JPH04290470A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH04290470A
JPH04290470A JP5461991A JP5461991A JPH04290470A JP H04290470 A JPH04290470 A JP H04290470A JP 5461991 A JP5461991 A JP 5461991A JP 5461991 A JP5461991 A JP 5461991A JP H04290470 A JPH04290470 A JP H04290470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
field oxide
stop layer
channel stop
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP5461991A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Ueno
植野 雅之
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP5461991A priority Critical patent/JPH04290470A/ja
Publication of JPH04290470A publication Critical patent/JPH04290470A/ja
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  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOS(Metal 
Oxide Semiconductor )トランジ
スタ構造を有する半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】素子分離技術としてLOCOS(Loc
al Oxidation of Silicon)法
が広く知られている。このLOCOS法で形成された素
子では、厚いフィールド酸化膜の下側にチャネルストッ
プ層が形成されている。図4は、そのLOCOS法を用
いて形成されたNMOSトランジスタ構造を示す図であ
り、同図(a)は、その上面図、同図(b)はB1 −
B2 線での断面図、同図(c)はC1 −C2 線で
の断面図である。同図(b)、(c)からわかるように
、p型シリコン(p−Si)基板1の活性領域4は厚い
フィールド酸化膜2で囲まれ、そのフィールド酸化膜2
の下側にはイオン注入によりp型チャネルストップ層3
が形成されている。そして、活性領域4のp−Si基板
1の上面には薄い酸化膜10が形成され、その上にポリ
シリコンのゲート電極(G)が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の構造では
、p型チャネルストップ層3の不純物がNMOSトラン
ジスタの活性領域4に拡散し易い。このため図4(b)
に示すように、実効チャネル幅tが縮小しがちであり、
周波数特性の低下を招く。さらに、同図(c)に示すド
レイン電極(D)及びソース電極(S)等が形成された
n+ 型拡散層8及び9と、p−Si基板1内のp型チ
ャネルストップ層3との間の容量が大きくなり、耐圧の
低下と周波数特性の低下を招く。
【0004】また、LOCOS法により、厚く形成され
たフィールド酸化膜2の端部のp−Si基板1内にスト
レスが発生して結晶欠陥が発生したり、あるいはフィー
ルド領域と素子領域との間の段差の部分で、アルミニウ
ム(Al)等を用いた配線に断線が生ずるという問題が
あった。
【0005】そして上記のような不都合は、フィールド
酸化膜上の配線をゲート電極とし、フィールド酸化膜を
ゲート酸化膜とする寄生MOSトランジスタの生成を防
止するとき、特に著しい欠点となる。なぜなら、寄生ト
ランジスタを防止するためには、チャネルストップ層を
高ドープにしたり、あるいはフィールド酸化膜を厚くす
ることが必要になり、このようにすると、前述のように
して周波数特性が劣化したり段差が大きくなったりする
からである。
【0006】そこで本発明は、上記の問題点を解決した
半導体装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン基板
の表面に選択酸化によってフィールド酸化膜が形成され
、フィールド酸化膜に囲まれた素子領域のシリコン基板
には、MOSトランジスタが形成されている半導体装置
において、フィールド酸化膜の形成領域と素子領域の境
界領域には、フィールド酸化膜よりも薄い所定幅の酸化
膜が形成され、その所定幅の酸化膜の直下のシリコン基
板には、フィールド酸化膜の直下のチャネルストップ層
と同一導電型の不純物を含み、かつチャネルストップ層
よりも不純物濃度の低い層が形成されていることを特徴
とする。
【0008】
【作用】本発明によれば、MOSトランジスタの素子領
域とフィールド酸化膜の形成されたフィールド領域の境
界には、そのフィールド酸化膜よりも薄い所定幅の酸化
膜が形成されているため、素子領域とフィールド領域の
間の段差を抑えることができる。
【0009】また、MOSトランジスタの素子領域にお
けるチャネル領域、及びソース、ドレインとしての拡散
層と、その素子領域を囲むチャネルストップ層との間に
は、そのチャネルストップ層と同一導電型の不純物を低
濃度に含む層が設けられているため、素子領域を囲むチ
ャネルストップ層によって直接素子が影響を受けるおそ
れがない。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照し、NMOSトランジ
スタ構造を例にとって本発明の内容を説明する。
【0011】図1は、本発明の実施例に係る半導体装置
の構造を示す図であり、同図(a)はその上面図、同図
(b)はB1 −B2 線の断面図、同図(c)はC1
 −C2 線の断面図である。p−Si基板1のNMO
Sトランジスタ領域を囲むフィールド酸化膜21の端部
には、そのフィールド酸化膜21よりも薄い所定幅の酸
化膜22が形成されている。このフィールド酸化膜21
の直下にはp+ 型チャネルストップ層31が設けられ
ており、その中の不純物の自然拡散によって、酸化膜2
2の直下にはp+ 型チャネルストップ層31よりも不
純物濃度の低い層32が形成されている。
【0012】従ってp+ 型チャネルストップ層31は
、直接素子領域のn+ 型拡散層8、9まで到達して接
するするおそれがないので、耐圧が低下することがない
。また、同図(b)に示すように、p+ 型チャネルス
トップ層31によって、実効チャネル幅tが狭められる
ことがない。このため、チャネルストップ層31の不純
物濃度を高くしながら寄生トランジスタの生成を防止で
きる。 また、所定幅の酸化膜22が設けられているため、素子
領域とフィールド領域の間の段差を緩和し、ストレスの
発生を防止できる。このため、フィールド酸化膜21を
厚くしながら寄生トランジスタの生成を防止することが
できる。
【0013】次に、図2及び図3を用いて、実施例に係
る半導体装置の製造工程について説明する。まず、p−
Si基板1を用意し、その上面に酸化によるSiO2 
膜2を形成する。次に、CVD法を用い、耐酸化膜であ
る第1のSi3 N4 膜61をSiO2 膜2上に堆
積させ、その上面にレジスト材7をスピンコートする(
図2(a)図示)。
【0014】次に、フォトリソグラフィによりレジスト
材7をパターンニングし、第1のレジストマスク71を
形成する。このとき、p−Si基板1における所定幅の
酸化膜形成領域に開口を有するように、第1のレジスト
マスク71を形成する。この第1のレジストマスク71
を介して第1のSi3 N4膜61をエッチングし、S
iO2 膜2を選択的に露出させる(同図(b)図示)
【0015】この後、第1のレジストマスク71をアッ
シング等により除去して、表面を酸化する。このとき、
第1のSi3 N4 膜61の開口部分では酸化された
基板1の表面が露出しているので、その部分の基板1表
面のみが酸化されてSiO2 膜2が厚くなり、所定幅
の酸化膜22となる(同図(c)図示)。
【0016】次に、第1のSi3 N4 膜61を除去
し、その全面に新たに、第2のSi3 N4 膜62を
形成する。その後、第2のSi3 N4 膜62上に、
所定幅の酸化膜22を囲むフィールド酸化膜形成領域に
開口を有する第2のレジストマスク72を、フォトリソ
グラフィにより形成する(図3(a)図示)。
【0017】この第2のレジストマスク72を介して第
2のSi3 N4 膜62を選択的にエッチングし、S
iO2 膜2及び所定幅の酸化膜22の一部を露出させ
る。この後、その上方よりボロンをイオン注入し、Si
基板1にp+ 型チャネルストップ層31を形成する(
同図(b)図示)。
【0018】次に、第2のレジストマスク72を除去し
、第2のSi3 N4 膜62を残したまま表面をフィ
ールド酸化する。これにより、露出している部分の基板
のみが酸化され、フィールド酸化膜21となる(同図(
c)図示)。ここで、既にイオン注入によりフィールド
酸化膜21の直下に形成されているp+ 型チャネルス
トップ層31中の不純物は、所定幅の酸化膜22の直下
にまで自然拡散し、不純物濃度の低い層32を形成する
。この後、第2のSi3 N4 膜62及び酸化膜2を
除去してゲート酸化膜10を形成後、ゲート電極(G)
、ソース電極(S)及びドレイン電極(D)を形成する
ことにより、図1に示される半導体装置を得ることがで
きる。
【0019】上述の製造工程を経た半導体装置では図1
(b)、(c)に示されるように、NMOSトランジス
タ構造を囲むフィールド酸化膜21の端部には、そのフ
ィールド酸化膜21よりも薄い所定幅の酸化膜22が形
成されている。従って、素子形成面とフィールド酸化膜
21の表面との間の段差が緩和される。
【0020】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、フィ
ールド酸化膜と素子形成面との間の領域の段差が緩和さ
れるので、それらフィールド酸化膜端部のシリコン基板
内にストレスが発生しにくくなり、結晶欠陥の発生を防
止することができる。さらに、段差部分の配線が断線す
ることがない。
【0021】また、MOSトランジスタの素子領域拡散
層を囲むチャネルストップ層は、素子領域拡散層にまで
直接到達して接触するおそれがないため、素子領域拡散
層とその素子領域拡散層を囲むチャネルストップ層との
接合部分での耐圧の劣化を防止することができる。さら
に、実効チャネル幅は縮小することがなく、素子領域拡
散層とチャネルストップ層との間の容量は小さくなるた
め、MOSトランジスタの周波数特性の劣化を防ぐこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る半導体装置の断面概略図
である。
【図2】本発明の実施例に係る半導体装置の工程別素子
断面図である。
【図3】本発明の実施例に係る半導体装置の工程別素子
断面図である。
【図4】従来の半導体装置の断面概略図である。
【符号の説明】
1…p−Si基板 21…フィールド酸化膜 22…所定幅の酸化膜 31…p+ 型チャネルストップ層 32…低濃度のp型不純物を有する層 4…活性領域 61…第1のSi3 N4 膜 62…第2のSi3 N4 膜 71…第1のレジストマスク 72…第2のレジストマスク 8…ドレイン領域 9…ソース領域 10…ゲート酸化膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  シリコン基板の表面に選択酸化によっ
    てフィールド酸化膜が形成され、当該フィールド酸化膜
    に囲まれた素子領域の前記シリコン基板には、MOSト
    ランジスタが形成されている半導体装置において、前記
    フィールド酸化膜の形成領域と前記素子領域の境界領域
    には、当該フィールド酸化膜よりも薄い所定幅の酸化膜
    が形成され、その所定幅の酸化膜の直下の前記シリコン
    基板には、前記フィールド酸化膜の直下のチャネルスト
    ップ層と同一導電型の不純物を含み、かつ当該チャネル
    ストップ層よりも不純物濃度の低い層が形成されている
    ことを特徴とする半導体装置。
JP5461991A 1991-03-19 1991-03-19 半導体装置 Pending JPH04290470A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196546A (ja) * 1999-09-17 2001-07-19 Sony Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196546A (ja) * 1999-09-17 2001-07-19 Sony Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP4686829B2 (ja) * 1999-09-17 2011-05-25 ソニー株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

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