JPH0399462A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH0399462A
JPH0399462A JP23592789A JP23592789A JPH0399462A JP H0399462 A JPH0399462 A JP H0399462A JP 23592789 A JP23592789 A JP 23592789A JP 23592789 A JP23592789 A JP 23592789A JP H0399462 A JPH0399462 A JP H0399462A
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JP
Japan
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semiconductor
type
layer
region
semiconductor substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP23592789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Suzuki
康一 鈴木
Norihito Miyoshi
則仁 三好
Makoto Yoshida
誠 吉田
Masayuki Komon
小門 正之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0399462A publication Critical patent/JPH0399462A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance an electrical insulating property between a semiconductor substrate and an element region by a method wherein an insulating film arranged on a semiconductor board of low resistivity, a semiconductor active layer of high resistivity arranged on the insulating film, and a high conductive member so formed as to reach the semiconductor substrate penetrating through the surface of the semiconductor active layer and to electrically connect them together are provided. CONSTITUTION:Semiconductor active layers of high resistivity which form semiconductor elements are isolated from each other by a semiconductor substrate 1 and an insulating layer 2, so that the semiconductor active layers are excellent in electrical insulation property between them and small in parasitic capacitance between them. When the same breakdown strength is realized between the active layers, the insulating layer 2 can be made small in thickness, so that a high conductive member 4 can be made small in length. Therefore, the high conductive member 4 can be made small in resistance without increasing it in area. As the high conductive member 4 can be made small in area, a semiconductor chip can be made large in scale of integration as a whole. The semiconductor active layer 3 and the semiconductor substrate 1 can be fully insulated from each other through the insulating layer 2, so that an integrated circuit device of this design can be protected against latch-up and lessened in parasitic capacitance.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 半導体チップ裏面上に電源端子を有する半導体集積回路
装置に関し、電源供給路の1部である半導体基板と素子
領域との間の電気的絶縁性を高くし、電源供給路を短く
することのできる半導体集積回路装置を提供することを
目的とし、低抵抗率の半導体基板と、該半導体基板上に
配置された絶縁膜と、該絶縁膜上に配置された高抵抗率
の半導体活性層と、該半導体活性層の表面がら該半導体
基板まで到達し、電気的に接続する高導電性部材とを有
するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a semiconductor integrated circuit device having a power supply terminal on the back surface of a semiconductor chip, the electrical insulation between the semiconductor substrate, which is a part of the power supply path, and the element region is increased, The purpose is to provide a semiconductor integrated circuit device that can shorten the power supply path. The semiconductor active layer has a resistivity and a highly conductive member that reaches from the surface of the semiconductor active layer to the semiconductor substrate and is electrically connected to the semiconductor substrate.

[産業上の利用分野] 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に半導体チッ
プ裏面上に電源端子を有する半導体集積回路装置に関す
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a semiconductor integrated circuit device having a power supply terminal on the back surface of a semiconductor chip.

近年、半導体装置の高速化、高集積化が進み、信号配線
長の減少の要求に伴い、電源配線領域の縮小が要求され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have become faster and more highly integrated, and along with the demand for a reduction in signal wiring length, there has been a demand for a reduction in the power supply wiring area.

1つの解決案として、半導体チップ背面から電源を供給
する構造が提案されている。
As one solution, a structure has been proposed in which power is supplied from the back surface of the semiconductor chip.

[従来の技術] 第6図(A)、(B)に従来の技術によるnpnバイポ
ーラトランジスタ集積回路装置を示す。
[Prior Art] FIGS. 6A and 6B show a conventional npn bipolar transistor integrated circuit device.

第6図(A)はP形基板を用いて、基板背面から電源を
供給する構造の1例を示す、低抵抗率のp型シリコン基
板51の上に高抵抗率の層52が形成され、その上にバ
イポーラトランジスタ等を作成するための高抵抗率n形
エピタキシャル層54が形成されている。高抵抗率p型
層52の表面には、低抵抗率のn型埋込み領域53が形
成され、バイポーラトランジスタの埋込みコレクタ領域
を形成する。このn十型埋込み領域53はn+コレクタ
引出し領域63によって表面に導出されている。エピタ
キシャル層54の表面部にはp型ベース領域61が形成
され、このベース領域61の内にn型エミッタ領域62
が形成される。基板51から表面に電源電圧を導出する
ため、p−型層52を貫通してp+型接続領域55が形
成され、n型エピタキシャル層54を貫通してp生型接
続領域56が形成されている。すなわち、p生型基板5
1、p+型接続領域55.56を介して最も負の電源電
圧が半導体チップ背面から表面に導出されている。ここ
で、p−型層52は埋込みコレクタ領域53とp生型基
板51との間の耐圧を向上するなめに設けられている。
FIG. 6(A) shows an example of a structure in which power is supplied from the back side of the substrate using a P-type substrate, in which a high-resistivity layer 52 is formed on a low-resistivity p-type silicon substrate 51; A high resistivity n-type epitaxial layer 54 for forming bipolar transistors and the like is formed thereon. A low resistivity n-type buried region 53 is formed on the surface of the high-resistivity p-type layer 52, forming a buried collector region of the bipolar transistor. This n+ type buried region 53 is led out to the surface by an n+ collector extraction region 63. A p-type base region 61 is formed on the surface of the epitaxial layer 54, and an n-type emitter region 62 is formed within this base region 61.
is formed. In order to derive a power supply voltage from the substrate 51 to the surface, a p+ type connection region 55 is formed through the p− type layer 52, and a p native type connection region 56 is formed through the n type epitaxial layer 54. . That is, the p-type substrate 5
1. The most negative power supply voltage is led out from the back side of the semiconductor chip to the front surface via the p+ type connection regions 55 and 56. Here, the p-type layer 52 is provided to improve the breakdown voltage between the buried collector region 53 and the p-type substrate 51.

第6図(B)は従来の技術の他の例を示し、n型基板を
用いて電源電圧を半導体チップ背面から表面に導出する
構造の1例を示す、n型シリコン基板65の上にp−型
高抵抗率シリコン層52が形成され、その上に活性層と
なるn−型エピタキシャル層54が形成されている。p
−型高抵抗率領域52の表面にはn十型埋込み領域53
が形成されている。このn十埋込み領域53の上にバイ
ポーラトランジスタが形成されているのは第6図(A)
と同様である。
FIG. 6(B) shows another example of the conventional technology, and shows an example of a structure in which the power supply voltage is derived from the back surface of the semiconductor chip using an n-type substrate. A - type high resistivity silicon layer 52 is formed, and an n - type epitaxial layer 54 serving as an active layer is formed thereon. p
On the surface of the - type high resistivity region 52 is an n-type buried region 53.
is formed. A bipolar transistor is formed on this n0 buried region 53 as shown in FIG. 6(A).
It is similar to

半導体チップ表面からn中型基板65に到達する深さに
穴が形成され、穴の側面を絶縁膜66が覆い、その内部
を導電性の接続領域67が充填している。この接続領域
67は、たとえば不純物を添加した多結晶シリコンで形
成される。また、バイポーラトランジスタを分離するた
めの誘電分離領域がバイポーラトランジスタを囲って設
けられている。すなわち、バイポーラトランジスタを囲
む形でトレンチが形成され、トレンチの側壁を絶縁膜7
1が覆い、その内をドープしていない高抵抗率の多結晶
領域72が充填している。
A hole is formed at a depth reaching from the semiconductor chip surface to the n-medium sized substrate 65, the side surface of the hole is covered with an insulating film 66, and the inside thereof is filled with a conductive connection region 67. This connection region 67 is formed of, for example, polycrystalline silicon doped with impurities. Further, a dielectric isolation region for isolating the bipolar transistors is provided surrounding the bipolar transistors. That is, a trench is formed surrounding the bipolar transistor, and the sidewalls of the trench are covered with an insulating film 7.
1 and filled with an undoped high resistivity polycrystalline region 72.

第6図(B)の構造において、高抵抗率のp型半導体層
52は電気的に浮遊状態になる。このP−型半導体層5
2を電気的に安定化するなめに、半導体チップ表面から
p十型領域69が設けられ、表面とp−型半導体層52
とを接続している。n+型半導体基板65は、最も正の
電源電圧を印加され、高導電率の接続領域67を介して
半導体チップ表面に導出される。p−型高抵抗率半導体
層52はn十型埋込み領域53とn中型基板65との間
の耐圧を増大させ容量を低減させるために挿入されてい
る。
In the structure of FIG. 6(B), the high resistivity p-type semiconductor layer 52 is in an electrically floating state. This P-type semiconductor layer 5
In order to electrically stabilize the semiconductor layer 52, a p-type region 69 is provided from the surface of the semiconductor chip to connect the surface and the p-type semiconductor layer 52.
is connected to. The n+ type semiconductor substrate 65 is applied with the most positive power supply voltage and is led out to the semiconductor chip surface via the high conductivity connection region 67. The p-type high resistivity semiconductor layer 52 is inserted to increase the withstand voltage and reduce the capacitance between the n-type buried region 53 and the n-medium type substrate 65.

[発明が解決しようとする課il!] 以上説明した従来の技術によれば、半導体基板と素子を
形成する活性層との間にP型エピタキシャル層を使用し
て耐圧を高くしている。耐圧を高くするには、このエピ
タキシャル層を厚くする必要があるが、厚くすると電源
供給路が長くなる。
[The problem that the invention seeks to solve! ] According to the conventional technology described above, a P-type epitaxial layer is used between a semiconductor substrate and an active layer forming an element to increase the breakdown voltage. In order to increase the withstand voltage, it is necessary to make this epitaxial layer thicker, but making it thicker means that the power supply path becomes longer.

電源供給路の抵抗を抑えるためには、電源供給路の面積
を大きくしなければならない。
In order to suppress the resistance of the power supply path, the area of the power supply path must be increased.

さらに、n型基板を用いた場合には、p型窩抵抗エピタ
キシャル層の電位を安定化するなめに、コンタクト領域
を設けることが必要で、そのためのコンタクト領域の面
積も必要である。
Furthermore, when an n-type substrate is used, it is necessary to provide a contact region in order to stabilize the potential of the p-type cavity resistance epitaxial layer, and the area of the contact region is also required.

このように、半導体チップの使用面積が大きくなり、集
積度が下がってしまう。
In this way, the area used for the semiconductor chip increases, and the degree of integration decreases.

また、基板と半導体素子領域との間にはpn接合が伴い
、寄生容量が伴う、また、部分的にpnpn構造が形成
され、ラッチアップの問題等も生じる。
Furthermore, a pn junction is present between the substrate and the semiconductor element region, resulting in parasitic capacitance, and a pnpn structure is partially formed, causing problems such as latch-up.

本発明の目的は、電源供給路の1部である半導体基板と
素子領域との間の電気的絶縁性を高くし、かつ、電源供
給路を短くすることのできる半導体集積回路装置を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device that can improve electrical insulation between a semiconductor substrate and an element region, which are part of a power supply path, and shorten the power supply path. It is.

本発明の他の目的は、半導体チップ背面からの電源供給
路の面積を増大させることなく、低抵抗化することを可
能にし、また、寄生容量の低減とラッチアップの防止を
可能にする半導体集積回路装置を提供することである。
Another object of the present invention is to reduce the resistance of a power supply path from the backside of a semiconductor chip without increasing the area thereof, and to reduce parasitic capacitance and prevent latch-up. An object of the present invention is to provide a circuit device.

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。低抵抗率の半導体
基板1上に絶縁層2が形成され、その上に高抵抗率の半
導体活性層3が形成されている。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. An insulating layer 2 is formed on a semiconductor substrate 1 having a low resistivity, and a semiconductor active layer 3 having a high resistivity is formed thereon.

半導体チップ表面から半導体基板1に到達する高導電性
の部材4が形成される。この高導電性部材によって、半
導体基板1と半導体チップ表面とは電気的に接続される
。また、半導体活性層3の素子領域を囲んで分離領域5
が形成される。
A highly conductive member 4 is formed that reaches the semiconductor substrate 1 from the surface of the semiconductor chip. This highly conductive member electrically connects the semiconductor substrate 1 and the surface of the semiconductor chip. Further, an isolation region 5 is provided surrounding the element region of the semiconductor active layer 3.
is formed.

[作用] 半導体素子を形成する高抵抗率半導体活性層3は低抵抗
率の半導体基板1と絶縁層2を介して分離されているの
で、電気的絶縁は良好であり、また、その間の寄生容量
も小さくなる。
[Function] Since the high resistivity semiconductor active layer 3 forming the semiconductor element is separated from the low resistivity semiconductor substrate 1 via the insulating layer 2, electrical insulation is good and parasitic capacitance between them is reduced. will also become smaller.

同一の耐圧を現実する場合、絶縁層2の厚さは、従来の
技術における高抵抗率半導体層52の厚さよりも薄くで
きるので、高導電性部材4の長さを短くすることができ
る。このため、高導電性部材4の面積を増加することな
く、その抵抗を低くすることができる。
When achieving the same withstand voltage, the thickness of the insulating layer 2 can be made thinner than the thickness of the high resistivity semiconductor layer 52 in the conventional technology, so the length of the highly conductive member 4 can be shortened. Therefore, the resistance of the highly conductive member 4 can be lowered without increasing its area.

高導電性部材4の面積を小さくすることができるので、
半導体チップ全体として高集積度を実現できる。
Since the area of the highly conductive member 4 can be reduced,
A high degree of integration can be achieved as a whole semiconductor chip.

また、半導体活性層3と半導体基板1とは絶縁層2によ
って完全に絶縁できるので、ラッチアップが防止でき、
寄生容量も低減できる。
Furthermore, since the semiconductor active layer 3 and the semiconductor substrate 1 can be completely insulated by the insulating layer 2, latch-up can be prevented.
Parasitic capacitance can also be reduced.

[実施例] 第2図は、本発明の1実施例による半導体集積回路の概
略断面図を示す。
[Embodiment] FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.

半導体基板1は抵抗率約0.1ΩC11以下のn型シリ
コンウェーハであり、その上に酸化膜2が形成されてい
る。酸化WA2の上にはn十型埋込み層15を備えたn
型9932層3が配置されている。
The semiconductor substrate 1 is an n-type silicon wafer having a resistivity of about 0.1ΩC11 or less, and an oxide film 2 is formed thereon. An n-shaped buried layer 15 is provided on the oxidized WA2.
Mold 9932 layer 3 is placed.

この構造は2枚のシリコンウェーへの少なくとも一方の
表面に酸化膜を形成し、貼り合わせることによって中間
に酸化膜を挾んだ貼り合わせウェーハを作成し、一方の
シリコン基板を研磨することによって所望の厚さまで薄
くして形成したものである。薄くする素子用ウェーハの
表面には埋込み層15となるn土層を予め形成しておく
、従って、n型9932層3、n+型埋込み層15は酸
化膜2の上に配置されているが、良好な結晶性を有する
。n型9932層3、n十型埋込み層15、その下の酸
化膜2を貫通して穴11が形成され、穴11の側面を絶
縁膜6で被覆し、その内部をドープした多結晶半導体領
域7で充填して高導電性の接続部材4を形成している。
This structure is achieved by forming an oxide film on at least one surface of two silicon wafers, bonding them together to create a bonded wafer with an oxide film sandwiched in between, and polishing one silicon wafer to achieve the desired shape. It is formed by thinning it to a thickness of . On the surface of the element wafer to be thinned, an n-soil layer that will become the buried layer 15 is formed in advance.Therefore, the n-type 9932 layer 3 and the n+ type buried layer 15 are placed on the oxide film 2; Has good crystallinity. A hole 11 is formed by penetrating the n-type 9932 layer 3, the n-type buried layer 15, and the oxide film 2 thereunder, the side surface of the hole 11 is covered with an insulating film 6, and the inside thereof is a doped polycrystalline semiconductor region. 7 to form a highly conductive connecting member 4.

一方、n型9932層3内に画定される素子領域を囲ん
で分離領域5が形成される0分離領域5はn型9932
層3の表面からn十型埋込み層15を貫通して酸化膜2
に到達するトレンチ13を形成し、トレンチ13表面を
絶縁膜8で覆い、その内をノンドープの高抵抗率多結晶
半導体領域9で充填したものである。
On the other hand, the isolation region 5 in which the isolation region 5 is formed surrounding the element region defined in the n-type 9932 layer 3 is
The oxide film 2 is formed from the surface of the layer 3 through the n-type buried layer 15.
A trench 13 is formed, the surface of the trench 13 is covered with an insulating film 8, and the inside thereof is filled with a non-doped high resistivity polycrystalline semiconductor region 9.

素子領域内にはバイポーラトランジスタが形成されてい
る。n型9932層3の表面からn十型埋込み層15に
到達するn生型のコレクタ引出し領域16が形成されて
いる。また、n型9932層3の表面部分にp型ベース
領域17が形成され、その中にn十型エミッタ領域18
が形成されている。
A bipolar transistor is formed within the element region. An n-type collector extraction region 16 is formed that reaches the n-type buried layer 15 from the surface of the n-type 9932 layer 3. Furthermore, a p-type base region 17 is formed in the surface portion of the n-type 9932 layer 3, and an n+-type emitter region 18 is formed therein.
is formed.

基板1の裏面上には全面に電源電極20が形成される。A power supply electrode 20 is formed on the entire back surface of the substrate 1.

また、ドープした多結晶シリコン領域7の表面には電源
取出し電極21が形成される。たとえば、バイポーラト
ランジスタのエミッタ領域18が、この電源取出し電極
21に接続される。
Further, a power supply extraction electrode 21 is formed on the surface of the doped polycrystalline silicon region 7. For example, the emitter region 18 of a bipolar transistor is connected to this power extraction electrode 21.

このような構造によると、半導体素子を形成するn型9
932層3は半導体基板1とは絶縁膜2によって完全に
絶縁されている。また、n型9932層3内に画定され
る素子領域は、誘電分離部材5によって周囲から完全に
絶縁される。酸化膜2は、たとえば数千人の厚さの5i
02膜である。
According to such a structure, the n-type 9 that forms the semiconductor element
The 932 layer 3 is completely insulated from the semiconductor substrate 1 by the insulating film 2. Furthermore, the device region defined within the n-type 9932 layer 3 is completely insulated from the surroundings by the dielectric isolation member 5. The oxide film 2 is, for example, 5i with a thickness of several thousand people.
02 film.

ドー・グした多結晶半導体領域7の代りにシリサイドや
金属等の高導電性物質領域を用いることもできる。絶縁
膜6.8はたとえばSiO□膜で形成する。低抵抗率の
半導体基板1は半導体素子を形成するn型9922層3
とは誘電分離されているので、その導電型はp型でもn
型でもよい、半導体基板1と高導電性の充填部材7とが
電気的に低抵抗の導電路を形成すればよい。
In place of the doped polycrystalline semiconductor region 7, a highly conductive material region such as silicide or metal may be used. The insulating film 6.8 is formed of, for example, a SiO□ film. A low resistivity semiconductor substrate 1 has an n-type 9922 layer 3 forming a semiconductor element.
Since it is dielectrically separated from the
A mold may be used as long as the semiconductor substrate 1 and the highly conductive filling member 7 form an electrically conductive path with low electrical resistance.

第2図に示すような、半導体集積回路装置を製造する工
程の例を第3図(A)〜(H)に示す。
Examples of steps for manufacturing a semiconductor integrated circuit device as shown in FIG. 2 are shown in FIGS. 3A to 3H.

まず、第3図(A)に示すように、n十型シリコンウェ
ーハ1とn+型層15を有するn型シリコンウェーハ3
aの表面にそれぞれ酸化シリコンJli2a、2bを形
成する。たとえば、各酸化膜2a、2bの厚さを約50
00人とする。なお、ウェーハ1としてp生型つェーへ
を用いてもよい。
First, as shown in FIG. 3(A), an n-type silicon wafer 1 and an n-type silicon wafer 3 having an n+ type layer 15
Silicon oxide Jli2a and 2b are formed on the surface of a, respectively. For example, the thickness of each oxide film 2a, 2b is approximately 50 mm.
00 people. Note that a p-type wafer may be used as the wafer 1.

このように準備した1対のウェーハを重ね合せて約10
00℃で熱処理をすることによって貼り合せる。貼り合
わせによってn生型層15は埋込み層となる。
A pair of wafers prepared in this way are stacked on top of each other for about 10
They are bonded together by heat treatment at 00°C. By bonding, the n-type layer 15 becomes a buried layer.

第3図(B)に示すように、貼り合わせたウェーハの一
方の、n十型埋込み層15を備えるシリコンウェーハを
研磨によって所定の厚さまで薄くする1図示の場合、n
型9922層3を、たとえば約2μ程度まで薄くする。
As shown in FIG. 3(B), in the case of FIG.
The mold 9922 layer 3 is thinned, for example, to about 2μ.

次に、第3図(C)に示すように、薄くした半導体層3
を半導体ウェーハ表面とし、表面から酸化M2を貫通し
て基板1に到達する深さまで穴11を開口する。たとえ
ば、穴の位置に開口を有するホトレジストパターンを形
成し、指向性の反応性イオンエツチング(RIE)を行
うことによって穴11を形成する。
Next, as shown in FIG. 3(C), the thinned semiconductor layer 3
is the semiconductor wafer surface, and a hole 11 is opened from the surface to a depth that penetrates through the oxide M2 and reaches the substrate 1. For example, the holes 11 are formed by forming a photoresist pattern having openings at the hole positions and performing directional reactive ion etching (RIE).

第3図(D)に示すように、形成した穴の表面に酸化膜
6aを形成する。
As shown in FIG. 3(D), an oxide film 6a is formed on the surface of the formed hole.

次に、第3図(E)に示すように、指向性エツチング(
たとえばRIE)を行うことによって、穴の底面上の酸
化膜を除去し、側面上にのみ酸化膜6を残す。
Next, as shown in Figure 3(E), directional etching (
For example, by performing RIE), the oxide film on the bottom of the hole is removed, leaving the oxide film 6 only on the side surfaces.

第3図(F)に示すように、穴の内に多結晶シリコンを
CVD等によって充填する。この充填した多結晶シリコ
ン領域にイオン注入等により不純物を添加する0本実施
例では、半導体基板1がn型であるので、多結晶シリコ
ン領域7に燐等のn型不純物を十分量添加する。なお、
基板1としてp十型ウェーハを用いた時はp型不純物を
添加する。
As shown in FIG. 3(F), the holes are filled with polycrystalline silicon by CVD or the like. In this embodiment, since the semiconductor substrate 1 is of n-type, a sufficient amount of n-type impurity such as phosphorus is added to the polycrystalline silicon region 7. In addition,
When a p-type wafer is used as the substrate 1, p-type impurities are added.

素子の分離領域を作成する場合は、たとえばホトレジス
トのマスクを作成してRIEを行うことによって、第3
図(G)に示すように、トレンチ13を形成する。この
トレンチは酸化r!7A2の内部に到達する深さとする
When creating isolation regions for elements, for example, by creating a photoresist mask and performing RIE, the third
As shown in Figure (G), trenches 13 are formed. This trench is oxidized! The depth is set to reach the inside of 7A2.

次に、第3図(H)に示すように、トレンチ13の内面
上に酸化膜8を形成し、さらにその内部にノンドープの
高抵抗率多結晶シリコン領域9を充填する。
Next, as shown in FIG. 3H, an oxide film 8 is formed on the inner surface of the trench 13, and a non-doped high resistivity polycrystalline silicon region 9 is filled inside the oxide film 8.

その後、n型9932層3内にコレクタ引出し領域、ベ
ース領域、エミッタ領域を形成して、第2図に示すよう
な構造を製造する。
Thereafter, a collector extraction region, a base region, and an emitter region are formed in the n-type 9932 layer 3 to produce a structure as shown in FIG.

第4図は本発明の他の実施例による半導体集積回路装置
の概略断面図である0本実施例においては、半導体素子
用の分離領域において、トレンチの底面には絶縁膜が形
成されていない。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, an insulating film is not formed on the bottom of the trench in the isolation region for the semiconductor element.

たとえば、低抵抗率のp十型シリコン基板1の上に酸化
シリコン層2が配置され、その上にn+型シリコン埋込
み層15、n型9922層3が配置される。この半導体
チップ表面がちn型9922層3、n十型埋込み層15
、酸化シリコン層2を貫通してp十型半導体基板1に到
達する穴11が形成され、穴の内面を酸化シリコン膜6
が覆い、その内部をp型不純物でドープした低抵抗率P
型多結晶シリコン領域7が充填する。また、素子領域の
周囲をトレンチ13が囲み、トレンチ13の内壁上を酸
化シリコン膜8aが覆い、内部をノンドープの高抵抗率
多結晶シリコン領域9が充填する。ここで、酸化シリコ
ン膜8aはその底面が除去されている。すなわち1、高
抵抗率多結晶シリコン領域9が酸化シリコン層2に接触
している。
For example, a silicon oxide layer 2 is placed on a low resistivity p-type silicon substrate 1, and an n+ type silicon buried layer 15 and an n-type 9922 layer 3 are placed thereon. The surface of this semiconductor chip has an n-type 9922 layer 3, an n-type buried layer 15
A hole 11 is formed that penetrates the silicon oxide layer 2 and reaches the p-type semiconductor substrate 1, and the inner surface of the hole is covered with a silicon oxide film 6.
low resistivity P doped with p-type impurities.
A type polycrystalline silicon region 7 is filled. Further, a trench 13 surrounds the element region, the inner wall of the trench 13 is covered with a silicon oxide film 8a, and the inside is filled with a non-doped high resistivity polycrystalline silicon region 9. Here, the bottom surface of the silicon oxide film 8a has been removed. That is, 1, the high resistivity polycrystalline silicon region 9 is in contact with the silicon oxide layer 2.

n型9932層3内には、n十型コレクタ引出し領域1
6、p型ベース領域17、n十型エミッタ領域18が形
成され、バイボーラトランジスタ構造を構成している。
In the n-type 9932 layer 3, there is an n-type collector extraction region 1.
6, a p-type base region 17 and an n+-type emitter region 18 are formed, forming a bibolar transistor structure.

第4図に示すような構造を製造する工程を第5図(A)
〜(D)に示す。
Figure 5 (A) shows the process of manufacturing the structure shown in Figure 4.
- Shown in (D).

まず、第3図(A)、(B)に示すような工程によって
、貼り合わせ基板を作成する。この貼り合わせ基板上に
、第5図(A>に示すように、ホトレジストマスク12
を形成し、穴を形成すべき領域に開口を設ける。このホ
トレジストマスクを介してRIEを行うことによって、
穴部11を酸化膜2を貫通して形成する。
First, a bonded substrate is created through the steps shown in FIGS. 3(A) and 3(B). A photoresist mask 12 is placed on this bonded substrate as shown in FIG.
and provide an opening in the area where the hole is to be formed. By performing RIE through this photoresist mask,
A hole 11 is formed through the oxide film 2.

次に、第5図(B)に示すように、この穴11を覆って
新たなホトレジストマスク14を形成し、トレンチを形
成すべき部分に開口を作成する。このホトレジストマス
ク14を介してRIEを行うことによってトレンチ13
を作成する。このトレンチ13は半導体チップ表面から
酸化膜2の中間まで到達する。
Next, as shown in FIG. 5(B), a new photoresist mask 14 is formed to cover this hole 11, and an opening is created in a portion where a trench is to be formed. By performing RIE through this photoresist mask 14, the trench 13 is
Create. This trench 13 reaches from the surface of the semiconductor chip to the middle of the oxide film 2.

その後、第5図(C)に示すように、酸化シリコン膜6
a、8を作成し、穴11およびトレンチ13の表面を覆
う。
After that, as shown in FIG. 5(C), the silicon oxide film 6
A, 8 is created to cover the surface of the hole 11 and trench 13.

次に、第5図(D)に示すように、RIBを行って酸化
膜6a、8の底面部分を削除する。その後、穴11およ
びトレンチ13の内部に多結晶シリコンを充填し、マス
クを形成して必要な部分には不純物を添加して導電性を
付与し、所望の構造を作成する。このようにして、第4
図に示す構造を作成することができる。穴11とトレン
チ13とに関し、共通工程を設けることによって全工程
数を減少することができる。
Next, as shown in FIG. 5(D), RIB is performed to remove the bottom portions of the oxide films 6a and 8. Thereafter, the holes 11 and trenches 13 are filled with polycrystalline silicon, a mask is formed, and impurities are added to necessary portions to impart conductivity, thereby creating a desired structure. In this way, the fourth
The structure shown in the figure can be created. By providing a common process for hole 11 and trench 13, the total number of processes can be reduced.

以上、実施例に沿って説明したが、本発明はこれらに制
限されるものではない、たとえば、種々の変更、改良、
組合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
Although the present invention has been described above with reference to examples, the present invention is not limited to these examples. For example, various modifications, improvements, and
It will be obvious to those skilled in the art that combinations and the like are possible.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、基板と素子層の
間の耐圧を高くし、しかも電源供給路の面積を増大させ
ないで、半導体チップ背面から表面に低抵抗の電源配線
を設けることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the withstand voltage between the substrate and the element layer is increased, and a low-resistance power supply is provided from the back surface of the semiconductor chip to the front surface without increasing the area of the power supply path. Wiring can be provided.

このため、半導体集積回路装置の集積度を高くすること
ができ、また、寄生容量を減少でき、ラッチアップを防
止できる。
Therefore, the degree of integration of the semiconductor integrated circuit device can be increased, parasitic capacitance can be reduced, and latch-up can be prevented.

この、ように半導体集積回路装置の性能向上に寄与する
ところが大きい。
This greatly contributes to improving the performance of semiconductor integrated circuit devices.

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

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の実施例による半導体集積回路装置の概
略断面図、 第3図(A)〜(H)は第2図の構造を製造するための
製造工程を示す断面図、 第4図は本発明の他の実施例による半導体集積回路装置
の概略断面図、 第5図(A)〜(D)は第4図の構造を製造するための
製造工程を示す断面図、 第6図(A)、(B)は従来の技術の例を示す概略断面
である。 図において、 1     低抵抗率半導体基板 6、 1 3 12、 5 6 7 8 20、 絶縁層 高抵抗率半導体活性層 高導電性部材 分離領域 絶縁膜 ドープした多結晶半導体領域 ノンドープの多結晶半導体領域 穴 トレンチ マスク 低抵抗率の埋込み層 コレクタ引出し領域 ベース領域 エミッタ領域 電源電極 第1図 第2図 (A)ウェーハ貼り合わせ (B)研磨 (F)多結晶S1充填 (C)孔堀り(RIE) (G)トレンチ形成 (D)WIi化 (H)酸化、多結晶充填 第3図 第4図 (A)マスクエツチング (C)酸化 1244:マスク 第4図の構造の製造工程 第5図 (Alp型基板の1例 (Bin型基板の1例 第6図
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 (A) to (H) are diagrams for manufacturing the structure shown in FIG. 2. 4 is a schematic sectional view of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. Cross-sectional views showing the manufacturing process. FIGS. 6(A) and 6(B) are schematic cross-sectional views showing examples of conventional technology. In the figure, 1 low resistivity semiconductor substrate 6, 1 3 12, 5 6 7 8 20, insulating layer high resistivity semiconductor active layer highly conductive member isolation region insulating film doped polycrystalline semiconductor region non-doped polycrystalline semiconductor region hole Trench mask Low resistivity buried layer Collector Lead-out region Base region Emitter region Power supply electrode G) Trench formation (D) WIi formation (H) Oxidation, polycrystal filling Figure 3 Figure 4 (A) Mask etching (C) Oxidation 1244: Mask Figure 5 (Alp type substrate (Example of Bin type board Fig. 6)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、低抵抗率の半導体基板(1)と、 該半導体基板(1)上に配置された絶縁膜(1), a low resistivity semiconductor substrate (1), an insulating film disposed on the semiconductor substrate (1); (2)と、 該絶縁膜(2)上に配置され、前記半導体基板より高抵
抗率の半導体活性層(3)と、 該半導体活性層(3)の表面から該半導体基板まで到達
し、電気的に接続する高導電性部材(4)と を有する半導体集積回路装置。 (2)、前記高導電性部材(4)が、絶縁膜に囲まれ、
不純物をドープした多結晶半導体領域を含む請求項1記
載の半導体集積回路装置。
(2); a semiconductor active layer (3) disposed on the insulating film (2) and having a higher resistivity than the semiconductor substrate; A semiconductor integrated circuit device having a highly conductive member (4) that is electrically connected. (2), the highly conductive member (4) is surrounded by an insulating film;
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a polycrystalline semiconductor region doped with impurities.
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