JPS63116445A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPS63116445A JPS63116445A JP61262394A JP26239486A JPS63116445A JP S63116445 A JPS63116445 A JP S63116445A JP 61262394 A JP61262394 A JP 61262394A JP 26239486 A JP26239486 A JP 26239486A JP S63116445 A JPS63116445 A JP S63116445A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
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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〕
この発明は、ラッチアップを改善した削補型半導体装置
c以下CMO8七いう)及びその製造方法て関するもの
である。
c以下CMO8七いう)及びその製造方法て関するもの
である。
0MO8の微細化、高集積化においてPチャネルMO日
トランジスタC以下PMO8という)とNチャネルMO
SトランジスタC以下NMO8という)との間隔が小さ
くなるとラッチアブ現象が発生するので、ラッチアップ
対策が0MO8を微細化する場合の大きな課題となって
いる。
トランジスタC以下PMO8という)とNチャネルMO
SトランジスタC以下NMO8という)との間隔が小さ
くなるとラッチアブ現象が発生するので、ラッチアップ
対策が0MO8を微細化する場合の大きな課題となって
いる。
ラッチアップ対策の一例として最近ではPフェルとNフ
ェルとの間の分離のために深い溝を堀り、その中を酸化
膜等で充填するトレンチアイソレーションと呼ばれる方
法が考えられてhる(例えば、K ohYama at
;al’83工K D M TechnicalDiy
est PP 151〜154参照)。
ェルとの間の分離のために深い溝を堀り、その中を酸化
膜等で充填するトレンチアイソレーションと呼ばれる方
法が考えられてhる(例えば、K ohYama at
;al’83工K D M TechnicalDiy
est PP 151〜154参照)。
第4図は、従来用いられてきたトレンチアイソレーショ
/を用いたCMO8構造の例である。
/を用いたCMO8構造の例である。
P型半導体基板Illに接触してN型拡散領域C以下N
クエルという)12)と、P型拡教領域C以下Pクエル
という)(3)が形成され、Nフェル12)の内部に前
記pMosのドレイン(4)、ソース(6)、コンタク
ト用計拡散層telが形成され、Pフェル(31内部に
NMO8のドレイ716+、ソース(11)、コンタク
ト用P十拡散層α匂が形成されている。またPMOEI
及びNMO8ポリシリコンのゲート(8)を何し、前記
各トランジスタは厚い分離酸化膜(9)で分離されてい
る。またNフェル(2)とPフェル(3)の境界部には
深い溝が堀られ、この中に酸化膜uO)が埋め込まれて
いる。
クエルという)12)と、P型拡教領域C以下Pクエル
という)(3)が形成され、Nフェル12)の内部に前
記pMosのドレイン(4)、ソース(6)、コンタク
ト用計拡散層telが形成され、Pフェル(31内部に
NMO8のドレイ716+、ソース(11)、コンタク
ト用P十拡散層α匂が形成されている。またPMOEI
及びNMO8ポリシリコンのゲート(8)を何し、前記
各トランジスタは厚い分離酸化膜(9)で分離されてい
る。またNフェル(2)とPフェル(3)の境界部には
深い溝が堀られ、この中に酸化膜uO)が埋め込まれて
いる。
上記従来の0MO8で例えばNMO8のソース(11)
にPフェル13)の電位より高い電圧が印亦されるとソ
ース(川からPクエル+a+ K 11子が注入される
。この電子の一部はP型半導体基板ti+ 1経由して
ドクエルFilに拡散し、フングタクト用のN十拡散層
(7)を通って外部に流れ、ランチアップ電流となる。
にPフェル13)の電位より高い電圧が印亦されるとソ
ース(川からPクエル+a+ K 11子が注入される
。この電子の一部はP型半導体基板ti+ 1経由して
ドクエルFilに拡散し、フングタクト用のN十拡散層
(7)を通って外部に流れ、ランチアップ電流となる。
しかし埋込み酸化@ tlolの存在により電子の横方
の拡散は!+1限され、埋込み酸化@ (101がsA
場合に比べて電子の拡散長は長くなって途中のPフェル
f31又iP型半導体基板II+で再結合が起こり易く
なり、Nフェル(2)内に到達する電子数が減少し、ラ
ッチアップ耐圧は同上する。
の拡散は!+1限され、埋込み酸化@ (101がsA
場合に比べて電子の拡散長は長くなって途中のPフェル
f31又iP型半導体基板II+で再結合が起こり易く
なり、Nフェル(2)内に到達する電子数が減少し、ラ
ッチアップ耐圧は同上する。
C!MO8の微細構造化が進むにつれ、フェルの寸法と
深さが小さくなるので、ラッチアップ電流のパスは急激
に短かくなる。このため微細化の進んだ0MO8におい
ては、上記埋込み酸化膜による効果のみではラッチアン
プ耐圧の向上が不十分となる恐れがある。
深さが小さくなるので、ラッチアップ電流のパスは急激
に短かくなる。このため微細化の進んだ0MO8におい
ては、上記埋込み酸化膜による効果のみではラッチアン
プ耐圧の向上が不十分となる恐れがある。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであり、微細化の進んだ状態においても十分な
ラッチアップ耐圧を有する0M08に得ることを目的と
する。
れたものであり、微細化の進んだ状態においても十分な
ラッチアップ耐圧を有する0M08に得ることを目的と
する。
また、上記所望の構造?持った0M08i容易に形成す
ることを目的とする。
ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置に、@lの導電型及び第2の
導電型の6半導体饋域に接して、絶縁膜と導電膜から成
る積層膜を設置し、この導電膜に接触して不純物拡散層
を設置するようにしたものである。
導電型の6半導体饋域に接して、絶縁膜と導電膜から成
る積層膜を設置し、この導電膜に接触して不純物拡散層
を設置するようにしたものである。
この発明に係る半導体装置の製造方法は、第■の導電型
及び第8の導1を型の各半導体端域に接する溝を形成し
、この溝の壁面部に絶縁膜を形成した後に、上記溝の底
面に接触する不純物拡散層を半導体基板内に形成し、更
に上記の溝の内部に導電膜を埋め込むようにしたもので
ある。
及び第8の導1を型の各半導体端域に接する溝を形成し
、この溝の壁面部に絶縁膜を形成した後に、上記溝の底
面に接触する不純物拡散層を半導体基板内に形成し、更
に上記の溝の内部に導電膜を埋め込むようにしたもので
ある。
この発明における絶縁膜と導電膜との積層嘆け、少数キ
ャリアの拡散を押さえ、0MO8のラッチアップ耐圧を
向上する。
ャリアの拡散を押さえ、0MO8のラッチアップ耐圧を
向上する。
この発明における、絶縁膜と4電膜との積層膜及び不純
物拡散層を形成する工程は、半導体基板表面における各
半導体囲域に不純物を導入することなく、上記#電膜底
部に接する不純物拡散層を容易に形成するものである。
物拡散層を形成する工程は、半導体基板表面における各
半導体囲域に不純物を導入することなく、上記#電膜底
部に接する不純物拡散層を容易に形成するものである。
以下、この発明の一実施fPJ’に図に従って説明する
。第1図は、この発明の一実施例による半導体装置の断
面図である。第2図は、その製造フローに従った断面構
造の変化を示す。
。第1図は、この発明の一実施例による半導体装置の断
面図である。第2図は、その製造フローに従った断面構
造の変化を示す。
第2図aは、シリコン半纏体基板(11上にNフェル(
2)及びPウェル(31全形成後、深い溝Hを反応性イ
オンエツチングで形唆した状態である。ここでは、溝I
の深さはPウェル(31の深さよシ架ければよい。この
後、CVD又は通常の酸化によりl1l(14)の内部
全体に酸化膜を形成し、次いでこの酸化膜を反応性イオ
ンエツチングを用いることにより、側壁部の酸化# t
io+を残して#底部の酸化1模のみを除去した状態を
第2図すに示九さらに通常の拡散を行なうと、側壁部/
/i酸化模(10)によって床層されるので溝Iの底面
にのみ接触した第8図Cに示すN十不純物拡散層彌を得
る。
2)及びPウェル(31全形成後、深い溝Hを反応性イ
オンエツチングで形唆した状態である。ここでは、溝I
の深さはPウェル(31の深さよシ架ければよい。この
後、CVD又は通常の酸化によりl1l(14)の内部
全体に酸化膜を形成し、次いでこの酸化膜を反応性イオ
ンエツチングを用いることにより、側壁部の酸化# t
io+を残して#底部の酸化1模のみを除去した状態を
第2図すに示九さらに通常の拡散を行なうと、側壁部/
/i酸化模(10)によって床層されるので溝Iの底面
にのみ接触した第8図Cに示すN十不純物拡散層彌を得
る。
次KCVDi用いて、溝(I4)の内部全体にポリシリ
コンの4電膜(In形成すると第2図dに示したような
構造となる。
コンの4電膜(In形成すると第2図dに示したような
構造となる。
この後、Nフェルf2)内部にPMO8のドレイン14
)、ゲート電極(8)、ソース16)、Nフェルコンタ
クト用ON+拡散層())を形成し、Pウェル(3)内
部にNMO8のドレイン(6)、ソース(lit、 P
フェルコンタクト用のP十拡散層u2)’(+−形成し
、さらにポリシリコンの4電膜楕の電位を電源電圧Vc
cにとると、第1図に示すような断面構造を持つ半導体
装置が得られる。
)、ゲート電極(8)、ソース16)、Nフェルコンタ
クト用ON+拡散層())を形成し、Pウェル(3)内
部にNMO8のドレイン(6)、ソース(lit、 P
フェルコンタクト用のP十拡散層u2)’(+−形成し
、さらにポリシリコンの4電膜楕の電位を電源電圧Vc
cにとると、第1図に示すような断面構造を持つ半導体
装置が得られる。
この実施例においては、NMO8のソース+Illから
Pクエルヘ31へ注入され、シリコン半導体基板il+
へ拡散した電子を計不純物拡散層11151を経由して
ポリシリコン導電膜Q31へ拡散させることによって帰
・、La−かかり難くシ、ラッチアンプ耐圧の向上をぽ
かっている。
Pクエルヘ31へ注入され、シリコン半導体基板il+
へ拡散した電子を計不純物拡散層11151を経由して
ポリシリコン導電膜Q31へ拡散させることによって帰
・、La−かかり難くシ、ラッチアンプ耐圧の向上をぽ
かっている。
なお、上記実施例においては、ポリシリコン導電膜α濁
に接する不純物拡散層としてN十不純物拡散層αυを用
りたが、他の一実施例として、第8図に示すようにP十
不純物拡散層αGを用い、ポリシリコン導電膜α尋の電
位を接地(GND)にしてもよい。この場合、PMOE
iのドレイン+4)からNフェル(2)全経由してシリ
コン半導体基板(1)に注入された正孔を、P中不純物
拡散層αυヲ経由してポリシリコン導電膜031へ拡散
させることができるので、゛上述の効果が得られる。
に接する不純物拡散層としてN十不純物拡散層αυを用
りたが、他の一実施例として、第8図に示すようにP十
不純物拡散層αGを用い、ポリシリコン導電膜α尋の電
位を接地(GND)にしてもよい。この場合、PMOE
iのドレイン+4)からNフェル(2)全経由してシリ
コン半導体基板(1)に注入された正孔を、P中不純物
拡散層αυヲ経由してポリシリコン導電膜031へ拡散
させることができるので、゛上述の効果が得られる。
また上記の各実施例においては、絶縁膜として酸化11
tlαを用いているが、絶縁材料であれば池の材料を用
いても同様な効果がある。
tlαを用いているが、絶縁材料であれば池の材料を用
いても同様な効果がある。
筐た上記各実施列においては、導電膜としてポリシリコ
ン模α3)ヲ用いているが、シリコンのエピタキシャル
暎等であっても同様な効果がある。
ン模α3)ヲ用いているが、シリコンのエピタキシャル
暎等であっても同様な効果がある。
以上のように、この発明に絶縁膜と4電膜からなる積層
膜と、この導電膜に接する不純物拡散層とを形成したの
で、上記導電膜の電位を電源電圧(Vaa)又は接地(
GND)に接続することにより少数キャリアの拡散が押
さえられて帰還がかかり難くなり、ラッチアップ耐圧が
向上する効果がある。
膜と、この導電膜に接する不純物拡散層とを形成したの
で、上記導電膜の電位を電源電圧(Vaa)又は接地(
GND)に接続することにより少数キャリアの拡散が押
さえられて帰還がかかり難くなり、ラッチアップ耐圧が
向上する効果がある。
第1図はこの発明の一実施例による半導体装置の断面図
、第2図は、この発明の一実施例による積層膜及び不純
物拡散層形成工程を示す断面図、第3図は、この発明の
他の一実施例による半導体装置の断面図、第4図は従来
の半導体装置の断面図である。 図において、11)はシリコン半導体基板、(2)はN
フェル、(3)はPウェル、14)はドレイン、(5)
はソース、(6)はドレイン、(カはN十拡散層、(8
)はゲート電極、(9)は酸化膜、[01は酸化膜、(
11)はソース、u匂はP十拡散層、o3)iポリシリ
コン膜、α→は躊、嘆けN十拡散層、州ばP十拡散層で
ある。 なお、図中同−符9は、同−又は相当部分を示す。
、第2図は、この発明の一実施例による積層膜及び不純
物拡散層形成工程を示す断面図、第3図は、この発明の
他の一実施例による半導体装置の断面図、第4図は従来
の半導体装置の断面図である。 図において、11)はシリコン半導体基板、(2)はN
フェル、(3)はPウェル、14)はドレイン、(5)
はソース、(6)はドレイン、(カはN十拡散層、(8
)はゲート電極、(9)は酸化膜、[01は酸化膜、(
11)はソース、u匂はP十拡散層、o3)iポリシリ
コン膜、α→は躊、嘆けN十拡散層、州ばP十拡散層で
ある。 なお、図中同−符9は、同−又は相当部分を示す。
Claims (4)
- (1)第1の導電型を有する半導体基板の表面に、第1
の導電型を有する第1半導体領域と、この第1半導体領
域と逆の導電型を有する第2半導体領域を形成し、第1
半導体領域内に第2の導電型のチャネルを持つトランジ
スタを、第2半導体領域内に第1の導電型のチャネルを
持つトランジスタを形成した相補型半導体装置において
、第1半導体領域と第2半導体領域との間に絶縁膜と導
電膜との積層膜を何し、半導体基板領域で上記積層膜底
部に不純物拡散層を有し、この不純物拡散層に上記導電
膜が接触していることを特徴とする半導体装置。 - (2)上記不純物拡散層が、N^+不純物拡散層であり
、上記導電膜の電位を電源電圧(Vcc)にとつたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置
。 - (3)上記不純物拡散層がP^+不純物拡散層であり、
上記導電膜の電位を接地(GND)にとつたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置。 - (4)次のA〜Dの工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 A、両ウエル構造を持つ相補型半導体装置における第1
半導体領域と第2半導体領域に接して深い溝を反応性イ
オンエッチング技術を利用して堀る工程。 B、上記溝内部全体に絶縁膜を形成し、その後反応性イ
オンエッチングを用いて、溝底部の絶縁膜のみを除去す
る工程。 C、上記溝底部に接する不純物拡散層をイオン注入法又
は拡散法を用いて形成する工程。D、上記溝内に導電膜
をCVD又はエピタキシャル成長技術を用いて形成する
工程。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61262394A JPS63116445A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61262394A JPS63116445A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63116445A true JPS63116445A (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=17375154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61262394A Pending JPS63116445A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63116445A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5077228A (en) * | 1989-12-01 | 1991-12-31 | Texas Instruments Incorporated | Process for simultaneous formation of trench contact and vertical transistor gate and structure |
JPH04225260A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US5573969A (en) * | 1994-01-19 | 1996-11-12 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for fabrication of CMOS devices having minimized drain contact area |
US5665630A (en) * | 1990-05-31 | 1997-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Device separation structure and semiconductor device improved in wiring structure |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5850752A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPS60170251A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS62104051A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-05-14 | テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド | 集積回路のアイソレ−シヨン構造およびその形成方法 |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61262394A patent/JPS63116445A/ja active Pending
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