JPS5941851A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5941851A
JPS5941851A JP57152052A JP15205282A JPS5941851A JP S5941851 A JPS5941851 A JP S5941851A JP 57152052 A JP57152052 A JP 57152052A JP 15205282 A JP15205282 A JP 15205282A JP S5941851 A JPS5941851 A JP S5941851A
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JP
Japan
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oxide film
film
silicon nitride
insulating film
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JP57152052A
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Masamichi Murase
村瀬 眞道
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/01Manufacture or treatment
    • H10W10/011Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials
    • H10W10/012Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using local oxidation of silicon [LOCOS]
    • H10W10/0128Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using local oxidation of silicon [LOCOS] comprising multiple local oxidation process steps
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/10Isolation regions comprising dielectric materials
    • H10W10/13Isolation regions comprising dielectric materials formed using local oxidation of silicon [LOCOS], e.g. sealed interface localised oxidation [SILO] or side-wall mask isolation [SWAMI]

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (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】 本発明は半導体装置の製造方法にかか9%特に半導体集
積回路の素子間の分離に絶縁物を用いた分離においてサ
ブアイソレーション領域及び半導体基板を最低電位にお
とす領域を形成する方法に関する。
従来、半導体集積回路の素子間分離法としてはP型とN
型との接合領域による接合分離もしくは絶縁物による分
離が行なわれており、このうち絶縁物による分離は素子
間の間隔を小さく出来るなどの利点がある。しかしこの
絶縁物による素子間分離法を一導電型を有する半導体基
板に反対導電型の埋込領域及び前記埋込領域と同一な導
電型の半導体シリコンエピタキシャル層を有するバイポ
ーラトランジスタに用いた場合、その製造方法としては
第1図に示すよりに半導体基板101上の半導体エピタ
キシャル層103をシリコン窒化膜104をマスクとし
て選択酸化し、厚いシリコン酸化膜を形成し、該酸化膜
をエツチングし、さらに又酸化して半導体基板1.01
までシリコン酸化膜107を到達させる方法が一般的で
ある。このとき第1図(b)の106はサブアイソレー
ション領域、108は素子形成領域である。もしくは第
2図の様に半導体エピタキシャル層203を選択的にド
ライエツチング等の方法により半導体基板201表面ま
で除去した後、酸化を行ない多結晶シリコン等207を
四部204につめ込む方法がある。図中205はサブア
イソレーション領域、206はシリコン酸化膜、2o8
は素子形成領域である。しかし第1図に示すような方法
ではサプフイソL/−ンヨン領域106を形成するのは
厚い酸化膜107形成部分の半導体エピタキシャル7リ
コン層103の除去前もしくは除去後に最低ME位領領
域も一導電型を有する領域をイオン注入により同時に形
成しようとすれば、フォトレジストをイオン注入のマス
クとした場合高濃度領域の形成のため高ドーズ量が必要
となり、かくするときはフォトレジストのガス等の発生
という問題を生ずる。そのためイオン注入のドーズ量を
あまり多くすることが出来ないという、又厚いシリコン
酸化膜107を形成する為に2回も半導体シリコンエピ
タキシャル層を酸化する為にシリコン酸化膜の素子形成
領域108への食い込みが大きくなるという欠点があっ
た。
又第2図に示すような方法ではサブアイソレージ3ン領
域204を形成するのは半導体ソリコンエピタキンヤル
領域203のエツチング後であるがこの場合最低電位領
域をも一緒に一導電型を有するイオンの注入により形成
しようとすると前・記したようにイオン注入のドーズ量
を増加させなければならないがフォトレジストをイオン
注入のマスクとした場合イオン注入のドーズ竜をI X
 1014a torrv’cm2以上にするとガス発
生等の問題があるという欠点があった。
従って本発明は以上の問題点に対処してなされたもので
絶縁物の素子領域への負い込みの少ない分離が形成でき
それと同時に半導体基板を酸低tE位に落とす為の領域
及びサブアイソレーション領域を同時に高濃度のイオン
注入により形成できる半導体装置の製造方法を提供する
にある。
本発明の要旨は、−導電型の半導体基板の選択された領
域上に反対導電型の埋込領1或を形bV、j、、該表面
上に埋込・煩域と同一導電型の半導体領域を形成する工
程と、該半導体領域上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマ
スクとして選択酸化を行い半導体基板に近い深さまでの
酸化膜を形成し、しかるのち核酸化膜を全て除去する工
程と、前記選択酸化マスクとした絶縁膜のうちの選択さ
れた部分の絶縁膜を薄くする工程と、前記酸化膜を除去
した領域並びに絶縁膜を薄くした領域を通してイオン注
入法により不純物を導入し半導体基板と同−導電型で該
基板より高濃度な不純物を有する領域を形成する工程と
、前記絶縁膜をマスクとして半導体基板に到達するまで
酸化を行い半導体領域を取り囲む酸化膜を形成する工程
と、該酸化膜により分離された各半導体領域にトランジ
スタ等の素子を形成する工程とを含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法にある。
以下図面を参照し本発明を実施例にもとづき詳細に説明
する。第3図(a)〜(d)は本発明の一実施例による
半導体装置の製造方法の説明用の工種断面図である。
なお本実施例はNPNバイポーラトランジスタに適用し
た場合であり、次の工程よりなる。
(1)まずP型シリコン基板301上にN型埋込領域3
02を形成し、その上にべ型のエピタキシャルシリコン
層303を成長させる。次に全面を薄く酸化し、シリコ
ン酸化膜304を形成する。そしてその上に減圧evu
(以後1.)’eVDと略す)Kよりシリコン窒化IT
305を形成し、その後C〜Dシリコン酸化膜306、
それに重ねて厚いプラズマUVI)(以後t’evaと
略す)シリコン窒化膜307を形成する(第3図(a)
)。
(2)次に埋込領域302を取り囲むように、及びP型
シリコン基板301を最低電位におとす為の領域308
を取り囲むようにしてへ型エピタキシャルシリコン/’
1302を深さ方向に半分//1ど酸化する。
″その後厚いシリコン酸化膜をエツチングにより除去し
、さらにP型シリコン基板301を最低電位におとす領
域308上の厚いl’ CV l)シリコン窒化膜30
7のみを選択的に除去し、その下のPCVI)シリコン
窒化膜307エツチング時のストッパーとして用いられ
るCVIJシリコン酸化膜306を除去する。そして厚
いPCVIJシリコン窒化膜307がマスクとなるよう
域を形成出来るように:又i’evuシリコ/窒化膜3
07がマスクとなってサブアイソレーション領域309
がエツチングされたN型エピタキシャル層の凹部の側面
310にまで伸びて行かないようにイオン注入のエネル
ギーとドース叶を選んでP型の不純物をイオン注入する
。この際1’ U vIJシリ゛コン璧化膜307をマ
スクとしてイオン注入しているので7オトレジストをイ
オン注入のマスクとした場合のように高ドーズ歌でのガ
ス発生等の問題もなくドーズ量を多くすることが出来P
型シリコ/基板301を最低電位におとす為、〜ノルv
エピタキシャル層の表面にある最低゛ル位領域308か
らP型で接続している部分の抵抗値も小さくなる(第3
図(b))。
次に厚いPCVJJシリコン望化膜307及び薄いLP
CVIJシリコン窒化膜305をマスクとしてシリコン
酸化膜がP型シリコン基板301まで到達するように厚
いシリコン酸化膜311を形成する。この際l厚いPC
VDシリコン窒化膜307をマスクとして酸化を行なっ
た領域ではシリコン酸化膜311のl’cV 11シリ
コン窒化膜307の下への食い込み(いわゆるバーズビ
ーク)が小さくなるという利点があり、素子形成領域3
12へのシリコン酸化膜311の食い込みが少なくなり
半導体集積回路を微細化することが出来る(第3図(C
))。
次に素子形成領域のP型エピタキンヤルシリコン層30
2にコレクタ補償領域3131ベース領域314tエミ
ツタ領域315.そして層間絶縁膜316.及びアルミ
ニウム配線317を形成する。しかるときは、本発明を
適用したNPNノ(イポーラトランジスタが得られる(
巣3図(d))。
このように本発明によって得られた絶縁物による素子間
分離のサブアイソレーション領域及びシリコン基板を最
低’itt位に落とす領域を形成する製造方法を用いれ
ば厚いPUVI)シリコン窒化膜をマスクとしてイオン
注入する為、ホトレジストをマスクとした場合のように
ガス等の発生はなく高#度の不純物をイオン注入出来る
。そこでシリコン基板を最低電位に落とす為に半導体エ
ピタキシャル層表面からシリコン基板までの接続部分の
抵抗値を下げることが出来る。そのほか厚いシリコン酸
化膜の素子領域への横方向の食い込みを小さくすること
が出来るので素子間隔の小さく高密度な半導体集積回路
を得ることができる。
上記した本発明の一実施例においてはNPNバイポーラ
トランジスタを用いた半導体集積回路に適用した場合に
ついて説明したがPNPバイポーラトランジスタを用い
た半導体集積回路にはもちろん適用出来、さらに又電界
効果型トランジスタを用いた半導体集積回路にも適用可
能である。
以上説明したとおり、本発明によれば、絶縁物の素子領
域への食い込みの少ない分離を形成することができ、小
型高田度に効果的であると共に、半導体基板を最低電位
に落とす為の領域及びサブアイソレーション領域丘同時
に高#度のイオン注入を行なって形成できるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(b)および第2図(a)〜(b)は従
来の半導体装置の製造方法を示す工程別装部断面図、第
3図(a)〜(d)は本発明の一実施例による半導体装
置の製造方法を示す工程別快部断面図である。 101.201°゛・・・・半導体基板、1(12ν2
02・・・・・・埋込領域、103,203・・・・・
・半導体エピタキシャル層、1o4・・・・・・シリコ
ン窒化膜、ios。 204・・・・・・半導体エピタキシャル層をエツチン
グした四部、106,205・・・・・・サブアイソレ
ーション領域、107・・・・・・厚いシリコン酸化膜
、ios。 208・・・・・・素子形成領域、206・・・・・・
シリコン1電化膜、207・・・・・・多結晶シリコン
、301・・・・・・P型シリコン基板、302・・・
・・・N型埋込領域、303・・・・・・N4!!エピ
タキシヤルfiJN域、304・・・・”シリコン酸化
膜、305・・・・・・bPeVIJシリコン窒化暎、
306・・・・・・CVI)酸化膜、307・・・・・
・)’CVI)シリコン窒化膜、308・・・・・・最
低区位領域、309・・・・・・サブアイソレーション
領域、310・・・・・・へをエピタキシャル層の凹部
の側面、311・・・・・・厚いシリコン酸化膜、31
2・・・・・・素子形成領域、313・・・・・・コレ
クタ補償領域、314・・・・・・ベース領域、315
・・・・・・エミッタ領域、316・・・・・・層間絶
縁膜、317・・・・・・アルミニウム配線。 第1図 第2図 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)−導電型の半導体基板の選択された領域上に反対
    導電型の埋込領域を形成し該表面上に埋込領域と同一導
    電型の半導体領域を形成する工程と、該半導体領域上に
    絶縁膜を形成し、該絶縁膜をマスクとして選択酸化を行
    い、半導体基板に近い深さまでの酸化膜を形成し、しか
    るのち核酸化膜を全て除去する工程と、前記選択酸化マ
    スクと1〜だ絶縁膜のうちの選択された部分の絶縁膜を
    薄くする工程と、前記酸化膜を除去した領域並ひに絶縁
    膜を薄くした領域を通してイオン注入法により不純′吻
    を導入し半導体基板と同−導電型で該基板より高#度ケ
    不純′吻を有する領域を形成する工程と、前記絶縁膜を
    マスクとして半導体基板に到達するまで酸化を行い半導
    体領域を取り囲む酸化膜を形成する工程と、該酸化膜に
    より分離された各半導体領域にトランジスタ等の素子を
    形成する。[程とを含むことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  2. (2)選択酸化マスクとした絶縁膜のうちの選択された
    部分の絶縁膜を薄くする工程が、予め設計された薄いシ
    リコン窒化膜と薄いシリコン酸化膜を介して形成された
    厚いシリコン窒化膜であり、上記厚いシリコン窒化膜と
    薄いシリコン酸化膜を除去して薄いシリコン窒化膜を残
    す工程であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項記載の半導体装置の製造方法。
JP57152052A 1982-09-01 1982-09-01 半導体装置の製造方法 Granted JPS5941851A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994407A (en) * 1988-09-20 1991-02-19 Rockwell International Corporation Radiation hardened field oxides for NMOS and CMOS-bulk and process for forming
US6610581B1 (en) 1999-06-01 2003-08-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of forming isolation film in semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994407A (en) * 1988-09-20 1991-02-19 Rockwell International Corporation Radiation hardened field oxides for NMOS and CMOS-bulk and process for forming
US6610581B1 (en) 1999-06-01 2003-08-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of forming isolation film in semiconductor device

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