JPS62244163A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62244163A
JPS62244163A JP61088801A JP8880186A JPS62244163A JP S62244163 A JPS62244163 A JP S62244163A JP 61088801 A JP61088801 A JP 61088801A JP 8880186 A JP8880186 A JP 8880186A JP S62244163 A JPS62244163 A JP S62244163A
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JP
Japan
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film
region
insulating film
type
active region
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Pending
Application number
JP61088801A
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English (en)
Inventor
Kazunari Matsumoto
一成 松本
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS62244163A publication Critical patent/JPS62244163A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS

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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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、電界効果半導体集積回路装置に関し、特にゲ
ート絶縁膜と同程度の薄い絶縁膜と、基板と同電位のフ
ィールド電極により、素子間分離を行ういわゆるフィー
ルド・プレート分離の改良された構造とその製造方法に
関する。
〔従来の技術〕
電界効果半導体集積回路装置に於ける素子分離には、第
5図の選択酸化分離と第6図のフィールド・プレート分
離等がある。現在の前記集積回路装置に用いられる分離
法は、活性領域とフィールド領域とが自己整合で形成さ
れる選択酸化分離が多用されており、後者のフィールド
・プレート分離は、自己整合でない事と、製造方法の困
難さから全くといっていい程、実甲化されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のフィールド・プレート分離法は、活性領域(MO
S)ランジスタ、拡散層等)と活性領域以外の領域(以
後フィールド領域と呼ぶ)とが自己整合に形成されない
為、フィールド領域と、活性領域を異なるマスクパター
ング加工する為、相互に重ならない様、1〜2μm程度
の合せ余裕を設ける必要があり、大規模集積回路を構成
する上での高密度化に障害となっている。
更にフィールド・プレート用導体とその側部、上部に設
けられる各檀配線導体との容量を少くする為に、フィー
ルド・プレート表面を適度の厚さの絶縁膜で被接する必
要があるが、その製造上、上記合せ余裕領域にも、同程
度の厚い絶縁膜が成長する事になる。この厚い絶縁膜は
、耐放射線性に関し、絶縁膜一基板界面の界面準位生成
、絶縁膜中の多数の電子−正孔対発生により、拡散層−
基板間漏洩電流が増大する欠点となる。又、ソース−ド
レイン間チャンネル性漏洩電流を防止する為にゲート電
極は、フィールド領域に重ねる必要があるが、合せ余裕
分だけ、基板との容量が増大し、回路の動作速度低下と
なる等、多くの欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のフィールド・プレート分離部分の構成は、MI
S型電界効果トランジスタの構成要素であるゲート絶縁
膜と同程度の薄い絶縁膜、シリコン窒化膜及びフィール
ド・プレート電極としてのN型多結晶シリコンから成る
。又、NチャネルMIS)ランジスタを含む領域のフィ
ールド領域には、寄生MISトランジスタの閾値電圧を
高くする為のチャネル・ストッパー用P型拡散層を備え
ている。
本発明のフィールド・プレート分離を活性領域と自己整
合に形成する方法は、以下の通りである。
すなわち、前記シリコン窒化膜上に形成されたN型多結
晶シリコンを選択的にエツチングした後、熱酸化を行う
事によ抄、多結晶シリコン表面に厚いシリコン酸化膜を
成長させ、その後、活性領域とガる部分の前記シリコン
窒化膜及びその下層の薄いシリコン酸化膜をエツチング
除去する。以後は、従来技術に従って、ゲート絶縁膜を
熱酸化により成長させ、ゲート電極を形成した後、ソー
スドレイン等の拡散層をゲート電極と自己整合で形成す
る事によシ、本発明の集積回路装置が形成される。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図から、第4回道は、本発明のフィールド・プレー
ト分離を用いて、相補型MO8集積回路を形成する工程
別断面図である。
まず、第1図は、P型シリコン基板lの表面に500A
程度のシリコン酸化膜2を熱酸化により成長させ、次に
PチャネルMOSトランジスタを形成する領域に7オト
レジストをマスクに、N型不純物としてリンのイオン打
込や行い、Nウェル3を形成。更にNチャネルMO8)
ランジスタを形成する領域のフィールド領域4にチャネ
ル・ストッパー用のPfi不純物例えばボロンを同様に
イオン打込により形成する。第2図は、全面にシリコン
窒化膜5を500A程度、気相成長法により成長させ、
更に1μm程度の厚さのN型多結晶シリコン6.6′を
選択的に形成した後、多結晶シリコン6.6′、表面に
1μm程度のシリコン酸化膜7が成長する程度の熱酸化
を行う。こめ時、露出しているシリコン窒化膜5には、
高さ100A程度のシリコン酸化膜しか成長しない。次
に第3図では、シリコン酸化膜7をマスクに露出してい
るシリコン窒化膜5及びその下層のシリコン酸化膜2を
エツチングした後熱酸化により、300A程度のシリコ
ン酸化膜8を成長させ、これをゲート酸化膜とする。ゲ
ート酸化膜成長後、Pチャネル、Nチャネルトランジス
タの閾値電圧制御用イオン打込を各々必要に応じて行っ
た後、ゲート電極及び配線導体としてのN型多結晶シリ
コン9を選択的に形成する。更に、Nチャネルトランジ
スタ領域のソース、ドレイン10及びNウェル電位取出
用拡散JmlO’  として、ヒ素のイオン打込、又、
Pチャネルトランジスタ領域のソース、ドレイン11及
びP型シリコン基板電位取出用拡散層11′として、ボ
ロンのイオン打込をアルミニウムをマスクに行う。第4
図では層間絶縁膜として、気相成長法によるPSG膜1
2を1μm程度付着した後、コンタクト孔を開孔し、更
に配線導体として1/a程度の厚さのアルミニウム13
.13’ 、13″を選択的に付着したもので、アルミ
ニウム13′、によシP型基板1とシールド・プレート
6が同電位となる。又、アルミニウム131により、シ
ールドプレ−トロ′  とNウェル3が同電位となり、
Nチャネルトランジスタ間、Pチャネルトランジスタ間
の寄生MOSトランジスタによる絶縁が確保されるので
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明のフィールド・プレート分離
法は、活性領域とフィールド領域が自己整合に形成され
るので、素子間隔を小さくでき、高密度化による大規模
集積回路に適した技術である。
フィールド領域と活性領域が自己整合に形成される為、
従来のフィールド・プレート分離法で問題となったフィ
ールド領域と活性領域の間の合せ余裕が不要となり、合
せ余裕領域に起因する耐放射線性の劣化やゲート−基板
間容量の増加も無視できる事になる。
更に本発明によれば、選択酸化分離法で微細化を進めた
時、問題となるバーズビークによる活性領域の細りもな
くなり、マスクパターンと同じ形状の活性領域が実現で
きる等、微細化に適した素子分離法である。
【図面の簡単な説明】
第1図から第4回道は、本発明の自己整合によるフィー
ルド・プレート分離による相補型電界効果半導体集積回
路の製造工程別断面図である。又、第5図、第6図には
、従来の素子分離による同集積回路の断面図で第3図と
対比したもので、それぞれ、選択分離法、自己整合でな
いフィールドプレート分離の場合である。 1・・・・・・P型シリコン基板、2・・・・・・シリ
コン窒化R化膜、3・・・・・・Nフェル領域、4・・
・・・・Nチャネル・チャネル・ストッパー用P型拡散
層、5・・・・・・シリコン窒化[j4,6.6’・−
・・・・フィールド・プレート用N+型多結晶シリコン
、7・・・・・・シリコン酸化膜、8・・・ゲート絶&
t Haとしてのシリコン酸化膜、9・・・・・・ゲー
ト電極用N 型多結晶シリコン、10.10’・・・・
・・N 拡散層、11.11’・・・・・・P 拡散層
、12・・・・・・PSG膜、13.13’、13”・
・・・・・アルミニウム配線。 代理人 弁理士  内 原   1 白    1  ・ 箒 、5′″ 図 ?キシ  乙   p4

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電型半導体基板上に形成されるMIS型電界効果半
    導体集積回路に於いて、少くともNチャネル型素子領域
    の素子分離にチャネル・ストッパー用P^+拡散層を有
    する事と、素子分離全領域が活性領域と接して形成され
    、その構成が、ゲート絶縁膜と同程度の厚さの絶縁膜と
    シリコン窒化膜とN型多結晶シリコンとから成り、且つ
    前記N型多結晶シリコンが直下の半導体表面と同電位で
    ある事を特徴とする素子分離法を用いた半導体装置。
JP61088801A 1986-04-16 1986-04-16 半導体装置 Pending JPS62244163A (ja)

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