JPH09270515A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH09270515A JPH09270515A JP7853696A JP7853696A JPH09270515A JP H09270515 A JPH09270515 A JP H09270515A JP 7853696 A JP7853696 A JP 7853696A JP 7853696 A JP7853696 A JP 7853696A JP H09270515 A JPH09270515 A JP H09270515A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波動作可能なオンチップインダクタ搭載
の半導体装置を提供する。 【解決手段】 高抵抗Si基板１０１上のSOI層１０３を
完全に酸化した素子分離酸化膜１０４領域上にインダク
タ１１０を設置する。これにより、寄生容量の少ない高
周波動作可能なインダクタをMOSトランジスタと同一基
板上に形成することができ、高周波動作可能なオンチッ
プインダクタ搭載の半導体装置を提供できる。
の半導体装置を提供する。 【解決手段】 高抵抗Si基板１０１上のSOI層１０３を
完全に酸化した素子分離酸化膜１０４領域上にインダク
タ１１０を設置する。これにより、寄生容量の少ない高
周波動作可能なインダクタをMOSトランジスタと同一基
板上に形成することができ、高周波動作可能なオンチッ
プインダクタ搭載の半導体装置を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びその
製造方法に関するものであり、特にオンチップインダク
タと一体化し、高周波動作を可能にした半導体装置及び
その製造方法に関するものである。
製造方法に関するものであり、特にオンチップインダク
タと一体化し、高周波動作を可能にした半導体装置及び
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナル携帯機器からLSIの小
型化に対して強い要求がある。LSIを小型化することで
機器全体を小型化するためである。このため、半導体素
子の微細化が進められてきた。通信のための高周波送受
信用LSIも例外ではない。高周波送受信用LSIを構成する
トランジスタは微細化により性能が向上し、GHz帯に対
応できるようになった。一方、高周波動作用インダクタ
等の受動素子は従来個別部品で構成され、トランジスタ
に比べて微細化があまり進展していなかった。
型化に対して強い要求がある。LSIを小型化することで
機器全体を小型化するためである。このため、半導体素
子の微細化が進められてきた。通信のための高周波送受
信用LSIも例外ではない。高周波送受信用LSIを構成する
トランジスタは微細化により性能が向上し、GHz帯に対
応できるようになった。一方、高周波動作用インダクタ
等の受動素子は従来個別部品で構成され、トランジスタ
に比べて微細化があまり進展していなかった。
【０００３】そこで、インダクタをLSIと同一チップ上
に搭載させるオンチップインダクタの開発が行われつつ
ある。インダクタをオンチップ化する場合、Si基板上に
形成する必要がある。CMOS LSI形成には通常基板比抵
抗が10〜15ΩcmのSi基板を用いるが、基板上にインダク
タを形成する場合、この比抵抗ではインダクタの寄生容
量が大きく増加するため、高周波動作が困難になる。R.
B.Merrillらは、寄生容量を低減するため基板としてSOI
(Silicon On Insulator)基板を用いた実験を行っている
(R.B.Merrill et al, Int. Electron Devices Meet. Te
ch. Dig., pp983-986, Dec.1995.)。
に搭載させるオンチップインダクタの開発が行われつつ
ある。インダクタをオンチップ化する場合、Si基板上に
形成する必要がある。CMOS LSI形成には通常基板比抵
抗が10〜15ΩcmのSi基板を用いるが、基板上にインダク
タを形成する場合、この比抵抗ではインダクタの寄生容
量が大きく増加するため、高周波動作が困難になる。R.
B.Merrillらは、寄生容量を低減するため基板としてSOI
(Silicon On Insulator)基板を用いた実験を行っている
(R.B.Merrill et al, Int. Electron Devices Meet. Te
ch. Dig., pp983-986, Dec.1995.)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】R.B.Merrillらは、寄
生容量を低減するため基板としてSOI基板を用いた実験
を行っているが、寄生容量は低減できていなかった。こ
れは、R.B.Merrillらがインダクタ形成領域直下のSOI層
を設置したままにしていたため、従来の単結晶基板を用
いた場合とほぼ同等の層間絶縁膜厚となったためであ
る。
生容量を低減するため基板としてSOI基板を用いた実験
を行っているが、寄生容量は低減できていなかった。こ
れは、R.B.Merrillらがインダクタ形成領域直下のSOI層
を設置したままにしていたため、従来の単結晶基板を用
いた場合とほぼ同等の層間絶縁膜厚となったためであ
る。
【０００５】本発明は、従来の欠点を克服し、R.B.Merr
illらと同様にSOI基板を用いてインダクタをオンチップ
化し、高周波動作可能なオンチップインダクタ搭載の半
導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
illらと同様にSOI基板を用いてインダクタをオンチップ
化し、高周波動作可能なオンチップインダクタ搭載の半
導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の半導体装置は、高抵抗基板上に絶縁分離層
を介して設置された半導体薄膜層と、前記半導体薄膜層
及び前記絶縁分離層に隣接して設置されかつ前記半導体
薄膜層と反対導電型を有する複数の不純物拡散層と、前
記半導体薄膜上に設置されたゲート酸化膜と、前記ゲー
ト酸化膜上に設置されたゲート電極と、前記半導体薄膜
層及び不純物拡散層を取り囲みかつ前記絶縁分離層と接
する素子分離領域と前記素子分離領域上に設置された薄
膜インダクタからなることを特徴とする。
に、本発明の半導体装置は、高抵抗基板上に絶縁分離層
を介して設置された半導体薄膜層と、前記半導体薄膜層
及び前記絶縁分離層に隣接して設置されかつ前記半導体
薄膜層と反対導電型を有する複数の不純物拡散層と、前
記半導体薄膜上に設置されたゲート酸化膜と、前記ゲー
ト酸化膜上に設置されたゲート電極と、前記半導体薄膜
層及び不純物拡散層を取り囲みかつ前記絶縁分離層と接
する素子分離領域と前記素子分離領域上に設置された薄
膜インダクタからなることを特徴とする。
【０００７】
（実施の形態１）本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明を用いた場合の半導体装置の部分拡大
平面図である。
る。図１は本発明を用いた場合の半導体装置の部分拡大
平面図である。
【０００８】図1において、高抵抗Si基板101上に、埋め
込み酸化膜102を介してSOI層103が設置され、SOI層103
及びn型拡散層107、ゲート酸化膜105、ゲート電極106に
よりn型MOSトランジスタを構成する。ゲート電極106やn
型拡散層107の電位は、金属配線１０９ａ、ｂ等を通し
て加えられる。SOI層103及びn型拡散層107は周囲を素子
分離酸化膜104及び埋め込み酸化膜102で被われており、
高抵抗Si基板101とは電気的に分離されている。図には
示していないが、p型拡散層を形成することで同様にp型
MOSトランジスタを構成することができる。
込み酸化膜102を介してSOI層103が設置され、SOI層103
及びn型拡散層107、ゲート酸化膜105、ゲート電極106に
よりn型MOSトランジスタを構成する。ゲート電極106やn
型拡散層107の電位は、金属配線１０９ａ、ｂ等を通し
て加えられる。SOI層103及びn型拡散層107は周囲を素子
分離酸化膜104及び埋め込み酸化膜102で被われており、
高抵抗Si基板101とは電気的に分離されている。図には
示していないが、p型拡散層を形成することで同様にp型
MOSトランジスタを構成することができる。
【０００９】一方、素子分離酸化膜104上の一部には平
面スパイラル型のインダクタ110が形成される。インダ
クタ110はアルミ薄膜で構成される。インダクタの特性
を向上させるため、インダクタ110の周囲を磁性薄膜で
被覆する場合もある。SOI層103上に形成するトランジス
タのためにはSOI層103の不純物濃度はある程度高くする
必要がある。一方、高抵抗Si基板101の不純物濃度は、
インダクタ110の高周波特性向上のためできるだけ低く
することが望ましい。不純物濃度が高くなると寄生容量
が増大し、高周波特性が劣化するためである。従来の方
法では、この相反する二つの条件を満たすことは困難で
あったが、本発明による構成を用いると、高抵抗Si基板
101の不純物濃度はSOI層103の不純物濃度と独立に決定
することができるため、この二つの条件を両立させるこ
とができる。
面スパイラル型のインダクタ110が形成される。インダ
クタ110はアルミ薄膜で構成される。インダクタの特性
を向上させるため、インダクタ110の周囲を磁性薄膜で
被覆する場合もある。SOI層103上に形成するトランジス
タのためにはSOI層103の不純物濃度はある程度高くする
必要がある。一方、高抵抗Si基板101の不純物濃度は、
インダクタ110の高周波特性向上のためできるだけ低く
することが望ましい。不純物濃度が高くなると寄生容量
が増大し、高周波特性が劣化するためである。従来の方
法では、この相反する二つの条件を満たすことは困難で
あったが、本発明による構成を用いると、高抵抗Si基板
101の不純物濃度はSOI層103の不純物濃度と独立に決定
することができるため、この二つの条件を両立させるこ
とができる。
【００１０】よって、本発明による方法により、インダ
クタを同一基板上に形成することができ、高周波動作可
能なオンチップインダクタ搭載の半導体装置及びその製
造方法を提供することができる。
クタを同一基板上に形成することができ、高周波動作可
能なオンチップインダクタ搭載の半導体装置及びその製
造方法を提供することができる。
【００１１】本実施の形態では、スパイラル型のインダ
クタをアルミ薄膜を用いて構成したが、抵抗の低い他の
金属を用いて構成しても良い。また、インダクタ周囲を
Ni等の磁性薄膜で被覆すると磁束の漏れを低減できる。
また、半導体としてSiを用いたが、他の半導体材料を用
いてもよいのは言うまでもない。
クタをアルミ薄膜を用いて構成したが、抵抗の低い他の
金属を用いて構成しても良い。また、インダクタ周囲を
Ni等の磁性薄膜で被覆すると磁束の漏れを低減できる。
また、半導体としてSiを用いたが、他の半導体材料を用
いてもよいのは言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、SOI層
を完全に酸化した素子分離領域上に薄膜インダクタを設
置することにより、寄生容量の少ない高周波動作可能な
インダクタをMOSトランジスタと同一基板上に形成する
ことができ、高周波動作可能なオンチップインダクタ搭
載の半導体装置を提供することができる。
を完全に酸化した素子分離領域上に薄膜インダクタを設
置することにより、寄生容量の少ない高周波動作可能な
インダクタをMOSトランジスタと同一基板上に形成する
ことができ、高周波動作可能なオンチップインダクタ搭
載の半導体装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体装置の作製
工程図
工程図
１０１ 高抵抗Si基板 １０２ 埋め込み酸化膜 １０３ SOI層 １０４ 素子分離酸化膜 １０５ ゲート酸化膜 １０６ ゲート電極 １０７ n型拡散層 １０８ 層間絶縁膜 １０９ａ，１０９ｂ 金属配線 １１０ インダクタ
Claims (4)
- 【請求項１】 高抵抗基板上に絶縁分離層を介して設置
された半導体薄膜層と、前記半導体薄膜層及び前記絶縁
分離層に隣接して設置されかつ前記半導体薄膜層と反対
導電型を有する複数の不純物拡散層と、前記半導体薄膜
上に設置されたゲート酸化膜と、前記ゲート酸化膜上に
設置されたゲート電極と、前記半導体薄膜層及び不純物
拡散層を取り囲みかつ前記絶縁分離層と接する素子分離
領域と前記素子分離領域上に設置された薄膜インダクタ
からなる半導体装置。 - 【請求項２】 高抵抗基板として、1kΩcm以上の基板比
抵抗を持つ半導体を用いる請求項１の半導体装置。 - 【請求項３】 薄膜インダクタとして、平面スパイラル
型インダクタを用いる請求項１の半導体装置。 - 【請求項４】 薄膜インダクタとして、巻線型インダク
タを用いる請求項１の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7853696A JPH09270515A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7853696A JPH09270515A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270515A true JPH09270515A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13664642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7853696A Pending JPH09270515A (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270515A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0959492A1 (fr) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | STMicroelectronics SA | Procédé de formation de silicium poreux dans un substrat de silicium, en particulier pour l'amélioration des performances d'un circuit inductif |
| WO2000014794A1 (fr) * | 1998-09-07 | 2000-03-16 | Hitachi, Ltd. | Module de communication |
| JP2001352039A (ja) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| KR100345516B1 (ko) * | 2000-09-05 | 2002-07-24 | 아남반도체 주식회사 | 고주파 집적회로 장치 및 그 제조 방법 |
| US6441442B1 (en) * | 2000-05-30 | 2002-08-27 | Programmable Silicon Solutions | Integrated inductive circuits |
| US6452249B1 (en) | 2000-04-19 | 2002-09-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inductor with patterned ground shield |
| JP2004282050A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-10-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜集積回路装置、ｉｃラベル、薄膜集積回路が搭載された容器、それらの作製方法、及び当該容器を有する商品の管理方法 |
| US7161222B2 (en) | 2003-02-18 | 2007-01-09 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device fabrication method |
| KR101005961B1 (ko) * | 2002-07-04 | 2011-01-05 | 후지쯔 세미컨덕터 가부시키가이샤 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| US7973313B2 (en) | 2003-02-24 | 2011-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film integrated circuit device, IC label, container comprising the thin film integrated circuit, manufacturing method of the thin film integrated circuit device, manufacturing method of the container, and management method of product having the container |
| DE102016115286A1 (de) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Schaltung mit Verstärker-MOSFET |
-
1996
- 1996-04-01 JP JP7853696A patent/JPH09270515A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2779006A1 (fr) * | 1998-05-19 | 1999-11-26 | St Microelectronics Sa | Procede de formation de silicium poreux dans un substrat de silicium, en particulier pour l'amelioration des performances d'un circuit inductif |
| US6287936B1 (en) | 1998-05-19 | 2001-09-11 | Stmicroelectronics S.A. | Method of forming porous silicon in a silicon substrate, in particular for improving the performance of an inductive circuit |
| EP0959492A1 (fr) * | 1998-05-19 | 1999-11-24 | STMicroelectronics SA | Procédé de formation de silicium poreux dans un substrat de silicium, en particulier pour l'amélioration des performances d'un circuit inductif |
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| US6552407B1 (en) | 1998-09-07 | 2003-04-22 | Hitachi, Ltd. | Communication module having a structure for reducing crosstalk |
| US6452249B1 (en) | 2000-04-19 | 2002-09-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inductor with patterned ground shield |
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| US7161222B2 (en) | 2003-02-18 | 2007-01-09 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor device and semiconductor device fabrication method |
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| DE102016115286A1 (de) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Schaltung mit Verstärker-MOSFET |
| DE102016115286A8 (de) * | 2016-08-17 | 2018-04-12 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Schaltung mit Verstärker-MOSFET |
| US10156864B2 (en) | 2016-08-17 | 2018-12-18 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit with an amplifier MOSFET |
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