JP2833323B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2833323B2 JP2833323B2 JP4029816A JP2981692A JP2833323B2 JP 2833323 B2 JP2833323 B2 JP 2833323B2 JP 4029816 A JP4029816 A JP 4029816A JP 2981692 A JP2981692 A JP 2981692A JP 2833323 B2 JP2833323 B2 JP 2833323B2
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- Japan
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- isolation
- semiconductor device
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の関し、特に
超高速デジタル回路用のバイポーラトランジスタの素子
間分離に関するものである。
超高速デジタル回路用のバイポーラトランジスタの素子
間分離に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、超高速動作するバイポーラトラン
ジスタを用いたECL回路と、超高密度または低消費電
力のCMOS回路、特にメモリ回路とが同一チップに形
成された半導体集積回路の開発が進められている。
ジスタを用いたECL回路と、超高密度または低消費電
力のCMOS回路、特にメモリ回路とが同一チップに形
成された半導体集積回路の開発が進められている。
【0003】一般にCMOS部には従来のLOCOS選
択酸化法による素子間分離(絶縁分離)を用い、バイポ
ーラ部にはトレンチアイソレーションおよびLOCOS
選択酸化法を併用した素子間分離が用いられている。
択酸化法による素子間分離(絶縁分離)を用い、バイポ
ーラ部にはトレンチアイソレーションおよびLOCOS
選択酸化法を併用した素子間分離が用いられている。
【0004】つぎに従来のトレンチアイソレーションお
よびLOCOS選択酸化法を併用した素子間分離につい
て、図3(a)〜(c)を参照して説明する。
よびLOCOS選択酸化法を併用した素子間分離につい
て、図3(a)〜(c)を参照して説明する。
【0005】はじめに図3(a)に示すように、N+ 型
埋込層2およびN- 型エピタキシャル層3が形成された
P型シリコン基板1に窒化シリコン膜(図示せず)をマ
スクとしてエッチングを行なってトレンチ(溝)を形成
する。つぎにトレンチ内壁に酸化シリコン膜4を形成し
てからポリシリコン5を堆積したのち、エッチバックし
てN- 型エピタキシャル層3表面を露出させる。
埋込層2およびN- 型エピタキシャル層3が形成された
P型シリコン基板1に窒化シリコン膜(図示せず)をマ
スクとしてエッチングを行なってトレンチ(溝)を形成
する。つぎにトレンチ内壁に酸化シリコン膜4を形成し
てからポリシリコン5を堆積したのち、エッチバックし
てN- 型エピタキシャル層3表面を露出させる。
【0006】つぎに図3(b)に示すように、熱酸化に
よりN- 型エピタキシャル層3表面に厚さ30〜50n
mの酸化シリコン膜(図示せず)を形成したのち、厚さ
50〜100nmのポリシリコン6を成長してから厚さ
200〜300nmの窒化シリコン膜7を成長する。つ
ぎにトレンチ近傍の窒化シリコン膜7を除去する。
よりN- 型エピタキシャル層3表面に厚さ30〜50n
mの酸化シリコン膜(図示せず)を形成したのち、厚さ
50〜100nmのポリシリコン6を成長してから厚さ
200〜300nmの窒化シリコン膜7を成長する。つ
ぎにトレンチ近傍の窒化シリコン膜7を除去する。
【0007】つぎに図3(c)に示すように、窒化シリ
コン膜7開口のポリシリコン5,6およびN- 型エピタ
キシャル層3表面を熱酸化して、厚さ800nmのフィ
ールド酸化膜8を形成して素子間分離が完成する。
コン膜7開口のポリシリコン5,6およびN- 型エピタ
キシャル層3表面を熱酸化して、厚さ800nmのフィ
ールド酸化膜8を形成して素子間分離が完成する。
【0008】このとき図2(a)および(b)の平面図
に示すように、トレンチ9はトランジスタ10を囲むと
ともに、L字型のコーナーをもっている。
に示すように、トレンチ9はトランジスタ10を囲むと
ともに、L字型のコーナーをもっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置で
は、トレンチからフィールド酸化膜が1.5μm以上張
り出している場合は問題なかった。ところが素子寸法の
微細化とともに、張り出しが1.0μm以下になると、
フィールド酸化膜端部の応力と、トレンチ内壁の酸化シ
リコン膜のN- 型エピタキシャル層表面近傍の応力とが
相乗的に作用する。そのため転位などの結晶欠陥を発生
させ、基板リーク電流の増加、耐圧不良、ショートなど
により歩留りが大幅に低下する。
は、トレンチからフィールド酸化膜が1.5μm以上張
り出している場合は問題なかった。ところが素子寸法の
微細化とともに、張り出しが1.0μm以下になると、
フィールド酸化膜端部の応力と、トレンチ内壁の酸化シ
リコン膜のN- 型エピタキシャル層表面近傍の応力とが
相乗的に作用する。そのため転位などの結晶欠陥を発生
させ、基板リーク電流の増加、耐圧不良、ショートなど
により歩留りが大幅に低下する。
【0010】特にトレンチがL字型に折れ曲るコーナー
の外周の角度は図2(a)に示すように約270°と大
きい。表面近傍のトレンチ内壁の酸化シリコン膜の応力
が大きく、図4に示すようにトレンチ9のコーナーの外
側で多くの結晶欠陥11が発生している。
の外周の角度は図2(a)に示すように約270°と大
きい。表面近傍のトレンチ内壁の酸化シリコン膜の応力
が大きく、図4に示すようにトレンチ9のコーナーの外
側で多くの結晶欠陥11が発生している。
【0011】このトレンチの折れ曲りを緩やかにするに
は、トランジスタの面積を拡大しなければならないう
え、トランジスタ特性が低下する。
は、トランジスタの面積を拡大しなければならないう
え、トランジスタ特性が低下する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の素
子間分離は、LOCOS選択酸化法とトレンチアイソレ
ーションとが併用され、トレンチアイソレーションのト
レンチは直線、丁字および十字の組み合わせからなる平
面パターンが形成されたものである。
子間分離は、LOCOS選択酸化法とトレンチアイソレ
ーションとが併用され、トレンチアイソレーションのト
レンチは直線、丁字および十字の組み合わせからなる平
面パターンが形成されたものである。
【0013】さらにトレンチの丁字または十字の平面パ
ターンの交差部から張り出した突出長は、前記トレンチ
の幅と同等以上となっている。
ターンの交差部から張り出した突出長は、前記トレンチ
の幅と同等以上となっている。
【0014】
【実施例】本発明の一実施例について、図1(a)〜
(e)を参照して説明する。
(e)を参照して説明する。
【0015】はじめに図1(a)では、孤立したトラン
ジスタ10を囲んで丁字型のトレンチ9を形成する。図
1(c)では十字型のトレンチ9を形成する。
ジスタ10を囲んで丁字型のトレンチ9を形成する。図
1(c)では十字型のトレンチ9を形成する。
【0016】このとき丁字型または十字型の交差部から
張り出した突出長は、トレンチ9の幅と同等以上になっ
ている。
張り出した突出長は、トレンチ9の幅と同等以上になっ
ている。
【0017】つぎに直線上に複数個のトンランジスタを
並べるときは、図1(d)に示すように、隣り合ったト
レンチ9を連結させて丁字型のコーナーを形成する。こ
の連結されたトランジスタ10の配列においても、トレ
ンチ9の末端を丁字型に形成している。
並べるときは、図1(d)に示すように、隣り合ったト
レンチ9を連結させて丁字型のコーナーを形成する。こ
の連結されたトランジスタ10の配列においても、トレ
ンチ9の末端を丁字型に形成している。
【0018】図1(d)の丁字型の代りに図1(e)で
は、トレンチ9の総てのコーナーを十字型に形成してい
る。
は、トレンチ9の総てのコーナーを十字型に形成してい
る。
【0019】さらに図1(c)では、4個のトランジス
タ10が隣接するトレンチ9を共有しながら、トレンチ
9の末端を総て十字型に形成している。
タ10が隣接するトレンチ9を共有しながら、トレンチ
9の末端を総て十字型に形成している。
【0020】以上に述べたように、トレンチがL字型に
折れ曲る個所で局所的に延長して総て丁字型または十字
型に改造することができる。その結果、転位などの結晶
欠陥を解消することができた。
折れ曲る個所で局所的に延長して総て丁字型または十字
型に改造することができる。その結果、転位などの結晶
欠陥を解消することができた。
【0021】
【発明の効果】トレンチがL字型に折れ曲るコーナーを
延長して、丁字型または十字型に改造する。そうしてト
レンチの折れ曲りの角度を180°以下にすることによ
り、LOCOS選択酸化のときトレンチのコーナーで発
生する応力を低減することができた。トランジスタの面
積を拡大したり、特性を低下させることなく、従来の結
晶欠陥に起因する歩留り低下の問題を解決することがで
きた。
延長して、丁字型または十字型に改造する。そうしてト
レンチの折れ曲りの角度を180°以下にすることによ
り、LOCOS選択酸化のときトレンチのコーナーで発
生する応力を低減することができた。トランジスタの面
積を拡大したり、特性を低下させることなく、従来の結
晶欠陥に起因する歩留り低下の問題を解決することがで
きた。
【図1】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図2】従来のトレンチアイソレーションおよびLOC
OS選択酸化法を併用した素子間分離を示す平面図であ
る。
OS選択酸化法を併用した素子間分離を示す平面図であ
る。
【図3】トレンチアイソレーションおよびLOCOS選
択酸化法を併用した素子間分離を工程順に示す断面図で
ある。
択酸化法を併用した素子間分離を工程順に示す断面図で
ある。
【図4】従来のトレンチアイソレーションおよびLOC
OS選択酸化法を併用した素子間分離の問題点を示す平
面図である。
OS選択酸化法を併用した素子間分離の問題点を示す平
面図である。
1 P型シリコン基板 2 N+ 型埋込層 3 N- 型エピタキシャル層 4 酸化シリコン膜 5,6 ポリシリコン 7 窒化シリコン膜 8 フィールド酸化膜 9 トレンチ 10 トランジスタ 11 結晶欠陥
Claims (2)
- 【請求項1】 LOCOS選択酸化法とトレンチアイソ
レーションとを併用した素子間分離が形成された半導体
装置において、前記トレンチアイソレーションのトレン
チは直線、丁字および十字の組み合わせからなる平面パ
ターンが形成されたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 トレンチの丁字または十字の平面パター
ンの交差部から張り出した突出長が、前記トレンチの幅
と同等以上である請求項1記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4029816A JP2833323B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4029816A JP2833323B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05226465A JPH05226465A (ja) | 1993-09-03 |
JP2833323B2 true JP2833323B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=12286549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4029816A Expired - Lifetime JP2833323B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2833323B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW299475B (ja) * | 1993-03-30 | 1997-03-01 | Siemens Ag | |
JPH11340167A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
US7348638B2 (en) * | 2005-11-14 | 2008-03-25 | International Business Machines Corporation | Rotational shear stress for charge carrier mobility modification |
JP7350583B2 (ja) * | 2019-09-12 | 2023-09-26 | キオクシア株式会社 | 半導体記憶装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62171139A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4029816A patent/JP2833323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05226465A (ja) | 1993-09-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980901 |