JP2000040786A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000040786A
JP2000040786A JP10207451A JP20745198A JP2000040786A JP 2000040786 A JP2000040786 A JP 2000040786A JP 10207451 A JP10207451 A JP 10207451A JP 20745198 A JP20745198 A JP 20745198A JP 2000040786 A JP2000040786 A JP 2000040786A
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JP
Japan
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trench
insulating film
semiconductor substrate
forming
film
Prior art date
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Application number
JP10207451A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Yonemura
浩二 米村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inductor which can be enhanced in integration level and high in resonance sharpness Q. SOLUTION: An inductor is equipped with trenches 22 that are formed inside a silicon board 21 so as to look like spirals in a plan view, silicon oxide films 23 formed inside the trenches 22, an interlayer insulating film 24 formed on the surfaces of the silicon board 21 and the silicon oxide film 23, and aluminum wirings 26, that are formed on the upside of the interlayer insulating film 24 above the trenches 22 so as to look like spirals in a plan view.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、集積回路におけ
る素子構造及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element structure in an integrated circuit and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子の微細化及び高速化に
より、移動体通信や衛星通信に用いられるGHz領域の
高周波集積回路を、安価で大量生産が可能なシリコンプ
ロセスにおいて作成することが可能となった。このよう
な高周波集積回路では高周波動作する素子はもちろんの
こと、高い周波数のアナログ小信号を扱うために、抵抗
及びコンデンサ並びにインダクタ等の素子が必要とされ
る。特に、インダクタ素子はインピーダンスのマッチン
グ回路に必要とされ、ICの高利得化及び低消費電力化
のための低損失化がとりわけ重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, the miniaturization and speeding up of semiconductor devices have made it possible to produce high-frequency integrated circuits in the GHz range used for mobile communication and satellite communication in a silicon process that is inexpensive and can be mass-produced. became. In such a high-frequency integrated circuit, elements such as a resistor, a capacitor, and an inductor are required to handle high-frequency analog small signals as well as elements that operate at a high frequency. In particular, an inductor element is required for an impedance matching circuit, and it is particularly important to reduce the loss for high gain and low power consumption of an IC.

【0003】半導体素子における従来のインダクタ素子
は、図1に示したように、層間絶縁膜2上に電極材料で
あるアルミ配線1が螺旋状に形成されているのが一般的
である。図1におけるA―A’の断面図が図2である。
図2に示したように、半導体基板3の上面に層間絶縁膜
2が形成されている。その層間絶縁膜2の上面に螺旋状
にアルミ配線1が形成されているのである。
In a conventional inductor element of a semiconductor element, as shown in FIG. 1, an aluminum wiring 1 as an electrode material is generally formed on an interlayer insulating film 2 in a spiral shape. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG.
As shown in FIG. 2, the interlayer insulating film 2 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 3. The aluminum wiring 1 is spirally formed on the upper surface of the interlayer insulating film 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ここで、図3に示した
ように、図1及び図2に示したインダクタ素子には、ア
ルミ配線1自身の寄生抵抗(Rind )、半導体基板3の
寄生抵抗(Rsub )及びアルミ配線1の半導体基板3に
対する寄生容量(Csub )が生じる。これらの寄生成分
はインダクタの性能指数である共振の尖鋭度Qを劣化さ
せる。一般に、共振の尖鋭度Qは、系に与えられるエネ
ルギーをインダクタが1サイクル当たりに消費するエネ
ルギーで割ったものに比例する。そのため、寄生容量
(Csub )が生じると、寄生容量(Csub )に蓄えられ
る電荷の量だけ系に蓄えられるエネルギーが減少するこ
ととなる。また、アルミ配線1の寄生抵抗(Rind )や
半導体基板3の寄生抵抗(Rsub )のため、系にかかる
電圧降下、もしくは電流損失が生じ、その分だけ系に蓄
えられるエネルギーが減少する。これらの原因により、
インダクタの性能指数である共振の尖鋭度Qが劣化して
しまうのである。
Here, as shown in FIG. 3, the inductor element shown in FIGS. 1 and 2 has a parasitic resistance (Rind) of the aluminum wiring 1 itself and a parasitic resistance of the semiconductor substrate 3. (Rsub) and the parasitic capacitance (Csub) of the aluminum wiring 1 to the semiconductor substrate 3 occur. These parasitic components degrade the resonance sharpness Q, which is the figure of merit of the inductor. In general, the resonance sharpness Q is proportional to the energy delivered to the system divided by the energy consumed by the inductor per cycle. Therefore, when the parasitic capacitance (Csub) occurs, the energy stored in the system decreases by the amount of charge stored in the parasitic capacitance (Csub). Further, due to the parasitic resistance (Rind) of the aluminum wiring 1 and the parasitic resistance (Rsub) of the semiconductor substrate 3, a voltage drop or current loss occurs in the system, and the energy stored in the system is reduced by that much. For these reasons,
The sharpness Q of the resonance, which is the figure of merit of the inductor, deteriorates.

【0005】次に、図4に上記のインダクタ素子の等価
回路を示した。ここで、インダクタ素子の共振の尖鋭度
Qを大きくするためにRind とCsub に注目する。する
と、Rind を小さくしようとしてアルミ配線1の幅を大
きくすると、アルミ配線1の底面の面積が大きくなり、
Csub が大きくなってしまう。そこで、インダクタ素子
の共振の尖鋭度Qを大きくするために以下の方法が考え
られた。すなわち、(1)Csub を小さくするために層
間絶縁膜2を厚くする方法、(2)Rind を小さくする
ためにアルミ配線の厚さを厚くする方法、である。
Next, FIG. 4 shows an equivalent circuit of the inductor element. Here, attention is paid to Rind and Csub in order to increase the sharpness Q of resonance of the inductor element. Then, if the width of the aluminum wiring 1 is increased to reduce Rind, the area of the bottom surface of the aluminum wiring 1 increases,
Csub becomes large. Therefore, the following method has been considered to increase the sharpness Q of resonance of the inductor element. That is, (1) a method of increasing the thickness of the interlayer insulating film 2 to reduce Csub, and (2) a method of increasing the thickness of the aluminum wiring to reduce Rind.

【0006】しかし、(1)Csub を小さくするために
層間絶縁膜2を厚くする方法を採ると、以下の欠点が生
じる。即ち、層間絶縁膜2の厚さを厚くすると、層間絶
縁膜2の上部に形成される配線等と半導体基板1とのコ
ンタクトをとる際、コンタクトホールが高アスペクト比
になる。そのため、導電膜のコンタクトホールへの埋め
込みなどが困難となり、結果的にコンタクトがとりづら
くなる欠点が生じる。次に、(2)Rind を小さくする
ためにアルミ配線の厚さを厚くする方法を採ると、以下
の欠点が生じる。即ち、アルミ配線1の厚さが厚いた
め、アルミ配線1及び層間絶縁膜2の上面にさらに層間
絶縁膜を形成すると、その層間絶縁膜の平坦性が悪くな
る欠点が生じる。
However, if the method of (1) increasing the thickness of the interlayer insulating film 2 in order to reduce Csub is adopted, the following defects occur. That is, when the thickness of the interlayer insulating film 2 is increased, the contact hole has a high aspect ratio when the wiring or the like formed on the interlayer insulating film 2 contacts the semiconductor substrate 1. Therefore, it becomes difficult to bury the conductive film in the contact hole, and as a result, there is a disadvantage that it is difficult to make a contact. Next, if the method of (2) increasing the thickness of the aluminum wiring to reduce Rind is adopted, the following defects occur. That is, since the thickness of the aluminum wiring 1 is large, if an interlayer insulating film is further formed on the upper surfaces of the aluminum wiring 1 and the interlayer insulating film 2, there is a disadvantage that the flatness of the interlayer insulating film is deteriorated.

【0007】さらに、インダクタ素子の共振の尖鋭度Q
を大きくするために、Csub を小さくする試みがいくつ
か試されている。公知文献(特開平6−18129)に
よると、トレンチを形成するのと同様の方法でシリコン
基板にトレンチを形成し、この中にコイル導体を埋める
ことによりQを大きくする方法が公表されている。ま
た、公知文献(特開平8−172161)によると、コ
イル導体の下に誘電率の低い絶縁膜を堆積してQを大き
くする方法が公表されている。
Further, the sharpness Q of resonance of the inductor element
Some attempts have been made to reduce Csub in order to increase Csub. According to a known document (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-18129), a method is disclosed in which a trench is formed in a silicon substrate by the same method as that for forming a trench, and a coil conductor is buried in the trench to increase Q. Further, according to a known document (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-172161), a method of depositing an insulating film having a low dielectric constant under a coil conductor to increase Q has been disclosed.

【0008】しかし、公知文献(特開平6−1812
9)の方法によると、製造工程が複雑であり、結果的に
製造工程が増加することにより、コストアップという欠
点が生じる。また、公知文献(特開平8−17216
1)の方法によると、構造的に段差が大きくなり、半導
体素子全体の微細化に不利となる欠点が生じる。また、
樹脂絶縁膜を用いると、耐湿性が劣り、また、他の素子
に対して特性変動の影響を与える欠点が生じる。さら
に、製造工程が増加し、コストアップという欠点が生じ
る。本願発明は、従来の技術の上記欠点に鑑みてなされ
たものであり、共振の尖鋭度Qの高いインダクタ素子を
提供することを目的とする。
However, a known document (Japanese Patent Laid-Open No. 6-1812)
According to the method 9), the manufacturing process is complicated, and as a result, the manufacturing process is increased, resulting in a disadvantage that the cost is increased. In addition, a known document (Japanese Unexamined Patent Publication No.
According to the method 1), a step is structurally large, and disadvantageously disadvantageous to miniaturization of the whole semiconductor device. Also,
The use of the resin insulating film has a disadvantage that the moisture resistance is poor and that the characteristics of the other elements are affected by fluctuations in characteristics. Further, the number of manufacturing steps is increased, resulting in a disadvantage of increased cost. The present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages of the related art, and has as its object to provide an inductor element having a high resonance sharpness Q.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明は、半導体基板上の所定の位置から所定の
深さを有し、かつ、上面から見ると螺旋状になるように
形成されたトレンチと、前記トレンチの中に形成された
第一の絶縁膜と、前記半導体基板及び前記第一の絶縁膜
の上面に形成された第二の絶縁膜と、前記第二の絶縁膜
の上面であって前記トレンチの上方に、上面から見ると
螺旋状になるように形成された金属配線層とを具備する
ことを特徴とする。本願発明は、上記構成を採ることに
より、共振の尖鋭度Qの高いインダクタ素子を提供する
ことを可能とする。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a semiconductor device having a predetermined depth from a predetermined position on a semiconductor substrate and having a spiral shape when viewed from above. Trench, a first insulating film formed in the trench, a second insulating film formed on the upper surface of the semiconductor substrate and the first insulating film, and the second insulating film A metal wiring layer formed on the upper surface and above the trench so as to be spiral when viewed from the upper surface. According to the present invention, by adopting the above configuration, it is possible to provide an inductor element having a high resonance sharpness Q.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本願発明の第一の実施の形態につ
いて図面(図5〜図10)を参酌して説明する。まず、
図5に示したように、CVD法を用いて、半導体基板、
例えばシリコン基板21の上面にシリコン酸化膜27を
形成する。次いで、回転塗布法を用いてそのシリコン酸
化膜27の上面に図示せぬレジストを形成する。そし
て、写真蝕刻法を用いて、このレジストを所定の形状に
パターニングする。この所定の形状にパターニングされ
たレジストをマスクとして、異方性エッチング法、例え
ばRIE法を用いてシリコン酸化膜27をエッチングす
る。さらにこの所定の形状にパターニングされたシリコ
ン酸化膜27をマスクとして、異方性エッチング法、例
えばRIE法を用いて、シリコン基板21をエッチング
する。これにより、例えば深さ1μm程度から7μm程
度のトレンチ22が形成される。このトレンチ22の深
さは、特に1μm程度から7μm程度に限定されるもの
ではなく、その製造工程において都合のいい深さにすれ
ばよい。ただし、トレンチ22の深さが深いほど本願発
明の第一の実施の形態の効果は顕著となる。また、ここ
では例えば、トレンチ22を上面から見ると螺旋状にな
るように形成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings (FIGS. 5 to 10). First,
As shown in FIG. 5, using a CVD method, a semiconductor substrate,
For example, a silicon oxide film 27 is formed on the upper surface of the silicon substrate 21. Next, a resist (not shown) is formed on the upper surface of the silicon oxide film 27 using a spin coating method. Then, this resist is patterned into a predetermined shape by using a photolithography method. Using the resist patterned in this predetermined shape as a mask, the silicon oxide film 27 is etched by an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Further, using the silicon oxide film 27 patterned into the predetermined shape as a mask, the silicon substrate 21 is etched using an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Thereby, for example, a trench 22 having a depth of about 1 μm to about 7 μm is formed. The depth of the trench 22 is not particularly limited to about 1 μm to about 7 μm, but may be any depth that is convenient in the manufacturing process. However, the effect of the first embodiment of the present invention becomes more remarkable as the depth of the trench 22 is larger. Here, for example, the trench 22 is formed so as to be spiral when viewed from above.

【0011】次に、図6に示したように、CVD法を用
いて全面に絶縁膜、例えばシリコン酸化膜23を形成す
る。そして、所定の平坦化プロセスにより、シリコン基
板21の上面までシリコン酸化膜23を除去する。この
際、シリコン酸化膜27も除去される。ここで、絶縁膜
としてはシリコン酸化膜23でなくともシリコン窒化膜
等でも構わないが、シリコン酸化膜23は比誘電率が低
いため、よりCsub を低減でき、共振の尖鋭度Qをより
大きくすることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 6, an insulating film, for example, a silicon oxide film 23 is formed on the entire surface by using the CVD method. Then, the silicon oxide film 23 is removed to the upper surface of the silicon substrate 21 by a predetermined flattening process. At this time, the silicon oxide film 27 is also removed. Here, the insulating film may be a silicon nitride film or the like instead of the silicon oxide film 23. However, since the silicon oxide film 23 has a low relative dielectric constant, Csub can be further reduced, and the sharpness Q of resonance is further increased. It becomes possible.

【0012】次に、図7に示したように、CVD法を用
いて全面に層間絶縁膜24を厚さ3μm程度に形成す
る。ここで、層間絶縁膜24としては、例えばシリコン
酸化膜やシリコン窒化膜が挙げられる。但しこのとき、
層間絶縁膜24としてシリコン酸化膜を用いるのであれ
ば、図6に示した工程において、シリコン酸化膜23及
びシリコン酸化膜27をシリコン基板21の上面まで除
去しないで、シリコン基板21の上面から厚さ3μm程
度だけ残るように形成しても構わない。この場合、図7
に示した工程は省略されることとなる。
Next, as shown in FIG. 7, an interlayer insulating film 24 is formed to a thickness of about 3 μm on the entire surface by using the CVD method. Here, examples of the interlayer insulating film 24 include a silicon oxide film and a silicon nitride film. However, at this time,
If a silicon oxide film is used as the interlayer insulating film 24, the silicon oxide film 23 and the silicon oxide film 27 are not removed to the upper surface of the silicon substrate 21 in the step shown in FIG. It may be formed so that only about 3 μm remains. In this case, FIG.
Will be omitted.

【0013】次に、図8に示したように、例えばスパッ
タ法を用いて、層間絶縁膜24の上面に導電膜、例えば
アルミ膜25を厚さ1μm程度に形成する。ここで、導
電膜としてアルミ膜25でなくても、例えば銅膜を用い
ても構わない。この場合、銅はアルミに比べて低抵抗で
あるため、インダクタ素子のQをさらに大きくする効果
を得ることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 8, a conductive film, for example, an aluminum film 25 is formed to a thickness of about 1 μm on the upper surface of the interlayer insulating film 24 by using, for example, a sputtering method. Here, instead of the aluminum film 25 as the conductive film, for example, a copper film may be used. In this case, since copper has lower resistance than aluminum, it is possible to obtain an effect of further increasing the Q of the inductor element.

【0014】次に、図9に示したように、回転塗布法を
用いてアルミ膜25の上面に図示せぬレジストを形成す
る。そして、写真蝕刻法を用いて、この図示せぬレジス
トを所定の形状にパターニングする。この所定の形状に
パターニングされたレジストをマスクとして、異方性エ
ッチング法、例えばRIE法を用いてアルミ膜25を所
定の形状にエッチングする。これにより、アルミ配線2
6が形成される。ここで、アルミ配線26は、上面から
見るとシリコン基板21に形成されたトレンチ22と重
なるように形成する。つまり、図示せぬレジストをパタ
ーニングするとき、上面から見るとトレンチ22と同じ
ような形状、つまりここでは螺旋状にアルミ膜25が露
出するようにするのである。
Next, as shown in FIG. 9, a resist (not shown) is formed on the upper surface of the aluminum film 25 using a spin coating method. Then, the resist (not shown) is patterned into a predetermined shape by using a photo etching method. Using the resist patterned in the predetermined shape as a mask, the aluminum film 25 is etched into a predetermined shape by an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Thereby, the aluminum wiring 2
6 are formed. Here, the aluminum wiring 26 is formed so as to overlap the trench 22 formed in the silicon substrate 21 when viewed from above. That is, when patterning a resist (not shown), the aluminum film 25 is exposed in the same shape as the trench 22 when viewed from above, that is, in a spiral shape here.

【0015】図10に、このようにして形成されたアル
ミ配線26を図示する。図9は、図10におけるB―
B’の断面図に対応することとなる。このようにして螺
旋状に形成されたアルミ配線26はインダクタ素子を形
成することとなる。
FIG. 10 shows the aluminum wiring 26 thus formed. FIG. 9 shows B-
This corresponds to the cross-sectional view of B ′. The spirally formed aluminum wiring 26 thus forms an inductor element.

【0016】以上のようにして、インダクタ素子が形成
される。このインダクタ素子は図示せぬ配線により外部
の電気回路と電気的に接続されることとなる。ここで、
図9に示したように、アルミ配線26の下方にはシリコ
ン酸化膜23が形成されたトレンチ22が形成されてい
る。そのため、寄生容量Csub が生じる垂直方向では、
アルミ配線26とシリコン基板21との距離が大きくな
る。よって、寄生容量Csub を小さくすることが可能と
なる。また、アルミ配線26の代わりに低抵抗の銅配線
を用いることにより、さらに共振の尖鋭度Qを大きくす
ることが可能となる。このようにして、本願発明の第一
の実施の形態によると、層間絶縁膜を従来よりも厚くす
ることなく、また、平坦性を確保したまま共振の尖鋭度
Qの高いインダクタ素子を提供することを可能とする。
また、構造的に段差が生じるのを抑えることができるた
め、インダクタ素子の微細化が可能となる。これによ
り、回路の高集積化、素子の動作速度の高速化ができ
る。さらに、アルミ配線26の形成と同時にインダクタ
素子を形成することができるため、工程数の増加も必要
としない。これにより、コストアップを抑えることも可
能となる。
As described above, the inductor element is formed. This inductor element is electrically connected to an external electric circuit by a wiring (not shown). here,
As shown in FIG. 9, a trench 22 in which a silicon oxide film 23 is formed is formed below the aluminum wiring 26. Therefore, in the vertical direction where the parasitic capacitance Csub occurs,
The distance between aluminum wiring 26 and silicon substrate 21 increases. Therefore, the parasitic capacitance Csub can be reduced. Further, by using a low-resistance copper wiring instead of the aluminum wiring 26, it is possible to further increase the sharpness Q of the resonance. As described above, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to provide an inductor element having a high resonance sharpness Q without increasing the thickness of an interlayer insulating film as compared with the related art and maintaining flatness. Is possible.
In addition, since it is possible to suppress the occurrence of a step in the structure, it is possible to miniaturize the inductor element. Thus, high integration of the circuit and high operation speed of the element can be achieved. Further, since the inductor element can be formed simultaneously with the formation of the aluminum wiring 26, the number of steps is not required to be increased. Thereby, cost increase can be suppressed.

【0017】次に、本願発明の第二の実施の形態につい
て図面(図11〜図17)を参酌して説明する。本願発
明の第二の実施の形態は、本願発明にかかるインダクタ
素子をモノリシックバイポーラCMOSデバイスに利用
したものである。ここでは、本願発明をモノリシックバ
イポーラCMOSデバイスに応用したものについて説明
するが、本願発明は、抵抗、コンデンサを含む他のモノ
リシック集積回路にも利用することが可能である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings (FIGS. 11 to 17). In a second embodiment of the present invention, the inductor element according to the present invention is used for a monolithic bipolar CMOS device. Here, a description will be given of a case where the present invention is applied to a monolithic bipolar CMOS device. However, the present invention is also applicable to other monolithic integrated circuits including resistors and capacitors.

【0018】まず、図11に示したように、一導電型半
導体基板、例えばp型シリコン基板33を用意する。こ
こで、PMOS部40、NMOS部41、NPNトラン
ジスタ部42、PNPトランジスタ部43、グランドタ
ップ部55、インダクタ素子部44に分けて考える。こ
こで、グランドタップ部とは、グランド電位をとるため
の部分である。p型シリコン基板33には、p+型拡散
層31及びn+型拡散層32が形成されている。さら
に、p型シリコン基板33の上面にはn−型シリコン層
45が形成されている。このn−型シリコン層45は、
エピタキシャル成長法を用いて形成されたものである。
ここで、p+とは、通常のp型拡散層よりもp型不純物
が高濃度であることを示す。また、n+とは、通常のn
型拡散層よりもn型不純物が高濃度であることを示す。
さらに、n−とは、通常のn型拡散層よりもn型不純物
が低濃度であることを示す。また、n−型シリコン層4
5の所定の位置にn型不純物、例えばP(リン)をドー
プしておき、n型不純物層を形成しておく。そして、例
えば熱酸化法を用いて、n−型シリコン層45の上面に
酸化膜であるシリコン酸化膜34を厚さ90nm程度に
形成する。さらに、CVD法を用いて全面に、不純物を
ドープしないポリシリコン膜35を厚さ100nm程度
に形成する。さらに、CVD法を用いて全面にシリコン
窒化膜36を厚さ200nm程度に形成する。さらに、
CVD法を用いて全面にシリコン酸化膜37を厚さ数百
nm程度に形成する。ここで、シリコン酸化膜34及び
ポリシリコン膜35並びにシリコン窒化膜36は、後の
素子分離工程(図13参照)でLOCOSを形成するた
めに用いられる。次に、回転塗布法を用いて全面に図示
せぬレジストを厚さ数百nm程度に形成する。そして、
写真蝕刻法を用いてそのレジストを所定の形状にパター
ニングする。このパターニングされたレジストをマスク
として異方性エッチング法、例えばRIE法を用いてシ
リコン酸化膜37、シリコン窒化膜36、ポリシリコン
膜35及びシリコン酸化膜34をエッチングする。これ
により、p型シリコン基板33の上面の一部が露出す
る。そして、シリコン酸化膜37をマスクとして異方性
エッチング法、例えばRIE法を用いてp型シリコン基
板33を所定の深さまでエッチングする。これにより、
インダクタ素子部44にはトレンチ38が形成され、そ
れ以外の部分にトレンチ39が形成される。このトレン
チ38及びトレンチ39の深さは、例えば5μm程度と
する。ここで、インダクタ素子部44に形成されたトレ
ンチ38は、例えばp型半導体基板33の上面から見る
と螺旋状になるように形成する。また、トレンチ39
は、それぞれn型不純物層56を横切るように形成す
る。
First, as shown in FIG. 11, a semiconductor substrate of one conductivity type, for example, a p-type silicon substrate 33 is prepared. Here, the PMOS section 40, the NMOS section 41, the NPN transistor section 42, the PNP transistor section 43, the ground tap section 55, and the inductor element section 44 are considered separately. Here, the ground tap portion is a portion for obtaining a ground potential. On a p-type silicon substrate 33, a p + -type diffusion layer 31 and an n + -type diffusion layer 32 are formed. Further, an n − type silicon layer 45 is formed on the upper surface of the p type silicon substrate 33. This n− type silicon layer 45
It is formed using an epitaxial growth method.
Here, p + indicates that the p-type impurity has a higher concentration than a normal p-type diffusion layer. Further, n + is a normal n
It shows that the n-type impurity has a higher concentration than the n-type diffusion layer.
Further, "n-" indicates that the n-type impurity has a lower concentration than a normal n-type diffusion layer. Further, the n− type silicon layer 4
An n-type impurity, for example, P (phosphorus) is doped in a predetermined position of No. 5 to form an n-type impurity layer. Then, a silicon oxide film 34 serving as an oxide film is formed to a thickness of about 90 nm on the upper surface of the n − -type silicon layer 45 by using, for example, a thermal oxidation method. Further, a polysilicon film 35 not doped with impurities is formed on the entire surface to a thickness of about 100 nm by the CVD method. Further, a silicon nitride film 36 is formed to a thickness of about 200 nm on the entire surface by using the CVD method. further,
A silicon oxide film 37 is formed on the entire surface to a thickness of about several hundred nm by using the CVD method. Here, the silicon oxide film 34, the polysilicon film 35, and the silicon nitride film 36 are used for forming a LOCOS in a later element isolation step (see FIG. 13). Next, a resist (not shown) is formed on the entire surface to a thickness of about several hundred nm using a spin coating method. And
The resist is patterned into a predetermined shape using photolithography. Using the patterned resist as a mask, the silicon oxide film 37, the silicon nitride film 36, the polysilicon film 35, and the silicon oxide film 34 are etched using an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Thereby, a part of the upper surface of the p-type silicon substrate 33 is exposed. Then, using the silicon oxide film 37 as a mask, the p-type silicon substrate 33 is etched to a predetermined depth using an anisotropic etching method, for example, an RIE method. This allows
The trench 38 is formed in the inductor element portion 44, and the trench 39 is formed in other portions. The depth of the trench 38 and the trench 39 is, for example, about 5 μm. Here, the trench 38 formed in the inductor element portion 44 is formed, for example, so as to be spiral when viewed from the upper surface of the p-type semiconductor substrate 33. Also, the trench 39
Are formed so as to cross the n-type impurity layers 56, respectively.

【0019】次に、図12に示したように、CVD法を
用いて全面に絶縁膜、例えばシリコン酸化膜46をシリ
コン酸化膜37の上面から厚さ1.5μm程度になるよ
うに形成する。これにより、シリコン酸化膜46でトレ
ンチ38を埋め込む。そして、平坦化プロセス、例えば
CMP法を用いてシリコン酸化膜46をシリコン酸化膜
37の上面まで平坦化する。さらに、ウェットエッチン
グ法を用いてシリコン酸化膜37を除去する。次に、平
坦化プロセス、例えばCMP法を用いてシリコン酸化膜
46をシリコン窒化膜36の上面まで平坦化する。
Next, as shown in FIG. 12, an insulating film, for example, a silicon oxide film 46 is formed on the entire surface so as to have a thickness of about 1.5 μm from the upper surface of the silicon oxide film 37 by using the CVD method. As a result, the trench 38 is buried with the silicon oxide film 46. Then, the silicon oxide film 46 is flattened to the upper surface of the silicon oxide film 37 by using a flattening process, for example, a CMP method. Further, the silicon oxide film 37 is removed by using a wet etching method. Next, the silicon oxide film 46 is flattened to the upper surface of the silicon nitride film 36 by using a flattening process, for example, a CMP method.

【0020】ここでは、トレンチ38に埋め込む絶縁膜
としてシリコン酸化膜46を利用したが、不純物のドー
プされていないポリシリコン膜やシリコン窒化膜でも構
わない。ただし、シリコン酸化膜46はポリシリコン膜
やシリコン窒化膜と比べて比誘電率が低いという特徴が
ある。そのため、本実施の形態で形成されるモノリシッ
クバイポーラCMOSデバイスにおけるインダクタ素子
の共振の尖鋭度Qをより大きくする利点がある。
Although the silicon oxide film 46 is used as an insulating film to be buried in the trench 38 here, a polysilicon film or a silicon nitride film not doped with an impurity may be used. However, the silicon oxide film 46 is characterized by having a lower relative dielectric constant than a polysilicon film or a silicon nitride film. Therefore, there is an advantage that the sharpness Q of resonance of the inductor element in the monolithic bipolar CMOS device formed in the present embodiment is further increased.

【0021】なお、図11に既に示した工程と図12に
既に示した工程との間に、以下の工程を加えることも考
えられる。即ち、例えばイオン注入法により、トレンチ
38の底部にp型不純物、例えばB(ホウ素)を注入す
る工程である。この工程により、p型シリコン基板33
のうちトレンチ38の底部付近に図示せぬp+型拡散層
が形成される。これにより、寄生トランジスタの発生を
防止することが可能となる。
The following steps may be added between the steps already shown in FIG. 11 and the steps already shown in FIG. That is, a step of implanting a p-type impurity, for example, B (boron) into the bottom of the trench 38 by, for example, an ion implantation method. By this step, the p-type silicon substrate 33
Of these, a p + type diffusion layer (not shown) is formed near the bottom of trench 38. This makes it possible to prevent the occurrence of a parasitic transistor.

【0022】次に、図13に示したように、所定のn型
ウェル領域47及びロコス酸化膜48を形成する。その
ためには、まず、回転塗布法を用いて全面に図示せぬレ
ジストを塗布する。そして、写真蝕刻法を用いてこのレ
ジストを所定の形状にパターニングする。このレジスト
をマスクとしてイオン注入法を用いてn型不純物、例え
ばP(リン)をドープする。さらに、アッシングや過酸
化水素水と硫酸の混合液を用いて、そのレジストを除去
する。次に、回転塗布法を用いて全面に図示せぬレジス
トを塗布する。そして、写真蝕刻法を用いてこのレジス
トを所定の形状にパターニングする。このレジストをマ
スクとして、異方性エッチング法、例えばRIE法を用
いてシリコン窒化膜36をエッチングする。そして、シ
リコン窒化膜36をマスクとして1000℃程度の熱処
理により酸化することでロコス酸化膜48を形成する。
また、この熱酸化工程でN型ウェル領域47及びn+拡
散層49が同時に形成される。このようにして、PMO
S部40、NMOS部41、NPNトランジスタ部4
2、PNPトランジスタ部43、グランドタップ部55
及びインダクタ素子部44をそれぞれ素子分離するロコ
ス酸化膜48及びN型ウェル領域47並びにn+拡散層
49が形成される。
Next, as shown in FIG. 13, predetermined n-type well regions 47 and locos oxide films 48 are formed. To this end, first, a resist (not shown) is applied to the entire surface using a spin coating method. Then, this resist is patterned into a predetermined shape by using a photo etching method. Using this resist as a mask, an n-type impurity, for example, P (phosphorus) is doped by ion implantation. Further, the resist is removed by ashing or using a mixed solution of a hydrogen peroxide solution and sulfuric acid. Next, a resist (not shown) is applied to the entire surface using a spin coating method. Then, this resist is patterned into a predetermined shape by using a photo etching method. Using this resist as a mask, the silicon nitride film 36 is etched using an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Then, the silicon nitride film 36 is used as a mask to oxidize by a heat treatment at about 1000 ° C. to form the LOCOS oxide film 48.
In this thermal oxidation step, the N-type well region 47 and the n + diffusion layer 49 are simultaneously formed. In this way, the PMO
S part 40, NMOS part 41, NPN transistor part 4
2, PNP transistor section 43, ground tap section 55
In addition, a LOCOS oxide film 48, an N-type well region 47, and an n + diffusion layer 49 for separating the inductor element portion 44 from each other are formed.

【0023】次に、図14に示したように、CVD法を
用いて全面に第一層間絶縁膜、例えばシリコン酸化膜4
9を厚さ数μm 程度に形成する。そして、所定のエッチ
ング工程及び成膜工程により、第一コンタクトホールを
形成し、この第一コンタクトホールに導電膜50を埋め
込む。この導電膜50はn−型シリコン層45に形成さ
れた所定の素子に電気的に接続されている。さらに、C
VD法を用いて全面に第二層間絶縁膜、例えばシリコン
酸化膜51を厚さ数μm 程度に形成する。そして、所定
のエッチング工程により、このシリコン酸化膜51に第
二コンタクトホール52を形成する。この第二コンタク
トホールは導電膜50に接続されるように形成する。こ
こで、第一層間絶縁膜及び第二層間絶縁膜の材料として
シリコン酸化膜を用いたが、他にはシリコン窒化膜等が
使用される。但し、シリコン酸化膜は比誘電率が低いた
め、インダクタ素子部に形成されるインダクタ素子の共
振の尖鋭度Qをより大きくすることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 14, a first interlayer insulating film, for example, a silicon oxide film 4 is formed on the entire surface by CVD.
9 is formed to a thickness of about several μm. Then, a first contact hole is formed by a predetermined etching step and a film forming step, and the conductive film 50 is embedded in the first contact hole. This conductive film 50 is electrically connected to a predetermined element formed on the n − type silicon layer 45. Further, C
A second interlayer insulating film, for example, a silicon oxide film 51 is formed on the entire surface to a thickness of about several μm by using the VD method. Then, a second contact hole 52 is formed in the silicon oxide film 51 by a predetermined etching process. This second contact hole is formed so as to be connected to the conductive film 50. Here, a silicon oxide film is used as a material of the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film, but a silicon nitride film or the like is used as another material. However, since the silicon oxide film has a low relative dielectric constant, the sharpness Q of resonance of the inductor element formed in the inductor element portion can be further increased.

【0024】次に、図15に示したように、例えばスパ
ッタ法を用いて、全面に導電膜、例えばアルミ膜53を
シリコン酸化膜51の上面から厚さ1μm程度にまで形
成する。ここで、導電膜としてアルミ膜の他に、例えば
銅膜を用いても構わない。この場合、銅膜はアルミ膜に
比べて低抵抗である利点がある。そして、インダクタ素
子のQをさらに大きくする効果を得ることが可能となる
利点がある。
Next, as shown in FIG. 15, a conductive film, for example, an aluminum film 53 is formed on the entire surface to a thickness of about 1 μm from the upper surface of the silicon oxide film 51 by using, for example, a sputtering method. Here, in addition to the aluminum film, for example, a copper film may be used as the conductive film. In this case, the copper film has an advantage of lower resistance than the aluminum film. Then, there is an advantage that an effect of further increasing the Q of the inductor element can be obtained.

【0025】次に、図16に示した工程を行う。まず、
回転塗布法を用いてアルミ膜53の上面に図示せぬレジ
ストを形成する。そして、写真蝕刻法を用いて、この図
示せぬレジストを所定の形状にパターニングする。この
とき、インダクタ素子部44では、上面から見るとp型
シリコン基板33のインダクタ素子部44に形成された
トレンチ38と同じような形状にアルミ膜53が露出す
るようにする。次に、この所定の形状にパターニングさ
れたレジストをマスクとして、異方性エッチング法、例
えばRIE法を用いてアルミ膜53を所定の形状にエッ
チングする。これにより、アルミ配線54が形成され
る。ここで、アルミ配線54は、上面から見るとトレン
チ38と重なるように形成する。つまり、インダクタ素
子部44では、p型シリコン基板33に形成されたトレ
ンチ38の上方にアルミ配線54が形成され、上面から
見ると螺旋状となる。このアルミ配線54は幅3μm 程
度、高さ1μm 程度とする。
Next, the step shown in FIG. 16 is performed. First,
A resist (not shown) is formed on the upper surface of the aluminum film 53 by using a spin coating method. Then, the resist (not shown) is patterned into a predetermined shape by using a photo etching method. At this time, in the inductor element portion 44, the aluminum film 53 is exposed in the same shape as the trench 38 formed in the inductor element portion 44 of the p-type silicon substrate 33 when viewed from above. Next, using the resist patterned in the predetermined shape as a mask, the aluminum film 53 is etched into a predetermined shape by an anisotropic etching method, for example, an RIE method. Thereby, the aluminum wiring 54 is formed. Here, the aluminum wiring 54 is formed so as to overlap the trench 38 when viewed from above. That is, in the inductor element portion 44, the aluminum wiring 54 is formed above the trench 38 formed in the p-type silicon substrate 33, and has a spiral shape when viewed from above. The aluminum wiring 54 has a width of about 3 μm and a height of about 1 μm.

【0026】図17に、インダクタ素子部44を上面か
ら見た図を示す。図16におけるインダクタ素子部は、
図17におけるC―C’の断面図に対応することとな
る。このようにして、螺旋状に形成されたアルミ配線5
4はインダクタ素子を形成することとなる。
FIG. 17 shows a view of the inductor element section 44 as viewed from above. The inductor element portion in FIG.
This corresponds to the cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. Thus, the spirally formed aluminum wiring 5 is formed.
4 forms an inductor element.

【0027】なお、シリコン酸化膜51の上面にインダ
クタ素子となるアルミ配線54を形成したが、これはシ
リコン酸化膜49の上面に形成しても構わない。但し、
シリコン酸化膜51の上面に形成した方が、アルミ配線
54とp型シリコン基板33との距離が長くなり、寄生
容量の低減が可能となり、結果的にインダクタ素子のQ
をより大きくすることが可能となる。
Although the aluminum wiring 54 serving as an inductor element is formed on the upper surface of the silicon oxide film 51, it may be formed on the upper surface of the silicon oxide film 49. However,
When formed on the upper surface of the silicon oxide film 51, the distance between the aluminum wiring 54 and the p-type silicon substrate 33 becomes longer, and the parasitic capacitance can be reduced.
Can be made larger.

【0028】以上のようにして、インダクタ素子を含む
モノリシックバイポーラCMOSデバイスが形成され
る。なお、アルミ配線54から成るインダクタ素子は図
示せぬ配線により外部の電気回路と電気的に接続される
こととなる。ここで、図16に示したように、アルミ配
線54の下方には層間絶縁膜だけでなく、シリコン酸化
膜46が埋め込み形成されたトレンチ38が形成されて
いる。そのため、寄生容量Csub が生じる垂直方向で
は、アルミ配線54とp型シリコン基板33との距離が
大きくなる。よって、寄生容量Csub を小さくすること
が可能となる。これにより、共振の尖鋭度Qを大きくす
ることが可能となる。また、アルミ配線54の代わり
に、より抵抗の低い銅配線を用いれば、さらに共振の尖
鋭度Qを大きくすることが可能となる。このようにし
て、本願発明の第二の実施の形態によると、層間絶縁膜
を従来よりも厚くすることなく、また、平坦性を確保し
たまま共振の尖鋭度Qの高いインダクタ素子を含むモノ
リシックバイポーラCMOSデバイスを提供することを
可能とする。また、構造的に段差が生じるのを抑えるこ
とができるため、インダクタ素子の微細化が可能とな
る。これにより、回路の高集積化、素子の動作速度の高
速化ができる。さらに、アルミ配線54の形成と同時に
インダクタ素子を形成することができる。そして、素子
分離のためのトレンチ39を形成するのと同時にトレン
チ38を形成し、アルミ配線54の形成と同時にインダ
クタ素子が形成されるので、工程数の増加を必要としな
い利点がある。これにより、コストアップを抑えること
が可能となる。
As described above, a monolithic bipolar CMOS device including an inductor element is formed. Note that the inductor element made of the aluminum wiring 54 is electrically connected to an external electric circuit by a wiring (not shown). Here, as shown in FIG. 16, not only an interlayer insulating film but also a trench 38 in which a silicon oxide film 46 is buried is formed below the aluminum wiring 54. Therefore, in the vertical direction in which the parasitic capacitance Csub occurs, the distance between the aluminum wiring 54 and the p-type silicon substrate 33 increases. Therefore, the parasitic capacitance Csub can be reduced. This makes it possible to increase the sharpness Q of the resonance. If a copper wiring having a lower resistance is used instead of the aluminum wiring 54, the sharpness Q of the resonance can be further increased. As described above, according to the second embodiment of the present invention, the monolithic bipolar device including the inductor element having the high resonance sharpness Q without increasing the thickness of the interlayer insulating film as compared with the related art and maintaining the flatness. It is possible to provide a CMOS device. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of a step in the structure, it is possible to miniaturize the inductor element. Thus, high integration of the circuit and high operation speed of the element can be achieved. Further, the inductor element can be formed simultaneously with the formation of the aluminum wiring 54. Since the trench 38 is formed simultaneously with the formation of the trench 39 for element isolation and the inductor element is formed simultaneously with the formation of the aluminum wiring 54, there is an advantage that the number of steps is not required to be increased. This makes it possible to suppress an increase in cost.

【0029】なお、本願発明の第二の実施の形態とし
て、モノリシックバイポーラCMOSデバイスについて
説明したが、トレンチを有するデバイスであればこれに
限られるものではない。例えば、トレンチ型キャパシタ
を利用したDRAMに対しても本願発明を利用すること
が可能である。DRAMに本願発明を利用した場合であ
っても、上記本願発明の第二の実施の形態と同様の効果
を得ることが可能となる。
Although a monolithic bipolar CMOS device has been described as the second embodiment of the present invention, the device is not limited to this as long as it has a trench. For example, the present invention can be used for a DRAM using a trench capacitor. Even when the present invention is applied to a DRAM, the same effect as that of the second embodiment of the present invention can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】本願発明によると、インダクタ素子の共
振の尖鋭度Qを高くすることが可能となる。
According to the present invention, the sharpness Q of resonance of the inductor element can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のインダクタ素子の上面図。FIG. 1 is a top view of a conventional inductor element.

【図2】従来のインダクタ素子の構造断面図。FIG. 2 is a structural sectional view of a conventional inductor element.

【図3】従来のインダクタ素子の構造断面図。FIG. 3 is a structural sectional view of a conventional inductor element.

【図4】従来のインダクタ素子の等価回路。FIG. 4 is an equivalent circuit of a conventional inductor element.

【図5】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダク
タ素子の製造工程断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing the manufacturing process of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダク
タ素子の製造工程断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing the manufacturing process of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダク
タ素子の製造工程断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing the manufacturing process of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダク
タ素子の製造工程断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing the manufacturing process of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダク
タ素子の製造工程断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本願発明の第一の実施の形態にかかるインダ
クタ素子の上面図。
FIG. 10 is a top view of the inductor element according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 11 is a sectional view showing a manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention;

【図12】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing a manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention;

【図13】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention;

【図15】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing the manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention.

【図16】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスの製造工程断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing the manufacturing process of the monolithic bipolar CMOS device according to the second embodiment of the present invention;

【図17】本願発明の第二の実施の形態にかかるモノリ
シックバイポーラCMOSデバイスのインダクタ素子部
の上面図。
FIG. 17 is a top view of an inductor element of a monolithic bipolar CMOS device according to a second embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・アルミ配線 2・・・・層間絶縁膜 3・・・・半導体基板 21・・・・シリコン基板 22・・・・トレンチ 23・・・・シリコン酸化膜 24・・・・層間絶縁膜 25・・・・アルミ膜 26・・・・アルミ配線 27・・・・シリコン酸化膜 31・・・・p+型拡散層 32・・・・n+型拡散層 33・・・・p型シリコン基板 34・・・・シリコン酸化膜 35・・・・ポリシリコン膜 36・・・・シリコン窒化膜 37・・・・シリコン酸化膜 38・・・・トレンチ 39・・・・トレンチ 40・・・・PMOS部 41・・・・NMOS部 42・・・・NPNトランジスタ部 43・・・・PNPトランジスタ部 44・・・・インダクタ素子部 45・・・・n−型シリコン層 46・・・・シリコン酸化膜 47・・・・N型ウェル領域 48・・・・ロコス酸化膜 49・・・・n+拡散層 50・・・・導電膜 51・・・・シリコン酸化膜 52・・・・第二コンタクトホール 53・・・・アルミ膜 54・・・・アルミ配線 55・・・・グランドタップ部 56・・・・n型不純物層 57・・・・P型ウェル領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aluminum wiring 2 ... Interlayer insulating film 3 ... Semiconductor substrate 21 ... Silicon substrate 22 ... Trench 23 ... Silicon oxide film 24 ... Interlayer insulation Film 25: Aluminum film 26: Aluminum wiring 27: Silicon oxide film 31: P + type diffusion layer 32: N + type diffusion layer 33: P type silicon substrate 34 silicon oxide film 35 polysilicon film 36 silicon nitride film 37 silicon oxide film 38 trench 39 trench 40 PMOS Unit 41 NMOS unit 42 NPN transistor unit 43 PNP transistor unit 44 Inductor element unit 45 n-type silicon layer 46 silicon oxide film 47 ... N-type c LOCOS oxide film 49 n + diffusion layer 50 conductive film 51 silicon oxide film 52 second contact hole 53 aluminum film 54 ····· Aluminum wiring 55 ····· Ground tap part 56 ····· N-type impurity layer 57 ··· P-type well region

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上の所定の位置から所定の深
さを有するトレンチと、 前記トレンチ内に形成された第一の絶縁膜と、 前記半導体基板及び前記第一の絶縁膜の上面に形成され
た第二の絶縁膜と、 前記第二の絶縁膜の上面であって、上面から見ると前記
トレンチと重なるように形成された金属配線とを具備す
ることを特徴とする半導体装置。
A trench having a predetermined depth from a predetermined position on the semiconductor substrate; a first insulating film formed in the trench; and a top surface formed on the semiconductor substrate and the first insulating film. A semiconductor device, comprising: a second insulating film formed; and a metal wiring formed on the upper surface of the second insulating film and overlapping the trench when viewed from the upper surface.
【請求項2】 半導体基板上の所定の位置から所定の深
さを有し、かつ、前記半導体基板の上面から見て螺旋状
に形成されたトレンチと、 前記トレンチ内に形成された第一の絶縁膜と、 前記半導体基板及び前記第一の絶縁膜の上面に形成され
た第二の絶縁膜と、 前記第二の絶縁膜の上面であって、上面から見ると前記
トレンチと重なるように形成された金属配線とを具備す
ることを特徴とする半導体装置。
2. A trench having a predetermined depth from a predetermined position on the semiconductor substrate and spirally formed when viewed from above the semiconductor substrate, and a first trench formed in the trench. An insulating film; a second insulating film formed on the upper surfaces of the semiconductor substrate and the first insulating film; and an upper surface of the second insulating film, formed so as to overlap the trench when viewed from the upper surface. A semiconductor device comprising:
【請求項3】 前記第一の絶縁膜はシリコン酸化膜から
なることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first insulating film comprises a silicon oxide film.
【請求項4】 半導体基板の上面の所定の位置から所定
の深さを有するトレンチを形成する工程と、 前記トレンチ内に第一の絶縁膜を形成する工程と、 全面に第二の絶縁膜を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記トレン
チと重なるように金属配線を形成する工程とを具備する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming a trench having a predetermined depth from a predetermined position on an upper surface of the semiconductor substrate; a step of forming a first insulating film in the trench; and forming a second insulating film on the entire surface. Forming a metal wiring on the upper surface of the second insulating film so as to overlap the trench when viewed from above.
【請求項5】 半導体基板の上面の所定の位置から所定
の深さを有し、前記半導体基板の上面から見て螺旋状に
トレンチを形成する工程と、 前記トレンチ内に第一の絶縁膜を形成する工程と、 全面に第二の絶縁膜を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記トレン
チと重なるように金属配線を形成する工程とを具備する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A step of forming a trench having a predetermined depth from a predetermined position on an upper surface of the semiconductor substrate and spirally viewed from the upper surface of the semiconductor substrate, and forming a first insulating film in the trench. Forming, forming a second insulating film on the entire surface, and forming a metal wiring on the upper surface of the second insulating film so as to overlap the trench when viewed from above. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 前記第一の絶縁膜はシリコン酸化膜から
なることを特徴とする請求項4又は5記載の半導体装置
の製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein the first insulating film is made of a silicon oxide film.
【請求項7】 半導体基板上の所定の位置から所定の深
さを有するトレンチと、 前記トレンチ内に形成された第一の絶縁膜と、 前記半導体基板及び前記第一の絶縁膜の上面に形成され
た第二の絶縁膜と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記トレン
チと重なるように形成された金属配線と、 所定の素子とを具備することを特徴とする半導体装置。
7. A trench having a predetermined depth from a predetermined position on a semiconductor substrate, a first insulating film formed in the trench, and formed on upper surfaces of the semiconductor substrate and the first insulating film. A second insulating film, a metal wiring formed on the upper surface of the second insulating film so as to overlap the trench when viewed from above, and a predetermined element. .
【請求項8】 半導体基板上の所定の位置から所定の深
さを有し、かつ、前記半導体基板の上面から見て螺旋状
になるように形成されたトレンチと、 前記トレンチ内に形成された第一の絶縁膜と、 前記半導体基板及び前記第一の絶縁膜の上面に形成され
た第二の絶縁膜と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記トレン
チと重なるように形成された金属配線と、 所定の素子とを具備することを特徴とする半導体装置。
8. A trench having a predetermined depth from a predetermined position on the semiconductor substrate and formed in a spiral shape when viewed from above the semiconductor substrate; and a trench formed in the trench. A first insulating film, a second insulating film formed on an upper surface of the semiconductor substrate and the first insulating film, and an upper surface of the second insulating film so as to overlap the trench when viewed from above. A semiconductor device comprising: a formed metal wiring; and a predetermined element.
【請求項9】 前記第一の絶縁膜はシリコン酸化膜から
なることを特徴とする請求項7又は8記載の半導体装
置。
9. The semiconductor device according to claim 7, wherein said first insulating film is made of a silicon oxide film.
【請求項10】 前記所定の素子は、トレンチキャパシ
タと情報転送用トランジスタを具備するDRAMである
ことを特徴とする請求項7乃至9記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 7, wherein the predetermined element is a DRAM having a trench capacitor and an information transfer transistor.
【請求項11】 半導体基板の上面の所定の位置に所定
の深さを有する第一のトレンチ及び、前記半導体基板の
上面の所定の位置から所定の深さを有する第二のトレン
チを形成する工程と、 前記第一のトレンチ内及び第二のトレンチ内に第一の絶
縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板内及び前記半導体基板上に所定の素子を
形成する工程と、 全面に第二の絶縁膜を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記第二の
トレンチと重なるように金属配線を形成する工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. A step of forming a first trench having a predetermined depth at a predetermined position on the upper surface of the semiconductor substrate and a second trench having a predetermined depth from a predetermined position on the upper surface of the semiconductor substrate. Forming a first insulating film in the first trench and the second trench; forming a predetermined element in the semiconductor substrate and on the semiconductor substrate; Manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating film; and forming a metal wiring on an upper surface of the second insulating film so as to overlap the second trench when viewed from above. Method.
【請求項12】 半導体基板の上面の所定の位置に所定
の深さを有する第一のトレンチ及び、前記半導体基板の
上面の所定の位置から所定の深さを有し前記半導体基板
の上面から見て螺旋状に第二のトレンチを形成する工程
と、 前記第一のトレンチ内及び第二のトレンチ内に第一の絶
縁膜を形成する工程と、 前記半導体基板内及び前記半導体基板上に所定の素子を
形成する工程と、 全面に第二の絶縁膜を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜の上面に、上面から見ると前記第二の
トレンチと重なるように金属配線を形成する工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. A first trench having a predetermined depth at a predetermined position on the upper surface of the semiconductor substrate, and a first trench having a predetermined depth from a predetermined position on the upper surface of the semiconductor substrate as viewed from the upper surface of the semiconductor substrate. Forming a second trench spirally; forming a first insulating film in the first trench and in the second trench; and forming a first insulating film in the semiconductor substrate and on the semiconductor substrate. Forming an element; forming a second insulating film on the entire surface; forming a metal wiring on the upper surface of the second insulating film so as to overlap the second trench when viewed from above. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項13】 前記第一の絶縁膜はシリコン酸化膜か
らなることを特徴とする請求項11又は12記載の半導
体装置の製造方法。
13. The method according to claim 11, wherein the first insulating film is made of a silicon oxide film.
【請求項14】 前記所定の素子は、トレンチキャパシ
タと情報転送用トランジスタを具備するDRAMである
ことを特徴とする請求項11乃至13記載の半導体装
置。
14. The semiconductor device according to claim 11, wherein said predetermined element is a DRAM including a trench capacitor and an information transfer transistor.
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