JPS62263658A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPS62263658A JPS62263658A JP10785286A JP10785286A JPS62263658A JP S62263658 A JPS62263658 A JP S62263658A JP 10785286 A JP10785286 A JP 10785286A JP 10785286 A JP10785286 A JP 10785286A JP S62263658 A JPS62263658 A JP S62263658A
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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】
〔発明の］］的〕
（産業上の利用分野）
本発明はフィールド反転耐性を向上させた半導体装ｒａ
とその製造方法に関する。
とその製造方法に関する。
（従来の技術）
半導体装置、特にＭ ＯＳ型半導体′！ｉ装置にａ３い
ては、グー１−の電極配線が素早分離のためのフィール
ド絶縁膜上に延在する。
ては、グー１−の電極配線が素早分離のためのフィール
ド絶縁膜上に延在する。
第３図は従来のＭＯ３ｉＳ！￥−導体装置けのグー１−
電ル配線部近傍の様子を示す断面図である。
電ル配線部近傍の様子を示す断面図である。
シリコン基板１の表面に周知の製造技術を用いてフィー
ルド領域に素子分離用の厚い酸化膜２を、素子領域には
薄いゲート酸化膜３を形成する。なお厚い酸化膜２とシ
リコン１．（仮１１との界面には反転防止用の高濃度拡
散領域４が形成される。薄いゲート酸化膜３および厚い
酸化膜１２の上にはポリシリコン等より成るゲート電極
配線１４が形成される。
ルド領域に素子分離用の厚い酸化膜２を、素子領域には
薄いゲート酸化膜３を形成する。なお厚い酸化膜２とシ
リコン１．（仮１１との界面には反転防止用の高濃度拡
散領域４が形成される。薄いゲート酸化膜３および厚い
酸化膜１２の上にはポリシリコン等より成るゲート電極
配線１４が形成される。
このような構造を有する半導体装置においては、近年素
子の高集積化を図るためｖＩ１判化が進められている。
子の高集積化を図るためｖＩ１判化が進められている。
しかし微細化に伴って電源電圧を低下さセる仙きは少な
く、素子の微■１化に伴って゛フィールド反転防止を有
効に行なうための改善が必須となっている。
く、素子の微■１化に伴って゛フィールド反転防止を有
効に行なうための改善が必須となっている。
第３図に承りような従来のＭＯ８構造においては素子の
微細化に伴うフィールド反転防止のために主として次に
示す２つの方法が採用されている。
微細化に伴うフィールド反転防止のために主として次に
示す２つの方法が採用されている。
１つはフィールド酸化膜１２をざらに厚膜化しようとす
るものであり、他の１つは反転防止用の高′ＩＡ度拡散
領域４をいっそう高請瓜化することである。しかしなが
ら、前には厚膜化により微細パターン加工が困難となり
かえって素子面積の増大をｂだらツため高集積化が図れ
ないという欠点がある。またｆｆ１ｉはＢ集積化の点に
関しては、改舊があるらのの高濃度拡散領域４に接して
形成される素子の接合耐圧が低下するという欠点を有し
ている。
るものであり、他の１つは反転防止用の高′ＩＡ度拡散
領域４をいっそう高請瓜化することである。しかしなが
ら、前には厚膜化により微細パターン加工が困難となり
かえって素子面積の増大をｂだらツため高集積化が図れ
ないという欠点がある。またｆｆ１ｉはＢ集積化の点に
関しては、改舊があるらのの高濃度拡散領域４に接して
形成される素子の接合耐圧が低下するという欠点を有し
ている。
（発明が解決しようとする問題点）
このＪ、うに従来採用されていた技術では微細化を推進
しつつ、かつフィールド反転防止の向上を図るという２
つの課題を同時に解決することが困難である。
しつつ、かつフィールド反転防止の向上を図るという２
つの課題を同時に解決することが困難である。
そこで本発明では従来のようにフィールド酸化膜を厚膜
化したり反転防止用にイオン注入されるフィールド酸化
膜直下の拡散領域をさらに高潤度化η゛ることなく、フ
ィールド反転耐性を高めた半導体装置とその製造方法を
提供することを目的とする。
化したり反転防止用にイオン注入されるフィールド酸化
膜直下の拡散領域をさらに高潤度化η゛ることなく、フ
ィールド反転耐性を高めた半導体装置とその製造方法を
提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明にかかる半導体装置では、フィールド絶縁膜上に
延在する電極配線直下のフィールド絶縁膜内に捕獲中心
密度の高い部分を備えたことを特徴としている。
延在する電極配線直下のフィールド絶縁膜内に捕獲中心
密度の高い部分を備えたことを特徴としている。
また本発明にかかる半導体装置の製造方法は、フィール
ド絶縁膜を形成する工程と、フィールド絶縁膜中に捕獲
中心となるイオンを注入して捕獲中心密度の高い部分を
形成づる工程と、フィールド絶縁膜上に電極配線を延在
形成さける工程と、この工程終了後に熱処理を施して上
部に゛電極配線が存在しないフィールド絶縁膜中の捕獲
中心を消滅させる工程とを備えたことを特徴としている
。
ド絶縁膜を形成する工程と、フィールド絶縁膜中に捕獲
中心となるイオンを注入して捕獲中心密度の高い部分を
形成づる工程と、フィールド絶縁膜上に電極配線を延在
形成さける工程と、この工程終了後に熱処理を施して上
部に゛電極配線が存在しないフィールド絶縁膜中の捕獲
中心を消滅させる工程とを備えたことを特徴としている
。
（作 用）
ゲート電極配線直下のフィールド絶縁膜中に捕獲中心が
高密度で存右ツることににす、ゲート電極配線に高電圧
が印加された場合でもフィールド絶縁膜中の捕獲中心に
よって−に？！電し、電界が緩和されて弱くなり、シリ
コン基板とフィールド絶縁膜との界面に訳起きれる表面
準位密度が小さくなるためフィールド反転が起りにくく
なる。
高密度で存右ツることににす、ゲート電極配線に高電圧
が印加された場合でもフィールド絶縁膜中の捕獲中心に
よって−に？！電し、電界が緩和されて弱くなり、シリ
コン基板とフィールド絶縁膜との界面に訳起きれる表面
準位密度が小さくなるためフィールド反転が起りにくく
なる。
したがってフィールド絶縁膜自体を厚膜化する必要ら無
く、また反転防止用の高濃度拡散領域の濃度をさらに高
くする必要も無くなる。
く、また反転防止用の高濃度拡散領域の濃度をさらに高
くする必要も無くなる。
さらにフィールド絶縁膜中に存在づる捕獲中心は電極配
線の直下のみに存在し、他の部分には存在しない構造と
なっているため、この捕獲中心によって引き起こされる
であろう配線間漏洩電流は防止することができる。
線の直下のみに存在し、他の部分には存在しない構造と
なっているため、この捕獲中心によって引き起こされる
であろう配線間漏洩電流は防止することができる。
（実１Ｍ例）
以下本発明をシリコンＵ板を用いたＭＯ８型素子に適用
した場合の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
した場合の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明にＪ：る半導体装置の一実旋例を示す図
で、第１図（ａ＞はそのゲート°市極の中心で切断した
断面図を、第１図（ｂ）はその平面図を示している。ゲ
ート電１ル配線１５は素子領域１０の中央部およびその
周囲のフィールド絶縁り焚１２のＬに延在し、このゲー
ト・電極配線下のフィ−ルド絶縁膜２１はその厚み方向
の一部に捕獲中心の密度を高めた部分を含むようにして
いる。
で、第１図（ａ＞はそのゲート°市極の中心で切断した
断面図を、第１図（ｂ）はその平面図を示している。ゲ
ート電１ル配線１５は素子領域１０の中央部およびその
周囲のフィールド絶縁り焚１２のＬに延在し、このゲー
ト・電極配線下のフィ−ルド絶縁膜２１はその厚み方向
の一部に捕獲中心の密度を高めた部分を含むようにして
いる。
このようなフィールド絶縁膜２１はゲート電１を配線直
下のみに存在しており他の部分には存在していない。
下のみに存在しており他の部分には存在していない。
ここで捕獲中心は電子と結合する結合手段を有している
イオンであり、例えばシリコンイオン等が用いられる。
イオンであり、例えばシリコンイオン等が用いられる。
この捕獲中心はアクセプタと同様の４１１きをし、電子
を捕獲してフィールド反転を防１トするため、反転防止
層１４のｆ１度をさらに濃くし、あるいはフィールド絶
縁膜の厚さをさらに厚くしたのと同様の働きをすること
となる。
を捕獲してフィールド反転を防１トするため、反転防止
層１４のｆ１度をさらに濃くし、あるいはフィールド絶
縁膜の厚さをさらに厚くしたのと同様の働きをすること
となる。
以上のことから本発明が適用されるのはＭＯ８素子の場
合にはフィールド反転防止層としてｐ＋層を用いるｐ型
基板を使用したｎヂャネルＭＯ８半導体装置に限られる
ことになる。
合にはフィールド反転防止層としてｐ＋層を用いるｐ型
基板を使用したｎヂャネルＭＯ８半導体装置に限られる
ことになる。
第２図は第１図に示すような構造を得るための製造方法
を示１゛工程別累子断面図である。まずｐ型シリコン基
板１１に周知の選択酸化法を用いＣフィールド絶縁１１
！Ｊ １２とゲート酸化膜１３とを形成し素子領域と分
離領域とを形成する。
を示１゛工程別累子断面図である。まずｐ型シリコン基
板１１に周知の選択酸化法を用いＣフィールド絶縁１１
！Ｊ １２とゲート酸化膜１３とを形成し素子領域と分
離領域とを形成する。
なお、フィールド絶縁膜形成のための酸化前に分離領域
に例えばホウ素イオンを高温度に打込んでおく周知の方
法を使用することにより、フィールド絶縁膜１２の下に
ｐ＋領領域あるフィールド反転防止層１４が形成されて
いる。素子ダ１域に形成されるゲート酸化膜１３は熱酸
化により厚さ約５００八に形成される。
に例えばホウ素イオンを高温度に打込んでおく周知の方
法を使用することにより、フィールド絶縁膜１２の下に
ｐ＋領領域あるフィールド反転防止層１４が形成されて
いる。素子ダ１域に形成されるゲート酸化膜１３は熱酸
化により厚さ約５００八に形成される。
ついで、第２図（ｂ）に示すように素子領域をレジス１
〜′Ｓで被覆してシリコンイオンを加速電圧２００ｋｅ
Ｖで５ Ｘ １０ ”ｃｍ’の濃度で打ら込み、素子領
域を除くフィールド酸化膜１２の表面のみにシリコンイ
オンを過剰に含む層２１を形成する。
〜′Ｓで被覆してシリコンイオンを加速電圧２００ｋｅ
Ｖで５ Ｘ １０ ”ｃｍ’の濃度で打ら込み、素子領
域を除くフィールド酸化膜１２の表面のみにシリコンイ
オンを過剰に含む層２１を形成する。
これによりフィールド酸化膜１２は膜の〜み方向下部に
通常の熱酸化膜を持ら、上部に化学用論比よりもシリコ
ンを過剰に含む熱酸化膜２１を持つ二重構造となる。
通常の熱酸化膜を持ら、上部に化学用論比よりもシリコ
ンを過剰に含む熱酸化膜２１を持つ二重構造となる。
その後第２図（Ｃ）に示すようにポリシリコン１５を４
０００人堆積し、リン拡散を施しでその抵抗値を下げた
後、フォトエツチング技術によりこのポリシリコン１５
をグー１〜配線？Ｈ極としてバターニングツる。その後
熱酸化を行むっでフィールド酸化膜１２中に打ち込まれ
た過剰シリコンをポリシリコン１５直１；を除いて酸化
し、第２図（ｄ）に示すようにグー１〜配線電極１５の
直下のみに過剰シリコンを含む熱酸化膜２１ａが存在す
るようにする。すなわら、この熱酸化の際にはポリシリ
コン１５がマスクとして働き、ポリシリコン１５の下に
打ち込まれた過剰シリコンはそのまま残存するのに対し
、他の部分は酸化されＣ通常の熱酸化膜に変換される。
０００人堆積し、リン拡散を施しでその抵抗値を下げた
後、フォトエツチング技術によりこのポリシリコン１５
をグー１〜配線？Ｈ極としてバターニングツる。その後
熱酸化を行むっでフィールド酸化膜１２中に打ち込まれ
た過剰シリコンをポリシリコン１５直１；を除いて酸化
し、第２図（ｄ）に示すようにグー１〜配線電極１５の
直下のみに過剰シリコンを含む熱酸化膜２１ａが存在す
るようにする。すなわら、この熱酸化の際にはポリシリ
コン１５がマスクとして働き、ポリシリコン１５の下に
打ち込まれた過剰シリコンはそのまま残存するのに対し
、他の部分は酸化されＣ通常の熱酸化膜に変換される。
これにより第２図（ｄ）に示すようにゲート電極配線１
５の直Ｆのみに０４）ホしたような二層のフィールド酸
化膜の構造が実現される。
５の直Ｆのみに０４）ホしたような二層のフィールド酸
化膜の構造が実現される。
このよう４【本発明を適用したＭＯ３型半導体装置の場
合、しきい値電圧が従来の装置と比較して７Ｖ程度高く
なり、フィールド反転耐性が向上したことが実証された
。
合、しきい値電圧が従来の装置と比較して７Ｖ程度高く
なり、フィールド反転耐性が向上したことが実証された
。
なお第２図で説明した実施例では捕獲中心密度の高い絶
縁膜をフィールド絶縁膜中に存在さ吐るために、シリコ
ンをイオンを主入しているが、この注入されるイオンは
シリコンに限定されるものぐはなく酸化膜中に捕獲中心
を形成づると共に注入後の熱酸化工程によって酸化され
通常のフィールド絶縁膜に変換されるものであれば他の
元素例えばゲルマニウムでもよい。またシリコンを過剰
に含よＵ゛る方法としてはＣＶＤ法により絶縁膜を形成
するようにしてもよい。
縁膜をフィールド絶縁膜中に存在さ吐るために、シリコ
ンをイオンを主入しているが、この注入されるイオンは
シリコンに限定されるものぐはなく酸化膜中に捕獲中心
を形成づると共に注入後の熱酸化工程によって酸化され
通常のフィールド絶縁膜に変換されるものであれば他の
元素例えばゲルマニウムでもよい。またシリコンを過剰
に含よＵ゛る方法としてはＣＶＤ法により絶縁膜を形成
するようにしてもよい。
以上実施例に基づいて詳細に説明したＪ：うに、本発明
ひは電極配線直下のフィールド絶縁膜の厚み方向のみに
捕獲中心の密度の高い部分が存在するような構造を採用
しているため、素子の微細化に伴ってフィールド酸化膜
を厚膜化したり反転防止用の拡散層ｊを高温度化するこ
となく有効にフィールド反転防止を図ることができる。
ひは電極配線直下のフィールド絶縁膜の厚み方向のみに
捕獲中心の密度の高い部分が存在するような構造を採用
しているため、素子の微細化に伴ってフィールド酸化膜
を厚膜化したり反転防止用の拡散層ｊを高温度化するこ
となく有効にフィールド反転防止を図ることができる。
したがっ゛Ｃ高集積化された半導体装置を容易に実現υ
ることができる。また、本発明にかかる半導体装置の製
造方法では上述の半導体装置を確実に製造することを可
能にする。
ることができる。また、本発明にかかる半導体装置の製
造方法では上述の半導体装置を確実に製造することを可
能にする。
第１図は本発明の一実施例にかかる半導体装置の構成を
示す図、第２図は本発明による製造方法の一実施例を示
す工程別素子断面図、第３図は従来の半導体装置の構造
を示す断面図である。 １．１１・・・半導体基板、２，１２・・・フィールド
酸化膜、５．１５・・・グー１へ゛電極配線、２１．２
１ａ・・・シリコンを過剰に含む熱酸化膜。 出願人代理人 Ｆｉ、 藤 −雄鶏 １ 図 第３ 図
示す図、第２図は本発明による製造方法の一実施例を示
す工程別素子断面図、第３図は従来の半導体装置の構造
を示す断面図である。 １．１１・・・半導体基板、２，１２・・・フィールド
酸化膜、５．１５・・・グー１へ゛電極配線、２１．２
１ａ・・・シリコンを過剰に含む熱酸化膜。 出願人代理人 Ｆｉ、 藤 −雄鶏 １ 図 第３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、フィールド絶縁膜上に延在する電極配線直下の前記
フィールド絶縁膜内に捕獲中心密度の高い部分を備えた
ことを特徴とする半導体装置。 ２、捕獲中心がシリコンイオンである特許請求の範囲第
１項記載の半導体装置。 ３、捕獲中心を高密度に含む部分がフィールド絶縁膜の
表面付近に形成された層である特許請求の範囲第１項記
載の半導体装置。 ４、フィールド絶縁膜を形成する工程と、このフィール
ド絶縁膜中に捕獲中心密度の高い部分を形成する工程と
、前記フィールド絶縁膜上に電極配線を延在形成させる
工程と、この工程終了後に熱処理を施して上部に前記電
極配線が存在しない前記フィールド絶縁膜中の捕獲中心
を消滅させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 ５、捕獲中心密度の高い部分を形成する工程がシリコン
イオンの打込み工程である特許請求の範囲第４項記載の
半導体装置の製造方法。 ６、捕獲中心密度の高い部分を形成する工程がＣＶＤ法
によるシリコン酸化膜形成工程である特許請求の範囲第
４項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10785286A JPS62263658A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10785286A JPS62263658A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263658A true JPS62263658A (ja) | 1987-11-16 |
Family
ID=14469693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10785286A Pending JPS62263658A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62263658A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03198336A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Toshiba Corp | 異形状の素子分離領域の接合構造を有する半導体装置 |
| US5831323A (en) * | 1995-05-16 | 1998-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having an element isolating oxide film and method of manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367361A (en) * | 1976-11-27 | 1978-06-15 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS58131733A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-05 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP10785286A patent/JPS62263658A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367361A (en) * | 1976-11-27 | 1978-06-15 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JPS58131733A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-05 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03198336A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Toshiba Corp | 異形状の素子分離領域の接合構造を有する半導体装置 |
| US5831323A (en) * | 1995-05-16 | 1998-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having an element isolating oxide film and method of manufacturing the same |
| US6033971A (en) * | 1995-05-16 | 2000-03-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having an element isolating oxide film and method of manufacturing the same |
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