JP2000323566A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000323566A
JP2000323566A JP11128270A JP12827099A JP2000323566A JP 2000323566 A JP2000323566 A JP 2000323566A JP 11128270 A JP11128270 A JP 11128270A JP 12827099 A JP12827099 A JP 12827099A JP 2000323566 A JP2000323566 A JP 2000323566A
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淳一 小舘
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充 原田
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恒夫 束原
Hidekuni Sugawara
英州 菅原
Hideo Suzuki
秀夫 鈴木
Masahiro Sato
正博 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress crosstalks between elements of a semiconductor device by providing the semiconductor device with an opening formed by removing a semiconductor substrate at a portion corresponding to a device isolation insulating film for electrically isolating one element from another. SOLUTION: A portion corresponding to a device isolation insulating film 2 of a P-type MOS transistor 10, i.e., a silicon substrate 1 at a device isolation region is removed to provide an opening 1a. By providing the substrate 1 with the opening 1a, even when operating signals of the respective MOS transistors 10 and 20 leak into the substrate 1 such as shown by arrows 81 and 82, the propagation paths generating crosstalks are blocked, whereby the crosstalks between the transistors 10 and 20 through the substrate 1 can be reduced. As a result, the S/N ratio of the transistors 10 and 20 can be improved, and the mixture of unnecessary signals into the transistors 10 and 20 can be suppressed, and hence malfunction of the semiconductor device can be suppressed.

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】本発明は、複数個の素子が形
成された半導体装置およびその製造方法に関し、特に各
素子間および各素子により構成された回路要素間のクロ
ストークを抑制できる半導体装置およびその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a plurality of elements formed thereon and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device capable of suppressing crosstalk between elements and between circuit elements formed by the elements. It relates to the manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン基板上に作製したLSIにおい
ては、シリコン基板が誘電体または半導体として作用す
ることにより、LSIを構成する半導体素子の動作信号
がシリコン基板に伝播し、この信号がシリコン基板中を
伝播することで同一LSI中の別の半導体素子に影響を
およぼし、相互干渉(クロストーク)に起因する雑音
(ノイズ)が発生することが知られている。半導体素子
間のクロストークには、バイポーラトランジスタやMO
Sトランジスタなどの能動素子間のクロストーク、イン
ダクタ素子や抵抗素子などの受動素子間のクロストー
ク、および能動素子−受動素子間のクロストークなどが
ある。
2. Description of the Related Art In an LSI fabricated on a silicon substrate, an operation signal of a semiconductor element constituting the LSI propagates to the silicon substrate when the silicon substrate acts as a dielectric or a semiconductor, and this signal is transmitted through the silicon substrate. It is known that the propagation of the noise affects another semiconductor element in the same LSI and generates noise (noise) due to mutual interference (crosstalk). The crosstalk between semiconductor elements includes bipolar transistors and MOs.
There are crosstalk between active elements such as S transistors, crosstalk between passive elements such as inductor elements and resistance elements, and crosstalk between active elements and passive elements.

【0003】能動素子間のクロストークについては、例
えば、「J.P.Raskin et al.,"Substrate Crosstalk Red
uction Using SOI Techno1ogy",IEEE Trans.Electron D
evices,vo1.44,pp.2252-2260,1997.」に述べられてい
る。図14に示した2個のMOSトランジスタ110,
120を例に、従来の能動素子間クロストーク抑制方法
を説明する。シリコン基板101はP型基板であり、シ
リコン基板101中にこの基板101と逆の導電型、す
なわちN型のウェル111が作製され、このウェル11
1内にP型MOSトランジスタ110が作製される。ま
た、シリコン基板101にN型MOSトランジスタ12
0が作製される。ここで、各トランジスタ110,12
0間は、ウェル111−基板101間にPN接合が逆バ
イアスになるように電位を印加して、このとき形成され
る空乏層116によって直流的(DC的)に分離され
る。
[0003] Regarding crosstalk between active elements, see, for example, "JPRaskin et al.," Substrate Crosstalk Red.
uction Using SOI Techno1ogy ", IEEE Trans.Electron D
evices, vo1.44, pp. 2252-2260, 1997. " The two MOS transistors 110 shown in FIG.
A conventional method for suppressing crosstalk between active elements will be described with reference to FIG. The silicon substrate 101 is a P-type substrate. In the silicon substrate 101, an N-type well 111 having a conductivity type opposite to that of the substrate 101 is formed.
A P-type MOS transistor 110 is manufactured in the device 1. Also, an N-type MOS transistor 12 is
0 is created. Here, each of the transistors 110 and 12
During a period between 0 and 0, a potential is applied between the well 111 and the substrate 101 so that the PN junction is reversely biased, and separated by a depletion layer 116 formed at this time in a direct current (DC) manner.

【0004】しかし、トランジスタ110の動作周波数
が高くなると空乏層116がキャパシタとして作用し、
ウェル111−基板101間が交流的(AC的)に容量
結合した状態になる。このため、トランジスタ110の
動作信号が矢印181に示されるようにシリコン基板1
01に伝播して、クロストークの原因となる。
However, when the operating frequency of the transistor 110 increases, the depletion layer 116 acts as a capacitor,
The well 111 and the substrate 101 are capacitively coupled in an alternating current (AC) manner. Therefore, the operation signal of the transistor 110 is changed to the silicon substrate 1 as indicated by the arrow 181.
01 to cause crosstalk.

【0005】また、図示しないが、トランジスタを作製
する基板としてSOI(Silicon OnInsulator)基板を
用いると、トランジスタの周りをシリコン酸化膜(Si
2膜)などの絶縁膜で囲むことで、素子間をDC的に
完全分離することができる。しかし、この場合もトラン
ジスタの動作周波数が高くなるとトランジスタと基板と
を分離している絶縁膜がキャパシタとして作用し、AC
的に容量結合するために動作信号が基板に伝播してしま
う。
[0005] Although not shown, when an SOI (Silicon On Insulator) substrate is used as a substrate for manufacturing a transistor, a silicon oxide film (Si) is formed around the transistor.
By surrounding with an insulating film such as an O 2 film), the elements can be completely separated in a DC manner. However, also in this case, when the operating frequency of the transistor increases, the insulating film separating the transistor and the substrate acts as a capacitor, and
The operation signal propagates to the substrate due to the capacitive coupling.

【0006】次に、受動素子間のクロストークについて
は、例えば、「A.L.L.Pun et al.,"Substrate Noise Co
up1ing Through P1anar Spiral Inductor",IEEE J.Soli
d-State Circuits,vo1.33,PP.877-884,1998.」に述べら
れている。図15に示したインダクタ135を例に、従
来の受動素子間クロストーク抑制方法を説明する。イン
ダクタ135は、素子分離絶縁膜102および配線層間
絶縁膜103,106に囲まれた領域に作製される。こ
のインダクタ135とシリコン基板101とは前記素子
分離絶縁膜102で分離されているが、上で述べた場合
と同様に、インダクタ135を含む回路要素の動作周波
数が高くなると、インダクタ135−基板101間がA
C的に容量結合する。これにより、インダクタ135の
信号が矢印182で示すようにシリコン基板101に伝
播するため、隣接素子や他の回路要素に対して不要信
号、ノイズなどの形で影響をおよぼす。
Next, regarding crosstalk between passive elements, see, for example, "ALLPun et al.," Substrate Noise Co.
up1ing Through P1anar Spiral Inductor ", IEEE J.Soli
d-State Circuits, vo1.33, PP.877-884, 1998. " A conventional method for suppressing crosstalk between passive elements will be described using the inductor 135 shown in FIG. 15 as an example. The inductor 135 is formed in a region surrounded by the element isolation insulating film 102 and the wiring interlayer insulating films 103 and 106. Although the inductor 135 and the silicon substrate 101 are separated by the element isolation insulating film 102, as in the case described above, when the operating frequency of the circuit element including the inductor 135 increases, the inductance between the inductor 135 and the substrate 101 is reduced. Is A
Capacitively coupled in a C-like manner. As a result, the signal of the inductor 135 propagates to the silicon substrate 101 as indicated by the arrow 182, and thus affects adjacent elements and other circuit elements in the form of unnecessary signals, noise, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体装置では、回路の動作周波数が高くなると、回路素子
とシリコン基板101とを分離している空乏層116ま
たは絶縁層102がキャパシタとして作用し、回路素子
とシリコン基板101とが容量結合する。このため、素
子の動作信号がシリコン基板101に伝播して他の素子
とクロストークを起こすことにより、回路の動作特性に
不要信号やノイズとして影響していた。本発明はこのよ
うな課題を解決するためになされたものであり、半導体
装置の素子間のクロストークを抑制することを目的とす
る。
As described above, in the conventional semiconductor device, when the operating frequency of the circuit increases, the depletion layer 116 or the insulating layer 102 separating the circuit element and the silicon substrate 101 functions as a capacitor. Then, the circuit element and the silicon substrate 101 are capacitively coupled. For this reason, the operation signal of the element propagates to the silicon substrate 101 and causes crosstalk with other elements, thereby affecting the operation characteristics of the circuit as an unnecessary signal or noise. The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to suppress crosstalk between elements of a semiconductor device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の半導体装置は、半導体基板上に複数個の素
子が形成された半導体装置において、素子間に形成され
かつ素子間を電気的に絶縁分離する素子分離絶縁膜と、
この素子分離絶縁膜に対応する部分の半導体基板を除去
して形成された開口部とを備えることを特徴とする。こ
のように、半導体基板を除去して開口部を形成すること
により、クロストークが起きる経路を遮断できる。素子
分離絶縁膜は受動素子形成領域、素子間分離領域および
回路要素間分離領域に相当するので、受動素子に起因す
るクロストーク、および、素子間、回路要素間のクロス
トークを抑制できる。
In order to achieve this object, a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device having a plurality of elements formed on a semiconductor substrate and formed between the elements and electrically connected between the elements. An element isolation insulating film for electrically insulating and separating;
And an opening formed by removing a portion of the semiconductor substrate corresponding to the element isolation insulating film. In this manner, by removing the semiconductor substrate and forming an opening, a path where crosstalk occurs can be blocked. Since the element isolation insulating film corresponds to a passive element formation region, an element isolation region, and a circuit element isolation region, crosstalk due to passive elements and crosstalk between elements and between circuit elements can be suppressed.

【0009】この半導体装置において、各素子によりア
ナログ回路とディジタル回路とからなるA/D混載回路
が形成されている場合、開口部は、アナログ回路とディ
ジタル回路との間の素子分離絶縁膜に対応する部分に形
成されてもよい。これにより、アナログ回路およびディ
ジタル回路から漏洩した信号の伝播経路を遮断できるの
で、アナログ回路とディジタル回路との間のクロストー
クを抑制できる。
In this semiconductor device, when an A / D mixed circuit including an analog circuit and a digital circuit is formed by each element, the opening corresponds to an element isolation insulating film between the analog circuit and the digital circuit. It may be formed in the part where it does. Thereby, the propagation path of the signal leaked from the analog circuit and the digital circuit can be cut off, so that the crosstalk between the analog circuit and the digital circuit can be suppressed.

【0010】また、各素子により複数個のアナログ回路
が形成されている場合には、開口部は、アナログ回路間
の素子分離絶縁膜に対応する部分に形成されてもよい。
これにより、アナログ回路から漏洩した信号の伝播経路
を遮断できるので、アナログ回路間のクロストークを抑
制できる。
When a plurality of analog circuits are formed by each element, the opening may be formed at a portion corresponding to an element isolation insulating film between the analog circuits.
Thus, the propagation path of the signal leaked from the analog circuit can be cut off, so that crosstalk between the analog circuits can be suppressed.

【0011】また、本発明の半導体装置は、半導体基板
と、この半導体基板上に形成された絶縁体層と、この絶
縁体層上に形成された半導体層の少なくとも3層を有す
るSOI基板の半導体層に複数個の素子が形成された半
導体装置において、半導体層の素子形成領域および素子
間分離領域の少なくとも一方に対応する部分の半導体基
板を除去して形成された開口部を備えることを特徴とす
る。SOI基板には素子が形成される半導体層と半導体
基板との間の全域に絶縁体層が設けられているので、半
導体基板の任意の領域を制御性よく除去できる。これに
より、受動素子形成領域、素子間分離領域および回路要
素間分離領域のみでなく、トランジスタなどの能動素子
の形成領域を含めて、任意の領域に開口部を形成でき
る。したがって、能動素子を含めたすべての素子、およ
び任意の領域間のクロストークを抑制できる。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device of an SOI substrate having at least three layers of a semiconductor substrate, an insulator layer formed on the semiconductor substrate, and a semiconductor layer formed on the insulator layer. In a semiconductor device in which a plurality of elements are formed in a layer, an opening formed by removing a semiconductor substrate in a portion corresponding to at least one of an element formation region and an element isolation region of the semiconductor layer is provided. I do. Since the SOI substrate is provided with the insulator layer over the entire region between the semiconductor layer where the elements are formed and the semiconductor substrate, any region of the semiconductor substrate can be removed with good controllability. As a result, an opening can be formed in an arbitrary region including not only a passive element formation region, an element isolation region, and a circuit element isolation region, but also an active element formation region such as a transistor. Therefore, it is possible to suppress crosstalk between all elements including the active element and an arbitrary region.

【0012】この半導体装置において、各素子によりア
ナログ回路とディジタル回路とからなるA/D混載回路
が形成されている場合、素子形成領域は、ディジタル回
路が形成された領域であり、素子間分離領域は、アナロ
グ回路とディジタル回路との間の領域である。すなわ
ち、ディジタル回路の形成領域、アナログ回路とディジ
タル回路との間の領域にあたる半導体基板を除去するこ
とにより、ディジタル回路の動作信号が漏洩、伝播する
ことを抑制できるので、ディジタル信号がアナログ回路
へノイズとして混入することを防止できる。この結果、
アナログ回路の信号雑音比(S/N比)を改善できる。
In this semiconductor device, when an A / D mixed circuit including an analog circuit and a digital circuit is formed by each element, the element formation area is an area where a digital circuit is formed, and an element isolation area. Is the area between the analog and digital circuits. In other words, by removing the semiconductor substrate corresponding to the formation area of the digital circuit and the area between the analog circuit and the digital circuit, it is possible to suppress the leakage and propagation of the operation signal of the digital circuit. Mixing can be prevented. As a result,
The signal-to-noise ratio (S / N ratio) of the analog circuit can be improved.

【0013】また、各素子によりアナログ回路とディジ
タル回路とからなるA/D混載回路が形成されている場
合に、素子形成領域が、アナログ回路が形成された領域
であり、素子間分離領域が、アナログ回路とディジタル
回路との間の領域であってもよい。すなわち、アナログ
回路の形成領域、アナログ回路とディジタル回路との間
の領域にあたる半導体基板を除去することにより、アナ
ログ回路の搬送波信号および高調波信号が漏洩、伝播す
ることを抑制できるので、アナログ信号がディジタル回
路へノイズとして混入することを防止できる。この結
果、ディジタル回路の誤動作を抑制できる。
When an A / D mixed circuit composed of an analog circuit and a digital circuit is formed by each element, the element formation area is an area where the analog circuit is formed, and the element isolation area is It may be an area between an analog circuit and a digital circuit. In other words, by removing the semiconductor substrate corresponding to the formation area of the analog circuit and the area between the analog circuit and the digital circuit, the leakage and propagation of the carrier signal and the harmonic signal of the analog circuit can be suppressed. It is possible to prevent noise from entering the digital circuit. As a result, malfunction of the digital circuit can be suppressed.

【0014】さらに、各素子により複数個のアナログ回
路が形成されている場合、素子形成領域は、少なくとも
一個のアナログ回路が形成された領域であり、素子間領
域は、アナログ回路間の領域である。すなわち、特定の
アナログ回路の形成領域、アナログ回路間の領域にあた
る半導体基板を除去することにより、他のアナログ回路
への不要信号およびノイズの混入を防止できる。したが
って、アナログ回路のS/N比を改善できるとともに、
アナログ部の動作の安定化が可能である。
Further, when a plurality of analog circuits are formed by the respective elements, the element forming region is a region where at least one analog circuit is formed, and the inter-element region is a region between the analog circuits. . That is, by removing the semiconductor substrate corresponding to the formation region of the specific analog circuit and the region between the analog circuits, it is possible to prevent unnecessary signals and noise from being mixed into other analog circuits. Therefore, the S / N ratio of the analog circuit can be improved, and
The operation of the analog section can be stabilized.

【0015】また、上記した半導体装置は、開口部内に
半導体基板と接触することなく配置された電磁波を遮蔽
する部材を備えていてもよい。これにより、半導体装置
の素子から放射された電磁波が半導体装置の外部に漏洩
することを防止できる。
Further, the above-described semiconductor device may include a member that shields an electromagnetic wave disposed in the opening without contacting the semiconductor substrate. Accordingly, it is possible to prevent the electromagnetic waves radiated from the elements of the semiconductor device from leaking outside the semiconductor device.

【0016】この電磁波を遮蔽する部材の一構成例は、
一軸磁気異方性を有する軟磁性薄膜の多層構造を有して
おり、各層の軟磁性薄膜の膜面内における磁化容易軸方
向が互いに異なる。これにより、高周波帯域で全方位に
高い比透磁率を得られるので、放射方向に依存せず、高
周波数の電磁波を効果的に遮蔽できる。
One configuration example of the member for shielding the electromagnetic wave is as follows.
It has a multilayer structure of soft magnetic thin films having uniaxial magnetic anisotropy, and the soft magnetic thin films of the respective layers have different directions of easy axes of magnetization in the film plane. As a result, a high relative magnetic permeability can be obtained in all directions in a high-frequency band, so that high-frequency electromagnetic waves can be effectively shielded regardless of the radiation direction.

【0017】次に、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の表側の面上に複数個の素子と、これらの素
子間を電気的に絶縁分離する素子分離絶縁膜とを形成す
る第1の工程と、半導体基板の裏側の面から素子分離絶
縁膜が露出するまでこの素子分離絶縁膜に対応する部分
の半導体基板を除去する第2の工程と、素子分離絶縁膜
の露出した面に対して平行成分を有する第1の磁界を印
加した中で素子分離絶縁膜の露出した面の所定の領域に
第1の軟磁性薄膜を成膜する第3の工程と、素子分離絶
縁膜の露出した面に対して第1の磁界と異なる平行成分
を有する第2の磁界を印加した中で第1の軟磁性薄膜上
に第2の軟磁性薄膜を成膜する第4の工程とを備えるこ
とを特徴とする。この方法により、磁化容易軸方向が各
層で異なる軟磁性薄膜の多層構造が素子分離絶縁膜上に
設けられた半導体装置を形成できる。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A first step of forming a plurality of elements on a front surface of a semiconductor substrate and an element isolation insulating film for electrically insulating and isolating the elements, and an element isolation insulating film from the back surface of the semiconductor substrate A second step of removing a portion of the semiconductor substrate corresponding to the element isolation insulating film until the element is exposed, and applying a first magnetic field having a parallel component to an exposed surface of the element isolation insulating film. A third step of forming a first soft magnetic thin film on a predetermined region of the exposed surface of the isolation insulating film; and a step of forming a first magnetic field having a different parallel component from the exposed surface of the element isolation insulating film. And a fourth step of forming a second soft magnetic thin film on the first soft magnetic thin film while applying the second magnetic field. According to this method, it is possible to form a semiconductor device in which a multilayer structure of a soft magnetic thin film in which the direction of the axis of easy magnetization differs in each layer is provided on the element isolation insulating film.

【0018】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板と、この半導体基板上に形成された絶縁体層
と、この絶縁体層上に形成された半導体層の少なくとも
3層を有するSOI基板の半導体層に複数個の素子を形
成する第1の工程と、半導体基板の所定の領域を絶縁体
層が露出するまで除去する第2の工程と、絶縁体層の露
出した面に対して平行成分を有する第1の磁界を印加し
た中で絶縁体層の露出した面の所定の領域に第1の軟磁
性薄膜を成膜する第3の工程と、絶縁体層の露出した面
に対して第1の磁界と異なる平行成分を有する第2の磁
界を印加した中で第1の軟磁性薄膜上に第2の軟磁性薄
膜を成膜する第4の工程とを備えることを特徴とする。
この方法により、磁化容易軸方向が各層で異なる軟磁性
薄膜の多層構造が絶縁体層上に設けられた半導体装置を
形成できる。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A first method for forming a plurality of elements on a semiconductor layer of an SOI substrate including a semiconductor substrate, an insulator layer formed on the semiconductor substrate, and at least three semiconductor layers formed on the insulator layer. A second step of removing a predetermined region of the semiconductor substrate until the insulator layer is exposed, and a step of removing the insulator by applying a first magnetic field having a parallel component to the exposed surface of the insulator layer. A third step of forming a first soft magnetic thin film on a predetermined region of the exposed surface of the layer, and a second magnetic field having a parallel component different from the first magnetic field on the exposed surface of the insulator layer And a fourth step of forming a second soft magnetic thin film on the first soft magnetic thin film while applying the pressure.
According to this method, it is possible to form a semiconductor device in which a multilayer structure of a soft magnetic thin film in which the direction of the easy axis of magnetization differs in each layer is provided on the insulator layer.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は本発明による半導体装置の
第1の実施の形態の断面図である。図1には、半導体基
板としてのシリコン基板1上にCMOSプロセスで作製
されたP型MOSトランジスタ10とN型MOSトラン
ジスタ20とからなる半導体装置に、本発明が適用され
た例が示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention. FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a semiconductor device including a P-type MOS transistor 10 and an N-type MOS transistor 20 manufactured by a CMOS process on a silicon substrate 1 as a semiconductor substrate. .

【0020】P型のシリコン基板1の表側の面にはNウ
ェル11が形成されており、このNウェル11の内部に
P型MOSトランジスタ10が形成されている。このP
型MOSトランジスタ10は、Nウェル11内に離間し
て形成されたP+ 領域のソース12およびドレイン13
と、ソース12−ドレイン13間の領域上に配置された
SiO2 などの絶縁膜14と、この絶縁膜14上に形成
された金属または多結晶シリコン(ポリシリコン)を材
料とするゲート電極15とにより構成される。P型MO
Sトランジスタ10は、P型のシリコン基板1と逆の導
伝型のNウェル11の内部に作製されることで、基板1
と分離した構造となっている。
An N-well 11 is formed on the front surface of the P-type silicon substrate 1, and a P-type MOS transistor 10 is formed inside the N-well 11. This P
The MOS transistor 10 includes a source 12 and a drain 13 of a P + region formed separately in an N well 11.
An insulating film 14 such as SiO 2 disposed on a region between the source 12 and the drain 13, and a gate electrode 15 formed of a metal or polycrystalline silicon (polysilicon) formed on the insulating film 14. It consists of. P-type MO
The S-transistor 10 is formed in a conductive N-well 11 opposite to the P-type silicon substrate 1 so that the substrate 1
And separate structure.

【0021】同じく、P型のシリコン基板1の表側の面
には、N+ 領域のソース22およびドレイン23と、絶
縁膜24と、ゲート電極25とからなるN型MOSトラ
ンジスタ20が形成されている。これらのMOSトラン
ジスタ10,20は、素子分離絶縁膜2によって電気的
に分離されている。
Similarly, an N-type MOS transistor 20 including a source 22 and a drain 23 in an N + region, an insulating film 24 and a gate electrode 25 is formed on the front surface of the P-type silicon substrate 1. . These MOS transistors 10 and 20 are electrically isolated by the element isolation insulating film 2.

【0022】MOSトランジスタ10,20上はPSG
(Phospho-Silicate Glass)などからなる層間絶縁膜3
で覆われており、この層間絶縁膜3上にAlなどで配線
5a,5b,5cが形成されている。さらに、これらの
配線5a〜5c上は同じくPSGなどからなる層間絶縁
膜6で覆われている。層間絶縁膜3にはコンタクトホー
ルが設けられており、各コンタクトホールに埋め込まれ
たAlなどからなるコンタクト4a,4b,4c,4d
によって、各MOSトランジスタ10,20のソース1
2,22およびドレイン13,23と配線5a〜5cと
が電気的に接続される。
On the MOS transistors 10 and 20, PSG
(Phospho-Silicate Glass) interlayer insulating film 3
The wirings 5a, 5b and 5c are formed on the interlayer insulating film 3 with Al or the like. Further, these wirings 5a to 5c are covered with an interlayer insulating film 6 also made of PSG or the like. Contact holes are provided in the interlayer insulating film 3, and contacts 4a, 4b, 4c, 4d made of Al or the like embedded in each contact hole.
The source 1 of each of the MOS transistors 10 and 20
2, 22, and drains 13, 23 and wirings 5a to 5c are electrically connected.

【0023】図1に示したように、P型MOSトランジ
スタ10のドレイン13とN型MOSトランジスタ20
のソース22とはコンタクト4b,4cおよび配線5b
を介して接続されており、配線5bの電気信号は層間絶
縁膜6に設けられた開口部7aから取り出せる。また、
図示しないが、P型MOSトランジスタ10のソース1
2に接続された配線5aおよびN型MOSトランジスタ
20のドレイン23に接続された配線5cはそれぞれ他
の素子に接続されている。同じく図示しないが、ゲート
電極15,25はそれぞれコンタクトおよび配線を介し
て他の素子に接続されている。なお、配線は同じ層構造
を2回以上繰り返すことで、2層以上積層した多層配線
構造としてもよい。
As shown in FIG. 1, the drain 13 of the P-type MOS transistor 10 and the N-type MOS transistor 20
Are the contacts 4b and 4c and the wiring 5b
The electric signal of the wiring 5b can be taken out from the opening 7a provided in the interlayer insulating film 6. Also,
Although not shown, the source 1 of the P-type MOS transistor 10
The wiring 5a connected to 2 and the wiring 5c connected to the drain 23 of the N-type MOS transistor 20 are respectively connected to other elements. Although not shown, the gate electrodes 15 and 25 are connected to other elements via contacts and wirings, respectively. Note that the wiring may be a multilayer wiring structure in which two or more layers are stacked by repeating the same layer structure two or more times.

【0024】さらに、素子分離絶縁膜2に対応する部
分、すなわち素子間分離領域のシリコン基板1が除去さ
れ、開口部1aが設けられている。P型MOSトランジ
スタ10側のシリコン基板1とN型MOSトランジスタ
20側のシリコン基板1とが電気的に分離されるよう
に、素子分離絶縁膜2に対応する部分のシリコン基板1
は完全に除去されることが望ましい。
Further, a portion corresponding to the element isolation insulating film 2, that is, the silicon substrate 1 in the element isolation region is removed, and an opening 1a is provided. A portion of the silicon substrate 1 corresponding to the element isolation insulating film 2 is electrically separated from the silicon substrate 1 on the P-type MOS transistor 10 side and the silicon substrate 1 on the N-type MOS transistor 20 side.
Is desirably completely removed.

【0025】このようにシリコン基板1に開口部1aを
設けることにより、各MOSトランジスタ10,20の
動作信号が矢印81,82で示すようにシリコン基板1
に漏洩しても、クロストークを起こす伝播経路は絶たれ
るので、シリコン基板1を介した各MOSトランジスタ
10,20間のクロストークを低減できる。これによ
り、各MOSトランジスタ10,20におけるS/N比
を改善できるとともに、各MOSトランジスタ10,2
0への不要信号の混入を抑制できるので、半導体装置の
誤動作を抑制できる。
By providing the opening 1a in the silicon substrate 1 as described above, the operation signals of the MOS transistors 10 and 20 are supplied to the silicon substrate 1 as indicated by arrows 81 and 82.
, The propagation path causing the crosstalk is cut off, so that the crosstalk between the MOS transistors 10 and 20 via the silicon substrate 1 can be reduced. Thereby, the S / N ratio of each of the MOS transistors 10 and 20 can be improved, and the MOS transistors 10 and 2 can be improved.
Since the mixing of unnecessary signals into 0 can be suppressed, malfunction of the semiconductor device can be suppressed.

【0026】また、シリコン基板1の開口部1a内に
は、電磁波を遮蔽する作用を有する部材からなる薄膜8
aが配置されている。この薄膜8aはシリコン基板1と
接触しないように、素子分離絶縁膜2の露出した部分に
密着形成されている。薄膜8aとしては、金属および強
磁性体など、電磁波を遮蔽する作用を有する材料が用い
られる。比透磁率が大きいほど遮蔽効果が大きいので、
薄膜8aには比透磁率の大きい材料が使用される。比透
磁率の大きい強磁性体薄膜には、例えばパーマロイ(Pe
rmalloy )薄膜、センダスト(Sendast )薄膜、アモル
ファス薄膜などがある。
In the opening 1a of the silicon substrate 1, a thin film 8 made of a member having a function of shielding electromagnetic waves is provided.
a is arranged. The thin film 8 a is formed in close contact with the exposed portion of the element isolation insulating film 2 so as not to contact the silicon substrate 1. As the thin film 8a, a material having an action of shielding electromagnetic waves, such as a metal and a ferromagnetic material, is used. The higher the relative permeability, the greater the shielding effect, so
A material having a large relative magnetic permeability is used for the thin film 8a. For example, a permalloy (Pe
rmalloy) thin film, Sendast thin film, amorphous thin film and the like.

【0027】高周波帯域での遮蔽効果は比透磁率の虚数
項によって支配されるのであるが、前記したパーマロイ
薄膜およびセンダスト薄膜は数100MHz以上の帯域
で比透磁率の虚数項が小さくなるので、これらの薄膜は
数10MHz〜数100MHzの範囲で使用される。こ
れに対して、軟磁性薄膜は磁気異方性を大きく制御する
ことにより、GHzの高周波数帯域まで比透磁率の虚数
項が維持される。軟磁性薄膜には、アモルファス系薄膜
として、CoFeSiB系、CoNbZr系、微結晶系
薄膜として、CoFeAl−O系、CoFePd−O
系、CoFeB−F系、FeCoAl−N系など、多く
のガス元素を含んだ組成系がある。
The shielding effect in the high-frequency band is governed by the imaginary term of the relative magnetic permeability. However, the above-described permalloy thin film and sendust thin film have a small imaginary number of the relative magnetic permeability in a band of several hundred MHz or more. Is used in the range of several tens of MHz to several hundreds of MHz. On the other hand, by controlling the magnetic anisotropy of the soft magnetic thin film largely, the imaginary term of the relative permeability is maintained up to a high frequency band of GHz. The soft magnetic thin films include CoFeSiB-based and CoNbZr-based amorphous thin films, and CoFeAl-O-based and CoFePd-O microcrystalline thin films.
There are composition systems containing many gas elements, such as systems, CoFeBF-F systems, and FeCoAl-N systems.

【0028】各MOSトランジスタ10,20からは上
述した動作信号とともに電磁波83,84が放射される
のであるが、シリコン基板1の開口部1a内にこのよう
な薄膜8aを配置することにより、この電磁波83,8
4が半導体装置の外部に漏洩することを抑制できる。
Electromagnetic waves 83 and 84 are radiated from each of the MOS transistors 10 and 20 together with the above-mentioned operation signal. By arranging such a thin film 8a in the opening 1a of the silicon substrate 1, this electromagnetic wave 83,8
4 can be suppressed from leaking outside the semiconductor device.

【0029】次に、図1に示した半導体装置の製造方法
を説明する。図2および図3は、この半導体装置を製造
する際の主要な工程を示す断面図である。まず、シリコ
ン基板1としてP型シリコン(100)基板を用意し
て、このシリコン基板1の表側の面の所定の領域にLO
COS法によりシリコン酸化膜からなる素子分離絶縁膜
2を形成する。次に、この素子分離絶縁膜2によって分
離された領域に、CMOSプロセスによってP型MOS
トランジスタ10およびN型MOSトランジスタ20を
それぞれ形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described. 2 and 3 are cross-sectional views showing main steps in manufacturing this semiconductor device. First, a P-type silicon (100) substrate is prepared as the silicon substrate 1 and a predetermined area of the front surface of the silicon substrate 1 is
An element isolation insulating film 2 made of a silicon oxide film is formed by the COS method. Next, a P-type MOS is formed in a region separated by the element isolation insulating film 2 by a CMOS process.
The transistor 10 and the N-type MOS transistor 20 are respectively formed.

【0030】続いて、CVD法を用いて、この上にPS
Gなどを堆積して、層間絶縁膜3を形成する。そして、
各MOSトランジスタ10,20への電気的接続をとる
ためのコンタクトホールを層間絶縁膜3に開口した後、
各コンタクトホールにAlなどの配線材料を埋め込んで
コンタクト4a〜4dを形成する。さらに、コンタクト
4a〜4dの表面に接するように層間絶縁膜3上にAl
などからなる配線5a〜5cを形成する。次いで、この
上に再度PSGなどを堆積して層間絶縁膜6を形成した
後、この層間絶縁膜6に配線5bから電気信号を取り出
す開口部7aを形成する(図2(A))。
Subsequently, the PS is formed thereon by using the CVD method.
G is deposited to form an interlayer insulating film 3. And
After opening a contact hole for making an electrical connection to each of the MOS transistors 10 and 20 in the interlayer insulating film 3,
Contacts 4a to 4d are formed by embedding a wiring material such as Al in each contact hole. Further, an Al film is formed on the interlayer insulating film 3 so as to be in contact with the surfaces of the contacts 4a to 4d.
The wirings 5a to 5c made of, for example, are formed. Then, PSG or the like is deposited thereon again to form an interlayer insulating film 6, and then an opening 7a for extracting an electric signal from the wiring 5b is formed in the interlayer insulating film 6 (FIG. 2A).

【0031】次に、シリコン基板1の裏側の面の全域
に、例えばプラズマCVD法などによりシリコン酸化膜
9を形成する(図2(B))。次いで、公知のフォトリ
ソグラフィ技術とエッチング技術を用いて、素子分離絶
縁膜2に対応する部分のシリコン酸化膜9を除去して、
開口部9aを形成する(図2(C))。そして、このよ
うにパターンニングされたシリコン酸化膜9をエッチン
グマスクとして、シリコン基板1をKOH水溶液などに
浸し、素子分離絶縁膜2が露出するまでシリコン基板1
のエッチングを行って、開口部1aを形成する(図3
(A))。
Next, a silicon oxide film 9 is formed on the entire back surface of the silicon substrate 1 by, for example, a plasma CVD method (FIG. 2B). Next, using a known photolithography technique and an etching technique, the silicon oxide film 9 corresponding to the element isolation insulating film 2 is removed,
An opening 9a is formed (FIG. 2C). Then, using the silicon oxide film 9 thus patterned as an etching mask, the silicon substrate 1 is immersed in an aqueous KOH solution or the like until the element isolation insulating film 2 is exposed.
Is formed to form an opening 1a (FIG. 3)
(A)).

【0032】KOH水溶液には、シリコン(100)面
のエッチング速度が速く、シリコン(111)面および
シリコン酸化膜のエッチング速度が非常に遅いという特
徴がある。この特徴により、シリコン基板1はシリコン
(111)面を境界としてテーパ状にエッチングされる
とともに、シリコン酸化膜である素子分離絶縁膜2でエ
ッチングが止まるので、制御性よく加工できる。
The KOH aqueous solution is characterized in that the etching rate of the silicon (100) plane is high and the etching rates of the silicon (111) plane and the silicon oxide film are very low. With this feature, the silicon substrate 1 is etched in a tapered shape with the silicon (111) plane as a boundary, and the etching stops at the element isolation insulating film 2 which is a silicon oxide film.

【0033】また、開口部1aの形成は、KOH水溶液
などのアルカリ性溶液を用いたシリコンの選択的ウエッ
トエッチング方法の他に、SF6 ガスなどを用いたシリ
コンの選択的気相エッチング方法、研削装置などを用い
た機械的研削方法、またはこれらの方法の組み合わせに
よって行える。いずれの方法でもシリコン基板1上に素
子分離絶縁膜2が形成されているので、所望の部分のシ
リコン基板1を制御性よく除去できる。
The opening 1a is formed by a selective wet etching method of silicon using an alkaline solution such as an aqueous KOH solution, a selective vapor etching method of silicon using SF 6 gas or the like, and a grinding apparatus. It can be performed by a mechanical grinding method using a method such as the above, or a combination of these methods. In any method, since the element isolation insulating film 2 is formed on the silicon substrate 1, a desired portion of the silicon substrate 1 can be removed with good controllability.

【0034】次に、電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜
8a′をスパッタ法、蒸着法、またはCVD(Chemical
Vapor Deposition )法などで開口部1a内に堆積する
(図3(B))。そして、公知のフォトリソグラフィ技
術とエッチング技術を用いて前記薄膜8a′をパターン
ニングして、シリコン基板1の壁面と接触しない薄膜8
aを形成して、完成する(図3(C))。なお、図3
(B)ではシリコン基板1の開口部1a以外の領域にも
薄膜8a′を堆積し、図3(C)で薄膜8aを残してす
べて除去しているが、少なくともP型MOSトランジス
タ10側のシリコン基板1とN型MOSトランジスタ2
0側のシリコン基板1とが電気的に接続されないように
薄膜8a′がパターンニングされればよいので、シリコ
ン基板1の裏側の面に薄膜8a′が残されていてもよ
い。
Next, the thin film 8a 'having the function of shielding electromagnetic waves is formed by sputtering, vapor deposition, or CVD (Chemical).
It is deposited in the opening 1a by a Vapor Deposition method (FIG. 3B). Then, the thin film 8a 'is patterned using a known photolithography technique and an etching technique so that the thin film 8a'
a is formed and completed (FIG. 3C). Note that FIG.
3B, a thin film 8a 'is deposited in a region other than the opening 1a of the silicon substrate 1, and all the thin film 8a is removed except for the thin film 8a in FIG. 3C. Substrate 1 and N-type MOS transistor 2
Since the thin film 8a 'may be patterned so as not to be electrically connected to the silicon substrate 1 on the 0 side, the thin film 8a' may be left on the back surface of the silicon substrate 1.

【0035】なお、本実施の形態では能動素子としてP
型MOSトランジスタ10およびN型MOSトランジス
タ20を含む半導体装置に本発明を適用した例を説明し
たが、本発明はP型MOSトランジスタ間またはN型M
OSトランジスタ間にも適用できる。また、シリコン基
板1としてN型の基板が用いられてもよい。さらに、本
発明はバイポーラトランジスタからなる回路にも適用で
きる。また、本発明は、多数の素子によって構成された
回路要素間にも、同様に適用できる。したがって、素子
と素子とを分離する素子間分離領域、および回路要素と
回路要素とを分離する回路要素間分離領域についてシリ
コン基板1を除去して、電磁波を遮蔽する作用を有する
薄膜8aを配置することにより、素子間および回路要素
間のクロストークを抑制できる。
In this embodiment, P is used as an active element.
An example in which the present invention is applied to a semiconductor device including a MOS transistor 10 and an N-type MOS transistor 20 has been described.
It can also be applied between OS transistors. Further, an N-type substrate may be used as the silicon substrate 1. Further, the present invention can be applied to a circuit including a bipolar transistor. Further, the present invention can be similarly applied between circuit elements constituted by a large number of elements. Accordingly, the silicon substrate 1 is removed from the inter-element isolation region that separates elements from one another and the inter-element separation region that separates circuit elements from one another, and the thin film 8a having an action of shielding electromagnetic waves is disposed. Thereby, crosstalk between elements and between circuit elements can be suppressed.

【0036】(第2の実施の形態)図4は本発明による
半導体装置の第2の実施の形態の断面を示す概念図であ
る。図4には、能動素子を電気的に分離する素子分離絶
縁膜2上にインダクタ素子35が作製された半導体装置
に、本発明が適用された例が示されている。ただし、図
4において、MOSトランジスタ10,20の寸法L
1,L2が数μm程度であるのに対して、インダクタ素
子35の寸法L3は数100μm程度(インダクタンス
が数nHの場合)であり、図4には実際の寸法が反映さ
れていない。図4において、図1と同一部分には同一符
号を付し、適宜その説明を省略する。また、図5は図4
に示したインダクタ素子35の平面形状を示す透視図で
ある。なお、図4には図5におけるインダクタ素子35
のIV−IV′線断面が示されている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cross section of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a semiconductor device in which an inductor element 35 is formed on an element isolation insulating film 2 for electrically isolating an active element. However, in FIG. 4, the size L of the MOS transistors 10 and 20
1 and L2 are about several μm, whereas the dimension L3 of the inductor element 35 is about several hundred μm (when the inductance is several nH), and FIG. 4 does not reflect the actual dimensions. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. FIG. 5 is FIG.
5 is a perspective view showing a planar shape of the inductor element 35 shown in FIG. FIG. 4 shows the inductor element 35 in FIG.
Is taken along the line IV-IV '.

【0037】インダクタ素子35は、図4に示すように
層間絶縁膜3上に形成されており、図5に示すようなス
パイラル形状を有している。インダクタ素子35の一端
は、層間絶縁膜3に形成されたコンタクト34と、素子
分離絶縁膜2上に形成された配線33と、層間絶縁膜3
に形成されたコンタクト32と、層間絶縁膜3上に形成
された配線31とを介して、P型MOSトランジスタ1
0に接続されている。また、インダクタ素子35の他端
は、層間絶縁膜3上に形成された配線36を介してN型
MOSトランジスタ20に接続されている。インダクタ
素子35は、Alなどの配線材料で形成される。
The inductor element 35 is formed on the interlayer insulating film 3 as shown in FIG. 4, and has a spiral shape as shown in FIG. One end of the inductor element 35 has a contact 34 formed on the interlayer insulating film 3, a wiring 33 formed on the element isolation insulating film 2,
Of the P-type MOS transistor 1 via a contact 32 formed on the substrate and a wiring 31 formed on the interlayer insulating film 3.
Connected to 0. Further, the other end of the inductor element 35 is connected to the N-type MOS transistor 20 via a wiring 36 formed on the interlayer insulating film 3. The inductor element 35 is formed of a wiring material such as Al.

【0038】図4に示すように、インダクタ素子35が
形成されている領域(以下、インダクタ素子領域とい
う)に対応するシリコン基板1は第1の実施の形態で示
したのと同様の方法で除去され、開口部1aが形成され
ている。各MOSトランジスタ10,20およびインダ
クタ素子35の動作周波数が高くなるとともに動作信号
が漏洩しても、インダクタ素子領域の下に位置するシリ
コン基板1を除去することによってシリコン基板1中を
伝播する経路が遮断されるので、P型MOSトランジス
タ10−インダクタ素子35間およびN型MOSトラン
ジスタ20−インダクタ素子35間のクロストークを抑
制できる。
As shown in FIG. 4, the silicon substrate 1 corresponding to the region where the inductor element 35 is formed (hereinafter, referred to as the inductor element region) is removed by the same method as shown in the first embodiment. Thus, an opening 1a is formed. Even if the operating frequency of each of the MOS transistors 10 and 20 and the inductor element 35 increases and an operating signal leaks, a path propagating through the silicon substrate 1 is removed by removing the silicon substrate 1 located under the inductor element region. Since it is cut off, crosstalk between the P-type MOS transistor 10 and the inductor element 35 and between the N-type MOS transistor 20 and the inductor element 35 can be suppressed.

【0039】また、電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜
8bが、素子分離絶縁膜2の露出した部分に密着形成さ
れている。この薄膜8bは図1に示した薄膜8aと同様
の材料で、同様の方法で形成される。さらに、層間絶縁
膜6上にも電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜8cが形
成されている。これにより、インダクタ素子35を上下
から薄膜8b,8cで挟んだ構造を実現できる。したが
って、インダクタ素子35から上下方向に放射される電
磁波を遮蔽できるので、インダクタ素子35に由来する
電磁波のおよぼす影響を抑制できる。しかも、インダク
タ素子領域の下に位置するシリコン基板1が除去されて
おり、インダクタ素子35の近傍に薄膜8bを配置でき
るので、効果的に電磁波を遮蔽できる。
Further, a thin film 8 b having a function of shielding electromagnetic waves is formed in close contact with the exposed portion of the element isolation insulating film 2. This thin film 8b is formed of the same material as the thin film 8a shown in FIG. 1 by the same method. Further, a thin film 8c having an action of shielding electromagnetic waves is also formed on the interlayer insulating film 6. Thus, a structure in which the inductor element 35 is sandwiched between the thin films 8b and 8c from above and below can be realized. Therefore, since the electromagnetic waves radiated in the vertical direction from the inductor element 35 can be shielded, the influence of the electromagnetic waves originating from the inductor element 35 can be suppressed. Moreover, since the silicon substrate 1 located below the inductor element region is removed and the thin film 8b can be arranged near the inductor element 35, electromagnetic waves can be effectively shielded.

【0040】さらに、このような構成をとることによ
り、LSIプロセスが終了した後の追加プロセスで薄膜
8bを形成できる。薄膜8bを強磁性体で構成した場
合、高温にさらされると特性が変化してしまう。しか
し、追加プロセスで薄膜8bを形成することにより、薄
膜8bがLSIプロセスによる熱履歴を受けなくてすむ
ので、薄膜8bを単独で形成したときの特性を保持でき
る。なお、能動素子を電気的に分離する素子分離絶縁膜
2上にインダクタ素子35が形成されている例を用いて
本実施の形態を説明したが、素子分離絶縁膜2上に抵抗
素子など他の受動素子が形成されている場合にも同様の
効果が得られる。
Further, by adopting such a configuration, the thin film 8b can be formed by an additional process after the completion of the LSI process. When the thin film 8b is made of a ferromagnetic material, its characteristics change when exposed to high temperatures. However, by forming the thin film 8b by the additional process, the thin film 8b does not need to receive the heat history due to the LSI process, so that the characteristics when the thin film 8b is formed alone can be maintained. Although the present embodiment has been described using an example in which the inductor element 35 is formed on the element isolation insulating film 2 for electrically isolating the active element, other elements such as a resistance element may be formed on the element isolation insulating film 2. A similar effect can be obtained when a passive element is formed.

【0041】(第3の実施の形態)図6は本発明による
半導体装置の第3の実施の形態の断面図である。図6に
おいて、図1と同一部分には同一符号を付し、適宜その
説明を省略する。図6には、シリコン基板(半導体基
板)41と埋込み酸化膜層(絶縁体層)42と活性シリ
コン層(半導体層)からなる3層構造をもつSOI基板
上に、P型MOSトランジスタ10とN型MOSトラン
ジスタ20とからなるCMOSが作製された半導体装置
に、本発明が適用された例が示されている。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. 6, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. FIG. 6 shows a P-type MOS transistor 10 and an N-type MOS transistor 10 on an SOI substrate having a three-layer structure including a silicon substrate (semiconductor substrate) 41, a buried oxide film layer (insulator layer) 42, and an active silicon layer (semiconductor layer). An example in which the present invention is applied to a semiconductor device in which a CMOS including a MOS transistor 20 is manufactured is shown.

【0042】SOI基板が使用された半導体装置は、シ
リコン基板41の表側の面の全域に埋込み酸化膜(4
2)がある構造をもっている。このため、第1の実施の
形態と同様に埋込み酸化膜(42)をストッパとしてシ
リコン基板41をエッチングする場合でも、シリコン基
板41の任意の領域に開口部41aを形成できる。した
がって、ノイズ伝播経路であったシリコン基板41を、
図1に示した素子間分離領域(または回路要素間分離領
域)および図2に示した受動素子形成領域のみではな
く、MOSトランジスタ10,20などの能動素子の素
子形成領域を含めた任意の領域において除去できるの
で、クロストークを効果的に抑制できる。
In a semiconductor device using an SOI substrate, a buried oxide film (4
2) It has a certain structure. Therefore, even when the silicon substrate 41 is etched using the buried oxide film (42) as a stopper as in the first embodiment, the opening 41a can be formed in an arbitrary region of the silicon substrate 41. Therefore, the silicon substrate 41, which was the noise propagation path,
Not only the element isolation region (or circuit element isolation region) shown in FIG. 1 and the passive element formation region shown in FIG. 2, but also any region including the element formation region of active elements such as MOS transistors 10 and 20. , The crosstalk can be effectively suppressed.

【0043】さらに、シリコン基板41の開口部41a
内の所望の領域に、電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜
8dを配置することによって、ノイズとなる電磁波が半
導体装置の外部に漏洩することを抑制できる。
Further, the opening 41a of the silicon substrate 41
By disposing the thin film 8d having a function of shielding electromagnetic waves in a desired region in the semiconductor device, it is possible to suppress leakage of electromagnetic waves serving as noise to the outside of the semiconductor device.

【0044】次に、図6に示した半導体装置の製造方法
を簡単に説明する。図7および図8は、この半導体装置
を製造する際の主要な工程を示す断面図である。まず、
図7(A)に示すように、シリコン基板41と、このシ
リコン基板41上に形成された埋込み酸化膜層42と、
この埋込み酸化膜層42上に形成された活性シリコン層
43とからなるSOI基板を用意する。このSOI基板
を作製するには、シリコン基板中に酸素を注入して埋込
み酸化膜層42を形成するSIMOX(Separation by
IMplanted OXygen)技術を用いてもよいし、2枚のシリ
コン基板を貼り合わせるSBD(Silicon Direct Bondi
ng)技術を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよ
い。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 6 will be briefly described. 7 and 8 are cross-sectional views showing main steps in manufacturing this semiconductor device. First,
As shown in FIG. 7A, a silicon substrate 41, a buried oxide film layer 42 formed on the silicon substrate 41,
An SOI substrate including an active silicon layer 43 formed on the buried oxide film layer 42 is prepared. In order to manufacture this SOI substrate, SIMOX (Separation by SIMOX) in which oxygen is implanted into a silicon substrate to form a buried oxide film layer 42 is performed.
IMplanted OXygen) technology may be used, or SBD (Silicon Direct Bondi) for bonding two silicon substrates together.
ng) The technique may be used, or other methods may be used.

【0045】次に、図2(A)を用いて説明したのと同
様の方法で、活性シリコン層43に図7(B)に示すよ
うにMOSトランジスタ10,20等を形成する。次
に、シリコン基板41の裏側の面の所望の領域にシリコ
ン酸化膜9を形成する(図7(C))。そして、このシ
リコン酸化膜9をエッチングマスクとして利用し、埋込
み酸化膜層42が露出するまでシリコン基板41のエッ
チングを行って、開口部41aを形成する(図8
(A))。最後に、露出している埋込み酸化膜42の任
意の領域に、電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜8dを
形成して、完成する(図8(B))。なお、開口部41
aおよび薄膜8dの形成には、第1の実施の形態に示し
た何れの方法を使用してもよい。
Next, in the same manner as described with reference to FIG. 2A, MOS transistors 10, 20 and the like are formed in the active silicon layer 43 as shown in FIG. 7B. Next, a silicon oxide film 9 is formed in a desired region on the back surface of the silicon substrate 41 (FIG. 7C). Then, using the silicon oxide film 9 as an etching mask, the silicon substrate 41 is etched until the buried oxide film layer 42 is exposed, thereby forming an opening 41a (FIG. 8).
(A)). Finally, a thin film 8d having a function of shielding electromagnetic waves is formed in an arbitrary region of the exposed buried oxide film 42, and completed (FIG. 8B). The opening 41
For forming the thin film 8a and the thin film 8d, any of the methods described in the first embodiment may be used.

【0046】(第4の実施の形態)図9は本発明による
半導体装置の第4の実施の形態の断面図である。図9に
おいて、図1と同一部分には同一符号を付し、適宜その
説明を省略する。前述したように、アモルファス薄膜な
どの軟磁性薄膜はGHzの高周波数帯域まで大きな虚数
項比透磁率を保持しているので、この帯域での電磁波の
遮蔽効果が大きい。その一方で、軟磁性薄膜は大きな一
軸磁気異方性を有するため、磁化困難軸方向の比透磁率
は大きいが、これに垂直な磁化容易軸方向の比透磁率は
小さい。したがって、図1,4,6において薄膜8a〜
8dとして一軸磁気異方性を有する軟磁性薄膜を使用す
ると、放射状に伝播する高周波数の電磁波を効果的に遮
蔽することが困難となる。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. 9, the same parts as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. As described above, since a soft magnetic thin film such as an amorphous thin film retains a large imaginary term relative permeability up to a high frequency band of GHz, an electromagnetic wave shielding effect in this band is large. On the other hand, since the soft magnetic thin film has a large uniaxial magnetic anisotropy, the relative magnetic permeability in the direction of the hard axis is large, but the relative magnetic permeability in the direction of the easy axis perpendicular thereto is small. Therefore, in FIGS.
When a soft magnetic thin film having uniaxial magnetic anisotropy is used as 8d, it becomes difficult to effectively shield high-frequency electromagnetic waves that propagate radially.

【0047】そこで、膜面内における磁化容易軸方向が
互いに異なる軟磁性薄膜を多層化して、開口部1a内に
配置する。図9に示すように、開口部1a内に配置する
薄膜8eを第1の軟磁性薄膜8e1と第2の軟磁性薄膜
8e2とからなる2層構造とする場合、各薄膜8e1,
8e2の膜面内における磁化容易軸方向は90゜ずれて
いることが望ましい。なお、この薄膜8eは3層以上の
多層構造を有していてもよい。薄膜8eがn層構造(n
は2以上の整数)を有している場合、各層の膜面内にお
ける磁化容易軸方向は180゜/2n-1 ずつずれている
ことが望ましい。
Therefore, soft magnetic thin films having different easy axis directions of magnetization in the film plane are multilayered and arranged in the opening 1a. As shown in FIG. 9, when the thin film 8e disposed in the opening 1a has a two-layer structure including a first soft magnetic thin film 8e1 and a second soft magnetic thin film 8e2, each thin film 8e1,
It is desirable that the direction of the axis of easy magnetization in the film plane of 8e2 is shifted by 90 °. The thin film 8e may have a multilayer structure of three or more layers. The thin film 8e has an n-layer structure (n
Is an integer of 2 or more), it is desirable that the directions of easy axes of magnetization in the film planes of the respective layers are shifted by 180 ° / 2 n−1 .

【0048】このように一軸磁気異方性を有する軟磁性
薄膜を多層化することにより、高周波帯域で全方位に高
い比透磁率を得られる。したがって、ある層で吸収され
ない方向の電磁波も他の層で吸収されるので、放射状に
伝播する高周波数の電磁波を効果的に遮蔽することが可
能となる。
By forming the soft magnetic thin film having uniaxial magnetic anisotropy into a multilayer as described above, a high relative magnetic permeability can be obtained in all directions in a high frequency band. Therefore, electromagnetic waves in a direction that is not absorbed by a certain layer are also absorbed by another layer, so that high-frequency electromagnetic waves that propagate radially can be effectively shielded.

【0049】なお、図9には図示していないが、軟磁性
薄膜8e1,8e2間にシリコン酸化膜などの絶縁層が
成膜されていてもよい。軟磁性薄膜8e1,8e2が接
触している構成で高温に加熱されると、各薄膜8e1,
8e2が互いに影響をおよぼして磁化容易軸方向が変化
することがあるからである。しかし、熱処理をしない限
りは前記絶縁層の有無に関わらず同等の特性が得られ
る。また、図9には図示していないが、保護層としてシ
リコン酸化膜などが薄膜8eを覆うように成膜されてい
てもよい。これにより、薄膜材料の蒸発や不純物の侵入
を防止できる。また、図9に示した薄膜8eを図4,6
に示した半導体装置に適用してもよい。
Although not shown in FIG. 9, an insulating layer such as a silicon oxide film may be formed between the soft magnetic thin films 8e1 and 8e2. When heated to a high temperature in a configuration in which the soft magnetic thin films 8e1 and 8e2 are in contact, each of the thin films 8e1 and 8e2
This is because 8e2 may affect each other to change the direction of the easy axis of magnetization. However, as long as no heat treatment is performed, the same characteristics can be obtained regardless of the presence or absence of the insulating layer. Although not shown in FIG. 9, a silicon oxide film or the like may be formed as a protective layer so as to cover the thin film 8e. Thereby, evaporation of the thin film material and intrusion of impurities can be prevented. Also, the thin film 8e shown in FIG.
May be applied to the semiconductor device shown in FIG.

【0050】図10は図9に示した多層軟磁性薄膜8e
を成膜する成膜装置を模式的に示す断面図である。ま
た、図11は図10におけるXI−XI′線方向の要部断面
図である。図10に示す成膜装置50は通常のスパッタ
装置に一対の磁石57a,57bを付加して構成され
る。各磁石57a,57bは、薄膜8eの各層に一軸磁
気異方性を与えるためのものであり、薄膜8eが形成さ
れるシリコン基板1の面に対して平行方向の磁界Hが均
等に生じるようにシリコン基板1の両側にそれぞれ配置
される。磁石57a,57bは、図10では真空容器5
4の外部に設置されているが、スパッタリングされたタ
ーゲット原子(または分子)が磁石57a,57bに付
着しないようにされていれば真空容器54の内部に設置
されてもよい。
FIG. 10 shows the multilayer soft magnetic thin film 8e shown in FIG.
1 is a cross-sectional view schematically showing a film forming apparatus for forming a film. FIG. 11 is a sectional view of an essential part taken along line XI-XI 'in FIG. The film forming apparatus 50 shown in FIG. 10 is configured by adding a pair of magnets 57a and 57b to a normal sputtering apparatus. Each of the magnets 57a and 57b is for giving uniaxial magnetic anisotropy to each layer of the thin film 8e, so that a magnetic field H in a direction parallel to the surface of the silicon substrate 1 on which the thin film 8e is formed is uniformly generated. It is arranged on each side of the silicon substrate 1. In FIG. 10, the magnets 57a and 57b are
4, but may be installed inside the vacuum vessel 54 as long as the sputtered target atoms (or molecules) are prevented from adhering to the magnets 57a and 57b.

【0051】また、シリコン基板1に与えられる磁界H
を回転できるように、各磁石57a,57bは図11
(A),(B)に示すようにシリコン基板1を中心に回
転自在に構成されている。あるいは、シリコン基板1を
搭載するための基板台51を回転自在に構成してもよ
い。
The magnetic field H applied to the silicon substrate 1
Each magnet 57a, 57b can be rotated as shown in FIG.
As shown in (A) and (B), the structure is rotatable around the silicon substrate 1. Alternatively, the substrate table 51 for mounting the silicon substrate 1 may be configured to be rotatable.

【0052】次に、図10に示した成膜装置50を用い
て図9に示した半導体装置を製造する方法を説明する。
ここでは、薄膜8eとしてCoFeSiB系のアモルフ
ァス薄膜を形成する場合を説明する。まず、MOSトラ
ンジスタ10,20を形成した後でシリコン基板1に開
口部1aを形成した基板(図3(A)参照)を、開口部
1aが形成された面を上にして、真空容器54内の基板
台51にセットする。次に、薄膜8eが形成される領域
に穴のあいているマスク(図示せず)をシリコン基板1
の裏側の面上に置く。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 9 using the film forming apparatus 50 shown in FIG. 10 will be described.
Here, a case where a CoFeSiB-based amorphous thin film is formed as the thin film 8e will be described. First, after the MOS transistors 10 and 20 are formed, the substrate (see FIG. 3A) in which the opening 1a is formed in the silicon substrate 1 is placed inside the vacuum container 54 with the surface on which the opening 1a is formed facing upward. Is set on the substrate table 51. Next, a mask (not shown) having a hole in a region where the thin film 8e is to be formed is placed on the silicon substrate 1.
Put on the back side of the.

【0053】次に、真空ポンプによって排気口55から
排気を行い、真空容器54内の真空度を2×10-7To
rrとする。続いて、吸気口56からArガスを10S
CCM(Standard Cubic Centimeter per Minute)導入
して、真空容器54内の真空度を4×10-3Torrと
する。この状態で基板台51に負の電位を印加するとと
もに、高周波電源53のRF出力を1W/cm2 程度の
低出力としてスパッタエッチングを行い、素子分離絶縁
膜2の表面をクリーニングする。
Next, air is exhausted from the exhaust port 55 by a vacuum pump, and the degree of vacuum in the vacuum vessel 54 is reduced to 2 × 10 −7 To.
rr. Subsequently, Ar gas is supplied through the inlet 56 for 10 S.
By introducing CCM (Standard Cubic Centimeter per Minute), the degree of vacuum in the vacuum vessel 54 is set to 4 × 10 −3 Torr. In this state, a negative potential is applied to the substrate table 51, and the RF output of the high-frequency power supply 53 is sputter-etched at a low output of about 1 W / cm 2 to clean the surface of the element isolation insulating film 2.

【0054】次に、組成がCo80Fe5Si87 (at
%)のターゲット52を用意して、このターゲット52
に負の電位を印加するとともに、高周波電源53のRF
出力を3W/cm2 程度としてスパッタリングを行い、
開口部1a内にCoFeSiBからなる軟磁性薄膜8e
1を0.3μm程度堆積する。このとき、磁石57a,
57bは図11(A)に示すように配置されており、矢
印で示す方向の第1の磁界H1がかけられている。すな
わち、素子分離絶縁膜2の露出した面に対して平行成分
を有する磁界H1を印加した中で、軟磁性薄膜8e1を
成膜する。
Next, when the composition is Co 80 Fe 5 Si 8 B 7 (at
%), And the target 52 is prepared.
To the high frequency power supply 53
Sputtering with an output of about 3 W / cm 2
Soft magnetic thin film 8e made of CoFeSiB in opening 1a
1 is deposited on the order of 0.3 μm. At this time, the magnets 57a,
57b are arranged as shown in FIG. 11A, and a first magnetic field H1 in the direction shown by the arrow is applied. That is, the soft magnetic thin film 8e1 is formed while the magnetic field H1 having a parallel component is applied to the exposed surface of the element isolation insulating film 2.

【0055】次に、真空容器54内の真空度を保持した
まま、磁石57a,57bをシリコン基板1を中心にし
て90゜回転し、図11(B)に示すように配置する。
そして、磁界H1と直交する方向の第2の磁界H2の中
で再度スパッタリングを行い、軟磁性薄膜8e1上に軟
磁性薄膜8e2を0.3μm程度堆積する。すなわち、
素子分離絶縁膜2の露出した面に対する平行成分が磁界
H1と直交する方向の磁界H2を印加した中で、軟磁性
薄膜8e2を成膜する。これにより、磁化容易軸方向が
90゜異なる軟磁性薄膜8e1,8e2の2層構造を形
成できる。
Next, while maintaining the degree of vacuum in the vacuum chamber 54, the magnets 57a and 57b are rotated by 90 ° about the silicon substrate 1 and arranged as shown in FIG.
Then, sputtering is performed again in the second magnetic field H2 in a direction orthogonal to the magnetic field H1, and the soft magnetic thin film 8e2 is deposited on the soft magnetic thin film 8e1 by about 0.3 μm. That is,
The soft magnetic thin film 8e2 is formed while applying a magnetic field H2 having a direction parallel to the magnetic field H1 and a component parallel to the exposed surface of the element isolation insulating film 2. This makes it possible to form a two-layer structure of the soft magnetic thin films 8e1 and 8e2 whose easy axis directions differ by 90 °.

【0056】最後に、軟磁性薄膜8e1,8e2からな
る多層軟磁性薄膜8eを覆うようにSiO2 を成膜し
て、保護層を形成する。このようにして形成された薄膜
8eの比抵抗は120μΩcm程度であり、銅、アルミニ
ウムに比較して1桁以上大きな比抵抗を有している。
Finally, a protective layer is formed by depositing SiO 2 so as to cover the multilayer soft magnetic thin film 8e composed of the soft magnetic thin films 8e1 and 8e2. The specific resistance of the thin film 8e thus formed is about 120 μΩcm, and has a specific resistance that is at least one digit greater than that of copper or aluminum.

【0057】なお、ここで示したプロセスは薄膜8eの
成膜方法の一例であり、本実施の形態はここで挙げた諸
数値には限定されない。また、薄膜8eの組成が酸化物
であるときは、Ar:O2 =10:2のガス流量比で成
膜する。また、言うまでもなく、ここで説明した開口部
1aの形成方法および薄膜8eの成膜方法は、図4,6
に示した半導体装置に適用可能である。
The process shown here is an example of a method of forming the thin film 8e, and the present embodiment is not limited to the numerical values given here. When the composition of the thin film 8e is an oxide, the film is formed at a gas flow ratio of Ar: O 2 = 10: 2. Also, needless to say, the method of forming the opening 1a and the method of forming the thin film 8e described here are described with reference to FIGS.
Can be applied to the semiconductor device shown in FIG.

【0058】(第5の実施の形態)図12および図13
は本発明による半導体装置の第5の実施の形態を説明す
るためのブロック図である。例えば、図12(A)に示
すようなアナログ回路61とA/D変換器62とディジ
タル処理部63とを含むA/D混載回路からなるLSI
がシリコン基板上に形成されている場合、動作周波数が
高くなると、アナログ回路61およびデジタル処理部6
3のそれぞれから矢印85,86で示すようにノイズと
なる動作信号や電磁波がシリコン基板に漏洩して、アナ
ログ回路61とデジタル処理部63との間でクロストー
クが起こる。
(Fifth Embodiment) FIGS. 12 and 13
FIG. 14 is a block diagram for explaining a fifth embodiment of the semiconductor device according to the present invention. For example, an LSI including an A / D mixed circuit including an analog circuit 61, an A / D converter 62, and a digital processing unit 63 as shown in FIG.
Is formed on a silicon substrate, when the operating frequency increases, the analog circuit 61 and the digital processing unit 6
As shown by arrows 85 and 86, operation signals and electromagnetic waves that become noise leak from each of 3 to the silicon substrate, and crosstalk occurs between the analog circuit 61 and the digital processing unit 63.

【0059】そこで、図12(B)の点線64で示すよ
うに、ディジタル処理部64に本発明を適用することに
より、デジタル処理部63の動作信号が漏洩して、シリ
コン基板中を伝播することを抑制できる。図12(A)
に示したLSIが図2(A)に示したようなシリコン基
板1上に形成されている場合には、アナログ回路61と
デジタル処理部63との間の素子分離絶縁膜2に対応す
る部分に図1に示したように開口部1aを形成する。こ
こで、開口部1aはアナログ回路61とディジタル処理
部63とを分離する領域のみでなく、ディジタル回路6
3を囲む領域に溝状に形成されてもよい。さらに、開口
部1a内に電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜8aを配
置してもよい。
Therefore, as shown by a dotted line 64 in FIG. 12B, by applying the present invention to the digital processing unit 64, the operation signal of the digital processing unit 63 leaks and propagates in the silicon substrate. Can be suppressed. FIG. 12 (A)
Is formed on the silicon substrate 1 as shown in FIG. 2A, a portion corresponding to the element isolation insulating film 2 between the analog circuit 61 and the digital processing section 63 is formed. The opening 1a is formed as shown in FIG. Here, the opening 1a is not only an area separating the analog circuit 61 and the digital processing unit 63, but also a digital circuit 6a.
3 may be formed in a groove shape in a region surrounding the groove 3. Further, a thin film 8a having an action of shielding electromagnetic waves may be arranged in the opening 1a.

【0060】これにより、矢印86で示すノイズの伝播
経路を遮断できるので、ディジタル信号がアナログ回路
61へノイズとして混入することを防げる結果、アナロ
グ回路61のS/N比を改善できる。また、図12
(A)に示したLSIが図7(A)に示したようなSO
I基板上に形成されている場合には、デジタル処理部6
3が形成された全領域のシリコン基板41を除去できる
ので、より一層の効果が得られる。
As a result, the noise propagation path indicated by the arrow 86 can be cut off, so that the digital signal can be prevented from being mixed into the analog circuit 61 as noise. As a result, the S / N ratio of the analog circuit 61 can be improved. FIG.
The LSI shown in FIG. 7A has an SO as shown in FIG.
When formed on the I substrate, the digital processing unit 6
Since the silicon substrate 41 in the entire region where 3 is formed can be removed, further effects can be obtained.

【0061】また、図12(C)の点線65で示すよう
に、アナログ回路61に本発明を適用することにより、
アナログ回路61の搬送波信号および高調波信号が漏洩
して、シリコン基板中を伝播することを抑制できる。図
12(A)に示したLSIが図2(A)に示したような
シリコン基板1上に形成されている場合には、図12
(B)の場合と同様に、アナログ回路61とディジタル
処理部63とを分離する領域、またはアナログ回路61
を囲む領域に開口部1aを形成する。また、開口部1a
内に電磁波を遮蔽する作用を有する薄膜8aを配置して
もよい。
As shown by a dotted line 65 in FIG. 12C, by applying the present invention to the analog circuit 61,
It is possible to prevent the carrier signal and the harmonic signal of the analog circuit 61 from leaking and propagating through the silicon substrate. When the LSI shown in FIG. 12A is formed on the silicon substrate 1 as shown in FIG.
As in the case of (B), the area separating the analog circuit 61 and the digital processing unit 63 or the analog circuit 61
The opening 1a is formed in a region surrounding. The opening 1a
A thin film 8a having a function of shielding electromagnetic waves may be arranged in the inside.

【0062】これにより、矢印85で示すノイズの伝播
経路を遮断できるので、アンテナ信号がディジタル処理
部63へノイズとして混入することを防げる結果、ディ
ジタル処理部63の誤動作を抑制できる。また、図12
(A)に示したLSIがSOI基板上に形成されている
場合には、アナログ回路61が形成された全領域のシリ
コン基板41を除去できるので、より一層の効果が得ら
れる。
As a result, the propagation path of the noise indicated by the arrow 85 can be cut off, so that it is possible to prevent the antenna signal from being mixed as noise into the digital processing section 63, so that malfunction of the digital processing section 63 can be suppressed. FIG.
When the LSI shown in FIG. 3A is formed on an SOI substrate, the silicon substrate 41 in the entire region where the analog circuit 61 is formed can be removed, so that a further effect can be obtained.

【0063】また、複数個のアナログ回路を含むLSI
がシリコン基板上に形成されている場合にも、動作周波
数が高くなると、アナログ回路間でクロストークが起こ
ることがある。例えば、図13(A)に示すような発振
器71と低雑音増幅器72とミクサ73とかなる回路で
は、発振器71から漏洩した信号や電磁波が矢印87で
示すようにシリコン基板を伝播して低雑音増幅器72に
至り、低雑音増幅器72のS/N比を劣化させる原因と
なる。
An LSI including a plurality of analog circuits
Is formed on a silicon substrate, crosstalk may occur between analog circuits when the operating frequency is increased. For example, in a circuit including an oscillator 71, a low-noise amplifier 72, and a mixer 73 as shown in FIG. 13A, a signal or electromagnetic wave leaked from the oscillator 71 propagates through a silicon substrate as indicated by an arrow 87 and the low-noise amplifier 72, which causes deterioration of the S / N ratio of the low noise amplifier 72.

【0064】そこで、図13(B)の点線74で示すよ
うに、低雑音増幅器72に本発明を適用する。図13
(A)に示した回路が図2(A)に示したようなシリコ
ン基板1上に形成されている場合には、図12(B)の
場合と同様に、発振器71と低雑音増幅器72とを分離
する領域、または低雑音増幅器72を囲む領域に開口部
1aを形成する。また、開口部1a内に電磁波を遮蔽す
る作用を有する薄膜8aを配置してもよい。
Therefore, the present invention is applied to a low noise amplifier 72 as shown by a dotted line 74 in FIG. FIG.
When the circuit shown in FIG. 2A is formed on the silicon substrate 1 as shown in FIG. 2A, the oscillator 71 and the low-noise amplifier 72 are provided as in the case of FIG. Is formed in a region separating the low noise amplifier 72 or a region surrounding the low noise amplifier 72. Further, a thin film 8a having an action of shielding electromagnetic waves may be arranged in the opening 1a.

【0065】これにより、矢印87で示すノイズの伝播
経路を遮断できるので、低雑音増幅器72へのノイズの
混入を防げる。したがって、低雑音増幅器72のS/N
比を改善できるとともに、回路全体の動作の安定化を図
れる。また、図13(A)に示した回路がSOI基板上
に形成されている場合には、低雑音増幅器72が形成さ
れた全領域のシリコン基板41を除去できるので、より
一層の効果が得られる。
As a result, the noise propagation path indicated by the arrow 87 can be cut off, so that the noise can be prevented from entering the low-noise amplifier 72. Therefore, the S / N of the low noise amplifier 72
The ratio can be improved, and the operation of the entire circuit can be stabilized. In the case where the circuit shown in FIG. 13A is formed on an SOI substrate, the silicon substrate 41 in the entire region where the low noise amplifier 72 is formed can be removed, so that a further effect can be obtained. .

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素子の形成された基板の所定領域を除去することによ
り、クロストークが起こる経路を遮断できるので、素子
間、回路要素間のクロストークを抑制できる。これによ
って、回路特性におけるS/N比の改善、回路動作の安
定化、回路誤動作の抑制が可能となる。また、基板の開
口部に電磁波を遮蔽する部材を配置することにより、素
子から放射される電磁波が半導体装置の外部に漏洩する
ことを抑制できる。ここで、この部材を磁化容易軸方向
が各層で異なる軟磁性薄膜の多層構造とすることによ
り、高周波数の電磁波を放射方向に依存せず効果的に遮
蔽できる。
As described above, according to the present invention,
By removing a predetermined region of the substrate on which elements are formed, a path where crosstalk occurs can be cut off, so that crosstalk between elements and between circuit elements can be suppressed. This makes it possible to improve the S / N ratio in circuit characteristics, stabilize circuit operation, and suppress circuit malfunction. Further, by disposing a member that shields electromagnetic waves in the opening of the substrate, it is possible to prevent the electromagnetic waves radiated from the element from leaking out of the semiconductor device. Here, by forming this member into a multilayer structure of soft magnetic thin films in which the direction of the axis of easy magnetization differs in each layer, high-frequency electromagnetic waves can be effectively shielded without depending on the radiation direction.

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

【図1】 本発明による半導体装置の第1の実施の形態
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】 図1に示した半導体装置を製造する際の主要
な工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing main steps in manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【図3】 図2に引き続く工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step that follows the step of FIG. 2;

【図4】 本発明による半導体装置の第2の実施の形態
の断面を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cross section of a second embodiment of the semiconductor device according to the present invention.

【図5】 図4に示したインダクタ素子の平面形状を示
す透視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a planar shape of the inductor element shown in FIG. 4;

【図6】 本発明による半導体装置の第3の実施の形態
の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 図6に示した半導体装置を製造する際の主要
な工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing main steps in manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【図8】 図7に引き続く工程を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step that follows the step of FIG. 7;

【図9】 本発明による半導体装置の第4の実施の形態
の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 図9に示した多層軟磁性薄膜を成膜装置を
模式的に示す断面図である。
10 is a cross-sectional view schematically showing an apparatus for forming the multilayer soft magnetic thin film shown in FIG.

【図11】 図10におけるXI−XI′線方向の要部断面
図である。
11 is a cross-sectional view of a main part taken along line XI-XI 'in FIG.

【図12】 本発明による半導体装置の第5の実施の形
態の断面図である。
FIG. 12 is a sectional view of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明による半導体装置の第5の実施の形
態の断面図である。
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図14】 従来の能動素子間クロストーク抑制方法を
説明するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for suppressing crosstalk between active elements.

【図15】 従来の受動素子間クロストーク抑制方法を
説明するための断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for suppressing crosstalk between passive elements.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41…シリコン基板、1a,7a〜7c,9a,4
1a…開口部、2…素子分離絶縁膜、3,6…層間絶縁
膜、4a〜4d,32,34…コンタクト、5a〜5
c,31,33,36…配線、8a〜8e,8a′,8
e1,8e2…薄膜、9…シリコン酸化膜、10,20
…MOSトランジスタ、11…Nウェル、35…インダ
クタ素子、42…埋込み酸化膜層、43…活性シリコン
層、50…成膜装置、51…基板台、52…ターゲッ
ト、53…高周波電源、54…真空容器、55…排気
口、56…吸気口、57a,57b…磁石、61…アナ
ログ回路、62…A/D変換器、63…ディジタル処理
部、71…発振器、72…低雑音増幅器、73…ミク
サ。
1,41: silicon substrate, 1a, 7a to 7c, 9a, 4
1a opening, 2 element isolation insulating film, 3, 6 interlayer insulating film, 4a-4d, 32, 34 contact, 5a-5
c, 31, 33, 36... wiring, 8a to 8e, 8a ', 8
e1, 8e2: thin film, 9: silicon oxide film, 10, 20
... MOS transistor, 11 N well, 35 inductor element, 42 buried oxide film layer, 43 active silicon layer, 50 film forming apparatus, 51 substrate stand, 52 target, 53 high frequency power supply, 54 vacuum Container, 55: exhaust port, 56: intake port, 57a, 57b: magnet, 61: analog circuit, 62: A / D converter, 63: digital processing unit, 71: oscillator, 72: low noise amplifier, 73: mixer .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 充 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 束原 恒夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 菅原 英州 宮城県仙台市太白区郡山6丁目7番1号 株式会社トーキン内 (72)発明者 鈴木 秀夫 宮城県仙台市太白区郡山6丁目7番1号 株式会社トーキン内 (72)発明者 佐藤 正博 宮城県仙台市太白区郡山6丁目7番1号 株式会社トーキン内 Fターム(参考) 5F032 AA09 AA12 AC02 BB00 CA14 CA17 CA20 5F048 AA04 AC01 AC03 AC10 BA09 BG11 BG12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuru Harada 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tsuneo Tsukahara 3-2-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Eiji Sugawara 6-7-1, Koriyama, Taishiro-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tokinnai Co., Ltd. (72) Hideo Suzuki 6-7, Koriyama, Tashiro-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture No. 1 Tokinnai Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Sato 6-7-1, Koriyama, Taishiro-ku, Sendai-shi, Miyagi F-term (reference) 5F032 AA09 AA12 AC02 BB00 CA14 CA17 CA20 5F048 AA04 AC01 AC03 AC10 BA09 BG11 BG12

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に複数個の素子が形成され
た半導体装置において、 前記素子間に形成されかつ前記素子間を電気的に絶縁分
離する素子分離絶縁膜と、 この素子分離絶縁膜に対応する部分の前記半導体基板を
除去して形成された開口部とを備えることを特徴とする
半導体装置。
1. A semiconductor device having a plurality of elements formed on a semiconductor substrate, comprising: an element isolation insulating film formed between the elements and electrically insulating and isolating the elements; An opening formed by removing a corresponding portion of the semiconductor substrate.
【請求項2】 請求項1において、 前記各素子によりアナログ回路とディジタル回路とから
なるA/D混載回路が形成され、 前記開口部は、前記アナログ回路と前記ディジタル回路
との間の前記素子分離絶縁膜に対応する部分に形成され
ていることを特徴とする半導体装置。
2. The device according to claim 1, wherein an A / D mixed circuit including an analog circuit and a digital circuit is formed by each of the elements, and the opening is configured to separate the element between the analog circuit and the digital circuit. A semiconductor device formed in a portion corresponding to an insulating film.
【請求項3】 請求項1において、 前記各素子により複数個のアナログ回路が形成され、 前記開口部は、前記アナログ回路間の前記素子分離絶縁
膜に対応する部分に形成されていることを特徴とする半
導体装置。
3. The device according to claim 1, wherein a plurality of analog circuits are formed by the respective elements, and the opening is formed in a portion corresponding to the element isolation insulating film between the analog circuits. Semiconductor device.
【請求項4】 半導体基板と、この半導体基板上に形成
された絶縁体層と、この絶縁体層上に形成された半導体
層の少なくとも3層を有するSOI基板の前記半導体層
に複数個の素子が形成された半導体装置において、 前記半導体層の素子形成領域および素子間分離領域の少
なくとも一方に対応する部分の前記半導体基板を除去し
て形成された開口部を備えることを特徴とする半導体装
置。
4. An SOI substrate having at least three layers of a semiconductor substrate, an insulator layer formed on the semiconductor substrate, and a semiconductor layer formed on the insulator layer, wherein a plurality of elements are provided in the semiconductor layer. A semiconductor device, comprising: an opening formed by removing a portion of the semiconductor substrate corresponding to at least one of an element formation region and an element isolation region of the semiconductor layer.
【請求項5】 請求項4において、 前記各素子によりアナログ回路とディジタル回路とから
なるA/D混載回路が形成され、 前記素子形成領域は、前記ディジタル回路が形成された
領域であり、 前記素子間分離領域は、前記アナログ回路と前記ディジ
タル回路との間の領域であることを特徴とする半導体装
置。
5. The device according to claim 4, wherein each of the elements forms an A / D mixed circuit including an analog circuit and a digital circuit, and the element formation region is a region where the digital circuit is formed. A semiconductor device, wherein the separation region is a region between the analog circuit and the digital circuit.
【請求項6】 請求項4において、 前記各素子によりアナログ回路とディジタル回路とから
なるA/D混載回路が形成され、 前記素子形成領域は、前記アナログ回路が形成された領
域であり、 前記素子間分離領域は、前記アナログ回路と前記ディジ
タル回路との間の領域であることを特徴とする半導体装
置。
6. The device according to claim 4, wherein an A / D mixed circuit including an analog circuit and a digital circuit is formed by each of the elements, the element formation region is a region where the analog circuit is formed, A semiconductor device, wherein the separation region is a region between the analog circuit and the digital circuit.
【請求項7】 請求項4において、 前記各素子により複数個のアナログ回路が形成され、 前記素子形成領域は、少なくとも一個の前記アナログ回
路が形成された領域であり、 前記素子間領域は、前記アナログ回路間の領域であるこ
とを特徴とする半導体装置。
7. The device according to claim 4, wherein a plurality of analog circuits are formed by the respective elements, the element formation region is a region in which at least one analog circuit is formed, and the inter-element region is A semiconductor device, which is a region between analog circuits.
【請求項8】 請求項1〜7いずれか1項において、 前記開口部内に前記半導体基板と接触することなく配置
された電磁波を遮蔽する部材を備えることを特徴とする
半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a member that shields an electromagnetic wave disposed in the opening without contacting the semiconductor substrate.
【請求項9】 請求項8において、 前記電磁波を遮蔽する部材は、一軸磁気異方性を有する
軟磁性薄膜の多層構造を有しており、各層の前記軟磁性
薄膜の膜面内における磁化容易軸方向が互いに異なるこ
とを特徴とする半導体装置。
9. The soft magnetic thin film according to claim 8, wherein the member for shielding the electromagnetic wave has a multilayer structure of a soft magnetic thin film having uniaxial magnetic anisotropy, and each layer has an easy magnetization in a plane of the soft magnetic thin film. A semiconductor device having different axial directions.
【請求項10】 半導体基板の表側の面上に複数個の素
子と、これらの素子間を電気的に絶縁分離する素子分離
絶縁膜とを形成する第1の工程と、 前記半導体基板の裏側の面から前記素子分離絶縁膜が露
出するまでこの素子分離絶縁膜に対応する部分の前記半
導体基板を除去する第2の工程と、 前記素子分離絶縁膜の露出した面に対して平行成分を有
する第1の磁界を印加した中で前記素子分離絶縁膜の露
出した面の所定の領域に第1の軟磁性薄膜を成膜する第
3の工程と、 前記素子分離絶縁膜の露出した面に対して前記第1の磁
界と異なる平行成分を有する第2の磁界を印加した中で
前記第1の軟磁性薄膜上に第2の軟磁性薄膜を成膜する
第4の工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
10. A first step of forming a plurality of elements on a front surface of a semiconductor substrate and an element isolation insulating film for electrically insulating and separating the elements from each other; A second step of removing a portion of the semiconductor substrate corresponding to the element isolation insulating film until the element isolation insulating film is exposed from a surface; and a second step having a component parallel to the exposed surface of the element isolation insulating film. A third step of forming a first soft magnetic thin film on a predetermined region of the exposed surface of the element isolation insulating film while applying the magnetic field of 1 to the exposed surface of the element isolation insulating film; And a fourth step of forming a second soft magnetic thin film on the first soft magnetic thin film while applying a second magnetic field having a parallel component different from the first magnetic field. Semiconductor device manufacturing method.
【請求項11】 半導体基板と、この半導体基板上に形
成された絶縁体層と、この絶縁体層上に形成された半導
体層の少なくとも3層を有するSOI基板の前記半導体
層に複数個の素子を形成する第1の工程と、 前記半導体基板の所定の領域を前記絶縁体層が露出する
まで除去する第2の工程と、 前記絶縁体層の露出した面に対して平行成分を有する第
1の磁界を印加した中で前記絶縁体層の露出した面の所
定の領域に第1の軟磁性薄膜を成膜する第3の工程と、 前記絶縁体層の露出した面に対して前記第1の磁界と異
なる平行成分を有する第2の磁界を印加した中で前記第
1の軟磁性薄膜上に第2の軟磁性薄膜を成膜する第4の
工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
11. An SOI substrate having at least three layers of a semiconductor substrate, an insulator layer formed on the semiconductor substrate, and a semiconductor layer formed on the insulator layer, wherein a plurality of elements are formed in the semiconductor layer. A second step of removing a predetermined region of the semiconductor substrate until the insulator layer is exposed; and a first step having a component parallel to an exposed surface of the insulator layer. A third step of forming a first soft magnetic thin film on a predetermined region of the exposed surface of the insulator layer while applying a magnetic field of A fourth step of forming a second soft magnetic thin film on the first soft magnetic thin film while applying a second magnetic field having a parallel component different from that of the first magnetic field. Manufacturing method.
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