JPS61226942A - 半導体集積回路の素子間分離方法 - Google Patents
半導体集積回路の素子間分離方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、MO8形半導体集積回路での素子間の相互干
渉を防止するための厚いフィールド絶縁膜を形成すると
ともに、この直下にチャネルストッパ領域を形成し、素
子間を分離する半導体集積回路の素子間分離方法に関す
る。
渉を防止するための厚いフィールド絶縁膜を形成すると
ともに、この直下にチャネルストッパ領域を形成し、素
子間を分離する半導体集積回路の素子間分離方法に関す
る。
従来の技術
絶縁ゲート形半導体集積回路、特に集積度の高い超LS
Iでは、第3図a、bの工程順断面図に示すように、単
一の半導体基板1内へ作り込捷れる素子間を分離するに
あたり、窒化シリコン膜2をマスクとして、フィールド
絶縁膜と呼ばれる素子間分離領域上の絶縁膜3の厚みを
選択酸化法(LOCOS法: Local 0xida
tion of 5ilicon)によって厚くすると
ともに、このフィールド絶縁膜3下の半導体基板表面層
に高不純物濃度のチャネルストッパ領域4を形成し、ゲ
ート閾値電圧を高める方法が採用されている。なお、図
中、符号6は酸化シリコン膜である。しかしながら、こ
の素子間分離方法では、選択酸化によるフィールド絶縁
膜の形成ならびにチャネルストッパ領域形成用の不純物
元素の導入が自己整合方式によってなされるため、形成
されたチャネルストッパ領域が、絶縁ゲート形電界効果
トランジスタ、たとえばMO3形トランジスタの能動領
域形成部に1でくい込むところとなる。
Iでは、第3図a、bの工程順断面図に示すように、単
一の半導体基板1内へ作り込捷れる素子間を分離するに
あたり、窒化シリコン膜2をマスクとして、フィールド
絶縁膜と呼ばれる素子間分離領域上の絶縁膜3の厚みを
選択酸化法(LOCOS法: Local 0xida
tion of 5ilicon)によって厚くすると
ともに、このフィールド絶縁膜3下の半導体基板表面層
に高不純物濃度のチャネルストッパ領域4を形成し、ゲ
ート閾値電圧を高める方法が採用されている。なお、図
中、符号6は酸化シリコン膜である。しかしながら、こ
の素子間分離方法では、選択酸化によるフィールド絶縁
膜の形成ならびにチャネルストッパ領域形成用の不純物
元素の導入が自己整合方式によってなされるため、形成
されたチャネルストッパ領域が、絶縁ゲート形電界効果
トランジスタ、たとえばMO3形トランジスタの能動領
域形成部に1でくい込むところとなる。
第4図は、以上説明した従来の素子間分離方法によって
、素子分離がなされたLSIの断面構造を示す図であり
、図中、1はたとえばP形のシリコン基板、12はゲー
ト酸化膜、13は多結晶シリコンゲート電極、14はM
O8形トランジスタのドレインとなるn+形領領域15
はソース領域となるn″−影領域、3は選択酸化法で形
成したフィールド酸化膜、そして4は例えばイオン注入
法で不純物元素の導入がなされ、上記の選択酸化の+ ための高温の熱処理を経て形成されたP 形のチャネル
ストッパ領域である。
、素子分離がなされたLSIの断面構造を示す図であり
、図中、1はたとえばP形のシリコン基板、12はゲー
ト酸化膜、13は多結晶シリコンゲート電極、14はM
O8形トランジスタのドレインとなるn+形領領域15
はソース領域となるn″−影領域、3は選択酸化法で形
成したフィールド酸化膜、そして4は例えばイオン注入
法で不純物元素の導入がなされ、上記の選択酸化の+ ための高温の熱処理を経て形成されたP 形のチャネル
ストッパ領域である。
発明が解決しようとする問題点
上記の構造のLSIでは、図示するように、チャネルス
トッパ領域4のくい込みによって、n十形ドレイン領域
14ならびにn+十形−ス領域15の一部分とチャネル
ストッパ領域4との間に重り部18が形成され、この部
分には p −1−n+接合が存在するところとなり、
寄生接合容量が増加する不都合があった。′また第6図
の平面図で示すように、チャネルストッパ領域4は、多
結晶シIJ コンゲート電極13の下部にもくい込むた
め、本来、ゲートの幅Wと等しい値であるべきチャネル
幅W1が狭くなる、いわゆる、狭チャネル効果も生じる
。このチャネル幅の狭小化により電流駆動能力が低下す
る不都合もあった。
トッパ領域4のくい込みによって、n十形ドレイン領域
14ならびにn+十形−ス領域15の一部分とチャネル
ストッパ領域4との間に重り部18が形成され、この部
分には p −1−n+接合が存在するところとなり、
寄生接合容量が増加する不都合があった。′また第6図
の平面図で示すように、チャネルストッパ領域4は、多
結晶シIJ コンゲート電極13の下部にもくい込むた
め、本来、ゲートの幅Wと等しい値であるべきチャネル
幅W1が狭くなる、いわゆる、狭チャネル効果も生じる
。このチャネル幅の狭小化により電流駆動能力が低下す
る不都合もあった。
問題点を解決するための手段
本発明は、酸化シリコン膜ならひに窒化シリコン膜を一
導電形の半導体基板上に順次積層形成する工程、前記窒
化シリコン膜を選択的に食刻除去して開孔を形成する工
程、シリコンのオキシ誘導体による塗布被膜を形成した
後、前記半導体基板を除去し、同窒化シリコン膜をマス
クにして半導5 ヘー。
導電形の半導体基板上に順次積層形成する工程、前記窒
化シリコン膜を選択的に食刻除去して開孔を形成する工
程、シリコンのオキシ誘導体による塗布被膜を形成した
後、前記半導体基板を除去し、同窒化シリコン膜をマス
クにして半導5 ヘー。
体基板部分を選択的に酸化する工程を経て選択酸化層下
のみにチャネルストッパ領域が重なり合う素子分離領域
を形成するものである。
のみにチャネルストッパ領域が重なり合う素子分離領域
を形成するものである。
作用
この方法によれば、イオン注入層の形成域が、窒化シリ
コン膜の開孔内で、かつ開孔の端縁から離れた部分に特
定されるため、従来の方法のようにチャネルストッパ領
域が素子の能動領域形成部へくい込むことはなく、この
ことに起因する不都合を排除することができ、超LSI
の高性能化に必要とされる素子間の分離が可能になる。
コン膜の開孔内で、かつ開孔の端縁から離れた部分に特
定されるため、従来の方法のようにチャネルストッパ領
域が素子の能動領域形成部へくい込むことはなく、この
ことに起因する不都合を排除することができ、超LSI
の高性能化に必要とされる素子間の分離が可能になる。
実施例
以下に、MO8形大規模集積回路(MO8LSI)の製
作に本発明を適用した場合を第1図a −cの工程断面
図および第2図の断面図によシ、詳しく説明する。
作に本発明を適用した場合を第1図a −cの工程断面
図および第2図の断面図によシ、詳しく説明する。
まず第1図aで示すように、シリコン基板10表面を熱
酸化し、厚さが約50nmの酸化シリコン膜3を形成し
た後、周知のcvn法によって、酸化防止膜となる窒化
シリコン膜2を約120nm61、− の厚さに形成する。次いで通常のホトエツチング法を用
いて、レジスト6をマスクにして、窒化シリコン膜2を
パターニングする。次にレジス]・6を残存させたま丑
シラノール主体の塗布被膜7を形成する。シラノール(
H3SiOH) ldアルコール(/C可溶で、その粘
度が約ICpであれば、回転塗布法により塗布被膜7を
開口部の側壁部で厚く、他の部分で薄くなるように形成
することができる。
酸化し、厚さが約50nmの酸化シリコン膜3を形成し
た後、周知のcvn法によって、酸化防止膜となる窒化
シリコン膜2を約120nm61、− の厚さに形成する。次いで通常のホトエツチング法を用
いて、レジスト6をマスクにして、窒化シリコン膜2を
パターニングする。次にレジス]・6を残存させたま丑
シラノール主体の塗布被膜7を形成する。シラノール(
H3SiOH) ldアルコール(/C可溶で、その粘
度が約ICpであれば、回転塗布法により塗布被膜7を
開口部の側壁部で厚く、他の部分で薄くなるように形成
することができる。
そしてこのシラノール被膜7は約30o′Cで20分間
の熱処理を施すことによって、二酸化シリコン膜に転化
される。
の熱処理を施すことによって、二酸化シリコン膜に転化
される。
この時形成された二酸化シリコン膜は、第1図すに示す
ように側壁部では厚く形成され、開孔中心部に向かって
薄くなり、平坦部では約0゜1μmの厚みとなる。この
のち開孔を通して半導体基板1と同一導電形の不純物を
イオン注入する。すなわち前記の開孔を通過した不純物
は開孔中央部の平坦な領域では、厚さ約150nmの酸
化シリコン膜(7,3)を通過して半導体基板1の中へ
注入されるが、開口部端においては、シラノール被膜が
厚く形成されるため、酸化シリコン膜の厚みが厚くなり
、したがって第1図すに示すように開口部の外側部分へ
はイオン注入層が形成されず、能動領域へイオン注入層
4の伸びが抑制される。
ように側壁部では厚く形成され、開孔中心部に向かって
薄くなり、平坦部では約0゜1μmの厚みとなる。この
のち開孔を通して半導体基板1と同一導電形の不純物を
イオン注入する。すなわち前記の開孔を通過した不純物
は開孔中央部の平坦な領域では、厚さ約150nmの酸
化シリコン膜(7,3)を通過して半導体基板1の中へ
注入されるが、開口部端においては、シラノール被膜が
厚く形成されるため、酸化シリコン膜の厚みが厚くなり
、したがって第1図すに示すように開口部の外側部分へ
はイオン注入層が形成されず、能動領域へイオン注入層
4の伸びが抑制される。
次に第1図Cのように周知の酸化シリコン膜エッチ、お
よびレジスト除去を施したのち、最終処理として残存す
る窒化シリコン膜2を酸化防止膜として用い、周知の方
法で選択酸化を実施して、選択酸化層6および、この直
下にのみチャネルストッパ領域4を形成した後、通常の
MO3LSI製造工程を経て、第2図に示すようにチャ
ネルストッパ領域4とドレイン領域14ならびにソース
領域16とが離間し、捷た、ゲート電極下へのチャネル
ストッパ領域4のくい込みがないMO3LSIが完成す
る。
よびレジスト除去を施したのち、最終処理として残存す
る窒化シリコン膜2を酸化防止膜として用い、周知の方
法で選択酸化を実施して、選択酸化層6および、この直
下にのみチャネルストッパ領域4を形成した後、通常の
MO3LSI製造工程を経て、第2図に示すようにチャ
ネルストッパ領域4とドレイン領域14ならびにソース
領域16とが離間し、捷た、ゲート電極下へのチャネル
ストッパ領域4のくい込みがないMO3LSIが完成す
る。
発明の効果
本発明の半導体集積回路の素子分離方法によれば、チャ
ネルストッパ領域形成用のイオン注入層の形成がセルフ
ァラインでなされ、しかも、このイオン注入層をシリコ
ン基板の選択酸化域内に、これよりも狭い面積で作り込
むことができる。このため、素子の能動領域内へのチャ
ネルストッパ領域がくい込むことがなく、チャネルスト
ッパ領域のくい込みに起因する狭チャネル効果の発生お
よび寄生接合容量の増加を防止でき、超LSIの性能を
高めることが可能になる。
ネルストッパ領域形成用のイオン注入層の形成がセルフ
ァラインでなされ、しかも、このイオン注入層をシリコ
ン基板の選択酸化域内に、これよりも狭い面積で作り込
むことができる。このため、素子の能動領域内へのチャ
ネルストッパ領域がくい込むことがなく、チャネルスト
ッパ領域のくい込みに起因する狭チャネル効果の発生お
よび寄生接合容量の増加を防止でき、超LSIの性能を
高めることが可能になる。
第1図a −cは本発明実施例の工程順断面図、第2図
は本実施例で得られた装置断面図、第3図a、bは従来
の素子間分離方法により素子間分離領域を形成する工程
順断面図、第4図ならびに第6図は従来の素子分離方法
を採用して形成したLSIの断面図ならびに平面図であ
る。 1・・・・・・半導体基板、2・・・・・・窒化シリコ
ン膜、3゜5・・・・・・酸化シリコン膜、4・・・・
・チャネルストッパ領域、6・・・・・・レジスト、7
・・・・・・シラノール被膜、12・・・・・ゲート絶
縁膜、13・・・・多結晶シリコンゲート電極、14・
・・・・n+形トドレイン領域15+ ・・・・・・n 形ソース領域、18・・・・・・重な
り部。
は本実施例で得られた装置断面図、第3図a、bは従来
の素子間分離方法により素子間分離領域を形成する工程
順断面図、第4図ならびに第6図は従来の素子分離方法
を採用して形成したLSIの断面図ならびに平面図であ
る。 1・・・・・・半導体基板、2・・・・・・窒化シリコ
ン膜、3゜5・・・・・・酸化シリコン膜、4・・・・
・チャネルストッパ領域、6・・・・・・レジスト、7
・・・・・・シラノール被膜、12・・・・・ゲート絶
縁膜、13・・・・多結晶シリコンゲート電極、14・
・・・・n+形トドレイン領域15+ ・・・・・・n 形ソース領域、18・・・・・・重な
り部。
Claims (2)
- (1)一導電形の半導体基板上に酸化シリコン膜ならび
に窒化シリコン膜を順次形成する工程、前記窒化シリコ
ン膜を選択的に食刻除去して開孔を形成する工程、シリ
コンのオキシ誘導体による塗布被膜を形成した後、前記
半導体基板内にこれと同一導電形の不純物をイオン注入
してイオン注入層を形成する工程、および前記塗布被膜
を除去し、同窒化シリコン膜をマスクにして半導体基板
部分を選択的に酸化する工程を経て選択酸化層下にのみ
チャネルストッパ領域が重り合う素子分離領域を形成す
ることを特徴とする半導体集積回路の素子間分離方法。 - (2)シリコンのオキシ誘導体がシラノール主体でなる
特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路の素子間
分離方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60068727A JPS61226942A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体集積回路の素子間分離方法 |
EP86104272A EP0197454B1 (en) | 1985-04-01 | 1986-03-27 | Method for making semiconductor devices comprising insulating regions |
DE86104272T DE3688757T2 (de) | 1985-04-01 | 1986-03-27 | Verfahren zur Herstellung von Halbleiteranordnungen mit Isolationszonen. |
US06/846,736 US4682408A (en) | 1985-04-01 | 1986-04-01 | Method for making field oxide region with self-aligned channel stop implantation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60068727A JPS61226942A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体集積回路の素子間分離方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61226942A true JPS61226942A (ja) | 1986-10-08 |
Family
ID=13382114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60068727A Pending JPS61226942A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 半導体集積回路の素子間分離方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4682408A (ja) |
EP (1) | EP0197454B1 (ja) |
JP (1) | JPS61226942A (ja) |
DE (1) | DE3688757T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013247300A (ja) * | 2012-05-28 | 2013-12-09 | Canon Inc | 半導体装置、半導体装置の製造方法及び液体吐出装置 |
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US5378650A (en) * | 1990-10-12 | 1995-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and a manufacturing method thereof |
EP0482829A1 (en) * | 1990-10-26 | 1992-04-29 | AT&T Corp. | Method for forming a composite oxide over a heavily doped region |
JP3134344B2 (ja) * | 1991-05-17 | 2001-02-13 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
JP3277533B2 (ja) * | 1992-01-08 | 2002-04-22 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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US5675165A (en) * | 1994-08-02 | 1997-10-07 | Lien; Chuen-Der | Stable SRAM cell using low backgate biased threshold voltage select transistors |
JP3335060B2 (ja) * | 1995-02-21 | 2002-10-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
FR2734403B1 (fr) * | 1995-05-19 | 1997-08-01 | Sgs Thomson Microelectronics | Isolement plan dans des circuits integres |
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JPS59136935A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-06 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US4570325A (en) * | 1983-12-16 | 1986-02-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing a field oxide region for a semiconductor device |
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1985
- 1985-04-01 JP JP60068727A patent/JPS61226942A/ja active Pending
-
1986
- 1986-03-27 EP EP86104272A patent/EP0197454B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-27 DE DE86104272T patent/DE3688757T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-01 US US06/846,736 patent/US4682408A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3688757T2 (de) | 1993-10-28 |
DE3688757D1 (de) | 1993-09-02 |
EP0197454A2 (en) | 1986-10-15 |
EP0197454B1 (en) | 1993-07-28 |
US4682408A (en) | 1987-07-28 |
EP0197454A3 (en) | 1990-11-07 |
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