JPH02192159A - 半導体集積回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＭＯ８型半導体集積回路に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ＭＯ８型半導体集積回路素子の絶縁分離は、窒
化膜を耐酸化性マスクとして使用して形成されるフィー
ルド酸化膜領域に形成された寄生ＭＯ３）ランジスタに
よって行なわれる。

第２図は従来の半導体集積回路の絶縁分離層の一例の断
面図である。

Ｐ型シリコン基板１に高濃度ドープのＰ＋型拡散層２を
設けた後、窒化膜を耐酸化性マスクとして用いるＬＯＣ
Ｏ８法によってフィールド酸化膜３を設けて素子領域を
分離する。素子領域内にゲート酸化膜、Ｎ＋型型数散層
５ａ５ｂ等を設けた後、層間絶縁膜６で覆い、その上に
配線７を形成する。

この構造にすると、二つのＮ＋型型数散層５ａ５ｂをソ
ース・ドレイン領域、配線をゲート電極とする寄生ＭＯ
８）ランジスタが形成される。

このような寄生ＭＯ８）ランジスタによる拡散層５ａと
５ｂの分離は、配線７に適当な電圧が印加されている状
態において、フィールド酸化膜３の下の基板表面が反転
してチャネルが形成されることのないようにしておくこ
とで行なわれる。この条件は、通常、寄生ＭＯ８）ラン
ジスタのゲート絶縁膜が能動トランジスタのゲート酸化
膜４よりもずっと厚いこと、及びケート絶縁膜下のシリ
コン基板表面不純物濃度が高濃度であることにより保証
されており、この寄生ＭＯ３）ランジスタによるリーク
は問題にならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような構造に電離性放射線（α線、Ｘ、
電子線、陽子線等）を照射すると、酸化膜中に生成され
る電子−正孔対の中の正孔がシリコン−酸化膜界面に移
動し、界面付近に多く分布する正孔トラップに捕獲させ
るため、酸化膜中に正の固定電荷が蓄積し、Ｎチャネル
デバイスの場合シリコン基板を反転させる方向の電界を
生じる。その結果、寄生ＭＯ８）ランジスタのリーク電
流は、吸収線量の増加と共に確実に増加する。

この対策として考えられるのは、第２図において、フィ
ールド酸化膜３の下の拡散糊層２の濃度を高くし、表面
反転を起こりにくくする方法であるが、拡散層２はフィ
ールド酸化前に形成されねばならず、高温及び長時間の
フィールド酸化は拡散層２の高濃度化に適していない。

また、拡散層２の形成をイオン注入法により行なう場合
には高ドーズ量で行なうほどフィールド酸化後の表面欠
陥発生が著しいため、拡散層５ａ、５ｂと拡散層２の接
合リークが増大する。

更に、拡散層２を高濃度化できたとしても、拡散層５ａ
、５ｂと拡散層２の接合耐圧が低下するという問題が生
じる。すなわち、第２図のような従来の素子分離構造は
、放射線被曝を受けた際に甚だしくリーク電流が増加す
るという欠点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体集積回路は、半導体基板上に素子領域を
囲むように選択的に形成された素子分離用のフィールド
酸化膜と、前記フィールド酸化膜に設けられた講と、前
記講に充填されたホウリン珪酸カラスとから成る素子分
離層を有することを特徴とする。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例の製造方法を
説明するための工程順に示した断面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、通常の技術によりＰ
型シリコン基板１の上に高濃度Ｐ型拡散層２、フィール
ド酸化膜３、ゲート酸化膜４、Ｎ＋型型数散層５ａ５ｂ
を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、感光性のレジストを
塗布した後にパターニングを行ない、レジストリのマス
クを形成し、これをマスクとしてドライエツチングによ
りフィールド酸化膜３中に溝を作る。

次に、第１図（ｃ）に示すように、レジストリを除去し
、ＣＶＤ法によってホウリン珪酸ガラス（ＢＰＳＧ）膜
８を成長させる。そして通常の技術により配線７を形成
する。

このような構造の半導体集積回路において、放射線を被
曝すると、フィールド酸化膜３中に多数の可動正電荷を
生じるが、ＢＰＳＧ膜８は再結合中心や捕獲中心を多く
含んでいるので、この可動正電荷は再結合消滅あるいは
捕獲不動化され、フィールド酸化膜３とＰ型シリコン基
板１の界面に到達する数は減少し、界面準位の形成が低
減される。その結果、しきい値電圧の変動は素子分離領
域に熱酸化膜だけを用いた場合に比べて著しく低減でき
、しきい値電圧の低下に伴なうリークの発生を抑えるこ
とができる。

上記実施例は、Ｐ型シリコン基板にＮ型の能動領域を有
する場合であるが、Ｎ型基板またはＮウェル中にＰ型の
能動領域を有する場合も同様にしきい値電圧の変動を低
減できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、従来用いられている工
程に若干の工程を追加し、熱酸化膜とＢＰＳＧ膜の２層
構造からなる素子分離領域を形成することによって、対
放射線性に優れた半導体集積回路を実現できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例の製造方法を
説明するための工程順に示した半導体チップの断面図、
第２図は従来の半導体集積回路の素子分離層の一例の断
面図である。 １・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・Ｐ＋型拡散層、３
・・・フィールド酸化膜、４・・・ゲート酸化膜、５・
・・Ｎ＋型型数散層６・・・層間絶縁膜、７・・・配線
、８・・ＢＰＳＧ膜、９・・・レジスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上に素子領域を囲むように選択的に形成され
   た素子分離用のフィールド酸化膜と、前記フィールド酸
   化膜に設けられた溝と、前記溝に充填されたホウリン珪
   酸ガラスとから成る素子分離層を有することを特徴とす
   る半導体集積回路。