JPH02262359A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH02262359A JPH02262359A JP1084352A JP8435289A JPH02262359A JP H02262359 A JPH02262359 A JP H02262359A JP 1084352 A JP1084352 A JP 1084352A JP 8435289 A JP8435289 A JP 8435289A JP H02262359 A JPH02262359 A JP H02262359A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[概 要]
下面に選択的に素子又は素子の一部が設けられ、且つこ
れに位置合せして上面に選択的に素子又は素子の一部が
設けられた第2の半導体基板が絶縁膜を介して第1の半
導体基板上に貼り合せられている構造に形成されるため
、エピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の上
下面に素子が形成できることによる高集積化及びパーテ
ィカル素子の形成が可能となり、又、絶縁膜による素子
の島状分離を合せて、絶縁股上に簡単に素子が形成でき
、しかも、再結晶シリコンによらずシリコン基板に、い
わゆるSOI素子が形成できるため、素子特性の安定化
、接合容量の低減化による高速化及びC−MOSにおけ
るラッチアップの防止が可能となる。さらに、DRAM
を形成すればキャパシターを増大できることによるα線
ソフトエラーの改善も可能となる。即ち、極めて高性能
且つ高集積な半導体集積回路の形成を可能とした半導体
装置を提供する。
れに位置合せして上面に選択的に素子又は素子の一部が
設けられた第2の半導体基板が絶縁膜を介して第1の半
導体基板上に貼り合せられている構造に形成されるため
、エピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の上
下面に素子が形成できることによる高集積化及びパーテ
ィカル素子の形成が可能となり、又、絶縁膜による素子
の島状分離を合せて、絶縁股上に簡単に素子が形成でき
、しかも、再結晶シリコンによらずシリコン基板に、い
わゆるSOI素子が形成できるため、素子特性の安定化
、接合容量の低減化による高速化及びC−MOSにおけ
るラッチアップの防止が可能となる。さらに、DRAM
を形成すればキャパシターを増大できることによるα線
ソフトエラーの改善も可能となる。即ち、極めて高性能
且つ高集積な半導体集積回路の形成を可能とした半導体
装置を提供する。
[産業上の利用分野]
本発明はバイポーラ及びMIS型半導体装置に係り、特
に、エピタキシャル層の不使用によるバ−ティカル素子
の形成、シリコン基板におけるSOI素子の形成等を実
現し、極めて高性能且つ高集積な半導体集積回路の形成
を可能とした半導体装置に関する。
に、エピタキシャル層の不使用によるバ−ティカル素子
の形成、シリコン基板におけるSOI素子の形成等を実
現し、極めて高性能且つ高集積な半導体集積回路の形成
を可能とした半導体装置に関する。
従来、パーティカル素子(主にバイポーラトランジスタ
、パーティカルMO3)−ランジスタ等)形成において
は、半導体基板に埋め込み不純物層を設け、エピタキシ
ャル層を成長して形成していなが、この方法による形成
ではエピタキシャル層の成長により埋め込み不純物層中
の不純物がはいあかり、パーティカル方向の微細化が達
成できない9又、接合分離型により素子形成をおこなう
ため接合容量が大きく高速化に難がある。同時にC−M
OSを形成する場合、ラッチアップ耐性の強化が難しい
という問題が顕著になってきている。
、パーティカルMO3)−ランジスタ等)形成において
は、半導体基板に埋め込み不純物層を設け、エピタキシ
ャル層を成長して形成していなが、この方法による形成
ではエピタキシャル層の成長により埋め込み不純物層中
の不純物がはいあかり、パーティカル方向の微細化が達
成できない9又、接合分離型により素子形成をおこなう
ため接合容量が大きく高速化に難がある。同時にC−M
OSを形成する場合、ラッチアップ耐性の強化が難しい
という問題が顕著になってきている。
そこで高性能且つ高集積な半導体集積回路を得るために
パーティカル素子のSOI形成を可能とする手段が要望
されている。
パーティカル素子のSOI形成を可能とする手段が要望
されている。
[従来の技術]
第6図は従来の半導体装置の模式側断面図であり、パイ
・C−MO5型半導体装置を示している。51はp−一
部シリコン(Si)基板、52aはバイポーラ部n十型
埋め込み層、52bはM OS Mn十型埋め込み層、
53bはMO3部p十型埋め込み層、54はn−型コレ
クタ領域、55はn−型ウェル領域、56はp−型ウェ
ル領域、57はp型素子分離領域、58はn型チャネル
ストッパー領域、59はn型チャネルストッパー領域、
60はp型ベース領域、61はn十型ソースドレイン領
域、62はp十型ソースドレイン領域、63はn十型エ
ミッタ領域、64はp+型ベースコンタクト領域、65
はn十型第1のコレクタコンタクト領域、66はn十型
第2のコレクタコンタクト領域、67はフィールド酸化
膜、68はゲート酸化膜、69はゲート電極、70はブ
ロック用酸化膜、71は燐珪酸ガラス(PSG)膜、7
2はA1配線を示している。
・C−MO5型半導体装置を示している。51はp−一
部シリコン(Si)基板、52aはバイポーラ部n十型
埋め込み層、52bはM OS Mn十型埋め込み層、
53bはMO3部p十型埋め込み層、54はn−型コレ
クタ領域、55はn−型ウェル領域、56はp−型ウェ
ル領域、57はp型素子分離領域、58はn型チャネル
ストッパー領域、59はn型チャネルストッパー領域、
60はp型ベース領域、61はn十型ソースドレイン領
域、62はp十型ソースドレイン領域、63はn十型エ
ミッタ領域、64はp+型ベースコンタクト領域、65
はn十型第1のコレクタコンタクト領域、66はn十型
第2のコレクタコンタクト領域、67はフィールド酸化
膜、68はゲート酸化膜、69はゲート電極、70はブ
ロック用酸化膜、71は燐珪酸ガラス(PSG)膜、7
2はA1配線を示している。
同図においては、p−一部シリコン(Si)基板51に
選択的にバイポーラ部n十型埋め込み層52a、MO3
部n十型埋め込み層52b 、MO3部p十型埋め込み
層53bが設けられ、次いでエピタキシャル層を成長さ
せて後、このエピタキシャル層にそれぞれの領域を設け
て、バイポーラトランジスタ、Nチャネルトランジスタ
及びPチャネルトラン、ジスタを形成している。この場
合エピタキシャル層を使用するのはそれぞれの埋め込み
層(52a、52b 、53b )を形成するためであ
る。M2S部の埋め込み層(52b 、53b )はラ
ッチアップ耐性の強化及びパーティカル方向のリーク改
善に役立つが、たとえこの領域がなくとも一応使用でき
る特性(領域を有するものよりやや特性は落ちる)を示
すMOSトランジスタの形成は可能である。しかしバイ
ポーラ部の埋め込み層52aはコレクタ抵抗を低下させ
るために必要で、この領域がなければ満足な特性を示す
バイポーラトランジスタは形成できない。従来例の欠点
は、第一にはエピタキシャル層を使用しなければならな
いため工程が複雑で、素子特性の制御が難しい点である
。第二にはエピタキシャル層を成長するため埋め込み層
の不純物がはいあがり、パーティカル方向の微細化がで
きない点である。第三には接合分離型で素子を形成する
なめ、特にコレクタ接合容量の低減ができないので、高
速化が難しい点である。
選択的にバイポーラ部n十型埋め込み層52a、MO3
部n十型埋め込み層52b 、MO3部p十型埋め込み
層53bが設けられ、次いでエピタキシャル層を成長さ
せて後、このエピタキシャル層にそれぞれの領域を設け
て、バイポーラトランジスタ、Nチャネルトランジスタ
及びPチャネルトラン、ジスタを形成している。この場
合エピタキシャル層を使用するのはそれぞれの埋め込み
層(52a、52b 、53b )を形成するためであ
る。M2S部の埋め込み層(52b 、53b )はラ
ッチアップ耐性の強化及びパーティカル方向のリーク改
善に役立つが、たとえこの領域がなくとも一応使用でき
る特性(領域を有するものよりやや特性は落ちる)を示
すMOSトランジスタの形成は可能である。しかしバイ
ポーラ部の埋め込み層52aはコレクタ抵抗を低下させ
るために必要で、この領域がなければ満足な特性を示す
バイポーラトランジスタは形成できない。従来例の欠点
は、第一にはエピタキシャル層を使用しなければならな
いため工程が複雑で、素子特性の制御が難しい点である
。第二にはエピタキシャル層を成長するため埋め込み層
の不純物がはいあがり、パーティカル方向の微細化がで
きない点である。第三には接合分離型で素子を形成する
なめ、特にコレクタ接合容量の低減ができないので、高
速化が難しい点である。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明が解決しようとする問題点は1、従来例に示され
るように、エピタキシャル層を使用しないパーティカル
素子の形成ができなかったこと、高集積なパーティカル
素子の形成ができなかったこと及びコレクタ接合容量を
低減した高速なパーティカル素子の形成ができなかった
ことである。
るように、エピタキシャル層を使用しないパーティカル
素子の形成ができなかったこと、高集積なパーティカル
素子の形成ができなかったこと及びコレクタ接合容量を
低減した高速なパーティカル素子の形成ができなかった
ことである。
[問題点を解決するための手段]
上記問題点は、第1の半導体基板上に絶縁膜を介して第
2の半導体基板が貼り合せられている半導体装置であっ
て、該第2の半導体基板の下面に選択的に形成された素
子又は素子の一部に従属して該第2の半導体基板の上面
に選択的に素子又は素子の一部が形成されている本発明
の半導体装置によって解決される。
2の半導体基板が貼り合せられている半導体装置であっ
て、該第2の半導体基板の下面に選択的に形成された素
子又は素子の一部に従属して該第2の半導体基板の上面
に選択的に素子又は素子の一部が形成されている本発明
の半導体装置によって解決される。
[作 用]
即ち本発明の半導体装置においては、下面に選択的に素
子又は素子の一部が設けられ、且つこれに位置合せして
上面に選択的に素子又は素子の一部が設けられた第2の
半導体基板が絶縁膜を介して第1の半導体基板上に貼り
合せられている構造に形成されている。したがって、エ
ピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の上下面
に位置合せした素子又は素子の一部が形成されることに
よりラテラル及びパーティカル方向を微細化した半導体
装置、特にパーティカル素子の形成が可能となる。又、
絶縁膜による素子の島状分離を合せて、絶縁膜上のシリ
コン基板にSOI素子が形成できるため、素子特性の安
定化、接合容量の低減化による高速化及びC−MOSに
おけるラッチアップの防止が可能となる。さらに、DR
AMを形成すればキャパシターを半導体基板の下面にま
で形成できることにより容量増大がはかれ、α線ソフト
エラーの改善及び高集積化も可能となる。即ち極めて高
性能且つ高集積な半導体集積回路を得ることができるよ
うになる。
子又は素子の一部が設けられ、且つこれに位置合せして
上面に選択的に素子又は素子の一部が設けられた第2の
半導体基板が絶縁膜を介して第1の半導体基板上に貼り
合せられている構造に形成されている。したがって、エ
ピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の上下面
に位置合せした素子又は素子の一部が形成されることに
よりラテラル及びパーティカル方向を微細化した半導体
装置、特にパーティカル素子の形成が可能となる。又、
絶縁膜による素子の島状分離を合せて、絶縁膜上のシリ
コン基板にSOI素子が形成できるため、素子特性の安
定化、接合容量の低減化による高速化及びC−MOSに
おけるラッチアップの防止が可能となる。さらに、DR
AMを形成すればキャパシターを半導体基板の下面にま
で形成できることにより容量増大がはかれ、α線ソフト
エラーの改善及び高集積化も可能となる。即ち極めて高
性能且つ高集積な半導体集積回路を得ることができるよ
うになる。
[実施例]
以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。第
1図は本発明の半導体装置における第1の実施例の模式
側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第2の
実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装置に
おける第3の実施例の模式側断面図、第4図は本発明の
半導体装置における第4の実施例の模式側断面図、第5
図(a)〜(e)は本発明の半導体装置における製造方
法の一実施例の工程断面図である。
1図は本発明の半導体装置における第1の実施例の模式
側断面図、第2図は本発明の半導体装置における第2の
実施例の模式側断面図、第3図は本発明の半導体装置に
おける第3の実施例の模式側断面図、第4図は本発明の
半導体装置における第4の実施例の模式側断面図、第5
図(a)〜(e)は本発明の半導体装置における製造方
法の一実施例の工程断面図である。
全図を通じ同一対象物は同一符号で示す。
第1図はp型シリコン基板を用いた際の本発明の半導体
装置における第1の実施例の模式側断面図で、1は10
、cm−3程度のp−型箱1のシリコン(Si)基
板、2は1/A11程度の酸化膜、3は1016cm−
3程度のp−型箱2のシリコン(Si)基板、4はトレ
ンチ埋め込み酸化膜、5aはバイポーラ部n十型埋め込
み層、5bはMOS部n十型埋め込み層、6bはMO8
部p十型埋め込み層、7は10 cm 程度のn−
型コレクタ領域、8は10 cm 程度のn−型ウ
ェル領域、9は10 C1m 程度のn十型第1の
コレクタコンタクト領域、10は10 cm 程度
のn+型第2のコレクタコンタクト領域、11は10
co+程度のp型ベース領域、12は10 cra
程度のn+型エミッタ領域、13は1020C1−
3程度のp十型ベースコンタクト領域、14a、14b
は10 cva−’程度のn十型ソースドレイン領域
、15a、15bは10 cm程度のp十型ソースド
レイン領域、16は201程度のゲート酸化膜、17は
3001程度のゲート電極、18は501程度のブロッ
ク用酸化膜、19は0.8.−111程度の燐珪酸ガラ
ス(PSG)膜、20は1/Al11程度のA1配線を
示す。
装置における第1の実施例の模式側断面図で、1は10
、cm−3程度のp−型箱1のシリコン(Si)基
板、2は1/A11程度の酸化膜、3は1016cm−
3程度のp−型箱2のシリコン(Si)基板、4はトレ
ンチ埋め込み酸化膜、5aはバイポーラ部n十型埋め込
み層、5bはMOS部n十型埋め込み層、6bはMO8
部p十型埋め込み層、7は10 cm 程度のn−
型コレクタ領域、8は10 cm 程度のn−型ウ
ェル領域、9は10 C1m 程度のn十型第1の
コレクタコンタクト領域、10は10 cm 程度
のn+型第2のコレクタコンタクト領域、11は10
co+程度のp型ベース領域、12は10 cra
程度のn+型エミッタ領域、13は1020C1−
3程度のp十型ベースコンタクト領域、14a、14b
は10 cva−’程度のn十型ソースドレイン領域
、15a、15bは10 cm程度のp十型ソースド
レイン領域、16は201程度のゲート酸化膜、17は
3001程度のゲート電極、18は501程度のブロッ
ク用酸化膜、19は0.8.−111程度の燐珪酸ガラ
ス(PSG)膜、20は1/Al11程度のA1配線を
示す。
同図において、p−型箱1のシリコン(Si)基板1上
に酸化膜2を介してp−型箱2のシリコン(Si)基板
3が貼り合せられている9p−型箱2のシリコン(Si
)基板3は酸化膜2に達するトレンチにより島状に分離
されており、前記トレンチはトレンチ埋め込み酸化膜4
により埋め込まれている、バイポーラ部の島状に分離さ
れたp−型箱2のシリコン(Si)基板3においては、
下面にはn十型埋め込み層5aが設けられ、前記n十型
埋め込み層5a上にn−型コレクタ領域7、p型ベース
領域11が設けられており、上面にはp十型ベースコン
タクト領域13.n十型エミッタ領域12及び第1、第
2のn十型コレクタコンタクト領域(9,10)が設け
られてバイポーラトランジスタを形成している。一方、
MOS部の島状に分離されたp−型箱2のシリコン(S
i)基板3においては、Nチャネルトランジスタ部では
、下面にはp十型埋め込み層6bが設けられ、上面には
ゲート電極17、n十型ソースドレイン領域(14a
、14b )及び基板コンタクト領域(図示せず)が設
けられてNチャネルトランジスタを形成し、Pチャネル
トランジスタ部では、下面にはn十型埋め込み層5bが
設けられ、前記n十型埋め込み層5b上はn−型ウェル
領域が設けられており、上面にはゲート電極17、p十
型ソースドレイン領域(15a 、15b )及び基板
コンタクト領域(図示せず)が設けられてPチャネルト
ランジスタを形成している。したがって、エピタキシャ
ル層を使用せずに第2の半導体基板の上下面に微細なバ
イポーラトランジスタを形成できる。又、絶縁膜上のシ
リコン基板にSOIのバイポーラトランジスタが形成で
きるためコレクタ接合容量の低減化による高速化が達成
できる。さらに絶縁膜上のシリコン基板にSOIのC−
MOSトランジスタも形成できるなめ、素子特性の安定
化及びラッチアップの防止が可能となる。
に酸化膜2を介してp−型箱2のシリコン(Si)基板
3が貼り合せられている9p−型箱2のシリコン(Si
)基板3は酸化膜2に達するトレンチにより島状に分離
されており、前記トレンチはトレンチ埋め込み酸化膜4
により埋め込まれている、バイポーラ部の島状に分離さ
れたp−型箱2のシリコン(Si)基板3においては、
下面にはn十型埋め込み層5aが設けられ、前記n十型
埋め込み層5a上にn−型コレクタ領域7、p型ベース
領域11が設けられており、上面にはp十型ベースコン
タクト領域13.n十型エミッタ領域12及び第1、第
2のn十型コレクタコンタクト領域(9,10)が設け
られてバイポーラトランジスタを形成している。一方、
MOS部の島状に分離されたp−型箱2のシリコン(S
i)基板3においては、Nチャネルトランジスタ部では
、下面にはp十型埋め込み層6bが設けられ、上面には
ゲート電極17、n十型ソースドレイン領域(14a
、14b )及び基板コンタクト領域(図示せず)が設
けられてNチャネルトランジスタを形成し、Pチャネル
トランジスタ部では、下面にはn十型埋め込み層5bが
設けられ、前記n十型埋め込み層5b上はn−型ウェル
領域が設けられており、上面にはゲート電極17、p十
型ソースドレイン領域(15a 、15b )及び基板
コンタクト領域(図示せず)が設けられてPチャネルト
ランジスタを形成している。したがって、エピタキシャ
ル層を使用せずに第2の半導体基板の上下面に微細なバ
イポーラトランジスタを形成できる。又、絶縁膜上のシ
リコン基板にSOIのバイポーラトランジスタが形成で
きるためコレクタ接合容量の低減化による高速化が達成
できる。さらに絶縁膜上のシリコン基板にSOIのC−
MOSトランジスタも形成できるなめ、素子特性の安定
化及びラッチアップの防止が可能となる。
第2図は本発明の半導体装置における第2の実施例の模
式側断面図を示している91.2.4.5a、7.11
〜13.18〜20は第1図と同じ物を、6aはバイポ
ーラ部p十型埋め込み層、21は導電膜(タングステン
シリサイド膜)、22はエツチングストッパー膜(酸化
膜)23はp−型コレクタ領域、24はn型ベース領域
、25はp十型エミッタ領域、26はn十型ベースコン
タクト領域、27は側壁絶縁膜、28は埋め込み導電膜
(選択化学気相成長タングステン膜〉を示している。
式側断面図を示している91.2.4.5a、7.11
〜13.18〜20は第1図と同じ物を、6aはバイポ
ーラ部p十型埋め込み層、21は導電膜(タングステン
シリサイド膜)、22はエツチングストッパー膜(酸化
膜)23はp−型コレクタ領域、24はn型ベース領域
、25はp十型エミッタ領域、26はn十型ベースコン
タクト領域、27は側壁絶縁膜、28は埋め込み導電膜
(選択化学気相成長タングステン膜〉を示している。
同図においては、不純物拡散層によるコレクタコンタク
ト領域の形成を改善し、選択化学気相成長タングステン
膜28によるコレクタコンタクト領域の形成をおこなっ
ていること、不純物理め込み層(5a、6a)下に導電
膜(タングステンシリサイド膜)21を形成しているこ
と及びnpn型バイポーラトランジスタとpnp型バイ
ポーラトランジスタを共存形成していることが第1図と
の主な相違である。(ただしM2S部は同じであるため
省略している。)この改善により、不純物拡散層による
横方向の拡散が抑えられるので高集積化が可能である9
又、不純物理め込み層の一部及びコレクタコンタクト領
域に抵抗が低いタングステンシリサイド膜及び選択化学
気相成長タングステン膜を使用しコレクタ接続が形成で
きるのでより高速化が可能である。さらに、シリコン(
Si)基板による島状のSOIでシリコン(Si)基板
の上下面を選択的に使用したバイポーラトランジスタが
形成できるので、従来技術ではできなかったnpn型バ
イポーラトランジスタとpnp型バイポーラトランジス
タの共存形成が可能であり、より汎用性のある半導体集
積回路の形成が可能となる。なお上記実施例においては
シリコン(Si)基板エツチングのストッパーとして酸
化膜を形成しているが、不純物理め込み層又はタングス
テンシリサイド膜の一部を残すエツチングが精度よくで
きればこのエツチングストッパー膜は必ずしも必要では
ない。
ト領域の形成を改善し、選択化学気相成長タングステン
膜28によるコレクタコンタクト領域の形成をおこなっ
ていること、不純物理め込み層(5a、6a)下に導電
膜(タングステンシリサイド膜)21を形成しているこ
と及びnpn型バイポーラトランジスタとpnp型バイ
ポーラトランジスタを共存形成していることが第1図と
の主な相違である。(ただしM2S部は同じであるため
省略している。)この改善により、不純物拡散層による
横方向の拡散が抑えられるので高集積化が可能である9
又、不純物理め込み層の一部及びコレクタコンタクト領
域に抵抗が低いタングステンシリサイド膜及び選択化学
気相成長タングステン膜を使用しコレクタ接続が形成で
きるのでより高速化が可能である。さらに、シリコン(
Si)基板による島状のSOIでシリコン(Si)基板
の上下面を選択的に使用したバイポーラトランジスタが
形成できるので、従来技術ではできなかったnpn型バ
イポーラトランジスタとpnp型バイポーラトランジス
タの共存形成が可能であり、より汎用性のある半導体集
積回路の形成が可能となる。なお上記実施例においては
シリコン(Si)基板エツチングのストッパーとして酸
化膜を形成しているが、不純物理め込み層又はタングス
テンシリサイド膜の一部を残すエツチングが精度よくで
きればこのエツチングストッパー膜は必ずしも必要では
ない。
(上記実施例で使用した上下に重なる二導電領域を持つ
半導体装置における選択化学気相成長タングステン膜に
よる下層導電領域への接続技術は本発明者により受付番
号1−31902で出願されている。) 第3図は本発明の半導体装置における第3の実施例の模
式側断面図を示している。1.2.4.14a、14b
、15a、15b、16〜22.27.28は第1.2
図と同じ物を、29はn−型オフセット領域、30はp
−型オフセット領域、31はp型チャネル領域、32は
n型チャネル領域を示している。
半導体装置における選択化学気相成長タングステン膜に
よる下層導電領域への接続技術は本発明者により受付番
号1−31902で出願されている。) 第3図は本発明の半導体装置における第3の実施例の模
式側断面図を示している。1.2.4.14a、14b
、15a、15b、16〜22.27.28は第1.2
図と同じ物を、29はn−型オフセット領域、30はp
−型オフセット領域、31はp型チャネル領域、32は
n型チャネル領域を示している。
同図においては、パーティカルな高耐圧のC−MO3を
形成したものである。Nチャネルトランジスタ部は、第
2のシリコン(Si)基板下面にn+型トドレイン領域
14b前記n十型ドレイン領域14b上にn−型オフセ
ット領域29、前記n十型ドレイン領域14b下に導電
膜(タングステンシリサイド膜)21を設け、上面にゲ
ート電極17、n十型ソース領域14a 、 p型チャ
ネル領域31及び基板コンタクト領域(図示せず)を設
けてNチャネルトランジスタを形成している。一方、P
チャネルトランジスタ部は、第2のシリコン(Si)基
板下面にp十型トレイン領域15b、前記p十型ドレイ
ン領域15b上にp−型オフセット領域30、前記p十
型トレイン領域15b下に導電膜(タングステンシリサ
イドり21を設け、上面にゲート電極11、p++ソー
ス領域15a 、 n型チャネル領域32及び基板コン
タクト領域(図示せず)を設けてPチャネルトランジス
タを形成している。下面に形成されたn十型ドレイン領
域14b及びp十型ドレイン領域15bへの接続は第2
の実施例と同じ選択化学気相成長タングステン膜を使用
した技術を利用している9この場合には、シリコン(S
i)基板による島状のSOIでシリコン(Si)基板の
上下面を選択的に使用したパーティカルなMOS)ラン
ジスタが形成できるため、ラッチアップを防止し、特性
が安定した極めて高耐圧なC−MOSが形成できる。
形成したものである。Nチャネルトランジスタ部は、第
2のシリコン(Si)基板下面にn+型トドレイン領域
14b前記n十型ドレイン領域14b上にn−型オフセ
ット領域29、前記n十型ドレイン領域14b下に導電
膜(タングステンシリサイド膜)21を設け、上面にゲ
ート電極17、n十型ソース領域14a 、 p型チャ
ネル領域31及び基板コンタクト領域(図示せず)を設
けてNチャネルトランジスタを形成している。一方、P
チャネルトランジスタ部は、第2のシリコン(Si)基
板下面にp十型トレイン領域15b、前記p十型ドレイ
ン領域15b上にp−型オフセット領域30、前記p十
型トレイン領域15b下に導電膜(タングステンシリサ
イドり21を設け、上面にゲート電極11、p++ソー
ス領域15a 、 n型チャネル領域32及び基板コン
タクト領域(図示せず)を設けてPチャネルトランジス
タを形成している。下面に形成されたn十型ドレイン領
域14b及びp十型ドレイン領域15bへの接続は第2
の実施例と同じ選択化学気相成長タングステン膜を使用
した技術を利用している9この場合には、シリコン(S
i)基板による島状のSOIでシリコン(Si)基板の
上下面を選択的に使用したパーティカルなMOS)ラン
ジスタが形成できるため、ラッチアップを防止し、特性
が安定した極めて高耐圧なC−MOSが形成できる。
第4図は本発明の半導体装置における第4の実施例の模
式側断面図を示している91〜3.16.18〜20.
27.28は第1.2図と同じ物を、33はセルプレー
ト電極、34はキャパシタ絶縁膜、35は電荷蓄積電極
、36はビットライン、37はワードラインを示してい
る。
式側断面図を示している91〜3.16.18〜20.
27.28は第1.2図と同じ物を、33はセルプレー
ト電極、34はキャパシタ絶縁膜、35は電荷蓄積電極
、36はビットライン、37はワードラインを示してい
る。
同図においては、1トランジスタ、1キヤパシタ型のD
RAMのセルの要部を示している。p型の第2のシリコ
ン(Si)基板3の上面にはワードライン37、ビット
ライン36、電荷が蓄積するn+型不純物領域が設けら
れ、下面には選択的にn+型不純物領域が設けられ、p
−型の第2のシリコン(Si)基板3に形成されたトレ
ンチの側壁に設けられたn十型不純物領域により上下面
のn十型不純物領域が接続され電荷蓄積電極35を形成
している。又、下面にはキャパシタ絶縁膜34を介して
セルプレート電極33が形成されており、前記セルプレ
ート電極33への接続は第2の実施例と同じ選択化学気
相成長タングステン膜を使用した技術を利用している。
RAMのセルの要部を示している。p型の第2のシリコ
ン(Si)基板3の上面にはワードライン37、ビット
ライン36、電荷が蓄積するn+型不純物領域が設けら
れ、下面には選択的にn+型不純物領域が設けられ、p
−型の第2のシリコン(Si)基板3に形成されたトレ
ンチの側壁に設けられたn十型不純物領域により上下面
のn十型不純物領域が接続され電荷蓄積電極35を形成
している。又、下面にはキャパシタ絶縁膜34を介して
セルプレート電極33が形成されており、前記セルプレ
ート電極33への接続は第2の実施例と同じ選択化学気
相成長タングステン膜を使用した技術を利用している。
上記実施例ではp−型の第2のシリコン(Si)基板3
の下面にまでキャパシタを形成できるなめ容量の大幅な
増大が可能で、α線ソフトエラー耐性の改善及び高集積
化が可能となる。
の下面にまでキャパシタを形成できるなめ容量の大幅な
増大が可能で、α線ソフトエラー耐性の改善及び高集積
化が可能となる。
本発明の半導体装置における下面に形成する素子又は素
子の一部と上面に形成する素子又は素子の一部との位置
合せは下記のように形成した位置合せパターンを使用し
ておこなわれる。まず第2のシリコン(Si)基板の下
面に深さ6.ILm程度のトレンチを設け、このトレン
チに位置合せして下面の素子又は素子の一部を形成し、
次いで前記トレンチを絶縁膜で埋め込み、次いで第2の
シリコン(Sl)基板を絶縁膜を介して第1のシリコン
(Si)基板に貼り合せ、次いで第2のシリコン(Si
)基板を57−nl程度に研削し、次いで第2のシリコ
ン(Si)基板の上面から露出した絶縁膜のエツチング
をおこなえば下面に設けたトレンチがセルファラインで
上面に形成できるので、この位置合せパターンを使用し
て上面の素子又は素子の一部を形成すれば、上面の素子
又は素子の一部を下面の素子又は素子の一部に直接位置
合せすることが可能となる。
子の一部と上面に形成する素子又は素子の一部との位置
合せは下記のように形成した位置合せパターンを使用し
ておこなわれる。まず第2のシリコン(Si)基板の下
面に深さ6.ILm程度のトレンチを設け、このトレン
チに位置合せして下面の素子又は素子の一部を形成し、
次いで前記トレンチを絶縁膜で埋め込み、次いで第2の
シリコン(Sl)基板を絶縁膜を介して第1のシリコン
(Si)基板に貼り合せ、次いで第2のシリコン(Si
)基板を57−nl程度に研削し、次いで第2のシリコ
ン(Si)基板の上面から露出した絶縁膜のエツチング
をおこなえば下面に設けたトレンチがセルファラインで
上面に形成できるので、この位置合せパターンを使用し
て上面の素子又は素子の一部を形成すれば、上面の素子
又は素子の一部を下面の素子又は素子の一部に直接位置
合せすることが可能となる。
次いで本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例に
ついて第5図(a)〜(e)及び第1図を参照して説明
する。(ただし位置合せパターンに関する記述は省略す
る。) 第5図(a) p−型箱2のシリコン(Si)基板3の下面に通常のフ
ォトリソグラフィー技術を利用し、レジストをマスク層
として、砒素をイオン注入してバイポーラ部n十型埋め
込み層5a、MO8部n十型埋め込み層5bを、硼素を
イオン注入して、MO3部p+型埋め込み層6bをそれ
ぞれ選択的に形成する。
ついて第5図(a)〜(e)及び第1図を参照して説明
する。(ただし位置合せパターンに関する記述は省略す
る。) 第5図(a) p−型箱2のシリコン(Si)基板3の下面に通常のフ
ォトリソグラフィー技術を利用し、レジストをマスク層
として、砒素をイオン注入してバイポーラ部n十型埋め
込み層5a、MO8部n十型埋め込み層5bを、硼素を
イオン注入して、MO3部p+型埋め込み層6bをそれ
ぞれ選択的に形成する。
(なだし上下面を反対にした図を示している。)第5図
(b) 次いでp−型箱1のシリコン(Si)基板1上に絶縁膜
2を介してp−型箱2のシリコン(Si)基板3の下面
を貼り合せる。次いでp−型箱2のシリコン(Si)基
板3を研削し、5Pm程度の厚さにする9第5図(C) 次いでp−型箱2のシリコン(Si)基板3に選択的に
絶縁膜2に達するトレンチを形成する。次いで前記トレ
ンチをトレンチ埋め込み酸化膜4により埋め込む。次い
で通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジスト
をマスク層として、第1のドーズ量の燐をイオン注入し
て、n−型ウェル領域8を、第2のドーズ量の燐をイオ
ン注入して、n−型コレクタ領域7を、第3のドーズ量
の燐をイオン注入して、n十型第1のコレクタコンタク
ト領域9を、硼素をイオン注入して、p型ベース領域1
1をそれぞれ選択的に形成する。(Nチャネルトランジ
スタ形成部にもp−型箱2のシリコン(Si)基板3よ
りやや高濃度のp−型ウェル領域を形成してもよい。) 第5図(d) 次いでゲート酸化膜16、多結晶シリコン膜を順次成長
させる9次いで通常のフォトリングラフィ−技術を利用
し、多結晶シリコン膜をパターニングしてゲート電極1
7を形成する。
(b) 次いでp−型箱1のシリコン(Si)基板1上に絶縁膜
2を介してp−型箱2のシリコン(Si)基板3の下面
を貼り合せる。次いでp−型箱2のシリコン(Si)基
板3を研削し、5Pm程度の厚さにする9第5図(C) 次いでp−型箱2のシリコン(Si)基板3に選択的に
絶縁膜2に達するトレンチを形成する。次いで前記トレ
ンチをトレンチ埋め込み酸化膜4により埋め込む。次い
で通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジスト
をマスク層として、第1のドーズ量の燐をイオン注入し
て、n−型ウェル領域8を、第2のドーズ量の燐をイオ
ン注入して、n−型コレクタ領域7を、第3のドーズ量
の燐をイオン注入して、n十型第1のコレクタコンタク
ト領域9を、硼素をイオン注入して、p型ベース領域1
1をそれぞれ選択的に形成する。(Nチャネルトランジ
スタ形成部にもp−型箱2のシリコン(Si)基板3よ
りやや高濃度のp−型ウェル領域を形成してもよい。) 第5図(d) 次いでゲート酸化膜16、多結晶シリコン膜を順次成長
させる9次いで通常のフォトリングラフィ−技術を利用
し、多結晶シリコン膜をパターニングしてゲート電極1
7を形成する。
第5図(e)
次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジ
ストをマスク層として、砒素をイオン注入して、n十型
ソースドレイン領域(14a 、 14b)、n十型基
板コンタクト領域(図示せず)、n十型エミッタ領域1
2、n十型第2のコレクタコンタクト領域10を、硼素
をイオン注入して、p+型ソースドレイン領域(15a
、15b ) 、p十型基板コンタクト領域(図示せ
ず)、p十型ベースコンタクト領域13をそれぞれ選択
的に形成する9次いでブロック用酸化膜18、燐珪酸ガ
ラス(PSG)膜19を順次成長させる。
ストをマスク層として、砒素をイオン注入して、n十型
ソースドレイン領域(14a 、 14b)、n十型基
板コンタクト領域(図示せず)、n十型エミッタ領域1
2、n十型第2のコレクタコンタクト領域10を、硼素
をイオン注入して、p+型ソースドレイン領域(15a
、15b ) 、p十型基板コンタクト領域(図示せ
ず)、p十型ベースコンタクト領域13をそれぞれ選択
的に形成する9次いでブロック用酸化膜18、燐珪酸ガ
ラス(PSG)膜19を順次成長させる。
第1図
次いで通常の技法を適用することにより電極コンタクト
窓の形成、A1配線20の形成等をおこなって半導体装
置を完成する9 以上実施例に示したように、本発明の半導体装置によれ
ば、エピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の
上下面に位置合せした素子又は素子の一部が形成される
ことにより、ラテラル及びパーティカル方向を微細化し
た半導体装置、特にパーティカル素子の形成が可能とな
る。又、絶縁膜による素子の島状分離を合せて、絶縁膜
上のシリコン基板にSOI素子が形成できるため、素子
特性の安定化、接合容量の低減化による高速化及びC−
MOSにおけるラッチアップの防止が可能となる。さら
に、DRAMを形成すればキャパシターを半導体基板の
下面にまで形成できることにより容量増大がはかれ、α
線ソフトエラーの改善及び高集積化も可能となる。
窓の形成、A1配線20の形成等をおこなって半導体装
置を完成する9 以上実施例に示したように、本発明の半導体装置によれ
ば、エピタキシャル層を使用せずに第2の半導体基板の
上下面に位置合せした素子又は素子の一部が形成される
ことにより、ラテラル及びパーティカル方向を微細化し
た半導体装置、特にパーティカル素子の形成が可能とな
る。又、絶縁膜による素子の島状分離を合せて、絶縁膜
上のシリコン基板にSOI素子が形成できるため、素子
特性の安定化、接合容量の低減化による高速化及びC−
MOSにおけるラッチアップの防止が可能となる。さら
に、DRAMを形成すればキャパシターを半導体基板の
下面にまで形成できることにより容量増大がはかれ、α
線ソフトエラーの改善及び高集積化も可能となる。
[発明の効果]
以上説明のように本発明によれば、バイポーラ及びMI
S型半導体装置において、シリコン基板によるS○■の
パーティカル素子の形成が可能となるため、バイポーラ
トランジスタの高集積化及び高速化、パーティカルな高
耐圧C−MOSの形成、C−MOSのラッチアップの改
善、DRAMのソフトエラー耐性の強化及び高集積化等
が実現でき、極めて高性能且つ高集積を併せ持つ半導体
集積回路を得ることができる。
S型半導体装置において、シリコン基板によるS○■の
パーティカル素子の形成が可能となるため、バイポーラ
トランジスタの高集積化及び高速化、パーティカルな高
耐圧C−MOSの形成、C−MOSのラッチアップの改
善、DRAMのソフトエラー耐性の強化及び高集積化等
が実現でき、極めて高性能且つ高集積を併せ持つ半導体
集積回路を得ることができる。
第1図は本発明の半導体装置における第1の実施例の模
式側断面図、 第2図は本発明の半導体装置における第2の実施例の模
式側断面図、 第3図は本発明の半導体装置における第3の実施例の模
式側断面図、 第4図は本発明の半導体装置における第4の実施例の模
式側断面図、 第5図(a)〜(e)は本発明の半導体装置における製
造方法の一実施例の工程断面図、 第6図は従来の半導体装置の模式側断面図である。 図において、 1はp−型箱1のシリコン(Si)基板、2は酸化膜、 3はp−型箱2のシリコン(Si)基板、4はトレンチ
埋め込み酸化膜、 5aはバイポーラ部n十型埋め込み層、5bはMO5部
n十型埋め込み層、 6aはバイポーラ部p十型埋め込み層、6bはMO3部
p十型埋め込み層、 7はn−型コレクタ領域、 8in−型ウェル領域、 9まn十型第1のコレクタコンタクト領域、0よn十型
第2のコレクタコンタクト領域、1まp型ベース領域、 2in十型エミツタ領域、 3、tp+型ベースコンタクト領域、 4a、14bはn十型ソースドレイン領域、5a、 1
5bはp+、型ソースドレイン領域、6はゲート酸化膜
、 7はゲート電極、 8はブロック用酸化膜、 9は燐珪酸ガラス(PSG)膜、 20はA1配線、 21は導電膜(タングステンシリサイドWA)、22は
エツチングストッパー膜(酸化膜)、23はp−型コレ
クタ領域、 24はn型ベース領域、 25はp十型・エミッタ領域、 26はn十型ベースコンタクト領域、 21は側壁絶縁膜、 28は埋め込み導電膜(選択化学気相成長タングステン
膜)、 29はn−型オフセット領域、 30はp−型オフセット領域、 31はp型チャネル領域、 32はn型チャネル領域、 33はセルプレート電極、 ・ 34はキャパシタ絶縁膜、 35は電荷蓄積電極、 36はビットライン、 37はワードラインを示す。
式側断面図、 第2図は本発明の半導体装置における第2の実施例の模
式側断面図、 第3図は本発明の半導体装置における第3の実施例の模
式側断面図、 第4図は本発明の半導体装置における第4の実施例の模
式側断面図、 第5図(a)〜(e)は本発明の半導体装置における製
造方法の一実施例の工程断面図、 第6図は従来の半導体装置の模式側断面図である。 図において、 1はp−型箱1のシリコン(Si)基板、2は酸化膜、 3はp−型箱2のシリコン(Si)基板、4はトレンチ
埋め込み酸化膜、 5aはバイポーラ部n十型埋め込み層、5bはMO5部
n十型埋め込み層、 6aはバイポーラ部p十型埋め込み層、6bはMO3部
p十型埋め込み層、 7はn−型コレクタ領域、 8in−型ウェル領域、 9まn十型第1のコレクタコンタクト領域、0よn十型
第2のコレクタコンタクト領域、1まp型ベース領域、 2in十型エミツタ領域、 3、tp+型ベースコンタクト領域、 4a、14bはn十型ソースドレイン領域、5a、 1
5bはp+、型ソースドレイン領域、6はゲート酸化膜
、 7はゲート電極、 8はブロック用酸化膜、 9は燐珪酸ガラス(PSG)膜、 20はA1配線、 21は導電膜(タングステンシリサイドWA)、22は
エツチングストッパー膜(酸化膜)、23はp−型コレ
クタ領域、 24はn型ベース領域、 25はp十型・エミッタ領域、 26はn十型ベースコンタクト領域、 21は側壁絶縁膜、 28は埋め込み導電膜(選択化学気相成長タングステン
膜)、 29はn−型オフセット領域、 30はp−型オフセット領域、 31はp型チャネル領域、 32はn型チャネル領域、 33はセルプレート電極、 ・ 34はキャパシタ絶縁膜、 35は電荷蓄積電極、 36はビットライン、 37はワードラインを示す。
Claims (2)
- (1)第1の半導体基板上に絶縁膜を介して第2の半導
体基板が貼り合せられている半導体装置であって、該第
2の半導体基板の下面に選択的に形成された素子又は素
子の一部に従属して該第2の半導体基板の上面に選択的
に素子又は素子の一部が形成されていることを特徴とす
る半導体装置。 - (2)前記第2の半導体基板の下面に選択的に形成され
た素子又は素子の一部はp型及びn型両領域を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1084352A JP3018017B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1084352A JP3018017B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02262359A true JPH02262359A (ja) | 1990-10-25 |
JP3018017B2 JP3018017B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=13828125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1084352A Expired - Fee Related JP3018017B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3018017B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009135427A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-06-18 | Denso Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US7911023B2 (en) | 2007-11-06 | 2011-03-22 | Denso Corporation | Semiconductor apparatus including a double-sided electrode element and method for manufacturing the same |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021048204A (ja) | 2019-09-17 | 2021-03-25 | キオクシア株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6334949A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-15 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JPS63132453U (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-30 | ||
JPS6468072A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for driving cathode-ray tube |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP1084352A patent/JP3018017B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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