JP2000195969A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JP2000195969A
JP2000195969A JP10373341A JP37334198A JP2000195969A JP 2000195969 A JP2000195969 A JP 2000195969A JP 10373341 A JP10373341 A JP 10373341A JP 37334198 A JP37334198 A JP 37334198A JP 2000195969 A JP2000195969 A JP 2000195969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
active region
silicon oxide
semiconductor device
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10373341A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kuroi
隆 黒井
Katsuomi Shiozawa
勝臣 塩沢
Yasuyoshi Itou
康悦 伊藤
Katsuyuki Hotta
勝之 堀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10373341A priority Critical patent/JP2000195969A/en
Publication of JP2000195969A publication Critical patent/JP2000195969A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a portion of an active region edge in contact with a trench isolation to be identically formed by providing a second field effect element, having a second gate oxide film which a thickness different from a first gate oxide film, formed in a second active region with the same edge shape as a first active region surrounded by a trench on the principal surface of a substrate. SOLUTION: A gate electrode 9 consists of a polysilicon layer 6 and a metal silicide layer 7, such as tungsten silicide, and a trench isolation is formed by a trench 2 and silicon oxide film 3 and 4. A capacitor 22 is formed with a storage node 18 of a polycrystalline silicon containing phosphorus, a capacitor insulating film 19 of a silicon nitride oxide film, and a cell plate 20 of a polycrystalline silicon containing phosphorus. Every active region is isolated by a trench formed with the trench 2 and the silicon oxide films 3 and 4. Since the silicon oxide film 4 is not caved in along the edge of the trench 2, even if a plurality of gate oxide films with different film thickness are formed on one chip, characteristics of a transistor will not be affected by the shape of the active region in contact with the trench isolation.

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】この発明は、半導体装置およ
びその製造方法に関するものであり、特に半導体装置の
分離構造に関するものである。
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 an isolation structure of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路の設計やプロセス技術の進歩に
より、高密度の記憶素子と高密度の演算回路を同一チッ
プ内に搭載した集積回路の製造が可能になってきてお
り、デバイスの微細化、高機能化が図られている。この
ような構造の中でも特に、MPU(Micro Processing U
nit)を始めとする高度な集積論理回路(以下ロジック
回路という)とDRAM(Dynamic Random Access Memo
ry)が同一チップ内に形成されているものは、ロジック
混載DRAM(Dynamic Random Access Memory)と呼ば
れており、一つのチップの中に目的の異なる複数のMO
S型素子を作り込む必要があるため、それぞれの目的に
合わせてゲート酸化膜の膜厚を変化させることによって
所望のトランジスタ特性が得られるように調節を行って
いる。このような半導体装置の素子間の絶縁分離として
は、他の絶縁分離に比べて所要面積と寄生容量が非常に
小さくできるトレンチ分離が高集積化および高速化に有
効である。このトレンチ分離は、分離領域となる半導体
基板の表面に溝を形成した後、CVD(Chemical Vapor
Deposition)法によってシリコン酸化膜を溝内に埋め
込み、表面をエッチングして溝内にのみ酸化膜を残すこ
とによって形成されており、熱酸化によって分離膜を形
成する場合に比べて、バーズビークによる活性領域の減
少を抑制できるため、トレンチ分離の形状が制御しやす
く、微細化に適した方法である。
2. Description of the Related Art Advances in integrated circuit design and process technology have made it possible to manufacture integrated circuits in which high-density storage elements and high-density arithmetic circuits are mounted on the same chip. , High functionality. Among such structures, in particular, MPU (Micro Processing U)
nit) and other advanced integrated logic circuits (hereinafter referred to as logic circuits) and DRAM (Dynamic Random Access Memo)
ry) formed in the same chip is called a logic embedded DRAM (Dynamic Random Access Memory), and a plurality of MOs having different purposes in one chip.
Since it is necessary to fabricate an S-type element, the thickness of the gate oxide film is changed in accordance with each purpose so as to obtain desired transistor characteristics. As the isolation between the elements of such a semiconductor device, a trench isolation that requires a very small area and a small parasitic capacitance as compared with other isolations is effective for high integration and high speed. This trench isolation is performed by forming a groove on the surface of a semiconductor substrate to be an isolation region, and then performing CVD (Chemical Vapor).
A silicon oxide film is buried in the groove by the Deposition method, and the surface is etched to leave an oxide film only in the groove. The active region is formed by bird's beak compared to the case where the separation film is formed by thermal oxidation. This is a method suitable for miniaturization because the shape of the trench isolation can be easily controlled since the decrease in the size can be suppressed.

【0003】図20は従来の半導体装置の素子を示す断
面図であり、DRAMメモリセルとロジック回路が一つ
の半導体基板上に形成されているものである。図におい
て、101は半導体基板、102は溝、103および1
04はシリコン酸化膜、1051および1052はゲー
ト酸化膜、106はポリシリコン層、1061および1
062は層間絶縁膜、107は金属シリサイド層、10
8はサイドウォール、109はゲート電極、1010な
いし1013はソース・ドレイン領域、1018はスト
レージノード、1019はキャパシタ絶縁膜、1020
はセルプレート、1022はキャパシタであり、キャパ
シタ1022はストレージノード1018、キャパシタ
絶縁膜1019およびセルプレート1020から形成さ
れている。また、溝102、シリコン酸化膜103およ
び104によってトレンチ分離が形成され、このトレン
チ分離によって活性領域毎に分離されている。そして、
ゲート電極109は、ポリシリコン層106および金属
シリサイド層107などから形成されている。
FIG. 20 is a sectional view showing an element of a conventional semiconductor device, in which a DRAM memory cell and a logic circuit are formed on one semiconductor substrate. In the figure, 101 is a semiconductor substrate, 102 is a groove, 103 and 1
04 is a silicon oxide film, 1051 and 1052 are gate oxide films, 106 is a polysilicon layer, 1061 and 1
062 is an interlayer insulating film, 107 is a metal silicide layer, 10
8 is a side wall, 109 is a gate electrode, 1010 to 1013 are source / drain regions, 1018 is a storage node, 1019 is a capacitor insulating film, 1020
Is a cell plate, 1022 is a capacitor, and the capacitor 1022 is formed of a storage node 1018, a capacitor insulating film 1019, and a cell plate 1020. Further, trench isolation is formed by the trench 102 and the silicon oxide films 103 and 104, and each trench is separated into active regions. And
Gate electrode 109 is formed of polysilicon layer 106, metal silicide layer 107, and the like.

【0004】DRAMメモリセルのソース・ドレイン領
域1011とゲート電極109は、図中Xの部分で、ゲ
ート酸化膜1051を介して水平方向に重なっている。
微細化が進むにつれて、この重なり部分の幅が一つのメ
モリセルに占める割合は高くなり、例えばnMOSの場
合ではゲート電極109よりも高い電圧がソース・ドレ
イン領域1011に印加されると、ソース・ドレイン領
域1011表面に高電界が発生して、BTBT(Band t
o Band Tunneling)によるリーク電流が、キャパシタ1
022と半導体基板101の間に発生することがあっ
た。リーク電流が流れないことは、DRAMメモリセル
にとって最も重要な特性であり、リーク電流が発生する
と、リフレッシュ特性を悪化させ、消費電力および信頼
性の面で問題となるため、ゲート酸化膜1051を7〜
10nm程度(DRAMメモリセルのゲート長L1
0.2μm程度の時)にしてゲート電極109とソース
・ドレイン領域1011が互いに及ぼす影響を低減させ
る必要がある。また、ロジック部やDRAM部の周辺回
路などのメモリセル以外の部分では、駆動能力の高い高
速なトランジスタが要求され、ON電流が十分に流れる
ことが最も重要な特性である。そこで、ロジック回路部
のトランジスタのゲート酸化膜1052をDRAMメモ
リセルのトランジスタのゲート酸化膜1051よりも3
nm程度薄く(ゲート長L2=0.2μm程度の時)形
成することによって、メモリセルではリーク電流を抑
え、メモリセル以外の部分では駆動能力を高くする構造
となっている。
A source / drain region 1011 and a gate electrode 109 of a DRAM memory cell overlap in a horizontal direction at a portion X in the drawing with a gate oxide film 1051 interposed therebetween.
As the miniaturization progresses, the ratio of the width of the overlapping portion to one memory cell increases. For example, in the case of an nMOS, when a voltage higher than the gate electrode 109 is applied to the source / drain region 1011, the source / drain When a high electric field is generated on the surface of the region 1011, the BTBT (Band t
o Band Tunneling) causes leakage current of capacitor 1
022 and the semiconductor substrate 101 in some cases. The fact that no leakage current flows is the most important characteristic for a DRAM memory cell. If a leakage current occurs, the refresh characteristic deteriorates and power consumption and reliability become problematic. ~
About 10 nm (the gate length L 1 of the DRAM memory cell =
(At about 0.2 μm) to reduce the influence of the gate electrode 109 and the source / drain region 1011 on each other. In addition, in a portion other than the memory cell such as a peripheral portion of the logic portion or the DRAM portion, a high-speed transistor having a high driving capability is required, and it is the most important characteristic that a sufficient ON current flows. Therefore, the gate oxide film 1052 of the transistor in the logic circuit portion is three times larger than the gate oxide film 1051 of the transistor in the DRAM memory cell.
By forming the memory cell as thin as about nm (when the gate length L 2 is about 0.2 μm), the memory cell has a structure in which the leakage current is suppressed and the driving capability is increased in portions other than the memory cell.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに一つの半導体基板上に異なる膜厚を有するゲート酸
化膜を形成した場合、トレンチ分離のために半導体基板
に形成された溝の内部に埋め込まれたシリコン酸化膜
が、メモリセル以外の部分の活性領域と隣接する所で、
溝の縁に沿って落ち込んでしまうという問題点がある。
図21は従来の半導体装置の素子を示す断面図であり、
図20に示したYの部分の拡大図である。この図に示し
たように、溝2の内部に埋め込まれたシリコン酸化膜1
04は、メモリセルではなだらかに形成されているが、
ロジック回路部ではそれぞれの活性領域と溝102の境
界部分に沿って、落ち込みを生じている。
However, when gate oxide films having different film thicknesses are formed on one semiconductor substrate as described above, the gate oxide films are buried in grooves formed in the semiconductor substrate for trench isolation. Where the silicon oxide film adjacent to the active region other than the memory cell
There is a problem that it falls along the edge of the groove.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing elements of a conventional semiconductor device.
FIG. 21 is an enlarged view of a Y part shown in FIG. 20. As shown in this figure, the silicon oxide film 1 embedded in the trench 2
04 is formed gently in the memory cell,
In the logic circuit portion, a drop occurs along the boundary between each active region and the groove 102.

【0006】図22〜図27は、従来の半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図であり、図22において、
1031はシリコン酸化膜、1021はシリコン窒化膜
である。まず、半導体基板101の表面上にシリコン酸
化膜1031およびシリコン窒化膜1021を形成し、
フォトレジストマスク(図示せず)を用いて溝102形
成領域を開口するようにシリコン窒化膜1021をパタ
ーニングした後、このパターニングされたシリコン窒化
膜1021をマスクとして溝102を形成する。図22
はこの工程が終わった段階での半導体装置の断面図であ
る。図23において、103および104はシリコン酸
化膜である。図23を参照して、熱酸化によって溝10
2内にシリコン酸化膜103を形成した後、CVD法に
よってシリコン酸化膜104を溝102内に埋め込む。
図23はこの工程が終わった段階での半導体装置の断面
図である。次にシリコン酸化膜104の表面をCMP
(Chemical Mechanical Polising)によって平坦化した
後、シリコン窒化膜1021およびシリコン酸化膜10
31を除去してトレンチ分離が完成する。図24はこの
工程が終わった段階での半導体装置の断面図である。
FIG. 22 to FIG. 27 are cross-sectional views showing one process of a conventional method of manufacturing a semiconductor device.
1031 is a silicon oxide film and 1021 is a silicon nitride film. First, a silicon oxide film 1031 and a silicon nitride film 1021 are formed on the surface of the semiconductor substrate 101,
After patterning the silicon nitride film 1021 using a photoresist mask (not shown) so as to open the region where the groove 102 is to be formed, the groove 102 is formed using the patterned silicon nitride film 1021 as a mask. FIG.
Is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. In FIG. 23, 103 and 104 are silicon oxide films. Referring to FIG. 23, grooves 10 are formed by thermal oxidation.
After a silicon oxide film 103 is formed in 2, a silicon oxide film 104 is embedded in the groove 102 by a CVD method.
FIG. 23 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. Next, the surface of the silicon oxide film 104 is subjected to CMP.
(Chemical Mechanical Polising), the silicon nitride film 1021 and the silicon oxide film 10
31 is removed to complete the trench isolation. FIG. 24 is a cross-sectional view of the semiconductor device after this step has been completed.

【0007】図25において、1053はゲート酸化
膜、1042はレジストパターンである。図を参照し
て、熱酸化により全面にゲート酸化膜1053を3〜6
nm程度形成した後、DRAMメモリセルの活性領域を
覆うレジストパターン1042を形成し、このレジスト
パターン1042をマスクとしてロジック回路の活性領
域表面上のゲート酸化膜1053を除去する。図25は
この工程が終わった段階での半導体装置の断面図であ
る。この図からわかるように、メモリセルのゲート絶縁
膜1053は残して、ロジック回路部でのみゲート酸化
膜1053を除去するため、ロジック回路部のゲート酸
化膜1053と溝102の境界部分では、その縁に沿っ
て、シリコン酸化膜104の形状が落ち込んでいる。そ
して、レジストパターン1042を除去した後、再度熱
酸化によって4〜7nm程度のゲート酸化膜1052を
全面に形成してから、ゲート電極109を形成する。図
26はこの工程が終わった段階での半導体装置の素子を
示す断面図である。
In FIG. 25, reference numeral 1053 denotes a gate oxide film, and reference numeral 1042 denotes a resist pattern. Referring to the figure, a gate oxide film 1053 is formed on the entire surface by thermal oxidation.
After the formation of about nm, a resist pattern 1042 covering the active region of the DRAM memory cell is formed, and the gate oxide film 1053 on the surface of the active region of the logic circuit is removed using the resist pattern 1042 as a mask. FIG. 25 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. As can be seen from this figure, since the gate oxide film 1053 is removed only in the logic circuit portion while leaving the gate insulating film 1053 of the memory cell, the boundary portion between the gate oxide film 1053 and the groove 102 in the logic circuit portion has an edge. The shape of the silicon oxide film 104 drops along the line. Then, after removing the resist pattern 1042, a gate oxide film 1052 of about 4 to 7 nm is formed on the entire surface again by thermal oxidation, and then the gate electrode 109 is formed. FIG. 26 is a cross-sectional view showing the elements of the semiconductor device at the stage when this step has been completed.

【0008】この後、サイドウォール108、ソース・
ドレイン領域1010および1011、またはソース・
ドレイン領域1012および1013、層間絶縁膜10
61、コンタクトホール1016、配線1017、層間
絶縁膜1062、コンタクトホール23、ストレージノ
ード1018、キャパシタ絶縁膜1019およびセルプ
レート1020を形成して図20に示した半導体装置が
形成される。図27は図26のZ−Z断面における断面
図である。図27に示した落ち込みは、溝102とロジ
ック回路部のゲート酸化膜1052との境界部分に沿っ
て全体に発生するが、このようにシリコン酸化膜104
が落ち込むと、ゲート電極下の活性領域端部で電界集中
が起きて逆ナローチャネル効果が起こるため、しきい値
電圧が低下してしまうという問題点があった。
After that, the side wall 108 and the source
The drain regions 1010 and 1011 or the source
Drain regions 1012 and 1013, interlayer insulating film 10
61, a contact hole 1016, a wiring 1017, an interlayer insulating film 1062, a contact hole 23, a storage node 1018, a capacitor insulating film 1019, and a cell plate 1020 are formed to form the semiconductor device shown in FIG. FIG. 27 is a sectional view taken along the line ZZ in FIG. Although the depression shown in FIG. 27 occurs entirely along the boundary between the trench 102 and the gate oxide film 1052 of the logic circuit portion, the silicon oxide film 104
When the voltage drops, the concentration of the electric field occurs at the end of the active region below the gate electrode, and the reverse narrow channel effect occurs, which causes a problem that the threshold voltage decreases.

【0009】本発明は、上記した課題を解決するために
なされたもので、一つの半導体基板にDRAMメモリセ
ルとロジック回路など、ゲート酸化膜厚の違うトランジ
スタを含む構造が形成されていても、溝の縁に沿った部
分のシリコン酸化膜が落ち込むことなく、トレンチ分離
に接する部分の活性領域端部の形状をほぼ同一に形成す
ることができ、活性領域の形状によってトランジスタ特
性が左右されず、それぞれの素子の特性を良好に保った
ままでチップの小型化を図ることができるトレンチ分離
を備えた半導体装置およびその製造方法を得ることを目
的とするものである。この発明に対する先行技術調査の
結果としては、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を
マスクとしたイオン注入によって、イオンチャネリング
を行うCMOS構造の半導体装置の製造方法が記載され
た特開平3−99430号公報と、一つのマスクを用い
てウェル注入とゲート電極へのイオン注入を行うCMO
S構造の半導体装置の製造方法が記載された特開平9−
74072号公報があげられているが、これらはいずれ
もゲート酸化膜厚が均一なものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. Even if a structure including transistors having different gate oxide thicknesses, such as a DRAM memory cell and a logic circuit, is formed on one semiconductor substrate, The silicon oxide film in the portion along the edge of the groove does not fall, and the shape of the end of the active region in the portion in contact with the trench isolation can be formed almost identical, and the transistor characteristics are not affected by the shape of the active region. It is an object of the present invention to obtain a semiconductor device having a trench isolation that can reduce the size of a chip while maintaining the characteristics of each element in a good condition, and a method of manufacturing the same. As a result of a prior art search for the present invention, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-99430 describes a method of manufacturing a semiconductor device having a CMOS structure in which ion channeling is performed by ion implantation using a silicon oxide film and a silicon nitride film as masks. CMO that performs well implantation and ion implantation to gate electrode using one mask
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-90, which describes a method of manufacturing an S-structure semiconductor device.
No. 74072, all of which have a uniform gate oxide film thickness.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、半導体基板の主表面に形成された溝と、溝の内部
に埋め込まれたシリコン酸化膜と、溝に取り囲まれて半
導体基板の主表面の第1の部分に配設された第1の活性
領域と、第1の活性領域の主表面上に形成された第1の
ゲート酸化膜を有する第1の電界効果素子と、半導体基
板の主表面の第2の部分に、溝に取り囲まれて配設さ
れ、第1の活性領域と同一の端部形状を有する第2の活
性領域と、第2の活性領域の主表面上に形成され、第1
のゲート酸化膜と異なる膜厚を有する第2のゲート酸化
膜を有する第2の電界効果素子とを備えたものであり、
一つのチップの中の複数の活性領域の表面に異なる膜厚
のゲート酸化膜が形成されているにも関わらず、溝の縁
に沿った部分のシリコン酸化膜が落ち込むことなく、ト
レンチ分離に接する部分の活性領域端部の形状をほぼ同
一に形成されているため、活性領域の形状によってトラ
ンジスタ特性が左右されない。
A semiconductor device according to the present invention has a groove formed on a main surface of a semiconductor substrate, a silicon oxide film buried in the groove, and a semiconductor substrate surrounded by the groove. A first field effect element having a first active region provided on a first portion of the surface, a first gate oxide film formed on a main surface of the first active region, A second active region disposed in the second portion of the main surface and surrounded by the groove and having the same end shape as the first active region; and a second active region formed on the main surface of the second active region. , First
A second field-effect element having a second gate oxide film having a thickness different from that of the second gate oxide film.
Despite the fact that gate oxide films of different thicknesses are formed on the surface of a plurality of active regions in one chip, the silicon oxide film along the edge of the groove does not fall down and contacts the trench isolation Since the shape of the active region end portion is substantially the same, the transistor characteristics are not affected by the shape of the active region.

【0011】さらに、第1の活性領域および第2の活性
領域を取り囲む溝の幅が同一で、溝底面からシリコン酸
化膜表面までの高さが同一であることを特徴とするもの
であり、この表面上を通るゲート電極をパターニングす
る時の写真製版工程で焦点深度に対するマージンが確保
できるため、第2のシリコン酸化膜表面に堆積されたゲ
ート電極材料をエッチングする際に、ゲート電極材料の
取り残しによるショートが発生することがない。逆にゲ
ート電極材料を取り残さないようにするために、エッチ
ングしすぎて、エッチングストッパーであるゲート酸化
膜を突き抜けて半導体基板表面まで削ってしまうことも
ない。
Further, the width of the groove surrounding the first active region and the second active region is the same, and the height from the groove bottom to the surface of the silicon oxide film is the same. Since a margin for the depth of focus can be secured in the photolithography process when patterning the gate electrode passing over the surface, when the gate electrode material deposited on the surface of the second silicon oxide film is etched, the gate electrode material is left behind. No short circuit occurs. On the other hand, in order to prevent the gate electrode material from being left behind, there is no possibility that the etching is performed too much and the gate oxide film, which is an etching stopper, penetrates and is cut down to the surface of the semiconductor substrate.

【0012】また、第1の電界効果素子の表面上に形成
され第1の電界効果電界効果素子に到達する開口を有す
る層間絶縁膜と、開口を通って第1の電界効果素子に接
続するキャパシタを備え、第1のゲート酸化膜が第2の
ゲート酸化膜よりも厚いことを特徴とするものであり、
ゲート酸化膜が厚いためにリーク電流を抑制してリフレ
ッシュ特性のよいDRAMと、ゲート酸化膜が薄いため
に駆動能力が高く、逆ナローチャネル効果を抑えてしき
い値の低下が抑制されたロジック回路を一つのチップの
中に作り込むことができる。
An interlayer insulating film formed on a surface of the first field-effect element and having an opening reaching the first field-effect field element; and a capacitor connected to the first field-effect element through the opening. Wherein the first gate oxide film is thicker than the second gate oxide film,
DRAM with good refresh characteristics by suppressing leakage current due to thick gate oxide film, and logic circuit with high drive capability due to thin gate oxide film and suppressed threshold reduction by suppressing reverse narrow channel effect In one chip.

【0013】また、半導体基板の主表面に配設された第
1および第2の活性領域を取り囲む溝を形成する工程
と、溝を埋め込む第1のシリコン酸化膜を形成する工程
と、第1および第2の活性領域を覆う第2のシリコン酸
化膜を形成する工程と、第2のシリコン酸化膜表面上に
第1の活性領域主表面上に開口を有する第1のマスクを
形成して、第1の活性領域主表面上の第2のシリコン酸
化膜をエッチングする工程と、第1の活性領域主表面上
に第1のゲート酸化膜を形成する工程と、第1のマスク
を除去する工程と、第2の活性領域主表面上に開口を有
する第2のマスクを形成して、第2の活性領域主表面上
の第2のシリコン酸化膜をエッチングする工程と、第2
のマスクを除去する工程と、第1および第2の活性領域
主表面上に第2のゲート酸化膜を形成する工程と、第1
および第2の活性領域主表面に第1および第2の電界効
果素子を形成する工程とを備えたものであり、一つのチ
ップの中の複数の活性領域の表面に異なる膜厚のシリコ
ン酸化膜を形成しても、溝の縁に沿って溝内のシリコン
酸化膜が落ち込むことがないため、活性領域がトレンチ
分離に接する部分の形状をほぼ同一に形成することがで
き、活性領域の形状によってトランジスタ特性が左右さ
れない。
A step of forming a groove surrounding the first and second active regions provided on the main surface of the semiconductor substrate; a step of forming a first silicon oxide film filling the groove; Forming a second silicon oxide film covering the second active region; forming a first mask having an opening on the first active region main surface on the second silicon oxide film surface; Etching a second silicon oxide film on the first active region main surface, forming a first gate oxide film on the first active region main surface, and removing the first mask Forming a second mask having an opening on the main surface of the second active region, and etching the second silicon oxide film on the main surface of the second active region;
Removing the mask, forming a second gate oxide film on the first and second active region main surfaces,
Forming a first and a second field effect element on a main surface of a second active region, and forming silicon oxide films having different thicknesses on surfaces of a plurality of active regions in one chip. Is formed, the silicon oxide film in the trench does not fall along the edge of the trench, so that the shape of the portion where the active region is in contact with the trench isolation can be formed almost identically. Transistor characteristics are not affected.

【0014】さらに、第1のマスクがポリシリコン膜で
あることを特徴とするものであり、ポリシリコン膜はシ
リコン酸化膜をドライエッチングする際に、選択比50
以上を確保できるため、さらに制御性よくシリコン酸化
膜をエッチングすることができる。
Further, the first mask is a polysilicon film, and the polysilicon film has a selectivity of 50% when dry etching a silicon oxide film.
Since the above can be secured, the silicon oxide film can be etched with better controllability.

【0015】また、層間絶縁膜を形成する工程と、層間
絶縁膜に第1の電界効果素子に到達する開口を形成する
工程と、開口を通って第1の電界効果素子に到達するキ
ャパシタを形成する工程をさらに備えたことを特徴とす
るものであり、DRAMメモリセルのゲート酸化膜を厚
く形成して、リーク電流を抑制し、それ以外の部分はゲ
ート酸化膜を薄くして駆動能力を高くしても、溝の縁に
沿って落ち込みを生じず活性領域の形状が均一にできる
ため、逆ナローチャネル効果を抑えてしきい値の低下を
抑制することができる。
A step of forming an interlayer insulating film; a step of forming an opening in the interlayer insulating film that reaches the first field effect element; and a step of forming a capacitor that reaches the first field effect element through the opening. The method further comprises a step of forming a thick gate oxide film of the DRAM memory cell to suppress a leak current, and reducing a gate oxide film in other portions to increase a driving capability. However, since the shape of the active region can be made uniform without dropping along the edge of the groove, the reverse narrow channel effect can be suppressed, and a decrease in the threshold can be suppressed.

【0016】また、第1のマスクを形成した後、第1の
活性領域主表面上の第2のシリコン酸化膜をエッチング
する前に第1の活性領域に第1の電界効果素子のチャネ
ル注入を行う工程と、第2のマスクを形成した後、第2
の活性領域主表面上の第2のシリコン酸化膜をエッチン
グする前に第2の活性領域に第2の電界効果素子のチャ
ネル注入を行う工程とを備えたことを特徴とするもので
あり、それぞれの素子のチャネル注入を第2のシリコン
酸化膜を介して行い、この第2のシリコン酸化膜を除去
し、ゲート酸化膜をあらためて形成しているため、チャ
ネル注入の際に半導体基板表面を保護することができ、
良好な膜質を有するゲート酸化膜を得ることができる。
After the first mask is formed, a channel of the first field effect element is implanted into the first active region before etching the second silicon oxide film on the main surface of the first active region. Performing a second mask after forming a second mask.
Performing a channel implantation of a second field effect element in the second active region before etching the second silicon oxide film on the main surface of the active region. The channel implantation of the device is performed via the second silicon oxide film, and the second silicon oxide film is removed and the gate oxide film is newly formed, so that the surface of the semiconductor substrate is protected at the time of channel implantation. It is possible,
A gate oxide film having good film quality can be obtained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1および図2は
この発明の実施の形態1を示す半導体装置の断面図であ
り、図2は図1に示したA−A断面における断面図であ
る。図1において、1は半導体基板、2は溝、3および
4はシリコン酸化膜、51および52はゲート酸化膜、
6はポリシリコン層、7は金属シリサイド層、8はサイ
ドウォール、9はゲート電極、10ないし15はソース
・ドレイン領域、61および62は層間絶縁膜、16お
よび23はコンタクトホール、17は配線、18はスト
レージノード、19はキャパシタ絶縁膜、20はセルプ
レート、22はキャパシタである。ゲート電極9は、ポ
リシリコン層6とタングステンシリサイドなどの金属シ
リサイド層7からなっており、溝2、シリコン酸化膜3
およびシリコン酸化膜4からトレンチ分離が形成されて
いる。また、キャパシタ22はリンを1〜5×1020
cm3程度含む多結晶シリコンからなるストレージノー
ド18、5〜10nm程度の膜厚を有し、シリコン窒化
酸化膜からなるキャパシタ絶縁膜19および、リンを1
〜5×1020/cm3程度含む多結晶シリコンからなる
セルプレート20から形成されている。また、溝2、シ
リコン酸化膜3および4によってトレンチ分離が形成さ
れ、このトレンチ分離によって活性領域毎に分離されて
いる。コンタクトホール16を介して、ソース・ドレイ
ン領域12に配線17が接続されており、コンタクトホ
ール23を介してキャパシタ22がソース・ドレイン領
域11に接続されている。また、これ以外にもソース・
ドレイン領域10および13、ゲート電極9にそれぞれ
接続する配線が層間絶縁膜に形成されたコンタクトホー
ルを介して形成されている(図示せず)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 1 and 2 are cross-sectional views of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a trench, 3 and 4 are silicon oxide films, 51 and 52 are gate oxide films,
6 is a polysilicon layer, 7 is a metal silicide layer, 8 is a side wall, 9 is a gate electrode, 10 to 15 are source / drain regions, 61 and 62 are interlayer insulating films, 16 and 23 are contact holes, 17 is a wiring, 18 is a storage node, 19 is a capacitor insulating film, 20 is a cell plate, and 22 is a capacitor. The gate electrode 9 is composed of a polysilicon layer 6 and a metal silicide layer 7 such as tungsten silicide.
A trench isolation is formed from silicon oxide film 4. Further, the capacitor 22 contains phosphorus at 1 to 5 × 10 20 /
a storage node 18 made of polycrystalline silicon containing about 3 cm 3, a capacitor insulating film 19 made of a silicon oxynitride film having a thickness of about 5 to 10 nm, and 1
It is formed from a cell plate 20 made of polycrystalline silicon containing about 5 × 10 20 / cm 3 . The trench 2 and the silicon oxide films 3 and 4 form a trench isolation, which is separated for each active region by the trench isolation. Wiring 17 is connected to source / drain region 12 via contact hole 16, and capacitor 22 is connected to source / drain region 11 via contact hole 23. Also, besides this,
Wirings respectively connected to the drain regions 10 and 13 and the gate electrode 9 are formed via contact holes formed in the interlayer insulating film (not shown).

【0018】図1を参照して、例えば第1の電界効果素
子としてのロジック回路部のトランジスタのゲート長L
2=200nm程度の時、ロジック回路部の溝2の幅は
200nm〜500nm程度であり、溝2の深さは15
0〜500nm程度である。ただし、溝2の幅は場所に
よって異なり、5000nm程度になることもあるが、
その場合は素子を形成しない部分も半導体基板1を残す
(ダミーパターン)などで、溝2の幅を調節し、埋め込
み後のシリコン酸化膜4の表面の凹凸が少なくなるよう
にする。
Referring to FIG. 1, for example, a gate length L of a transistor in a logic circuit portion as a first field effect element
When 2 = about 200 nm, the width of the groove 2 of the logic circuit portion is about 200 nm to 500 nm, and the depth of the groove 2 is 15 nm.
It is about 0 to 500 nm. However, the width of the groove 2 varies depending on the location and may be about 5000 nm,
In such a case, the width of the groove 2 is adjusted by leaving the semiconductor substrate 1 (dummy pattern) even in a portion where no element is formed, so that the unevenness of the surface of the silicon oxide film 4 after filling is reduced.

【0019】そして、5〜30nm程度のシリコン酸化
膜3が溝2内部の半導体基板表面を覆って形成され、溝
2の内部はシリコン酸化膜4によって埋め込まれてい
る。ロジック回路の活性領域の半導体基板1表面には4
〜7nm程度の膜厚のゲート酸化膜52が形成され、そ
の上に50〜150nm程度のポリシリコン層6と、5
0〜150nm程度の膜厚の金属シリサイド層7からな
るゲート電極9が形成されている。半導体基板1に溝2
を形成する工程などによって、半導体基板1に形成され
る欠陥が素子特性に及ぼす影響が十分に小さい場合に
は、シリコン酸化膜3はなくてもかまわない。ポリシリ
コン層6は1×1021/cm3程度のリンやヒ素(nM
OS)、またはボロンやフッ化ボロン(pMOS)など
の不純物を含む。また、ソース・ドレイン領域12およ
び13は、リンやヒ素、またはボロンやフッ化ボロンな
どの不純物を1×1018/cm3程度含み、さらに必要
に応じて、ヒ素を1×1020/cm3程度含む領域を備
えたLDD(Lightly Doped Drain)構造になっている
(図示せず)。
A silicon oxide film 3 of about 5 to 30 nm is formed so as to cover the surface of the semiconductor substrate inside the trench 2, and the inside of the trench 2 is filled with a silicon oxide film 4. 4 on the surface of the semiconductor substrate 1 in the active region of the logic circuit.
A gate oxide film 52 having a thickness of about 7 to 7 nm is formed, and a polysilicon layer 6 of about 50 to 150 nm is formed thereon.
A gate electrode 9 made of a metal silicide layer 7 having a thickness of about 0 to 150 nm is formed. Groove 2 in semiconductor substrate 1
If the influence of the defect formed in the semiconductor substrate 1 on the device characteristics is sufficiently small due to the step of forming the silicon oxide film 3, the silicon oxide film 3 may be omitted. The polysilicon layer 6 is made of phosphorus or arsenic (nM) of about 1 × 10 21 / cm 3.
OS) or an impurity such as boron or boron fluoride (pMOS). The source / drain regions 12 and 13 contain about 1 × 10 18 / cm 3 of impurities such as phosphorus or arsenic, or boron or boron fluoride, and further contain 1 × 10 20 / cm 3 if necessary. It has an LDD (Lightly Doped Drain) structure having a region including a degree (not shown).

【0020】そして、例えば第2の電界効果素子として
のDRAMメモリセルのトランジスタのゲート長L1
200nm程度の時、溝2の幅は場所によって異なり、
最小分離幅は100nm〜200nm、それ以外の部分
では200nm〜400nm程度であり、溝2の深さは
150〜500nm程度である。また、ゲート酸化膜5
1の膜厚は7〜10nm程度であり、これ以外の部分に
ついては、ロジック回路部と同様の構造を有する。DR
AMメモリセルにおいては、キャパシタに蓄積された電
荷によって情報を蓄積し、一定時間毎にリフレッシュ
(読み出し/書き込み)を行なっており、リーク電流が
流れると、キャパシタに蓄積された情報が余分に失わ
れ、リフレッシュ特性が劣化するため、他の部分のトラ
ンジスタに比べてリーク電流の抑制がより重要になって
くる。
Then, for example, the gate length L 1 of the transistor of the DRAM memory cell as the second field effect element =
At about 200 nm, the width of the groove 2 differs depending on the location,
The minimum separation width is about 100 nm to 200 nm, the other part is about 200 nm to 400 nm, and the depth of the groove 2 is about 150 to 500 nm. Also, the gate oxide film 5
1 has a thickness of about 7 to 10 nm, and the other portions have the same structure as the logic circuit portion. DR
In an AM memory cell, information is accumulated by electric charges accumulated in a capacitor, and refresh (read / write) is performed at regular intervals. When a leak current flows, extra information accumulated in the capacitor is lost. In addition, since the refresh characteristics are deteriorated, it becomes more important to suppress the leak current as compared with the transistors in other parts.

【0021】キャパシタ22にデータを書き込むとき
は、メモリセルの各電極に与える電圧をVG=2.0
V、VB=−1.0V、ソース・ドレイン領域12に接
続するビットライン(図示せず)に0Vを印加し、デー
タを消去するときは、VG=2.0V、VB=−1.0
V、ソース・ドレイン領域10に接続するビットライン
(図示せず)に2.0V程度の電圧を印加する。また、
データを読み出すときはビットラインに印加する電圧を
1.0V程度とする。そして、ロジック回路では、ゲー
ト電極9、ソース・ドレイン領域10、11および半導
体基板1(ウェル)に電圧をかけることによって、ゲー
ト電極9下の半導体基板1表面にチャネルが形成され、
ソース・ドレイン領域10、11の一方がソース、他方
がドレインとなり、回路として動作する。例えばnMO
Sトランジスタの場合、ロジック回路の各電極に印加す
る電圧は、VG=2.5V、VD=2.5V、VS=0
V、VB=0V程度である。また、この実施の形態にお
いては、DRAMメモリセル部以外でも一つの活性領域
に二つのトランジスタが形成された半導体装置を用いて
説明を行っているが、特にこれに限られるものではな
い。
When writing data to the capacitor 22, the voltage applied to each electrode of the memory cell is V G = 2.0
V, V B = −1.0 V, and 0 V is applied to a bit line (not shown) connected to the source / drain region 12 to erase data, V G = 2.0 V, V B = −1 .0
V, a voltage of about 2.0 V is applied to a bit line (not shown) connected to the source / drain region 10. Also,
When reading data, the voltage applied to the bit line is about 1.0V. In the logic circuit, a channel is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 below the gate electrode 9 by applying a voltage to the gate electrode 9, the source / drain regions 10, 11 and the semiconductor substrate 1 (well).
One of the source / drain regions 10 and 11 serves as a source and the other serves as a drain, and operates as a circuit. For example, nMO
In the case of the S transistor, the voltage applied to each electrode of the logic circuit is V G = 2.5 V, V D = 2.5 V, V S = 0
V and V B = 0. Further, in this embodiment, the semiconductor device in which two transistors are formed in one active region other than the DRAM memory cell portion is described, but the present invention is not limited to this.

【0022】この半導体装置によれば、一つのチップの
中に複数の異なる膜厚のゲート酸化膜が形成されている
にも関わらず、溝2の縁に沿った部分のシリコン酸化膜
4が落ち込むことなく、トレンチ分離に接する部分の活
性領域端部の形状をほぼ同一に形成することができるた
め、活性領域の形状によってトランジスタ特性が左右さ
れないという効果を奏する。それによって、ゲート酸化
膜が厚いためにリーク電流を抑制してリフレッシュ特性
がよく、低消費電力化されるとともに信頼性の高いDR
AMと、ゲート酸化膜が薄いために駆動能力が高く、逆
ナローチャネル効果を抑えてしきい値の低下を抑制する
ことができ、高速かつ信頼性の高いロジック回路を一つ
のチップの中に作り込むことができ、半導体装置の特性
を良好に保ったままでチップの小型化を図れる。さら
に、それぞれの活性領域を取り囲む溝2の幅が等しい部
分については、膜厚の厚いゲート酸化膜51が形成され
た活性領域に隣接する部分と、膜厚の薄いゲート酸化膜
52が形成された活性領域に隣接する部分で、シリコン
酸化膜4表面の高さにばらつきが生じない。それによっ
て、ゲート電極パターニング時の写真製版工程で焦点深
度に対するマージンが確保でき、このシリコン酸化膜4
表面に堆積されたゲート電極材料をエッチングする際
に、ゲート電極材料を取り残してショートが発生するこ
とがない。逆にゲート電極材料を取り残さないようにす
るために、エッチングしすぎて、エッチングストッパー
であるゲート酸化膜を突き抜けて半導体基板表面まで削
ってしまうこともないため、半導体基板の表面荒れによ
るリーク電流が流れる恐れがなく半導体装置の信頼性が
向上する。
According to this semiconductor device, although a plurality of gate oxide films having different thicknesses are formed in one chip, a portion of the silicon oxide film 4 along the edge of the groove 2 drops. In addition, since the shape of the end of the active region at the portion in contact with the trench isolation can be formed substantially the same, there is an effect that the transistor characteristics are not affected by the shape of the active region. As a result, since the gate oxide film is thick, the leakage current is suppressed, the refresh characteristics are good, the power consumption is reduced, and the DR
A high-speed and highly reliable logic circuit can be fabricated on a single chip with a high drive capability due to the thin gate oxide film and AM, which can suppress the reverse narrow channel effect and suppress the lowering of the threshold voltage. The size of the chip can be reduced while maintaining good characteristics of the semiconductor device. Further, in a portion where the width of the trench 2 surrounding each active region is equal, a portion adjacent to the active region where the thick gate oxide film 51 is formed, and a thin gate oxide film 52 are formed. There is no variation in the height of the surface of the silicon oxide film 4 in the portion adjacent to the active region. As a result, a margin with respect to the depth of focus can be ensured in the photolithography process at the time of gate electrode patterning.
When the gate electrode material deposited on the surface is etched, no short circuit occurs due to the remaining gate electrode material. Conversely, in order to prevent the gate electrode material from being left behind, there is no possibility that excessive etching is performed to penetrate the gate oxide film, which is an etching stopper, and scrape down to the semiconductor substrate surface. There is no fear of flowing, and the reliability of the semiconductor device is improved.

【0023】図3〜図14は、この発明の実施の形態1
を示す半導体装置の製造方法の一工程を示す断面図であ
り、ゲート酸化膜を厚く形成する部分(以下厚膜部とい
う)と、ゲート酸化膜を薄く形成する部分(以下薄膜部
という)が隣接しており、DRAMのメモリセルおよび
センスアンプは厚膜部に形成され、ロジック回路は薄膜
部に形成された一例を示している。図3において、21
はシリコン窒化膜、31はシリコン酸化膜である。ま
ず、半導体基板1上に熱酸化によってシリコン酸化膜3
1を5〜30nm程度形成した後、シリコン窒化膜21
を100〜300nm程度形成する。図3は、この工程
が終わった段階での半導体装置の断面図である。次に、
溝2の形成領域を除く部分に形成したフォトレジストな
どの写真製版パターン(図示せず)をマスクとして異方
性エッチングを行い、シリコン窒化膜21をパターニン
グしてから写真製版パターンを除去する。図4は、この
工程が終わった段階での半導体装置の断面図である。
FIGS. 3 to 14 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one step of the method for manufacturing a semiconductor device, showing a portion where a gate oxide film is formed thick (hereinafter referred to as a thick film portion) and a portion where a gate oxide film is formed thin (hereinafter referred to as a thin film portion). In this example, a memory cell and a sense amplifier of a DRAM are formed in a thick film portion, and a logic circuit is formed in a thin film portion. In FIG.
Is a silicon nitride film, and 31 is a silicon oxide film. First, a silicon oxide film 3 is formed on a semiconductor substrate 1 by thermal oxidation.
1 is formed to a thickness of about 5 to 30 nm, and then the silicon nitride film 21 is formed.
Is formed on the order of 100 to 300 nm. FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. next,
Anisotropic etching is performed using a photolithographic pattern (not shown) such as a photoresist formed in a portion other than the formation region of the groove 2 as a mask to pattern the silicon nitride film 21 and then remove the photolithographic pattern. FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed.

【0024】そして、残ったシリコン窒化膜21をマス
クにして、シリコン酸化膜31および半導体基板1を異
方性エッチングし、半導体基板1の表面に深さ100〜
500nm、ロジック回路部では幅100〜500nm
程度の溝2を形成する。この時、DRAMメモリセルで
の溝2の幅は最小分離幅部分では100nm〜200n
m程度、それ以外の部分は200〜400nm程度であ
る。図5はこの工程が終わった段階での半導体装置の素
子を示す断面図である。次に減圧CVD法により全面に
シリコン酸化膜4を300nm〜1000nm程度の膜
厚で形成してから、シリコン窒化膜21をストッパーと
したCMP法によって、シリコン窒化膜21表面上のシ
リコン酸化膜4を除去し、溝2とシリコン窒化膜21か
らなる開口の内部のみにシリコン酸化膜4を残す。その
後、熱リン酸によるウェットエッチングでシリコン窒化
膜21を除去した後、シリコン酸化膜31を除去する。
図6はこの工程が終わった段階での断面図である。
Then, using the remaining silicon nitride film 21 as a mask, the silicon oxide film 31 and the semiconductor substrate 1 are anisotropically etched, and
500 nm, width 100-500 nm in logic circuit
Grooves 2 are formed. At this time, the width of the groove 2 in the DRAM memory cell is 100 nm to 200 n in the minimum separation width portion.
m, and the other portion is about 200 to 400 nm. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the elements of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. Next, a silicon oxide film 4 having a thickness of about 300 nm to 1000 nm is formed on the entire surface by a low pressure CVD method, and then the silicon oxide film 4 on the surface of the silicon nitride film 21 is formed by a CMP method using the silicon nitride film 21 as a stopper. The silicon oxide film 4 is removed only inside the opening formed by the trench 2 and the silicon nitride film 21. Thereafter, the silicon nitride film 21 is removed by wet etching with hot phosphoric acid, and then the silicon oxide film 31 is removed.
FIG. 6 is a cross-sectional view at the stage when this step is completed.

【0025】図7において、32はシリコン酸化膜であ
る。図を参照して、熱酸化によって半導体基板1表面上
に3〜15nm程度のシリコン酸化膜32を形成する。
図7はこの工程が終わった段階での半導体装置の素子を
示す断面図である。そして、nMOSの場合はnMOS
の部分を開口するマスクを形成してボロンや弗化ボロン
をイオン注入し、pMOSの場合はpMOSの部分を開
口するマスクを形成してリンやヒ素などの不純物をイオ
ン注入することによって、DRAMメモリセルおよびそ
れ以外の部分にチャネル注入層を除くウェル(図示せ
ず)を形成する。このウェル形成のイオン注入は、必要
に応じてチャネル注入層形成の際に同時に行ってもかま
わない。図8において、211はシリコン窒化膜、41
はレジストパターンである。図を参照して、シリコン酸
化膜32の上にシリコン窒化膜211を5〜30nm程
度形成した後、厚膜部のメモリセルの活性領域を開口す
るレジストパターン41を形成し、このレジストパター
ン41を用いてメモリセルの半導体基板1表面上のシリ
コン窒化膜211を除去する。その後、ボロンまたは弗
化ボロンをイオン注入してメモリセルのチャネル注入層
(図示せず)を形成する。図8はこの工程が終わった段
階での半導体装置を示す断面図である。
In FIG. 7, reference numeral 32 denotes a silicon oxide film. Referring to the figure, a silicon oxide film 32 of about 3 to 15 nm is formed on the surface of semiconductor substrate 1 by thermal oxidation.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the elements of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. And in the case of nMOS, nMOS
Forming a mask for opening the portion of the pMOS, and ion-implanting boron or boron fluoride, and in the case of a pMOS, forming a mask for opening the portion of the pMOS and ion-implanting impurities such as phosphorus and arsenic into the DRAM memory. A well (not shown) excluding the channel injection layer is formed in the cell and other portions. The ion implantation for forming the well may be performed simultaneously with the formation of the channel implantation layer, if necessary. In FIG. 8, reference numeral 211 denotes a silicon nitride film;
Is a resist pattern. Referring to the figure, after forming a silicon nitride film 211 on the silicon oxide film 32 to a thickness of about 5 to 30 nm, a resist pattern 41 for opening the active region of the memory cell in the thick film portion is formed. To remove the silicon nitride film 211 on the surface of the semiconductor substrate 1 of the memory cell. Thereafter, boron or boron fluoride is ion-implanted to form a channel implantation layer (not shown) of the memory cell. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the semiconductor device at the stage when this step has been completed.

【0026】図9において42はレジストパターンであ
る。図を参照して、レジストパターン41を除去し、そ
れから厚膜部のうち、メモリセルと異なるしきい値を有
するトランジスタを用いるセンスアンプの活性領域を開
口するレジストパターン42を形成して、センスアンプ
の半導体基板1表面上に形成されたシリコン窒化膜21
1を除去する。その後、ボロンなどイオン注入してチャ
ネル注入層(図示せず)をセンスアンプの活性領域に形
成する。図9はこの工程が終わった段階での半導体装置
の断面図である。厚膜部において、さらに異なったしき
い値を有するトランジスタが存在する場合は、レジスト
パターンの形成とイオン注入を同様に繰り返し行えばよ
い。図10において、53はシリコン酸化膜である。次
に、レジストパターン42を除去してから、シリコン窒
化膜211をマスクとして弗化水素酸により、厚膜部の
シリコン酸化膜32を除去した後、再度熱酸化を行い、
ゲート酸化膜53を形成する。図10はこの工程が終わ
った段階での半導体装置の断面図であり、半導体基板1
表面上のうちのメモリセルおよびセンスアンプにはゲー
ト酸化膜53が形成され、ロジック回路部にはシリコン
酸化膜32およびシリコン窒化膜211が形成された状
態である。
In FIG. 9, reference numeral 42 denotes a resist pattern. Referring to the figure, the resist pattern 41 is removed, and a resist pattern 42 for opening an active region of a sense amplifier using a transistor having a threshold different from that of a memory cell in the thick film portion is formed. Silicon nitride film 21 formed on the surface of semiconductor substrate 1
Remove one. After that, ions such as boron are implanted to form a channel implantation layer (not shown) in the active region of the sense amplifier. FIG. 9 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. If there is a transistor having a different threshold value in the thick film portion, formation of a resist pattern and ion implantation may be repeated in the same manner. In FIG. 10, reference numeral 53 denotes a silicon oxide film. Next, after removing the resist pattern 42, the silicon oxide film 32 of the thick film portion is removed by hydrofluoric acid using the silicon nitride film 211 as a mask, and thermal oxidation is performed again.
A gate oxide film 53 is formed. FIG. 10 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step is completed.
The gate oxide film 53 is formed on the memory cell and the sense amplifier on the surface, and the silicon oxide film 32 and the silicon nitride film 211 are formed on the logic circuit portion.

【0027】図11において、43はレジストパターン
である。図を参照して、熱リン酸によりシリコン窒化膜
211を除去した後、厚膜部および薄膜部のpMOSの
活性領域を覆い、薄膜部のnMOSの活性領域を開口す
るレジストパターン43でマスクをして、ボロンや弗化
ボロンなどの不純物をイオン注入することによって、ロ
ジック回路のnMOSのチャネル注入層(図示せず)を
形成する。pMOSの場合もnMOSの場合と同様に厚
膜部および薄膜部のnMOSの活性領域を覆い、薄膜部
のpMOSの活性領域を開口するマスクをしてリンやヒ
素などをイオン注入することによってチャネル注入層
(図示せず)を形成する。そして、シリコン酸化膜32
を除去する。図11はこの工程が終わった段階での半導
体装置を示す断面図である。ここでは、ロジック回路部
のnMOSおよびpMOSのしきい値がそれぞれ1種類
の場合について説明をしているが、nMOSまたはpM
OSの中でもしきい値が異なるものがあれば、チャネル
注入層の導電型およびしきい値によってマスクのかけ方
を分けてチャネル注入を繰り返す必要がある。そして、
レジストパターン43を除去してから、熱酸化によって
全面に4〜7nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜5
2を形成する。図12はこの工程が終わった段階での半
導体装置の断面図である。この段階で、DRAMのメモ
リセル、センスアンプおよびロジック回路のすべての領
域のトランジスタにチャネル注入層が形成されている。
この実施の形態1においては、センスアンプが厚膜部に
形成されているが、薄膜部に形成してもよい。チャネル
注入層形成のためのイオン注入は、ゲート酸化膜厚、チ
ャネル注入層の導電型、およびチャネル注入層の不純物
濃度が同じ部分を同時に行う。次に、nMOSの場合は
リンやヒ素、pMOSの場合はボロンやフッ化ボロンな
どの不純物を1×1021/cm3程度含み、50〜10
0nm程度の膜厚を有するポリシリコン層6をCVD法
によって堆積し、タングステンシリサイドなどの金属シ
リサイド層7をCVD法またはスパッタ法によって形成
した後、パターニングすることによってゲート電極9を
形成する。
In FIG. 11, reference numeral 43 denotes a resist pattern. Referring to the figure, after the silicon nitride film 211 is removed by hot phosphoric acid, a mask is formed with a resist pattern 43 that covers the pMOS active regions in the thick film portion and the thin film portion and opens the nMOS active region in the thin film portion. Then, an impurity such as boron or boron fluoride is ion-implanted to form an nMOS channel implantation layer (not shown) of the logic circuit. In the case of the pMOS, as in the case of the nMOS, channel implantation is performed by covering the active regions of the nMOS in the thick film portion and the thin film portion and ion-implanting phosphorus or arsenic with a mask for opening the active region of the pMOS in the thin film portion. Form a layer (not shown). Then, the silicon oxide film 32
Is removed. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the semiconductor device at the stage when this step has been completed. Here, the case where the threshold value of each of the nMOS and the pMOS of the logic circuit portion is one type is described.
If any of the OSs has a different threshold, it is necessary to repeat the channel injection by dividing the masking method according to the conductivity type and the threshold of the channel injection layer. And
After removing the resist pattern 43, a silicon oxide film 5 having a thickness of about 4 to 7 nm is entirely formed by thermal oxidation.
Form 2 FIG. 12 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed. At this stage, channel injection layers are formed in the transistors in all the regions of the DRAM memory cell, the sense amplifier, and the logic circuit.
In the first embodiment, the sense amplifier is formed in the thick film portion, but may be formed in the thin film portion. Ion implantation for forming a channel implantation layer is performed simultaneously on portions where the gate oxide film thickness, the conductivity type of the channel implantation layer, and the impurity concentration of the channel implantation layer are the same. Next, nMOS contains impurities such as phosphorus and arsenic, and pMOS contains boron and boron fluoride in an amount of about 1 × 10 21 / cm 3.
A gate electrode 9 is formed by depositing a polysilicon layer 6 having a thickness of about 0 nm by a CVD method, forming a metal silicide layer 7 such as tungsten silicide by a CVD method or a sputtering method, and then patterning.

【0028】そして、nMOSならばリンやヒ素、pM
OSならばボロンやフッ化ボロンなどを3×1013/c
2、20〜40keV程度でイオン注入してソース・
ドレイン領域10ないし15を形成し、減圧CVD法に
よって50〜100nm程度シリコン酸化膜を堆積・エ
ッチバックしてサイドウォール8を形成する。図13は
この工程が終わった段階での半導体装置を示す断面図で
ある。ソース・ドレイン領域12ないし15をLDD構
造とする場合は、ここで、メモリセルが形成される領域
をマスクで覆って、さらにヒ素(nMOS)や、ボロン
または弗化ボロン(pMOS)を1×1015〜5×10
15/cm2程度注入して形成される1×1020/cm3
度の不純物濃度の不純物領域と合わせてソース・ドレイ
ン領域とする(図示せず)。その後、減圧CVD法によ
って200nm〜600nm程度の層間絶縁膜61を堆
積し、ソース・ドレイン領域12に到達するコンタクト
ホール16をドライエッチング法で0.1μm〜0.5
μm径で開口する。そして、リンを1×1020〜5×1
20/cm3程度含む多結晶シリコンをCVD法で50
〜150nm程度堆積した後、タングステンシリサイド
(WSi)をCVD法で50〜150nm堆積してか
ら、パターニングし、配線17を形成する。図14はこ
の工程が終わった段階での半導体装置を示す断面図であ
る。
For nMOS, phosphorus, arsenic, pM
For OS, boron or boron fluoride is 3 × 10 13 / c
m 2 , ion implantation at about 20 to 40 keV
Drain regions 10 to 15 are formed, and a silicon oxide film is deposited to a thickness of about 50 to 100 nm by a low pressure CVD method and etched back to form a sidewall 8. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the semiconductor device at the stage when this step has been completed. When the source / drain regions 12 to 15 have an LDD structure, the region where the memory cell is to be formed is covered with a mask, and arsenic (nMOS), boron or boron fluoride (pMOS) is further added to the substrate. 15 ~5 × 10
A source / drain region is formed together with an impurity region having an impurity concentration of about 1 × 10 20 / cm 3 formed by implanting about 15 / cm 2 (not shown). Thereafter, an interlayer insulating film 61 having a thickness of about 200 nm to 600 nm is deposited by a low pressure CVD method, and a contact hole 16 reaching the source / drain region 12 is formed to a thickness of 0.1 μm to
Open with a diameter of μm. Then, add phosphorus to 1 × 10 20 to 5 × 1
Polycrystalline silicon containing about 0 20 / cm 3 by CVD
After depositing a thickness of about 150 nm, tungsten silicide (WSi) is deposited to a thickness of 50 to 150 nm by a CVD method and then patterned to form a wiring 17. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the semiconductor device at the stage when this step has been completed.

【0029】そしてさらに、層間絶縁膜(図示せず)を
形成した後、コンタクトホール(図示せず)を形成し、
そのコンタクトホールの中に配線材料を埋め込むことに
よって、ソース・ドレイン領域10に接続する配線(ビ
ットライン)やソース・ドレイン領域13ないし15に
接続する配線を形成する(図示せず)。ソース・ドレイ
ン領域10および12ないし15に接続する配線は、回
路構成の都合に合わせていずれを先に形成してもかまわ
ない。そして、層間絶縁膜62を形成し、コンタクトホ
ール23を形成してから、リンなどの不純物を1×10
20〜5×1020/cm3程度含有した多結晶シリコンを
600〜1000nm程度全面に堆積し、パターニング
して所定の領域にのみ配置することでストレージノード
18を形成する。そして、キャパシタ絶縁膜19となる
シリコン窒化酸化膜をCVD法で5〜10nm程度堆積
し、さらにその上にセルプレート20となる、リンなど
の不純物を1×1020〜5×1020/cm3程度含有し
た多結晶シリコンを50〜100nm程度堆積してパタ
ーニングすることによってキャパシタ22を形成する。
以上のようにして図1に示した半導体装置が形成され
る。
Further, after forming an interlayer insulating film (not shown), a contact hole (not shown) is formed.
By burying a wiring material in the contact hole, a wiring (bit line) connected to the source / drain region 10 and a wiring connected to the source / drain regions 13 to 15 are formed (not shown). Any of the wirings connected to the source / drain regions 10 and 12 to 15 may be formed first according to the convenience of the circuit configuration. Then, after forming an interlayer insulating film 62 and forming a contact hole 23, an impurity such as phosphorus is
The storage node 18 is formed by depositing polycrystalline silicon containing about 20 to 5 × 10 20 / cm 3 on the entire surface of about 600 to 1000 nm, patterning and disposing it only in a predetermined region. Then, a silicon nitride oxide film serving as the capacitor insulating film 19 is deposited to a thickness of about 5 to 10 nm by the CVD method, and further an impurity such as phosphorus serving as the cell plate 20 is added at 1 × 10 20 to 5 × 10 20 / cm 3. The capacitor 22 is formed by depositing polycrystalline silicon containing about 50 to 100 nm and patterning it.
As described above, the semiconductor device shown in FIG. 1 is formed.

【0030】また、ソース・ドレイン領域10ないし1
5に到達するコンタクトホールをそれぞれ形成した段階
で、そのコンタクトホール内に露出したソース・ドレイ
ン領域と同じ導電型を有する不純物領域をSAC(Self
Aligned Contact)注入により形成してもよい。このよ
うな不純物領域は、メモリセルではリンを50〜150
keV、1×1013〜1×1014/cm2程度で注入
し、1×1018/cm3程度の不純物濃度を有する不純
物領域とすることによって、チャネル注入層とソース・
ドレイン領域の不純物濃度ピークによるpn接合の電界
を緩和することができ、キャパシタ22から半導体基板
1(ウェル)へのリーク電流が抑制されるため、リフレ
ッシュ特性がよく、半導体装置の信頼性が向上する。ま
た、メモリセル以外の部分ではnMOSならばリン、p
MOSならばボロンや弗化ボロンを20〜50keV、
5×1013〜30×1013/cm2程度でイオン注入
し、5×1018/cm3程度の不純物濃度を有する不純
物領域とすることによって、コンタクトホール内に埋め
込まれた配線とソース・ドレイン領域のコンタクト抵抗
を下げ、駆動能力を向上させることができる。この実施
の形態1では、ロジック回路、DRAMのメモリセルお
よびセンスアンプの形成された半導体装置について記載
したが、一つのチップの中に異なる複数のゲート酸化膜
厚を有するものであれば、特にこれに限定されるもので
はない。
The source / drain regions 10 to 1
5 is formed, the impurity regions having the same conductivity type as the source / drain regions exposed in the contact holes are formed in the SAC (Self).
Aligned Contact) may be formed by injection. In such an impurity region, phosphorus is added in a range of 50 to 150 in a memory cell.
KeV is implanted at about 1 × 10 13 to 1 × 10 14 / cm 2 to form an impurity region having an impurity concentration of about 1 × 10 18 / cm 3.
The electric field at the pn junction due to the impurity concentration peak in the drain region can be reduced, and the leakage current from the capacitor 22 to the semiconductor substrate 1 (well) is suppressed, so that the refresh characteristics are good and the reliability of the semiconductor device is improved. . In addition, in the portion other than the memory cell, if the nMOS is used, phosphorus, p
In the case of MOS, boron or boron fluoride is 20 to 50 keV,
By implanting ions at about 5 × 10 13 to 30 × 10 13 / cm 2 to form an impurity region having an impurity concentration of about 5 × 10 18 / cm 3 , the wiring and the source / drain buried in the contact holes are formed. The contact resistance of the region can be reduced, and the driving capability can be improved. In the first embodiment, a semiconductor device in which a logic circuit, a memory cell of a DRAM, and a sense amplifier are formed has been described. However, the present invention is not limited to this.

【0031】この半導体装置の製造方法によれば、一つ
のチップの中に複数の異なる膜厚のゲート酸化膜を形成
する工程で、これらの活性領域表面に形成されたシリコ
ン酸化膜を除去する回数や条件をほぼ同じにしているた
め、溝2の縁に沿った部分のシリコン酸化膜4が落ち込
むことがない。したがって、表面に異なる膜厚のゲート
酸化膜が形成されていても、活性領域がトレンチ分離に
接する部分の形状をほぼ同一に形成することができるた
め、活性領域の形状によってトランジスタ特性が左右さ
れないという効果を奏する。それによって、ゲート酸化
膜が厚いためにリーク電流を抑制してリフレッシュ特性
が向上し、低消費電力化されるとともに信頼性の向上し
たDRAMメモリセルと、ゲート酸化膜が薄いために駆
動能力が向上するとともに、逆ナローチャネル効果を抑
えてしきい値の低下を抑制することができ、高速かつ信
頼性も向上したロジック回路を一つのチップの中に作り
込むことができ、半導体装置の特性を良好に保ったまま
で小型化された半導体装置の製造方法を得ることができ
る。また、膜厚の厚いゲート酸化膜が形成された活性領
域に隣接する部分と、膜厚の薄いゲート酸化膜が形成さ
れた活性領域に隣接する部分で、シリコン酸化膜4の表
面がエッチングされる回数および条件が同じであるた
め、溝2の幅が等しい部分については、シリコン酸化膜
4表面の高さにばらつきが生じない。それによって、ゲ
ート電極パターニング時の写真製版工程で焦点深度に対
するマージンが確保でき、このシリコン酸化膜4表面に
堆積されたゲート電極材料をエッチングする際に、ゲー
ト電極材料の取り残しによるショートが発生することが
ない。逆にゲート電極材料を取り残さないようにするた
めに、エッチングしすぎて、エッチングストッパーであ
るゲート酸化膜を突き抜けて半導体基板表面まで削って
しまうこともないため、歩留まりが向上するとともに、
半導体基板の表面荒れによるリーク電流を生じる恐れが
なく信頼性が向上した半導体装置を得ることができる。
According to this method of manufacturing a semiconductor device, in the step of forming a plurality of gate oxide films having different thicknesses in one chip, the number of times the silicon oxide film formed on the surface of the active region is removed Since the conditions are almost the same, the silicon oxide film 4 in the portion along the edge of the groove 2 does not fall. Therefore, even if gate oxide films having different thicknesses are formed on the surface, the shape of the portion where the active region is in contact with the trench isolation can be substantially the same, so that the transistor characteristics are not affected by the shape of the active region. It works. This reduces the leakage current due to the thick gate oxide, improves the refresh characteristics, reduces power consumption and improves the reliability of the DRAM memory cell, and improves the driving capability due to the thin gate oxide. In addition, the threshold voltage can be suppressed by suppressing the reverse narrow channel effect, a logic circuit with high speed and improved reliability can be built in one chip, and the characteristics of the semiconductor device can be improved. It is possible to obtain a miniaturized method for manufacturing a semiconductor device while maintaining the same. Further, the surface of silicon oxide film 4 is etched at a portion adjacent to the active region where the thick gate oxide film is formed and at a portion adjacent to the active region where the thin gate oxide film is formed. Since the number of times and the conditions are the same, there is no variation in the height of the surface of the silicon oxide film 4 in a portion where the width of the groove 2 is equal. As a result, a margin for the depth of focus can be secured in the photolithography process at the time of gate electrode patterning, and when etching the gate electrode material deposited on the surface of the silicon oxide film 4, a short circuit due to the remaining gate electrode material occurs. There is no. Conversely, in order not to leave the gate electrode material, too much etching does not penetrate the gate oxide film, which is an etching stopper, and does not cut down to the surface of the semiconductor substrate.
It is possible to obtain a semiconductor device with improved reliability without a risk of generating a leak current due to the surface roughness of the semiconductor substrate.

【0032】また、図15において212はポリシリコ
ン膜であり、半導体基板表面にトレンチ分離を形成した
後、その表面上にシリコン酸化膜32を形成してから、
さらにその表面上にポリシリコン膜212が形成される
工程が終わった段階での半導体装置の断面が図15に示
されている。これは、シリコン酸化膜32をエッチング
するためのマスクであるシリコン窒化膜211の代わり
に形成されているものであり、複数のレジストパターン
を用いてシリコン酸化膜32を除去していく順序につい
ては、シリコン窒化膜211の場合と同様である。この
ポリシリコン膜の除去については、等方性のドライエッ
チングで行う。シリコン酸化膜32をドライエッチング
する際に、シリコン窒化膜の選択比は3〜20程度であ
るのに対し、ポリシリコン膜の選択比を50以上確保で
きるため、さらに制御性よくシリコン酸化膜32をエッ
チングすることができ、半導体装置の微細化にも有効で
ある。
In FIG. 15, reference numeral 212 denotes a polysilicon film. After forming a trench isolation on the surface of the semiconductor substrate, a silicon oxide film 32 is formed on the surface.
Further, FIG. 15 shows a cross section of the semiconductor device at a stage where the process of forming the polysilicon film 212 on the surface is completed. This is formed instead of the silicon nitride film 211 which is a mask for etching the silicon oxide film 32. The order of removing the silicon oxide film 32 by using a plurality of resist patterns is as follows. This is similar to the case of the silicon nitride film 211. The removal of the polysilicon film is performed by isotropic dry etching. When the silicon oxide film 32 is dry-etched, the selectivity of the silicon nitride film is about 3 to 20, while the selectivity of the polysilicon film can be secured to 50 or more. Etching can be performed, which is effective for miniaturization of a semiconductor device.

【0033】実施の形態2.図16〜図18はこの発明
の実施の形態2を示す半導体装置の製造方法の一工程を
示す断面図であり、実施の形態1で示した半導体装置を
製造する別の方法である。この製造方法によって、図1
に示した半導体装置が製造される。まず、実施の形態1
と同様にして、半導体基板1表面に溝2、シリコン酸化
膜3および4からなるトレンチ分離を形成する。そし
て、実施の形態1と同様にしてシリコン酸化膜32を形
成し、nMOSの部分を開口するマスクを形成してボロ
ンや弗化ボロンをイオン注入し、pMOSの部分を開口
するマスクを形成してリンやヒ素などの不純物をイオン
注入することによって、メモリセルおよびそれ以外の部
分にチャネル注入層を除くウェル(図示せず)を形成す
る。ここまでの工程は、実施の形態1と同一である。図
16において、44はレジストパターンである。実施の
形態1と同様にして、シリコン酸化膜32の上にシリコ
ン窒化膜211を5〜30nm形成した後、薄膜部を覆
うレジストパターン44を形成し、このレジストパター
ン44を用いて厚膜部の半導体基板1表面上のシリコン
窒化膜211を除去する。図16はこの工程が終わった
段階での半導体装置を示す断面図である。実施の形態1
では、同じゲート酸化膜厚を有する部分であっても、メ
モリセルやセンスアンプなど、しきい値が異なる部分毎
にシリコン窒化膜211を除去するとともにチャネル注
入層を形成していたが、この実施の形態2においては、
ゲート酸化膜厚が同じ部分毎にシリコン窒化膜211を
除去している。
Embodiment 2 FIG. 16 to 18 are cross-sectional views showing one process of a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, which is another method for manufacturing the semiconductor device shown in the first embodiment. According to this manufacturing method, FIG.
Is manufactured. First, Embodiment 1
In the same manner as described above, a trench isolation composed of the trench 2 and the silicon oxide films 3 and 4 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1. Then, in the same manner as in the first embodiment, a silicon oxide film 32 is formed, a mask for opening an nMOS portion is formed, boron or boron fluoride is ion-implanted, and a mask for opening a pMOS portion is formed. By ion-implanting impurities such as phosphorus and arsenic, a well (not shown) excluding the channel implantation layer is formed in the memory cell and other portions. The steps so far are the same as those in the first embodiment. In FIG. 16, reference numeral 44 denotes a resist pattern. After forming a silicon nitride film 211 having a thickness of 5 to 30 nm on the silicon oxide film 32 in the same manner as in the first embodiment, a resist pattern 44 covering the thin film portion is formed. The silicon nitride film 211 on the surface of the semiconductor substrate 1 is removed. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the semiconductor device at the stage when this step has been completed. Embodiment 1
In the above, the silicon nitride film 211 was removed and the channel injection layer was formed for each of the portions having the same gate oxide film thickness, such as the memory cells and the sense amplifiers, having different threshold values. In the form 2,
The silicon nitride film 211 is removed for each portion having the same gate oxide film thickness.

【0034】次に、レジストパターン44を除去してか
ら、メモリセルの活性領域を開口するレジストパターン
41を形成し、ボロンまたは弗化ボロンをイオン注入し
てメモリセルのチャネル注入層(図示せず)を形成す
る。図17はこの工程が終わった段階での半導体装置の
断面図である。そして、レジストパターン41を除去し
てから、センスアンプの活性領域を開口するレジストパ
ターン42を形成し、イオン注入によってセンスアンプ
のチャネル注入層(図示せず)を形成する。図18はこ
の工程が終わった段階での半導体装置の断面図である。
実施の形態1と同様、厚膜部において、さらに異なった
しきい値を有するトランジスタが存在する場合は、レジ
ストパターンの形成とイオン注入を同様に繰り返し行え
ばよい。次に、実施の形態1と同様にして、レジストパ
ターン42を除去した後、シリコン窒化膜211をマス
クとして、厚膜部の半導体基板表面上のシリコン酸化膜
32を除去してから、再度熱酸化によってシリコン酸化
膜53を形成する。そして、実施の形態1と同様にして
ロジック回路部の半導体基板表面上に残っていたシリコ
ン酸化膜32を除去してから、熱酸化によって全面に4
〜7nm程度の膜厚を有するシリコン酸化膜52を形成
する。その後も、実施の形態1と同様にしてゲート電極
9、ソース・ドレイン領域10ないし13、サイドウォ
ール8、層間絶縁膜61、配線17、層間絶縁膜62、
およびキャパシタ22を形成する。以上のようにして図
1に示した半導体装置が形成される。
Next, after removing the resist pattern 44, a resist pattern 41 for opening the active region of the memory cell is formed, and boron or boron fluoride is ion-implanted to form a channel implantation layer (not shown) of the memory cell. ) Is formed. FIG. 17 is a cross-sectional view of the semiconductor device after this step has been completed. Then, after removing the resist pattern 41, a resist pattern 42 for opening the active region of the sense amplifier is formed, and a channel injection layer (not shown) of the sense amplifier is formed by ion implantation. FIG. 18 is a cross-sectional view of the semiconductor device at the stage when this step has been completed.
As in the first embodiment, when there is a transistor having a different threshold value in the thick film portion, the formation of the resist pattern and the ion implantation may be repeated in the same manner. Next, in the same manner as in the first embodiment, after removing the resist pattern 42, using the silicon nitride film 211 as a mask, the silicon oxide film 32 on the surface of the thick semiconductor substrate is removed, and then thermal oxidation is performed again. Thus, a silicon oxide film 53 is formed. Then, after removing the silicon oxide film 32 remaining on the semiconductor substrate surface of the logic circuit portion in the same manner as in the first embodiment, the entire surface is removed by thermal oxidation.
A silicon oxide film 52 having a thickness of about 7 nm is formed. Thereafter, similarly to the first embodiment, the gate electrode 9, the source / drain regions 10 to 13, the sidewalls 8, the interlayer insulating film 61, the wiring 17, the interlayer insulating film 62,
And a capacitor 22 is formed. As described above, the semiconductor device shown in FIG. 1 is formed.

【0035】この半導体装置の製造方法によれば、一つ
のチップの中に複数の異なる膜厚のゲート酸化膜を形成
する工程で、これらの活性領域表面に形成されたシリコ
ン酸化膜を除去する回数や条件をほぼ同じにしているた
め、溝2の縁に沿った部分のシリコン酸化膜4が落ち込
むことがない。したがって、表面に異なる膜厚のゲート
酸化膜が形成されていても、活性領域がトレンチ分離に
接する部分の形状をほぼ同一に形成することができるた
め、活性領域の形状によってトランジスタ特性が左右さ
れないという効果を奏する。それによって、ゲート酸化
膜が厚いためにリーク電流を抑制してリフレッシュ特性
が向上し、低消費電力化されるとともに信頼性の向上し
たDRAMメモリセルと、ゲート酸化膜が薄いために駆
動能力が向上するとともに、逆ナローチャネル効果を抑
えてしきい値の低下を抑制することができ、高速かつ信
頼性も向上したロジック回路を一つのチップの中に作り
込むことができ、半導体装置の特性を良好に保ったまま
で小型化された半導体装置の製造方法を得ることができ
る。また、膜厚の厚いゲート酸化膜が形成された活性領
域に隣接する部分と、膜厚の薄いゲート酸化膜が形成さ
れた活性領域に隣接する部分で、シリコン酸化膜4の表
面がエッチングされる回数および条件が同じであるた
め、溝2の幅が等しい部分については、シリコン酸化膜
4表面の高さにばらつきが生じない。それによって、ゲ
ート電極パターニング時の写真製版工程で焦点深度に対
するマージンが確保でき、このシリコン酸化膜4表面に
堆積されたゲート電極材料をエッチングする際に、ゲー
ト電極材料の取り残しによるショートが発生することが
ない。逆にゲート電極材料を取り残さないようにするた
めに、エッチングしすぎて、エッチングストッパーであ
るゲート酸化膜を突き抜けて半導体基板表面まで削って
しまうこともないため、歩留まりが向上するとともに、
半導体基板の表面荒れによるリーク電流を生じる恐れが
なく、信頼性の向上した半導体装置を得ることができ
る。
According to this method of manufacturing a semiconductor device, in the step of forming a plurality of gate oxide films having different thicknesses in one chip, the number of times the silicon oxide film formed on the surface of the active region is removed Since the conditions are almost the same, the silicon oxide film 4 in the portion along the edge of the groove 2 does not fall. Therefore, even if gate oxide films having different thicknesses are formed on the surface, the shape of the portion where the active region is in contact with the trench isolation can be substantially the same, so that the transistor characteristics are not affected by the shape of the active region. It works. This reduces the leakage current due to the thick gate oxide, improves the refresh characteristics, reduces power consumption and improves the reliability of the DRAM memory cell, and improves the driving capability due to the thin gate oxide. In addition, the threshold voltage can be suppressed by suppressing the reverse narrow channel effect, a logic circuit with high speed and improved reliability can be built in one chip, and the characteristics of the semiconductor device can be improved. It is possible to obtain a miniaturized method for manufacturing a semiconductor device while maintaining the same. Further, the surface of silicon oxide film 4 is etched at a portion adjacent to the active region where the thick gate oxide film is formed and at a portion adjacent to the active region where the thin gate oxide film is formed. Since the number of times and the conditions are the same, there is no variation in the height of the surface of the silicon oxide film 4 in a portion where the width of the groove 2 is equal. As a result, a margin for the depth of focus can be secured in the photolithography process at the time of gate electrode patterning, and when etching the gate electrode material deposited on the surface of the silicon oxide film 4, a short circuit due to the remaining gate electrode material occurs. There is no. Conversely, in order not to leave the gate electrode material, too much etching does not penetrate the gate oxide film, which is an etching stopper, and does not cut down to the surface of the semiconductor substrate.
A semiconductor device with improved reliability can be obtained without a risk of generating a leak current due to the surface roughness of the semiconductor substrate.

【0036】さらに、実施の形態1に示した半導体装置
の製造方法によれば、図19に示したように、センスア
ンプ上を開口するレジストパターン42を形成する際
に、センスアンプとメモリセルの間にあるトレンチ分離
上でシリコン窒化膜211の端部を覆ってしまい、この
部分でシリコン窒化膜211がエッチングされず残って
しまうことが起こりうる。このシリコン窒化膜211が
残っていると、その下のシリコン酸化膜32がエッチン
グされず、熱酸化を行ってもゲート酸化膜53が形成さ
れないため、この部分でのみシリコン酸化膜32がゲー
ト酸化膜となってしまうが、シリコン酸化膜32はウェ
ル形成のためのイオン注入など数々の工程を経て、膜質
が劣化しているためゲート酸化膜破壊を起こしてしまう
ことがある。これに対して、この実施の形態2に係る半
導体装置の製造方法によれば、ゲート酸化膜51および
52の膜厚を決定するためのマスクとして使われるシリ
コン窒化膜211の除去する際に、まずレジストパター
ン44によって厚膜部全体のシリコン窒化膜211を除
去した後、チャネル注入などの必要な処理を行い、さら
に残ったシリコン窒化膜211を熱リン酸などによって
選択的に除去している。このような方法では、レジスト
パターンのずれによって、シリコン窒化膜211を取り
残すということがないため、レジストパターンのマージ
ンが取れて歩留まりが向上する。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device shown in the first embodiment, as shown in FIG. 19, when forming a resist pattern 42 opening on the sense amplifier, The end portion of the silicon nitride film 211 may be covered on the trench isolation therebetween, and the silicon nitride film 211 may remain without being etched at this portion. If the silicon nitride film 211 remains, the silicon oxide film 32 thereunder is not etched and the gate oxide film 53 is not formed even if thermal oxidation is performed. However, the silicon oxide film 32 may undergo gate oxide film destruction due to deterioration of the film quality through various processes such as ion implantation for well formation. On the other hand, according to the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment, when removing the silicon nitride film 211 used as a mask for determining the thickness of the gate oxide films 51 and 52, first, After the silicon nitride film 211 of the entire thick film portion is removed by the resist pattern 44, necessary processing such as channel implantation is performed, and the remaining silicon nitride film 211 is selectively removed by hot phosphoric acid or the like. In such a method, the silicon nitride film 211 is not left behind due to the shift of the resist pattern, so that the margin of the resist pattern can be secured and the yield can be improved.

【0037】また、実施の形態1と同様に、シリコン窒
化膜211の代わりにポリシリコン膜を用いると、シリ
コン酸化膜32をドライエッチングする際に、ポリシリ
コン膜の選択比が高いため、さらに制御性よくシリコン
酸化膜32をエッチングすることができ、半導体装置の
微細化にも有効である。
As in the first embodiment, when a polysilicon film is used instead of the silicon nitride film 211, the selectivity of the polysilicon film is high when the silicon oxide film 32 is dry-etched. The silicon oxide film 32 can be efficiently etched, which is effective for miniaturization of a semiconductor device.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下のような効果を奏する。本発明は、一
つのチップの中の複数の活性領域の表面に異なる膜厚の
ゲート酸化膜が形成されているにも関わらず、トレンチ
分離の溝内に埋め込まれたシリコン酸化膜が、溝の縁に
沿った部分で落ち込むことなく、トレンチ分離に接する
部分の活性領域端部の形状がほぼ同一に形成されてい
る。そのため、例えば、メモリセル部にゲート酸化膜厚
が厚くリーク電流が抑制されたトランジスタと、ロジッ
ク部にゲート酸化膜が薄く駆動能力が高く高速な動作が
可能なトランジスタとを形成するなど、ゲート酸化膜の
厚膜部と薄膜部のそれぞれに形成された素子の特性を良
好に保ったままでチップの小型化を図ることができると
いう効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. According to the present invention, a silicon oxide film buried in a trench for trench isolation has a structure in which a gate oxide film having a different thickness is formed on the surface of a plurality of active regions in one chip. The shape of the edge of the active region at the portion in contact with the trench isolation is formed substantially the same without dropping at the portion along the edge. Therefore, for example, a transistor having a large gate oxide film thickness and a suppressed leakage current is formed in a memory cell portion, and a transistor having a thin gate oxide film having a high driving capability and capable of high-speed operation is formed in a logic portion. This has the effect of reducing the size of the chip while maintaining good characteristics of the elements formed in each of the thick-film portion and the thin-film portion of the film.

【0039】さらに、溝の幅が等しい部分では、溝内に
埋め込まれたシリコン酸化膜の高さが同一となってお
り、この表面上を通るゲート電極をパターニングする時
の写真製版工程で焦点深度に対するマージンが確保でき
る。それによって、このシリコン酸化膜表面に堆積され
たゲート電極材料をエッチングする際に、ゲート電極材
料の取り残しによるショートが発生することがない。ま
た逆に、ゲート電極材料を取り残さないようにするため
に、エッチングしすぎて、エッチングストッパーである
ゲート酸化膜を突き抜けて半導体基板表面まで削ってし
まうこともないため、半導体基板の表面荒れによるリー
ク電流を生じる恐れがなく、半導体装置の信頼性が向上
する。
Further, in a portion where the width of the groove is equal, the height of the silicon oxide film buried in the groove is the same, and the depth of focus in the photoengraving process when patterning the gate electrode passing over this surface. Margin can be secured. Thus, when the gate electrode material deposited on the surface of the silicon oxide film is etched, a short circuit due to the remaining gate electrode material does not occur. On the other hand, in order to prevent the gate electrode material from being left behind, excessive etching is performed, so that the gate oxide film serving as an etching stopper does not penetrate and cut to the surface of the semiconductor substrate. There is no possibility of generating a current, and the reliability of the semiconductor device is improved.

【0040】また、ゲート酸化膜が厚いためにリーク電
流を抑制してリフレッシュ特性が向上し、低消費電力化
されるとともに信頼性の向上したDRAMメモリセル
と、ゲート酸化膜が薄いために駆動能力が向上するとと
もに、逆ナローチャネル効果を抑えてしきい値の低下を
抑制することができ、高速かつ信頼性も向上したロジッ
ク回路を一つのチップの中に作り込むことができ、半導
体装置の特性を良好に保ったままでチップの小型化を図
れる。
Also, a DRAM memory cell which has a reduced gate current to improve a refresh characteristic by suppressing a leak current due to a thick gate oxide film, and has a reduced power consumption and an improved reliability, and a driving capability due to a thin gate oxide film. As a result, a logic circuit with high speed and high reliability can be built in one chip, and the characteristics of the semiconductor device can be reduced. The size of the chip can be reduced while maintaining good conditions.

【0041】また、一つのチップの中の複数の活性領域
の表面に異なる膜厚のゲート酸化膜を形成しても、トレ
ンチ分離の溝内部に埋め込まれたシリコン酸化膜が溝の
縁に沿って落ち込むことがない。したがって、表面に異
なる膜厚のゲート酸化膜が形成されていても、活性領域
がトレンチ分離に接する部分の活性領域端部の形状がほ
ぼ同一に形成することができる。そのため、例えば、メ
モリセル部にゲート酸化膜厚が厚くリーク電流が抑制さ
れたトランジスタと、ロジック部にゲート酸化膜が薄く
駆動能力が高く高速な動作が可能なトランジスタとを形
成するなど、ゲート酸化膜の厚膜部と薄膜部のそれぞれ
に形成された素子の特性を良好に保ったままでチップが
小型化された半導体装置の製造方法を得ることができ
る。
Even if gate oxide films having different thicknesses are formed on the surfaces of a plurality of active regions in one chip, the silicon oxide film buried inside the trench for trench isolation is formed along the edge of the trench. Don't be depressed. Therefore, even if gate oxide films having different thicknesses are formed on the surface, the shape of the end of the active region where the active region is in contact with the trench isolation can be formed substantially the same. Therefore, for example, a transistor having a large gate oxide film thickness and a suppressed leakage current is formed in a memory cell portion, and a transistor having a thin gate oxide film having a high driving capability and capable of high-speed operation is formed in a logic portion. A method of manufacturing a semiconductor device in which a chip is downsized can be obtained while maintaining good characteristics of elements formed in each of a thick film portion and a thin film portion of a film.

【0042】さらに第2のシリコン酸化膜をエッチング
するためのマスクとしてポリシリコン膜を用いており、
ポリシリコン膜はシリコン酸化膜をドライエッチングす
る際に、選択比を50以上確保できるため、さらに制御
性よくシリコン酸化膜をエッチングすることができ、微
細化された半導体装置の製造方法を得ることができる。
Further, a polysilicon film is used as a mask for etching the second silicon oxide film,
Since the polysilicon film can secure a selectivity of 50 or more when dry-etching the silicon oxide film, the silicon oxide film can be etched with more controllability and a method for manufacturing a miniaturized semiconductor device can be obtained. it can.

【0043】また、異なるゲート酸化膜を有するトラン
ジスタを一つのチップ内に形成しても、活性領域端部の
形状を均一にすることができる。それによって、ゲート
酸化膜が厚いためにリーク電流を抑制してリフレッシュ
特性が向上し、低消費電力化されるとともに信頼性の向
上したDRAMメモリセルと、ゲート酸化膜が薄いため
に駆動能力が向上するとともに、逆ナローチャネル効果
を抑えてしきい値の低下を抑制することができ、高速か
つ信頼性も向上したロジック回路を一つのチップの中に
作り込むことができ、半導体装置の特性を良好に保った
ままで小型化された半導体装置の製造方法を得ることが
できる。
Even if transistors having different gate oxide films are formed in one chip, the shape of the edge of the active region can be made uniform. This reduces the leakage current due to the thick gate oxide, improves the refresh characteristics, reduces power consumption and improves the reliability of the DRAM memory cell, and improves the driving capability due to the thin gate oxide. In addition, the threshold voltage can be suppressed by suppressing the reverse narrow channel effect, a logic circuit with high speed and improved reliability can be built in one chip, and the characteristics of the semiconductor device can be improved. It is possible to obtain a miniaturized method for manufacturing a semiconductor device while maintaining the same.

【0044】また、それぞれの素子のチャネル注入を第
2のシリコン酸化膜を介して行い、この第2のシリコン
酸化膜を除去し、ゲート酸化膜をあらためて形成してい
るため、半導体基板表面を保護することができ、ゲート
酸化膜破壊が抑制されて信頼性の向上した半導体装置の
製造方法を得ることができる。
In addition, since the channel implantation of each element is performed through the second silicon oxide film, and the second silicon oxide film is removed and the gate oxide film is newly formed, the surface of the semiconductor substrate is protected. Thus, it is possible to obtain a method of manufacturing a semiconductor device in which gate oxide film breakdown is suppressed and reliability is improved.

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

【図1】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製
造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図20】 従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.

【図21】 従来の半導体装置を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor device.

【図22】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図23】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図24】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図25】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図26】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図27】 従来の半導体装置の製造方法の一工程を示
す断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view showing one step of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、 2 溝、 4 シリコン酸化膜、
51 ゲート酸化膜、52 ゲート酸化膜、 53 ゲ
ート酸化膜、 211 シリコン窒化膜、212 ポリ
シリコン膜、 32 シリコン酸化膜、 41 レジス
トパターン、 42 レジストパターン、 43 レジ
ストパターン、 45 レジストパターン
1 semiconductor substrate, 2 groove, 4 silicon oxide film,
51 gate oxide film, 52 gate oxide film, 53 gate oxide film, 211 silicon nitride film, 212 polysilicon film, 32 silicon oxide film, 41 resist pattern, 42 resist pattern, 43 resist pattern, 45 resist pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康悦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堀田 勝之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5F032 AA16 AA35 AA44 AA77 BB06 CA07 CA14 CA17 DA28 DA33 DA43 DA53 DA78 5F048 AA01 AA07 AB01 AB03 AC03 AC10 BA01 BB06 BB08 BB12 BB16 BC06 BD04 BF04 BF06 BG13 DA25 5F083 AD10 AD19 AD45 GA06 JA05 JA32 NA01 NA08 PR38 PR44 PR48 ZA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Yasetsu Ito 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Katsuyuki Hotta 2-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) NA01 NA08 PR38 PR44 PR48 ZA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の主表面に形成された溝と、 前記溝の内部に埋め込まれたシリコン酸化膜と、 前記溝に取り囲まれて前記半導体基板の主表面の第1の
部分に配設された第1の活性領域と、 前記第1の活性領域の主表面上に形成された第1のゲー
ト酸化膜を有する第1の電界効果素子と、 前記半導体基板の主表面の第2の部分に、前記溝に取り
囲まれて配設され、前記第1の活性領域と同一の端部形
状を有する第2の活性領域と、 前記第2の活性領域の主表面上に形成され、前記第1の
ゲート酸化膜と異なる膜厚を有する第2のゲート酸化膜
を有する第2の電界効果素子とを備えた半導体装置。
A groove formed in a main surface of a semiconductor substrate; a silicon oxide film embedded in the groove; and a first portion of the main surface of the semiconductor substrate surrounded by the groove. A first active region, a first field effect element having a first gate oxide film formed on a main surface of the first active region, and a second portion of the main surface of the semiconductor substrate A second active region disposed around the groove and having the same end shape as the first active region; a second active region formed on a main surface of the second active region; A second field effect element having a second gate oxide film having a thickness different from that of the first gate oxide film.
【請求項2】 第1の活性領域および第2の活性領域を
取り囲む溝の幅が同一で、前記溝底面からシリコン酸化
膜表面までの高さが同一であることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the width of the groove surrounding the first active region and the second active region is the same, and the height from the bottom surface of the groove to the surface of the silicon oxide film is the same. Semiconductor device.
【請求項3】 第1の電界効果素子の表面上に形成され
前記第1の電界効果電界効果素子に到達する開口を有す
る層間絶縁膜と、 前記開口を通って前記第1の電界効果素子に接続するキ
ャパシタを備え、 第1のゲート酸化膜が第2のゲート酸化膜よりも厚いこ
とを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一項
に記載の半導体装置。
3. An interlayer insulating film formed on a surface of the first field-effect element and having an opening reaching the first field-effect field effect element; 3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a capacitor to be connected, wherein the first gate oxide film is thicker than the second gate oxide film. 4.
【請求項4】 半導体基板の主表面に配設された第1お
よび第2の活性領域を取り囲む溝を形成する工程と、 前記溝を埋め込む第1のシリコン酸化膜を形成する工程
と、 前記第1および第2の活性領域を覆う第2のシリコン酸
化膜を形成する工程と、 前記第2のシリコン酸化膜表面上に前記第1の活性領域
主表面上に開口を有する第1のマスクを形成して、前記
第1の活性領域主表面上の第2のシリコン酸化膜をエッ
チングする工程と、 前記第1の活性領域主表面上に第1のゲート酸化膜を形
成する工程と、 前記第1のマスクを除去する工程と、 前記第2の活性領域主表面上に開口を有する第2のマス
クを形成して、前記第2の活性領域主表面上の第2のシ
リコン酸化膜をエッチングする工程と、 前記第2のマスクを除去する工程と、 前記第1および第2の活性領域主表面上に第2のゲート
酸化膜を形成する工程と、 前記第1および第2の活性領域主表面に第1および第2
の電界効果素子を形成する工程とを備えた半導体装置の
製造方法。
A step of forming a groove surrounding the first and second active regions provided on the main surface of the semiconductor substrate; a step of forming a first silicon oxide film filling the groove; Forming a second silicon oxide film covering the first and second active regions; forming a first mask having an opening on the main surface of the first active region on the surface of the second silicon oxide film; Etching a second silicon oxide film on the first active region main surface; forming a first gate oxide film on the first active region main surface; Removing the mask, and forming a second mask having an opening on the main surface of the second active region, and etching a second silicon oxide film on the main surface of the second active region. Removing the second mask; First and forming a second gate oxide film on the second active region major surface, the first and second to the first and second active regions main surface
Forming a field-effect element.
【請求項5】 第1のマスクがポリシリコン膜であるこ
とを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the first mask is a polysilicon film.
【請求項6】 層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜に第1の電界効果素子に到達する開口を
形成する工程と、 前記開口を通って前記第1の電界効果素子に到達するキ
ャパシタを形成する工程をさらに備えたことを特徴とす
る請求項4または請求項5のいずれか一項に記載の半導
体装置の製造方法。
6. A step of forming an interlayer insulating film, a step of forming an opening in the interlayer insulating film to reach a first field effect element, and reaching the first field effect element through the opening. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of forming a capacitor.
【請求項7】 第1のマスクを形成した後、第1の活性
領域主表面上の第2のシリコン酸化膜をエッチングする
前に第1の活性領域に第1の電界効果素子のチャネル注
入を行う工程と、 第2のマスクを形成した後、第2の活性領域主表面上の
第2のシリコン酸化膜をエッチングする前に第2の活性
領域に第2の電界効果素子のチャネル注入を行う工程と
を備えたことを特徴とする請求項6記載の半導体装置の
製造方法。
7. After the first mask is formed, before the second silicon oxide film on the main surface of the first active region is etched, channel implantation of the first field effect element into the first active region is performed. Performing a channel implantation of the second field effect element into the second active region before forming the second silicon oxide film on the main surface of the second active region after forming the second mask. 7. The method according to claim 6, further comprising the steps of:
JP10373341A 1998-12-28 1998-12-28 Semiconductor device and its manufacture Pending JP2000195969A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10373341A JP2000195969A (en) 1998-12-28 1998-12-28 Semiconductor device and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10373341A JP2000195969A (en) 1998-12-28 1998-12-28 Semiconductor device and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000195969A true JP2000195969A (en) 2000-07-14

Family

ID=18501999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10373341A Pending JP2000195969A (en) 1998-12-28 1998-12-28 Semiconductor device and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000195969A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003017586A (en) * 2001-06-29 2003-01-17 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
US6551884B2 (en) 2001-05-15 2003-04-22 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including gate insulation films having different thicknesses
KR20030057282A (en) * 2001-12-28 2003-07-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6921947B2 (en) 2000-12-15 2005-07-26 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having recessed isolation insulation film
US6953973B2 (en) 2003-03-20 2005-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Self-aligned trench isolation method and semiconductor device fabricated using the same
KR100760949B1 (en) * 2001-12-26 2007-09-21 매그나칩 반도체 유한회사 Method for Forming Semiconductor Device
CN100423212C (en) * 2005-06-03 2008-10-01 联华电子股份有限公司 Component of metal oxide semiconductor transistor in high voltage, and fabricating method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6921947B2 (en) 2000-12-15 2005-07-26 Renesas Technology Corp. Semiconductor device having recessed isolation insulation film
US6551884B2 (en) 2001-05-15 2003-04-22 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including gate insulation films having different thicknesses
US6798027B2 (en) 2001-05-15 2004-09-28 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including gate insulation films having different thicknesses
JP2003017586A (en) * 2001-06-29 2003-01-17 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
KR100760949B1 (en) * 2001-12-26 2007-09-21 매그나칩 반도체 유한회사 Method for Forming Semiconductor Device
KR20030057282A (en) * 2001-12-28 2003-07-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6953973B2 (en) 2003-03-20 2005-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Self-aligned trench isolation method and semiconductor device fabricated using the same
CN100423212C (en) * 2005-06-03 2008-10-01 联华电子股份有限公司 Component of metal oxide semiconductor transistor in high voltage, and fabricating method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100640616B1 (en) Field effect transistor structure comprising a buried gate pattern and method of manufacturing a semiconductor device comprising the field effect transistor structure
KR101030101B1 (en) Semiconductor device and semiconductor manufacturing method
US20020074614A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
US7851859B2 (en) Single transistor memory device having source and drain insulating regions and method of fabricating the same
US7387941B2 (en) Method for fabricating semiconductor device
US7348235B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2005158952A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2006049413A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US6545318B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007158269A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR100440698B1 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
JPH11238860A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JP2000332210A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2000243926A (en) Non-volatile semiconductor storage device and its manufacture
JP2008235324A (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP2002110976A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
US20040007764A1 (en) Semiconductor memory devices including different thickness dielectric layers for the cell transistors and refresh transistors thereof, and methods for fabricating same
JP3716406B2 (en) Insulated gate semiconductor device and manufacturing method thereof
KR0139513B1 (en) Semiconductor device
JP2000195969A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2003303901A (en) Integrated semiconductor circuit device and method for manufacturing the same
JP4058403B2 (en) Semiconductor device
US6410973B2 (en) Thin film SOI MOSFET
US20080166864A1 (en) Method for forming trench gate and method for manufacturing semiconductor device
JP2003124338A (en) Semiconductor device and its manufacturing method