JPH11317526A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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Publication number
JPH11317526A
JPH11317526A JP12232898A JP12232898A JPH11317526A JP H11317526 A JPH11317526 A JP H11317526A JP 12232898 A JP12232898 A JP 12232898A JP 12232898 A JP12232898 A JP 12232898A JP H11317526 A JPH11317526 A JP H11317526A
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JP
Japan
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semiconductor layer
semiconductor
integrated circuit
circuit device
main surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP12232898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Wakahara
▲祥▼史 若原
Yoichi Tamaoki
洋一 玉置
Takahide Ikeda
隆英 池田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Element Separation (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a leakage current from flowing between a semiconductor layer and a support substrate by a method wherein a shallow isolation layer is provided to an SOI substrate as deep as a halfway point in a semiconductor layer through the primary surface of the semiconductor layer, and a deep isolation layer is selectively provided so as to reach an insulating layer through the primary surface. SOLUTION: A deep isolation layer 4A and a shallow isolation layer 4B are provided on the semiconductor layer of an SOI substrate 1A. The deep isolation layer 4A is formed in a manner where an isolating insulating film such as a silicon oxide film is filled into a groove formed on the primary surface of the semiconductor layer so as to reach the upside of a buried insulating layer. The deep isolating parts 4A (4A1 to 4A5 ) are selectively formed at levels lower than the primary surface of the semiconductor layer to serve as isolating parts or other functional parts. The shallow isolation part 4B is formed in a manner where an isolating insulating film such as a silicon oxide film is filled into a groove which is formed so as to reach a halfway point in the semiconductor layer penetrating through the surface of the semiconductor layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、埋込絶縁層上に素
子形成用の半導体層を設けて成るSOI(Silicon On I
nsulator)基板を用いた半導体集積回路装置に適用して
有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to an SOI (Silicon On I / O) having a semiconductor layer for element formation on a buried insulating layer.
The present invention relates to a technology effective when applied to a semiconductor integrated circuit device using a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】SOI基板を用いた半導体集積回路装置
については、例えば(1).Yo-Hwan Koh,Jin-Hyeok Choi,M
yung-Hee Nam,and Ji-Woon Yang,“Body-Contacted SOI
MOSFET Structure with Fully Bulk CMOS Compatible
Layout and Process, ”IEEE Trans. Electron Device
s,Vol.18,NO.3,pp.102-104,MARCH 1997.,(2).W.Chen,Y.
Taur,D.Sadan a,K.A.J.SUN,and S.Cohen, Suppression
of the SOI Floating-body Effects by Linked-body De
vice Structure,1996 Symposium on VLSI Technology D
igest of Technical Papers.pp.92,1996.に記載があ
る。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate is disclosed in, for example, (1) Yo-Hwan Koh, Jin-Hyeok Choi, M.
yung-Hee Nam, and Ji-Woon Yang, “Body-Contacted SOI
MOSFET Structure with Fully Bulk CMOS Compatible
Layout and Process, ”IEEE Trans. Electron Device
s, Vol.18, NO.3, pp.102-104, MARCH 1997., (2) .W.Chen, Y.
Taur, D.Sadan a, KAJSUN, and S.Cohen, Suppression
of the SOI Floating-body Effects by Linked-body De
vice Structure, 1996 Symposium on VLSI Technology D
It is described in igest of Technical Papers.pp.92,1996.

【0003】これらの文献には、いずれもSOI基板に
形成されたMOS・FETの基板浮遊効果を低減させる
方法について記載があり、分離部の下に半導体層を残
し、この半導体層を通じてゲート電極下のウエルに所定
電位を給電することによりウエルの電位を安定化させ基
板浮遊効果を低減させる技術が開示されている。
All of these documents describe a method of reducing the substrate floating effect of a MOS-FET formed on an SOI substrate. A semiconductor layer is left below an isolation portion, and a gate electrode is formed through the semiconductor layer. A technique is disclosed in which a predetermined potential is supplied to the well to stabilize the potential of the well and reduce the substrate floating effect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、SOI基板
において分離部の底面と埋込絶縁層との間に薄い半導体
層を残す技術においては、以下の課題があることを本発
明者は見出した。
However, the present inventor has found that there is the following problem in the technique of leaving a thin semiconductor layer between the bottom surface of the isolation part and the buried insulating layer in the SOI substrate.

【0005】第1に、上記構造のSOI基板を用い、か
つ、支持基板にバックゲートを形成する場合において
は、半導体チップの側面に付着した水分や汚れ等に起因
して半導体層に形成されたウエルと支持基板に形成され
たバックゲートとの間にリーク電流が流れてしまう問題
がある。
First, when an SOI substrate having the above structure is used and a back gate is formed on a support substrate, the back gate is formed on the semiconductor layer due to moisture, dirt, etc. attached to the side surfaces of the semiconductor chip. There is a problem that a leak current flows between the well and the back gate formed on the supporting substrate.

【0006】SOI基板を用いた半導体集積回路装置に
おいては、埋込絶縁層下の支持基板にバックゲートを設
ける場合がある。このバックゲートの目的は、しきい電
圧(Vth)の調整、基板浮遊効果の低減および素子分
離等である。理想的には、素子形成用の半導体層と、支
持基板とは、埋込絶縁層によって電気的に分離されてい
る。しかし、現実には、半導体チップの側面に付着した
水分や汚染等により、半導体層とバックゲートとの間に
リーク電流が流れる。通常のSOI基板構造では、分離
部を構成するフィールド絶縁膜やトレンチアイソレーシ
ョン等が埋込絶縁層まで達しているので、半導体チップ
内で素子間が完全に電気的に分離されており、上記した
半導体チップの側面でのリーク電流は問題にならない。
しかし、分離部の下に半導体層を残すSOI基板構造の
場合には、半導体チップの側面に半導体層が露出するよ
うになるので、その側面に水分や汚れが付着している
と、その付着物を通じて半導体層に形成したウエルと支
持基板のバックゲートとが導通し、それらの間にリーク
電流が流れてしまう。このため、ウエルの電位がバック
ゲートの電位に引きずられ、埋込絶縁層に所望の電圧が
印加されず、バックゲートの効果が無くなったり、リー
ク電流により消費電力が増大したりする等の問題が発生
する。
In a semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate, a back gate may be provided on a supporting substrate below a buried insulating layer. The purpose of the back gate is to adjust the threshold voltage (Vth), reduce the floating effect of the substrate, and perform element isolation. Ideally, the semiconductor layer for element formation and the supporting substrate are electrically separated by a buried insulating layer. However, in reality, leakage current flows between the semiconductor layer and the back gate due to moisture, contamination, and the like attached to the side surface of the semiconductor chip. In a normal SOI substrate structure, the field insulating film and the trench isolation constituting the isolation portion reach the buried insulating layer, so that the elements are completely electrically isolated within the semiconductor chip. Leakage current on the side of the semiconductor chip does not matter.
However, in the case of an SOI substrate structure in which the semiconductor layer is left under the separation portion, the semiconductor layer is exposed on the side surface of the semiconductor chip. In this way, the well formed in the semiconductor layer and the back gate of the supporting substrate are electrically connected, and a leak current flows between them. For this reason, the potential of the well is dragged by the potential of the back gate, a desired voltage is not applied to the buried insulating layer, and the effect of the back gate is lost or power consumption is increased due to leakage current. Occur.

【0007】第2に、接合容量や配線容量が増大する問
題がある。すなわち、分離部の下に半導体層を残す構造
の場合は、その半導体層においてp型のウエルとn型の
ウエルとが完全に分離されず接触しpn接合が形成され
ているので、その接合容量が増大する。また、分離部の
下に半導体層が残っているので、その分離部の上層に形
成される配線の容量も増大する。
Second, there is a problem that junction capacitance and wiring capacitance increase. That is, in the case of the structure in which the semiconductor layer is left under the separation portion, the p-type well and the n-type well are not completely separated from each other and are in contact with each other to form a pn junction. Increase. Further, since the semiconductor layer remains under the separation portion, the capacitance of the wiring formed above the separation portion also increases.

【0008】第3に、素子の信頼性が低下する問題があ
る。すなわち、分離部の下に半導体層を残す構造の場合
は、その半導体層においてp型のウエルとn型のウエル
とが接触するのでラッチアップが生じる可能性が高くな
る。また、この構造を構成する場合に、半導体チップ内
には駆動電圧が異なる素子を配置する場合があることに
ついて充分な考慮がなされていないので、駆動電圧が異
なる素子が形成される半導体層の領域同士が接触し、そ
の部分を通じて駆動電圧の高い回路から低い回路に悪影
響を及ぼす問題がある。
Third, there is a problem that the reliability of the device is reduced. That is, in the case of the structure in which the semiconductor layer is left under the isolation portion, the p-type well and the n-type well are in contact with each other in the semiconductor layer, so that the possibility of latch-up is increased. Further, in the case of configuring this structure, it is not sufficiently considered that elements having different driving voltages may be arranged in the semiconductor chip. Therefore, the region of the semiconductor layer where elements having different driving voltages are formed is not considered. There is a problem in that they come into contact with each other and adversely affect a circuit having a high drive voltage from a circuit having a high drive voltage through the portion.

【0009】第4に、フォトリソグラフィ工程や検査工
程等でのマークの検出が困難となる問題がある。半導体
集積回路装置の製造工程においては、SOI基板側に設
けられたマークを検出することでパターン間の位置合わ
せを行ったり、検査を行ったり、あるいはCMP(Chem
ical Mechanical Polishing )工程やドライエッチ工程
でのナノスペックの絶縁膜の膜厚を測定したりしてい
る。ところで、上記した分離部の下に半導体層を残す構
造の場合は、マークの下にも半導体層が残るようになる
が、マーク検出は、いずれの場合も光を用いているの
で、マーク(分離部)の下に半導体層が残っていると、
その半導体層と埋込絶縁膜との界面、その半導体層と分
離部との界面からの反射光がマーク検出に悪影響を与え
るため、正確なマーク検出や測定が困難となるのであ
る。
Fourth, there is a problem that it is difficult to detect a mark in a photolithography process, an inspection process, or the like. In a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, alignment between patterns is performed by detecting a mark provided on an SOI substrate side, inspection is performed, or a CMP (Chem.
ical Mechanical Polishing) process and the thickness of nano-spec insulating film in dry etching process. By the way, in the case of the above-described structure in which the semiconductor layer is left under the separation portion, the semiconductor layer remains under the mark. However, in any case, light is used for the mark detection. Part), the semiconductor layer remains under
Reflected light from the interface between the semiconductor layer and the buried insulating film and the interface between the semiconductor layer and the separation portion adversely affect mark detection, making accurate mark detection and measurement difficult.

【0010】そこで、本発明の目的は、分離部の下に半
導体層を残すSOI基板を用いる半導体集積回路装置に
おいて、その半導体層と支持基板との間にリーク電流が
流れるのを防止することのできる技術を提供することに
ある。
An object of the present invention is to prevent a leak current from flowing between a semiconductor layer and a supporting substrate in a semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate in which a semiconductor layer is left under an isolation portion. It is to provide the technology that can be done.

【0011】また、本発明の目的は、分離部の下に半導
体層を残すSOI基板を用いる半導体集積回路装置にお
いて、不必要な容量を低減することのできる技術を提供
することにある。
It is another object of the present invention to provide a technique capable of reducing unnecessary capacitance in a semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate in which a semiconductor layer is left under a separation portion.

【0012】また、本発明の目的は、分離部の下に半導
体層を残すSOI基板を用いる半導体集積回路装置にお
いて、信頼性を向上させることのできる技術を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving reliability in a semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate in which a semiconductor layer is left under a separation portion.

【0013】さらに、本発明の目的は、分離部の下に半
導体層を残すSOI基板を用いる半導体集積回路装置に
おいて、マークの検出精度を向上させることのできる技
術を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide a technique capable of improving mark detection accuracy in a semiconductor integrated circuit device using an SOI substrate in which a semiconductor layer is left under a separation portion.

【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0016】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、支持基板上に絶縁層を介して半導体層を設けて成る
SOI基板を用いて構成された半導体チップを有する半
導体集積回路装置であって、前記SOI基板に、前記半
導体層の主面からその途中の深さ位置まで達する浅い分
離部を設け、かつ、前記半導体層の主面から前記絶縁層
に達する深い分離部を選択的な平面位置に設けたもので
ある。
That is, a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip formed using an SOI substrate having a semiconductor layer provided on a support substrate via an insulating layer, The SOI substrate is provided with a shallow isolation portion extending from the main surface of the semiconductor layer to a depth position in the middle thereof, and a deep isolation portion extending from the main surface of the semiconductor layer to the insulating layer is provided at a selective plane position. It is a thing.

【0017】本発明の半導体集積回路装置は、支持基板
上に絶縁層を介して半導体層を設けて成るSOI基板で
構成される半導体チップを有する半導体集積回路装置で
あって、前記半導体層に、その主面から前記半導体層の
途中深さ位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半
導体層の主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部と
を設け、前記深い分離部を、前記半導体チップの外周に
沿って延在形成したものである。
A semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate having a semiconductor layer provided on a support substrate via an insulating layer, wherein the semiconductor layer has A relatively shallow separation part reaching the middle depth position of the semiconductor layer from the main surface, and a relatively deep separation part reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer, the deep separation part, It is formed to extend along the outer periphery of the semiconductor chip.

【0018】また、本発明の半導体集積回路装置は、支
持基板上に絶縁層を介して半導体層を設けて成るSOI
基板で構成される半導体チップを有する半導体集積回路
装置であって、前記半導体層に、その主面から前記半導
体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分離部と、
前記半導体層の主面から絶縁層に達する相対的に深い分
離部とを設け、前記深い分離部を、駆動電圧が異なる回
路領域が互いに電気的に分離されるように設けたもので
ある。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, there is provided an SOI device having a semiconductor layer provided on a supporting substrate via an insulating layer.
A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of a substrate, wherein the semiconductor layer has a relatively shallow separation portion reaching from the main surface to a position in the middle of the semiconductor layer,
A relatively deep isolation portion extending from the main surface of the semiconductor layer to the insulating layer is provided, and the deep isolation portion is provided so that circuit regions having different driving voltages are electrically separated from each other.

【0019】また、本発明の半導体集積回路装置は、支
持基板上に絶縁層を介して半導体層を設けて成るSOI
基板で構成される半導体チップを有する半導体集積回路
装置であって、前記半導体層に、その主面から前記半導
体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分離部と、
前記半導体層の主面から絶縁層に達する相対的に深い分
離部とを設け、前記深い分離部を、前記半導体層に形成
された導電型の異なる半導体領域が互いに電気的に分離
されるように設けたこものである。
Further, the semiconductor integrated circuit device of the present invention has an SOI structure in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate via an insulating layer.
A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of a substrate, wherein the semiconductor layer has a relatively shallow separation portion reaching from the main surface to a position in the middle of the semiconductor layer,
Providing a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer, such that the deep isolation portion is configured such that semiconductor regions of different conductivity types formed in the semiconductor layer are electrically isolated from each other. It is provided.

【0020】また、本発明の半導体集積回路装置は、支
持基板上に絶縁層を介して半導体層を設けて成るSOI
基板で構成される半導体チップを有する半導体集積回路
装置であって、前記半導体層に、その主面から前記半導
体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分離部と、
前記半導体層の主面から絶縁層に達する相対的に深い分
離部とを設け、前記深い分離部を、前記半導体層に集積
回路素子が形成されない配線領域を覆うように設けたも
のである。
Further, the semiconductor integrated circuit device of the present invention has an SOI structure in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate via an insulating layer.
A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of a substrate, wherein the semiconductor layer has a relatively shallow separation portion reaching from the main surface to a position in the middle of the semiconductor layer,
A relatively deep isolation portion extending from the main surface of the semiconductor layer to the insulating layer is provided, and the deep isolation portion is provided so as to cover a wiring region where an integrated circuit element is not formed in the semiconductor layer.

【0021】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
支持基板上に絶縁層を介して半導体層を設けて成るSO
I基板で構成される半導体チップを有する半導体集積回
路装置であって、前記半導体層に、その主面から前記半
導体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分離部
と、前記半導体層の主面から絶縁層に達する相対的に深
い分離部とを設け、前記深い分離部によりマークを形成
したものである。
Furthermore, the semiconductor integrated circuit device of the present invention
SO comprising a semiconductor layer provided on a supporting substrate via an insulating layer
A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an I-substrate, wherein a relatively shallow separation portion extending from a main surface of the semiconductor layer to an intermediate depth position in the semiconductor layer; A relatively deep separating portion reaching from the surface to the insulating layer, and a mark is formed by the deep separating portion.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する(なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Note that components having the same functions in all drawings for describing the embodiments are denoted by the same reference numerals.) , And the repeated explanation is omitted).

【0023】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態である半導体集積回路装置を構成する半導体チップ
の全体平面図、図2は図1のA−A線の断面図、図3は
図1のB−B線の断面図、図4は図1のC−C線の断面
図、図5は本実施の形態の変形例であって半導体集積回
路装置を構成する半導体チップの全体平面図、図6は図
5のA−A線の断面図、図7〜図14は図1または図5
の半導体集積回路装置の製造工程中における要部断面図
である。なお、図1〜図6においては図面を見易くする
ためゲート電極よりも上層の配線層の無い状態を示して
いる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1, and FIG. 5 is a modification of the present embodiment, which is a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device. FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 5, and FIGS. 7 to 14 are FIGS.
30 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step thereof; FIG. Note that FIGS. 1 to 6 show a state where there is no wiring layer above the gate electrode in order to make the drawings easy to see.

【0024】本実施の形態1においては、本発明を、例
えばCMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconduc
tor )ロジック回路に適用した場合について説明する。
図1〜図4に示すように、例えば平面四角形状に形成さ
れた半導体チップ1の主面には、入出力回路の形成領域
I/O(図1の右側上部)、ロジック回路の形成領域L
G(図1の左側略半分)、配線領域L(図1の右側下
部)およびマークM(図1の右側最下部)が配置されて
いる。
In the first embodiment, the present invention is applied to, for example, a CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor).
tor) A case where the present invention is applied to a logic circuit will be described.
As shown in FIGS. 1 to 4, for example, a main surface of a semiconductor chip 1 formed in a plane quadrangular shape has an input / output circuit formation region I / O (upper right side in FIG. 1) and a logic circuit formation region L
G (substantially half on the left side in FIG. 1), a wiring area L (lower right side in FIG. 1), and a mark M (lower right lower side in FIG. 1) are arranged.

【0025】入出力回路の形成領域I/Oは、入力回
路、出力回路または入出力双方向回路等のような入出力
回路が配置される領域であり、ここには、その回路を構
成するnチャネル形のMOS・FET(Metal Oxide Se
miconductor Field Effect Transistor ;以下、nMO
Sと略す)Qn1 およびpチャネル形のMOS・FET
(以下、pMOSと略す)Qp1 が配置されている。ま
た、ロジック回路の形成領域LGは、所定のロジック回
路が配置される領域であり、ここには、その回路を構成
する複数のnMOSQn2 およびpMOSQp2 が形成
されている。なお、入出力回路の駆動電圧は、例えば5
V程度であり、ロジック回路の駆動電圧は、入出力回路
の駆動電圧よりも低く、例えば1. 5〜3. 3V程度で
ある。
The input / output circuit formation area I / O is an area where input / output circuits such as an input circuit, an output circuit, and an input / output bidirectional circuit are arranged. Channel type MOS ・ FET (Metal Oxide Se
miconductor Field Effect Transistor; hereafter, nMO
Abbreviated as S) Qn1 and p-channel type MOSFET
(Hereinafter abbreviated as pMOS) Qp1 is provided. The logic circuit formation region LG is a region where a predetermined logic circuit is arranged. In this region, a plurality of nMOS Qn2 and pMOS Qp2 constituting the circuit are formed. The driving voltage of the input / output circuit is, for example, 5
V, and the drive voltage of the logic circuit is lower than the drive voltage of the input / output circuit, for example, about 1.5 to 3.3 V.

【0026】配線領域Lは、半導体チップ1内の素子間
を電気的に接続する配線が配置される領域であり、ここ
には、素子自体は配置されていない。また、マークM
は、ここに照射した光の反射光を検出することで、素子
および配線の形成時にパターンの位置合わせを行った
り、検査を行ったり、あるいはCMP(Chemical Mecha
nical Polishing )工程やドライエッチ工程でのナノス
ペックの絶縁膜の膜厚を測定したりするものである。マ
ークMの平面形状は、例えば十字状に形成されている。
ただし、マークMの平面形状は、これに限定されるもの
ではなく種々変更可能であり、例えばI字状、L字状、
枠状、四角形状または複数の平行な棒状パターンの一群
等でも良い。なお、図1では図面を見易くするためマー
クMが比較的大きく描かれているが、実際の寸法は、フ
ォトリソグラフィ工程時の位置合わせ用で、例えば10
μm×10μm程度、CMP工程時の測定用で、例えば
50μm×50μm程度である。
The wiring region L is a region where wiring for electrically connecting the elements in the semiconductor chip 1 is arranged, and the element itself is not arranged here. Mark M
By detecting the reflected light of the light irradiated here, pattern alignment, inspection, or CMP (Chemical Mecha) is performed at the time of forming elements and wirings.
This is to measure the thickness of the nano-spec insulating film in the nical polishing (dry polishing) process or the dry etching process. The planar shape of the mark M is formed, for example, in a cross shape.
However, the plane shape of the mark M is not limited to this, and can be variously changed, for example, an I-shape, an L-shape,
It may be a frame, a square, or a group of a plurality of parallel bar patterns. In FIG. 1, the mark M is drawn relatively large in order to make the drawing easy to see, but the actual size is for alignment at the time of the photolithography process, for example, 10 mm.
For example, it is about 50 μm × 50 μm for measurement in the CMP process.

【0027】この半導体チップ1の素子形成基板を構成
するSOI基板1Aは、支持基板1A1 上に埋込絶縁層
1A2 を介して素子形成用の薄い半導体層1A3 が設け
られて構成されている。支持基板1A1 は、例えばn-
形のシリコン単結晶からなり、主としてSOI基板1A
の機械的な強度を確保するための機能を有している。こ
の支持基板1A1 において、nMOSQn1,Qn2 の形
成領域下で、かつ、埋込絶縁層1A2 に接する側の部分
には、バックゲート形成用のp形の半導体領域2bg1,
2bg2 が形成されている。この半導体領域2bg1,2
bg2 は、例えばホウ素が導入されてなり、nMOSQ
n1,Qn2 のしきい電圧(Vth)の調整、基板浮遊効
果の低減および素子分離等の機能を有している。この半
導体領域2bg1,2bg2 には、SOI基板1Aの主面
側から電位が供給される構造となっている。すなわち、
半導体領域2bg1,2bg2 は、SOI基板1Aの主面
上層に形成された配線と電気的に接続されており、その
配線を通じて所定の電位の電圧が印加されるようになっ
ている。この半導体領域2bg1,2bg2 に印加される
電圧は、0(零)V以下の負電圧、例えば−5V程度で
あり、nMOSQn1,Qn2 のVthを正方向(Vth
を上昇させる方向、以下同様)にシフトさせる作用を有
している。一方、支持基板1A1 は、pMOSQp1,Q
p2 のバックゲートとしての機能も有している。すなわ
ち、支持基板1A1 には、SOI基板1の主面または裏
面から所定の電位が供給される。この電位は、半導体領
域2bg1,2bg2 に印加される電位よりも高い正電
位、例えば5V程度が印加され、pMOSQp1,Qp2
のVthを正方向(実際には負方向であるが、Vthを
上昇させる方向において正方向である)にシフトする作
用を有している。
The SOI substrate 1A constituting the element forming substrate of the semiconductor chip 1 is constituted by providing a thin semiconductor layer 1A3 for element formation on a supporting substrate 1A1 via a buried insulating layer 1A2. Supporting substrate 1A1, for example n -
Shaped silicon single crystal, mainly SOI substrate 1A
It has a function to ensure the mechanical strength of In the supporting substrate 1A1, a portion below the formation region of the nMOSs Qn1 and Qn2 and in contact with the buried insulating layer 1A2 is provided with a p-type semiconductor region 2bg1 for forming a back gate.
2bg2 is formed. This semiconductor region 2bg1,2
bg2 is, for example, boron-introduced, and nMOSQ
It has functions such as adjustment of the threshold voltage (Vth) of n1 and Qn2, reduction of the substrate floating effect, and element isolation. The semiconductor regions 2bg1 and 2bg2 are configured to be supplied with a potential from the main surface side of the SOI substrate 1A. That is,
The semiconductor regions 2bg1 and 2bg2 are electrically connected to wiring formed on the main surface of the SOI substrate 1A, and a voltage of a predetermined potential is applied through the wiring. The voltage applied to the semiconductor regions 2bg1 and 2bg2 is a negative voltage of 0 (zero) V or less, for example, about -5 V, and the Vth of the nMOSs Qn1 and Qn2 is shifted in the positive direction (Vth
In the upward direction (hereinafter the same). On the other hand, the support substrate 1A1
It also has a function as a back gate of p2. That is, a predetermined potential is supplied to the support substrate 1A1 from the main surface or the back surface of the SOI substrate 1. As this potential, a positive potential higher than the potential applied to the semiconductor regions 2bg1, 2bg2, for example, about 5 V is applied, and the pMOSs Qp1, Qp2
Has the effect of shifting Vth in the positive direction (actually a negative direction, but a positive direction in the direction of increasing Vth).

【0028】埋込絶縁層1A2 は、例えば厚さ0.1μm
程度のシリコン酸化膜等からなり、支持基板1A1 と半
導体層1A3 とを電気的に分離するようにその双方の間
に挟まれている。なお、上記したバックゲート用の半導
体領域2bg1,2bg2 と配線との接続領域において
は、双方が互いに電気的に接続されるように、埋込絶縁
層1A2 が部分的に除去されている。
The buried insulating layer 1A2 is, for example, 0.1 μm thick.
The support substrate 1A1 and the semiconductor layer 1A3 are sandwiched between them so as to be electrically separated from each other. In the connection region between the back gate semiconductor regions 2bg1 and 2bg2 and the wiring, the buried insulating layer 1A2 is partially removed so that both are electrically connected to each other.

【0029】素子形成用の半導体層1A3 は、例えば厚
さ0.2μm程度のp形のシリコン単結晶等からなり、そ
のnMOSQn1,Qn2 の形成領域にはpウエル3pw
1,3pw2 が形成され、そのpMOSQp1,Qp2 の形
成領域にはnウエル3nw1,3nw2 が形成されてい
る。この半導体層1A3 およびpウエル3pw1,3pw
2 には、例えばホウ素が導入され、nウエル3nw1,3
nw2 には、例えばリンまたはヒ素が導入されている。
The semiconductor layer 1A3 for element formation is made of, for example, a p-type silicon single crystal having a thickness of about 0.2 μm, and a p-well 3pw is formed in a region where the nMOS Qn1 and Qn2 are formed.
1,3pw2 are formed, and n-wells 3nw1,3nw2 are formed in the formation regions of the pMOSs Qp1, Qp2. The semiconductor layer 1A3 and the p wells 3pw1, 3pw
2 is introduced with, for example, boron, and n wells 3nw1,3
For example, phosphorus or arsenic is introduced into nw2.

【0030】ところで、本実施の形態1においては、こ
のSOI基板1Aの半導体層1A3に深い分離部4Aと
浅い分離部4Bとの2種類の分離部が形成されている。
なお、図1においては、図面を見易くするために深い分
離部4Aに網掛けのハッチングを付け、浅い分離部4B
にはハッチングを付けていない。
In the first embodiment, two types of separation parts, a deep separation part 4A and a shallow separation part 4B, are formed in the semiconductor layer 1A3 of the SOI substrate 1A.
In FIG. 1, a hatched hatching is applied to the deep separating portion 4A to make the drawing easier to see, and the shallow separating portion 4B
Is not hatched.

【0031】深い分離部4Aは、半導体層1A3 の主面
から埋込絶縁層1A2 の上面に達するように形成された
溝内に、例えばシリコン酸化膜等のような分離用絶縁膜
が埋め込まれて形成されている。そして、本実施の形態
1においては、この深い分離部4A(4A1 〜4A5 )
が、半導体層1A3 の主面における以下の平面位置等に
分離部またはその他の機能部として選択的に形成されて
いる。
The deep isolation portion 4A is formed by embedding an isolation insulating film such as a silicon oxide film in a groove formed so as to reach from the main surface of the semiconductor layer 1A3 to the upper surface of the buried insulating layer 1A2. Is formed. In the first embodiment, the deep separation portion 4A (4A1 to 4A5)
Are selectively formed as separation parts or other functional parts in the following plane positions on the main surface of the semiconductor layer 1A3.

【0032】その第1は、深い分離部4A1 が半導体チ
ップ1の外周に沿って半導体チップ1の内側を取り囲む
ように形成されている。これにより、素子形成用の半導
体層1A3 とバックゲート用の半導体領域2bg1,2b
g2 との間を完全に電気的に分離できるので、半導体層
1A3 のウエルとバックゲート用の半導体領域2bg1,
2bg2 とが半導体チップ1または半導体集積回路装置
の製造工程(検査工程)中における半導体ウエハの側面
に付着した水分や汚染物等を通じて導通してしまうのを
防止することが可能となっている。なお、この深い分離
部4A1 の平面パターンは、半導体チップ1の外周辺か
ら半導体チップ1の中心方向に延びる比較的幅広のパタ
ーンで形成されている。
First, a deep isolation portion 4A1 is formed so as to surround the inside of the semiconductor chip 1 along the outer periphery of the semiconductor chip 1. Thus, the semiconductor layer 1A3 for element formation and the semiconductor regions 2bg1, 2b for the back gate are formed.
g2 can be completely electrically separated from the well, so that the well of the semiconductor layer 1A3 and the semiconductor region 2bg1,
2bg2 can be prevented from conducting through moisture, contaminants, etc. attached to the side surface of the semiconductor wafer during the manufacturing process (inspection process) of the semiconductor chip 1 or the semiconductor integrated circuit device. The plane pattern of the deep isolation portion 4A1 is formed as a relatively wide pattern extending from the outer periphery of the semiconductor chip 1 toward the center of the semiconductor chip 1.

【0033】第2は、深い分離部4A2 が駆動電圧の高
い入出力回路の形成領域I/Oを取り囲むように形成さ
れている。これにより、駆動電圧が相対的に高い入出力
回路と駆動電圧が相対的に低いロジック回路との間を半
導体層1A3 において完全に電気的に分離できるので、
駆動電圧が相対的に高い回路領域から相対的に低い回路
領域に半導体層1A3 を通じて電気的な悪影響が及ぼさ
れるのを防止することが可能となっている。
Second, a deep isolation portion 4A2 is formed so as to surround a formation region I / O of an input / output circuit having a high drive voltage. Thus, the input / output circuit having a relatively high drive voltage and the logic circuit having a relatively low drive voltage can be completely electrically separated in the semiconductor layer 1A3.
It is possible to prevent an adverse electrical effect from being exerted on the circuit region having a relatively high driving voltage to the circuit region having a relatively low driving voltage through the semiconductor layer 1A3.

【0034】第3は、深い分離部4A3 がpウエル3p
w1,3pw2 とnウエル3nw1,3nw2 との境界領域
に形成されている。これにより、pウエル3pw1,3p
w2とnウエル3nw1,3nw2 とを完全に電気的に分
離できるので、ウエルによるpn接合が形成されるのを
防止でき、接合容量を低減することが可能となってい
る。また、pウエル3pw1,3pw2 とnウエル3nw
1,3nw2 とを完全に電気的に分離できるので、ラッチ
アップを防止することが可能となっている。
Third, the deep isolation portion 4A3 is formed by a p-well 3p
It is formed in the boundary region between w1,3pw2 and n-wells 3nw1,3nw2. Thereby, p well 3pw1,3p
Since w2 and n-wells 3nw1 and 3nw2 can be completely electrically separated from each other, the formation of a pn junction by the well can be prevented, and the junction capacitance can be reduced. Also, p wells 3pw1, 3pw2 and n well 3nw
Since 1,3nw2 can be completely electrically separated, latch-up can be prevented.

【0035】第4は、深い分離領域4A4 が配線領域L
に形成されている。すなわち、素子が形成されない配線
領域Lに深い分離領域4A4 を形成することにより、S
OI基板1Aの主面上に形成される配線に寄生する配線
容量を低減することが可能となっている。なお、深い分
離領域4A4 は、例えば平面長方形状に形成されてい
る。
Fourth, the deep isolation region 4A4 is formed in the wiring region L
Is formed. That is, by forming the deep isolation region 4A4 in the wiring region L where no element is formed, S
It is possible to reduce the wiring capacitance parasitic on the wiring formed on the main surface of the OI substrate 1A. The deep isolation region 4A4 is formed, for example, in a planar rectangular shape.

【0036】さらに、第5は、マークMが深い分離領域
4A5 により形成されている。これにより、シリコン−
シリコン酸化膜界面を少なくすることができ、光を用い
た検査および測定等で邪魔になるシリコン−シリコン酸
化膜からの反射光を少なくすることができるので、その
検査および測定時におけるマークMの検出精度を向上さ
せることが可能となっている。
Fifth, the mark M is formed by a deep isolation region 4A5. Thereby, silicon-
Since the interface between the silicon oxide films can be reduced, and the reflected light from the silicon-silicon oxide film that interferes with inspection and measurement using light can be reduced, the mark M can be detected during the inspection and measurement. It is possible to improve accuracy.

【0037】一方、浅い分離部4Bは、半導体層1A3
の主面から半導体層1A3 の途中の深さ位置まで達する
溝内に、例えばシリコン酸化膜等のような分離用絶縁膜
が埋め込まれて形成されている。すなわち、浅い分離部
4Bの下には、半導体層1A3 が残されている。これに
より、ウエル電位を安定供給することができ、基板浮遊
効果を低減することが可能となっている。nウエル3n
w1,3nw2 への電位の供給は、浅い分離部4Bに開口
された接続孔5a1,5a2 を通じてSOI基板1Aの主
面側から行われ、pウエル3pw1,3pw2 への電位の
供給は、浅い分離部4Bに開口された接続孔5b1,5b
2 を通じてSOI基板1Aの主面側から行われるように
なっている。なお、ウエル電位供給用の接続孔5a1,5
a2,5b1,5b2 は、いずれも1つか示されていない
が、個々のウエル毎に複数個設けても良い。また、接続
孔5a1,5a2,5b1,5b2 の面積を大きくしても良
い。これらにより、放熱作用を向上させることが可能と
なる。
On the other hand, the shallow isolation part 4B is formed in the semiconductor layer 1A3
An isolation insulating film such as a silicon oxide film is buried in a groove extending from the main surface to a depth position in the middle of the semiconductor layer 1A3. That is, the semiconductor layer 1A3 is left under the shallow isolation portion 4B. Thereby, the well potential can be supplied stably, and the substrate floating effect can be reduced. n-well 3n
The supply of the potential to w1,3nw2 is performed from the main surface side of the SOI substrate 1A through the connection holes 5a1,5a2 opened in the shallow separation section 4B, and the supply of the potential to the p-wells 3pw1,3pw2 is Connection holes 5b1, 5b opened in 4B
2 through the main surface side of the SOI substrate 1A. The connection holes 5a1,5 for supplying the well potential
Although no single a2, 5b1, 5b2 is shown, a plurality of a2, 5b1, 5b2 may be provided for each well. Further, the area of the connection holes 5a1, 5a2, 5b1, 5b2 may be increased. These make it possible to improve the heat radiation effect.

【0038】このような深い分離部4Aと浅い分離部4
Bに囲まれた素子形成領域に、上記したnMOSQn1,
Qn2 およびpMOSQp1,Qp2 が形成されている。
nMOSQn1,Qn2 の各々は、pウエル3pw1,3p
w2 の各々に形成された一対の半導体領域6nd, 6n
dと、半導体層1A3 の主面上に形成されたゲート絶縁
膜7iと、その各々の上に形成されたゲート電極8gと
を有している。また、このpMOSQp1,Qp2 の各々
は、nウエル3nw1,3nw2 の各々に形成された一対
の半導体領域6pd, 6pdと、半導体層1A3 の主面
上に形成されたゲート絶縁膜7iと、その各々の上に形
成されたゲート電極8gとを有している。
Such a deep separation part 4A and a shallow separation part 4
B, the above-mentioned nMOS Qn1,
Qn2 and pMOSs Qp1 and Qp2 are formed.
Each of the nMOSs Qn1, Qn2 has a p-well 3pw1, 3p
w2, a pair of semiconductor regions 6nd, 6n
d, a gate insulating film 7i formed on the main surface of the semiconductor layer 1A3, and a gate electrode 8g formed on each of them. Each of the pMOSs Qp1 and Qp2 has a pair of semiconductor regions 6pd and 6pd formed in each of the n-wells 3nw1 and 3nw2, a gate insulating film 7i formed on the main surface of the semiconductor layer 1A3, and a respective one thereof. And a gate electrode 8g formed thereon.

【0039】一対の半導体領域6pd, 6pdは、pM
OSQp1,Qp2 のソース・ドレイン領域を形成するた
めの領域であり、チャネル領域を挟んで互いに離間して
形成されている。この一対の半導体領域6pd, 6pd
は、例えばホウ素が導入されてp型に設定されている。
また、一対の半導体領域6nd, 6ndは、nMOSQ
n1,Qn2 のソース・ドレイン領域を形成するための領
域であり、チャネル領域を挟んで互いに離間して形成さ
れている。この一対の半導体領域6nd, 6ndは、例
えばリンまたはヒ素が導入されてn型に設定されてい
る。このnMOSQn1,Qn2 およびpMOSQp1,Q
p2 のチャネル領域は、ゲート電極8gにVthと実質
的に等しいゲート電圧が印加された時に、全て空乏化さ
れる。このチャネル領域が全て空乏化されると、フロー
ティング領域が存在しなくなくので、経時的な正孔の蓄
積が無くなる。これにより、MOS・FETのKINK
特性の発生率を低減でき、Vthの変動を抑制できる。
The pair of semiconductor regions 6pd, 6pd have pM
This is a region for forming source / drain regions of OSQp1 and Qp2, and is formed apart from each other with a channel region therebetween. The pair of semiconductor regions 6pd, 6pd
Is set to be p-type by introducing boron, for example.
The pair of semiconductor regions 6nd and 6nd are formed of nMOSQ.
This is a region for forming source and drain regions of n1 and Qn2, and is formed apart from each other with a channel region therebetween. The pair of semiconductor regions 6nd and 6nd are set to be n-type by introducing, for example, phosphorus or arsenic. The nMOS Qn1, Qn2 and pMOS Qp1, Q
The p2 channel region is completely depleted when a gate voltage substantially equal to Vth is applied to the gate electrode 8g. When the entire channel region is depleted, there is no floating region, so that the accumulation of holes over time is eliminated. As a result, the kinking of the MOSFET
The occurrence rate of the characteristics can be reduced, and the fluctuation of Vth can be suppressed.

【0040】なお、各半導体領域6pd, 6ndを、導
電型を決定する不純物濃度が相対的に高い高濃度領域
と、チャネル領域に隣接して形成され、導電型を決定す
る不純物濃度が相対的に低いホットキャリア抑制用の低
濃度領域とを有する構造としても良い。また、その低濃
度領域においてチャネル領域側の底部角近傍にソース・
ドレイン間のパンチスルーを抑制するためのポケット領
域を設ける構造としても良い。このポケット領域は、半
導体領域6pd, 6ndの導電型とは反対の導電型に設
定される。
Each of the semiconductor regions 6pd and 6nd is formed adjacent to a high-concentration region having a relatively high impurity concentration determining the conductivity type and a channel region, and has a relatively high impurity concentration determining the conductivity type. A structure having a low concentration region for suppressing low hot carriers may be employed. In the low-concentration region, the source region is located near the bottom corner on the channel region side.
A structure in which a pocket region for suppressing punch-through between drains may be provided. This pocket region is set to a conductivity type opposite to the conductivity type of semiconductor regions 6pd and 6nd.

【0041】ゲート絶縁膜7iは、例えば厚さ8nm程
度のシリコン酸化膜等からなる。なお、入出力回路を構
成するnMOSQn1 およびpMOSQp1 のゲート絶
縁膜7iの厚さを、ロジック回路を構成するnMOSQ
n2 およびpMOSQp2 のゲート絶縁膜7iの厚さよ
りも厚くしても良い。これにより、駆動電圧の高い入出
力回路側ではゲート絶縁膜7iの耐圧を確保でき、駆動
電圧の低いロジック側では動作速度の向上を図ることが
できる。また、ゲート絶縁膜7iを酸窒化膜(SiO
N)で形成しても良い。これにより、ゲート絶縁膜7i
中における界面準位の発生を抑制でき、また、ゲート絶
縁膜7i中の電子トラップを低減できるので、ゲート絶
縁膜7iにおけるホットキャリア耐性を向上させること
が可能となる。したがって、ゲート絶縁膜7iの信頼性
を向上させることが可能となる。
The gate insulating film 7i is made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 8 nm. The thickness of the gate insulating film 7i of the nMOS Qn1 and the pMOS Qp1 forming the input / output circuit is changed by the nMOS Qn forming the logic circuit.
The thickness may be larger than the thickness of the gate insulating film 7i of n2 and pMOS Qp2. As a result, the withstand voltage of the gate insulating film 7i can be ensured on the input / output circuit side where the drive voltage is high, and the operation speed can be improved on the logic side where the drive voltage is low. Further, the gate insulating film 7i is formed of an oxynitride film (SiO
N). Thereby, the gate insulating film 7i
Since the generation of interface states in the gate insulating film 7i can be suppressed and electron traps in the gate insulating film 7i can be reduced, the hot carrier resistance of the gate insulating film 7i can be improved. Therefore, the reliability of the gate insulating film 7i can be improved.

【0042】このようなゲート絶縁膜7iの酸窒化方法
としては、例えばゲート絶縁膜7iを酸化処理によって
成膜する際にNH3 ガス雰囲気やNO2 ガス雰囲気中に
おいて高温熱処理を施す方法、シリコン酸化膜等からな
るゲート絶縁膜7iを形成した後、その上面に窒化膜を
形成する方法、半導体層1A3 の主面に窒素をイオン注
入した後にゲート絶縁膜7iの形成のための酸化処理を
施す方法またはゲート電極形成用のポリシリコン膜に窒
素をイオン注入した後、熱処理を施して窒素をゲート絶
縁膜7iに析出させる方法等がある。
As a method of oxynitriding the gate insulating film 7i, for example, a method of performing a high-temperature heat treatment in an NH 3 gas atmosphere or a NO 2 gas atmosphere when forming the gate insulating film 7i by an oxidation treatment, After forming a gate insulating film 7i made of a film or the like, a method of forming a nitride film on the upper surface thereof, a method of performing ion implantation of nitrogen on the main surface of the semiconductor layer 1A3 and then performing an oxidation treatment for forming the gate insulating film 7i Alternatively, there is a method in which nitrogen is ion-implanted into a polysilicon film for forming a gate electrode and then heat treatment is performed to deposit nitrogen on the gate insulating film 7i.

【0043】また、ゲート電極8gは、例えばリンが導
入されてn型に設定された低抵抗ポリシリコンの単体膜
からなる。ただし、ゲート電極8gの構造は、これに限
定されるものではなく種々変更可能であり、例えば低抵
抗ポリシリコン上にタングステンシリサイド等のような
シリサイド層を設けた、いわゆるポリサイド構造として
も良いし、また、例えば低抵抗ポリシリコン上に窒化チ
タンや窒化タングステン等のバリア金属膜を介してタン
グステン等のような金属膜を設けた、いわゆるポリメタ
ル構造としても良い。ポリメタル構造を採用した場合に
はゲート電極8gの電気抵抗を大幅に下げることができ
る。この構造は、特にゲート電極8gのゲート幅が長い
場合に有効である。
The gate electrode 8g is made of a single film of low-resistance polysilicon which is set to an n-type by introducing phosphorus, for example. However, the structure of the gate electrode 8g is not limited to this, and can be variously changed. For example, a so-called polycide structure in which a silicide layer such as tungsten silicide is provided on low-resistance polysilicon may be used. Further, for example, a so-called polymetal structure in which a metal film such as tungsten is provided on low-resistance polysilicon via a barrier metal film such as titanium nitride or tungsten nitride. When a polymetal structure is employed, the electric resistance of the gate electrode 8g can be significantly reduced. This structure is particularly effective when the gate width of the gate electrode 8g is long.

【0044】なお、ゲート電極8gの側面に、例えばシ
リコン酸化膜、シリコン窒化膜またはそれらの複合膜等
からなるサイドウォールを形成しても良い。このサイド
ウォールは、通常、上記した高濃度領域を形成する場合
に不純物イオン注入のマスクとして用いることで上記し
た低濃度領域を自己整合的に形成するように機能する
が、このサイドウォールをシリコン窒化膜で形成した場
合には、層間絶縁膜に半導体領域6pd, 6ndが露出
するような接続孔を穿孔する際にそのサイドウォールを
エッチングストッパとして機能させてることができる。
これにより、当該接続孔を自己整合的に位置合わせ良く
形成することができるので、素子のレイアウト面積の微
細化、信頼性の向上および特性の向上を実現できる。
Note that a sidewall made of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a composite film thereof may be formed on the side surface of the gate electrode 8g. This sidewall normally functions as a mask for impurity ion implantation when forming the above-described high-concentration region so as to form the above-mentioned low-concentration region in a self-aligned manner. When formed by a film, the sidewall can be made to function as an etching stopper when a connection hole is formed so that the semiconductor regions 6pd and 6nd are exposed in the interlayer insulating film.
Thus, the connection holes can be formed in a self-aligned manner with good alignment, so that the layout area of the element can be miniaturized, reliability can be improved, and characteristics can be improved.

【0045】このようなSOI基板1の主面上には、複
数の配線層が層間絶縁膜を挟んで設けられている。各配
線層には、素子間を電気的に接続するための配線がパタ
ーン形成されている。この配線は、例えばアルミニウ
ム、アルミニウム−シリコン−銅合金またはタングステ
ン等のような金属からなる。なお、この配線を埋込配線
で形成しても良い。すなわち、配線形成に際して、いわ
ゆるダマシン(Damascene )法やデュアルダマシン(Du
al-Damascene)を採用しても良い。ダマシン法は、層間
絶縁膜に配線形成用の溝を形成した後、SOI基板1A
の主面全面に配線形成用の導体膜を堆積し、さらに、そ
の溝以外の領域の導体膜をCMP等によって除去するこ
とにより、配線形成用の溝内に埋込配線を形成する方法
である。また、デュアルダマシン法は、ダマシン法の応
用であり、層間絶縁膜に配線形成用の溝および下層配線
との接続を行う接続孔を形成した後、SOI基板1Aの
主面全面に配線形成用の導体膜を堆積し、さらに、その
溝以外の領域の導体膜をCMPによって除去することに
より、配線形成用の溝内に埋め込み配線を形成し、か
つ、接続孔内にプラグを形成する方法である。これらの
埋込配線は、例えば銅系の導体材料(銅または銅合金)
からなる。なお、銅原子の拡散等を防止する観点から銅
系の導体材料の周囲を、例えばチタン系のバリア金属膜
で取り囲むようにしても良い。
A plurality of wiring layers are provided on the main surface of such an SOI substrate 1 with an interlayer insulating film interposed. Wiring for electrically connecting elements is formed in a pattern on each wiring layer. This wiring is made of a metal such as aluminum, aluminum-silicon-copper alloy or tungsten. Note that this wiring may be formed by a buried wiring. That is, when forming the wiring, a so-called Damascene method or a dual damascene (Du
al-Damascene). In the damascene method, after a trench for forming a wiring is formed in an interlayer insulating film, the SOI substrate 1A is formed.
A conductive film for forming a wiring is deposited on the entire main surface of the substrate, and the conductive film in a region other than the groove is removed by CMP or the like, thereby forming a buried wiring in the groove for forming the wiring. . The dual damascene method is an application of the damascene method. After forming a groove for forming a wiring and a connection hole for connecting to a lower layer wiring in an interlayer insulating film, the wiring for forming a wiring is formed on the entire main surface of the SOI substrate 1A. In this method, a conductive film is deposited, and the conductive film in a region other than the groove is removed by CMP to form a buried wiring in a wiring forming groove and to form a plug in a connection hole. . These embedded wirings are made of, for example, a copper-based conductor material (copper or copper alloy).
Consists of From the viewpoint of preventing the diffusion of copper atoms, the periphery of the copper-based conductor material may be surrounded by, for example, a titanium-based barrier metal film.

【0046】ところで、図1等においては深い分離部4
A1 が比較的幅広のパターンで形成されていたが、図5
および図6に示すように、深い分離部4A1 を幅の狭い
パターンで形成しても良い。この場合も上記したのと同
じ効果が得られる。それ以外は上述と同じなので説明を
省略する。
By the way, in FIG.
A1 was formed in a relatively wide pattern.
As shown in FIG. 6, the deep isolation portion 4A1 may be formed in a narrow pattern. In this case, the same effect as described above can be obtained. Other than that, the description is omitted because it is the same as the above.

【0047】次に、本実施の形態1の半導体集積回路装
置の製造方法を図7〜図14により説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0048】まず、図7に示すように、SOI基板1A
(この段階ではSOIウエハ)を用意する。支持基板1
A1 は、例えばn型に設定され、半導体層1A3 は、例
えばp型に設定されている。この半導体層1A3 のホウ
素濃度は、例えば4×1015cm3 程度である。SOI
基板1Aは、貼り合わせ技術またはSIMOX技術で製
造されている。貼り合わせ技術は、酸化されていない半
導体ウエハと酸化された半導体ウエハとを貼り合わせた
状態で熱処理を施し双方のウエハの接合強度を向上させ
た後、一方の半導体ウエハの主面を削り半導体層1A3
を形成してSOI基板を製造する技術である。この場合
において半導体ウエハを削る方法としては、例えばプラ
ズマエッチング処理のみで削る方法または機械的研磨処
理後にプラズマエッチング処理を行う方法等がある。S
IMOX技術は、半導体ウエハの主面から酸素イオンを
所定のドーズ量で所定の深さ位置にイオン打ち込みした
後、熱処理を施すことにより酸素イオンを打ち込んだ位
置に所定厚さの埋込絶縁層1A2 を形成し、かつ、その
上層に半導体層1A3 を形成する技術である。
First, as shown in FIG. 7, the SOI substrate 1A
(At this stage, an SOI wafer) is prepared. Support substrate 1
A1 is set to, for example, n-type, and the semiconductor layer 1A3 is set to, for example, p-type. The boron concentration of the semiconductor layer 1A3 is, for example, about 4 × 10 15 cm 3 . SOI
The substrate 1A is manufactured by a bonding technique or a SIMOX technique. In the bonding technique, a non-oxidized semiconductor wafer and an oxidized semiconductor wafer are bonded to each other and heat-treated to improve the bonding strength between the two wafers. 1A3
This is a technique for manufacturing an SOI substrate by forming an SOI substrate. In this case, as a method of shaving the semiconductor wafer, for example, there is a method of shaving only by plasma etching or a method of performing plasma etching after mechanical polishing. S
In the IMOX technique, oxygen ions are implanted at a predetermined depth from a main surface of a semiconductor wafer at a predetermined dose, and then heat treatment is applied to the buried insulating layer 1A2 having a predetermined thickness at the position where the oxygen ions are implanted. Is formed, and a semiconductor layer 1A3 is formed thereover.

【0049】続いて、図8に示すように、SOI基板1
Aの半導体層1A3 の主面上に、例えばシリコン窒化膜
からなる絶縁膜をCVD法等により堆積した後、これを
フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によって
パターニングすることにより、活性領域を覆う絶縁膜9
のパターンを形成する。その後、半導体層1A3 上に活
性領域(絶縁膜9)および浅い分離部の形成領域を覆う
ようなフォトレジストパターン10をパターニングす
る。
Subsequently, as shown in FIG.
An insulating film made of, for example, a silicon nitride film is deposited on the main surface of the semiconductor layer 1A3 of A by CVD or the like, and is patterned by photolithography and etching to form an insulating film 9 covering the active region.
Is formed. Thereafter, a photoresist pattern 10 is patterned on the semiconductor layer 1A3 so as to cover the active region (the insulating film 9) and the region where the shallow isolation portion is formed.

【0050】次いで、このフォトレジストパターン10
をマスクとしてドライエッチング処理を施すことによ
り、フォトレジストパターン10から露出する半導体層
1A3を図9に示すように途中の深さ位置まで除去す
る。この際の除去厚さは、例えば0.15μm程度であ
る。
Next, the photoresist pattern 10
The semiconductor layer 1A3 exposed from the photoresist pattern 10 is removed to an intermediate depth position as shown in FIG. The removal thickness at this time is, for example, about 0.15 μm.

【0051】続いて、フォトレジストパターン10(図
8参照)を除去した後、絶縁膜9をマスクとしてドライ
エッチング処理を施すことにより、絶縁膜9から露出す
る半導体層1A3 を図10に示すように除去する。この
際の除去厚さは、例えば0.15μm程度である。これに
より、深い分離部の形成領域では埋込絶縁層1A2 の上
面を露出させることができ、かつ、浅い分離部の形成領
域では半導体層1A3を残すことができる。
Subsequently, after removing the photoresist pattern 10 (see FIG. 8), the semiconductor layer 1A3 exposed from the insulating film 9 is subjected to dry etching using the insulating film 9 as a mask as shown in FIG. Remove. The removal thickness at this time is, for example, about 0.15 μm. As a result, the upper surface of the buried insulating layer 1A2 can be exposed in the formation region of the deep isolation portion, and the semiconductor layer 1A3 can be left in the formation region of the shallow isolation portion.

【0052】その後、絶縁膜9を熱リン酸等によりエッ
チング除去した後、SOI基板1Aの主面(半導体層1
A3 が形成されている面側)上、例えばシリコン酸化膜
等からなる絶縁膜をCVD法等によって形成した後、そ
の絶縁膜が分離領域のみに残るようにCMP法等によっ
て削ることにより、図11に示すように、深い分離部4
Aと浅い分離部4Bとを形成する。
Then, after the insulating film 9 is removed by etching with hot phosphoric acid or the like, the main surface of the SOI substrate 1A (the semiconductor layer 1) is removed.
An insulating film made of, for example, a silicon oxide film or the like is formed on the surface on which A3 is formed) by a CVD method or the like, and is then removed by a CMP method or the like so that the insulating film remains only in the isolation region. As shown in FIG.
A and a shallow isolation portion 4B are formed.

【0053】次いで、SOI基板1Aの主面上に、pウ
エル形成領域を覆い、かつ、nウエル形成領域が露出さ
れるようなフォトレジストパターンを形成した後、これ
をイオン打ち込みマスクとして半導体層1A3 に、例え
ばリンを加速エネルギー150keV程度、ドーズ量4
×1012cm-2程度で打ち込み、図12に示すように、
nウエル3nw1 (3nw2 )を形成する。
Next, a photoresist pattern is formed on the main surface of the SOI substrate 1A so as to cover the p-well formation region and expose the n-well formation region, and then use this as an ion implantation mask to form a semiconductor layer 1A3. Then, for example, phosphorus is accelerated at an energy of about 150 keV,
At about × 10 12 cm -2 , as shown in FIG.
An n-well 3nw1 (3nw2) is formed.

【0054】続いて、そのフォトレジストパターンをイ
オン打ち込みマスクとして半導体層1A3 に、例えばホ
ウ素を加速エネルギー10keV程度、ドーズ量5×1
12cm-2程度で打ち込み、pMOSの埋込チャネルを
形成する。
Then, using the photoresist pattern as an ion implantation mask, the semiconductor layer 1A3 is doped with, for example, boron at an acceleration energy of about 10 keV and a dose of 5 × 1.
The implantation is performed at about 0 12 cm −2 to form a buried channel of pMOS.

【0055】次いで、そのフォトレジストパターンを除
去した後、今度は、SOI基板1Aの主面上に、nウエ
ル形成領域を覆い、かつ、pウエル形成領域が露出され
るようなフォトレジストパターンを形成する。そして、
そのフォトレジストパターンをイオン打ち込みマスクと
して半導体層1A3 に、例えばホウ素を加速エネルギー
80keV程度、ドーズ量4×1012cm-2程度で打ち
込み、pウエル3pw1 (3pw2 )を形成する。
Next, after removing the photoresist pattern, a photoresist pattern is formed on the main surface of the SOI substrate 1A so as to cover the n-well formation region and expose the p-well formation region. I do. And
Using the photoresist pattern as an ion implantation mask, for example, boron is implanted into the semiconductor layer 1A3 at an acceleration energy of about 80 keV and a dose of about 4 × 10 12 cm −2 to form a p-well 3pw1 (3pw2).

【0056】続いて、そのフォトレジストパターンをイ
オン打ち込みマスクとして半導体層1A3 に、例えばホ
ウ素を加速エネルギー10keV程度、ドーズ量2×1
12cm-2程度で打ち込み、nMOSのVthを調整す
る。その後、そのフォトレジストパターンをイオン打ち
込みマスクとして半導体層1A3 に、例えばホウ素を加
速エネルギー130keV程度、ドーズ量1×1014
-2程度で打ち込み、バックゲート用の半導体領域2b
g1 (2bg2 )を形成する。
Then, using the photoresist pattern as an ion implantation mask, the semiconductor layer 1A3 is doped with, for example, boron at an acceleration energy of about 10 keV and a dose of 2 × 1.
The implantation is performed at about 0 12 cm -2 to adjust the Vth of the nMOS. Thereafter, using the photoresist pattern as an ion implantation mask, the semiconductor layer 1A3 is doped with, for example, boron at an acceleration energy of about 130 keV and a dose of 1 × 10 14 c.
Implanted at about m −2 to form a semiconductor region 2b for the back gate
g1 (2bg2).

【0057】次いで、SOI基板1Aに対して酸化処理
を施すことにより、図13に示すように、半導体層1A
3 の主面上に、例えば厚さ8nm程度のシリコン酸化膜
等からなるゲート絶縁膜7iを形成する。続いて、SO
I基板1Aの主面上に、例えばリン濃度が1×1020
3 程度の厚さが0.3μm程度の低抵抗ポリシリコン膜
をCVD法等によって堆積した後、これをドライエッチ
ング法等によってパターニングすることにより、ゲート
電極8gを形成する。
Next, by subjecting the SOI substrate 1A to an oxidation process, as shown in FIG.
A gate insulating film 7i made of, for example, a silicon oxide film or the like having a thickness of about 8 nm is formed on the main surface 3. Then, SO
On the main surface of the I-substrate 1A, for example, the phosphorus concentration is 1 × 10 20 c
After depositing a low-resistance polysilicon film having a thickness of about 0.3 μm with a thickness of about m 3 by a CVD method or the like, this is patterned by a dry etching method or the like to form a gate electrode 8g.

【0058】次いで、SOI基板1Aの主面上に、nウ
エル形成領域を覆い、かつ、pウエル形成領域が露出さ
れるようなフォトレジストパターンを形成した後、その
フォトレジストパターンおよびゲート電極8gをイオン
打ち込みマスクとして半導体層1A3 に、例えばヒ素を
加速エネルギー10keV程度、ドーズ量2×1015
-2程度で打ち込み、nMOSQn1 (Qn2)の一対
の半導体領域6ndを形成する。続いて、そのフォトレ
ジストパターンをアッシングにより除去した後、SOI
基板1Aの主面上に、pウエル形成領域を覆い、かつ、
nウエル形成領域が露出されるようなフォトレジストパ
ターンを形成し、そのフォトレジストパターンおよびゲ
ート電極8gをイオン打ち込みマスクとして半導体層1
A3 に、例えばホウ素を加速エネルギー10keV程
度、ドーズ量2×1015cm-2程度で打ち込み、pMO
SQp1 (Qp2)の一対の半導体領域6pdを形成す
る。その後、SOI基板1Aに対して、例えば850
℃、10分程度の熱処理を施すことにより、打ち込んだ
不純物を活性化する。
Next, after forming a photoresist pattern on the main surface of SOI substrate 1A so as to cover the n-well formation region and expose the p-well formation region, the photoresist pattern and gate electrode 8g are formed. For example, arsenic is applied to the semiconductor layer 1A3 as an ion implantation mask at an acceleration energy of about 10 keV and a dose of 2 × 10 15 c.
Implantation is performed at about m −2 to form a pair of semiconductor regions 6nd of the nMOS Qn1 (Qn2). Subsequently, after the photoresist pattern is removed by ashing, SOI
On the main surface of the substrate 1A, the p-well formation region is covered, and
A photoresist pattern is formed such that an n-well formation region is exposed, and the semiconductor layer 1 is formed by using the photoresist pattern and the gate electrode 8g as an ion implantation mask.
For example, boron is implanted into A3 at an acceleration energy of about 10 keV and a dose of about 2 × 10 15 cm −2 , and the pMO
A pair of semiconductor regions 6pd of SQp1 (Qp2) are formed. Then, for example, 850 is applied to the SOI substrate 1A.
The implanted impurities are activated by performing a heat treatment at about 10 ° C. for about 10 minutes.

【0059】次いで、図14に示すように、SOI基板
1Aの主面上に、例えば厚さ0.9μm程度のシリコン酸
化膜等からなる絶縁膜をCVD法等によって被着した
後、その上面をCMPにより0.4μm程度削り平坦化す
ることにより層間絶縁膜11を形成する。続いて、半導
体領域6nd, 6pdの一部が露出するような接続孔1
2a、ゲート電極8gの一部が露出するような接続孔1
2b、pウエル3pw1(3pw2 )の一部が露出する
ような接続孔12c(上記接続孔5a1,5a2 に相当)
およびバックゲート用の半導体領域2bg1 (2bg
2)の一部が露出するような接続孔12dをフォトリソ
グラフィ技術およびドライエッチング技術によって形成
する。その後、層間絶縁膜11上および接続孔12a〜
12d内に、例えばタングステン、アルミニウムまたは
アルミニウム−シリコン−銅合金等から成る導体膜をス
パッタリング法またはCVD法等で被着した後、その導
体膜をフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング
技術によってパターニングすることにより第1層配線1
3を形成する。これ以降は、半導体集積回路装置の通常
の製造プロセスなので説明を省略する。
Next, as shown in FIG. 14, an insulating film made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 0.9 μm is deposited on the main surface of the SOI substrate 1A by a CVD method or the like. The interlayer insulating film 11 is formed by flattening by about 0.4 μm by CMP. Subsequently, the connection hole 1 is formed such that a part of the semiconductor regions 6nd and 6pd is exposed.
2a, connection hole 1 such that a part of gate electrode 8g is exposed
2b, connection hole 12c such that a part of p-well 3pw1 (3pw2) is exposed (corresponding to connection holes 5a1, 5a2)
And a semiconductor region 2bg1 (2bg
A connection hole 12d such that a part of 2) is exposed is formed by a photolithography technique and a dry etching technique. Then, on the interlayer insulating film 11 and the connection holes 12a to
After depositing a conductive film made of, for example, tungsten, aluminum or an aluminum-silicon-copper alloy by sputtering or CVD in 12d, the conductive film is patterned by photolithography and dry etching. One-layer wiring 1
Form 3 Subsequent steps are a normal manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, and the description is omitted.

【0060】このように本実施の形態1によれば、以下
の効果を得ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0061】(1).半導体チップ1の外周に沿って深い分
離部4A1 を形成したことにより、半導体層1A3 のウ
エルとバックゲート用の半導体領域2bg1,2bg2 と
が半導体チップ1または半導体集積回路装置の製造工程
(検査工程)中における半導体ウエハ(SOIウエハ)
の側面に付着した水分や汚染物等を通じて導通してしま
うのを防止することが可能となる。
(1) Since the deep isolation portion 4A1 is formed along the outer periphery of the semiconductor chip 1, the well of the semiconductor layer 1A3 and the semiconductor regions 2bg1, 2bg2 for the back gate are separated from the semiconductor chip 1 or the semiconductor integrated circuit device. Wafer (SOI wafer) during the manufacturing process (inspection process)
Can be prevented from conducting through moisture, contaminants, and the like attached to the side surface of the substrate.

【0062】(2).駆動電圧が高い入出力回路の形成領域
I/Oを取り囲むように深い分離部4A2 を形成したこ
とにより、駆動電圧が相対的に高い回路領域から相対的
に低い回路領域に半導体層1A3 を通じて電気的な悪影
響が及ぼされるのを防止することが可能となる。
(2) Since the deep isolation portion 4A2 is formed so as to surround the input / output circuit formation region I / O where the drive voltage is high, the circuit region where the drive voltage is relatively high and the circuit region where the drive voltage is relatively low are formed. In this way, it is possible to prevent electrical adverse effects from occurring through the semiconductor layer 1A3.

【0063】(3).pウエル3pw1,3pw2 とnウエル
3nw1,3nw2 との境界領域に深い分離部4A3 を形
成したことにより、ウエル接合容量を低減することが可
能となる。
(3). By forming the deep isolation portion 4A3 in the boundary region between the p wells 3pw1, 3pw2 and the n wells 3nw1, 3nw2, the well junction capacitance can be reduced.

【0064】(4).pウエル3pw1,3pw2 とnウエル
3nw1,3nw2 との境界領域に深い分離部4A3 を形
成したことにより、ラッチアップを防止することが可能
となる。
(4) Since the deep isolation portion 4A3 is formed in the boundary region between the p-wells 3pw1, 3pw2 and the n-wells 3nw1, 3nw2, latch-up can be prevented.

【0065】(5).配線領域Lに深い分離領域4A4 を形
成したことにより、SOI基板1Aの主面上に形成され
る配線に寄生する配線容量を低減することが可能とな
る。
(5) Since the deep isolation region 4A4 is formed in the wiring region L, it is possible to reduce the wiring capacitance parasitic on the wiring formed on the main surface of the SOI substrate 1A.

【0066】(6).マークMを深い分離領域4A5 により
形成したことにより、光を用いた検査および測定等で邪
魔になるシリコン−シリコン酸化膜からの反射光を少な
くすることができるので、その検査および測定時におけ
るマークMの検出精度を向上させることが可能となる。
(6) Since the mark M is formed by the deep isolation region 4A5, the reflected light from the silicon-silicon oxide film, which interferes with inspection and measurement using light, can be reduced. It is possible to improve the detection accuracy of the mark M at the time of inspection and measurement.

【0067】(7).上記(1) 、(2) 、(4) により、半導体
集積回路装置の信頼性を向上させることが可能となる。
(7) The above (1), (2) and (4) make it possible to improve the reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0068】(8).上記(3) 、(4) により、半導体集積回
路の動作速度を向上させることが可能となる。
(8) According to the above (3) and (4), the operation speed of the semiconductor integrated circuit can be improved.

【0069】(9).上記(6) により、検査精度および測定
精度を向上させることができるので、半導体集積回路装
置の歩留まりを向上させることが可能となる。
(9) According to the above (6), the inspection accuracy and the measurement accuracy can be improved, so that the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0070】(実施の形態2)図15は本発明の他の実
施の形態である半導体集積回路装置を構成する半導体チ
ップの全体平面図、図16は本実施の形態の変形例であ
って半導体集積回路装置を構成する半導体チップの全体
平面図である。
(Embodiment 2) FIG. 15 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is an overall plan view of a semiconductor chip included in the integrated circuit device.

【0071】本実施の形態2は、異なる導電型のウエル
間の分離を主目的とした構造を説明するものである。図
15は、pウエル3pw1,3pw2 を深い分離部4A6
(4A)で取り囲んだ場合を示している。pウエル3p
w1,3pw2 はそれぞれ別々の深い分離部4A6 で取り
囲まれている。また、図16は、nウエル3nw1,3n
w2 を深い分離部4A7 (4A)で取り囲んだ場合を示
している。この場合はnウエル3nw1,3nw2 の両方
が1つの深い分離部4A7 で取り囲まれている。また、
この深い分離部4A7 は配線領域Lの深い分離部4A4
とも一体的になっている。
The second embodiment describes a structure whose main purpose is to separate wells of different conductivity types. FIG. 15 shows that the p-wells 3pw1 and 3pw2 are connected to the deep separation portion 4A6.
(4A) shows a case where the image is surrounded. p well 3p
w1 and 3pw2 are each surrounded by a separate deep separation part 4A6. FIG. 16 shows n-wells 3nw1, 3n
This shows a case where w2 is surrounded by a deep separation portion 4A7 (4A). In this case, both n-wells 3nw1 and 3nw2 are surrounded by one deep separating portion 4A7. Also,
The deep isolation portion 4A4 of the wiring region L
It is integrated with.

【0072】このような本実施の形態2によれば、前記
実施の形態1の(3) 〜(9) の効果を得ることができる。
According to the second embodiment, the effects (3) to (9) of the first embodiment can be obtained.

【0073】(実施の形態3)図17は本発明の他の実
施の形態である半導体集積回路装置を構成する半導体チ
ップの全体平面図である。
(Embodiment 3) FIG. 17 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【0074】本実施の形態3は、駆動電圧が相対的に高
い回路形成領域の分離を主目的とした構造を説明するも
のである。図17に示すように、深い分離部4A8 (4
A)は、駆動電圧が相対的に高い入出力回路形成領域を
取り囲むように形成されている。なお、この場合も前記
実施の形態2で説明した異なる導電型のウエル間を深い
分離部で分離するようにしても良い。
Embodiment 3 describes a structure mainly intended to isolate a circuit formation region where a driving voltage is relatively high. As shown in FIG. 17, the deep separation part 4A8 (4
A) is formed so as to surround the input / output circuit formation region where the drive voltage is relatively high. In this case, wells of different conductivity types described in the second embodiment may be separated by a deep separation portion.

【0075】このような本実施の形態3によれば、前記
実施の形態1の(2),(7) の効果を得ることができる。
According to the third embodiment, the effects (2) and (7) of the first embodiment can be obtained.

【0076】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態1〜3に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and the present invention is not limited thereto. It goes without saying that various changes can be made.

【0077】例えば前記実施の形態1〜3においては、
半導体チップの外周に沿って深い分離部を設けた場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、例
えば半導体チップの外周に沿ってn形の半導体領域を設
けることで分離を行うようにしても良い。このn形の半
導体領域は、例えば平面的に数μm程度の幅を持ったパ
ターンで形成され、これを形成する不純物(例えばリン
またはヒ素)が半導体層の主面から埋込絶縁層の上面に
達するように広がって形成されている。
For example, in the first to third embodiments,
The case where the deep isolation portion is provided along the outer periphery of the semiconductor chip has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the separation may be performed by providing an n-type semiconductor region along the outer periphery of the semiconductor chip. May be. The n-type semiconductor region is formed, for example, in a pattern having a width of about several μm in a plane, and impurities (for example, phosphorus or arsenic) forming the n-type semiconductor region extend from the main surface of the semiconductor layer to the upper surface of the buried insulating layer. It is formed so as to reach.

【0078】また、前記実施の形態1においては、半導
体チップの外周に深い分離部を設けた場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、例えばSOI
ウエハ(半導体ウエハ)の外周に沿って深い分離部を設
けるようにしても良い。
In the first embodiment, the case where the deep isolation portion is provided on the outer periphery of the semiconductor chip has been described. However, the present invention is not limited to this.
You may make it provide a deep isolation | separation part along the outer periphery of a wafer (semiconductor wafer).

【0079】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるロジッ
ク回路に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく種々適用可能であり、例えばDRA
M(Dynamic Random AccessMemory)、SRAM(Stati
c Random Access Memory )またはフラッシュメモリ
(EEPROM;Electrically Erasable Programmable
ROM)等のようなメモリ回路にも適用できるし、また、
そのメモリ回路とロジック回路とを混在するメモリ−ロ
ジック混在回路にも適用できるし、さらにアナログ回路
とデジタル回路とを混在するアナログ−デジタル混在回
路にも適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a logic circuit which is the field of application as the background has been described. However, the present invention is not limited to this, and various applications are possible. DRA
M (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Stati
c Random Access Memory) or Flash Memory (EEPROM; Electrically Erasable Programmable)
ROM), etc.
The present invention can be applied to a memory-logic mixed circuit in which the memory circuit and the logic circuit are mixed, and further to an analog-digital mixed circuit in which an analog circuit and a digital circuit are mixed.

【0080】この場合に、そのメモリ回路、メモリ−ロ
ジック混在回路およびアナログ−デジタル混在回路に前
記実施の形態1〜3で説明した構造を適用しても良い
が、これらの回路においては、深い分離部を、例えば次
のような平面位置に形成するようにしても良い。
In this case, the structures described in the first to third embodiments may be applied to the memory circuit, the memory-logic mixed circuit, and the analog-digital mixed circuit. The portions may be formed at the following planar positions, for example.

【0081】まず、上記メモリ回路においては、例えば
メモリセル領域と周辺回路領域との境界領域に深い分離
部を形成することで双方を半導体層において互いに電気
的に分離するようにしても良い。この場合、周辺回路領
域からメモリセル領域に半導体層を通じてノイズが伝搬
するのを防止できるので、データの読み出しおよび書き
込み動作の信頼性を向上させることが可能となる。
First, in the above-mentioned memory circuit, a deep isolation portion may be formed in a boundary region between the memory cell region and the peripheral circuit region, for example, so that both are electrically separated from each other in the semiconductor layer. In this case, noise can be prevented from propagating from the peripheral circuit region to the memory cell region through the semiconductor layer, so that the reliability of data read and write operations can be improved.

【0082】また、特にフラッシュメモリ(EEPRO
M)においては、例えば高電圧発生回路の形成領域を深
い分離部で取り囲み素子形成用の半導体層において他の
領域から電気的に分離する構造としても良い。この場
合、前記実施の形態3と同様の効果が得られる。
In particular, a flash memory (EEPRO)
In M), for example, a structure may be employed in which the formation region of the high voltage generation circuit is surrounded by a deep isolation portion and is electrically separated from other regions in the semiconductor layer for element formation. In this case, the same effect as in the third embodiment can be obtained.

【0083】また、上記メモリ−ロジック混在回路にお
いては、例えばメモリセル領域とロジック回路領域との
境界領域に深い分離部を形成することで双方を半導体層
において互いに電気的に分離する構造としても良い。こ
の場合、ロジック回路領域からメモリセル領域に半導体
層を通じてノイズが伝搬するのを防止できるので、デー
タの読み出しおよび書き込み動作の信頼性を向上させる
ことが可能となる。なお、この構造に上記メモリ回路だ
けの場合の構造を組み合わせても良い。
The memory-logic mixed circuit may have a structure in which a deep isolation portion is formed in a boundary region between a memory cell region and a logic circuit region, for example, so that both are electrically separated from each other in a semiconductor layer. . In this case, since noise can be prevented from propagating from the logic circuit region to the memory cell region through the semiconductor layer, the reliability of data read and write operations can be improved. Note that this structure may be combined with the structure in the case of only the memory circuit.

【0084】さらに、アナログ−デジタル混在回路にお
いては、例えばデジタル回路領域とアナログ回路領域と
の境界領域に深い分離部を形成することで双方を半導体
層において互いに電気的に分離する構造としても良い。
この場合、アナログ回路領域とデジタル回路領域との相
互間に半導体層を通じてノイズが伝搬するのを防止でき
るので、アナログ回路およびデジタル回路の各々におけ
る回路動作の信頼性を向上させることが可能となる。
Further, in the analog-digital mixed circuit, for example, a structure in which both are electrically separated from each other in the semiconductor layer by forming a deep isolation portion in a boundary region between the digital circuit region and the analog circuit region may be employed.
In this case, since noise can be prevented from propagating through the semiconductor layer between the analog circuit region and the digital circuit region, reliability of circuit operation in each of the analog circuit and the digital circuit can be improved.

【0085】なお、これらメモリ回路、メモリ−ロジッ
ク混在回路およびアナログ−デジタル混在回路の各構造
と前記実施の形態1〜3の各構造とを適宜組み合わせる
ようにしても良い。
Incidentally, each structure of the memory circuit, the memory-logic mixed circuit and the analog-digital mixed circuit may be appropriately combined with the structures of the first to third embodiments.

【0086】[0086]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0087】(1).本発明によれば、半導体チップの外周
に沿って深い分離部を延在形成したことにより、半導体
層と支持基板とが半導体チップまたは半導体集積回路装
置の製造工程(検査工程)中における半導体ウエハ(S
OIウエハ)の側面に付着した水分や汚染物等を通じて
導通してしまうのを防止することが可能となる。
(1) According to the present invention, since the deep isolation portion is formed to extend along the outer periphery of the semiconductor chip, the semiconductor layer and the supporting substrate are formed in a semiconductor chip or a semiconductor integrated circuit device manufacturing process (inspection). Semiconductor wafer (S)
It is possible to prevent conduction through moisture, contaminants, and the like attached to the side surface of the OI wafer).

【0088】(2).本発明によれば、駆動電圧の異なる回
路を互いに電気的に分離するように深い分離部を形成し
たことにより、駆動電圧が相対的に高い回路領域から相
対的に低い回路領域に半導体層を通じて電気的な悪影響
が及ぼされるのを防止することが可能となる。
(2) According to the present invention, a deep isolation portion is formed so as to electrically isolate circuits having different drive voltages from each other. This makes it possible to prevent the circuit region from being adversely affected by electric through the semiconductor layer.

【0089】(3).本発明によれば、半導体層に形成され
た導電型の異なる半導体領域が互いに電気的に分離され
るように深い分離部を形成したことにより、ウエル接合
容量を低減することが可能となる。
(3) According to the present invention, a deep isolation portion is formed so that semiconductor regions of different conductivity types formed in a semiconductor layer are electrically isolated from each other, thereby reducing the well junction capacitance. It becomes possible.

【0090】(4).本発明によれば、半導体層に形成され
た導電型の異なる半導体領域が互いに電気的に分離され
るように深い分離部を形成したことにより、ラッチアッ
プを防止することが可能となる。
(4) According to the present invention, a latch-up is prevented by forming a deep isolation portion so that semiconductor regions of different conductivity types formed in a semiconductor layer are electrically isolated from each other. Becomes possible.

【0091】(5).本発明によれば、配線領域に深い分離
領域を形成したことにより、SOI基板の主面上に形成
される配線に寄生する配線容量を低減することが可能と
なる。
(5) According to the present invention, since the deep isolation region is formed in the wiring region, it is possible to reduce the wiring capacitance that is parasitic on the wiring formed on the main surface of the SOI substrate.

【0092】(6).本発明によれば、マークを深い分離領
域により形成したことにより、光を用いた検査および測
定等で邪魔になるシリコン−シリコン酸化膜からの反射
光を少なくすることができるので、その検査および測定
時におけるマークの検出精度を向上させることが可能と
なる。
(6) According to the present invention, since the mark is formed by the deep isolation region, the reflected light from the silicon-silicon oxide film, which hinders inspection and measurement using light, can be reduced. Therefore, it is possible to improve the mark detection accuracy during the inspection and measurement.

【0093】(7).上記(1) 、(2) 、(4) により、半導体
集積回路装置の信頼性を向上させることが可能となる。
(7) According to the above (1), (2) and (4), the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0094】(8).上記(3) 、(4) により、半導体集積回
路の動作速度を向上させることが可能となる。
(8) According to the above (3) and (4), the operation speed of the semiconductor integrated circuit can be improved.

【0095】(9).上記(6) により、検査精度および測定
精度を向上させることができるので、半導体集積回路装
置の歩留まりを向上させることが可能となる。
(9) According to the above (6), the inspection accuracy and the measurement accuracy can be improved, so that the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置を構成する半導体チップの全体平面図である。
FIG. 1 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線の断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図3】図1のB−B線の断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図4】図1のC−C線の断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. 1;

【図5】本実施の形態の変形例であって半導体集積回路
装置を構成する半導体チップの全体平面図である。
FIG. 5 is a modification of the present embodiment and is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device.

【図6】図5のA−A線の断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 5;

【図7】図1または図5の半導体集積回路装置の製造工
程中における要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or 5 during a manufacturing step thereof;

【図8】図1または図5の半導体集積回路装置の図7に
続く製造工程中における要部断面図である。
8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or FIG. 5 during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図9】図1または図5の半導体集積回路装置の図8に
続く製造工程中における要部断面図である。
9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or 5 during a manufacturing step following that of FIG. 8;

【図10】図1または図5の半導体集積回路装置の図9
に続く製造工程中における要部断面図である。
10 is a diagram showing the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 1 or FIG. 5;
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part in a manufacturing step following the step shown in FIG.

【図11】図1または図5の半導体集積回路装置の図1
0に続く製造工程中における要部断面図である。
FIG. 11 shows the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of another manufacturing step following the step 0.

【図12】図1または図5の半導体集積回路装置の図1
1に続く製造工程中における要部断面図である。
FIG. 12 is a diagram of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or FIG. 5;
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part in a manufacturing step following FIG.

【図13】図1または図5の半導体集積回路装置の図1
2に続く製造工程中における要部断面図である。
FIG. 13 shows the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or FIG. 5;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part in a manufacturing step following Step 2.

【図14】図1または図5の半導体集積回路装置の図1
3に続く製造工程中における要部断面図である。
FIG. 14 shows the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 or 5;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part in a manufacturing step following FIG. 3;

【図15】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置を構成する半導体チップの全体平面図である。
FIG. 15 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図16】本実施の形態2の変形例であって半導体集積
回路装置を構成する半導体チップの全体平面図である。
FIG. 16 is a modification of the second embodiment and is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device.

【図17】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置を構成する半導体チップの全体平面図である。
FIG. 17 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 1A SOI基板 1A1 支持基板 1A2 埋込絶縁層 1A3 半導体層 2bg1,2bg2 半導体領域 3nw1,3nw2 nウエル 3pw1,3pw2 pウエル 4A 深い分離部 4A1 深い分離部 4A2 深い分離部 4A3 深い分離部 4A4 深い分離部 4A5 深い分離部 4A6 深い分離部 4A7 深い分離部 4A8 深い分離部 4B 浅い分離部 5a1,5a2,5b1,5b2 接続孔 6pd 半導体領域 6nd 半導体領域 7i ゲート絶縁膜 8g ゲート電極 9 絶縁膜 10 フォトレジストパターン 11 層間絶縁膜 12a〜12d 接続孔 13 第1層配線 I/O 入出力回路の形成領域 LG ロジック回路の形成領域 L 配線領域 M マーク Qn1,Qn2 nチャネル形のMOS・FET Qp1,Qp2 pチャネル形のMOS・FET Reference Signs List 1 semiconductor chip 1A SOI substrate 1A1 support substrate 1A2 buried insulating layer 1A3 semiconductor layer 2bg1, 2bg2 semiconductor region 3nw1, 3nw2 n well 3pw1, 3pw2 p well 4A deep separation portion 4A1 deep separation portion 4A3 deep separation portion A4 deep separation portion Isolation portion 4A5 Deep isolation portion 4A6 Deep isolation portion 4A7 Deep isolation portion 4A8 Deep isolation portion 4B Shallow isolation portion 5a1, 5a2, 5b1, 5b2 Connection hole 6pd Semiconductor region 6nd Semiconductor region 7i Gate insulating film 8g Gate electrode 9 Insulating film 10 Photoresist Pattern 11 Interlayer insulating film 12a to 12d Connection hole 13 First layer wiring I / O Input / output circuit forming area LG Logic circuit forming area L Wiring area M Mark Qn1, Qn2 n-channel type MOS • FET Qp1, Qp2 p-channel MOS FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 27/12 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 27/12

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、
前記深い分離部を前記半導体チップの外周に沿って延在
形成したことを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate via an insulating layer, wherein the semiconductor layer is formed on a main surface of the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching the middle depth position, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said deep isolation portion extends along an outer periphery of said semiconductor chip.
【請求項2】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、
前記深い分離部を駆動電圧の異なる回路領域が互いに電
気的に分離されるように設けたことを特徴とする半導体
集積回路装置。
2. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein the semiconductor layer is provided on the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching the middle depth position, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the deep isolation portion is provided so that circuit regions having different driving voltages are electrically isolated from each other.
【請求項3】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、
前記深い分離部を前記半導体層に形成された導電型の異
なる半導体領域が互いに電気的に分離されるように設け
たことを特徴とする半導体集積回路装置。
3. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein the semiconductor layer is provided on the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching the middle depth position, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the deep isolation portion is provided so that semiconductor regions having different conductivity types formed in the semiconductor layer are electrically separated from each other.
【請求項4】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、
前記深い分離部を前記半導体層に集積回路素子が形成さ
れない配線領域を覆うように設けたことを特徴とする半
導体集積回路装置。
4. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein the semiconductor layer is formed on a main surface thereof from the semiconductor layer. A relatively shallow isolation portion reaching the middle depth position, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the deep isolation portion is provided in the semiconductor layer so as to cover a wiring region where an integrated circuit element is not formed.
【請求項5】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、
前記深い分離部によりマークを形成したことを特徴とす
る半導体集積回路装置。
5. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein the semiconductor layer is formed on the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching the middle depth position, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer,
A semiconductor integrated circuit device, wherein a mark is formed by the deep separation part.
【請求項6】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、 前記深い分離部の一つを前記半導体チップの外周に沿っ
て延在形成し、前記深い分離部の他の一つを駆動電圧の
異なる回路領域が互いに電気的に分離されるように設
け、前記深い分離部の他の一つを前記半導体層に形成さ
れた導電型の異なる半導体領域が互いに電気的に分離さ
れるように設け、前記深い分離部のさらに他の一つを半
導体層に集積回路素子が形成されない配線領域を覆うよ
うに設け、かつ、前記深い分離部によりマークを形成し
たことを特徴とする半導体集積回路装置。
6. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a support substrate via an insulating layer, wherein the semiconductor layer is formed on a main surface of the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching a depth position in the middle of the semiconductor layer, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer. And another one of the deep isolation portions is provided so that circuit regions having different driving voltages are electrically isolated from each other, and another one of the deep isolation portions is formed in the semiconductor layer. Semiconductor regions having different conductivity types are provided so as to be electrically separated from each other, and another one of the deep isolation portions is provided in the semiconductor layer so as to cover a wiring region where an integrated circuit element is not formed, and The deep separation The semiconductor integrated circuit device characterized by the formation of the click.
【請求項7】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板で構成される半導体チップを有す
る半導体集積回路装置であって、 前記半導体層に、その主面から前記半導体層の途中深さ
位置まで達する相対的に浅い分離部と、前記半導体層の
主面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを設け、 前記深い分離部の一つを駆動電圧の異なる回路領域が互
いに電気的に分離されるように設け、前記深い分離部の
他の一つを前記半導体層に形成された導電型の異なる半
導体領域が互いに電気的に分離されるように設けたこと
を特徴とする半導体集積回路装置。
7. A semiconductor integrated circuit device having a semiconductor chip composed of an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a support substrate via an insulating layer, wherein the semiconductor layer is provided on a main surface of the semiconductor layer from a main surface thereof. A relatively shallow isolation portion reaching a depth position in the middle of the semiconductor device, and a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer, wherein one of the deep isolation portions is a circuit region having a different driving voltage. Are provided so as to be electrically separated from each other, and another one of the deep separation portions is provided so that semiconductor regions having different conductivity types formed in the semiconductor layer are electrically separated from each other. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項8】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板を有する半導体集積回路装置の製
造方法であって、(a)前記半導体層に、その主面から
前記半導体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分
離部を形成する工程と、(b)前記半導体層に、その主
面から絶縁層に達する相対的に深い分離部とを形成する
工程と、(c)前記浅い分離部および深い分離部に囲ま
れた素子形成領域に所定の集積回路素子を形成する工程
とを有し、 前記深い分離部を前記半導体チップの外周に沿って延在
形成する工程、前記深い分離部を駆動電圧の異なる回路
領域が互いに電気的に分離されるように形成する工程、
前記深い分離部を前記半導体層に形成された導電型の異
なる半導体領域が互いに電気的に分離されるように形成
する工程、前記深い分離部を前記半導体層において集積
回路素子が形成されない配線領域を覆うように形成する
工程または前記深い分離部によりマークを形成する工程
の少なくともいずれか1つの工程を有することを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
8. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein (a) the semiconductor layer includes Forming a relatively shallow isolation portion reaching a depth position in the middle of (b), and (b) forming a relatively deep isolation portion reaching the insulating layer from the main surface of the semiconductor layer; Forming a predetermined integrated circuit element in an element formation region surrounded by the shallow isolation section and the deep isolation section, and forming the deep isolation section along the outer periphery of the semiconductor chip; Forming the deep isolation portion so that circuit regions having different driving voltages are electrically isolated from each other;
Forming the deep isolation portion so that semiconductor regions having different conductivity types formed in the semiconductor layer are electrically isolated from each other; and forming the deep isolation portion in a wiring region where an integrated circuit element is not formed in the semiconductor layer. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: at least one of a step of forming a cover and a step of forming a mark by the deep isolation portion.
【請求項9】 支持基板上に絶縁層を介して半導体層を
設けて成るSOI基板を有する半導体集積回路装置の製
造方法であって、(a)前記半導体層に、その主面から
前記半導体層の途中深さ位置まで達する相対的に浅い分
離部と、前記半導体層の主面から絶縁層に達する相対的
に深い分離部とを形成する工程と、(b)前記深い分離
部によりマークを形成し、そのマークに照射された光の
反射光を検出する工程と、(c)前記浅い分離部および
深い分離部に囲まれた素子形成領域に所定の集積回路素
子を形成する工程とを有することを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
9. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an SOI substrate in which a semiconductor layer is provided on a supporting substrate with an insulating layer interposed therebetween, wherein (a) the semiconductor layer includes Forming a relatively shallow separation part reaching a depth position in the middle of the step and a relatively deep separation part reaching an insulating layer from the main surface of the semiconductor layer; and (b) forming a mark by the deep separation part. Detecting the reflected light of the light applied to the mark; and (c) forming a predetermined integrated circuit element in an element formation region surrounded by the shallow separation part and the deep separation part. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項10】 請求項8または9記載の半導体集積回
路装置の製造方法において、前記所定の集積回路素子の
形成工程に際して、前記半導体層上にゲート絶縁膜を形
成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成
する工程と、前記半導体層において前記ゲート電極の両
側にソース・ドレイン用の半導体領域を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein, during the step of forming the predetermined integrated circuit element, a step of forming a gate insulating film on the semiconductor layer; A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a gate electrode thereon; and forming semiconductor regions for source and drain on both sides of the gate electrode in the semiconductor layer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6314021B1 (en) 2000-06-08 2001-11-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Nonvolatile semiconductor memory device and semiconductor integrated circuit
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JP2011233909A (en) * 2000-03-22 2011-11-17 Renesas Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
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