JPH04279054A - Manufacture of input protection circuit - Google Patents
Manufacture of input protection circuitInfo
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Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、ダイオードとフィー
ルドトランジスタから入力保護回路を形成する場合、フ
ィールドトランジスタのゲート電極を裏面に形成する事
により保護回路の面積を小さくすることのできる入力保
護回路に関する。[Field of Industrial Application] This invention relates to an input protection circuit that can reduce the area of the protection circuit by forming the gate electrode of the field transistor on the back surface when the input protection circuit is formed from a diode and a field transistor. .
【0002】0002
【従来の技術】従来、図3に示すようにダイオード15
とフィールドトランジスタ16とで構成された入力保護
回路を形成する場合、図4(a)〜(d)、図5(a)
〜(b)の従来の製造方法で行われる。図4(a)は単
層構造の半導体基板14に従来のLOCOSでフィール
ド4を形成した後、アクティブ部にゲート酸化膜5を形
成させる。[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG.
4(a) to (d), FIG. 5(a)
It is carried out by the conventional manufacturing method of ~(b). In FIG. 4A, a field 4 is formed on a semiconductor substrate 14 having a single layer structure by conventional LOCOS, and then a gate oxide film 5 is formed in an active area.
【0003】図4(b)は前記で形成したフィールド4
、ゲート酸化膜5全面にゲート電極7を堆積させる。
図4(c)は前記で堆積させたゲート電極7をフォトリ
ソ技術に用いて任意の形状にパターニングした後、ゲー
ト電極7とフィールド4をマスクとしてイオン注入法に
より不純物層6を形成する。FIG. 4(b) shows the field 4 formed above.
, gate electrode 7 is deposited on the entire surface of gate oxide film 5 . In FIG. 4C, the gate electrode 7 deposited above is patterned into an arbitrary shape using photolithography, and then an impurity layer 6 is formed by ion implantation using the gate electrode 7 and field 4 as a mask.
【0004】図4(d)は層間膜8となる絶縁物を堆積
させる。図5(a)は前記堆積させた層間膜8に不純物
層6の電極部となる部分にフォトリソ技術、エッチング
技術によりコンタクトホールを形成する。図5(b)は
金属(10)(例えばAl−Si)を堆積させ不純物層
6の電極、ゲートの電極7、フィールドトランジスタの
ゲート10となるようにパターニングを行う。In FIG. 4(d), an insulator that will become the interlayer film 8 is deposited. In FIG. 5A, a contact hole is formed in the deposited interlayer film 8 at a portion that will become the electrode portion of the impurity layer 6 by photolithography and etching. In FIG. 5B, a metal (10) (for example, Al--Si) is deposited and patterned to form the electrode of the impurity layer 6, the gate electrode 7, and the gate 10 of the field transistor.
【0005】以上のような入力保護回路の製造方法が知
られている。A method of manufacturing the input protection circuit as described above is known.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法で形成された入力保護回路では、ダイオード15の耐
圧を低くするために形成するゲート電極7とフィールド
トランジスタのゲート10が同一層面上にあるため面積
が大きくなってしまう欠点があった。また、フィールド
トランジスタの閾値電圧(VTh)も素子分離より決ま
ってしまい自由度がないという欠点もあった。However, in the input protection circuit formed by the conventional manufacturing method, the gate electrode 7 formed to lower the withstand voltage of the diode 15 and the gate 10 of the field transistor are on the same layer plane. Therefore, there is a drawback that the area becomes large. Further, there is also a drawback that the threshold voltage (VTh) of the field transistor is determined by element isolation and there is no degree of freedom.
【0007】そこで、この発明の目的は従来のこのよう
な課題を解決するため、3層のSi基板を用いフィール
ドトランジスタのゲートを裏面に設ける事により、面積
を小さくし、VTHの自由度を上げることである。Therefore, the purpose of the present invention is to solve these conventional problems by using a three-layer Si substrate and providing the gate of the field transistor on the back side, thereby reducing the area and increasing the degree of freedom in VTH. That's true.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は2層構造以上の半導体基板の上部にフィー
ルドトランジスタのソース/ドレイン、ダイオードの耐
圧を下げるためのゲート電極を形成した後、裏面の絶縁
膜をフィールドトランジスタのゲート膜としたゲート電
極を形成することにより、入力回路の面積を小さくする
ことができた。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a method for forming a source/drain of a field transistor and a gate electrode for lowering the withstand voltage of a diode on the upper part of a semiconductor substrate having a two-layer structure or more. By forming a gate electrode using the insulating film on the back surface as the gate film of the field transistor, it was possible to reduce the area of the input circuit.
【0009】[0009]
【作用】上記のようにフィールドトランジスタのゲート
電極を裏面に設ける事により、すなわち、ダイオード耐
圧を下げるためのゲート電極とフィールドトランジスタ
の電極は別の平面上に形成する事ができ、入力回路の面
積を小さくする事ができる。またフィールドトランジス
タのゲート膜は素子分離と関係ないため、VTHの設定
が自由にできるようになった。[Operation] By providing the gate electrode of the field transistor on the back side as described above, in other words, the gate electrode for lowering the diode breakdown voltage and the electrode of the field transistor can be formed on different planes, reducing the area of the input circuit. can be made smaller. Furthermore, since the gate film of the field transistor is not related to element isolation, VTH can now be set freely.
【0010】0010
【実施例】以下に本発明の実施例を工程順断面図である
図1(a)〜(d)、図2(a)〜(c)に基づいて説
明する。図1(a)に示すようにSiデバイス層1と絶
縁層2とSi層3の3層構造からなる半導体基板のSi
デバイス層1側に従来技術であるLOCOSを用いて、
フィールド部4を形成し、アクティブ部にゲート酸化膜
5を形成する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1(a) to (d) and FIGS. 2(a) to (c), which are sectional views in the order of steps. As shown in FIG. 1(a), the semiconductor substrate has a three-layer structure of a Si device layer 1, an insulating layer 2, and a Si layer 3.
Using the conventional technology LOCOS on the device layer 1 side,
A field portion 4 is formed, and a gate oxide film 5 is formed in the active portion.
【0011】図1(b)に示すようにゲート電極7(例
えばPoly Si,Policide)を任意のパ
ターンにフォトリソ技術を用いてパターニングを行う。
そしてイオン注入法を用いて、アクティブ部にゲート電
極7をマスクとし、フィールドトランジスタのソース/
ドレインとなる不純物層6を形成する。イオン注入の加
速エネルギー、熱処理により不純物層6の底部は絶縁層
2に接するように形成する。As shown in FIG. 1B, the gate electrode 7 (eg, made of PolySi, Policide) is patterned into an arbitrary pattern using photolithography. Then, using the ion implantation method, the gate electrode 7 is used as a mask in the active part, and the source/source of the field transistor is
An impurity layer 6 that will become a drain is formed. The bottom of the impurity layer 6 is formed in contact with the insulating layer 2 by the acceleration energy of ion implantation and heat treatment.
【0012】図1(c)に示すように層間膜8となる絶
縁膜を全面に堆積させた後、フォトリソ、エッチング技
術により不純物層6、ゲート電極部にコンタクトホール
を形成する。そして図1(d)に示すように電極となる
膜(例えばAl−Si、Silicide等)をつけて
、フォトリソ、エッチングによりパターニングを行い、
メタル電極10を形成する。そして最終保護膜として保
護膜9を堆積する。As shown in FIG. 1C, after depositing an insulating film that will become the interlayer film 8 over the entire surface, contact holes are formed in the impurity layer 6 and the gate electrode portion by photolithography and etching techniques. Then, as shown in FIG. 1(d), a film (for example, Al-Si, Silicide, etc.) that will become an electrode is attached and patterned by photolithography and etching.
A metal electrode 10 is formed. Then, a protective film 9 is deposited as a final protective film.
【0013】図2(a)に示すように保護膜9上に接着
剤11を塗布した後、支持基板として石英基板12をS
i基板と張り合わせる。図2(b)に示すように基板の
下層部Si層3をKOHで全面除去する。この時、Si
層3が全て除去されても中間部の絶縁層2はKOHでエ
ッチングされないためストッパの役目をする。そして絶
縁層2が全面に露出した後、フィールドトランジスタの
ドレインとなる部分に裏面よりコンタクトを得るため絶
縁層2にフォトリソ、エッチングでコンタクトホールを
形成する。As shown in FIG. 2(a), after coating the adhesive 11 on the protective film 9, a quartz substrate 12 is used as a supporting substrate.
Attach it to the i-board. As shown in FIG. 2(b), the entire lower Si layer 3 of the substrate is removed using KOH. At this time, Si
Even if the layer 3 is completely removed, the intermediate insulating layer 2 is not etched with KOH and therefore serves as a stopper. After the entire surface of the insulating layer 2 is exposed, a contact hole is formed in the insulating layer 2 by photolithography and etching in order to obtain a contact from the back side to a portion that will become the drain of the field transistor.
【0014】そして図2(c)に示すようにフィールド
トランジスタのゲート電極となる金属13を全面につけ
てゲート、ドレインの電極となるようにパターニングを
行う。以上のように絶縁層2をゲート膜とし、フィール
ドトランジスタを裏面に形成する事により、従来の入力
保護と同じ構成で面積の小さい回路を得られた。Then, as shown in FIG. 2C, a metal 13 that will become the gate electrode of the field transistor is applied to the entire surface and patterned to become the gate and drain electrodes. As described above, by using the insulating layer 2 as a gate film and forming the field transistor on the back surface, a circuit with the same configuration as the conventional input protection but with a small area can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明は半導体層−絶縁層−半導体層基
板の前面に表面ブレイクダウンによる耐圧を持ったダイ
オードを形成し、裏面にフィールドトランジスタを形成
する事により入力保護回路の面積を小さくする効果があ
る。また裏面のトランジスタは素子分離と関係ないため
、任意のVTHコントロールが可能となり、入力保護の
耐圧を向上できる効果もある。[Effects of the Invention] The present invention reduces the area of the input protection circuit by forming a diode with withstand voltage due to surface breakdown on the front side of a semiconductor layer-insulating layer-semiconductor layer substrate, and forming a field transistor on the back side. effective. Furthermore, since the transistors on the back side are not related to element isolation, arbitrary VTH control is possible, which also has the effect of improving the withstand voltage for input protection.
【図1】本発明の入力保護回路の前半製造工程順断面図
である。FIG. 1 is a sectional view of the first half of an input protection circuit according to the present invention in the order of manufacturing steps.
【図2】本発明の入力保護回路の後半製造工程順断面図
である。FIG. 2 is a sectional view showing the second half of the manufacturing process of the input protection circuit of the present invention.
【図3】従来の入力保護回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional input protection circuit.
【図4】従来の入力保護回路の前半製造工程順断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of a conventional input protection circuit in the order of the first half of the manufacturing process.
【図5】従来の入力保護回路の後半製造工程順断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view of a conventional input protection circuit in the latter half of the manufacturing process.
1 Siデバイス層 2 絶縁層 3 Si層 4 フィールド 5 ゲート酸化膜 6 不純物層 7 ゲート電極 8 層間膜 9 保護膜 10 金属電極 11 接着剤 12 石英基板 13 金属 1 Si device layer 2 Insulating layer 3 Si layer 4 Field 5 Gate oxide film 6 Impurity layer 7 Gate electrode 8 Interlayer film 9 Protective film 10 Metal electrode 11 Adhesive 12 Quartz substrate 13 Metal
Claims (1)
で構成されている入力保護回路において、半導体層−絶
縁層−半導体層の3層からなる基板を使い、上層部の半
導体層部にフィールドトランジスタのソース/ドレイン
となり、またダイオードも兼ねる不純物層を形成する第
1工程と、第1工程で作られた不純物層から電極をとり
だし保護膜を形成する第2工程と、第2工程で形成され
た保護膜の全面に接着剤を塗布して、石英基板を張り合
わせる第3工程と、下層部の半導体基板をリムーブし上
層部の不純物層との電極を得るためのコンタクトホール
を形成した後、フィールドトランジスタのゲート電極と
なる金属電極を形成する第4工程からなる入力保護回路
の製造方法。Claim 1: In an input protection circuit composed of a diode and a field transistor, a substrate consisting of three layers: a semiconductor layer, an insulating layer, and a semiconductor layer is used, and the upper semiconductor layer is used as the source/drain of the field transistor. In addition, the first step is to form an impurity layer that also serves as a diode, the second step is to take out the electrode from the impurity layer made in the first step and form a protective film, and the entire surface of the protective film formed in the second step is The third step is to apply an adhesive and attach the quartz substrate, and after removing the lower semiconductor substrate and forming a contact hole for forming an electrode with the upper impurity layer, the gate electrode of the field transistor is removed. A method for manufacturing an input protection circuit comprising a fourth step of forming a metal electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4206491A JPH04279054A (en) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | Manufacture of input protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4206491A JPH04279054A (en) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | Manufacture of input protection circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04279054A true JPH04279054A (en) | 1992-10-05 |
Family
ID=12625672
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4206491A Pending JPH04279054A (en) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | Manufacture of input protection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04279054A (en) |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP4206491A patent/JPH04279054A/en active Pending
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