JPH07202052A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

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JPH07202052A
JPH07202052A JP33671293A JP33671293A JPH07202052A JP H07202052 A JPH07202052 A JP H07202052A JP 33671293 A JP33671293 A JP 33671293A JP 33671293 A JP33671293 A JP 33671293A JP H07202052 A JPH07202052 A JP H07202052A
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JP
Japan
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semiconductor
thin film
film layer
semiconductor substrate
substrate
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Application number
JP33671293A
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English (en)
Inventor
Shinichi Suzuki
慎一 鈴木
Kazue Sato
和重 佐藤
Takafumi Tokunaga
尚文 徳永
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板上に特性の異なる複数種のトラン
ジスタからなるLSIを形成する。 【構成】 例えばバイポーラトランジスタとCMOSF
ETのように、2種以上のトランジスタを別々のシリコ
ン薄膜層3a,3bに形成しておき、これら複数のシリ
コン薄膜層3a,3bをシリコンウエハ2上に貼り合わ
せてトランジスタ間を結線する。このとき、一方のシリ
コン薄膜層3bの側壁にサイドウォールスペーサ11a
を設け、他方のシリコン薄膜層3aをこのサイドウォー
ルスペーサ11aの端部に接するように配置することに
より、シリコン薄膜層3a,3bを高精度に位置合わせ
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造技術に関し、特に、1つの半導体基板上に複数種の
トランジスタで構成された集積回路を有する半導体集積
回路装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】バイポーラトランジスタの高速性と相補
型MISFET(CMOSFET)の高集積性、低消費
電力性とを兼ね備えたバイポーラ−CMOS LSI
は、近年、高速メモリLSIや高速論理LSIなどへの
適用が増加している。
【0003】ところが、構造や特性が異なるバイポーラ
トランジスタとMISFETを同一半導体基板上に形成
するバイポーラ−CMOS LSIは、バイポーラトラ
ンジスタ単独あるいはMISFET単独で構成されるL
SIに比べて製造工程が多くなるので、製造に長期間を
要し、かつ製造歩留りも低下するという問題がある。
【0004】例えばU溝を素子分離に用いたバイポーラ
LSIの場合、必要な工程数は約300工程であるのに
対し、同じくU溝を素子分離に用いたバイポーラ−CM
OSLSIの場合は約500工程とバイポーラLSIの
約5割増となる。歩留りに大きな影響を及ぼすパターン
欠陥が特に問題となるドライエッチング工程の数だけを
比較してもバイポーラで8工程、CMOSで10工程あ
るのに対し、バイポーラ−CMOSでは約14工程もあ
るため、これに比例してパターン欠陥も増加すると推定
される。
【0005】また、同一半導体基板上にバイポーラトラ
ンジスタとMISFETを形成する場合は、MISFE
Tには不要なエピタキシャル層が必要になったり、バイ
ポーラトランジスタ製造時の熱処理の影響がMISFE
Tに及ばないようにするためにプロセスの順序を変更し
なければならないなど、プロセス上の制約も増大する。
従って、例えばバイポーラトランジスタの製造プロセス
のなかでも工程数の多いSICOS(SIdewall base COn
tact Structure) プロセスやSEPT(Selective Etchi
ng of Polysilicon Technology) プロセスとCMOSプ
ロセスとを組み合わせて同一半導体基板上にバイポーラ
−CMOS LSIを形成することはほとんど不可能で
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、構造や特
性の異なる2種以上のトランジスタを同一半導体基板上
に形成しようとする場合は、工程数が増えるために製品
の開発効率が著しく阻害されると共に、工程数の増加に
伴って基板にストレスや結晶欠陥が累積するために製造
歩留りも低下する。また、プロセス上の制約も増大する
ため、素子の性能や集積度を向上させることにも限界が
ある。
【0007】本発明の目的は、製造期間を長期化させた
り製造歩留りを低下させたりすることなく、同一半導体
基板上に2種以上の半導体素子で構成された集積回路を
形成することのできる技術を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、製造工程を大幅に増
やすことなく、同一半導体基板上に2種以上の半導体素
子で構成された集積回路を形成することのできる技術を
提供することにある。
【0009】本発明の他の目的は、半導体素子の性能や
集積度を低下させることなく、同一半導体基板上に2種
以上の半導体素子で構成された集積回路を形成すること
のできる技術を提供することにある。
【0010】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。
【0011】
【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説明すれば、以下の
とおりである。
【0012】(1).請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法は、第1半導体基板上に形成した複数の第1半
導体薄膜層のそれぞれの主面に第1半導体素子を形成
し、第2半導体基板上に形成した複数の第2半導体薄膜
層のそれぞれの主面に第2半導体素子を形成した後、前
記複数の第1半導体薄膜層の一部を前記第1半導体基板
上から取り除き、前記複数の第2半導体薄膜層の一部を
前記第2半導体基板上から取り除き、前記第1半導体基
板上に絶縁膜を堆積した後、前記絶縁膜をエッチングし
て前記第1半導体基板上に残った前記第1半導体薄膜層
の側壁にサイドウォールスペーサを形成し、前記第2半
導体基板上から取り除いた前記第2半導体薄膜層を前記
第1半導体基板上の前記第1半導体薄膜層を取り除いた
領域に載置して前記サイドウォールスペーサと接するよ
うに位置決めした後、前記第1半導体薄膜層の主面に形
成した前記第1半導体素子と前記第2半導体薄膜層の主
面に形成した前記第2半導体素子とを配線により接続す
るものである。
【0013】(2).請求項3記載の半導体集積回路装置の
製造方法は、前記絶縁膜をエッチングして前記第1半導
体基板上に残った前記第1半導体薄膜層の側壁にサイド
ウォールスペーサを形成する前記の手段に代えて、前記
絶縁膜をエッチングして前記第1半導体薄膜層の上面お
よび側壁に前記絶縁膜を残し、前記第2半導体基板上か
ら取り除いた前記第2半導体薄膜層を前記第1半導体基
板上の前記第1半導体薄膜層を取り除いた領域に載置し
て前記第1半導体薄膜層の側壁に残った前記絶縁膜と接
するように位置決めした後、前記第1半導体薄膜層の主
面に形成した前記第1半導体素子と前記第2半導体薄膜
層の主面に形成した前記第2半導体素子とを配線により
接続するものである。
【0014】(3).請求項4記載の半導体集積回路装置の
製造方法は、前記第1半導体薄膜層の側壁にサイドウォ
ールスペーサまたは絶縁膜を形成する前記の手段に代え
て、前記第1半導体薄膜層の一部を前記第1半導体基板
上から取り除く際に用いたフォトレジストを前記第1半
導体薄膜層の側壁に残し、前記第2半導体基板上から取
り除いた前記第2半導体薄膜層を前記第1半導体基板上
の前記第1半導体薄膜層を取り除いた領域に載置して前
記第1半導体薄膜層の側壁に残った前記フォトレジスト
と接するように位置決めした後、前記第1半導体薄膜層
の主面に形成した前記第1半導体素子と前記第2半導体
薄膜層の主面に形成した前記第2半導体素子とを配線に
より接続するものである。
【0015】
【作用】上記した手段(1) によれば、第1半導体薄膜層
の側壁からサイドウォールスペーサの端部までの距離を
高精度に制御することができるので、第2半導体基板上
から取り除いた第2半導体薄膜層を第1半導体基板上に
高精度に位置決めすることができる。
【0016】上記した手段(2) によれば、第1半導体薄
膜層の側壁から絶縁膜の端部までの距離を高精度に制御
することができるので、第2半導体基板上から取り除い
た第2半導体薄膜層を第1半導体基板上に高精度に位置
決めすることができる。
【0017】上記した手段(3) によれば、第1半導体薄
膜層の側壁からフォトレジストの端部までの距離を高精
度に制御することができるので、第2半導体基板上から
取り除いた第2半導体薄膜層を第1半導体基板上に高精
度に位置決めすることができる。
【0018】また、上記した手段(1) 〜(3) によれば、
異種の半導体素子のそれぞれを別々の半導体薄膜層に形
成することにより、これらの半導体素子を同一の半導体
基板上に形成する場合に比べて製造工程を低減すること
ができ、これにより製造歩留りが向上する。
【0019】また、上記した手段(1) 〜(3) によれば、
異種の半導体素子を別々の半導体薄膜層に形成すること
により、これらの半導体素子を同一の半導体基板上に形
成する場合のようなプロセス上の制約が無くなるので、
それぞれの半導体素子の性能や集積度が低下することも
ない。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、実施例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。
【0021】(実施例1)本実施例は、バイポーラ−C
MOS LSIに適用したものであって、以下、その製
造方法を図1〜図11を用いて工程順に説明する。
【0022】まず、図1に示すようなSOI(Sicon On
Insulator)基板1を用意する。このSOI基板1は、シ
リコンウエハ2と、このシリコンウエハ2上に接着層4
を介して接合された多数のシリコン薄膜層とで構成され
る。図1にはこれら多数のシリコン薄膜層を2つのシリ
コン薄膜層3b,3bで代表して示してある。これらの
シリコン薄膜層3b,3bは、酸化シリコン膜5を埋め
込んだ溝6によって互いに分離されている。
【0023】上記SOI基板1を製造するには、例えば
厚さ500μm程度のシリコンウエハ2の主面に厚さ0.
5〜1.0μm程度の酸化シリコン膜を熱酸化法により形
成して、これを接着層4とする。次に、このシリコンウ
エハ2上に図示しない第2のシリコンウエハを重ね合わ
せて両者を熱処理により接着した後、第2のシリコンウ
エハの表面を研磨して厚さ1〜2μm程度まで薄膜化す
る。
【0024】次に、上記第2のシリコンウエハの表面を
エッチングして幅約1.0μm程度の溝6を格子状に形成
すると、この溝6で互いに分離されたシリコン薄膜層3
b,3bが得られる。その後、SOI基板1の全面にC
VD法で酸化シリコン膜5を堆積して溝6を埋込み、最
後にシリコン薄膜層3b,3b上の酸化シリコン膜5を
エッチバックにより除去する。
【0025】次に、図2に示すように、上記シリコン薄
膜層3b,3bのそれぞれの主面に常法に従って半導体
素子、例えばCMOSFETを形成する。また、図示は
省略するが、前記図1に示すSOI基板1と同じSOI
基板を別にもう1枚用意し、そのシリコン薄膜層のそれ
ぞれの主面に常法に従ってバイポーラトランジスタを形
成する。このように、本実施例では、第1のSOI基板
1のシリコン薄膜層3bにはCMOSFETを形成し、
これとは別に用意した第2のSOI基板のシリコン薄膜
層にはバイポーラトランジスタを形成する。
【0026】次に、図3に示すように、SOI基板1の
溝6に埋め込んだ酸化シリコン膜5をエッチングで除去
した後、この溝6の内部を含むSOI基板1の全面にC
VD法で窒化シリコン膜7を堆積する。この窒化シリコ
ン膜7は、後述する工程でシリコン薄膜層3bをSOI
基板1からリフトオフする際に使用するエッチング液か
らシリコン薄膜層3bの表面を保護するためのもので、
その膜厚は約50nm以上とする。
【0027】次に、図4に示すように、シリコン薄膜層
3b,3bの表面をフォトレジスト8で覆い、これをマ
スクにして溝6の底部の窒化シリコン膜7およびその下
層の接着層4を異方的にエッチングしてシリコンウエハ
2の表面に達する開孔9を形成する。このエッチング
は、例えばCHF3 やCF4 のようなフッ化炭素系のエ
ッチングガスを用いたプラズマエッチングで行う。ま
た、この開孔9は、SOI基板1上に残すシリコン薄膜
層3b(同図の右側のシリコン薄膜層3b)の近傍側で
はなく、リフトオフしようとするシリコン薄膜層3b
(同図の左側のシリコン薄膜層3b)の近傍側に形成す
る。
【0028】次に、上記フォトレジスト8を除去した
後、図5に示すように、同図の左側のシリコン薄膜層3
bの底部の接着層4を、例えばフッ酸を含むエッチング
液(例えばフッ酸−フッ化アンモニウム緩衝液)を使っ
て等方的にウェットエッチングする。このときSOI基
板1上に残しておく(同図右側の)シリコン薄膜層3b
およびその底部の接着層4がエッチングされないように
するために、その表面および側壁をフォトレジスト10
で覆っておく。このようにすると、図6に示すように、
同図の左側のシリコン薄膜層3bのみがシリコンウエハ
2の表面からリフトオフされる。
【0029】次に、上記フォトレジスト10を除去した
後、図7に示すように、SOI基板1の全面にリフロー
性を有する絶縁膜、例えばBPSG(Boro Phospho Sili
cateGlass) 膜11をCVD法で堆積する。リフロー性
を有する絶縁膜としては、このBPSG膜11の他、例
えばPSG(Phospho Silicate Glass)膜、BSG(Boro
Silicate Glass) 膜など周知のものを使用することがで
きる。
【0030】次に、図8に示すように、上記BPSG膜
11をRIE(Reactive Ion Etching)法のような異方性
エッチングで加工し、SOI基板1上に残ったシリコン
薄膜層3bの側壁にサイドウォールスペーサ11aを形
成する。このとき、BPSG膜11の膜厚、膜質、エッ
チング条件などを制御することにより、シリコン薄膜層
3bの側壁からサイドウォールスペーサ11aの端部ま
での距離(d)を±約0.05μm以内の誤差の範囲で制
御することが可能である。その後、前記の工程でシリコ
ン薄膜層3bが取り除かれたSOI基板1の主面の空き
領域にCVD法で酸化シリコン膜を堆積し、これを標高
差の調整を兼ねた接着層4とする。
【0031】次に、図9に示すように、上記SOI基板
1の主面の空き領域にシリコン薄膜層3aを載置し、そ
の側壁がシリコン薄膜層3bの側壁のサイドウォールス
ペーサ11aと接するように位置決めする。このシリコ
ン薄膜層3aは、前述した図示しない第2のSOI基板
上から取り除いたもので、その主面にはバイポーラトラ
ンジスタが形成されている。
【0032】このように、本実施例では、SOI基板1
の主面の空き領域にシリコン薄膜層3aを載置し、その
側壁がサイドウォールスペーサ11aと接するように位
置決めする。前述したように、シリコン薄膜層3bの側
壁からサイドウォールスペーサ11aの端部までの距離
(d)は高精度に制御できるので、本実施例によれば、
別のSOI基板上から取り除いてきたシリコン薄膜層3
aをSOI基板1上に高精度に位置決めすることができ
る。
【0033】次に、図10に示すように、SOI基板1
を熱処理してサイドウォールスペーサ11aをリフロー
させると共に、シリコン薄膜層3aの底面を接着層4を
介してシリコンウエハ2に固着させる。サイドウォール
スペーサ11aをリフローさせるとその形状や寸法が変
わるので、シリコン薄膜層3aの位置がリフロー前の位
置からわずかにずれるが、リフロー時の温度を制御する
ことにより、このずれ量を極めてわずかな誤差の範囲で
制御することが可能である。
【0034】次に、図11に示すように、SOI基板1
上にCVD法で酸化シリコン膜12を堆積し、これをエ
ッチバックして溝6の表面を平坦化した後、シリコン薄
膜層3aの主面に形成されたバイポーラトランジスタと
シリコン薄膜層3bの主面に形成されたCMOSFET
とを配線13で接続し、最後にSOI基板1の表面をパ
ッシベーション膜14で被覆することにより、バイポー
ラ−CMOS LSIが完成する。
【0035】(実施例2)前記実施例では、シリコン薄
膜層3bの側壁に形成したサイドウォールスペーサ11
aを利用して、他のSOI基板から取り除いたシリコン
薄膜層3aをSOI基板1上に位置決めしたが、本実施
例では、これとは異なる方法でシリコン薄膜層3aの位
置決めを行う。
【0036】本実施例の製造方法は、前記図1から図7
までに示す工程、すなわちSOI基板1の主面上から一
部のシリコン薄膜層3bを取り除いた後、このSOI基
板1の全面にBPSG膜11を堆積するまでの工程は、
前記実施例1と同じである。
【0037】次に、本実施例では、図12に示すよう
に、フォトレジスト15をマスクにしたエッチングでS
OI基板1の主面の空き領域上のBPSG膜11を除去
し、シリコン薄膜層3bの上部および側壁にこのBPS
G膜11を残す。このとき、BPSG膜11の膜厚、膜
質、エッチング条件などを制御することにより、シリコ
ン薄膜層3bの側壁からBPSG膜11の端部までの距
離(d)をわずかな誤差の範囲で制御することが可能で
ある。その後、SOI基板1の主面の空き領域にCVD
法で酸化シリコン膜を堆積し、これを標高差の調整を兼
ねた接着層4とする。
【0038】次に、図13に示すように、上記SOI基
板1の主面の空き領域に第2のSOI基板上から取り除
いたシリコン薄膜層3aを載置し、その側壁がBPSG
膜11の端部と接するように位置決めする。前述したよ
うに、シリコン薄膜層3bの側壁からBPSG膜11の
端部までの距離(d)は高精度に制御できるので、前記
実施例1と同様に、シリコン薄膜層3aをSOI基板1
上に高精度に位置決めすることができる。
【0039】次に、図14に示すように、SOI基板1
を熱処理してBPSG膜11をリフローさせると共に、
シリコン薄膜層3aの底面を接着層4を介してシリコン
ウエハ2に固着させる。BPSG膜11をリフローさせ
るとその形状や寸法が変わるので、シリコン薄膜層3a
の位置がリフロー前の位置からわずかにずれるが、BP
SG膜11の膜厚、膜質、リフロー温度を制御すること
により、このずれ量を極めてわずかな誤差の範囲で制御
することが可能である。
【0040】その後の工程は、前記実施例1とほぼ同様
であるため、その説明は省略する。
【0041】(実施例3)本実施例では、前記実施例1
や実施例2とは異なる方法でシリコン薄膜層3aの位置
決めを行う。
【0042】本実施例の製造方法は、前記図1から図6
までに示す工程、すなわちSOI基板1の主面上から一
部のシリコン薄膜層3bを取り除くまでの工程は、前記
実施例1および実施例2と同じである。このとき、図1
5に示すように、SOI基板1上に残されたシリコン薄
膜層3bの表面および側壁は、フォトレジスト10で覆
われている。
【0043】次に、本実施例では、図16に示すよう
に、SOI基板1の主面の空き領域に第2のSOI基板
上から取り除いたシリコン薄膜層3aを載置し、その側
壁がフォトレジスト10の端部と接するように位置決め
する。シリコン薄膜層3bの側壁からフォトレジスト1
0の端部までの距離は高精度に制御できるので、前記実
施例1、2と同様に、シリコン薄膜層3aをSOI基板
1上に高精度に位置決めすることができる。
【0044】次に、上記フォトレジスト10を除去した
後、図17に示すようにSOI基板1の全面に酸化シリ
コン膜16を堆積し、その表面をエッチバックして平坦
化する。その後の工程は、前記実施例1、2とほぼ同様
であるため、その説明は省略する。
【0045】(実施例4)図18は、本実施例のバイポ
ーラ−CMOS LSIを形成した半導体基板1の平面
図、図19は、図18のA−A' 線における断面図であ
る。
【0046】SOI構造で構成された半導体基板1のシ
リコンウエハ2上には、シリコン薄膜層3a,3b,3
cが接着層4を介して貼り合わされており、それぞれの
シリコン薄膜層3a,3b,3cの間には溝6が設けら
れている。
【0047】シリコン薄膜層3aの主面には、例えば2
層ポリシリバイポーラプロセスで製造されたバイポーラ
トランジスタが形成されている。また、シリコン薄膜層
3bの主面には、CMOSFETが形成されている。さ
らに、シリコン薄膜層3cの主面には、例えばSEPT
プロセス(またはSICOSプロセス)で製造された高
速バイポーラトランジスタが形成されている。これらの
バイポーラトランジスタとCMOSFETは、配線13
によって互いに接続され、これによってシリコンウエハ
2上に2種のバイポーラトランジスタとCMOSFET
とで構成されたバイポーラ−CMOS LSIが形成さ
れている。
【0048】上記シリコン薄膜層3aは、図示しない第
2のSOI基板上でバイポーラトランジスタを形成した
後、前記実施例1、2または3で説明した方法によりシ
リコンウエハ2上に貼り合わせたものである。また、シ
リコン薄膜層3cは、図示しない第3のSOI基板上で
バイポーラトランジスタを形成した後、同じく前記実施
例1、2または3で説明した方法によりシリコンウエハ
2上に貼り合わせたものである。
【0049】本実施例によれば、2層ポリシリバイポー
ラプロセスで製造されたバイポーラトランジスタとSE
PTプロセス(またはSICOSプロセス)で製造され
た高速バイポーラトランジスタとCMOSFETとで構
成されたバイポーラ−CMOS LSIをSOI基板1
上に形成することが可能となる。
【0050】図20は、他のSOI基板から取り除いた
シリコン薄膜層3aをSOI基板1上に貼り合わせる時
のレイアウトを示す平面図である。貼り合わせる位置の
精度の要求に応じて位置合わせ箇所を1箇所(同図(a))
から4箇所(同図(d))まで変えることができる。
【0051】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
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。
【0052】前記実施例1〜4ではバイポーラ−CMO
S LSIの製造方法について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、同一半導体基板上に2種
以上の半導体素子を含むLSIを形成する場合に広く適
用することが可能である。
【0053】前記実施例1〜4ではSOI基板を用いた
が、これに限定されるものではなく、例えば通常のシリ
コンウエハの裏面を研磨して数μm程度に薄膜化したも
のをシリコン薄膜層として用いてもよい。
【0054】また、本発明はLSIの欠陥修正にも利用
することができる。すなわち、1枚の半導体基板上に形
成した多数のシリコン薄膜層のそれぞれにトランジスタ
を形成した後、不良のトランジスタを含むシリコン薄膜
層を取り除き、その空き領域に別の半導体基板上で形成
した良品のシリコン薄膜層を貼り合わせてもよい。
【0055】
【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。
【0056】(1).本発明によれば、第2半導体基板から
取り除いた第2半導体薄膜層を第1半導体基板上に貼り
合わせる際、第2半導体薄膜層の実際の位置と設計上の
位置との誤差を極めて少なくすることができるので、第
2半導体薄膜層の主面に形成された第2半導体素子(例
えばバイポーラトランジスタ)と第1半導体薄膜層の主
面に形成された第1半導体素子(例えばCMOSFE
T)とを配線によって確実に接続することができる。
【0057】(2).本発明によれば、バイポーラトランジ
スタやCMOSFETの製造工程を増やしたり、製造歩
留りを低下させるたりすることなく、半導体基板上にバ
イポーラ−CMOS LSIを形成することができる。
【0058】(3).本発明によれば、バイポーラトランジ
スタやCMOSFETの性能および集積度を低下させる
ことなく、半導体基板上にバイポーラ−CMOS LS
Iを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図2】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図6】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図7】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図8】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図9】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図10】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図11】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図12】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図13】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図14】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図15】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図16】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図17】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図18】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の平面図である。
【図19】図18のA−A' 線における断面図である。
【図20】半導体基板から取り除いた半導体薄膜層を他
の半導体基板上に貼り合わせる時のレイアウトを示す平
面図である。
【符号の説明】
1 SOI基板 2 シリコンウエハ 3a シリコン薄膜層 3b シリコン薄膜層 3c シリコン薄膜層 4 接着層 5 酸化シリコン膜 6 溝 7 窒化シリコン膜 8 フォトレジスト 9 開孔 10 フォトレジスト 11 BPSG膜 11a サイドウォールスペーサ 12 酸化シリコン膜 13 配線 14 パッシベーション膜 15 フォトレジスト 16 酸化シリコン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/762

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の工程(a) 〜(e) 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。(a) 第1半導
    体基板上に形成した複数の第1半導体薄膜層のそれぞれ
    の主面に第1半導体素子を形成し、第2半導体基板上に
    形成した複数の第2半導体薄膜層のそれぞれの主面に第
    2半導体素子を形成する工程、(b) 前記複数の第1半導
    体薄膜層の一部を前記第1半導体基板上から取り除き、
    前記複数の第2半導体薄膜層の一部を前記第2半導体基
    板上から取り除く工程、(c) 前記第1半導体基板上に絶
    縁膜を堆積した後、前記絶縁膜をエッチングして前記第
    1半導体基板上に残った前記第1半導体薄膜層の側壁に
    サイドウォールスペーサを形成する工程、(d) 前記第2
    半導体基板上から取り除いた前記第2半導体薄膜層を前
    記第1半導体基板上の前記第1半導体薄膜層を取り除い
    た領域に載置し、前記第1半導体薄膜層の側壁に形成し
    た前記サイドウォールスペーサと接するように位置決め
    する工程、(e) 前記第2半導体薄膜層を前記第1半導体
    基板上に接合した後、前記第1半導体薄膜層の主面に形
    成した前記第1半導体素子と前記第2半導体薄膜層の主
    面に形成した前記第2半導体素子とを配線により接続す
    る工程。
  2. 【請求項2】 前記工程(c) で前記第1半導体基板上に
    リフロー性を有する絶縁膜を堆積し、その後の工程で前
    記第1半導体基板を熱処理して前記サイドウォールスペ
    ーサをリフローさせることを特徴とする請求項1記載の
    半導体集積回路装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 下記の工程(a) 〜(e) 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。(a) 第1半導
    体基板上に形成した複数の第1半導体薄膜層のそれぞれ
    の主面に第1半導体素子を形成し、第2半導体基板上に
    形成した複数の第2半導体薄膜層のそれぞれの主面に第
    2半導体素子を形成する工程、(b) 前記複数の第1半導
    体薄膜層の一部を前記第1半導体基板上から取り除き、
    前記複数の第2半導体薄膜層の一部を前記第2半導体基
    板上から取り除く工程、(c) 前記第1半導体基板上に絶
    縁膜を堆積した後、前記絶縁膜をエッチングして前記第
    1半導体基板上に残った前記第1半導体薄膜層の上面お
    よび側壁に前記絶縁膜を残す工程、(d) 前記第2半導体
    基板上から取り除いた前記第2半導体薄膜層を前記第1
    半導体基板上の前記第1半導体薄膜層を取り除いた領域
    に載置し、前記第1半導体薄膜層の側壁に残った前記絶
    縁膜と接するように位置決めする工程、(e) 前記第2半
    導体薄膜層を前記第1半導体基板上に接合した後、前記
    第1半導体薄膜層の主面に形成した前記第1半導体素子
    と前記第2半導体薄膜層の主面に形成した前記第2半導
    体素子とを配線により接続する工程。
  4. 【請求項4】 下記の工程(a) 〜(d) 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。(a) 第1半導
    体基板上に形成した複数の第1半導体薄膜層のそれぞれ
    の主面に第1半導体素子を形成し、第2半導体基板上に
    形成した複数の第2半導体薄膜層のそれぞれの主面に第
    2半導体素子を形成する工程、(b) フォトレジストをマ
    スクにしたエッチングで前記複数の第1半導体薄膜層の
    一部を前記第1半導体基板上から取り除き、前記複数の
    第2半導体薄膜層の一部を前記第2半導体基板上から取
    り除く工程、(c) 前記第2半導体基板上から取り除いた
    前記第2半導体薄膜層を前記第1半導体基板上の前記第
    1半導体薄膜層を取り除いた領域に載置し、前記第1半
    導体薄膜層の側壁に残した前記フォトレジストと接する
    ように位置決めする工程、(d) 前記フォトレジストを除
    去した後、前記第2半導体薄膜層を前記第1半導体基板
    上に接合し、前記第1半導体薄膜層の主面に形成した前
    記第1半導体素子と前記第2半導体薄膜層の主面に形成
    した前記第2半導体素子とを配線により接続する工程。
  5. 【請求項5】 前記第1半導体基板上の前記第1半導体
    薄膜層の主面にバイポーラトランジスタを形成し、前記
    第2半導体基板上の前記第2半導体薄膜層の主面に相補
    型MISFETを形成し、前記バイポーラトランジスタ
    と前記相補型MISFETとを前記配線により接続し
    て、前記第1半導体基板上にバイポーラ−CMOS L
    SIを形成することを特徴とする請求項1、2、3また
    は4記載の半導体集積回路装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記半導体基板がSOI基板であること
    を特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の半導
    体集積回路装置の製造方法。
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WO2004017410A1 (ja) * 2002-08-19 2004-02-26 Seiko Epson Corporation 強誘電体メモリおよびその製造方法
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