JP2000150633A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000150633A
JP2000150633A JP10321830A JP32183098A JP2000150633A JP 2000150633 A JP2000150633 A JP 2000150633A JP 10321830 A JP10321830 A JP 10321830A JP 32183098 A JP32183098 A JP 32183098A JP 2000150633 A JP2000150633 A JP 2000150633A
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JP
Japan
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insulating film
element isolation
region
forming
semiconductor device
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Japanese (ja)
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Atsushi Tsuji
篤史 辻
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Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an element separation insulating film from etched even if, at opening a contact hole, an opening region of the contact hole and an element separation insulating film of STI(shallow trench isolation) type comprises an overlap region. SOLUTION: An STI-type element separation insulating film STI where a semiconductor substrate 10 comprising an active region is formed, an inter- layer insulating film of silicon oxide is formed on its upper layer, a contact hole CH is so opened as to connect to the active region of the semiconductor substrate through the inter-layer insulating film, and an embedded electrode 34 is so formed in the contact hole as to connect to the active region of the semiconductor substrate. Here, at least, a part of the region near the interface between the element separation region and the active region, the element separation insulating film is formed, or coated, of a material 23a whose etching selection ratio is different from the insulating film (an insulating body such as silicon nitride, a conductive body such as metal film).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特にトレンチ素子分離法により素
子分離され、基板とのコンタクト接続を有する半導体装
置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device which is isolated by a trench element isolation method and has a contact connection with a substrate and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の素子分離法としては、代表
的な方法としてLOCOS(local oxidation of silic
on)法、SOI技術の一つであるSIMOX(separati
on byimplanted oxigen)法、あるいはSTI(Shallow
Trench Isolation)法など、様々な手法が開発されて
いる。
2. Description of the Related Art As a typical method for element isolation of a semiconductor device, LOCOS (local oxidation of silic
on) method, SIMOX (separati
on byimplanted oxigen) or STI (Shallow
Various methods such as a Trench Isolation method have been developed.

【0003】特に、上記のうちSTI法により形成した
素子分離絶縁膜は、素子分離絶縁膜の幅を製造工程にお
ける最小線幅で形成することが可能であり、半導体装置
の集積度を高めることが可能で、半導体装置の微細化お
よび小型化が可能である。このSTI法により形成した
素子分離絶縁膜を有する半導体装置およびその製造方法
について図面を参照して以下に説明する。
In particular, among the above, the element isolation insulating film formed by the STI method can form the element isolation insulating film with the minimum line width in the manufacturing process, and can increase the degree of integration of the semiconductor device. The semiconductor device can be miniaturized and miniaturized. A semiconductor device having an element isolation insulating film formed by the STI method and a method for manufacturing the same will be described below with reference to the drawings.

【0004】図29は、上記のSTI法による素子分離
絶縁膜を有する半導体装置の平面図である。半導体基板
上に形成された素子分離用溝を絶縁体で埋め込んでトレ
ンチ型の素子分離絶縁膜STIが形成されており、素子
分離絶縁膜STIで分離された領域が活性領域ARとな
る。素子分離絶縁膜STIの形成方向と直交する方向に
ゲート電極Gが形成され、ゲート電極Gの両側部におけ
る活性領域AR中にソース・ドレイン領域が形成され、
ゲート電極Gの直下部分における活性領域がチャネル形
成領域となって、MOS型電界効果トランジスタ(MO
SFET;MOSField Effect Transistor )が構成され
ている。また、ソース・ドレイン領域に達するコンタク
トホールCHが開口されて、不図示の上層配線に接続さ
れている。
FIG. 29 is a plan view of a semiconductor device having an element isolation insulating film formed by the STI method. The trench for element isolation formed on the semiconductor substrate is buried with an insulator to form a trench-type element isolation insulating film STI, and a region separated by the element isolation insulating film STI becomes an active region AR. A gate electrode G is formed in a direction orthogonal to the formation direction of the element isolation insulating film STI, and a source / drain region is formed in the active region AR on both sides of the gate electrode G,
An active region immediately below the gate electrode G becomes a channel forming region, and is formed by a MOS field effect transistor (MO).
SFET; MOS Field Effect Transistor). In addition, a contact hole CH reaching the source / drain region is opened and connected to an upper wiring (not shown).

【0005】図29中のA−A’における断面図を図3
0に示す。ウェル11が形成されたシリコン半導体基板
10中に素子分離用溝が形成されており、その内部に酸
化シリコンが埋め込まれて素子分離絶縁膜22a(ST
I)が形成されている。素子分離絶縁膜22aで分離さ
れた領域が活性領域となる。半導体基板10の上層にゲ
ート絶縁膜24を介して、ポリシリコンの下層ゲート電
極30aとタングステンシリサイドの上層ゲート電極3
1aの積層体であるポリサイド構造のゲート電極32が
形成されている。ゲート電極32の両側部に活性領域中
には導電性不純物を低濃度に含有する低濃度拡散層12
と高濃度に含有する高濃度拡散層13からなるLDD
(Lightly Doped Drain )構造のソース・ドレイン拡散
層が形成されており、MOSFETが構成されている。
また、ゲート電極32を被覆して酸化シリコンのゲート
被覆膜25が形成されており、その上層に全面に酸化シ
リコンからなる層間絶縁膜26が形成されている。層間
絶縁膜26およびゲート被覆膜25を貫通して、ソース
・ドレイン拡散層に達するコンタクトホールCHが開口
されており、コンタクトホールCH内に埋め込まれた例
えばタングステンからなる埋め込み電極34が形成さ
れ、例えばアルミニウムからなる上層配線35とソース
・ドレイン拡散層とをコンタクト接続している。
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG.
0 is shown. An element isolation groove is formed in the silicon semiconductor substrate 10 in which the well 11 is formed, and silicon oxide is buried therein, so that an element isolation insulating film 22a (ST
I) is formed. The region separated by the element isolation insulating film 22a becomes the active region. The lower gate electrode 30a of polysilicon and the upper gate electrode 3 of tungsten silicide are formed on the upper layer of the semiconductor substrate 10 via the gate insulating film 24.
A gate electrode 32 having a polycide structure, which is a laminate of 1a, is formed. On both sides of the gate electrode 32, the active region has a low concentration diffusion layer 12 containing a conductive impurity at a low concentration.
LDD composed of a high concentration diffusion layer 13 and a high concentration diffusion layer 13
(Lightly Doped Drain) source / drain diffusion layers are formed to constitute a MOSFET.
A gate coating film 25 of silicon oxide is formed to cover the gate electrode 32, and an interlayer insulating film 26 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the gate coating film 25. A contact hole CH penetrating through the interlayer insulating film 26 and the gate coating film 25 and reaching the source / drain diffusion layer is opened, and a buried electrode 34 made of, for example, tungsten buried in the contact hole CH is formed. For example, the upper wiring 35 made of aluminum is connected to the source / drain diffusion layers by contact.

【0006】上記の半導体装置の製造方法について説明
する。まず、図31(a)に示すように、シリコン半導
体基板10に例えば熱酸化法により酸化シリコン層を約
10nmの膜厚で形成し、犠牲酸化膜20とする。
A method for manufacturing the above semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 31A, a silicon oxide layer is formed to a thickness of about 10 nm on the silicon semiconductor substrate 10 by, for example, a thermal oxidation method to form a sacrificial oxide film 20.

【0007】次に、図31(b)に示すように、犠牲酸
化膜20の上層に、例えばCVD(Chemical Vapor Dep
osition )法により窒化シリコンを約150nmの膜厚
で堆積させ、マスク層21を形成し、フォトリソグラフ
ィー工程により、素子分離領域を開口するパターンのレ
ジスト膜を成膜して、RIE(反応性イオンエッチン
グ)などのエッチング処理を施し、マスク層21を素子
分離領域を開口するようにパターン加工する。
Next, as shown in FIG. 31B, for example, a CVD (Chemical Vapor Dep.)
silicon nitride is deposited to a thickness of about 150 nm by an osition method, a mask layer 21 is formed, and a resist film having a pattern for opening an element isolation region is formed by a photolithography process, and RIE (reactive ion etching) is performed. ), And the mask layer 21 is patterned so as to open the element isolation region.

【0008】次に、図31(c)に示すように、マスク
層21をマスクとしてRIEなどのエッチングを施し、
半導体基板10の上方に達するトレンチ状の溝を形成
し、素子分離用溝Tとする。半導体基板10に形成する
溝の深さは例えば400nm程度とする。
Next, as shown in FIG. 31C, etching such as RIE is performed using the mask layer 21 as a mask.
A trench-shaped groove reaching above the semiconductor substrate 10 is formed, and is used as an element isolation groove T. The depth of the groove formed in the semiconductor substrate 10 is, for example, about 400 nm.

【0009】次に、図32(d)に示すように、例えば
熱酸化法により素子分離用溝Tの内壁に不図示のトレン
チ内壁保護膜を形成した後、例えば高密度プラズマCV
D法により全面に酸化シリコンを堆積させ、トレンチ状
の素子分離用溝Tを埋め込み、素子分離絶縁膜用層22
を形成する。高密度プラズマCVD法によれば、素子分
離用溝T内での酸化シリコンの被覆性がよい。
Next, as shown in FIG. 32D, after a not-shown trench inner wall protective film is formed on the inner wall of the isolation trench T by, for example, a thermal oxidation method, for example, a high density plasma CV is formed.
Silicon oxide is deposited on the entire surface by the method D, and the trench T for device isolation is buried.
To form According to the high-density plasma CVD method, the silicon oxide in the isolation trench T has good coverage.

【0010】次に、図32(e)に示すように、次工程
での研磨均一性を向上させるため、フォトリソグラフィ
ー工程によりレジスト膜(不図示)をパターン形成し、
RIEなどのエッチングを施して、例えば領域Bなどの
広い活性領域上に堆積された厚い酸化シリコンの素子分
離絶縁膜用層を薄膜化する。
Next, as shown in FIG. 32E, in order to improve the polishing uniformity in the next step, a resist film (not shown) is patterned by a photolithography step.
Etching such as RIE is performed to reduce the thickness of the thick silicon oxide element isolation insulating film layer deposited on a wide active region such as the region B.

【0011】次に、図32(f)に示すように、CMP
(Chemical Mechanical Polishing)法により、素子分
離絶縁膜用層22の上面からマスク層21の半分程度の
膜厚が除去されるまで研磨除去し、個々に分離した素子
分離絶縁膜22aを形成する。
Next, as shown in FIG.
By a (Chemical Mechanical Polishing) method, the upper surface of the element isolation insulating film layer 22 is polished and removed until about half the thickness of the mask layer 21 is removed, thereby forming an individually separated element isolation insulating film 22a.

【0012】次に、図33(g)に示すように、例えば
80℃のホットリン酸などのウェットエッチングによ
り、犠牲酸化膜20をストッパとしてマスク層21を除
去する。このとき、上記のCMP工程後のマスク層21
の膜厚(例えば50nm程度)の分に対応して、素子分
離絶縁膜22aが半導体基板10表面から凸に突出する
形状となり、また、マスク層21除去時のエッチングに
より素子分離絶縁膜22aの肩部(素子分離領域と活性
領域の界面近傍領域)が段差形状に加工される。
Next, as shown in FIG. 33 (g), the mask layer 21 is removed by wet etching such as hot phosphoric acid at 80 ° C. using the sacrificial oxide film 20 as a stopper. At this time, the mask layer 21 after the above-described CMP process is used.
The element isolation insulating film 22a has a shape that protrudes from the surface of the semiconductor substrate 10 corresponding to the thickness (for example, about 50 nm) of the semiconductor substrate 10, and the shoulder of the element isolation insulating film 22a by etching when the mask layer 21 is removed. The portion (region near the interface between the element isolation region and the active region) is processed into a step shape.

【0013】次に、図33(h)に示すように、ウェル
形成領域を開口するレジスト膜(不図示)をパターン形
成し、導電性不純物D1をイオン注入してウェル11を
形成する。
Next, as shown in FIG. 33 (h), a resist film (not shown) for opening a well formation region is patterned and a well 11 is formed by ion-implanting a conductive impurity D1.

【0014】次に、図33(i)に示すように、例えば
犠牲酸化膜20をウェットエッチングなどのエッチング
により除去した後、例えば熱酸化法により酸化シリコン
層を数nmの膜厚で形成し、ゲート絶縁膜24とする。
次に、ゲート絶縁膜24の上層に、例えばCVD法によ
りポリシリコンを堆積させ、下層ゲート電極用層30を
形成し、さらにタングステンシリサイドを堆積させ、上
層ゲート電極用層31を形成する。次に、フォトリソグ
ラフィー工程によりゲート電極のパターンにレジスト膜
R1を形成する。
Next, as shown in FIG. 33 (i), after removing, for example, the sacrificial oxide film 20 by etching such as wet etching, a silicon oxide layer is formed with a thickness of several nm by, for example, a thermal oxidation method. The gate insulating film 24 is used.
Next, polysilicon is deposited on the upper layer of the gate insulating film 24 by, for example, a CVD method, a lower gate electrode layer 30 is formed, and tungsten silicide is further deposited to form an upper gate electrode layer 31. Next, a resist film R1 is formed in a pattern of the gate electrode by a photolithography process.

【0015】次に、図34(j)に示すように、レジス
ト膜R1をマスクとしてRIEなどのエッチングを施
し、上層ゲート電極用層31および下層ゲート電極用層
30を順にパターン加工して、ポリシリコンの下層ゲー
ト電極30aおよびタングステンシリサイドの上層ゲー
ト電極31aからなるポリサイド構造のゲート電極32
を形成する。このとき、薄膜のゲート絶縁膜24もゲー
ト電極パターンに加工される。
Next, as shown in FIG. 34 (j), etching such as RIE is performed using the resist film R1 as a mask, and the upper gate electrode layer 31 and the lower gate electrode layer 30 are sequentially patterned to form A gate electrode 32 having a polycide structure including a lower gate electrode 30a of silicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide
To form At this time, the thin gate insulating film 24 is also processed into a gate electrode pattern.

【0016】次に、図34(k)に示すように、例えば
TEOS(tetraethylorthosilicate )を原料とするC
VD法により酸化シリコンを全面に堆積させ、ゲート被
覆膜25を形成する。
Next, as shown in FIG. 34 (k), for example, C is produced using TEOS (tetraethylorthosilicate) as a raw material.
Silicon oxide is deposited on the entire surface by the VD method to form a gate coating film 25.

【0017】次に、図34(l)に示すように、ゲート
電極32をマスクとして導電性不純物D2をイオン注入
し、ゲート電極32の両側部における半導体基板10の
活性領域中に低濃度拡散層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 34 (l), a conductive impurity D2 is ion-implanted using the gate electrode 32 as a mask, and a low concentration diffusion layer is formed in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. 12 is formed.

【0018】次に、図35(m)に示すように、例えば
CVD法によりゲート電極32を被覆してポリシリコン
を全面に堆積させ、サイドウォールマスク用層33を形
成する。
Next, as shown in FIG. 35 (m), the gate electrode 32 is covered by, for example, a CVD method, and polysilicon is deposited on the entire surface to form a sidewall mask layer 33.

【0019】次に、図35(n)に示すように、例えば
RIEなどのエッチングによりエッチバックを行い、ゲ
ート電極32の両側部におけるサイドウォールマスク用
層33を残してそれ以外を除去し、サイドウォールマス
ク層33aを形成する。
Next, as shown in FIG. 35 (n), etch back is performed by, for example, RIE or the like, leaving the sidewall mask layer 33 on both sides of the gate electrode 32 and removing the other portions. The wall mask layer 33a is formed.

【0020】次に、図35(o)に示すように、サイド
ウォールマスク層33aをマスクとして導電性不純物D
3をイオン注入し、ゲート電極32の両側部における半
導体基板10の活性領域中に低濃度拡散層12と接続す
る高濃度拡散層13を形成する。これにより、LDD構
造のソース・ドレイン拡散層が形成される。
Next, as shown in FIG. 35 (o), the conductive impurities D are formed using the sidewall mask layer 33a as a mask.
3 is ion-implanted to form a high-concentration diffusion layer 13 connected to the low-concentration diffusion layer 12 in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. As a result, a source / drain diffusion layer having an LDD structure is formed.

【0021】次に、図36(p)に示すように、ゲート
被覆膜25をストッパとしてRIEなどのエッチングを
施し、サイドウォールマスク層33aを除去する。
Next, as shown in FIG. 36 (p), etching such as RIE is performed using the gate coating film 25 as a stopper to remove the sidewall mask layer 33a.

【0022】次に、図36(q)に示すように、例えば
CVD法によりBPSGなどの酸化シリコンを堆積さ
せ、層間絶縁膜26を形成する。
Next, as shown in FIG. 36 (q), silicon oxide such as BPSG is deposited by, for example, a CVD method, and an interlayer insulating film 26 is formed.

【0023】次に、図37(r)に示すように、例えば
CMP法により層間絶縁膜26の上面から研磨し、層間
絶縁膜26を平坦化する。あるいは、リフロー、エッチ
バックなどの方法により平坦化することもできる。
Next, as shown in FIG. 37 (r), the upper surface of the interlayer insulating film 26 is polished by, for example, a CMP method to flatten the interlayer insulating film 26. Alternatively, the surface can be flattened by a method such as reflow or etch back.

【0024】次に、図37(s)に示すように、フォト
リソグラフィー工程により、コンタクトホールの開口パ
ターンのレジスト膜R2を層間絶縁膜26の上層にパタ
ーン形成する。
Next, as shown in FIG. 37 (s), a resist film R2 having a contact hole opening pattern is formed on the interlayer insulating film 26 by photolithography.

【0025】次に、図38(t)に示すように、レジス
ト膜R2をマスクとしてRIEあるいはプラズマエッチ
ングなどのエッチング処理を施し、ソース・ドレイン拡
散層を露出させるコンタクトホールCHを開口する。
Next, as shown in FIG. 38 (t), an etching process such as RIE or plasma etching is performed using the resist film R2 as a mask to open a contact hole CH exposing the source / drain diffusion layer.

【0026】次に、図38(u)に示すように、コンタ
クトによる接続を補償するために導電性不純物D4をイ
オン注入する。以降の工程としては、例えば、コンタク
トホール内をタングステンで埋め込んでソース・ドレイ
ン拡散層に接続する埋め込み電極34を形成し、さらに
その上層にアルミニウムなどの上層配線を形成して、図
30に示す半導体装置に至る。
Next, as shown in FIG. 38 (u), a conductive impurity D4 is ion-implanted in order to compensate for the connection by the contact. In the subsequent steps, for example, the inside of the contact hole is filled with tungsten to form a buried electrode 34 connected to the source / drain diffusion layer, and an upper layer wiring such as aluminum is formed thereover. To the device.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにSTI法による素子分離絶縁膜を有する半導体装
置においてさらに微細化を進めた場合、基板上に形成さ
れるトランジスタのゲート電極などの配線の幅と間隔が
狭くなってくるのに加えて、STI型の素子分離絶縁膜
の間隔、即ち活性領域の幅も狭くなってくる。このよう
にゲート電極などの配線の間隔と素子分離絶縁膜の間隔
が狭まった半導体装置において、活性領域と上層配線と
を接続するコンタクトホールを開口する場合、コンタク
トホールの開口用のレジスト膜形成時の合わせずれに対
する余裕がほとんどなくなり、さらには図29に示すよ
うに、コンタクトホールCHと素子分離絶縁膜STIと
が重なり領域を有することを前提として設計することが
必要となってくる。
However, when the semiconductor device having the element isolation insulating film formed by the STI method is further miniaturized as described above, the width of the wiring such as the gate electrode of the transistor formed on the substrate is reduced. In addition, the space between the STI type element isolation insulating films, that is, the width of the active region also becomes narrow. When a contact hole connecting the active region and the upper layer wiring is opened in a semiconductor device in which the distance between the wiring such as the gate electrode and the distance between the element isolation insulating films are narrowed as described above, when forming a resist film for opening the contact hole, There is almost no margin for misalignment, and further, as shown in FIG. 29, it is necessary to design on the assumption that the contact hole CH and the element isolation insulating film STI have an overlapping region.

【0028】上記のようにコンタクトホールCHと素子
分離絶縁膜STIとが重なり領域を有する場合、層間絶
縁膜26と素子分離絶縁膜24aは通常酸化シリコン系
の絶縁体により形成するので、図38(t)に示すよう
に、コンタクトホールの開口工程においてコンタクトホ
ールCHと素子分離絶縁膜24a(STI)との重なり
領域の素子分離絶縁膜24aを形成する酸化シリコンも
エッチングされてしまう。このとき、コンタクトホール
のエッチストップを制御することが困難であることか
ら、オーバーエッチング時に素子分離用溝の底部までエ
ッチングが進行してしまい、図面に示すようにスリット
状の溝Sが形成されることになる。このようにスリット
状の溝Sが形成されるのは、コンタクトホールCHと素
子分離絶縁膜STIとが重なり領域を有することを前提
として設計していなくても、合わせずれに対する余裕が
ない場合に、わずかな合わせずれが発生しても起こりう
ることである。
When the contact hole CH and the element isolation insulating film STI have an overlapping region as described above, the interlayer insulating film 26 and the element isolation insulating film 24a are usually formed of a silicon oxide-based insulator. As shown in t), in the contact hole opening step, the silicon oxide forming the element isolation insulating film 24a in the region where the contact hole CH overlaps the element isolation insulating film 24a (STI) is also etched. At this time, since it is difficult to control the etch stop of the contact hole, the etching proceeds to the bottom of the element isolation groove at the time of over-etching, and a slit-shaped groove S is formed as shown in the drawing. Will be. The reason why the slit-shaped groove S is formed is that if the contact hole CH and the element isolation insulating film STI are not designed on the assumption that they have an overlapping area, there is no margin for misalignment, This can occur even if a slight misalignment occurs.

【0029】上記のようにスリット状の溝Sが形成され
ると、コンタクトホール内に埋め込む埋め込み電極がト
ランジスタのソース・ドレイン拡散層を突き抜ける構造
となってしまうのでリーク電流が発生することになる。
これを防止するために、図38(u)に示すコンタクト
補償のためのイオン注入工程において、素子分離用溝の
深さ程度に深く、高濃度に導電性不純物を導入し、コン
タクト補償不純物領域14がスリット状の溝Sを覆うよ
うに形成する必要が生じてくる。
When the slit-shaped groove S is formed as described above, a buried electrode buried in the contact hole has a structure penetrating the source / drain diffusion layer of the transistor, so that a leak current is generated.
In order to prevent this, in the ion implantation step for contact compensation shown in FIG. 38 (u), a conductive impurity is introduced at a high concentration, which is as deep as the depth of the isolation trench, and the contact compensation impurity region 14 is formed. Need to be formed so as to cover the slit-shaped groove S.

【0030】上記のようにコンタクト補償のための素子
分離用溝の深さ程度に深く、高濃度に導電性不純物を導
入すると、微細化が進められた半導体装置であるため
に、コンタクト補償不純物領域14の不純物がゲート電
極32の直下のチャネル形成領域における不純物プロフ
ァイルに影響を与え、トランジスタ特性を設計時よりも
悪化させてしまう。
As described above, when a conductive impurity is introduced at a high concentration, which is as deep as the depth of the isolation trench for contact compensation, the semiconductor device is miniaturized. The fourteen impurities affect the impurity profile in the channel formation region immediately below the gate electrode 32, and deteriorate the transistor characteristics as compared with the design.

【0031】また、図33(g)に示すマスク層21を
除去する工程において、素子分離絶縁膜22aの肩部
(素子分離領域と活性領域の界面近傍領域)が段差形状
に加工されるが、この段差形状が大きい場合、後工程で
あるゲート電極の加工のエッチング工程において、図3
9(a)に示すように、例えば下層ゲート電極30aを
形成するポリシリコンの残渣30bが上記の段差形状部
分に残ってしまい、配線の短絡の原因となることがあ
る。図39(b)は図29のC−C’における断面図に
相当し、この図に示すように、ゲート電極32の配線方
向と素子分離用溝Tの形成方向が直交するパターンにお
いて上記のように素子分離絶縁膜の肩部の段差形状部分
に残渣30bが残された場合、平行に形成されているゲ
ート電極32間の短絡を発生させることになる。
In the step of removing the mask layer 21 shown in FIG. 33 (g), the shoulder of the element isolation insulating film 22a (the area near the interface between the element isolation region and the active region) is processed into a step shape. When the step shape is large, in the etching process of processing the gate electrode, which is a subsequent process, FIG.
As shown in FIG. 9A, for example, a residue 30b of polysilicon forming the lower gate electrode 30a may remain in the step-shaped portion, which may cause a short circuit of the wiring. FIG. 39 (b) corresponds to a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 29, and as shown in FIG. If the residue 30b is left on the step-shaped portion of the shoulder of the element isolation insulating film, a short circuit between the gate electrodes 32 formed in parallel occurs.

【0032】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、従って本発明は、コンタクトホールの開口時
に、コンタクトホールの開口領域とSTI型の素子分離
絶縁膜が重なり領域を有していても、素子分離絶縁膜が
エッチングされるのを防止することができる半導体装置
およびその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems. Therefore, the present invention has an overlapping region between the opening region of the contact hole and the STI type element isolation insulating film when the contact hole is opened. In particular, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can prevent the element isolation insulating film from being etched.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、活性領域を有する半導体基
板と、前記活性領域を分離する素子分離領域において前
記半導体基板に形成された素子分離用溝と、前記素子分
離用溝に埋め込まれた素子分離絶縁膜と、前記半導体基
板上に形成された絶縁膜と、前記半導体基板の活性領域
と接続するように前記絶縁膜を貫通して開口されたコン
タクトホールと、前記コンタクトホール内に埋め込ま
れ、前記半導体基板の活性領域に接続するように形成さ
れた埋め込み電極とを有し、前記素子分離領域と前記活
性領域の界面近傍領域の少なくとも一部において、前記
素子分離絶縁膜が、前記絶縁膜とエッチング選択比の異
なる材料により形成あるいは被覆されている。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor substrate having an active region and an element formed on the semiconductor substrate in an element isolation region separating the active region. An isolation groove, an element isolation insulating film embedded in the element isolation groove, an insulating film formed on the semiconductor substrate, and penetrating the insulating film so as to be connected to an active region of the semiconductor substrate. An open contact hole, and a buried electrode buried in the contact hole and formed so as to be connected to an active region of the semiconductor substrate, and at least a region near an interface between the element isolation region and the active region. In part, the element isolation insulating film is formed or covered with a material having a different etching selectivity from the insulating film.

【0034】上記の本発明の半導体装置は、STI型の
素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域の少なくと
も一部において、素子分離絶縁膜が、絶縁膜とエッチン
グ選択比の異なる材料により形成あるいは被覆されてい
ることから、その製造工程において、半導体基板の活性
領域と接続するコンタクトホールをエッチング開口する
ときに絶縁膜とエッチング選択比の異なる材料部分がエ
ッチングストッパの役割を果たすことができる。このた
め、合わせずれのためにコンタクトホールの開口領域と
STI型の素子分離絶縁膜が重なり領域が発生する場
合、あるいは設計により重なり領域を有する場合に、素
子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止することがで
きる。
In the above-described semiconductor device of the present invention, the element isolation insulating film is formed of a material having a different etching selectivity from the insulating film in at least a part of the region near the interface between the STI type element isolation region and the active region. Due to the covering, in the manufacturing process, when a contact hole connected to the active region of the semiconductor substrate is opened by etching, a material portion having an etching selectivity different from that of the insulating film can serve as an etching stopper. Therefore, when the opening region of the contact hole and the STI type element isolation insulating film overlap due to misalignment, or when the STI type element isolation insulating film has an overlapping area by design, the element isolation insulating film is prevented from being etched. can do.

【0035】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記素子分離領域と前記コンタクトホールの開口領域の
重なり領域を有しており、前記重なり領域における前記
素子分離絶縁膜が、前記絶縁膜とエッチング選択比の異
なる材料により形成あるいは被覆されている。コンタク
トホールの開口時に、コンタクトホールの開口領域とS
TI型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有していても、
素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止することが
できる。
The above-described semiconductor device of the present invention is preferably
The semiconductor device has an overlapping region of the element isolation region and the opening region of the contact hole, and the element isolation insulating film in the overlapping region is formed or covered with a material having an etching selectivity different from that of the insulating film. When the contact hole is opened, the opening area of the contact hole and S
Even if the TI type element isolation insulating film has an overlapping region,
Etching of the element isolation insulating film can be prevented.

【0036】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されており、前記素子
分離領域と前記活性領域の界面近傍領域において、少な
くとも前記素子分離絶縁膜の表層部が窒化シリコンによ
り形成されている。素子分離領域と前記活性領域の界面
近傍領域において、素子分離絶縁膜の表層部と絶縁膜と
のエッチング選択比を異ならせることができる。
The semiconductor device of the present invention is preferably
The insulating film is formed of silicon oxide, and in a region near an interface between the device isolation region and the active region, at least a surface layer of the device isolation insulating film is formed of silicon nitride. In the region near the interface between the element isolation region and the active region, the etching selectivity between the surface layer of the element isolation insulating film and the insulating film can be made different.

【0037】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されており、前記素子
分離領域と前記活性領域の界面近傍領域において、少な
くとも前記素子分離用溝の内壁面と接する部分の前記素
子分離絶縁膜が窒化シリコンにより形成されている。素
子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域において、素
子分離用溝の内壁面と接する部分の素子分離絶縁膜と絶
縁膜とのエッチング選択比を異ならせることができる。
The above-described semiconductor device of the present invention is preferably
The insulating film is formed of silicon oxide, and in a region near an interface between the device isolation region and the active region, at least a portion of the device isolation insulating film that is in contact with an inner wall surface of the device isolation groove is formed of silicon nitride. ing. In the region near the interface between the element isolation region and the active region, the etching selectivity between the element isolation insulating film and the insulating film at the portion in contact with the inner wall surface of the element isolation groove can be made different.

【0038】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されており、前記素子
分離領域と前記活性領域の界面近傍領域の少なくとも一
部において、前記素子分離絶縁膜が導電膜により被覆さ
れている。さらに好適には、前記導電膜が前記コンタク
トホール内における前記半導体基板の活性領域を被覆し
ている。また、さらに好適には、前記導電膜が金属膜あ
るいはポリシリコンあるいは高融点金属シリサイドなど
のシリコン含有膜である。素子分離領域と活性領域の界
面近傍領域の少なくとも一部において、素子分離絶縁膜
が、絶縁膜とエッチング選択比の異なる材料により被覆
されている構造とすることができる。
The above-described semiconductor device of the present invention is preferably
The insulating film is formed of silicon oxide, and the element isolation insulating film is covered with a conductive film in at least a part of a region near an interface between the element isolation region and the active region. More preferably, the conductive film covers an active region of the semiconductor substrate in the contact hole. More preferably, the conductive film is a metal film or a silicon-containing film such as polysilicon or a high melting point metal silicide. In at least a part of the region near the interface between the element isolation region and the active region, the element isolation insulating film may be covered with a material having a different etching selectivity from the insulating film.

【0039】上記の本発明の半導体装置は、好適には、
前記半導体基板の活性領域がチャネル形成領域を有し、
前記チャネル形成領域の上層に形成されたゲート絶縁膜
と、前記ゲート絶縁膜の上層に形成されたゲート電極と
をさらに有し、電界効果トランジスタが形成されてい
る。電界効果トランジスタを有する半導体装置を製造す
るときに、コンタクト補償のための不純物によりトラン
ジスタの特性を悪化させないで形成することができる。
The above semiconductor device of the present invention is preferably
An active region of the semiconductor substrate having a channel forming region;
A field effect transistor is further formed, further comprising a gate insulating film formed above the channel formation region, and a gate electrode formed above the gate insulating film. When a semiconductor device including a field-effect transistor is manufactured, the semiconductor device can be formed without deteriorating characteristics of the transistor due to impurities for contact compensation.

【0040】また、上記の目的を達成するため、本発明
の半導体装置の製造方法は、活性領域を有する半導体基
板上に素子分離領域を開口するパターンのマスク層を形
成する工程と、前記マスク層をマスクとして前記半導体
基板に素子分離用溝を形成する工程と、前記素子分離用
溝内を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜を形成する
工程と、前記マスク層を除去する工程と、前記主素子分
離領域と前記活性領域の界面近傍領域において、少なく
とも前記主素子分離絶縁膜の上層に副素子分離絶縁膜を
形成する工程と、前記副素子分離絶縁膜とエッチング選
択比の異なる材料により前記半導体基板の上層に絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜に前記半導体基板の活性
領域を露出させるコンタクトホールを開口する工程と、
前記コンタクトホール内に導電体で埋め込んで前記半導
体基板の活性領域に接続する埋め込み電極を形成する工
程とを有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region; Forming a device isolation groove in the semiconductor substrate using the mask as a mask, forming a main element isolation insulating film by filling the element isolation groove with an insulator, removing the mask layer, A step of forming a sub-element isolation insulating film at least above the main element isolation insulating film in a region near the interface between the main element isolation region and the active region; and Forming an insulating film over the semiconductor substrate, and opening a contact hole in the insulating film exposing an active region of the semiconductor substrate;
Forming a buried electrode connected to an active region of the semiconductor substrate by burying the conductor in the contact hole.

【0041】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
活性領域を有する半導体基板上に素子分離領域を開口す
るパターンのマスク層を形成し、マスク層をマスクとし
て半導体基板に素子分離用溝を形成し、素子分離用溝内
を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜を形成し、マス
ク層を除去する。次に、主素子分離領域と活性領域の界
面近傍領域において、少なくとも主素子分離絶縁膜の上
層に副素子分離絶縁膜を形成する。次に、副素子分離絶
縁膜とエッチング選択比の異なる材料により半導体基板
の上層に絶縁膜を形成し、絶縁膜に半導体基板の活性領
域を露出させるコンタクトホールを開口し、コンタクト
ホール内に導電体で埋め込んで半導体基板の活性領域に
接続する埋め込み電極を形成する。
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
A mask layer having a pattern for opening an element isolation region is formed on a semiconductor substrate having an active region, an element isolation groove is formed in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask, and the element isolation groove is buried with an insulator. An element isolation insulating film is formed, and the mask layer is removed. Next, in a region near the interface between the main element isolation region and the active region, a sub-element isolation insulating film is formed at least above the main element isolation insulating film. Next, an insulating film is formed on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the sub-element isolation insulating film, a contact hole is formed in the insulating film to expose an active region of the semiconductor substrate, and a conductor is formed in the contact hole. To form an embedded electrode connected to the active region of the semiconductor substrate.

【0042】上記の本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、素子分離用溝内に主素子分離絶縁膜を形成した
後、主素子分離領域と活性領域の界面近傍領域におい
て、少なくとも主素子分離絶縁膜の上層に副素子分離絶
縁膜を形成し、さらに副素子分離絶縁膜とエッチング選
択比の異なる材料により半導体基板の上層に絶縁膜を形
成することから、副素子分離絶縁膜がコンタクトホール
をエッチング開口するときのエッチングストッパの役割
を果たすことができ、合わせずれのためにコンタクトホ
ールの開口領域とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領
域が発生する場合、あるいは設計により重なり領域を有
する場合に、素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防
止することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, after forming the main element isolation insulating film in the element isolation trench, at least the main element isolation region is formed in the region near the interface between the main element isolation region and the active region. A sub-element isolation insulating film is formed on the insulating film, and an insulating film is formed on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the sub-element isolation insulating film. It can play a role of an etching stopper at the time of etching opening, and when an opening region of a contact hole and an STI element isolation insulating film overlap due to misalignment, or when an overlapping region is provided by design. In addition, it is possible to prevent the element isolation insulating film from being etched.

【0043】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記主素子分離領域と前記コンタクトホール
の開口領域が重なり領域を有しており、前記副素子分離
絶縁膜を形成する工程においては、前記重なり領域内に
おける前記主素子分離絶縁膜を被覆するように形成す
る。コンタクトホールの開口時に、コンタクトホールの
開口領域とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有
していても、素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防
止することができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, the main element isolation region and the opening region of the contact hole have an overlapping region, and in the step of forming the sub-element isolation insulating film, the main element isolation insulating film in the overlapping region is Formed to cover. Even when the opening region of the contact hole overlaps with the STI-type element isolation insulating film at the time of opening the contact hole, the element isolation insulating film can be prevented from being etched.

【0044】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記マスク層を除去する工程においては、前
記主素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域となる
前記主素子分離絶縁膜の肩部に段差形状を形成し、前記
副素子分離絶縁膜を形成する工程が、前記段差形状部分
を被覆して全面に副素子分離絶縁膜用層を形成する工程
と、前記段差形状部分における前記副素子分離絶縁膜用
層を残してエッチバックする工程とを含む。これによ
り、主素子分離絶縁膜の上層に副素子分離絶縁膜を形成
することができ、また、主素子分離絶縁膜の肩部の段差
形状を絶縁体で埋め込んでおくことから、後工程でゲー
ト電極などの配線を形成する工程において段差形状部分
に短絡の原因となる導電体のエッチング残渣を残すこと
を防止できる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
Preferably, in the step of removing the mask layer, a step is formed at a shoulder of the main element isolation insulating film which is a region near an interface between the main element isolation region and the active region, and the sub element isolation insulating layer is formed. The step of forming a film includes forming a sub-element isolation insulating film layer over the entire surface by covering the step-shaped portion, and etching back while leaving the sub-element isolation insulating film layer in the step-shaped portion. And As a result, a sub-element isolation insulating film can be formed on the upper layer of the main element isolation insulating film, and since the shoulder at the shoulder of the main element isolation insulating film is buried with an insulator, the gate can be formed in a later step. In the step of forming a wiring such as an electrode, it is possible to prevent the etching residue of the conductor that causes a short circuit from remaining in the step-shaped portion.

【0045】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記主素子分離絶縁膜を形成する工程におい
ては、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁体を形
成する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込まれた
前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程とを含
む。さらに好適には、前記素子分離用溝の内部に埋め込
まれた前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程に
おいては、化学的機械研磨処理により行う。これによ
り、素子分離用溝に埋め込まれた主素子分離絶縁膜を形
成することができる。
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, in the step of forming the main element isolation insulating film, a step of burying the element isolation groove to form an insulator over the entire surface; and forming the insulator embedded in the element isolation groove. Removing the insulator while leaving. More preferably, the step of removing the insulator while leaving the insulator embedded inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process. As a result, a main element isolation insulating film buried in the element isolation trench can be formed.

【0046】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記副素子分離絶縁膜を窒化シリコンにより
形成し、前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する。こ
れにより、副素子分離絶縁膜と絶縁膜とのエッチング選
択比を異ならせることができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, the sub-element isolation insulating film is formed of silicon nitride, and the insulating film is formed of silicon oxide. Thus, the etching selectivity between the sub-element isolation insulating film and the insulating film can be made different.

【0047】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記半導体基板の活性領域がチャネル形成領
域を有し、前記副素子分離絶縁膜を形成する工程の後、
前記絶縁膜を形成する工程の前に、前記チャネル形成領
域の上層にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート
絶縁膜の上層にゲート電極を形成する工程とをさらに有
し、電界効果トランジスタを形成する。電界効果トラン
ジスタを有する半導体装置を製造するときに、コンタク
ト補償のための不純物によりトランジスタの特性を悪化
させないで形成することができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
Preferably, the active region of the semiconductor substrate has a channel forming region, after the step of forming the sub-element isolation insulating film,
Before the step of forming the insulating film, the method further includes a step of forming a gate insulating film over the channel formation region, and a step of forming a gate electrode over the gate insulating film. Form. When a semiconductor device including a field-effect transistor is manufactured, the semiconductor device can be formed without deteriorating characteristics of the transistor due to impurities for contact compensation.

【0048】また、上記の目的を達成するため、本発明
の半導体装置の製造方法は、活性領域を有する半導体基
板上に素子分離領域を開口するパターンのマスク層を形
成する工程と、前記マスク層をマスクとして前記半導体
基板に素子分離用溝を形成する工程と、前記素子分離用
溝の内壁を絶縁体で被覆して副素子分離絶縁膜を形成す
る工程と、前記副素子分離絶縁膜が形成された前記素子
分離用溝内を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜を形
成する工程と、前記マスク層を除去する工程と、前記副
素子分離絶縁膜とエッチング選択比の異なる材料により
前記半導体基板の上層に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜に前記半導体基板の活性領域を露出させるコンタ
クトホールを開口する工程と、前記コンタクトホール内
に導電体で埋め込んで前記半導体基板の活性領域に接続
する埋め込み電極を形成する工程とを有する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region; Forming a device isolation groove in the semiconductor substrate using the mask as a mask, forming an auxiliary element isolation insulating film by covering an inner wall of the element isolation groove with an insulator, and forming the sub element isolation insulating film. Forming a main element isolation insulating film by filling the element isolation trench with an insulator, removing the mask layer, and forming the semiconductor using a material having an etching selectivity different from that of the sub element isolation insulating film. Forming an insulating film on an upper layer of the substrate; opening a contact hole in the insulating film exposing an active region of the semiconductor substrate; embedding a conductive material in the contact hole In a step of forming a buried electrode connected to the active region of the semiconductor substrate.

【0049】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
活性領域を有する半導体基板上に素子分離領域を開口す
るパターンのマスク層を形成し、マスク層をマスクとし
て半導体基板に素子分離用溝を形成する。次に、素子分
離用溝の内壁を絶縁体で被覆して副素子分離絶縁膜を形
成する。次に、副素子分離絶縁膜が形成された素子分離
用溝内を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜を形成
し、マスク層を除去し、副素子分離絶縁膜とエッチング
選択比の異なる材料により半導体基板の上層に絶縁膜を
形成する。次に、絶縁膜に前記半導体基板の活性領域を
露出させるコンタクトホールを開口し、コンタクトホー
ル内に導電体で埋め込んで半導体基板の活性領域に接続
する埋め込み電極を形成する工程とを有する。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
A mask layer having a pattern for opening an element isolation region is formed on a semiconductor substrate having an active region, and an element isolation groove is formed in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask. Next, a sub-element isolation insulating film is formed by covering the inner wall of the element isolation groove with an insulator. Next, the element isolation trench in which the sub-element isolation insulating film is formed is filled with an insulator to form a main element isolation insulating film, the mask layer is removed, and a material having a different etching selectivity from the sub-element isolation insulating film. As a result, an insulating film is formed on the semiconductor substrate. Next, a step of opening a contact hole for exposing the active region of the semiconductor substrate in the insulating film, filling the contact hole with a conductor to form a buried electrode connected to the active region of the semiconductor substrate.

【0050】上記の本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、素子分離用溝の内壁を絶縁体で被覆して副素子分
離絶縁膜を形成した後、副素子分離絶縁膜が形成された
素子分離用溝内を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜
を形成し、さらに副素子分離絶縁膜とエッチング選択比
の異なる材料により半導体基板の上層に絶縁膜を形成す
ることから、素子分離用溝の内壁部分に形成された副素
子分離絶縁膜がコンタクトホールをエッチング開口する
ときのエッチングストッパの役割を果たすことができ、
合わせずれのためにコンタクトホールの開口領域とST
I型の素子分離絶縁膜が重なり領域が発生する場合、あ
るいは設計により重なり領域を有する場合に、素子分離
絶縁膜がエッチングされるのを防止することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above, after forming the sub-element isolation insulating film by covering the inner wall of the element isolation groove with the insulator, the element having the sub-element isolation insulating film formed thereon is formed. The isolation trench is filled with an insulator to form a main element isolation insulating film, and an insulating film is formed on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the sub-element isolation insulating film. The sub-element isolation insulating film formed on the inner wall portion of the substrate can serve as an etching stopper when opening the contact hole by etching.
Due to misalignment, contact hole opening area and ST
When the I-type element isolation insulating film has an overlapping region or has an overlapping region by design, the element isolation insulating film can be prevented from being etched.

【0051】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記主素子分離領域と前記コンタクトホール
の開口領域が重なり領域を有しており、前記副素子分離
絶縁膜を形成する工程においては、前記重なり領域内に
おける前記素子分離用溝内を埋め込んで形成する。コン
タクトホールの開口時に、コンタクトホールの開口領域
とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有していて
も、素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止するこ
とができる。
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, the main element isolation region and the opening region of the contact hole have an overlap region, and in the step of forming the sub-element isolation insulating film, the inside of the element isolation trench in the overlap region is formed. It is formed by embedding. Even when the opening region of the contact hole overlaps with the STI-type element isolation insulating film at the time of opening the contact hole, the element isolation insulating film can be prevented from being etched.

【0052】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記主素子分離絶縁膜を形成する工程におい
ては、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁体を形
成する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込まれた
前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程とを含
む。さらに好適には、前記素子分離用溝の内部に埋め込
まれた前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程に
おいては、化学的機械研磨処理により行う。これによ
り、素子分離用溝に埋め込まれた主素子分離絶縁膜を形
成することができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, in the step of forming the main element isolation insulating film, a step of burying the element isolation groove to form an insulator over the entire surface; and forming the insulator embedded in the element isolation groove. Removing the insulator while leaving. More preferably, the step of removing the insulator while leaving the insulator embedded inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process. As a result, a main element isolation insulating film buried in the element isolation trench can be formed.

【0053】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記副素子分離絶縁膜を窒化シリコンにより
形成し、前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する。こ
れにより、副素子分離絶縁膜と絶縁膜とのエッチング選
択比を異ならせることができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
Preferably, the sub-element isolation insulating film is formed of silicon nitride, and the insulating film is formed of silicon oxide. Thus, the etching selectivity between the sub-element isolation insulating film and the insulating film can be made different.

【0054】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記半導体基板の活性領域がチャネル形成領
域を有し、前記マスク層を除去する工程の後、前記絶縁
膜を形成する工程の前に、前記チャネル形成領域の上層
にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の
上層にゲート電極を形成する工程とをさらに有し、電界
効果トランジスタを形成する。電界効果トランジスタを
有する半導体装置を製造するときに、コンタクト補償の
ための不純物によりトランジスタの特性を悪化させない
で形成することができる。
The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, the active region of the semiconductor substrate has a channel forming region, and after the step of removing the mask layer and before the step of forming the insulating film, a gate insulating film is formed above the channel forming region. The method further includes a step of forming and a step of forming a gate electrode on the gate insulating film, thereby forming a field effect transistor. When a semiconductor device including a field-effect transistor is manufactured, the semiconductor device can be formed without deteriorating characteristics of the transistor due to impurities for contact compensation.

【0055】また、上記の目的を達成するため、本発明
の半導体装置の製造方法は、活性領域を有する半導体基
板上に素子分離領域を開口するパターンのマスク層を形
成する工程と、前記マスク層をマスクとして前記半導体
基板に素子分離用溝を形成する工程と、前記素子分離用
溝内を絶縁体で埋め込んで素子分離絶縁膜を形成する工
程と、前記マスク層を除去する工程と、前記素子分離領
域と前記活性領域の界面近傍領域において、少なくとも
前記素子分離絶縁膜の上層を導電膜により被覆する工程
と、前記導電膜とエッチング選択比の異なる材料により
前記半導体基板の上層に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜に前記半導体基板の活性領域と接続するように前
記絶縁膜を貫通するコンタクトホールを開口する工程
と、前記コンタクトホール内に導電体で埋め込んで前記
半導体基板の活性領域に接続する埋め込み電極を形成す
る工程とを有する。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of: forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region; Forming a device isolation groove in the semiconductor substrate using a mask as a mask, forming an element isolation insulating film by filling the device isolation groove with an insulator, removing the mask layer, A step of covering at least an upper layer of the element isolation insulating film with a conductive film in a region near an interface between the isolation region and the active region; and forming an insulating film on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the conductive film. Opening a contact hole through the insulating film so as to connect to the active region of the semiconductor substrate in the insulating film; It embeds a conductor within Lumpur and a step of forming a buried electrode connected to the active region of the semiconductor substrate.

【0056】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
活性領域を有する半導体基板上に素子分離領域を開口す
るパターンのマスク層を形成し、マスク層をマスクとし
て半導体基板に素子分離用溝を形成し、素子分離用溝内
を絶縁体で埋め込んで素子分離絶縁膜を形成し、マスク
層を除去する。次に、素子分離領域と活性領域の界面近
傍領域において、少なくとも素子分離絶縁膜の上層を導
電膜により被覆する。次に、導電膜とエッチング選択比
の異なる材料により半導体基板の上層に絶縁膜を形成
し、絶縁膜に半導体基板の活性領域と接続するように絶
縁膜を貫通するコンタクトホールを開口し、コンタクト
ホール内に導電体で埋め込んで半導体基板の活性領域に
接続する埋め込み電極を形成する。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
A mask layer having a pattern for opening an element isolation region is formed on a semiconductor substrate having an active region, an element isolation groove is formed in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask, and the element isolation groove is filled with an insulator. An isolation insulating film is formed, and the mask layer is removed. Next, in a region near the interface between the element isolation region and the active region, at least the upper layer of the element isolation insulating film is covered with a conductive film. Next, an insulating film is formed on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the conductive film, and a contact hole is formed in the insulating film so as to connect to the active region of the semiconductor substrate. A buried electrode connected to the active region of the semiconductor substrate is formed by burying the inside with a conductor.

【0057】上記の本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、素子分離絶縁膜を形成して、マスク層を除去した
後、素子分離領域と活性領域の界面近傍領域において、
少なくとも素子分離絶縁膜の上層を導電膜により被覆
し、さらに導電膜とエッチング選択比の異なる材料によ
り半導体基板の上層に絶縁膜を形成することから、導電
膜がコンタクトホールをエッチング開口するときのエッ
チングストッパの役割を果たすことができ、合わせずれ
のためにコンタクトホールの開口領域とSTI型の素子
分離絶縁膜が重なり領域が発生する場合、あるいは設計
により重なり領域を有する場合に、素子分離絶縁膜がエ
ッチングされるのを防止することができる。
According to the above-described method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after forming the element isolation insulating film and removing the mask layer, the region near the interface between the element isolation region and the active region is removed.
At least the upper layer of the element isolation insulating film is covered with a conductive film, and the insulating film is formed on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the conductive film. When the opening region of the contact hole and the STI type element isolation insulating film overlap each other due to misalignment, or when the element isolation insulating film has an overlapping area by design, it can serve as a stopper. Etching can be prevented.

【0058】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記主素子分離領域と前記コンタクトホール
の開口領域が重なり領域を有しており、前記導電膜を形
成する工程においては、前記重なり領域内における前記
素子分離絶縁膜の上層を被覆して形成する。コンタクト
ホールの開口時に、コンタクトホールの開口領域とST
I型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有していても、素
子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止することがで
きる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
Preferably, the main element isolation region and the opening region of the contact hole have an overlapping region, and the step of forming the conductive film covers an upper layer of the element isolation insulating film in the overlapping region. Formed. When opening the contact hole, the contact hole opening area and ST
Even when the I-type element isolation insulating film has an overlapping region, the element isolation insulating film can be prevented from being etched.

【0059】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記導電膜を形成する工程においては、前記
コンタクトホール内における前記半導体基板の活性領域
を被覆して形成する。エッチングストッパとして機能す
る導電膜を活性領域に接続するコンタクトのパッド電極
として形成することができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above comprises:
Preferably, in the step of forming the conductive film, the conductive film is formed so as to cover an active region of the semiconductor substrate in the contact hole. The conductive film functioning as an etching stopper can be formed as a pad electrode of a contact connecting to the active region.

【0060】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記素子分離絶縁膜を形成する工程において
は、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁体を形成
する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込まれた前
記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程とを含む。
さらに好適には、前記素子分離用溝の内部に埋め込まれ
た前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程におい
ては、化学的機械研磨処理により行う。これにより、素
子分離用溝に埋め込まれた素子分離絶縁膜を形成するこ
とができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, in the step of forming the element isolation insulating film, a step of burying the element isolation groove to form an insulator over the entire surface, and leaving the insulator embedded inside the element isolation groove. Removing the insulator.
More preferably, the step of removing the insulator while leaving the insulator embedded inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process. Thereby, an element isolation insulating film embedded in the element isolation groove can be formed.

【0061】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記導電膜を金属膜あるいはポリシリコンあ
るいは高融点金属シリサイドなどのシリコン含有膜によ
り形成し、前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する。
これにより、導電膜と絶縁膜とのエッチング選択比を異
ならせることができる。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described above
Preferably, the conductive film is formed of a metal film or a silicon-containing film such as polysilicon or refractory metal silicide, and the insulating film is formed of silicon oxide.
Thus, the etching selectivity between the conductive film and the insulating film can be made different.

【0062】上記の本発明の半導体装置の製造方法は、
好適には、前記半導体基板の活性領域がチャネル形成領
域を有し、前記マスク層を除去する工程の後、前記絶縁
膜を形成する工程の前に、前記チャネル形成領域の上層
にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の
上層にゲート電極を形成する工程とをさらに有し、電界
効果トランジスタを形成する。電界効果トランジスタを
有する半導体装置を製造するときに、コンタクト補償の
ための不純物によりトランジスタの特性を悪化させない
で形成することができる。
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention described above
Preferably, the active region of the semiconductor substrate has a channel forming region, and after the step of removing the mask layer and before the step of forming the insulating film, a gate insulating film is formed above the channel forming region. The method further includes a step of forming and a step of forming a gate electrode on the gate insulating film, thereby forming a field effect transistor. When a semiconductor device including a field-effect transistor is manufactured, the semiconductor device can be formed without deteriorating characteristics of the transistor due to impurities for contact compensation.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体装置およ
びその製造方法の実施の形態について、図面を参照して
下記に説明する。
Embodiments of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0064】第1実施形態 図1は、本実施形態に係るSTI法による素子分離絶縁
膜を有する半導体装置の平面図である。半導体基板上に
形成された素子分離用溝を絶縁体で埋め込んでトレンチ
型の素子分離絶縁膜STIが形成されており、素子分離
絶縁膜STIで分離された領域が活性領域ARとなる。
素子分離絶縁膜STIの形成方向と直交する方向にゲー
ト電極Gが形成され、ゲート電極Gの両側部における活
性領域AR中にソース・ドレイン領域が形成され、ゲー
ト電極Gの直下部分における活性領域がチャネル形成領
域となって、MOS型電界効果トランジスタ(MOSF
ET;MOS Field Effect Transistor )が構成されてい
る。また、ソース・ドレイン領域に達するコンタクトホ
ールCHが開口されて、不図示の上層配線に接続されて
いる。
First Embodiment FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device having an element isolation insulating film formed by the STI method according to the present embodiment. The trench for element isolation formed on the semiconductor substrate is buried with an insulator to form a trench-type element isolation insulating film STI, and a region separated by the element isolation insulating film STI becomes an active region AR.
A gate electrode G is formed in a direction orthogonal to the formation direction of the element isolation insulating film STI, source / drain regions are formed in active regions AR on both sides of the gate electrode G, and an active region in a portion directly below the gate electrode G is formed. As a channel forming region, a MOS type field effect transistor (MOSF
ET; MOS Field Effect Transistor). In addition, a contact hole CH reaching the source / drain region is opened and connected to an upper wiring (not shown).

【0065】上記の半導体装置において、素子分離絶縁
膜STIは、酸化シリコンからなる主素子分離絶縁膜S
TI1と、窒化シリコンからなる副素子分離絶縁膜ST
I2とから形成されており、主素子分離絶縁膜STI1
と活性領域ARの界面近傍領域となる主素子分離絶縁膜
STI1の肩部の段差形状部分に副素子分離絶縁膜ST
I2が形成されている。また、半導体装置の微細化のた
めに、コンタクトホールCHと素子分離絶縁膜STIと
が重なり領域を有している設計となっている。
In the above-described semiconductor device, the element isolation insulating film STI is formed of the main element isolation insulating film S made of silicon oxide.
TI1 and a sub-element isolation insulating film ST made of silicon nitride
I2 and the main element isolation insulating film STI1
The sub-element isolation insulating film ST is formed on the shoulder of the main element isolation insulating film STI1 which is a region near the interface between the active element AR and the active element AR.
I2 is formed. Further, in order to miniaturize the semiconductor device, the design is such that the contact hole CH and the element isolation insulating film STI have an overlapping region.

【0066】図1中のA−A’における断面図を図2に
示す。ウェル11が形成されたシリコン半導体基板10
中に素子分離用溝が形成されており、その内部に酸化シ
リコンからなる主素子分離絶縁膜22aと、主素子分離
領域22aと活性領域の界面近傍領域となる主素子分離
絶縁膜22aの肩部の段差形状部分に形成された窒化シ
リコンからなる副素子分離絶縁膜23aから、素子分離
絶縁膜STIが構成されている。素子分離絶縁膜STI
で分離された領域が活性領域となる。半導体基板10の
上層にゲート絶縁膜24を介して、ポリシリコンの下層
ゲート電極30aとタングステンシリサイドの上層ゲー
ト電極31aの積層体であるポリサイド構造のゲート電
極32が形成されている。ゲート電極32の両側部に活
性領域中には導電性不純物を低濃度に含有する低濃度拡
散層12と高濃度に含有する高濃度拡散層13からなる
LDD(Lightly Doped Drain )構造のソース・ドレイ
ン拡散層が形成されており、MOSFETが構成されて
いる。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. Silicon semiconductor substrate 10 with well 11 formed
An element isolation groove is formed therein, and a main element isolation insulating film 22a made of silicon oxide therein and a shoulder portion of the main element isolation insulating film 22a serving as a region near an interface between the main element isolation region 22a and the active region. The element isolation insulating film STI is formed from the sub-element isolation insulating film 23a made of silicon nitride formed in the step-shaped portion. Element isolation insulating film STI
The region separated by becomes the active region. A gate electrode 32 having a polycide structure, which is a laminate of a lower gate electrode 30a of polysilicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide, is formed on the upper layer of the semiconductor substrate 10 with a gate insulating film 24 interposed therebetween. Source / drain of an LDD (Lightly Doped Drain) structure composed of a low concentration diffusion layer 12 containing a conductive impurity at a low concentration and a high concentration diffusion layer 13 containing a high concentration at both sides of the gate electrode 32 in the active region. A diffusion layer is formed, and a MOSFET is configured.

【0067】また、ゲート電極32を被覆して酸化シリ
コンのゲート被覆膜25が形成されており、その上層に
全面に酸化シリコンからなる層間絶縁膜26が形成され
ている。層間絶縁膜26およびゲート被覆膜25を貫通
して、ソース・ドレイン拡散層に達するコンタクトホー
ルCHが開口されており、コンタクトホールCH内に埋
め込まれた例えばタングステンからなる埋め込み電極3
4が形成され、例えばアルミニウムからなる上層配線3
5とソース・ドレイン拡散層とをコンタクト接続してい
る。
A gate coating film 25 of silicon oxide is formed to cover the gate electrode 32, and an interlayer insulating film 26 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the gate coating film 25. A contact hole CH penetrating through the interlayer insulating film 26 and the gate coating film 25 and reaching the source / drain diffusion layer is opened, and the buried electrode 3 made of, for example, tungsten buried in the contact hole CH.
4 is formed on the upper wiring 3 made of, for example, aluminum.
5 and the source / drain diffusion layers are contact-connected.

【0068】上記の半導体装置の製造方法について説明
する。まず、図3(a)に示すように、シリコン半導体
基板10に例えば熱酸化法により酸化シリコン層を約1
0nmの膜厚で形成し、犠牲酸化膜20とする。
A method for manufacturing the above semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 3A, a silicon oxide layer is formed on a silicon semiconductor substrate 10 by, for example, a thermal oxidation method.
The sacrificial oxide film 20 is formed with a thickness of 0 nm.

【0069】次に、図3(b)に示すように、犠牲酸化
膜20の上層に、例えばCVD(Chemical Vapor Depos
ition )法により窒化シリコンを約150nmの膜厚で
堆積させ、マスク層21を形成し、フォトリソグラフィ
ー工程により、素子分離領域を開口するパターンのレジ
スト膜を成膜して、RIE(反応性イオンエッチング)
などのエッチング処理を施し、マスク層21を素子分離
領域を開口するようにパターン加工する。
Next, as shown in FIG. 3B, a CVD (Chemical Vapor Depos)
Silicon nitride is deposited to a thickness of about 150 nm by the ition method, a mask layer 21 is formed, and a resist film having a pattern for opening an element isolation region is formed by a photolithography process, and RIE (reactive ion etching) is performed. )
The mask layer 21 is patterned so as to open the element isolation region.

【0070】次に、図3(c)に示すように、マスク層
21をマスクとしてRIEなどのエッチングを施し、半
導体基板10の上方に達するトレンチ状の溝を形成し、
素子分離用溝Tとする。半導体基板10に形成する溝の
深さは例えば400nm程度とする。
Next, as shown in FIG. 3C, etching such as RIE is performed using the mask layer 21 as a mask to form a trench-shaped groove reaching above the semiconductor substrate 10.
This shall be an element isolation groove T. The depth of the groove formed in the semiconductor substrate 10 is, for example, about 400 nm.

【0071】次に、図4(d)に示すように、例えば熱
酸化法により素子分離用溝Tの内壁に不図示のトレンチ
内壁保護膜を形成した後、例えば高密度プラズマCVD
法により全面に酸化シリコンを堆積させ、トレンチ状の
素子分離用溝Tを埋め込み、主素子分離絶縁膜用層22
を形成する。高密度プラズマCVD法によれば、素子分
離用溝T内での酸化シリコンの被覆性がよい。
Next, as shown in FIG. 4D, after a not-shown trench inner wall protective film is formed on the inner wall of the isolation trench T by, for example, a thermal oxidation method, for example, high-density plasma CVD is performed.
Silicon oxide is deposited on the entire surface by a method, and the trench T for device isolation is buried.
To form According to the high-density plasma CVD method, the silicon oxide in the isolation trench T has good coverage.

【0072】次に、図4(e)に示すように、次工程で
の研磨均一性を向上させるため、フォトリソグラフィー
工程によりレジスト膜(不図示)をパターン形成し、R
IEなどのエッチングを施して、例えば領域Bなどの広
い活性領域上に堆積された厚い酸化シリコンの主素子分
離絶縁膜用層22を薄膜化する。
Next, as shown in FIG. 4E, in order to improve the polishing uniformity in the next step, a resist film (not shown) is patterned by a photolithography step, and R
Etching such as IE is performed to thin the main element isolation insulating film layer 22 of thick silicon oxide deposited on a wide active region such as the region B, for example.

【0073】次に、図4(f)に示すように、CMP
(Chemical Mechanical Polishing )法により、主素子
分離絶縁膜用層22の上面からマスク層21の半分程度
の膜厚が除去されるまで研磨除去し、個々に分離した主
素子分離絶縁膜22aを形成する。
Next, as shown in FIG.
By a (Chemical Mechanical Polishing) method, the main element isolation insulating film 22a is individually polished and removed from the upper surface of the main element isolation insulating film layer 22 until a film thickness of about half of the mask layer 21 is removed, thereby forming an individually separated main element isolation insulating film 22a. .

【0074】次に、図5(g)に示すように、例えば8
0℃のホットリン酸などのウェットエッチングにより、
犠牲酸化膜20をストッパとしてマスク層21を除去す
る。このとき、上記のCMP工程後のマスク層21の膜
厚(例えば50nm程度)の分に対応して、主素子分離
絶縁膜22aが半導体基板10表面から凸に突出する形
状となり、また、マスク層21除去時のエッチングによ
り主素子分離絶縁膜22aの肩部22b(素子分離領域
と活性領域の界面近傍領域)が段差形状に加工される。
Next, as shown in FIG.
By wet etching such as hot phosphoric acid at 0 ° C,
The mask layer 21 is removed using the sacrificial oxide film 20 as a stopper. At this time, the main element isolation insulating film 22a has a shape that protrudes from the surface of the semiconductor substrate 10 corresponding to the thickness (for example, about 50 nm) of the mask layer 21 after the above-described CMP step. By etching at the time of removing 21, the shoulder 22b (region near the interface between the element isolation region and the active region) of the main element isolation insulating film 22a is processed into a stepped shape.

【0075】次に、図5(h)に示すように、例えばC
VD法により主素子分離絶縁膜22aの肩部22bを被
覆して全面に100nm程度の膜厚で窒化シリコンを堆
積させ、副素子分離絶縁膜用層23を形成する。
Next, as shown in FIG.
By the VD method, silicon nitride is deposited to a thickness of about 100 nm on the entire surface by covering the shoulder portion 22b of the main element isolation insulating film 22a to form the sub element isolation insulating film layer 23.

【0076】次に、図5(i)に示すように、RIEな
どのエッチングにより主素子分離絶縁膜22aの肩部2
2bを被覆する部分を残して副素子分離絶縁膜用層23
をエッチバックし、副素子分離絶縁膜層23aを形成す
る。主素子分離絶縁膜22aと副素子分離絶縁膜層23
aから、素子分離絶縁膜STIが構成される。
Next, as shown in FIG. 5I, the shoulder 2 of the main element isolation insulating film 22a is etched by RIE or the like.
Sub-element isolation insulating film layer 23 except for the portion covering 2b
Is etched back to form a sub-element isolation insulating film layer 23a. Main element isolation insulating film 22a and sub element isolation insulating film layer 23
a forms an element isolation insulating film STI.

【0077】次に、図6(j)に示すように、ウェル形
成領域を開口するレジスト膜(不図示)をパターン形成
し、導電性不純物D1をイオン注入してウェル11を形
成する。
Next, as shown in FIG. 6J, a resist film (not shown) for opening a well formation region is formed by patterning, and a conductive impurity D1 is ion-implanted to form a well 11.

【0078】次に、図6(k)に示すように、例えば犠
牲酸化膜20をRIEなどのエッチングにより除去した
後、例えば熱酸化法により酸化シリコン層を数nmの膜
厚で形成し、ゲート絶縁膜24とする。次に、ゲート絶
縁膜24の上層に、例えばCVD法によりポリシリコン
を堆積させ、下層ゲート電極用層30を形成し、さらに
タングステンシリサイドを堆積させ、上層ゲート電極用
層31を形成する。次に、フォトリソグラフィー工程に
よりゲート電極のパターンにレジスト膜R1を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 6K, for example, after removing the sacrificial oxide film 20 by etching such as RIE, a silicon oxide layer is formed to a thickness of several nm by, for example, thermal oxidation, and the gate is removed. The insulating film 24 is used. Next, polysilicon is deposited on the upper layer of the gate insulating film 24 by, for example, a CVD method, a lower gate electrode layer 30 is formed, and tungsten silicide is further deposited to form an upper gate electrode layer 31. Next, a resist film R1 is formed in a pattern of the gate electrode by a photolithography process.

【0079】次に、図7(l)に示すように、レジスト
膜R1をマスクとしてRIEなどのエッチングを施し、
上層ゲート電極用層31および下層ゲート電極用層30
を順にパターン加工して、ポリシリコンの下層ゲート電
極30aおよびタングステンシリサイドの上層ゲート電
極31aからなるポリサイド構造のゲート電極32を形
成する。このとき、薄膜のゲート絶縁膜24もゲート電
極パターンに加工される。
Next, as shown in FIG. 7L, etching such as RIE is performed using the resist film R1 as a mask.
Upper gate electrode layer 31 and lower gate electrode layer 30
Are sequentially patterned to form a gate electrode 32 having a polycide structure including a lower gate electrode 30a of polysilicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide. At this time, the thin gate insulating film 24 is also processed into a gate electrode pattern.

【0080】次に、図7(m)に示すように、例えばT
EOS(tetraethylorthosilicate)を原料とするCV
D法により酸化シリコンを全面に堆積させ、ゲート被覆
膜25を形成する。
Next, as shown in FIG.
CV made from EOS (tetraethylorthosilicate)
A gate oxide film 25 is formed by depositing silicon oxide on the entire surface by the method D.

【0081】次に、図7(n)に示すように、ゲート電
極32をマスクとして導電性不純物D2をイオン注入
し、ゲート電極32の両側部における半導体基板10の
活性領域中に低濃度拡散層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 7 (n), a conductive impurity D2 is ion-implanted using the gate electrode 32 as a mask, and a low concentration diffusion layer is formed in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. 12 is formed.

【0082】次に、図8(o)に示すように、例えばC
VD法によりゲート電極32を被覆してポリシリコンを
全面に堆積させ、サイドウォールマスク用層33を形成
する。
Next, as shown in FIG.
The gate electrode 32 is covered by the VD method, and polysilicon is deposited on the entire surface to form a sidewall mask layer 33.

【0083】次に、図8(p)に示すように、例えばR
IEなどのエッチングによりエッチバックを行い、ゲー
ト電極32の両側部におけるサイドウォールマスク用層
33を残してそれ以外を除去し、サイドウォールマスク
層33aを形成する。
Next, as shown in FIG.
Etchback is performed by etching such as IE, and the other portions except the sidewall mask layer 33 on both sides of the gate electrode 32 are removed to form a sidewall mask layer 33a.

【0084】次に、図8(q)に示すように、サイドウ
ォールマスク層33aをマスクとして導電性不純物D3
をイオン注入し、ゲート電極32の両側部における半導
体基板10の活性領域中に低濃度拡散層12と接続する
高濃度拡散層13を形成する。これにより、LDD構造
のソース・ドレイン拡散層が形成される。
Next, as shown in FIG. 8 (q), the conductive impurity D3 is formed using the sidewall mask layer 33a as a mask.
To form a high concentration diffusion layer 13 connected to the low concentration diffusion layer 12 in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. As a result, a source / drain diffusion layer having an LDD structure is formed.

【0085】次に、図9(r)に示すように、ゲート被
覆膜25をストッパとしてRIEなどのエッチングを施
し、サイフォウォールマスク層33aを除去する。
Next, as shown in FIG. 9 (r), etching such as RIE is performed using the gate coating film 25 as a stopper to remove the silowall mask layer 33a.

【0086】次に、図9(s)に示すように、例えばC
VD法によりBPSGなどの酸化シリコンを堆積させ、
層間絶縁膜26を形成する。
Next, as shown in FIG.
Silicon oxide such as BPSG is deposited by VD method,
An interlayer insulating film 26 is formed.

【0087】次に、図10(t)に示すように、例えば
CMP法により層間絶縁膜26の上面から研磨し、層間
絶縁膜26を平坦化する。あるいは、リフロー、エッチ
バックなどの方法により平坦化することもできる。
Next, as shown in FIG. 10 (t), the upper surface of the interlayer insulating film 26 is polished by, for example, a CMP method to flatten the interlayer insulating film 26. Alternatively, the surface can be flattened by a method such as reflow or etch back.

【0088】次に、図10(u)に示すように、フォト
リソグラフィー工程により、コンタクトホールの開口パ
ターンのレジスト膜R2を層間絶縁膜26の上層にパタ
ーン形成する。
Next, as shown in FIG. 10 (u), a resist film R2 having a contact hole opening pattern is formed on the interlayer insulating film 26 by photolithography.

【0089】次に、図11(v)に示すように、レジス
ト膜R2をマスクとしてRIEあるいはプラズマエッチ
ングなどのエッチング処理を施し、ソース・ドレイン拡
散層を露出させるコンタクトホールCHを開口する。
Next, as shown in FIG. 11 (v), an etching process such as RIE or plasma etching is performed using the resist film R2 as a mask to open a contact hole CH exposing the source / drain diffusion layer.

【0090】次に、図11(w)に示すように、コンタ
クトによる接続を補償するために導電性不純物D4をイ
オン注入する。以降の工程としては、例えば、コンタク
トホール内をタングステンで埋め込んでソース・ドレイ
ン拡散層に接続する埋め込み電極34を形成し、さらに
その上層にアルミニウムなどの上層配線を形成して、図
2に示す半導体装置に至る。
Next, as shown in FIG. 11 (w), a conductive impurity D4 is ion-implanted to compensate for the connection by the contact. In the subsequent steps, for example, the contact hole is buried with tungsten to form a buried electrode 34 connected to the source / drain diffusion layer, and an upper layer wiring such as aluminum is further formed thereon to form the semiconductor shown in FIG. To the device.

【0091】上記の本実施形態の半導体装置の製造方法
によれば、素子分離用溝T内に主素子分離絶縁膜22a
を形成した後、主素子分離領域と活性領域の界面近傍領
域である主素子分離絶縁膜22aの肩部に窒化シリコン
の副素子分離絶縁膜23aを形成し、さらに副素子分離
絶縁膜とエッチング選択比の異なる酸化シリコンにより
半導体基板の上層に層間絶縁膜26を形成することか
ら、副素子分離絶縁膜23aがコンタクトホールをエッ
チング開口するときのエッチングストッパの役割を果た
し、コンタクトホールの開口領域とSTI型の素子分離
絶縁膜が重なり領域を有していても、素子分離絶縁膜が
エッチングされるのを防止することができる。また、コ
ンタクトホールの開口領域とSTI型の素子分離絶縁膜
が重なり領域を有する設計ではない場合でも、合わせず
れのためにコンタクトホールの開口領域とSTI型の素
子分離絶縁膜の重なり領域が発生したときに素子分離絶
縁膜がエッチングされるのを防止することが可能となっ
ている。従って、コンタクト補償のための不純物導入量
を増加させる必要もない。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, the main isolation insulating film 22a is formed in the isolation trench T.
Is formed, a sub-element isolation insulating film 23a of silicon nitride is formed on the shoulder of the main element isolation insulating film 22a near the interface between the main element isolation region and the active region. Since the interlayer insulating film 26 is formed in the upper layer of the semiconductor substrate using silicon oxides having different ratios, the sub-element isolation insulating film 23a serves as an etching stopper when the contact hole is opened by etching, and the opening region of the contact hole and the STI Even if the element isolation insulating film of the mold has an overlapping region, the element isolation insulating film can be prevented from being etched. Further, even when the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film are not designed to have an overlapping region, an overlapping region of the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film occurs due to misalignment. Sometimes, it is possible to prevent the element isolation insulating film from being etched. Therefore, it is not necessary to increase the amount of impurities introduced for contact compensation.

【0092】また、上記の半導体装置の製造方法におい
ては、主素子分離絶縁膜の肩部の段差形状部分を窒化シ
リコンで埋め込んでおくことから、後工程でゲート電極
の配線を形成する工程において段差形状部分に短絡の原
因となるポリシリコンのエッチング残渣を残すことを防
止できる。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the step-shaped portion at the shoulder of the main element isolation insulating film is buried with silicon nitride. It is possible to prevent the etching residue of polysilicon which causes a short circuit from remaining in the shape portion.

【0093】第2実施形態 本実施形態に係るSTI法により素子分離を行った半導
体装置の平面図は、第1実施形態と実質的に同じであ
り、説明を省略する。図1中のA−A’における断面図
を図12に示す。ウェル11が形成されたシリコン半導
体基板10中に素子分離用溝が形成されており、素子分
離用溝の内壁面を被覆して窒化シリコンからなる副素子
分離絶縁膜28aが形成されており、副素子分離絶縁膜
28aが形成された素子分離用溝内を酸化シリコンから
なる主素子分離絶縁膜22aが埋め込まれて形成され、
主素子分離領域22aと副素子分離絶縁膜28aから素
子分離絶縁膜STIが構成されている。素子分離絶縁膜
STIで分離された領域が活性領域となる。半導体基板
10の上層にゲート絶縁膜24を介して、ポリシリコン
の下層ゲート電極30aとタングステンシリサイドの上
層ゲート電極31aの積層体であるポリサイド構造のゲ
ート電極32が形成されている。ゲート電極32の両側
部に活性領域中には導電性不純物を低濃度に含有する低
濃度拡散層12と高濃度に含有する高濃度拡散層13か
らなるLDD構造のソース・ドレイン拡散層が形成され
ており、MOSFETが構成されている。
Second Embodiment A plan view of a semiconductor device in which element isolation is performed by the STI method according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. FIG. 12 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG. An element isolation groove is formed in the silicon semiconductor substrate 10 in which the well 11 is formed, and a sub-element isolation insulating film 28a made of silicon nitride is formed to cover an inner wall surface of the element isolation groove. A main element isolation insulating film 22a made of silicon oxide is buried in the element isolation groove in which the element isolation insulating film 28a is formed,
An element isolation insulating film STI is composed of the main element isolation region 22a and the sub element isolation insulating film 28a. The region separated by the element isolation insulating film STI becomes the active region. A gate electrode 32 having a polycide structure, which is a laminate of a lower gate electrode 30a of polysilicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide, is formed on the upper layer of the semiconductor substrate 10 with a gate insulating film 24 interposed therebetween. Source / drain diffusion layers having an LDD structure including a low concentration diffusion layer 12 containing a low concentration of conductive impurities and a high concentration diffusion layer 13 containing a high concentration are formed in the active region on both sides of the gate electrode 32. And a MOSFET is configured.

【0094】また、ゲート電極32を被覆して酸化シリ
コンのゲート被覆膜25が形成されており、その上層に
全面に酸化シリコンからなる層間絶縁膜26が形成され
ている。層間絶縁膜26およびゲート被覆膜25を貫通
して、ソース・ドレイン拡散層に達するコンタクトホー
ルCHが開口されており、コンタクトホールCH内に埋
め込まれた例えばタングステンからなる埋め込み電極3
4が形成され、例えばアルミニウムからなる上層配線3
5とソース・ドレイン拡散層とをコンタクト接続してい
る。
A gate coating film 25 of silicon oxide is formed to cover the gate electrode 32, and an interlayer insulating film 26 made of silicon oxide is formed on the entire surface of the gate coating film 25. A contact hole CH penetrating through the interlayer insulating film 26 and the gate coating film 25 and reaching the source / drain diffusion layer is opened, and the buried electrode 3 made of, for example, tungsten buried in the contact hole CH.
4 is formed on the upper wiring 3 made of, for example, aluminum.
5 and the source / drain diffusion layers are contact-connected.

【0095】上記の半導体装置の製造方法について説明
する。まず、図13(a)に示すように、シリコン半導
体基板10に例えば熱酸化法により酸化シリコン層を約
10nmの膜厚で形成し、犠牲酸化膜20とする。
A method for manufacturing the above semiconductor device will be described. First, as shown in FIG. 13A, a silicon oxide layer is formed to a thickness of about 10 nm on the silicon semiconductor substrate 10 by, for example, a thermal oxidation method to form a sacrificial oxide film 20.

【0096】次に、図13(b)に示すように、犠牲酸
化膜20の上層に、例えばCVD法によりポリシリコン
を堆積させ、下層マスク層36を形成し、さらにCVD
法により窒化シリコンを堆積させ、上層マスク層27を
形成する。下層マスク層36および上層マスク層27に
よりマスク層が形成されている。次に、フォトリソグラ
フィー工程により、素子分離領域を開口するパターンの
レジスト膜を成膜して、RIE(反応性イオンエッチン
グ)などのエッチング処理を施し、上層マスク層27お
よび下層マスク層36を素子分離領域を開口するように
パターン加工する。
Next, as shown in FIG. 13B, polysilicon is deposited on the sacrificial oxide film 20 by, for example, the CVD method, a lower mask layer 36 is formed, and the CVD is performed.
Silicon nitride is deposited by a method to form an upper mask layer 27. The lower mask layer 36 and the upper mask layer 27 form a mask layer. Next, a resist film having a pattern for opening an element isolation region is formed by a photolithography step, and an etching process such as RIE (reactive ion etching) is performed to separate the upper mask layer 27 and the lower mask layer 36 from each other. Pattern processing is performed to open the region.

【0097】次に、図13(c)に示すように、上層マ
スク層27をマスクとしてRIEなどのエッチングを施
し、半導体基板10の上方に達するトレンチ状の溝を形
成し、素子分離用溝Tとする。半導体基板10に形成す
る溝の深さは例えば400nm程度とする。
Next, as shown in FIG. 13 (c), etching such as RIE is performed using the upper mask layer 27 as a mask to form a trench-shaped groove reaching above the semiconductor substrate 10, and a trench T for element isolation is formed. And The depth of the groove formed in the semiconductor substrate 10 is, for example, about 400 nm.

【0098】次に、図14(d)に示すように、例えば
80℃のホットリン酸などのウェットエッチングによ
り、下層マスク層36をストッパとして上層マスク層2
7を除去する。
Next, as shown in FIG. 14D, the upper mask layer 2 is formed by wet etching such as hot phosphoric acid at 80 ° C. using the lower mask layer 36 as a stopper.
7 is removed.

【0099】次に、図14(e)に示すように、例えば
熱酸化法により素子分離用溝Tの内壁に不図示のトレン
チ内壁保護膜を形成した後、例えばCVD法によりトレ
ンチ状の素子分離用溝Tの内壁を被覆して全面に100
nmの膜厚で窒化シリコンを堆積させ、副素子分離絶縁
膜用層28を形成する。
Next, as shown in FIG. 14E, a not-shown trench inner wall protection film is formed on the inner wall of the isolation trench T by, for example, a thermal oxidation method, and then a trench-like element isolation is formed by, for example, a CVD method. Cover the inner wall of the groove T
Silicon nitride is deposited to a thickness of nm to form a sub-element isolation insulating film layer 28.

【0100】次に、図14(f)に示すように、例えば
RIEなどのエッチングにより、素子分離用溝Tの内壁
を被覆する部分の副素子分離絶縁膜用層28を残して全
面にエッチバックし、素子分離用溝Tの内壁を被覆する
副素子分離絶縁膜層28aを形成する。
Next, as shown in FIG. 14F, the entire surface is etched back by etching such as RIE, except for the sub-element isolation insulating film layer 28 which covers the inner wall of the isolation trench T. Then, a sub-element isolation insulating film layer 28a covering the inner wall of the element isolation trench T is formed.

【0101】次に、図15(g)に示すように、例えば
高密度プラズマCVD法により全面に酸化シリコンを堆
積させ、副素子分離絶縁膜層28aが形成された素子分
離用溝Tを埋め込み、主素子分離絶縁膜用層22を形成
する。高密度プラズマCVD法によれば、素子分離用溝
T内での酸化シリコンの被覆性がよい。
Next, as shown in FIG. 15G, silicon oxide is deposited on the entire surface by, for example, a high-density plasma CVD method, and the element isolation trench T in which the sub-element isolation insulating film layer 28a is formed is buried. The main element isolation insulating film layer 22 is formed. According to the high-density plasma CVD method, the silicon oxide in the isolation trench T has good coverage.

【0102】次に、図15(h)に示すように、次工程
での研磨均一性を向上させるため、フォトリソグラフィ
ー工程によりレジスト膜(不図示)をパターン形成し、
RIEなどのエッチングを施して、例えば領域Bなどの
広い活性領域上に堆積された厚い酸化シリコンの主素子
分離絶縁膜用層22を薄膜化する。
Next, as shown in FIG. 15H, in order to improve the polishing uniformity in the next step, a resist film (not shown) is patterned by a photolithography step.
By performing etching such as RIE, the main element isolation insulating film layer 22 of thick silicon oxide deposited on a wide active region such as the region B is thinned.

【0103】次に、図15(i)に示すように、CMP
法により、主素子分離絶縁膜用層22の上面から下層マ
スク層36の半分程度の膜厚が除去されるまで研磨除去
し、個々に分離した主素子分離絶縁膜22aを形成す
る。主素子分離絶縁膜22aと、素子分離用溝Tの内壁
を被覆する1対の副素子分離絶縁膜層28aとから、素
子分離絶縁膜STIが構成される。
Next, as shown in FIG.
By the method, the main element isolation insulating film 22a is polished and removed from the upper surface of the main element isolation insulating film layer 22 until a film thickness of about half of the lower mask layer 36 is removed, thereby forming an individually separated main element isolation insulating film 22a. The element isolation insulating film STI is composed of the main element isolation insulating film 22a and a pair of sub element isolation insulating film layers 28a covering the inner walls of the element isolation trenches T.

【0104】次に、図16(j)に示すように、例えば
RIEなどのエッチングにより、犠牲酸化膜20をスト
ッパとして下層マスク層36を除去する。このとき、上
記のCMP工程後の下層マスク層36の膜厚(例えば5
0nm程度)の分に対応して、主素子分離絶縁膜22a
が半導体基板10表面から凸に突出する形状となる。
Next, as shown in FIG. 16J, the lower mask layer 36 is removed by etching such as RIE using the sacrificial oxide film 20 as a stopper. At this time, the thickness of the lower mask layer 36 (for example, 5
(Approximately 0 nm).
Has a shape protruding from the surface of the semiconductor substrate 10 in a convex manner.

【0105】次に、図16(k)に示すように、ウェル
形成領域を開口するレジスト膜(不図示)をパターン形
成し、導電性不純物D1をイオン注入してウェル11を
形成する。
Next, as shown in FIG. 16 (k), a resist film (not shown) for opening a well forming region is patterned and a well 11 is formed by ion-implanting a conductive impurity D1.

【0106】次に、図16(l)に示すように、例えば
犠牲酸化膜20をRIEなどのエッチングにより除去し
た後、例えば熱酸化法により酸化シリコン層を数nmの
膜厚で形成し、ゲート絶縁膜24とする。次に、ゲート
絶縁膜24の上層に、例えばCVD法によりポリシリコ
ンを堆積させ、下層ゲート電極用層30を形成し、さら
にタングステンシリサイドを堆積させ、上層ゲート電極
用層31を形成する。次に、フォトリソグラフィー工程
によりゲート電極のパターンにレジスト膜R1を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 16 (l), for example, after removing the sacrificial oxide film 20 by etching such as RIE, a silicon oxide layer is formed with a thickness of several nm by, for example, thermal oxidation, and the gate is removed. The insulating film 24 is used. Next, polysilicon is deposited on the upper layer of the gate insulating film 24 by, for example, a CVD method, a lower gate electrode layer 30 is formed, and tungsten silicide is further deposited to form an upper gate electrode layer 31. Next, a resist film R1 is formed in a pattern of the gate electrode by a photolithography process.

【0107】次に、図17(m)に示すように、レジス
ト膜R1をマスクとしてRIEなどのエッチングを施
し、上層ゲート電極用層31および下層ゲート電極用層
30を順にパターン加工して、ポリシリコンの下層ゲー
ト電極30aおよびタングステンシリサイドの上層ゲー
ト電極31aからなるポリサイド構造のゲート電極32
を形成する。このとき、薄膜のゲート絶縁膜24もゲー
ト電極パターンに加工される。
Next, as shown in FIG. 17 (m), etching such as RIE is performed using the resist film R1 as a mask, and the upper gate electrode layer 31 and the lower gate electrode layer 30 are sequentially patterned to form a polycrystalline silicon film. A gate electrode 32 having a polycide structure including a lower gate electrode 30a of silicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide
To form At this time, the thin gate insulating film 24 is also processed into a gate electrode pattern.

【0108】次に、図17(n)に示すように、例えば
TEOSを原料とするCVD法により酸化シリコンを全
面に堆積させ、ゲート被覆膜25を形成する。
Next, as shown in FIG. 17N, silicon oxide is deposited on the entire surface by a CVD method using TEOS as a raw material, for example, to form a gate coating film 25.

【0109】次に、図17(o)に示すように、ゲート
電極32をマスクとして導電性不純物D2をイオン注入
し、ゲート電極32の両側部における半導体基板10の
活性領域中に低濃度拡散層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 17 (o), a conductive impurity D2 is ion-implanted using the gate electrode 32 as a mask, and a low concentration diffusion layer is formed in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. 12 is formed.

【0110】次に、図18(p)に示すように、例えば
CVD法によりゲート電極32を被覆してポリシリコン
を全面に堆積させ、サイドウォールマスク用層33を形
成する。
Next, as shown in FIG. 18 (p), the gate electrode 32 is covered by, for example, a CVD method and polysilicon is deposited on the entire surface to form a sidewall mask layer 33.

【0111】次に、図18(q)に示すように、例えば
RIEなどのエッチングによりエッチバックを行い、ゲ
ート電極32の両側部におけるサイドウォールマスク用
層33を残してそれ以外を除去し、サイドウォールマス
ク層33aを形成する。
Next, as shown in FIG. 18 (q), etch-back is performed by, for example, RIE or the like, leaving the sidewall mask layer 33 on both sides of the gate electrode 32 and removing the other portions. The wall mask layer 33a is formed.

【0112】次に、図18(r)に示すように、サイド
ウォールマスク層33aをマスクとして導電性不純物D
3をイオン注入し、ゲート電極32の両側部における半
導体基板10の活性領域中に低濃度拡散層12と接続す
る高濃度拡散層13を形成する。これにより、LDD構
造のソース・ドレイン拡散層が形成される。
Next, as shown in FIG. 18 (r), the conductive impurities D are formed using the sidewall mask layer 33a as a mask.
3 is ion-implanted to form a high-concentration diffusion layer 13 connected to the low-concentration diffusion layer 12 in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. As a result, a source / drain diffusion layer having an LDD structure is formed.

【0113】次に、図19(s)に示すように、ゲート
被覆膜25をストッパとしてRIEなどのエッチングを
施し、サイフォウォールマスク層33aを除去する。
Next, as shown in FIG. 19 (s), etching such as RIE is performed using the gate coating film 25 as a stopper to remove the silowall mask layer 33a.

【0114】次に、図19(t)に示すように、例えば
CVD法によりBPSGなどの酸化シリコンを堆積さ
せ、層間絶縁膜26を形成する。
Next, as shown in FIG. 19 (t), silicon oxide such as BPSG is deposited by, for example, a CVD method, and an interlayer insulating film 26 is formed.

【0115】次に、図20(u)に示すように、例えば
CMP法により層間絶縁膜26の上面から研磨し、層間
絶縁膜26を平坦化する。あるいは、リフロー、エッチ
バックなどの方法により平坦化することもできる。
Next, as shown in FIG. 20 (u), the upper surface of the interlayer insulating film 26 is polished by, for example, a CMP method to flatten the interlayer insulating film 26. Alternatively, the surface can be flattened by a method such as reflow or etch back.

【0116】次に、図20(v)に示すように、フォト
リソグラフィー工程により、コンタクトホールの開口パ
ターンのレジスト膜R2を層間絶縁膜26の上層にパタ
ーン形成する。
Next, as shown in FIG. 20 (v), a resist film R2 having a contact hole opening pattern is formed in a pattern on the interlayer insulating film 26 by a photolithography process.

【0117】次に、図21(w)に示すように、レジス
ト膜R2をマスクとしてRIEあるいはプラズマエッチ
ングなどのエッチング処理を施し、ソース・ドレイン拡
散層を露出させるコンタクトホールCHを開口する。
Next, as shown in FIG. 21 (w), an etching process such as RIE or plasma etching is performed using the resist film R2 as a mask to open a contact hole CH exposing the source / drain diffusion layers.

【0118】次に、図21(x)に示すように、コンタ
クトによる接続を補償するために導電性不純物D4をイ
オン注入する。以降の工程としては、例えば、コンタク
トホール内をタングステンで埋め込んでソース・ドレイ
ン拡散層に接続する埋め込み電極34を形成し、さらに
その上層にアルミニウムなどの上層配線を形成して、図
12に示す半導体装置に至る。
Next, as shown in FIG. 21 (x), a conductive impurity D4 is ion-implanted to compensate for the connection by the contact. In the subsequent steps, for example, the contact hole is buried with tungsten to form a buried electrode 34 connected to the source / drain diffusion layer, and an upper layer wiring such as aluminum is further formed thereon to form a semiconductor shown in FIG. To the device.

【0119】上記の本実施形態の半導体装置の製造方法
によれば、素子分離用溝Tの内壁を被覆して窒化シリコ
ンの副素子分離絶縁膜28aを形成した後、さらに酸化
シリコンの主素子分離絶縁膜22aを素子分離用溝内に
埋め込んで形成し、さらに副素子分離絶縁膜とエッチン
グ選択比の異なる酸化シリコンにより半導体基板の上層
に層間絶縁膜26を形成することから、副素子分離絶縁
膜28aがコンタクトホールをエッチング開口するとき
のエッチングストッパの役割を果たし、コンタクトホー
ルの開口領域とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領域
を有していても、素子分離絶縁膜がエッチングされるの
を防止することができる。また、コンタクトホールの開
口領域とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有す
る設計ではない場合でも、合わせずれのためにコンタク
トホールの開口領域とSTI型の素子分離絶縁膜の重な
り領域が発生したときに素子分離絶縁膜がエッチングさ
れるのを防止することが可能となっている。また、本実
施形態の半導体装置の構造においては、合わせずれが大
きくなって主素子分離絶縁膜がエッチングされてしまっ
ても、素子分離用溝の内壁は副素子分離絶縁膜により被
覆されているので、リーク電流は発生せず、コンタクト
補償のための不純物導入量を増加させる必要はない。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, after forming the sub-element isolation insulating film 28a of silicon nitride by covering the inner wall of the isolation trench T, the main element isolation film of silicon oxide is formed. The insulating film 22a is formed by burying it in the trench for element isolation, and the interlayer insulating film 26 is formed on the semiconductor substrate with silicon oxide having an etching selectivity different from that of the sub-element isolation insulating film. 28a serves as an etching stopper when opening the contact hole by etching, and prevents the element isolation insulating film from being etched even if the opening region of the contact hole overlaps the STI type element isolation insulating film. Can be prevented. Further, even when the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film are not designed to have an overlapping region, an overlapping region of the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film occurs due to misalignment. Sometimes, it is possible to prevent the element isolation insulating film from being etched. Further, in the structure of the semiconductor device of the present embodiment, even if the misalignment becomes large and the main element isolation insulating film is etched, the inner wall of the element isolation groove is covered with the sub element isolation insulating film. No leakage current occurs, and there is no need to increase the amount of impurities introduced for contact compensation.

【0120】第3実施形態 図22は、本実施形態に係るSTI法により素子分離を
行った半導体装置の平面図である。半導体基板上に形成
された素子分離用溝を絶縁体で埋め込んでトレンチ型の
素子分離絶縁膜STIが形成されており、素子分離絶縁
膜STIで分離された領域が活性領域ARとなる。素子
分離絶縁膜STIの形成方向と直交する方向にゲート電
極Gが形成され、ゲート電極Gの両側部における活性領
域AR中にソース・ドレイン領域が形成され、ゲート電
極Gの直下部分における活性領域がチャネル形成領域と
なって、MOSFETが構成されている。また、ソース
・ドレイン領域に達するコンタクトホールCHが開口さ
れて、不図示の上層配線に接続されている。
Third Embodiment FIG. 22 is a plan view of a semiconductor device which has been subjected to element isolation by the STI method according to the present embodiment. The trench for element isolation formed on the semiconductor substrate is buried with an insulator to form a trench-type element isolation insulating film STI, and a region separated by the element isolation insulating film STI becomes an active region AR. A gate electrode G is formed in a direction orthogonal to the formation direction of the element isolation insulating film STI, source / drain regions are formed in active regions AR on both sides of the gate electrode G, and an active region in a portion directly below the gate electrode G is formed. A MOSFET is formed as a channel forming region. In addition, a contact hole CH reaching the source / drain region is opened and connected to an upper wiring (not shown).

【0121】上記の半導体装置において、ゲート電極G
の両側部における活性領域ARの表面上に金属膜、ある
いは、ポリシリコン、高融点シリサイドなどのシリコン
含有膜からなる導電膜が成膜されて、パッド電極Pが形
成されている。上記のコンタクトホールは、パッド電極
Pを露出するように開口されている。また、上記のパッ
ド電極Pは、活性領域ARの表面だけでなく、素子分離
絶縁膜STIと活性領域ARの界面近傍領域における素
子分離絶縁膜STI表面までを被覆して形成されてい
る。コンタクトホールCHと素子分離絶縁膜STIとが
重なり領域を有している設計となっている。
In the above semiconductor device, the gate electrode G
A pad electrode P is formed by forming a metal film or a conductive film made of a silicon-containing film such as polysilicon or high-melting-point silicide on the surface of the active region AR on both sides. The contact hole is opened so as to expose the pad electrode P. Further, the pad electrode P is formed so as to cover not only the surface of the active region AR but also the surface of the element isolation insulating film STI in a region near the interface between the element isolation insulating film STI and the active region AR. The design is such that the contact hole CH and the element isolation insulating film STI have an overlapping region.

【0122】図22中のA−A’における断面図を図2
3に示す。ウェル11が形成されたコン半導体基板10
中に素子分離用溝が形成されており、素子分離用溝内に
酸化シリコンからなる素子分離絶縁膜22aが埋め込ま
れて形成されている。素子分離絶縁膜STIで分離され
た領域が活性領域となる。半導体基板10の上層にゲー
ト絶縁膜24を介して、ポリシリコンの下層ゲート電極
30aとタングステンシリサイドの上層ゲート電極31
aの積層体であるポリサイド構造のゲート電極32が形
成されている。ゲート電極32の両側部に活性領域中に
は導電性不純物を低濃度に含有する低濃度拡散層12と
高濃度に含有する高濃度拡散層13からなるLDD構造
のソース・ドレイン拡散層が形成されており、MOSF
ETが構成されている。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
3 is shown. Con semiconductor substrate 10 with well 11 formed
An element isolation groove is formed therein, and an element isolation insulating film 22a made of silicon oxide is buried in the element isolation groove. The region separated by the element isolation insulating film STI becomes the active region. The lower gate electrode 30a of polysilicon and the upper gate electrode 31 of tungsten silicide are formed on the upper layer of the semiconductor substrate 10 with the gate insulating film 24 interposed therebetween.
A gate electrode 32 having a polycide structure, which is a laminate of a, is formed. Source / drain diffusion layers having an LDD structure including a low concentration diffusion layer 12 containing a low concentration of conductive impurities and a high concentration diffusion layer 13 containing a high concentration are formed in the active region on both sides of the gate electrode 32. And MOSF
ET is configured.

【0123】また、ゲート電極32の上層には酸化シリ
コンのオフセット絶縁膜29bが形成されており、ゲー
ト電極32の両側部には酸化シリコンのサイドウォール
絶縁膜29dが形成されており、オフセット絶縁膜29
bとサイドウォール絶縁膜29dからゲート被覆膜29
が構成されている。サイドウォール絶縁膜29dの外壁
面、活性領域(ソース・ドレイン拡散層)表面および素
子分離絶縁膜22aと活性領域の界面近傍領域における
素子分離絶縁膜22a表面を被覆して、金属膜、あるい
は、ポリシリコン、高融点シリサイドなどのシリコン含
有膜からなる導電膜が成膜されて、パッド電極37が形
成されている。
A silicon oxide offset insulating film 29b is formed on the gate electrode 32, and a silicon oxide sidewall insulating film 29d is formed on both sides of the gate electrode 32. 29
b and the gate insulating film 29 from the sidewall insulating film 29d.
Is configured. The outer wall surface of the sidewall insulating film 29d, the surface of the active region (source / drain diffusion layer), and the surface of the element isolation insulating film 22a in the region near the interface between the element isolation insulating film 22a and the active region are covered with a metal film or poly. A pad electrode 37 is formed by forming a conductive film made of a silicon-containing film such as silicon or a high melting point silicide.

【0124】また、パッド電極37を有するトランジス
タを全面に被覆して、酸化シリコンからなる層間絶縁膜
26が形成されている。層間絶縁膜26およびゲート被
覆膜25を貫通して、パッド電極37に達するコンタク
トホールCHが開口されており、コンタクトホールCH
内に埋め込まれた例えばタングステンからなる埋め込み
電極34が形成され、例えばアルミニウムからなる上層
配線35とパッド電極(ソース・ドレイン拡散層)とを
コンタクト接続している。
An interlayer insulating film 26 made of silicon oxide is formed to cover the entire surface of the transistor having the pad electrode 37. A contact hole CH penetrating through the interlayer insulating film 26 and the gate coating film 25 and reaching the pad electrode 37 is opened.
A buried electrode 34 made of, for example, tungsten embedded therein is formed, and an upper wiring 35 made of, for example, aluminum and a pad electrode (source / drain diffusion layer) are contact-connected.

【0125】上記の半導体装置の製造方法について説明
する。図24(a)に至るまでの工程は、実質的に第1
実施形態において下層および上層ゲート電極用層を形成
するまでの工程と同様であり、説明を省略する。但し、
副素子分離絶縁膜は形成せず、酸化シリコンの主素子分
離絶縁膜のみで素子分離絶縁膜を構成しており、さらに
上層ゲート電極用層の上層に例えばCVD法により酸化
シリコンのオフセット絶縁膜用層29aを形成している
ことが異なる。
A method for manufacturing the above semiconductor device will be described. The steps leading up to FIG. 24A are substantially the first steps.
In the embodiment, the process is the same as the process up to forming the lower layer and the upper gate electrode layer, and the description is omitted. However,
The sub-element isolation insulating film is not formed, and the element isolation insulating film is composed of only the main element isolation insulating film of silicon oxide. The difference is that the layer 29a is formed.

【0126】次に、図24(b)に示すように、レジス
ト膜R1をマスクとしてRIEなどのエッチングを施
し、オフセット絶縁膜用層29a、上層ゲート電極用層
31および下層ゲート電極用層30を順にパターン加工
して、ポリシリコンの下層ゲート電極30aおよびタン
グステンシリサイドの上層ゲート電極31aからなるポ
リサイド構造を有するオフセット絶縁膜29b付きのゲ
ート電極32を形成する。このとき、薄膜のゲート絶縁
膜24もゲート電極パターンに加工される。
Next, as shown in FIG. 24B, etching such as RIE is performed using the resist film R1 as a mask to form the offset insulating film layer 29a, the upper gate electrode layer 31 and the lower gate electrode layer 30. By patterning in order, a gate electrode 32 with an offset insulating film 29b having a polycide structure including a lower gate electrode 30a of polysilicon and an upper gate electrode 31a of tungsten silicide is formed. At this time, the thin gate insulating film 24 is also processed into a gate electrode pattern.

【0127】次に、図24(c)に示すように、オフセ
ット絶縁膜29bをマスクとして導電性不純物D2をイ
オン注入し、ゲート電極32の両側部における半導体基
板10の活性領域中に低濃度拡散層12を形成する。
Next, as shown in FIG. 24 (c), conductive impurities D2 are ion-implanted using the offset insulating film 29b as a mask, and lightly doped into the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. The layer 12 is formed.

【0128】次に、図25(d)に示すように、例えば
CVD法によりゲート電極32およびオフセット絶縁膜
29bを被覆して酸化シリコンを全面に堆積させ、サイ
ドウォール絶縁膜用層29cを形成する。
Next, as shown in FIG. 25D, the gate electrode 32 and the offset insulating film 29b are covered by, for example, a CVD method and silicon oxide is deposited on the entire surface to form a side wall insulating film layer 29c. .

【0129】次に、図25(e)に示すように、例えば
RIEなどのエッチングによりエッチバックを行い、ゲ
ート電極32の両側部におけるサイドウォール絶縁膜用
層29cを残してそれ以外を除去し、サイドウォール絶
縁膜29dを形成する。オフセット絶縁膜29bとサイ
ドウォール絶縁膜29dからゲート被覆膜29が構成さ
れている。
Next, as shown in FIG. 25E, etch back is performed by, for example, RIE or the like to remove the other portions except for the sidewall insulating film layer 29c on both sides of the gate electrode 32. A side wall insulating film 29d is formed. The gate insulating film 29 is composed of the offset insulating film 29b and the sidewall insulating film 29d.

【0130】次に、図25(f)に示すように、サイド
ウォール絶縁膜29dをマスクとして導電性不純物D3
をイオン注入し、ゲート電極32の両側部における半導
体基板10の活性領域中に低濃度拡散層12と接続する
高濃度拡散層13を形成する。これにより、LDD構造
のソース・ドレイン拡散層が形成される。
Next, as shown in FIG. 25F, the conductive impurity D3 is formed using the sidewall insulating film 29d as a mask.
To form a high concentration diffusion layer 13 connected to the low concentration diffusion layer 12 in the active region of the semiconductor substrate 10 on both sides of the gate electrode 32. As a result, a source / drain diffusion layer having an LDD structure is formed.

【0131】次に、図26(g)に示すように、例えば
CVD法やスパッタリング法により、TiNなどの導電
膜、金属膜、あるいは、ポリシリコンやタングステンシ
リサイドなどのシリコン含有膜である導電膜を全面に1
00nm程度の膜厚で堆積させ、パッド電極パターンに
加工して、パッド電極37を形成する。ここで、パッド
電極37は、活性領域(ソース・ドレイン拡散層)表面
および素子分離絶縁膜22aと活性領域の界面近傍領域
における素子分離絶縁膜22a表面も被覆して形成す
る。
Next, as shown in FIG. 26 (g), a conductive film such as TiN, a metal film, or a conductive film which is a silicon-containing film such as polysilicon or tungsten silicide is formed by, eg, CVD or sputtering. 1 on the whole surface
A pad electrode 37 is formed by depositing a film having a thickness of about 00 nm and processing it into a pad electrode pattern. Here, the pad electrode 37 is also formed by covering the surface of the active region (source / drain diffusion layer) and the surface of the element isolation insulating film 22a in the region near the interface between the element isolation insulating film 22a and the active region.

【0132】次に、図26(h)に示すように、例えば
CVD法によりBPSGなどの酸化シリコンを堆積さ
せ、層間絶縁膜26を形成する。
Next, as shown in FIG. 26H, silicon oxide such as BPSG is deposited by, eg, CVD to form an interlayer insulating film.

【0133】次に、図27(i)に示すように、例えば
CMP法により層間絶縁膜26の上面から研磨し、層間
絶縁膜26を平坦化する。あるいは、リフロー、エッチ
バックなどの方法により平坦化することもできる。
Next, as shown in FIG. 27I, the upper surface of the interlayer insulating film 26 is polished by, for example, a CMP method to flatten the interlayer insulating film 26. Alternatively, the surface can be flattened by a method such as reflow or etch back.

【0134】次に、図27(j)に示すように、フォト
リソグラフィー工程により、コンタクトホールの開口パ
ターンのレジスト膜R2を層間絶縁膜26の上層にパタ
ーン形成する。
Next, as shown in FIG. 27 (j), a resist film R2 having a contact hole opening pattern is formed in a pattern on the interlayer insulating film 26 by a photolithography process.

【0135】次に、図28(k)に示すように、レジス
ト膜R2をマスクとしてRIEあるいはプラズマエッチ
ングなどのエッチング処理を施し、パッド電極37を露
出させるコンタクトホールCHを開口する。
Next, as shown in FIG. 28K, an etching process such as RIE or plasma etching is performed using the resist film R2 as a mask, and a contact hole CH exposing the pad electrode 37 is opened.

【0136】次に、図28(l)に示すように、コンタ
クトによる接続を補償するために導電性不純物D4をイ
オン注入する。この不純物の導入工程は省略することも
可能である。以降の工程としては、例えば、コンタクト
ホール内をタングステンで埋め込んでパッド電極37
(ソース・ドレイン拡散層)に接続する埋め込み電極3
4を形成し、さらにその上層にアルミニウムなどの上層
配線を形成して、図23に示す半導体装置に至る。
Next, as shown in FIG. 28 (l), a conductive impurity D4 is ion-implanted in order to compensate for the connection by the contact. The step of introducing the impurity can be omitted. In the subsequent steps, for example, the pad electrode 37 is filled with tungsten in the contact hole.
Embedded electrode 3 connected to (source / drain diffusion layer)
4 is formed, and an upper layer wiring such as aluminum is further formed thereon to reach the semiconductor device shown in FIG.

【0137】上記の本実施形態の半導体装置の製造方法
によれば、活性領域(ソース・ドレイン拡散層)表面お
よび素子分離絶縁膜22aと活性領域の界面近傍領域に
おける素子分離絶縁膜22a表面も被覆してパッド電極
37を形成することから、パッド電極37がコンタクト
ホールをエッチング開口するときのエッチングストッパ
の役割を果たし、コンタクトホールの開口領域とSTI
型の素子分離絶縁膜が重なり領域を有していても、素子
分離絶縁膜がエッチングされるのを防止することができ
る。また、コンタクトホールの開口領域とSTI型の素
子分離絶縁膜が重なり領域を有する設計ではない場合で
も、合わせずれのためにコンタクトホールの開口領域と
STI型の素子分離絶縁膜の重なり領域が発生したとき
に素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止すること
が可能となっている。従って、コンタクト補償のための
不純物導入量を増加させる必要もなく、さらにコンタク
トホールをパッド電極に対して開口しているので、コン
タクト補償のための不純物導入を省略することも可能で
ある。
According to the method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment, the surface of the active region (source / drain diffusion layer) and the surface of the element isolation insulating film 22a in the region near the interface between the element isolation insulating film 22a and the active region are covered. Forming the pad electrode 37, the pad electrode 37 serves as an etching stopper when the contact hole is opened by etching, and the opening area of the contact hole and the STI
Even if the element isolation insulating film of the mold has an overlapping region, the element isolation insulating film can be prevented from being etched. Further, even when the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film are not designed to have an overlapping region, an overlapping region of the opening region of the contact hole and the STI element isolation insulating film occurs due to misalignment. Sometimes, it is possible to prevent the element isolation insulating film from being etched. Therefore, it is not necessary to increase the amount of impurities introduced for contact compensation, and since the contact holes are opened with respect to the pad electrodes, the introduction of impurities for contact compensation can be omitted.

【0138】本発明は、DRAMなどのMOSトランジ
スタ系半導体装置の他に、バイポーラ系半導体装置やB
iCMOS系半導体装置など、STI法により素子分離
を行い、コンタクトを有する半導体装置であれば何にで
も適用できる。
The present invention is applicable not only to a MOS transistor type semiconductor device such as a DRAM but also to a bipolar type semiconductor device and a B type semiconductor device.
The present invention can be applied to any semiconductor device, such as an iCMOS semiconductor device, having a contact by performing element isolation by the STI method.

【0139】本発明の半導体装置およびその製造方法
は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、コンタ
クトホール開口時のエッチングストッパとなる副素子分
離絶縁膜は、層間絶縁膜とエッチング選択比がとれれば
よく、窒化シリコンに限らない。MOSトランジスタの
ゲート電極としては、LDDスペーサとして酸化シリコ
ンのサイドウォール絶縁膜を形成する方法と、ポリシリ
コンのサイドウォールマスク層を形成して後工程で除去
する方法のどちらでもよい。その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the above embodiments. For example, a sub-element isolation insulating film serving as an etching stopper at the time of opening a contact hole is not limited to silicon nitride as long as it has an etching selectivity with an interlayer insulating film. As the gate electrode of the MOS transistor, either a method of forming a sidewall insulating film of silicon oxide as an LDD spacer or a method of forming a sidewall mask layer of polysilicon and removing it in a later step may be used. In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0140】[0140]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、合わせず
れのためにコンタクトホールの開口領域とSTI型の素
子分離絶縁膜が重なり領域が発生する場合、あるいは設
計により重なり領域を有する場合に、素子分離絶縁膜が
エッチングされるのを防止することができる。
According to the semiconductor device of the present invention, when an opening region of a contact hole and an STI type element isolation insulating film overlap due to misalignment, or when an overlapping region is provided by design, Etching of the element isolation insulating film can be prevented.

【0141】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、本発明の半導体装置を容易に製造することが可能
であり、合わせずれのためにコンタクトホールの開口領
域とSTI型の素子分離絶縁膜が重なり領域が発生する
場合、あるいは設計により重なり領域を有する場合に、
素子分離絶縁膜がエッチングされるのを防止することが
できる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the semiconductor device of the present invention can be easily manufactured. If the film has an overlapping area, or if the design has an overlapping area,
Etching of the element isolation insulating film can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は第1実施形態に係る半導体装置の平面図
である。
FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment.

【図2】図2は図1中のA−A’における断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG.

【図3】図3は第1実施形態に係る半導体装置の製造方
法の製造工程を示す断面図であり、(a)は犠牲酸化膜
の形成工程まで、(b)はマスク層の形成工程まで、
(c)は素子分離用溝の形成工程までを示す。
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 3A illustrates up to a process of forming a sacrificial oxide film, and FIG. ,
(C) shows the steps up to the step of forming the element isolation groove.

【図4】図4は図3の続きの工程を示す断面図であり、
(d)は主素子分離絶縁膜用層の形成工程まで、(e)
は主素子分離絶縁膜用層の薄膜化工程まで、(f)は主
素子分離絶縁膜の分離工程までを示す。
FIG. 4 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 3;
(D) shows the steps up to the step of forming the main element isolation insulating film layer.
The figure shows up to the step of thinning the layer for the main element isolation insulating film, and FIG.

【図5】図5は図4の続きの工程を示す断面図であり、
(g)はマスク層の除去工程まで、(h)は副素子分離
絶縁膜用層の形成工程まで、(i)は副素子分離絶縁膜
の形成工程までを示す。
FIG. 5 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 4;
(G) shows up to the step of removing the mask layer, (h) shows up to the step of forming a sub-element isolation insulating film layer, and (i) shows up to the step of forming a sub-element isolation insulating film.

【図6】図6は図5の続きの工程を示す断面図であり、
(j)はウェルの形成工程まで、(k)はゲートパター
ンのレジスト膜の形成工程までを示す。
FIG. 6 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 5;
(J) shows up to the step of forming a well, and (k) shows up to the step of forming a resist film of a gate pattern.

【図7】図7は図6の続きの工程を示す断面図であり、
(l)はゲート電極の加工工程まで、(m)はゲート被
覆膜の形成工程まで、(n)は低濃度拡散層の形成工程
までを示す。
FIG. 7 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 6;
(L) shows up to the gate electrode processing step, (m) shows the gate coating film forming step, and (n) shows the low concentration diffusion layer forming step.

【図8】図8は図7の続きの工程を示す断面図であり、
(o)はサイドウォールマスク用層の形成工程まで、
(p)はサイドウォールマスク層の形成工程まで、
(q)は高濃度拡散層の形成工程までを示す。
FIG. 8 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 7;
(O) shows the steps up to the step of forming the sidewall mask layer.
(P) shows the process up to the step of forming the sidewall mask layer.
(Q) shows the process up to the step of forming the high concentration diffusion layer.

【図9】図9は図8の続きの工程を示す断面図であり、
(r)はサイドウォールマスク層の除去工程まで、
(s)は層間絶縁膜の形成工程までを示す。
FIG. 9 is a sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 8;
(R) shows the process up to the step of removing the sidewall mask layer.
(S) shows up to the step of forming the interlayer insulating film.

【図10】図10は図9の続きの工程を示す断面図であ
り、(t)は層間絶縁膜の平坦化工程まで、(u)はコ
ンタクトホールパターンのレジスト膜の形成工程までを
示す。
10 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 9; FIG. 10 (t) shows the step up to the step of planarizing the interlayer insulating film, and FIG. 10 (u) shows the step up to the step of forming the resist film of the contact hole pattern.

【図11】図11は図10の続きの工程を示す断面図で
あり、(v)はコンタクトホールの開口工程まで、
(w)はコンタクト補償の不純物導入工程までを示す。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 10;
(W) shows the steps up to the step of introducing impurities for contact compensation.

【図12】図12は第2実施形態に係る半導体装置の断
面図である。
FIG. 12 is a sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment.

【図13】図13は第2実施形態に係る半導体装置の製
造方法の製造工程を示す断面図であり、(a)は犠牲酸
化膜の形成工程まで、(b)はマスク層の形成工程ま
で、(c)は素子分離用溝の形成工程までを示す。
FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment, in which FIG. 13A illustrates up to a sacrificial oxide film forming process and FIG. 13B illustrates a mask layer forming process; And (c) show the steps up to the step of forming the element isolation groove.

【図14】図14は図13の続きの工程を示す断面図で
あり、(d)は上層マスク層の除去工程まで、(e)は
副素子分離絶縁膜用層の形成工程まで、(f)は副素子
分離絶縁膜の形成工程までを示す。
14 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 13; FIG. 14 (d) shows up to the step of removing the upper mask layer; FIG. 14 (e) shows the step up to the sub-element isolation insulating film forming step; ) Shows the steps up to the step of forming the sub-element isolation insulating film.

【図15】図15は図14の続きの工程を示す断面図で
あり、(g)は主素子分離絶縁膜用層の形成工程まで、
(h)は主素子分離絶縁膜用層の薄膜化工程まで、
(i)は主素子分離絶縁膜の分離工程までを示す。
15 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 14; FIG. 15 (g) shows a step until a step of forming a main element isolation insulating layer;
(H) shows the process up to the step of thinning the main element isolation insulating film layer.
(I) shows up to the step of separating the main element isolation insulating film.

【図16】図16は図15の続きの工程を示す断面図で
あり、(j)は下層マスク層の除去工程まで、(k)は
ウェルの形成工程まで、(l)はゲートパターンのレジ
スト膜の形成工程までを示す。
16 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 15; (j) shows a step of removing a lower mask layer; (k) shows a step of forming a well; and (l) shows a resist of a gate pattern. The steps up to the step of forming a film are shown.

【図17】図17は図16の続きの工程を示す断面図で
あり、(m)はゲート電極の加工工程まで、(n)はゲ
ート被覆膜の形成工程まで、(o)は低濃度拡散層の形
成工程までを示す。
17 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 16; FIG. 17 (m) shows a step until a gate electrode processing step, FIG. 17 (n) shows a step until a gate coating film forming step, and FIG. The steps up to the step of forming a diffusion layer are shown.

【図18】図18は図17の続きの工程を示す断面図で
あり、(p)はサイドウォールマスク用層の形成工程ま
で、(q)はサイドウォールマスク層の形成工程まで、
(r)は高濃度拡散層の形成工程までを示す。
18 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 17; FIG. 18 (p) shows a step until a sidewall mask layer forming step, and FIG. 18 (q) shows a step until a sidewall mask layer forming step.
(R) shows up to the step of forming the high concentration diffusion layer.

【図19】図19は図18の続きの工程を示す断面図で
あり、(s)はサイドウォールマスク層の除去工程ま
で、(t)は層間絶縁膜の形成工程までを示す。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 18, in which (s) shows up to a step of removing a sidewall mask layer, and (t) shows up to a step of forming an interlayer insulating film.

【図20】図20は図19の続きの工程を示す断面図で
あり、(u)は層間絶縁膜の平坦化工程まで、(v)は
コンタクトホールパターンのレジスト膜の形成工程まで
を示す。
20 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 19, in which (u) shows up to a step of flattening the interlayer insulating film, and (v) shows up to a step of forming a resist film of a contact hole pattern.

【図21】図21は図20の続きの工程を示す断面図で
あり、(w)はコンタクトホールの開口工程まで、
(x)はコンタクト補償の不純物導入工程までを示す。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 20. FIG.
(X) shows up to the step of introducing impurities for contact compensation.

【図22】図22は第3実施形態に係る半導体装置の平
面図である。
FIG. 22 is a plan view of a semiconductor device according to a third embodiment.

【図23】図23は図22中のA−A’における断面図
である。
FIG. 23 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【図24】図24は第3実施形態に係る半導体装置の製
造方法の製造工程を示す断面図であり、(a)はゲート
パターンのレジスト膜の形成工程まで、(b)はゲート
電極の加工工程まで、(c)は低濃度拡散層の形成工程
までを示す。
FIGS. 24A and 24B are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment, in which FIG. 24A illustrates a process up to a gate pattern resist film forming process, and FIG. (C) shows the steps up to the step of forming the low concentration diffusion layer.

【図25】図25は図24の続きの工程を示す断面図で
あり、(d)はサイドウォール絶縁膜用層の形成工程ま
で、(e)はサイドウォール絶縁膜の形成工程まで、
(f)は高濃度拡散層の形成工程までを示す。
25 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 24. FIG. 25 (d) shows a step until a sidewall insulating film forming step, and FIG. 25 (e) shows a step until a side wall insulating film forming step.
(F) shows up to the step of forming the high concentration diffusion layer.

【図26】図26は図25の続きの工程を示す断面図で
あり、(g)はパッド電極の形成工程まで、(h)は層
間絶縁膜の形成工程までを示す。
26 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 25. FIG. 26 (g) shows up to a step of forming a pad electrode, and FIG. 26 (h) shows a step up to a step of forming an interlayer insulating film.

【図27】図27は図26の続きの工程を示す断面図で
あり、(i)は層間絶縁膜の平坦化工程まで、(j)は
コンタクトホールパターンのレジスト膜の形成工程まで
を示す。
27 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 26. FIG. 27 (i) shows up to the step of flattening the interlayer insulating film, and FIG. 27 (j) shows the step up to the step of forming a resist film of a contact hole pattern.

【図28】図28は図27の続きの工程を示す断面図で
あり、(k)はコンタクトホールの開口工程まで、
(l)はコンタクト補償の不純物導入工程までを示す。
28 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 27. FIG.
(L) shows up to the step of introducing impurities for contact compensation.

【図29】図29は従来例に係る半導体装置の平面図で
ある。
FIG. 29 is a plan view of a semiconductor device according to a conventional example.

【図30】図30は図29中のA−A’における断面図
である。
FIG. 30 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG. 29;

【図31】図31は従来例に係る半導体装置の製造方法
の製造工程を示す断面図であり、(a)は犠牲酸化膜の
形成工程まで、(b)はマスク層の形成工程まで、
(c)は素子分離用溝の形成工程までを示す。
FIGS. 31A to 31C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example, in which FIG. 31A illustrates up to a sacrificial oxide film forming process, FIG.
(C) shows the steps up to the step of forming the element isolation groove.

【図32】図32は図31の続きの工程を示す断面図で
あり、(d)は素子分離絶縁膜用層の形成工程まで、
(e)は素子分離絶縁膜用層の薄膜化工程まで、(f)
は素子分離絶縁膜の分離工程までを示す。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 31. FIG.
(E) shows the process up to the step of thinning the element isolation insulating film layer,
Indicates the steps up to the step of separating the element isolation insulating film.

【図33】図33は図32の続きの工程を示す断面図で
あり、(g)はマスク層の除去工程まで、(h)はウェ
ルの形成工程まで、(i)はゲートパターンのレジスト
膜の形成工程までを示す。
33 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 32. FIG. 33 (g) shows a step until a mask layer is removed, FIG. 33 (h) shows a step until a well is formed, and FIG. 33 (i) shows a resist film of a gate pattern. Up to the formation step.

【図34】図34は図33の続きの工程を示す断面図で
あり、(j)はゲート電極の加工工程まで、(k)はゲ
ート被覆膜の形成工程まで、(l)は低濃度拡散層の形
成工程までを示す。
FIG. 34 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 33; (j) shows a step until a gate electrode processing step; (k) shows a step until a gate coating film forming step; The steps up to the step of forming a diffusion layer are shown.

【図35】図35は図34の続きの工程を示す断面図で
あり、(m)はサイドウォールマスク用層の形成工程ま
で、(n)はサイドウォールマスク層の形成工程まで、
(o)は高濃度拡散層の形成工程までを示す。
35 is a cross-sectional view showing a step subsequent to that of FIG. 34. FIG. 35 (m) shows a step until a sidewall mask layer forming step, and FIG. 35 (n) shows a step until a sidewall mask layer forming step.
(O) shows up to the step of forming the high concentration diffusion layer.

【図36】図36は図35の続きの工程を示す断面図で
あり、(p)はサイドウォールマスク層の除去工程ま
で、(q)は層間絶縁膜の形成工程までを示す。
FIG. 36 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 35. FIG. 36 (p) shows up to the step of removing the sidewall mask layer, and FIG. 36 (q) shows the step up to the step of forming the interlayer insulating film.

【図37】図37は図36の続きの工程を示す断面図で
あり、(r)は層間絶縁膜の平坦化工程まで、(s)は
コンタクトホールパターンのレジスト膜の形成工程まで
を示す。
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 36. FIG. 37 (r) shows up to the step of flattening the interlayer insulating film, and FIG.

【図38】図38は図37の続きの工程を示す断面図で
あり、(t)はコンタクトホールの開口工程まで、
(u)はコンタクト補償の不純物導入工程までを示す。
FIG. 38 is a cross-sectional view showing a step that follows the step shown in FIG. 37. FIG.
(U) shows up to the step of introducing impurities for contact compensation.

【図39】図39は従来例の問題点を説明するための
(a)は断面図、(b)は斜視図である。
FIGS. 39 (a) and 39 (b) are sectional views and (b) are perspective views for explaining the problems of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…半導体基板、11…ウェル、12…低濃度拡散
層、13…高濃度拡散層、14…コンタクト補償不純物
領域、20…犠牲酸化膜、21…マスク層、22…
(主)素子分離絶縁膜用層、22a…(主)素子分離絶
縁膜、23,28…副素子分離縁膜用層、23a,28
a…副素子分離絶縁膜、24…ゲート絶縁膜、25,2
9…ゲート被覆膜、26…層間絶縁膜、27…上層マス
ク層、29a…オフセット絶縁膜用層、29b…オフセ
ット絶縁膜、29c…サイドウォール絶縁膜用層、29
d…サイドウォール絶縁膜、30…下層ゲート電極用
層、30a…下層ゲート電極、30b…残渣、31…上
層ゲート電極用層、31a…上層ゲート電極、32…ゲ
ート電極、33…サイドウォールマスク用層、33a…
サイドウォールマスク層、34…埋め込み電極、35…
上層配線、36…下層マスク層、37…パッド電極、C
H…コンタクトホール、T…素子分離用溝、R1,R2
…レジスト膜、D1〜D4…導電性不純物、S…スリッ
ト状の溝、STI1…主素子分離絶縁膜、STI2…副
素子分離絶縁膜、STI…素子分離絶縁膜、G…ゲート
電極、AR…活性領域、P…パッド電極。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor substrate, 11 ... Well, 12 ... Low concentration diffusion layer, 13 ... High concentration diffusion layer, 14 ... Contact compensation impurity region, 20 ... Sacrificial oxide film, 21 ... Mask layer, 22 ...
(Main) element isolation insulating film layer, 22a ... (Main) element isolation insulating film, 23, 28 ... Sub-element isolation edge film layer, 23a, 28
a: sub-element isolation insulating film, 24: gate insulating film, 25, 2
9: Gate coating film, 26: Interlayer insulating film, 27: Upper mask layer, 29a: Offset insulating film layer, 29b: Offset insulating film, 29c: Sidewall insulating film layer, 29
d: sidewall insulating film, 30: lower gate electrode layer, 30a: lower gate electrode, 30b: residue, 31: upper gate electrode layer, 31a: upper gate electrode, 32: gate electrode, 33: sidewall mask Layer, 33a ...
Sidewall mask layer, 34 ... embedded electrode, 35 ...
Upper wiring, 36: Lower mask layer, 37: Pad electrode, C
H: contact hole, T: groove for element isolation, R1, R2
... resist film, D1 to D4 ... conductive impurities, S: slit-shaped groove, STI1: main element isolation insulating film, STI2: sub element isolation insulating film, STI: element isolation insulating film, G: gate electrode, AR: active Area, P: Pad electrode.

フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 BB18 CC01 EE02 FF26 GG15 GG16 HH04 HH14 HH20 5F032 AA34 AA44 AA45 AA46 AA47 AA54 AA70 AA77 AA79 BA01 CA17 DA02 DA04 DA23 DA24 DA33 DA53 5F048 AA01 AA04 AA07 AB00 AB01 AB03 AC01 AC03 AC05 AC07 BA01 BB05 BB08 BB09 BC06 BF02 BF07 BG01 BG14 5F083 AD00 GA06 GA09 GA30 JA02 JA32 JA35 JA36 JA39 JA53 JA56 MA06 MA17 MA19 MA20 NA01 PR03 PR12 PR21 PR40Continued on the front page F term (reference) 4M104 BB18 CC01 EE02 FF26 GG15 GG16 HH04 HH14 HH20 5F032 AA34 AA44 AA45 AA46 AA47 AA54 AA70 AA77 AA79 BA01 CA17 DA02 DA04 DA23 DA24 DA33 DA53 5F048 AA01 AC01 AB03 AC03 BB08 BB09 BC06 BF02 BF07 BG01 BG14 5F083 AD00 GA06 GA09 GA30 JA02 JA32 JA35 JA36 JA39 JA53 JA56 MA06 MA17 MA19 MA20 NA01 PR03 PR12 PR21 PR40

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性領域を有する半導体基板と、 前記活性領域を分離する素子分離領域において前記半導
体基板に形成された素子分離用溝と、 前記素子分離用溝に埋め込まれた素子分離絶縁膜と、 前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、 前記半導体基板の活性領域と接続するように前記絶縁膜
を貫通して開口されたコンタクトホールと、 前記コンタクトホール内に埋め込まれ、前記半導体基板
の活性領域に接続するように形成された埋め込み電極と
を有し、 前記素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域の少な
くとも一部において、前記素子分離絶縁膜が、前記絶縁
膜とエッチング選択比の異なる材料により形成あるいは
被覆されている半導体装置。
A semiconductor substrate having an active region; an element isolation groove formed in the semiconductor substrate in an element isolation region separating the active region; an element isolation insulating film embedded in the element isolation groove; An insulating film formed on the semiconductor substrate; a contact hole opened through the insulating film so as to be connected to an active region of the semiconductor substrate; Having an embedded electrode formed so as to be connected to the active region, wherein at least a part of the region near the interface between the element isolation region and the active region, the element isolation insulating film has an etching selectivity with the insulating film. A semiconductor device formed or covered with a different material.
【請求項2】 前記素子分離領域と前記コンタクトホー
ルの開口領域の重なり領域を有しており、 前記重なり領域における前記素子分離絶縁膜が、前記絶
縁膜とエッチング選択比の異なる材料により形成あるい
は被覆されている請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an overlap region between the device isolation region and the contact hole opening region, wherein the device isolation insulating film in the overlap region is formed or covered with a material having an etching selectivity different from that of the insulating film. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されて
おり、 前記素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域におい
て、少なくとも前記素子分離絶縁膜の表層部が窒化シリ
コンにより形成されている請求項1記載の半導体装置。
3. The device according to claim 1, wherein the insulating film is formed of silicon oxide, and at least a surface portion of the device isolation insulating film is formed of silicon nitride in a region near an interface between the device isolation region and the active region. 2. The semiconductor device according to 1.
【請求項4】 前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されて
おり、 前記素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域におい
て、少なくとも前記素子分離用溝の内壁面と接する部分
の前記素子分離絶縁膜が窒化シリコンにより形成されて
いる請求項1記載の半導体装置。
4. The device according to claim 1, wherein the insulating film is formed of silicon oxide, and in a region near an interface between the device isolation region and the active region, at least a portion of the device isolation insulating film that is in contact with an inner wall surface of the device isolation groove. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed of silicon nitride.
【請求項5】 前記絶縁膜が酸化シリコンで形成されて
おり、 前記素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域の少な
くとも一部において、前記素子分離絶縁膜が導電膜によ
り被覆されている請求項1記載の半導体装置。
5. The device according to claim 1, wherein the insulating film is formed of silicon oxide, and the element isolation insulating film is covered with a conductive film in at least a part of a region near an interface between the element isolation region and the active region. 2. The semiconductor device according to 1.
【請求項6】 前記導電膜が前記コンタクトホール内に
おける前記半導体基板の活性領域を被覆している請求項
5記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein said conductive film covers an active region of said semiconductor substrate in said contact hole.
【請求項7】 前記導電膜が金属膜である請求項5記載
の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 5, wherein said conductive film is a metal film.
【請求項8】 前記導電膜がシリコン含有膜である請求
項5記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 5, wherein said conductive film is a silicon-containing film.
【請求項9】 前記半導体基板の活性領域がチャネル形
成領域を有し、 前記チャネル形成領域の上層に形成されたゲート絶縁膜
と、前記ゲート絶縁膜の上層に形成されたゲート電極と
をさらに有し、 電界効果トランジスタが形成されている請求項1記載の
半導体装置。
9. An active region of the semiconductor substrate has a channel forming region, further comprising a gate insulating film formed on the channel forming region and a gate electrode formed on the gate insulating film. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a field effect transistor is formed.
【請求項10】 活性領域を有する半導体基板上に素子
分離領域を開口するパターンのマスク層を形成する工程
と、 前記マスク層をマスクとして前記半導体基板に素子分離
用溝を形成する工程と、 前記素子分離用溝内を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶
縁膜を形成する工程と、 前記マスク層を除去する工程と、 前記主素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域にお
いて、少なくとも前記主素子分離絶縁膜の上層に副素子
分離絶縁膜を形成する工程と、 前記副素子分離絶縁膜とエッチング選択比の異なる材料
により前記半導体基板の上層に絶縁膜を形成する工程
と、 前記絶縁膜に前記半導体基板の活性領域を露出させるコ
ンタクトホールを開口する工程と、 前記コンタクトホール内に導電体で埋め込んで前記半導
体基板の活性領域に接続する埋め込み電極を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法。
10. A step of forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region, a step of forming an element isolation groove in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask, Forming a main element isolation insulating film by burying the inside of the element isolation groove with an insulator; removing the mask layer; at least the main element in a region near an interface between the main element isolation region and the active region. Forming a sub-element isolation insulating film on an upper layer of the isolation insulating film; forming an insulating film on the semiconductor substrate using a material having a different etching selectivity from the sub-element isolation insulating film; Opening a contact hole exposing an active region of the semiconductor substrate; and burying a conductive material in the contact hole and connecting to the active region of the semiconductor substrate. The method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming a buried electrode that.
【請求項11】 前記主素子分離領域と前記コンタクト
ホールの開口領域が重なり領域を有しており、 前記副素子分離絶縁膜を形成する工程においては、前記
重なり領域内における前記主素子分離絶縁膜を被覆する
ように形成する請求項10記載の半導体装置の製造方
法。
11. The main element isolation region and an opening region of the contact hole have an overlap region, and in the step of forming the sub-element isolation insulation film, the main element isolation insulation film in the overlap region The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the semiconductor device is formed so as to cover the semiconductor device.
【請求項12】 前記マスク層を除去する工程において
は、前記主素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域
となる前記主素子分離絶縁膜の肩部に段差形状を形成
し、 前記副素子分離絶縁膜を形成する工程が、前記段差形状
部分を被覆して全面に副素子分離絶縁膜用層を形成する
工程と、前記段差形状部分における前記副素子分離絶縁
膜用層を残してエッチバックする工程とを含む請求項1
0記載の半導体装置の製造方法。
12. In the step of removing the mask layer, a step is formed at a shoulder of the main element isolation insulating film which is a region near an interface between the main element isolation region and the active region; The step of forming an insulating film includes forming a sub-element isolation insulating film layer over the entire surface by covering the step-shaped portion, and etching back while leaving the sub-element isolation insulating film layer in the step-shaped portion. And a process.
0. A method for manufacturing a semiconductor device according to item 0.
【請求項13】 前記主素子分離絶縁膜を形成する工程
においては、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁
体を形成する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込
まれた前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程と
を含む請求項10記載の半導体装置の製造方法。
13. The step of forming the main element isolation insulating film, the step of burying the element isolation trench to form an insulator over the entire surface, and the step of forming the insulator buried inside the element isolation trench. 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, further comprising:
【請求項14】 前記素子分離用溝の内部に埋め込まれ
た前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程におい
ては、化学的機械研磨処理により行う請求項13記載の
半導体装置の製造方法。
14. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the step of removing the insulator while leaving the insulator buried inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process.
【請求項15】 前記副素子分離絶縁膜を窒化シリコン
により形成し、 前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する請求項10記
載の半導体装置の製造方法。
15. The method according to claim 10, wherein the sub-element isolation insulating film is formed of silicon nitride, and the insulating film is formed of silicon oxide.
【請求項16】 前記半導体基板の活性領域がチャネル
形成領域を有し、 前記副素子分離絶縁膜を形成する工程の後、前記絶縁膜
を形成する工程の前に、前記チャネル形成領域の上層に
ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上
層にゲート電極を形成する工程とをさらに有し、 電界効果トランジスタを形成する請求項10記載の半導
体装置の製造方法。
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein the active region of the semiconductor substrate has a channel formation region, and after the step of forming the sub-element isolation insulating film and before the step of forming the insulating film, The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, further comprising a step of forming a gate insulating film, and a step of forming a gate electrode on the gate insulating film, wherein the field-effect transistor is formed.
【請求項17】 活性領域を有する半導体基板上に素子
分離領域を開口するパターンのマスク層を形成する工程
と、 前記マスク層をマスクとして前記半導体基板に素子分離
用溝を形成する工程と、 前記素子分離用溝の内壁を絶縁体で被覆して副素子分離
絶縁膜を形成する工程と、 前記副素子分離絶縁膜が形成された前記素子分離用溝内
を絶縁体で埋め込んで主素子分離絶縁膜を形成する工程
と、 前記マスク層を除去する工程と、 前記副素子分離絶縁膜とエッチング選択比の異なる材料
により前記半導体基板の上層に絶縁膜を形成する工程
と、 前記絶縁膜に前記半導体基板の活性領域を露出させるコ
ンタクトホールを開口する工程と、 前記コンタクトホール内に導電体で埋め込んで前記半導
体基板の活性領域に接続する埋め込み電極を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法。
17. A step of forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region, a step of forming an element isolation groove in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask, Forming a sub-element isolation insulating film by covering an inner wall of the element isolation groove with an insulator; and filling the element isolation groove with the sub-element isolation insulating film formed with an insulator with a main element isolation insulating film. A step of forming a film; a step of removing the mask layer; a step of forming an insulating film on the semiconductor substrate using a material having an etching selectivity different from that of the sub-element isolation insulating film; Forming a contact hole exposing an active region of the substrate; and forming a buried electrode connected to the active region of the semiconductor substrate by filling the contact hole with a conductor. The method of manufacturing a semiconductor device having a that step.
【請求項18】 前記主素子分離領域と前記コンタクト
ホールの開口領域が重なり領域を有しており、 前記副素子分離絶縁膜を形成する工程においては、前記
重なり領域内における前記素子分離用溝内を埋め込んで
形成する請求項17記載の半導体装置の製造方法。
18. The method according to claim 18, wherein the main element isolation region and the opening region of the contact hole have an overlapping region, and the step of forming the sub-element isolation insulating film includes the step of forming the element isolation trench in the overlapping region. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the semiconductor device is formed by embedding.
【請求項19】 前記主素子分離絶縁膜を形成する工程
においては、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁
体を形成する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込
まれた前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程と
を含む請求項17記載の半導体装置の製造方法。
19. The step of forming the main element isolation insulating film, the step of burying the element isolation groove to form an insulator over the entire surface, and the step of forming the insulator buried inside the element isolation groove. Removing the insulator while leaving a gap. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, further comprising:
【請求項20】 前記素子分離用溝の内部に埋め込まれ
た前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程におい
ては、化学的機械研磨処理により行う請求項19記載の
半導体装置の製造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 19, wherein the step of removing the insulator while leaving the insulator embedded inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process.
【請求項21】 前記副素子分離絶縁膜を窒化シリコン
により形成し、 前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する請求項17記
載の半導体装置の製造方法。
21. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the sub-element isolation insulating film is formed of silicon nitride, and the insulating film is formed of silicon oxide.
【請求項22】 前記半導体基板の活性領域がチャネル
形成領域を有し、 前記マスク層を除去する工程の後、前記絶縁膜を形成す
る工程の前に、前記チャネル形成領域の上層にゲート絶
縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上層にゲー
ト電極を形成する工程とをさらに有し、 電界効果トランジスタを形成する請求項17記載の半導
体装置の製造方法。
22. An active region of the semiconductor substrate having a channel forming region, wherein after the step of removing the mask layer and before the step of forming the insulating film, a gate insulating film is formed above the channel forming region. 18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, further comprising: forming a field effect transistor; and forming a gate electrode on the gate insulating film.
【請求項23】 活性領域を有する半導体基板上に素子
分離領域を開口するパターンのマスク層を形成する工程
と、 前記マスク層をマスクとして前記半導体基板に素子分離
用溝を形成する工程と、 前記素子分離用溝内を絶縁体で埋め込んで素子分離絶縁
膜を形成する工程と、 前記マスク層を除去する工程と、 前記素子分離領域と前記活性領域の界面近傍領域におい
て、少なくとも前記素子分離絶縁膜の上層を導電膜によ
り被覆する工程と、 前記導電膜とエッチング選択比の異なる材料により前記
半導体基板の上層に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜に前記半導体基板の活性領域と接続するよう
に前記絶縁膜を貫通するコンタクトホールを開口する工
程と、 前記コンタクトホール内に導電体で埋め込んで前記半導
体基板の活性領域に接続する埋め込み電極を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法。
23. A step of forming a mask layer having a pattern for opening an element isolation region on a semiconductor substrate having an active region; a step of forming an element isolation groove in the semiconductor substrate using the mask layer as a mask; A step of forming an element isolation insulating film by filling the inside of the element isolation groove with an insulator; a step of removing the mask layer; and at least the element isolation insulating film in a region near an interface between the element isolation region and the active region. Covering the upper layer with a conductive film, forming an insulating film on the semiconductor substrate using a material having an etching selectivity different from that of the conductive film, and connecting the insulating film to an active region of the semiconductor substrate. Opening a contact hole penetrating the insulating film, and burying a conductive material in the contact hole to contact the active region of the semiconductor substrate. The method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming a buried electrode.
【請求項24】 前記主素子分離領域と前記コンタクト
ホールの開口領域が重なり領域を有しており、 前記導電膜を形成する工程においては、前記重なり領域
内における前記素子分離絶縁膜の上層を被覆して形成す
る請求項23記載の半導体装置の製造方法。
24. The main element isolation region and the opening region of the contact hole have an overlapping region. In the step of forming the conductive film, an upper layer of the element isolation insulating film in the overlapping region is covered. 24. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 23, wherein the semiconductor device is formed.
【請求項25】 前記導電膜を形成する工程において
は、前記コンタクトホール内における前記半導体基板の
活性領域を被覆して形成する請求項23記載の半導体装
置の製造方法。
25. The method according to claim 23, wherein the step of forming the conductive film covers the active region of the semiconductor substrate in the contact hole.
【請求項26】 前記素子分離絶縁膜を形成する工程に
おいては、前記素子分離用溝を埋め込んで全面に絶縁体
を形成する工程と、前記素子分離用溝の内部に埋め込ま
れた前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程とを
含む請求項23記載の半導体装置の製造方法。
26. The step of forming the element isolation insulating film, the step of burying the element isolation trench to form an insulator over the entire surface, and the step of forming the insulator buried inside the element isolation trench. 24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 23, further comprising the step of removing the insulator while leaving it.
【請求項27】 前記素子分離用溝の内部に埋め込まれ
た前記絶縁体を残して前記絶縁体を除去する工程におい
ては、化学的機械研磨処理により行う請求項26記載の
半導体装置の製造方法。
27. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 26, wherein the step of removing the insulator while leaving the insulator embedded inside the element isolation groove is performed by a chemical mechanical polishing process.
【請求項28】 前記導電膜を金属膜あるいはシリコン
含有膜により形成し、 前記絶縁膜を酸化シリコンにより形成する請求項23記
載の半導体装置の製造方法。
28. The method according to claim 23, wherein the conductive film is formed of a metal film or a silicon-containing film, and the insulating film is formed of silicon oxide.
【請求項29】 前記半導体基板の活性領域がチャネル
形成領域を有し、 前記マスク層を除去する工程の後、前記絶縁膜を形成す
る工程の前に、前記チャネル形成領域の上層にゲート絶
縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上層にゲー
ト電極を形成する工程とをさらに有し、 電界効果トランジスタを形成する請求項23記載の半導
体装置の製造方法。
29. An active region of the semiconductor substrate having a channel forming region, wherein after the step of removing the mask layer and before the step of forming the insulating film, a gate insulating film is formed above the channel forming region. 24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 23, further comprising: forming a field effect transistor; and forming a gate electrode on the gate insulating film.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007815A (en) * 2001-06-22 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8293621B2 (en) 2004-03-26 2012-10-23 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor substrate, semiconductor device, and manufacturing methods for them
KR101491548B1 (en) * 2012-12-04 2015-02-09 세미컨덕터 매뉴팩춰링 인터내셔널 (상하이) 코포레이션 A method for forming a semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003007815A (en) * 2001-06-22 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
US8293621B2 (en) 2004-03-26 2012-10-23 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor substrate, semiconductor device, and manufacturing methods for them
US8563406B2 (en) 2004-03-26 2013-10-22 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor substrate, semiconductor device, and manufacturing methods for them
KR101491548B1 (en) * 2012-12-04 2015-02-09 세미컨덕터 매뉴팩춰링 인터내셔널 (상하이) 코포레이션 A method for forming a semiconductor device

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