JPS582041A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS582041A
JPS582041A JP56098378A JP9837881A JPS582041A JP S582041 A JPS582041 A JP S582041A JP 56098378 A JP56098378 A JP 56098378A JP 9837881 A JP9837881 A JP 9837881A JP S582041 A JPS582041 A JP S582041A
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passive
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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】 本発明は半導体装置、特にラッチアップ現象を抑圧した
半導体装置に関する。
周知のとおシラツチアッf現象とは同一半導体基板上に
多数形成されたトランジスタ素子間に寄生サイリスタが
形成されてしまうことをいう。もし、この寄生サイリス
タが例えばノイズ等によってオンしてしまうと、これに
付帯する本来のトランジスタ素子がなすべき所望の動作
を得る乙とができず、誤動作を招く。このようなラッチ
アップ現象は多数のトランジスタ素子が高密度で実装さ
れる程顕著となり、従うて高密度のメモリ装置等ては重
要な課題となる。このため、該メモリ装置等では集積度
の向上に際し、いわゆるワード線方向に沿って深い受動
アイ、ツレ−ジョン溝を設ける仁とが既に行なわれてい
、る・。一方、該メモリ装置等に2いて集積度の向上を
図るにはいわゆるビット線が並ぶ間隔も詰めなければな
らない。そうす〜ると、各ビット線に沿って形成される
トランジスタ素子間でラッチアップ現象が顕著となり、
又、各ビット線間での耐圧が十分でなくなる。そこで、
本出願人は各ビット線間におけるラッチアップ現象の発
生防止と耐圧の向上を意図して、前記深い受動アイル−
シ曹ン溝の伸びる方向と直交する方向に各トランジスタ
素子を包囲する形で浅い受動アイソレージlン溝を設け
ることを提案した(%公昭55−28218号(特許第
1038742号))。浅い溝にした理由は、もしこれ
が深い溝であると、ワード線に石って形成される帯状の
、いわゆる高濃度不純物埋込層を該ワード線に沿って多
数の区分に分離してしまうことになるからである。つf
シ、多数に分離された高濃度不純物埋込層では、ワード
線方向の抵抗値を低減するというその本来の役目が失わ
れてしまう。
ところで、前記浅い受動アイソレージ璽ン溝の導入によ
って、ビット線間のラッチアップ現象および耐圧の問題
が一応は解決された。ところが実際には、そのラッチア
ップ現象が完全には抑圧されていない場合がしばしば生
ずる。これは1つ1つのトランジスタ素子がその四辺に
おいて一対の前記深い受動アイツレ−シーン溝および一
対の前記浅い受動アイソレージ■ン溝によって完壁に包
囲されないことがあることに起因していると考えられる
従って本発明の目的はラッチアップ現象を完全に抑圧す
ることのできる半導体装置を提案することである。
上記目的に従い本発明は、基板と、該基板上のエピタキ
シャル層と、該基板およびエピタキシャル層の間にまた
がって形成される高濃度不純物の埋込み層と、前記エピ
タキシャル層内で且つ該埋込み層の上方に形成される半
導体素子と、前記エピタキシャル層を貫通して形成され
る断面形状V字形の第1受動アイソレージ■ン溝と、前
記エピタキシャル層から埋込み層の上面層内までにわた
って形成される断面形状V字形の第2受動アイソレージ
曹ン溝とを有し、的記半導体素子が、前記第1受動了イ
ンV−シlン溝お工び前記第2受動−アインレージ冒ン
溝で包囲されてなる半導体装置において、齢記第1受動
アインレーシ1ン溝と前記第2受動アイソレージ箇ン溝
が合流し合う部分に骸第2受動アイソレージ箇ン溝と重
なり合うように且つ該第2受動アインレーシ舊ン溝より
深くもので“ある。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1A図は特公昭55−28218号公報の図面に示さ
れた半導体装置の概略部分平面図である。
本図において、10は半導体素子(例えばトランジスタ
素子)であり、多数個が一列に並べられている。同様か
列が、図示しないがその両側に多数本平行して存在する
。乙れら隣シ合う列間の分離を行なうのが7字形の第1
受動アイソレージ冒ン溝11であり、又、各半導体素子
10間の分離を行なうのが7字形の第2受動アイソレー
ジ画ン溝12でおる。
このような平面図をもとにして見ると、各半導体素子1
0間の分離は完壁であり、ラッチアップ現象が発生する
ことは全く予想されない、然しなから、これを断面図を
もとにして見ると少し様子が変わってくる。第1B図は
第1A図におけるB−B断面の拡大図である。本図にお
いて、11は既述の第1受動アイソレージ曹ン溝、12
は既述の第2受動アイソレージ璽ン溝であり、これらに
よってその四方を包囲されるのが既述の半導体素子であ
る。仁れらは先ず基板13をもとに形成され、基板13
上にはエピタキシャル層14が形成される。基板13と
エピタキシャル層14の間にまたがって帯状に高濃度不
純物の埋込み層15が形成される。なお溝llおよび1
2は実際には単なるV字状溝ではなく、その表面を酸化
した上で例えばポリシリコン等が埋め込まれる。
かくして、半導体素子10は工ぎタキシャル層14内で
且つ埋込み層15の上方に形成される。
第1受動アイソレージ嘗ン溝11は埋込み層15と平行
して伸び且つ基板13内に深く入シ込む深さt″鳴って
エピタキシャル層14内を貫通スル。
第2受動アイソレージ曹ン#1112は塘込み層15と
略直交する方向に伸び且つ基板13内に浅く入り込む深
さを4って、エピタキシャル層i4かも埋込み層15の
上面層内にまで及ぶ、然しなから第1B図では、第2受
動アイソレージ冒ン412に関し上記説明とおりには形
成されておらず、すきま16ができてしまう状態を示し
ている。このようなすきま16ができる理由は例えば製
造上の・9ラツキによってエピタキシャル層14が厚<
なり過ぎたり、あるいは第2受動アイソレージ曽ン@1
2が浅くなり過ぎたりすることに゛基づく。なお溝12
(11も同じ)は、いわゆる(1.0.0)の異方性エ
ツチングによって形成されるものであり、溝の深さは、
層14の表面における溝の開口幅によって一義的に定ま
る。1 上記すきま16が存在する限シ、仁こを通して隣接半導
体素子lOの領域間でホールの往来を生じ、結局、寄生
サイリスタの形成を誘起し、ラッチアップ現象を生ずる
こととなる。このすきま16をなくすために、思い切っ
て第2受動アイソレージ■ン溝12を深くするという手
法も一見られるが、この手法によると、埋込み層15を
分断してしまうことになシ、基板抵抗を下げるつもシて
挿入された埋込み層15が、却って高抵抗となってしま
う、又、その深さ誉深くするということは、<1.0.
0>異方性エツチングにおいて、溝の開口幅W(第1A
図参照)を広げる仁とに゛な)、集積度の向上に逆行し
てしまう。
そ仁で本発明の(1、0、0)異方性エツチングの特性
を巧みに利用し、第1および第2の受動アイソレージl
ン溝(11,12)が合流し合う各部分毎に、第2受動
アイソレージ璽ン溝12に対し第3受動アイソレージ璽
ン溝を設けることにする。
第2図は本発明に基枳半導体装置の断面図である。第1
B図と比較゛して明らがなとおシ、第1B図のすきま1
6に代えて、X印を付して示す第3受動アイソレージ曹
ン溝23が新たに付加され、隣接半導体素子10間のホ
ールの往来を完全にし中断し、ラッチアップ現象の発生
を抑圧する。このようなM3受動アイ5ツレ―シ冒ン溝
ssは、第2受動アイソレージ1ン#112と霊なル合
うように且つ該溝12よシ深くしか奄埋込み層15の各
端部から第1受動アイソレージ■ン溝11にまで及ぶV
字形の溝である。
前記第3受動アイソレージ璽ン溝23が形成できるのは
、実は第2受動アイソレージ1ン溝12の開口幅に変形
を加えた云らに他ならない。
!3図は本発明に基づく半導体装置の拡大部分平面図で
あシ、第1図の一部を拡大したものに相当する・本図に
おいて、6溝の谷部を形成するスロープはハツチングで
示されておシ、溝23が新たに加えられている。結局製
造工程上は、従来の$12の両端部の開口幅(w2)を
その中央の開口幅(Wl )に比して広くすれば良いこ
とになる。
一般に(1,0,0)異方性エツチングでは開口幅によ
って定まる深さまでV字形エツチングが進行すると、そ
こでエツチングが停止する。ところが本発明の場合、そ
゛のエツチングは第3図中の矢印Cで示す方向にさらに
進行する。つまシ、溝23は溝11内にも深く食い込む
ことになり、−切のすきまの形成を−さない。エツチン
グが矢印Cの方向にさらに進行する理由は簡単である。
つまり、$23の開口幅(W2)が、溝11に合流した
ところでさらに広がったものとみなすことができるから
である。
第2図および第3図に示した第3受動アイソレージ1ン
溝の構造は第4図を参照すると、さらに明確になる。第
4図は本発明に基づく半導体装置における受動アイソレ
ージ曹ン溝の部分のみを取り出して示す斜視図である。
本図において、11゜12および23はそれぞれ既述の
第1.第2および第3の受動アイソレージ曹ン溝である
第5Aおよび第5B図はそれぞれ本発明を適用した第1
および第2の例を示す平面図である。なお、これらの図
中に表わされたハツチング等は断面の領域を示すもので
なく、単に領域の区分を明確にする丸めに施したに過ぎ
ない。これら第1お導体素子19がそれぞれランド状の
埋込み層55を具備している。そして第1受動アイソレ
ージ璽ンII(83図の11)t*ドーナツ状をなす。
このドーナツ状の第1受動アイソレジ冒ン溝は51で示
され、51vは溝の谷の線を表わす。そして、第2受動
アイソレージ■ン溝は、第5A図では1字状に52とし
て形成され、第5B図ではT字状に52−1.52−2
として形成される。そして、ダブルハツチングの領域5
3が本発明に基づく第3受動アイソレージ冒/溝である
、 以上説明したよう腎本発明によれば、ラッチアラ!
現象をほぼ完全に抑圧し得る半導体装置が実現さ些る。
【図面の簡単な説明】
第1A図は暫公昭55−28218号公報の図面に示さ
れた半導体装置4の、概略部分半面図、第1m図は第1
A図におけるB−B断面の拡大図、第2図は本発明に基
つく半導体装置の断面図、第3図は本発明に基づく半導
体装置の拡大部分平面図、第4図は本発明に基づく半導
体装置における受動アイソレージ璽ン溝の部分のみを取
シ出して示す斜視図、第5Aおよび第5B図はそれぞれ
本発明を適用し九#!lおよび第2の例を示す平面図で
ある。 lO・・・半導体素子、11・・・第1受動アイソレー
ジ■ン溝、12・・・第2受動アイソレージ曹ン溝、1
3、・・・基板、14・・・エピタキシャル層、15・
・・埋込み層、23・・・第3受動アイソレージ冒ン溝
。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 、弁理士  實 木  、朗 弁理士 西舘和之 、 弁理士、内田幸男 弁理士  山 口 昭 之 第1A閾 ・    Bil   11.B      ・第’I
B図 16       15     1613fs2図 ]1    ・       −1011手続補正書 昭和57年6 月28日 特許庁長官若杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和56年 特許願 第098578 号2、発明の名
称 半導体装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称(522)富士通株式会社 4、代理人 5 補正の対電 (1)明細書の[特許請求の範囲 (2)明細書の「発明の詳細な説明」の欄6、補正の内
容 (1)明細書の「特許請求の範囲」の一を別紙のとおシ
補正します。 (2)明細書の「発明の詳細な説明」のIIIVr次の
とおシ補正します。 (7)第4員第12行目〜第5頁第11行目「上記目的
に従い本発明は、・・・・・・・・・を特徴とするもの
である。」を削除して、下記文章に置き換えます。 『上記目的κ従い本発明祉、同一埋込層上に形成され、
隣接する半導体素子rkl4の奇生素子効果阻止用分離
領竣の両端部が、該寄生素子効果阻止用分畷領域の中央
部より深く形成されてなることを特徴とするものでtる
。』 K)#I8負第負第12 行本発明の」を『本発明は』と補正します。 (ロ)第9頁第13行目 「第1図」を『第1A図Jと補正します。 7 添付書類の目録 補正特許請求の範囲        1通2 特許請求
の範囲

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板と、該基板上のエピタキシャル、層と、該基板
    およびエピタキシャル層の間にまたがって形成される高
    濃度不純物の埋込み層と、前記エピタキシャル層内で且
    つ該埋込み層のキ方に警戒される半導体素子と、前記エ
    ピタキシャル層を貫通して形成される断面形状V字形の
    第1受動アイソレージ冒ン溝と、前記エピタキシャル層
    から埋込み層の上面層内までにわたって形成される断面
    形状V字形の第2受動アイソV−シ冒ン溝とを有し、前
    記半導体素子が、帥記第1受動アイソレージ曹ン溝およ
    び前記第2受動アイソレージ■ン溝で包囲されてなる半
    導体装置に2いて、 前記第1受動アイソレージ1ン婢と前記第2受動アイソ
    レージ璽ン溝が合流し合う部分に該第2受動アインレー
    シ■ン溝と重なり合うように且つ該第2受動アイソレー
    ジ嘗ン溝よシ深くしかも前置。。
JP56098378A 1981-06-26 1981-06-26 半導体装置 Granted JPS582041A (ja)

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