号および用島の1986
年12月29日に出願した米国特許出願NQ946.6
08号および雑誌「電子材料J 1986年7月号の1
04〜109jjの高橋による記事。For example, common gate array techniques include Takahashi et al.'s British patent GBP 2.104.284 and Yojima's 1986 patent.
U.S. patent application NQ946.6 filed on December 29, 2017
08 issue and magazine “Electronic Materials J July 1986 issue 1
Article by Takahashi from 04-109jj.
同誌同号の110〜115頁の画材らによる記事に開示
されている。This is disclosed in an article by Art Materials et al. on pages 110 to 115 of the same issue of the same magazine.
近年、例えば大型計算様用のメ缶すLSIとしては、計
算機の高速化の要求から、周辺の論理機能をも持たせた
メモリLSI(以下、論理付きメモリLSIという)が
使用されている。In recent years, memory LSIs that also have peripheral logic functions (hereinafter referred to as memory LSIs with logic) have been used as LSIs for large-scale calculations, due to the demand for faster computers.
これらは、上記雑誌同号の66〜71真の清水により記
事及び86〜91貞の鰻丼らによる記事に紹介されてい
る。These are introduced in the article by Mano Shimizu in 66-71 and in the article by Unadon et al. in 86-91 Sada in the same issue of the magazine mentioned above.
更に、上記鰻丼らの記事には、IMa層A/配襟によっ
て、メモリ部の上空を通過させてI10部とLogic
部を接続するゲートアレーICが示めされている。Furthermore, in the article by Unadon et al., it is stated that the IMa layer A/collar allows the IMa layer A/collar arrangement to pass over the memory section and connect the I10 section and Logic.
A gate array IC connecting the sections is shown.
本発明者は、この論理付きメモリLsIについて検討し
た。The inventor studied this memory with logic LsI.
しかしながら、このよ5な相補型MOSFET回路を主
体とするゲートアレーの構成では、高速用途に充分対応
できないことが、わかった。However, it has been found that the configuration of a gate array mainly composed of five complementary MOSFET circuits is not sufficient for high-speed applications.
史に、中速においても、メモリ上を最上層によりランダ
ムにバイパスする構成では、バイパス11!号婦とその
直下のメモリ用信号線(データ・ライン又はワードライ
ン)がカップリングして、クロストークを発生すること
がわかった。Historically, even at medium speeds, in a configuration where the top layer of memory is randomly bypassed, bypass 11! It has been found that the signal line and the memory signal line (data line or word line) directly below it couple, causing crosstalk.
更に、入出力回路とロジック部との信号線の長さが、ラ
ンダムに設定されると、複数の信号間で遅延時間が相異
し、これによりスキ為−が生じてしまうという問題があ
ることが明らかとなった。Furthermore, if the lengths of the signal lines between the input/output circuit and the logic section are set randomly, there is a problem in that delay times differ between multiple signals, resulting in gaps. became clear.
本発明の目的は、信号の遅延時間の低減を図ることがで
きる技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique that can reduce signal delay time.
本発明の他の目的は、ス+、−の発生の防止を図ること
ができる技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique that can prevent the occurrence of + and -.
本発明の一つの目的は、自由度の高いゲートアレー構成
技術を提供することにある。One object of the present invention is to provide a gate array configuration technique with a high degree of freedom.
本発明の一つの目的は、高速のメモリ付ゲートアレーを
提供することにあ−る。One object of the present invention is to provide a high-speed gate array with memory.
本発明の一つの目的は、高速メインフレーム中コンビ為
−夕のロジック部に適合したメモリ付ロジックLSIを
提供することにある。One object of the present invention is to provide a logic LSI with memory that is suitable for the logic section of a combination machine in a high-speed mainframe.
本発明の一つの目的は、消費電力の少ないランダム・ア
クセス・メモリ(RAM)を有するゲートアレー集積回
路(IC)を提供することにある。One object of the present invention is to provide a gate array integrated circuit (IC) having a random access memory (RAM) with low power consumption.
本発明の一つの目的は、メモリ部とその上を通過する信
号線間のクロスドースを低減することのできるレイアウ
ト方法を提供することにある。One object of the present invention is to provide a layout method that can reduce cross-dose between a memory section and a signal line passing thereover.
本発明の一つの目的は、各配置層を有効に活用できるゲ
ートアレー構成法を提供することにある。One object of the present invention is to provide a gate array configuration method that can effectively utilize each arrangement layer.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、メモリ部をはさんで設けられる複数の回路間
を接続する信号配線を形成するために用いられる信号配
婦チャネルをメモリ部の上に設けるにあたり、直下の信
号線と交直するようにレイアウトすることによって、容
重性及び誘導性カップリングを低減するものである。In other words, when providing a signal wiring channel above the memory section, which is used to form signal wiring connecting multiple circuits provided across the memory section, the channel is laid out so that it intersects orthogonally with the signal line directly below. This reduces bulk and inductive coupling.
上記した手段によれば、1g号配線の最短化及び等長比
が可能となるので、信号の?1廷時間の低減及びスキニ
ーの発生の防止を図ることができる。According to the above-mentioned means, it is possible to minimize the length of the No. 1g wiring and to maintain the same length ratio, so that it is possible to reduce the length of the signal. It is possible to reduce the court time and prevent the occurrence of skinny cases.
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この場合において、全図において、同一機能を有するも
のには同一符号を付け、その繰り返しの説明は原則とし
て省略する。従って、同一符号の部分は別途記載のない
かぎり、それを記載した実施例と同一の方法でつくられ
るものとする。In this case, in all the figures, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted in principle. Therefore, unless otherwise specified, parts with the same reference numerals are constructed in the same manner as in the embodiment described.
更に下2ケタの数字が同一の部分についても、特に別途
の記載のないかぎり、これと同じ扱いとする。Furthermore, parts with the same last two digits will be treated the same unless otherwise specified.
(1) 実施例・l
第1A図は、本発明の実施例1の工による論理付きメモ
リLSIを示す平面図である。(1) Embodiment 1 FIG. 1A is a plan view showing a memory LSI with logic according to Embodiment 1 of the present invention.
第1A図に示すように、実施例1による論理付きメモリ
LSIにおいては、例えばシリコンチップのような半導
体チップ1010周辺部に入出力回路部102が設けら
れている。符号103は、多数のメモリセルにより構成
されるメモリセルプレイから成る例えばRAMのような
メモリ部であり、本実施例においては4個設けられてい
る。さらに、前記半導体チップ101の中央部には、多
数のゲートから成る論理部104が設けられている。As shown in FIG. 1A, in the memory LSI with logic according to the first embodiment, an input/output circuit section 102 is provided around a semiconductor chip 1010 such as a silicon chip. Reference numeral 103 denotes a memory section such as a RAM, which is composed of a memory cell play made up of a large number of memory cells, and in this embodiment, four are provided. Further, in the center of the semiconductor chip 101, a logic section 104 consisting of a large number of gates is provided.
前記入出力回路部102と前記論理部103との間は偏
号配情105により臘続されている0本実施例において
は、メそす部103の上に侶号配伽チャネルSCが設け
られ、この信号配鞄チャネルSCの上にこれらの信号配
命105が設けられている。The input/output circuit section 102 and the logic section 103 are connected by an offset channel SC. , these signal distributions 105 are provided on this signal distribution channel SC.
本実施例による論理付きメモリLSIにおいては、メモ
リ8103を構成するメモリセルアレイの配縁は例えば
(全配線層数−1)層の記音により行い、残りの一層を
信号配置105として用いる。In the memory LSI with logic according to this embodiment, the memory cell array constituting the memory 8103 is arranged, for example, by (total number of wiring layers - 1) layers, and the remaining layer is used as the signal arrangement 105.
第1A図において、配線群106は、上記信号配線チャ
ネルSCの直下のAl配豐層からなるメモリ用信号機、
すなわち、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)にお
いては、データ豐又はワード−である。In FIG. 1A, the wiring group 106 is a memory signal made of an Al distribution layer directly below the signal wiring channel SC;
That is, in a RAM (Random Access Memory), it is a data block or word.
すなわちtデフ1表面に近い方、すなわち、下層から順
にAl配線層をAl(1)、 、1(2)、 Al(3
)#・・・・・・・・・AJ(N−1)、Al弱と表示
し、N層のAl配−からなるプロセスをN−Aσプロセ
ス。In other words, the Al wiring layers are arranged in order from the bottom layer to the one closest to the surface of t-def 1: Al(1), , 1(2), Al(3).
) #...AJ(N-1), Al weak, and the process consisting of N layers of Al arrangement is the N-Aσ process.
N−Alメモリ、N−Alロジック回路のように表示す
るものとすれば、以下の如くである。If it is displayed as an N-Al memory or an N-Al logic circuit, it will be as follows.
メモリ部3がN−1−AJ構成であるとすれば。Assuming that the memory section 3 has an N-1-AJ configuration.
上記信号バイパス配合チャネルSC又は、メモリ上空ロ
ジック信号線は、Al(N)により構成される。The signal bypass combination channel SC or the logic signal line above the memory is made of Al(N).
この場合において、このメモリマット3のワード線がA
J(N−1)により構成されている場合、ワード−と上
記パイ・バス配m105が直交するようにレイアウトす
る。こうすることによりて、クロス・トークを最小限度
におさえることができる。In this case, the word line of this memory mat 3 is A
J(N-1), the word - and the pi-bus wiring m105 are laid out so that they are orthogonal to each other. By doing so, cross talk can be kept to a minimum.
更に、Al (N−1)がデーターの場合は、それとA
l(へ)からなるバイパス配8105が直交するよ5に
レイアウトする。Furthermore, if Al (N-1) is data, it and A
Bypass wiring 8105 consisting of l (to) is laid out in a manner such that they intersect at right angles.
なお、上記図においては、1つのメモリマットにのみ信
号バイパス縁105及びメモリ用信号縁106を示した
が、他のメモリ・マット上にも、これらの配線があるこ
とは、いうまでもない。In the above figure, the signal bypass edge 105 and the memory signal edge 106 are shown only on one memory mat, but it goes without saying that these wirings exist on other memory mats as well.
上述のようにメモリ部103の上に信号配糾チャネルS
Cを設けているので、メモリ部103を迂回することな
く入出力回路部102と論理部104とを信号配&10
5により結縁することが可能となり、このため信号配線
105の最短化が可能となる。これによりて、信号の遅
延時間の低減を図ることができるので、LSIの高速動
作化を図ることができる。また、入出力回路@102の
全ての端子に接続される信号配線1050等長化が可能
となるので、これらの信号配&105の信号の遅延時間
を同一とすることができ、従ってスキ島−の発生を防止
することができる。さらに、これによってLSIの全入
出力ピンを同等に取り扱うことが可能となるため、LS
Iのタイミング設計が容易となる。As described above, the signal distribution channel S is provided on the memory section 103.
C is provided, the input/output circuit section 102 and the logic section 104 can be routed without bypassing the memory section 103.
5, it becomes possible to connect the signal wiring 105 to the shortest possible length. Thereby, it is possible to reduce the signal delay time, so that the LSI can operate at high speed. In addition, since the signal wiring 1050 connected to all terminals of the input/output circuit @102 can be made to have the same length, the delay time of the signals of these signal wiring &105 can be made the same, and therefore Occurrence can be prevented. Furthermore, this makes it possible to treat all input and output pins of the LSI equally, so the LSI
The timing design of I becomes easy.
さらに1本実施例による論理付きメモリLSIを例えば
ゲートアレイ方式のLSIにより構成する場合にも、信
号配線チャネルSCをメモリ部103の上に定義して自
動設計(DA)による自動配線を行うことによって、上
述と同様な効果を得ることができる。また、この場合、
信号配藝チャネル5C11r、伯号配!5!105の配
線のためだけに使用することができるので、自動配−の
自由度の向上を図ることかできる。さらに、入出力回路
部102の端子の位置の設定の自由度が高くなるので、
これあの端子が局所的に集中するのを防止することがで
き、この結果、自動配線が容易となる。Furthermore, even when the memory LSI with logic according to this embodiment is configured by, for example, a gate array type LSI, the signal wiring channel SC can be defined on the memory section 103 and automatic wiring by automatic design (DA) can be performed. , the same effects as described above can be obtained. Also, in this case,
Signal distribution channel 5C11r, Hakugou! Since it can be used only for wiring 5!105, it is possible to improve the degree of freedom in automatic wiring. Furthermore, since the degree of freedom in setting the positions of the terminals of the input/output circuit section 102 is increased,
It is possible to prevent terminals from being concentrated locally, and as a result, automatic wiring becomes easy.
なお、この場合、前記入出力回路部102の各端子(L
SIパッケージの各入出力ピンにそれぞれ接続されてい
る)には、それぞれ1本又は複数本の隨号配1fiJ1
05が対応する構成とすることができる。その場合、D
Aにより信号配#105の自動配線を行う場合には、D
A上のビンは前記入出力回路部102の端子に対応した
信号配Jljl105の端点をビンとして建議すれば、
自動的に入出力回路部へ接続される方式とすることも可
能である。In this case, each terminal (L
(connected to each input/output pin of the SI package) has one or more wires connected to each input/output pin of the SI package.
05 can be adopted. In that case, D
When performing automatic wiring of signal distribution #105 using A, use D
If the bins on A are proposed to be the end points of the signal distribution Jljl 105 corresponding to the terminals of the input/output circuit section 102, then
It is also possible to adopt a system in which the connection is automatically made to the input/output circuit section.
第1B図は、本発明の実施例1のその■による論理付き
メモ!JLSIを示す平面図である。FIG. 1B is a memo with logic according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing JLSI.
111B図に示すように、実施例1のその■による論理
付きメモリLSIにおいては、メモリ部103が半導体
チップ101の中央部に設けられ、このメモリ部103
を取り囲むように論理部104が設けられている0本実
施例においても、実施例1のそのIと同様に、メモリ$
103の上に信号配縁チャネルSCが設けられている
。そして、この信号配線チャネルSC上に論理部104
間を接続する信号配#105が設けられている。従って
、入出力回路$102と論理部104との間の信号配線
105のみならず、論理部104間の信号配線105の
最短化及び等長比が可能であり、従って信号の遅延時間
の低減及びスキ為−の発生の防止を図ることができる。As shown in FIG. 111B, in the memory LSI with logic according to part (2) of the first embodiment, a memory section 103 is provided in the center of the semiconductor chip 101, and this memory section 103
Also in this embodiment, in which the logic section 104 is provided to surround the memory $
Above 103 a signal distribution channel SC is provided. Then, a logic section 104 is provided on this signal wiring channel SC.
A signal wiring #105 is provided to connect between the two. Therefore, not only the signal wiring 105 between the input/output circuit $102 and the logic section 104, but also the signal wiring 105 between the logic sections 104 can be minimized and the length ratio can be minimized, and therefore the signal delay time can be reduced and It is possible to prevent the occurrence of skimping.
この場合も、前記実施例1のその■の如く、メモリ・マ
ット103のメモリ用信号鞠、すなわち、ワード線又は
ビット線(データー)と上記バイパス信号輸105を直
交レイアウトすれば、クロス・トークを最小限にするこ
とができる。In this case as well, crosstalk can be avoided by orthogonally laying out the memory signal of the memory mat 103, that is, the word line or bit line (data), and the bypass signal port 105, as in the case (2) of the first embodiment. can be minimized.
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において椙々変更可能であること
は15までもない。The present invention has been specifically explained above based on examples, but
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified from time to time without departing from the spirit thereof.
例えば、半導体チップ101におけるメモリ部103及
び論理部104の形状、配置等は、上述の実施例I、
IIと異なる形状、配電等とすることができる。また、
本発明は、メモリ部と論理部とを有する各種の半導体集
積回路装會に適用することができる。For example, the shape, arrangement, etc. of the memory section 103 and the logic section 104 in the semiconductor chip 101 are different from those in the above-mentioned embodiment I.
The shape, power distribution, etc. can be different from II. Also,
The present invention can be applied to various semiconductor integrated circuit devices having a memory section and a logic section.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、信号の遅延時間の低減及びスキ&−の発生の
防止を図ることができる。That is, it is possible to reduce the signal delay time and prevent the occurrence of skid &-.
(2) 実施例・2
本実施例は、前虹チップ上のレイアウトに関する実施例
・lの各々の具体的レイアウトに対して、適用可能なよ
り詐細な設計手法について説明する。(2) Example 2 This example describes a more fraudulent design method that can be applied to each specific layout in Example 1 regarding the layout on the front rainbow chip.
以下においては、述−前記実施例・lの図面勢を必ずし
も引用するとはかぎらないが、本実施例・2は、前記実
施例・lに対する改良又はその一部をなすものである。In the following, the drawings of the above embodiment 1 will not necessarily be referred to, but the present embodiment 2 constitutes an improvement over the above embodiment 1 or a part thereof.
MZA図は、mlA図に対応するチップ主面上のレイア
ウトである。同図において、201は、15龍角のS1
単結晶基板よりなる半導体チップ202a〜202dは
、入出力回路部で各20〜100a程度の入力専用I1
0セル、出力専用I10セル、入出力兼用I10セル又
は、入出力両用I10セル(以後、これらを総称して、
I10セルとよぶ、)からなっている、又、203+a
及び203bは、SRAM(スタティック争ランダム・
アクセス・メモリ)及びその周辺回路からなるメモリ領
域、204は、ゲートアレーを構成する論理領域、20
5は、入出力回路領域202と論理領域204をむすぶ
偽号配線、206aは、メモリの信号線すなわち、ワー
ド線、207 cは、メモリの他の信号線すなわち、ビ
ット線(データー)である、これらの各イ百号8205
,206゜207は、必要に応じて、又は、当然に各メ
モリ・マットその他の配線チャネル領域に存在するわけ
であるが、ここでは、作図上の理由により適宜省略して
いる。The MZA diagram is a layout on the main surface of the chip corresponding to the mlA diagram. In the same figure, 201 is S1 of 15 dragon angles.
Semiconductor chips 202a to 202d made of single crystal substrates each have an input-only I1 of about 20 to 100 a in the input/output circuit section.
0 cell, output-only I10 cell, input/output dual-purpose I10 cell, or input/output dual-purpose I10 cell (hereinafter, these are collectively referred to as
203+a
and 203b is SRAM (static random
A memory area 204 consisting of an access memory) and its peripheral circuits is a logic area 20 constituting a gate array.
5 is a false signal line connecting the input/output circuit area 202 and the logic area 204, 206a is a memory signal line, that is, a word line, and 207c is another memory signal line, that is, a bit line (data). Each of these 100 issues 8205
, 206 and 207 are present in each memory mat or other wiring channel region as needed or as a matter of course, but are omitted here for drawing reasons.
更に、208&〜208hは、SRAMのメモリ・セル
・マット、209a〜209hは、これらメモリマット
内の情報を読み出すための差動アンプからなるセンス回
路、210a〜210hは、各メモリ・マットのための
データーデコーダ回路。Further, 208&~208h are SRAM memory cell mats, 209a~209h are sense circuits consisting of differential amplifiers for reading information in these memory mats, and 210a~210h are memory cell mats for each memory mat. data decoder circuit.
212a〜212hは、ワード・ドライバ、2131〜
213hは、ワードデコーダ又は、その他のワード4制
御回路、214&及びbは、それぞれのメモリのバッフ
ァ等の周辺回路を構成するためのマクロセル領域である
。212a to 212h are word drivers, 2131 to 212h are word drivers;
213h is a word decoder or other word 4 control circuit, and 214& and b are macro cell areas for configuring peripheral circuits such as buffers of the respective memories.
第2B図は、上記第2A図の回路システムの要部を拡大
して示す説明図であり、より具体的改御点を示す模式レ
イアウト図である。同図において、DLa、DLa、D
Lb、DLb、==DLd、DLdは、それぞれ相補デ
ーター対、201は、チップ、204は、論理回路領域
(ゲートアレー領域)、205a〜205dは、メモリ
の上空を走る一理回路用伯号配線、ZO6は、ワード線
、211a〜211dは、上記相補データー対を比較し
てメモリ・セル内に記憶されたデータを検出するための
差動センス・アンプ、 CD、 CDはコモン・デ
ータ@、230はメインアンプ。FIG. 2B is an explanatory diagram showing an enlarged main part of the circuit system shown in FIG. 2A, and is a schematic layout diagram showing more specific points of improvement. In the same figure, DLa, DLa, D
Lb, DLb, ==DLd, DLd are complementary data pairs, 201 is a chip, 204 is a logic circuit area (gate array area), and 205a to 205d are logic circuit wirings running above the memory. , ZO6 is a word line, 211a to 211d are differential sense amplifiers for comparing the complementary data pairs and detecting data stored in the memory cell, CD, CD is common data@, 230 is the main amplifier.
231はカラム・スイッチ群、215は、マクロ・セル
214内に設けられたバッファ回路、216a〜216
dは、論理部204との間で外部との信号のやりとりを
行なう為のI10セルであり、入出力回路領竣内に形成
されている。231 is a column switch group, 215 is a buffer circuit provided in the macro cell 214, and 216a to 216
d is an I10 cell for exchanging signals with the logic section 204 and the outside, and is formed within the input/output circuit area.
ここで、メモリマット、デコーダ等の周辺回路、及びマ
クロセルはAJ(1)〜1(N−1)で構成されている
ので、ゲートアレ一部204とI10セル216a 〜
216d等の18号線は、Al(Nlにより自由に構成
できるので、信号のスキ島−を最小にするように、メモ
リ領域203a又は、203b上の全領にわたりほぼ直
線状にメモリ上空を通過させるようにすることができる
・。Here, peripheral circuits such as a memory mat, a decoder, and macro cells are composed of AJ(1) to 1(N-1), so the gate array part 204 and I10 cells 216a to
Line 18, such as 216d, can be configured freely using Al (Nl), so it is designed to pass over the memory in an almost straight line over the entire area on the memory area 203a or 203b, so as to minimize the signal gap. It can be done.
(3)実施例・3
本実施例は、前記レイアウトに関する実施例・1〜2を
メイン・7レーム・コンビ為−夕の論理制御演算部に適
用するロジック・モジ為−ルに関するデバイス・プロセ
スに適用したものであり、まず、このモジ凰−ルに関し
、本発明のチップ、その他のチップ及びそれらを搭載す
るマザーチップ等について説明する。(3) Embodiment 3 This embodiment applies Embodiments 1 to 2 regarding the layout to a device process related to a logic module, which applies Examples 1 to 2 regarding the layout to a logic control operation section of a main 7-frame combination. First, regarding this module, the chip of the present invention, other chips, and a mother chip on which they are mounted will be explained.
1!3A図に示すように、半導体装11301は、複数
の半導体チップ302,303の夫々を搭載したマザー
チップ(搭載基板)304を、ベース基板305.砕体
307及び封止用キャップ306で封止している。As shown in FIG. 1!3A, the semiconductor device 11301 includes a mother chip (mounting substrate) 304 on which a plurality of semiconductor chips 302 and 303 are mounted, and a base substrate 305. It is sealed with a crushed body 307 and a sealing cap 306.
半導体チップ302,303の夫々は、突起電極308
を介在させてマザーチップ304にitされている。つ
まり、半導体チップ302.303の夫々は、フェース
ダウンボンディング方式(又はCCB方式)によってマ
ザーチップ304に搭載されている。マザーチップ30
4には、第3B図(マザーチップの平面図)に示すよう
に、1個の論理機能を有する半導体チップ(ロジックL
SI)302及び8個の記憶機能を有する半導体チップ
(メモリLSI)303を搭載している。半導体チップ
302,303の夫々の半導体素子形成回はマザーチッ
プ304の搭載面と対向するように構成されているので
、第3B図に示す半導体チップ302,303の夫々は
半導体素子形成面と対向する裏面が見えるようになって
いる。Each of the semiconductor chips 302 and 303 has a protruding electrode 308
It is installed on the mother chip 304 with the intervening. That is, each of the semiconductor chips 302 and 303 is mounted on the mother chip 304 by a face-down bonding method (or CCB method). mother chip 30
4 includes a semiconductor chip (logic L) having one logic function, as shown in FIG. 3B (plan view of the mother chip).
SI) 302 and a semiconductor chip (memory LSI) 303 having eight memory functions. Since the semiconductor element forming circuit of each of the semiconductor chips 302 and 303 is configured to face the mounting surface of the mother chip 304, each of the semiconductor chips 302 and 303 shown in FIG. 3B faces the semiconductor element forming surface. The back side is visible.
半導体チップ(ロジックLSI)302は、第3B図に
示すように、中央部分に論理回路部Log。As shown in FIG. 3B, the semiconductor chip (logic LSI) 302 has a logic circuit section Log in the center.
lc が配置されている。論理回路@Logic部は1
個又は複数個の半導体素子で構成された基本セルを行列
状に規則的に配列している。前記基本セル及び基本セル
の半導体素子は、複数層の配線によって結線され、所定
の論理回路を構成する。つまり、半導体チップ302は
、所謂ゲートアレイ方式で所定の論理捜能を構成する0
本実施例の半導体チップ302は3層の配線層で構成さ
れており、主に第1層目及び第2層目の配線で所定の論
理回路を構成し、第3層目の配線は主に電源配線として
使用される。Vii理回路部LOglcの基本セルを構
成する半導体素子はバイポーラトランジスタである。lc is located. Logic circuit @Logic part is 1
Basic cells each made up of one or more semiconductor elements are regularly arranged in a matrix. The basic cell and the semiconductor elements of the basic cell are connected by multiple layers of wiring to form a predetermined logic circuit. In other words, the semiconductor chip 302 uses a so-called gate array method to construct a predetermined logic search function.
The semiconductor chip 302 of this embodiment is composed of three wiring layers, with the first and second layer wiring mainly forming a predetermined logic circuit, and the third layer wiring mainly forming a predetermined logic circuit. Used as power wiring. The semiconductor elements constituting the basic cells of the logic circuit section LOglc are bipolar transistors.
半導体チップ3020周辺部分には、入力回路Dins
出力回路Dout及び1;源回路VCからなる周辺回路
が配置されている。入力回路D i n s出力回路D
out、を源回路VCの夫々を構成する半導体素子は、
論理回路部Log1cと同様に主に第1層目及び稟2層
目の配線で結線されている。In the peripheral portion of the semiconductor chip 3020, an input circuit Dins
A peripheral circuit consisting of an output circuit Dout and a source circuit VC is arranged. Input circuit D in s Output circuit D
The semiconductor elements constituting each of the source circuits VC are:
Similar to the logic circuit section Log1c, it is mainly connected by the first layer and the second layer wiring.
周辺回路を構成する半導体素子は論理回路部Logic
と同様にバイポーラトランジスタである。The semiconductor elements that make up the peripheral circuit are the logic circuit section Logic.
Similarly, it is a bipolar transistor.
前記半導体チップ302の論理回路部Logic。a logic circuit section Logic of the semiconductor chip 302;
周辺回路の夫々を構成するバイポーラトランジスタの具
体的な構造を第3C図(要部断面図)に示す。The specific structure of the bipolar transistors constituting each of the peripheral circuits is shown in FIG. 3C (a sectional view of the main part).
第3C図に示すように、バイポーラトランジスタは、単
結晶珪素からなるp″″型半導体基板302Aの主面に
構成されている。バイポーラトランジスタは、半導体基
板302A、p 型半導体領域302D及び素子分離
絶縁膜302Eからなる分離領域によって他の領域と電
気的に分離されている。半導体領域302Dは半導体基
板302Aとその狭面上に成長させたn−Wエピタキシ
ャル層302Bとの間に形成されている。つまり、半導
体領域302Dは埋込型半導体領域である。素子分離絶
縁膜302Eは半導体領域302Dに達するようにエピ
タキシャル層302Bの主面上に形成されている。素子
分離絶@g302 gはエピタキシャル層302Bの主
面を酸化した酸化珪素膜で形成されている。As shown in FIG. 3C, the bipolar transistor is formed on the main surface of a p'' type semiconductor substrate 302A made of single crystal silicon. The bipolar transistor is electrically isolated from other regions by an isolation region made up of a semiconductor substrate 302A, a p-type semiconductor region 302D, and an element isolation insulating film 302E. A semiconductor region 302D is formed between a semiconductor substrate 302A and an n-W epitaxial layer 302B grown on its narrow surface. In other words, the semiconductor region 302D is a buried semiconductor region. The element isolation insulating film 302E is formed on the main surface of the epitaxial layer 302B so as to reach the semiconductor region 302D. The element isolation barrier @g302g is formed of a silicon oxide film obtained by oxidizing the main surface of the epitaxial layer 302B.
前記バイポーラトランジスタは、n型;レクタ領域Ca
P型ベース領域B及びn型エミッタ領域Eかもなるnp
n型で1層成されている。The bipolar transistor has an n-type; rectifier region Ca
np which also serves as the P type base region B and the n type emitter region E
It is n-type and has one layer.
コレクタ領域Cは、n+型半導体領域302C。The collector region C is an n+ type semiconductor region 302C.
エピタキシャルIn 302 B及び電位引上用n 型
半導体領域302Fで構成されている。半導体領域30
2Cは、半導体領域302Dと同様に半導体基板302
人とエピタキシャル層302Bとの間に設けられた埋込
型半導体領域である。半導体領域302Fは半導体領域
30゛2Cに達するようにエピタキシャル層302Bの
主面部に設けられている。コレクタ執域Cの半導体領域
302Fには、層聞納@J4302Lに形成された接続
孔302Mを通してIJ(1/I目の配線302Nが接
続されている。配#302Nは、アルミニウム族か、C
u又は及びSiが添加されたアルミニウム族で形成され
ている。Cuはストレスマイグレーシロンを低減する。It is composed of epitaxial In 302B and a potential raising n-type semiconductor region 302F. Semiconductor area 30
2C is the semiconductor substrate 302 similar to the semiconductor region 302D.
This is a buried semiconductor region provided between the person and the epitaxial layer 302B. The semiconductor region 302F is provided on the main surface of the epitaxial layer 302B so as to reach the semiconductor region 30'2C. The semiconductor region 302F of the collector area C is connected to the IJ (1/Ith wiring 302N) through the connection hole 302M formed in the layer terminal @J4302L.
It is made of aluminum group to which u or and silicon is added. Cu reduces stress migration.
Slはアロイスパイクの発生を低減する。Sl reduces the occurrence of alloy spikes.
ベース領域Bは、コレクター域Cを構成するエピタキシ
ャル層302Bの主面部に設けられたp型半導体領域3
02Gで構成されている。ベース領域Bである半導体領
域302Gには配線302Nが接続されている。The base region B is a p-type semiconductor region 3 provided on the main surface of the epitaxial layer 302B constituting the collector region C.
It is composed of 02G. A wiring 302N is connected to the semiconductor region 302G, which is the base region B.
エミッタ領域Eは、前記ペース領域Bを構成する半導体
領域302Gの主面部に設けられたれ+型半導体領域3
02Hで構成されている。エイツタ領域Eである半導体
領域302HにはiP3縁膜302Iに形成された接続
孔302Jを通して工iツタ電極302Kが接続されて
いる。エミッタ亀健302にはn型不純物(P又はAm
)が導入された多結晶珪1c膜で形成されている。半導
体領域302Hは、前記エミッタ%i、ta、302K
に導入されたn型不純物が半導体領域302Gに拡散さ
れることによって形成されている0図示しないが、エミ
ッタ電iH!302Kを形成する多結晶珪素膜け、他の
領域において配線や抵抗素子吟を構成するようになりて
いる。工ずツタ電極302Kには同様に配線302Nが
接続されている。The emitter region E is provided on the main surface of the semiconductor region 302G constituting the space region B.
It is composed of 02H. An ivy electrode 302K is connected to a semiconductor region 302H, which is an iP3 edge film 302I, through a connection hole 302J formed in an iP3 edge film 302I. The emitter Kameken 302 contains n-type impurities (P or Am).
) is formed of a polycrystalline silicon 1c film into which is introduced. The semiconductor region 302H has the emitter %i, ta, 302K
Although not shown, the emitter voltage iH! is formed by the n-type impurity introduced into the semiconductor region 302G being diffused into the semiconductor region 302G. The polycrystalline silicon film forming the 302K layer is used to form wiring and resistor elements in other areas. Similarly, a wiring 302N is connected to the vine electrode 302K.
前記m1層目の配−302Nの上層には眉間絶#膜30
20を介在させて第2層目の配線302Qが設けられて
いる。さらに、第2層目の配線302Qの上層には眉間
絶縁m302Rを介在させて第3層目の配置15302
Tが設けられている。The upper layer of the m1th layer 302N is a glabellar insulation film 30.
A second layer wiring 302Q is provided with 20 interposed therebetween. Furthermore, the glabella insulation m302R is interposed on the upper layer of the second layer wiring 302Q, and the third layer arrangement 15302
A T is provided.
両速のように、半導体チップ302は3層配#構造で構
成されている。配線302Nと配!302Qとは、層間
絶縁膜3020に形成された接続孔302Pを通して接
続されている。配@302Qと配置IIaozrとは、
層間絶縁膜302Hに形成された接続孔302Sを通し
て接続されている。Like both speeds, the semiconductor chip 302 has a three-layer structure. Wiring 302N and layout! 302Q is connected through a connection hole 302P formed in the interlayer insulating film 3020. What is layout@302Q and layout IIaozr?
The connection is made through a connection hole 302S formed in an interlayer insulating film 302H.
配線302Q、302Tの夫々は配線302Nと同様の
材料で形成されている0層間絶縁M302L、3020
.302Hの夫々は酸化珪素膜を主体として形成されて
いる。The wirings 302Q and 302T are interlayer insulation M302L and 3020 formed of the same material as the wiring 302N, respectively.
.. Each of 302H is formed mainly of a silicon oxide film.
第3層目の配−302Tの上層にはパッジベージ冒ン1
1i302Uが設けられている。パッジベージ冒ン[3
02Uは例えばプラズマCVDで堆積させた窒化珪素膜
で形成する。The upper layer of the 3rd layer - 302T is Pudgebage Adventure 1
1i302U is provided. Adventures in Pudgebage [3
02U is formed of, for example, a silicon nitride film deposited by plasma CVD.
第3層目の配線302Tは、周辺回路の各回路上及び周
辺回路の各回路から引き出された論理回路WLogic
上において外部端子(ポンディングパッド)BPを構成
する。!I3C図に示すように、外部端子BPとなる配
@302T上のバッジベージ■ン膜302Uには開口部
302vが形成されている。外S端子BPである配置1
302T上には開口部302Vを通してバリアメタル層
302Wが設けられている。バリアメタル層302Wは
、Cr、Cu、Auを順次積層した複合膜で構成されて
いる。Crは1200〜1500(A)程度のり厚で形
成する。Cuは5000〜7000(A)程度の膜厚で
形成する。Auは700〜1100(A)程度の膜厚で
形成する。外部端子BPである配線302Tには、バリ
アメタル層302Wを介在させて、マザーチップ302
側に形成された突起電極30gの一端部が接続されるよ
うに構成されている。The third layer wiring 302T is a logic circuit WLogic drawn out from each circuit of the peripheral circuit and from each circuit of the peripheral circuit.
An external terminal (ponding pad) BP is formed on the top. ! As shown in the I3C diagram, an opening 302v is formed in the badge base film 302U on the wiring 302T which becomes the external terminal BP. Arrangement 1 which is the outer S terminal BP
A barrier metal layer 302W is provided on 302T through opening 302V. The barrier metal layer 302W is composed of a composite film in which Cr, Cu, and Au are sequentially laminated. Cr is formed with a thickness of about 1200 to 1500 (A). Cu is formed to have a thickness of about 5000 to 7000 (A). Au is formed to a thickness of about 700 to 1100 (A). The wiring 302T, which is the external terminal BP, is connected to the mother chip 302 with a barrier metal layer 302W interposed therebetween.
It is configured such that one end portion of the protruding electrode 30g formed on the side is connected.
前記半導体チップ(メモリLSI)303はSRAMで
構成されている。半導体チップ303は。The semiconductor chip (memory LSI) 303 is composed of an SRAM. The semiconductor chip 303 is.
第3B図に示すように、中央部分にメモリセルアレイM
ARYが配置されている。メモリセルアレイMARYに
は行列状に′4I数のメモリセルが配置されている。メ
モリセルは、第3D図(メモリセルの等価回路図)に示
すように、バイポーラトランジスタで構成されたシ嘗ッ
トキーバリア型で構成されている。このメモリセルは、
列方向に延在する・ワード虐WL及びデータ仇持線HL
と、相補性デジッ)&DL及びDLとで規定された領域
内に構成されている。すなわち、メモリセルは、2個の
寄生npn型バイポーラトランジスタTr1.2個の逆
方向npnWバイボーラトランジ゛スタTr@ski固
のシ嘗ットキーバリアダイオードSBD、2個のメモリ
セル抵抗RM(,2個の低抵抗RLで構成されている。As shown in FIG. 3B, the memory cell array M is located in the central part.
ARY is placed. The memory cell array MARY has '4I memory cells arranged in rows and columns. The memory cell, as shown in FIG. 3D (equivalent circuit diagram of the memory cell), is a shut-key barrier type composed of bipolar transistors. This memory cell is
Extending in the column direction - Word control WL and data control line HL
, complementary digits) &DL, and DL. That is, the memory cell consists of two parasitic npn bipolar transistors Tr1, two reverse npnW bipolar transistors Tr@ski, a fixed key barrier diode SBD, and two memory cell resistors RM(,2 It is composed of low resistance RL.
半導体チップ3030周辺部分には、第3B図に示すよ
うに、入力回路D 1 n 、出力回路Douts亀源
回路VC,アドレスバッファ回路AB、Xドライバー回
路XD及びYドライバー回路YDからなる周辺回路が配
置されている。この周辺回路の各回路を構成する半導体
素子はバイポーラトランジスタである0図示しないが、
半導体チップ(メモリLSI)303を構成するバイポ
ーラトランジスタと半導体チップ(ロジックLSI)3
02を構成するバイポーラトランジスタとは実質的に同
一構造である。As shown in FIG. 3B, peripheral circuits including an input circuit D 1 n , an output circuit Douts, an address buffer circuit AB, an X driver circuit XD, and a Y driver circuit YD are arranged around the semiconductor chip 3030, as shown in FIG. 3B. has been done. The semiconductor elements constituting each circuit of this peripheral circuit are bipolar transistors (not shown).
Bipolar transistor and semiconductor chip (logic LSI) 3 forming the semiconductor chip (memory LSI) 303
It has substantially the same structure as the bipolar transistor constituting 02.
半導体チップ303は2層配I#1樋造(2鳥のアルミ
ニウム配線)で構成されている。外部端子BPは211
目の配線で構成されている。外部端子BPは周辺回路の
各回路上において構成されている。The semiconductor chip 303 has a two-layer I#1 structure (two aluminum wirings). External terminal BP is 211
Consists of eye wiring. External terminal BP is configured on each peripheral circuit.
外部端子BPは、突起電極308に含有されている微量
な放射性元素(UやTh)から発生されるα−によるソ
フトエラーを低減するために、メモリセルアレイM A
RY上には構成しない、バイポーラトランジスタで桐
属されるメモリセルはMISFETで構成されるメモリ
セルに比べてα線ソフトエラーに強いが、ソフトエラー
に対するマージンを向上するために外部端子BPはメモ
リセルプレイMARY上に構成しない。External terminal BP connects memory cell array M
Memory cells that are not configured on RY and are made of bipolar transistors are more resistant to α-ray soft errors than memory cells that are configured with MISFETs, but in order to improve the margin against soft errors, the external terminal BP is connected to the memory cell playback. Do not configure on MARY.
前記マザーチップ304は、第3B図及び第3E図(マ
ザーチップの要部断面図)に示すように構成されている
。!デーチップ304は、例えば珪素基板304Aの表
面上に眉間絶縁膜304Bを介在させて第1層目の配#
304Cが設けられている。珪素基板304Aは、半導
体チップ(単結晶珪素基板302A)302,303の
夫々に対する熱膨張係数差が無く、又熱伝導性が良好で
ある特徴を有している1層間絶縁膜304Bは珪素基板
304Aの主面を酸化した酸化珪素膜で形成されている
。配m304cはアルミニウム袈かSiが添加されたア
ルミニウム、膜で形成されている。The mother chip 304 is configured as shown in FIGS. 3B and 3E (cross-sectional views of main parts of the mother chip). ! For example, the day chip 304 has a first-layer arrangement on the surface of a silicon substrate 304A with a glabella insulating film 304B interposed therebetween.
304C is provided. The silicon substrate 304A has the characteristics that there is no difference in coefficient of thermal expansion between the semiconductor chips (single crystal silicon substrate 302A) 302 and 303 and good thermal conductivity.The one-layer insulating film 304B is the silicon substrate 304A. The main surface is made of an oxidized silicon oxide film. The groove 304c is made of an aluminum film doped with aluminum or Si.
第1層目の配置5I304c上には層間絶縁膜304D
及び304Bを介在させて第2層目の配1lIj304
Gが設けられている。配線304Gは配線304Cと実
質的に同一材料で形成されている。配線304Gと配#
304Cとは層間絶線、fi304D及び304Eに形
成された接続孔304Fを通して*aされている。j−
聞納1t’i#!304Dは、主にエツチングストッパ
層として使用され、例えばプラズマCVDで堆積させた
窒化珪素;メで形成されている。層間絶縁膜304Eは
、主に配#l+304Cと配置304Gとを電気的に分
離するように構成されており、例えばスパッタで堆積さ
せた酸化珪素膜で形成されている。!!続孔304Fは
、層間絶縁fit 304 Eに等方性のウェットエツ
チングを施し、層間絶縁膜304Dに異方性のドライエ
ツチングを施して形成されている。On the first layer arrangement 5I304c is an interlayer insulating film 304D.
and 304B, the second layer arrangement 1lIj304
G is provided. The wiring 304G is made of substantially the same material as the wiring 304C. Wiring 304G and wiring #
304C is an interlayer disconnection, which is *a through the connection hole 304F formed in fi 304D and 304E. j-
Kunno1t'i#! The layer 304D is mainly used as an etching stopper layer, and is made of, for example, silicon nitride deposited by plasma CVD. The interlayer insulating film 304E is mainly configured to electrically isolate the wiring #1+304C and the wiring 304G, and is formed of, for example, a silicon oxide film deposited by sputtering. ! ! The via hole 304F is formed by performing isotropic wet etching on the interlayer insulation fit 304E and performing anisotropic dry etching on the interlayer insulation film 304D.
第21−目の配線304 Cx上にはパッジページ璽ン
fi304H及び304工が設けられている。パッジベ
ージ嘗ン農304Hは例えば窒化珪素換で形成されてい
る。バッジベージ冒ン4304 Iは例えば酸化珪素膜
で形成されている。Pudge page seals fi 304H and 304 are provided on the 21st wiring 304Cx. Pudgebage 304H is made of silicon nitride, for example. Badge page board 4304I is formed of, for example, a silicon oxide film.
第2 N!i目の配線304Gは、第3E図に示すよう
に、マザーチップ304の中央部分の所定領域において
内部端子P1を構成するようになっている。内部端子P
−は半導体チップ302,303の夫々の外部端子BP
と突起電極308を介在させて接続するように構成され
ている。内部端子Plを構成する配5304 G上には
ノ(ツシベーシ璽ン楓304H及び304Iに形成され
た開口部304Jを通してバリアメタル4304Kが設
けられている。バリアメタル層304には前記半導体チ
ップ302,303’の夫々の外部端子BPの表面に設
けられたバリアメタル層302Wと実質的に同一構造(
A u / Cu / Cr )で構成されている。2nd N! The i-th wiring 304G constitutes an internal terminal P1 in a predetermined area in the center of the mother chip 304, as shown in FIG. 3E. Internal terminal P
- is the external terminal BP of each of the semiconductor chips 302 and 303
It is configured to connect with the protrusion electrode 308 interposed therebetween. A barrier metal 4304K is provided on the wiring 5304G constituting the internal terminal Pl through the opening 304J formed in the base plate 304H and 304I.The barrier metal layer 304 has the semiconductor chips 302, 303 ' has substantially the same structure as the barrier metal layer 302W provided on the surface of each external terminal BP (
It is composed of A u / Cu / Cr).
前記開口部304Jは等方性のウェットエツチングを施
して形成されている。バリアメタル層304に上には突
起を極308が設けられるようになりている。The opening 304J is formed by isotropic wet etching. A protrusion pole 308 is provided on the barrier metal layer 304 .
第2層目の配線304Gは、マザーチップ304の周辺
部分の所定領域において外部端子P、を構成するように
なっている。外部端子P、を構成する配置304G上に
はバッジページ璽ン114304H及び304Iに形成
された開口$304Lが設けられている。開口11(3
04Lは外部端子P、を構成する配線304Gにボンデ
ィングワイヤ312を接続するように構成されている。The second layer wiring 304G constitutes an external terminal P in a predetermined area around the mother chip 304. An opening $304L formed in the badge page stamps 114304H and 304I is provided on the arrangement 304G constituting the external terminal P. Opening 11 (3
04L is configured to connect a bonding wire 312 to a wiring 304G forming an external terminal P.
開口部304Lはバッジページ曹ン膜304工に等方性
のウェットエツチングを施して形成されている。The opening 304L is formed by subjecting the badge page carbon film 304 to isotropic wet etching.
前記突起電極308は、後に詳述するが、リフトオフ技
術を用いてマザーチップ304の内114子P、を構成
する配置41304G上にバリアメタル層304Kを介
在させて構成される。つまり、内部端子Plには突起1
極308の他端側か接続されるようになりている。突起
電極308は半田で形成されている(半田突起電極)。As will be described in detail later, the protruding electrodes 308 are formed using a lift-off technique by interposing a barrier metal layer 304K on the arrangement 41304G that constitutes the 114th child P of the mother chip 304. In other words, there is a protrusion 1 on the internal terminal Pl.
The other end of the pole 308 is connected. The protruding electrode 308 is formed of solder (solder protruding electrode).
マザーチップ304は、前記第3A図に示すように、接
着金属層309を介在させてペース基板305に搭載さ
れている。ペース基板305は例えば炭化珪素基板で構
成されており、マザーチップ304に対する熱膨張係数
が小さく、又熱伝導が良好である特徴を有している。接
着金属層309は例えばAu−8n合金で形成されてい
る。The mother chip 304 is mounted on the paste substrate 305 with an adhesive metal layer 309 interposed therebetween, as shown in FIG. 3A. The pace substrate 305 is made of, for example, a silicon carbide substrate, and has the characteristics of having a small coefficient of thermal expansion with respect to the mother chip 304 and good heat conduction. The adhesive metal layer 309 is made of, for example, an Au-8n alloy.
ペース基板305の周辺部でありてペース基板305と
枠体307との間にはリード310が設けられている。A lead 310 is provided at the periphery of the pace substrate 305 and between the pace substrate 305 and the frame 307.
リード310は、低融点ガラスl311によりてペース
基板305、枠体307の夫々に固着されている。リー
ド310は例えばF・−Ni合金(42アロイ)で形成
されている。The lead 310 is fixed to each of the pace substrate 305 and the frame 307 with a low melting point glass l311. The lead 310 is made of, for example, F.--Ni alloy (42 alloy).
リード310のインナーリード部はボンディングワイヤ
3!2を介在させて!ザーチッグ304の外部端子P、
である配線304Gに接続されている。The inner lead part of the lead 310 has bonding wire 3!2 interposed! External terminal P of Zerchig 304,
It is connected to the wiring 304G.
前記ボンディングワイヤ312はアルミニウムで構成さ
れている。ボンディングワイヤ312は超音波ボンディ
ング法でリード310のインナーリード部、マザーチッ
プ304の外部端子P、を構成する配線304Gの夫々
に接続される。The bonding wire 312 is made of aluminum. The bonding wire 312 is connected to each of the wirings 304G constituting the inner lead portion of the lead 310 and the external terminal P of the mother chip 304 by ultrasonic bonding.
半導体チップ302及び303を搭載した!ブーチップ
304.リード310のインナーリード部及びボンディ
ングワイヤ312は封止材314で気密封止されている
。封止材314は例えばシリコーンゲルを使用する。シ
リコーンゲルはボッティング法によりて形成されている
。Equipped with semiconductor chips 302 and 303! Boo tip 304. The inner lead portion of the lead 310 and the bonding wire 312 are hermetically sealed with a sealing material 314. For example, silicone gel is used as the sealing material 314. Silicone gel is formed by the botting method.
ペース基板305と枠体307とは低融点ガラス311
で固着され、枠体307と封止用キャップ306とは接
着剤313で固着されている。接着剤313は例えばシ
リコーンゴムを使用する。The pace substrate 305 and the frame body 307 are made of low melting point glass 311
The frame body 307 and the sealing cap 306 are fixed with an adhesive 313. For example, silicone rubber is used as the adhesive 313.
枠体307は例えばムライト材で形成されている。The frame body 307 is made of, for example, mullite.
封止用キャップ306は例えばセラきツク材で形成され
ている。The sealing cap 306 is made of ceramic material, for example.
ベース基板305の裏面(マザーチップ304の搭載面
と対向する裏面)には接着剤315を介在させて放熱フ
ィン316が設けられている。放熱フィン316は半導
体チップ302,303の夫々で発生した熱を外部に放
出するために取り付けられている。接着剤315は例え
ばシリコーンゴムを使用する。A radiation fin 316 is provided on the back surface of the base substrate 305 (the back surface facing the mounting surface of the mother chip 304) with an adhesive 315 interposed therebetween. The radiation fins 316 are attached to radiate heat generated in each of the semiconductor chips 302 and 303 to the outside. For example, silicone rubber is used as the adhesive 315.
前記リード310のアウターリード部はL字形状に成型
されている。このアクタ−リード部の表面には図示しな
いが半田層が設けられている。アウターリード部は配線
基板(ベビーボード)317に接続される。The outer lead portion of the lead 310 is formed into an L-shape. Although not shown, a solder layer is provided on the surface of this actor lead portion. The outer lead portion is connected to a wiring board (baby board) 317.
次に、前記半導体装fiW301のマザーチップ304
及び突起電極308の形成方法について、第3F図乃至
$30図(各製造工程毎に示す要部断面図)を用いて簡
単に説明する。Next, the mother chip 304 of the semiconductor device fiW301
A method for forming the protruding electrode 308 will be briefly explained using FIGS. 3F to 30 (cross-sectional views of main parts shown for each manufacturing process).
まず、珪素基板304Aを用意する。この後、珪素基板
304への全表面上に層間絶縁111304Bを形成す
る0層間絶縁膜304Dは、珪素基板304人の表面を
酸化して形成した酸化珪素膜で形成する0層間絶縁[3
04Bは例えば1.1〜1.3〔μm〕程度の膜厚で形
成する。First, a silicon substrate 304A is prepared. Thereafter, an interlayer insulation film 304D forming an interlayer insulation 111304B on the entire surface of the silicon substrate 304 is an interlayer insulation film 304D formed of a silicon oxide film formed by oxidizing the surface of the silicon substrate 304.
04B is formed to have a thickness of, for example, about 1.1 to 1.3 [μm].
次に、第3F図に示すように、層間絶縁膜304B上に
第1層目の配線304 Cを形成する。配線304Cは
スパッタで堆積させたアルミニウム(A/−8l)膜で
形成し、t、s 〜2.2 (am )程度の膜厚で形
成する。配&304Cは等方性のウェットエツチングで
パターンニングする。すなわち、配線304Cは、11
11壁の段差形状を緩和し、上層配線のステップカバレ
ッジを向上できるように形成されている。Next, as shown in FIG. 3F, a first layer wiring 304C is formed on the interlayer insulating film 304B. The wiring 304C is formed of an aluminum (A/-8l) film deposited by sputtering, and has a thickness of about t,s to 2.2 (am). Patterning of 304C is performed by isotropic wet etching. In other words, the wiring 304C is 11
11 is formed so that the stepped shape of the wall can be relaxed and the step coverage of the upper layer wiring can be improved.
次に、配線304 C上を含む基板全面に層間絶縁膜3
04D、304Eの夫々をj−次積層する。Next, an interlayer insulating film 3 is formed over the entire surface of the substrate including the top of the wiring 304C.
04D and 304E are laminated in a j-th order.
層間絶縁膜304Dは、エツチングストッパ層として使
用するため、層聞納Q、@304Bと異なるエツチング
速度を有するように形成する0層間絶縁膜304Dは、
例えばプラズマCVDで堆積させた窒化珪素膜で形成し
、0,4〜0.6〔μm〕程度の膜厚で形成する0層間
絶縁5304 gは配線304Cとその上層配線とを充
分に電気的に分離できるように形成されている。NI間
聞納[304Eは、例えばスパッタで堆積させた酸化珪
素膜で形成し、3.4〜3.6〔μml程度の膜厚で形
成する。Since the interlayer insulating film 304D is used as an etching stopper layer, the interlayer insulating film 304D is formed to have an etching rate different from that of the layer Q, @304B.
For example, the interlayer insulation 5304g, which is formed of a silicon nitride film deposited by plasma CVD and has a film thickness of about 0.4 to 0.6 [μm], sufficiently electrically connects the wiring 304C and the upper layer wiring. Designed to be separable. The NI interlayer 304E is formed of a silicon oxide film deposited by sputtering, for example, and has a thickness of about 3.4 to 3.6 [μml].
次に、第3G図に示すように、上層配線との接続部分と
なる配&1304 C上の層聞納kN304゜D及び3
04Eを除去し、接続孔304Fを形成する。接続孔3
04Fは1層間絶縁1304Eに等方性のウェットエツ
チングを施し、層間絶縁膜304Dに異方性のドライエ
ツチングを施すことによって形成することかできる。こ
の接続孔304Fの形成に際しては、層間絶縁膜304
D7にエツチングストッパ層として使用しているので、
充分に専い膜厚を有する層I団結縁膜304Eのエツチ
ング製の制御を簡単に行うことができる。また、接続孔
304Fは、層間絶縁膜304Eを等方性のウェットエ
ツチングでエツチングしているので、段差形状を緩和し
て上層配線のステップカバレッジを向上することができ
る。Next, as shown in Fig. 3G, the layer height kN304°D and
04E is removed to form a connection hole 304F. Connection hole 3
04F can be formed by performing isotropic wet etching on the first interlayer insulation film 1304E and performing anisotropic dry etching on the interlayer insulation film 304D. When forming this connection hole 304F, the interlayer insulating film 304F
Since it is used as an etching stopper layer for D7,
Etching control of the layer I unitary film 304E with a sufficiently uniform film thickness can be easily achieved. Further, since the connection hole 304F is formed by etching the interlayer insulating film 304E by isotropic wet etching, the step shape can be relaxed and the step coverage of the upper layer wiring can be improved.
次に、第3H図に示すように、接続孔304Fを通して
配置1304cに接続するように、層間絶縁膜304E
上に第2層目の配線304Gを形成する。配線304G
は信号を伝達する配線だけでなく、マザーチップ304
の内部端子Pit外部端子P、の夫々を形成するように
なっている。配線304Gは、配−3040と同様に、
スパッタでJll:積させたアルミニウム(Al−8t
)膜で形成し、2.4〜2,6〔μm〕程度の膜厚で形
成する。Next, as shown in FIG. 3H, the interlayer insulating film 304E is connected to the arrangement 1304c through the connection hole 304F.
A second layer wiring 304G is formed thereon. Wiring 304G
is not only the wiring that transmits signals, but also the mother chip 304.
An internal terminal Pi and an external terminal P are formed respectively. The wiring 304G is similar to the wiring 3040,
Jll: Laminated aluminum (Al-8t) by sputtering
) is formed with a film thickness of about 2.4 to 2.6 [μm].
配@!304Gは等方性のウェットエツチングでパター
ニングする。Delivery @! 304G is patterned by isotropic wet etching.
次に、配線304G上を含む基板全面にバッジページ璽
ンm304Hを形成する。パッジベージ冒ン膜304H
は、例えばグッズマCVDで堆積させた窒化珪素膜で形
成し、0.4〜0.6〔μm〕程度の膜厚で形成する。Next, a badge page mark m304H is formed on the entire surface of the board including on the wiring 304G. Pudgebage attack film 304H
is formed, for example, from a silicon nitride film deposited by Goodsma CVD, and has a thickness of about 0.4 to 0.6 [μm].
次に、配線304G上及びパッジベージ璽ン膜304H
上を含む基板全面にパッジページ璽ン膜304 I 1
r形成fる。パッジベージ嘗ン農304Iは、例えばス
パッタで堆積させた酸化珪素膜で形成し、3.4〜3.
6〔μm〕程度の膜厚で形成する。この後、第3I図に
示すように、配線304Gの内部端子P1形成領域上の
パッジページ冒ン膜304 Iを除去し、開口部304
Jを形成する。Next, on the wiring 304G and on the pad page binding film 304H.
Padge page coating film 304 I 1 on the entire surface of the substrate including the top
r formationf. The padge base 304I is formed of, for example, a silicon oxide film deposited by sputtering, and is formed from 3.4 to 3.
It is formed with a film thickness of about 6 [μm]. Thereafter, as shown in FIG. 3I, the pad page etchant film 304I on the internal terminal P1 formation region of the wiring 304G is removed, and the opening 304 is removed.
Form J.
開口[304Jは、パッジページ冒ン膜304工に等方
性のウェットエツチングを施して形成する。The opening 304J is formed by performing isotropic wet etching on the Padgepage etching film 304.
次に、パッジベージw 7)M 304 Ht” トラ
イエツチングにより開口する。Next, it is opened by padge page w 7) M 304 Ht'' trial etching.
次に、第3J図に示すように、開口部304Jの内部に
おいて、配8304 Gの内部端子Pl形成領域上にバ
リアメタル層304Kを形成する。Next, as shown in FIG. 3J, a barrier metal layer 304K is formed inside the opening 304J on the internal terminal Pl formation region of the interconnection 8304G.
バリアメタル層304には、Cr、Cu、Auをj−次
槓層して形成する。Crは、蒸着又はスパッタで形成し
、1200〜1500(A)程度の膜厚で形成する。C
uは、蒸着又はスパッタで形成し、5000〜7000
(又〕程度の膜厚で形成する。4uは、蒸着又はスパッ
タで形成し、700〜1100[λ〕程度の膜厚で形成
する。バリアメタル/11304には、例えば等方性の
ウェットエツチングと異方性のドライエツチングとを組
合せてパターニングする。The barrier metal layer 304 is formed by forming a j-order layer of Cr, Cu, and Au. Cr is formed by vapor deposition or sputtering, and is formed to have a film thickness of about 1200 to 1500 (A). C
u is formed by vapor deposition or sputtering, and is 5000 to 7000
4u is formed by vapor deposition or sputtering, and is formed to a thickness of about 700 to 1100[λ].For barrier metal/11304, for example, isotropic wet etching and Patterning is performed in combination with anisotropic dry etching.
次に、第3に図に示すように、配線304Gの外部端子
P、形成領域上のパッジベージ冒ン膜304Iを除去し
、開口部304Lを形成する。Next, thirdly, as shown in the figure, the external terminal P of the wiring 304G and the padding film 304I on the formation area are removed to form an opening 304L.
開口部304Lは開口部304Jと実質的に同一構造で
構成する。つまり、開口部304Lはパッジベージ叢ン
[304Iに等方性のウェットエツチングを施して形成
する。The opening 304L has substantially the same structure as the opening 304J. That is, the opening 304L is formed by performing isotropic wet etching on the padding layer 304I.
次に、図示しないが、珪素基板304への裏面にバック
グラインド処理を施し、この処理を施された面にバリア
メタル層を形成する。このバリアメタル層は、前記バリ
アメタル層304にと実質的に同一構造で構成する。こ
の後、珪素基板304Aの裏面のバリアメタル層の表面
上にAuを蒸着する。このAuj−は、マザーチップ3
04をベース基板305に固着する際の接着金鵬層30
9の一部となる。Next, although not shown, a back grinding process is performed on the back surface of the silicon substrate 304, and a barrier metal layer is formed on the surface that has been subjected to this process. This barrier metal layer has substantially the same structure as the barrier metal layer 304. After that, Au is vapor-deposited on the surface of the barrier metal layer on the back side of the silicon substrate 304A. This Auj- is mother chip 3
Adhesive metal layer 30 when fixing 04 to the base substrate 305
It becomes part of 9.
次に、突起電極308を形成するりフトオフを行う、す
なわち、まず、第3L図に示すように、マザーチップ3
04の突起電極(導体1)308を形成しない領域のパ
ッジページ曹ンM304 I上に第ルジス)[318を
形成する。1極及びダミー突起電極の形成領域を示すマ
ザーチップの平面図)に示す領域に形成される。すなわ
ち、半導体チップ(ロジックLSI)302が搭載され
る領域においては、論理回路部Loglcの領域及び周
辺回路の領域に突起電極308が形成されるのでその領
域は除き、両者間の領域のパッジベージ曹ン膜304I
上にIjlレジスト寝318が形成される。半導体チッ
プ(メモリLSI)303が搭載される領域においては
、周辺回路の領域に突起電極308が形成されるのでそ
の領域は除き、メモリセルアレイMARYの領域のパッ
ジベージ曹ン換304I上に第ルジスト膜318が形成
される。半導体チップ302及び303が搭載されない
領域においては、突起電極308が形成されないので、
全領域のパッジページ讐ン膜304■上に第ルジスト膜
318が形成される。Next, a lift-off is performed to form the protruding electrodes 308. That is, first, as shown in FIG.
04 protruding electrode (conductor 1) 308 is not formed on the pad page conductor M304I. It is formed in the area shown in FIG. That is, in the area where the semiconductor chip (logic LSI) 302 is mounted, the protruding electrodes 308 are formed in the logic circuit area Loglc and the peripheral circuit area, so those areas are excluded and the padding area between the two areas is removed. Membrane 304I
An Ijl resist layer 318 is formed thereon. In the region where the semiconductor chip (memory LSI) 303 is mounted, a protruding electrode 308 is formed in the peripheral circuit region, so excluding that region, a second resist film 318 is formed on the padding base plate 304I in the memory cell array MARY region. is formed. Since the protruding electrodes 308 are not formed in areas where the semiconductor chips 302 and 303 are not mounted,
A second resist film 318 is formed on the entire area of the padding film 304.
WXlレジスト腰318は、感光性レジスト膜例えばポ
リメタクリル酸メチル(モノマ系)で形成され、1.0
〜6.0〔μm〕程度の膜厚で形成する・。The WXl resist waist 318 is formed of a photosensitive resist film, for example, polymethyl methacrylate (monomer type), and has a resistance of 1.0
Formed with a film thickness of ~6.0 [μm].
第1レジメ)114318は、基板全面に塗布した後、
約120(T、)程度の温度でベークし、所定部分を感
光後、現像を施すことによりて、突起電極308を形成
しない領域のみ残存させる。After applying 114318 to the entire surface of the substrate,
By baking at a temperature of approximately 120 T, exposing a predetermined portion to light, and developing, only the region where the protruding electrode 308 is not formed remains.
次に、第3M図に示すように、突起t&308を形成す
る領域であるバッジページ璽ン膜304I上及び突起電
極308を形成しない領域である第ルジスト展318上
を含む基板全面に第2レジス)[319を形成する。紹
2レジス) 1!319は下地レジスト膜319Aの表
面上にフィルムレジスト膜319Bを積層した2層構造
で形成されている。Next, as shown in FIG. 3M, a second resist is applied to the entire surface of the substrate including the badge page sealing film 304I, which is the area where the protrusions t&308 are to be formed, and the second resist layer 318, which is the area where the protrusion electrodes 308 are not to be formed. [Form 319. 1!319 is formed with a two-layer structure in which a film resist film 319B is laminated on the surface of a base resist film 319A.
下地レジス)Ii&419Aは、配線304C及び配線
304Gによる段差形状、接続孔304F及び開口部3
04Jによる段差形状及び第ルジス)1!318の端部
の段差形状が生じた場合でも、フィルムレジスト11g
319Bを下地に密着させるように形成されている。つ
まり、下地レジスト族319Aは、フィルムレジストi
l!319Bが下地から剥離することを防止するよ5に
禍成されている。下地レジスト1319Aは、第ルジス
ト膜318と同一材料の感光性レジスト膜例えばポリメ
タクリル酸メチルで形成され、3.4〜3.6〔μm〕
程度の膜厚で形成する。下地レジス)M319Aは、基
板全面に塗布した後、約120C℃)程度の温度でベー
クすることによって形成することができる。Base resist) Ii & 419A is a step shape formed by wiring 304C and wiring 304G, connection hole 304F and opening 3
Even if there is a step shape at the end of 1!318, the film resist 11g
319B is formed so as to be brought into close contact with the base. In other words, the underlying resist group 319A is the film resist i
l! 5 to prevent 319B from peeling off from the base. The base resist 1319A is formed of a photosensitive resist film made of the same material as the first resist film 318, such as polymethyl methacrylate, and has a thickness of 3.4 to 3.6 [μm].
Form the film with a thickness of approximately The base resist (M319A) can be formed by coating the entire surface of the substrate and then baking it at a temperature of approximately 120° C.).
フィルムレシス)ff1319 Bは、突起−極308
に必要な高さを得るために厚い膜厚を形成されている。film ratio) ff1319 B is protrusion-pole 308
The film is thick to obtain the required height.
フィルムレジスト膜319Bは、第ルジスト1i318
.下地レジスト膜319Aの夫々と同一材料の感光性レ
ジスト膜例えばポリメタクリル酸メチルで形成され、3
0〜40[μm〕程度の膜厚で形成する6図示していな
いが、フィルムレジスト膜319Bの表面上には、フィ
ルムレジスト膜319Bの感光後、現像する前まで保論
展としてのカバーフィルム(約20(μm〕程度の膜厚
)が設けられている。フィルムレジスト膜319Bは、
下地レジス[319Aの表面上に熱圧着2イネートする
ことによりて形成されている。The film resist film 319B is made of resist 1i318.
.. A photosensitive resist film made of the same material as each of the base resist films 319A, for example, polymethyl methacrylate;
Although not shown, a cover film (not shown) is formed on the surface of the film resist film 319B after exposure of the film resist film 319B and before development. The film resist film 319B has a film thickness of about 20 (μm).
It is formed by thermocompression bonding on the surface of the base resist [319A].
次に、IE3N図に示すように、渠2レジスト膜319
の突起電極308を形成する部分(内部端子P、上)に
第1開口部320Aを形成すると共に、w42レジス)
M319の突起電極308を形成しない領域(Mlレジ
スト膜318上)にダミー突起電極308Aを形成する
ための第2開口部320Bを形成する。第1開口部32
0 A、第2開口部320Bの夫々は、嘱2レジス)1
1319を感光後、現像することによりぞ形成すること
ができる。第1rIJA口部320 Aハ、例えば20
0〜300〔μm〕程度の間隔毎に形成する。突起電極
308を形成するこのMl開口部320Aは、多端子化
を図るために^密度で形成される。一方、第2開口部3
20Bは、第1開口部320Aと同等かそれよりも大き
な間隔毎に形成する。8g2開口部320Bは、第1開
口部320Aに比べて高密度に形成する必要がなく、製
造上の歩留りを向上するためには若干大きな間隔で形成
した方が好ましい。ただし、第2レジスト$318.第
2レジスト膜319の夫々が確実に剥離し剥離不良が生
じないようにするためには、1(tj)程度の範囲内に
少なくとも1つの第1開口部320A又は請2開口部3
20Bを設ける。Next, as shown in the IE3N diagram, the conduit 2 resist film 319
A first opening 320A is formed in the part where the protruding electrode 308 is formed (internal terminal P, upper), and a w42 resist)
A second opening 320B for forming a dummy protruding electrode 308A is formed in a region of M319 where the protruding electrode 308 is not formed (on the Ml resist film 318). First opening 32
0 A, each of the second opening 320B is 2 registers) 1
It can be formed by exposing 1319 to light and then developing it. 1st rIJA opening 320A, for example 20
They are formed at intervals of about 0 to 300 [μm]. The Ml openings 320A forming the protruding electrodes 308 are formed at a high density in order to provide multiple terminals. On the other hand, the second opening 3
20B are formed at intervals equal to or larger than the first openings 320A. The 8g2 openings 320B do not need to be formed at a higher density than the first openings 320A, and are preferably formed at slightly larger intervals in order to improve manufacturing yield. However, the second resist cost $318. In order to ensure that each of the second resist films 319 is peeled off and that peeling defects do not occur, at least one first opening 320A or one second opening 3 must be formed within a range of approximately 1 (tj).
20B is provided.
次に、第30図に示すように、第2レジストy319上
の基板全面に金ll!膜(導体膜)308Bを形成する
。金属i308 Bは蒸着で堆積させた半田を使用する
。半田は、例えば95〔重量%〕のpbと5〔1董%〕
のSnとで形成する。金属M308 Bは例えば15〜
100(μm)程度の膜厚で形成する(この膜厚は突起
電極308の高さに相当する)、この金属M308Bを
基板全面に形成することによって、第2レジスト[31
9の第1開口部320A内において、内部端子P1であ
る配WiJ304G上のバリアメタル層304にの表面
上に突起電Ji308を形成することができる、この突
起電極308は、前記第3P図にO印(一部省略して・
印で示す)で示すように形成される。また、第2レジス
[319の第2開口部320B内において(突起電極3
08を形成しない領域)、第ルジス)[318上にダミ
ー突起電極308Aを形成することができる。ダミー突
起%、極308Aは、第3P図に・印(一部省略して・
印で示す)で示すように形成される。Next, as shown in FIG. 30, the entire surface of the substrate on the second resist y319 is covered with gold! A film (conductor film) 308B is formed. Metal i308B uses solder deposited by vapor deposition. The solder is, for example, 95 [wt%] PB and 5 [1%]
It is formed with Sn. For example, metal M308 B is 15~
The second resist [31
In the first opening 320A of 9, a protruding electrode Ji308 can be formed on the surface of the barrier metal layer 304 on the wiring WiJ304G, which is the internal terminal P1. mark (partially omitted)
(indicated by the symbol). In addition, in the second opening 320B of the second resistor [319] (the protruding electrode 3
A dummy protruding electrode 308A can be formed on the area where 08 is not formed) and 318. The dummy protrusion % and the pole 308A are marked with * (partially omitted) in Figure 3P.
(indicated by the symbol).
次に、第2レジメ)、[319,第1レジスト膜318
の夫々を除去する。この除去は剥離液例えば塩化メチレ
ンで行う、必要に応じて、除去の際に超音波処理を施し
てもよい、第2レジスト膜319の下地レジスト膜31
9 A、フィルムレジストff1319B、第ルジスト
膜318の夫々は、同一の感光性レジス)Mで形成され
ているので、−度の剥離工程で剥離除去することができ
る。突起電極308を形成する領域においては第1開口
部320Aが密に形成されているので、前記第30図に
矢印Aで示すように、剥離液は充分に第2レジスト膜3
19に浸入させることができる。また、突起電極308
を形成しない領域においてはダミー突起電極308Aを
形成する′r$2開口部320Bが第1開口部320A
と同等に又はそれに近い密に形成されているので、前記
第30図に矢印Aで示すように、剥離液は充分に第2レ
ジス)[319及び第1レジスト膜318に浸入させる
ことができる。Next, the second regime), [319, first resist film 318
Remove each. This removal is performed using a stripping solution such as methylene chloride.If necessary, ultrasonic treatment may be performed during the removal.The underlying resist film 31 of the second resist film 319
9A, the film resist ff1319B, and the first resist film 318 are each formed of the same photosensitive resist) M, so that they can be peeled off in a second peeling process. Since the first openings 320A are densely formed in the area where the protruding electrodes 308 are to be formed, the stripping liquid is sufficiently applied to the second resist film 3 as shown by the arrow A in FIG.
19 can be infiltrated. In addition, the protruding electrode 308
In the region where the dummy protruding electrode 308A is not formed, the 'r$2 opening 320B is the first opening 320A.
Since the second resist film 319 and the first resist film 318 are formed as densely as or close to it, the stripping liquid can sufficiently penetrate into the second resist film 319 and the first resist film 318, as shown by the arrow A in FIG.
この第2レジスト膜319.第ルジスト膜318の夫々
を除去することによって、内部端子P、である配830
4 G上にバリアメタルN304Kを介在させて形成さ
れた突起電極308を残存させた状態において、第1レ
ジスト膜318上のダミー突起−1極308A及び第2
レジスト屓319上の金属膜308Bを除去することが
できる。This second resist film 319. By removing each of the first resist films 318, the wiring 830, which is the internal terminal P,
4. With the protrusion electrode 308 formed on the barrier metal N304K remaining on the first resist film 318, the dummy protrusion-1 pole 308A and the second
The metal film 308B on the resist layer 319 can be removed.
前記突起電極308の形成後、突起電極308にリフロ
ーを施した状態のマザーチップ304の完成図は前記第
3E図に示す、リフローは340〜350 (℃)程度
の温度で行う。After forming the protruding electrodes 308, the completed mother chip 304 is shown in FIG. 3E, with the protruding electrodes 308 subjected to reflow. The reflow is performed at a temperature of about 340 to 350 (°C).
このように、1ザ一チツプ3040表面上に突起電極(
4体膜)308をす7トオ7技術で形成する半導体装置
301の製造方法であって、前記マザーチップ3040
表面上の突起電極308を形成しない領域に第ルジスト
膜318を形成し、このilレジスト膜318上及び突
起電極308の形成領域上を含むマザーチップ304の
全面に第2レジスト漠319を形成し、この第2レジス
ト!319の突起電極308の形成領域に突起電極30
8を形成する第1開口部320Aを形成すると共に、第
2レジス)[319の突起電極308を形成しない領域
にダミー突起電極(ダミー導体M)308Aを形成する
第2開口部320Bを形成し、前記第1開口部320A
内のマザーチップ304の表面上、前記第2開口部32
0B内の第1レジスト膜318上及び第2レジメ)XI
i319上を含む!ブーチップ304の全面に金J4膜
308Bを堆積し、前記第2レジスト膜319.第ルジ
スト膜318の夫々を除去し、第1開口部320入内の
突起11L極308を残存させると共に、前記第2レジ
スト膜319上の金属膜308B及び第ルジス)[3t
8上のダミー突起電極308Aを除去することにより
、前記第2レジス) [319の突起電極308を形成
しない領域にダミー突起電極308Aを形成する第2開
口部320Bを形成し、この第2開口部320Bを通し
て第2レジスト膜319に剥離液を積極的に浸入させた
ので、w12レジストm319の突起電極308を形成
しない領域の剥離性を向上することができる。In this way, one protruding electrode (
A method for manufacturing a semiconductor device 301 in which the mother chip 3040 is formed using a 7-to-7 technique.
A second resist film 318 is formed on the surface where the protruding electrodes 308 are not formed, and a second resist film 319 is formed on the entire surface of the mother chip 304 including on this IL resist film 318 and on the region where the protruding electrodes 308 are formed. This second resist! The protruding electrode 30 is formed in the formation area of the protruding electrode 308 of 319.
8, and a second opening 320B for forming a dummy protruding electrode (dummy conductor M) 308A in a region where the protruding electrode 308 of the second resist 319 is not formed; Said first opening 320A
On the surface of the mother chip 304 inside, the second opening 32
On the first resist film 318 in 0B and on the second regime) XI
Including on i319! A gold J4 film 308B is deposited on the entire surface of the boot chip 304, and the second resist film 319. Each of the second resist films 318 is removed, the protrusion 11L pole 308 inside the first opening 320 remains, and the metal film 308B and the third resist film 308B on the second resist film 319 and the third resist film 318 are removed.
By removing the dummy protruding electrode 308A on 8, a second opening 320B for forming the dummy protruding electrode 308A is formed in the region where the protruding electrode 308 is not formed, and this second opening 320B is formed in the area where the protruding electrode 308 is not formed. Since the stripping liquid was actively infiltrated into the second resist film 319 through 320B, it is possible to improve the stripping property of the region of the w12 resist m319 where the protruding electrode 308 is not formed.
また、前記手段に加えて、前記第ルジス・ト膜318、
第2レジメ)yi319の夫々を同一材料で形成し、前
記金属膜308Bの堆積後にWルジスト″M318,1
12レジスト膜319の夫々を同一工程で剥離除去する
ことにより、前記作用効果に加えて、前記第2レジスト
膜319を除去する工程で第ルジスト膜318を除去す
ることができるので、第ルジスト膜318を剥離する剥
離工程に相当する分、半導体装置301の製造工程を低
減することができる。Further, in addition to the above means, the first Lujist film 318,
2nd regime) Each of the yi319 is formed of the same material, and after the metal film 308B is deposited, the Wlugist "M318,1
By peeling and removing each of the No. 12 resist films 319 in the same process, in addition to the above-mentioned effects, the second resist film 318 can be removed in the process of removing the second resist film 319. The manufacturing process of the semiconductor device 301 can be reduced by the amount equivalent to the peeling process of peeling off.
また、流動性に優れた下地レジス)、[319A上にフ
ィルムレジスト9319Bを形成した2層構造で前記第
2レジス)fi319を形成することにより、第ルジス
トm318の形成に基づく段差形状等を緩和し、下地と
フィルムレシス[319Bとの密着性を向上することが
できるので、金属lm308Bの蒸着前、蒸′74後、
或は第2レジスト膜319及び第2レジスト膜319の
剥離工程前にフィルムレシス)[319Bが剥離する剥
離不良を防止し、製造上の歩留りを向上することができ
る。In addition, by forming the base resist with excellent fluidity and the second resist with a two-layer structure in which a film resist 9319B is formed on 319A) fi319, the step shape etc. caused by the formation of the resist resist m318 can be alleviated. , since it is possible to improve the adhesion between the base and film resin [319B], before and after vapor deposition of metal lm308B,
Alternatively, the second resist film 319 and the second resist film 319 can be removed by film resistance before the step of removing the second resist film 319, thereby preventing peeling defects such as peeling of the second resist film 319 and improving manufacturing yield.
次に、半導体装置301の組立工程について、MaQ図
乃至第3T図(各組立工程毎に示す半導体装置の概略断
面図)を用いて簡単に説明する。Next, the assembly process of the semiconductor device 301 will be briefly explained using Figures MaQ to 3T (schematic cross-sectional views of the semiconductor device shown for each assembly process).
まず、第3Q図に示すように、半導体チップ302.3
03の夫々を突起を極308を介在させてマザーチップ
304に搭載(チップマウント)する、突起電極308
は前述のようにマザーチップ304側に形成され、この
突起電極308にリフローを施すことによりて半導体チ
ップ302゜303の夫々とマザーチップ304とを接
続し固着することができる。リフローは前述のように3
40〜350 (℃:l程度の温度で行う。First, as shown in FIG. 3Q, the semiconductor chip 302.3
03 on the mother chip 304 (chip mount) with the protrusions interposed between the poles 308.
are formed on the mother chip 304 side as described above, and by subjecting the protruding electrodes 308 to reflow, each of the semiconductor chips 302 and 303 can be connected and fixed to the mother chip 304. Reflow is 3 as mentioned above.
It is carried out at a temperature of about 40 to 350°C (l).
次に、前記マザーチップ304をペース基板305に搭
載する。ペース基板305と!ブーチップ304とは接
着金属層309によって固着される。Next, the mother chip 304 is mounted on the pace board 305. With pace board 305! It is fixed to the boot chip 304 by an adhesive metal layer 309.
接着金属層309は前述のようにAu−3n合金を使用
する。The adhesive metal layer 309 uses Au-3n alloy as described above.
次に、第3R図に示すように、ベース基板305の周辺
部に枠体307を取り付ける。この枠体307の取り付
けの際には、ベース基板305と枠体307との間にリ
ード310を同時に取り付ける。ベース基板305への
枠体307及びリード310の取り付けは、低融点ガラ
ス311で行う。Next, as shown in FIG. 3R, a frame 307 is attached to the periphery of the base substrate 305. When attaching the frame 307, the leads 310 are attached between the base substrate 305 and the frame 307 at the same time. The frame 307 and leads 310 are attached to the base substrate 305 using low-melting glass 311.
次に、マザーチップ304の外部端子P8とリード31
0のインナーリード部とをボンディングワイヤ312で
接続する。ボンディングは超音波ボンディング法で行う
。Next, the external terminal P8 of the mother chip 304 and the lead 31
The bonding wire 312 is connected to the inner lead portion of No. 0 through a bonding wire 312. Bonding is performed using an ultrasonic bonding method.
次に、第35図に示すように、枠体307で規定された
領域内のマザーテップ304.半導体チップ302,3
03.ボンディングワイヤ312を封止材314で気密
封止する。封止材314はシリコーンゲルを使用する。Next, as shown in FIG. 35, the mother tip 304 within the area defined by the frame 307. Semiconductor chip 302, 3
03. The bonding wire 312 is hermetically sealed with a sealing material 314. The sealant 314 uses silicone gel.
シリコーンゲルは、ボッティング法で塗布した後、ベー
クによって硬化させる。The silicone gel is applied by a botting method and then cured by baking.
次に、枠体307に接着剤313を介在させて。Next, an adhesive 313 is applied to the frame 307.
封止用キャップ306を取り付ける。この封止用キャッ
プ306を取り付ける際には、ペース基板305、枠体
307及び封止用キャップ306で形成されるキャビテ
ィ内を真空に保持した状態において行う。Attach the sealing cap 306. When attaching the sealing cap 306, the inside of the cavity formed by the pace substrate 305, the frame 307, and the sealing cap 306 is kept in a vacuum state.
次に、リード310のアウターリード部の表面に半田層
を形成する。この半田層は半田槽にデイプすることによ
って行う。Next, a solder layer is formed on the surface of the outer lead portion of the lead 310. This solder layer is formed by dipping it in a solder bath.
次に、第3T図に示すように、リード310のアウター
リード部をリードフレームの枠体から切断すると共に、
所定の形状に成型する。Next, as shown in FIG. 3T, the outer lead portion of the lead 310 is cut from the frame of the lead frame, and
Mold into a predetermined shape.
次に、ベース基板3050基面にffW剤315奢介在
させて放熱フィン316を取り付ける。この放熱フィン
316を取り付けることによりて、半導体装置301は
児成する。Next, the heat dissipation fins 316 are attached to the base surface of the base substrate 3050 with the ffW agent 315 interposed therebetween. By attaching the heat radiation fins 316, the semiconductor device 301 is completed.
次に、半導体装置301は前記第3A図に示すように配
線基板317に搭載される。Next, the semiconductor device 301 is mounted on the wiring board 317 as shown in FIG. 3A.
本発明の半導体装置は、以上のようなチップ製造プロセ
ス及び電極形成プロセスによって、製造され、又、以上
のようなマザーチップに搭載して用いられる。The semiconductor device of the present invention is manufactured by the above-described chip manufacturing process and electrode formation process, and is used by being mounted on the above-described mother chip.
すなわち、先の例では、ロジックLSIとそれが用いる
メモリLSIを共通のマザーチップ上に搭載したわけで
あるが、より高速でffI報のやりとりが行なわれるよ
うな分野では、この配置では、不利になる場合がある。In other words, in the previous example, the logic LSI and the memory LSI used by it were mounted on a common mother chip, but in fields where ffI information is exchanged at higher speeds, this arrangement is disadvantageous. It may happen.
そこで、以下の例では、これにかえて、ロジック回路を
分割して、それと特にデータのやりとりの多いメモリL
SIにそれぞれ混載し、先と同様のマザーチップに搭載
し、同様にパッケージする例を説明する。Therefore, in the example below, instead of this, the logic circuit is divided and the memory L, which exchanges a lot of data, is
An example will be described in which they are each mixed on the SI, mounted on the same mother chip as before, and packaged in the same manner.
本実施例は、バイポーラトランジスタ及び相補型MIS
FET(0MO8)を有する混在型半導体チップ(B
1−0MO8)でありて、記憶礪能を有する半導体チッ
プに本発明を適用した、本発明の実施例である。This embodiment uses bipolar transistors and complementary MIS.
Mixed type semiconductor chip (B
This is an embodiment of the present invention in which the present invention is applied to a semiconductor chip having memory capacity.
本発明の実施例3である半導体装置の半導体チップの構
成を第3U図(半導体チップのレイアウト図)で示す。The structure of a semiconductor chip of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG. 3U (semiconductor chip layout diagram).
第3U図に示すよ5に、混在型半導体チップ321は、
中央部分に論理回路部Logics上側下側に夫々記憶
回路部RAMが配置されている。5, as shown in FIG. 3U, the mixed semiconductor chip 321 is
A logic circuit section Logics is disposed in the center, and a memory circuit section RAM is disposed above and below, respectively.
半導体チップ321の左右周辺部の夫々には、入力回路
D i n 、出力回路Dout及び電源回路VCが配
電されている。An input circuit D in , an output circuit Dout, and a power supply circuit VC are distributed to the left and right peripheral portions of the semiconductor chip 321, respectively.
前記半導体チップ321の論理回路部Logtcは相補
型MISFETを主体とした半導体素子で構成されてい
る。記憶回路部RAMは、SRAMで構成されており、
MISFET、を主体とした半導体素子で構成されてい
る0周辺回路はパイポー2トランジスタを主体とする半
導体素子で構成されている。また、周辺回路は、特に駆
動力を必要とする出力回路Doutをバイポーラトラン
ジスタで構成し、入力回路Dinは相補mMIsFET
で構成してもよい。The logic circuit section Logtc of the semiconductor chip 321 is composed of semiconductor elements mainly consisting of complementary MISFETs. The memory circuit RAM is composed of SRAM,
The 0 peripheral circuit, which is composed of semiconductor elements mainly composed of MISFETs, is composed of semiconductor elements mainly composed of Pipo2 transistors. In addition, as for the peripheral circuits, the output circuit Dout, which particularly requires driving power, is composed of a bipolar transistor, and the input circuit Din is composed of a complementary mMIsFET.
It may be composed of
前記半導体チップ321を構成する各半導体素子の具体
的な構造を第3v図(要部断面図)で示す、第3V図の
左側にはバイポーラトランジスタ、中央部にはpチャネ
ルMISFET、右側にはnチャネルMISFETを夫
々示す。The specific structure of each semiconductor element constituting the semiconductor chip 321 is shown in FIG. 3V (cross-sectional view of main parts). On the left side of FIG. 3V is a bipolar transistor, in the center is a p-channel MISFET, and on the right side is an n-channel MISFET. Each channel MISFET is shown.
第3v図に示すように、半導体テップ321は単結晶珪
素からなるp″″型半導体基板321Aの主面上にn−
型エピタキシャル層321Bを成長させて構成されてい
る。As shown in FIG. 3V, the semiconductor chip 321 is formed on the main surface of the p'' type semiconductor substrate 321A made of single crystal silicon.
It is constructed by growing a type epitaxial layer 321B.
バイポーラトランジスタTrは、半導体基板321A、
埋込型のp 温半導体領域321D。The bipolar transistor Tr includes a semiconductor substrate 321A,
Buried p-temperature semiconductor region 321D.
p 型半導体領域321G及び素子分離絶縁膜321H
からなる分離領域によって他の領域と電気的に分離され
ている。半導体領域321Dは半導体基板321Aとエ
ピタキシャル層321Bとの間に形成されている。バイ
ポーラトランジスタTrは、n型コレクタ領域、p復ペ
ース領域B及びn型エミッタ領域Eからなるnpn型で
構成されている。P-type semiconductor region 321G and element isolation insulating film 321H
It is electrically isolated from other regions by an isolation region consisting of. The semiconductor region 321D is formed between the semiconductor substrate 321A and the epitaxial layer 321B. The bipolar transistor Tr is of an npn type and includes an n-type collector region, a p-type backspace region B, and an n-type emitter region E.
コレクタ領域Cは、埋込型のn+型半導体領域321C
,n−壓りエル領域321 E、電位引上用h 型半導
体領域3211で構成されている。The collector region C is a buried n+ type semiconductor region 321C.
, an n-shaped L region 321E, and an h-type semiconductor region 3211 for raising the potential.
コレクタ領域Cの半導体領域3211には層間絶線&3
21P及び321Sに形成され現接続孔321Tを通し
て第1層目の配線321Uが接続されている。配置fM
321Uは、アルミニウム族か、Cu又は及びSlが添
加されたアルミニウム膜で形成されている。In the semiconductor region 3211 of the collector region C, there is an interlayer disconnection &3.
The first layer wiring 321U is connected through the current connection hole 321T formed in 21P and 321S. Placement fM
321U is formed of an aluminum film added with Cu or Sl.
ベース領域Bは、ウェル領域321gの主面部に設けら
れたp型半導体領域321Jで構成されている。ベース
領域Bである半導体領域321Jには配線321Uが接
続されている。The base region B is composed of a p-type semiconductor region 321J provided on the main surface of the well region 321g. A wiring 321U is connected to the semiconductor region 321J, which is the base region B.
エミッタ領域Eは、前記ベース領域Bを構成する半導体
領域321Jの主面部に設けられたn+型半導体領域3
21にで構成されている。エミッタ領域Eである半導体
領域321KにはエミッタliL&321Mが接続され
ている。エミッタiiL&321Mはn型不純物が導入
された第1層目の多結晶珪*Mで形成されている。半導
体領域321にはエミッタ電極321MK導入されたn
型不純物が半導体領域321Jに拡散されることにより
て形成されている。エミッタ電極321Mには配線32
1Uが接続されている。The emitter region E is an n+ type semiconductor region 3 provided on the main surface of the semiconductor region 321J constituting the base region B.
It consists of 21. Emitters liL&321M are connected to the semiconductor region 321K, which is the emitter region E. The emitters iiL&321M are formed of the first layer of polycrystalline silicon*M into which n-type impurities are introduced. An emitter electrode 321MK is introduced into the semiconductor region 321.
It is formed by diffusing type impurities into the semiconductor region 321J. The emitter electrode 321M has a wiring 32
1U is connected.
相補型MISFETのpチャネルMISFETQpは、
素子分離絶縁膜321Hで囲まれた領域内において、ウ
ェル領域321Eの主面に構成されている。MISFE
TQpは、ウェル領域321E、ゲート絶縁111j3
21L、 ゲート寛−,1321M。The complementary MISFET p-channel MISFETQp is
It is formed on the main surface of the well region 321E in a region surrounded by the element isolation insulating film 321H. MISFE
TQp includes well region 321E, gate insulation 111j3
21L, Gate Hiro-, 1321M.
ソース領域及びドレイン領域である一対のp 型半導体
領域3210で構成されている。It is composed of a pair of p-type semiconductor regions 3210, which are a source region and a drain region.
ゲート絶縁j1321Lはウェル領域321Eの主面を
酸化して形成した酸化珪素膜で形成されている。The gate insulation j1321L is formed of a silicon oxide film formed by oxidizing the main surface of the well region 321E.
ゲート電極321Mはn型不純物が導入された多結晶珪
素膜で形成されている。The gate electrode 321M is formed of a polycrystalline silicon film doped with n-type impurities.
半導体領域3210はp型不純物(例えばB)をイオン
打込みで導入することによって形成されている。半導体
領域3210のチャネル形成領域側は低不純物濃度で構
成されているので、MISFETQpはL D D (
Llghtly Doped Drain )構造で構
成されている。半導体領域3210には配線321Uが
接続されている。The semiconductor region 3210 is formed by introducing a p-type impurity (eg, B) by ion implantation. Since the channel forming region side of the semiconductor region 3210 is configured with a low impurity concentration, the MISFETQp has L D D (
It is composed of a (Lightly Doped Drain) structure. A wiring 321U is connected to the semiconductor region 3210.
相補型MISFETのnチャネルMISFETQnは、
素子分離絶縁膜321Hで囲まれた領域内において、p
″″型ウェル領域321Fの主面に構成されている。M
ISFETQnは、ウェル領域321 F、ゲート絶縁
膜321 L、ゲート電極321M、 ソース領域及び
ドレイン領域である一対のn 型半導体領域321Nで
構成されている。Complementary MISFET n-channel MISFETQn is
In the region surrounded by the element isolation insulating film 321H, p
It is formed on the main surface of the "" type well region 321F. M
ISFETQn is composed of a well region 321F, a gate insulating film 321L, a gate electrode 321M, and a pair of n-type semiconductor regions 321N, which are a source region and a drain region.
MISFETQnはMI 5FETQPと同様にLDD
構造で構成されている。MISFETQn is LDD like MI 5FETQP
It consists of a structure.
MI 5FETQnの一方の半導体領域321Nには配
線321Uが接続されている。他方の半導体領域321
Nには、眉間絶縁膜321Pに形成された接続孔321
Qを通して、配m321R,。A wiring 321U is connected to one semiconductor region 321N of the MI 5FETQn. The other semiconductor region 321
N has a connection hole 321 formed in the glabella insulating film 321P.
Through Q, the size is 321R.
高抵抗負荷素子321R*s配縁321 R4の夫々が
順次接続されている。配置、+321 Rt 、配線3
21 R,の夫々は第2層目の多結晶珪素膜にn型不純
物を導入して形成されている。記憶回路部RAMにおい
て、配線321R,はメモリセルに11に電圧(例えば
回路の動作電圧5〔v〕)vccを供給する電源配晴と
して使用される。高抵抗負荷素子321 R,は多結晶
珪素膜に不純物を導入しないか、又は若干n型或はp型
不純物を導入して形成されている。Each of the high resistance load elements 321R*s wiring 321R4 is connected in sequence. Placement, +321 Rt, wiring 3
Each of 21R and 21R is formed by introducing an n-type impurity into the second layer polycrystalline silicon film. In the memory circuit RAM, the wiring 321R is used as a power source for supplying voltage (for example, circuit operating voltage 5 [V]) Vcc to the memory cell 11. The high resistance load element 321R is formed by introducing no impurities into a polycrystalline silicon film or by introducing some n-type or p-type impurities into the polycrystalline silicon film.
配線321U上には層間絶縁膜321■を介在させてW
2層目の配線321Xが設けられている。An interlayer insulating film 321■ is interposed on the wiring 321U, and the W
A second layer wiring 321X is provided.
配線321Xは層間絶縁vII321Vに形成された接
続孔321Wを通して配置11321Uと接続されてい
る。配線321U上には眉間絶縁膜321Yを介在させ
て第3層目の配置1j321 AAが設けらttテイル
、配m 321 A Aハ層聞納1M321Yに形成さ
れた接続孔321zを通して配線321Xと接続されて
いる。前記第2層目の配[321X、第3層目の配II
J321 AAの夫々は、例えば第1層目の配#321
Uと同一材料で形成する。The wiring 321X is connected to the arrangement 11321U through a connection hole 321W formed in the interlayer insulation vII 321V. A third layer arrangement 1j321AA is provided on the wiring 321U with a glabella insulating film 321Y interposed therebetween. ing. The second layer arrangement [321X, the third layer arrangement II
Each of J321 AA is, for example, #321 of the first layer.
Made of the same material as U.
このように、半導体チップ321は3層配線構造で構成
されている。In this way, the semiconductor chip 321 has a three-layer wiring structure.
前記第3層目の配線321AA上にはバッジページ曹ン
膜321 ABが設けられている。パッジベージ璽ン膜
321ABは例えばスパッタで堆積させた窒化珪素膜で
形成されている。A badge page carbon film 321AB is provided on the third layer wiring 321AA. The padding film 321AB is formed of, for example, a silicon nitride film deposited by sputtering.
半導体チップ321の記憶回路部RAMの領域又は及び
相補型MI 5FETで構成された回路の領域(例えば
論理回路部Logle或は入力回路Din )において
、パッジページ冒ン1lfJ321 AB上にはα線遮
蔽膜322が設けられている。α−鍾蔽11g322は
、第3v図においては図示していないが、主に突起’[
1308に微量に含有されている放射性元素(UやTh
)を発生源とするα線を遮蔽するように構成されている
。α線遮蔽膜322はポリイミド系樹脂例えばボリイず
ド・イソ・インドロ・キナゾリン・ジオン膜で形成され
ている。αwj鎖蔽膜322は例えば10〜30°〔μ
m〕程度の膜厚で形成されている。In the area of the memory circuit RAM of the semiconductor chip 321 or the area of the circuit composed of complementary MI 5FETs (for example, the logic circuit unit Logle or the input circuit Din), an α-ray shielding film is provided on the PADGE PAGE AB. 322 is provided. The α-plate 11g322 is not shown in FIG.
Radioactive elements (U and Th) contained in trace amounts in 1308
) is constructed to shield alpha rays originating from The α-ray shielding film 322 is formed of a polyimide resin, for example, a polyimide-iso-indolo-quinazoline-dione film. The αwj chain shielding film 322 is, for example, 10 to 30° [μ
It is formed with a film thickness of about 1.0 m.
前記半導体チップ321の記憶回路部RAMは前述のよ
うにSRAMで構成されており、このSRAM17)メ
モリセルは第3W図(メモリセルの等価回路図)で示す
ように構成されている。The memory circuit RAM of the semiconductor chip 321 is composed of an SRAM as described above, and the memory cells of this SRAM 17) are constructed as shown in FIG. 3W (equivalent circuit diagram of a memory cell).
IE3W図に示すように、SRAMのメモリセルは、行
方向に延在する相補性データ晋DL、 DLと列方向に
延在するワードMWLとの交差部に配置されている。こ
のメモリセルは高抵抗負荷型で構成されている。As shown in Figure IE3W, the memory cells of the SRAM are arranged at the intersections of complementary data lines DL, DL extending in the row direction and words MWL extending in the column direction. This memory cell is constructed of a high resistance load type.
メモリセルは、情報蓄積部として使用されるフリップフ
ロップ回路とその一対の入出力端子に一方の半導体領域
が接続された2個の転送用MISFETQtとで構成さ
れている。転送用MISFETQtの他方の半導体領域
は相補性データ1fiDLに接続されている。転送用M
I 5FETQtのゲート1!極はワード&WLに接続
されている。この転送用MISFETQtは前記第3v
図に示すnチャネルMI 5FETQnで構成されてい
る。The memory cell is composed of a flip-flop circuit used as an information storage section and two transfer MISFETs Qt whose semiconductor regions are connected to a pair of input/output terminals. The other semiconductor region of the transfer MISFETQt is connected to complementary data 1fiDL. Transfer M
I 5FETQt gate 1! The pole is connected to Word &WL. This transfer MISFETQt is the third v
It is composed of n-channel MI 5FETQn shown in the figure.
前記フリップフロップ回路は2個の高抵抗負荷素子Rと
2個の駆動用MISFETQdとで構成されている。高
抵抗負荷素子Rは前記maV図に示す高抵抗負荷素子3
21R,(多結晶珪素膜)で形成されている。駆動用M
ISFETQdは前記第3v図に示すnチャネルMI
5FETQnで形成されている。高抵抗負荷素子Rの一
端には電#電圧VCCが印加されている(配線321
R,が接続されている)、駆動用MI 5FETQdの
ソース領域として使用される半導体領域321Nには基
準電圧(例えば回路の基準電位0(V))V811が印
加されている。The flip-flop circuit is composed of two high resistance load elements R and two driving MISFETs Qd. The high resistance load element R is the high resistance load element 3 shown in the maV diagram above.
21R, (polycrystalline silicon film). Drive M
ISFETQd is an n-channel MI shown in FIG.
It is formed of 5FETQn. A voltage VCC is applied to one end of the high resistance load element R (wiring 321
A reference voltage (for example, circuit reference potential 0 (V)) V811 is applied to the semiconductor region 321N used as the source region of the drive MI 5FETQd.
このように構成される混在型半導体チップ321は、@
3X図(半導体チップの模写断面図)に示すように外部
端子BP上に突起電極308が設けられている。つまり
、突起電極308はバイポーラトランジスタTrで構成
される周辺回路上の領域に配管される。突起電極308
は半導体チップ321を搭載する搭載基板側に形成する
のではなく、本実施例は半導体チップ321の外部端子
BP側に形成される。The mixed semiconductor chip 321 configured in this way is @
As shown in Figure 3X (reproduction cross-sectional view of the semiconductor chip), a protruding electrode 308 is provided on the external terminal BP. That is, the protruding electrode 308 is piped in a region on the peripheral circuit composed of the bipolar transistor Tr. Protruding electrode 308
is not formed on the mounting substrate side on which the semiconductor chip 321 is mounted, but is formed on the external terminal BP side of the semiconductor chip 321 in this embodiment.
突起電極308を発生源とするα紡は半導体基板321
Aに入射した際に少数キャリアを生成し、この少数キャ
リアがSRAMのメモリセルの情報亀荷蓄積部(ノード
)のt位に変化を与えソフトエラーを誘発するので、少
なくとも記憶回路部RAM上に突起電極308は設けな
い、また、前記少数キャリアは、MI 5FETQn、
MI 5FETQpの夫々のゲート絶縁1i321Lや
ゲート絶縁膜321Lとウェル領域321E或は321
Fとの界面にトラップされ易く、シきい値電圧を変動さ
せるので、相補型MISFETを主体とする回路上には
突起電極308は設けない、つまり、記憶回路部RAM
上、相補型MI 5FETで構成される論理回路部Lo
glc上、周辺回路のうち相補型MISFETでし成さ
れる回路上には突起電極308を形成しない、この突起
電極308を形成しない領域は、バッジベージ曽ンM3
21 AB上に前記α線遮蔽膜322が設けられている
。バイポーラトランジスタTrはMISFETQn。The α spin whose generation source is the protruding electrode 308 is the semiconductor substrate 321
When incident on A, minority carriers are generated, and these minority carriers change the t-position of the information storage area (node) of the memory cell of the SRAM and induce a soft error. The protruding electrode 308 is not provided, and the minority carrier is MI 5FETQn,
Each gate insulation 1i 321L of MI 5FETQp, gate insulation film 321L and well region 321E or 321
Since the protruding electrode 308 is easily trapped at the interface with F and fluctuates the threshold voltage, the protruding electrode 308 is not provided on the circuit mainly composed of complementary MISFETs.
Above, logic circuit section Lo consisting of complementary MI 5FETs
On the GLC, the protruding electrode 308 is not formed on the circuit formed by the complementary MISFET among the peripheral circuits.
21 AB is provided with the α-ray shielding film 322. The bipolar transistor Tr is MISFETQn.
Qpの夫々に比べてα線ソフトエラーに強いので、バイ
ポーラトランジスタTrの領域上にα線遮蔽膜322は
設けない。The α-ray shielding film 322 is not provided on the region of the bipolar transistor Tr because it is more resistant to α-ray soft errors than each of Qp.
また、前記α線遮蔽膜322は突起電極308を形成す
る領域以外に設けられている。αha蔽膜322は半導
体チップ3210半導体基板321Aと熱膨張係数が異
なるので、αM遮蔽#322と突起電極308とが接触
した場合には半導体チップ321の動作にともなう熱応
力で突起電極308が損傷又は破壊するために、α線遮
蔽膜322と突起電極308とを接触させない。Further, the α-ray shielding film 322 is provided in a region other than the region where the protruding electrode 308 is formed. Since the αha shielding film 322 has a different coefficient of thermal expansion from the semiconductor chip 3210 and the semiconductor substrate 321A, if the αM shield #322 and the protruding electrode 308 come into contact, the protruding electrode 308 may be damaged or In order to destroy the α-ray shielding film 322 and the protruding electrode 308, the α-ray shielding film 322 is not brought into contact with the protruding electrode 308.
突起電極308は前記第3C図等と実質的に同様のリフ
トオフ法によって形成される。前記α線aMi322は
パッジベージ曹ン膜321 AB上に設けられるので、
リフトオフ法の第1レジスト膜3SSは第3X図に点線
で示すようにα#邂蔽膜322上に形成される。第ルジ
スト膜318は、突起電極308が形成されない領域す
なわち記憶回路部RAMの領域上、論理回路部Log
i cの領域上、相補型MISFETで構成される周辺
回路の領域上の夫々に形成される。突起電極308が形
成される領域及び第ルジス)[318上にはm2レジス
)膜319 (図示しない)が形成される。第2レジス
ト膜319の突起電極308が形成される領域には第1
開口部320Aが形成され、第2レジスト膜319の第
2レジスト膜319上には第210部320Bが形成さ
れる。第1 R+口部320A内には突起′#JLl)
3308が形成されると共に、第2開口部320B内に
はダミー突起電極308Aが形成される。そして、第1
開口部320A内の突起電極308を残存させると共に
、第2レジス)[319,第ルジスト[318及び第2
開口部320B内のダミー突起電極308Aを除去する
ことによりて、本実施例の半導体装置は完成する。The protruding electrode 308 is formed by a lift-off method substantially similar to that shown in FIG. 3C. Since the α-ray aMi 322 is provided on the padgage carbon film 321 AB,
The first resist film 3SS of the lift-off method is formed on the α# cover film 322 as shown by the dotted line in FIG. 3X. The first resist film 318 is formed on an area where the protruding electrode 308 is not formed, that is, an area of the memory circuit RAM, and on the logic circuit area Log.
It is formed on the i c region and on the peripheral circuit region composed of complementary MISFETs. A film 319 (not shown) is formed in the region where the protruding electrode 308 is formed and on the resist film 318. In the region of the second resist film 319 where the protruding electrode 308 is formed, the first
An opening 320A is formed, and a 210th portion 320B is formed on the second resist film 319 of the second resist film 319. There is a protrusion in the 1st R+ mouth part 320A'#JLl)
3308 is formed, and a dummy protrusion electrode 308A is also formed in the second opening 320B. And the first
While leaving the protruding electrode 308 in the opening 320A, the second resist) [319, the second resist [318 and the second resist]
By removing the dummy protruding electrode 308A in the opening 320B, the semiconductor device of this example is completed.
第3 v[i6におイテ、3N目Al配線321 AA
は、メモリ上においては、ロジック用バイパス配#32
5(前δ己第3U図)をなしており、メモリのデータ珈
と直交するようにレイアウトされている。3rd v[i6, 3Nth Al wiring 321 AA
is the logic bypass wiring #32 on the memory.
5 (Fig. 3U), and is laid out so as to be perpendicular to the data of the memory.
このように、バイポーラトランジスタTr及び相補型M
ISFgTを有する混在型半導体チップ321の前記バ
イポーラトランジスタTr形成領域の表面上に突起電極
308をす7トオフ技術で形成する半導体装置の製造方
法であって、前記半導体チップ321の相補型MISF
ET形成領域の表面上にα祷通蔽遥322を形成し、こ
のα線遮蔽膜322の上部に第ルジスト膜318を形成
し、この第2レジスト7318上及び前記バイポーラト
ランジスタTr形成領域上を含む半導体チップ321の
全面に第2レジス)誂319を形成し、この第2レジス
ト膜319のバイポーラトランジスタTr形成領域に突
起1;極308を形成する$11開部320Aを形成す
ると共に、鄭2レジスト膜319の相補型MISFET
形成領域にダミー突起電極308Aを形成する第2開口
部320Bを形成し、前記第1開口部320A内の半導
体チップ3210表面上、前記第2開口部320B内の
第1レジメ)[318上及び第2レジス)膜319上を
含む半導体チップ321の全面に突起電極308を形成
する金F4膜308Bを堆積し、前記第2レジスト膜3
1.9.第ルジメ)[318の夫々を除去し、第1開口
部320A内の金属膜308Bt−残存させて突起電極
308を形成すると共に、前記第2レジス)1319上
の金fi4308B及び第ルジスト、11318上の金
)tI4膜308B(ダミー突起電極308A)を除去
したことにより、前記相補型MISFET形成領域にダ
ミー突起電極308Aを形成する第2開口部320Bを
形成し、この第2開口部320Bを通して第2レジスト
膜319に剥離液を積極的に浸入させたので、突起−極
308を形成しない相補型MISFBT形成領域での第
2レジスト、莫319の剥III性を向上することがで
きる。In this way, bipolar transistor Tr and complementary type M
A method for manufacturing a semiconductor device in which a protruding electrode 308 is formed on the surface of the bipolar transistor Tr forming region of a mixed semiconductor chip 321 having ISFgT by a seven-off technique, the method comprising: a complementary MISF of the semiconductor chip 321;
An α-ray shielding film 322 is formed on the surface of the ET formation region, and a second resist film 318 is formed on the α-ray shielding film 322, including over this second resist 7318 and the bipolar transistor Tr formation region. A second resist film 319 is formed on the entire surface of the semiconductor chip 321, and an opening 320A for forming the protrusion 1; Complementary MISFET of membrane 319
A second opening 320B for forming a dummy protruding electrode 308A is formed in the formation region, and a second opening 320B is formed on the surface of the semiconductor chip 3210 in the first opening 320A, a first regime in the second opening 320B [318 and 2 resist) A gold F4 film 308B for forming protruding electrodes 308 is deposited on the entire surface of the semiconductor chip 321 including on the film 319, and the second resist film 3
1.9. The metal film 308Bt in the first opening 320A is left to form the protruding electrode 308, and the gold fi4308B on the second resist) 1319 and the metal film 308B on the second resist 11318 are removed. By removing the tI4 film 308B (dummy protruding electrode 308A), a second opening 320B for forming the dummy protruding electrode 308A is formed in the complementary MISFET formation region, and a second resist is passed through the second opening 320B. Since the stripping liquid is actively infiltrated into the film 319, the stripping properties of the second resist 319 in the complementary MISFBT formation region where the protrusion-pole 308 is not formed can be improved.
また、半導体チップ321の相補型MISFET形成領
域上にα線逍蔽膜322を形成したことにより、α線遮
蔽肢322で突起電極308からのα線を遮蔽し、相補
型MISFETのしぎい値電圧の変動を低減することが
できるので、相補型MISFETの経時的な特性の劣化
を低減することができる。In addition, by forming the α-ray shielding film 322 on the complementary MISFET formation region of the semiconductor chip 321, the α-ray shielding limbs 322 shield α-rays from the protruding electrode 308, and the threshold voltage of the complementary MISFET is Since it is possible to reduce fluctuations in , it is possible to reduce deterioration of the characteristics of the complementary MISFET over time.
また、前記α線遮蔽j摸322と突起電極308とを離
隔させたことにより、α練遮蔽膜322と半4体チップ
321との間の熱膨張係数差に基づく突起電極308の
損傷或は破壊を防止することができるので、半導体装置
の電気的信頼性を向上することができる。Further, by separating the α-ray shielding film 322 and the protruding electrode 308, damage or destruction of the protruding electrode 308 due to the difference in thermal expansion coefficient between the α-ray shielding film 322 and the half-quad chip 321 can be avoided. Since this can be prevented, the electrical reliability of the semiconductor device can be improved.
また、ポリイミド潮脂で形成されるα線遮蔽執322を
突起電極308の形成領域に形成しないことにより、α
W遮蔽膜322の加工性の悪さに影響されずに独立的に
突起電極308を加工することができるので、突起電極
308の高密度化を図ることができる。In addition, by not forming the α-ray shielding plate 322 made of polyimide fat in the region where the protruding electrode 308 is formed, α
Since the protruding electrodes 308 can be independently processed without being affected by the poor processability of the W shielding film 322, the protruding electrodes 308 can be formed at a higher density.
また、記憶回路部RAM及び周辺回路で構成される記憶
機能を有する半導体チップ321の前記周辺回路形成領
域の表面上に突起電極308をリフトオフ技術で形成す
る半導体装置の製造方法であって、前記半導体チップ3
21の記憶回路部RAMの形M、領領域表面上にα線遮
藪膜322を形成し、このα−fi蔽換322の上部に
第ルジス)i318を形成し、この第ルジス)[318
上及び前記周辺回路形成領域上を含む半導体チップ32
1の全面に第2レジスト:、!319を形成し、この第
2レジストH319の周辺回路形成領域に突起電極30
8を形成する第1開口部320Aを形成すると共に、第
2レジスト7320 Bの記憶回路部RAMの形成領域
にダミー突起′FM、極308を・形成する第2開口部
320Bを形成し、前記第1開口部320A内の半導体
チップ3210表面上、前記第2開口部320B内の第
2レジスト7318上及び第2レジメ)[319上を含
む半導体チップ321の全面に突起電極308を形成す
る金属膜308Bを堆積し、前記第2レジスト嘆319
、IiEルジス)!318の夫々を除去し、第1開口部
320A内の金、属膜308Bを残存させて突起IL極
308を形成すると共に、前記v2レジス)摸319上
の金属膜308B及び第ルジス)19318上の金属膜
308B(ダミー突起電極308A)を除去することに
より、前記記憶回路部RAMの形成領域にダミー突起電
極308Aを形成する第2開口部320Bを形成し、こ
の第2開口部320Bを通して第2レジスト膜319に
剥離液を積極的に浸入させたので、突起IkL極308
を形成しない記憶回路部RAMの形成領域での第2レジ
ス)M319の剥離性を向上することができる。Further, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device in which a protruding electrode 308 is formed by a lift-off technique on a surface of the peripheral circuit formation region of a semiconductor chip 321 having a memory function configured of a memory circuit portion RAM and a peripheral circuit, the method comprising: chip 3
21, an α-ray shielding film 322 is formed on the surface of the area, and a 318th Lugis) i 318 is formed on the upper part of this α-fi shielding 322.
the semiconductor chip 32 including the top and the top of the peripheral circuit formation region;
2nd resist on the entire surface of 1:,! 319, and a protruding electrode 30 is formed in the peripheral circuit formation region of this second resist H319.
At the same time, a first opening 320A for forming a dummy protrusion FM and a pole 308 is formed in the formation region of the memory circuit RAM of the second resist 7320B. A metal film 308B for forming protruding electrodes 308 on the entire surface of the semiconductor chip 321, including on the surface of the semiconductor chip 3210 in the first opening 320A, on the second resist 7318 in the second opening 320B, and on the second resist 7319) [319] and deposit the second resist layer 319.
, IiE Lugis)! 318 and leave the metal film 308B in the first opening 320A to form the protruding IL pole 308, and remove the metal film 308B on the v2 resist 319 and the metal film 308B on the v2 resist 19318. By removing the metal film 308B (dummy protruding electrode 308A), a second opening 320B for forming the dummy protruding electrode 308A is formed in the formation area of the memory circuit RAM, and a second resist is passed through the second opening 320B. Since the stripping liquid was actively infiltrated into the film 319, the protrusion IkL pole 308
It is possible to improve the removability of the second resist (M319) in the formation region of the memory circuit portion RAM where the second resist (M319) is not formed.
また、半纏体チップ321の記憶回路部RAMの形成領
域にα線週蔽膜322を形成したことにより、α線遮蔽
膜322で突起電極308からのα線を遮蔽することが
できるので、α線によるソフトエラーを低減することが
できる。Furthermore, by forming the α-ray shielding film 322 in the formation region of the memory circuit RAM of the semi-integrated chip 321, the α-ray shielding film 322 can shield α-rays from the protruding electrodes 308. It is possible to reduce soft errors caused by
(4)実施例・4
本発明の第4実施例である5ICO8(SideWal
l Ba5e Contrct 5tructure
) i#造の、<イボ−2トランジスタを有する半導体
集積回路装置を第4B図(チップレイアウト図)で示す
。(4) Example 4 5ICO8 (SideWal
l Ba5e Contract 5structure
4B (chip layout diagram) shows a semiconductor integrated circuit device manufactured by i# and having <Ibo-2 transistors.
第4B図に示すように、半導体集積回路装置LSIは、
−辺が約10(關〕の方形状のチップで構成されている
。半導体集積回路装ffLsIの左右夫々の周辺部分に
は入出力回路I10..I10.。As shown in FIG. 4B, the semiconductor integrated circuit device LSI is
- It is composed of a rectangular chip with sides of about 10. Input/output circuits I10..I10.
l10s、X源回路VCの夫々が配置されている。l10s and an X source circuit VC are arranged.
半導体集積回路装置LSIの中央゛部分にはロジック部
(論理部)Logicが配置されている。このロジック
部Logicの左右夫々にはメモリ部(記憶部)Mem
ory’が配置されている。A logic section (logic section) Logic is arranged in the central part of the semiconductor integrated circuit device LSI. A memory section (storage section) Mem is provided on each of the left and right sides of this logic section Logic.
ory' is arranged.
前記メモリ部Memoryは、左側8個、右側8個。There are 8 memories on the left side and 8 memories on the right side.
合計16個のメモリセルアレイMAで構成されている。It is composed of a total of 16 memory cell arrays MA.
各々のメモリセルアレイMAの周辺部にはXデコーダ回
路X D e 6 N Xアドレスバッファ回路XAn
、ライト回路WCの夫々が配置されている。The peripheral portion of each memory cell array MA includes an X decoder circuit XDe6N and an X address buffer circuit XAn.
, write circuit WC are arranged.
また、各々のメモリセルアレイMAの周辺部にはYデコ
ーダ回路YDec%Yアドレスバッファ回路YAB、Y
ドライバー回路YDの夫々が配置されている。Further, in the peripheral part of each memory cell array MA, Y decoder circuit YDec% Y address buffer circuit YAB, Y
Driver circuits YD are arranged respectively.
前記メモリセルアレイMAは、図示しないが、デジツト
h及び情報保持線とワード線との交差部にメモリセルが
配置されている0本発明者が開発中のメモリセルは、シ
璽ットキーバリアダイオード(SBD)、順方向バイポ
ーラトランジスタ、逆方向バイポーラトランジスタ、高
抵抗、低抵抗の夫々を有するプリップフロップで構成さ
れている。つまり、メモリセルはSBD付抵抗抵抗切換
型メモリセル成されている。Although not shown in the drawings, the memory cell array MA has memory cells arranged at intersections between digit h and information holding lines and word lines. SBD), a forward bipolar transistor, a reverse bipolar transistor, and a flip-flop having high resistance and low resistance. In other words, the memory cell is a resistance switching type memory cell with SBD.
このように構成される半導体集積回路装置LSIの要部
の具体的な構成を第4C図(第4B図の要部拡大平面図
)及び第4D図(第4C図の要部拡大平面図)で示す。The specific configuration of the main parts of the semiconductor integrated circuit device LSI configured in this way is shown in FIG. 4C (an enlarged plan view of the main parts in FIG. 4B) and FIG. 4D (an enlarged plan view of the main parts in FIG. 4C). show.
1i44c図に示すように、前述のロジック部Logl
e、メモリ部Memor7の夫々には複数の活性領域(
アクティブ領域)Actが設けられている。As shown in Figure 1i44c, the aforementioned logic section Logl
e. Each of the memory parts Memor7 has a plurality of active regions (
An active area (Act) is provided.
14D図に示すように、活性領域Actには各回路を構
成するパイボー2トランジスタTr、抵抗素子R等が配
置されている。バイポーラトランジスタTrは、主にコ
レクタ領域C,ペース領域B及びエミッタ領域Eで構成
されている。As shown in FIG. 14D, a pibo-2 transistor Tr, a resistance element R, etc. that constitute each circuit are arranged in the active region Act. The bipolar transistor Tr is mainly composed of a collector region C, a space region B, and an emitter region E.
各々の活性領域Actの間には第4C図に示すように、
分離領域(アイソレージlン領域) Isoが設けられ
ている。この分離領域Isoは第4D図に示すように配
線形成領域(配線チャネル領域)として使用されている
。つまり、分離領域Isoは、活性領域Actに形成さ
れた回路間や、異なる活性9域Actに形成された回路
間を接続する配線(426゜428等)を延在できるよ
うに構成されている。As shown in FIG. 4C, between each active region Act,
An isolation region (Iso) is provided. This isolation region Iso is used as a wiring formation region (wiring channel region) as shown in FIG. 4D. That is, the isolation region Iso is configured such that wiring (426°, 428, etc.) connecting circuits formed in the active region Act or between circuits formed in different active regions Act can be extended.
本発明者が開発中の半導体集積回路装置LSIはこれに
限定されないが4層配給構造で構成されている。前記活
性領域Actのバイボーラド2ンジスタTr間は1.4
D図に示すように第1層目の配l#1426で結線され
ている。活性領域Actに形成された回路間或は異なる
活性領域Aatに形成された回路間は禦1rJ目の配@
426及び第2層目の配1IN428で結線されている
。この配1m426及び配@42Bは分離領域1moを
延在するように構成されている0分離領域Iioを延在
する第1層目の配線426は第4D図において縦方向に
延在するよ5に形成されている。繁2層目の配線428
は横方向に延在するように構成されている。前記以外の
8J3層目の配線(430)lI4層目の配線(432
)の夫々は信号配線や電源配線を主体として構成されて
いる。The semiconductor integrated circuit device LSI currently being developed by the present inventor has a four-layer distribution structure, although it is not limited thereto. The distance between the two bibolar transistors Tr in the active region Act is 1.4.
As shown in Figure D, the wires are connected by wiring #1426 on the first layer. The distance between circuits formed in the active region Act or between the circuits formed in different active regions Aat is 1rJ.
426 and the second layer wiring 1IN428. The wiring 1m426 and the wiring @42B are configured to extend the isolation region 1mo.The wiring 426 of the first layer extending the isolation region Iio extends in the vertical direction in FIG. It is formed. 2nd layer wiring 428
is configured to extend laterally. 8J 3rd layer wiring (430) lI 4th layer wiring (432) other than the above
) are mainly composed of signal wiring and power supply wiring.
次に、前記活性領域Act特にメモリ部Memor7の
メモリセルアレイMAに配置されたメモリセルの具体的
な構成について、第4A図(要部断面図)を用いて簡単
に説明する。Next, the specific structure of the memory cells arranged in the active region Act, particularly the memory cell array MA of the memory section Memor7, will be briefly described using FIG. 4A (a sectional view of the main part).
第4A図に示すように、半導体集積回路装置LSIは単
結晶珪紮かもなるp″″型半導体基板401を主体とし
て構成されている。この半導体基板401の主面上には
n−型エピタキシャル層403が軸層されている。活性
領域Actにおいて、半導体基板401の主面には、順
方向バイポーラトランジスタTry 、逆方向バイポー
ラトランジスタT r H、シ謬ットキーバリアダイオ
ードSBD。As shown in FIG. 4A, the semiconductor integrated circuit device LSI is mainly composed of a p'''' type semiconductor substrate 401 which may be a single crystal silica. On the main surface of this semiconductor substrate 401, an n-type epitaxial layer 403 is formed. In the active region Act, the main surface of the semiconductor substrate 401 includes a forward bipolar transistor Try, a reverse bipolar transistor T r H, and a shuttling barrier diode SBD.
高抵抗RH1低抵抗RLの夫々が構成されている。A high resistance RH and a low resistance RL are each configured.
これらの半導体素子は、フリップフロップを構成し、ス
タチックRAMのSBD付抵抗抵抗切換型メモリセル成
するようになりている。These semiconductor elements constitute a flip-flop and constitute a resistance switching type memory cell with SBD of a static RAM.
各半導体素子間特に順方向バイポーラトランジスタTr
y 、逆方向バイポーラトランジスタTrl、高抵抗R
Hの夫々の間は素子分離領域によりて電気的に分離され
ている。素子分離領域は、主に半導体基板401、素子
間分離絶縁膜405及びp+型半導体領域406で構成
されている。素子間分離絶縁M405は半導体基板40
1.(又は及びエピタキシャル〜403)の主面に選択
的に熱酸化処理を施して形成された酸化珪素膜で形成さ
れている。素子間分離絶縁膜405は、突出状島領域4
04の角部分の半導体基板401やエピタキシャル1@
403に結昂欠陥を発生させないように3000〜5
000(A)程度の膜厚で形成されている。素子間分離
絶縁膜405は素子間分離絶縁膜としては薄い膜厚で形
成されている。p 型半導体領域406は素子間分離絶
縁、摸405下において半導体基板401の主面部に設
けられている。Between each semiconductor element, especially the forward direction bipolar transistor Tr
y, reverse bipolar transistor Trl, high resistance R
Each H is electrically isolated by an element isolation region. The element isolation region is mainly composed of a semiconductor substrate 401, an element isolation insulating film 405, and a p+ type semiconductor region 406. The element isolation insulation M405 is the semiconductor substrate 40
1. It is formed of a silicon oxide film formed by selectively performing thermal oxidation treatment on the main surface of (or epitaxial ~403). The element isolation insulating film 405 has a protruding island region 4
Semiconductor substrate 401 and epitaxial layer 1@ at the corner of 04
3000-5 to avoid causing condensation defects in 403
The film thickness is approximately 000 (A). The element isolation insulating film 405 is formed with a thin film thickness as an inter-element isolation insulating film. A p-type semiconductor region 406 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 401 under the element isolation layer 405.
前記順方向バイポーラトランジスタTrlは、n型コレ
クタ領域、p型ベース領域及びn型エミッタ領域で構成
されている。つまり、前記順方向バイポーラトランジス
タTr1はnpnffiで構成されている。The forward bipolar transistor Trl includes an n-type collector region, a p-type base region, and an n-type emitter region. That is, the forward bipolar transistor Tr1 is composed of npnffi.
コレクタ領域は、埋込凰のn+型半導体領域402及び
図示しないコレクタ電位引上用n+型半導体領域で構成
されている。n 型半導体領域402は半導体基板1と
エピタキシャル層403との間に設けられている。この
n+型半導体領域402はコレクタ抵抗を低減するため
に設けられている。The collector region is composed of a buried n+ type semiconductor region 402 and an n+ type semiconductor region for raising the collector potential (not shown). An n-type semiconductor region 402 is provided between the semiconductor substrate 1 and the epitaxial layer 403. This n+ type semiconductor region 402 is provided to reduce collector resistance.
ベース領域はp+型半導体領域409及びp型半導体領
域416で構成されている。p!半導体領域416は活
性領域Actのエピタキシャル層403で形成された突
出状(凸状)島領域404においてエピタキシャル層4
03の主面部に設けられている。p+型半導体領域40
9は突出状島領域404の側壁具体的には肩部分におい
てエピタキシャル層403の主面部に設けられている。The base region is composed of a p+ type semiconductor region 409 and a p type semiconductor region 416. p! The semiconductor region 416 is formed in the epitaxial layer 4 in the protruding (convex) island region 404 formed in the epitaxial layer 403 of the active region Act.
It is provided on the main surface of 03. p+ type semiconductor region 40
Reference numeral 9 is provided on the main surface of the epitaxial layer 403 at the side wall of the protruding island region 404, specifically at the shoulder portion.
エミッタ領域はn型半導体領域417及びn+型半導体
領域420で構成されている。n型半導体領域417は
前記突出状島領域404に形成されたペース領域(p型
半導体領域416の主面部に設けられている。n+型半
導体領域420はn警手導体領域417の主面部に設け
られている。The emitter region is composed of an n-type semiconductor region 417 and an n+-type semiconductor region 420. The n-type semiconductor region 417 is a space region (provided on the main surface of the p-type semiconductor region 416) formed in the protruding island region 404. The n+-type semiconductor region 420 is provided on the main surface of the n-type conductor region 417. It is being
前記ベース領域のp 型半導体領域409には、突出状
島領域404の側壁の素子間分離絶縁膜405に形成さ
れた接続孔407を通してベース引出用電極408への
一端が接続されている。ベース引出用′wIL極408
Aの他端は素子分離領域の素子間分離絶縁膜405上に
引き出されている。One end of the p-type semiconductor region 409 of the base region is connected to the base extraction electrode 408 through a connection hole 407 formed in the element isolation insulating film 405 on the side wall of the protruding island region 404 . 'wIL pole 408 for base drawer
The other end of A is drawn out onto the element isolation insulating film 405 in the element isolation region.
すなわち、順方向バイポーラトランジスタTr!は5I
CO8構造で構成されている。ペース引出用電極408
Aはp型不純物が導入された第1層目の多結晶珪素膜で
形成されている。前記ベース領域のp 型半導体領域4
09はベース引出用電極408Aに導入された9世不純
物を接続孔407部分においてエピタキシャル層403
の主面部に拡散することによって形成されている。つま
り、p+梨半導体領域409はベース引出用電極408
Aに対して自己整合で形成されている。src。That is, forward bipolar transistor Tr! is 5I
It is composed of CO8 structure. Pace extraction electrode 408
A is formed of a first layer polycrystalline silicon film into which p-type impurities are introduced. p-type semiconductor region 4 of the base region
09, the 9th generation impurity introduced into the base extraction electrode 408A is transferred to the epitaxial layer 403 at the connection hole 407 portion.
It is formed by diffusing into the main surface of. In other words, the p+ pear semiconductor region 409 is connected to the base extraction electrode 408.
It is formed in self-alignment with respect to A. src.
S構造の順方向バイポーラトランジスタTrlは、ベー
ス引出用電極408Aとベース領域であるp+呈半導体
領域409との接続面積を平面方向においてなくすこと
ができるので、ベース領域の占有面積を縮小し、集積度
を向上することができる。The S-structure forward bipolar transistor Trl can eliminate the connection area between the base extraction electrode 408A and the p+ semiconductor region 409 serving as the base region in the planar direction, thereby reducing the area occupied by the base region and increasing the degree of integration. can be improved.
ペース引出用1i!極408Aには前記第4D図に示す
ように層間絶縁膜424等に形成された接続孔425を
通して第1層目の配m426が接続されている。配線4
26は白金シリサイド膜426A上にアルミニウム膜4
26 Bf、積層した複合膜で形成されている。白金シ
リサイド脹426Aは主にシ曹ットキーバリアダイオー
ド5BDt−構成するようになっている。アルミニウム
!426 Bにはアロイスパイクを防止するSl又は及
びストレスマイグレーシ璽ンを防止するCuが添加され
ている。1i for pace drawer! As shown in FIG. 4D, the pole 408A is connected to the first layer metallization 426 through a connection hole 425 formed in the interlayer insulating film 424 or the like. Wiring 4
26 is an aluminum film 4 on a platinum silicide film 426A.
26 Bf, made of laminated composite membranes. The platinum silicide pad 426A is mainly composed of a silicon silicide barrier diode 5BDt. aluminum! 426B is added with Sl to prevent alloy spikes and Cu to prevent stress migration.
エミッタ領域のnff1半導体領域420には層聞納1
m413で形成された接続孔(エミッタ鮨口)418を
通してエミッタ引出用電極419が接続されている。エ
ミッタ引出用−極419はn型不純物が導入された第2
層目の多結晶珪素膜で形成されている。前記層間絶嶽膜
413はベース引出用−極408Aの表面に熱酸化処理
を施して形成した酸化珪素膜で形成されている。この層
間絶縁1%413で開口寸法が規定される接続孔418
はベース引出用電極408Aに対して自己整合で形成さ
れている。すなわち、結末的に工くツタ引出用電極41
9はベース引出用%1408Aに対して自己整合でエン
ツタ領域であるn 型半導体領域420に接続されてい
る。このn 型半導体領域420は、接続孔418で規
定された領域内において、エミッタ引出用電極419を
通してn型不純物をn型半導体領域417の主面部に導
入することによって形成されている。つまり、n”W半
導体領域420はエミッタ引出用電極419に対して自
己綴金で形成されている。In the nff1 semiconductor region 420 of the emitter region, there is a layer 1
An emitter extraction electrode 419 is connected through a connection hole (emitter mouth) 418 formed by m413. The emitter lead-out electrode 419 is a second electrode into which n-type impurities are introduced.
It is formed of a multi-layered polycrystalline silicon film. The interlayer interlayer film 413 is formed of a silicon oxide film formed by thermally oxidizing the surface of the base lead-out electrode 408A. Connection hole 418 whose opening size is defined by this interlayer insulation 1% 413
is formed in self alignment with the base extraction electrode 408A. In other words, the ivy extraction electrode 41 that will be constructed in the end
9 is connected to the n-type semiconductor region 420, which is an entrant region, in self-alignment with respect to the base lead-out portion 1408A. This n-type semiconductor region 420 is formed by introducing an n-type impurity into the main surface of the n-type semiconductor region 417 through the emitter extraction electrode 419 within the region defined by the connection hole 418. In other words, the n''W semiconductor region 420 is formed by self-binding with respect to the emitter extraction electrode 419.
エミッタ引出用−極419にはベース引出用電極408
Aと同様に配置M426が接続されている。The emitter lead-out electrode 419 has a base lead-out electrode 408.
Arrangement M426 is connected as in A.
前記コレクタ領域のコレクター位引上用のn++半導体
領域は図示しないが突出状島領域404のエピタキシャ
ル層403の主面部に設けられている。このコレクタ寛
位引上用のn++半導体領域には、前記ベース領域、エ
ミッタ領域の夫々と同様に、コレクタ引出用電極(41
9)を介在させて配ft1426が接続されている。Although not shown, an n++ semiconductor region for raising the collector position of the collector region is provided on the main surface of the epitaxial layer 403 of the protruding island region 404. This n++ semiconductor region for raising the collector position is provided with a collector lead-out electrode (41
9) is connected to distribution ft1426.
前記逆方向バイポーラトランジスタTryは、n型コレ
クタ領域、p型ベース領域及びnuエミッタ領域で構成
されている。つまり、前記逆方向バイポーラトランジス
タTr1はnpn型で構成されている。The reverse bipolar transistor Try is composed of an n-type collector region, a p-type base region, and a nu emitter region. That is, the reverse bipolar transistor Tr1 is constructed of an npn type.
エミッタ領域は、埋込型のn 型半導体領域402及び
図示しないエミッタ電位側上用n+型半導体領域で構成
されている。The emitter region is composed of a buried n type semiconductor region 402 and an n + type semiconductor region on the emitter potential side (not shown).
ベース領域はp++半導体領域409及びpm半導体領
域414で構成されている。pを半導体領域414は突
出状島領域404においてエピタキシャル層403の主
面部に設けられている。p++半導体領域409は突出
状島領域404の肩部分においてエピタキシャル層40
3の主面部に設けられている。The base region consists of a p++ semiconductor region 409 and a pm semiconductor region 414. The p semiconductor region 414 is provided on the main surface of the epitaxial layer 403 in the protruding island region 404 . The p++ semiconductor region 409 is formed in the epitaxial layer 40 at the shoulder portion of the protruding island region 404.
It is provided on the main surface of No. 3.
コレクタ領域はn型半導体領域415及びn++半導体
領域420で構成されている。n型半導体領域415は
前記突出状島領域、404に形成されたベース領域(p
型半導体領域414)の主面部に設けられている。n+
+半導体領域420はn型半導体領域415の主面部に
設けられている。The collector region is composed of an n-type semiconductor region 415 and an n++ semiconductor region 420. The n-type semiconductor region 415 is a base region (p) formed in the protruding island region 404.
It is provided on the main surface of the type semiconductor region 414). n+
The positive semiconductor region 420 is provided on the main surface of the n-type semiconductor region 415.
前記ベース領域のp++半導体領域409には、前記順
方向バイポーラトランジスタTr、 と同様にベース引
出用電極408Aを介在させて配線426が接続されて
いる。つまり、逆方向バイポーラトランジスタTrlは
SIC’O3構造で構成されている。エミッタ領域の図
示しないエミッタ電位引上用のn+型型半導体職域はエ
ミッタ引出用電極(419)を介在させて配&426が
接続されている。コレクタ領域のn++半導体領域42
0にはコレクタ引出用電極419を介在させて配!42
6が接続されている。A wiring 426 is connected to the p++ semiconductor region 409 of the base region with a base extraction electrode 408A interposed therebetween, similarly to the forward bipolar transistor Tr. In other words, the reverse bipolar transistor Trl has a SIC'O3 structure. An n+ type semiconductor region (not shown) in the emitter region for raising the emitter potential is connected to a wire &426 with an emitter extraction electrode (419) interposed therebetween. N++ semiconductor region 42 in the collector region
0 with a collector extraction electrode 419 interposed therebetween! 42
6 is connected.
この逆方向バイポーラトランジスタTryはメモリセル
の情報蓄積部(蓄積ノード部)となるコレクタ端子をエ
ピタキシャル層403の表面側に構成している。つまり
、逆方向バイポーラトランジスタTryは、半導体基板
1内に入射するα線で発生した少数キャリアをベース領
域(p型半導体領域414)で遮蔽することができるの
で、ソフトエラーを防止することができる特徴がある。This reverse bipolar transistor Try has a collector terminal that serves as an information storage section (storage node section) of the memory cell on the surface side of the epitaxial layer 403. In other words, the reverse bipolar transistor Try has the feature that soft errors can be prevented because the base region (p-type semiconductor region 414) can block minority carriers generated by α rays incident into the semiconductor substrate 1. There is.
前記シ言ットキーパリアダイオードSBDは。The above-mentioned shut keeper diode SBD is.
順方向バイポーラトランジスタTrlのエミッタ領域と
一体に構成されたn型半導体領域417と配線426の
白金シリサイド[426Aとで構成されている。このシ
冒ットキーバリアダイオードSBDはシールド構造で構
成されている。つまり、シ冒ットキーバリアダイオード
SBDのnm半導体領域417は、順方向バイボーラト
ランジスタTrlのベース領域であるp型半導体領域4
16及びp+型半導体領域409でシールドされている
。シ璽ットキーバリアダイオードSBDは低抵抗RLを
通して逆方向バイポーラトランジスタTr1のコレクタ
端子(情報#横部)に接続されている。すなわち、シー
ルド構造は、前述のように半導体基板401内にα線の
入射で発生する少数キャリアを辿蔽するように構成され
ている。It is composed of an n-type semiconductor region 417 integrally formed with the emitter region of the forward bipolar transistor Trl and platinum silicide [426A of the wiring 426]. This shielded barrier diode SBD has a shield structure. In other words, the nm semiconductor region 417 of the Schottky barrier diode SBD is the p-type semiconductor region 4 which is the base region of the forward bibolar transistor Trl.
16 and a p+ type semiconductor region 409. The switchgear barrier diode SBD is connected to the collector terminal (information # horizontal portion) of the reverse bipolar transistor Tr1 through a low resistance RL. That is, the shield structure is configured to trace the minority carriers generated by the incidence of α rays into the semiconductor substrate 401 as described above.
メモリセル抵抗の低抵抗RLは+1方向バイポーラトラ
ンジスタTr1のエミッタ領域であるn型半導体領域4
17で構成されている。The low resistance RL of the memory cell resistance is the n-type semiconductor region 4 which is the emitter region of the +1 direction bipolar transistor Tr1.
It consists of 17.
メモリセル抵抗の高抵抗RHはp−型半導体領域410
で構成されている。p−型半導体領域410は突出状島
領域404のエピタキシャル層403の主面部に設けら
れている。The high resistance RH of the memory cell resistance is the p-type semiconductor region 410.
It consists of The p-type semiconductor region 410 is provided on the main surface of the epitaxial layer 403 of the protruding island region 404.
また、メモリセルには容蓋素子Caが構成されている。Further, a cap element Ca is configured in the memory cell.
この容′jIkX子Caは、下層電極419゜防電体膜
423.上層11t惚423の夫々を順次積層したスタ
ックド構造で構成されている。下ノー電極419はエミ
ッタ引出用11L他419と同一層である多結晶珪X衷
で形成されている。誘電体膜423は例えばタンタルオ
キサイド(Tasks)膜で形成されている。上層電極
423は例えば高融照会jA (Mo Sit )膜
で形成されている。誘電体膜423は上層−極423と
同一パターンで構成されている。This capacity is the lower layer electrode 419° and the electrically shielding film 423. It has a stacked structure in which the upper 11t layers 423 are sequentially laminated. The lower electrode 419 is made of polycrystalline silicon, which is the same layer as the emitter extractor 11L and others 419. The dielectric film 423 is formed of, for example, a tantalum oxide (Tasks) film. The upper electrode 423 is formed of, for example, a high-melting MoSit film. The dielectric film 423 has the same pattern as the upper layer-pole 423.
前記第1層目の配線426の上層には層間絶縁膜427
を介在させて第2層目の配線428が延在している。第
2層目の配41428の上層には眉間絶縁膜429を介
在させて第3層目の配線430が延在している。第3層
目の配線430の上層には層間絶縁/1431を介在さ
せて第4層目の配線432が延在している。第2層目の
配線428゜第3R4目の配@430.第4層目の配置
IB432の夫々はアルミニウム膜やSl又は及びCu
が添加されたアルミニウム膜で形成されている。第4層
目の配a432の上層にはパッジベージ曹ン膜433が
設けられている。An interlayer insulating film 427 is provided above the first layer wiring 426.
A second layer wiring 428 extends with the two layers interposed therebetween. A third layer wiring 430 extends above the second layer wiring 41428 with a glabella insulating film 429 interposed therebetween. A fourth layer wiring 432 extends above the third layer wiring 430 with an interlayer insulation layer 1431 interposed therebetween. 2nd layer wiring 428° 3rd R4 wiring @430. Each of the fourth layer arrangement IB432 is made of aluminum film, Sl or Cu.
It is made of an aluminum film doped with. A padding carbon film 433 is provided on the upper layer of the fourth layer a432.
活性領域Actにおいて、突出状島領域404間つまり
素子間分離領域である素子間分離絶縁膜405上には、
第4D図に示すように、ダミー突出部408Cが設けら
れている。このダイ−突出部408Cは順方向バイポー
ラトランジスタTrlのベース引出用Lffi408A
、逆方向バイポーラトランジスタTryのベース引出用
y@4osxの夫々と同一導電層で構成されている。ダ
ミー突出部408Cは、各ペース引出用電44osAと
所定の間隔で離隔し電気的に分離されている0例えば最
小加工寸法が1〔μm〕の場合1、ダミー突出部408
Cとペース引出用電極408Aとの離隔寸法は1〔μm
〕程度である。また、ベース引出用電極408Aが存在
しない領域において、ダミー突出部408Cは突出状島
領域404と同様の離隔寸法で離隔されている。In the active region Act, between the protruding island regions 404, that is, on the inter-element isolation insulating film 405 which is the inter-element isolation region,
As shown in FIG. 4D, a dummy protrusion 408C is provided. This die protrusion 408C is Lffi 408A for leading out the base of the forward bipolar transistor Trl.
, and y@4osx for leading out the base of the reverse direction bipolar transistor Try. The dummy protrusion 408C is spaced apart from each pace withdrawal electric current 44osA at a predetermined interval and electrically isolated.For example, if the minimum processing dimension is 1 [μm],
The distance between C and the pace extraction electrode 408A is 1 [μm].
] degree. Further, in the region where the base extraction electrode 408A is not present, the dummy protrusions 408C are spaced apart by the same distance as the protruding island region 404.
このダミー突出部408Cは、主に突出状島領域404
.ベース引出用′電極408 A、エミッタ引出用−極
419.コレクタ引出用を極419の夫々の突出形状に
起因する段差形状を緩和するように構成されている。つ
まり、ダミー突出部408Cは、主に第1層目の配線4
26の下地となる層間絶縁膜424の表面を平坦化する
ように1#成されている。This dummy protrusion 408C mainly consists of the protruding island region 404
.. 'Electrode 408A for base extraction, -electrode 419 for emitter extraction. The collector drawer is configured to alleviate the step shape caused by the protruding shape of each pole 419. In other words, the dummy protrusion 408C is mainly used for the first layer wiring 4.
1# is formed so as to flatten the surface of the interlayer insulating film 424 serving as the base of the interlayer insulating film 424.
活性領域Act内に延在する第1層目の配a426は近
傍の半導体素子間を接続する程度の短い配線長で形成さ
れているので、配!i!426に付加される寄生容量は
実質的に無視することができる。また、活性領域Act
内は複数の突出状島領域404や複数のペース引出用電
極408Aが存在するので段差形状が著しい、このため
、ダミー突出部408Cは活性領域Act内の実質的に
全面に敷き詰められている。The wiring a426 in the first layer extending within the active region Act is formed with a short wiring length long enough to connect adjacent semiconductor elements, so the wiring length is short enough to connect adjacent semiconductor elements. i! The parasitic capacitance added to 426 can be virtually ignored. In addition, the active region Act
Inside, there are a plurality of protruding island regions 404 and a plurality of pace extraction electrodes 408A, so the stepped shape is significant. Therefore, the dummy protrusions 408C are spread over substantially the entire surface of the active region Act.
このように、活性領域Actに設けられた半導体素給(
Tr等)に電極(408Aや419)が接続され、この
電極の上層に層間絶縁膜(411゜421.424)を
介在させて配線426が延在する半導体集積回路装[L
SIにおいて、前記活性領域Actの半導体基板401
と前記11間絶縁膜との間のうち、前記半導体素子間の
素子分離領域の実質的に全面にダミー突出部408Cを
欽ぎ詰めることにより、前記半導体素子や′−極で生じ
る段差形状を低減して前記層間絶縁1K(424)の表
面を平坦化することができるので、前d己配線426の
ステップカバレッジを向上し、配線426の電気的信頼
性を向上することができる。特に、5ICO8構造のパ
イボーラド2ンジスタは活性領竣Actに突出状島領域
404を構成しているので段差形状が著しく、本発明は
有効である。In this way, the semiconductor element (
A semiconductor integrated circuit device [L
In SI, the semiconductor substrate 401 of the active region Act
By filling substantially the entire surface of the element isolation region between the semiconductor elements between the dummy protrusions 408C and the 11-layer insulating film, the step shape that occurs at the semiconductor element or the '-pole is reduced. Since the surface of the interlayer insulation 1K (424) can be flattened by doing this, the step coverage of the front wiring 426 can be improved, and the electrical reliability of the wiring 426 can be improved. Particularly, since the Piborad 2 transistor with the 5ICO8 structure has a protruding island region 404 in the active region Act, the step shape is significant, and the present invention is effective.
また、分離領域Isoにおいて、第4A図及び第4D図
に示すように、素子間分離絶縁膜405上にダミー突出
部408Bが配貨されている。このダミー突出部408
Bは、前記ダミー突出部408Cと同様に、順方向バイ
ポーラトランジスタTrlのベース引出用t5408
A、逆方向バイポーラトランジスタTrlのベース引出
用−極408Aと同一導電層で構成されている。ダミー
突出部408Bは上層の第1層目の配線426の配置ノ
(ターンと一致(同期)させている、すなわち、ダミー
突出部408Bは、M1層目の配41d426の配線幅
と実質的に同一寸法で構成し、かつ第1層目の配線42
6間隔と実質的に同一寸法で離隔させている0例えば最
小加工寸法が1〔μm〕の場合、配線426の幅方向に
おいて、ダミー突出部408Bの寸法は4〔μm〕で構
成され、ダミー突出部408B間の離隔寸法はl〔μm
〕で構成される。また、ダミー突出部408Bは配線4
26の延在方向において配線426の幅方向と同様の寸
法及び離隔寸法で構成されている。つまり、ダミー突出
部408Bは、平面形状が正方形状で構成され1行方向
及び列方向に規則的に複数配置されている。すなわち、
ダミー突出部408Bは第4D図に示すようにメッシ凰
状(弁状)に配置されている。なお、ダば一突出部40
8Bはこの正方形状に限定されず、平面形状が長方形状
、円形状、楕円形状、多角形状のいずれかであってもよ
い。Furthermore, in the isolation region Iso, as shown in FIGS. 4A and 4D, dummy protrusions 408B are arranged on the inter-element isolation insulating film 405. This dummy protrusion 408
Similar to the dummy protrusion 408C, B is a t5408 for leading out the base of the forward bipolar transistor Trl.
A: It is composed of the same conductive layer as the base lead-out electrode 408A of the reverse direction bipolar transistor Trl. The dummy protruding portion 408B is aligned (synchronized) with the layout pattern (turn) of the first layer wiring 426 in the upper layer. In other words, the dummy protruding portion 408B is substantially the same as the wiring width of the M1th layer wiring 41d426. The first layer wiring 42
For example, if the minimum processing dimension is 1 [μm], the dimension of the dummy protrusion 408B is 4 [μm] in the width direction of the wiring 426, and the dummy protrusion The distance between the parts 408B is l [μm
] Consists of. In addition, the dummy protrusion 408B is connected to the wiring 4.
In the extending direction of the wiring 426, the wiring 426 has the same dimensions and separation dimensions as the width direction of the wiring 426. In other words, the dummy protrusions 408B have a square planar shape, and are regularly arranged in plural in the row direction and the column direction. That is,
The dummy protrusion 408B is arranged in a mesh shape (valve shape) as shown in FIG. 4D. In addition, the dowel protrusion 40
8B is not limited to this square shape, and the planar shape may be any one of a rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape.
また、ダミー突出部408Bの中心位tiは、上1−の
第1層目の配線426の中心位置と実質的に。Further, the center position ti of the dummy protrusion 408B is substantially the same as the center position of the upper first layer wiring 426.
一致するように構成されている。!4E図及び第4F図
(基板及び配一部分をモデル化した模写図)には、本発
明者が行った奇生容量のシイ為し−ジ冒ンのモデルを示
す、第4E図及び第4F図には図示していないが、活性
領域Actのダミー突出部408Cと同様に分離領域I
soの全面にダミー突出部4088′t−敷き詰めた場
合、を磁気学的に全面に敷き詰められたダミー突出部4
08Bによってその下部の寄生容量が配置4I!426
から見えなくなる(ダミー突出部408Bと半導体基板
401との間に形成される寄生容量が無限大になる)。Configured to match. ! Figures 4E and 4F (reproduction diagrams modeling the board and the interconnection part) show a model of the creation and development of the parasitic capacitance performed by the present inventor. Although not shown, the isolation region I is similar to the dummy protrusion 408C of the active region Act.
When the dummy protrusions 4088't- are spread over the entire surface of so, the dummy protrusions 4 are magnetically spread over the entire surface.
By 08B, the parasitic capacitance below it is placed 4I! 426
(the parasitic capacitance formed between the dummy protrusion 408B and the semiconductor substrate 401 becomes infinite).
したがって、記&426に付加される奇生容量は、配4
!11426と全面に敷き詰められたダミー突出部40
8Bとの間に形成される寄生容量が支配的となるので、
かなり大きくなる0分離領域Isoは基本的には活性領
域Actに形成された回路間や異なる活性領域Act−
に形成された回路′間を接続する配#426を延在させ
るので、配−長は長くなり、前述のように配線426に
付加される奇生容量が大きくては信号伝達速反を者しく
低下させてしまう、不発明は、このようなシ為ミレーシ
ロン結果に基づき、少なくとも分離領域Isoのダミー
突出部408Bをメック2状に配槍し、配線426と半
導体基板401との間に形成される容量値が小さな寄生
容量を積極的に形成するようにしている。Therefore, the parasitic capacitance added to &426 is
! 11426 and dummy protrusions 40 spread over the entire surface
Since the parasitic capacitance formed between 8B and 8B becomes dominant,
The 0 isolation region Iso, which becomes quite large, is basically used between circuits formed in the active region Act or between different active regions Act-.
Since the wiring #426 connecting between the circuits formed in Based on such a result, at least the dummy protrusions 408B of the isolation region Iso are arranged in the shape of MEC 2 and formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401. Parasitic capacitance with a small capacitance value is actively formed.
前記第4E図は、第1層目の配ai1426の配置パタ
ーンとダミー突出部408Bのメッシェ状の配置パター
ンとを一致させ、かつ両者の中心位置を一致させた場合
において、配線426に付加される寄生容量を示してい
る。回路4E図中、奇生容量C1は配線426とその直
下に位置するダミー突出部408Bとの間に形成される
奇生容量である。寄生容量C3は配線426と半導体基
板401(実際にはp+型半導体領域406)との間に
形成される寄生容量である。畜主客kCsは配線426
とその直下に位置するダミー突出部408Bの近傍に位
置するダは一突出部408Bとの間に形成される寄生容
量である。各奇生容量cle C,# c、の値は
一例でその単位は(PF/龍〕である。第4E図に示す
ように、配線426とその直下のダミー突出部408B
との間には比較的大きなを主客fii Ctが形成され
るが、ダ、S −突出部408B閣を通して配線426
から半導体基板401が見えるので、配縁426と半導
体基板401との間には非常に小さな寄生容量C1が形
成される。また、配線426とその直下のダミー突出部
408Bの近傍に位置するダミー突出部408Bとの間
はダミー突出部408Bの間隔である最大寸法で両者を
離隔しているので、寄生容量Csは非常に小さくなる。FIG. 4E shows how the wiring 426 is added when the arrangement pattern of the first-layer arrangement ai 1426 and the mesh-like arrangement pattern of the dummy protrusion 408B are made to match, and the center positions of both are made to match. Indicates parasitic capacitance. In the diagram of the circuit 4E, the parasitic capacitance C1 is the parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the dummy protrusion 408B located directly below it. The parasitic capacitance C3 is a parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401 (actually, the p+ type semiconductor region 406). The livestock owner kCs is wired 426
The symbol DA located near the dummy protrusion 408B located directly below the dummy protrusion 408B is a parasitic capacitance formed between the protrusion 408B and the dummy protrusion 408B. The value of each eccentric capacitance cle C, #c is an example, and its unit is (PF/Ryu).As shown in FIG.
A relatively large wire is formed between the wire 426 and the wire 426 through the protrusion 408B.
Since the semiconductor substrate 401 is visible from above, a very small parasitic capacitance C1 is formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401. Furthermore, since the wiring 426 and the dummy protrusion 408B located directly below the dummy protrusion 408B are separated by the maximum dimension that is the distance between the dummy protrusions 408B, the parasitic capacitance Cs is very large. becomes smaller.
したがって、配線426に付加される寄生容量は配線4
26と半導体基板401との間に形成される寄生容量C
1が支配的となるので、配線426には最小限の寄主客
iが付加される0本発明者が行りたシエミレーシ冒ンに
よれば、配線426の配置パターンとダミー突出部40
8Bのメツシュ状の配置Iくターンとを一致させかつ両
者の中心位置′を一致させた場合、前述のダミー突出部
408Bを全面に敷き詰めた場合に比べて、配線426
に付加される寄生容量が約20〔%〕低減する結果を得
ることかできた。Therefore, the parasitic capacitance added to the wiring 426 is
Parasitic capacitance C formed between 26 and the semiconductor substrate 401
1 is dominant, so the minimum number of hosts i is added to the wiring 426.According to the simulation conducted by the present inventor, the arrangement pattern of the wiring 426 and the dummy protrusion 40
When the mesh-like arrangement I and turn of 8B are made to coincide with each other and their center positions are made to be the same, the wiring 426
We were able to obtain a result in which the parasitic capacitance added to the structure was reduced by approximately 20%.
一方、前記第4F図は、第1層目の配縁426の・配置
パターンとダミー突出部408Bのメツシ島状の配置パ
ターンとを2分の1間隔ずらした場合(配縁426の端
部とダミー突出部408Bの端部とは一致させている)
、配4!+426に付加される寄生容量を示している。On the other hand, FIG. 4F shows a case where the arrangement pattern of the first-layer edging 426 and the island-like arrangement pattern of the dummy protrusion 408B are shifted by half an interval (the end of the edging 426 (Aligned with the end of the dummy protrusion 408B)
, distribution 4! It shows the parasitic capacitance added to +426.
同第4F図中、寄生容量C4は配線426と半導体基板
401との間に形成される寄生容量である。寄生容量C
藝は配線426とその近傍に位置するダミー突出部40
8Bとの間に形成される寄生容量である。寄生容量C1
は配線426とそれから最りとも離隔された位置に配置
されたダミー突出部408Bとの閾に形成される寄生容
量である。第4F図に示すように、配Nh426と半導
体基板401との間にはダミー突出部408B間を通し
て非常に小さい寄主客J[C4が形成されるが、配置a
426とその近傍に位置する2つのダミー突出部408
Bとの間に形成される寄主客tCsが加算されその値が
大きくなる。また、配!i+!426とそれから最りと
も離隔した位置のダミー突出部408Bとの間に形成さ
れる寄主客iC,は小さくなる。したがって。In FIG. 4F, a parasitic capacitance C4 is a parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401. Parasitic capacitance C
The wiring 426 and the dummy protrusion 40 located near the wiring 426
This is a parasitic capacitance formed between 8B and 8B. Parasitic capacitance C1
is a parasitic capacitance formed at the threshold between the wiring 426 and the dummy protrusion 408B placed farthest away from the wiring 426. As shown in FIG. 4F, a very small host J[C4 is formed between the wiring Nh426 and the semiconductor substrate 401 through the dummy protrusion 408B.
426 and two dummy protrusions 408 located near it.
The host customer tCs formed with B is added and its value becomes larger. Also, distribution! i+! The host iC formed between 426 and the dummy protrusion 408B located farthest away from it becomes smaller. therefore.
配線426に付加される寄生容重は配線426とその近
傍のダミー突出部408Bとの間に形成される寄生谷童
C藝が支配的となるので、配線426には前記17E4
E図に示す場合に比べて大きい寄生容量が付加される。Since the parasitic load added to the wiring 426 is dominated by the parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the dummy protrusion 408B in the vicinity thereof, the wiring 426 has the above-mentioned 17E4.
A larger parasitic capacitance is added compared to the case shown in Figure E.
なお、配線426に付加される寄主客tは全面にダミー
突出部408Bを敷き詰めた場合に比べて小さくなる。Note that the host and customer t added to the wiring 426 is smaller than when the dummy protrusions 408B are spread over the entire surface.
゛このように、半導体基板401の主面の活性領域Ac
tに設けられた半導体素子(Tr等)に電極(408A
や419)が接続され、この電極の上層に層間絶縁膜(
419,421,424)を介在させて配線426が延
在する半導体集積回路装置LSIにおいて、前記半導体
基板401と前記層間絶縁膜との間のうち、前記半導体
素子間の分離領域Isoにダミー突出部408Bをメッ
シム状に配置したことにより、前記半導体素子や電極で
生じる段差形状を低減して前記層間絶縁膜(424)の
表面を平温化することができるので、前記配線426の
ステップカバレッジを向上し、配線426の篭気的伯頼
性を向上することができると共に、^1j記配ha26
とダミー突出部408Bとの間に形成されるを主容量に
比べて容蓋値が小さい配線426と半導体基板401と
の間に形成される寄生容量を積極的に形成し、配線42
6に付加される寄生容量を低減することができるので、
配線426の信号伝達速度を増加し、半導体集槓回路装
ffff1LsIの動作速度を速くすることができる。゛In this way, the active region Ac on the main surface of the semiconductor substrate 401
An electrode (408A
or 419) is connected, and an interlayer insulating film (
419, 421, 424) in which a wiring 426 extends, a dummy protrusion is provided in an isolation region Iso between the semiconductor elements between the semiconductor substrate 401 and the interlayer insulating film. By arranging 408B in a mesh shape, it is possible to reduce the step shape that occurs in the semiconductor elements and electrodes and to make the surface of the interlayer insulating film (424) even, thereby improving the step coverage of the wiring 426. In addition, it is possible to improve the reliability of the wiring 426, and also improve the
The parasitic capacitance formed between the semiconductor substrate 401 and the wiring 426 whose capacitance value is smaller than the main capacitance formed between the wiring 426 and the dummy protrusion 408B is actively formed.
Since the parasitic capacitance added to 6 can be reduced,
By increasing the signal transmission speed of the wiring 426, the operating speed of the semiconductor integrated circuit device ffff1LsI can be increased.
特に、5ICO8構造のバイポーラトランジスタは活性
領域Actの突出状島領域404の角部分に結晶欠陥が
発生し易いことに起因して分離領域I8o の素子間分
離絶縁膜405を厚く形成することができないので、第
1層目の配線426に付加される寄生容量を低減する本
発明は有効である。In particular, in a bipolar transistor with a 5ICO8 structure, it is not possible to form a thick inter-element isolation insulating film 405 in the isolation region I8o because crystal defects are likely to occur at the corner portions of the protruding island region 404 in the active region Act. The present invention is effective in reducing the parasitic capacitance added to the first layer wiring 426.
なお、第2層目の配9428.その上層の配線430.
432の夫々は、各層間絶縁膜427゜429.431
の夫々が例えば8000〜12000(A)程度と厚い
ので、付加される寄生容量は小さい。In addition, the second layer is 9428. The upper layer wiring 430.
432 are each interlayer insulating film 427°429.431
Since each of them is thick, for example, about 8,000 to 12,000 (A), the added parasitic capacitance is small.
また、前記半導体集積回路装置LSIにおいて、前記ダ
ミー突出部408Bの上層に、ダミー突出%408Bの
メッシム状の配置間−と実質的に−致させ、かつダミー
突出部408Bの中心位置と実質的に一致させて第1層
目の配線426を配置する構成を加えたことにより、前
記効果の他に、前記第4E図に示すように、配線426
と半導体基板401との間に形成される寄生容量を支配
的とし、配線426とダミー突出部408Bとの間に形
成される寄生容量を最小限に低減することができるので
、配線426の信号伝達速度を増加し、さらに半導体集
積回路装置LSIの動作速度を速くすることができる。Further, in the semiconductor integrated circuit device LSI, the upper layer of the dummy protrusion 408B is made to substantially coincide with the mesh-shaped arrangement of the dummy protrusion % 408B, and substantially coincide with the center position of the dummy protrusion 408B. By adding the configuration in which the first layer wiring 426 is arranged in a manner that coincides with each other, in addition to the above-mentioned effect, as shown in FIG. 4E, the wiring 426
Since the parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401 is dominant, and the parasitic capacitance formed between the wiring 426 and the dummy protrusion 408B can be reduced to a minimum, the signal transmission of the wiring 426 is The speed can be increased, and the operating speed of the semiconductor integrated circuit device LSI can be further increased.
また、前記ダミー突出部408Bと第17−目の配線4
26との同に形成される層間絶fi、!(411゜42
1及び424)は、メッシェ状に配置されたダミー突出
部408B間の離隔寸法の2分の1又はそれよりも厚い
膜厚で形成されている0例えば、ダミー突出部408B
間の離隔寸法が1〔μmゴの場合、層間絶縁膜(基本的
には層間絶縁、d 411)の膜厚は少なくとも500
0(A〕程度以上で形成されている。この裏町で形成さ
れた層間絶ANは、メッシ為状に配置されたダミー突出
部408Bの間の凹部を確実に埋込み、眉間絶縁膜(4
24)の表面を平坦化することができる。また、層間絶
縁膜は基本的には1層の膜(411)によりてダミー突
出部408Bと配線426とを電気的に分離すると共に
、離接するダミー突出部408B間を電気的に分離する
ことかできる。なお、メッシェ状に配置された正方形状
のダミー突出部408Cの間隔は、前記第4D図に示す
ように、配線426の幅方向、延在方向の夫々に対して
45〔度〕傾いた方向に配置されたダミー突出部408
Cの間隔が最大離隔寸法となる。したがって、層間絶縁
膜は、配線4260幅方向、延在方向の夫々におけるダ
ミー突出部408B間の離隔寸法の8分の1又はそれよ
りも厚い膜厚で形成する方が平坦化に対しては好ましい
。Furthermore, the dummy protrusion 408B and the 17th wiring 4
Interlayer separation fi, which is formed at the same time as 26! (411゜42
1 and 424) are formed with a film thickness that is half or thicker than the distance between the dummy protrusions 408B arranged in a mesh shape. For example, the dummy protrusions 408B
If the separation dimension between the two
0 (A) or more.The interlayer AN formed in this back town reliably fills the recesses between the dummy protrusions 408B arranged in a mesh shape, and fills the glabella insulating film (4
24) can be flattened. In addition, the interlayer insulating film is basically a single layer film (411) that electrically isolates the dummy protrusion 408B and the wiring 426, and also electrically isolates the dummy protrusions 408B that come into contact with each other. can. Note that, as shown in FIG. 4D, the intervals between the square dummy protrusions 408C arranged in a mesh shape are inclined at 45 degrees with respect to the width direction and the extending direction of the wiring 426. Dummy protrusion 408 arranged
The distance C is the maximum separation dimension. Therefore, it is preferable for flattening that the interlayer insulating film is formed to have a thickness that is one-eighth of the distance between the dummy protrusions 408B in the width direction and the extension direction of the wiring 4260, or thicker than that. .
このように、前記半導体集積回路装置LSIにおいて、
前記層間絶縁膜(基本的に層間絶縁膜411)を前記ダ
ミー突出部408B間寸法の2分の1の寸法又はそれよ
りも厚い膜厚で構成したN成を加えることにより、前記
効果に加えて、第1図に示すように、ダミー突出部40
8B間に1−関絶縁漠(411)を埋込み、層間絶鰍、
誕(4・24)の表面を平坦化することができるので、
前記配線426のステップカバレッジを向上し、配線4
26の′a気的伯頼性をさらに向上することができると
共に、前記ダミー突出部408Bの膜厚に相当する分、
−前記層間絶款膜(41,1)の見かけ上の膜厚を厚<
シ、前記配&426と半導体基板401との間に形成さ
れる薔主客りをさらに低減して配置426に付/loさ
れる寄生容量を低減することができるので、配#426
の信号伝達速度を増加し、半導体集積回路装置LSIの
動作速度をさらに速くすることができる。In this way, in the semiconductor integrated circuit device LSI,
In addition to the above effects, by adding an N layer in which the interlayer insulating film (basically the interlayer insulating film 411) has a thickness that is half the dimension between the dummy protrusions 408B or thicker than that, the above effect can be obtained. , as shown in FIG.
Embed 1-Kanine Desert (411) between 8B, interlayer desert,
Since the surface of birth (4.24) can be flattened,
The step coverage of the wiring 426 is improved, and the wiring 426 is improved.
It is possible to further improve the mechanical reliability of the dummy protrusion 408B.
- The apparent film thickness of the interlayer insulating film (41, 1) is determined to be less than
Furthermore, since the capacitance formed between the wiring 426 and the semiconductor substrate 401 can be further reduced and the parasitic capacitance attached to the wiring 426 can be reduced,
The signal transmission speed of the semiconductor integrated circuit device LSI can be increased, and the operating speed of the semiconductor integrated circuit device LSI can be further increased.
次に、前記半纏俸果槍回路装fLsIの具体的な製造方
法について、第4G図乃至第4v図(各製造工程毎に示
す要部断面図)を用いて簡単に説明する。Next, a specific method of manufacturing the semi-integrated circuit device fLsI will be briefly described using FIGS. 4G to 4V (cross-sectional views of main parts shown for each manufacturing process).
まず、単結晶迂累かうなるp−型半導体基板401を用
意する。First, a p-type semiconductor substrate 401 having a rounded single crystal structure is prepared.
次に、活性領域Actの半)体素子間及び分離領域Is
oにおいて、半導体基板401の主面上に不純物導入用
マスク435を形成する。不純物導入用マスク435は
半導体基板401の主面に選択的に熱酸化処理を施して
形成した酸化珪素膜で形成する。Next, between the half-body elements of the active region Act and the isolation region Is
In step o, an impurity introduction mask 435 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 401. The impurity introduction mask 435 is formed of a silicon oxide film formed by selectively performing thermal oxidation treatment on the main surface of the semiconductor substrate 401.
次に、前記不純物導入用マスク435を用い、半導体基
板401の主面部にnff1不純物例えばSb(又はP
又はAs)を導入することによって、第4G図に示すよ
うに埋込型のn+型半導体領域402を形成する。前記
n型不純物は例えば熱拡散法で導入する。Next, using the impurity introduction mask 435, an nff1 impurity such as Sb (or P
By introducing As or As), a buried n+ type semiconductor region 402 is formed as shown in FIG. 4G. The n-type impurity is introduced, for example, by thermal diffusion.
次に、前記半導体基板401の主面上の不純物導入用マ
スク435及びその他の酸化珪素膜を除去する。そして
、第4H図に示すよ5に、半導体基板401の主面上全
面にn−Wエピタキシャル鳩403を成長させる。エビ
タギシャル層403は例えば0.6〜0.8〔μm)程
度の、膜厚で形成する。Next, the impurity introduction mask 435 and other silicon oxide films on the main surface of the semiconductor substrate 401 are removed. Then, as shown in FIG. 4H, an n-W epitaxial layer 403 is grown all over the main surface of the semiconductor substrate 401. The epitaxial layer 403 is formed to have a thickness of, for example, about 0.6 to 0.8 [μm].
次に、活性領域Actの半搏体素子形成領域において、
エピタキシャルM 403の主面上に順次潰層されたマ
スク436,437,438の夫々を形成する。iスフ
436は例えばエピタキシャル層403の表面に熱酸化
処理を施して形成した酸化珪素膜で形成する。マスク4
37は、マスク436上に形成され、主に耐酸化マスク
として使用される。マスク437は例えばCVD法やス
パッタ法で堆積させた窒化珪素膜で形成し、800〜1
200(A)程度の膜厚で形成する。前記マスク436
は、半導体基板401とマスク437との間に発生する
応力の緩和等のために形成されており、例えば400〜
600(A)程度のに厚で形成する。マスク438は、
マスク437上に形成され、主にエツチング用マスクと
して使用される。マスク483は例えばCVD法で堆積
させた酸化珪素族で形成し、7000〜5ooo(”λ
〕程度の膜厚で形成する。これらのマスク436゜43
7.438は上層から順次パターンユング(重ね切り)
され、同一パターンで形成されている。Next, in the semicircular element formation region of the active region Act,
Masks 436, 437, and 438 are sequentially formed on the main surface of the epitaxial layer M 403, respectively. The i-layer 436 is formed of, for example, a silicon oxide film formed by subjecting the surface of the epitaxial layer 403 to thermal oxidation treatment. mask 4
37 is formed on the mask 436 and is mainly used as an oxidation-resistant mask. The mask 437 is formed of, for example, a silicon nitride film deposited by CVD or sputtering, and has a thickness of 800 to 1
It is formed with a film thickness of about 200 (A). The mask 436
are formed to relieve stress generated between the semiconductor substrate 401 and the mask 437, and are formed, for example, from 400 to
It is formed to a thickness of about 600 (A). The mask 438 is
It is formed on the mask 437 and is mainly used as an etching mask. The mask 483 is formed of a silicon oxide group deposited by the CVD method, for example, and has a thickness of 7000 to 5ooo ("λ
] to a film thickness of approximately These masks 436°43
7.438 is a sequential pattern Jung (overlapping cutting) from the top layer
and are formed with the same pattern.
次に、第4工図に示すように、前記マスク436゜43
7.438の夫々の側壁にマスク439を形成する。マ
スク439は主にエツチング用及び耐酸化用マスクとし
て使用される。マスク439は、例えば窒化珪素」、多
結晶珪素°摸の夫々を順次積層し、この後RIE等の異
方性エツチングを施すことによって形成することができ
る。窒化珪素膜は主に耐熱酸化処理に使用され、多結晶
珪素膜は窒化珪素−のステップカバレッジを向上するた
めに使用されている。Next, as shown in the fourth construction drawing, the mask 436°43
Form a mask 439 on each sidewall of 7.438. Mask 439 is mainly used as an etching and oxidation-resistant mask. The mask 439 can be formed, for example, by sequentially laminating silicon nitride and polycrystalline silicon, and then performing anisotropic etching such as RIE. A silicon nitride film is mainly used for heat-resistant oxidation processing, and a polycrystalline silicon film is used to improve step coverage of silicon nitride.
次に1.主にマスク438及び439を用い、活性領域
Actの半導体素子間及び分離領域Isoのエピタキシ
ャル層4030表面をエツチングにより除去し、エピタ
キシャル層403を突出させた突出状島領域404を形
成する。前記エツチングは加工精度を高めるために異方
性エツチングを主体として行う、そして、最終段におい
て、エツチングは突出状島領域404の角部分の急峻な
形状を緩和するために等方性エツチングで行う。Next 1. Mainly using masks 438 and 439, the surface of the epitaxial layer 4030 between the semiconductor elements in the active region Act and in the isolation region Iso is removed by etching to form a protruding island region 404 in which the epitaxial layer 403 is protruded. The etching is mainly performed by anisotropic etching in order to improve the processing accuracy, and in the final stage, the etching is performed by isotropic etching in order to soften the steep shape of the corner portion of the protruding island region 404.
次に、第4J図に示すように、王にマスク439を用い
、蕗出するエピタキシャル層403の表面上に酸化珪素
族440を形成する。酸化珪素膜440は、エピタキシ
ャル層4030表面に熱酸化処理を滝すことによって形
成する。この酸化珪素族440は、前述の突出状島領域
404を形成するために施したエツチングのダメージを
エピタキシャル層403の表面から除去するために形成
されている。Next, as shown in FIG. 4J, a silicon oxide group 440 is formed on the surface of the epitaxial layer 403 to be exposed using a mask 439. The silicon oxide film 440 is formed by thermally oxidizing the surface of the epitaxial layer 4030. This silicon oxide group 440 is formed to remove damage from etching performed to form the above-mentioned protruding island region 404 from the surface of the epitaxial layer 403.
次に、前記酸化珪素族440.マスク430の夫々を順
次除去する。Next, the silicon oxide group 440. Each mask 430 is removed in sequence.
次に、前記マスク436,437,438の夫々の11
Ill壁及び突出状M領域404の側壁(エピタキシャ
ル14403の表面)にマスク441を形成する。マス
ク441は主に耐熱酸化処理用として使用される。マス
ク441は、前記マスク439と同様に、例えば−化珪
素股、多結晶達紫展の夫々を順次積層し、この後RIE
等の異方性エツチングを施すことによって形成すること
ができる。Next, 11 of each of the masks 436, 437, 438
A mask 441 is formed on the Ill wall and the side wall of the protruding M region 404 (the surface of the epitaxial layer 14403). The mask 441 is mainly used for heat-resistant oxidation processing. Like the mask 439, the mask 441 is made by sequentially laminating, for example, silicon oxide and polycrystalline silica, and then RIE.
It can be formed by anisotropic etching such as.
次に、活性領域Actの半導体素子間及び分離領域Is
oにおいて、半導体基板401の主(8)部にp型不輛
物を導入する。p型不純物は、例えば10101s(a
to/cd)程度のBを用い、60〜8゜[KeV]程
度のエネルギのイオン打込み法で導入する。そして、こ
のp型不純物に引き伸し拡散を施すことによってp+型
半導体領域406を形成する。p+型半導体領域406
は素子量分@領域を形成するようになっている。Next, between the semiconductor elements in the active region Act and the isolation region Is
In step o, a p-type solid material is introduced into the main (8) portion of the semiconductor substrate 401. The p-type impurity is, for example, 10101s (a
B is introduced using an ion implantation method with an energy of about 60 to 8 degrees [KeV]. Then, by stretching and diffusing this p-type impurity, a p + -type semiconductor region 406 is formed. p+ type semiconductor region 406
is designed to form an @ region corresponding to the amount of elements.
次に、第4に図に示すように、突出状島領域404の側
壁のエピタキシャル層4030表面上及びそれ以外のエ
ピタキシャル層4o3(或は半導体基板401)の表面
上に素子間分離絶縁膜405を形成する。素子間分離絶
縁膜405は、前記マスク441を用い、エピタキシャ
ル/1403(或は半導体基板4o1)の表面に熱酸化
処理を施すことによって形成することができる。素子1
0]分離絶縁膜405は結果的に酸化珪素族で形成され
、突出状島領域404の角部分に結晶欠陥が発生しない
よう罠、3000〜5000(A)i度の素子量分#!
48縁膜としては比較的薄い膜厚で形成する。素子間分
離絶縁膜405を形成した後に、前記マスク441を選
択的に除去する。Next, as shown in the figure, an element isolation insulating film 405 is formed on the surface of the epitaxial layer 4030 on the side wall of the protruding island region 404 and on the other surface of the epitaxial layer 4o3 (or the semiconductor substrate 401). Form. The element isolation insulating film 405 can be formed by thermally oxidizing the surface of the epitaxial layer 1403 (or the semiconductor substrate 4o1) using the mask 441. Element 1
0] The isolation insulating film 405 is formed of silicon oxide group as a result, and the element amount #!
The 48 edge film is formed with a relatively thin film thickness. After forming the element isolation insulating film 405, the mask 441 is selectively removed.
次に、第4L図に示すように、バイポーラトランジスタ
Trのベース領域の形成領域において、突出状島領域4
04の側壁の角部分つまり肩部分のマスク436又は素
子間分離絶縁膜405を除。Next, as shown in FIG. 4L, in the formation region of the base region of the bipolar transistor Tr, the protruding island region 4
The mask 436 or the element isolation insulating film 405 at the corner part, that is, the shoulder part, of the side wall of 04 is removed.
去し、接続孔407を形成する。この接続孔407はベ
ース領域(409)とペース引出用′IJL極(408
A)とを接続するようになっている。to form a connection hole 407. This connection hole 407 is connected to the base area (409) and the 'IJL pole (408) for pace extraction.
A).
次に、素子間分離絶縁膜405上及びiスフ438上を
含む基板全面に第1層目の&極形成層を堆積させる。こ
の電極形成層は、例えばCVD法で堆積させた多結晶珪
素膜を用い、6000〜8αOO〔λ〕程度の膜厚で形
成する。この電極形成層の一部は、前記接続孔407を
通して突出状島領域404の肩部分のエビダヤシャル層
4030表面に接触するようになりている。Next, a first & electrode forming layer is deposited over the entire surface of the substrate including on the element isolation insulating film 405 and on the i-layer 438. This electrode forming layer is formed using, for example, a polycrystalline silicon film deposited by the CVD method, and has a thickness of about 6000 to 8αOO [λ]. A portion of this electrode forming layer is configured to come into contact with the surface of the shrimp densified layer 4030 at the shoulder portion of the protruding island region 404 through the connection hole 407 .
次に、前記電極形成1−の表面上に薄い酸化珪素膜を形
成した後、この酸化珪X腹を通して電極形成層にp型不
純物を導入する。前記酸化珪素膜は、不純物の導入に起
因する重金属汚染の防止や電極形成r−の表面のダメー
ジを低減するために形成されている。p型不純物は、1
0” (atoms/cd)程度のBを用い、30〜5
0(KeV)@度ノエネルギのイオン打込み法で導入す
る。このp型不純物は電極形成層の抵抗値を低減するた
めに導入される。電極形成層に導入されたp型不純物は
。Next, after forming a thin silicon oxide film on the surface of the electrode formation 1-, a p-type impurity is introduced into the electrode formation layer through the silicon oxide layer. The silicon oxide film is formed to prevent heavy metal contamination caused by the introduction of impurities and to reduce damage to the surface of the electrode formation r-. The p-type impurity is 1
Using B of about 0" (atoms/cd), 30 to 5
It is introduced by an ion implantation method with 0 (KeV) @ degree energy. This p-type impurity is introduced to reduce the resistance value of the electrode formation layer. The p-type impurity introduced into the electrode forming layer.
前記接続孔407部分において電極形成層からエピタキ
シャル層403の主面部に拡散され、p+型半導体領域
409を形成する。p+型半導体領域409は接続孔4
07に対して自己整合で形成される。このp+型半導体
領域409はベース領域の一部を形成するようになって
いる。In the connection hole 407 portion, it is diffused from the electrode formation layer to the main surface of the epitaxial layer 403 to form a p + -type semiconductor region 409 . The p + type semiconductor region 409 is connected to the connection hole 4
It is formed in self-alignment with respect to 07. This p+ type semiconductor region 409 forms part of the base region.
次に、図示しないが、電極形成層上の全面に酸化珪素膜
、フォトレジスト膜の夫々を順次積層する。そして、異
方性エツチングを用い、最上層の7オトレジスト膜、酸
化珪素膜、電極形成層を順次エツチング(バックエッチ
)シ、平坦化処理を施す、つまり、突出状島領域404
間の凹部に埋込まれた電極形成層を除き、突出状島領域
404上の凸部に堆積した電極形成層を除去し、表面を
平坦化する。この後、突出状島領域404上の最上層の
マスク438を等方性エツチングで除去する−
次に、第4M図に示すように、前記活性領域Aatの電
極形成層及び分離領域Iioの電極形成層に所定のパタ
ーンユングをhし、活性領域Actにベース引出用電極
408A及びダミー突出部408C1分離領域Isoに
ダミー突出部408Bの夫々を形成する。このペース引
出用電極408 A、ダミー突出11408 C,ダミ
ー突出部408Bの夫々は同一製造工程によりて形成さ
れる。前記電極形成層は例えば異方性エツチングでパタ
ーンユングされる。Next, although not shown, a silicon oxide film and a photoresist film are sequentially laminated on the entire surface of the electrode forming layer. Then, using anisotropic etching, the uppermost photoresist film, silicon oxide film, and electrode forming layer are sequentially etched (back-etched) and flattened, that is, the protruding island regions 404
The electrode forming layer buried in the recessed portion between is removed, and the electrode forming layer deposited on the convex portion on the protruding island region 404 is removed to flatten the surface. Thereafter, the uppermost mask 438 on the protruding island region 404 is removed by isotropic etching.Next, as shown in FIG. 4M, an electrode formation layer of the active region Aat and an electrode formation of the isolation region Iio are A predetermined pattern is formed on the layer, and a base extraction electrode 408A and a dummy protrusion 408C are formed in the active region Act, and a dummy protrusion 408B is formed in the isolation region Iso. The pace extraction electrode 408A, the dummy protrusion 11408C, and the dummy protrusion 408B are each formed by the same manufacturing process. The electrode forming layer is patterned, for example, by anisotropic etching.
このように、半導体基板401主面の活性領域Actに
設けられた半導体素子(T’r等)に電極(408A)
が接続され、この電極(408A)の上層に鳩間絶縁展
(411,421,424)を介在させて第1層目の配
線426が延在する半導体集積回路装置LSIの製造方
法において、前記半導体素子に接続される電極(408
A)を形成する工程と、メッシ為状に配置されたダミー
突出部408Bを形成する工程とを同一製造工程で行う
ことにより、前記半導体素子に接続される電極408A
を形成する工程でダイ−突出部408Bを形成すること
ができるので、ダミー突出部408Bを形成する工程に
相当する分、半導体集積回路装ff1LsIの製造工程
を低減することができる。In this way, the electrode (408A) is connected to the semiconductor element (T'r, etc.) provided in the active region Act on the main surface of the semiconductor substrate 401.
In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device LSI, in which the first layer wiring 426 extends with Hatoma insulation extensions (411, 421, 424) interposed in the upper layer of the electrode (408A), the semiconductor element The electrode (408
A) and the step of forming the dummy protrusions 408B arranged in a mesh shape are performed in the same manufacturing process, thereby forming the electrode 408A connected to the semiconductor element.
Since the die protrusion 408B can be formed in the step of forming the dummy protrusion 408B, the number of manufacturing steps of the semiconductor integrated circuit device ff1LsI can be reduced by an amount corresponding to the step of forming the dummy protrusion 408B.
次に、第4N図に示すよ5に、メモリセルの高抵抗RH
形成領域において、突出状島領域404のエピタキシャ
ル層403の主面部にp−型半導体領域410を形成す
る。p−型半導体領域410は1例えば10 (a
toms/ ai ) l&度のBを30〜50 (K
eV)程度のエネルギのイオン打込み法で導入すること
によって形成することができる。このp″″型半導体領
域410を形成することによりて、高抵抗RHは完成す
る。なお、高抵抗RHは1記電極形成層のパターンユン
グ工程前つまりベース引出用Tt4408Aを形成する
工告前に形成してもよい。Next, as shown in FIG. 4N, the high resistance RH of the memory cell is
In the formation region, a p − type semiconductor region 410 is formed on the main surface of the epitaxial layer 403 of the protruding island region 404 . The p-type semiconductor region 410 has a thickness of 1, for example 10 (a
toms/ai) l & degree B of 30-50 (K
It can be formed by introducing an ion implantation method with an energy of about 2.5 eV). By forming this p″″ type semiconductor region 410, the high resistance RH is completed. Note that the high resistance RH may be formed before the patterning step of the first electrode forming layer, that is, before the step of forming the base drawing Tt4408A.
次に、第40図に示すように、ベース引出用電極408
A上、ダミー突出部408B上及びダミー突出部408
C上を含む基板全面に層11jl絶縁膜411を形成す
る0層間絶縁・1411は、表面の平坦性を高めるため
に、例えばCVD法で4槓させた酸化珪素族とその上に
SOG法で塗布した酸化珪素膜とからなる複合膜で形成
する。!*間絶禮膜411は分離領域Isoにおいて少
なくともダミー突出部408B間の離隔寸法の2分の1
よりも厚い1摸厚で形成するので、例えば下層の酸化珪
素族を7000〜8000(A)程度の膜厚、上層の酸
化珪素・漢を1000〜1500(A〕程度の膜厚で形
成する。また、前記SOG法で塗布された上層の酸化珪
素膜は、塗布後にち密化処理(デンシファイ)を施し、
全面に異方性エツチングを施して、層間絶縁′M441
1の表面の平坦性をさらに高めてもよい。Next, as shown in FIG. 40, the base extraction electrode 408
A top, dummy protrusion 408B top and dummy protrusion 408
The layer 11jl insulating film 411 is formed on the entire surface of the substrate including the layer 11jl insulating layer 1411, in order to improve the surface flatness, for example, a silicon oxide group coated by the CVD method and coated on top of it by the SOG method is used. It is formed from a composite film consisting of a silicon oxide film and a silicon oxide film. ! *The spacing film 411 is at least half the distance between the dummy protrusions 408B in the isolation region Iso.
For example, the lower silicon oxide group layer is formed to have a thickness of about 7000 to 8000 (A), and the upper layer silicon oxide group is formed to a thickness of about 1000 to 1500 (A). Further, the upper silicon oxide film coated by the SOG method is subjected to densification treatment after coating,
Anisotropic etching is applied to the entire surface to create interlayer insulation 'M441
The flatness of the surface of 1 may be further improved.
次に、N開動m、1411上の全面にマスク442を形
成する。マスク442は、層間絶縁族411のエツチン
グ用マスク及び耐熱酸化用マスクとして使用する。マス
ク442は、例えばCVD法で堆積させた酸化珪X膜と
その上にCVD法で堆積させたj化珪素楓との複合7漢
で形成する。Next, a mask 442 is formed over the entire surface of the N opening 1411. The mask 442 is used as an etching mask for the interlayer insulating group 411 and a heat-resistant oxidation mask. The mask 442 is formed of, for example, a composite film of a silicon oxide film deposited by a CVD method and a silicon oxide film deposited thereon by a CVD method.
次に、バイポーラトランジスタTrのベース領域、エミ
ッタ領域、シ謬ットキーバリアダイオードSBDの夫々
の形成領域において、前記マスク442を選択的に除去
する。そして、残存するマスク442を用い、前記層間
絶縁a411を除去して開口412を形成する。開口4
12は、活性領域Actにおいてベース領域と接続する
側のベース引出用電極408Aの一部分の表面が旙出す
るように形成される。Next, the mask 442 is selectively removed in each of the base region and emitter region of the bipolar transistor Tr and the formation region of the scattering barrier diode SBD. Then, using the remaining mask 442, the interlayer insulation a411 is removed to form an opening 412. opening 4
Reference numeral 12 is formed so that a part of the surface of the base extraction electrode 408A on the side connected to the base region in the active region Act is exposed.
次に、m4P図に示すように、マスク442及び突出状
島領域404上のマスク437を用い、露出するベース
引出用電極408Aの一部分の表面上に層間絶縁族41
3を形成する0層間絶縁諌413は、ベース引出用電極
413の表面に熱酸化処理を施して形成した酸化珪素族
で形成されている0層關絶I#膜413は例えは300
0〜4000〔A)程度の膜厚で形成する。この層間杷
籾俟413はペース引出用i!I、極408Aとエミッ
タ引出用′を極(419)、コレクタ引出用電極(41
9)の夫々とを電気的に分離するよ5に形成されている
。マスク442は、ペース引出用%極408Aの一部だ
けに熱酸化処理を施し、ベース引出用電極408Aの他
部つまりベース引出用電極408Aの延在方向の端部や
累子關分離絶#腹405に熱酸化処理が施されないよう
に形成されている。Next, as shown in the m4P diagram, using the mask 442 and the mask 437 on the protruding island region 404, an interlayer insulating group 41 is placed on the surface of the exposed part of the base extraction electrode 408A.
The 0-layer interlayer insulation layer 413 forming the base electrode 413 is made of a silicon oxide group formed by subjecting the surface of the base extraction electrode 413 to thermal oxidation treatment.
It is formed with a film thickness of about 0 to 4000 [A]. This interlayer loquat 413 is for pace drawer i! I, the pole 408A and the emitter lead-out electrode (419), the collector lead-out electrode (41)
9) and 5 to electrically isolate them from each other. In the mask 442, only a part of the pace extraction electrode 408A is subjected to thermal oxidation treatment, and the other parts of the base extraction electrode 408A, that is, the ends of the base extraction electrode 408A in the extending direction and the electrodes for separating the electrodes 408A are thermally oxidized. 405 is formed so as not to be subjected to thermal oxidation treatment.
これは、ベース引出用電極408Aの端部の直下の素子
間分離絶蛛換405やその近傍の素子間分離絶縁属40
5を通して半導体基板401内に酸素が供給されないよ
うにするためである。半導体基板401内に酸素が供給
された場合には、半導体基板401の表面が酸化され、
半導体基板401内に結晶欠陥が発生し易くなる。This is caused by the element isolation insulator 405 directly below the end of the base extraction electrode 408A and the element isolation insulator 40 near it.
This is to prevent oxygen from being supplied into the semiconductor substrate 401 through the semiconductor substrate 401 . When oxygen is supplied into the semiconductor substrate 401, the surface of the semiconductor substrate 401 is oxidized,
Crystal defects are likely to occur within the semiconductor substrate 401.
次に、第4Q図に示すように、前記マスク442を除去
する。このマスク442を除去する工程と共に、突出状
島領域404上のマスク437が除去される。Next, as shown in FIG. 4Q, the mask 442 is removed. Along with the process of removing this mask 442, the mask 437 on the protruding island region 404 is also removed.
次に1図示しないが、1一方向バイポーラトランジスタ
Trl及び逆方向バイポーラトランジスタTry以外で
ありて、ロジック部Logic、メモリ部Memory
の周辺回路(デコーダ回路等)の夫々を鶴成するnpn
型バイポーラトランジスタ(SICOS構造)の真性ペ
ース献域を形成する。このパイボー2トランジスタの′
JJc性ベース領域は、11方向バイポーラトランジス
タTrlや逆方向バイポー2ト2ンジスタTr!と同様
に、突出状島領域404のエピタキシャル層403の主
面部に形成される。真性ベース領域は、例えば10”
(at。Next, although not shown in the figure, there is a logic section Logic and a memory section Memory other than the one-way bipolar transistor Trl and the reverse bipolar transistor Try.
npn that connects each of the peripheral circuits (decoder circuits, etc.) of
2. Form an intrinsic space barrier of a type bipolar transistor (SICOS structure). ′ of this pibo 2 transistor
The JJc base region is an 11-way bipolar transistor Trl or a reverse bipolar 2-2 transistor Tr! Similarly, the protruding island region 404 is formed on the main surface of the epitaxial layer 403 . The intrinsic base area is, for example, 10”
(at.
tns /lyr& ) 8度のBを15〜30(Ke
V)程度のエネルギのイオン打込み法で導入することに
よりて形成することができる。tns /lyr&) 8 degrees B from 15 to 30 (Ke
It can be formed by introducing an ion implantation method with an energy of about V).
次に、逆方向バイポーラトランジスタTr、形成領域に
おいて、第4R図に示すように、突出状島領域404の
エピタキシャル層403の主面部にp型中導体領域41
4、n型半導体領域415の夫々をj@次影形成る。p
塁半導体領域414はベース領域及びα線で半導体基板
401に発生する少数キャリアに対するポテンシャルバ
リア層として使用される。p凰半導体頚域414は%1
0”(atorr++s/cffl)程度のBを140
〜160[KeV:1程度のエネルギのイオンJコ込み
法で導入することによって形成することができる。前記
n型半導体領域415はコレクタ領域の一部として使用
される。n型半導体領域415は10 (a tom
s/i、1桟度のPを140〜160 (K e V
)程度のエネルギのイオン打込み法で導入することによ
って形成することができる。前記p型半導体領域414
を形成するp型不縄物、n型中・庫体領域415を形成
するn型不純物の夫々は、ベース引出用を億408Nの
表面に形成された層間絶縁膜413で規定された領域内
において尋人される。Next, in the formation region of the reverse bipolar transistor Tr, as shown in FIG.
4. Form each of the n-type semiconductor regions 415 in a j@th pattern. p
The base semiconductor region 414 is used as a base region and a potential barrier layer against minority carriers generated in the semiconductor substrate 401 due to α rays. p-semiconductor neck region 414 is %1
B of about 0” (atorr++s/cffl) to 140
It can be formed by introducing ions with an energy of about 160 [KeV: 1] using the ion injection method. The n-type semiconductor region 415 is used as part of a collector region. The n-type semiconductor region 415 has 10 (a tom
s/i, P of 1 frame degree is 140-160 (K e V
) can be formed by introducing energy by ion implantation method. The p-type semiconductor region 414
Each of the p-type impurity forming the n-type impurity and the n-type impurity forming the n-type medium/reservoir region 415 is formed within the region defined by the interlayer insulating film 413 formed on the surface of 408N for base extraction. be interrogated.
次に、I’f1方向バイポーラトランジスタTry。Next, the I'f1 direction bipolar transistor Try.
低抵抗RL、シ嘗ッドツトキーバリアダイオードDの夫
々の形成領域において、第4S図に示すように、突出状
島領域404のエピタキシャルJilli403の主面
部にp型中4体領域416sn型半害体領域417の夫
々を順次形成する。p型半導体慣城416はペース領域
及びα線で半導体基板401に発生する少数キャリアに
対するボテンシャルバリア層として使用される。p型半
導体領域416は10 (atoms/cIl)1度
のB を80〜100(K・V〕程度のエネルギのイオ
ン打込み法で導入することによりて形成することができ
る。n型半導体領域417はエミッタ領域の一部、低抵
抗RL及びシ嘗ットキーパリアダイオードSBDの一部
として使用される。n型半導体領域417は、10”
(a t oms/cIl)程度のPを170〜190
(Kee〕程度のエネルギのイオン打込み法で導入する
ことによって形成することができる。In each of the formation regions of the low resistance RL and the closed key barrier diode D, as shown in FIG. Each region 417 is formed sequentially. The p-type semiconductor core 416 is used as a potential barrier layer against minority carriers generated in the semiconductor substrate 401 due to the pace region and α rays. The p-type semiconductor region 416 can be formed by introducing B at 10 (atoms/cIl) by ion implantation with an energy of about 80 to 100 (K·V). It is used as a part of the emitter region, a part of the low resistance RL and a shut-keep parier diode SBD.The n-type semiconductor region 417 is 10"
(at oms/cIl) of P of 170 to 190
It can be formed by introducing an ion implantation method with energy on the order of (Kee).
次に、順方向バイポー2トラ/ジスタTr、形成領域、
逆方向バイポーラトランジスタTrl形成領域の夫々に
おいて、突出状島領域404上のマスク436を除去し
、接続孔(工ばツタ開口。Next, the forward direction bipolar transistor Tr/distor Tr, formation region,
In each of the reverse direction bipolar transistor Trl formation regions, the mask 436 on the protruding island region 404 is removed and a contact hole is formed.
コレクタ開口)418を形成する。マスク436は、前
記ベース引出用電極408Aの表面に形成されたj−開
動縁膜413で規定された債域内において除去される。collector opening) 418 is formed. The mask 436 is removed within the range defined by the J-opening edge film 413 formed on the surface of the base extraction electrode 408A.
次に、基板全面に第2層目の′ftft成形成層4!積
させる。この電極形成I−は、例えばCVD法で堆積さ
せた多結1珪Xiを用い、2000〜3000(A)程
度の膜厚で形成する。14を成形成層の一部は、前記接
続孔418を通して突出状島領域404のn型半導体領
域415,417の夫々に接触するようになっている。Next, a second 'ftft formation layer 4! is formed on the entire surface of the substrate. Let it pile up. This electrode formation I- is formed with a film thickness of about 2000 to 3000 (A) using, for example, polycrystalline 1-silicon Xi deposited by the CVD method. A part of the layer 14 forming the contact hole 418 comes into contact with each of the n-type semiconductor regions 415 and 417 of the protruding island region 404 through the connection hole 418.
次に、前記電極形成層の表面に薄い膜厚の酸化珪素膜を
形成し、この酸化珪素膜を通して電極形成1−にn型不
純物を4人する。n型不純物は、例えば10 [at
oms/cb(]8度の第8を用い、70〜90 (K
e V ) 8度のエネルギのイオン打込み法で導入
する。Next, a thin silicon oxide film is formed on the surface of the electrode formation layer, and four n-type impurities are applied to the electrode formation 1- through this silicon oxide film. The n-type impurity is, for example, 10 [at
oms/cb (] using the 8th of 8 degrees, 70-90 (K
eV) Introduced by ion implantation method with an energy of 8 degrees.
次に、前記電極形成層に導入されたn型不純物に活性化
処理(熱処理)を施す、この活性化処理によって、接続
孔418部分において電極形成ノーに導入されたn型不
純物がn型半導体領域415゜417の夫々の主面部に
拡散される。n型半導体領域415の主面部に拡散され
たn型不純物は逆方向バイポーラトランジスタTr1の
コレクタ領域の一部となるn+型半導体領域420を形
成する。n型半導体領域417の主面部に拡散されたn
ff1不純物は順方向バイポーラトランジスタTrlの
エミッタ領域の一部となるn 型半導体領域420を形
成する。このn+型半導体領域420を形成する工程に
よりて、順方向バイポーラトランジスタTrl、逆方向
バイポーラトランジスタTrtの夫々が完成する。n型
不純物としてのASはP等のn型不純物に比べて拡散速
度が遅く、浅いエミッタ接合を形成することができる。Next, the n-type impurity introduced into the electrode formation layer is subjected to activation treatment (heat treatment). Through this activation treatment, the n-type impurity introduced into the electrode formation layer in the connection hole 418 portion is transferred to the n-type semiconductor region. The light is diffused onto the main surfaces of 415° and 417°. The n-type impurity diffused into the main surface of the n-type semiconductor region 415 forms an n + -type semiconductor region 420 that becomes a part of the collector region of the reverse bipolar transistor Tr1. n diffused into the main surface of the n-type semiconductor region 417
The ff1 impurity forms an n-type semiconductor region 420 that becomes part of the emitter region of the forward bipolar transistor Trl. Through this step of forming the n+ type semiconductor region 420, each of the forward bipolar transistor Trl and the reverse bipolar transistor Trt is completed. AS as an n-type impurity has a slower diffusion rate than n-type impurities such as P, and can form a shallow emitter junction.
次に、第4T図に示すように、前記第2層目の4m形成
;−に盾定のパターンエングをmし、エミッタ引出用′
を極419、コレクタ引出用電極419の夫々を形成す
る。エミッタ引出用電極419は順方向バイポーラトラ
ンジスタTrlの工<yり領域(n+型半導体領域42
0)に接続される。Next, as shown in Fig. 4T, form the second layer of 4m;
A pole 419 and a collector lead-out electrode 419 are formed respectively. The emitter lead-out electrode 419 is located in the processing region (n+ type semiconductor region 42) of the forward direction bipolar transistor Trl.
0).
コレクタ引出用%1419は逆方向バイポーラトランジ
スタTr、のコレクタ領域(n+型半導体領域420)
に接続される。%1419 for collector extraction is the collector region (n+ type semiconductor region 420) of the reverse direction bipolar transistor Tr.
connected to.
次に、…1紀エミッタ引出用−極419上及びコレクタ
引出用mfk419上を含む基板全面に磨間絶縁、14
21を形成する。眉間絶縁膜421は、例えばCVD法
で堆積させたP S Giとその上にSOG法で塗布さ
せた酸化珪素膜との複合膜で形成する。眉間絶叙漠42
1は例えば3000−5000(A)程□度の膜厚で形
成する。Next, apply insulation to the entire surface of the board including the top of the first emitter drawer-pole 419 and the top of the collector drawer mfk 419.
21 is formed. The glabella insulating film 421 is formed of a composite film of, for example, P S Gi deposited by the CVD method and a silicon oxide film coated thereon by the SOG method. Eyebrow desert 42
1 is formed with a film thickness of about 3000-5000 (A) square degrees, for example.
次に、容it素子Ca形成領域において、前記層間絶縁
膜421を選択的に除去し、下M電極419の表面が露
出する開口422を形成する。Next, in the capacitance element Ca formation region, the interlayer insulating film 421 is selectively removed to form an opening 422 through which the surface of the lower M electrode 419 is exposed.
次に、前記開口422を通して下層電極419の表面と
接触するように、下層電極419上に誘一体膜423、
上層電極423の夫々を1ト次形成する。誘電体m42
3及び上層電極423を形成する工程によって、fJU
図に示すように容に索子Caが完成する。誘電体膜42
′3は例えばスパッタ法で堆積させたTa1O1で形成
し、70〜100(A)程度の膜厚で形成する。上層電
極423は、例えばスパッタ法で堆積させたM o S
i *で形成し。Next, a dielectric film 423 is placed on the lower electrode 419 so as to contact the surface of the lower electrode 419 through the opening 422.
Each of the upper layer electrodes 423 is formed in one step. dielectric m42
3 and the upper layer electrode 423, fJU
As shown in the figure, the cord Ca is completely completed. Dielectric film 42
'3 is formed of Ta1O1 deposited by sputtering, for example, and has a film thickness of about 70 to 100 (A). The upper layer electrode 423 is made of M o S deposited by sputtering, for example.
Formed by i*.
1500〜2500[A]程度の膜厚で形成する。It is formed with a film thickness of about 1500 to 2500 [A].
肪亀体喚423、上層−極423の夫々は同一パターン
で形成されている。Each of the fat turtle body part 423 and the upper layer-pole 423 is formed in the same pattern.
次に、容量素子Ca上を含む基板全面に眉間絶縁膜42
4を形成する0層間絶縁膜424は1例えばCVD法で
堆積させたP S GMで形成し、2500〜3500
(A)程度の膜厚で形成する。Next, a glabella insulating film 42 is formed on the entire surface of the substrate including the capacitive element Ca.
The interlayer insulating film 424 forming part 4 is formed of PS GM deposited by CVD, for example, and has a thickness of 2500 to 3500.
It is formed with a film thickness of about (A).
次に、エミッタ引出用[極419上、コレクタ引出用電
極419上、ペース引出用−極408A上、n型半導体
領域417上等の層間絶縁膜424等を除去し、接続孔
425を形成する。Next, the interlayer insulating film 424 and the like on the emitter extraction electrode 419, the collector extraction electrode 419, the space extraction electrode 408A, the n-type semiconductor region 417, etc. are removed, and a connection hole 425 is formed.
次に、第4v図に示すよ5に、前記接続孔425を通し
てエミッタ引出用電極419等に接触するように、第1
層目の配線426を形成する。配線426は、例えばス
パッタ法で堆積させた白金シリサイド膜426Aとその
上にスパッタ法で堆積させたアルミニウム&426Bと
の複合膜で形成する。シ冒ットΦ−バリアダイオードS
BD形成領域においては、nff1半導体領域417の
表面に直接白金シリサイドM426AがR触し、シ冒ッ
トキーパリアダイオードSBDが形成される。Next, as shown in FIG. 4V, the first
A layer of wiring 426 is formed. The wiring 426 is formed of, for example, a composite film of a platinum silicide film 426A deposited by sputtering and aluminum &426B deposited thereon by sputtering. Shield Φ-barrier diode S
In the BD formation region, the platinum silicide M426A is directly in contact with the surface of the nff1 semiconductor region 417, forming a shield barrier diode SBD.
次に、へ開動縁膜427、第2層目の配線428、層間
絶縁膜429、第3層目の配線4301層間絶縁膜43
1.1第4層目の配線432、パッジベージ璽ン−43
3の夫々を順次形成することによって、前記第4A図に
示すように、半導体集積回路装置LSIは完成する。Next, the opening film 427, the second layer wiring 428, the interlayer insulating film 429, the third layer wiring 4301 and the interlayer insulating film 43
1.1 4th layer wiring 432, padge page seal-43
By sequentially forming each of 3, the semiconductor integrated circuit device LSI is completed as shown in FIG. 4A.
以上、特に第4B図に示すように、本実施例は、先の第
3の実施例に示すメイン・フレーム・コンビ凰−夕のC
PU部に用いられるメモリ付ロジック・LSIである。As described above, especially as shown in FIG. 4B, this embodiment is a combination of main frame combination
This is a logic/LSI with memory used in the PU section.
中央部にゲートアレーブロックが設けられ、Al(1)
〜A l (4)で構成されている。A gate array block is provided in the center, and Al(1)
~A l (4).
一方、その両側のメモリ部は、A I (1)〜A l
(3)で構成され、特に、Al(3)で構成された相
補データi群DLは、その上空を通過するゲートアレ一
部とI10セルを結ぶA l (4)よりなる信号線群
555と直交することによって、相互の′カップリング
を低減するように配置されている。・
一方、より下層のAlt配総よりなり、かつ、この場合
のように比較的カップリングの影響の少ないワード線群
WLは、信号線群555と平行に配置されている。なお
、上記、第4B図においては、信号線555.ワード線
群WL、データー群DLを作図上の都合で各メモリ・マ
ットに分散して示したが、これらは、各メモリ・マット
又は、その集合毎にそれぞれ設けられていることは、い
5までもない。On the other hand, the memory sections on both sides are A I (1) to A I
(3), in particular, the complementary data i group DL made of Al(3) is orthogonal to the signal line group 555 made of Al(4) that connects a part of the gate array passing above it and the I10 cell. By doing so, they are arranged to reduce mutual coupling. - On the other hand, the word line group WL, which is composed of a lower layer Alt wiring and is relatively less affected by coupling as in this case, is arranged in parallel to the signal line group 555. In addition, in the above-mentioned FIG. 4B, the signal line 555. Although the word line group WL and the data group DL are shown distributed among the memory mats for convenience of drawing, it is not the case that they are provided for each memory mat or for each set of memory mats. Nor.
(5)実施例・5
以下の説明では、A / (2)より上のプロセスすな
ワチ、バッジベージ璽ン・フィルム、Al(3)、及び
ファイナル・パッジページ四ン及びメモリ付ゲートアレ
ーの全体レイアウトについては、前記1〜4の実施例に
示めされているのは、これらは省略する。(5) Example 5 In the following description, the processes above A/(2) include the final page, badge page, Al(3), final page page, and the entire gate array with memory. Regarding the layout, those shown in the first to fourth embodiments are omitted.
以下1本発明の実施例・5そのIを図面を用いて説明す
る。Embodiment 5 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第5A図は、スタティックRAM(SRAM)の一部の
平面図であり、左図が周辺回路(I10回路、メモリ周
辺回路)を構成するバイポーラトランジスタの平面図、
右因が1個のメモリセルを構成している2個のPチャネ
ルMISFETと4個のNチャネルMISFETの平面
図である。なお、ゲートアレ一部は、CMOS回路から
なるが、先の例にあるので省略する。FIG. 5A is a plan view of a part of the static RAM (SRAM), and the left diagram is a plan view of a bipolar transistor that constitutes the peripheral circuit (I10 circuit, memory peripheral circuit).
The right factor is a plan view of two P-channel MISFETs and four N-channel MISFETs forming one memory cell. Note that a part of the gate array is composed of a CMOS circuit, but since it was mentioned in the previous example, the explanation will be omitted.
第5B図は、第5A図の左図のI−I切断線における断
面図、
第5C図は、第5A図の右図の■−■切断耐における断
面図、
KSD図は、第5A図の右図のI■−■切Ur縁におけ
る断面図である。Figure 5B is a cross-sectional view taken along the line I--I in the left figure of Figure 5A, Figure 5C is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in the right figure of Figure 5A, and the KSD figure is a cross-sectional view of the right figure in Figure 5A. It is a sectional view taken along the I■-■ cut Ur edge of the right figure.
なお、第5A図は、素子の構成を分り易くするために、
フィールド絶縁膜、層間絶縁1漠等の絶縁膜を図示して
いない。In addition, FIG. 5A shows the structure of the element in order to make it easier to understand.
Insulating films such as field insulating films and interlayer insulating films are not shown.
まず、バイポーラトランジスタの構成を説明する。First, the configuration of a bipolar transistor will be explained.
第5A図の左図及び第5B図において、501はP 型
単結晶シリコンからなる゛基板であり、その表面にN
型埋込み層NBL、P 型埋込み層PBLを形成しで
ある。バイポーラトランジスタは、埋込み層NBL、N
型コレクタ領域503、N 型引き出し領域504
、P’″型真性ペース領域506、真性ベースlff#
506の引き出し領域としてのP 型半導体領域505
、N 型エミッタ領域507からなりている。コレクタ
領域503、真性ベース領域506、半導体領域505
、エミッタ領域507及びコレクタ引き出し領域504
のそれぞれは、基板501上に成長させたエビタヤシャ
ル層に形成したものである。N 型埋込み層NBLの周
囲は、P!塊込み層PBLによって囲まれ、図示してい
ない他のバイポーラトランジスタの間が分離されている
。In the left diagram of FIG. 5A and FIG. 5B, 501 is a substrate made of P-type single crystal silicon, and N
A type buried layer NBL and a P type buried layer PBL are formed. The bipolar transistor has buried layers NBL, N
Type collector area 503, N type extraction area 504
, P''' type intrinsic pace region 506, intrinsic base lff#
P-type semiconductor region 505 as a lead-out region of 506
, N type emitter region 507. Collector region 503, intrinsic base region 506, semiconductor region 505
, emitter region 507 and collector extraction region 504
Each of these is formed on an epitaxial layer grown on a substrate 501. The area around the N-type buried layer NBL is P! It is surrounded by a lumped layer PBL and is isolated from other bipolar transistors (not shown).
第5B図に示すように、N コレクタ領域503、P+
型半導体領域505、P−型真性ベース領域506、N
型エミッタ領域507のそれぞれは堀込み層NBL上
すなわち基板501上の同一の突出領域内に形成され、
またN 型コレクタ引き出し領域504は前記と異なる
突出領域に形成しである。これら2つの突出領域の間は
、基板501め表O11すなわち城込みJ* N B
L%PBLの表面と、コレクター域503、Pfi半導
体領域505、API:ベース領域506、エミッタ領
域507が設けられる第1の突出領域の側面の一部と、
コレクタ引き出し領域504が設けられる第2の突出領
域の側面の全部とを&5’@化シリコン族からなるフィ
ールド絶縁[502によって分離している。As shown in FIG. 5B, N collector region 503, P+
type semiconductor region 505, P-type intrinsic base region 506, N
Each of the mold emitter regions 507 is formed on the digging layer NBL, that is, within the same protruding region on the substrate 501,
Further, the N type collector extraction region 504 is formed in a different protruding region from the above. Between these two protruding regions is the substrate 501 and the surface O11, that is, the wall J*N B
A surface of the L%PBL and a part of the side surface of the first protrusion region in which the collector region 503, the Pfi semiconductor region 505, the API: base region 506, and the emitter region 507 are provided;
The entire side surface of the second protruding region in which the collector lead-out region 504 is provided is separated by field insulation [502] made of &5'@ silicon group.
+
P 型半導体領域505は、フィールド絶縁膜502か
ら露出され、この紐出した部分に多結晶シリコン嗅から
なるベース電極510がセル7アラインで接続している
。ベース電極510の露出する表面は、ベースを極(多
結晶シリコン膜)510を熱酸化した酸化シリコン族か
らなる絶縁膜511で榎れている。なお、真性ベース領
域の上に残っている酸化シリコン族508及び窒化シリ
コンに509は、フィールド絶縁膜502及び絶縁膜5
11を形成するときの1スクとして用いたものである。The +P type semiconductor region 505 is exposed from the field insulating film 502, and a base electrode 510 made of polycrystalline silicon is connected to this exposed portion in cell 7 alignment. The exposed surface of the base electrode 510 is covered with an insulating film 511 made of a silicon oxide group obtained by thermally oxidizing the base electrode (polycrystalline silicon film) 510. Note that the silicon oxide group 508 and silicon nitride 509 remaining on the intrinsic base region form the field insulating film 502 and the insulating film 5.
This was used as one screen when forming No. 11.
512はエミッタ電極であり、多結晶シリコン&512
Aの上に例・えばW、Mo。512 is an emitter electrode made of polycrystalline silicon &512
For example, W, Mo on top of A.
Ta、Ti、Pt等の高融点金J1.4服512B又は
それら高融照会りこのシリサイドg512Bを積層して
構成した2ノ一浪で構成している。エミッタ電極512
の上面はCVDによる酸化シリコ/1lQjからなる絶
縁膜514が榎りている。工ばツタ1a極512は、絶
縁膜508,509,511で形造られた接続孔517
を通して工ずツタ領域507に接続している。エミッタ
を極512の側面には、後述するMISFETのゲート
電極512の側面のサイドウオール513の形成時に形
成されたサイドウオール513が被着している。基板5
01上の全面を例えば酸化シリコン膜の上にリンシリケ
ートガラス(PSG)膜を積層して@成した絶縁U31
5が覆っている。ベース電極510.工 −ミッタ%
極512、N 引き出し領域504には、接続孔516
を通して第1層目のアルミニウム展からなる配線518
B、518E、518C,が接続している。絶縁膜51
5の上に例えば、酸化シリコン膜の上に塗布ガラス(5
OG)[を積層し、さらにP S G、膜を積層して構
成した絶縁膜519が設けられ、この絶縁[519を除
去してなる接続孔520を通して第2層目のアルミニウ
ム験かうなる配線521が配lIM518B、518E
、518Cのそれぞれに接続している。It is composed of two layers of high melting point metal J1.4 material 512B such as Ta, Ti, Pt, etc. or silicide G512B of high melting point metal such as these. Emitter electrode 512
An insulating film 514 made of silicon oxide/1lQj formed by CVD is exposed on the upper surface. The ivy 1a pole 512 has a connection hole 517 formed with insulating films 508, 509, 511.
It is connected to the vine area 507 through the hole. A side wall 513 formed at the time of forming a side wall 513 on a side surface of a gate electrode 512 of a MISFET, which will be described later, is attached to the side surface of the emitter pole 512. Board 5
Insulation U31 is formed by laminating a phosphosilicate glass (PSG) film on a silicon oxide film on the entire surface of 01.
5 is covered. Base electrode 510. - Mitter%
The connection hole 516 is provided in the pole 512, N extraction region 504.
Wiring 518 consisting of the first layer of aluminum spread through
B, 518E, and 518C are connected. Insulating film 51
For example, on top of 5, coated glass (5
An insulating film 519 is provided, which is formed by laminating a layer of OG) and further layering a PSG film, and the wiring 521 of the second layer is connected through a connection hole 520 formed by removing the insulation layer 519. is installed IM518B, 518E
, 518C.
次に、第5A図の右図、第5C図及びmSD図に示した
メモリセルの構成を説明する。Next, the structure of the memory cell shown in the right diagram of FIG. 5A, FIG. 5C, and mSD diagram will be explained.
本実施例のメモリセルは、相補型MISFETすなわち
PチャネルM I S F E TとNチャネルMIS
FETで構成しである。その等価回路を第5R図に示す
。The memory cell of this embodiment is a complementary MISFET, that is, a P-channel MISFET and an N-channel MISFET.
It is composed of FET. The equivalent circuit is shown in FIG. 5R.
第5A図、第5C図、第5D図において、点P、、P、
、P、、P、を結ぶ領域内が1つのメモリセル領域であ
る。メモリセルを構成するPチャネルMISFET
MP、、MP、、NチャネルMI 5FET MN、、
、MN、、MN、、MN4のそれぞれを一点鎖檜で囲ん
で示している。In Figures 5A, 5C, and 5D, points P, , P,
, P, ,P is one memory cell area. P-channel MISFET that constitutes a memory cell
MP, , MP, , N channel MI 5FET MN, ,
, MN, , MN, , MN4 are each shown surrounded by a dot chain.
NチャネルMISFET MN、、MN、、MN、、
MN4のそれぞれは、埋込み/# P B LO上に設
けられたP ウェル領域527に構成されている。一方
、PチャネルMISFET MP、。N-channel MISFET MN, MN, MN, ,
Each of MN4 is configured in a P well region 527 provided above the buried/#P B LO. On the other hand, P-channel MISFET MP,.
MP、は、埋込み層NBLの上に設けられたNウェル領
域53BB、成されている。前記NチャネルMI 5F
ET MNs 、MNt 、MNs 、MN4のそれ
ぞれは、ウェル領域527の表面の熱酸化による酸化シ
リコン膜からなるゲート絶=m522、多結晶シリコン
膜512への上にW、Mo。MP is an N-well region 53BB provided on the buried layer NBL. Said N channel MI 5F
Each of ET MNs, MNt, MNs, and MN4 has a gate electrode formed of a silicon oxide film formed by thermal oxidation of the surface of the well region 527, and W and Mo on the polycrystalline silicon film 512.
Ta、Ti、Pt等の高融照会iI4%512B又は前
記高融点金属のシリサイド膜512Bを積層して構成し
たゲート電極512.ソース、ドレイン領域を構成する
N−W半導体領域524、N 型半導体領域525とで
構成されている。ゲート電極512は、バイポーラトラ
ンジスタのエミッタ1;極512と同層である。ゲート
′電極512とN“型半導体領域525の距離は、酸化
シリコン族からなるサイドウオール513で規定してい
る。NチャネルMI 5FET MN、、MN、、M
N、。A gate electrode 512 formed by laminating a high melting point metal 512B such as Ta, Ti, Pt or the like or a silicide film 512B of the high melting point metal. It is composed of an N-W semiconductor region 524 and an N-type semiconductor region 525, which constitute source and drain regions. The gate electrode 512 is in the same layer as the emitter 1; pole 512 of the bipolar transistor. The distance between the gate' electrode 512 and the N" type semiconductor region 525 is defined by a sidewall 513 made of silicon oxide group. N-channel MI 5FET MN, MN, MN
N.
MN、のゲー1[f1512の多結晶シリコン膜512
AはN型不純物例えばリン又はヒ素が導入されてN型と
なっている。NチャネルMISFET MN、 とM
N 、のゲート電極512はフィールド絶縁膜502上
を延在するワード、bWLと一体に形成されている。M
ISFET MN+の近傍には、Nff1半導体領域
526が設けられているが、これはフィールド絶縁v!
、502上を延在されたMI 5FET へ1N4の
ゲート電極512の多結晶シリコン膜512A中のN型
不純物を、ウェル領域527中に拡散して形成したもの
である。MN, game 1 [f1512 polycrystalline silicon film 512
A is made N-type by introducing an N-type impurity such as phosphorus or arsenic. N-channel MISFET MN, and M
The gate electrode 512 of N.sub.2 is formed integrally with the word bWL extending over the field insulating film 502. M
An Nff1 semiconductor region 526 is provided near the ISFET MN+, which is a field isolation v!
, 502, an N-type impurity in the polycrystalline silicon film 512A of the 1N4 gate electrode 512 is diffused into the well region 527.
ゲート絶縁M522の前記N 型半導体領域526の上
の部分は、開口523となりており、これを通してゲー
)[極512が接続している。ゲート電極512の上は
殴化シリコン膜からなる絶謙捩14で覆れている。A portion of the gate insulator M522 above the N-type semiconductor region 526 is an opening 523, through which the gate electrode 512 is connected. The top of the gate electrode 512 is covered with a wire 14 made of a silicone film.
NチャネルMISFET MN、、MN、、MN、、
MN、のそれぞれが設けられているP ウェル領域52
7は、バイポーラトランジスタのコレクタ領域503、
P 型半導体領域505、真性ベース仙境506、エミ
ッタ餘域507、引き出し領域504と同様に、埋込み
層PBLの表面すなわち基板5010表面上に突出して
いる。N-channel MISFET MN, MN, MN, ,
P well region 52 in which each of MN and MN is provided.
7 is a collector region 503 of a bipolar transistor;
Like the P-type semiconductor region 505, the intrinsic base region 506, the emitter region 507, and the extraction region 504, it protrudes above the surface of the buried layer PBL, that is, the surface of the substrate 5010.
PチャネルMISFET MP’s 、MPtは、+
N 埋込み層NBLの表面すなわち基板501の表面上
に設けられたN ウェル領域531に綱膜され、ウェル
領域531の表面の熱酸化による酸化シリコン族からな
るゲート杷線膜522、多結晶シリコン膜512Aの上
に高融点金楓又は高融点金−シリサイドPA512Bを
81層して本成したゲート電極512、ソース、ドレイ
ン領域を構成するP 型半導体領域529とで構成しで
ある。The P-channel MISFETs MP's and MPt are coated on the N well region 531 provided on the surface of the +N buried layer NBL, that is, the surface of the substrate 501, and are made of silicon oxide group by thermal oxidation of the surface of the well region 531. A gate wire film 522, a gate electrode 512 formed by forming 81 layers of high melting point gold maple or high melting point gold-silicide PA512B on a polycrystalline silicon film 512A, and a P-type semiconductor region 529 forming source and drain regions. It consists of
PチャネルMI 5FET MP+ 、MPtのゲー
ト電極512を構成している多結晶シリコン膜512A
は、P型不純物例えばボロンを導入することによりP型
化されている。PチャネルMISFET MP、の近
傍では開口523が形成され、この開口523を通して
、NチャネルMISFET MN、から延在してきた
ゲート′fM、極512がウェル領域531に接続して
いる。このウェル領域531の表面のゲートを極512
が接続している部分には、多結晶シリコン膜512人中
のP型不純物例えばボロンが拡散されてP 型半導体領
域530を形成している。Polycrystalline silicon film 512A forming gate electrode 512 of P-channel MI 5FET MP+, MPt
is made into a P-type by introducing a P-type impurity such as boron. An opening 523 is formed near the P-channel MISFET MP, and the gate 'fM and pole 512 extending from the N-channel MISFET MN are connected to the well region 531 through the opening 523. The gate on the surface of this well region 531 is connected to the pole 512.
A P type impurity such as boron in the polycrystalline silicon film 512 is diffused into the connected portion to form a P type semiconductor region 530.
PチャネルMISFETを構成しているN−ウェル領域
531は、前記NチャネルMISFETMN、、MNt
、MN、、MN、が構成されているP−ウェル領域5
27と同様に、埋込み層NBLの上す々わち基板501
の上に突出している。The N-well region 531 constituting the P-channel MISFET is connected to the N-channel MISFET MN, MNt.
, MN, , MN, are configured in the P-well region 5
27, above the buried layer NBL, that is, the substrate 501.
protruding above.
第5A[Nに示すように、メモリセル領域におけ+ るN 埋込み層NBL及びP 埋込み層PBLは。As shown in the fifth A[N, + The N buried layer NBL and the P buried layer PBL are.
ワード&WLが延在する方向、換言すればデータiD、
Dが延在している方向と交差する方向に延在している。The direction in which the word & WL extends, in other words, the data iD,
It extends in a direction intersecting the direction in which D extends.
また、N 埋込み層NBLとP 埋込み層PBLは、デ
ータID、Dが延在している方向に交互に配置しである
。NチャネルMI 5FET MN、 とMN、が同
一のP ウェル領域527に構成され、NチャネルMI
SFET MN、とM N 4が同一のP−ウェル領
域527に構成されている。一方、PチャネルMISF
ETMPlとM P、は、それぞれ異るN−″ウェル領
域531に構成されている。これら4つのウェル領域5
27,531の間は、フィールド絶縁膜502−と、埋
込み層NBL、PBLによ′りて素子分離がなされてい
る。すなわち、MISFET間の素子分離が、バイポー
ラトランジスタ間の素子分離と同様になされている。そ
れぞれのN″″ウェル領域531には、ワード線WL、
ゲート電極512、エミッタ電極512と同層の配線5
12が開口523を通して接続し、この配線512によ
つて1!源電位VCC例えば5vを印加している。すな
わち、メモリセル内で電位VCCを印加している。配線
512の多結晶シリコン膜512Aは、N型不純物例え
ばリン又はヒ素を導入することによりN型化されている
。ウェル領域5310表面の配線512が接続している
部分には、多結晶シリコン膜512人中のN型不純物を
拡散することによりN 型半導体領域526を形成して
いる。Further, the N buried layers NBL and the P buried layers PBL are arranged alternately in the direction in which the data ID and D extend. N-channel MI 5FETs MN, and MN are configured in the same P well region 527, and N-channel MI
SFETs MN and MN4 are configured in the same P-well region 527. On the other hand, P-channel MISF
ETMP1 and MP are configured in different N-'' well regions 531.These four well regions 5
Between 27 and 531, element isolation is provided by a field insulating film 502- and buried layers NBL and PBL. That is, element isolation between MISFETs is performed in the same manner as element isolation between bipolar transistors. In each N″″ well region 531, word lines WL,
Wiring 5 in the same layer as the gate electrode 512 and emitter electrode 512
12 is connected through the opening 523, and this wiring 512 connects 1! A source potential VCC of, for example, 5V is applied. That is, potential VCC is applied within the memory cell. The polycrystalline silicon film 512A of the wiring 512 is made into N-type by introducing an N-type impurity such as phosphorus or arsenic. In a portion of the surface of the well region 5310 to which the wiring 512 is connected, an N-type semiconductor region 526 is formed by diffusing N-type impurities in the polycrystalline silicon film 512.
p−ウェル11527へは、メモリセルを4セル、8セ
ルあるいは16セル等の所定セル数ごとに、データi?
D、 Dと同方向に延在させた第2層目のアルミニウム
配!(図示せず)からP 埋込み層PBLへ回路の接地
電位V88例えばOvを印加するようにしている。この
電位18Bを印加する第2層目の配線は、メモリセルと
メモリセルの間で接続するようにしている。P 埋込み
7JPBLの前記電位Vi8配線が接続される部分では
、他のP ウェル領域527から分離されたウェル領域
527を設け、このP ウェル領域527を通してP
埋込み層PBLへ給電し、さらにPチャネルMISFE
T MP、、MP鵞が構成されているP ウェル領域
527へ給電するようにしている。を位VI8を給電す
るアルミニウム配線が接続されるP ウェル領域527
の表面には、PチャネルMISFET MP、、MP
、のP ソース、ドレイン領域529と同一工程でP
型半導体領域を形成している。Data i? is sent to the p-well 11527 for each predetermined number of memory cells such as 4 cells, 8 cells, or 16 cells.
D, The second layer of aluminum extends in the same direction as D! A circuit ground potential V88, for example Ov, is applied to the P-buried layer PBL from (not shown). The second layer wiring to which this potential 18B is applied is connected between memory cells. A well region 527 separated from other P well regions 527 is provided in the part where the potential Vi8 wiring of the P buried 7JPBL is connected, and a P well region 527 is provided through this P well region 527.
Power is supplied to the buried layer PBL, and the P-channel MISFE
Power is supplied to the P well region 527 in which the TMP, . P well region 527 to which the aluminum wiring that supplies power to VI8 is connected.
On the surface of the P-channel MISFET MP, , MP
, P in the same process as the source and drain regions 529
forming a type semiconductor region.
518は第1層目のアルミニウム配線であり、接続孔5
16全通してゲート電極512の上面又はソース、ドレ
イン領域であるN 型半導体領域525の上面あるいは
P 型半導体領域529の上面に接続している。データ
iD、Dは第2層目のアルミニウム膜からなり、Nチャ
ネルMISFET MN、及びMN、の一方のN 半
導体領域525上に設けられているそれぞれの配fi!
<518に、絶縁膜519を除去してなる接続孔520
を通して接続している。NチャネルMISFETMNs
及びMN4のソース領域の一部を構成しているそれぞれ
のN 型半導体領域525には、第2層目のアルミニウ
ム膜からなる接地電位VSS配!!528が、接続孔5
20、アルミニウム配線 ・518、接続孔516を通
して接続している。518 is the first layer of aluminum wiring, and the connection hole 5
16 is connected to the upper surface of the gate electrode 512, the upper surface of the N type semiconductor region 525 serving as the source and drain regions, or the upper surface of the P type semiconductor region 529. The data iD and D are made of a second layer of aluminum film, and are provided on one of the N semiconductor regions 525 of the N channel MISFETs MN and MN.
518, a connection hole 520 formed by removing the insulating film 519
connected through. N-channel MISFETMNs
Each of the N type semiconductor regions 525 constituting a part of the source region of MN4 and MN4 is provided with a ground potential VSS wiring made of a second layer of aluminum film. ! 528 is connection hole 5
20. Aluminum wiring - 518. Connected through connection hole 516.
以上、説明したように、本実施例のバイポーラトランジ
スタ及びMISFETによれば、NチャネルMISFE
T MN、、MN、、MN、、MN4が構成されるN
ウェル領域531及びPチャネルMISFET M
P、、MP!が構成されるP ウェル領域527を、バ
イポーラトランジスタのコレクタ領域503、真性ペー
ス領域506、+
P 型半導体領域505、エミッタ領域507が構成さ
れている突出領域あるいは引き出し領域504を構成し
ている突出領域と同様の構造にしたことにより、MI
5FET間の素子分離をバイポーラトランジスタ間の素
子分離と同様に、フィールド絶R膜502及びN 埋込
み層NBLとP+埋込み層PBLの間のPN接合により
て行うことができる。As explained above, according to the bipolar transistor and MISFET of this embodiment, the N-channel MISFE
T MN,, MN,, MN,, MN4 are composed of N
Well region 531 and P channel MISFET M
P,,MP! The P well region 527 in which the bipolar transistor is formed is the protruding region in which the collector region 503 of the bipolar transistor, the intrinsic space region 506, the + P type semiconductor region 505, and the emitter region 507 are formed, or the protruding region in which the extraction region 504 is formed. By having a structure similar to that of MI
Similar to the isolation between bipolar transistors, element isolation between the 5FETs can be performed using the field isolation R film 502 and the PN junction between the N2 buried layer NBL and the P+ buried layer PBL.
次に、製造方法を説明する。Next, the manufacturing method will be explained.
第5EA図、第5EB図、第5EC図乃至第5EA図、
第5EB図、第5EC図は、製造工程における平面図又
は断面図である。なお、第5EA図、第5EB図、第5
EC図などのように、図番がアラビア数字とアルファベ
ットからなり、その最初のアルファベットが同一の断面
図は同一工程における断面図であり、その第2番目のア
ルファベットについてAは第5B図と同一部分の断面、
BはMSC図と同一部分の断面、CはisD図と同一部
分の断面をそれぞれ表している。Figure 5EA, Figure 5EB, Figure 5EC to Figure 5EA,
5EB and 5EC are plan views or cross-sectional views in the manufacturing process. In addition, Fig. 5EA, Fig. 5EB, Fig. 5
As in EC drawings, the drawing number consists of Arabic numerals and alphabets, and cross-sectional views with the same first alphabet are cross-sectional views in the same process, and regarding the second alphabet, A indicates the same part as Figure 5B. cross section,
B represents a cross section of the same part as the MSC diagram, and C represents a cross section of the same part as the ISD diagram.
第5EA図、第5EB図、第5EC図に示すように、P
型単結晶シリコン基板501の表面に、例えばイオン
打込みによってN型不純物例えばアンチモン又はリシを
導入することによりN 埋込み層NBLを形成し、また
P型不純物例えばボロンを導入することによりP 埋込
み層PBLを形成する。この後、エピタキシャルr&1
Epiを成長させる。As shown in Figures 5EA, 5EB, and 5EC, P
An N buried layer NBL is formed by introducing an N type impurity such as antimony or lithium into the surface of the type single crystal silicon substrate 501, for example, by ion implantation, and a P buried layer PBL is formed by introducing a P type impurity such as boron. Form. After this, epitaxial r&1
Grow Epi.
次に、第5FA図、@5FB図、第5FC図に示すよう
に、前記エピタキシャル層Ep1に例えばレジスト膜か
らなるマスクを用いた例えばイオン打込みによってNu
不純物例えばアンチモン又はリンを導入してN ウェル
領域531を形成し。Next, as shown in FIGS. 5FA, 5FB, and 5FC, the epitaxial layer Ep1 is injected with Nu, for example, by ion implantation using a mask made of, for example, a resist film.
An N well region 531 is formed by introducing an impurity such as antimony or phosphorus.
またP型不純物例えばボロンを導入してP ウェル領域
527を形成する。Further, a P-type impurity such as boron is introduced to form a P-well region 527.
次に、第5G図、第5HA図、第5HB図、第5HC図
に示すように、ウェル領域527,531の全表面を熱
酸化して酸化シリコン膜508を形成し、この上に例え
ばCVDによって窒化シリコン膜509.rII化シリ
コン模532を形成する。Next, as shown in FIG. 5G, FIG. 5HA, FIG. 5HB, and FIG. 5HC, the entire surfaces of the well regions 527 and 531 are thermally oxidized to form a silicon oxide film 508. Silicon nitride film 509. An rII silicon pattern 532 is formed.
そして、例えば、それら酸化シリコン膜532、窒化シ
リコン、W2O3,酸化シリコン膜508をレジスト膜
からなるマスクを用いた反応性イオンエツチング(RI
E)によりて所定のパターンすなわちバイポーラトラン
ジスタのコレクタ領域503、P 半導体領域505.
真性ベース領域506、エミッタ領域507のそれぞれ
が設けられる突出領域(第1領域)、コレクタ引き出し
領域504が設けられる突出領域(第2領域)、Nチャ
ネルMISFET MN、、MN、、MN、。Then, for example, the silicon oxide film 532, silicon nitride, W2O3, and silicon oxide film 508 are etched by reactive ion etching (RI) using a mask made of a resist film.
E) in a predetermined pattern, that is, the collector region 503 of the bipolar transistor, the semiconductor region 505 .
A protruding region (first region) in which an intrinsic base region 506 and an emitter region 507 are provided, a protruding region (second region) in which a collector extraction region 504 is provided, and N-channel MISFETs MN, MN, MN.
MN、、PチャネルMISFET MP、、MP。MN,, P channel MISFET MP,, MP.
を槙成する突出領域(第3領域)のパターンを残してエ
ツチングする。また、RIEではなく、ウェットエツチ
ングにより突出部を形成することも可能である。このエ
ツチングの後、レジスト膜からなるマスクを除去する0
次に、P ウェル領域527又はN ウェル領域531
の表面の酸化シリコン膜532,508窒化シリコン膜
509のそれぞれから露出する部分を所定の深さまでR
IEでエツチングすることにより、それら酸化シリコン
膜532、窒化シリコン1ff1509.酸化シリコン
膜508が覆りている部分を突出させる。ここで、前記
所定の深さとは、後に、フィールド絶縁膜502を形成
した時にそのフィールド絶縁膜502の底が埋込み層N
BL%PBLに達するような深さである。The pattern of the protruding region (third region) is etched. Further, it is also possible to form the protrusion by wet etching instead of RIE. After this etching, the mask consisting of the resist film is removed.
Next, P well region 527 or N well region 531
The exposed portions of the silicon oxide films 532 and 508 and the silicon nitride film 509 on the surface of the silicon nitride film 509 are rounded to a predetermined depth.
By etching with IE, the silicon oxide film 532, silicon nitride 1ff1509. The portion covered by the silicon oxide film 508 is made to protrude. Here, the predetermined depth means that when the field insulating film 502 is formed later, the bottom of the field insulating film 502 is the buried layer N.
The depth is such that it reaches BL%PBL.
次に、第5IA図、第5IB図、第5IC図に示すよう
に、ウェル領域527,531上の全面を覆うように、
例えばCVDによって窒化シリコン膜533を形成し、
これをウェル領域527゜531の上面が露出するまで
RIEでエツチングして窒化シリコン膜533かもなる
サイドウオール(以下、単に、サイドウオール533と
いう)を突出しているウェル領域527,531.酸化
シリコン換508、窒化シリコン11Q509、酸化シ
リコン族532の側面に形成する。Next, as shown in FIG. 5IA, FIG. 5IB, and FIG. 5IC, so as to cover the entire surface of the well regions 527 and 531,
For example, a silicon nitride film 533 is formed by CVD,
This is etched by RIE until the upper surfaces of the well regions 527, 531 are exposed, and the well regions 527, 531. Formed on the side surfaces of silicon oxide group 508, silicon nitride 11Q 509, and silicon oxide group 532.
次IC1第5J図、 wSKA図、第5KB図、第5K
C図に示すように、バイポーラトランジスタのコレクタ
領域503、P 半導体領域505、真性ベース領域5
06、エミッタ領域507が形成される突出領域をレジ
スト膜からなるマスクで榎りた後、このマスクから露出
するサイドウオール533を除去する。このレジスト膜
からなるマスクは、サイドウオール533を選択的に除
去した後、除去する0次に、P−ウェル領域527の酸
化シリコン膜532、窒化シリコン膜509、酸化シリ
;ンWA508のそれぞれから露出している表面及びN
ウェル領域531のサイドウオール533、酸化シリ
コンJIIj532.窒化シリコン71509、 &化
シリコン膜508のそれぞれから露出している表面を熱
酸化して酸化シリコン膜からなるフィールド絶縁膜50
2を形成する。フィ−ルド絶縁膜502の底面が埋込み
層NBL%Pウェル領域531は、上面が酸化シリコン
% 532、窒化シリコン膜532、酸化シリコン膜5
08で後れている突出部分のみ残る。Next IC1 Fig. 5J, wSKA Fig. 5KB, Fig. 5K
As shown in Figure C, the collector region 503 of the bipolar transistor, the P semiconductor region 505, and the intrinsic base region 5
06. After the protruding region where the emitter region 507 is formed is covered with a mask made of a resist film, the sidewall 533 exposed from this mask is removed. After selectively removing the sidewall 533, the mask made of this resist film is exposed from each of the silicon oxide film 532, silicon nitride film 509, and silicon oxide WA 508 in the P-well region 527. surface and N
Sidewall 533 of well region 531, silicon oxide JIIj532. The exposed surfaces of the silicon nitride film 71509 and the silicon oxide film 508 are thermally oxidized to form a field insulating film 50 made of a silicon oxide film.
form 2. The bottom surface of the field insulating film 502 is a buried layer NBL%, the top surface of the P well region 531 is a silicon oxide film 532, a silicon nitride film 532, a silicon oxide film 5
Only the protruding portion that is backward at 08 remains.
ここで、NチャネルMISFET MN、、MN、。Here, N-channel MISFET MN,, MN,.
MN、、MN4.PチャネルMISFET MP、。MN,, MN4. P-channel MISFET MP.
MPヨのフィールド絶縁膜502の形状は、バイポーラ
トランジスタの引き出し領域504が形成される突出領
域のフィールド絶縁膜502と同じようになる。このよ
うに、MISFETの間及びMISFETとバイポーラ
トランジスタの間の素子分離が、バイポーラトランジス
タ間の素子分離と同一工程で行われている。なお、第5
J図の502Aは、フィールド絶縁膜502のバーズビ
ークの部分を示している。The shape of the field insulating film 502 in MP is the same as that of the field insulating film 502 in the protruding region where the lead-out region 504 of the bipolar transistor is formed. In this way, element isolation between MISFETs and between MISFETs and bipolar transistors is performed in the same process as element isolation between bipolar transistors. In addition, the fifth
502A in Fig. J indicates a bird's beak portion of the field insulating film 502.
フィールド絶M膜502を形成した後、サイドウオール
533を露出するパターンのレジスト膜からなるマスク
を埋込み層NBh、PBL上に形成した後、サイドウオ
ール533をエツチングによりて除去する。このエツチ
ング時に前記レジスト膜からなるマスクから露出してい
る窒化シリコン膜509すなわちコレクタ領域503、
P 半導体領域505、真性ペース領域506、工?ツ
タ領域507を形成する突出領域上の窒化シリコンy5
09の側面がエツチングされて後退する。サイドウオー
ル533を除去した後、そのエツチングに用いたレジス
ト膜からなるマスクを除去する。After forming the field isolation M film 502, a mask made of a resist film with a pattern exposing the sidewall 533 is formed on the buried layers NBh and PBL, and then the sidewall 533 is removed by etching. During this etching, the silicon nitride film 509, that is, the collector region 503, exposed from the mask made of the resist film,
P semiconductor region 505, intrinsic pace region 506, engineering? Silicon nitride y5 on the protruding region forming the ivy region 507
The side of 09 is etched and recedes. After removing the sidewall 533, the mask made of the resist film used for etching is removed.
次に、第5LA図、第5LB図、第5LC図に示すよう
に、まず酸化シリコン膜532を除去する0次に、コレ
クタ領域503、P 型半導体領域505、真性ペース
領域506、エミッタ領域507が形成される突出領域
を露出するパターンのレジスト膜からなるマスクを用い
、このマスクから露出する酸化シリコン膜508の側面
をエツチングして後退させる。この後、レジスト膜から
なるマスクを除去する0次に、埋込み層NBL。Next, as shown in FIG. 5LA, FIG. 5LB, and FIG. Using a mask made of a resist film with a pattern that exposes the protruding region to be formed, the side surfaces of the silicon oxide film 508 exposed from this mask are etched and retreated. After this, the mask made of the resist film is removed, and the buried layer NBL is formed.
PBL上の全面に例えばCVDによって多結晶シリコン
膜510を形成する0次に、例えばイオン打込みによっ
て多結晶シリコン11A510にP型不純物例えばボロ
ンを導入し、アニールする。このとき、前記N ウェル
領域531の多結晶シリコン膜510が被着している側
面にその多結晶シリコン@S10中のP型不純物を導入
してP 半導体領域505を形成する。A polycrystalline silicon film 510 is formed on the entire surface of the PBL by, for example, CVD. Next, a P-type impurity such as boron is introduced into the polycrystalline silicon 11A 510 by, for example, ion implantation, and annealing is performed. At this time, P type impurities in the polycrystalline silicon @S10 are introduced into the side surface of the N well region 531 on which the polycrystalline silicon film 510 is deposited to form a P semiconductor region 505.
次に、第5M図、第5NA図、第5NB図、@SNC図
に示すように、レジスト膜からなるマスクを用いたエツ
チングによって多結晶シリコン膜510をバターニング
してペース[1510t−形成する0次に、ペース電極
510の露出している表面を熱酸化して酸化シリコン膜
からなる絶縁膜511を形成する。窒化シリコン膜50
9が熱酸化のマスクとなっている。Next, as shown in FIG. 5M, FIG. 5NA, FIG. Next, the exposed surface of the pace electrode 510 is thermally oxidized to form an insulating film 511 made of a silicon oxide film. silicon nitride film 50
9 serves as a mask for thermal oxidation.
次に、薪50図、第5PA図、゛第5PB図、第5PC
図に示すように、露出している窒化シリコン膜509を
エツチングし、さらに酸化シリコン+1IA508をエ
ツチングする。P ウェル領域527及びN−ウェル領
域531の露出している上面を熱酸化して酸化シリコン
朦からなるゲート絶縁膜522を形成する0次に、レジ
スト膜からなるマスクを用いたイオン打込みによってP
″″真性ベース領域506、N 工はツタ領域507、
N 引き出し領域504を順次形成する0次に、レジス
ト膜からなるマスクを用いたエツチングによって、工は
ツタ領域507上のゲート絶縁膜522、開口523と
なる部分のゲート絶縁、1fi522をそれぞれ除去す
る。エツチングの後にレジスト1弾からなるマスクを除
去する0次に、例えばCVDによって埋込み層PBL%
NBL上の全面に多結晶シリコン111512Aを形成
する。この多結晶シリコンfi512Aは、P 埋込み
層PBL上の部分と、+
N 埋込み層NBLの上の電位VCCを給電する配線5
12の一部となる部分へ例えばイオン打込みによりてN
型不純物例えばリン又はヒ素を導入し、その他の部分へ
P型不純物を導入して低抵抗化を計る。前記多結晶シリ
コン!5512A中に導入された不純物の活性化のため
のアニール時に、開口523を通して多結晶シリコン膜
512A中のN型不純物又はP型不純物が拡散されてN
半導体領域526及びP 半導体領域530が形成さ
れる、なお、このとき同時に、N+エミッタ領域507
を形成するよ5にしてもよい、あるいは、+
N 半導体領域526、P 半導体領域530は開口5
23を形成する以前に、レジスlからなるマスクを用い
たイオン打込みで形成するようにし、N ニオツタ領域
507を多結晶シリコン膜512Aからの拡散で形成す
るようにしてもよい。Next, firewood 50 diagram, 5th PA diagram, 5th PB diagram, 5th PC
As shown in the figure, the exposed silicon nitride film 509 is etched, and the silicon oxide +1IA 508 is further etched. The exposed upper surfaces of the P well region 527 and the N-well region 531 are thermally oxidized to form a gate insulating film 522 made of silicon oxide. Next, P is etched by ion implantation using a mask made of a resist film.
″″Intrinsic base area 506, N engineering is ivy area 507,
Next, by etching using a mask made of a resist film, the gate insulating film 522 on the ivy region 507, the gate insulating portion that will become the opening 523, and the 1fi 522 are removed, respectively. After etching, the mask consisting of the first resist is removed, and the buried layer PBL% is removed by, for example, CVD.
Polycrystalline silicon 111512A is formed over the entire surface of the NBL. This polycrystalline silicon fi512A connects a portion above the P buried layer PBL and a wiring 5 that supplies potential VCC above the +N buried layer NBL.
For example, by ion implantation, N is applied to the part that becomes part of 12.
A type impurity such as phosphorus or arsenic is introduced, and a P-type impurity is introduced into other parts to lower the resistance. Said polycrystalline silicon! During annealing to activate the impurity introduced into the polycrystalline silicon film 5512A, the N-type impurity or the P-type impurity in the polycrystalline silicon film 512A is diffused through the opening 523 to form an N-type impurity.
A semiconductor region 526 and a P semiconductor region 530 are formed. At the same time, an N+ emitter region 507 is formed.
Alternatively, the +N semiconductor region 526 and the P semiconductor region 530 may be formed in the opening 5.
Before forming 23, it may be formed by ion implantation using a mask made of resist 1, and the N 2 nitride region 507 may be formed by diffusion from the polycrystalline silicon film 512A.
多結晶シリコンIQ512Aのさらにその上にCvDや
スパッタ圃よりてW、Mo、Ta、T t、Pt等の高
融点金属Ilすを形成し、この後アニールすることによ
りシリサイド化して高融点金属シリサイド膜512Bを
形成する。さらに高融点金属シリサイド膜512Bの上
に例えばCVDによって酸化シリコンpM514を形成
する′0次に、レジスト膜からなるマスクを用いたエツ
チングにより、酸化シリコン膜514、高融点今風シリ
サイド膜512B1多結晶シリコン膜512Aを順次エ
ツチングしてエミッタを極512、ゲート電極512、
ワードll!WL、を位VCCを給電する配線512を
それぞれ形成する1次に、レジスト戻からなるマスクを
用いたイオン打込みKよってN型不純物例えばリンを導
入してN 半導体領域524を形成する。Further on the polycrystalline silicon IQ512A, a high melting point metal layer such as W, Mo, Ta, Tt, Pt, etc. is formed by CvD or sputtering, and then it is annealed to form a high melting point metal silicide film. 512B is formed. Further, a silicon oxide pM514 is formed on the high melting point metal silicide film 512B by, for example, CVD.Next, by etching using a mask made of a resist film, the silicon oxide film 514, the high melting point modern silicide film 512B1 and the polycrystalline silicon film are etched. 512A is sequentially etched to form the emitter electrode 512, gate electrode 512,
Word ll! First, wiring lines 512 for supplying power to WL and VCC are respectively formed. Next, an N type impurity such as phosphorus is introduced by ion implantation using a resist mask to form an N semiconductor region 524.
N 半導体領域524を形成した後、第5A図乃至#5
D図に示した例えばCVDによる酸化シリコン唆からな
るサイドウオール513.NチャネルMI 5FET
MNr 、MNl 、MNs 、MN4のソース、ド
レイン領域の一部であるN 半導体領域525、Pチャ
ネルMISFET MP、。After forming the N semiconductor region 524, from FIG. 5A to #5
The sidewall 513 shown in FIG. D is made of silicon oxide formed by CVD, for example. N channel MI 5FET
MNr, MNl, MNs, N semiconductor region 525 which is part of the source and drain regions of MN4, and P-channel MISFET MP.
MP、のソース、ドレイン領域であるP 半導体領域5
29、例えばCVDによる酸化シリコン膜とP S G
11Mとからなる絶縁膜515、接続孔516、例えば
スパッタによる第1層目のアルミニウム膜からなる配線
518,518B、518C,518E1例えばCVD
による酸化シリコン膜、塗布ガラス鰍、PSG膜を積層
してなる絶縁膜519、接続孔5201例えばスパッタ
による第2層目のアルミニウム膜からなる配置n521
,528.データmD、Dをそれぞれ形成する。P semiconductor region 5 which is the source and drain region of MP
29, For example, silicon oxide film and PSG by CVD
Insulating film 515 made of 11M, connection hole 516, wiring 518, 518B, 518C, 518E1 made of first layer aluminum film by sputtering, for example, CVD
An insulating film 519 made of a laminated silicon oxide film, a coated glass film, and a PSG film, a connection hole 5201, an arrangement n521 made of a second layer aluminum film, for example, sputtered.
,528. Data mD and D are respectively formed.
更に、実施例・1〜4及びこれまでに説明した方法のい
ずれかにより、A I (2)上に更に層間絶縁験を形
成する。この上に、更に、第5Aに示す如(AJ(3)
によるメモリ・マット上空を通過するバイパス信号線群
550を形成し、その上にファイナル・パッジベージ嘗
ン膜を形成し、その後、必要に応じて、前記A I (
3)上のファイナル・バッジベージ冒ン部の所定部を開
口して、ボンディング・パッド又はCCB用パッドを形
成して、本LSIチップは完成する。Further, an interlayer insulation layer is further formed on A I (2) by any of the methods described in Examples 1 to 4 and so far. In addition, as shown in Section 5A (AJ(3)
A bypass signal line group 550 is formed that passes above the memory mat according to the method, and a final padding film is formed thereon, and then, if necessary, the bypass signal line group 550 is formed above the memory mat.
3) A predetermined portion of the upper final badge page opening is opened to form bonding pads or CCB pads, and the present LSI chip is completed.
以上、説明したように、基板501のコレクタ領域50
3、P 半導体領域505、真性ペース領域506、エ
ミッタ領域507が設けられる第1領域、コレクタ引き
出し領域504が設けられる第2領域、MI 5FET
が設けられるツ3領域のそれぞれの上に窒化シリコンg
so9(itマスク)を形成し、前記第1、第2及び第
3領域のそれぞれの周囲をエツチングして前記第1、第
2及び第3領域を突出させ、前記突出した第1領域の側
面に窒化シリコンA533 (12マスク)を形成し、
基板1の第1及び第2マスクから露出している表面を酸
化してフィールド絶縁M502を形成することにより、
MISFET間及びMISFETとバイポーラトランジ
スタ間の素子分離にバイポーラトランジスタ間の素子分
離技術を用いているので、パイボーラド2ンジスタ間の
素子分際、MISFET間の素子分離及びバイポーラト
ランジスタとMISFET間の素子分離を同一工程で行
うことができる。As explained above, the collector region 50 of the substrate 501
3. P A first region where a semiconductor region 505, an intrinsic space region 506, and an emitter region 507 are provided, a second region where a collector extraction region 504 is provided, MI 5FET
silicon nitride g on each of the three regions where
SO9 (IT mask) is formed, and the periphery of each of the first, second and third regions is etched to make the first, second and third regions protrude, and a side surface of the protruded first region is etched. Form silicon nitride A533 (12 masks),
By oxidizing the surface of the substrate 1 exposed from the first and second masks to form field insulation M502,
Since element isolation technology between bipolar transistors is used for element isolation between MISFETs and between MISFETs and bipolar transistors, element isolation between two piebolad transistors, between MISFETs, and between bipolar transistors and MISFETs is the same. It can be done in a process.
第5QA図、第5QB図、第5QC図のそれぞれは1本
実施例そのHにおける半導体集積回路装置の断面図であ
り、第5QA図は第5B図と同一部分の断面図、第5Q
B図は第5C図と同一部分の断面図、第5QC図は第5
D図と同一部分の断面図である。Each of Figures 5QA, 5QB, and 5QC is a cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device in Example 1H, and Figure 5QA is a cross-sectional view of the same part as Figure 5B, and Figure 5Q is a cross-sectional view of the same part as Figure 5B.
Figure B is a sectional view of the same part as Figure 5C, and Figure 5QC is a cross-sectional view of the same part as Figure 5C.
It is a sectional view of the same part as figure D.
本実施例は、バイポーラトランジスタのペース電1rI
1510とPチャネルMISFET MP、。In this embodiment, the pace voltage 1rI of a bipolar transistor is
1510 and P-channel MISFET MP.
MP、、NチャネルMI 5FET MN、、MNl
。MP,, N channel MI 5FET MN,, MNl
.
MN@ g MN4のそれぞれのゲート′FtL極51
0及び市、位VCCを給電する配置510を例えばCV
Dによる多結晶シリコン1lk510Aと、W、No。MN@g Each gate of MN4'FtL pole 51
For example, CV
Polycrystalline silicon 1lk510A by D and W, No.
Ta、TI、Pt等の高融点金属膜510B又はそれら
高融点金属のシリサイドJfu510Bとの2層Fで構
成したものである。また、バイポーラトランジスタのエ
ミッタ領域507をゲート電極510の側部に設けた例
えばCVDによる酸化シリコン膜からなるサイドウオー
ル513で規定するとともに、NチャネルMISFET
MN、。It is composed of two layers F including a high melting point metal film 510B such as Ta, TI, Pt, etc. or a silicide Jfu 510B of these high melting point metals. Further, the emitter region 507 of the bipolar transistor is defined by a sidewall 513 made of a silicon oxide film formed by CVD, for example, provided on the side of the gate electrode 510, and an N-channel MISFET
MN.
MN、、MN、、MN、のソース、ドレイン領域の高閾
度領域525t−前記ベース電極510の側部に設けた
サイドウオール513と同一工程で形成したサイドウオ
ール513で規定したものである。The high threshold region 525t of the source and drain regions of MN, MN, MN is defined by a sidewall 513 formed in the same process as the sidewall 513 provided on the side of the base electrode 510.
高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜510Bの上
には例えばCVDによる酸化シリコン膜514が形成し
である。多結晶シリコン膜510Aは、堀込み層PBL
及びNBL上の全面に形成された後、例えばイオン打込
みによりて、埋込み層PBL上の部分と、埋込み層NB
L上の部分のうち電位VCCを給電する配線510の一
部となる部分へはN型不純物を導入し、その他の部分へ
はP型不純物を導入して低抵抗化を計る。A silicon oxide film 514 is formed by, for example, CVD on the high melting point metal film or the high melting point metal silicide film 510B. The polycrystalline silicon film 510A is a trench layer PBL.
After forming on the entire surface of the buried layer PBL and the buried layer NB, for example, by ion implantation, the portion on the buried layer PBL and the buried layer NB are formed.
N-type impurities are introduced into a portion of the portion above L that becomes part of the wiring 510 that supplies potential VCC, and P-type impurities are introduced into other portions to lower the resistance.
メ峰リセル領域のN 半導体領域526は多結晶シリコ
ン*510A中のN型不純物例えばリン又はヒ素の拡散
によって形成し、P 半導体領域530は多結晶シリコ
ン1510A中のP型不純物例えばボロンを拡散するこ
とによって形成している。また、バイポーラトランジス
タのP 半導体領域505は、多結晶シリコン&510
中のP型不純物例えばボロンを拡散することにより形成
している。The N semiconductor region 526 of the Mepeak recell region is formed by diffusing an N type impurity such as phosphorus or arsenic in the polycrystalline silicon *510A, and the P semiconductor region 530 is formed by diffusing a P type impurity such as boron in the polycrystalline silicon 1510A. It is formed by Furthermore, the P semiconductor region 505 of the bipolar transistor is made of polycrystalline silicon &510
It is formed by diffusing a P-type impurity such as boron inside.
バイポーラトランジスタのエイツタ領域512は1例え
ばCVDによる筒2層目の多結晶シリコン族からなって
いる。エイツタ[1512は、エミッタ領域507の上
の部分が開口されたベース%、極510の5I11面に
設けたサイドウオール513゜輩化シリコンd509.
酸化シリコンN508で形造られた接続孔517を通し
てエイツタ領域307へ接続している。サイドウオール
513の横方向、言換えれば平面方向の膜厚は、サイド
ウオール513を形成するためK[l込み層NBI、。The ET region 512 of the bipolar transistor is made of polycrystalline silicon, which is the second layer of the cylinder, for example, made by CVD. EITSUTA [1512 is a base portion with an opening above the emitter region 507, and a side wall 513° formed on the 5I11 surface of the pole 510.
It is connected to the eight pointer region 307 through a connection hole 517 formed of silicon oxide N508. The film thickness of the sidewall 513 in the lateral direction, in other words in the planar direction, is K[l-included layer NBI, in order to form the sidewall 513.
PBLの上部に形成される酸化シリコン膜の膜厚を調整
することで制御できる。一方、エミッタ領域507は、
エミッタ電極(多結晶シリコンll!D)中のN型不純
物例えばリンを拡散することにより形成している。しか
し、レジスト、製からなるマスクを用いたイオン打込み
によって工ばツタ領域507を形成するようにしてもよ
い。This can be controlled by adjusting the thickness of the silicon oxide film formed on the top of the PBL. On the other hand, the emitter region 507 is
It is formed by diffusing an N-type impurity such as phosphorus in the emitter electrode (polycrystalline silicon II!D). However, the ivy region 507 may be formed by ion implantation using a mask made of resist.
以上、説明したように、MISFETのゲート電極51
0の側部に設けてソース、ドレイン領域の高濃度領域5
25を規定するサイドウオール513と同I−のサイド
ウオール513を、ベース電極510のエミッタ電極5
12を通す開口の周囲に設けてエミッタ領域507を規
定したこと釦より、
エミッタ領域507がベース電極510に対してセルフ
ァ乏インで形成されるので、微細化、高菜種化を計るこ
とができ、また、バイポーラトランジスタのサイドウオ
ール513とMISFETのサイドウオール513が同
一工程で形成されているので、製造工程の増加を抑制で
きる。As explained above, the gate electrode 51 of the MISFET
A high concentration region 5 of the source and drain regions is provided on the side of the source and drain regions.
The sidewall 513 defining 25 and the sidewall 513 of I- are connected to the emitter electrode 5 of the base electrode 510.
Since the emitter region 507 is formed around the opening through which the electrode 12 passes through, the emitter region 507 is formed in a cellulose-poor manner with respect to the base electrode 510, so that miniaturization and high-quality rapeseed can be achieved. Further, since the sidewall 513 of the bipolar transistor and the sidewall 513 of the MISFET are formed in the same process, an increase in the number of manufacturing steps can be suppressed.
なお、エンツタ電葎512と同層の多結晶シリコン膜を
PチャネルMI 5FET MP、、MP。Note that the polycrystalline silicon film of the same layer as the Entsuta electrode 512 is used as a P-channel MI 5FET MP, MP.
のソース、ドレイン領域であるP 半導体領域529の
上及びNチャネルMISFET MN、。The source and drain regions of the P semiconductor region 529 and the N-channel MISFET MN, respectively.
MN、、MN、、MN4のソース、ドレイン領域の一部
であるN 半導体領域525の上に電極として設け、こ
れにアルミニウム配置a518を接続するようにして、
セルファラインで配線518が+
P 半導体領域529、N+半導体領域525に接続す
るようにしてもよい、ゲート絶1stszzのN・半導
体領域525の上の部分及びP 半導体領域529の上
の部分は、サイドウオール513形成時に除去される。Provided as an electrode on the N semiconductor region 525, which is a part of the source and drain regions of MN, MN, MN4, and connected to the aluminum arrangement a518,
The wiring 518 may be connected to the +P semiconductor region 529 and the N+ semiconductor region 525 by a self-line. It is removed when the wall 513 is formed.
また、前記N 半導体領域525上の多結晶シリコン族
からなる電極とゲート電極510の間は、酸化シリコン
膜514とサイドウオール513で絶縁している。Further, the electrode made of polycrystalline silicon group on the N 2 semiconductor region 525 and the gate electrode 510 are insulated by a silicon oxide film 514 and a sidewall 513.
本実施例その■は、ベース電極510と同層の導体層と
熱酸化マスク533をコレクタ引き出し領域504の周
囲、MISFET領域の周囲にそれぞれ絶縁して設ける
ことにより、基板501の平坦化を計り、またフィール
ド絶縁膜5020食込みを少くして寸法変換館をなくし
たものである。In this embodiment, the planarization of the substrate 501 is achieved by providing a conductive layer of the same layer as the base electrode 510 and a thermal oxidation mask 533 around the collector lead-out region 504 and around the MISFET region, respectively, in an insulated manner. Further, the encroachment of the field insulating film 5020 is reduced to eliminate the need for dimension conversion.
本実施例は、製造工程に従って説明する。This example will be explained according to the manufacturing process.
第5SA図、第5SB図乃至第5VA図、第5VB図は
、製造工程における断面図であり、図番の最初のアルフ
ァベットが同じものは同一工程における断面を表し、第
2番目のアルファベットAはM2R図と同一部分の断面
図、同2番目のアルファペラ)Bは第5C図と同一部分
の断面を表している。なお、第5D図と同一部分におけ
る製造工程における断面は図示していない。Figure 5SA, Figure 5SB to Figure 5VA, and Figure 5VB are cross-sectional views in the manufacturing process. Figures with the same first letter of the number represent cross-sections in the same process, and the second letter A is M2R. A cross-sectional view of the same part as in the figure, second alpha-pella) B represents a cross-section of the same part as in Fig. 5C. Note that a cross section in the manufacturing process at the same portion as in FIG. 5D is not shown.
ψ:5SA図、第5SB図に示すように、本実施例その
■の誹5HAli!7I、第5HB図までの工程と゛
+
同様に、N 埋込み層NBL、P ffi埋込み層P
BL、P ウェル527、N ウェル531、酸化シ
リコン膜508、窒化シリコン膜509、酸化シリコン
LZ! 532を形成した後、P ウェル領域527及
びN ウェル領域531を所定のパターンにパターニン
グする。ψ: As shown in Figure 5SA and Figure 5SB, 5HAli! 7I, the process up to Figure 5HB and ゛
+ Similarly, N buried layer NBL, P ffi buried layer P
BL, P well 527, N well 531, silicon oxide film 508, silicon nitride film 509, silicon oxide LZ! After forming the P well region 527 and the N well region 531, the P well region 527 and the N well region 531 are patterned into a predetermined pattern.
次に、第5TA図、 第5TB図に示すよう罠、N”m
込みFWINBL及びP+埋込ミ層PBL(1’)上部
全域に例えばCVDによりて窒化シリコン膜533を形
成する。Next, as shown in Figure 5TA and Figure 5TB, trap N”m
A silicon nitride film 533 is formed over the entire upper part of the buried FWINBL and the P+ buried layer PBL(1') by, for example, CVD.
次に、1SUA図、第5UB図に示すように、前記窒化
シリコン膜533をRIEでP−ウェル527、N
ウェル531の上面が露出するまでエツチングしてサイ
ドウオール533を形成し、この後、P″″″ウエル5
2フ−ウェル531の屋化シリコン膜509及びサイド
ウオール533から露出している表面を熱酸化して、フ
ィールド絶縁膜502を形成する。Next, as shown in FIG. 1 SUA and FIG.
The sidewall 533 is formed by etching until the upper surface of the well 531 is exposed, and then the P'''' well 5 is etched.
A field insulating film 502 is formed by thermally oxidizing the surface exposed from the oxide silicon film 509 and sidewall 533 of the second well 531.
フィールド絶縁9502は、バイポーラトランジスタの
コレクタ領域503.P 半導体領域505、真性ベ
ース領域506、エミッタ領域507が形成される突出
領域のみならず、コレクタ引き出し領域を形成する突出
領域、MI 5FETが形成される突出領域においても
、それら突出領域の側面のみに形成され、上面には形成
されない、このため、前記それぞれの突出領域へのフィ
ールド絶縁膜502の食込みがなく1寸法変換攬すなわ
ちフィールド絶縁膜502を形成する以前と以後のそれ
ぞれの突出領域の大きさの差がなく々っている。Field insulation 9502 is connected to the collector region 503. of the bipolar transistor. Not only in the protruding regions where the P semiconductor region 505, the intrinsic base region 506, and the emitter region 507 are formed, but also in the protruding regions forming the collector lead-out region and the protruding region where the MI 5FET is formed, only on the side surfaces of these protruding regions. Therefore, the field insulating film 502 does not dig into each of the above-mentioned protruding regions, resulting in one-dimensional conversion, that is, the size of each protruding region before and after the field insulating film 502 is formed. The difference between the two is disappearing.
次に、第5VA図及び第5VB図に示すように、レジス
ト膜からなるマスクを用いたエツチングによって、それ
ぞれの突出領域のうちコレクタ領域503、P 半導体
領域505、真性ベース替域506、エミッタ領域50
7が設けられる突出領域のみサイドウオール533を除
去して、N ウェル領域531の側面を露出させる。こ
の後、N+埋込み層NBL、P 埋込みNBPBLの
上部の全域に1例えばCVDによって多結晶シリコン膜
510を形成する。この多結晶シリコン膜510+
゛
は、コレクタ領域503、P 型半導体領域505、真
性ベース領域506、エミッタ領域507を形成する突
出領域においてはN ウェル領域531の側面に被着す
るが、コレクタ引き出し領域504が形成される突出領
域、MISFETを形成する突出領域ではサイドウオー
ル533で絶縁されている0次に、例えばイオン打込み
により多結晶シリコン膜510中へPW不純物例えばボ
ロンを導入しアニールして低抵抗化を計るとともに、こ
の多結晶シリーン膜510が被着しているN″″ウェル
領域531中へ前記P型不純物を拡散してP+半導体領
域505を形成する0次に、多結晶シリコン膿510の
主に、突出領域の上部すなわち窒化シリコン膜509の
上の部分をレジスト膜からなるマスクを用いたエツチン
グによって除去する。Next, as shown in FIGS. 5VA and 5VB, by etching using a mask made of a resist film, the collector region 503, the P semiconductor region 505, the intrinsic base exchange region 506, and the emitter region 50 of the respective protruding regions are etched.
The sidewall 533 is removed only in the protruding region where the N well region 531 is provided to expose the side surface of the N well region 531. Thereafter, a polycrystalline silicon film 510 is formed over the entire upper part of the N+ buried layer NBL and the P buried layer NBPBL by, for example, CVD. This polycrystalline silicon film 510+
The protruding regions forming the collector region 503, P type semiconductor region 505, intrinsic base region 506, and emitter region 507 are attached to the side surfaces of the N well region 531, but the protruding regions where the collector extraction region 504 is formed are In the protruding region forming the MISFET, a PW impurity such as boron is introduced into the polycrystalline silicon film 510 by ion implantation into the zero order which is insulated by the sidewall 533, and is annealed to lower the resistance. The P type impurity is diffused into the N'''' well region 531 on which the crystalline silicon film 510 is deposited to form the P+ semiconductor region 505. That is, the upper portion of the silicon nitride film 509 is removed by etching using a mask made of a resist film.
レジスト膜からなるマスクは、エツチングの後に除去す
る。P 半導体領域505に接続している多結晶シリコ
ン膜510がベース電極510であり、コレクタ引き出
し領域504が設ゆられる突出領域及びMISFETが
設けられる突出領域の周囲に設けられている多結晶シリ
コン膜510かも分離されている。The mask made of resist film is removed after etching. P The polycrystalline silicon film 510 connected to the semiconductor region 505 is the base electrode 510, and the polycrystalline silicon film 510 is provided around the protruding region where the collector extraction region 504 is provided and the protruding region where the MISFET is provided. May be separated.
それぞれの突出領域の間が多結晶シリコン膜510で埋
込まれるので、基板501上の平坦化を計ることができ
る0次に、多結晶シリコン摸、510及びベース電極5
10の露出している表面を熱酸化して酸化シリコン膜か
らなる絶縁y511を形成する0次に、それぞれの突出
領域の上面の窒化シリコンhI509及び酸化シリコン
ILC508の絶&腹511から露出している部分をエ
ツチングすることにより、P″″シェル領域527、N
″″ウェル領域5310表面を露出させる。Since the space between each protruding region is filled with a polycrystalline silicon film 510, planarization on the substrate 501 can be achieved.
The exposed surfaces of 10 are thermally oxidized to form an insulating layer 511 made of a silicon oxide film. Next, the exposed surfaces of silicon nitride hI 509 and silicon oxide ILC 508 on the upper surface of each protruding region are exposed from the edges 511. By etching the P″″ shell region 527, N
″″The surface of the well region 5310 is exposed.
この後の工程は、本実施例そのIの第50図。The subsequent steps are shown in FIG. 50 of Part I of this embodiment.
第5PA図、第5PB図、第5PC図に示されている工
程以後の工程と同様である。The steps after the steps shown in FIG. 5PA, FIG. 5PB, and FIG. 5PC are the same.
以上、説明したように、本実施例によれば、バイポーラ
トランジスタのコレクタ引き出し領域504が設けられ
る突出領域(第2突出領域)及びMISFBTが設けら
れる突出領域(筆3突出領域)の周囲のフィールド絶縁
膜502を、ノ(イボ−2トランジスタのコレクタ領域
503.P”型中導体領$505.真性ベース領域50
6、エミッタ領域507が設けられる突出領域(第1突
出領域)のフィールド絶縁膜502と同様に、それらの
上面に設けないようにしたことにより、フィールド絶縁
膜502の食込みがなくなるので、寸法変換量をなくす
ことができる。As described above, according to this embodiment, field insulation around the protruding area (second protruding area) where the collector extraction area 504 of the bipolar transistor is provided and the protruding area (brush 3 protruding area) where the MISFBT is provided The film 502 is formed into a collector region 503 of the IBO-2 transistor.
6. Similar to the field insulating film 502 of the protruding region (first protruding region) where the emitter region 507 is provided, by not providing it on the upper surface thereof, the field insulating film 502 is not dug in, so the amount of dimensional conversion is reduced. can be eliminated.
また、ベース[極510と同層の多結晶シリコン膜(導
体層)510をフィールド絶縁y502上に残している
ことにより、前記それぞれの突出領域の間が埋込まれる
ので、基板501上の平坦化を計ることができる。Furthermore, by leaving the polycrystalline silicon film (conductor layer) 510 in the same layer as the base [pole 510] on the field insulation layer 502, the spaces between the respective protruding regions are filled, so that the flattening of the substrate 501 is achieved. can be measured.
arsw図は、バイポーラトランジスタの断面図、第5
XA図は、SRAMのメモリセルの第1#、第2層、第
3層導電層のうち、第2層及び第3層の導電層を取り除
いて示した平面図。The arsw diagram is a cross-sectional view of a bipolar transistor, the fifth
FIG.
第5XB図は、前記SRAMの第1層導電層を取り除い
て示した平面図。FIG. 5XB is a plan view of the SRAM with the first conductive layer removed.
第5Y図は、第5X図のI−I切断線における断面図で
ある。第5Y図は、第1層、第2層、第3層までの全て
の導電層を示している。また、第5XA図、第5XB図
は、素子の構成を分り易くするため、フィールド絶縁膜
502及び層間絶縁膜を図示していない。FIG. 5Y is a sectional view taken along the line II in FIG. 5X. FIG. 5Y shows all the conductive layers from the first layer to the second layer and the third layer. Further, in FIGS. 5XA and 5XB, the field insulating film 502 and the interlayer insulating film are not shown in order to make the structure of the device easier to understand.
実施例・5のその■のSRAMのメモリセルは、2個の
高抵抗Rと、4個のNチャネルMISFET MN、
、MNt 、MNs 、MN4 とで構成したものであ
る。The memory cell of the SRAM of Example 5 (2) includes two high resistances R, four N-channel MISFETs MN,
, MNt, MNs, and MN4.
バイポーラトランジスタのベース電極510、Nチャネ
ルMISFET MN、、MNl、MN、、MN、の
ゲートを極510及び基板501に接地電位Vsmを給
電するための配線510のそれぞれは1例えばCVDに
よる第1層目の多結晶シリコン膜510Aと、この上に
積層した高融点金属膜又は高融点会議シリサイド膜51
0Bとで構成しである。ベース電極510の多結晶シリ
コン膜510AはP型不純物例えばボロンが導入され、
MIS F ET MNs 、 MNs 、 MNA
−MN4のゲート1.極510及び配線510の多結
晶シリコン@510AはN型不純物例えばリン又はヒ素
が導入されている。配置j510gは、例えばCVD等
によりて形成した酸化シリコン膜からなる絶縁膜514
と酸化シリコンリからなる絶縁膜534さらにこの上に
例えばCVDによりて下かも、酸化シリコン摸、塗布ガ
ラス膜、PSG膜を積層して構成した絶!謙膜515を
選択的に除去して形成した接続孔516を通して、第1
層目のアルミニウム、讃からなる配#518が接続し、
この配MI518によりて接地電位Vilsiが給電さ
れている。配置1+!518は、また、MISFET
MN4のソース領域の一部であるN 半導体領域525
0表面に接続孔516を通して接続している。負荷抵抗
Rと導電層535は、例えばCVDによるf$2層目の
多結晶シリコン膜からなり、導電層535には例えばイ
オン打込みによってN型不純物例えばリン又はヒ素が導
入され低抵抗化がなされている。ゲートを柾510及び
配置7pJ510と、4′WI、層535及び負荷抵抗
Rの間は、例えばCVDによる酸化シリコン膜からなる
絶縁@534が絶縁している。導を層535は、絶縁膜
534と絶縁@514あるいはゲート絶縁膜522を除
去してなる接続孔536を通してゲート電極510の上
面又はN 半導体領域526に接続している。The base electrode 510 of the bipolar transistor, the gates of the N-channel MISFETs MN, MNl, MN, MN, and the wiring 510 for supplying the ground potential Vsm to the electrode 510 and the substrate 501 are each made of a first layer formed by CVD, for example. polycrystalline silicon film 510A and a high melting point metal film or high melting point silicide film 51 laminated thereon.
It consists of 0B. A P-type impurity such as boron is introduced into the polycrystalline silicon film 510A of the base electrode 510.
MISFET MNs, MNs, MNA
-MN4 gate 1. The polycrystalline silicon @510A of the pole 510 and the wiring 510 is doped with an N-type impurity such as phosphorus or arsenic. The arrangement j510g is an insulating film 514 made of a silicon oxide film formed by, for example, CVD or the like.
An insulating film 534 made of silicon oxide and silicon oxide is further formed by laminating a silicon oxide film, a coated glass film, and a PSG film on top of this by, for example, CVD. The first
Layer #518 made of aluminum and san connects,
The ground potential Vilsi is supplied through this distribution MI518. Placement 1+! 518 is also a MISFET
N semiconductor region 525 which is part of the source region of MN4
0 surface through a connection hole 516. The load resistance R and the conductive layer 535 are made of a second-layer polycrystalline silicon film formed by, for example, CVD, and an N-type impurity such as phosphorus or arsenic is introduced into the conductive layer 535 by, for example, ion implantation to lower the resistance. There is. An insulator @534 made of a silicon oxide film formed by CVD, for example, insulates between the gate square 510, the arrangement 7pJ510, 4'WI, the layer 535, and the load resistor R. The conductive layer 535 is connected to the upper surface of the gate electrode 510 or to the N2 semiconductor region 526 through a contact hole 536 formed by removing the insulating film 534 and the insulating film 514 or the gate insulating film 522.
データ紛り、 Dは、例えばスパッタによる第1層目
のアルミニウム膜から々す、MISFET MN、、
MN、の一方のN 半導体領域525に接続孔516を
通して接続している。D is a MISFET MN, which is made from the first layer of aluminum film by sputtering, for example.
It is connected to one N semiconductor region 525 of MN through a connection hole 516.
NチャネルMISFET MN、、MNI 、MN、
、MN、のそれぞれは、N 埋込み層NBI。N-channel MISFET MN, , MNI , MN,
, MN, each has N buried layers NBI.
の表面から突出したN−ウェル領域531に構成され、
またNチャネルMISFET MN、、MN、、MN
、、MN、の間はフィールド絶縁膜502とP 埋込み
4PBLとで分離されている。configured in an N-well region 531 protruding from the surface of the
Also, N-channel MISFET MN, , MN, , MN
, , MN are separated by a field insulating film 502 and a P buried 4PBL.
ここで、本実施例の先の例と同様にして、!5XB図で
一点鎖線で示すよ5に、メモリ上空のゲートアレ一部と
I10セルをつなぐためのA I (3)よりなる信号
線550が形成される。ゲートアレ一部がA l (1
)〜Al(2)で形成されているので、ゲートアレ一部
からの信号の引出しは、A/(3)によって自由に行な
うことができる。この場合、I10回路、及びメモリ周
辺回路は、BICMOS回路が構成され、一方、メモリ
セル及びゲートアレ一部は、それぞれ、シングル・チャ
ネル・MO8型SRAMセル及びCMOSロジック回路
で形成されているので、低消費電力で、かつ、外部に対
して、ドライブ能力の高いメモリ付ゲートアレーLSI
を供給することができる。Here, similarly to the previous example of this embodiment,! As shown by the dashed line 5 in the 5XB diagram, a signal line 550 made of A I (3) is formed to connect a part of the gate array above the memory and the I10 cell. Part of the gate array is A l (1
) to Al(2), signals can be freely extracted from a part of the gate array using A/(3). In this case, the I10 circuit and the memory peripheral circuit are constituted by BICMOS circuits, while the memory cells and part of the gate array are formed by single channel MO8 type SRAM cells and CMOS logic circuits, respectively, so the low Gate array LSI with memory that consumes less power and has high external drive capability
can be supplied.
(6)各実施例を補足するための文献・特許・出願の説
明
ECLI:ロジック及びメモリ回路等については、タッ
プ及びシェリンク著、1977年マグローヒル社発行の
「デジタル・インテグレーテッド・サーキットJ (T
aub & Sohilling、 1977 ; M
eGraw−Hlll、 Jnc、 @Digital
IntegratedC1rw1ts″)の416〜
431頁及び229〜256真に説明されているので、
これをもって、本願の記載の一部となす。(6) Explanation of literature, patents, and applications to supplement each embodiment ECLI: For logic and memory circuits, etc., see "Digital Integrated Circuits J (T
aub & Sohilling, 1977; M
eGraw-Hllll, Jnc, @Digital
416~ of IntegratedC1rw1ts'')
As explained in pages 431 and 229-256,
This is hereby made a part of the description of this application.
又、ゲートアレーの設計・製造手法については、オン著
*1986年同社発行「モダン・MOS・テクノロジー
J (D * G 、 Ong 、” 19F+6 、
McGray−Hi 11 eJnc、 @mod
ern MOS Technologyつの327〜3
31頁に説明されているので、これをもって、本願の記
載の一部となる。Regarding the design and manufacturing method of gate arrays, please refer to "Modern MOS Technology J (D*G, Ong," 19F+6, 1986, published by the same company) by Ong.
McGray-Hi 11 eJnc, @mod
ern MOS Technology 327~3
Since it is explained on page 31, it becomes part of the description of this application.
更に、バイポーラ・メモリの各部の詳細な回路システム
については、ルーヶ、マイズ及びカー著。Furthermore, for the detailed circuit system of each part of bipolar memory, see Luga, Mize, and Kerr.
1973年同社発行の「セミコンダクター・メモリ・デ
ザイン・アンド・アプリケージ璽ン」(Luecks伊
mlz@* and Carr 、e 1973
*McGraw−H1ll Jnc・、”Sem1co
nductor memory d+s1gnand
appllcatlon”)の93〜113頁に説明さ
れているので、これをもって本願の記載の一部となす。``Semiconductor Memory Design and Application Book'' published by the company in 1973 (Luecks, Italy, mlz@* and Carr, e 1973)
*McGraw-H1ll Jnc・,”Sem1co
nductor memory d+s1gnand
appllcatlon"), pages 93 to 113, which are hereby incorporated as part of the description of the present application.
又、CMOSゲートアレーの構成法については、雑誌「
電子材料J1986年7月号86〜91頁の藤井らの記
事に説明されているので、これをもって本願の記載の一
部となす。Also, regarding the construction method of CMOS gate array, please refer to the magazine "
This is explained in the article by Fujii et al. in the July 1986 issue of Electronic Materials J, pp. 86-91, and is hereby incorporated as part of the description of the present application.
更にメモリ付ゲートアレーの構成の詳細については、同
誌同号66〜71頁の清水の記事に説明されているので
、これをもって本願の記載の一部となす。Furthermore, the details of the structure of the gate array with memory are explained in the article by Shimizu on pages 66 to 71 of the same issue of the same magazine, which is hereby incorporated as part of the description of the present application.
又、ECLゲートアレーの構成、バット及びI10セル
配置、パッケージ、基本回路及びデバイス等については
、同誌同号104〜109頁の高欄の記事及び110〜
115頁の画材らの記事に説明されているので、これを
もって、本願の記載の一部となす。Also, regarding the structure of the ECL gate array, bat and I10 cell arrangement, package, basic circuit, device, etc., please refer to the articles in the column on pages 104 to 109 of the same issue of the same magazine, and the articles on pages 110 to 110 of the same issue.
It is explained in the article by Art Materials et al. on page 115, and is hereby incorporated into the description of this application.
更に、ECLゲートアレーのTAB技術については、1
985年「ソリッド・ステイト・サーキット−カン77
レンス予稿集J (The proceed −1ng
s of the 5olld−8tit@C1rcu
its Con−f@r@nce )の200〜20
1頁の/’ 7 スmウルリッヒ(Hans Ullr
iah )らの記事に記載されているので、これをもっ
て本願の記述の一部となす。Furthermore, regarding the TAB technology of ECL gate array, see 1.
985 "Solid State Circuit-Can77"
Lens Proceedings J (The proceeded -1ng
s of the 5old-8tit@C1rcu
its Con-f@r@nce)'s 200-20
Page 1 /' 7 Hans Ullr
Since this article is described in the article by (iah) et al., it is hereby incorporated as part of the description of the present application.
更にECL−PLA (ECL Programab
l@Array Logic IC) については、同
予稿集202〜203頁のミルホラン(M、S、 Mi
llhollan )らの記事に説明されているので、
これをもって本願の記述の一部と表す。Furthermore, ECL-PLA (ECL Programab
l@Array Logic IC), see Milhoran (M, S, Mi
As explained in the article by llhollan et al.
This is expressed as part of the description of the present application.
更に、バイポーラ・メモリのセル回路、ワードド2イパ
、アレードライバ、セル・レイアウト。Furthermore, bipolar memory cell circuits, worded 2 IPers, array drivers, and cell layouts.
その他のシステムについては、1986年同予稿集21
0〜211員のチ+ y (Y*H,Chan )らの
記事に説明されているので、これをもって本願の記述の
一部となす。For other systems, see Proceedings 21 of 1986.
0-211 membered chi + y (Y*H, Chan) et al. as described in the article, which is incorporated herein by reference.
更に、BICMO3#成のECL−RAMのデバイス構
造ワインプット・バッファ、ワード・デコーダ、ワード
・ドライバ、メモリセル、レベル・コントロール回路、
センス・アンプ、アウト・プツト・バッファ、全体シス
テムについては、1986年同予稿集212〜213頁
のオギウz(K、0g1ue)らの記事に説明されてい
るので、これをもって本願の記述の一部となす。Furthermore, the device structure of the ECL-RAM of BICMO3# includes a wine input buffer, a word decoder, a word driver, a memory cell, a level control circuit,
The sense amplifier, output buffer, and overall system are explained in the article by Ogiu Z (K, 0g1ue) et al. on pages 212-213 of the same Proceedings in 1986, so this is a part of the description of this application. Nasu.
更に、高速バイポーラ・ECL−RAMの回路の詳細、
すなわち、アドレス・バッファ、@作タイミング、ワー
ド・ドライバ、メモリ・セルの断面構造については、1
986年同予稿集214〜215頁のヤ1グチ(K、Y
amaguchi )らの記事に説明されているので、
これをもって本願の記述の一部となす。Furthermore, the details of the high-speed bipolar ECL-RAM circuit,
In other words, regarding the cross-sectional structure of the address buffer, @ operation timing, word driver, and memory cell, 1
Ya1guchi (K, Y
As explained in the article by Amaguchi et al.
This is hereby made a part of the description of the present application.
又、周辺ECL BICMOS@SRAMのデバイス
断面及びビット・ライン構゛成等については、1988
年同予稿集188〜189頁のトラン(HeV*Tra
n )らの記事に説明されているので、これをもって本
願の記述の一部となす。In addition, regarding the device cross section and bit line configuration of the peripheral ECL BICMOS@SRAM, please refer to the 1988
Tran (HeV*Tra) in the same year's proceedings, pages 188-189.
n) et al., and is hereby incorporated into the description of this application.
更に、BIC〜its−8RAMのECLからBICM
O3への変換回路、リード・ライト回路。Furthermore, from ECL of BIC~its-8RAM to BICM
Conversion circuit to O3, read/write circuit.
カラム・センス回路、タイミング・チャート等について
は、1988年同予稿集186〜187頁のカーテイス
(R,A、Kartim)らの記事に説明されているの
で、これをもって、本願の記述の一部となす。Column sense circuits, timing charts, etc. are explained in the article by R.A. Kartim et al. on pages 186-187 of the same Proceedings in 1988, so this is hereby incorporated as part of the description in this application. Eggplant.
更に、ポリS10−ドN−ah MOSメモリ・セル・
タイプのB ICMOS−RAMのデフ5イスの概要、
全体レイアウト、インプット・バッファ。Furthermore, poly S10-doped N-ah MOS memory cells
Outline of type B ICMOS-RAM differential 5 chair,
Overall layout, input buffer.
メモリ・セルと周辺回路との接続については、同198
8年子稿集184〜185頁のタンノ((N。For connections between memory cells and peripheral circuits, see 198
Tanno ((N.
Tamba )らの記事に説明されているので、これを
もって本願の記述の一部となす。Tamba et al., which is incorporated herein by reference.
又、CMOSゲートアレーのロジック・セル及び驚源配
線(Vga、V(c )の構成法については、同198
8年子@#に74〜75頁のブロック(−グ(R,Bl
umberg )の記事に説明されているので、これを
もって本願の記述の一部となす。Also, regarding the configuration method of logic cells and voltage source wiring (Vga, V(c)) of a CMOS gate array, see 198 of the same document.
For the 8th grade child @#, block (-g(R, Bl)
umberg), which is hereby incorporated by reference as part of the description of this application.
更に、CMOSゲートアレーの役割手法および、各ブロ
ック及びパワーパス・ラインの構成法については、Fi
t 198 s年子稿集72〜73貞のタケチ(M、T
akechi )らの記事に説明されているので、これ
をもって本願の記述の一部となす。Furthermore, regarding the role of the CMOS gate array and how to configure each block and power path line, please refer to Fi
t 198 s Collection of manuscripts 72-73 Sada no Takechi (M, T
akechi et al., which is hereby incorporated by reference as part of the description of this application.
又、S S T (Super Self−align
ed proceedTechnology )を用〜
・たゲートアレーについては、同1988年子稿集70
〜71真のスズキ(M。Also, SST (Super Self-aligned)
ed process Technology ) is used ~
・For the gate array, see the 1988 collection of manuscripts 70.
~71 True Suzuki (M.
5uzuki )らの記事に記述されているので、これ
をもって本願の記述の一部となす。5uzuki et al., this is hereby incorporated as part of the description of the present application.
又、PNP)ランジスタ・ロード・メモリ・セルを有す
るECL−RAMのデバイス構造及びリード・ライト回
路については、1983年同予稿集106〜107頁に
説明されており、これをもりて本願の記述の一部となす
。Furthermore, the device structure and read/write circuit of ECL-RAM having PNP) transistor load memory cells are explained in the 1983 Proceedings, pp. 106-107, and the description of this application is based on this. Part of it.
更に、異なるタイプの同様な部分については、同198
3年子稿集の高速RAMセッシ璽ンのトヨダ(K、To
7oda )らの記事に説明されており、これをもって
本願の記述の一部となす。Furthermore, for similar parts of different types, the same
Toyoda (K, To
7oda et al., which is incorporated herein by reference.
更に、M T L (Merged Transist
or Logic )を用いた高速RAMについては、
同1983年子稿集の高速RAM七ッシ璽ンのヴイード
マン(S・Km Wl edman )らの記事に説明
されているので。Furthermore, MTL (Merged Transist
For high-speed RAM using
This is explained in the article by S. Km Wledman et al. in the 1983 collection of high-speed RAM articles.
これをもって本願の記述の一部となす。This is hereby made a part of the description of the present application.
更に、 L CC(Leadl@ss Chip Ca
rrier )に搭載されたgcL−RAMについては
、同1983年子稿集同セッシ冒/のノクボ(Noku
bo)らの記事に説明されているので、これをもって、
本願の記述の一部とする。Furthermore, LCC (Leadl@ss Chip Ca
Regarding the gcL-RAM installed in
As explained in the article by bo) et al., with this,
It shall be part of the description of this application.
更に、ポリS1埋込みアイソレージ曹/を用いたECL
−RAMおよび、全体回路構成については、同1983
年子稿集の同セッシ璽ンのオーアミ(Ooami)らの
記事に説明されており、これをもって1本願の記述の一
部とする。Furthermore, ECL using poly S1 embedded isolation carbon/
-RAM and overall circuit configuration in 1983
This is explained in the article by Ooami et al. in the same edition of the Nenshi Manuscripts, and is hereby incorporated as part of the description of this application.
又、B I CMOSゲートアレーで使用するTTL−
CMOSレベル変換回路については、スズキ(5uzu
ki ) らの米国特許4689503号に、同じく全
体回路及びデバイスの詳細については、ニシオ(Y、N
imhxo ) らの欧州特許公開0125504−A
lに詳細に記述されており、これをもって本願の記述の
一部とする。Also, TTL- used in BICMOS gate array.
Regarding the CMOS level conversion circuit, please refer to Suzuki (5uzu
U.S. Pat. No. 4,689,503 to Nishio (Y,N
imhxo) et al. European Patent Publication 0125504-A
It is described in detail in Section 1, which is hereby incorporated into the description of this application.
又、I10セルの具体例(MOS−FEF構成の場合)
及びパンダ・電極すなわちs CCB(control
led−Collapse Solder−Bumps
)にかえて適用されるボンディング・パッドの配列法等
については、タカハシ(Takahashi )の英国
特許2104284号に説明されており、これをもりて
本願の記述の一部となす。Also, a specific example of I10 cell (in case of MOS-FEF configuration)
and panda electrode or s CCB (control
led-Collapse Solder-Bumps
) is described in British Patent No. 2104284 to Takahashi, which is incorporated herein by reference.
更に、ゲートアレーでのI10セルとボンディング・パ
ッドの他の活用法については、オーバ(0,0hba
)らの欧州特許公開0023118A1に説明されてお
り、これをもって本願の記述の一部となす。Additionally, for other uses of I10 cells and bonding pads in gate arrays, see
) et al., European Patent Publication No. 0023118A1, which is incorporated herein by reference.
更に、一般的なECLゲートアレーの構成法及びそのプ
ロセスについては、オーツ([(,0hno )らの米
国特許IE4255672号に、その他のバイポーラ・
マスター・スライス技術全般について、特にI10パッ
ド及びI10セルについては、パリオッツ(Ba1yo
z )らの米国特許第4249193号に、ゲートアレ
ーにおける一般的な信号チャネル技法については、マル
コルム(R,B、Mal co 1m )らの米国特許
第4161662号に、CMOSゲートアレーの一般的
な配線の引き回し技法については、!ツムラ(Mats
umura )らの米国特許笹4412237号に記載
されており、これらをもって本願の記述にかえる。Additionally, general ECL gate array construction methods and processes are described in U.S. Patent IE 4,255,672 to Oates et al.
For master slicing technology in general, and the I10 pad and I10 cell in particular, please refer to Balyo's
U.S. Pat. Regarding the routing technique,! Tsumura (Mats
Umura et al., US Pat. No. 4,412,237, which is incorporated herein by reference.
又、いわゆるアセンブリー技術、特に、ダイシング等の
ウェハ分割、ダイボンディング、ワイヤボンディング、
TAB技術、クリップ・チップ技術、セラミック封止、
ガラス封止、プラスチック封止、リードフレーム、金型
によるl・ランスファーモールド、エポキシ封止レジン
、チップ・キャリア等のパッケージについては、シー著
、1983年マグローヒル社発行「VLsIテクノロジ
ー」(S、M、Sze ; 1983. McGra
w−Hlll Jne。In addition, so-called assembly technology, especially wafer division such as dicing, die bonding, wire bonding,
TAB technology, clip chip technology, ceramic sealing,
Regarding packages such as glass sealing, plastic sealing, lead frames, lancefer molds using metal molds, epoxy sealing resins, chip carriers, etc., see "VLsI Technology" (S, M , Sze; 1983. McGra
w-Hllll Jne.
” VLSI Technology” )の551〜
598頁に説明されており、これらをもって本願実施例
の記述となす。"VLSI Technology") 551~
It is explained on page 598, and these constitute the description of the embodiment of the present application.
本発明によれば、RAM付ゲートアレーにおいて、ゲー
トアレーのロジック部と同I10ユニット回路間の信号
線をRAMの上空をバイパスさせるにあたり、相互の干
渉をおさえるため、近接線゛ の信号線を直交配置とす
るとともに、平行に走る異なる層の配線ピッチを、差動
センスにおいてノイズがキャンセルされるようにするこ
とによって、高速・高集積密度のメモリ付ゲートアレー
ICを提供することができる。According to the present invention, in a gate array with RAM, when the signal lines between the logic section of the gate array and the same I10 unit circuit are bypassed above the RAM, in order to suppress mutual interference, the signal lines of adjacent lines are crossed at right angles. By arranging the gate array IC and adjusting the wiring pitch of different layers running in parallel so that noise is canceled in differential sensing, it is possible to provide a gate array IC with a memory having high speed and high integration density.
第1A図は、本発明の実施例1のそのIによる論理付會
メモリLSIを示す平面図、
第1B図は、本発明の実施例1のその■による論理付き
メモリLSIを示す平面図である。
@2A図は、本発明の実施例・2による論理付メモリL
SIの全体平面図、
第2B図は、本発明の実施例・2によるメモリLSIの
要部拡大模式図である。
第3A図は、本発明が応用される半導体装置の棒:成を
示す概略部分断面図、
第3B図は、前記半導体装置のマザーチップの平面図、
第3C図は、前記半導体装置の半導体チップの要部断面
図、
第3D図は、前記半導体チップに内蔵された記憶機能の
メモリセルの等価回路図、
第3E図は、前記マザーチップの要部断面図、棺3F図
乃至f130図は、前記マザーチップ及び突起!極の各
製造工程毎に示す要部断面図、第3P図は、前記突起電
極及びダミー突起電極の形成領竣を示すマザーチップの
平面図、第3Q図乃至第3T図は、前記半導体装置の各
組立工程毎に示す概略断面図、
銅3U図は、本発明の実施例で先と異なるウェハ・プロ
セスによる半導体装置の半導体チップの構成を示すレイ
アウト図、
第3v図は、前記半導体チップを構成する各半導体素子
の構造を示す要部断面図、
第3W図は、前記半導体チップに内蔵されたSRAMの
メモリセルを示す等価回路図、第3XFlは、前記半導
体チップの模写断面図である。
第4A図は、本発明の第4の実施例であるSICOS
?A造のバイボーラド2ンジスタの要部断面図、
第4B図は、前記バイポーラトランジスタを有する半導
体集積回路装置のチップレイアウト図、第4C図は、前
記第4B図に示す半導体集積回路装置の要部拡大平面図
、
第4D図は、前記第4C図に示す半導体集積回路装置の
要部拡大平面図、
第4E図及び第4F図は、前記半導体集積回路装置に延
在する配線部分をモデル化した模写図、第4G図乃至第
4v図は、前記半導体集積回路装置を各製造工程毎に示
す要部断面図である。
第5A図は、第5の実施例のそのIのSRAMの周辺回
路を構成するバイポーラトランジスタ及びメモリセルの
MISFETの平面図、第5B図は、第5A図のI−I
切断線における断面図、
#5C図は、第5A図のTI−II切断線における断面
図、
第5D図は、第5A図の■−■切断線における断面図、
第5EA図乃至第5PC図は、第5の実施例Iの製造工
程を説明するための平面図又は断面図、第5QA図乃至
1rSQC図は、実施例■におけるS RA Mの断面
図であり、
第5QA図は、周辺回路を構成するバイポーラトランジ
スタの断面図、
第5QB図は、メそリセルの第5C図と同一部分の断面
図、
準SQC図は、メモリセルの第5D図と同一部分の断面
図、
isn図は、SRAMのメモリセルの等何回路、第5S
A図乃至繁5VB図は、第5の実施例111におけるS
RAMの製造工程を説明するための断面図1
第5W図乃至第5Y図は、虻5′の実施例■のSRAM
の構成を説明するための平面図又は断面図である。
図中、101・・・半導体チップ、102・・・入出力
回路部、103・・・メモリ部、104・・・論理部、
105・・・信号配線、SC・・・信号配線チャネルで
ある。
* 7A図
第 IB 図
第 2A 図
第 3Q 図
第 3R図
第 3S 図
3δ53043δ83093′083b8、31図
第 3U 図
in
325 clout
第 4B 図
MEMORY wu++、; v
wMすxy第 4C図
+1J
第 4D 図
Act Is
。
第 4E 図
4ら1
第 4F 図
&ILJl
ワ01−FIG. 1A is a plan view showing a memory LSI with logic according to Part I of Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1B is a plan view showing a memory LSI with logic according to Part I of Embodiment 1 of the present invention. . @2A diagram is a memory L with logic according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 2B is an enlarged schematic diagram of the main parts of a memory LSI according to a second embodiment of the present invention. 3A is a schematic partial sectional view showing the structure of a semiconductor device to which the present invention is applied; FIG. 3B is a plan view of a mother chip of the semiconductor device; and FIG. 3C is a semiconductor chip of the semiconductor device. FIG. 3D is an equivalent circuit diagram of a memory cell with a memory function built into the semiconductor chip. FIG. 3E is a sectional view of the main part of the mother chip. The mother chip and protrusion! FIG. 3P is a plan view of the mother chip showing the formation areas of the protruding electrodes and dummy protruding electrodes, and FIGS. 3Q to 3T are cross-sectional views of the main parts shown for each manufacturing process of the semiconductor device. Schematic cross-sectional views shown for each assembly process; Figure 3U is a layout diagram showing the configuration of a semiconductor chip of a semiconductor device by a different wafer process in an embodiment of the present invention; and Figure 3V is a configuration of the semiconductor chip. FIG. 3W is an equivalent circuit diagram showing an SRAM memory cell built into the semiconductor chip, and FIG. 3XF is a cross-sectional view of the semiconductor chip. FIG. 4A shows a SICOS which is a fourth embodiment of the present invention.
? 4B is a chip layout diagram of a semiconductor integrated circuit device having the bipolar transistor, and FIG. 4C is an enlarged view of the main parts of the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 4B. A plan view, FIG. 4D is an enlarged plan view of a main part of the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 4C, and FIGS. 4E and 4F are reproductions modeling wiring portions extending in the semiconductor integrated circuit device. 4G to 4V are sectional views of essential parts showing each manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device. FIG. 5A is a plan view of a bipolar transistor and a MISFET of a memory cell constituting the peripheral circuit of the SRAM I of the fifth embodiment, and FIG. 5B is a plan view of I-I of FIG. 5A.
Figure #5C is a cross-sectional view taken along the TI-II line in Figure 5A; Figure 5D is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 5A; Figures 5EA to 5PC are , a plan view or a sectional view for explaining the manufacturing process of the fifth embodiment I, and 5th QA to 1rSQC diagrams are sectional views of the SRAM in the embodiment A cross-sectional view of the constituent bipolar transistors, Figure 5QB is a cross-sectional view of the same part as Figure 5C of the memory cell, Quasi-SQC diagram is a cross-sectional view of the same part as Figure 5D of the memory cell, and ISN diagram is a cross-sectional view of the same part as Figure 5D of the memory cell. Etc. How many circuits of memory cells, 5th S
Figures A to 5VB show S in the fifth embodiment 111.
Cross-sectional view 1 for explaining the manufacturing process of RAM. Figures 5W to 5Y show the SRAM of Example 5 of 5'.
FIG. In the figure, 101... semiconductor chip, 102... input/output circuit section, 103... memory section, 104... logic section,
105...Signal wiring, SC...Signal wiring channel. * Figure 7A Figure IB Figure 2A Figure 3Q Figure 3R Figure 3S Figure 3δ53043δ83093'083b8, Figure 31 Figure 3U Figure in 325 clout Figure 4B MEMORY wu++,; v
wMxy Figure 4C + 1J Figure 4D Act Is
. 4E Figure 4 et al. 4F Figure &ILJl Wa01-
Claims (1)
向する第1及び第2の主面を有する、ほぼ長方形又は正
方形の板状の集積回路チップと;(b)上記チップの上
記第1の主面上のほぼ中央に設けられた、非常に多くの
論理ゲートからなる、ロジック回路ブロックと; (c)上記第1の主面上の第1の端辺にそって設けられ
た第1のI/Oセル群と; (d)上記第1の主面上の上記ロジック・ブロックと上
記第1のI/Oセル群との間に設けられた相互に直交す
る多数のワード線及びデータ線対とを有するRAM型メ
モリ・マット及びその周辺回路と; (e)上記第1のI/Oセル群内のおのおののI/Oセ
ルと上記ロジック・ブロックを連結する複数の信号線と
; ここで、上記複数の信号線と上記ワード線は、すくなく
とも上記信号が横断するメモリ・マットの全幅にわたっ
て直交するように配置され、これらの信号線は、上記メ
モリ・マット上空にほぼ直線状に延在して通過している
。 2、上記データ線対と信号線の各々は、上記データ線の
ほぼ全長にわたって、平行に配置され、かつ、各信号線
は各相補データとのカップリングが等しくなるように、
対をなすデータ線と等距離に配置されている上記請求項
・1の半導体集積回路装置。 3、上記データ線は、第1層目Al配線からなる上記請
求項・2の半導体集積回路装置。 4、上記ワードは、第2層目Al配線からなる上記請求
項・3の半導体集積回路装置。 5、上記第1のI/Oセル群は、主にバイポーラ素子に
より構成されている上記請求項・1の半導体集積回路装
置。 6、上記RAM型メモリ回路のメモリセルは、ECL型
バイポーラ・メモリ・セルからなる上記請求項・5の半
導体集積回路装置。 7、上記ロジック・ブロックは、主にECL型バイポー
ラ回路よりなる上記請求項・6の半導体集積回路装置。 8、上記各I/Oセルは、上記チップの上記第1の主面
上に設けられたソルダーバンプ電極により、外部と接続
されている上記請求項・1の半導体集積回路装置。 9、上記メモリ・マット上には、上記バンプ電極が形成
されていない上記請求項・8の半導体集積回路装置。 10、以下の構成よりなる半導体集積回路装置:(a)
対向する第1及び第2の主面を有する、ほぼ長方形又は
正方形の板状の集積回路チップと;(b)上記チップの
上記第1の主面上のほぼ中央に設けられた、非常に多く
の論理ゲートからなる、ロジック回路ブロックと; (c)上記第1の主面上の第1の端辺にそって設けられ
た第1のI/Oセル群と; (d)上記第1の主面上の上記ロジック・ブロックと上
記第1のI/Oセル群との間に設けられた相互に直交す
る多数のワード線及びデータ線対とを有するRAM型メ
モリ・マット及びその周辺回路と; (e)上記第1のI/Oセル群内のおのおののI/Oセ
ルと上記ロジック・ブロックを連結する複数の信号線と
; ここで、上記複数の信号線と上記ワード線又はデータは
、すくなくとも上記信号線が横断するメモリ・マットの
全幅にわたって直交するように配置され、これらの信号
線は、上記メモリ・マット上空にほほ直線状に延在して
通過している。 11、上記ロジック・ブロックは、主にCMOS回路か
らなる上記請求項・10の半導体集積回路装置。 12、上記I/Oセル群は、バイポーラ素子を主体とす
るか、又は、バイポーラ素子とMOSFET素子の混合
回路からなる上記請求項・11の半導体集積回路装置。 13、上記メモリ・セルは、高抵抗ポリSiよりなる負
荷を有するシングル・チャネルMOSFET・SRAM
セルよりなる上記請求項・12の半導体集積回路装置。 14、以下の構成よりなるマスタースライス型半導体集
積回路装置: (a)対向する第1及び第2の主面を有する、ほぼ長方
形又は正方形の板状の集積回路チップと;(b)上記チ
ップの上記第1の主面上のほぼ中央に設けられた、非常
に多くの論理ゲートからなる、ゲートアレー・ロジック
回路ブロックと;(c)上記第1の主面上の第1の端辺
にそって設けられた第1のI/Oセル群と; (d)上記第1の主面上の上記ロジック・ブロックと上
記第1のI/Oセル群との間に設けられた相互に直交す
る多数のワード線及びデーター対とを有するRAM型メ
モリ・マット及びその周辺回路と; (e)上記第1のI/Oセル群内のおのおののI/Oセ
ルと上記ロジック・ブロックを連結する複数の信号線と
; (f)上記各I/Oセルの近傍に設けられた複数のボン
ディング・パッドと; (g)上記チップの周辺の近傍にそのインナーリード部
が延在する複数のリードと; (h)上記各パッドとインナーリードを接続するボンデ
ィング・ワイヤと; (i)上記チップ、ワイヤ、インナーリードを封止する
封止レジン体と; ここで、上記複数の信号と上記ワード線又 はデータ線は、すくなくとも上記信号線が横断するメモ
リ・マットの全幅にわたって直交するように配置され、
これらの信号線は、上記メモリ・マット上空にほぼ直線
状に延在して通過している。 15、上記信号線と直交するものは、メモリのデータ線
である上記請求項・14の半導体集積回路装置。 16、以下の構成よりなるマスタースライス型ゲートア
レー・モノリシック・実積回路デバイス:(1)対向す
る第1、第2の主面を有するほぼ長方形又は正方形の板
状の集積回路用モノリシック基板と; (b)上記基板の上記第1の主面上のほぼ中央に配置さ
れ、ほぼ長方形の形状をして、その短辺がそれぞれ上記
第1の主面の対向する第1、第2の端辺に近接する非常
に多数の論理ゲートよりなるゲートアレー・ブロックと
; (c)上記ゲート・アレー・ブロックの各長辺両側に設
けられた長手方向がゲートアレーブロックと平行な、一
対のSRAM回路ブロックと;(d)上記第1の主面の
対向する第3、第4の端辺にそって、それに近接して、
それぞれ設けられた多数のI/Oセルからなる第1、第
2のI/Oセル群と; (e)上記各I/Oセル群の各セルと上記ゲートアレー
ブロック間を上記メモリ回路の上空をメモリ回路のAl
配線より上層のAl配線により、ほぼ直線状に連結する
多数の信号線と; (f)上記メモリ回路のメモリ・マット内に設けられた
相互に直交する多数のワード線及びデータ線と; ここで、上記ワード線およびデーターの内、より上方の
Al配線によって構成されている方の各々は、上記信号
線と少なくともメモリマット領域の全域にわたって、直
交するように配置されている。[Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device having the following configuration: (a) a substantially rectangular or square plate-shaped integrated circuit chip having first and second principal surfaces facing each other; (b) a logic circuit block consisting of a large number of logic gates provided approximately in the center on the first main surface of the chip; (c) along a first edge on the first main surface; (d) mutually orthogonal I/O cells provided between the logic block on the first main surface and the first I/O cell group; a RAM-type memory mat having a large number of word lines and data line pairs and its peripheral circuit; (e) connecting each I/O cell in the first I/O cell group to the logic block; a plurality of signal lines; wherein the plurality of signal lines and the word line are arranged to be perpendicular to each other over at least the entire width of the memory mat that the signal crosses; It passes through the area in an almost straight line. 2. Each of the data line pair and the signal line is arranged in parallel over almost the entire length of the data line, and each signal line has equal coupling with each complementary data,
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is arranged at an equal distance from the paired data lines. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the data line comprises a first layer Al wiring. 4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the word comprises a second layer Al wiring. 5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first I/O cell group is mainly composed of bipolar elements. 6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the memory cells of the RAM type memory circuit are ECL type bipolar memory cells. 7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the logic block mainly comprises an ECL type bipolar circuit. 8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein each of the I/O cells is connected to the outside by a solder bump electrode provided on the first main surface of the chip. 9. The semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the bump electrode is not formed on the memory mat. 10. Semiconductor integrated circuit device consisting of the following configuration: (a)
(b) a substantially rectangular or square plate-shaped integrated circuit chip having opposing first and second major surfaces; (c) a first I/O cell group provided along a first edge on the first main surface; (d) a logic circuit block consisting of logic gates; A RAM type memory mat and its peripheral circuitry having a large number of mutually orthogonal word lines and data line pairs provided between the logic block and the first I/O cell group on the main surface; (e) a plurality of signal lines connecting each I/O cell in the first I/O cell group and the logic block; wherein the plurality of signal lines and the word line or data are connected to each other; , are arranged so as to be perpendicular to each other over at least the entire width of the memory mat that the signal lines cross, and these signal lines extend almost linearly above the memory mat. 11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the logic block mainly comprises a CMOS circuit. 12. The semiconductor integrated circuit device according to claim 11, wherein the I/O cell group is mainly composed of bipolar elements or a mixed circuit of bipolar elements and MOSFET elements. 13. The memory cell is a single channel MOSFET SRAM with a load made of high resistance poly-Si.
13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, comprising a cell. 14. A master slice type semiconductor integrated circuit device having the following configuration: (a) a substantially rectangular or square plate-shaped integrated circuit chip having first and second principal surfaces facing each other; (b) an integrated circuit chip of the above chip; (c) a gate array logic circuit block consisting of a large number of logic gates provided approximately in the center of the first main surface; (c) along a first edge of the first main surface; (d) mutually orthogonal I/O cells provided between the logic block on the first main surface and the first I/O cell group; a RAM type memory mat having a large number of word lines and data pairs and its peripheral circuit; (e) a plurality of memory mats connecting each I/O cell in the first I/O cell group and the logic block; (f) a plurality of bonding pads provided near each of the I/O cells; (g) a plurality of leads whose inner lead portions extend near the periphery of the chip; (h) a bonding wire that connects each of the pads and the inner lead; (i) a sealing resin body that seals the chip, the wire, and the inner lead; here, the plurality of signals and the word line or data; The lines are arranged so as to be orthogonal over at least the entire width of the memory mat traversed by the signal line,
These signal lines extend substantially linearly above the memory mat. 15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 14, wherein the line orthogonal to the signal line is a data line of a memory. 16. A master slice type gate array monolithic integrated circuit device having the following configuration: (1) a monolithic substrate for an integrated circuit in the form of a substantially rectangular or square plate having first and second principal surfaces facing each other; (b) disposed approximately at the center on the first main surface of the substrate and having a substantially rectangular shape, the short sides of which are opposite first and second end sides of the first main surface, respectively; (c) a pair of SRAM circuit blocks provided on both sides of each long side of the gate array block, the longitudinal direction of which is parallel to the gate array block; and; (d) along and close to the opposing third and fourth edges of the first principal surface;
first and second I/O cell groups each consisting of a large number of I/O cells; (e) space above the memory circuit between each cell of each I/O cell group and the gate array block; Al of memory circuit
(f) a large number of word lines and data lines that are orthogonal to each other provided in the memory mat of the memory circuit; , the word line and the data line, which are formed by the upper Al wiring, are arranged to be orthogonal to the signal line at least over the entire memory mat area.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63100308A JP2504519B2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63100308A JP2504519B2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01272149A true JPH01272149A (en) | 1989-10-31 |
JP2504519B2 JP2504519B2 (en) | 1996-06-05 |
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ID=14270545
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---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0740343A2 (en) * | 1995-04-24 | 1996-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Structure of chip on chip mounting preventing crosstalk noise |
US7235855B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-06-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device having a layout configuration for minimizing crosstalk |
JP2010129842A (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor memory device |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63100308A patent/JP2504519B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0740343A3 (en) * | 1995-04-24 | 2000-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Structure of chip on chip mounting preventing crosstalk noise |
US7235855B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-06-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device having a layout configuration for minimizing crosstalk |
JP2010129842A (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor memory device |
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JP2504519B2 (en) | 1996-06-05 |
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