JPS6386562A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、絶縁層上に半導体層を形成して素子の形成が
行われる半導体装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、絶縁層上に形成された半導体層に素子を形成
してなる半導体装置において、絶縁層からなるサイドウ
オールを上記半導体層の側壁に設けて素子分離領域とす
ることにより、段差等を緩和し、更に確実な素子分離を
行うものである。

Ｃ９従来の技術 絶縁層上に半導体層を形成し、その半導体層に素子を形
成するＳ　ＯＴ　　（Ｓ　１ｌｉｃｏｎ　　Ｏｎ　　Ｉ
　ｎ５ｕｌａｔｏｒ＞技術において、その半導体層の素
子分離は、各トランジスタ間を電気的に分離する他、エ
ツジでの寄生ＭＯ３効果や、Ｓ／Ｄ　（ソース−ドレイ
ン）間リーク電流の低減に効果がある。

ところで、このような素子の分離を行う技術としては、
■半導体層例えば多結晶シリコン層をエツチングし、不
要な多結晶シリコン層の領域を除去する技術や、■半導
体層上にパッド酸化膜を介してシリコン窒化膜を形成し
、選択酸化技術を用いて、フィールド酸化膜（所謂Ｌ　
ＯＧ　ＯＳ　）を形成する技術等が行われている。

Ｄ８発明が解決しようとする問題点 しかしながら、多結晶シリコン層をエツチングして不要
な多結晶シリコン層の領域を除去する技術においては、
そのエツチングした多結晶シリコン層の端部において、
段差が生じ、さらに寄生Ｍ○Ｓ効果やリーク電流の低減
という点で１分とは言い得ない。

また、上述の選択酸化技術を用いた場合において、特に
半導体層が薄膜であるときには、例えばフィールド酸化
膜（約１５００人）を形成した後で、マスクであるシリ
コン窒化膜（約１０００人）及びパッド酸化膜を除去す
るが、このときマスクの除去のために溶剤を用いている
ことから、同時にフィールド酸化膜自体も除去されてし
まうという問題が生じ、このようにフィールド酸化膜が
除去されたときには、本来の素子分離として殆ど機能し
ないことになる。

そこで、本発明は一ト述の問題点に鑑み、段差等を緩和
して確実な素子分離を行う半導体装置の提供を目的とす
る。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明は、絶縁層上に形成された半導体層に素子を形成
してなる半導体装置において、上記素子の素子分離領域
が、上記半導体層の側壁に異方性エツチングにより形成
された絶縁層からなるサイドウオールであることを特徴
とする半導体装置により上述の問題点を解決する。

Ｆ９作用 素子を形成する半導体層の不要な領域を除去して、当該
半導体層の端部に側壁を形成する。そして、全面に絶縁
層を形成して異方性エツチングすることにより、その側
壁にはサイドウオールが形成されることになる。このサ
イドウオールは、絶縁層からなり、確実に側壁の部分に
配置されるため、その素子分離は確実なものとなる。ま
た、同時に、このような手段を用いて形成されたサイド
ウオールは、傾斜を以て構成されるものであり、上記半
導体層の端部での段差の緩和を図ることもできる。

Ｇ、実施例 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。

本実施例の半導体装置は、絶縁層上に薄膜の半導体層を
形成し、その薄膜半導体層を素子形成領域とするもので
あり、素子分離領域としてサイドウオールが形成される
ことから、確実な素子分離等を行うものである。

まず、第１図に本実施例の半導体装置の断面図を示して
いる。すなわち、絶縁層１１上に所定の領域がエツチン
グにより切断された薄膜の半導体層１２が設けられてい
る。上記絶縁層１１は例えばシリコン酸化層であり、他
の絶縁層であっても良い。また、絶縁基板を含む。上記
半導体層１２は、例えば再結晶化された薄膜若しくは超
薄膜のシリコン層であり、他の半導体層でも良い。そし
て、この半導体層１２の端部の側壁１２ａ、１２ａには
、それぞれ後述するような手段を用いて設けられるサイ
ドウオール１０．１０が形成されている。このサイドウ
オール１０は、例えばトランジスタ、ダイオード等の半
導体素子が形成される上記半導体層１２の素子間分離を
行うためのものであり、例えばシリコン酸化膜等の絶縁
材料を用いて構成されるため、十分な素子間分離を行う
ことができる。

なお、上記半導体層１２上には、例えばＭＯＳトランジ
スタの場合においては、図示するようにゲート酸化膜１
３が形成され、ゲート電極１４及び層間絶縁層１５等も
形成される。

このような構造の本実施例の半導体装置は、上記サイド
ウオール１０が、素子が形成される半導体層１２を分離
しているため、寄生ＭＯ３効果やリーク電流の低減等を
図ることができるが、さらにサイドウオール固有の傾斜
を持った形状により、半導体層１２の側壁近傍の段差の
緩和を図ることができる。すなわち、後述するように単
に半導体層１２を切断するだけでは、その後処理や前処
理にフッ酸等を使用するため、絶縁層１１が過剰に除去
されて段差が大きくなるが、サイドウオール１０の形成
によっては、その段差は緩和されて段差部分における配
線の断線等の弊害は未然に防止される。さらにフッ酸等
を用いることに起因するオーバーエツチングの深さによ
って→Ｊ゛イドウオール１０自体を大きくすることもで
き、より確実な素子間分離を実現できる。

次に、本実施例の半導体装置について、その製造方法に
従って、第２図（ａ）〜第２図（Ｃ１を参照しながら説
明を加える。

（ａｌまず、絶縁層１１上の全面に、薄膜若しくは超薄
膜の半導体層１２を形成する。この薄膜の半導体層１２
の厚みは厚み１（、であり、例えば、多結晶シリコンを
ＣＶＤ法により被着形成したものである。次に、第２図
ｆａ）に示すように、この薄膜の半導体層１２をその端
部間で切断し、その端部に側壁１２ａ、１２ａを形成す
る。この切断は、除去する部分が露出するようにフォト
レジストをパターン形成し、これをマスクとして行われ
る。そして、この切断に際して形成されるフォトレジス
トの後処理や前処理等においては、例えばフッ酸が用い
られ、このフッ酸を用いることによっては、上記絶縁層
１１が例えば深さｔｌだけエツチングされることになる
。

（ｂｌ次に、第２図（ｂｌに示すように、ＣＶＤ法によ
り一例としてシリコン酸化膜である絶縁層２０を全面に
形成する。このとき上記側壁１２ａの上部では、この絶
縁層２０は傾斜を以て膜が形成されており、従って、次
の異方性エツチングによって、その傾斜が反映されたサ
イドウオールを上記側壁１２ａに残すことができる。

（Ｃ１上述のＣＶＤ法による絶縁層２０の形成の後、第
２図ｆｃｌに示すように、サイドウオール１０を上記半
導体層１２の側壁１２ａに形成する。このサイドウオー
ル１０の形成は、例えばシリコン酸化膜を選択的にエツ
チングするような異方性エツチングをにより行われ、上
記絶縁層２０を削ってサイドウオール１０のみを残存さ
せる。このサイドウオール１０は、その高さｔ２が上述
の厚み１．）と深さｔｌを加えたものとなり、段差を逆
に利用して確実な素子間分離を行うに十分なものとなる
。また、さらに断面上、サイドウオール固有の傾斜を有
しているため、ゲート電極の形成や配線等を施した場合
であっても段差部分での問題を抑制できる。

続いて、ゲート酸化等を行い、通常のプロセスに従って
、素子を形成し、本実施例の確実な素子分離が行われ且
つ段差等の問題も解決される薄膜の半導体層を用いた半
導体装置が完成する。

このように本実施例の半導体装置は、その製造工程では
」二連のような方法を用いて製造することができ、例え
ば選択酸化技術を用いて素子分離を行う場合に比較して
、その工程は大幅に簡略化されたものになり、製造コス
トの低減を実現する。

そして、さらに上述のようにサイドウオール１０を用い
た素子分離により、段差の緩和等や寄生ＭＯ８効果やリ
ーク電流の低減を同時に実現し得ることは勿論である。

また、サイドウオール１０の高さｔ２を半導体層１２の
みの厚み１（、より大きめの寸法にすることもでき、特
に半導体層１２を薄膜化して、高性能化を図った場合に
有利である。

Ｈ１発明の効果 本発明の半導体装置は、薄膜の半導体層の素子間分離の
ためのサイドウオールを形成しており、そのサイドウオ
ールの形状から構造の平滑化を図ることができ、また、
寄生ＭＯ３効果やリーク電流の低減を図ることができる
。また、選択酸化に比べて確実な素子分離を行い得る他
、その製造工程は簡略されたものとなり、特に半導体層
を薄膜化した際に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の一例を示す断面図、第２
図（ａｌ〜第２図（Ｃ）は本発明の半導体装置にかかる
その製造工程を工程にしたがって説明するための断面図
である。 １０・・・・サイドウォール ｌｌ・・・・絶縁層 １２・・・・半導体層 １２ａ・・・側壁 特　許　出　願　人　　ソニー株式会社代理人　　　弁
理士　　　　　小池　見回　　　　　　　　　田村榮− 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　絶縁層上に形成された半導体層に素子を形成してなる
   半導体装置において、 上記素子の素子分離領域が、上記半導体層の側壁に異方
   性エッチングにより形成された絶縁層からなるサイドウ
   ォールであることを特徴とする半導体装置。