JP2005056980A - Integrated circuit with thermally sensitive elements insulated thermally from heat source and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
(背景)
本発明は、一般に、集積回路内の断熱に関する。
(background)
The present invention generally relates to thermal insulation in integrated circuits.
集積回路には、様々な構成要素が含まれていることもある。これらの構成要素のうちのいくつかは、高熱を発生することもある。別の構成要素は、高温や変化に比較的敏感であることもある。 An integrated circuit may include various components. Some of these components may generate high heat. Another component may be relatively sensitive to high temperatures and changes.
コストを低く抑えるために、同一の集積回路内にできるだけ多くの異なる構成要素を集積するのが望ましい。このように集積すれば、コストが下がるだけなく、サイズも小さくできる。しかしながら、より多くの構成要素を集積すると、熱に敏感なデバイスが、高熱発生デバイスと一緒に集積される確率が高くなる。 In order to keep costs low, it is desirable to integrate as many different components as possible in the same integrated circuit. This integration not only reduces costs, but also reduces the size. However, as more components are integrated, there is a higher probability that a heat sensitive device will be integrated with a high heat generating device.
このようにして、熱に関連する問題を生じさせずに、同一の集積回路に異なるタイプのデバイスを集積するためのより良い方法が必要である。 Thus, there is a need for a better way to integrate different types of devices on the same integrated circuit without causing problems related to heat.
(詳細な説明)
図1において、集積回路10は、様々な集積構成要素を含むこともある。例えば、温度変化に敏感な回路或いはデバイスが領域12aに配置されていることもある。例えば電力増幅器などの発熱デバイス又は回路が領域12b及び12cのそれぞれに配置されていることもある。このようにして、領域12b及び12cの双方から領域12aを熱的に絶縁するのが望ましい。
(Detailed explanation)
In FIG. 1,
この目的のために、充填されたL形トレンチ14aが、領域12bの端縁の周りに配置されることもある。この場合、領域12aに面する比較的方形に近い領域の2つの辺が、充填されたL形トレンチ14aにより遮蔽されていることもある。領域12cは、完全に包囲する充填されたトレンチ14bにより絶縁されることもある。トレンチ14は、感温回路領域12aから発熱回路領域12b及び12cを絶縁するのに効果的である。
For this purpose, a filled L-
このようにして、図2に示すように、集積回路基板10の領域12c内には発熱回路20が形成されていることもある。回路20は、半導体基板11の内部及び表面に形成されていることもある。基板11上には上面誘電体層16が配置されていることもある。
In this manner, as shown in FIG. 2, the
本発明の1つの実施形態では、回路10がウェーハの形をとっているままで、トレンチ14は、基板11の裏面からの裏面腐食(back side etch)により形成される。この裏面腐食は、エッチストップとして上面誘電体層16を使用することもある。このようにして、本発明の1つの実施形態では、裏面腐食は、ウェーハ基板11を完全に貫通して延びて、ウェーハの上面上のエッチストップ誘電体層16に到達する。
In one embodiment of the invention, the trenches 14 are formed by back side etch from the back side of the
次いで、トレンチ14に、適切な断熱特性を有する適切な充填剤1が充填される。例えば、アモルファス二酸化珪素が断熱充填剤1として利用されることもある。いくつかの実施形態では、トレンチ充填剤は利用されない。別の実施形態では、トレンチ14は、従来の絶縁トレンチ技術を使用して、裏面の代りにウェーハの上面から成される。
The trench 14 is then filled with a
その結果、例えば無線周波数電力増幅器などの電力消費が大きいデバイスに起因する有害な高温或いは温度変動は、同一の集積回路10上に共存する感温デバイスから見た場合、より低減されることが分かる。
As a result, it can be seen that harmful high temperatures or temperature fluctuations caused by devices with high power consumption, such as radio frequency power amplifiers, are further reduced when viewed from temperature sensitive devices coexisting on the same integrated
本発明を、限定された数の実施形態に対して説明したが、当業者は、それらから多数の変更及び変形を思い付くことが可能である。 While the present invention has been described with respect to a limited number of embodiments, those skilled in the art can devise numerous modifications and variations therefrom.
添付のクレームは、本発明の真の精神及び範囲内に入るすべてのこのような変更及び変形をカバーするものとする。 The appended claims are intended to cover all such modifications and variations that fall within the true spirit and scope of the invention.
感熱領域と、発熱領域と、前記感熱領域から前記発熱領域を遮蔽するように配置されているトレンチとを備えている集積回路が提供される。 An integrated circuit is provided that includes a heat sensitive region, a heat generating region, and a trench disposed to shield the heat generating region from the heat sensitive region.
前記トレンチが前記発熱領域の少なくとも2つの側辺の近傍に配置されている、実施例1に記載の回路が提供される。 The circuit of Example 1 is provided, wherein the trench is disposed in the vicinity of at least two sides of the heat generating region.
前記トレンチが前記発熱領域を完全に包囲している、実施例1に記載の回路が提供される。 The circuit of Example 1 is provided, wherein the trench completely surrounds the heat generating region.
半導体基板上に形成されている実施例1に記載の回路であって、前記トレンチが前記基板を完全に貫通して延びている実施例1に記載の回路が提供される。 A circuit according to example 1 formed on a semiconductor substrate, wherein the trench extends completely through the substrate.
前記基板の上面に配置されている誘電体層を含む実施例4に記載の回路が提供される。 The circuit of Example 4 is provided that includes a dielectric layer disposed on the top surface of the substrate.
前記トレンチの中に配置されているトレンチ充填剤を含む実施例1に記載の回路が提供される。 A circuit as in example 1 is provided that includes a trench filler disposed within the trench.
前記トレンチ充填剤はアモルファス二酸化珪素である実施例6に記載の回路が提供される。 The circuit of Example 6 is provided wherein the trench filler is amorphous silicon dioxide.
前記回路は半導体基板を含み、前記トレンチは延びて前記基板の裏面から前記基板に入り込んでいる実施例1に記載の回路が提供される。
The circuit of
前記トレンチは前記基板の裏面から延びて前記基板を完全に貫通している実施例8に記載の回路が提供される。 The circuit of embodiment 8, wherein the trench extends from the back surface of the substrate and completely penetrates the substrate.
前記トレンチに断熱性充填剤が充填されている実施例9に記載の回路が提供される。 The circuit of Example 9 is provided wherein the trench is filled with a thermal insulating filler.
集積回路の第1の領域内に感熱性の第1の回路を形成するステップと、集積回路の第2の領域内に発熱する第2の回路を形成するステップと、前記第2の回路により発生された熱から前記第1の回路を遮蔽するために前記第2の領域の周りにトレンチを形成するステップとを含んで成る方法が提供される。 Generating a heat-sensitive first circuit in a first region of the integrated circuit; forming a second circuit generating heat in the second region of the integrated circuit; and generated by the second circuit Forming a trench around the second region to shield the first circuit from applied heat.
半導体基板上に前記第1及び第2の領域を形成するステップと、前記基板を完全に貫通して延びているトレンチを形成するステップとを含む実施例11に記載の方法が提供される。
The method of
前記基板上に誘電体層を形成するステップと、エッチストップとして前記誘電体層を使用するステップとを含む実施例12に記載の方法が提供される。 The method of embodiment 12 is provided including forming a dielectric layer on the substrate and using the dielectric layer as an etch stop.
前記トレンチにトレンチ充填剤を充填するステップを含む実施例13に記載の方法が提供される。 A method according to example 13, comprising filling the trench with a trench filler.
前記トレンチにアモルファス二酸化珪素を充填するステップを含む実施例14に記載の方法が提供される。 A method according to example 14 is provided, comprising filling the trench with amorphous silicon dioxide.
裏面腐食を使用して前記トレンチを形成するステップを含む実施例1に記載の方法が提供される。 The method of example 1 is provided including the step of forming the trench using backside erosion.
半導体基板と、感熱性の第1のエレメントを含む、前記基板の第1の領域と、発熱する第2のエレメントを含む、前記基板の第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域との間に配置されており、前記基板を完全に貫通して延びているトレンチとを備えている集積回路が提供される。 A first region of the substrate including a semiconductor substrate, a heat-sensitive first element; a second region of the substrate including a second element that generates heat; the first region; And an integrated circuit comprising a trench extending completely through the substrate.
前記基板は上面及び裏面を含み、前記トレンチは前記裏面から前記上面へ延びている実施例17に記載の回路が提供される。 The circuit of embodiment 17, wherein the substrate includes a top surface and a back surface, and the trench extends from the back surface to the top surface.
前記基板及び前記トレンチ上に設けられている誘電体層を含む実施例17に記載の回路が提供される。 The circuit of example 17 is provided including a dielectric layer provided on the substrate and the trench.
前記トレンチにトレンチ充填剤が充填されている実施例17に記載の回路が提供される。 The circuit of example 17 is provided wherein the trench is filled with a trench filler.
Claims (20)
発熱領域と、
前記感熱領域から前記発熱領域を遮蔽するように配置されているトレンチと
を備えている集積回路。 Heat sensitive area,
A heat generation area;
An integrated circuit comprising: a trench arranged to shield the heat generating region from the heat sensitive region.
集積回路の第2の領域内に発熱する第2の回路を形成するステップと、
前記第2の回路により発生された熱から前記第1の回路を遮蔽するために前記第2の領域の周りにトレンチを形成するステップと
を含んで成る方法。 Forming a heat sensitive first circuit in a first region of the integrated circuit;
Forming a second circuit that generates heat in a second region of the integrated circuit;
Forming a trench around the second region to shield the first circuit from heat generated by the second circuit.
感熱性の第1のエレメントを含む、前記基板の第1の領域と、
発熱する第2のエレメントを含む、前記基板の第2の領域と、
前記第1の領域と前記第2の領域との間に配置されており、前記基板を完全に貫通して延びているトレンチと
を備えている集積回路。 A semiconductor substrate;
A first region of the substrate comprising a heat sensitive first element;
A second region of the substrate including a second element that generates heat;
An integrated circuit comprising: a trench disposed between the first region and the second region and extending completely through the substrate.
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JP2003284885A JP2005056980A (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Integrated circuit with thermally sensitive elements insulated thermally from heat source and its manufacturing method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009032822A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Denso Corp | Semiconductor device |
JP2013066885A (en) * | 2011-09-23 | 2013-04-18 | Imec | Method and device for thermal insulation of micro-reactors |
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