JPH04199658A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
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Landscapes
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、複数のトランジスタが形成されている半導体
基板上の素子分離構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Objective of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an element isolation structure on a semiconductor substrate on which a plurality of transistors are formed.
(従来の技術)
半導体装置において半導体基板に複数のトランジスタを
形成したデバイスは数多くあるが、この種デバイスでは
、トランジスタ間を確実に素子分離することは重要な課
題である。(Prior Art) There are many semiconductor devices in which a plurality of transistors are formed on a semiconductor substrate, and in these types of devices, it is an important issue to reliably isolate the transistors.
半導体メモリにおけるローデコーダを参照して半導体装
置の素子分離を説明する。その−例を第6図(a)、
(b)に示す。第一のトランジスタのソース51と第
2のトランジスタのドレイン52の分離には、周知のL
OCO3法により形成された厚いフィールド酸化膜56
により分離される。前記フィールド酸化膜直下にはフィ
ールド反転防止用の不純物がドーピング57されている
。一般に、LOCO8法により形成された厚いフィール
ド酸化膜は、バーズ・ピークの発生や、フィールド反転
防止用の不純物のチャンネル部への染み出しを考慮しな
ければならない。さらに、微細分離する場合はフィール
ド酸化膜の加工に加えてフィールド反転防止用の不純物
濃くしなければならないが、両隣に位置するトランジス
タのチャネル部への不純物の拡散が増し、トランジスタ
の実効チャネル幅が狭くなるため、ナローチャネル効果
/バックバイアス効果が悪化する。特に、分離される素
子間の電位差が高電位であるデバイスにおいては、フィ
ールド反転防止用の不純物が濃くなると前記フィールド
酸化膜の両隣に位置するトランジスタのドレイン拡散層
濃度へのフィールド反転防止用の不純物の滲みたしによ
り急峻なPN接合を作るため、前記フィールド酸化膜の
両隣に位置するトランジスタの形成するSi基板と前記
トランジスタのドレイン拡散層との接合耐圧が大幅に悪
化する。Element isolation of a semiconductor device will be explained with reference to a row decoder in a semiconductor memory. An example of this is shown in Figure 6(a).
Shown in (b). The well-known L
Thick field oxide film 56 formed by OCO3 method
separated by An impurity for preventing field inversion is doped 57 directly under the field oxide film. Generally, when forming a thick field oxide film by the LOCO8 method, consideration must be given to the occurrence of bird's peaks and the seepage of impurities for preventing field inversion into the channel portion. Furthermore, in the case of fine isolation, in addition to processing the field oxide film, it is necessary to increase the concentration of impurities to prevent field reversal, but this increases the diffusion of impurities into the channel regions of transistors located on both sides, increasing the effective channel width of the transistor. As it becomes narrower, the narrow channel effect/back bias effect worsens. Particularly in devices where the potential difference between separated elements is high, when the concentration of the impurity for preventing field reversal increases, the impurity for preventing field reversal will enter the concentration of the drain diffusion layer of the transistor located on both sides of the field oxide film. This oozing creates a steep PN junction, which significantly deteriorates the junction breakdown voltage between the Si substrate where the transistors located on both sides of the field oxide film are formed and the drain diffusion layer of the transistor.
このため、微細分離を困難にしていた。そこで、第7図
(a)、 (b)に示す方法で形成された素子分離が
ある。Si基板上61にトランジスタのチャネル制御用
の不純物62を導入し、ゲート酸化膜71を形成した後
ゲート電極68およびシールド67となる多結晶シリコ
ンを形成する。前記多結晶シリコンを加工する二とてゲ
ート電極68及びシールド67を形成し、前記トランジ
スタの配線と同時にシールドを半導体基板の電位と同電
位に配線する。このような方法によって形成された素子
分離法であると、パース・ピークの発生はない。さらに
、シールド直下には両隣に位置するトランジスタのチャ
ネル制御用の不純物のみドーピングしており、この濃度
は、LOGO8分離で使用されるフィールド反転防止用
の不純物より大幅に薄いため、チャネル部への拡散を無
視でき、シールドの両隣に位置するトランジスタの拡散
層とSi基板との接合耐圧の悪化もある程度無視できる
。This made fine separation difficult. Therefore, there is an element isolation formed by the method shown in FIGS. 7(a) and 7(b). An impurity 62 for controlling the channel of a transistor is introduced onto the Si substrate 61, and after a gate oxide film 71 is formed, polycrystalline silicon that will become a gate electrode 68 and a shield 67 is formed. In the second step of processing the polycrystalline silicon, a gate electrode 68 and a shield 67 are formed, and the shield is wired to the same potential as the semiconductor substrate at the same time as the transistor wiring. When elements are separated using such a method, perspective peaks do not occur. Furthermore, the area directly under the shield is doped only with impurities for channel control of the transistors located on both sides, and this concentration is much lower than the impurity used for field reversal prevention used in LOGO8 isolation, so that it does not diffuse into the channel area. can be ignored, and deterioration in the junction breakdown voltage between the Si substrate and the diffusion layer of the transistor located on both sides of the shield can also be ignored to some extent.
シールド67は、前記Si基板上に設けた前記Si基板
と同じ導電型のP゛拡散層70との接合は、両者間を隔
てる絶縁膜のコンタクト孔69を通して行われる。The shield 67 is bonded to a P diffusion layer 70 of the same conductivity type as the Si substrate provided on the Si substrate through a contact hole 69 in an insulating film separating the two.
従来技術で形成された素子分離は、両隣に位置するトラ
ンジスタとシールド直下のSi基板は、同一の不純物柱
か同等の濃度でドーピングされている。また、シールド
直下の絶縁膜は、両隣りに位置するトランジスタのゲー
ト酸化膜と同一の膜厚となる。シールド直下の不純物濃
度と、両隣に位置するトランジスタのチャネル不純物濃
度とは個別に最適化していない為、素子分離能力及び(
ジャンクション、サーフェイス)プレイダウン耐圧はシ
ールドの両隣に位置するトランジスタと同等となる。し
たがって、分離可能な幅は両隣に位置するトランジスタ
のパンチスルーリミットまでと微細化が制限される。ま
た、チップサイズの縮小化を目的とし、素子分離幅の微
細化を優先すると、トランジスタ素子設計の制限要因と
なる。In the element isolation formed by the conventional technique, the transistors located on both sides and the Si substrate directly under the shield are doped with the same impurity pillar or at the same concentration. Further, the insulating film directly under the shield has the same thickness as the gate oxide films of the transistors located on both sides. Since the impurity concentration directly under the shield and the channel impurity concentration of the transistors located on both sides are not individually optimized, the element isolation ability and (
(junction, surface) playdown breakdown voltage is equivalent to the transistors located on both sides of the shield. Therefore, the separable width is limited to the punch-through limit of the transistors located on both sides, which limits miniaturization. Furthermore, if a reduction in element isolation width is prioritized for the purpose of reducing the chip size, this becomes a limiting factor in transistor element design.
言い換えれば、トランジスタのV”を微調することによ
り、敏感にシールドの両隣りに位置するトランジスタの
拡散層の素子分離能力とジャンクション、サーフェイス
ブレイクダウン耐圧が変動することになる。逆にシール
ドによる素子分離能力を高めるため、もしくはサーフェ
イスブレイクダウン耐圧を高めるために、不純物濃度お
よび酸化膜圧をコントロールすると、両隣に位置するト
ランジスタのチャネル不純物濃度および酸化膜圧も連動
して変動し、トランジスタ特性を変えてしまうので設計
が困難になっている。In other words, by finely adjusting the V'' of the transistor, the element isolation ability and junction and surface breakdown voltage of the transistor diffusion layers located on both sides of the shield will be sensitively changed.Conversely, element isolation by the shield will vary. When the impurity concentration and oxide film pressure are controlled in order to increase the performance or surface breakdown voltage, the channel impurity concentration and oxide film pressure of the transistors located on both sides will change accordingly, changing the transistor characteristics. This makes it difficult to design.
(発明が解決しようとする課題)
以上のように、半導体装置の微細化が進むなかで、従来
、素子分離を優先させるとトランジスタ素子設計が制限
され、逆にトランジスタ設計を向上させると、素子分離
幅の微細化が制限されるという解決すべき問題があった
。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, as the miniaturization of semiconductor devices progresses, prioritizing element isolation has traditionally limited transistor element design, and conversely, improving transistor design has limited element isolation. There was a problem that had to be solved in that the miniaturization of the width was restricted.
本発明は、以上の事情によりなされたもので、素子分離
とトランジスタ素子設計が互いに影響されないで微細化
が可能な半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be miniaturized without having element isolation and transistor element design influenced by each other, and a method for manufacturing the same.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
以上のような課題を解決するために、本発明の半導体装
置は、主表面に絶縁膜が形成された半導体基板と、前記
半導体基板上に、前記半導体基板の主表面に形成された
絶縁膜を介して形成され、前記半導体基板と同電位に固
定されたシールドと、前記半導体基板に形成されたソー
ス、ドレイン領域、これらの領域間に挟まれ、その不純
物濃度が前記シールドが形成されている直下の前記半導
体基板領域の不純物濃度とは異なっているチャネル領域
、この領域上に形成されたゲート絶縁膜およびゲート絶
縁膜上に形成されたゲート電極とを備え、その間にシー
ルドが形成された第1および第2のMOS型トランジス
タとを具備していることを第1の特徴としている。そし
て、第2の特徴は、前記シールド直下の絶縁膜の膜厚は
、前記トランジスタのゲート絶縁膜の膜厚より厚いこと
にある。[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention includes a semiconductor substrate on which an insulating film is formed on the main surface, and a semiconductor substrate on which an insulating film is formed on the main surface. , a shield formed via an insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and fixed to the same potential as the semiconductor substrate, a source and drain region formed on the semiconductor substrate, and a shield sandwiched between these regions. a channel region whose impurity concentration is different from the impurity concentration of the semiconductor substrate region immediately below where the shield is formed, a gate insulating film formed on this region, and a gate formed on the gate insulating film. The first feature is that the device includes first and second MOS type transistors having an electrode and a shield formed between them. A second feature is that the insulating film directly under the shield is thicker than the gate insulating film of the transistor.
第3の特徴は、主表面に絶縁膜が形成された半導体基板
と、前記半導体基板上に、前記半導体基板の主表面に形
成された絶縁膜を介して形成され、前記半導体基板と同
電位に固定されたシールドと、前記半導体基板上のシー
ルドの両隣に形成され前記半導体基板に形成されたソー
ス、ドレイン領域、これらの領域間に挟まれたチャネル
領域、この領域上に形成され、その膜厚が前記シールド
直下の絶縁膜の膜厚より薄いゲート絶縁膜およびゲート
絶縁膜上に形成されたゲート電極とを備え、その間にシ
ールドが形成された第1および第2のMOS型トランジ
スタとを具備していることにある。The third feature is a semiconductor substrate having an insulating film formed on the main surface thereof, and a semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate via the insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate, and having the same potential as the semiconductor substrate. A fixed shield, a source and drain region formed on the semiconductor substrate on both sides of the shield on the semiconductor substrate, a channel region sandwiched between these regions, and a film thickness formed on this region. comprises a gate insulating film thinner than the insulating film directly under the shield, a gate electrode formed on the gate insulating film, and first and second MOS transistors with a shield formed therebetween. It is in the fact that
第4の特徴は、前記第1および第2のMOS型トランジ
スタのドレイン領域が、LDD構造であることにある。A fourth feature is that the drain regions of the first and second MOS transistors have an LDD structure.
また、本発明の半導体装置の製造方法は、主表面に絶縁
膜が形成された半導体基板のトランジスタ形成予定領域
に不純物を導入する工程と、前記半導体基板のシールド
形成予定領域に不純物を、前記工程における不純物濃度
とは異なる濃度で導入する工程と、前記半導体基板上に
、前記半導体基板の主表面に形成された絶縁膜を介して
前記半導体基板と同電位に固定されたシールドを形成す
る工程と、前記半導体基板に形成されたソース、ドレイ
ン領域、これらの領域間に挟まれ、その不純物濃度が前
記シールドが形成されている直下の前記半導体基板領域
の不純物濃度とは異なっているチャネル領域、この領域
上に形成されたゲート絶縁膜およびゲルト絶縁膜上に形
成されたゲート電極とを備えた第1および第2のMO8
型トランジスタを、シールドが両者の間装置されるよう
に形成する工程とを具備していることを第1の特徴とし
、前記ゲート電極とシールドとが、同じ材料であること
を第2の特徴としている。Further, the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of introducing an impurity into a region where a transistor is to be formed of a semiconductor substrate having an insulating film formed on the main surface, and a step of introducing an impurity into a region where a shield is to be formed of the semiconductor substrate. a step of introducing an impurity at a concentration different from the impurity concentration in , and a step of forming a shield fixed to the same potential as the semiconductor substrate on the semiconductor substrate via an insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate. , a source and drain region formed in the semiconductor substrate; a channel region sandwiched between these regions and having an impurity concentration different from that of the semiconductor substrate region directly below where the shield is formed; First and second MO8s each having a gate insulating film formed on the region and a gate electrode formed on the gel insulating film.
The first feature is that the gate electrode and the shield are made of the same material, and the second feature is that the gate electrode and the shield are made of the same material. There is.
(作用)
半導体基板上にLOCO3法によって形成されたシリコ
ン酸化膜で素子分離領域を形成し、前記素子分離頭上に
ゲート絶縁膜および前記ゲート絶縁膜間じ膜厚もしくは
厚い膜厚でかつ、前記素子分離領域のシリコン酸化膜よ
り薄い絶縁膜を形成し、トランジスタ形成予定領域およ
び前記シールド形成予定領域に濃度が異なるようにそれ
ぞれ不純物を導入するので、前記シールドの両隣りに位
置するトランジスタ特性と素子分離領域でのブレイクダ
ウン耐圧を両方を満足するようにSi基板領域の不純物
濃度をコントロールし、さらに、シールド材直下の絶縁
膜と、トランジスタのゲート酸化膜を個別にコントロー
ルすることで、トランジスタ特性の高性能化と微細素子
分離を同時に実現できる。(Function) An element isolation region is formed with a silicon oxide film formed by the LOCO3 method on a semiconductor substrate, and a gate insulating film is formed above the element isolation, and a film thickness between the gate insulating films or a thick film is formed between the gate insulating films and the element isolation region. An insulating film that is thinner than the silicon oxide film in the isolation region is formed, and impurities are introduced into the region where the transistor is to be formed and the region where the shield is to be formed at different concentrations, so that the characteristics of the transistors located on both sides of the shield and the element isolation are improved. By controlling the impurity concentration in the Si substrate region so as to satisfy both the breakdown voltage in the region, and by individually controlling the insulating film directly under the shield material and the gate oxide film of the transistor, it is possible to improve the transistor characteristics. Improved performance and fine element isolation can be achieved at the same time.
また、微細分離を目的としてシールド直下のSi基板に
不純物の導入をコントロールした時に、ジャンクション
ブレイクダウン耐圧の悪化する方向になるが、前記シー
ルドの両隣に位置する拡散層をLDD構造にする事もで
きるので接合か緩やかになり、ジャンクションブレイク
ダウン耐圧は大幅に向上する。Furthermore, when controlling the introduction of impurities into the Si substrate directly under the shield for the purpose of fine separation, the diffusion layers located on both sides of the shield can be made into an LDD structure, although the junction breakdown voltage tends to deteriorate. Therefore, the junction becomes looser and the junction breakdown voltage is greatly improved.
本発明に用いるシールドは、両隣りに位置するトランジ
スタのゲート電極材料と同一であることを特徴とし、ト
ランジスタのゲート電極材料形成時に同時にシールドを
形成できる。この為、工程の増加は、最小限に押さえる
ことか可能となる。The shield used in the present invention is characterized in that it is made of the same material as the gate electrodes of the transistors located on both sides, so that the shield can be formed at the same time as the material for the gate electrodes of the transistors is formed. Therefore, the increase in the number of steps can be kept to a minimum.
(実施例) 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施例1
第1図に示したものは、まず、P型シリコン基板101
に膜厚500nmのフィールド酸化膜102を形成し、
シリコン基板101表面に熱酸化により20nmの酸化
膜103を形成する。ローデコーダ回路を構成するほぼ
平行に位置するトランジスタの形成予定領域において、
前記はぼ平行に位置するトランジスタをお互いに分離す
る領域にレジストパターン104を形成し、これをマス
クにトランジスタのyTH制御用の“ボロン”を周知の
イオン注入技術を用いて加速電圧50keV、ドーズ量
4 X 1012cm2でドーピングする(第1図(a
))。次ぎに、前記レジストパターン104をマスクに
酸化、11103をNH4Fを用いてエツチング除去す
る。(第1図(b))。次ぎに、前記レジストパターン
104を除去した後、前記はぼ平行に位置するトランジ
スタの素子分離領域を除く領域にレジストパターン10
6を形成し、その後、前記レジストパターン106をマ
スクに“ボロン”を周知のイオン注入技術を用いて加速
電圧80keV、 ドーズ量8X I Q 12/cm
2でドーピングする(第1図(C))。次ぎに、前記レ
ジストパターン106を除去した後、シリコン基板10
1表面に熱酸化により20nmの酸化膜108を形成す
ると同時に、前記ローデコーダ回路においてほぼ平行に
位置するトランジスタの素子分離領域をある酸化膜10
3は、30nmの酸化膜に成長する103−と同時に前
記チャネル部に導入した“ボロン”イオン105および
107を活性化する。その後、LPCVD法により40
0nmのポリシコン膜を形成する後、周知のリングラフ
イー技術とRIE技術を用いてゲート電極109および
シールド用のポリシリシコン配線パターン110を形成
した後、イオン注入技術を用いて加速電圧40 k e
V、ドーズ量5×10” / cm2で“リン”イオ
ンをソース・ドルイン形成予定領域にドーピングする(
第1図(d))。次ぎに少なくともトルイン形成予定領
域にゲート電極109及びシールド用のポリシリコン配
線パターン110のエツジから0. 5 [um] シ
リコン基板101表面を覆うようにレジストパターン1
11を形成した後、イオン注入技術を用いて加速電圧4
0keV、ドーズ量7 X 1015/cm2て“ヒ素
”イオンをソース・トレイン形成予定領域の一部にドー
ピングする(第1図(e))。次ぎに900℃の熱酸化
により40nmの後酸化膜112を形成すると同時に前
記ソース・ドレイン形成予定領域にドーピングした“リ
ン“ヒ素“イオンを活性化した後、パツシベーシヨン膜
としてSiO2/BPSGの積層膜115をLPCVD
法により堆積した後、コンタクト孔開口径A1配線パタ
ーン116を形成する。前記A1配線パターン116の
一部は、シールド用のポリシリコン配線110と同一基
板上に設けたP゛拡散層に配線した(第1図(r))。Embodiment 1 First, a P-type silicon substrate 101 is shown in FIG.
A field oxide film 102 with a thickness of 500 nm is formed on the
A 20 nm thick oxide film 103 is formed on the surface of the silicon substrate 101 by thermal oxidation. In the area where the transistors that constitute the row decoder circuit and are located approximately in parallel are to be formed,
A resist pattern 104 is formed in a region that separates the transistors located substantially parallel to each other, and using this as a mask, "boron" for controlling the yTH of the transistor is implanted using well-known ion implantation technology at an acceleration voltage of 50 keV and a dose amount. Doping with 4 x 1012 cm2 (Fig. 1(a)
)). Next, using the resist pattern 104 as a mask, the resist pattern 11103 is oxidized and removed by etching using NH4F. (Figure 1(b)). Next, after removing the resist pattern 104, a resist pattern 104 is formed in the region excluding the element isolation regions of the transistors located substantially parallel to each other.
Then, using the resist pattern 106 as a mask, "boron" is implanted using a well-known ion implantation technique at an acceleration voltage of 80 keV and a dose of 8X IQ 12/cm.
2 (FIG. 1(C)). Next, after removing the resist pattern 106, the silicon substrate 10
At the same time, an oxide film 108 with a thickness of 20 nm is formed on one surface by thermal oxidation, and at the same time, an oxide film 108 is formed on the element isolation region of the transistors located almost parallel to each other in the row decoder circuit.
3 activates "boron" ions 105 and 107 introduced into the channel portion at the same time as 103- grows into a 30 nm oxide film. After that, 40
After forming a 0 nm polysilicon film, a gate electrode 109 and a shielding polysilicon wiring pattern 110 are formed using well-known ring graphie technology and RIE technology, and then an acceleration voltage of 40 ke is applied using ion implantation technology.
Dope "phosphorus" ions into the source/druin formation area at a dose of 5 x 10"/cm2 (
Figure 1(d)). Next, at least the region where the toluin is to be formed is 0.0 mm from the edge of the gate electrode 109 and the polysilicon wiring pattern 110 for shielding. 5 [um] Resist pattern 1 covers the surface of the silicon substrate 101
After forming 11, the accelerating voltage 4 is applied using ion implantation technology.
A part of the region where the source train is to be formed is doped with "arsenic" ions at 0 keV and at a dose of 7.times.10.sup.15/cm.sup.2 (FIG. 1(e)). Next, a 40 nm post-oxidation film 112 is formed by thermal oxidation at 900° C., and at the same time, the "phosphorus" and "arsenic" ions doped in the source/drain formation regions are activated, and then a laminated film 115 of SiO2/BPSG is formed as a passivation film. LPCVD
After deposition by a method, a wiring pattern 116 having a contact hole opening diameter A1 is formed. A part of the A1 wiring pattern 116 was wired to a P diffusion layer provided on the same substrate as the polysilicon wiring 110 for shielding (FIG. 1(r)).
第1図に示した方法で製造したものは、シールド用のポ
リシリシコン配線パターン直下のシリコン酸化膜厚が、
同一基板上に存在するトランジスタより厚いものである
ため、少なくとも同一基板上に存するトランジスタに加
えられる電位差より大きな電位差を分離できる。したが
って、ポリシリコン配線パターン直下のシリコン基板の
ドーピングした不純物“ボロン”濃度をそれ程高めなく
ても所望の素子分離能力が得られたことから、ジャンク
ション、サーフェイスブレイクダウン耐圧が高くでき、
高い信頼性が得られる。In the case manufactured by the method shown in Fig. 1, the thickness of the silicon oxide film directly under the polysilicon wiring pattern for shielding is
Since it is thicker than transistors existing on the same substrate, it is possible to separate at least a larger potential difference than the potential difference applied to transistors existing on the same substrate. Therefore, the desired element isolation ability can be obtained without increasing the doped impurity "boron" concentration of the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern, and the junction and surface breakdown voltage can be increased.
High reliability can be obtained.
実施例2 第2図(a)〜(c)に示す実施例を説明する。Example 2 The embodiment shown in FIGS. 2(a) to 2(c) will be described.
まず、P型シリコン基板201に膜厚500nmのフィ
ールド酸化膜202を形成し、シリコン基板201表面
に熱酸化により20nmの酸化膜203を形成する。ロ
ーデコーダ回路を構成するほぼ平行に位置するトランジ
スタの形成予定領域において、前記はぼ平行に位置する
トランジスタをお互いに分離する領域にレジストパター
ン204を形成し、これをマスクに“ヒ素”を周知のイ
オン注入技術を用いて加速電圧80keV、ドーズ量2
X 1012/cm2でドーピングする(第2図(a
))。First, a field oxide film 202 with a thickness of 500 nm is formed on a P-type silicon substrate 201, and an oxide film 203 with a thickness of 20 nm is formed on the surface of the silicon substrate 201 by thermal oxidation. A resist pattern 204 is formed in a region where transistors located substantially parallel to each other constituting a row decoder circuit are to be formed, and a resist pattern 204 is formed in a region separating the transistors located substantially parallel to each other. Using ion implantation technology, the acceleration voltage is 80 keV and the dose is 2.
Doping with X 1012/cm2 (Fig. 2(a)
)).
次ぎに、前記レジストパターン204をマスクに酸化膜
203をNH4Fでエツチング除去する(第2図(b)
)。次ぎに前記レジストパターン204を除去した後、
“ボロン”を周知のイオン注入技術を用いて加速電圧8
0keV、ドース量8 X 1.012/cm2でドー
ピングする(第2図(c))。Next, the oxide film 203 is removed by etching with NH4F using the resist pattern 204 as a mask (FIG. 2(b)).
). Next, after removing the resist pattern 204,
Using well-known ion implantation technology, “boron” is accelerated at a voltage of 8
Doping is performed at 0 keV and at a dose of 8 x 1.012/cm2 (FIG. 2(c)).
第2図に示した方法で製造したものは、第1図で説明し
た効果に加え、第1図(C)中のレジスト106を形成
する工程か無いことから、工程の短縮化が図れスループ
ットが上昇し、製造コストの軽減した。加えて、第2図
(C)中でイオン注入した“ヒ素”は、第2図(C)中
で図示しなかったが同一基板上に形成するDタイプ・ト
ランジスタのVTH制御用の“ヒ素”イオン注入工程と
兼ねたため、本発明に関した技術で生じた工程の追加は
、第2図(b)中で説明した酸化膜203のNH4Fエ
ツチング除去といったほんの僅かのものであった。In addition to the effects explained in FIG. 1, the product manufactured using the method shown in FIG. increased and reduced manufacturing costs. In addition, the "arsenic" ion-implanted in FIG. 2(C) is used for VTH control of the D-type transistor formed on the same substrate, although it is not shown in FIG. 2(C). Since this process was also used as an ion implantation process, the addition of a process resulting from the technique related to the present invention was only a small one, such as removing the oxide film 203 by NH4F etching as explained in FIG. 2(b).
実施例3 第3図(a)〜(c)に示す実施例を説明する。Example 3 The embodiment shown in FIGS. 3(a) to 3(c) will be described.
まず、P型シリコン半導体基板301に膜厚500nm
のフィールド酸化膜302を形成し、シリコン基板30
1表面に熱酸化により20nmの酸化膜30Bを形成す
る。ローデコーダ回路を構成するほぼ平行に位置するト
ランジスタの形成予定領域において、前記はぼ平行に位
置するトランジスタをお互いに分離する領域にレジスト
パターン304を形成し、これをマスクにトランジスタ
のV7H制御用の“ボロン”を周知のイオン注入技術を
用いて加速電圧50keV、ドーズ量4×1012/艶
2でドーピングする(第3図(a))。First, a film thickness of 500 nm is formed on a P-type silicon semiconductor substrate 301.
A field oxide film 302 is formed on the silicon substrate 30.
A 20 nm thick oxide film 30B is formed on one surface by thermal oxidation. A resist pattern 304 is formed in the region where the transistors located substantially parallel to each other constituting the row decoder circuit are to be formed, and the resist pattern 304 is formed in the region separating the transistors located substantially parallel to each other. "Boron" is doped using a well-known ion implantation technique at an accelerating voltage of 50 keV and a dose of 4 x 1012/gloss 2 (Fig. 3(a)).
次ぎに、前記レジストパターン304を除去した後、ロ
ーデコーダ回路において、はぼ平行に位置するトランジ
スタの素子分離領域を除く領域にレジストパターン30
6を形成し、その後、前記レジストパターン306をマ
スクに“ボロン°を周知のイオン注入技術を用いて加速
電圧80keV。Next, after removing the resist pattern 304, in the row decoder circuit, a resist pattern 304 is applied to the region excluding the element isolation regions of the transistors located substantially parallel to each other.
Then, using the resist pattern 306 as a mask, "boron" was implanted using a well-known ion implantation technique at an acceleration voltage of 80 keV.
ドーズ量8X1012/(1)2でドーピングする(第
3図(b))。次ぎに、前記レジストパターン306を
除去した後、酸化膜303をNH4Fにより除去した後
、シリコン基板101表面に熱酸化により20nmの酸
化膜308を形成すると同時に前記チャネル部に導入し
た“ボロン”イオン305および307を活性化する。Doping is performed at a dose of 8×10 12 /(1) 2 (FIG. 3(b)). Next, after removing the resist pattern 306 and removing the oxide film 303 with NH4F, a 20 nm thick oxide film 308 is formed on the surface of the silicon substrate 101 by thermal oxidation, and at the same time "boron" ions 305 introduced into the channel part are removed. and activate 307.
その後、LPCVD法により400nmのポリシリコン
膜309を形成する(第4図(C))。その後、周知の
リソグラフィー技術とRIE技術を用いてゲート電極3
17およびシールド用のポリシリコン配線パターン31
8を形成した後、以後は第1図(d)〜(e)に示した
ものと同様の工程に至って図3゜(f)に示したものを
製造した。Thereafter, a 400 nm thick polysilicon film 309 is formed by the LPCVD method (FIG. 4(C)). Thereafter, the gate electrode 3 is formed using well-known lithography technology and RIE technology.
17 and polysilicon wiring pattern 31 for shielding
After forming 8, the same steps as shown in FIGS. 1(d) to 1(e) were carried out to produce the product shown in FIG. 3(f).
実施例4 第4図(a)〜(b)に示す実施例を説明する。Example 4 The embodiment shown in FIGS. 4(a) to 4(b) will be described.
まず、P型シリコン基板401に膜厚500nmのフィ
ールド酸化膜402を形成し、シリコン基板401表面
に熱酸化により20nmの酸化膜403を形成する。ロ
ーデコーダ回路を構成するほぼ平行に位置するトランジ
スタの形成予定の領域において、前記はぼ平行に位置す
るトランジスタをお互いに分離する領域を除く領域にレ
ジストパターン404を形成し、これをマスクに“ボロ
ン”を周知のイオン注入技術を用いて加速電圧50ke
V18×1012/cIT12でドーピングする(第4
図(a))。次ぎに、前記レジストパターン404を除
去した後、トランジスタのV7H制御用の“ボロン”を
周知のイオン注入技術を用いて加速電圧80keV、ド
ーズiL4 X 10 ” / cm2でドーピングす
る(第4図(b))。以後は第3図と同様の工程で作成
した。First, a field oxide film 402 with a thickness of 500 nm is formed on a P-type silicon substrate 401, and an oxide film 403 with a thickness of 20 nm is formed on the surface of the silicon substrate 401 by thermal oxidation. A resist pattern 404 is formed in the area where the transistors located substantially parallel to each other constituting the row decoder circuit are to be formed, except for the region separating the transistors located substantially parallel to each other. ” using well-known ion implantation technology at an accelerating voltage of 50ke.
Doping with V18×1012/cIT12 (4th
Figure (a)). Next, after removing the resist pattern 404, "boron" for controlling V7H of the transistor is doped using a well-known ion implantation technique at an acceleration voltage of 80 keV and a dose of iL4 x 10''/cm2 (see FIG. 4(b)). )).The subsequent steps were the same as those shown in Figure 3.
以上挙げたNチャネルMOS型メモリ装置は、ローデコ
ーダ部の微細素子分離を実現し、大幅に半導体チップの
縮小化することができた。The above-mentioned N-channel MOS type memory device has achieved fine element isolation in the row decoder section, and has been able to significantly reduce the size of the semiconductor chip.
第3図および第4図に示した方法で製造したものは、シ
ールド用のポリシリコンの直下の酸化膜厚と両隣りに存
在するトランジスタのゲート酸化膜厚は同一となってい
る。このため、第1図および第2図に示した方法で製造
したもののシールド用のポリシリコンの直下の酸化膜が
厚いために素子分離能力の向上は比較的少なく、第1図
および第2図に示した方法で製造したものに比べ素子分
離能力は低いが、同一基板上に存在するトランジスタの
ゲート酸化膜を使用することと、第3図(b)および第
4図(a)に示したシールド用のポリシリコンの直下の
基板へのドーピングには、本技術をもって分離されたト
ランジスタ以外の同一基板上に存在するトランジスタの
VT□制御用のイオン注入工程と兼ねたため、本技術の
採用による工程の増加はまったく無かった。In the devices manufactured by the method shown in FIGS. 3 and 4, the thickness of the oxide film directly under the polysilicon for shielding and the thickness of the gate oxide films of the transistors on both sides are the same. For this reason, although the oxide film directly under the shielding polysilicon is manufactured using the method shown in FIGS. 1 and 2, the improvement in element isolation ability is relatively small; Although the device isolation ability is lower than that manufactured by the method shown above, the use of the gate oxide film of the transistor existing on the same substrate and the shielding shown in FIGS. 3(b) and 4(a) The doping process into the substrate directly below the polysilicon used for this purpose also served as the ion implantation process for controlling the VT□ of transistors on the same substrate other than the transistors separated using this technology. There was no increase at all.
また、実施例として図示しなかったが、CMOS型メモ
サメモリ装置るPMO3側にも適用できる。Although not shown as an embodiment, the present invention can also be applied to the PMO3 side of a CMOS memosa memory device.
また、シールド用のポリシリコン配線パターン直下のシ
リコン基板にドーピングしたイオン種は、“ボロン”ば
かりでなく “リン“ヒ素°等を用いても良く、また、
いくつかのイオン種を組み合わせても良い、特に、CM
OS型メモサメモリ装置てPMOS側への適用には、シ
ールド用のポリシリコン配線パターン直下のシリコン基
板にドーピングには、“リン”ヒ素”等のイオン注入を
組み合わせることにより、分離能力を向上させた設計が
できる。また、PMOS側への適用には、通常のシール
ド用のポリシリコン配線パターン直下のシリコン基板に
ドーピングには、“リン”“ヒ素”等のイオン注入を組
み合わせることにより、分離能力を向上させた設計かで
きる。また、通常のPMOShランジスタのVTH制御
用は“ボロン2イオン注入により行われるが、シールド
用のポリシリコン配線パターン直下のシリコン基板に“
ボロン“をドーピングすると分離能力が低下する方向に
あるため、シールド用のポリシリコン配線パターン直下
のシリコン基板にドーピングしなくても良好な結果が得
られる。In addition, the ion species doped into the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding is not limited to boron, but may also be phosphorus, arsenic, etc.
Several ion species may be combined, especially CM
For application to the PMOS side of OS-type memosa memory devices, a design that improves isolation ability is achieved by combining ion implantation of phosphorus, arsenic, etc. for doping into the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding. In addition, when applied to the PMOS side, the isolation ability is improved by combining ion implantation of "phosphorus", "arsenic", etc. to dope the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for normal shielding. In addition, VTH control of a normal PMOSh transistor is performed by implanting boron 2 ions into the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding.
Since doping with boron tends to reduce the isolation ability, good results can be obtained even if the silicon substrate directly under the shielding polysilicon wiring pattern is not doped.
以上、説明した素子分離技術を用いたデバイスは、半導
体チップサイズに大きな影響を及ぼすメモリ装置のロー
デコーダを微細化し、半導体チップの縮小化でき、製造
コストの低減化を図ることができた。In a device using the element isolation technology described above, the row decoder of a memory device, which has a large influence on the semiconductor chip size, can be miniaturized, the semiconductor chip can be downsized, and manufacturing costs can be reduced.
シールド用のポリシリコン配線パターン直下のシリコン
基板と両隣にあるトランジスタのVT)1制御用にドー
ピングした不純物は、同一工程のみで行わないため、異
なった不純物濃度または異なった不純物種で制御するこ
とが可能であり、トランジスタ特性と切り離して設計で
きことによる。Impurities doped for VT)1 control of the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding and the transistors on both sides are not performed in the same process, so they can be controlled with different impurity concentrations or different impurity types. This is possible because it can be designed separately from transistor characteristics.
また、シールド用のポリシリコンのエツジには、低濃度
のドレインもしくはトレインおよびソースが存在するよ
うに形成しているため、電界緩和効果からジャンクショ
ン、サーフェイスブレイクダウン耐圧は大幅に上昇した
。これによって、前記シールドにより分離された素子間
の電位差は高電位であっても良く、前記シールドの両隣
の拡散層(トランジスタのソース、ドレイン)の電位差
は、同一基板上には存在するフィールド(LOCO5法
によって形成された)シリコン酸化膜厚より分離される
トランジスタのソース、ドレイン領域の電位差より大き
い回路構成を取ることにより、信頼性の低下無くチップ
サイズの縮小化が図れる。In addition, because the edge of the polysilicon shield is formed with a low concentration drain or train and source, the electric field relaxation effect significantly increases the junction and surface breakdown voltage. As a result, the potential difference between the elements separated by the shield may be a high potential, and the potential difference between the diffusion layers (source and drain of the transistor) on both sides of the shield is reduced by the field (LOCO5) that exists on the same substrate. By adopting a circuit configuration that is larger than the potential difference between the source and drain regions of the transistor that are separated by the thickness of the silicon oxide film (formed by the method), the chip size can be reduced without deteriorating reliability.
加えて、シールド用のポリシリコン配線パターン直下の
シリコン基板の不純物濃度は、ジャンクション、サーフ
ェイスブレイクダウン耐圧に依存するが、前記ブレイク
ダウン高耐圧により、シールド用のポリシリコン配線パ
ターン直下のシリコン基板の不純物濃度の設計は大きな
範囲で選択できる。つまり、シールド用のポリシリコン
によって分離した領域にあるとトランジスタ設計ばかり
でなく、ある程度ブレイクダウン耐圧を気にせずに分離
能力のみを高めたシールド用のポリシリコン配線パター
ン直下のシリコン基板の不純物濃度とすれば良いことに
なる。In addition, the impurity concentration of the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding depends on the junction and surface breakdown voltage, but due to the high breakdown voltage, the impurity concentration of the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding The concentration design can be chosen within a wide range. In other words, if there is a region separated by polysilicon for shielding, not only the transistor design but also the impurity concentration of the silicon substrate directly under the polysilicon wiring pattern for shielding, which increases only the isolation ability to some extent without worrying about breakdown voltage. It will be a good thing if you do.
実施例5
第5図(a)〜(d)は、本発明の実施例5に係る半導
体装置の製造工程の断面図である。ます、P型半導体基
板(シリコン)501に、膜厚500nm程度のフィー
ルド酸化膜502を形成し、シリコン基板501表面に
熱酸化により20nmの酸化膜503を形成する。トラ
ンジスタチャネル制御用のたとえばボロンを良く知られ
ているイオン注入技術を用いて加速電圧50KeV、ド
ーズ量8×1012/Cm2てドーピングする(第5図
(a))。ローデコーダ路を構成するほぼ平行に位置す
るトランジスタの形成予定領域において、前記はぼ平行
に位置するトランジスタをお互いに分離する領域にレジ
ストパターン504を形成する(第5図(b))。これ
をマスクにNH4Fを用いて、前記レジストパターン5
04直下を除いたシリコン酸化膜をエツチング除去する
(第5図(C))。次いで、前記レジストパターンを完
全に除いてから、熱酸化によりトランジスタの形成予定
領域に20nmの酸化膜503を形成すると同時に、前
記レジストパターン504が存在していた領域の酸化膜
503は、30nmの厚膜の酸化膜506に成長する(
第5図(d))。以下の工程は、第1図(d)に示す工
程以降と同様に行ないローデコーダ回路を形成する。こ
の方法で、製造したものは、シールド用ポリシリコン配
線パターン直下の不純物は、前記シールドの両隣にある
トランジスタのチャネル不純物と同等になっているため
、従来(第7図参照)と同程度の分離幅が限界となる。Embodiment 5 FIGS. 5(a) to 5(d) are cross-sectional views of the manufacturing process of a semiconductor device according to Embodiment 5 of the present invention. First, a field oxide film 502 with a thickness of about 500 nm is formed on a P-type semiconductor substrate (silicon) 501, and an oxide film 503 with a thickness of 20 nm is formed on the surface of the silicon substrate 501 by thermal oxidation. Boron, for example, for transistor channel control is doped using a well-known ion implantation technique at an acceleration voltage of 50 KeV and a dose of 8×10 12 /Cm 2 (FIG. 5(a)). In the region where the substantially parallel transistors constituting the row decoder path are to be formed, a resist pattern 504 is formed in a region separating the substantially parallel transistors from each other (FIG. 5(b)). Using this as a mask and using NH4F, the resist pattern 5
The silicon oxide film except directly under 04 is removed by etching (FIG. 5(C)). Next, after completely removing the resist pattern, a 20 nm thick oxide film 503 is formed in the area where the transistor is to be formed by thermal oxidation, and at the same time, the oxide film 503 in the area where the resist pattern 504 was present has a thickness of 30 nm. The oxide film 506 of the film grows (
Figure 5(d)). The following steps are performed in the same manner as the steps shown in FIG. 1(d) and subsequent steps to form a row decoder circuit. In products manufactured using this method, the impurities directly under the shielding polysilicon wiring pattern are equivalent to the channel impurities of the transistors on both sides of the shield, so the isolation is the same as in the conventional method (see Figure 7). Width is the limit.
したがって、実施例1〜4程度の微細な分離はできない
が、シールド直下のシリコン酸化膜厚が、同一基板に存
在するトランジスタより厚いものであるため、前記トラ
ンジスタのサーフェイスブレイクダウン耐圧より大きな
電位差を分離できる。この実施例では、約20%上昇す
る。このため、高い信頼性が約束でき、出荷時およびデ
バイス開発時のテストにおいて高い電圧を用いることが
できるのでテスト時間を約20%縮小てき、テストコス
トが下がった。 本発明の半導体装置が、どのように微
細化進んだか具体的に数値を示すと、従来のフィールド
酸化膜を素子分離に用いた半導体装置の見無掛は上のト
ランジスタ パンチスルーリミットは、NMOSて1.
3μm、PMO3で1.1 、czm、 シールドに
よる素子分離を用いた半導体装置の前記パンチスルーリ
ミットは、NMOSで0.7 μm、PMO3で0.8
μmであるが、本発明のものは、NMO3が0.5μ
m1PMO3が0.4μmという結果か得られた。Therefore, although it is not possible to achieve as fine separation as in Examples 1 to 4, since the silicon oxide film directly under the shield is thicker than the transistors existing on the same substrate, it is possible to separate potential differences greater than the surface breakdown voltage of the transistors. can. In this example, it increases by about 20%. Therefore, high reliability can be guaranteed, and high voltage can be used in testing at the time of shipment and during device development, reducing test time by about 20% and lowering test costs. To show concrete numerical values of how the semiconductor device of the present invention has progressed in miniaturization, it can be seen that the apparent size of the semiconductor device using a conventional field oxide film for element isolation is higher than that of the above transistor punch-through limit. 1.
3 μm, 1.1 for PMO3, czm, the punch-through limit of a semiconductor device using element isolation using a shield is 0.7 μm for NMOS, 0.8 for PMO3
μm, but in the case of the present invention, NMO3 is 0.5 μm.
The result was that m1PMO3 was 0.4 μm.
以上のように実施例では、半導体基板としてP型シリコ
ンを用いたが、本発明は、これに限定されず、例えば、
Ge、InPSGaAsなど既存のもの物に適用するこ
とは、当然可能である。また、実施例で説明したローデ
コーダは、1例てあって、同じ構造の素子を素子分離を
挾んで、繰り返し配置してなる半導体装置ならとのよう
なものにも適用可能である。As described above, in the embodiment, P-type silicon was used as the semiconductor substrate, but the present invention is not limited to this, and for example,
It is of course possible to apply the present invention to existing materials such as Ge and InPSGaAs. Further, the row decoder described in the embodiment is just one example, and can be applied to a semiconductor device in which elements of the same structure are repeatedly arranged with element isolation in between.
本発明に係るシールドは、第1および第2のトランジス
タの中心にある必要はなく、どちらか1方に寄っていて
もよいし、両トランジスタを結ぶ線上から多少すれてい
ても素子分離の作用を奏する限り本発明の範囲に含まれ
る。The shield according to the present invention does not need to be located at the center of the first and second transistors, and may be located closer to either one, or even if it is slightly off the line connecting both transistors, the element isolation effect can still be achieved. It is within the scope of the present invention as long as the
[発明の効果コ
本発明は、以上のような構成により、半導体基板のシー
ルド直下の領域およびチャネル領域の不純物濃度を異な
らせ、また、シールド直下の絶縁膜の厚みを大きくする
ことによりトランジスタ特性の高性能化と素子分離の微
細化を同時に実現することができる。[Effects of the Invention] With the above-described structure, the present invention improves the transistor characteristics by varying the impurity concentration in the region directly under the shield and the channel region of the semiconductor substrate, and by increasing the thickness of the insulating film directly under the shield. It is possible to achieve high performance and miniaturization of element isolation at the same time.
第1図(a)〜(f)は、本発明の実施例1の半導体装
置およびその製造工程の断面図、第2図(a)〜(c)
は、本発明の実施例2の半導体装置およびその製造工程
断面図、第3図(a)〜(d)は、本発明の実施例3の
半導体装置およびその製造工程断面図、第4図(a)、
(b)は、本発明の実施例4の半導体装置およびその製
造工程の断面図、第4図は、本発明の実施例4の半導体
装置およびその製造工程の断面図、第5図(a)〜(d
)は、本発明の実施例5の半導体装置および製造工程の
断面図、第6図(a)は従来技術による素子分離構造の
平面図、第6図(b)は第6図(a)のA−A−線に沿
う断面図、第7図(a)は従来技術による素子分離構造
の平面図、第7図(b)は第7図(a>のB−B −線
に沿う断面図である。
101.201..301.401.501,58.6
]・・・・・・P型半導体基板、120.220,32
0,420,420.57・・・・・・フィールド反転
防止用P−層
102.202,302,402,502.56・・・
・・・フィールド酸化膜、103.203,303,4
03,503.・・・・・・シリコン酸化膜、103′
・・・・・103が厚膜化したシリコン酸化膜、1
04.106,111,204..304,306,4
04,504・・・・・・レジスト、1(17,205
,206,305,307,4f)5,408・・・・
・・不純物イオン108.308,505,59.71
・・・・・・ゲート酸化膜、309・・・・・・ポリシ
リコン膜、
109.31.7,54,55.68・・・−・・ゲー
ト電極(ポリシリコン)110.318.67・・・・
・・シールド(ポリシリコン)、1.12,313,5
0,51,63.64.Ei5.Ei8・・・・・・N
−拡散層、11.3,312・・・・・〜N−拡散層、
114.316.70・・・・・・P゛拡散層、11.
2,311・・・・・・後酸化膜、05.314・・・
・・・SiO2/BPSG積層膜、1.1B、315・
・・・・・アルミニウム配線、69・・・・・・コンタ
クト孔。
出願人代理人 弁理士 竹 村 壽
晒1 図(tL)
第1m(C)
箒1 図(d+
第 / l!I(e)
第 1 図(f)
第2 図((1)
多件 2 図(b)
第2 画(C)
;−一 3 @(dン
*tし 4 (’ff1(αン
第 4 図(シ)
B4λし
第 5 図
嘴5 6 図 (α)
第 6 図Cb)FIGS. 1(a) to (f) are cross-sectional views of a semiconductor device and its manufacturing process according to Example 1 of the present invention, and FIGS. 2(a) to (c) are
3(a) to 3(d) are sectional views of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention and its manufacturing process, and FIG. a),
(b) is a sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention and its manufacturing process; FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention and its manufacturing process; FIG. 5(a) ~(d
) is a cross-sectional view of the semiconductor device and manufacturing process of Example 5 of the present invention, FIG. 6(a) is a plan view of an element isolation structure according to the prior art, and FIG. 6(b) is a cross-sectional view of the semiconductor device and manufacturing process of Example 5 of the present invention. 7(a) is a plan view of an element isolation structure according to the prior art; FIG. 7(b) is a sectional view taken along line BB- of FIG. 7(a). 101.201..301.401.501,58.6
]...P-type semiconductor substrate, 120.220,32
0,420,420.57...P-layer for preventing field inversion 102.202,302,402,502.56...
...Field oxide film, 103.203,303,4
03,503. ...Silicon oxide film, 103'
...103 is a thickened silicon oxide film, 1
04.106,111,204. .. 304,306,4
04,504...Resist, 1 (17,205
,206,305,307,4f)5,408...
...Impurity ions 108.308, 505, 59.71
...Gate oxide film, 309...Polysilicon film, 109.31.7,54,55.68...-Gate electrode (polysilicon) 110.318.67. ...
・・Shield (polysilicon), 1.12,313,5
0,51,63.64. Ei5. Ei8...N
-diffusion layer, 11.3,312...~N-diffusion layer,
114.316.70...P'diffusion layer, 11.
2,311... Post oxidation film, 05.314...
...SiO2/BPSG multilayer film, 1.1B, 315.
...Aluminum wiring, 69...Contact hole. Applicant's representative Patent attorney Hisashi Takemura Figure 1 (tL) 1st m (C) Houki 1 Figure (d + 1! I (e) Figure 1 (f) Figure 2 ((1) Multiple cases 2 Figure (b) 2nd stroke (C) ;-1 3 @(dn*tshi 4 ('ff1 (αn) Figure 4 (shi) B4λ and Figure 5 beak 5 6 Figure (α) Figure 6 Cb)
Claims (1)
た絶縁膜を介して形成され、前記半導体基板と同電位に
固定されたシールドと、 前記半導体基板に形成されたソース、ドレイン領域、こ
れらの領域間に挟まれ、その不純物濃度が、前記シール
ドが形成されている直下の前記半導体基板領域の不純物
濃度とは異なっているチャネル領域、このチャネル領域
上に形成されたゲート絶縁膜およびゲート絶縁膜上に形
成されたゲート電極とを備え、前記シールドがその間に
配置されるように形成された第1および第2のMOS型
トランジスタとを具備していることを特徴とする半導体
装置。 (2)前記シールド直下の絶縁膜の膜厚は、前記トラン
ジスタのゲート絶縁膜の膜厚より厚いことを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置。(3)表面上に絶縁膜が
形成された半導体基板と、 前記半導体基板上に、前記半導体基板の表面に形成され
た絶縁膜を介して形成され、前記半導体基板と同電位に
固定されたシールドと、 前記半導体基板に形成されたソース、ドレイン領域、こ
れらの領域間に挟まれたチャネル領域、チャネル領域上
に形成され、その膜厚が前記シールド直下の絶縁膜の膜
厚より薄いゲート絶縁膜およびこのゲート絶縁膜上に形
成されたゲート電極とを備え、前記シールドがその間に
配置されるように形成された第1および第2のMOS型
トランジスタとを具備していることを特徴とする半導体
装置。 (4)前記第1および第2のMOS型トランジスタのド
レイン領域は、LDD構造であることを特徴とする請求
項1もしくは3に記載の半導体装置。 (5)主表面に絶縁膜が形成された半導体基板のトラン
ジスタ形成予定領域に不純物を導入する工程と、 前記半導体基板のシールド形成予定領域に不純物を、前
記工程における不純物濃度とは異なる濃度で導入する工
程と、 前記半導体基板上に、前記半導体基板の主表面に形成さ
れた絶縁膜を介して前記半導体基板と同電位に固定され
たシールドを形成する工程と、前記半導体基板に形成さ
れたソース、ドレイン領域、これらの領域間に挟まれ、
その不純物濃度が前記シールドが形成されている直下の
前記半導体基板領域の不純物濃度とは異なっているチャ
ネル領域、チャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜お
よびゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを備えた
第1および第2のMOS型トランジスタを、前記半導体
基板上のシールドが両者の間に配置されるようにに形成
する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 (6)前記ゲート電極と前記シールドは、同じ材料を用
いることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製
造方法。[Scope of Claims] (1) A semiconductor substrate having an insulating film formed on its surface; A shield fixed at a potential, a source and drain region formed on the semiconductor substrate, sandwiched between these regions, the impurity concentration of which is equal to the impurity concentration of the semiconductor substrate region directly below where the shield is formed. have different channel regions, a gate insulating film formed on the channel region, and a gate electrode formed on the gate insulating film, and the first and second gate electrodes are formed such that the shield is disposed therebetween. 2. A semiconductor device comprising: 2 MOS type transistors. (2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the insulating film directly under the shield is thicker than the gate insulating film of the transistor. (3) a semiconductor substrate having an insulating film formed on its surface; and a shield formed on the semiconductor substrate via the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate and fixed to the same potential as the semiconductor substrate. and a source and drain region formed on the semiconductor substrate, a channel region sandwiched between these regions, and a gate insulating film formed on the channel region and whose film thickness is thinner than the film thickness of the insulating film directly under the shield. and a gate electrode formed on the gate insulating film, and first and second MOS transistors formed such that the shield is disposed therebetween. Device. (4) The semiconductor device according to claim 1 or 3, wherein the drain regions of the first and second MOS transistors have an LDD structure. (5) A step of introducing an impurity into a region where a transistor is to be formed of a semiconductor substrate having an insulating film formed on its main surface, and introducing an impurity into a region where a shield is to be formed of the semiconductor substrate at a concentration different from the impurity concentration in the previous step. forming a shield fixed to the same potential as the semiconductor substrate via an insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate; , the drain region, sandwiched between these regions,
A channel region whose impurity concentration is different from the impurity concentration of the semiconductor substrate region immediately below where the shield is formed, a gate insulating film formed on the channel region, and a gate electrode formed on the gate insulating film. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming first and second MOS transistors each having a structure such that a shield on the semiconductor substrate is disposed between the first and second MOS transistors. (6) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the gate electrode and the shield use the same material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2325694A JPH04199658A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2325694A JPH04199658A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04199658A true JPH04199658A (en) | 1992-07-20 |
Family
ID=18179670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2325694A Pending JPH04199658A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04199658A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7119413B2 (en) | 2004-08-19 | 2006-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2325694A patent/JPH04199658A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7119413B2 (en) | 2004-08-19 | 2006-10-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
US7939908B2 (en) | 2004-08-19 | 2011-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
US8482095B2 (en) | 2004-08-19 | 2013-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
US8698274B2 (en) | 2004-08-19 | 2014-04-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
US9590052B2 (en) | 2004-08-19 | 2017-03-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High-voltage transistor having shielding gate |
US10170489B2 (en) | 2004-08-19 | 2019-01-01 | Toshiba Memory Corporation | High-voltage transistor having shielding gate |
US11133323B2 (en) | 2004-08-19 | 2021-09-28 | Toshiba Memory Corporation | High-voltage transistor having shielding gate |
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