JPH02226743A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH02226743A
JPH02226743A JP4700889A JP4700889A JPH02226743A JP H02226743 A JPH02226743 A JP H02226743A JP 4700889 A JP4700889 A JP 4700889A JP 4700889 A JP4700889 A JP 4700889A JP H02226743 A JPH02226743 A JP H02226743A
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JP
Japan
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region
concentration impurity
isolation
conductivity type
opening
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Pending
Application number
JP4700889A
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English (en)
Inventor
Masazumi Matsuura
正純 松浦
Yoshio Hayashide
吉生 林出
Kiyoto Watabe
毅代登 渡部
Kenji Kawai
健治 川井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは、半導体装置における素子間分離領域の構
造右よびその形成方法の改良に係るものである。
(従来の技術) 従来例によるこの種の半導体装置における素子間分離領
域の構造として、こ)ではr超高速MOSデバイス(菅
野卓m監修・香山晋編、培風館発行)J(7)136頁
の図4.12に:開示されたNMOsトランジスタにお
ける素子間分離領域の概要構成を第3図に模式的に示し
である。
すなわち、この第3図の従来例構成において、符号Iは
p型シリコン半導体基板、2はこの半導体基板1の主面
上に選択的に形成されてNMOSトランジスタの活性領
域となるそれぞれにnゝ型拡散領域を示しており、3は
これらの各11型拡散領域2.2間に対応して各素子間
を分離するための厚い分離領域、いわゆるフィールド酸
化膜、4はこの分離領域3の下部に形成されて各n+型
拡散領域2.2間でのチャネルカットをなすためのp”
型アイソレーション領域である。
しかして、この従来例による装置構成の製造については
、第4図(a)ないしくd)に示されているように、ま
ず、 p型シリコン半導体基板l上にあって、公知手段
により薄いシリコン酸化膜5とシリコン窒化膜6とを順
次に形成した上で、このシリコン窒化膜6を選択的にエ
ツチング除去して開口部6aを開口させ、また、このシ
リコン窒化膜δをマスクに用いた開口部6aからのp型
高濃度不純物のイオン注入によってp+型アイソレーシ
ョン領域4を選択的に形成する(第4図(a))。
ついで、前記開口部6aに対応する部分に対し、公知手
段により素子間分離のための厚い分離領域3を形成させ
(同図(b))、その後、前記シリコン窒化膜6および
薄いシリコン酸化膜5を除去した上で(同図(C))、
さらに、前記素子量分ll領域3を挟んで8MO5)ラ
ンジスタの活性領域となるそれぞれの各01型拡散領域
2.2を形成して、航記第3図に該当する半導体装置の
構成を得るのである。
(発明が解決しようとする課題) 従来例による素子間分離領域の構造およびその形成方法
の場合にあっては、前記したように半導体装置の微細化
に伴なう厚い素子間分離領域3の幅、つまり換言すると
、活性領域となる各00型拡散領域2.2間での分離幅
の縮少によって、この分離間に印加される電界が増大す
るために、p+型アイソレージジン領@4の不純物濃度
を増加させているのであるが、一方で、この影響を受け
て新たに各n+型拡散領域2.2とpゝ型アイソレーシ
ョン領域4との接合耐圧が劣化すると云う好ましくない
問題点を生ずるものであった。
この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、素子間分離
幅、すなわち各′活性領域の相互間での分離幅の微細化
を図ると共に、併せて、厚い分離領域と各活性領域との
接合耐圧を劣化させずに、素子間分離のための充分な分
離間耐圧を得られるようにした。この種の半導体装置お
よびその製造方法、こ1では、半導体装置における素子
間分離領域の構造およびその形成方法を提供することで
ある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、この発明に係る半導体装置
は、第1導電形の半導体基板上に形成される第2導電形
の活性領域の相互間を、厚い分離領域によって分離する
構造の半導体装置において、前記分離領域の下部に、訂
記活性領域に接する部分にあっては、第1導電形の低濃
度不純物領域を、それ以外の部分にあっては、第1導電
形の高濃度不純物領域をそれぞれに形成したものであり
、また、この発明に係る半導体装置の製造方法は、第1
導電形の半導体基板上にあって、酸化膜と窒化膜とを順
次に形成し、かつ窒化膜をパターニングして第1の開口
部を選択的に開口させ、この第1の開口部を通して第1
導電形の低濃度不純物拡散領域を形成する工程と、前記
低濃度不純物拡散領域の端部に対応する第1の開口部の
内壁面にサイドウオールを形成し、この第1の開口部を
サイドウオールで狭められた第2の開口部とする工程と
、前記第2の開[1部を通して第1導電形の高濃度不純
物拡散領域を、前記低濃度不純物拡散領域に重ねて形成
する工程と、前記サイドウオールを除去した上で、前記
第1の開口部に対応する部分に厚い分離領域を形成させ
る工程とを少なくとも含み、前記分離領域によって第2
導電形の活性領域の相互間を分離させるようにしたもの
である。
〔作   用) すなわち、この発明においては、第1導電形の半導体基
板上に形成される第2導電形の活性領域の相互間を、厚
い分離領域によって分離するために、この分離領域の下
部にあって、活性領域に接する部分に第1導電形の低濃
度不純物領域を形成させると共に、それ以外の部分に第
1導電形の高濃度不純物領域を形成させるようにしたの
で、分離幅の縮少に伴なう分離間耐圧の劣化、それに分
離領域と各活性領域との接合耐圧の劣化をそれぞれ同時
に解消し得るのである。
(実 施 例) 以下、この発明に係る半導体装置およびその製造方法の
一実施例につき、第1図および第2図を参照して詳細に
説明する。
第1図はこの実施例を適用した半導体装置における素子
間分離領域の概要構成を模式的に示す断面図であり、ま
た、第2図(a)ないしくd)は同上素子間分離領域の
主要な形成工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図で
ある。
すなわち、この第1図に示す実施例構成においても、符
号llはp型シリコン半、導体基板、18はこの半導体
基板l!の主面上に選択的に形成されてNMOSトラン
ジスタの活性領域となるそれぞれにnゝ型拡散領域を示
し、また、17はこれらの各n+型拡散領域18.18
間に対応して各素子間を分離するための厚い分離領域、
いわゆるフィールド酸化膜であり、さらに、14および
16はこの素子間分離領域17の下部にそれぞれに形成
されて各nゝ型拡散領域18.18間でのチャネルカッ
トをなすための第1の不純物拡散領域(p−型アイソレ
ーション領域)。
およびその各端部を残すようにして重ねられた第2の不
純物拡散領域(p−型アイソレーション領域)である。
しかして、この実施例による装置構成の製造については
、第2図(a)ないしくd)に示されているように、ま
ず、p型シリコン半導体基板il上にあって、公知手段
により薄いシリコン酸化膜12とシリコン窒化膜13と
を順次に形成した上で、このシリコン窒化膜13を選択
的にパターニング除去して第1の開口部13aを開口さ
せ、また、このシリコン窒化膜13をマスクに用いた第
1の開口部13aからのBイオンまたはBF2イオン1
4aの注入によって、低濃度による第1の不純物拡散領
域(p−型アイソレーション領域) +4を選択的に形
成する(第2図(a))。
ついで、前記第1の開口部13aを含んだシリコン窒化
膜13上にあって、多結晶シリコン膜15を堆積させ(
同図(b))ると共に、この多結晶シリコン膜15を異
方性エツチングして、前記シリコン窒化膜13での第1
の開口部13aの内壁面、ひいては、前記第1の不純物
拡散領域14の端部に対応する部分上に、それぞれ多結
晶シリコン膜からなるサイドウオール15a、15aを
形成し、この第1の開口部13aをして、これらの各サ
イドウオール15a、15aによって狭められた第2の
開口部13bとする(同図(C))。
引き続いて、こSでも同様に今度は、前記シリコン窒化
膜13をマスクに用いた第2の開口部13bからの、再
度のBイオンまたはBF2イオン16aの注入により、
前記第1の不純物拡散領域14に重ねて、この不純物拡
散領域14よりも不純物濃度を充分に濃くした高濃度に
よる第2の不純物拡散領域(p−型アイソレーション領
域)16を前記各サイドウオール15a、15aで狭め
られた部分に形成し、その後、これらの多結晶シリコン
膜による各サイドウオール15a、15aを共にエツチ
ング除去した上で、前記第1の開口部13aに対応する
部分にあって、例えば、LOGO5法などの公知手段に
より素子間分離のための厚い分離領域17を形成させ、
かつ前記シリコン窒化膜13およV薄いシリコン酸化膜
12を除去してから、さらに、この素子間分離領域17
を挟んでNMOSトランジスタの活性領域となるそれぞ
れの各00型拡散領域18.18を形成するのであり(
同図(d))、このようにして、前記第1図に該当する
所期通りの半導体装置の構成を得るのである。
従って、前記のように構成されたこの実施例による素子
間分離構造においては、厚い素子間分離領域17の縮少
、微細化によって生ずるところの。
分離間耐圧の劣化を高濃度不純物による第2の不純物拡
散領域(p+4″型アイソレーション領域)16によっ
て解消できると共に、併せて、この厚い素子間分離領域
17と、各活性領域としてのn0型拡散領域18.18
とが接する近傍での不純物濃度を低くしであること、つ
まり、低濃度不純物による第1の不純物拡散領域(p−
型アイソレーション領域)14の介在により、この素子
間分離領域17での不純物の増加によって生ずる各領域
間の接合耐圧の劣化をも防止できることになるもので、
結果的には、こXで意図するところの、半導体装置にお
ける素子間分離構造の微細化を容易に達成し得るのであ
る。
なお、前記実施例においては、この発明をNMOSトラ
ンジスタの素子間分離構造に通用する場合について述べ
たが、その他の例えば、CMOSトランジスタなどに対
しても容易に適用可能であって、同様な作用、効果を得
られることは勿論である。
また、この実施例の場合、先に第1の不純物拡散領域を
形成させ、ついで、サイドウオールの形成後、第2の不
純物拡散領域を形成させるようにしているが、この工程
順序を反対にしてもよく、あるいはまた、このような2
回に亙るイオン注入によらずとも、1回だけのイ°オン
注入によって所望の拡散領域を得ることも可能であり、
さらに、この実施例では、サイドウオールに多結晶シリ
コン膜を用いているが、例えば、これに替えてシリコン
酸化膜などを用いてもよく、特に薄いシリコン酸化膜上
に薄い多結晶シリコン膜を形成した2層構造を適用する
ことが有効で、これらによってもそれぞれに同様な作用
、効果が得られるものである。
(発明の効果) 以上詳述したように、この発明によれば、第1導電形の
半導体基板上に形成される第2導電形の活性領域の相互
間を、厚い分離領域によって分離する構造の半導体装置
において、厚い分離領域の下部に、活性領域に接する側
の部分にあって、第1導電形の低濃度不純物領域を形成
させると共に、それ以外の部分にあって、第1導電形の
高濃度不純物領域を形成させるようにしたので、厚い分
離領域の下部に形成されるところの1本来の高濃度不純
物領域に併せた活性領域に接する側での低濃度不純物領
域の介在によって、従来構造の場合に問題とされていた
分離幅の縮少に伴なう分離間耐圧の劣化、それに、分H
JiR域と各活性領域との接合耐圧の劣化を、それぞれ
共に解消し得るのであり、また、その製造についても比
較的簡単であって、この結果、半導体装置における素子
間分離構造の微細化を極めて容易に達成できると云う優
れた特長がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を適用した半導体装置にお
ける素子間分離領域の概要構成を模式的に示す断面図、
第2図(a)ないしくd)は同上素子間分離領域の主要
な形成工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図であり
、また、第3図は従来例での半導体装置における素子間
分離傾城の概要構成を模式的に示す断面図、第午図(a
)ないしくd)は同上素子間分離領域の主要な形成工程
を順次模式的に示すそれぞれに断面図である。 11・・・・p型シリコン半導体基板、12・・・・薄
いシリコン酸化膜、13・・・・シリコン窒化膜、13
a、t3b・・・・第1.第2の開口部、14・・・・
第1の不純物拡散領域(p−型アイソレーション領域)
、14a・・・・nイオンまたは[lF2イオン、15
・・・・多結晶シリコン膜、J5a・・・・サイドウオ
ール、16・・・・第2の不純物拡散領域(p”型アイ
ソレーション領域)516a・・・・nイオンまたはB
F2イオン、17・・・・厚い分離領域、I8・・・・
n0型拡散領域(活性領域)。 代理人   大   岩   増  雄第2図゛十韓 15 ; 9 #^シ1ノコン狭 16a;B/1オンl r= tX BF2イqン輛ζ 第2図 第3図 第4図 仝の3 wjIh4 図 3、補正をする者 代表者 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書12頁3行の「によらずとも、」の後に「
サイドウオール形成後、すなわち第2図(C)における
」を加入する。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電形の半導体基板上に形成される第2導電
    形の活性領域の相互間を、厚い分離領域によつて分離す
    る構造の半導体装置において、前記分離領域の下部に、
    前記活性領域に接する部分にあつては、第1導電形の低
    濃度不純物領域を、それ以外の部分にあつては、第1導
    電形の高濃度不純物領域をそれぞれに形成したことを特
    徴とする半導体装置。
  2. (2)第1導電形の半導体基板上にあつて、酸化膜と窒
    化膜とを順次に形成し、かつ窒化膜をパターニングして
    第1の開口部を選択的に開口させ、この第1の開口部を
    通して第1導電形の低濃度不純物拡散領域を形成する工
    程と、前記低濃度不純物拡散領域の端部に対応する第1
    の開口部の内壁面にサイドウォールを形成し、この第1
    の開口部をサイドウォールで狭められた第2の開口部と
    する工程と、前記第2の開口部を通して第1導電形の高
    濃度不純物拡散領域を、前記低濃度不純物拡散領域に重
    ねて形成する工程と、前記サイドウォールを除去した上
    で、前記第1の開口部に対応する部分に厚い分離領域を
    形成させる工程とを少なくとも含み、前記分離領域によ
    つて第2導電形の活性領域の相互間を分離することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP4700889A 1989-02-28 1989-02-28 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH02226743A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04332167A (ja) * 1991-05-02 1992-11-19 Nec Corp 半導体集積回路
US5512495A (en) * 1994-04-08 1996-04-30 Texas Instruments Incorporated Method of manufacturing extended drain resurf lateral DMOS devices

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