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JPH0514430B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0514430B2
JPH0514430B2 JP56081416A JP8141681A JPH0514430B2 JP H0514430 B2 JPH0514430 B2 JP H0514430B2 JP 56081416 A JP56081416 A JP 56081416A JP 8141681 A JP8141681 A JP 8141681A JP H0514430 B2 JPH0514430 B2 JP H0514430B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polysilicon
single crystal
isolation
silicon single
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56081416A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57196579A (en
Inventor
Masao Fukuma
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
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP8141681A priority Critical patent/JPS57196579A/ja
Publication of JPS57196579A publication Critical patent/JPS57196579A/ja
Publication of JPH0514430B2 publication Critical patent/JPH0514430B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランジスタの分離領域が、高濃度の
不純物を含んだポリシリコンの酸化膜で形成され
ているSOS/MOSトランジスタ(絶縁基板上に
エピタキシヤル成長させたシリコン層に形成した
MOSトランジスタ)及びその製造方法に関する
ものである。
以下の説明に於ては説明の便宜上pチヤンネル
トランジスタを想定して述べるが、nチヤンネル
トランジスタでも本質的に同じであり、これも当
然本発明に含まれる。通常、SOS/MOSトラン
ジスタの構造と製造方法には次の2種類が実施さ
れている。
第1の構造と製造方法は第1図aに示すごと
く、サフアイア基板1上のシリコン単結晶膜をエ
ツチングして島状のシリコン基板2を形成した
後、全面に薄いゲート酸化膜3を成長させてポリ
シリコンゲート4を形成するものである。第2の
構造と製造方法では、第1図bに示すごとく、シ
リコン単結晶膜のうちトランジスタの分離領域を
約1/2程度エツチングするかあるいはエツチング
することなしにいわゆるLOCOS酸化によつて酸
化膜5をトランジスタの分離領域に形成する。こ
のあと薄いゲート酸化膜3とポリシリコンゲート
4を図の様に形成するものである。
第1の場合は製造方法自体は容易である。しか
しながら島状シリコン2の4隅では薄いゲート酸
化膜3をはさんでポリシリコンゲート4が存在す
るので、ゲート耐圧が低くなるという欠点と島状
シリコンの段差で配線切れを生じやすいという欠
点があつた。これに対して第2の場合はトランジ
スタ分離領域の酸化膜が厚いので、ゲート耐圧の
低下や段差による配線切れの問題はない。しかし
分離領域5は単結晶シリコンの酸化によつて形成
されるために長大な酸化時間を必要とし、トラン
ジスタ特性に悪影響を及ぼす界面準位の発生や
Alのオートドープなどの問題を生じる。又、分
離領域のシリコン単結晶を1/2程度エツチングし
て酸化する方法は、シリコン単結晶のエツチング
量の判定が非常に困難なために全く実用的でない
などの欠点があつた。
従つて本発明の目的は、ゲート耐圧の低下や配
線の段切れなどの問題がなく、かつ界面準位やオ
ートドープにより取り込まれるAl等の不純物が
少なく、良好な諸特性が得られるSOS/MOSト
ランジスタを容易に製造し得る方法を提供するこ
とにある。
本発明によるSOS/MOSトランジスタは、各
トランジスタの分離領域がリン、ボロンなどの不
純物を含んだポリシリコンの酸化膜で形成されて
おり、又特性に悪影響を及ぼす界面準位等は少な
い。本発明による製造方法は、上記発明による構
造のMOSトランジスタを容易かつ確実に製造し
得る方法を与えるものであり、絶縁基板上のあら
かじめ定められた部分に高濃度のn型あるいはp
型の不純物を含んだごく薄いポリシリコン層ある
いはシリコン酸化膜層を形成し、シリコンをエピ
タキシヤル成長させた後、前記ポリシリコン層上
に形成されたポリシリコン領域だけを特別の目合
せ工程を経ず全面の酸化工程だけでサフアイア基
板に達するまで短時間で酸化して分離領域を形成
することを特徴としている。このため本発明の構
造を不要な界面準位等を発生させずに製造し得る
卓絶した効果を発揮するものである。
以下、第2図a〜fに至る一連の工程図を用い
て、本発明の典型的な一実施例につきその構造及
び製造方法を説明し、本発明の説明にかえる。
第2図aは、サフアイア基板1上に高濃度にリ
ンをドープしたポリシリコンを約500Å成長させ、
トランジスタ分離層に当る高濃度ポリシリコン1
1を残してエツチングした状態である。
第2図bは、約0.6μmの厚さだけシリコンをエ
ピタキシヤル成長させた所である。ここで、第2
図aの状態で高濃度ポリシリコン11の上はその
ままポリクリスタル状のシリコンが成長して分離
用ポリシリコン層12となり、サフアイア基板1
上には単結晶のシリコンが成長してトランジスタ
のシリコン単結晶基板2となる。第2図cは、
950℃で約40分ウエツト酸化した後全ての酸化膜
を取り除いた状態を示してある。この酸化の工程
において、前記の高濃度ポリシリコン11から分
離用ポリシリコン層12にだけリンが拡散しこの
領域のリン濃度はかなり高くなる。高濃度のリン
がドープされた分離用ポリシリコン層12はシリ
コン単結晶基板2の(100)面に比べ上記の条件
下では約3倍の酸化スピードを呈する。このため
分離用ポリシリコン層12は約0.3μm酸化される
が、シリコン単結晶基板2は0.1μm程度しか酸化
されず、これらの酸化膜を除去した後は図に示す
ごとく段差があらわれる。第2図dは、さらに
950℃で40分間ウエツト酸化した後シリコン単結
晶基板2上の0.1μmの酸化膜を取り除いた状態を
示してある。第2図cの分離用ポリシリコン層1
2は全て酸化層13に変化しており、この状態で
シリコン単結晶基板2とほぼ等しい厚み、すなわ
ち0.4μmとなる。0.4μmの単結晶シリコンを2回
に分けて酸化する従来方法では合計で240分の処
理時間を要し、本発明の製造方法に比べて約3倍
の熱処理時間となる。
第2図eは、ゲート酸化膜3を約400Å成長さ
せ適当なチヤンネルドープを施した後ゲートポリ
シリコン4を形成した所である。第2図fは、イ
オン注入等でソース・ドレインを形成した後
CVD酸化膜6を成長させ、コンタクトホールを
あけてメタル配線7を施した状態を示してある。
これら一連の図ではチヤネルに垂直な断面を示し
てあるのでソース・ドレインなどは描れていない
のが、この第2図fが本発明の構造の典型的な一
例である。
本発明の構造によるSOS/MOSトランジスタ
は分離領域に厚い酸化膜が存在するので、ゲート
耐圧の低下や段差による配線の切れなどの問題は
全くおこらない。又ドープされたポリシリコンの
酸化膜を用いているので酸化時間が短く界面準位
の発生やアルミニウムのオートドープは有効に防
ぐことができる。さらに分離用酸化膜に接するト
ランジスタのサイドには自動的にリンが比較的高
濃度にドープされるので、サイドの寄生トランジ
スタによる影響はほとんどなくサイドのパンチス
ルーも有効に防げる。
本発明の製造方法によれば、高濃度にドープさ
れたポリシリコンと低濃度のシリコン単結晶の酸
化膜成長時間の違いを利用することにより従来の
LOCOS構造を得る方法に比べて約1/3の熱処理時
間で上記構造を作ることができる卓絶した効果を
発生するものである。
以上の説明では、説明の便宜上、典型的でしか
も簡単な一実施例についてのみ述べて来たが、本
発明はこの様な実施例のみに限定されるものでは
ない。たとえば第2図aのリンをドープしたポリ
シリコン層11はボロンをドープしても良く、そ
の場合はnチヤンネルトランジスタに適用でき
る。又、これらはいずれもポリシリコン層に限る
ものではなく、不純物を高濃度に含んだシリコン
酸化膜でも良く、当然これも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来構造及びその代表的な製造方法を
説明するための断面図であり、第2図は本発明の
構造及び製造方法の典型的実施例を主要断面図を
示しながら製造工程を追つて示したものである。
図中の記号はそれぞれ次のものも示している。 1……サフアイア基板、2……シリコン単結晶
基板、3……ゲート酸化膜、4……ゲートポリシ
リコン、5……トランジスタ分離用のシリコン酸
化膜、6……CVD酸化膜、7……メタリ配線、
11……高濃度ポリシリコン、12……分離用ポ
リシリコン層、13……酸化層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 サフアイア基板上に高濃度にリンをドープし
    たポリシリコンを成長させ、エツチングによりト
    ランジスタ分離層に当る部分に高濃度ポリシリコ
    ンを残す工程と、サフアイア基板上及び高濃度ポ
    リシリコン上に一定の厚さだけシリコンをエピタ
    キシヤル成長させてサフアイア基板上にシリコン
    単結晶基板を、高濃度ポリシリコン上に分離用ポ
    リシリコン層を形成する工程と、シリコン単結晶
    基板及び分離用ポリシリコン層をウエツト酸化し
    た後すべての酸化膜を取り除くことによりシリコ
    ン単結晶基板と分離用ポリシリコン層に段差を設
    ける工程と、シリコン単結晶基板と分離用ポリシ
    リコン層をウエツト酸化することにより分離用ポ
    リシリコン層を酸化層に変えシリコン単結晶基板
    上の酸化膜を取り除くことによりシリコン単結晶
    基板と酸化層の厚さをほぼ等しくする工程とから
    なることを特徴とするSOS/MOSトランジスタ
    の製造方法。
JP8141681A 1981-05-28 1981-05-28 Sos/mos transistor and manufacture thereof Granted JPS57196579A (en)

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JPS57196579A JPS57196579A (en) 1982-12-02
JPH0514430B2 true JPH0514430B2 (ja) 1993-02-25

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59184567A (ja) * 1983-04-05 1984-10-19 Nec Corp 透明基板上の半導体デバイスの製造方法
JPH05166919A (ja) * 1991-12-18 1993-07-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229157A (en) * 1975-09-01 1977-03-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Timer circuit
JPS54153582A (en) * 1978-05-25 1979-12-03 Agency Of Ind Science & Technol Manufacture for semiconductor device

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