JPS62179127A - 半導体装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 素子内絶縁と素子間分離とを有する半導体装置の製造工
程を簡略化しうる構造的改良である。

反対導電型の半導体基板に一導電型の高不純物濃度埋め
込み層を形成した後、素子間分離領域に反対導電型の不
純物を高濃度に導入しておき、その上に一導電型のエピ
タキシャル半導体層を形成する工程中に、上記の高濃度
に導入された反対導電型の不純物を這い上らせて素子間
分離領域に反対導電型の這い上り領域を形成しておき、
上記の素子内絶縁と素子間分離とのための溝を一工程を
もって形成し、素子間分離領域においては、この溝が上
記の這い上り領域に達するようにするものである。その
後、上記エピタキシャル半導体中に素子を形成する。

〔産業上の利用分野〕

素子内絶縁と素子間分離とを有する半導体装置に関する
。特に、素子内絶縁と素子間分離とのための溝を形成す
る工程を簡略化しうる構造的改良に関する。

〔従来の技術〕

高耐圧にするために、または、素子間寄生効果を防止す
るために、半導体装置の各構成要素（コレクタ、ベース
、エミッタ等）の間を絶縁物層をもって絶縁する半導体
装置がある。この素子内絶縁は素子間分離の他に設けら
れる。また、これらの素子内絶縁や素子間分離は、溝内
に形成された絶縁層によってなされる。このような半導
体装はにおいては、素子間分離用の溝は、その素子分離
の目的のため、反対導電型基板に達する深さであり、素
子内絶縁用の溝は、−導電型高濃度埋込み層の最も高濃
度の領域に達することのない深さである。このため、素
子間分離用の溝の深さが素子内絶縁用の溝の深さより深
いことが一般である。

これらの深さの異なる２種の溝を形成するために、従来
２種の異なる方法が使用されていた。

第１の方法は、プラズマエツチング法を使用して溝を形
成するものであるが、深さの異なる２種の開口はｌ工程
をもっては形成しえないから、２工程が必要であり、そ
の際、２工程間でのマスク位置ズレが起こり、マスク位
置合わせ精度を高くする必要があった。しかも、プラズ
マエツチング法は深さの制御が必ずしも容易ではないか
ら、製造歩留り等の問題があった。

第２の方法は、シリコンの結晶面（１００）面の異方性
ウェットエツチング法を使用すると、傾斜角が一定のＶ
溝を形成しうるという性質を利用したものであり、第６
図に示すような深さの異なる２種のＶ溝を形成するもの
である０図において、ｌはｐ型の半導体基板であり、２
はｎ型の高不純物濃度埋め込み層であり、３はｎ型のエ
ピタキシャル半導°体層であり、４はフィールド絶縁膜
゛であり、５は素子内絶縁用の溝であり、６は素子間分
離用の溝であり、１６．２０．２１は電極である。

このような、深さの異なる複数の■溝を一工程をもって
形成するには、溝５を形成するためのマスクの幅と溝６
を形成するためのマスクの幅とを、その深さに対応して
異ならせておけばよい。

（発明が解決しようとする問題点〕 上記第１の方法にあっては、上記するように。

深さの異なる２種の溝を形成するために、それぞれ、ｌ
工程を必要とし、しかも、マスク位置合わせ精度および
溝の深さの制御に特別留意する必要があり、一方、第２
の方法にあっては、第６図に示すように、溝の開口部に
大きな面積を必要とするため、集積度が低下するという
欠点があった。

本発明の目的はこれらの欠点を解消することにあり、集
積度を損なうことなく、しかも、簡易に、一工程をもっ
て、素子内絶縁用の溝と素子間分離用の溝とを形成する
ことを可能にする構造の半導体１１１を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明が採った手段は、素
子内絶縁は一導電型の高不純物濃度埋め込み層２上部に
達する溝１５内に形成された絶縁層１７によってなされ
、素子間分離は反対導電型の這い上り領域１０に達する
溝１６内に形成された絶縁層１７によってなされる半導
体装置の、素子間分離をなす溝１６の下部領域に、反対
導電型の這い上り領域１０を形成することを特徴とする
。

〔作用〕

本発明は、半導体中に導入された不純物が熱処理によっ
て這い上るという性質を利用したものであり、埋め込み
層を形成した後、素子間分離領域に反対導電型の不純物
を導入しておき、次のエピタキシャル成長工程等におい
て、これを這い上らせて反対導電型の這い上り領域を形
成することにより、素子内絶縁用の溝も素子間分離用の
溝も実質的に同一の深さに形成すれば足りるようにした
ものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ覧１本発明の一実施例１こ係る半
導体装置についてさらに説明する。

第２図参照 ｐａのシリコン基板ｌの一部領域にｎ型の不純物をイオ
ン注入した後、熱処理して厚さ力く約３ル■のｎ＋型埋
め込み層２を形成する。この熱処理は、後になされるエ
ピタキシャル成長工程を活用してもよい。

第３図参照 基板表面保護用の二酸化シリコン膜７（厚さ約　１．０
００人）を形成した後、リソグラフィー法を使用して素
子間分離領域に開口８を有するレジストマスク９を形成
し、素子間分離領域にｐ型の不純物をイオン注入する。

第４図参照 使用済みのレジストマスク９と基板表面保護用の二酸化
シリコン膜７とを溶解除去した後、ｎ型のシリコン層３
を厚さ約３ル履にエピタキシャル成長する。この工程に
おいて、さきにイオン注入されたｐ型の不純物は這い上
ってｐ型の這い上り領域１０が形成される。もし、ｎ＋
型埋め込み層２を形成するための熱処理が未了であれば
、埋め込み層２を形成するための熱処理もこの工程にお
いて同時になされる。

つＣいて、厚さ約ｉ、ｏｏｏ人の二酸化シリコン膜１１
と厚さ約２，０００人の窒化シリコン膜１２とを形成す
る。これらはいづれも保ｖ１膜である。

第５図参照 リソグラフィー法を使用して、素子内絶縁領域と素子間
分離領域とに開口を有するレジストマスク１４を形成し
、これを使用して、窒化シリコン膜１２と二酸化シリコ
ン膜１１とに窓明けをする。この工程は、通常のウェッ
トエツチング法をもって可能である。

つぜいて、プラズマエツチング法を使用してなす一方向
性エツチングをなす、このエツチングは、素子内絶縁領
域においては、ｎ１型埋め込み層２の最も高濃度の領域
に達する以前に、素子間分離領域においては這い上り領
域１０に達した時点でエツチングを終了して、素子内絶
縁領域においては素子内絶縁用溝１５を、素子間分離領
域においては素子間分離用溝１Ｂを形成する。

第１図参照 レジストマスク１４はプラズマエツチングの時除去され
る。溝１５、ＩＢの内面を酸化して、これらの溝１５．
１Ｂの内面に二酸化シリコン層１７を形成し、多結晶シ
リコンを堆積して溝１５．１６を多結晶シリコン層１６
をもって埋め込む、つＣいて１表面に形成されている余
分の多結晶シリコン層をポリッシ除去し、溝１５、ＩＢ
の多結晶シリコン上を酸化して二酸化シリコン層を形成
する。つづいて、窒化シリコン膜１２を除去し、所望に
より素子（図示せず）を形成した後、電極窓明けの後、
電極１９゜２０．２１を形成する。

木実施例に係る半導体装置の素子間分離をなす溝の下部
には這い上り領域が形成されているので、素子内絶縁用
の溝と素子間分離用の溝とが、集積度を損なうことなく
しかも簡易に一工程をもって形成される。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置において
は、素子内絶縁は一導電型の高不純物濃度埋め込み層の
最も高濃度の領域には達しない溝内に形成された絶縁層
によってなされ、素子間分離は反対導電型の半導体基板
に達する溝内に形成された絶縁層によってなされており
、素子間分離をなす溝の下部領域には、反対導電型の這
い上り領域が形成される構造とされているので、素子内
絶縁と素子間分離とのための溝を形成する工程が簡略化
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
である。 第２〜５図は、本発明の一実施例に係る半導体装置の主
要工程完了後の断面図である。 第６図は、従来技術に係る半導体装置の断面図である。 ｌ・・・反対導電ｆｆ１（ｐ型）の半導体基板。 ２・・・−導電型（ｎ型）の高不純物濃度埋め込み層、
　３・・・−導電型（ｎ型）の半導体層、４・・・絶縁
膜、　　５・・・素子内絶縁用の溝。 ６・・管素子間分離用の溝、　　７．１１・・・二酸化
シリコン膜、　８・・・開口、９．１４・・・レジスト
マスク、　１０１１・・這い上り領域、１２・・◆窒化
シリコン膜、　１５・・番素子内絶縁用溝、　１６・・
φ素子間分離用溝、　１７・・・二酸化シリコン層、１
６・・・多結晶シリコン層、＋９．２０．２１・・・電
極。 工程図 第２１！Ｉ ＩＩ　３　醒 第４１！ｌｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 素子内絶縁は一導電型の高不純物濃度埋め込み層（２）
   上部に達する溝（１５）内に形成された絶縁層（１７）
   によってなされ、素子間分離は前記素子内絶縁をなす溝
   （１５）と同一深さの溝（１６）内に形成された絶縁層
   （１７）によってなされる半導体装置において、 前記素子間分離をなす溝（１６）の下部領域には、反対
   導電型の這い上り領域（１０）が形成されてなることを
   特徴とする半導体装置。