JPS5830141A - 集積化半導体装置 - Google Patents

集積化半導体装置

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JPS5830141A
JPS5830141A JP56128172A JP12817281A JPS5830141A JP S5830141 A JPS5830141 A JP S5830141A JP 56128172 A JP56128172 A JP 56128172A JP 12817281 A JP12817281 A JP 12817281A JP S5830141 A JPS5830141 A JP S5830141A
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JP
Japan
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layer
single crystal
region
polycrystalline
polycrystalline silicon
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Pending
Application number
JP56128172A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshikatsu Shirasawa
白沢 敏克
Kiyoshi Tsukuda
佃 清
Shigeru Takahashi
茂 高橋
Yoshikazu Hosokawa
細川 義和
Hironori Inoue
洋典 井上
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5830141A publication Critical patent/JPS5830141A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/01—Manufacture or treatment
    • H10W10/011—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials
    • H10W10/019—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using epitaxial passivated integrated circuit [EPIC] processes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/10—Isolation regions comprising dielectric materials

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (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】 本発明は集積化半導体装置に関し、特κ、誘電体分離用
絶縁膜を介して多結晶シリコン支持体に支持された複数
の単結晶領域(鳥)を有する誘電体分離基板を用いた集
積化半導体装置に関する。
gtsは、従来技術とし工の誘電体分離基板の製造方法
を示す図である。すなわち、まず、同図H)K示すよう
κ、n形単結晶シリコン1を酸化し、そのIIilK酸
化膜!を廖虞する。
次κ、同図(→κ示すようκ、ホトエツチングκより酸
化膜2を部分的κ開口し、残りの酸化膜を保護▼スフと
して、アルカリ系エッチャントκより、V字形の#I墨
tl−形成する。
つづいて、前記酸化膜!を除去し、同図f→(示すよう
に,拡散またはイオン打込み法κよ9vs+層4を形成
する。これは、後κいわゆるn+鳳込層となり、低耐圧
素子−例えば亀pnト2ンジスターκおいては、コレク
タ抵抗を低減する働もきなし、また高耐圧嵩子一例えば
サイリスターでは,チャネルストタパとなる。
その後、酸化により、一電体分離用の酸化膜5を、同図
(ハ)に示すように形成する。さらκその上に、同図に
)K示すよう罠、支持体となる多結晶シリコン6を形成
する。
次に、同図に)K示すように、多結晶シリコン6を研1
1117Aして基板の平行を出すと共に1単結晶X7リ
コン1を研削7Bする。そして、最終的には、鏡面研磨
8により、1つの単結晶シリコン領域(島)か、酸化膜
5および多結晶シリコン6を介して、他の単結晶シリコ
ン領域から分離されるようKする。
以上のよ5Kして、誘電体分離基板は完成する。
しかし、明らかなよ5に、この場合、鏡面研磨8の精度
によって単結晶シリコン領域1人の厚さか変化し、また
、表WIK露出する多結晶シリコン60輻Wが変化する
。
多結晶シリコン60幅Wが大きすぎると、実質的な単結
晶領域が挾くなる。それ故に、その後この領域に半導体
素子を形成する場合、半導体素子が単結晶領域IAから
はみ出し、多結晶領域にずれ込んだりする欠ムを生ずる
。
[2図は、wi1図で示したような従来技術で作りた誘
電体分離基板の単結晶領域に半導体素子(サイリスタ)
を形成した例を示す概略断面図であり、第5図はその一
部詳細図である。
サイリスクは多結晶シリコン!、II電体分離用酸化膜
5. *’$単結晶シリツン領域1ムからなる誘電体分
離基板に、酸化II?をマスクとし、リン(P)および
ホウ素(B)を拡散することKよって形成されるp形半
導体領域10.n形半導体領域20および♂形半導体領
域11からなる・また、このような誘電体分離基板では
、基板のわん一制御のため、多結晶シリコン6側の表面
には、多結晶シリコン6ムと薄い酸化1114とが、交
5互に数層積重ねて形成されている。この酸化j[1,
6は、きわめて酵い5九(、多結晶シリコン6.6ムの
凸凹の激しい面上Kli成されるので、電気的に完全に
は絶縁されない。
また、lI電体分離用酸化膜5の内II(単結晶シリコ
ン領域1人の側)Kは、アンチモン拡散によるm纏込層
4が形成されている。さらに1単結晶シリコン領域1人
が露出している基板表面には、前記nm込層4と接続す
るよ5 K、ml十形半導体領域11が形成されている
。この♂形半導体領域11は、サイリスタの場合にはn
ゲートのコンタクトをとるの(役立ち、np鳳トランジ
スタの場合にはコレクタ抵抗を低減するのに役立つもの
である。
しかし、111wAの鏡面研磨の工程で削りすぎた基板
に、n+形半導体領域11を形成すると、謳2図、第5
゛図に示すよ5に、この領域11が多結晶シリコン6上
にはみだしてしまうことがある。
この部分の酸化膜は、n+形半導体領域の拡散形成後に
形成される膜のため、膜厚が薄く、このため電極13と
多結晶シリコン6間に電圧を印加すると、もれ電流が増
大する0したがって、電極1sが高圧端子KII絖され
ている場合には、回路全体の耐圧が低下することKなり
、大きな問題となる。
次に、落2図および第3図に示した♂形半導体領域11
の形成位置によりて、誘電体分離基板上で、1個の単結
晶領域(島)の占める必要面積がどのように異なるかに
ついて這ぺる。
N4,5図は、誘電体分離基板にサイリスクを形成する
場合のレイアウト法の説明図である。落4図とWEs図
の違いは、単結晶領域IAKおける前述のn+形半導体
領域11の形成位置である。第4図は、n+領械11を
単結晶領域1のコーナに設ける場合であり、III!5
Eは、?領域11を単結晶領域1人の直一部に設ける場
合である。
これらのIIにおいて、一点鎖線31は誘電体分離基板
の表11に露出する多結晶シリコン部分の中心線でDI
Cと呼ばれる。前記DIC51の内側には、表WiK露
出する多結晶シリコン4.@電分離用酸化展5.11+
厘込層4. *lIi単結晶領域IA、p形半導体領域
(拡散層) 10. +、、 ml十形半導体領域11
などが図示のように配置されている。
なお、単結晶領域1のコーナ形状は、レイアウトの段階
では図の様な形状になるものと仮定している。
図中のtは、サイリスタの耐圧を保つために必要な、p
形半導体領域10と一形半導体領域11との間の間隔で
ある。
そして、前etを等しくした場合、j14ffiのよう
に、♂形半導体領域11を単結晶領域1ムのコーtWi
K設けるとすれば、DIC51の間隔は約365μmと
なり、−万、115mのよ5に、n+形半導体領械11
を単結晶領域1ムの直線部に設けるとすれば、DEC5
1の間隔は約59S11mKなる。
すなわち、♂半生導体領域11f)形成位置により50
11rmの違いが生ずる。高耐圧半導体集積回路では、
こりような鳥耐圧嵩子が多いので、チップ内積を縮小す
るにはこり点を考慮する必要がある。
以上のよ5ec、、+形半導体領域11はn+麿込層4
と接続する必要かあり、JIJ図忙示したように単結晶
領域1人のコーナに配置する方がよい。しかし、#I紀
コーナ部は、一般的に、形状の乱れが多く、Melt層
の精度によりては、♂形半導体領域11が多結晶シリコ
ン6の領域にずれ込んで、その部分からのもれ電流が太
き(なり素子の耐圧不良が起こるという間層があpた。
この問題を解決するためには、単結晶領域IAの寸法を
大きくすればよいが、そうするとチップサイズが大きく
なり、デッグ単価が高くなるとい5欠点を生ずる。
本発明の目的は、従来技術による誘電体分給基板の構造
を改喪して耐圧不良の要因を徐き、さらにチップサイズ
の縮小を可能にした集積化半導体装置を提供すること(
ある。
本発明の特徴は、誘電体分離基板の表面に露出する多結
晶シリコンに、その表面から内方に向かつて、予定の厚
さの絶縁物層を形成することにより、♂形半導体(拡散
)iR域が、誘電体分離用酸化膜を越えて単結晶領域か
らはみだしても、下層の多結晶シリコンとは電気的に接
続されることがないように構成した点にある。
N6図およびts7図に本発明の実施例の要部を示す。
第6図は本発明の一実施例における誘電体分離基板の平
面図を示し、第7図はその■−■線にそう拡大断面図を
示す。
これらの図において、第2.Allと同一の符号は同一
または同等部分をあられしている。落2図および1E5
WAとの対比から明らかなように、本実施例は、誘電体
分給基板のII!画に露出している多結晶シリコン60
表面からある深さく数1011m根度)まで、絶縁物層
5oが設けられている点で従来例と異なる。
このような絶縁物層5oの形成方法としては、何種類か
の方法が考えられる。
その一つの手段として、鏡面研磨の終った鐸電体分離基
11iK、弗酸を生体とした溶液中での陽極化成処理(
多結晶シリコン側を陽極とし、溶液側を陰極側とする)
を施し、その後、温水丸環、熱処理等を加えて、表WJ
K露出する多結晶シリコンの上層部を絶縁物化する方法
がある。この方法の詳細は、特公昭、52−47318
号公報等に詳しく説明されている。
以上のよ5にして作成した誘電体分離基板を使った集積
化半導体装fKついて、本発明者らが実験したところ、
従来技術による集積化回路の耐圧不良の問題は全く発生
せず、また、チップのナイズ縮小に関しても、例えば、
従来のL6禦×4.5寵カラ、五8■×五6 mm K
縮小できた。
前述のよう釦、本発明では、誘電体分離基板の表面に露
出している多結晶シリコン60表面部−すなわち上層部
を絶縁物化している。
それ故に、N5図に示したようKsnjM込層4に接層
4れるn+形半導体領域11を形成する際に、仮に、こ
のn領域11が−電体分離用酸化gst越えて多結晶シ
リコンの領域にまではみ出したとしても、前記n領域1
1が多結晶シリコン6に直接接続されることはなくなる
。
したがって、本発明(よれば、集積化半導体装置全体と
しての耐圧低下を防止することができるのみならず、♂
形半導体領域11を単結晶領域(島)1人のプーナ部に
形成できるよ5になるので、集積度を向上し、またはチ
ップサイズを縮小スることが容易になるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は誘電体分離基板の製造方法を示す図、第2図は
従来方法で作成された誘電体分給基板の単結晶領域(島
)K半導体素子を形成した場合の概略断面図、第3図は
その一部詳顔断面図、M4図および第5図は誘電体分離
基板を使って集積化半導体装置を形成する場合のレイア
ウト法の説明図、第6図は本発明の一実施例の平面図、
第7図はその■−%l1lKそう@Wi図である。 1・・・n形単結晶シリコン、  1人・・・単結晶シ
リコン領域s  4 ・=n Jll込層、 5−・誘
電体分離用酸化膜、 6・・・多結晶シリコン、 9−
・酸化膜、 10−・・p形半導体領域、 11・”n
+形半生体領域、 関・・・絶縁物層 代理人弁理士 平 木 道 人 才1図 22図 23図 矛4 図 牙 5 囮

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (+l @電体分離用絶縁膜を介して、その一部が露出
    するように多結晶シリコンに支持された複数の単結晶領
    域と、前記鱒導体分−用絶縁属の内側にそって、単結晶
    領域に形成された高不純物濃度麿込層と、前記単結晶領
    域に形成された半導体素子と、前記高不純物一度樋込層
    に接続されるように、前記単結晶領域の表面部に形成さ
    れた同−導電形高不純物員度半導体領域とを具備した集
    積化半導体装置において、m記単結晶領域の露出表面の
    間に存在する多結晶シリコンの表面部に、絶縁物層が形
    成されたことを特徴とする集積化半導体装置。
JP56128172A 1981-08-18 1981-08-18 集積化半導体装置 Pending JPS5830141A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS629645A (ja) * 1985-07-06 1987-01-17 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
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US4925808A (en) * 1989-03-24 1990-05-15 Sprague Electric Company Method for making IC die with dielectric isolation
JPH02257652A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Oki Electric Ind Co Ltd 誘電体分離基板の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5075780A (ja) * 1973-11-07 1975-06-21
JPS5124343A (ja) * 1974-04-30 1976-02-27 Atsuhiko Sato

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