JP4744103B2 - 抵抗素子を含む半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図5に、特許文献1に開示された抵抗素子の断面図を示す。p型シリコン基板100の表層部に、n型ウェル101が形成されている。n型ウェル101内にp型ウェル102が形成されている。p型ウェル102は、NMOSトランジスタが配置されるp型ウェルと同時に形成される。基板表面に素子分離絶縁膜103が形成され、p型ウェル102の表面の相互に異なる2箇所に活性領域が画定されている。2箇所の活性領域の表層部に、それぞれp型拡散層104及び105が形成されている。p型ウェル102が、p型拡散層104及び105を電流の流出入部とする抵抗素子を構成する。
ウェル形成のためのイオン注入時に、素子分離絶縁膜103の直下の領域には、素子分離絶縁膜103を通して不純物イオンが注入され、活性領域には、素子分離絶縁膜103を通すことなく不純物イオンが注入される。チャネリングの影響により、素子分離絶縁膜103の直下の領域よりも、活性領域106内の方が、ウェルが深くなる。
半導体基板の第1の導電型の表層部に形成され、該第1導電型とは反対の第2導電型を有する第1のウェルと、
前記第1のウェルに接続され、該第1のウェルに、基板面に平行な方向に電流を流すための一対の電流出入部と、
前記一対の電流出入部の間に配置され、前記第1のウェルよりも浅い第1導電型の第2のウェルと、
前記第1のウェルの表面の少なくとも一部を覆う素子分離絶縁膜であって、前記一対の電流出入部の間に、該素子分離絶縁膜が形成されていない領域を画定する前記素子分離絶縁膜と
を有し、
前記第2のウェルは、前記素子分離絶縁膜の底面よりも深い位置まで達し、前記領域は、前記第2のウェル内に配置されている半導体装置が提供される。
半導体基板の第1の導電型の表層部に形成され、該第1導電型とは反対の第2導電型を有する第1のウェルと、
前記第1のウェルに接続され、該第1のウェルに、基板面に平行な方向に電流を流すための一対の電流出入部と、
前記一対の電流出入部の間に配置され、前記第1のウェルよりも浅い第1導電型の第2のウェルと
を有する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記半導体基板の表面に、活性領域となる領域を覆うマスクパターンを形成する工程と、
(b)前記マスクパターンをエッチングマスクとして前記半導体基板の表層部をエッチングし、シャロートレンチを形成する工程と、
(c)前記シャロートレンチ内に絶縁膜を充填するとともに、前記マスクパターン上に絶縁膜を堆積させる工程と、
(d)前記マスクパターンが露出するまで前記絶縁膜を研磨し、前記シャロートレンチ内に前記絶縁膜の一部を残すことにより、素子分離絶縁膜を形成する工程と、
(e)前記第1及び第2のウェルを形成するためのイオン注入を行う工程と、
(f)前記イオン注入後、前記マスクパターンを除去する工程と
を有し、
前記工程aにおいて、前記第1のウェルの表面の少なくとも一部を前記素子分離絶縁膜が覆い、前記一対の電流出入部の間に、該素子分離絶縁膜が形成されない領域が配置されるパターンを有する前記マスクパターンを形成し、
前記工程eにおいて、前記第2のウェルが、前記素子分離絶縁膜の底面よりも深い位置まで達する条件でイオン注入を行う半導体装置の製造方法が提供される。
図2(A)に示すように、p型シリコンからなる半導体基板1の表面を熱酸化することにより、厚さ10nmの酸化シリコン膜20を形成する。酸化シリコン膜20の上に、窒化シリコンからなる厚さ115nmのマスクパターン21を形成する。マスクパターン21は、化学気相成長(CVD)により窒化シリコン膜を形成した後、CF4系ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)を用いてパターニングすることにより形成される。マスクパターン21は、活性領域となる領域を覆う。
第2の実施例の浅いウェル9及び深いウェル3の形成方法は、第1の実施例の場合と同様である。従って、第1の実施例と同様に、抵抗値が素子分離絶縁膜2のパターンに依存しない抵抗素子8を形成することができる。さらに、第2の実施例では、図3(C)に示したように、チャネル拡散層15Cを形成するためのイオン注入が、マスクパターン21を介することなく行われる。このため、第1の実施例の場合よりも、チャネル拡散層15Cの深さ方向に関する不純物濃度分布の傾きを急峻にすることが可能になる。
図4(A)は、第3の実施例による半導体装置の断面図を示す。図1(A)に示した第1の実施例による半導体装置との相違点について説明する。第1の実施例では、電流出入部4及び5を構成するn型不純物拡散領域が、それぞれ活性領域6及び7の表面に露出していた。第3の実施例では、一方の活性領域6内にnpn型バイポーラトランジスタ30が形成されている。電流出入部4を構成するn型不純物拡散領域がバイポーラトランジスタ30のコレクタ領域となる。
また、電流出入部4及び5は、必ずしも不純物拡散領域である必要はない。例えば、図1(A)に示した深いウェル3の一方の端部を活性領域7の表面に露出させ、この露出した表面に電気的に接続される導電性部材を電流出入部としてもよい。このような導電性部材の例として、基板上の層間絶縁膜に形成されたビアホール内に充填された導電性プラグや、活性領域の表面に形成された金属シリサイド層等が挙げられる。
2 素子分離絶縁膜
3 深いウェル
4、5 電流出入部
6、7 活性領域
8 抵抗素子
9 浅いウェル
10 ダミー活性領域
11 不純物拡散層
12 p型ウェル
15 MOSトランジスタ
20 酸化シリコン膜
21 マスクパターン
22 シャロートレンチ
25、26、27、28 レジストパターン
30 バイポーラトランジスタ
31 ベース領域
32 エミッタ領域
Claims (6)
- 半導体基板の第1の導電型の表層部に形成され、該第1導電型とは反対の第2導電型を有する第1のウェルと、
前記第1のウェルに接続され、該第1のウェルに、基板面に平行な方向に電流を流すための一対の電流出入部と、
前記一対の電流出入部の間に配置され、前記第1のウェルよりも浅い第1導電型の第2のウェルと、
前記第1のウェルの表面の少なくとも一部を覆う素子分離絶縁膜であって、前記一対の電流出入部の間に、該素子分離絶縁膜が形成されていない領域を画定する前記素子分離絶縁膜と
を有し、
前記第2のウェルは、前記素子分離絶縁膜の底面よりも深い位置まで達し、前記領域は、前記第2のウェル内に配置されている半導体装置。 - 前記一対の電流出入部の各々は、前記第1のウェルと少なくとも部分的に重なるように形成された第2導電型の不純物拡散領域で構成されている請求項1に記載の半導体装置。
- 前記電流出入部の各々が、前記第2のウェルに接している請求項2に記載の半導体装置。
- 半導体基板の第1の導電型の表層部に形成され、該第1導電型とは反対の第2導電型を有する第1のウェルと、
前記第1のウェルに接続され、該第1のウェルに、基板面に平行な方向に電流を流すための一対の電流出入部と、
前記一対の電流出入部の間に配置され、前記第1のウェルよりも浅い第1導電型の第2のウェルと
を有する半導体装置の製造方法であって、
(a)前記半導体基板の表面に、活性領域となる領域を覆うマスクパターンを形成する工程と、
(b)前記マスクパターンをエッチングマスクとして前記半導体基板の表層部をエッチングし、シャロートレンチを形成する工程と、
(c)前記シャロートレンチ内に絶縁膜を充填するとともに、前記マスクパターン上に絶縁膜を堆積させる工程と、
(d)前記マスクパターンが露出するまで前記絶縁膜を研磨し、前記シャロートレンチ内に前記絶縁膜の一部を残すことにより、素子分離絶縁膜を形成する工程と、
(e)前記第1及び第2のウェルを形成するためのイオン注入を行う工程と、
(f)前記イオン注入後、前記マスクパターンを除去する工程と
を有し、
前記工程aにおいて、前記第1のウェルの表面の少なくとも一部を前記素子分離絶縁膜が覆い、前記一対の電流出入部の間に、該素子分離絶縁膜が形成されない領域が配置されるパターンを有する前記マスクパターンを形成し、
前記工程eにおいて、前記第2のウェルが、前記素子分離絶縁膜の底面よりも深い位置まで達する条件でイオン注入を行う半導体装置の製造方法。 - 前記工程eにおいて、前記第2のウェルを形成するためのイオン注入と同時に、電界効果トランジスタを収容する第3のウェルを形成するためのイオン注入を行い、
さらに、前記工程eにおいて、前記第2及び第3のウェルを形成するためのイオン注入時に用いるマスクと同一のマスクを用いて、前記電界効果トランジスタのチャネル拡散層形成のためのイオン注入を行う請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程eにおいて、前記第2のウェルを形成するためのイオン注入と同時に、電界効果トランジスタを収容する第3のウェルを形成するためのイオン注入を行い、
さらに、前記工程fの後に、前記電界効果トランジスタのチャネル拡散層形成のためのイオン注入を行う請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
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