JPS58212162A - 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

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JPS58212162A
JPS58212162A JP57095190A JP9519082A JPS58212162A JP S58212162 A JPS58212162 A JP S58212162A JP 57095190 A JP57095190 A JP 57095190A JP 9519082 A JP9519082 A JP 9519082A JP S58212162 A JPS58212162 A JP S58212162A
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JP
Japan
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region
crystal defects
oxygen
semiconductor device
memory cell
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Pending
Application number
JP57095190A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Mayumi
周一 真弓
Hiroshi Oishi
大石 博司
Ichizo Kamei
亀井 市蔵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP57095190A priority Critical patent/JPS58212162A/ja
Publication of JPS58212162A publication Critical patent/JPS58212162A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (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】 本発明は超高密度化の可能な半導体装置およびその製造
方法に関する。
超高集積化回路装置(VLSI) で、単体の機能要素
として利用されるメモリにおいては、同メモリセル領域
とその周辺回路の機能要素とが著しく近接したものとな
るとともに、同メモリセルに蓄積される電荷量も微小で
あるため、たとえば、上記周辺回路を構成するMOS)
ランジスタを飽和領域で動作させると、そのドレイン領
域からインパクトイオン化現象によって少数キャリアが
発生し、このキャリアが上記メモリセル領域まで拡散到
達して、そのメモリ状態を変動させるという異常動作を
生ずることがある。これはメモリ誤動作として現われる
ため、この誤動作防止対策がVLSIメモリ装置の重要
課題のひとつである0′従来、かかる誤動作防止対策を
講じた半導体装置として、第1図の断面図に示すメモリ
装置が知られている。この装置は、p型シリコン基板1
の内部に結晶欠陥領域1−Aを層状に造り込み、同基板
1の表面部を局部酸化形成膜(LOGO3膜)2で分離
し、一方の表面領域に、第1多結晶ゲート層3.第2多
結晶ゲート層4およびn+型型数散層5りなるソース領
域をそなえるメモリキャパシタ(メモリセル)6を形・
成するとともに、他方の表面領域に、多結晶ゲート層7
.n+型型数散層89よりなるソース領域、ドレイン領
域を有するMOSトランジスタ10を形成したものであ
る。なお、この装置の最浅部には、燐珪酸ガラス(PS
G)膜よりなる保護層11および外部電極配線層に結線
されるアルミニウム膜よりなる第2ゲート電極12、ソ
ース電極13.ドレイン電極14が周知の形成方法で設
けられており、また、各ゲート層下には薄いゲート絶縁
膜ならび質ゲート層間絶縁膜が存在することも、通常の
メ阜j′す)セルないしMOSトランジそ夕と同じであ
る。この装置では、上記MO3)ランジスタ10の側の
表面領域で発生した少数キャリアを下方の結晶欠陥領域
?Aで消滅させるのが狙いであるが、表面層部1−Bの
厚みの制御がなかなか困難な現状では、たとえば、その
厚さが10μm以上になると、その効果が不完全になり
、上記MO8)ランラスタ1o側で発生したキャリアが
9図中の矢印で示されるように、メモリセル6の領域ま
で拡散到達し、これによる誤動作を完全に除去すること
ができなかった。
更に、第2図の断面図のように、第1図示構造に加えて
、上記メモリセル6と上記MOSトランジスターoとの
間に、p+型型数散層15よる分離領域を設けることに
よって、不要キャリアの拡散進入を阻止することも実施
されているが、この場合には、上記?型拡散層16を1
0μm程度の深さにしなければその効果も十分に得られ
ず、また、浅い拡散層で能動素子を形成することを基本
とするVLSI技術では、かかる深い拡散工程は製造上
□) の隘路である。尚、第′2図で第1図と同一番号は同一
部分を示す。
本発明の目的は、上述の従来装置における問題j点を解
消するもので、第1に、多量の結晶欠陥を有する半導体
基板の所定表面部に結晶欠陥の少ない分離領域をそなえ
、上記分離領域内に回路能動要素を構成した半導体装置
を提供し、第2に、上記多量の結晶欠陥を有する領域と
上記結晶欠陥の少ない分離領域とを比較的簡単に実現し
得る有用な製造方法を提供することにある。
本発明の半導体装置は、実施例構造を第3図の要部断面
図に示したように、p型シリコン基板1の表面部に多量
の結晶欠陥を有する結晶欠陥層1−Aおよび同結晶欠陥
層゛内の所定部に結晶欠陥の少ない分離領域1−Bをそ
なえており、回路能動要素としてのメモリセル6および
MOS)ランジスタ10が、それぞれ、上記分離領域1
−B内に造り込まれたものである。なお、第3図中の各
構体符号は、前、記第1図ならびに同第2図に示した半
導体装置のものと対応した構体を表わしたものである。
すなわち、本発明の半導体装置によれば、近接配置され
る両回路能動要素、たとえば、前記メモリセル6および
前記MO8)ランジスタ10が、それぞれ、前記結晶欠
陥層?Aのマトリックス領域で完全に囲まれた前記分離
領域1−B内に存在するものであるから、前記MO8I
−ランジスタ10のドレイン領域9で発生した少数キャ
リアも、前記欠陥層1−Aのマトリクス領域において確
実に再結合消滅されるため、近接の前記メモリセル6の
分離領域には全く到達せず、したがって、前記メモリセ
ル6の特性を損なうという不都合が完全に排除される。
第3図の実施例構造は、ダイナミックRAMのメモリセ
ル部と周辺回路のMOSトランジスタ部との要部構成を
示す典型例であるが、さらに、同構成の製造方法を第4
図の上記ダイナミックRAMの製造工程図により詳しく
のべる。
例えば、炭素濃度が3X16  Cm  +酸素濃度が
10×18 cm のp型シリコン基板1−Cの上に膜
厚500への酸化ケイ素被膜16を酸素中の熱処理によ
り成長させ、さらに、゛この酸化ケイ素被膜16の上に
膜厚1o0〇への窒化ケイ素被膜17を被着する。次に
、ホトレジストマスクを用いて、上記窒化ケイ素17お
よび酸化ケイ素被膜16を工ッチングにより、所定形状
に開口する〔第3図(a)〕。
この後、酸素濃度が01係のアルゴン−酸素混合ガス中
で1100℃ 、4時間の熱処理を施す。この時、シリ
コン基板1−C中に含丑れる酸素は上記被膜開口部から
外方拡散されるので、同シリコン基板1−Cの内部およ
び上記窒化ケイ素被膜17で覆われた部分は初期の酸素
濃度を保つが、それ以外のシリコン基板1−Cの表面近
傍は低酸素濃度領域1−Bとなる〔第3図(b) ) 
O引き続き、酸素ガス中で700℃、16時間の熱処理
を施す。この時、低酸素濃度領域1−Bでは酸素濃度が
低いために酸素の析出はないが、高酸素濃度領域1−C
では酸素析出核が発生する〔第3図(C) ) O更に
、酸素ガス中で1000℃、6時間の熱処理を施すこと
によって、先に生成された酸素析出後は結晶欠陥に成長
するため、酸素析出核領域1−Dは結晶欠陥領域1−A
に転化し、酸素無析出核領域ゆそのまま無欠陥領域1−
Bとなる。尚、この熱処理により、シリコン基板上の窒
化ケイ素被膜17で覆われていない部分すなわち、基板
露出部分は約4000人の酸化ケイ素被膜18が成長す
る〔第3図(d)〕。この後、前記窒化ケイ素被膜17
を150℃のリン酸によってエツチングし、更に、前記
酸化ケイ素被膜16.1Bを弗酸水溶液によシ除去する
。この時、シリコン基板の主面において、前工程で酸化
ケイ素被膜18が成長した部分と窒化ケイ素被膜17に
よりシリコンの酸化がマスクされた部分で段差形状が生
じる〔第3図(e)〕。後の製造工程に使用されるフォ
トマスクはこの段差形状を基準にして位置合わせが実施
される。以後の製造工程は通常のダイナミックRAMの
製造工程と同様であシ。
LOCO8膜2.ゲート酸化膜19.第1多結晶シリコ
ンゲート層3.第1層間絶縁膜20.第2多結晶シリコ
ンゲート層4.メモリセル部のソース拡散層6ならびに
MOS)ランシスターのソース。
ドレイン、拡散層8,9を順次形成する[第3図(f)
]0更に、PSG膜11を・植着した後、コンタクト窓
を開孔し、PSGフローを実施して後アルミニウム膜の
電極層12,13.14を形成して完成する(第3図)
本実施例の場合、MOS)ランシスター10のドレイン
とメモリセル6のキャノ(ジター間の距離は70μmで
あり、ドレイン電圧を6vに設定した場合、メモリセル
の電荷保持時間は40秒であった0尚、従来方法により
製造した第1図構造のものでは、同一条件で測定した場
合、電荷保持時間は26秒であり、明らかに、本実施例
を用いた構造のものがメモリセルの電荷保持時間が長い
本実施例を用いたものでは、MOS)ランシスター10
を完全に包囲した結晶欠陥領域に含まれる結晶欠陥がキ
ャリアーの再結合中心となるため、MOS)ランシスタ
ー1oにおいてインノくクトイオン化現象により生成さ
れた少数キャリアーはこの結晶欠陥領域を通る際、こと
ごとく再結合により消滅し、近接のメモリセルには到達
しないことが認められる。
以上のように、本発明によれば、周辺トランジスターに
おけるインパクトイオン化によるメモリー誤動作を防止
することができる。更に、結晶欠陥がMOS)ランシス
ターを包囲した構造になっているため、デバイスプロセ
ス中に起り得る重金属等汚染下純物侵入に対して効率の
良いゲッタリングが可能であり、また、メモ、リセル部
をこの結晶欠陥領域によって包囲した場合、α線による
メモリー誤動作も改善されることが期待される。尚、本
発明実施例ではMOS)ランシスターを包囲する結晶欠
陥領域をシリコン基板中に含まれる酸素の析出によって
形成したが、例えばAr+イオン等のイオン注入によっ
て形成される結晶欠陥を用いても同様な効果が得られる
本発明はダイナミックRAMの構造およびその製造方法
を例示して説明したが、本発明はCODイメージセンサ
、0MO3あるいはその他の半導体装置にも応用できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の半導体装置(RAM)の要部構
造断面図、第3図は本発明の一実施例半導体装置(RA
M)の要部断面図、第4図(a)〜(f)は本発明の一
実施例に係る製造工程断面図である。 1・・・・・・シリコン基板(p型)、1−Ao・・・
・結晶欠陥領域、1−B・・・・・・無欠陥領域、1−
C・・・・・・高酸素濃度領域、?D・・・・・・酸素
析出核領域、20・・・・LOCO8膜、6・・・・・
・n十数散層、11@…−PSG膜、15116111
11111 p生鉱散層、600000.メモリセノペ
10−−−−−−MO3トランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 第3図 第4図 (C) 第4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多量の結晶欠陥を有する半導体基板の所定表面部
    に結晶欠陥の少ない分離島領域をそなえ、前記分離島領
    域内に回路能動要素を構成したことを特徴とする半導体
    装置。
  2. (2)多量の結晶欠陥が酸素析出核から生成された結晶
    欠陥でなる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. (3)多量の結晶欠陥がアルゴンイオン注入により形成
    された結晶欠陥でなる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. (4)酸素を含む半導体基板の表面に不活性被膜を形成
    したのち、前記不活性被膜に所定開口部を選択する工程
    と、前記半導体基板を熱処理することによって、前記半
    導体基板内の酸素を前記開口部より外方拡散で抜き出し
    酸素析出核を形成する工程と、前記半導体基板の熱処理
    によって、前記酸素析出核から結晶欠陥を生成する工程
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299265A (ja) * 1987-05-29 1988-12-06 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5649532A (en) * 1979-09-28 1981-05-06 Toshiba Corp Manufacture of silicon substrate
JPS56147446A (en) * 1980-04-17 1981-11-16 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS56155565A (en) * 1980-05-01 1981-12-01 Toshiba Corp Charge accumulating type semiconductor device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5649532A (en) * 1979-09-28 1981-05-06 Toshiba Corp Manufacture of silicon substrate
JPS56147446A (en) * 1980-04-17 1981-11-16 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS56155565A (en) * 1980-05-01 1981-12-01 Toshiba Corp Charge accumulating type semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299265A (ja) * 1987-05-29 1988-12-06 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置

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