JP2963350B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2963350B2 JP2963350B2 JP26725294A JP26725294A JP2963350B2 JP 2963350 B2 JP2963350 B2 JP 2963350B2 JP 26725294 A JP26725294 A JP 26725294A JP 26725294 A JP26725294 A JP 26725294A JP 2963350 B2 JP2963350 B2 JP 2963350B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- substrate
- semiconductor element
- insulating layer
- inter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Element Separation (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体分離型の半導体
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図３に示す様な誘電体分離型の半
導体装置に於ける半導体支持基板（シリコン基板）３
は、基板間絶縁層（シリコン熱酸化膜）２を介して配置
された、数ミクロンから数十ミクロンの薄膜の半導体素
子形成基板（シリコン基板）１を保持するために設けら
れていたので、特に形状を加工する必要がなかった。一
方、シリコン基板１は、（シリコン）島６の各々の間を
島間分離領域（絶縁物）５によって分離する構造を有し
ており、図３には、最も単純にトレンチ加工を施した溝
に絶縁物（ポリシリコン）５を埋め込んだ構造を示して
いる。
導体装置に於ける半導体支持基板（シリコン基板）３
は、基板間絶縁層（シリコン熱酸化膜）２を介して配置
された、数ミクロンから数十ミクロンの薄膜の半導体素
子形成基板（シリコン基板）１を保持するために設けら
れていたので、特に形状を加工する必要がなかった。一
方、シリコン基板１は、（シリコン）島６の各々の間を
島間分離領域（絶縁物）５によって分離する構造を有し
ており、図３には、最も単純にトレンチ加工を施した溝
に絶縁物（ポリシリコン）５を埋め込んだ構造を示して
いる。
【０００３】島６は、底面と側面とを絶縁物によって覆
われているために、隣接する島６との絶縁分離による耐
圧や動作周波数などの特性が、他の分離方法（例えばｐ
ｎ接合分離）に比べて格段に優れており、耐圧や動作周
波数などが互いに異なる素子の混載が極めて容易とな
り、素子の集積度が高くなると共に、拡散層の配置や電
位の取りかたなどの設計の自由 度が大きくなり、且つ
素子形成後のワイヤリングやパッケ−ジなどの組立工程
も大幅に削減することが可能となる。
われているために、隣接する島６との絶縁分離による耐
圧や動作周波数などの特性が、他の分離方法（例えばｐ
ｎ接合分離）に比べて格段に優れており、耐圧や動作周
波数などが互いに異なる素子の混載が極めて容易とな
り、素子の集積度が高くなると共に、拡散層の配置や電
位の取りかたなどの設計の自由 度が大きくなり、且つ
素子形成後のワイヤリングやパッケ−ジなどの組立工程
も大幅に削減することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置に於いては、島６が、底面と側面とを熱伝導性の良
くない絶縁物によって覆われているために、島６内部に
熱が溜まりやすい。その為に、島６内部の半導体素子形
成基板１の温度上昇が起こりやすく、素子の特性の劣化
などが生じてしまう、という問題点がある。
装置に於いては、島６が、底面と側面とを熱伝導性の良
くない絶縁物によって覆われているために、島６内部に
熱が溜まりやすい。その為に、島６内部の半導体素子形
成基板１の温度上昇が起こりやすく、素子の特性の劣化
などが生じてしまう、という問題点がある。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、絶縁分離特性が優れてい
ると共に、放熱性にも優れた構造を有する誘電体分離型
の半導体装置を提供することである。
で、その目的とするところは、絶縁分離特性が優れてい
ると共に、放熱性にも優れた構造を有する誘電体分離型
の半導体装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
半導体素子を複数の島状に形成すると共に、複数の島間
の絶縁分離を行う分離領域が形成される半導体素子形成
基板と、半導体支持基板と、半導体素子形成基板及び半
導体支持基板を分離形成する基板間絶縁層とを備える半
導体装置に於いて、半導体支持基板は、基板間絶縁層と
の非接面が凹部と凸部とを設け、且つ非接面に金属膜を
設けたものであると共に、基板間絶縁層を介して、凸部
と低発熱の半導体素子とを相対峙する様に配置し、基板
間絶縁層を介して、凹部と高発熱の半導体素子とを相対
峙する様に配置したことを特徴とする。
半導体素子を複数の島状に形成すると共に、複数の島間
の絶縁分離を行う分離領域が形成される半導体素子形成
基板と、半導体支持基板と、半導体素子形成基板及び半
導体支持基板を分離形成する基板間絶縁層とを備える半
導体装置に於いて、半導体支持基板は、基板間絶縁層と
の非接面が凹部と凸部とを設け、且つ非接面に金属膜を
設けたものであると共に、基板間絶縁層を介して、凸部
と低発熱の半導体素子とを相対峙する様に配置し、基板
間絶縁層を介して、凹部と高発熱の半導体素子とを相対
峙する様に配置したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、発熱の大きい領域では、薄い
半導体支持基板３と金属膜４とを介して放熱しやすくな
り、発熱の少ない領域では、厚い半導体支持基板３と金
属膜４とで充分な支持強度を持つと共に、絶縁物５によ
り島６の絶縁分離を行う。
半導体支持基板３と金属膜４とを介して放熱しやすくな
り、発熱の少ない領域では、厚い半導体支持基板３と金
属膜４とで充分な支持強度を持つと共に、絶縁物５によ
り島６の絶縁分離を行う。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例に係る構造の断面図を図１
に、その製造方法の一例を図２に示す。
に、その製造方法の一例を図２に示す。
【０００９】本実施例は、上から半導体素子形成基板
１、シリコン熱酸化膜２、半導体支持基板３、金属膜
（アルミ膜）４の四層構造となっており、それぞれの厚
みは、例えば４インチウェハを用いた場合、半導体素子
形成基板１は数十ミクロン、シリコン熱酸化膜２は約２
ミクロン、半導体支持基板３は約５３０ミクロン、金属
膜４は１〜２ミクロンである。半導体素子形成基板１で
は、絶縁物（ポリシリコン）５により、各々のシリコン
島６間を絶縁分離している。半導体支持基板３の底面に
は、凹部７と凸部８とを形成する。凹部７に於ける、シ
リコン熱酸化膜２，金属膜４間の厚みＬ1 は数ミクロン
（元厚約５３０ミクロンであるから、エッチング深さは
約５２０ミクロンを要する）である。
１、シリコン熱酸化膜２、半導体支持基板３、金属膜
（アルミ膜）４の四層構造となっており、それぞれの厚
みは、例えば４インチウェハを用いた場合、半導体素子
形成基板１は数十ミクロン、シリコン熱酸化膜２は約２
ミクロン、半導体支持基板３は約５３０ミクロン、金属
膜４は１〜２ミクロンである。半導体素子形成基板１で
は、絶縁物（ポリシリコン）５により、各々のシリコン
島６間を絶縁分離している。半導体支持基板３の底面に
は、凹部７と凸部８とを形成する。凹部７に於ける、シ
リコン熱酸化膜２，金属膜４間の厚みＬ1 は数ミクロン
（元厚約５３０ミクロンであるから、エッチング深さは
約５２０ミクロンを要する）である。
【００１０】そして、半導体素子形成基板１に於ける、
凹部７の真上の素子領域９には、発熱しやすい素子を形
成し、凸部８の真上の素子領域１０には発熱しにくい素
子を形成する。これは、凹部７は凸部８に比べて半導体
支持基板３が薄いため、熱伝導効率が高く、更に、凹部
７と凸部８との全面に熱伝導性に優れた金属膜４を被覆
しているため半導体支持基板３に広がった熱は拡散しや
すくなる為である。つまり、熱は、半導体支持基板３が
薄く、且つ金属膜４で被覆している部分では放熱しやす
い。また、発熱が小さい場合は、半導体支持基板３が厚
く、且つ充分な支持強度を有する。
凹部７の真上の素子領域９には、発熱しやすい素子を形
成し、凸部８の真上の素子領域１０には発熱しにくい素
子を形成する。これは、凹部７は凸部８に比べて半導体
支持基板３が薄いため、熱伝導効率が高く、更に、凹部
７と凸部８との全面に熱伝導性に優れた金属膜４を被覆
しているため半導体支持基板３に広がった熱は拡散しや
すくなる為である。つまり、熱は、半導体支持基板３が
薄く、且つ金属膜４で被覆している部分では放熱しやす
い。また、発熱が小さい場合は、半導体支持基板３が厚
く、且つ充分な支持強度を有する。
【００１１】次に、図２（ａ）〜（ｅ）を参照して製造
方法を示す。先ず、図２（ａ）に示す様に、半導体素子
形成基板１，シリコン熱酸化膜２，半導体支持基板３三
層構造のウェハに絶縁物５を埋め込んで島６を電気的に
分離する。そして、ウェハを熱酸化して例えば１．５ミ
クロンの熱酸化膜１１を形成する。熱酸化膜１１の表面
は、レジストで保護してから酸化膜をフッ酸液で除去し
た後に、レジストを発煙硝酸で除去する。
方法を示す。先ず、図２（ａ）に示す様に、半導体素子
形成基板１，シリコン熱酸化膜２，半導体支持基板３三
層構造のウェハに絶縁物５を埋め込んで島６を電気的に
分離する。そして、ウェハを熱酸化して例えば１．５ミ
クロンの熱酸化膜１１を形成する。熱酸化膜１１の表面
は、レジストで保護してから酸化膜をフッ酸液で除去し
た後に、レジストを発煙硝酸で除去する。
【００１２】次に、図２（ｂ）に示す様に、熱酸化膜１
１の表面、つまりウェハの裏面、且つ素子領域１０の真
下にレジスト１２のパタ−ニングをする。ウェハの裏面
は、図３（ｃ）に示す様に、ドライエッチングして熱酸
化膜１１を除去し、その後、図２（ｄ）に示す様にレジ
スト１２を発煙硝酸で除去する。そして、熱酸化膜１１
をマスクとして半導体支持基板３を水酸化カリウム溶液
でエッチングする。このとき、ウェハ表面を石英板に密
着させて半導体素子形成基板１を保護している。更に、
図３（ｅ）に示す様に、半導体支持基板３の表面を一度
レジストで保護してから熱酸化膜１１をフッ酸液で除去
し、その後レジストを発煙硝酸で除去する。最後に、ウ
ェハの裏面にアルミニウム４を蒸着法で１〜２ミクロン
形成する。
１の表面、つまりウェハの裏面、且つ素子領域１０の真
下にレジスト１２のパタ−ニングをする。ウェハの裏面
は、図３（ｃ）に示す様に、ドライエッチングして熱酸
化膜１１を除去し、その後、図２（ｄ）に示す様にレジ
スト１２を発煙硝酸で除去する。そして、熱酸化膜１１
をマスクとして半導体支持基板３を水酸化カリウム溶液
でエッチングする。このとき、ウェハ表面を石英板に密
着させて半導体素子形成基板１を保護している。更に、
図３（ｅ）に示す様に、半導体支持基板３の表面を一度
レジストで保護してから熱酸化膜１１をフッ酸液で除去
し、その後レジストを発煙硝酸で除去する。最後に、ウ
ェハの裏面にアルミニウム４を蒸着法で１〜２ミクロン
形成する。
【００１３】ここで、半導体支持基板３と熱酸化膜１１
との水酸化カリウム溶液に対するエッチングの比率は、
１００対０．２４であるから、５２０ミクロンの半導体
支持基板３のエッチングには１．２５ミクロン以上の熱
酸化膜１１が必要である。
との水酸化カリウム溶液に対するエッチングの比率は、
１００対０．２４であるから、５２０ミクロンの半導体
支持基板３のエッチングには１．２５ミクロン以上の熱
酸化膜１１が必要である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁分離特性が優れて
いると共に、放熱性にも優れた構造を有する誘電体分離
型の半導体装置を提供できる。
いると共に、放熱性にも優れた構造を有する誘電体分離
型の半導体装置を提供できる。
【図１】本発明に係る実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る実施例の製造工程を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係る従来例を示す断面図である。
１ 半導体素子形成基板 ２ 基板間絶縁層 ３ 半導体支持基板 ４ 金属膜 ６ 島 ７ 凹部 ８ 凸部
フロントページの続き (72)発明者 早崎 嘉城 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 岸田 貴司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 高野 仁路 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−29376（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/76
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の半導体素子を複数の島状に形成す
ると共に、前記複数の島間の絶縁分離を行う分離領域が
形成される半導体素子形成基板と、半導体支持基板と、
前記半導体素子形成基板及び前記半導体支持基板を分離
形成する基板間絶縁層とを備える半導体装置に於いて、 前記半導体支持基板は、前記基板間絶縁層との非接面が
凹部と凸部とを設け、且つ前記非接面に金属膜を設けた
ものであると共に、前記基板間絶縁層を介して、前記凸
部と低発熱の前記半導体素子とを相対峙する様に配置
し、前記基板間絶縁層を介して、前記凹部と高発熱の前
記半導体素子とを相対峙する様に配置したことを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26725294A JP2963350B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26725294A JP2963350B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130240A JPH08130240A (ja) | 1996-05-21 |
| JP2963350B2 true JP2963350B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17442256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26725294A Expired - Fee Related JP2963350B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963350B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6746547B2 (ja) * | 2017-09-12 | 2020-08-26 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、撮像システムおよび光電変換装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP26725294A patent/JP2963350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08130240A (ja) | 1996-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3014012B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60117664A (ja) | バイポ−ラ半導体装置 | |
| JP2963350B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2000252422A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS6258541B2 (ja) | ||
| JP3515615B2 (ja) | 半導体装置のコンタクト構造の製造方法 | |
| JP3242478B2 (ja) | 高耐圧半導体装置 | |
| JPH03105944A (ja) | 誘電体分離基板の製造方法 | |
| KR100258177B1 (ko) | 전력소자 제조 방법 및 그 구조 | |
| JPS61135136A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3474595B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2876612B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5823745B2 (ja) | Ｍｏｓ ガタシユウセキカイロソウチノ セイゾウホウホウ | |
| JP2950620B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5939044A (ja) | 絶縁分離集積回路用基板の製造方法 | |
| KR19990005923A (ko) | 메몰 절연층을 갖는 반도체 기판 및 그 제조 방법 | |
| JPH09246371A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS58155739A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3194286B2 (ja) | バイポーラトランジスタの製造方法 | |
| JP3237277B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH10270550A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0242728A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04162652A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH1050999A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS63126244A (ja) | 半導体集積回路の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070806 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |