JPH0817912A - 半導体装置及び素子分離領域の作製方法 - Google Patents

半導体装置及び素子分離領域の作製方法

Info

Publication number
JPH0817912A
JPH0817912A JP6152047A JP15204794A JPH0817912A JP H0817912 A JPH0817912 A JP H0817912A JP 6152047 A JP6152047 A JP 6152047A JP 15204794 A JP15204794 A JP 15204794A JP H0817912 A JPH0817912 A JP H0817912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
semiconductor
semiconductor layer
element isolation
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6152047A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Morishita
正和 森下
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6152047A priority Critical patent/JPH0817912A/ja
Publication of JPH0817912A publication Critical patent/JPH0817912A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体層端部での電流リークを防止する。導
電型半導体層の抵抗を低減する。自己整合的に、素子分
離とチャネル・ストップ領域を作成する。 【構成】 絶縁基板上にメサ構造の半導体層を設け、該
半導体層に一導電型の第1半導体領域22を設けるとと
もに、該半導体層の端部に、該第1半導体領域と接して
該第1半導体領域よりも不純物濃度の高い該一導電型と
同じ導電型の第2半導体領域21を設けた。絶縁基板上
の半導体層上に素子分離領域となる部分を開口したマス
ク層を形成し、少なくとも該半導体層において不純物と
なる元素を該マスク層をマスクとして該半導体層にイオ
ン注入した後、素子分離領域部分の半導体層の除去を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及び素子分離
領域の作製方法に係わり、絶縁基板上に集積回路、パワ
ー素子等を作成する半導体装置及びこの半導体装置の作
製に好適に用いられる素子分離領域の作製方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、電気的特性の向上等を目的とし
て、絶縁基板上に単結晶層を形成する、いわゆるSOI
技術が種々検討されている。そして、絶縁基板上の単結
晶層を用いてMOSトランジスタやバイポーラトランジ
スタ等を形成するために、素子分離技術も検討されてい
る。このような素子分離技術としては、例えば、単結晶
層をエッチング除去する方法や選択酸化による方法があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】絶縁基板上の単結
晶層の素子分離は、単結晶層の側部を絶縁分離すればよ
いため比較的容易であるが、その素子分離が問題をおこ
しやすい。
【0004】例えば、バルクSiで使用されている図1
2(a)に示す選択酸化は、絶縁基板(特に石英基板)
401上ではストレスが大きく、SOIの素子分離の方
法としては適用しにくい。
【0005】また、Si層をメサ型にエッチングする場
合は、図12(b)に示すように、絶縁基板401上の
半導体層402のメサエッチングの端が急峻である場
合、MOSトランジスタを構成するときに、一部で半導
体層402上に形成されるゲート酸化膜420がうすく
なる(図12(b)中のA部)。
【0006】さらに、絶縁基板上でメサ型にエッチング
する場合は、図12(c)に示すように、Si層402
の下の界面と上部ゲート酸化膜420がぶつかる領域が
出るため(図12(c)中のB部)、下の界面の界面準
位などが影響して、リーク電流発生の原因となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
絶縁基板上にメサ構造の半導体層を設け、該半導体層に
一導電型の第1半導体領域を設けるとともに、該半導体
層の端部に、該第1半導体領域と接して該第1半導体領
域よりも不純物濃度の高い該一導電型と同じ導電型の第
2半導体領域を設けたことを特徴とする。
【0008】本発明の素子分離領域の作製方法は、上記
本発明の半導体装置に好適に用いられるものであり、絶
縁基板上の半導体層上に素子分離領域となる部分を開口
したマスク層を形成し、少なくとも該半導体層において
不純物となる元素を該マスク層をマスクとして該半導体
層にイオン注入した後、素子分離領域部分の半導体層の
除去を行なうことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の半導体装置は、メサ構造の半導体層の
端部に高濃度不純物領域を設けることで、半導体層にM
OSトランジスタ等を作製した場合に生ずる半導体層端
部での電流リークを防止し、あるいは半導体層に設けら
れた導電型半導体層の抵抗(バイポーラトランジスタの
場合、コレクタ抵抗)を低減するものである。
【0010】本発明の素子分離領域の作製方法は、レジ
スト等のマスク層のパターニング後、イオン注入によ
り、半導体層に高濃度にイオンを打ち込み、素子分離領
域部分の半導体層を除去をすることにより、自己整合的
に、素子分離とチャネル・ストップ領域等となる高濃度
不純物領域を作成するものである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【0012】図1〜図5は、本発明による素子分離領域
の作製方法の一実施例の製造工程を示す図である。図1
に示すように、石英等の絶縁基板1上にSi等の半導体
層2を有するSOI基板を用意し、SOI基板上にレジ
スト100を積層し、素子分離部となる領域が開口され
るようにレジスト100をパターンニングする。
【0013】次に図2に示すように、レジスト100の
パターンニング後、第1のイオン注入を行なう。このイ
オン注入により、半導体層をアモルファス化する。例え
ば、Si半導体層であれば、Ge,Sn等のSi中で不
純物とならないVI族元素又はAr等の不活性化元素によ
り、アモルファス化する。III −V族半導体層であれ
ば、III 族あるいはV族元素あるいは不活性元素でアモ
ルファス化する。10はアモルファス化された領域を示
す。
【0014】次に図3に示すように、アモルファス化さ
れた上に、さらに半導体にn型あるいはp型の不純物と
なる元素を、図中11に示すごとく、アモルファス領域
10より深く注入するように加速電圧を決めて第2のイ
オン注入を行なう。この領域11はデバイスのチャネル
・ストップとして作用する。
【0015】次に図4に示すように、レジスト100を
除去し、更に図5に示すように、アモルファス領域10
のみを、選択エッチングをする。アモルファス領域のみ
はエッチング速度がはやくなるので、選択エッチングが
できるのである。有機アルカリ、HF:HNO3 混合系
のエッチング剤により、容易にエッチングが可能であ
る。このような選択的なエッチングにより、絶縁分離さ
れた半導体領域3を形成することができる。
【0016】以上説明した本実施例では、レジスト・マ
スクにより自己整合的にチャネル・ストップのためのイ
オン注入を行なっているので、チャネル・ストッピング
領域は自己整合的に作成される。
【0017】図6〜図9は、本発明による素子分離領域
の作製方法の他の実施例の製造工程を示す図である。ま
ず、図6に示すように、図1と同様に、素子分離部とな
る領域が開口されるようにレジスト100をパターンニ
ングする。
【0018】次に、図7に示すように、チャネルストッ
プとなる不純物、例として、P型チャネルストップとし
てリン、N型チャネルストップとしてボロン等をレジス
ト100の開口部からイオン注入して領域11を形成す
る。
【0019】次に、図8に示すように、ウェット・エッ
チング、あるいはプラズマエッチング等で、シリコン部
が、少し傾斜するように加工しながらSi部をエッチン
グする。
【0020】次に、図9に示すように、レジスト剥離を
した後、熱処理して、素子分離チャネルストップ部は完
成し、絶縁分離された半導体領域3が形成される。
【0021】以上説明した本発明の素子分離領域の作製
方法によれば、図5または図9に示したように、側部に
高濃度不純物領域11を有する、素子分離された半導体
領域3を形成することができる。以下、このような素子
分離された半導体領域を用いて構成した半導体装置につ
いて説明する。
【0022】図10は、本発明をMOSトランジスタに
適用した実施例であり、(a)は平面図、(b)は断面
図である。図10において、1は石英基板、20はゲー
ト絶縁膜、21はp型チャネルストップ領域、22はp
型の半導体層、30はゲート電極である。また、40は
ソース・ドレイン領域、50はゲート,ソース,ドレイ
ン配線である。本実施例のMOSトランジスタはチャネ
ルストップ21が半導体層22の端部に形成されるた
め、デバイス端での電流リークは生じない。
【0023】従来、素子分離領域を形成するため半導体
層をメサ型にエッチングする方法は微細素子分離に向く
かわりに欠点を有している。通常、バルクSiが使われ
ている選択酸化法と違い、通常は段差が急峻であり、ゲ
ート電極のエッチング残りが発生しやすい点や、デバイ
スの端において、ゲート電極とチャネルの間に厚い絶縁
膜がないため、デバイス端で、電流リークが生じてしま
う点である。又、チャネル領域のエッヂでゲート絶縁膜
が薄くなってしまい、ゲートリークがおこってしまう欠
点もあった。
【0024】前述した本発明の素子分離領域の作製方法
を用いたMOSトランジスタにおいては、微細素子分離
が容易にできる上、チャネルストップが自己整合で半導
体層の端部に形成されるため、デバイス端での電流リー
クは生じない。又、エッヂを傾斜をもたせて加工してい
るため、ゲート酸化膜が薄くなるのを抑制できる。
【0025】図11は、本発明をnpnバイポーラ・ト
ランジスタに適用した実施例を示す断面図である。図1
1において、1は石英基板、51はコレクタであるn型
領域、52はベースであるp型領域、53はコレクタ抵
抗を下げるためのn+ 領域、54はエミッタであるn+
領域、55はn+ ポリSi、56は絶縁膜である。20
0はAl等の電極及び配線、300は層間分離のための
絶縁膜である。
【0026】絶縁基板上に、縦型のバイポーラ・トラン
ジスタ(BJT)とMOSトランジスタを同時に形成す
るBi−CMOS回路においては、MOSトランジスタ
のソース・ドレイン容量の低減のため、Si層の厚みは
あまり厚くできなく、せいぜい、0.5〜1μm程度の
厚みにする必要がある。この厚みのSi層に縦型BJT
を形成する場合、抵抗の低い埋め込み領域を形成するこ
とは難しい。そこで本発明においては、BJTの周辺全
体に不純物が高濃度にドープされた低抵抗領域を形成す
ることとし、図11に示すように、n+ 領域53で半導
体層周辺をとりかこみ、コレクタ抵抗を下げている。
【0027】但し、n+ 領域53は、MOSトランジス
タのチャネルストップの機能ではなく、上記のように低
抵抗のコレクタを形成する高不純物濃度領域であるの
で、図1で述べた、アモルファス化する元素は、例えば
As,P,BF2 など、不純物元素でもよい。またアモ
ルファス化されない領域以外にも充分不純物が入ってい
てもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば、メサ構造の半導体層の端部に高濃度不純物
領域を設けることで、半導体層にMOSトランジスタ等
を作製した場合に生ずる半導体層端部での電流リークを
防止することができ、あるいは半導体層に設けられた導
電型半導体層の抵抗(バイポーラトランジスタの場合、
コレクタ抵抗)を低減することができる。
【0029】また本発明の素子分離領域の作製方法によ
れば、マスク層のパターニング後、イオン注入により、
半導体層に高濃度にイオンを打ち込み、素子分離領域部
分の半導体層を除去をすることにより、自己整合的に、
素子分離とチャネル・ストップ領域等となる高濃度不純
物領域を作成することができ、微細化素子分離が可能と
なり、素子の小型化が図れる。さらに、素子分離のエッ
チが急峻でなく酸化膜の薄い所ができにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による素子分離領域の作製方法の一実施
例の製造工程を示す図である。
【図2】本発明による素子分離領域の作製方法の一実施
例の製造工程を示す図である。
【図3】本発明による素子分離領域の作製方法の一実施
例の製造工程を示す図である。
【図4】本発明による素子分離領域の作製方法の一実施
例の製造工程を示す図である。
【図5】本発明による素子分離領域の作製方法の一実施
例の製造工程を示す図である。
【図6】本発明による素子分離領域の作製方法の他の実
施例の製造工程を示す図である。
【図7】本発明による素子分離領域の作製方法の他の実
施例の製造工程を示す図である。
【図8】本発明による素子分離領域の作製方法の他の実
施例の製造工程を示す図である。
【図9】本発明による素子分離領域の作製方法の他の実
施例の製造工程を示す図である。
【図10】本発明をMOSトランジスタに適用した実施
例であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図11】本発明をnpnバイポーラ・トランジスタに
適用した実施例を示す断面図である。
【図12】(a)〜(c)は従来の素子分離領域の構成
による課題を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板(石英基板) 2 半導体層 3 半導体領域 10 アモルファス化された領域 11 高濃度不純物領域 20 ゲート絶縁膜 21 p型チャネルストップ領域 22 p型の半導体層 30 ゲート電極 40 ソース・ドレイン領域 50 ゲート,ソース,ドレイン配線 51 n型領域 52 p型領域 53 n+ 領域 54 n+ 領域 55 n+ ポリSi 56 絶縁膜 100 レジスト 200 Al等の電極及び配線 300 絶縁膜 401 絶縁基板 402 半導体層 420 ゲート絶縁膜 430 ゲート電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 27/12 F

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上にメサ構造の半導体層を設
    け、該半導体層に一導電型の第1半導体領域を設けると
    ともに、該半導体層の端部に、該第1半導体領域と接し
    て該第1半導体領域よりも不純物濃度の高い該一導電型
    と同じ導電型の第2半導体領域を設けたことを特徴とす
    る半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記第1半導体領域は絶縁ゲート型トランジスタのチャネ
    ル領域であり、該チャネル領域上に絶縁膜を介してゲー
    ト電極が設けられていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、前
    記第1半導体領域はバイポーラトランジスタのコレクタ
    領域であり、前記絶縁基板側から該コレクタ領域、エミ
    ッタ領域、ベース領域が設けられていることを特徴とす
    る半導体装置。
  4. 【請求項4】 絶縁基板上にメサ構造の半導体層を複数
    設け、 前記複数のメサ構造の半導体層のうちの少なくとも一つ
    に絶縁ゲート型トランジスタを形成し、半導体層の端部
    に、該絶縁ゲート型トランジスタのチャネル領域と接し
    て該チャネル領域よりも不純物濃度の高い該チャネル領
    域と同じ導電型の半導体領域を設け、 前記複数のメサ構造の半導体層のうちの他の少なくとも
    一つにバイポーラトランジスタを形成し、半導体層の端
    部に、該バイポーラトランジスタのコレクタ領域と接し
    て該コレクタ領域よりも不純物濃度の高い該コレクタ領
    域と同じ導電型の半導体領域を設けたことを特徴とする
    半導体装置。
  5. 【請求項5】 絶縁基板上の半導体層上に素子分離領域
    となる部分を開口したマスク層を形成し、少なくとも該
    半導体層において不純物となる元素を該マスク層をマス
    クとして該半導体層にイオン注入した後、素子分離領域
    部分の半導体層の除去を行なうことを特徴とする素子分
    離領域の作製方法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の素子分離領域の作製方法
    において、マスク層の開口後、半導体層の厚み全体がア
    モルファス化するに充分なイオン注入を行なうことを特
    徴とする素子分離領域の作製方法。
JP6152047A 1994-07-04 1994-07-04 半導体装置及び素子分離領域の作製方法 Pending JPH0817912A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6152047A JPH0817912A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 半導体装置及び素子分離領域の作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6152047A JPH0817912A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 半導体装置及び素子分離領域の作製方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0817912A true JPH0817912A (ja) 1996-01-19

Family

ID=15531898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6152047A Pending JPH0817912A (ja) 1994-07-04 1994-07-04 半導体装置及び素子分離領域の作製方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0817912A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006203136A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006203136A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JP4673072B2 (ja) * 2005-01-24 2011-04-20 Okiセミコンダクタ株式会社 半導体素子の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4735916A (en) Method of fabricating bipolar transistors and insulated gate field effect transistors having doped polycrystalline silicon conductors
US4693782A (en) Fabrication method of semiconductor device
KR19980033385A (ko) 측면 방향 게터링을 이용한 반도체 장치 제조 방법
US4343080A (en) Method of producing a semiconductor device
US5045493A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6008524A (en) Integrated injection logic semiconductor device
KR930005509B1 (ko) Mos형 집적회로
US5324672A (en) Manufacturing method for bipolar transistor
JPH0684929A (ja) 半導体装置
EP0242893B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
JPS6252950B2 (ja)
JPH0817912A (ja) 半導体装置及び素子分離領域の作製方法
KR0172509B1 (ko) 수평 구조의 바이폴라 트랜지스터 제조 방법
JPS6159775A (ja) 半導体装置
JP3711697B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2565161B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR910009740B1 (ko) 산화막을 이용하여 자기 정합된 바이폴라 트랜지스터의 제조방법
JP2000138347A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5929458A (ja) 半導体装置
JPS63114261A (ja) トランジスタ用の自己整合型ベース分路
JPH05145024A (ja) バイポーラトランジスタとそのバイポーラトランジスタを搭載したBi−CMOSデバイスの製造方法
JPS61108169A (ja) 半導体装置
JPS6286753A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0766284A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS60235460A (ja) 半導体装置