JP3173147B2 - 集積回路装置 - Google Patents

集積回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体分離基板を用い
て構成された集積回路装置に関し、特に、各素子形成領
域における発熱を効率的に放熱して、装置動作の安定化
を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路装置においては、それを構成す
る回路部分の相互間で、半導体層内部を介しての動作の
干渉を防ぐため、半導体層内部を複数の半導体島領域に
分離して、それらの素子形成領域が互いに電気的に独立
するようにしている。その上で、それぞれの素子形成領
域にトランジスタやダイオードなどの回路要素、さらに
は回路要素群からなる回路部分を振り分けた構造とし、
これらの回路部分を配線膜によって相互に電気的接続し
ている。このような素子形成領域の素子分離にあたって
は接合分離法が多用されていたが、この接合分離法はp
n接合の逆バイアス特性を利用したものであるため、素
子形成領域間の絶縁分離が確実でなく、また、半導体領
域相互間に不必要なトランジスタやダイオードが寄生す
る構造であるため、集積回路の動作中にラッチアップ現
象などの予測されないトラブルや誤動作が発生すること
がある。そこで、半導体基板内部を誘電体によって分離
する誘電体分離法が広く採用されつつある。この誘電体
分離法を採用するには、半導体層を誘電体で分離した誘
電体分離基板を用いる。この誘電体分離基板は半導体層
を多結晶シリコン層で構成する場合もあるが、ここで
は、2枚の半導体基板を張り合わせた張り合わせ基板を
用いて誘電体分離基板を製造する場合について説明す
る。
【0003】まず、図8(a)に示すように、半導体支
持基板(半導体基板)51の上に絶縁膜52を介して形
成された埋め込み拡散層53の表面上に半導体層54を
形成し、この半導体層54の表面上にエッチングマスク
層55を形成した後に、分離溝形成予定領域56aを窓
開けする。つぎに、図8(b)に示すように、エッチン
グマスク層55の窓開け部から、プラズマエッチング法
により、絶縁膜52にまで達する分離溝56を形成す
る。そして、図8(c)に示すように、エッチングマス
ク層55を除去した後、水蒸気雰囲気中での熱酸化によ
り、分離溝56の側壁に側壁絶縁膜57を形成し、さら
に、熱CVD法により、半導体層54の表面側に多結晶
半導体層58を堆積して分離溝56の内部を埋め込む。
そして、半導体層54の表面側の不要な多結晶半導体層
58および側壁絶縁膜57をエッチバック法により除去
して半導体層54の表面側を平坦化する。このようにし
て半導体層54に、側壁絶縁膜57および多結晶半導体
層58を備える分離壁と、絶縁膜52とによって素子分
離された半導体島領域を備える誘電体分離基板50が形
成される。
【0004】つぎに、このような誘電体分離基板50の
誘電体分離された半導体層54に素子を形成する工程に
ついて説明する。まず、図9(a)に示すように、誘電
体分離基板50の表面側に熱酸化膜59を形成した後
に、各素子形成領域50a,50b,50cおよび50
dの所定領域を選択的に窓開けする。つぎに、図9
(b)に示すように、各素子形成領域50a〜50dの
うち、50bおよび50cの所定領域に熱酸化膜59の
窓開け部から、イオン注入法によりホウ素を注入してp
型のウェル60を形成した後、誘電体分離基板50の表
面側に熱酸化膜61を形成する。そして、図9(c)に
示すように、熱酸化膜61を選択的に除去する。
【0005】つぎに、図10(a)に示すように、誘電
体分離基板50の表面側にゲート酸化膜62およびゲー
ト電極63を順次成膜した後、素子形成領域50cの所
定領域を除いて選択的に除去する。つぎに、図10
(b)に示すように、半導体層54の所定領域に熱酸化
膜59,61の窓開け部から、イオン注入法により、n
+型のコンタクト層64およびp+ 型のコンタクト層6
5を形成する。
【0006】つぎに、図11(a)に示すように、誘電
体分離基板50の表面側に熱CVD法により、シリコン
酸化膜66を形成する。つぎに、図11(b)に示すよ
うに、各素子形成予定領域50a〜50dにおいて、そ
れぞれの電極形成領域に対応するシリコン酸化膜66を
除去する。そして、図11(c)に示すように、シリコ
ン酸化膜66を除去した部分に、アルミニウム電極67
を形成し、第1のダイオード75,npnトランジスタ
76,nチャネル型MOSFET77および第2のダイ
オード78をそれぞれ形成して集積回路を構成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな誘電体分離基板50を用いて集積回路装置を構成し
た場合には、以下のように、装置の安定動作化および大
容量化の上から問題がある。
【0008】まず、第1の問題点としては、集積回路装
置の各構成要素(第1のダイオード75,npnトラン
ジスタ76,nチャネル型MOSFET77および第2
のダイオード78)は、熱伝導率の極めて低い絶縁膜で
囲まれているため、各構成要素において発生する熱が放
熱され難く、温度上昇により素子特性が変動するという
問題である。すなわち、各構成要素は、底部にシリコン
酸化膜たる絶縁膜52を、側部にシリコン酸化膜たる側
壁絶縁膜57を、上部にシリコン酸化膜66を有してい
る。これら酸化シリコン(SiO2 )の熱伝導率は、シ
リコン(Si)のそれに比しておよそ1/100と低い
ため、各構成要素において発生する熱は外部へ放熱され
難いので、特に、損失による発熱の大きなnpnトラン
ジスタ76やnチャネル型MOSFET77は、温度上
昇により素子特性が変動する。また、たとえば、nチャ
ネル型MOSFET77において発生した熱がnpnト
ランジスタ76や第2のダイオード78など周囲の半導
体素子に影響するので、熱的な相互干渉により集積回路
装置の特性劣化を招く。
【0009】また、第2の問題点としては、一般的に、
縦型の半導体素子は横型の半導体素子に比して活性領域
の電流密度が大きく、横型の半導体素子より小さな面積
で大電流を流すことができるという長所を有している
が、誘電体分離基板50を用いた集積回路装置において
は、縦型の半導体素子を形成することが素子占有面積の
点から困難である。
【0010】このような、第1および第2の問題点を解
消するために、本発明の課題は、誘電体分離基板を用い
た集積回路装置において、素子形成領域における熱を高
効率に放熱して、素子特性に影響を及ぼすことのない安
定した素子特性を発揮可能な装置とすると共に、縦型の
半導体素子の導入が可能で電流容量の大きな集積回路装
置を実現することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、半導体基板の表面側に絶縁膜を介して形
成された半導体層が誘電体分離されて複数の半導体島領
域としてなる集積回路装置において、半導体基板の裏面
側から絶縁膜を貫通して少なくとも1つの半導体島領域
に達する裏面溝部と、この裏面溝部内に埋め込んだ金属
製熱伝導部と、この金属製熱伝導部に接合されたベース
とを有することを特徴とする。
【0012】この金属製熱伝導部は、裏面溝部内にその
壁面に被着した金属膜を介して充填された金属接合材で
ある。また、金属膜は異種金属の積層膜である
【0013】例えば、積層膜はTi/Ni/Agの3層
金属膜であって、金属接合材はハンダである。
【0014】
【作用】本発明に係る集積回路装置においては、裏面溝
部内に金属製熱伝導部が埋め込まれており、またこの金
属製熱伝導部にベースが接合されているため、中実で熱
容量のある金属製熱伝導部を介して半導体基板及びベー
ス側へ良くヒートシンクするので、半導体島領域に形成
された半導体素子において発生する熱の放熱効果は顕著
なものとなり、誘電体分離された隣接する半導体素子同
士間で熱的影響を抑制できる。それ故、半導体素子の素
子特性が安定化し、発熱の大きい半導体素子と、耐熱性
の低い半導体素子とを同一ケース上に設置しても、装置
の安定動作を維持できるので、小型で高性能の集積回路
装置となる。また、裏面溝部に埋め込んだ金属製熱伝導
部によるアンカー効果により半導体基板とベースとが接
合されるため、接合強度が高いという副次的効果を得る
ことができる。勿論、金属製熱伝導部を裏面電極として
用いることができるため、集積回路装置に縦型の半導体
素子を作り込むことができるので、装置の大容量化およ
び小型化が可能となる。
【0015】金属製熱伝導部が裏面溝部内にその壁面に
被着した金属膜を介して充填された金属接合材である場
合、半導体島領域の底部と熱的良結合が金属膜を介して
達成できるばかりか、金属接合材の材質の自由度が大き
くなるため、ベースとの接合強度の相性を担保でき、熱
伝導性,電気電導性及び接合強度の向上に図ることがで
きる。特に、金属膜を異種金属の積層膜でとした場合、
熱伝導性,電気電導性及び接合強度の最適化を実現でき
【0016】
【実施例】つぎに、本発明の実施例について添付図面を
参照して説明する。
【0017】図1は、本発明の実施例に係る集積回路装
置の構成を示す断面図である。
【0018】この図において、本例の集積回路装置1
は、誘電体分離基板2の素子形成領域6a,6b,6
c,6dに形成された半導体素子、すなわち、pチャネ
ル型MOSFET26,nチャネル型MOSFET2
7,nチャネル型の縦型MOSFET28およびダイオ
ード29によって集積回路が構成され、これらの半導体
素子に対しては、シリコン酸化膜(層間絶縁膜)18の
コンタクトホールを介してアルミニウム電極(配線膜)
19が導電接続している。この誘電体分離基板2は、第
1のシリコン基板たる半導体支持基板(半導体基板)3
と、この半導体支持基板3にシリコン酸化膜(絶縁膜)
4を介して張り合わせされた第2のシリコン基板たるn
型の半導体層6と、この半導体層6の表面側からシリコ
ン酸化膜4に達するまで形成されて半導体層6を島状の
素子形成領域6a〜6dに素子分離する分離溝8と、こ
の分離溝8の側壁に形成されたシリコン酸化膜たる側壁
絶縁膜9と、分離溝8の内部に充填された多結晶シリコ
ン膜たる多結晶半導体層10とを有する。なお、半導体
層6の裏面側、すなわち、シリコン酸化膜4に接する領
域は、n型で高濃度の埋め込み拡散層5として形成され
ている。ここで、縦型MOSFET28の下方側の半導
体支持基板3には、その裏面側からシリコン酸化膜4を
貫通して埋め込み拡散層5に達するまで形成された裏面
コンタクト溝22と、この裏面コンタクト溝22により
露出された埋め込み拡散層5の裏面から裏面コンタクト
溝22の側壁および半導体支持基板3の裏面に亘って形
成され、縦型MOSFET28の底面と半導体支持基板
3および外部とを接続する金属膜23とを有している。
そして、このような構成の集積回路装置1は、ハンダ2
4により、ベース25に実装されている。なお、このベ
ース25には、所定の電位が印加され、ハンダ24を介
して導電接続する縦型MOSFET28の裏面電極とし
ての金属膜23に電位を供給する。また、ベース25は
縦型MOSFET28からの熱を外部へ放熱する機能も
果たすものである。
【0019】このような構成の集積回路装置1は、誘電
体分離構造を備えているため、動作が確実で安定してお
り、特に、高い動作信頼性が要求される回路や高電圧信
号および高周波信号を扱うのに適しているという利点を
有している。加えて、本例の集積回路装置1は、発熱量
の大きな素子の放熱が高効率に行なえる構造となってい
るため、隣接する半導体素子同士の熱的な相互干渉が小
さいので、半導体素子の素子特性が安定であるという効
果を奏する。すなわち、集積回路装置1においては、発
熱量の大きな縦型MOSFET28の下方側の半導体支
持基板3に、シリコン酸化膜4を貫通して埋め込み拡散
層5にまで達する裏面コンタクト溝22が形成され、こ
の裏面コンタクト溝22により露出された縦型MOSF
ET28の裏面には、金属膜23が直接導電接続してい
る。このため、縦型MOSFET28において、大電流
を処理することにより発生する熱は、熱伝導率の高い金
属膜23を介して半導体支持基板3およびベース25へ
効率的に放熱される。それ故、分離溝8を介して隣接す
る半導体素子の素子形成領域6a〜6dの間で、互いの
発,放熱による影響を受け難いので、いずれの半導体素
子も、素子特性が安定している。また、容量の大きな縦
型MOSFET28を作り込むことができるので、集積
回路装置1の大容量化,小型化が可能となる。
【0020】つぎに、このような構成の集積回路装置1
の製造方法の一例について、図2ないし図7を参照して
説明する。図2(a)〜(c),図3(a)〜(c),
図4(a)〜(c),図5(a)〜(d),図6
(a),(b)および図7(a),(b)はいずれも、
集積回路装置1の製造方法の一部を示す工程断面図であ
る。
【0021】まず、図2(a)に示すように、SOI
(Silicon On Insulator)構造を
形成する半導体支持基板3および半導体層6の2枚のシ
リコンウェハのうち、一方側のウェハである半導体層6
に対して、加速電圧が120keV、ドーズ量が3.5
×1014cm-2の条件で砒素をイオン注入し、さらに、
温度が約1200℃の水蒸気雰囲気中で、約5時間の熱
酸化を行って厚さが2μmのシリコン酸化膜4を形成す
る。続いて、半導体層6としてのウェハと、半導体支持
基板3としてのウェハとをシリコン酸化膜4を介して接
触させた状態でN2雰囲気中で2時間の熱処理(約11
00℃)を施してSOIウェハを形成した後、温度が約
1100℃の水蒸気雰囲気中で約40分間の熱酸化を行
って、半導体層6の表面側に厚さが0.5〜1.0μm
のエッチングマスク材としての熱酸化膜7を形成する。
続いて、フッ素系混合ガスを用いた反応性イオンエッチ
ング法により、分離溝形成予定領域8aの表面にある熱
酸化膜7を除去して分離溝形成予定領域8aを窓開けす
る。ここで、半導体支持基板3および半導体層6の2枚
のシリコンウェハには、面方位<100>のシリコン単
結晶ウェハを用いた。特に、半導体層6が面方位<10
0>のシリコン単結晶ウェハからなるため、後述する裏
面コンタクト溝22を形成する過程において、裏面コン
タクト溝22のエッチング進行方向の制御ができ、ま
た、加工時間も短縮できる。
【0022】つぎに、図2(b)に示すように、熱酸化
膜7をマスクとして、半導体層6に対して、六フッ化硫
黄と酸素との混合ガスを用いたプラズマエッチング法に
より、シリコン酸化膜4にまで達する深さが20〜50
μmの分離溝8を形成する。
【0023】ここで、分離溝8の幅は6〜10μmであ
る。
【0024】つぎに、図2(c)に示すように、温度が
約1100℃の水蒸気雰囲気中で、約150分間の熱酸
化を行って、分離溝8の側壁に厚さが約1μmのシリコ
ン酸化膜たる側壁絶縁膜9を形成し、さらに、分離溝8
の内部を熱CVD(Chemical Vapor D
eposition)法により形成した多結晶シリコン
たる多結晶半導体層10で埋め込む。続いて、側壁絶縁
膜9および多結晶半導体層10の形成過程において半導
体層6の表面側に積層された不要な多結晶半導体層10
および側壁絶縁膜9をシランガスを用いた減圧CVD法
により除去して、半導体層6の表面側を平坦化する。こ
のようにして半導体層6に、側壁絶縁膜9および多結晶
半導体層10を備える分離壁と、シリコン酸化膜4とに
よって素子分離された半導体島領域を備える誘電体分離
基板2が形成される。
【0025】つぎに、このような誘電体分離基板2にお
いて、各素子形成領域6a〜6dに、それぞれの半導体
素子を形成する工程について説明する。
【0026】まず、図3(a)に示すように、誘電体分
離基板2の表面側を熱酸化して厚さ0.5〜1.0μm
の熱酸化膜11を形成し、この熱酸化膜11にドライエ
ッチングを施し、各素子形成領域、すなわち、nチャネ
ル型のMOSFET形成領域6a,pチャネル型のMO
SFET形成領域6b,nチャネル型の縦型MOSFE
T形成領域6cおよびダイオード形成領域6dを窓開け
する。
【0027】つぎに、図3(b)に示すように、熱酸化
膜11の窓開け部のうちのpチャネル型のMOSFET
6bおよび縦型MOSFET形成領域6cの熱酸化膜1
1の窓開け部から、イオン注入法によりホウ素を注入し
て、p型のウェル12を形成した後、誘電体分離基板2
の表面側を熱酸化して熱酸化膜13を形成する。
【0028】そして、図3(c)に示すように、熱酸化
膜13を選択的に除去する。
【0029】つぎに、図4(a)に示すように、nチャ
ネル型のMOSFET26,pチャネル型のMOSFE
T27および縦型MOSFET28のゲートを形成する
ために、誘電体分離基板2の表面側に厚さが0.08〜
0.1μmのゲート酸化膜14を酸化形成する。そし
て、このゲート酸化膜14の上に、ゲート電極15とし
ての多結晶シリコンの膜を厚さ0.5〜1.2μmに形
成した後、nチャネル型のMOSFET26,pチャネ
ル型のMOSFET27および縦型MOSFET28の
ゲートとなる部分以外を選択的に除去する。
【0030】つぎに、図4(b)に示すように、半導体
層6の所定領域に熱酸化膜11,13の窓開け部から、
イオン注入法によりリンを注入してn+ 型のコンタクト
層16を形成する。一方同様に、イオン注入法によりホ
ウ素を注入してp+ 型のコンタクト層17を形成する。
【0031】つぎに、図4(c)に示すように、誘電体
分離基板2の表面側に減圧CVD法により、厚さ1.0
〜3.0μmのシリコン酸化膜18を形成する。
【0032】つぎに、図5(a)に示すように、半導体
支持基板3の裏面側に、半導体層6の表面側に形成され
たシリコン酸化膜18と同等のシリコン酸化膜21を形
成する。
【0033】つぎに、図5(b)に示すように、半導体
層6の表面側のシリコン酸化膜18を選択的に除去して
各素子形成領域6a〜6dに、コンタクトホールを形成
する。
【0034】そして、図5(c)に示すように、誘電体
分離基板2の表面側にアルミニウムの膜を厚さ2.0〜
3.0μmに形成し、不要な部分を除去して適当な形状
にアルミニウム電極19を加工する。
【0035】つぎに、図5(d)に示すように、誘電体
分離基板2の表面側の全面に保護膜20を形成する。こ
こで、保護膜20としては、SiH4 −NH3 系の混合
ガスを用いたプラズマCVD法により形成した窒化シリ
コン膜を用い、その膜厚さは1.0〜2.0μmであ
る。
【0036】つぎに、図6(a)に示すように、半導体
支持基板3の裏面側に形成されたシリコン酸化膜21の
縦型MOSFET形成領域6cに対応する領域を除去し
て、裏面コンタクト溝形成予定領域22aを窓開けす
る。ここで、窓開け部の開孔寸法は約1000μmであ
る。
【0037】つぎに、図6(b)に示すように、KOH
溶液を用いた異方性エッチングにより、シリコン酸化膜
4にまで達する裏面コンタクト溝(裏面溝部)22を形
成する。
【0038】つぎに、図7(a)に示すように、裏面コ
ンタクト溝22により露出されたシリコン酸化膜4およ
び半導体支持基板3の裏面側のシリコン酸化膜21にフ
ッ素系混合ガスを用いたドライエッチングを施し除去す
る。
【0039】そして、図7(b)に示すように、裏面コ
ンタクト溝22により露出された埋め込み拡散層5,裏
面コンタクト溝22の側壁および半導体支持基板3の裏
面に、蒸着法により厚さが1.0μmの金属膜(熱伝導
部)23を形成する。ここで、金属膜23としては、T
i/Ni/Agの3層金属膜を用い、その蒸着には、自
公転装置付きの真空蒸着装置を用いた。
【0040】しかる後に、このようにして構成された集
積回路装置1を、図1に示すように、ハンダ24を用い
てベース25に実装する。
【0041】なお、本例においては、張り合わせ基板か
ら誘電体分離基板2を製造したが、これに限らず、半導
体支持基板3の表面側に半導体層6を堆積した基板から
製造してもよい。また、素子形成領域に形成される半導
体素子の種類などは、半導体装置に構成される集積回路
の種類などに応じて設計されるべき性質のものであり、
たとえば、縦型バイポーラトランジスタ,縦型ダイオー
ドおよびサイリスタなどであっても良く、その種類に限
定がない。また、本例の集積回路装置1の構成に限ら
ず、横型の半導体素子に対して裏面コンタクト溝22お
よび金属膜23を形成しても勿論良く、放熱が高効率に
行なわれると共に、半導体素子の電位を基板電位まで容
易におとすことができる。また、このような場合には、
たとえば、発熱量の大きい単一の半導体素子に対して形
成することは勿論、複数の半導体素子の裏面に共通の裏
面コンタクト溝22および金属膜23を形成すれば、よ
り高効率に放熱を行なうことができる。
【0042】
【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、裏面
溝部内に金属製熱伝導部が埋め込まれており、またこの
金属製熱伝導部にベースが接合されているため、中実で
熱容量のある金属製熱伝導部を介して半導体基板及びベ
ース側へ良くヒートシンクするので、半導体島領域に形
成された半導体素子において発生する熱の放熱効果は顕
著なものとなり、誘電体分離された隣接する半導体素子
同士間で熱的影響を抑制できる。それ故、半導体素子の
素子特性が安定化し、装置動作の安定化が得られる。ま
た、裏面溝部に埋め込んだ金属製熱伝導部によるアンカ
ー効果により半導体基板とベースとが接合されるため、
接合強度が高いという副次的効果を得ることができる。
勿論、金属製熱伝導部を裏面電極として用いることがで
きるため、集積回路装置に縦型の半導体素子を作り込む
ことができるので、装置の大容量化および小型化が可能
となる。
【0043】金属製熱伝導部が裏面溝部内にその壁面に
被着した金属膜を介して充填された金属接合材である場
合、半導体島領域の底部と熱的良結合が金属膜を介して
達成できるばかりか、金属接合材の材質の自由度が大き
くなるため、ベースとの接合強度の相性を担保でき、熱
伝導性,電気電導性及び接合強度の向上に図ることがで
きる。特に、金属膜を異種金属の積層膜でとした場合、
熱伝導性,電気電導性及び接合強度の最適化を実現でき
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る集積回路装置の構成を示
す断面図である。
【図2】(a)〜(c)のいずれも、図1に示す集積回
路装置の製造方法の一部を示す工程断面図である。
【図3】(a)〜(c)のいずれも、図1に示す集積回
路装置の製造方法のうち、図2に示す工程に続いて行な
われる工程の一部を示す工程断面図である。
【図4】(a)〜(c)のいずれも、図1に示す集積回
路装置の製造方法のうち、図3に示す工程に続いて行な
われる工程の一部を示す工程断面図である。
【図5】(a)〜(d)のいずれも、図1に示す集積回
路装置の製造方法のうち、図4に示す工程に続いて行な
われる工程の一部を示す工程断面図である。
【図6】(a)および(b)は、図1に示す集積回路装
置のうち、図5に示す工程に続いて行なわれる工程の一
部を示す工程断面図である。
【図7】(a)および(b)は、図1に示す集積回路装
置のうち、図6に示す工程に続いて行なわれる工程の一
部を示す工程断面図である。
【図8】(a)〜(c)のいずれも、従来の集積回路装
置の製造方法のうち、誘電体分離基板を形成する工程の
一部を示す工程断面図である。
【図9】(a)〜(c)のいずれも、従来の集積回路装
置の製造方法のうち、誘電体分離基板に各素子を作り込
む工程の一部を示す工程断面図である。
【図10】(a)および(b)は、従来の集積回路装置
の製造方法のうち、図9に示す工程に続いて行なわれる
工程の一部を示す工程断面図である。
【図11】(a)〜(c)のいずれも、従来の集積回路
装置の製造方法のうち、図10に示す工程に続いて行な
われる工程の一部を示す工程断面図である。
【符号の説明】
1・・・集積回路装置 2・・・誘電体分離基板 3・・・半導体支持基板(半導体基板) 4・・・シリコン酸化膜(絶縁膜) 5・・・埋め込み拡散層 6・・・半導体層 8・・・分離溝 9・・・側壁絶縁膜 10・・・多結晶半導体層 19・・・アルミニウム電極 22・・・裏面コンタクト溝(裏面溝部) 23・・・金属膜(熱伝導部) 24・・・ハンダ 25・・・ベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/762 H01L 23/34

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の表面側に絶縁膜を介して形
    成された半導体層が誘電体分離されて複数の半導体島領
    域としてなる集積回路装置において、前記半導体基板の
    裏面側から前記絶縁膜を貫通して少なくとも1つの前記
    半導体島領域に達する裏面溝部(22)と、この裏面溝
    部内に埋め込んだ金属製熱伝導部(23、24)と、こ
    の金属製熱伝導部に接合されたベース(25)と、を有
    することを特徴とする集積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記金属製熱伝導部
    は、前記裏面溝部内にその壁面に被着した金属膜(2
    3)を介して充填された金属接合材(24)であること
    を特徴とする集積回路装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記金属膜は異種金
    属の積層膜であることを特徴とする集積回路装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記積層膜はTi/
    Ni/Agの3層金属膜であって、前記金属接合材はハ
    ンダであることを特徴とする集積回路装置。
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JP2001291822A (ja) * 2000-02-04 2001-10-19 Seiko Epson Corp 半導体チップの製造方法および半導体装置の製造方法、半導体チップ、半導体装置、接続用基板、電子機器
US6744072B2 (en) * 2001-10-02 2004-06-01 Xerox Corporation Substrates having increased thermal conductivity for semiconductor structures
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JP4984579B2 (ja) * 2006-03-10 2012-07-25 株式会社日立製作所 高耐圧半導体集積回路装置
JP6024400B2 (ja) 2012-11-07 2016-11-16 ソニー株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法、及びアンテナスイッチモジュール
JP6500766B2 (ja) * 2015-12-18 2019-04-17 株式会社デンソー 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013118618A1 (ja) 2012-02-08 2013-08-15 ソニー株式会社 高周波半導体装置およびその製造方法

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