JPS5965481A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS5965481A JP57175954A JP17595482A JPS5965481A JP S5965481 A JPS5965481 A JP S5965481A JP 57175954 A JP57175954 A JP 57175954A JP 17595482 A JP17595482 A JP 17595482A JP S5965481 A JPS5965481 A JP S5965481A
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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】 本発明は半導体装置、特にM(JS集積回路の高密度・
集積化を可能とする構造に関する。
集積回路の高密度・集積化をはかるためには、装置内の
各素子の手厚化と各素子の間隔の近接化−の両者をはか
らねばならない。第1図はこれまでの最も一般的方法に
よって製作されたrvi (J S集積回路の断面図で
ある。−導電形単結晶半導体基板(以下単に基板という
)11の表面に2つのMUS形トランジスタ素子AI、
(、’lが素子間分離絶縁領域(以下単に分離領域とい
う)Blによって相互に分離されている。おのおののM
(JS形トランジスタのソースおよびドレインは15a
”′bおよび15a−bで示され、その′電流は多結晶
シリコンゲート電極13a、+13Cにより制御される
13bは多結晶シリコン配線である。図では簡略のため
電極引出線は画かず省略している。分離領域BIJj:
2つの作用をもつ。一つは文字どお#)14接せる各素
子の分離であり、池の一つは素子間の配線をなすための
導線の布設である。通常厚い酸化膜よりなるが、素子間
の電気的分離を完全にするため、基板との接触面に基板
と同電導形でより高濃度のチャネルストッパ14bを設
ける。基板をn型とすればCIのP型ドレイン16bと
AlのP型ソース15aとは完全に遮断される。すなわ
ちチャネルストッパ14bのm度はがなり高いので配線
13bにより導成率を変化させるいわゆる寄生IS/i
 (,1B効果は全く考えられないからである。
分離領域の厚さは通常14m程度にとるが、ゲート−極
13al13cの長さが3μm程肝0場合、AI、(、
’l領域の横方向の長さは10μm程度であるから分離
領域Blの縦方向の広がりはその1/10程度であるか
ら、全く平面的構造と考えてよい。しかしA I r 
B1をさらに小形化し^密度・集積化を実現しようとす
る場合には分離領域B1の縦方向の広が9、深さが問題
になる。例えばゲート成極13aの長さを1μmlA1
領域の横方向の長さが3〜4μmの場合には、分離領域
Blも同じ割合で深さを減少しなければ膜厚の段差が大
きく製作歩留を低下させる。分離領域は前述したとおり
2つの作用があり、素子の分離の目的にはチャネルスト
ッパ14bのmetriAl、cxt小形化した場合で
も低下させることは出来ない。
一方配線の布設という作用を考えると分?域の深さが前
の1/3になるので、直生IVI Uδ効果は生じない
としても基板との容喰が格段と増大する。
この点から分離領域の膜厚は前述の1μm程度は是非必
要となり、従来の方法では屯気的荷性からみてこれ以下
にすることはできないという欠点がある。
本発明の目的は上記の欠点を除去し、素子間の分離領域
の把縁膜の厚さを9すく、シかも寄生MUS効果を生ぜ
しめない高密度・集積化に適した構造の半導体装置を提
供することにある。
本発明は、チャンネルストッパを設けず、基板と同電導
型であるがこれより不純物濃度の高い素子形成領域を別
に形成し、この老子形成領截は分離領域を介して池の素
子形成領域と完全に分離させることに特徴を有する。
以下図面を参照して1祥しく説明する。第3図が本発明
の一実施例である半導体装置の断面図であるが、最初に
その製作工程を第2図により説明する。第2図(a)は
−は樽形単結晶シリコン基板の主平面上に窒化シリコン
のような、シリコンの熱酸化を妨げマスク作用を有する
膜を表面に酸化シリコン層を有する基板上に被着させ、
所定の位iに存するようエッチした後の状態を示す。2
8axbは酸化ンリコン膜、27 a=bldjd化シ
リコン膜である。次に歯温酸化を行なえば第2図(b)
の如く窒化シリコン膜である。次に高温酸化を行なえば
第2図(b)の如く窒化ンリコン膜のマスク作用によr
)MiJ8素子を生成する所定の位置A2・B3では酸
化はすすまず、その各々の所定の位置の間のB!頒域に
厚い酸化膜が生じ分離領域22bが作成される。その後
窒化シリコン膜27a−bを除去後第2図(C)の如く
イオン注入法などにより不純物を投入する。このイオン
注入は注入不純物が基板4度より高いように設定する。
次に第2図td>に示すように高温熱処理のような手段
で不純物原子の活性゛、拡散を行いL2 + 02のよ
うな基板と同成導形であるが?ノ誕度の大なる領jiを
作成する。この際横方向にも拡散が行なわれるから分離
頒1或132の両側の下部で重なる。これは従来チャネ
ルストッパとして不純物を導入していた領域に相当する
。しかしこの重なり領域は高濃度の不純物領域が形成さ
れているので、分子s領域B2に配縁が布設されてもそ
れに起因する薔1生P、!LIJS効来はない。
第2図(f)以降は通常のイオン注入法による周知の1
vl(JS形トランジスタA、Bの製1乍工4呈である
から説明を省略する。
前記の製造法で製作された第3図の半導体装置の断面構
造を従来の第1図の構造として本発明の効果を明らかに
する。先ず従来の構造ではチャネルストッパ14bが分
離領域Bl内の基板表面に形成されているのに対し、こ
れに相当する領域は素子形成1固所の基板と同電導形不
純物領域からの横方向拡散によって分離領域と重なった
部分である。そして分4tJ g :’di Bsの中
間は基板そのものに上に形成されるから配線が布設され
ても4板31の濃度が少いから寄生容tは少い。従って
分離領域32bの膜厚をうすくすることができるから各
素子全体を平面として取扱うことができ、MOB集積回
路の鍋密度高集積化を可能とする。
さらに附加的効果として本構造によれば二つの分雅領賊
の間隔が同一であっ°Cもその間に形成されるM(JS
形トランジスタのチャネル幅が広くなり、時性上W/L
 (W :チャ斗ル幅、L:チャネル長)が大であり、
1流・相互コンダクタンスにとって極めて有利である。
第4図tc)Il″lX−素子の平1用図で43cはゲ
ート妊1執、49.50がソースおよびゲー) 頭、!
、&である。この図のa−a’4’4Jに浴9断面図と
して従来の方法による第4図(a)と、発明による第4
図(b)とを比較してみる。第4図fa)のチャネルス
トッパ44aはチャネル部分にくいこむから実際のチャ
ネルil@48 aは幾何学的チャネル・馬よりかなり
小になる。これに対し白34図(b)ではチャネルスト
ッパの役をなす47′はチャネル巾に全くくいこまない
。従ってチャネル幅45bは幾何学的チャネル幅と同一
である。
以上説明した如く、本発明により高腎朋化のため各素子
の寸法を格段と小さくしても、これらの各素子を分離せ
しめる分離絶縁領域の厚みをそれに相応して減少させる
ことができるから、渠、r*回路全面がほぼ平面として
取扱いうることができ製−造工程上高密度化による歩留
低下が防ぎうる。
さらに実質的に素子のチャネル幅が有効に利用できるの
で特性上も極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
巣1図は従来の一般的な■ν10S集積回路の断面図を
、第2図は本発明の一実施例たるM(JS集積回路の製
作工程を、第3図は第2図に示す工程により得られたる
M(JS果遺回路の断+fu図を、第4図は第1図およ
び第3図のM(JS集積回路のチャネル1喘方向の1@
而図である。 31・・・・・・半導体基板、32a〜C・・・・・・
素子間分離絶縁領域、33a=c・・・・・・ゲート電
極、33b・・・・・・配線領域、35a−b l 3
5a−b・・・・・・ドレインおよびソース領域、E3
.L)3・・・・・・端子形成領域、42b・・・・・
・素子間分離絶縁領域、43b・・。 ・・・シリコンゲート電極、44b・・・・・・基板、
45b・・・・・・チャネル、47.47’・・・・・
・素子形成領域。 第2 図 II 第2 閲

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一電導形単結晶半導体基板の主表面上りこM08形半導
    体素子形成領域、および素子間分離絶縁領域を有する半
    導体装置において、前記素子形成領域は基板と同−電導
    形でこれより不純物濃度が高く、形成されたMOB形半
    導体素子は完全に該領域内に含まれ、しかも分離絶縁領
    域の外縁に該領域を不純物拡散により生成させる場合の
    拡散時の1黄方向のひろがり程度にのみ接しており、分
    離絶縁領域を介して隣接している他の素子形成領域とは
    完全に分離されているこ七を特徴とする半導体装置。
JP57175954A 1982-10-06 1982-10-06 半導体装置 Granted JPS5965481A (ja)

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