JPH01129441A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH01129441A
JPH01129441A JP28739487A JP28739487A JPH01129441A JP H01129441 A JPH01129441 A JP H01129441A JP 28739487 A JP28739487 A JP 28739487A JP 28739487 A JP28739487 A JP 28739487A JP H01129441 A JPH01129441 A JP H01129441A
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main surface
substrate
semiconductor substrate
recess
surface side
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Yoshio Komiya
小宮 祥男
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To conduct ohmic bonding easily and positively by forming a low- resistance ohmic region reaching from the main surface side of a substrate to the rear and transmitting a signal between the main surface and the rear through the region. CONSTITUTION:The main surface side and rear side of a substrate 1 are connected electrically by a low-resistance ohmic region 6 insulated from a period. Consequently, an Si gate 11 is connected to rear electrodes 7A, 7B through main-surface side electrodes 12A, 12B and the low-resistance ohmic region 6, and an independent connecting terminal insulated from other sections is also shaped on the rear side besides terminals on the main surface side. According to said constitution, voltage is applied to the electrodes 7A, 7B on the rear, thus driving an N channel MOS transistor on the main surface of the substrate 1. Connection to main-surface side electrodes such as a source, a drain, etc., is also enabled besides the case of connection from the rear side with the Si gate 11. As a result, the transmission of a signal between the rear and main surface of the substrate which has been difficult is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、半導体基板を複数個、積み重ね、所望の部
分で接着した三次元デバイス用の半導体基板及びそれを
用いた三次元デバイスに関する6〔従来の技術〕 従来の半導体基板を複数個、積み重ね、接着した三次元
デバイスとしては1例えば、アイ イーイーイー コン
ピュータ(IEEE Computar、 1984゜
Jan、 p69. Jan、Grinberg著)に
記載されているものがある。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor substrate for a three-dimensional device in which a plurality of semiconductor substrates are stacked and bonded at desired parts, and a three-dimensional device using the same. An example of a conventional three-dimensional device in which a plurality of semiconductor substrates are stacked and bonded is described in IEEE Computer, 1984, Jan., p. 69. Jan, Grinberg.

上記の三次元デバイスにおいて、基板を貫通するオーム
性配線手段としては、Mドツトによる熱移動拡散による
n型基板中のp型^立ドーパント拡散を用いて、n型基
板中にP+部分を貫通させている。また基板と基板との
相互接続は接触用金属からなるマイクロブリッヂを二個
交差させて接触させている。
In the above three-dimensional device, the ohmic wiring means that penetrates the substrate uses p-type dopant diffusion in the n-type substrate by heat transfer diffusion by M dots, and penetrates the P+ portion into the n-type substrate. ing. Further, the interconnection between the substrates is made by intersecting two microbridges made of contact metal and bringing them into contact.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のごとき従来の複数基板による三次元構造において
は、貫通部分(feed though)がp 4P 
n接合のPlから出来ており、P+n接合の分離を用い
ているため、接合による分布8斌や21部分の上下抵抗
値の制御が困難であった。またマイクロブリッヂ部分も
相互に融着していないので、二つの基板を結合する機械
的構造の安定性において十分要求を満たしていなかった
。また他の部分とのアイソレーションも理想でない1等
の種々の問題があった・ 本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、半導体装置において、能動デバ
イスやICが作り込まれる半導体基板の主表面側と裏面
側とを、容易かつ確実にオーム性結合することの出来る
構成を提供することを目的とするものである。
In the conventional three-dimensional structure using multiple substrates as described above, the feed through portion (feed through) is p 4P.
Since it is made of n-junction Pl and uses P+n junction separation, it is difficult to control the upper and lower resistance values of the 8-bin and 21-section distributions by junction. Furthermore, since the microbridge portions are not fused to each other, the stability of the mechanical structure that connects the two substrates does not sufficiently meet the requirements. In addition, there were various problems such as non-ideal isolation from other parts.The present invention was made to solve the problems of the prior art as described above. It is an object of the present invention to provide a configuration that allows easy and reliable ohmic coupling between the main surface side and the back side of a semiconductor substrate on which an IC is fabricated.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明においては、半導体
基板の能動デバイスが形成される主表面の反対側の裏面
の一部に少なくとも一つの凹部が形成され、上記主表面
から上記凹部の底面(裏面側から見た底面、すなわち四
部のうち主表面側に最も近い部分)に達する少なくとも
一つの低抵抗オー・ミック領域(例えばポリSi層)が
形成され、該低抵抗オーミック領域の周囲には分離層(
例えば絶縁膜)が形成され、上記低抵抗オーミック領域
の主表面側の末端すなわち主表面側コンタクト部から主
表面側の所望の個所まで他の部分と絶縁された少なくと
も一層の配線用低抵抗部材(例えば金属膜配線)が形成
され、かつ、上記低抵抗オーミック領域の上記凹部底面
側の末端すなわち凹部底面側コンタクト部を除いた上記
凹部の内面と上記半導体基板の裏面の所望の部分とは絶
縁膜で覆われ、上記絶縁膜上に上記凹部底面側コンタク
ト部から上記半導体基板の裏面の所定個所まで上記半導
体基板とは絶縁された少なくとも一層の配線用低抵抗部
材(例えば金属膜配線)が形成されるように構成してい
る。
In order to achieve the above object, in the present invention, at least one recess is formed in a part of the back surface of the semiconductor substrate opposite to the main surface on which the active device is formed, and from the main surface to the bottom of the recess ( At least one low-resistance ohmic region (for example, a poly-Si layer) is formed that reaches the bottom surface when viewed from the back side, that is, the part closest to the main surface side among the four parts, and a separate layer is formed around the low-resistance ohmic region. layer(
For example, an insulating film) is formed, and at least one low resistance member for wiring ( For example, metal film wiring) is formed, and the inner surface of the recess excluding the end of the low-resistance ohmic region on the bottom side of the recess, that is, the contact portion on the bottom side of the recess, and the desired portion of the back surface of the semiconductor substrate are formed using an insulating film. at least one layer of low resistance member for wiring (e.g., metal film wiring) insulated from the semiconductor substrate is formed on the insulating film from the contact portion on the bottom side of the recess to a predetermined location on the back surface of the semiconductor substrate. It is configured so that

上記のように構成したことにより、本発明においては、
半導体基板の主表面側と裏面側とが上記低抵抗オーミッ
ク領域を介してオーム性結合され、主表面側と裏面側と
で信号の伝送を行うことが可能となる。
With the above configuration, in the present invention,
The main surface side and the back surface side of the semiconductor substrate are ohmically coupled via the low resistance ohmic region, and it becomes possible to transmit signals between the main surface side and the back surface side.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は、本発明の一実施例図であり、基板融着型三次
元デバイス用の半導体基板の断面図を示す。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view of a semiconductor substrate for a substrate-fused three-dimensional device.

第1図において、p型半導体基板1の主表面にフィール
ド酸化膜2を通常の方法で形成する。また、主表面の反
対側の裏面には、エツチング等の方法によって凹部2z
を形成する。この凹部22の形成方法は、例えばSiの
圧力センサの製作で行なわれているのと同様の方法を利
用することが出来る。
In FIG. 1, a field oxide film 2 is formed on the main surface of a p-type semiconductor substrate 1 by a conventional method. In addition, on the back surface opposite to the main surface, a recess 2z is formed by etching or other method.
form. This recess 22 can be formed using a method similar to that used in manufacturing Si pressure sensors, for example.

また、凹部22の形成後、凹部22の内面と半導体基板
1の裏面の所望の部分に絶縁膜3を形成する。
Further, after forming the recess 22, the insulating film 3 is formed on the inner surface of the recess 22 and a desired portion of the back surface of the semiconductor substrate 1.

また、半導体基板1のうちの凹部が設けられて薄くなっ
た部分4に、主表面から凹部22の底面に達する低抵抗
オーミック領域6を形成する。なお、凹部22の底面と
は、裏面側から見た底面、すなわち四部のうち主表面側
に最も近い部分を意味する。
Furthermore, a low-resistance ohmic region 6 extending from the main surface to the bottom surface of the recess 22 is formed in the thinned portion 4 of the semiconductor substrate 1 where the recess is provided. Note that the bottom surface of the recessed portion 22 means the bottom surface viewed from the back surface side, that is, the portion closest to the main surface side among the four portions.

この低抵抗オーミック領域6の周囲には1分離用絶縁膜
5が形成され、半導体基板1と低抵抗オーミック領域6
とを電気的に絶縁している。
An isolation insulating film 5 is formed around the low resistance ohmic region 6, and the semiconductor substrate 1 and the low resistance ohmic region 6 are separated from each other.
and are electrically insulated.

上記の分離用絶縁膜5は、例えば、細い溝掘り工程と酸
化工程とによって形成し、また、低抵抗オーミック領域
6ば、例えばポリSiで形成するか、又は単結晶SLに
不純物を高濃度にドープして形成する。なお、製造工程
を工夫すれば、高融点台gcMo、Ta等を用いて低抵
抗オーミック領域6を形成することも出来る。
The isolation insulating film 5 is formed by, for example, a process of digging a narrow groove and an oxidation process, and the low resistance ohmic region 6 is formed of, for example, poly-Si, or a single crystal SL is doped with impurities at a high concentration. Formed by doping. Note that if the manufacturing process is modified, the low resistance ohmic region 6 can be formed using high melting point gcMo, Ta, or the like.

また、低抵抗オーミック領域6の凹部底面側の末端、す
なわち凹部底面側コンタクト部から裏面の所望の部分に
かけて裏面電極7A、7Bを形成する。この裏面電極7
A、7Bや7A用のコンタクト孔の形成などは、裏面の
表面と底面との高低差がかなりあるため、特殊な製造方
法を必要とする。この製造方法としては、例えば、レー
ザ光源などを用いて平行光束を作る光学系を用い、基板
とマスクが密着に近い状態で、紫外線または遠紫外線露
光によるフォトリソグラフィ工程を行なうことによって
パターンニングするか法を用いることが出来る。また、
現在開発中の遠紫外線領域の光学系によって平行光束化
されたレーザ光束とマスクの使用とによって直接光化学
反応を励起用エツチングガス雰囲気中で起こさせること
により、金属電極を直接エツチングする方法も可能であ
る。
Further, back electrodes 7A and 7B are formed from the end of the low resistance ohmic region 6 on the bottom side of the recess, that is, from the contact portion on the bottom side of the recess to a desired portion of the back surface. This back electrode 7
Forming contact holes for A, 7B, and 7A requires a special manufacturing method because there is a considerable height difference between the back surface and the bottom surface. This manufacturing method involves, for example, patterning by using an optical system that creates a parallel light beam using a laser light source, etc., and performing a photolithography process using ultraviolet or far ultraviolet exposure while the substrate and mask are in close contact with each other. law can be used. Also,
It is also possible to directly etch the metal electrode by causing a direct photochemical reaction in an excitation etching gas atmosphere using a laser beam collimated by a far-ultraviolet optical system currently under development and using a mask. be.

一方、デバイスが作り込まわる半導体基板1の主表面側
には、例えば、n1ソース8、n+ドレイン9、ゲート
用酸化膜10. Siゲート11を形成する。
On the other hand, on the main surface side of the semiconductor substrate 1 on which a device is fabricated, there are, for example, an n1 source 8, an n+ drain 9, a gate oxide film 10. A Si gate 11 is formed.

また、低抵抗オーミック領域6の主表面側の末端、すな
わち主表面側コンタクト部と上記のSiゲート11とを
主表面側電極12A、12Bによって結合する。
Further, the ends of the low resistance ohmic region 6 on the main surface side, that is, the main surface side contact portions, and the above-mentioned Si gate 11 are coupled by the main surface side electrodes 12A, 12B.

上記のごとく、第1図の構成においては、半導体基板1
の主表面側と裏面側とは、周囲から絶縁された低抵抗オ
ーミック領域6によって電気的に接続されている。その
ためSiゲート11は、主表面側電極12A、12B及
び低抵抗オーミック領域6を介して裏面電極7A、7B
に接続され、主表面側の端子の他に、裏面側にも他の部
分と絶縁された独立の接続端子を有することになる。
As mentioned above, in the configuration shown in FIG.
The main surface side and the back surface side are electrically connected by a low resistance ohmic region 6 insulated from the surroundings. Therefore, the Si gate 11 is connected to the back electrodes 7A, 7B via the main surface side electrodes 12A, 12B and the low resistance ohmic region 6.
In addition to the terminal on the main surface side, the back side also has an independent connection terminal insulated from other parts.

上記の構成により、裏面にある電極7A、7Bに電圧を
印加することによって基板主表面のNチャンネルMOS
トランジスタを駆動することが出来る。という従来出来
なかった機能を持たせることが出来る。
With the above configuration, by applying a voltage to the electrodes 7A and 7B on the back surface, the N-channel MOS on the main surface of the substrate is
Can drive transistors. It is possible to provide functions that were previously not possible.

なお、第1図では、Siゲート11に裏面側がら接続す
る場合を例示したが、その他の部分、例えばソースやド
レイン等の主表面側電極に接続することも勿論可能であ
る。
Although FIG. 1 illustrates the case where the Si gate 11 is connected from the back side, it is of course possible to connect to other parts, for example, electrodes on the main surface side such as the source and drain.

次に、第2図は本発明の他の実施例図であり、本発明の
半導体基板を用いて二つの基板を融着させた三次元デバ
イス構造の断面図を示す。
Next, FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and shows a sectional view of a three-dimensional device structure in which two substrates are fused using the semiconductor substrate of the present invention.

第2図の装置は、本発明の半導体基板101と通常の0
MO8構造をもつICをその主表面に作り込まれている
第2の半導体基板102とを所望の電極部分で位置合わ
せした後、上と下の電極を用いて熱圧着法によって電極
部を融着したものである。
The device of FIG. 2 includes a semiconductor substrate 101 of the present invention and a conventional
After aligning an IC with an MO8 structure with a second semiconductor substrate 102 formed on its main surface at a desired electrode portion, the electrode portions are fused by thermocompression bonding using the upper and lower electrodes. It is.

なお、第2図の上部基板となる第1の半導体基板101
は、前記第1図の実施例と一部は類似しており、第1図
の半導体基板1の代わりにSOI基板を用いている点が
異なっている。
Note that the first semiconductor substrate 101 serving as the upper substrate in FIG.
This embodiment is partially similar to the embodiment shown in FIG. 1, except that an SOI substrate is used instead of the semiconductor substrate 1 shown in FIG.

第2図において、上部基板101となる半導体基板IA
の上には絶縁膜14が設けられ、その上に単結晶性Si
膜13が形成され、それらでSOI構造が形成されてい
る。
In FIG. 2, a semiconductor substrate IA serving as an upper substrate 101
An insulating film 14 is provided on top of the insulating film 14, and a monocrystalline Si
Membranes 13 are formed and they form an SOI structure.

その他、フィールド酸化膜2、絶縁膜39分離用絶縁膜
5、低抵抗オーミック領域6、裏面電極7A、7B、n
+ソース8.n+ドレイン9.ゲート用酸化膜10、S
iゲート11.主表面側電極12A。
In addition, field oxide film 2, insulating film 39 isolation insulating film 5, low resistance ohmic region 6, back electrodes 7A, 7B, n
+ sauce 8. n+ drain9. Gate oxide film 10, S
i-gate 11. Main surface side electrode 12A.

12B、凹部22等は、第1図と同じであるが、第2図
においては、更に、半導体基板1のうちの凹部が設けら
れて葦くなった部分4に、3端子以上の能動デバイスも
形成した例を示している。
12B, recess 22, etc. are the same as in FIG. 1, but in FIG. An example is shown below.

すなわち、この例では、NチャネルのMOSトランジス
タを形成した場合を示しており、n+ソース15、n+
ドレイン16、Siゲート18、ソース電極19、ドレ
イン電極20.21A、21Bが形成されている。なお
、ドレイン16は凹部22の底面に達するまで深く形成
されており、基板主表面では電極20を端子とし、基板
裏面では電極21A、21Bを端子としており、基板裏
面まで引き出されている。
That is, this example shows the case where an N-channel MOS transistor is formed, and the n+ source 15, the n+
A drain 16, a Si gate 18, a source electrode 19, and drain electrodes 20.21A and 21B are formed. The drain 16 is formed deep to reach the bottom of the recess 22, and is extended to the back surface of the substrate, with the electrode 20 serving as a terminal on the main surface of the substrate, and the electrodes 21A and 21B serving as terminals on the back surface of the substrate.

また、下部の第2半導体基板102は1通常のCMOS
インバータ等が作り込まれている半導体基板であり、フ
ィールド酸化膜2′、n型基板27、Pウェル28、p
+ウェルコンタクト29、n1基板コンタクト30、p
+ソース31、p+ドレイン32、n+ドレイン33、
n+ソース34、高濃度シリコンゲート35.36、ゲ
ート酸化膜37,38、配線間絶縁膜39、Voo?u
極40. Vss電極41.0MO8出力用電極42、
CMOSゲート入力用1ti43A等から構成されてい
る。
Further, the second semiconductor substrate 102 at the bottom is a normal CMOS.
This is a semiconductor substrate in which inverters, etc. are built, including a field oxide film 2', an n-type substrate 27, a P-well 28, and a p-well 28.
+well contact 29, n1 substrate contact 30, p
+ source 31, p+ drain 32, n+ drain 33,
n+ source 34, high concentration silicon gates 35, 36, gate oxide films 37, 38, inter-wiring insulating film 39, Voo? u
Extreme 40. Vss electrode 41.0 MO8 output electrode 42,
It is composed of 1ti43A for CMOS gate input.

第2図のごとく、上部の半導体基板と下部の半導体基板
とを所望の電極部で融着させる方法としては、例えば、
インターナショナル エレクI−ロン デバイシズ ミ
ーティングのテクニカル ダイジェスト(Intern
ational、  Electron Device
sMeeting  Technical Diges
t、  1984.  p816. M。
As shown in FIG. 2, as a method of fusing the upper semiconductor substrate and the lower semiconductor substrate at desired electrode parts, for example,
Technical Digest of the International Electronic Devices Meeting
ational、Electron Device
sMeeting Technical Diges
t, 1984. p816. M.

Yasumoto他著“PromiSsinHneti
 fabricationprocess devel
oped for 5tacked LSI’s ”)
に記載されている方法がある。
“PromiSsinHneti” by Yasumoto et al.
fabrication process
opened for 5 tacked LSI’s”)
There is a method described in

第2図においては、上記文献記載の方法とほぼ同様の融
着方法で積層構造を形成する場合を示す。
FIG. 2 shows a case in which a laminated structure is formed by a fusion method substantially similar to the method described in the above-mentioned literature.

この方法においては、まず、へ〇、電極の上に二層のA
u/Ti層を形成する。次に、上記のAu/Ti層の電
極と同一の高さまでポリイミド層でコートし、プラズマ
02でエツチングした後、A u / T i電極を露
出させ、平坦化も同時に行う。このような電極構成を第
2図の第1半導体基板101の裏面と第2半導体基板1
02の主表面とに作り込んでおく。次に、上記の二つの
基板を所望の位置にアラインし、熱圧着法で融着する。
In this method, first, go to
Form a u/Ti layer. Next, a polyimide layer is coated to the same height as the electrodes of the Au/Ti layer described above, and after etching with plasma 02, the Au/Ti electrodes are exposed and planarization is also performed at the same time. Such an electrode configuration is applied to the back surface of the first semiconductor substrate 101 and the second semiconductor substrate 1 in FIG.
02 main surface. Next, the above two substrates are aligned at desired positions and fused together by thermocompression bonding.

第2図にそって更に説明する。This will be further explained with reference to FIG.

上部の第1半導体基板101の裏面の電極21Bと下部
の第2半導体基扱102のゲート電m 43 Aとを融
着する場合、 AQの電極21Bの上にポリイミド層4
4とレベルを一致させたA 11合金層46Uを形成し
When fusing the electrode 21B on the back surface of the upper first semiconductor substrate 101 and the gate electrode m43A of the lower second semiconductor substrate 102, a polyimide layer 4 is placed on the electrode 21B of AQ.
An A11 alloy layer 46U having the same level as that of A11 alloy layer 46U was formed.

同様に、第2半導体基板102のゲート電極43A上に
もポリイミド層45とレベルを一致させたA I3合金
層46Lを形成する。他の場所でも第1半導体基板10
1と第2半導体基板102とを、例えば電極7Bと電極
43Bの部分で融着するときは、Au合金層47Uと4
7Lを形成して熱圧着す才しば、複数個所を同時に融着
することが出来る。
Similarly, an AI3 alloy layer 46L whose level matches that of the polyimide layer 45 is also formed on the gate electrode 43A of the second semiconductor substrate 102. The first semiconductor substrate 10 can also be used at other locations.
1 and the second semiconductor substrate 102 at, for example, the electrode 7B and the electrode 43B, the Au alloy layers 47U and 4
By forming 7L and thermocompression bonding, multiple locations can be fused at the same time.

また、ポリイミド層44.45はストレスの緩和と絶縁
の両方で有効に作用する。更に、製造方法を工夫すれば
、凹部22にもポリイミドを埋め込むことが可能である
Further, the polyimide layers 44 and 45 function effectively in both stress relief and insulation. Furthermore, if the manufacturing method is devised, it is possible to fill the recess 22 with polyimide.

なお、上記の二つの基板に配置された電極間の融着方法
は一例であって、本発明のデバイス構成がこの融着方法
に限定されるものでないことは明らかである。
Note that the method of fusing the electrodes arranged on the two substrates described above is just one example, and it is clear that the device configuration of the present invention is not limited to this fusing method.

上記のごとき第2図の構成においては、上層の第1半導
体基板101のNチャンネルMOSトランジスタのドレ
イン出力によって下部基板中のCMO5共通ゲート43
Aを駆動することができる。
In the configuration shown in FIG. 2 as described above, the CMO5 common gate 43 in the lower substrate is
A can be driven.

また下部の配線電極43Bは、図中ではどこに接続され
ているか示されていないが、例えば、この電極を下部基
板にある別のCMOSインバータのvOut電極に接続
した場合には、下部の配線電極43BのV。ut出力に
よって上部基板の右側のNチャネルMOSトランジスタ
のゲート電極11を駆動することが出来る。
Although it is not shown where the lower wiring electrode 43B is connected in the figure, for example, when this electrode is connected to the vOut electrode of another CMOS inverter on the lower substrate, the lower wiring electrode 43B V. The gate electrode 11 of the N-channel MOS transistor on the right side of the upper substrate can be driven by the ut output.

なお、本発明の構成においては、上部と下部の基板の接
着方法や融着方法は特に限定するものではなく、他の接
着方法や融着方法を用いてもよい。
In the configuration of the present invention, the method of bonding or fusing the upper and lower substrates is not particularly limited, and other bonding or fusing methods may be used.

本発明の基本的な構成は、第2図・の7B−7A−6−
12B−12Aの経路に示すように、低抵抗オーミック
領域6による凹部を介した基板主表面と裏面との接続手
段にある。しかし、同一の凹部を利用して三端子以上の
能動端子をちり能動デバイス(第2図の例では、ソース
15、ドレイン16、ゲ−)−18をもつMOSトラン
ジスタ)の1つの能動端子(第2図中ではドレイン)を
介して、基板主表面と裏面とをスイッチ機構を含ませた
形式で連結することも可能である。
The basic configuration of the present invention is 7B-7A-6- in Figure 2.
As shown in the path 12B-12A, there is a connection means between the main surface and the back surface of the substrate via the recess formed by the low resistance ohmic region 6. However, if three or more active terminals are removed by using the same recess, one active terminal (the third terminal) of an active device (in the example of FIG. 2, a MOS transistor having source 15, drain 16, gate 18) It is also possible to connect the main surface and the back surface of the substrate via a drain in FIG. 2 in a manner that includes a switch mechanism.

上記のような本発明の構成に基づく基板主表面と裏面と
の結合手段の多様性は、N枚の半導体基板からなる三次
元デバイスを構成するときに有効に利用することが出来
る。
The diversity of means for coupling the main surface and back surface of the substrate based on the configuration of the present invention as described above can be effectively utilized when constructing a three-dimensional device consisting of N semiconductor substrates.

次に、第3図は、一つの凹部に2つ以上の電極配線を設
けた場合の構成を示す実施例図である。
Next, FIG. 3 is an embodiment diagram showing a configuration in which two or more electrode wirings are provided in one recess.

なお、第3図は前記第1図の構造を上下反転した状態で
示したものであり、(A)及び(B)は断面図、(C)
は斜視図を示す。
Note that FIG. 3 shows the structure of FIG. 1 upside down, and (A) and (B) are cross-sectional views, and (C) is a cross-sectional view.
shows a perspective view.

まず、第3図(A)は、半導体基板54に、凹部22が
チャネル状に形成されている状態を示す。
First, FIG. 3(A) shows a state in which a recess 22 is formed in a channel shape in a semiconductor substrate 54. As shown in FIG.

また、第3図(B)は、電極が凹部から引き出されてい
る状態を示し、凹部22のある裏面の絶縁膜55、主表
面にある絶縁膜56、低抵抗オーミック領域57を分離
するための絶縁膜53、裏面電極のコンタクト部58A
、75面電極の引き出し部58B、主表面電極のコンタ
クト部59A、主表面電極の引き出し部59B等が設け
られている。
Further, FIG. 3(B) shows a state in which the electrode is drawn out from the recess, and the insulating film 55 on the back surface where the recess 22 is located, the insulating film 56 on the main surface, and the low resistance ohmic region 57 are separated. Insulating film 53, back electrode contact portion 58A
, a 75-plane electrode extension part 58B, a main surface electrode contact part 59A, a main surface electrode extension part 59B, etc. are provided.

また、第3図(C)は、上記のごとき構造が一つの凹所
に2個ある場合を示す。
Moreover, FIG. 3(C) shows a case where two structures as described above are provided in one recess.

この場合には、二つの電極58A−58Bと58A′−
58B ’との場合を示しているが、凹部の中で電気的
分離ができていれば、電極の数を増加することができる
In this case, two electrodes 58A-58B and 58A'-
58B' is shown, but the number of electrodes can be increased if electrical isolation is achieved within the recess.

また、第3図においては、低抵抗オーミック領域57を
周囲から分離する手段として、絶縁膜53による分離を
用いたが、周囲の電圧分布を適宜選択して設計すればn
 + P接合の逆バイアス分離も利用できないことでは
ない。
In addition, in FIG. 3, isolation by the insulating film 53 is used as a means to isolate the low resistance ohmic region 57 from the surroundings, but if the surrounding voltage distribution is appropriately selected and designed,
It is not impossible to utilize reverse bias isolation of the +P junction.

また、前記第2図の実施例で示したように、MOSトラ
ンジスタのドレイン出力のような能動デバイスの端子が
混在していてもかまわない。要点は基板裏面に設けた凹
部の底面のコンタクト端子で相互の端子にかかる電圧が
独自設定できる構成条件、バイアス条件を満たしていれ
ばよいことになる。
Further, as shown in the embodiment of FIG. 2, active device terminals such as the drain output of a MOS transistor may be mixed. The point is that the contact terminals on the bottom of the recess provided on the back of the substrate only need to meet configuration and bias conditions that allow the voltages applied to each terminal to be independently set.

次に、第4図は、一つの基板内に複数の凹部があり、か
つその凹部の中に前記に述べたような複数の四部裏面端
子がある場合の実施例図であり、基板裏面から見た平面
図を示す。
Next, FIG. 4 is an example diagram in which there are a plurality of recesses in one board, and in the recesses there are a plurality of four-part back terminals as described above, as seen from the back of the board. A top view is shown.

第4図において、各凹部A、B、C,Dには8X2個の
コンタクト端子62設けられている。この構成によれば
16ビツトの信号の転送を基板主表面と裏面との間で行
なうことができる。
In FIG. 4, 8×2 contact terminals 62 are provided in each of the recesses A, B, C, and D. With this configuration, 16-bit signals can be transferred between the main surface and the back surface of the substrate.

また、第4図の例では、16ビツトの端子をもつ四部が
4個ある。このうち、例えば凹部Aはすべて低抵抗オー
ミック領域による結合であってもよい。また5例えば凹
部Bは全てMOSトランジスタのドレイン端子のような
能動デバイスの一端子で構成してもよい。
In the example shown in FIG. 4, there are four quadrants each having a 16-bit terminal. Among these, for example, all of the recesses A may be coupled by low resistance ohmic regions. Furthermore, for example, all of the recesses B may be formed by one terminal of an active device such as the drain terminal of a MOS transistor.

また、複数基板で上下の信号のやりとりを考える場合、
第2図の実施例で考えたように上から下へ行く信号の流
れと、下から上へ行く信号の流れがある。したがって、
第4図の凹部C,Dを、これらの信号の流れを各々分担
して伝送する凹部としてもよい。
Also, when considering the exchange of upper and lower signals with multiple boards,
As considered in the embodiment of FIG. 2, there is a flow of signals going from top to bottom and a flow of signals going from bottom to top. therefore,
The recesses C and D in FIG. 4 may be recesses that respectively share and transmit the flow of these signals.

次に、第5図は、第4図のごとき基板71〜74を4枚
重ねた場合を示す。このように複数の基板を積層して用
いる場合は、相互に接する基板の凹部同志が重ならない
ように、ずらした位置に設定する。
Next, FIG. 5 shows a case where four substrates 71 to 74 as shown in FIG. 4 are stacked. When a plurality of substrates are stacked and used in this manner, the concave portions of the substrates that are in contact with each other are set at shifted positions so that they do not overlap.

第5図のような4層構成でもって第4図のようなエッチ
チャンネルスイッチコネクタの2X8ビツトをA、B、
C,Dのように構成すれば、32ビツトの下向き信号(
上部基板から下部基板への信号)と32ビツトの上向き
信号(下部基板から上部基板への信号)とを同時に並列
処理することができ、三次元積層デバイスの特徴を有効
に活用することが出来る。
With the 4-layer configuration as shown in Figure 5, the 2x8 bits of the etch channel switch connector as shown in Figure 4 can be connected to A, B,
If configured as shown in C and D, a 32-bit downward signal (
It is possible to simultaneously process parallel signals (signals from the upper substrate to the lower substrate) and 32-bit upward signals (signals from the lower substrate to the upper substrate), making it possible to effectively utilize the characteristics of the three-dimensional stacked device.

本発明の半導体装置は、上記のごとく複数の基板を融着
させて三次元デバイスを形成する場合に有効である。
The semiconductor device of the present invention is effective when a three-dimensional device is formed by fusing a plurality of substrates as described above.

また、これまで述べた実施例においては、半導体基板と
してSi基板及びSOI基板を用いた場合を例示したが
、 Si on Glass基板や5OS(Si on
 5apphire)基板の場合でも、81層の部分を
利用して本発明の構成をつくることができる。また、 
Glass基板、S aPPhire基板もエツチング
、RIEなどによって基板の裏面に孔をあけて5iWI
まで凹部をあけることができる。
In addition, in the embodiments described so far, the case where a Si substrate and an SOI substrate were used as the semiconductor substrate was exemplified, but Si on Glass substrate and 5OS (Si on
Even in the case of a 5apphire) substrate, the structure of the present invention can be created using the 81 layer portion. Also,
Glass substrates and SaPPhire substrates are also made with 5iWI by making holes on the back side of the substrates by etching, RIE, etc.
It is possible to make a recess up to

また、SoI (Si−3jO2−3i)基板の場合を
第2図に示したが、更にSi on Si on Si
基板のよう、にすでにレーザアニールなどの手法でモノ
リシック3層(場合によってn層)三次元デバイスにな
っているものでも本発明の構成を適用することができる
In addition, although the case of SoI (Si-3jO2-3i) substrate is shown in Fig. 2, Si on Si on Si
The structure of the present invention can be applied to a substrate, which has already been made into a monolithic three-layer (in some cases n-layer) three-dimensional device by a method such as laser annealing.

上記の場合、nMのモノリシック多層三次元デバイスで
最下部の基板が厚い場合は、その最下部の基板の裏面を
エツチングして凹部を形成することができるから、本発
明の特徴を偏えた半導体基板とみなすことができる。従
って、本発明の記載事項における半導体基板とは上記に
述べたような全ての場合の半導体層を含んだ基板という
ことで広義に定義することができる。
In the above case, if the bottom substrate of the nM monolithic multilayer three-dimensional device is thick, the back surface of the bottom substrate can be etched to form a recess, so that the features of the present invention can be applied to the semiconductor substrate. It can be considered as Therefore, the semiconductor substrate in the description of the present invention can be broadly defined as a substrate containing a semiconductor layer in all cases as described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、この発明によれば、基板の主
表面側から裏面に達する低抵抗オーミック領域を設け、
それを介して主表面と裏面とで信号の伝達を行うことが
出来るように構成したことにより、下記のごとき種々の
効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, a low resistance ohmic region extending from the main surface side of the substrate to the back surface is provided,
By configuring the device so that signals can be transmitted between the main surface and the back surface through it, various effects as described below can be obtained.

0、)従来困難であった基板裏面と基板主表面との信号
の伝送を可能にした。この信号の伝送は単純で基本的な
低抵抗オーミック領域による配線の結合の他に、同一の
凹部を利用してMOSトランジスタのドレインのような
能動デバイスの能動端子による信号の伝送、制御、スイ
ッチ機能と共用することも出来る。
0,) It has become possible to transmit signals between the back side of the board and the main surface of the board, which was previously difficult. This signal transmission is simple and basic, in addition to wiring connections using low-resistance ohmic regions, and also uses the same recess to transmit signals, control, and switch functions using active terminals of active devices such as the drains of MOS transistors. It can also be shared with

(2)従来の高集積化平面型ICの問題点、すなわち、
■チップサイズが大きくなり、配線長がチップ内で長く
なり、信号の遅延が起こる、■セル配置や配線のレイア
ウトの制約が多い、■歩留まりが低い、などを改善する
ことが出来る。
(2) Problems with conventional highly integrated planar ICs, namely:
It is possible to improve problems such as: - Chip size increases and wiring length increases within the chip, causing signal delays; - There are many restrictions on cell placement and wiring layout; and - Low yield.

なお、現行のLSI配線に用いられている金属配線にお
いては、配線抵抗を持つことはまぬがれない3例えば、
前記第2図の実施例に示した凹部22の底部のコンタク
ト21Aからウェハ裏面のコンタクト21Bへ至る配線
は、距離的に考えると平面ICの場合より長くなるとい
う問題がある。この問題を解決するには、基板の厚さを
出来るだけ薄くすることや配線材料をより一層低抵抗化
することが考えられる。
It should be noted that metal wiring used in current LSI wiring inevitably has wiring resistance3.For example,
There is a problem in that the wiring from the contact 21A at the bottom of the recess 22 to the contact 21B on the back surface of the wafer shown in the embodiment of FIG. 2 is longer than in the case of a planar IC in terms of distance. To solve this problem, it is conceivable to make the thickness of the substrate as thin as possible and to make the wiring material even lower in resistance.

また、上記のような比較的長い配線の問題を大幅に解決
する手段として、超電導材料の薄膜を数ミクロンの幅で
配線として配置することが考えられる。超電導材料薄膜
を用いた配線としては5例えば、ジョセフソン接合超電
1IC(又はJ、J。
Furthermore, as a means to significantly solve the problem of relatively long wiring as described above, it is conceivable to arrange a thin film of superconducting material as a wiring with a width of several microns. Examples of wiring using a thin film of superconducting material include Josephson junction superconductor 1 IC (or J, J.

超電導コンピュータ・システム)における超電導グラン
ドプレーンの上に絶縁膜を被せ、その上に幅数ミクロン
の超電導膜1漠の配線をレイアウトした超電導ストリッ
プ線路の利用が知られている。
It is known to use a superconducting strip line in which a superconducting ground plane (superconducting computer system) is covered with an insulating film and a superconducting film with a width of several microns is laid out on top of the insulating film.

超電導体の完全反磁性特性は、これを接地面グランドプ
レーン(OP)として利用すると、線路電流による磁界
の横方向床がりを小さく抑え、高密度配線にし、た場合
でも隣接線路間のタロストークを低減する役目をする。
The perfect diamagnetic property of superconductors makes it possible to suppress the lateral spread of the magnetic field due to line current to a minimum when used as a ground plane (OP), allowing for high-density wiring and reducing tallostoke between adjacent lines even in the case of high-density wiring. play a role.

また、超電導ストリップ線路の信号減衰定数は、表面抵
抗損と誘電体損で表される。そして常法芯線路に比べる
と表面抵抗は極めて小さい。また、誘電体損もGPとス
トリップ線路間の絶縁膜のtanδ等を小さくするとか
なり小さくなる。したがって、L、Cによる遅延はある
にしても、信号の減衰はインピーダンスの整合がとれて
いればかなり小さくすることが出来る。
Furthermore, the signal attenuation constant of a superconducting strip line is expressed by surface resistance loss and dielectric loss. And the surface resistance is extremely small compared to a normal core line. Further, the dielectric loss can be considerably reduced by reducing the tan δ of the insulating film between the GP and the strip line. Therefore, even if there is a delay due to L and C, the signal attenuation can be considerably reduced if the impedances are matched.

なお、現状では、前記の分野で、クロス配線までの実験
検討が、Nb配線onSin、膜onNbグランドブレ
ーン面等で行われている。
Currently, in the above-mentioned field, experimental studies up to cross wiring are being conducted on Nb wiring on sin, film on Nb ground plane, etc.

上記の超電導膜の配線の動作は、液体へリューム温度で
行われているが、これらの構造、構成は。
The operation of the above-mentioned superconducting film wiring is carried out at the liquid helium temperature, but the structure and composition of these are difficult to understand.

現在開発が行われているY−Ba−Cu−0系等の新高
温超電導体の膜によっても原理的には構成可能である。
In principle, it can also be constructed using a film of a new high-temperature superconductor such as the Y-Ba-Cu-0 system, which is currently being developed.

なお、性能面の向上は、今後の製造プロセスの進展に期
待される。
Further, improvements in performance are expected from future advances in the manufacturing process.

したがって、第2rl!Iの21A−21B等の比較的
長い配線の部分でも、若干プロセスは増加するが、まず
、Siエッチ穴の所定部分を絶縁膜で覆い、次に超電導
GP面で同様に覆い、更に超電導GP面の上を絶縁膜で
覆い、しかる後に幅数ミクロンのストリップ線路を斜面
上も含めてレイアウトし。
Therefore, the second rl! Even for relatively long wiring parts such as 21A-21B of I, the process will increase slightly, but first cover the specified part of the Si etch hole with an insulating film, then cover it with a superconducting GP surface in the same way, and then cover it with a superconducting GP surface. The top was covered with an insulating film, and then a strip line several microns wide was laid out, including on the slope.

ドレイン・コンタクト等と接続することも可能である。It is also possible to connect to a drain contact or the like.

なお、基板主面上の配線についても上記のごとき線路を
利用することが出来るのは当然である。
Note that it goes without saying that the above-mentioned lines can also be used for wiring on the main surface of the substrate.

以上のべたような設計上の工夫を加えれば、本発明のデ
バイス構成をもつ半導体基板を複数個用いた積層基板三
次元デバイスは、前記のごとき従来の平面型ICの問題
点を大幅に軽減することが出来る。
If the above-mentioned design measures are taken into account, the three-dimensional multilayer device using a plurality of semiconductor substrates having the device configuration of the present invention can significantly alleviate the problems of conventional planar ICs as described above. I can do it.

(3)レーザアニールなどで形成された完全モノリシッ
ク多層三次元構造と比べて、接着または融着の方法は工
程数が少ないため、製造の歩留まりを高くすることが出
来る。
(3) Compared to a completely monolithic multilayer three-dimensional structure formed by laser annealing or the like, the bonding or fusion method requires fewer steps, so the manufacturing yield can be increased.

(4)第1の基板をセンサIC(A、、 A2. A3
)、第2の基板を記憶IC(B、、B、、B3)、第3
の基板を演算I C(cx 、 Cz、C3)、第4の
基板を比較IC(Dl、 D、、 Dl)などと別々に
設計して適当に組合せることにより、異なる性能1機能
をもった三次元デバイスを構成することが出来、設計上
の自由度を増すことができる。
(4) Connect the first board to the sensor IC (A,, A2, A3
), the second board is a memory IC (B,,B,,B3), and the third board is
By separately designing the first board with calculation ICs (cx, Cz, C3), the fourth board with comparison ICs (Dl, D, , Dl), etc., and combining them appropriately, it is possible to achieve different performances and functions. It is possible to construct a three-dimensional device, increasing the degree of freedom in design.

(5)この三次元デバイスを適用すると大容量の情報処
理を行なうマイクロプロセッサなどの分野で、並列処理
化による高機能、高集積化が可能となる。また、センサ
機能を多機能化したインテリジェントセンサを比較的低
コストで提供できる、等の効果が得られる。
(5) Application of this three-dimensional device will enable high functionality and high integration through parallel processing in fields such as microprocessors that process large amounts of information. Further, it is possible to provide an intelligent sensor with multiple sensor functions at a relatively low cost.

なお、平面ICを高集積化しようとすると次のような問
題がある。すなわち。
Incidentally, when attempting to increase the integration of planar ICs, the following problems arise. Namely.

■高集積化によって配線長が長くなり、信号の遅延、減
衰がおきる。
■Higher integration leads to longer wiring lengths, which causes signal delays and attenuation.

■異なる構造のデバイス構成を同一半導体主表面に形成
しようとするとセンサのように工程が異なるため困難が
多くなる。
■If you try to form device configurations with different structures on the same semiconductor main surface, it will be difficult because the processes are different, such as in the case of sensors.

■平面内でレイアウトするため、セル配置の自由度が少
ない。
■Since the layout is done within a plane, there is less freedom in cell placement.

■信号の並列処理が三次元デバイスに比べて困難である
、 その点1本発明の構成の半導体基板による三次元デバイ
スを用いれば、上記の平面ICの問題を大幅に軽減する
ことができる。
(2) Parallel processing of signals is more difficult than in three-dimensional devices. (1) By using a three-dimensional device using a semiconductor substrate having the structure of the present invention, the above-mentioned problems of planar ICs can be significantly alleviated.

以上のような有用な特徴をもっているため、本発明によ
る三次元デバイスは、インテリジェントセンサ、並列処
理用大容量信号処理ICなどの分野で有効に活用するこ
とが出来る。
Because of the useful features described above, the three-dimensional device according to the present invention can be effectively utilized in fields such as intelligent sensors and large-capacity signal processing ICs for parallel processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例図であり、裏面に凹部をもつ
半導体基板で基板主表面にあるMOSトランジスタと裏
面配線を低抵抗オーミック領域で連結配線させた装置の
断面図、第2図は本発明の他の実施例図であり、裏面に
凹部をもつ本発明の半導体基板と他のもう1つのCMO
Sインバータなどを含む基板を融着させた三次元デバイ
スの断面図、第3図は一つの凹部内に複数の配線を有す
る構成の実施例図、第4図は半導体基板の裏面に複数の
四部を有する構成の実施例図、第5図は本発明の半導体
基板を4層積み重ねた三次元構造の実施例図である。 〈符号の説明〉 1、IA・・・半導体基板 2.2′・・・フィールド酸化膜 3・・・裏面絶縁膜     4・・・薄いSi層5・
・・分離用絶縁膜 6・・・低抵抗オーミック領域 7A、7B・・・裏面の電極配線 8・・・0+ソース      9・・・n+ドレイン
11・・・Siゲート 12A、 12B・・・主表面電極配線13・・・SO
IにおけるSi結晶膜 14−8 OI用5in2膜  15−n+ソース16
・・・n1ドレイン    17・・・ゲート酸化膜1
8・・・Siゲート19・・・ソース用配線20・・・
ドレイン用配線 21A・・・裏面能動デバイス端子電極のコンタクト部
21B・・・裏面能動デバイス端子電極の引き出し部2
2・・・凹部 3B・・・上部基板の裏面の層間絶縁膜39・・・下部
基板上の眉間絶縁膜 43A・・・下部半導体基板上のCMOSゲート接合電
極 43B・・・下部基板の他の電極 44・・・上部基板用ポリイミド層 45・・・下部基板用ポリイミド層 46U、47U・・・上部基板用融着用Au合金二層電
極46L、47L・・・下部基板用融着用Au合合金二
重電極3・・・分離用絶縁膜    54・・・半導体
基板55・・・凹部22のある裏面の絶縁膜56・・・
主表面にある絶縁膜 57・・・低抵抗オーミック領域 58A・・・裏面電極のコンタクト部 58B・・・裏面電極の引き出し部 59A・・・主表面電極のコンタクト部59B・・・主
表面電極の引き出し部 71、74・・・半導体基板 10】・・・上部の第1半専体基板 I02・・・下部の第2半導体基板
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a device in which a MOS transistor on the main surface of the substrate and the back wiring are interconnected in a low-resistance ohmic region using a semiconductor substrate having a recess on the back surface. is another embodiment of the present invention, showing a semiconductor substrate of the present invention having a recessed portion on the back surface and another CMO.
A cross-sectional view of a three-dimensional device in which a substrate including an S inverter and the like is fused together; FIG. 3 is an example of a configuration with multiple wirings in one recess; FIG. FIG. 5 is an example diagram of a three-dimensional structure in which four layers of semiconductor substrates of the present invention are stacked. <Explanation of symbols> 1. IA...Semiconductor substrate 2. 2'...Field oxide film 3...Back surface insulating film 4...Thin Si layer 5.
...Isolation insulating film 6...Low resistance ohmic regions 7A, 7B...Backside electrode wiring 8...0+ source 9...n+ drain 11...Si gate 12A, 12B...main surface Electrode wiring 13...SO
Si crystal film in I 14-8 5in2 film for OI 15-n+source 16
...n1 drain 17...gate oxide film 1
8...Si gate 19...source wiring 20...
Drain wiring 21A...Contact part 21B of back side active device terminal electrode...Leaning part 2 of back side active device terminal electrode
2...Concave portion 3B...Interlayer insulating film 39 on the back surface of the upper substrate...Glabella insulating film 43A on the lower substrate...CMOS gate junction electrode 43B on the lower semiconductor substrate...Other parts on the lower substrate Electrode 44... Polyimide layer for upper substrate 45... Polyimide layer for lower substrate 46U, 47U... Au alloy two-layer electrode for fusion for upper substrate 46L, 47L... Au alloy two for fusion for lower substrate Heavy electrode 3... Separation insulating film 54... Semiconductor substrate 55... Insulating film 56 on the back surface with recess 22...
Insulating film 57 on the main surface...Low resistance ohmic region 58A...Contact part 58B of back electrode...Leading part 59A of back electrode...Contact part 59B of main surface electrode... Pull-out parts 71, 74...semiconductor substrate 10]...upper first semi-dedicated substrate I02...lower second semiconductor substrate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  板状の半導体基板に少なくとも一層の半導体層が基板
表面とほぼ平行に配置されている構造において、上記半
導体基板の能動デバイスが形成される主表面の反対側の
裏面の一部に少なくとも一つの凹部が形成され、上記主
表面から上記凹部の底面に達する少なくとも一つの低抵
抗オーミック領域が形成され、該低抵抗オーミック領域
の周囲には分離層が形成され、上記低抵抗オーミック領
域の主表面側の末端すなわち主表面側コンタクト部から
主表面側の所望の個所まで他の部分と絶縁された少なく
とも一層の配線用低抵抗部材が形成され、かつ、上記低
抵抗オーミック領域の上記凹部底面側の末端すなわち凹
部底面側コンタクト部を除いた上記凹部の内面と上記半
導体基板の裏面の所望の部分とは絶縁膜で覆われ、上記
絶縁膜上に上記凹部底面側コンタクト部から上記半導体
基板の裏面の所定個所まで上記半導体基板とは絶縁され
た少なくとも一層の配線用低抵抗部材が形成された構造
を有し、半導体基板の主表面側と裏面側とが上記低抵抗
オーミック領域を介してオーム性結合されていることを
特徴とする半導体装置。
In a structure in which at least one semiconductor layer is arranged substantially parallel to the substrate surface on a plate-shaped semiconductor substrate, at least one recess is provided in a part of the back surface of the semiconductor substrate opposite to the main surface on which the active device is formed. is formed, at least one low resistance ohmic region reaching from the main surface to the bottom of the recess is formed, a separation layer is formed around the low resistance ohmic region, and a separation layer is formed on the main surface side of the low resistance ohmic region. At least one layer of low-resistance wiring member insulated from other parts is formed from the terminal end, that is, the contact part on the main surface side, to a desired location on the main surface side, and The inner surface of the recess excluding the contact portion on the bottom side of the recess and a desired portion of the back surface of the semiconductor substrate are covered with an insulating film, and a predetermined portion of the back surface of the semiconductor substrate is coated on the insulating film from the contact portion on the bottom side of the recess. The semiconductor substrate has a structure in which at least one layer of low resistance member for wiring is insulated from the semiconductor substrate, and the main surface side and the back side of the semiconductor substrate are ohmically coupled via the low resistance ohmic region. A semiconductor device characterized by:
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