JPS5984572A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5984572A
JPS5984572A JP57195485A JP19548582A JPS5984572A JP S5984572 A JPS5984572 A JP S5984572A JP 57195485 A JP57195485 A JP 57195485A JP 19548582 A JP19548582 A JP 19548582A JP S5984572 A JPS5984572 A JP S5984572A
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JP
Japan
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region
well
channel
isolation region
insulation isolation
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JP57195485A
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English (en)
Inventor
Keimei Mikoshiba
御子柴 啓明
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0928Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising both N- and P- wells in the substrate, e.g. twin-tub

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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にかかり、とくに0MO8装置に関
する。
0MO8は、NMO8と同等の高速動作が可能である上
に、消費電力が小さく、電源電圧範囲が広く5、雑音余
裕度が大きく、自動設計に適するといった。
利点を持つため、VLSI用のデバイスとして有用であ
る。
一方、CMUSの欠点は、製造プロセスがNMOSに比
べて複雑であることと、集積密度が低いということであ
る。製造プロセスの複雑さに関しては、NMO8も高性
能化のためには複雑なプロセスが必要とされるため、0
MO8とNMO8とでは大差がなくなりつつある。CM
、O8で集積慴度が低くなるのし↓、1〕チヤンネル素
子とNチャンネル素子金回−チップ上に作るために、ウ
ェルが必要であることと、  pHpn動作によるラッ
チアップ現象を防止するために、素子間隔を狭くできな
いことが原因である。
従って、 CM(JSでVl、SI ’に実現するため
の技術的課題の一つは、素子間隔を減少させることであ
る。そのために、幾つかの絶縁分離領域が提案されてい
る。その代表的なものは、第1図に示される様に、シリ
コン基板1に溝2を堀り、絶縁物3で溝を埋める方法で
ある。この方法は、深く狭い絶縁分1々IL領域全形成
できる利点がある。
所で、チャンネル長が2μm以下の0MO8では、短チ
ヤンネル効果全防止するために、nチャンネル及びp−
チャンネルの両方に、各々p−ウェルとn−ウェル全役
けている。このp−ウェルとn−ウェルの深さは約5μ
m程度あるために、これら全分離するためには、深い絶
縁分離領域が必要になる。
一般にウェル内には、MOSトランジスターが複数個存
在する。従って、□ウェル間の分離の他に、トランジス
ター間の分離が必要である。これらのトランジスターの
基板は、ウェル領域であるが、このウェル領域は一足の
電位に保たれていなければならない。又、ウェルの電位
が、衝突電離等による基板電流によって、場所によって
変化しないためには、ウェル領域の各トランジスター間
の電気抵抗が十分低いことが必要である。そのためにハ
、トランジスター間の分離のためには、深い絶縁分離領
域全形成することが出来ない。従って、ウェル間の深い
絶縁分離領域と、トランジスター間の浅い絶縁分離領域
が必要になる。
本発明は、CM、O8集績回路の高密度化を実現するた
めに、二種類の絶縁分離領域を設けることに関するもの
である。
すなわち本発明は単結晶シリコン基板の一主面にJig
成されるCMO8集積回路の素子分離構造において、n
チャンネル素子領域とpチャンネル素子領域とが接する
境界の少くとも一部に、前記基板に埋設されて、誘電体
物質を含む領域より成る第一の絶縁分離領域が、前記基
板表面とほぼ平担となる様に形成されていることと、前
記素子領域内に形成される素子間の少くとも一一部に、
前記基板に埋設されて、誘電体物質を含む領域より成る
、前記第一の絶縁分離領域より浅い第二の絶縁分−IE
領域が、前記基板表面とほぼ平担となる様に形成されて
いることを特徴としている半導体装置にある。ここで前
記素子領域内の前記素子間の絶縁分離領域に、前記第一
の絶縁分離領域と前記ηX二の絶縁分離領域の二種類が
用いられていることができ、又、少なくとも一方のチャ
ンネル型のトランジスタあるいは素子領域が第一の絶縁
分離領域と第二の絶縁分離領域のいずれか一方又は両方
に接して囲まれていることができる。
本発明による累子断面構造全第2図に示す。この列では
、比較的深いnウェルとnウェルが形成されている場合
について示しである。この場合、シリコン基板4は、n
型でもp型でもどちらでも良い。nチャンネル型O,S
)ランシスターが形成される領域[nウェル6が、pチ
ャネルM(JS)ランシスターが形成される領域にnウ
ェル5が、各々形成されている。このPウェルとnウェ
ルの境界には、深い絶縁分離領域7が形成される。高集
積密度全実現するためには、絶縁分離領域7の巾は、1
μm程度であることが要求される。深さはp−ウェル或
ばn−ウェルの深さ程度が必要である。従来のpn分離
に代って、絶縁分離全行うことにょv1寄生MO8)ラ
ンシスター効果とpnpn動作を防止して、pチャンネ
ル素子とnチャンネル素子の間隔を狭くすることが可能
である。
8は、各ウェル内に形成されるM(JS)ランシスター
全分離するための、浅い絶縁分離領域であ−る。この浅
い絶縁分離領域の深さは、ソース・ドレイン接合深さ程
度であれば良い。チャンネル長が1μmの場合、ソース
・ドレイン接合深さは約0.2μmであるから、この浅
い絶縁分離領域の深さは、0.4μm程度あれば十分で
ある。 従って、この浅い絶縁分離領域によって、ウェ
ルの抵抗が増加することはないから、安定なウェル電位
を得ることができる。
nウェル6の、浅い絶縁分離領域間に、nチャンネルト
ランジスターのソース及びドレイン11が、ゲート電極
10と絶縁分離領域7又は8とによって位置決めされる
領域に形成される。同様に、nウェル5内には、ゲート
電極10とpチャンネルトランジスターのソース及びド
レイン領域9が形成される。
領域13は、pウェル内に形成されたP 領域で、pチ
ャンネルトランジ。スターのソース、ドレイン領域と同
時に形成される。又領域12は、nウェル内に形成され
たn+領領域、nチャンネルトランジスターのソース・
ドレイン領域と同時に形成される。これらのp+及びn
+領領域、pウェル及びnウェルの電位を決めるための
、電極取り出し口である。
以上の説明から明らかな様に、本発明による素子分離構
造を用いることによL NMO8と同程度の集積密度’
zcMO8で実現することが可能である。
従来の熱拡散による、ガウス型不純物濃度分布を持つウ
ェルの場合には、lv以下のスレショルド電圧を得るた
めの1016cm−3程度の表面不純物濃度と、比較的
低いウェル比抵抗を実現するために、5μm程度のウェ
ル深さが必要である。この場合、ウェル間分離のための
絶縁分離領域深さも5μm程度になる。萬密度化のため
に、分離領域中は1μm程度であるから、巾1μm深さ
5μmの溝を形成する必要がある。この様に深い溝は加
工が困難であるばかりでなく、この溝を絶縁物で埋める
と、シリコン基板に応力が生ずる。この応力は、結晶欠
陥を発生させるため、結合リーク電流の原因となり好ま
しくない。従って、熱拡散によるガウス型不純物濃度分
布を持つウェルは、絶−縁分離を行う場合困難を伴う。
第3図に、同じ層抵抗を持つ二種類のガウス型不純物濃
度分布を示す。14は従来の熱拡散によって形成される
ウェルの不純物濃度分布で、15は高エネルギーイオン
注入によって形成されるウェル不純物濃度分布である。
同じ層抵抗を得るために、15のピーク濃度は高くなる
。しかし、ピークの位置がシリコン基板の比較的深い所
にあれば、表面濃度は基板濃度以下になるから、1v以
下の低いスレショルド電圧を実現することが可能になる
15の様な、埋込み型の不純物濃度分布は、300Ke
V程度のボロンイオン注入によって容易に実現できる。
従って、埋込み型の浅いpウェルは実現可能である。n
ウェルは、リンのイオン注入で形成されるが、リンイオ
ン注入の飛程は短かく、充分深い所にウェル濃度のピー
クを実現するのは困難である。
従ってn型基板に埋込型の深さ1.5〜2μm程度のp
ウェル全形成する方法を採用すれば、埋込絶縁分離領域
の深さは浅くて良いから、製法ははるかに容易になる。
第4図に、浅い埋込みpウェルと、本発明による二種類
の絶縁分離領域を組み合せた場合金示す。
この場合、nウェルは、pチャンネルトランジスターの
短チャンネル効果を防止するため、浅いチャンネルドー
プだけで形成される。第4図は菓子断面図と、これに対
応する不純物濃度分布とからなる。
16はn型シリコン基板である。17はpウェルで25
の様な不純物濃度分布を持つ。26は短チヤンネル効果
防止とスレショルド電圧を決めるためのチャンネルイオ
ン注入層の不純物分布であり、ボロンイオン注入によっ
て形成される。18は、リンイオン注入によって形成さ
れたpチャンネルトランジスターのチャンネルドープ領
域で、27の様な不純物濃度分布を持つ。この領域は主
として短チャンネル効果を防止する役割をになう。
28はスレショルド電圧を決めるための、チャン、ネル
イオン注入層である。
pウェル深さは2μm程度であるから、絶縁外。
熱領域19の深さも2μm程度で良い。絶縁分離領域に
沿っての、寄生MO8効果を防止するた控には、絶縁分
離領域深さは、pウェルのピーク濃度め位置よりも深け
れば、十分である。
領域20は、トランジスターを分離するための、浅い絶
縁分離領域である。この領域の深さは、0.4μm程度
あれば、ボロンの高濃度領域に接するから、寄生MUS
効果の発生を抑えることが出来る。21はnチャンネル
トランジスタのソース及びドレイン、22はゲート電極
、23はPチャンネルトランジスターのソース及びドレ
イン、24はゲート電極である。
以上の説明から明らかな様に、本発明の第2の実施例を
用いることにより、2μm程度の浅い絶縁分離領域で、
nチャンネルデバイスとnチャンネルデバイスを分離で
きる。浅い絶縁分離領域は、加工が容易であるばかりで
なく、応力の発生も小さい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来技術による絶縁分離領域示す素子断面図
、第2図社、本発明の第1実施例全説明するためのCM
O8素子断素子断固構造図図及び第4′図は、@2実施
例を説明するための、ウェル不純物分布図及びCMO8
素子断面構造図である。 尚、図において、 1・・・・・シリコン基板、2・・・・・・溝、3・・
・・・・絶縁物、4・・・・・・シリコン基板、5・・
・・・・nウェル、6・・・・・・nウェル、7・・・
・・・第1絶縁分離領域、8・・・・・・第2絶縁分離
領域、9・・・・・・p十拡散領域、10・・・・・・
ゲート電極、11・・・・・・n+拡散領域、12・・
・・・・n十拡散領域、13・・・・・・p+拡故領域
、14・・・・・・従来のウラニル不純物濃度分布、1
5・・・・・・基板内部にピークを持つ埋込型ウェル不
純物濃度分布、16・・・・・・nuシリコン基板、1
7−・・・・・nウェル、18・・・・・・n型チャン
ネルドープ領域、19・・・・・・深い絶縁分離領域、
20・・・・・・浅い絶縁分離領域、21・・・・・・
n+拡故層、22・・・・・・ゲート電極、23・・・
・・・p+拡散層、24・・・・・・ゲート電極、25
・・・・・・nウェル不純物濃度分布、26・・・・・
・p型チャンネルドープの濃度分布、27・・・・・・
n型チャネルドープの濃度分布、28・・・・・・スレ
ショルド電圧決定用の濃度分布である。 %Z図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単結晶シリコン基板の一生面に構成される(ト)
    美果積回路の素子分離構造において、nチャンネル素子
    領域とpチャンネル素子領域とが接する境界の少くとも
    一部に、前記基板に埋設されて、誘電体物質を含む領域
    より成る第一の絶縁分離  3゜領域が、前記基板表面
    とほぼ平担となる様に形成されており、前記素子領域内
    に形成される素子間の少くとも一部に、前記基板に埋設
    されて、誘電体物質を含む領域より成る前記第一の絶縁
    分離領域よシ浅い第二の絶縁分離領域が前記基板表面と
    flは平担となる様に形成されていることを特徴とする
    半導体装置。
  2. (2)前記素子領域内の前記素子間の絶縁分離領域に、
    前記第一の絶縁分離領域と前記第二の絶縁分離領域の二
    種類が用いられてい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。
  3. (3)nチャンネルMUS)ランシスター領域或はpチ
    ャンネルMO8)ランシスター領域、或はソース、ドレ
    イン拡散層からなる素子領域が、前記第一の絶縁分離領
    域と前記第二の絶縁分離領域のいずれか一方或は両方に
    接してかつ囲まれていること全特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載の半導体装置。
JP57195485A 1982-11-08 1982-11-08 半導体装置 Pending JPS5984572A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613449A (ja) * 1984-06-15 1986-01-09 Nec Corp 集積回路装置
JPS61194767A (ja) * 1985-02-22 1986-08-29 Nec Corp 相補型mos半導体装置の製造方法
JPH02230763A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Takehide Shirato 半導体装置
WO2002035606A1 (fr) 2000-10-23 2002-05-02 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif a semi-conducteurs et procede de production dudit dispositif
WO2002041401A1 (fr) * 2000-11-16 2002-05-23 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif semi-conducteur et appareil electronique portable
US6835988B2 (en) * 2001-09-21 2004-12-28 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having channel cut layers provided at different depths

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS504989A (ja) * 1973-05-16 1975-01-20
JPS55132054A (en) * 1979-03-28 1980-10-14 Honeywell Inc Semiconductor device and method of fabricating same
JPS562652A (en) * 1979-06-13 1981-01-12 Siemens Ag Method of fabricating integrated mos circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS504989A (ja) * 1973-05-16 1975-01-20
JPS55132054A (en) * 1979-03-28 1980-10-14 Honeywell Inc Semiconductor device and method of fabricating same
JPS562652A (en) * 1979-06-13 1981-01-12 Siemens Ag Method of fabricating integrated mos circuit

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613449A (ja) * 1984-06-15 1986-01-09 Nec Corp 集積回路装置
JPS61194767A (ja) * 1985-02-22 1986-08-29 Nec Corp 相補型mos半導体装置の製造方法
JPH0410746B2 (ja) * 1985-02-22 1992-02-26
JPH02230763A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Takehide Shirato 半導体装置
WO2002035606A1 (fr) 2000-10-23 2002-05-02 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif a semi-conducteurs et procede de production dudit dispositif
US6876055B2 (en) 2000-10-23 2005-04-05 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and its production method
WO2002041401A1 (fr) * 2000-11-16 2002-05-23 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif semi-conducteur et appareil electronique portable
US6969893B2 (en) 2000-11-16 2005-11-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and portable electronic apparatus
US6835988B2 (en) * 2001-09-21 2004-12-28 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having channel cut layers provided at different depths

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