專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體集成電路中使用的半導(dǎo)體裝置，特別是在集成電路中形成的、在內(nèi)部電壓升壓用的、構(gòu)成穩(wěn)壓元件的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
(第1現(xiàn)有例)以下參照?qǐng)D7說(shuō)明在第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件。如圖7中所示，在第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件中備有在P型半導(dǎo)體基片101處中被元件隔離氧化膜包圍的活性區(qū)域100上部的一部分中、由N型雜質(zhì)離子擴(kuò)散形成的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103，和在其余的部分中由P型雜質(zhì)離子擴(kuò)散形成的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104。圖中，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104之間構(gòu)成的PN結(jié)大體上是處于活性區(qū)域100的中心部位。
在半導(dǎo)體基片101上形成層間絕緣膜105。在層間絕緣膜105中形成分別與各雜質(zhì)擴(kuò)散層103和104作電氣連接的、用鎢制成的連桿106。還有，在層間絕緣膜105上形成分別和連桿106連接的、用鋁制成的配線107。
第1現(xiàn)有例涉及的穩(wěn)壓元件，是由N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104形成的PN結(jié)中的反向擊穿電壓值來(lái)確定元件的穩(wěn)壓值。因此，當(dāng)在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104之間施加超過(guò)穩(wěn)壓值的反向電壓的場(chǎng)合，由于齊納效應(yīng)或者雪崩效應(yīng)的原因，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104之間有反向電流流過(guò)。根據(jù)這種現(xiàn)象，在遇到施加大電壓的場(chǎng)合，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層之間的電壓值大體上保持恒定。
(第2現(xiàn)有例)以下，參照?qǐng)D8說(shuō)明在第2現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件。在圖8中所示穩(wěn)壓元件，是由P形半導(dǎo)體基片101和在其上方形成的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103之間形成的PN結(jié)構(gòu)成的。
第2現(xiàn)有例涉及的穩(wěn)壓元件，是根據(jù)N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和半導(dǎo)體基片101之間形成的PN結(jié)中的反向擊穿電壓值來(lái)確定元件的穩(wěn)壓值的。因此，在鋁配線107和P型半導(dǎo)體基片101之間，當(dāng)按照反向而且超過(guò)穩(wěn)壓值施加電壓的場(chǎng)合，由于在半導(dǎo)體基片101和N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103之間的齊納效應(yīng)或者雪崩效應(yīng)，有反向的電流流動(dòng)。當(dāng)遇到施加大電壓的場(chǎng)合，在鋁配線107和半導(dǎo)體基片101之間的電壓大體上保持穩(wěn)定。
專利文獻(xiàn)1特開平08-181334號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平11-026600號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平11-307787號(hào)公報(bào)然而，在上述現(xiàn)有例和第2現(xiàn)有例中所涉及的穩(wěn)壓元件總會(huì)有以下所列的問(wèn)題。
首先，在第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)定電極元件，是在半導(dǎo)體基片101中的活性區(qū)域100中沿著導(dǎo)電類型各異的雜質(zhì)擴(kuò)散層103、104在基片主面的方向上并行形成的，穩(wěn)壓元件在集成電路內(nèi)存在著占有面積增大的問(wèn)題。另外，由于穩(wěn)壓值必須根據(jù)在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104之間的界面處的PN結(jié)上所施加的反向擊穿電壓值進(jìn)行確定，要想獲得預(yù)期的穩(wěn)壓值，就必須對(duì)于N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104中的至少一方的雜質(zhì)濃度進(jìn)行調(diào)整。
另一方面，在第2現(xiàn)有例中所涉及的穩(wěn)壓元件，由于只有N型雜質(zhì)擴(kuò)散層，在集成電路中的占有面積是能夠縮小了。然而，如前所述，由于元件的穩(wěn)壓值要取決于對(duì)N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型半導(dǎo)體基片101之間的界面上存在的PN結(jié)所施加的反向擊穿電壓的值，所以與第1現(xiàn)有例的情況相同，要想獲得預(yù)期的穩(wěn)壓值，就必須對(duì)N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104中的至少一方的雜質(zhì)濃度進(jìn)行調(diào)整。
然而，一般的集成電路多半都是以N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103、P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104或半導(dǎo)體基片101作為阱與其它半導(dǎo)體元件共用，所以單獨(dú)對(duì)于各個(gè)雜質(zhì)擴(kuò)散層103、104和半導(dǎo)體基片101進(jìn)行調(diào)整的自由度都很低。其結(jié)果是，在穩(wěn)壓元件上任意確定穩(wěn)壓值極為困難。
另外，在第1和第2現(xiàn)有例中的涉及的穩(wěn)壓元件的反向耐壓隨時(shí)間變動(dòng)的情況還存在問(wèn)題。
圖9(a)是表示在第1現(xiàn)有例和第2現(xiàn)有例中所涉及的穩(wěn)壓元件中施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流時(shí)，施加時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量的關(guān)系曲線。圖9(b)是表示由于施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流(current stress)之后高溫放置時(shí)，放置時(shí)間與反向耐壓之間的關(guān)系曲線，在本申請(qǐng)中，強(qiáng)電流可以理解成電流的強(qiáng)度能夠產(chǎn)生一定程度的壓力或應(yīng)力。此時(shí)，圖9(a)中的測(cè)定條件是施加電流為200μA，評(píng)價(jià)溫度是125℃。圖9(b)中的測(cè)定條件是施加2mA的電流3.5小時(shí)后，在150℃的溫度的設(shè)定下的放置情況。另外，標(biāo)有○符號(hào)的曲線是表示第1現(xiàn)有例；標(biāo)有Δ符號(hào)的曲線是表示第2現(xiàn)有例。如圖9(a)及圖9(b)所示可見(jiàn)，在第1現(xiàn)有例中，穩(wěn)壓是在1～1.2V之間變動(dòng)；在第2現(xiàn)有例中，穩(wěn)壓是在0.7～0.9V之間變動(dòng)。
本發(fā)明以上述現(xiàn)有的問(wèn)題為借鑒，其目的是為了在縮小占有面積的情況下能夠獲得預(yù)期的穩(wěn)壓，并且能夠防止反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。
因此，如果能夠使PN結(jié)中反向擊穿部分的位置從與元件隔離膜相鄰接的區(qū)域移開，如以下所示可見(jiàn)，就能夠防止反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。
本專利申請(qǐng)人，有鑒于用箝壓二極管等半導(dǎo)體裝置難以獲得預(yù)期的穩(wěn)壓、也就是預(yù)期的設(shè)計(jì)電壓，經(jīng)過(guò)對(duì)于圖9(a)及圖9(b)所示隨時(shí)間變動(dòng)大原因的各種討論的結(jié)果，得出以下所列的結(jié)論和見(jiàn)解。
首先，說(shuō)明在第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的情況。
在圖7中所示第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的情況下，通過(guò)對(duì)于N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104施加反向電壓產(chǎn)生的擊穿現(xiàn)象，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104之間的PN結(jié)(符號(hào)A)中產(chǎn)生電子空穴對(duì)。在產(chǎn)生的電子空穴對(duì)中的作為主要部分的空穴從P型雜質(zhì)擴(kuò)散層104中的PN結(jié)附近注入到在其上方的層間絕緣膜105中。另一方面，在電子空穴對(duì)中的電子從N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103中的PN結(jié)附近注入到在其上方的層間絕緣膜105中，由此產(chǎn)生反向耐壓的上升，如圖9(a)曲線所示，是由于施加了穩(wěn)壓強(qiáng)電流(current stress)，使反向耐壓發(fā)生變動(dòng)。
可是，如圖9(a)所示，在PN結(jié)上端，并沒(méi)有發(fā)生結(jié)擊穿現(xiàn)象，卻看到了反向耐壓沒(méi)有發(fā)生變化的情況。這是電子和空穴共同在早期注入到層間絕緣膜105，通過(guò)電場(chǎng)的中和，使反向耐壓沒(méi)有發(fā)生變化。
然而，縱然遇到這樣的情況，在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流之后，在高溫(150℃)下放置，由于熱量容易被釋放的電子在空穴之前迅速?gòu)膶娱g絕緣膜105向其它部位釋放，如圖9(b)所示，使反向耐壓上升。
然后，說(shuō)明在圖8所示的第2現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的情況。


圖1(a)～1(c)是表示由P型半導(dǎo)體基片101和N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103形成的PN結(jié)和元件隔離氧化膜102之間的臨界部分的放大圖。
如圖1(a)所示，當(dāng)施加超過(guò)反向擊穿電壓值的電壓時(shí)，在由N雜質(zhì)擴(kuò)散層103和P型半導(dǎo)體基片101形成的PN結(jié)中，由于反向擊穿現(xiàn)象產(chǎn)生電子空穴對(duì)。由于半導(dǎo)體基片101的雜質(zhì)濃度低于N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103的雜質(zhì)濃度，耗盡層靠近半導(dǎo)體基片101一邊的層寬增大到大于其靠近N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103一邊的層寬。另外，由于PN結(jié)的面中的連接元件隔離氧化膜的部分的耐壓最低，因而在該部分發(fā)生結(jié)擊穿。其結(jié)果是，由于擊穿現(xiàn)象，在已產(chǎn)生的電子空穴對(duì)中，主要是空穴從半導(dǎo)體基片101中的PN結(jié)的端部的部分注入到與該端部鄰接的元件隔離氧化膜102中。與其相反，電子空穴對(duì)中的電子，從靠近N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103中的PN結(jié)的端部的部分注入到與該端部鄰接的元件隔離氧化膜102中。其結(jié)果是，如圖1(b)所示，已注入的電子和空穴向耗盡層的橫向擴(kuò)展，特別是由于雜質(zhì)濃度比N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103低的P型半導(dǎo)體基片101一邊的耗盡層擴(kuò)展得更寬，使靠近元件隔離氧化膜102附近的耗盡層內(nèi)的電場(chǎng)緩和。于是，P型半導(dǎo)體基片101和N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103之間的電壓，由于尚未達(dá)到足以使PN結(jié)中的反向擊穿電壓，使N型雜質(zhì)擴(kuò)散層103或鋁配線107和半導(dǎo)體基片101之間必要的反向耐壓上升。
以上就是圖9(a)中的曲線所示、由于施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流，使反向耐壓上升的主要原因。
另外，如圖1(c)所示，在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流之后于高溫下放置的情況，由于電子因受熱容易從元件隔離氧化膜102中釋放，使PN結(jié)的元件隔離氧化膜102附近處的耗盡層更加變寬。如前所述，這就是圖9(b)的曲線所示，在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流后由于高溫放置而使反向耐壓變動(dòng)的主要原因。此處，在圖1(a)～(c)的元件隔離氧化膜102中所繪的半圓或半橢圓是表示分別與電子或空穴密度和位置相關(guān)的模式圖形。
如上所述，在現(xiàn)有用穩(wěn)壓元件組合成的半導(dǎo)體集成電路，不論是采用哪種結(jié)構(gòu)，由于反向耐壓與穩(wěn)壓值之間的比例的變動(dòng)，都不能夠正常發(fā)揮穩(wěn)壓元件的功能。
本專利申請(qǐng)發(fā)明人有鑒于這樣的重要原因，通過(guò)采用由垂直于半導(dǎo)體基片板面的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層和第2雜質(zhì)擴(kuò)散層構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)擴(kuò)散層形成的PN結(jié)，使穩(wěn)壓元件在集成電路中的專有面積變小，獲得能夠容易獲得預(yù)期的穩(wěn)壓的見(jiàn)識(shí)。另外，本專利申請(qǐng)發(fā)明人在第2現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的結(jié)構(gòu)中，查清楚了在PN結(jié)中發(fā)生的反向擊穿現(xiàn)象是在元件隔離膜附近發(fā)生的，如果將第1雜質(zhì)擴(kuò)散層和第2雜質(zhì)擴(kuò)散層中的至少一方的雜質(zhì)濃度設(shè)定成在與元件隔離膜的相鄰部分的值低于所述雜質(zhì)濃度在其余部分的值，獲得能夠抑制隨時(shí)間的變化的知識(shí)。
具體地說(shuō)，本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置備有通過(guò)元件隔離膜劃分、形成的半導(dǎo)體區(qū)域，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中形成的、具有與該半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層，和在半導(dǎo)體區(qū)域中、利用連接第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的上面和下面的一同將端部與元件隔離膜保持連接而形成的、具有和半導(dǎo)體區(qū)域相同的導(dǎo)電類型的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層；第2雜質(zhì)擴(kuò)散層中的元件隔離膜的相鄰接部分的雜質(zhì)濃度是按照低于它在其余部分中的該雜質(zhì)的濃度來(lái)進(jìn)行設(shè)定的。
采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，因?yàn)镻N結(jié)是由半導(dǎo)體區(qū)域中的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層和第2雜質(zhì)擴(kuò)散層形成的，第一擴(kuò)散層或第二擴(kuò)散層、特別是半導(dǎo)體區(qū)域具有和第2雜質(zhì)擴(kuò)散層同樣的導(dǎo)電類型的雜質(zhì)濃度能夠作任意調(diào)整，所以容易設(shè)定預(yù)期的穩(wěn)壓值。另外，由于第2雜質(zhì)擴(kuò)散層在和元件隔離膜相鄰接部分的雜質(zhì)濃度是按低于它在其余部分的該雜質(zhì)的濃度進(jìn)行設(shè)定的，由于在PN結(jié)中的反向擊穿部分能夠脫離元件隔離膜，所以能夠抑制因?yàn)榻Y(jié)擊穿產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離膜的注入，其結(jié)果是，能夠防止反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，第2雜質(zhì)擴(kuò)散層覆蓋在第1雜質(zhì)擴(kuò)散層下面的形成是可以的。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的側(cè)面和上述元件隔離膜的側(cè)面保持一段間隔的形成是可以的。
采用這樣的辦法，第1雜質(zhì)擴(kuò)散層脫離元件隔離膜的結(jié)果，由于PN結(jié)中的反向擊穿部分完全從與元件隔離膜鄰接的區(qū)域移開，所以能夠大幅度地抑制由于結(jié)擊穿產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離膜的注入。
在此場(chǎng)合下，第2雜質(zhì)擴(kuò)散層覆蓋在第1雜質(zhì)擴(kuò)散層側(cè)面是可以的。
另外，在此場(chǎng)合下，上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層設(shè)在上述半導(dǎo)體區(qū)域的上部，第2雜質(zhì)擴(kuò)散層達(dá)到上述半導(dǎo)體區(qū)域的表面，而且，在該表面附近的雜質(zhì)濃度可以被設(shè)定成低于除了上述元件隔離膜的相鄰接的部分以外的其它部分的該雜質(zhì)的濃度。
另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，上述半導(dǎo)體區(qū)域是設(shè)在用半導(dǎo)體制成的基片上，第1雜質(zhì)擴(kuò)散層在上述基片上形成之后，在上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層上設(shè)置與上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層作電氣連接的連桿是可以的。
另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層是在至少3個(gè)方向上采用旋轉(zhuǎn)注入(角度注入)的方式注入雜質(zhì)是令人滿意的。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括在半導(dǎo)體區(qū)域中有選擇地形成元件隔離膜的工序(a)，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中的被上述元件隔離膜包圍的區(qū)域中，形成具有與上述半導(dǎo)體區(qū)域相反的導(dǎo)電類型的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的工序(b)，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中，在上述元件隔離膜和第1雜質(zhì)擴(kuò)散層連接的狀態(tài)下，形成具有和上述半導(dǎo)體區(qū)域相同的導(dǎo)電類型的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層的工序(c)；在上述工序(c)中，通過(guò)以相對(duì)于上述半導(dǎo)體區(qū)域的表面法線傾斜、而且沿著互不相同的至少3個(gè)方向注入雜質(zhì)離子，在上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層的上述元件隔離膜的相鄰接部分的雜質(zhì)濃度低于在它的其余部分的該雜質(zhì)的濃度。
采用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括，在半導(dǎo)體裝置區(qū)中形成第1雜質(zhì)擴(kuò)散層，和連接在其上面和下面的共用端部、與元件隔離膜連接形成具有和半導(dǎo)體區(qū)域相同的導(dǎo)電類型的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層；使本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置確實(shí)能夠獲得在第2雜質(zhì)擴(kuò)散層和元件隔離膜相鄰接部分的雜質(zhì)濃度設(shè)定成低于它的其余的部分的該雜質(zhì)的濃度。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在工序(a)和上述工序(b)之間備有在半導(dǎo)體區(qū)域中包圍元件隔離膜的活性區(qū)域的上方，在該活性區(qū)域的周邊加掩模，形成掩蔽圖形的工序(d)。在工序(b)中，通過(guò)用掩模掩蔽成掩模圖形注入雜質(zhì)離子，形成令人滿意的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，在工序(c)中，在活性區(qū)域中的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層和上述元件隔離膜之間形成令人滿意的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，在上述工序(b)中，在上述活性區(qū)域的上部形成第1雜質(zhì)擴(kuò)散層，在工序(c)中，在述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層中注入到達(dá)到活性區(qū)域的表面、而且在該表面附近部分的雜質(zhì)濃度，除了與元件隔離膜相鄰接的部分以外，低于它的其余部分的該雜質(zhì)的濃度來(lái)進(jìn)行注入是可以的。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，在工序(c)中，相對(duì)于半導(dǎo)體區(qū)域的法線的角度理想地在20°以上是令人滿意的。
圖2(a)是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置中備有的穩(wěn)壓元件的斷面結(jié)構(gòu)圖。
(b)是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置中P型雜質(zhì)擴(kuò)散層的基片上沿平行方向的雜質(zhì)濃度分布的曲線圖。
圖3(a)～(d)是表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的按工序順序的結(jié)構(gòu)斷面圖。
圖4(a)及(b)是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置的可靠性試驗(yàn)結(jié)果。(a)是表示經(jīng)過(guò)施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流時(shí)施加時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系曲線。。(b)是表示在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流后經(jīng)過(guò)高溫放置時(shí)的放置時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系圖。
圖5是表示在本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖6(a)～(d)說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法的按工序順序的結(jié)構(gòu)斷面圖。
圖7是在第1現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的結(jié)構(gòu)斷面圖。
圖8是在第2現(xiàn)有例中涉及的穩(wěn)壓元件的結(jié)構(gòu)斷面圖。
圖9(a)及(b)是表示本發(fā)明的第1現(xiàn)有例涉及的半導(dǎo)體裝置的可靠性試驗(yàn)結(jié)果。(a)是表示經(jīng)過(guò)施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流時(shí)施加時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系曲線。(b)是表示在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流后經(jīng)過(guò)高溫放置時(shí)的放置時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施形態(tài))現(xiàn)參照?qǐng)D面說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)。
圖2(a)所示是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)所涉及的半導(dǎo)體裝置備有的穩(wěn)壓元件的斷面結(jié)構(gòu)圖。
如圖2(a)所示，第1實(shí)施形態(tài)所涉及的穩(wěn)壓元件，例如，是由以下部分構(gòu)成用P型硅(Si)制成的半導(dǎo)體基片11的上部選擇形成的、用淺溝隔離(STI)法制成的元件隔離絕緣膜12，和通過(guò)設(shè)在半導(dǎo)體基片11上的元件隔離絕緣膜12區(qū)劃出的活性區(qū)域10的上部上通過(guò)N型雜質(zhì)的高濃度擴(kuò)散形成的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13，和在該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13的下面的、由P型雜質(zhì)擴(kuò)散形成的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14。N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14是設(shè)在面對(duì)半導(dǎo)體板11的朝下(垂直方向)的2個(gè)層，通過(guò)該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的PN結(jié)形成二極管結(jié)構(gòu)。
第1實(shí)施形態(tài)的特征在于，如圖2(b)所示，P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的雜質(zhì)濃度的分布是所述雜質(zhì)濃度按照除了和元件隔離絕緣膜12相鄰接的部分以外、低于它的其余部分(中央部分)的該雜質(zhì)的濃度來(lái)設(shè)定的。
在半導(dǎo)體基片11的活性區(qū)域10的上方，形成完全包含元件隔離絕緣膜12的層間絕緣膜15，在該層間絕緣膜15處形成與N雜質(zhì)擴(kuò)散層13作電氣連接的、用鎢(W)制成的連桿16。另外，在層間絕緣膜15的上方形成與連桿16作電氣連接的、用鋁(Al)制成的配線17。
以下參照?qǐng)D3(a)～圖3(d)說(shuō)明上述穩(wěn)壓元件的制造方法。
首先，如圖3(a)所示，在P型半導(dǎo)體基片11的上部有選擇地形成元件隔離絕緣膜12，然后利用已形成的、由活性區(qū)域12形成區(qū)劃出的活性區(qū)域10。在此之后，以元件隔離絕緣膜12作掩模，在30keV～40keV的加速能量下，用量級(jí)為1012cm-2～1013cm-2的劑量的P型硼(B+)離子作離子注入。此時(shí)，要保持與半導(dǎo)體基片的法線成20°～45°的角度，而且要以半導(dǎo)體基片為基準(zhǔn)，至少?gòu)?個(gè)方向，此處要按每次錯(cuò)開90度，從4個(gè)方向進(jìn)行離子注入。采用這樣的辦法，在反向耐壓調(diào)整區(qū)中形成硼離子的雜質(zhì)的濃度在1018cm-3量級(jí)的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14。
然后，如圖3(b)所示，利用半導(dǎo)體基片11的整面的元件隔離絕緣膜12作掩模，在40keV～50keV的加速能量下，用量級(jí)為1015cm-2的劑量的N型雜質(zhì)砷(As+)離子作離子注入。采用這樣的辦法，形成雜質(zhì)濃度的量級(jí)為1020cm-2的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13。
然后，如圖3(c)所示，進(jìn)行退火熱處理，激活已注入各種雜質(zhì)的離子，接著用化學(xué)氣相沉積(CVD)法等，例如，用氧化硅(SiO2)在半導(dǎo)體基片11上沉積成整面覆蓋的層間絕緣膜15。
然后，如圖3(d)所示，采用石印法和干蝕刻法，在層間絕緣膜15處的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13上面的側(cè)面部分形成從該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13中裸露出的接觸孔。接著，通過(guò)濺射法或者CVD法，在形成的接觸孔中充填鎢，形成連桿16。在此之后，通過(guò)濺射法，在層間絕緣膜15的上面沉積鋁膜。經(jīng)過(guò)圖形造型，在沉積成的鋁膜和連桿之間形成電氣連接。通過(guò)這樣的辦法，在層間絕緣膜15的上面，通過(guò)N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和連桿16之間的電氣連接，形成用鋁制成的配線17。
現(xiàn)時(shí)，作為確定穩(wěn)壓元件裝置特性的穩(wěn)壓的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和半導(dǎo)體基片11之間的電壓，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的PN結(jié)形成的二極管結(jié)構(gòu)尚未達(dá)到反向擊穿電壓之前，能夠通過(guò)配線17向N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13持續(xù)施加正電壓。
第1實(shí)施形態(tài)采用的不是像第2現(xiàn)有例中那樣的、由N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和半導(dǎo)體基片11之間的PN結(jié)形成的結(jié)構(gòu)，而是采用在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間形成的PN結(jié)的結(jié)構(gòu)。因此，在為了形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14而在用硼離子進(jìn)行離子注入的工序中，通過(guò)調(diào)整硼離子的劑量，就能夠很容易地調(diào)整P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的雜質(zhì)濃度。
通過(guò)采用這樣的辦法，就能夠很容易地調(diào)整在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14型雜質(zhì)擴(kuò)散層之間的PN結(jié)的二極管結(jié)構(gòu)的反向擊穿電壓。這種情況就意味著在確定作為穩(wěn)壓元件的穩(wěn)壓值的場(chǎng)合，能夠很容易地獲得預(yù)期的穩(wěn)壓值。
如前所述，由于半導(dǎo)體集成電路大多數(shù)都是在半導(dǎo)體基片11或N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13與其它的元件共用的狀態(tài)下制作的場(chǎng)合，不論是P型還是N型的雜質(zhì)濃度，能夠個(gè)別進(jìn)行調(diào)整的自由度都很低。因此，設(shè)置能夠容易調(diào)整雜質(zhì)濃度的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14，對(duì)于在二極管結(jié)構(gòu)中抑制和防止反向耐壓的變動(dòng)都極為有效。
另外，在半導(dǎo)體基片11上形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的過(guò)程中，由于是在相對(duì)與半導(dǎo)體基片11各不相同的4個(gè)方向上、而且在與基片面的法線成20°～45°的角度上進(jìn)行離子注入，在形成的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14中，靠近元件隔離絕緣膜12附近的雜質(zhì)濃度比在其余部分的低。
采用這樣的辦法，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間通過(guò)PN結(jié)形成二極管結(jié)構(gòu)就能夠?qū)⒎聪虻慕Y(jié)擊穿部分從元件隔離絕緣層12上移開。因此，由于能夠大幅度抑制因?yàn)榻Y(jié)擊穿而產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離絕緣膜的注入，在單位時(shí)間內(nèi)向元件隔離絕緣膜12中注入電子和空穴的量減少。其結(jié)果是，在PN結(jié)的端部與元件隔離絕緣層12之間的鄰接區(qū)中，由于從N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13向P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14隨時(shí)間的變動(dòng)的電場(chǎng)緩和的速度減少，抑制了反向耐壓進(jìn)一步的變動(dòng)。
圖4(a)是表示第1實(shí)施形態(tài)涉及在穩(wěn)壓元件中經(jīng)過(guò)施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流時(shí)施加時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系。圖4(b)是表示在施加穩(wěn)壓強(qiáng)電流后經(jīng)過(guò)高溫放置時(shí)的放置時(shí)間和反向耐壓的變動(dòng)量之間的關(guān)系。圖4(a)中的檢測(cè)條件是，施加電流200μA，評(píng)價(jià)溫度125℃。圖4(b)中的檢測(cè)條件是按照施加電流為2mA、經(jīng)過(guò)3.5的施加時(shí)間后，在150℃下進(jìn)行放置設(shè)定的。
由圖4(a)可見(jiàn)，在第1實(shí)施形態(tài)中涉及的是對(duì)于穩(wěn)壓元件施加強(qiáng)電流的時(shí)間為1000小時(shí)的場(chǎng)合下，能夠?qū)⒎聪蚰蛪弘S時(shí)間的變化抑制在0.1V以下。
另外，由圖4(b)可見(jiàn)，在本實(shí)施形態(tài)中，在施加強(qiáng)電流后的高溫放置時(shí)間經(jīng)過(guò)500小時(shí)后的場(chǎng)合下，能夠?qū)⒎聪蚰蛪旱淖儎?dòng)抑制在0.2V的程度。
由以上說(shuō)明可見(jiàn)，在第1實(shí)施形態(tài)中涉及的半導(dǎo)體裝置(穩(wěn)壓元件)，由于形成的二極管結(jié)構(gòu)的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14是在與基片垂直的方向單獨(dú)形成的，作為穩(wěn)壓元件使占有的面積變小，反向耐壓容易調(diào)整。
除此以外，在形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的注入工序中，是以各不相同的、至少是從3個(gè)方向的角度進(jìn)行的注入，使P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14和元件隔離絕緣膜12相鄰接的部分的雜質(zhì)濃度低于在其余的部分的該雜質(zhì)的濃度，能夠使結(jié)擊穿部分從元件隔離絕緣膜12上移開。因此，能夠大幅度抑制由于因結(jié)擊穿所產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離絕緣膜12的注入，能夠抑制反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。
再者，在第1實(shí)施形態(tài)中，所設(shè)的與P型雜質(zhì)擴(kuò)散層13連接的連桿16雖然只有一個(gè)，但并不以此為限，也可以在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13中形成多個(gè)連桿。
另外，P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14雖然是和包圍它的元件隔離絕緣層12保持連接形成的，但并不以此為限，從元件隔離絕緣膜12的側(cè)面移開形成也可以獲得同樣的效果。
再者，使P型半導(dǎo)體基片11、N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13以及P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的導(dǎo)電類型各自顛倒，也可以獲得同樣的效果。
另外，形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的離子注入雖然是在形成N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13的離子注入之前，但是也可以將其注入的順序倒過(guò)來(lái)。
另外，穩(wěn)壓元件的二極管結(jié)構(gòu)雖然是在半導(dǎo)體基片11上的活性區(qū)域10中形成的，但并不以此為限，也可以設(shè)置在半導(dǎo)體基片10上形成的其它半導(dǎo)體區(qū)域中的活性區(qū)域10。
(第二實(shí)施例)以下參照?qǐng)D面說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
圖5所示是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)所涉及的半導(dǎo)體裝置中的穩(wěn)壓元件的斷面結(jié)構(gòu)圖。凡是與在圖2(a)中與圖5所示結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件標(biāo)有同一符號(hào)者說(shuō)明從略。
在第2實(shí)施形態(tài)中，在半導(dǎo)體基片11中的活性區(qū)域10的上部形成的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A是在與元件隔離絕緣膜12的側(cè)面相隔0.5μm～2.0μm程度的距離處形成的，也就是采用設(shè)置位移區(qū)C的結(jié)構(gòu)。
以下參照?qǐng)D6(a)～圖6(d)說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的穩(wěn)壓元件的制造方法。
首先，如圖6(a)所示，與第1實(shí)施形態(tài)相同，在P型半導(dǎo)體基片11的上部有選擇地形成元件隔離絕緣膜12，然后利用已形成的元件隔離絕緣膜12形成活性區(qū)域10。在此之后，以元件隔離絕緣膜12作掩模，在半導(dǎo)體基片11的整面上，在30keV～40keV的加速能量下，用量級(jí)為1012cm-2～1013cm-2的劑量的硼(B+)離子作離子注入。此時(shí)，要保持與半導(dǎo)體基片11的法線成20°～45°的角度，而且要以半導(dǎo)體基片為基準(zhǔn)，至少?gòu)?個(gè)方向，此處要按每次錯(cuò)開90度，從4個(gè)方向進(jìn)行離子注入。采用這樣的辦法，形成作為反向耐壓調(diào)整區(qū)的硼離子的雜質(zhì)的濃度在量級(jí)為1018cm-3的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14。
然后，如圖6(b)所示，采用光刻蝕法在半導(dǎo)體基片11的活性區(qū)域10上，在該活性區(qū)域10的周邊部形成寬度約為0.5μm～2.0μm的保護(hù)膜圖形，接著，以形成的保護(hù)膜圖象21作掩模，在活性區(qū)域10中，在40keV～50keV的加速能量下，用量級(jí)為1015cm-2的劑量的砷(As+)離子作離子注入。采用這樣的辦法，形成雜質(zhì)濃度的量級(jí)為1020cm-3的、而且在與元件隔離絕緣膜12的側(cè)面保持位移區(qū)C的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13。此時(shí)，為了使N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A在活性區(qū)域10的上方形成島狀，P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A的周圍直達(dá)活性區(qū)域10的表面區(qū)域、而且在該表面附近的P型雜質(zhì)濃度低于除了和元件隔離絕緣膜12鄰接的部分以外的其它部分的濃度。
然后，如圖6(c)所示，進(jìn)行退火熱處理，激活已注入各種雜質(zhì)的離子，接著用化學(xué)氣相沉積(CVD)法等，例如，用氧化硅(SiO2)在半導(dǎo)體基片11上沉積成整面覆蓋的層間絕緣膜15。
然后，如圖6(d)所示，采用石印法和干蝕刻法，在層間絕緣膜15上的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A的上面的側(cè)面部分形成從該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A中裸露的接觸孔。接著，通過(guò)濺射法或者CVD法，在形成的接觸孔中充填鎢，形成連桿16。在此之后，通過(guò)濺射法，在層間絕緣膜15的上面沉積鋁膜。然后在沉積成的鋁膜和連桿16之間形成作為連接用的圖形。在層間絕緣膜15上形成配線17。
此時(shí)，作為確定穩(wěn)壓元件裝置特性的穩(wěn)壓的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和半導(dǎo)體基片11之間的電壓，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的PN結(jié)形成的二極管結(jié)構(gòu)尚未達(dá)到反向擊穿電壓之前，能夠通過(guò)配線17向N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A持續(xù)施加正電壓。
第2實(shí)施形態(tài)中涉及的穩(wěn)壓元件，和第1實(shí)施形態(tài)相同，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的PN結(jié)形成的二極管結(jié)構(gòu)，能夠容易調(diào)整反向擊穿電壓。因此，在確定作為穩(wěn)壓元件的穩(wěn)壓值的場(chǎng)合，能夠容易獲得預(yù)期的穩(wěn)壓值。
另外，N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A，由于具有位移區(qū)C，也就是在脫離元件隔離絕緣膜12相距一個(gè)間隔處形成的。所以，N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的二極管結(jié)構(gòu)的反向擊穿電壓位置能夠完全脫離開元件隔離絕緣膜12。因此，大體上能夠確實(shí)防止由于結(jié)擊穿發(fā)生電子和空穴向元件隔離絕緣膜12的注入。為了在施加反向電壓的過(guò)程中，能夠防止元件隔離絕緣膜12的電子和空穴的流入，由于在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間形成的PN結(jié)的電場(chǎng)隨時(shí)間的變動(dòng)受到大幅度地抑制，所以，達(dá)到大體上能夠防止反向耐壓的變動(dòng)。
除此以外，由于N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A中設(shè)有位移區(qū)C，在N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間形成的PN結(jié)和元件隔離絕緣膜12之間沒(méi)有連接。其結(jié)果是，能夠抑制由于在元件隔離絕緣膜12和半導(dǎo)體基片11之間的界面上存在的界面能級(jí)或缺陷的原因引起的泄露電流。
另外，由于在元件隔離絕緣膜12和N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A之間采用了P型雜質(zhì)擴(kuò)散層的夾層結(jié)構(gòu)，從而抑制耗盡層向半導(dǎo)體基片11的方向的擴(kuò)展，能夠防止該穩(wěn)壓元件和與其相鄰接的其它元件(圖中未繪出)之間的穿通效應(yīng)。
正如以上說(shuō)明那樣，采用第2實(shí)施形態(tài)，由于能夠容易調(diào)整反向耐壓，使結(jié)擊穿部分脫離開元件隔離絕緣膜，大體上確實(shí)能夠防止由于結(jié)擊穿使產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離絕緣膜12的注入。
再者，在第2實(shí)施形態(tài)中，所設(shè)的與P型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A連接的連桿16雖然只有一個(gè)，但并不以此為限，也可以在N型型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A中形成多個(gè)連桿。
另外，P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14雖然是和包圍它的元件隔離絕緣層12保持連接形成的，但并不以此為限，脫離開元件隔離絕緣膜12的側(cè)面形成也可以獲得同樣的效果。
再者，P型半導(dǎo)體基片11、N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13以及P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的導(dǎo)電類型各自顛倒，也可以獲得同樣的效果。
另外，目前形成P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14的離子注入雖然是在形成N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13A的離子注入之前，但是也可以將其注入的順序倒過(guò)來(lái)。
另外，穩(wěn)壓元件的二極管結(jié)構(gòu)雖然是在半導(dǎo)體基片11上的活性區(qū)域10中形成的，但并不以此為限，也可以將其設(shè)置在半導(dǎo)體基片11上形成的其它半導(dǎo)體區(qū)域中的活性區(qū)域10。
采用本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置，由于能夠任意調(diào)整第1雜質(zhì)擴(kuò)散層或者第2雜質(zhì)擴(kuò)散層的雜質(zhì)濃度，能夠獲得預(yù)期的穩(wěn)壓值。另外，由于將第1雜質(zhì)擴(kuò)散層或者第2雜質(zhì)擴(kuò)散層形成的結(jié)合部中的反向結(jié)擊穿部分離開元件隔離絕緣膜，能夠抑制在結(jié)擊穿中產(chǎn)生的電子和空穴向元件隔離絕緣膜的注入，所以能夠防止反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體裝置，其特征在于，備有通過(guò)元件隔離膜劃分、形成的半導(dǎo)體區(qū)域，在上述半導(dǎo)體區(qū)域中形成的、具有其導(dǎo)電類型與該半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型相反的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中、利用連接上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的上面和下面的一同用端部與上述元件隔離膜保持連接而形成的、具有和上述半導(dǎo)體區(qū)域相同的導(dǎo)電類型的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層；與上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層中的元件隔離膜的相鄰接的部分的雜質(zhì)濃度是被設(shè)定成低于在它的其余部分的該雜質(zhì)的濃度。
2.權(quán)利要求1中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層是覆蓋在第1雜質(zhì)擴(kuò)散層下面形成的。
3.權(quán)利要求1中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的側(cè)面是在和上述元件隔離膜的側(cè)面相隔一段間隔形成的。
4.權(quán)利要求1中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層是覆蓋在第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的側(cè)面的。
5.權(quán)利要求4中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于將上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層設(shè)在上述半導(dǎo)體區(qū)域的上部，進(jìn)行設(shè)定，使上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層達(dá)到上述半導(dǎo)體區(qū)域的表面，并且，在該表面附近的雜質(zhì)濃度低于除了和上述元件隔離膜相鄰接的部分以外的它的其余部分的該雜質(zhì)的濃度。
6.權(quán)利要求1～5的任何一項(xiàng)中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體區(qū)域是存在于用半導(dǎo)體制成的基片上，在上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層在上述基片上形成之后，在上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層上設(shè)置與上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層作電氣連接的連桿。
7.權(quán)利要求1～5的任何一項(xiàng)中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層是在至少3個(gè)方向上經(jīng)過(guò)采用旋轉(zhuǎn)注入的方式注入雜質(zhì)形成的。
8.半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于備有在半導(dǎo)體區(qū)域中有選擇地形成元件隔離膜的工序(a)，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中的被上述元件隔離膜包圍的區(qū)域中，形成具有與上述半導(dǎo)體區(qū)域相反的導(dǎo)電類型的第1雜質(zhì)擴(kuò)散層的工序(b)，和在上述半導(dǎo)體區(qū)域中，為了上述元件隔離膜和第1雜質(zhì)擴(kuò)散層保持連接，形成具有和上述半導(dǎo)體區(qū)域相同的導(dǎo)電類型的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層的工序(c)；在上述工序(c)中，通過(guò)以相對(duì)于上述半導(dǎo)體區(qū)域的表面的法線傾斜、而且在沿著互不相同的至少3個(gè)方向上進(jìn)行注入，使上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層的雜質(zhì)濃度除了和上述元件隔離膜相鄰接部分以外、低于它的其余部分的該雜質(zhì)的濃度。
9.權(quán)利要求8中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述工序(a)和上述工序(b)之間備有在上述半導(dǎo)體區(qū)域中包圍上述元件隔離膜中的活性區(qū)域中的上方，對(duì)于該活性區(qū)域的周邊加掩模，形成掩蔽圖形的工序(d)。在上述工序(b)中，經(jīng)過(guò)將上述掩模圖形作為掩模，注入雜質(zhì)離子，形成上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層。
10.權(quán)利要求9中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于在上述工序(c)中，在上述活性區(qū)域中的上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層和上述元件隔離膜之間形成上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層。
11.權(quán)利要求10中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述工序(b)中，在上述活性區(qū)域的上部形成上述第1雜質(zhì)擴(kuò)散層，在上述工序(c)中，所進(jìn)行的注入是使上述第2雜質(zhì)擴(kuò)散層達(dá)到上述活性區(qū)域的表面并且在該表面附近部分的雜質(zhì)濃度低于除了和上述元件隔離膜相鄰接的部分以外的其余部分的該雜質(zhì)的濃度。
12.權(quán)利要求8～11的任何一項(xiàng)中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于在上述工序(c)中，上述相對(duì)于上述半導(dǎo)體區(qū)域的法線的角度是在20°以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。在占有面積變小的情況下，能夠容易獲得預(yù)期的穩(wěn)壓，而且能夠防止反向耐壓隨時(shí)間的變動(dòng)。穩(wěn)壓元件是由通過(guò)由P型硅酮制成的半導(dǎo)體基片11中的元件隔離絕緣膜12區(qū)劃成的活性區(qū)域10的上部形成的、N型雜質(zhì)高濃度擴(kuò)散制成的N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13，和在該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13的下面由P型雜質(zhì)擴(kuò)散成的P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14構(gòu)成的。N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13及P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14是面對(duì)半導(dǎo)體基片11平行設(shè)置的兩層。通過(guò)該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層13和P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14之間的PN結(jié)形成二極管結(jié)構(gòu)。P型雜質(zhì)擴(kuò)散層14和元件隔離絕緣膜12相鄰接部分的雜質(zhì)濃度設(shè)定成低于在其余的部分的該雜質(zhì)的濃度。
文檔編號(hào)H01L29/861GK1452251SQ0312252
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月18日
發(fā)明者土井博之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社