JPS63126244A - Manufacture of semiconductor integrated circuit - Google Patents
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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、シリコンウェハ等の半導体に複数の素子を形
成し集積回路を構成する半導体集積回路の製造方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in which a plurality of elements are formed on a semiconductor such as a silicon wafer to constitute an integrated circuit.
モノリシック半導体集積回路は、単一の半導体基板上に
複数の素子が形成されるので、各素子間を電気的に分離
絶縁する必要がある。このため、従来は、各素子領域を
pn接合で分離し、基板に逆バイアスを印加することに
よりこの各素子領域を浮かせて絶縁していた。Since a monolithic semiconductor integrated circuit has a plurality of elements formed on a single semiconductor substrate, it is necessary to electrically isolate and insulate each element. For this reason, in the past, each element region was separated by a pn junction, and by applying a reverse bias to the substrate, each element region was floated and insulated.
このように、pn接合で各素子領域を分離した従来の半
導体集積回路の製造方法の一例を第9図に基づいて説明
する。まず、p型ウェハ1の主表面における所定箇所に
n型不純物を選択拡散してn+型埋込層2・2を形成し
、次に、このp型ウェハ1の主表面上にn型のエピタキ
シャル層を形成し、さらに、n+型埋込層2・2の上層
の領域のみをn型層3・3として残し、他のエピタキシ
ャル層にn型不純物を選択拡散してp型拡散層4・・・
を形成し、最後に、各n+型埋込層2とその上層のn型
層3とで構成される島状に分離されたn型領域2〜3に
それぞれ素子を形成することにより半導体集積回路を完
成する。このようにして製造された半導体集積回路は、
p型ウェハ1を最低電位に接続すれば、各島状のn型領
域2〜3に形成された素子がpn接合の逆バイアスによ
りそれぞれ電気的に絶縁されることになる。An example of a conventional method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in which each element region is separated by a pn junction will be described with reference to FIG. 9. First, an n-type impurity is selectively diffused into a predetermined location on the main surface of the p-type wafer 1 to form an n+-type buried layer 2.2, and then an n-type epitaxial layer is formed on the main surface of the p-type wafer 1. Further, only the upper region of the n+ type buried layers 2, 2 is left as n-type layers 3, 3, and n-type impurities are selectively diffused into other epitaxial layers to form p-type diffusion layers 4...・
Finally, elements are formed in each of the n-type regions 2 to 3, which are separated into islands, each consisting of each n+-type buried layer 2 and an upper n-type layer 3, thereby forming a semiconductor integrated circuit. complete. The semiconductor integrated circuit manufactured in this way is
If the p-type wafer 1 is connected to the lowest potential, the elements formed in each island-shaped n-type region 2 to 3 will be electrically insulated by the reverse bias of the pn junction.
ところが、このような従来の半導体集積回路の製造方法
は、素子の高密度化を妨げるという欠点が生じていた。However, such conventional methods for manufacturing semiconductor integrated circuits have had the drawback of hindering higher density of elements.
即ち、例えば第9図に示す例の場合、n型のエピタキシ
ャル層に選択拡散を行いp型拡散層4を形成することに
よってn型領域2〜3を島状に分離するのであるが、こ
の不純物拡散やその他にもフォトエツチング技術を利用
した選択エツチング等の手法は拡散領域や除去領域が層
の厚さ方向だけでなく開口端の裏側にも徐々に広がるの
で、拡散や除去を行う層が厚いと上層での拡散領域や除
去領域の周囲への広がりも大きくなる。このため、実際
にp型拡散層4がp型ウェハ1に達し各n型層3を確実
に分離するためには、各n型領域2〜3間の間隔を少な
くともエピタキシャル層の厚さの2倍以上はとっておか
なければならない。ところが、従来の半導体集積回路の
製造方法は、各素子ごとに、p型ウェハ1との間にpn
接合を設けるためのn型層3を形成する必要があるので
、エピタキシャル層を素子形成に必要な厚さ以上に厚く
しなければならない。従って、このエピタキシャル層が
厚くなる分、各n型領域2〜3間の間隔も広(しなけれ
ばならず、このn型領域2〜3に形成される素子の高密
度化の妨げとなるのである。That is, in the case of the example shown in FIG. 9, for example, the n-type regions 2 and 3 are separated into islands by selectively diffusing the n-type epitaxial layer to form the p-type diffusion layer 4. Diffusion and other methods such as selective etching using photoetching technology gradually spread the diffusion region and removal region not only in the thickness direction of the layer but also behind the opening edge, so the layer to be diffused and removed is thick. This also increases the spread of the diffusion region and removed region in the upper layer to the periphery. Therefore, in order for the p-type diffusion layer 4 to actually reach the p-type wafer 1 and reliably separate each n-type layer 3, the distance between each n-type region 2 and 3 must be at least 2 times the thickness of the epitaxial layer. You must save at least double that amount. However, in the conventional method for manufacturing semiconductor integrated circuits, a pn.
Since it is necessary to form the n-type layer 3 for providing a junction, the epitaxial layer must be made thicker than necessary for forming the element. Therefore, as this epitaxial layer becomes thicker, the spacing between each n-type region 2 and 3 must also be widened, which hinders the high density of elements formed in these n-type regions 2 and 3. be.
また、このような方法によって製造される半導体集積回
路は、各素子が形成されるn型領域2〜3がそれぞれp
n接合によって分離されているため、このpn接合の障
壁容量が高周波特性を著しく劣化させるという欠点も生
じていた。Further, in a semiconductor integrated circuit manufactured by such a method, each of the n-type regions 2 to 3 in which each element is formed is p-type.
Since they are separated by an n-junction, there is also the drawback that the barrier capacitance of this pn-junction significantly deteriorates high frequency characteristics.
さらに、このような方法によって製造される半導体集積
回路は、p型ウェハ1に逆バイアスが印加されるため、
各素子の耐電圧が低くなるという欠点も生じていた。Furthermore, in the semiconductor integrated circuit manufactured by such a method, since a reverse bias is applied to the p-type wafer 1,
Another drawback was that the withstand voltage of each element became low.
本発明に係る半導体集積回路の製造方法は、上記問題点
を解決するために、基体に半導体を接着する工程と、接
着した半導体の各所定領域に素子をそれぞれ形成する工
程と、各素子領域間の間隙の半導体を除去し、必要に応
じて半導体を除去した部分に絶縁体を充填する工程とを
有することを特徴としている。In order to solve the above problems, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a step of bonding a semiconductor to a substrate, a step of forming an element in each predetermined region of the bonded semiconductor, and a step of forming an element between each element region. The method is characterized by a step of removing the semiconductor in the gap and, if necessary, filling the portion from which the semiconductor has been removed with an insulator.
基体は、間隙の半導体を除去して分離された各素子領域
をその剛性によって支持するためのものなので、絶縁体
、半導体又は金属体その他の導電体のいずれで構成して
もよい。接着は、基体及び半導体の接着面にそれぞれ形
成した金属層又は合金層を高温で加圧することにより又
はその他の確実な接着手段により行う。また、接着後は
半導体を薄く平滑に加工してから素子を組み込むように
することが好ましい。さらに、後の工程によって分離さ
れる各素子領域は、電気的に絶縁されなければならない
ので、接着層又は基体が導電性を有する場合には、半導
体の接着面等に予め絶縁層を形成しておく。Since the base body is used to support each element region separated by removing the semiconductor in the gap by its rigidity, it may be made of an insulator, a semiconductor, a metal body, or other conductive body. Adhesion is performed by pressurizing metal or alloy layers formed on the bonding surfaces of the substrate and semiconductor at high temperature, or by other reliable bonding means. Furthermore, after bonding, it is preferable to process the semiconductor to be thin and smooth before incorporating the element. Furthermore, each element region to be separated in a later process must be electrically insulated, so if the adhesive layer or the substrate is conductive, an insulating layer must be formed in advance on the adhesive surface of the semiconductor. put.
半導体に形成される素子は、トランジスタやダイオード
等の能動素子、又は、抵抗等の受動素子である。これら
の素子は、半導体上での不純物拡散又はイオン注入、エ
ピタキシャル層の形成、フォトエツチング技術、選択エ
ツチング技術、絶縁膜の形成及び電極形成等の従来から
の半導体集積回路の製造工程によって形成される。この
際、各素子領域はpn接合により分離する必要がないの
で、半導体の厚さは各素子を形成するために必要最小限
の厚さでよい。Elements formed in semiconductors are active elements such as transistors and diodes, or passive elements such as resistors. These elements are formed by conventional semiconductor integrated circuit manufacturing processes such as impurity diffusion or ion implantation on a semiconductor, formation of an epitaxial layer, photoetching technology, selective etching technology, formation of an insulating film, and electrode formation. . At this time, since each element region does not need to be separated by a pn junction, the thickness of the semiconductor may be the minimum thickness necessary to form each element.
各素子領域間の半導体の除去は、フォトエツチング技術
を利用した選択エツチング等によって行う。この半導体
の除去は、基体若しくは基体と半導体との接着層又は半
導体の絶縁層に達するまで行い、各素子領域を電気的に
確実に分離絶縁する。The semiconductor between each element region is removed by selective etching using photoetching technology. This removal of the semiconductor is performed until the substrate, the adhesive layer between the substrate and the semiconductor, or the insulating layer of the semiconductor is reached, thereby reliably electrically separating and insulating each element region.
この半導体の除去工程は、一般的には素子の形成工程の
途上で行い、その後に絶縁膜の形成、電極形成等が行わ
れる。半導体集積回路の表面は、最終的には保護のため
の絶縁膜で覆われるが、このままでは半導体を除去した
部分と素子領域との間で凹凸が激しくなり、特に多層配
線を施した場合に各素子間の配線に断線の虞れが生じる
ので、表面の平坦化のために半導体を除去した後の凹部
に必要に応じて絶縁体を充填する。This semiconductor removal process is generally performed during the element formation process, followed by the formation of an insulating film, electrode formation, etc. The surface of a semiconductor integrated circuit will eventually be covered with an insulating film for protection, but if this continues, unevenness will become severe between the area where the semiconductor is removed and the element area, especially when multilayer wiring is applied. Since there is a risk of disconnection in the wiring between elements, the recesses after the semiconductor has been removed are filled with an insulator as necessary to flatten the surface.
本発明の一実施例を第1図乃至第6図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。An embodiment of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 6.
本実施例は、基体としてウェハ状となったポリシリコン
基板11を用い、また、半扉体としてウェハ状となった
結晶面が(100)のp型シリコン12を用い、さらに
、接着を行うための接着層としてTi金属層13及びp
t金属層14を用いた場合を示す。In this example, a wafer-shaped polysilicon substrate 11 is used as the base, and a wafer-shaped p-type silicon 12 with a (100) crystal plane is used as the half-gate body. Ti metal layer 13 and p
A case in which a t-metal layer 14 is used is shown.
まず、第2図に示すように、ポリシリコン基板11は、
上面全面に、絶縁層15を形成した後に、Ti金属層1
3及びpt金属層14を重ねて形成する。p型シリコン
12は、下面全面にn+型型数散層16形成し、さらに
その下面全面に、絶縁層15を形成した後に、Ti金属
層13及びpt金属層14を重ねて形成する。絶縁層1
5は、Sing、SiN若しくは/Ij2.O,又はこ
れらの多層膜よりなり、熱酸化法、低温気相成長法又は
スパッタ法等により形成される。Ti金属層13及びP
t金属層14は、連続スパッタ法又は電子ビーム連続蒸
着法により形成する。Ti金属層13は、絶縁[15の
酸化膜等に良く馴染み、Ti金属層13とpt金属層1
4も真空槽内で連続的に形成されるので、これらの金属
層13・14はポリシリコン基板11及びp型シリコン
12に強固に接着される。n+型型数散層16、n型不
純物をp型シリコン12の所定位置に拡散することによ
り形成する。First, as shown in FIG. 2, the polysilicon substrate 11 is
After forming an insulating layer 15 on the entire upper surface, a Ti metal layer 1 is formed.
3 and the PT metal layer 14 are formed in an overlapping manner. The p-type silicon 12 is formed by forming an n+ type scattering layer 16 on the entire lower surface, further forming an insulating layer 15 on the entire lower surface, and then forming a Ti metal layer 13 and a PT metal layer 14 overlappingly. Insulating layer 1
5 is Sing, SiN or /Ij2. It is made of O or a multilayer film of these, and is formed by a thermal oxidation method, a low-temperature vapor phase epitaxy method, a sputtering method, or the like. Ti metal layer 13 and P
The t-metal layer 14 is formed by continuous sputtering or continuous electron beam evaporation. The Ti metal layer 13 is well compatible with the oxide film of the insulator [15], and the Ti metal layer 13 and the PT metal layer 1
Since the metal layers 4 are also formed continuously in the vacuum chamber, these metal layers 13 and 14 are firmly adhered to the polysilicon substrate 11 and the p-type silicon 12. The n + -type scattering layer 16 is formed by diffusing n-type impurities into predetermined positions of the p-type silicon 12 .
次に、このポリシリコン基板11とp型シリコン12と
は、第3図に示すように、互いのpt金属層14・14
を重ね合わせて、所定の温度と圧力を加えることにより
接着する。通常圧力を加えた金属層が強固に接着を開始
するのは、その金属の融点の40%〜50%の温度範囲
である。そして、ptの場合はこの接着開始温度が88
0℃程度であることから、ここでは890℃まで加熱し
て圧力を加える。この場合、TiとPtとは金属反応を
起こしにくいので、Ti金属層13・13及び接着して
一体化したpt金属層14は安定した状態を保っている
。以上の工程が本発明の構成要素である「基体に半導体
を接着する工程」に対応する。Next, as shown in FIG. 3, the polysilicon substrate 11 and the p-type silicon 12
are placed on top of each other and bonded by applying a predetermined temperature and pressure. Normally, a metal layer to which pressure is applied starts to firmly adhere in a temperature range of 40% to 50% of the melting point of the metal. In the case of PT, this adhesion starting temperature is 88
Since the temperature is about 0°C, here it is heated to 890°C and pressure is applied. In this case, since Ti and Pt are unlikely to cause a metal reaction, the Ti metal layers 13 and the PT metal layer 14, which are bonded and integrated, maintain a stable state. The above steps correspond to the "step of bonding a semiconductor to a base" which is a component of the present invention.
上記のようにしてポリシリコン基板11とp型シリコン
エ2とが接着すると、第4図に示すように、ポリシリコ
ン基板11の下面全面に保8IF!17を形成した後に
、p型シリコン12の上面全面を平滑エツチングする。When the polysilicon substrate 11 and the p-type silicone 2 are bonded together as described above, as shown in FIG. After forming the p-type silicon 17, the entire upper surface of the p-type silicon 12 is smoothed and etched.
保護層17は、平滑エツチングの際のエツチング液から
ポリシリコン基板11を保護するためのものであり、T
iAu及びCrCu等の金属2重膜、又は、低温気相成
長法若しくはスパッタ法によって形成したS i Oz
、StN等の絶縁膜からなる。平滑エツチングは、取扱
いの都合上剛性を持たせるために厚くスライスされたp
型シリコン12を素子形成のための必要最小限の厚さま
で削り込む作業である。エツチング液は、p型シリコン
12の(100)面に対して優先エツチングができるK
OH又はNaOHの水溶液を使用する。なお、p型シリ
コン12の下面のスクライブラインに相当する部分等に
、事前に数μm程度の所定の深さでエツチングを行いS
i0g膜等で被覆しておけば、平滑エツチングの際にこ
のSiO□膜等が露出したところで工・7チングを停止
することにより、数μmの厚さまでの平滑エツチングを
高い精度で行うことができる。The protective layer 17 is for protecting the polysilicon substrate 11 from the etching solution during smoothing etching, and is
Metal double film of iAu and CrCu, or SiOz formed by low temperature vapor phase epitaxy or sputtering
, StN or the like. Smooth etching is a thickly sliced plate to provide rigidity for handling convenience.
This is an operation in which the mold silicon 12 is cut down to the minimum thickness necessary for forming the element. The etching solution is K, which can preferentially etch the (100) plane of the p-type silicon 12.
Use an aqueous solution of OH or NaOH. Incidentally, etching is performed in advance to a predetermined depth of about several μm on the bottom surface of the p-type silicon 12, at a portion corresponding to the scribe line.
If it is covered with an i0g film or the like, smooth etching up to a thickness of several μm can be performed with high precision by stopping etching when the SiO□ film is exposed during smooth etching. .
また、この平滑エツチングに際して必要に応じポリシン
グを行ってもよい。Further, polishing may be performed as necessary during this smooth etching.
平滑エツチングによりp型シリコン12が所定の厚さに
なると、第5図に示すように、まずポリシリコン基板1
1下面の保8iji17を除去した上で、p型シリコン
12の所定位置にトランジスタ、抵抗等を形成する。保
護層17は、膜の組成に適応するエツチング液を使用し
てエツチングを行うことにより除去される。p型シリコ
ン12にトランジスタを形成するには、まず所定位置に
n型不純物の選択拡散によりベース層18・18を形成
し、このベース層18・18内にさらにn型不純物の選
択拡散によりエミツタ層19・19をそれぞれ形成する
ことより行う。抵抗の形成は、前記ベース層18の形成
と同時にn型不純物を選択拡散して抵抗層20を形成す
ることにより行う。When the p-type silicon 12 reaches a predetermined thickness by smooth etching, the polysilicon substrate 1 is first etched as shown in FIG.
After removing the insulation layer 17 on the lower surface of the p-type silicon 12, transistors, resistors, etc. are formed at predetermined positions on the p-type silicon 12. The protective layer 17 is removed by etching using an etching solution compatible with the composition of the film. To form a transistor in p-type silicon 12, first base layers 18 are formed at predetermined positions by selectively diffusing n-type impurities, and emitter layers are further formed within these base layers 18 by selectively diffusing n-type impurities. This is done by forming 19 and 19, respectively. The resistor is formed by selectively diffusing n-type impurities simultaneously with the formation of the base layer 18 to form the resistor layer 20.
選択拡散は、まずp型シリコン12上に熱酸化又は低温
気相成長によりSiO□又はSiN等の絶縁膜を形成し
、この絶縁膜の所定位置にフォトエツチング技術、選択
エツチング技術等を利用して窓を開口し、この状態で不
純物拡散を行い開口部の下層にのみ選択的に不純物を拡
散し、最後に絶縁層をエツチングにより除去することに
よって行われる。なお、このトランジスタ等の形成の際
の処理温度はベース層18形成の時の1000℃程度の
温度が最高となるが、TiPt合金系が溶解する可能性
のある温度は1300℃程度となるので、接着されたp
t金属層14が剥がれるようなことはなく安定している
。以上の工程が本発明の構成要素である「接着した半導
体の各所定領域に素子をそれぞれ形成する工程」の一部
に対応する。Selective diffusion is performed by first forming an insulating film such as SiO□ or SiN on the p-type silicon 12 by thermal oxidation or low-temperature vapor phase growth, and then etching the insulating film at predetermined positions using photo-etching technology, selective etching technology, etc. This is done by opening a window, diffusing impurities in this state, selectively diffusing the impurity only into the layer below the opening, and finally removing the insulating layer by etching. Note that the highest processing temperature during the formation of this transistor, etc. is about 1000°C when forming the base layer 18, but the temperature at which the TiPt alloy system may melt is about 1300°C. glued p
The metal layer 14 does not peel off and is stable. The above steps correspond to a part of the "step of forming elements in respective predetermined regions of the bonded semiconductor" which is a component of the present invention.
このようにしてp型シリコン12に各素子が形成される
と、第6図に示すように、各素子領域間のp型シリコン
12を除去して、それぞれ島状のトランジスタ領域21
・21及び抵抗領域22を形成する。p型シリコン12
の除去は、フッ酸系又は硝酸系のエツチング液を使用し
てフォトエツチング技術、選択エツチング技術を利用し
て行う。After each element is formed in the p-type silicon 12 in this way, as shown in FIG.
- Form 21 and resistance region 22. p-type silicon 12
The removal is carried out using a photo-etching technique or a selective etching technique using a hydrofluoric acid-based or nitric acid-based etching solution.
なお、p型シリコン12の下層の絶縁層15にピンホー
ルが生じている場合等を考慮して、このp型シリコン1
2の除去の際に、さらに絶縁層15、上層のTi金属層
13、一体化したPt金属層14及び下層のTi金属層
13まで除去すれば、各素子領域21・22の分離絶縁
を完全なものとすることができる。以上の工程が本発明
の構成要素である「各素子領域間の間隙の半導体を除去
し、必要に応じて半導体を除去した部分に絶縁体を充填
する工程」の前段に対応するものである。In addition, considering the case where a pinhole is generated in the insulating layer 15 below the p-type silicon 12, this p-type silicon 1
2, if the insulating layer 15, the upper Ti metal layer 13, the integrated Pt metal layer 14, and the lower Ti metal layer 13 are also removed, the isolation of each element region 21 and 22 can be completely isolated. can be taken as a thing. The above steps correspond to the first step of the component of the present invention, ``the step of removing the semiconductor in the gap between each element region and, if necessary, filling the portion from which the semiconductor has been removed with an insulator.''
そして最後に、第1図に示すように、各素子領域21・
22及びp型シリコン12に形成した絶縁層15の露出
部分の上面全面に絶縁膜23を形成し、この絶縁膜23
の必要箇所にコンタクト孔を開口して、所定パターンの
電極膜24を形成することにより半導体集積回路を完成
する。絶縁膜23は、5in2又はSiN等からなり、
低温気相成長法又はスパッタ法により形成する。コンタ
クト孔は、フォトエツチング技術を利用して選択エツチ
ングにより絶縁膜23の一部を除去することにより開口
する。電極膜24は、A2、MOlW、 M o S
iz、WSi2等の導電体からなり、電子ビーム蒸着法
、スパッタ法又は低圧プラズマC■D (Chemic
al Vapour Deposition)法等によ
り絶縁膜23及びコンタクト孔の上にこの導電体の膜を
形成後、フォトエツチング技術を利用して選択エツチン
グによりこの導電体の膜を所定パターンにエツチングす
ることによって形成される。以上の工程が本発明の構成
要素である「接着した半導体の各所定領域に素子をそれ
ぞれ形成する工程」の残り部分に対応する。Finally, as shown in FIG.
An insulating film 23 is formed on the entire upper surface of the exposed part of the insulating layer 15 formed on the p-type silicon 12 and the p-type silicon 12.
A semiconductor integrated circuit is completed by opening contact holes at necessary locations and forming an electrode film 24 in a predetermined pattern. The insulating film 23 is made of 5in2 or SiN, etc.
It is formed by low temperature vapor phase epitaxy or sputtering. The contact hole is opened by removing a portion of the insulating film 23 by selective etching using photoetching technology. The electrode film 24 is made of A2, MOLW, MoS
It is made of a conductor such as iz, WSi2, etc., and can be deposited using electron beam evaporation, sputtering, or low-pressure plasma C
After forming the conductor film on the insulating film 23 and the contact hole by a vapor deposition method or the like, the conductor film is etched into a predetermined pattern by selective etching using photoetching technology. Ru. The above steps correspond to the remaining portions of the "step of forming elements in respective predetermined regions of the bonded semiconductor" which is a component of the present invention.
なお、第1図に示す半導体集積回路の場合、各素子領域
21・22が凸状となるので、エツジ部で電極膜24が
断線する虞れがある。また、さらにこの電極膜24を多
層配線とする場合には、この断線の虞れがより大きくな
る。このため、第7図に示すように、絶縁膜23の形成
後、各素子領域2工・22間に平坦化材25を充填し、
表面を平坦にしてから電極膜24を形成するようにして
もよい。平坦化材25は、絶縁体であるポリイミドや5
iOzを使用し、エッチバック法やスパッタ法により各
素子領域21・22間に充填する。In the case of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1, each of the element regions 21 and 22 has a convex shape, so there is a risk that the electrode film 24 may be disconnected at the edge portion. Further, when the electrode film 24 is formed into a multilayer wiring, there is a greater risk of disconnection. For this reason, as shown in FIG. 7, after forming the insulating film 23, a planarizing material 25 is filled between each element region 2 and 22.
The electrode film 24 may be formed after the surface is flattened. The flattening material 25 is made of polyimide or 5 which is an insulator.
Using iOz, the space between each element region 21 and 22 is filled by an etch-back method or a sputtering method.
以上の工程が本発明の構成要素である「各素子領域間の
間隙の半導体を除去し、必要に応じて半導体を除去した
部分に絶縁体を充填する工程」の後段に対応する。The above steps correspond to the latter stages of the "step of removing the semiconductor in the gaps between the respective element regions and, if necessary, filling the portions from which the semiconductor has been removed with an insulator" which is a component of the present invention.
上記のように構成された本実施例は、p型シリコン12
を素子形成のための最小限の厚さまで薄くすることがで
きるので、このp型シリコン12を除去する各素子領域
21・22間の間隔を十分に狭くすることができ、半導
体集積回路上の各素子を高密度に配置することが可能と
なる。In this embodiment configured as described above, p-type silicon 12
Since the p-type silicon 12 can be thinned down to the minimum thickness for device formation, the distance between each device region 21 and 22 from which this p-type silicon 12 is removed can be made sufficiently narrow, and each device region on the semiconductor integrated circuit can be It becomes possible to arrange elements at high density.
なお、本実施例では、基体としてポリシリコン基板11
を用いたが、サファイアやセラミック等の絶縁体、単結
晶シリコンウェハ等の半導体又はMO% W% Fe、
T i等の単−元素金属板若しくはWSi、MoSi、
TiSi等の合金金属板等を使用することもできる。ま
た、本実施例では、半導体として、結晶面が(100)
のp型シリコン12を用いたが、p型に限るものではな
く、結晶面も(100)に限らないのは勿論であり、S
i以外にもGaAsやInP等のm−v族半導体等、そ
の他の半導体を用いてもよい。さらに、本実施例では、
ポリシリコン基板11とp型シリコン12との接着のた
めにTi金属層13とPt金属層14との多重膜を用い
たが、CrとCu、CrとPt若しくはTiとNi等の
多重膜、TiSi、MoS i、、WS 1SCrCo
若しくはCrPt等の単−合金又はCrとTiSi、、
TiとMoSi若しくはTiとWSi等の単一金属と合
金との多重膜を用いることもでき、また、同種のものの
みならず、一方にTiとptの多重膜を形成し他方にT
iとPdの多重膜を形成してこれら異種金属同士を圧接
させてもよ(、確実な接着か得られるならばその他の手
段によることも可能である。また、本実施例では、接着
に際して接着層を接着面全面に形成する場合を示したが
、熱膨張率の相違等を考慮して、第8図に示すように、
ポリシリコン基板11の一部又は図示しないp型シリコ
ン12の一部にのみ形成するようにしてもよい。また、
本実施例では、バイポーラICの場合について説明した
が、C−MOS等のようなユニポーラIC1その他のデ
バイスへの実施も同様に可能である。Note that in this embodiment, a polysilicon substrate 11 is used as the base.
However, insulators such as sapphire and ceramics, semiconductors such as single crystal silicon wafers, or MO% W% Fe,
Single-element metal plate such as Ti or WSi, MoSi,
An alloy metal plate such as TiSi or the like may also be used. In addition, in this example, as a semiconductor, the crystal plane is (100)
Although p-type silicon 12 of
Other than i, other semiconductors such as m-v group semiconductors such as GaAs and InP may be used. Furthermore, in this example,
A multilayer film of a Ti metal layer 13 and a Pt metal layer 14 was used to bond the polysilicon substrate 11 and p-type silicon 12, but a multilayer film of Cr and Cu, Cr and Pt, or Ti and Ni, TiSi, etc. ,MoS i,,WS 1SCrCo
or a single alloy such as CrPt or Cr and TiSi,
A multilayer film of a single metal such as Ti and MoSi or Ti and WSi and an alloy can also be used.In addition to the same type of film, a multilayer film of Ti and pt may be formed on one side and T on the other side.
It is also possible to form a multilayer film of i and Pd and press these dissimilar metals together (other methods are also possible if reliable adhesion can be obtained.Also, in this example, when adhering Although the case where the layer is formed on the entire adhesive surface is shown, taking into account the difference in thermal expansion coefficient, etc., as shown in Fig. 8,
It may be formed only on a part of the polysilicon substrate 11 or a part of the p-type silicon 12 (not shown). Also,
In this embodiment, the case of a bipolar IC has been described, but it is also possible to implement the present invention in a unipolar IC 1 such as a C-MOS or other devices.
本発明に係る半導体集積回路の製造方法は、以上のよう
に、基体に半導体を接着する工程と、接着した半導体の
各所定領域に素子をそれぞれ形成する工程と、各素子領
域間の間隙の半導体を除去し、必要に応じて半導体を除
去した部分に絶縁体を充填する工程とを有する構成であ
る。As described above, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a step of bonding a semiconductor to a substrate, a step of forming an element in each predetermined region of the bonded semiconductor, and a step of forming a semiconductor in the gap between each element region. The structure includes the steps of removing the semiconductor and, if necessary, filling the removed portion with an insulator.
これにより、各素子領域は、半導体を除去した後の空隙
又はこの空隙に充填された絶縁体によって分離絶縁され
る。この除去する半導体の厚さは各素子を形成するため
の最小限まで薄くすることができるので、各素子領域間
の間隔をこの半導体の厚さの2倍以上にしたとしても、
各素子領域は十分に接近して配置することが可能となり
、素子の高密度化を図ることができる。また、各素子領
域は、空隙又は絶縁体によって分離され、従来のような
pn接合の障壁容量が生じないので、高周波特性を劣化
させることがなくなる。さらに、従来のように逆バイア
スを印加する必要もなくなるので、素子の耐電圧を低下
させることがなくなる等の効果を奏する。As a result, each element region is isolated and insulated by the void after the semiconductor has been removed or by the insulator filled in the void. The thickness of this semiconductor to be removed can be reduced to the minimum required for forming each element, so even if the interval between each element region is made more than twice the thickness of this semiconductor,
Each element region can be arranged sufficiently close to each other, and higher density of elements can be achieved. Further, each element region is separated by a gap or an insulator, and no barrier capacitance of a pn junction occurs as in the conventional case, so that high frequency characteristics are not degraded. Furthermore, since there is no need to apply a reverse bias as in the conventional case, there are effects such as no reduction in the withstand voltage of the element.
第1図乃至第6図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第1図は半導体集積回路の縦断面部分正面図、第2
図乃至第6図は半導体集積回路の製造過程を示す縦断面
部分正面図、第7図及び第8図は本発明の他の実施例を
示すものであり、第7図は第1図に対応する他の実施例
の縦断面部分正面図、第8図は第2図のポリシリコン基
板に対応するさらに他の実施例の縦断面部分正面図、第
9図は従来の半導体集積回路の製造過程を示す縦断面部
分正面図である。
工1はポリシリコン基板(基体)、12はp型シリコン
(半導体)、13はTi金属層、14はPt金属層、2
1はトランジスタ領域、22は抵抗領域、25は平坦化
材(絶縁体)である。1 to 6 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a vertical cross-sectional partial front view of a semiconductor integrated circuit, and FIG.
6 to 6 are longitudinal cross-sectional partial front views showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, and FIGS. 7 and 8 show other embodiments of the present invention, and FIG. 7 corresponds to FIG. 1. FIG. 8 is a vertical cross-sectional partial front view of yet another embodiment corresponding to the polysilicon substrate of FIG. 2, and FIG. 9 is a conventional semiconductor integrated circuit manufacturing process. It is a vertical section partial front view showing. 1 is a polysilicon substrate (substrate), 12 is p-type silicon (semiconductor), 13 is a Ti metal layer, 14 is a Pt metal layer, 2
1 is a transistor region, 22 is a resistance region, and 25 is a flattening material (insulator).
Claims (1)
各所定領域に素子をそれぞれ形成する工程と、各素子領
域間の間隙の半導体を除去し、必要に応じて半導体を除
去した部分に絶縁体を充填する工程とを有することを特
徴とする半導体集積回路の製造方法。1. The process of bonding the semiconductor to the substrate, the process of forming elements in each predetermined area of the bonded semiconductor, removing the semiconductor in the gaps between each element area, and insulating the parts where the semiconductor was removed as necessary. 1. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, comprising the step of filling a semiconductor integrated circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27225086A JPS63126244A (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27225086A JPS63126244A (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63126244A true JPS63126244A (en) | 1988-05-30 |
Family
ID=17511225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27225086A Pending JPS63126244A (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63126244A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232777U (en) * | 1988-08-23 | 1990-03-01 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP27225086A patent/JPS63126244A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232777U (en) * | 1988-08-23 | 1990-03-01 | ||
JPH0616601Y2 (en) * | 1988-08-23 | 1994-05-02 | やおき工業株式会社 | Scabbard with pencil sharpener |
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