JP3111948B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP3111948B2
JP3111948B2 JP09300541A JP30054197A JP3111948B2 JP 3111948 B2 JP3111948 B2 JP 3111948B2 JP 09300541 A JP09300541 A JP 09300541A JP 30054197 A JP30054197 A JP 30054197A JP 3111948 B2 JP3111948 B2 JP 3111948B2
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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】この発明は、半導体集積回路
に関し、詳しくは、半導体基板上に形成された絶縁体層
上に半導体素子を構成する半導体層が形成されたSOI
(silicon on insulator)構造を有する半導体集積回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and, more particularly, to an SOI in which a semiconductor layer constituting a semiconductor element is formed on an insulator layer formed on a semiconductor substrate.
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a (silicon on insulator) structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路、特に、CMOS−LS
Iは、近年、高集積化、動作速度の高速化が進められて
おり、今後もこのような傾向が一層促進されると思われ
る。今までの半導体集積回路の性能向上は、主に、半導
体素子の物理的寸法(素子寸法)の縮小(スケーリン
グ)により達成されてきている。サブミクロンオーダの
素子寸法までは一定の電源電圧の下にスケーリングがな
されてきたため、動作速度の大幅な高速化が達成されて
いる。しかし、サブミクロンオーダよりさらに微細な素
子寸法(例えば、MOSFETのゲート長が0.2μm
以下)においては、電源電圧を低下させなければならな
いため、単にスケーリングだけでは動作速度の高速化に
限界がある。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits, in particular, CMOS-LS
In recent years, high integration and operating speed of I have been promoted, and such a tendency is expected to be further promoted in the future. Up to now, performance improvement of a semiconductor integrated circuit has been achieved mainly by reduction (scaling) of physical dimensions (element dimensions) of semiconductor elements. Scaling has been performed under a constant power supply voltage up to a submicron-order element size, so that a significant increase in operating speed has been achieved. However, device dimensions smaller than the submicron order (for example, when the gate length of a MOSFET is 0.2 μm
In the following, the power supply voltage must be reduced, and there is a limit in increasing the operating speed by simply scaling.

【0003】そこで、この限界を克服するために新しい
技術が開発されつつあり、半導体基板上に形成された絶
縁体層上に半導体素子を構成する半導体層が形成された
SOI構造を有するCMOS−LSIもその1つであ
る。このようなSOI構造を有するCMOS−LSIに
おいては、MOSFETのソース・ドレイン領域となる
拡散層の底面が絶縁体層と接触しているので、拡散層と
絶縁体層との境界には、電子と正孔とが存在しない領域
である空乏層(depletion layer)が存在せず、従来の
MOSFETに比べて拡散層容量が極めて小さいという
特徴を有しており、高速動作が可能である。
To overcome this limitation, a new technology is being developed, and a CMOS-LSI having an SOI structure in which a semiconductor layer constituting a semiconductor element is formed on an insulator layer formed on a semiconductor substrate. Is one of them. In a CMOS-LSI having such an SOI structure, since the bottom surface of the diffusion layer serving as the source / drain region of the MOSFET is in contact with the insulator layer, the boundary between the diffusion layer and the insulator layer includes electrons and electrons. There is no depletion layer, which is a region where holes do not exist, and the diffusion layer capacitance is extremely small as compared with a conventional MOSFET, so that high-speed operation is possible.

【0004】ところで、CMOS−LSIでは、特に、
MOSFETの動作領域で熱が発生する。この発熱量
は、時には数十ワットにまで達し、CMOS−LSIの
温度は数十度から百度近くまで上昇する。このような温
度上昇は、多くの弊害をもたらす。特に、キャリアの移
動度が低下するため、MOSFETのオン電流が減少
し、さらに、金属配線の抵抗値が増大するため、金属配
線による伝搬遅延が増大する、という問題がある。この
点、SOI構造を有しない通常のCMOS−LSIにお
いては、MOSFETの動作領域で発生した熱は、主に
熱伝導率の高い半導体基板、例えば、シリコン基板を通
って、半導体チップが収納され、その裏面が接している
パッケージから速やかに放熱される。これに対して、S
OI構造を有するCMOS−LSIにおいては、MOS
FETの動作領域と半導体基板との間に、熱伝導率の低
い絶縁体層、例えば、酸化シリコン膜が存在するため、
MOSFETの動作領域で発生した熱が外部に放熱され
ず、CMOS−LSIの温度が急激に上昇し、上述した
多くの弊害が発生してしまう。
In a CMOS-LSI, in particular,
Heat is generated in the operating region of the MOSFET. This heat value sometimes reaches several tens of watts, and the temperature of the CMOS-LSI rises from tens of degrees to nearly one hundred degrees. Such a rise in temperature has many adverse effects. In particular, there is a problem that the mobility of carriers is reduced, the on-current of the MOSFET is reduced, and the resistance value of the metal wiring is increased, so that the propagation delay due to the metal wiring is increased. In this regard, in a normal CMOS-LSI having no SOI structure, heat generated in the operating region of the MOSFET mainly passes through a semiconductor substrate having a high thermal conductivity, for example, a silicon substrate, and the semiconductor chip is stored therein. Heat is quickly dissipated from the package whose back surface is in contact. On the other hand, S
In a CMOS-LSI having an OI structure, MOS
Since an insulating layer having low thermal conductivity, for example, a silicon oxide film exists between the operation region of the FET and the semiconductor substrate,
The heat generated in the operating region of the MOSFET is not dissipated to the outside, and the temperature of the CMOS-LSI rises rapidly, causing many of the above-mentioned problems.

【0005】そこで、従来から、SOI構造を有するC
MOS−LSIについて、例えば、特開平5−3474
12号公報に開示されているように、MOSFETの動
作領域で発生した熱を速やかに外部に放熱させる技術が
提案されている。図8は、上記公報に開示された従来の
SOI構造を有するCMOS−LSIの概略構造例を示
す要部断面図である。シリコン基板1上全面に絶縁体層
2が形成されており、絶縁体層2上の一部には、P型半
導体層3とN型半導体層4とが形成されている。P型半
導体層3の両側にはN型高濃度拡散層5a及び5bが形
成され、N型半導体層4の両側にはP型高濃度拡散層6
a及び6bが形成されている。さらに、絶縁体層2上全
面に酸化シリコン膜7が形成されている。P型半導体層
3及びN型半導体層4のそれぞれの上部には酸化シリコ
ン膜7を介してゲート電極8a及び8bが形成されてい
る。P型半導体層3とゲート電極8aとの間の酸化シリ
コン膜7及びN型半導体層4とゲート電極8bとの間の
酸化シリコン膜7は、特にゲート酸化膜9a及9bと呼
ばれている。P型半導体層3、N型高濃度拡散層5a及
び5b、ゲート電極8a並びにゲート酸化膜9aは、N
チャネルMOSFET(NMOSFET)を構成し、N
型半導体層4、P型高濃度拡散層6a及び6b、ゲート
電極8b並びにゲート酸化膜9bは、PチャネルMOS
FET(PMOSFET)を構成している。
[0005] Therefore, conventionally, C
A MOS-LSI is disclosed in, for example, JP-A-5-3474.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12, a technique for quickly radiating the heat generated in the operating region of the MOSFET to the outside has been proposed. FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a schematic structure example of a CMOS-LSI having a conventional SOI structure disclosed in the above publication. An insulator layer 2 is formed on the entire surface of the silicon substrate 1, and a P-type semiconductor layer 3 and an N-type semiconductor layer 4 are formed on a part of the insulator layer 2. N-type high concentration diffusion layers 5a and 5b are formed on both sides of the P-type semiconductor layer 3, and P-type high concentration diffusion layers 6 on both sides of the N-type semiconductor layer 4.
a and 6b are formed. Further, a silicon oxide film 7 is formed on the entire surface of the insulator layer 2. Gate electrodes 8 a and 8 b are formed above the P-type semiconductor layer 3 and the N-type semiconductor layer 4 with a silicon oxide film 7 interposed therebetween. The silicon oxide film 7 between the P-type semiconductor layer 3 and the gate electrode 8a and the silicon oxide film 7 between the N-type semiconductor layer 4 and the gate electrode 8b are particularly called gate oxide films 9a and 9b. The P-type semiconductor layer 3, the N-type high concentration diffusion layers 5a and 5b, the gate electrode 8a and the gate oxide film 9a
A channel MOSFET (NMOSFET)
Semiconductor layer 4, P-type high-concentration diffusion layers 6a and 6b, gate electrode 8b and gate oxide film 9b are P-channel MOS
An FET (PMOSFET) is configured.

【0006】また、酸化シリコン膜7の表面からN型高
濃度拡散層5a及び5b、P型高濃度拡散層6a及び6
b並びに絶縁体層2をそれぞれ貫通し、シリコン基板1
にまで到達するコンタクトホール(contact hole)10
a〜10dが開口されており、これらコンタクトホール
10a〜10dには、タングステン(W)が埋め込ま
れ、コンタクトプラグ(contact plug)11a〜11d
が形成されている。そして、酸化シリコン膜7の表面に
は、コンタクトプラグ11a〜11dと電気的に接続さ
れるアルミニウム配線12a〜12cが形成されてい
る。コンタクトプラグ11a〜11dは、図8に示すよ
うな多層構造の半導体集積回路において、下層に形成さ
れた各素子の電極と上層に形成されたアルミニウム配線
とを電気的に接続する役割を果たしている。なお、もち
ろんゲート電極8a及び8bについてもコンタクトプラ
グを介して酸化シリコン膜7の表面に形成されたアルミ
ニウム配線と電気的に接続されるが、図8には示してい
ない。また、酸化シリコン膜7は、各素子、今の場合、
NMOSFETとPMOSFETとをその内部で電気的
に分離する役割を果たしている。
Further, N-type high concentration diffusion layers 5a and 5b, P-type high concentration diffusion layers 6a and 6
b and the insulator layer 2 respectively, and the silicon substrate 1
Contact hole 10 to reach
a to 10d are opened, and tungsten (W) is buried in these contact holes 10a to 10d to form contact plugs 11a to 11d.
Are formed. On the surface of silicon oxide film 7, aluminum wirings 12a to 12c electrically connected to contact plugs 11a to 11d are formed. The contact plugs 11a to 11d play a role of electrically connecting the electrodes of each element formed in the lower layer and the aluminum wiring formed in the upper layer in a semiconductor integrated circuit having a multilayer structure as shown in FIG. Of course, the gate electrodes 8a and 8b are also electrically connected to the aluminum wiring formed on the surface of the silicon oxide film 7 via the contact plug, but are not shown in FIG. In addition, the silicon oxide film 7 is used for each element, in this case,
It plays a role of electrically separating the NMOSFET and the PMOSFET therein.

【0007】このような構成によれば、コンタクトプラ
グ11a〜11dとシリコン基板1とが直接接触してい
るため、熱抵抗を非常に低くすることができ、MOSF
ETの動作領域で発生した熱をシリコン基板1を介して
速やかに外部に放熱させることができる。また、上記構
成において、シリコン基板1として、例えば、不純物濃
度が1×1017cm-3以下のN型シリコン基板を用いた場
合、コンタクトプラグ11a〜11dとシリコン基板1
との間に良好なショットキー接合が形成されるので、シ
リコン基板1を半導体集積回路内で使用する最高電位に
設定すれば、コンタクトプラグ11a〜11dとシリコ
ン基板1とを電気的に絶縁状態にすることができる。こ
こで、ショットキー接合とは、金属と半導体とを接触さ
せた際に、整流性を示す接合をいい、半導体を正にバイ
アスすることにより、金属と半導体とを電気的に絶縁状
態にすることができるのである。
According to such a configuration, since the contact plugs 11a to 11d and the silicon substrate 1 are in direct contact, the thermal resistance can be extremely reduced, and the MOSF
The heat generated in the ET operation region can be quickly radiated to the outside via the silicon substrate 1. Further, in the above configuration, for example, when an N-type silicon substrate having an impurity concentration of 1 × 10 17 cm −3 or less is used as the silicon substrate 1, the contact plugs 11a to 11d and the silicon substrate 1
A good Schottky junction is formed between the contact plugs 11a to 11d and the silicon substrate 1 when the silicon substrate 1 is set to the highest potential used in the semiconductor integrated circuit. can do. Here, the Schottky junction refers to a junction that exhibits rectifying properties when a metal and a semiconductor are brought into contact with each other, and electrically insulates the metal and the semiconductor by positively biasing the semiconductor. You can do it.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示された従来の半導体集積回路においては、コンタク
トプラグ11a〜11dとシリコン基板1との間にショ
ットキー接合が形成される結果、拡散層容量として寄生
ショットキー接合の容量が増加するため、SOI構造と
することにより拡散層容量を低減した効果が相殺されて
しまうという欠点があった。
By the way, in the conventional semiconductor integrated circuit disclosed in the above publication, a Schottky junction is formed between the contact plugs 11a to 11d and the silicon substrate 1, so that the diffusion layer capacitance is reduced. However, since the capacitance of the parasitic Schottky junction increases, the effect of reducing the diffusion layer capacitance by using the SOI structure is offset.

【0009】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、拡散層容量が小さく、かつ、放熱性にも優れた
半導体集積回路を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor integrated circuit having a small diffusion layer capacitance and excellent heat dissipation.

【0010】上記問題を解決するために、請求項1記載
の発明に係る半導体集積回路は、第1導電型半導体基板
上に形成された絶縁体層と、上記絶縁体層上に形成され
半導体素子を構成する半導体層と、上記半導体層上に形
成された絶縁膜と、上記半導体層と上記絶縁膜上に形成
された金属配線とを電気的に接続する複数のコンタクト
プラグとを有する半導体集積回路において、上記第1導
電型半導体基板内又はその上面に形成された第2導電型
拡散層を有し、上記コンタクトプラグの内、第1の電源
に接続されたコンタクトプラグは上記半導体層及び上記
絶縁体層を貫通して上記第1導電型半導体基板に到達
し、第2の電源に接続されたコンタクトプラグは上記半
導体層及び上記絶縁体層を貫通して上記第2導電型拡散
層に到達し、電源に接続されていない上記コンタクトプ
ラグは上記絶縁体層を貫通していないことを特徴として
いる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit comprising: an insulator layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate; and a semiconductor element formed on the insulator layer. A semiconductor integrated circuit, comprising: a semiconductor layer forming the semiconductor layer; an insulating film formed on the semiconductor layer; and a plurality of contact plugs for electrically connecting the semiconductor layer and a metal wiring formed on the insulating film. And a second conductive type diffusion layer formed in or on the first conductive type semiconductor substrate, wherein the contact plugs connected to a first power source among the contact plugs are the semiconductor layer and the insulating layer. A contact plug connected to a second power supply penetrates the semiconductor layer and the insulator layer to reach the second conductivity type diffusion layer through the body layer and reaches the first conductivity type semiconductor substrate. To the power supply The contact plugs that are not connection is characterized in that does not penetrate the insulating layer.

【0011】なお、この発明において、第1導電型半導
体基板として、P型半導体基板及びN型半導体基板のい
ずれを用いても良いが、P型半導体基板を第1導電型半
導体基板として用いるときは、第2導電型拡散層は、N
型拡散層を意味する。これに対して、N型半導体基板を
第1導電型半導体基板として用いるときは、第2導電型
拡散層は、P型拡散層を意味する。
In the present invention, any of a P-type semiconductor substrate and an N-type semiconductor substrate may be used as the first conductivity type semiconductor substrate. However, when the P-type semiconductor substrate is used as the first conductivity type semiconductor substrate, , The second conductivity type diffusion layer is N
Type diffusion layer. On the other hand, when an N-type semiconductor substrate is used as the first conductivity type semiconductor substrate, the second conductivity type diffusion layer means a P-type diffusion layer.

【0012】また、請求項2記載の発明に係る半導体集
積回路は、第1導電型半導体基板上に形成された絶縁体
層と、上記絶縁体層上に形成され半導体素子を構成する
半導体層と、上記半導体層上に形成された絶縁膜と、上
記半導体層と上記絶縁膜上に形成された金属配線とを電
気的に接続する複数のコンタクトプラグとを有する半導
体集積回路において、上記第1導電型半導体基板内又は
その上面に形成された第2導電型拡散層を有し、上記コ
ンタクトプラグにの内、第1の電源に接続されたコンタ
クトプラグに接続された上記半導体素子の下部の上記絶
縁体層が除去され上記半導体層の下部が上記第1導電型
半導体基板に接触し、第2の電源と接続されたコンタク
トプラグに接続された上記半導体層の下部の上記絶縁体
層が除去され上記半導体層の下部が上記第2導電型拡散
層に接触し、電源に接続されていない上記コンタクトプ
ラグに接続された上記半導体層の下部の上記絶縁体層は
除去されていないことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit, comprising: an insulator layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate; and a semiconductor layer formed on the insulator layer to constitute a semiconductor element. A semiconductor integrated circuit comprising: an insulating film formed on the semiconductor layer; and a plurality of contact plugs for electrically connecting the semiconductor layer and a metal wiring formed on the insulating film. A second conductivity type diffusion layer formed in or on the upper surface of the mold semiconductor substrate, wherein the insulation under the semiconductor element connected to the contact plug connected to the first power source among the contact plugs The body layer is removed, the lower part of the semiconductor layer contacts the first conductivity type semiconductor substrate, and the insulator layer below the semiconductor layer connected to a contact plug connected to a second power supply is removed. Lower conductive layers are in contact with the second conductive type diffusion layer, the lower portion of the insulator layer of the power is the connection to the connection which do not result the contact plugs the above semiconductor layer is characterized by not being removed.

【0013】また、請求項3記載の発明に係る半導体集
積回路は、請求項1又は2に記載の半導体集積回路にお
いて、上記第2導電型拡散層は上記第2の電源に接続さ
れた上記半導体層の下部に位置することを特徴としてい
る。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first or second aspect, the second conductive type diffusion layer is connected to the second power supply. It is characterized by being located at the bottom of the layer.

【0014】なお、この発明において、P型半導体基板
を第1導電型半導体基板として用いるときは、第1の電
源は、例えばグランドであり、第2の電源は、プラス電
源である。
In the present invention, when the P-type semiconductor substrate is used as the first conductivity type semiconductor substrate, the first power supply is, for example, a ground, and the second power supply is a positive power supply.

【0015】また、請求項4記載の発明に係る半導体集
積回路は、請求項3に記載の半導体集積回路において、
上記第1導電型半導体基板内又はその上面に形成された
第1導電型拡散層をさらに有し、上記第1導電型拡散層
は上記第1の電源に接続された上記半導体層の下部に位
置することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit according to the third aspect,
A first conductivity type diffusion layer formed in or on the first conductivity type semiconductor substrate, wherein the first conductivity type diffusion layer is positioned below the semiconductor layer connected to the first power supply; It is characterized by doing.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【作用】この発明の構成によれば、第1の電源と接続さ
れ、電位の変わらない第2導電型高濃度拡散層に接続さ
れた少なくとも1つのコンタクトプラグが第1導電型半
導体基板又は第1導電型拡散層にまで到達して形成され
ると共に、第2の電源と接続され、電位の変わらない第
1導電型高濃度拡散層に接続された少なくともコンタク
トプラグが第2導電型拡散層にまで到達して形成されて
いるので、放熱経路が確保されている。
According to the structure of the present invention, at least one contact plug connected to the first power supply and connected to the second conductivity type high concentration diffusion layer whose potential does not change is connected to the first conductivity type semiconductor substrate or the first conductivity type. At least the contact plug connected to the first conductive type high concentration diffusion layer, which is formed to reach the conductive type diffusion layer and is connected to the second power source and whose potential does not change, reaches the second conductive type diffusion layer. Since it reaches and is formed, a heat radiation path is secured.

【0020】なお、少なくとも1つのコンタクトプラグ
が第1導電型半導体基板又は第1導電型拡散層と接触す
ると共に、少なくとも1つのコンタクトプラグが第2導
電型拡散層と接触することにより、拡散層容量として寄
生ショットキー接合の容量が増加するが、電位が変動し
ないので、全く問題とはならない。従って、拡散層容量
が小さく、放熱性にも優れている。
In addition, when at least one contact plug is in contact with the first conductivity type semiconductor substrate or the first conductivity type diffusion layer and at least one contact plug is in contact with the second conductivity type diffusion layer, the capacitance of the diffusion layer is increased. Although the capacitance of the parasitic Schottky junction increases, there is no problem since the potential does not fluctuate. Therefore, the diffusion layer capacity is small and the heat dissipation is excellent.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 A.第1の実施例 図1は、この発明の第1の実施例である半導体集積回路
の概略構造を示す要部断面図、図2〜図5は、同半導体
集積回路の製造方法を示す工程図である。図1におい
て、P型シリコン基板21は、その内部にN型拡散層2
2が形成され、その上全面に絶縁体層23が形成されて
おり、絶縁体層23上の一部には、P型半導体層24と
N型拡散層25とが形成されている。P型半導体層24
の両側にはN型高濃度拡散層26a及び26bが形成さ
れ、N型拡散層25の両側にはP型高濃度拡散層27a
及び27bが形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be specifically made using an embodiment. A. First Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a principal part showing a schematic structure of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are process diagrams showing a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit. It is. In FIG. 1, a P-type silicon substrate 21 has an N-type diffusion layer 2 therein.
2, an insulator layer 23 is formed on the entire surface, and a P-type semiconductor layer 24 and an N-type diffusion layer 25 are formed on a part of the insulator layer 23. P-type semiconductor layer 24
N-type high-concentration diffusion layers 26a and 26b are formed on both sides of the P-type high-concentration diffusion layer 27a.
And 27b are formed.

【0022】さらに、絶縁体層23上全面に酸化シリコ
ン膜28が形成されている。P型半導体層24及びN型
拡散層25のそれぞれの上部には酸化シリコン膜28を
介してゲート電極29a及び29bが形成されている。
P型半導体層24とゲート電極29aとの間の酸化シリ
コン膜28及びN型拡散層25とゲート電極29bとの
間の酸化シリコン膜28は、特にゲート酸化膜30a及
30bと呼ばれる。P型半導体層24、N型高濃度拡散
層26a及び26b、ゲート電極29a並びにゲート酸
化膜30aは、NMOSFETを構成し、N型拡散層2
5、P型高濃度拡散層27a及び27b、ゲート電極2
9b並びにゲート酸化膜30bは、PMOSFETを構
成している。
Further, a silicon oxide film 28 is formed on the entire surface of the insulator layer 23. Gate electrodes 29a and 29b are formed above the P-type semiconductor layer 24 and the N-type diffusion layer 25 with a silicon oxide film 28 interposed therebetween.
The silicon oxide film 28 between the P-type semiconductor layer 24 and the gate electrode 29a and the silicon oxide film 28 between the N-type diffusion layer 25 and the gate electrode 29b are particularly called gate oxide films 30a and 30b. The P-type semiconductor layer 24, the N-type high concentration diffusion layers 26a and 26b, the gate electrode 29a and the gate oxide film 30a constitute an NMOSFET, and the N-type diffusion layer 2
5, P-type high concentration diffusion layers 27a and 27b, gate electrode 2
9b and the gate oxide film 30b constitute a PMOSFET.

【0023】また、酸化シリコン膜28の表面から、N
型高濃度拡散層26a及び絶縁体層23を貫通し、シリ
コン基板21にまで到達するコンタクトホール31a、
P型高濃度拡散層27b及び絶縁体層23を貫通し、N
型拡散層22にまで到達するコンタクトホール31dが
開口されていると共に、酸化シリコン膜28の表面から
N型高濃度拡散層26b及びP型高濃度拡散層27aの
それぞれの一部表面まで到達するコンタクトホール31
b及び31cが開口されている。これらコンタクトホー
ル31a〜31dには、タングステンが埋め込まれ、コ
ンタクトプラグ32a〜32dが形成されている。そし
て、酸化シリコン膜28の表面には、コンタクトプラグ
32a〜32dと電気的に接続されるアルミニウム配線
33a〜33cが形成されている。なお、もちろんゲー
ト電極29a及び29bについてもコンタクトプラグを
介して酸化シリコン膜28の表面に形成されたアルミニ
ウム配線と電気的に接続されるが、図1には示していな
い。また、酸化シリコン膜28は、NMOSFETとP
MOSFETとをその内部で電気的に分離する役割を果
たしている。
The surface of the silicon oxide film 28
Contact hole 31a penetrating through the high-concentration diffusion layer 26a and the insulator layer 23 and reaching the silicon substrate 21,
N penetrates the P-type high concentration diffusion layer 27b and the insulator layer 23,
A contact hole 31d reaching the diffusion layer 22 is opened, and a contact reaching from the surface of the silicon oxide film 28 to a partial surface of each of the N-type high concentration diffusion layer 26b and the P-type high concentration diffusion layer 27a. Hall 31
b and 31c are open. Tungsten is buried in these contact holes 31a to 31d, and contact plugs 32a to 32d are formed. On the surface of the silicon oxide film 28, aluminum wirings 33a to 33c electrically connected to the contact plugs 32a to 32d are formed. Of course, the gate electrodes 29a and 29b are also electrically connected to the aluminum wiring formed on the surface of the silicon oxide film 28 via the contact plug, but are not shown in FIG. Further, the silicon oxide film 28 is formed of NMOSFET and P
It plays a role of electrically separating the MOSFET from the inside.

【0024】さらに、NMOSFETのN型高濃度拡散
層26a(ソース)に接続されたコンタクトプラグ32
aはアルミニウム配線33aを介してグランド(GN
D)と接続され、NMOSFETのN型高濃度拡散層2
6b(ドレイン)に接続されたコンタクトプラグ33b
とPMOSFETのP型高濃度拡散層27a(ソース)
に接続されたコンタクトプラグ33cはアルミニウム配
線33bを介して互いに接続され、PMOSFETのP
型高濃度拡散層27b(ドレイン)に接続されたコンタ
クトプラグ32dはアルミニウム配線33cを介して電
源(VDD)に接続されている。なお、図示しないが、N
MOSFETのゲート電極29aとPMOSFETのゲ
ート電極29bとは、コンタクトプラグ及びアルミニウ
ム配線を介して互いに接続されている。
Further, a contact plug 32 connected to the N-type high concentration diffusion layer 26a (source) of the NMOSFET
a is ground (GN) via aluminum wiring 33a.
D), and the N-type high-concentration diffusion layer 2 of the NMOSFET.
Contact plug 33b connected to 6b (drain)
And P-type high concentration diffusion layer 27a of PMOSFET (source)
Are connected to each other via an aluminum wiring 33b, and the contact plug 33c
A contact plug 32d connected to the high-concentration diffusion layer 27b (drain) is connected to a power supply (V DD ) via an aluminum wiring 33c. Although not shown, N
The gate electrode 29a of the MOSFET and the gate electrode 29b of the PMOSFET are connected to each other via a contact plug and an aluminum wiring.

【0025】次に、図1に示す半導体集積回路の製造方
法について、図2〜図5を参照しつつ、順を追ってその
製造工程を説明する。まず、酸素原子のイオン注入によ
り、P型シリコン基板21上全面に膜厚500〜200
0nmの絶縁体層(埋込酸化シリコン層)22を形成した
後、絶縁体層23上全面に膜厚500〜2000nmのP
型半導体層24を形成する。次に、P型半導体層24の
一部を選択的に絶縁体層23に到達するまで酸化して酸
化シリコン膜41を形成する(図2参照)。この酸化シ
リコン膜41が絶縁分離領域となる。
Next, a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1 will be described step by step with reference to FIGS. First, a film thickness of 500 to 200 is formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 21 by ion implantation of oxygen atoms.
After forming a 0 nm insulator layer (buried silicon oxide layer) 22, a 500 to 2000 nm thick P
The mold semiconductor layer 24 is formed. Next, a part of the P-type semiconductor layer 24 is selectively oxidized until reaching the insulator layer 23 to form a silicon oxide film 41 (see FIG. 2). This silicon oxide film 41 becomes an insulating isolation region.

【0026】次に、P型半導体層24及び酸化シリコン
膜41上全面にフォトレジスト42を塗布した後、PM
OSFETを形成すべき部分だけ開口し、フォトレジス
ト42をマスクとして、リンを200〜300keV程
度の加速エネルギで絶縁体層23を介してP型シリコン
基板21中にイオン注入してN型拡散層22を形成する
と共に、酸化シリコン膜41及びフォトレジスト42を
マスクとして、砒素を100〜150keV程度の加速
エネルギでP型半導体層24中にイオン注入してN型拡
散層25を形成する(図3参照)。
Next, a photoresist 42 is applied over the entire surface of the P-type semiconductor layer 24 and the silicon oxide film 41,
An opening is formed only in a portion where an OSFET is to be formed, and phosphorus is ion-implanted into the P-type silicon substrate 21 through the insulator layer 23 at an acceleration energy of about 200 to 300 keV using the photoresist 42 as a mask to form an N-type diffusion layer 22. And using the silicon oxide film 41 and the photoresist 42 as a mask, arsenic is ion-implanted into the P-type semiconductor layer 24 at an acceleration energy of about 100 to 150 keV to form an N-type diffusion layer 25 (see FIG. 3). ).

【0027】次に、フォトレジスト42を剥離した後、
P型半導体層24、酸化シリコン膜41及びN型拡散層
25上全面に酸化シリコン膜28を形成し、酸化シリコ
ン膜28の上のP型半導体層24及びN型拡散層25そ
れぞれのほぼ中央上方にゲート電極29a及び29bを
形成する。ゲート電極29aは、例えば、N型高濃度ポ
リシリコン層からなり、ゲート電極29bは、例えば、
P型高濃度ポリシリコン層からなる。さらに、ゲート電
極29a及び29bをマスクとして、P型半導体層24
中にN型高濃度拡散層26a及び26bを形成し、N型
拡散層25中にP型高濃度拡散層27a及び271bを
形成する(図4参照)。P型半導体層24とゲート電極
29aとの間の酸化シリコン膜28及びN型拡散層25
とゲート電極29bとの間の酸化シリコン膜28は、上
述したように、ゲート酸化膜30a及30bと呼ばれ
る。なお、図4においては、酸化シリコン膜は統一した
符号28で示している。
Next, after removing the photoresist 42,
A silicon oxide film 28 is formed on the entire surface of the P-type semiconductor layer 24, the silicon oxide film 41, and the N-type diffusion layer 25, and substantially above the center of each of the P-type semiconductor layer 24 and the N-type diffusion layer 25 on the silicon oxide film 28. Then, gate electrodes 29a and 29b are formed. The gate electrode 29a is made of, for example, an N-type high-concentration polysilicon layer, and the gate electrode 29b is made of, for example,
It is made of a P-type high concentration polysilicon layer. Further, using the gate electrodes 29a and 29b as a mask, the P-type semiconductor layer 24 is formed.
N-type high concentration diffusion layers 26a and 26b are formed therein, and P-type high concentration diffusion layers 27a and 271b are formed in the N-type diffusion layer 25 (see FIG. 4). Silicon oxide film 28 and N-type diffusion layer 25 between P-type semiconductor layer 24 and gate electrode 29a
The silicon oxide film 28 between the gate electrode 29b and the gate electrode 29b is called the gate oxide films 30a and 30b as described above. In FIG. 4, the silicon oxide film is indicated by a uniform reference numeral 28.

【0028】次に、酸化シリコン膜28並びにゲート電
極29a及び29b上全面に、プラズマ化学気相成長
(CVD: Chemical Vepor Deposition)法により、酸
化シリコン膜を形成した後、化学機械研磨(CMP: Ch
emical and Mechanical Polishing)法により、酸化シ
リコン膜を平坦化する。そして、酸化シリコン膜の表面
から、N型高濃度拡散層26a及び絶縁体層23を貫通
し、シリコン基板21にまで到達するコンタクトホール
31a、P型高濃度拡散層27b及び絶縁体層23を貫
通し、N型拡散層22にまで到達するコンタクトホール
31dを開口すると共に、酸化シリコン膜28の表面か
らN型高濃度拡散層26b及びP型高濃度拡散層27a
のそれぞれの一部表面まで到達するコンタクトホール3
1b及び31cを開口する(図5参照)。なお、図5に
おいては、酸化シリコン膜は統一した符号28で示して
いる。
Next, after a silicon oxide film is formed on the entire surface of the silicon oxide film 28 and the gate electrodes 29a and 29b by a plasma chemical vapor deposition (CVD) method, a chemical mechanical polishing (CMP: Ch
The silicon oxide film is flattened by an emical and mechanical polishing method. Then, from the surface of the silicon oxide film, the contact hole 31a penetrates the N-type high-concentration diffusion layer 26a and the insulator layer 23 and reaches the silicon substrate 21, the P-type high-concentration diffusion layer 27b and the insulator layer 23. Then, a contact hole 31d reaching the N-type diffusion layer 22 is opened, and the N-type high-concentration diffusion layer 26b and the P-type high-concentration diffusion layer 27a are separated from the surface of the silicon oxide film 28.
Contact holes 3 reaching the partial surface of each
Open 1b and 31c (see FIG. 5). In FIG. 5, the silicon oxide film is indicated by a uniform reference numeral 28.

【0029】次に、コンタクトホール31a〜31dに
タングステンを埋め込み、コンタクトプラグ32a〜3
2dを形成した後、酸化シリコン膜28の表面にコンタ
クトプラグ32a〜32dと電気的に接続されるアルミ
ニウム配線33a〜33cを形成することにより、図1
に示す半導体集積回路が完成する。
Next, tungsten is buried in the contact holes 31a to 31d to form contact plugs 32a to 32d.
After the formation of 2d, aluminum wirings 33a to 33c electrically connected to contact plugs 32a to 32d are formed on the surface of silicon oxide film 28, whereby FIG.
Is completed.

【0030】次に、以上説明した製造方法により製造さ
れた半導体集積回路(図1参照)の等価回路図を図6に
示す。これは、CMOS−LSIの基本となるインバー
タ回路である。入力信号は、NMOSFET及びPMO
SFETのそれぞれのゲート電極が互いに接続された入
力端より入力され、入力信号が"H"レベルの場合は出力
信号は"L"レベルとなり、入力信号が"L"レベルの場合
は出力信号は"H"レベルとなる。この場合、NMOSF
ETのN型高濃度拡散層26a及び26b並びにPMO
SFETのP型高濃度拡散層27a及び27bのうち、
電位が変化するのは、N型高濃度拡散層26b及びP型
高濃度拡散層27aだけであって、N型高濃度拡散層2
6a及びP型高濃度拡散層27bはそれぞれ電位の変わ
らないグランド(GND)及び電源(VDD)に接続され
ている。
Next, FIG. 6 shows an equivalent circuit diagram of the semiconductor integrated circuit (see FIG. 1) manufactured by the above-described manufacturing method. This is an inverter circuit that is the basis of a CMOS-LSI. Input signals are NMOSFET and PMO
The respective gate electrodes of the SFETs are inputted from input terminals connected to each other. When the input signal is at "H" level, the output signal is at "L" level, and when the input signal is at "L" level, the output signal is " H "level. In this case, NMOSF
ET N-type high concentration diffusion layers 26a and 26b and PMO
Among the P-type high concentration diffusion layers 27a and 27b of the SFET,
The potential changes only in the N-type high-concentration diffusion layer 26b and the P-type high-concentration diffusion layer 27a.
6a and the P-type high-concentration diffusion layer 27b are connected to a ground (GND) and a power supply (V DD ) whose potentials do not change.

【0031】そこで、この実施例においては、グランド
(GND)と接続され、電位の変わらないN型高濃度拡
散層26aに接続されたコンタクトプラグ32aの先端
をP型シリコン基板21にまで到達するように形成する
と共に、電源(VDD)と接続され、電位の変わらないP
型高濃度拡散層27bに接続されたコンタクトプラグ3
2dの先端をN型拡散層22にまで到達するように形成
した。これにより、放熱経路が確保されている。なお、
コンタクトプラグ32aの先端がP型シリコン基板21
と接触すると共に、コンタクトプラグ32dの先端がN
型拡散層22と接触することにより、拡散層容量として
寄生ショットキー接合の容量が増加するが、電位が変動
しないので、全く問題とはならない。このような構成に
よれば、放熱効果を損なうことなく、寄生ショットキー
接合の容量を削減できるので、5〜20%の動作速度の
改善が可能となる。
Therefore, in this embodiment, the tip of the contact plug 32a connected to the ground (GND) and connected to the N-type high-concentration diffusion layer 26a whose potential does not change reaches the P-type silicon substrate 21. And is connected to a power supply (V DD ), so that the potential remains unchanged.
Plug 3 connected to high-concentration diffusion layer 27b
The tip of 2d was formed so as to reach the N-type diffusion layer 22. Thereby, a heat dissipation path is secured. In addition,
The tip of the contact plug 32a is a P-type silicon substrate 21
And the tip of the contact plug 32d is N
The contact with the type diffusion layer 22 increases the capacitance of the parasitic Schottky junction as the diffusion layer capacitance, but does not cause any problem since the potential does not fluctuate. According to such a configuration, since the capacitance of the parasitic Schottky junction can be reduced without impairing the heat radiation effect, the operation speed can be improved by 5 to 20%.

【0032】B.第2の実施例 次に、第2の実施例について説明する。図7は、この発
明の第2の実施例である半導体集積回路の概略構造を示
す要部断面図である。この図において、図1の各部に対
応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略す
る。この図に示す半導体集積回路においては、P型シリ
コン基板21の内部にP型拡散層51が形成され、コン
タクトプラグ31aの先端はP型拡散層51にまで達し
ている。P型拡散層51は、上記した第1の実施例にお
ける製造方法において、図3に示す工程までを経た後、
NMOSFETを形成すべき部分だけ開口したフォトレ
ジストをマスクとして、ボロンを100〜150keV
程度の加速エネルギで絶縁体層23を介してP型シリコ
ン基板21中にイオン注入して形成する。これ以降の製
造方法については、上記した第1の実施例と同様である
ので、その説明を省略する。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structure of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the semiconductor integrated circuit shown in this figure, a P-type diffusion layer 51 is formed inside a P-type silicon substrate 21, and the tip of a contact plug 31a reaches the P-type diffusion layer 51. In the manufacturing method of the first embodiment, the P-type diffusion layer 51 passes through the steps shown in FIG.
Boron is applied at a voltage of 100 to 150 keV using a photoresist having an opening only at a portion where an NMOSFET is to be formed as a mask.
It is formed by implanting ions into the P-type silicon substrate 21 through the insulator layer 23 with a moderate acceleration energy. Subsequent manufacturing methods are the same as in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

【0033】このようにP型拡散層51を形成したの
は、以下の理由による。即ち、半導体チップが収納され
るパッケージによっては、半導体チップの裏面をグラン
ド(GND)に接続するタイプのものがあるが、この場
合、グランド(GND)と接続されるN型高濃度拡散層
26aに接続されたコンタクトプラグ32aとP型シリ
コン基板21との接触抵抗は小さい方が好ましい。そこ
で、右接触抵抗を低減するために、P型拡散層51を形
成したのである。この第2の実施例の構成においても、
コンタクトプラグ32aの先端がP型拡散層51に接触
すると共に、コンタクトプラグ32dの先端がN型拡散
層22と接触することにより、拡散層容量として寄生シ
ョットキー接合の容量が増加するが、電位が変動しない
ので、全く問題とはならない。このような構成によれ
ば、放熱効果を損なうことなく、寄生ショットキー接合
の容量を削減できるので、5〜20%の動作速度の改善
が可能となる。
The reason why the P-type diffusion layer 51 is formed as described above is as follows. That is, depending on the package in which the semiconductor chip is stored, there is a type in which the back surface of the semiconductor chip is connected to the ground (GND). In this case, the N-type high concentration diffusion layer 26a connected to the ground (GND) is provided. It is preferable that the contact resistance between the connected contact plug 32a and the P-type silicon substrate 21 be small. Therefore, in order to reduce the right contact resistance, the P-type diffusion layer 51 is formed. Also in the configuration of the second embodiment,
When the tip of the contact plug 32a contacts the P-type diffusion layer 51 and the tip of the contact plug 32d contacts the N-type diffusion layer 22, the capacitance of the parasitic Schottky junction increases as the diffusion layer capacitance. Since it does not fluctuate, there is no problem at all. According to such a configuration, since the capacitance of the parasitic Schottky junction can be reduced without impairing the heat radiation effect, the operation speed can be improved by 5 to 20%.

【0034】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の実施例においては、コンタクトプラグ32a及び32
dのいずれも絶縁体層23を貫通してP型シリコン基板
21、N型拡散層22、あるいはP型拡散層51にまで
到達する例を示したが、これに限定されない。コンタク
トプラグ32a〜32dをN型高濃度拡散層26a及び
26b並びにP型高濃度拡散層27a及び27bの一部
表面まで到達するように構成し、N型高濃度拡散層26
a及びP型高濃度拡散層27bの下面の絶縁体層22を
除去するようにしても、同様の効果が得られる。また、
上述の実施例においては、N型拡散層22及びP型拡散
層51をいずれもP型シリコン基板1内に形成する例を
示したが、これに限定されず、P型シリコン基板上に形
成しても、もちろん良い。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and a design change or the like may be made without departing from the gist of the present invention. Even if there is, it is included in the present invention. For example, in the above-described embodiment, the contact plugs 32a and 32
Although an example has been shown in which all of d reach the P-type silicon substrate 21, the N-type diffusion layer 22, or the P-type diffusion layer 51 through the insulator layer 23, the present invention is not limited to this. The contact plugs 32a to 32d are configured to reach partial surfaces of the N-type high-concentration diffusion layers 26a and 26b and the P-type high-concentration diffusion layers 27a and 27b.
The same effect can be obtained by removing the insulator layer 22 on the lower surface of the a-type and P-type high concentration diffusion layers 27b. Also,
In the above-described embodiment, the example in which both the N-type diffusion layer 22 and the P-type diffusion layer 51 are formed in the P-type silicon substrate 1 has been described. However, the present invention is not limited thereto. Yes, of course.

【0035】また、上述の実施例においては、P型シリ
コン基板を用いた例を示したが、N型シリコン基板を用
いると共に、各不純物領域の導電型を逆にすることによ
っても、同様の作用効果を得ることが可能である。さら
に、半導体素子として、NPN型やPNP型のバイポー
ラトランジスタ等の能動素子、あるいは抵抗等の受動素
子を形成した場合についても、同様の作用効果を得るこ
とが可能である。さらに、上述の実施例では、コンタク
トプラグ32a〜32dをタングステン単体で構成する
ようにしたが、タングステンはシリコンと比較的反応し
やすいため、コンタクトホール31a〜31dにタング
ステンを埋め込む前に、コンタクトホール31a〜31
dの内壁にチタン(Ti)膜や窒化チタン(TiN)膜
を形成しておくようにすれば、大変好ましい。
In the above-described embodiment, an example using a P-type silicon substrate has been described. However, similar effects can be obtained by using an N-type silicon substrate and inverting the conductivity type of each impurity region. The effect can be obtained. Further, similar effects can be obtained when an active element such as an NPN type or PNP type bipolar transistor or a passive element such as a resistor is formed as a semiconductor element. Further, in the above embodiment, the contact plugs 32a to 32d are made of tungsten alone. However, since tungsten is relatively reactive with silicon, before the tungsten is buried in the contact holes 31a to 31d, the contact holes 31a to 31d are formed. ~ 31
It is very preferable to form a titanium (Ti) film or a titanium nitride (TiN) film on the inner wall of d.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、少なくとも2つのコンタクトプラグが電位の変
わらない第1導電型半導体基板や第1,第2導電型拡散
層にまで到達して形成されているので、放熱経路が確保
されている。なお、これらのコンタクトプラグが第1導
電型半導体基板や第1,第2導電型拡散層と接触するこ
とにより、拡散層容量として寄生ショットキー接合の容
量が増加するが、電位が変動しないので、全く問題とは
ならない。従って、拡散層容量が小さく、放熱性にも優
れている。
As described above, according to the structure of the present invention, at least two contact plugs reach the first conductivity type semiconductor substrate or the first and second conductivity type diffusion layers whose potential does not change. Since it is formed, a heat radiation path is secured. When these contact plugs come into contact with the first conductivity type semiconductor substrate and the first and second conductivity type diffusion layers, the capacitance of the parasitic Schottky junction increases as the diffusion layer capacitance, but the potential does not fluctuate. It doesn't matter at all. Therefore, the diffusion layer capacity is small and the heat dissipation is excellent.

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

【図1】この発明の第1の実施例である半導体集積回路
の概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a schematic structure of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における半導体集積回路の製造方法を
示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in the same embodiment.

【図3】同実施例における半導体集積回路の製造方法を
示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in the same example.

【図4】同実施例における半導体集積回路の製造方法を
示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in the same embodiment.

【図5】同実施例における半導体集積回路の製造方法を
示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit in the example.

【図6】図1に示す半導体集積回路の等価回路図であ
る。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1;

【図7】この発明の第2の実施例である半導体集積回路
の概略構造を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing a schematic structure of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention;

【図8】従来のSOI構造を有するCMOS−LSIの
概略構造例を示す要部断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic structural example of a CMOS-LSI having a conventional SOI structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

23 絶縁体層 24 P型半導体層(半導体層、第1導電型半導体
層) 26a,26b N型高濃度拡散層(第2導電型高
濃度拡散層) 27a,27b P型高濃度拡散層(第1導電型高
濃度拡散層) 28 酸化シリコン膜 29a,29b ゲート電極 30a,30b ゲート酸化膜 31a〜31d コンタクトホール 32a〜32d コンタクトプラグ 33a〜33c アルミニウム配線 21 P型シリコン基板(第1導電型半導体基板) 22,25 N型拡散層(第2導電型拡散層) 51 P型拡散層(第1導電型拡散層) VDD 電源(第2の電源) GND グランド(第1の電源)
Reference Signs List 23 Insulator layer 24 P-type semiconductor layer (semiconductor layer, first conductivity type semiconductor layer) 26a, 26b N-type high concentration diffusion layer (second conductivity type high concentration diffusion layer) 27a, 27b P-type high concentration diffusion layer (second 1 conductivity type high concentration diffusion layer) 28 silicon oxide film 29a, 29b gate electrode 30a, 30b gate oxide film 31a to 31d contact hole 32a to 32d contact plug 33a to 33c aluminum wiring 21 P-type silicon substrate (first conductivity type semiconductor substrate) 22, 25 N-type diffusion layer (second conductivity type diffusion layer) 51 P-type diffusion layer (first conductivity type diffusion layer) VDD power supply (second power supply) GND Ground (first power supply)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/78 623Z 626C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/8234 - 21/8238 H01L 27/06 H01L 27/08 331 H01L 27/088 - 27/092 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 29/78 623Z 626C (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21 / 8234-21/8238 H01L 27/06 H01L 27/08 331 H01L 27/088-27/092

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型半導体基板上に形成された絶
縁体層と、前記絶縁体層上に形成され半導体素子を構成
する半導体層と、前記半導体層上に形成された絶縁膜
と、前記半導体層と前記絶縁膜上に形成された金属配線
とを電気的に接続する複数のコンタクトプラグとを有す
る半導体集積回路において、 前記第1導電型半導体基板内又はその上面に形成された
第2導電型拡散層を有し、 前記コンタクトプラグの内、第1の電源に接続されたコ
ンタクトプラグは前記半導体層及び前記絶縁体層を貫通
して前記第1導電型半導体基板に到達し、第2の電源に
接続されたコンタクトプラグは前記半導体層及び前記絶
縁体層を貫通して前記第2導電型拡散層に到達し、電源
に接続されていない前記コンタクトプラグは前記絶縁体
層を貫通していないことを特徴とする半導体集積回路。
1. An insulator layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate, a semiconductor layer formed on the insulator layer and constituting a semiconductor element, and an insulating film formed on the semiconductor layer. In a semiconductor integrated circuit having a plurality of contact plugs for electrically connecting the semiconductor layer and a metal wiring formed on the insulating film, a second integrated circuit formed in the first conductive type semiconductor substrate or on an upper surface thereof A contact plug connected to a first power source among the contact plugs, the contact plug penetrating the semiconductor layer and the insulator layer and reaching the first conductivity type semiconductor substrate; The contact plug connected to the power supply reaches the second conductivity type diffusion layer through the semiconductor layer and the insulator layer, and the contact plug not connected to the power supply passes through the insulator layer. Absent The semiconductor integrated circuit according to claim and.
【請求項2】 第1導電型半導体基板上に形成された絶
縁体層と、前記絶縁体層上に形成され半導体素子を構成
する半導体層と、前記半導体層上に形成された絶縁膜
と、前記半導体層と前記絶縁膜上に形成された金属配線
とを電気的に接続する複数のコンタクトプラグとを有す
る半導体集積回路において、 前記第1導電型半導体基板内又はその上面に形成された
第2導電型拡散層を有し、 前記コンタクトプラグにの内、第1の電源に接続された
コンタクトプラグに接続された前記半導体素子の下部の
前記絶縁体層が除去され前記半導体層の下部が前記第1
導電型半導体基板に接触し、第2の電源と接続されたコ
ンタクトプラグに接続された前記半導体層の下部の前記
絶縁体層が除去され前記半導体層の下部が前記第2導電
型拡散層に接触し、電源に接続されていない前記コンタ
クトプラグに接続された前記半導体層の下部の前記絶縁
体層は除去されていないことを特徴とする半導体集積回
路。
2. An insulator layer formed on a first conductivity type semiconductor substrate, a semiconductor layer formed on the insulator layer and forming a semiconductor element, an insulating film formed on the semiconductor layer, In a semiconductor integrated circuit having a plurality of contact plugs for electrically connecting the semiconductor layer and a metal wiring formed on the insulating film, a second integrated circuit formed in the first conductive type semiconductor substrate or on an upper surface thereof A conductive type diffusion layer, wherein, of the contact plugs, the insulator layer below the semiconductor element connected to a contact plug connected to a first power supply is removed, and the lower part of the semiconductor layer is the 1
The insulator layer under the semiconductor layer connected to the contact plug connected to the second power supply is removed, and the lower part of the semiconductor layer contacts the second conductivity type diffusion layer. A semiconductor integrated circuit, wherein the insulator layer below the semiconductor layer connected to the contact plug not connected to a power supply is not removed.
【請求項3】 前記第2導電型拡散層は前記第2の電源
に接続された前記半導体層の下部に位置することを特徴
とする請求項1又は2に記載の半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the second conductivity type diffusion layer is located below the semiconductor layer connected to the second power supply.
【請求項4】 前記第1導電型半導体基板内又はその上
面に形成された第1導電型拡散層をさらに有し、前記第
1導電型拡散層は前記第1の電源に接続された前記半導
体層の下部に位置することを特徴とする請求項3に記載
の半導体集積回路。
4. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a first conductivity type diffusion layer formed in or on the first conductivity type semiconductor substrate, wherein the first conductivity type diffusion layer is connected to the first power supply. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the semiconductor integrated circuit is located below the layer.
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