JPH03203348A - 半導体装置及び半導体装置の製法 - Google Patents

半導体装置及び半導体装置の製法

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JPH03203348A
JPH03203348A JP1341961A JP34196189A JPH03203348A JP H03203348 A JPH03203348 A JP H03203348A JP 1341961 A JP1341961 A JP 1341961A JP 34196189 A JP34196189 A JP 34196189A JP H03203348 A JPH03203348 A JP H03203348A
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JP
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substrate potential
insulating layer
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potential extraction
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JP1341961A
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Hiroki Hozumi
保積 宏紀
Yoshio Aida
会田 吉夫
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Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01Manufacture or treatment
    • H10W20/021Manufacture or treatment of interconnections within wafers or substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/211Design considerations for internal polarisation

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  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)

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、LOGO3(選択酸化)により選択的にフィ
ールド絶縁層が形成され、該フィールド絶縁層により基
板電位取出し領域が囲まれてなる半導体装置における基
板電位の取出し構造とその製法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体装置において、フィールド絶縁層下の
第1導電型の拡散領域で構成される素子分11HJI域
と、第1導電型の拡散領域が形成された基板電位取出し
領域の表面部とをフィールド絶縁層の端部にて第1導電
型の拡散領域で電気的に接続して構成することにより、
半導体装Iの微細化設計に伴なう不純物拡散深さの縮小
化傾向にあっても、基板電位の取出しを基板電位取出し
領域の表面部にて容易に行なうことができるようにした
ものである。
また、本発明は、半導体装置の製法において、基板電位
取出し領域が凸部で、かつその端部がテーパ状となるよ
うにパターニングしたのち、上記基板電位取出し領域の
表面部及びテーパ部を含む全面に第1導電型の不純物を
イオン注入し、その後、選択酸化を施して選択的にフィ
ールド絶縁層を形成すると共に、上記基板電位取出し領
域の表面部から上記フィールド絶縁層下にかけて連続的
に第1導電型の拡散領域を形成することにより、半導体
装置の微細化設計に伴なって不純物拡散深さが縮小化さ
れた半導体装置における基板電位の取出しを基板電位取
出し領域の表面部にて容易に行なうことができるように
すると共に、製造工程の簡略化をも図れるようにしたも
のである。
〔従来の技術〕
従来の半導体装置、特に基板電位を取出す部分の構造は
、第3図に示すように、例えばP型のシアノコン基板(
21)上のN型のエピタキシャル層(22)に選択的に
素子骨If 2M域(23)を形成すると共に、エピタ
キシャル層(22)上において、LOGOS  (選択
酸化〉を用いて素子分離領域(23)と対応する箇所に
選択的にフィールド絶縁層(24)を形成し、このフィ
ールド絶縁層(24)で囲まれた基板電位取出し領域(
25)の表面部にエピタキシャル層(22ンを貫く例え
ばP型の不純物拡散領域(破線で示す)(26)を形成
してなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、最近は、半導体装置の微細化設計に合わせて
、フォトリソグラフィ技術等に関するパターン合わせ精
度の改良、エピタキシャル層の最適化(例えば濃度や膜
厚の最適化)と共に、横方向への拡散量の低減のため、
半導体装置に関する各種プロセス、特に不純物の拡散を
目的とする熱処理の低温化が図られている。これは同時
に、不純物の拡散深さ(xj)の低減を意味する。
ところが、第3図で示す基板電位取出し部分における拡
散領域(26)は、深層拡散を必要とするため、エピタ
キシャル層(22)厚の低減によっても充分な拡散深さ
(Xj)が得られず、即ち実線で示すように、エピタキ
シャル層(22)を貫くことができなくなり、基板電位
の取出しが困難になるという不都合が生しる。
そこで、第4図に示すように、予め素子分離領域(23
)の形成時に基板電位取出し領域(25)下にも素子分
離領域(23)と同じP型の拡散領域(擬似的な埋込み
領域) (27)を形成し、後工程において、基板電位
取出し領域(25)の表面部に拡散領域(26)を形成
したとき、この拡散領域(26〉と上記拡散領域(27
)が繋がるように構成するという方法が考えられるが、
従来の場合と同様に製造工程が繁雑であるという不都合
がある。即ち、素子分離領域(23)及び拡散領域(2
7)を形成するためのイオン注入と高温熱処理並びに拡
散領域(26)を形成するためのイオン注入と低温熱処
理が必要であり、工程が複雑で製造コストもかかるとい
う不都合がある。
本発明は、このような点に鑑み威されたもので、その目
的とするところは、半導体装置の微細化設計に伴なう不
純物拡散深さの縮小化傾向においても基板電位の取出し
を基板電位取出し領域の表面部にて容易に行なうことが
できる半導体装置を提供することにある。
また、本発明は、半導体装置の微細化設計に伴って不純
物拡散深さが縮小化された半導体装置における基板電位
の取出しを基板電位取出し領域の表面部にて容易に行な
わしめることができると共に、製造工程の簡略化をも図
ることができる半導体装置の製法に関する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、フィールド絶縁層(2)下の第
1HA電型の拡散領域で構成される素子分離領域(6)
と、第1導電型の拡散領域(5)が形成された基板電位
取出し領域((1)の表面部(4a)とをフィールド絶
縁層(2)の端部にて第1導電型の拡散領域(7)で電
気的に接続して構成する。
また、本発明の半導体装置の製法は、基板電位取出し領
域(4)が凸部で、かつその端部(4b)がテーパ状と
なるようにパターニングしたのち、基板電位取出し領域
(4)の表面部(4a)及びテーパ部(4b)を含む全
面に第1導電型の不純物をイオン注入し、その後、選択
酸化を施して選択的にフィールド絶縁層(2)を形成す
ると共に、基板電位取出し領域(4)の表面部(4a)
からフィールド絶縁層(2)下にかけて連続的に第1導
電型の拡散領域(51,+61及び(7)を形成する。
〔作用〕
上述の本発明の構成によれば、MFi、電位取出し領域
表面部(4a)の拡散領域(5)とフィールド絶縁層(
2)下の素子分離領域(6)とをフィールド絶縁層(2
)の端部において拡散領域(7)で電気的に接続するよ
うにしたので、半導体装置の微細化設計に伴なって基板
電位取出し領域表面部(4a)の拡散領域(5)が低温
熱処理により浅く形成されたとしても、基板電位取出し
領域表面部(4a)において容易に基板電位を取出すこ
とが可能となる。
また、上述の本発明の製法によれば、基板電位取出し領
域(4)が凸部で、かつその端部(4b)がテーパ状と
なるようにパターニングしたのち、この子−バ部(4b
〉にも不純物をイオン注入するようにしたので、基板電
位取出し領域表面部(4a)の拡散領域(5)とフィー
ルド絶縁層(2)下の素子分離領域(6)がテーパ部(
4b)の拡散領域(7)を介して電気的に接続されるこ
ととなり、半導体装置の微細化設計に伴って基板電位取
出し領域表面部(4a)の拡散領域(5)が低温熱処理
により浅く形成されたとしても、基板電位取出し領域表
面部(4a)において容易に基板電位を取出すことが可
能となる。また、基板電位取出し領域(4)を予め凸部
にパターニングする工程が必要であるが、1回のイオン
注入と1回の低温熱処理(選択酸化)で済み、製造工程
が非常に簡略化される。
〔実施例〕
以下、第1図及び第2図を参照しながら本発明の詳細な
説明する。
第1図は、本実施例に係る半導体装置、特に基板電位を
取出す部分の構造を示す構成図である。
この図において、(11はシリコン基板、(2)は5i
02等によるフィールド絶縁層、(3)は基板電位取出
し電極である。
この構造は、図示する如く、フィールド絶縁層(2)で
囲まれた基板電位取出し領域(旬の表面部(4a〉に第
1導電型、例えばP型の拡散領域(5)が形成されると
共に、フィールド絶縁層(2)下にもP型の素子分離領
域(6)が形成され、更にこれら基板電位取出し領域表
面部(4a)の拡散領域+5+と素子分離領域(6)と
がフィールド絶縁層(2)の端部近傍に形成されたP型
の拡散領域(7)で電気的に接続されて威る。
次に、上記第1図で示す本例の半導体装置、即ち基板電
位を取出す部分の構造についての製法を第2図の工程図
に基づいて説明する。尚、第1図と対応するものについ
ては同符号を記す。
まず、第2図Aに示すように、第1s電型、例えばP型
のシリコン基板(1)上に第2導電型、例えばN型のエ
ピタキシャル層(11)を形成したのち、このエピタキ
シャル層(11)上全面に、IIIEが300人程度の
5i(h1!(12)と膜厚が500〜1500人(本
例では1000人程度)の5isNa膜(13)を順次
積層する。
次に、第2図Bに示すように、基板電位取出し領域(4
)が凸部となるようにパターニングする。即ち、基板電
位取出し領域(4)以外の部分を例えばKOI+溶液、
ヒドラジン又はプラズマによるエツチングにて所定の厚
み骨除去する。このとき、基板電位取出し頌@ (4)
の端部(4b)がテーパ状となるように、面方位性を利
用してパターニングする。このパターニングはトランジ
スタ等が形成される他の素子形tc 91域に対しても
行なう。
次に、第2図Cに示すように、基板電位取出し領域(4
)の表面部(4a)及び端部(即ち、テーパ部)(4b
)を含む全面にP型の不純物、例えばボロン(B4)を
100 Keν〜3DOKeVの高エネルギニテイオン
注入する。本例では、注入量が4XIQ14/cj程度
、エネルギが180 KeV程度でイオン注入を行なっ
た。このとき、基板電位取出し領域(4)の表面部(4
a)及びテーパ状のシリコン面、即ちテーパ部(4b)
にもポロン(B9)が打込まれる。
次に、第2図りに示すように、LOGOS  <選択酸
化)を施して選択的に、即ち基板電位取出し領域(4)
以外の箇所にフィールド絶縁層(2)を形成する。
このとき、基板電位取出し領域(4)上には、耐酸化膜
であるSi3N、膜(13)が形成されているため、該
基板電位取出し領域(4)は酸化されない、また、この
選択酸化によって基板電位取出し領域(4)の表面部(
4a)にP型の拡散領域(5)が形成されると共に、フ
ィールド絶縁層(2)下にもP型の拡散領域、即ち素子
骨N8N域(6)が形成され、更にフィールド絶縁層(
2)の端部近傍のシI/コン面、即ち上記テーパ部(4
b)においてもP型の拡散領域(7)が形成される。
これら拡散領域+51. (6)及び(7)は、第2図
Cのイオン注入工程でフィールド絶縁層(2)下、テー
パ部(4b)及び表面部(4a)にかけて連続的にボロ
ン(B゛)がイオン注入されることから、この選択酸化
時においても上記拡散領域+51. +61及び(7)
が連続的に形成されて、互いに導通される。換言すれば
、基板電位取出し領域表面部(4a)の拡散領域(5)
とフィールド絶縁層(2)下の拡散領域(6)とがテー
パ部(4b)の拡散領域(7)を介して電気的に接続さ
れる。
次に、第2図已に示すように、基板電位取出し領域(4
)上のSi0g膜(12)と5iJ4膜(13)を剥離
したのち、基板電位取出し領域(4)上にへ1等からな
る基板電位取出し電極(3)を形成して本例に係る半導
体装置を得る。
上述の如く、本例によれば、基板電位取出し領域(4)
が凸部で、かつその端部(4b)がテーパ状となるよう
にパターニングしたのち、このテーパ部(4b)にも不
純物をイオン注入するようにしたので、その後の選択酸
化処理により、基板電位取出し領域表面部(4a)の拡
散領域(5)とフィールド絶縁層(2)下の素子分離領
域(6)とが、フィールド絶縁層(2)の端部近傍、即
ちテーパ部(4b)の拡散領域(刀を介して電気的に接
続されることとなる。即ち、パターニング後の基板電位
取出し領域(4)以外の箇所における残りのエピタキシ
ャル4(II)を素子分離領域〈6)が貫く程度の選択
酸化、即ち低温の熱処理で基板電位の取出し部を設ける
ことが可能となる。
従って、半導体装置の微細化設計に伴なって基板電位取
出し領域表面部(4a〉の拡散領域(5)が低温熱処理
(選択酸化)により浅く形成されたとしても、基板電位
取出し領域表面部(4a)において容易に基板電位を取
出すことができる。
また、製造工程からみて、基板電位取出し領域(4)を
凸状にパターニングする工程が必要となるが、1回のイ
オン注入と1回の低温熱処理(選択酸化)で済むため、
工程が非常に簡略化され、半導体装置の高生産性並びに
低コスト化を図ることが可能となる。
尚、上記実施例において、第1導電型としてP型、第2
導電型としてN型を用いたが第11電型としてN型、第
2導電型としてP型を用いてもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係る半導体装置は、フィールド絶縁層下の素子
骨II SJI域と基板電位取出し領域表面部の拡散領
域とをフィールド絶縁層の端部にて拡散領域で電気的に
接続して構成するようにしたので、半導体装置の微細化
設計に伴なう不純物拡散深さの縮小化傾向にあっても、
基板電位の取出しを基板電位取出し領域の表面部にて容
易に行なうことができる。
また、本発明に係る半導体装置の製法は、基板電位取出
し領域が凸部で、かつその端部がテーパ状となるように
パターニングしたのち、上記基板電位取出し領域の表面
部及びテーパ部を含む全面に不純物をイオン注入し、そ
の後、選択酸化を施して選択的にフィールド絶縁層を形
成すると共に、上記基板電位取出し領域の表面部から上
記フィールド絶縁層下にかけて連続的に不純物拡散領域
を形成するようにしたので、半導体装置の微細化設計に
伴なって、不純物拡散深さが縮小化された半導体装置の
基板電位取出しを基板電位取出し領域の表面部にて容易
に行なわしめることができると共に、製造工程の簡略化
をも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例に係る半導体装置を示す構成国、第2
図は本実施例に係る半導体!ifの製法を示す工程図、
第3図は従来例を示す構成国、第4図は他の従来例を示
す構成国である。 fl+はシリコン基板、(2)はフィールド絶縁層、(
3)は基板電位取出し電極、(4)は基板電位取出し領
域、(4a)は表面部、(4b)はテーパ部、+51.
 (71は拡散領域、(6)は素子分Ill ell 
域、(11) はエピタキシャル 層、 (12)はSi0g膜、 (13)は51sNa膜である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 s+) (− ・−昌 X臭洸イタ1j2示す)1らA呂9 第1図 !7 γ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フィールド絶縁層下の第1導電型の拡散領域で構成
    される素子分離領域と、第1導電型の拡散領域が形成さ
    れた基板電位取出し領域の表面部とをフィールド絶縁層
    の端部にて第1導電型の拡散領域で電気的に接続して成
    る半導体装置。 2、基板電位取出し領域が凸部で、かつその端部がテー
    パ状となるようにパターニングした後、上記基板電位取
    出し領域の表面部及びテーパ部を含む全面に第1導電型
    の不純物をイオン注入し、その後、選択酸化を施して選
    択的にフィールド絶縁層を形成すると共に、上記基板電
    位取出し領域の表面部から上記フィールド絶縁層下にか
    けて連続的に第1導電型の拡散領域を形成することを特
    徴とする半導体装置の製法。
JP1341961A 1989-12-29 1989-12-29 半導体装置及び半導体装置の製法 Pending JPH03203348A (ja)

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