JP2002198518A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP2002198518A
JP2002198518A JP2000392292A JP2000392292A JP2002198518A JP 2002198518 A JP2002198518 A JP 2002198518A JP 2000392292 A JP2000392292 A JP 2000392292A JP 2000392292 A JP2000392292 A JP 2000392292A JP 2002198518 A JP2002198518 A JP 2002198518A
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main
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Tomoya Sanuki
朋也 佐貫
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Toshiba Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof wherein the channel width of the device can be selected arbitrarily without restriction on its chip area, and the high-speed operations and the low power consumptions of the devices are made possible without preventing the increase of their integration density. SOLUTION: The semiconductor device is so formed that the main current of the transistor is distributed over a channel width W in the depthwise direction of a buried gate electrode 115. That is, the low direction of the main current is vertical to the surface of the semiconductor substrate of the device, and the direction of its distribution is vertical to the surface of the semiconductor substrate. By using such a structure, the channel width can be selected arbitrarily without restriction on the chip area of the semiconductor device. By connecting in parallel with each other these semiconductor devices, the high- speed operations and the low power consumptions of operational circuits are made possible without preventing the increase of their integration density.

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】本発明は絶縁ゲート型のトラ
ンジスタ構造及びその製造方法に係り、特にゲート電極
が溝内に埋めこまれた構造のトランジスタ及びその製造
方法に関する。
The present invention relates to an insulated gate transistor structure and a method of manufacturing the same, and more particularly to a transistor having a structure in which a gate electrode is embedded in a trench and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報通信分野の発展に伴って、半
導体装置はさらなる高集積化、高速化及び低消費電力化
が要求されている。高集積化の要求から、絶縁ゲート型
トランジスタで構成される半導体装置では、ゲート寸法
が縮小されている。ゲート寸法の縮小に伴ってゲート幅
が狭くなることにより、高速化及び低消費電力化を妨げ
る原因となるチャネル抵抗の増大、トランジスタ駆動能
力の低減、狭チャネル効果によるトランジスタ特性の劣
化などの問題を招いている。このような問題は、特にト
ランジスタ駆動能力を重視されるパワーデバイスで多く
見られる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of the information communication field, semiconductor devices are required to have higher integration, higher speed, and lower power consumption. Due to the demand for higher integration, the gate dimensions of semiconductor devices composed of insulated gate transistors have been reduced. As the gate width becomes narrower as the gate size shrinks, problems such as an increase in channel resistance, a decrease in transistor drive capability, and a deterioration in transistor characteristics due to a narrow channel effect, which hinder high speed and low power consumption, are solved. Inviting. Such a problem is often seen particularly in power devices in which importance is placed on transistor drive capability.

【0003】高集積化を妨げることなく、これらの問題
を解決するために、チャネル長を短くしてチャネル抵抗
を低抵抗化する方法があるが、チャネル長を短くするこ
とによってトランジスタの耐圧が低下し、トランジスタ
駆動能力の低減や短チャネル効果によるトランジスタ特
性の劣化などの問題を招く。
In order to solve these problems without hindering high integration, there is a method of shortening the channel length to lower the channel resistance. However, by shortening the channel length, the breakdown voltage of the transistor is reduced. However, problems such as a reduction in transistor driving capability and deterioration of transistor characteristics due to a short channel effect are caused.

【0004】従来の絶縁ゲート型トランジスタで構成さ
れる半導体装置は、ラテラル(横型)トランジスタとバ
ーティカル(縦型)トランジスタに大別される。ラテラ
ルトランジスタとは、半導体基板の表面と平行に主電流
が流れ、その主電流は半導体表面の近傍に局在し、半導
体表面と平行に分布している半導体装置をいう。ここで
主電流とは第1の主電極領域(ソース領域)と第2の主電
極領域(ドレイン領域)間を流れる電流であり、ゲート
電極に印加される制御電圧又はゲート電極を介して流れ
る制御電流によって制御される電流である。
[0004] Conventional semiconductor devices composed of insulated gate transistors are broadly classified into lateral (horizontal) transistors and vertical (vertical) transistors. A lateral transistor refers to a semiconductor device in which a main current flows parallel to the surface of a semiconductor substrate, and the main current is localized near the semiconductor surface and distributed parallel to the semiconductor surface. Here, the main current is a current flowing between the first main electrode region (source region) and the second main electrode region (drain region), and is a control voltage applied to the gate electrode or a control voltage flowing through the gate electrode. This is the current controlled by the current.

【0005】図13(a)乃至14(g)にラテラルトラン
ジスタの一例を示し、以下に、従来の半導体装置の製造
方法として、MOS構造のラテラルトランジスタの製造方
法について詳細に述べる。まず、図13(a)に示すよう
に、半導体基板601上の任意の領域に厚いシリコン酸化
膜602を形成し、素子形成領域603と素子分離領域604を
形成する。この素子分離工程は、例えばLOCOS(Local O
xidation of Silicon)法などを用いて行う。
FIGS. 13 (a) to 14 (g) show an example of a lateral transistor. Hereinafter, a method for manufacturing a MOS-structured lateral transistor will be described in detail as a conventional method for manufacturing a semiconductor device. First, as shown in FIG. 13A, a thick silicon oxide film 602 is formed in an arbitrary region on a semiconductor substrate 601, and an element formation region 603 and an element isolation region 604 are formed. This element isolation step is performed, for example, by using LOCOS (Local O
xidation of Silicon) method or the like.

【0006】例えばn型MOSトランジスタを形成する場
合、形成する領域にはボロンなどの不純物を例えばリソ
グラフィー技術とイオン注入法などを用いて、前記基板
601にp型ウェル領域を形成する。次に、MOSトランジス
タのしきい値を所望の値にするため、前記素子形成領域
603表面に所望の不純物を注入した後、前記素子形成領
域603表面にゲート絶縁膜605を酸化などによって形成す
る。さらに、例えば、バリアメタル606によって形成さ
れるゲート電極を形成する。
For example, when an n-type MOS transistor is formed, an impurity such as boron is implanted in a region to be formed by using, for example, lithography and ion implantation.
A p-type well region is formed in 601. Next, in order to set the threshold value of the MOS transistor to a desired value, the element formation region
After injecting desired impurities into the surface of the element forming region 603, a gate insulating film 605 is formed on the surface of the element forming region 603 by oxidation or the like. Further, for example, a gate electrode formed of the barrier metal 606 is formed.

【0007】次に、図13(b)に示すように、バリアメ
タル606をCVD法などを用いて前記ゲート絶縁膜605の表
面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 13B, a barrier metal 606 is deposited on the surface of the gate insulating film 605 by using a CVD method or the like.

【0008】次に、図13(c)に示すように、前記バリ
アメタル606の表面にレジストを塗布してレジスト膜を
形成し、リソグラフィーとエッチング技術を用いてゲー
ト電極のパターンとなるレジストパターンを形成する。
次に、パターニングされた前記レジストパターンをマス
クとして用いて、前記バリアメタル606を順次エッチン
グして前記レジストパターンを剥離することにより、ゲ
ート電極を形成する。
Next, as shown in FIG. 13C, a resist is applied to the surface of the barrier metal 606 to form a resist film, and a resist pattern serving as a gate electrode pattern is formed using lithography and etching techniques. Form.
Next, using the patterned resist pattern as a mask, the barrier metal 606 is sequentially etched to separate the resist pattern, thereby forming a gate electrode.

【0009】次に、図13(d)に示すように、リンなど
の不純物を前記素子形成領域603表面にイオン注入法な
どを用いて導入し、第1及び第2の主電極領域となるn+
散領域607を形成する。
Next, as shown in FIG. 13 (d), an impurity such as phosphorus is introduced into the surface of the element forming region 603 by ion implantation or the like to form n and n first and second main electrode regions. + A diffusion region 607 is formed.

【0010】次に、図14(e)に示すように、層間絶縁
膜608をCVD法などによって堆積し、CMP法を用いて表面
を研磨して平坦化する。
Next, as shown in FIG. 14E, an interlayer insulating film 608 is deposited by a CVD method or the like, and the surface is polished and flattened by a CMP method.

【0011】次に、図14(f)に示すように、第1及び第
2の主電極領域やゲート電極上の前記層間絶縁膜608の所
定の部分をパターンニングし、コンタクトホールを開口
する。続いてWなどの導電性材料を埋めこむことによっ
て配線電極609を形成し、MOSトランジスタを形成する。
このようにして形成された半導体装置、ラテラル型トラ
ンジスタでは、主電流は、ゲート幅すなわちチャネル幅
Wの方向に分布している。(図14(g)参照) つまり、主電流の流れる方向は半導体基板の表面と平行
方向、かつ分布の方向すなわちチャネル幅Wの方向は半
導体基板の表面と平行方向である。
Next, as shown in FIG.
A predetermined portion of the interlayer insulating film 608 on the second main electrode region and the gate electrode is patterned to open a contact hole. Subsequently, a wiring material 609 is formed by embedding a conductive material such as W, and a MOS transistor is formed.
In a semiconductor device and a lateral transistor formed in this manner, the main current has a gate width, that is, a channel width.
It is distributed in the direction of W. That is, the direction in which the main current flows is parallel to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution, that is, the direction of the channel width W, is parallel to the surface of the semiconductor substrate.

【0012】一方、バーティカルトランジスタとは、主
電流の流れる方向は、半導体基板の表面に垂直方向、か
つ分布の方向すなわちチャネル幅Wの方向は半導体基板
の表面と平行方向である。バーティカルトランジスタの
一例として、図15(h)及び(i)に上面図及び断面図を示
す。製造方法は、前記ラテラルトランジスタの製造工程
の組み合わせで形成することが可能であるため、省略す
る。
On the other hand, in the vertical transistor, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution, that is, the direction of the channel width W is parallel to the surface of the semiconductor substrate. As an example of a vertical transistor, FIGS. 15H and 15I are a top view and a cross-sectional view. The manufacturing method is omitted because it can be formed by a combination of the manufacturing steps of the lateral transistor.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】これらの構造を有する
従来の半導体装置においては、ゲート寸法を縮小するこ
とによってチャネル幅Wが縮小され、それによって高速
化及び低消費電力化を妨げる原因となるチャネル抵抗の
増大や狭チャネル効果によるトランジスタ特性の劣化を
招いている。また、チャネル抵抗の増大は、トランジス
タ駆動に係る電流減少を生じさせ、トランジスタ駆動能
力の低減などの問題を招いている。このことは、特に大
電流の要求からトランジスタ駆動能力を重視されるパワ
ーデバイスとして用いるときに大きな問題となってい
る。
In the conventional semiconductor device having such a structure, the channel width W is reduced by reducing the gate size, and thereby, the channel which causes an increase in speed and a reduction in power consumption is hindered. This causes an increase in resistance and a deterioration in transistor characteristics due to a narrow channel effect. In addition, an increase in channel resistance causes a decrease in current for driving a transistor, which causes a problem such as a reduction in transistor driving capability. This is a serious problem particularly when used as a power device in which transistor drive capability is emphasized due to a requirement for a large current.

【0014】一方、高集積化を妨げることなく、これら
の問題を解決する方法として、チャネル長を短くしてチ
ャネル抵抗を低抵抗化する方法があるが、チャネル長を
短くすることによってトランジスタの耐圧が低下し、ト
ランジスタ駆動能力の低減などの問題を招くため、望ま
しくない。高集積化とトランジスタ駆動能力の向上には
トレードオフの関係がある。
On the other hand, as a method of solving these problems without hindering high integration, there is a method of shortening the channel length to lower the channel resistance. However, by shortening the channel length, the breakdown voltage of the transistor is reduced. Is reduced, which causes problems such as a reduction in transistor driving capability, which is not desirable. There is a trade-off between high integration and improvement in transistor driving capability.

【0015】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、チップ面積の制限を受けることなく、任意に
チャネル幅の選択を可能とすることによって、高集積化
を妨げることなく、高速化及び低消費電力化を可能とす
るチャネル抵抗の低抵抗化、トランジスタ駆動能力の向
上、狭チャネル効果によるトランジスタ特性劣化の防止
などの実現が可能となる半導体装置及びその製造方法を
提供することを目的としている。よって、本発明を適用
することによって、高集積化、高速化及び低消費電力化
を可能とするとともにトランジスタ駆動能力の向上を実
現できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The present invention is not limited to a chip area, and can freely select a channel width. To provide a semiconductor device capable of realizing, for example, a reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and a method for manufacturing the same, which can realize high power consumption and low power consumption. The purpose is. Therefore, by applying the present invention, high integration, high speed, and low power consumption can be achieved and the transistor driving capability can be improved.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため本発明の半導体装置は、基板上の第1の領域に、薄
い絶縁膜によって形成される素子形成領域と、前記素子
形成領域以外の領域に厚い絶縁膜によって形成される素
子分離領域と、前記素子形成領域の一部にマスクパター
ンを形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種の不
純物を前記マスクパターンをマスクとして用いて導入す
ることによって、離間して形成される第1及び第2の主電
極拡散領域と、前記第1の主電極拡散領域の少なくとも
一部と、前記第2の主電極拡散領域の少なくとも一部の
領域に、それぞれ導電性材料を選択的に形成することに
よって形成される第1及び第2の主電極と、前記マスクパ
ターンを形成した領域の一部の領域に、エッチングによ
って形成されるゲート溝と、前記ゲート溝の側壁部及び
底部に形成されるゲート絶縁膜と、側壁部及び底部に前
記ゲート絶縁膜を形成された前記ゲート溝に、導電性材
料を埋め込むことによって形成される埋め込みゲート電
極と、前記素子分離領域と前記埋め込みゲート電極、前
記第1及び第2の主電極を含む前記素子形成領域上に形成
される絶縁膜と、前記埋め込みゲート電極、前記第1及
び第2の主電極の表面を露出させて開口部を形成し、前
記開口部に導電性材料を選択的に形成することによって
形成されるコンタクトとを具備する半導体装置であっ
て、前記第1及び第2の主電極拡散領域間に流れる主電流
のうち前記埋め込みゲート電極によって制御される主電
流の成分の方向が、前記素子形成領域の表面と実質的に
平行であり、かつ主電流の分布の方向が、前記素子形成
領域の表面と実質的に垂直であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises, in a first region on a substrate, an element forming region formed by a thin insulating film, and an element forming region other than the element forming region. Forming an element isolation region formed by a thick insulating film in a region, and forming a mask pattern in a part of the element formation region, and introducing an impurity of a carrier type opposite to a substrate or a well using the mask pattern as a mask. By the first and second main electrode diffusion regions formed apart from each other, at least a part of the first main electrode diffusion region, and at least a part of the second main electrode diffusion region, First and second main electrodes formed by selectively forming a conductive material, and a gate groove formed by etching in a part of a region where the mask pattern is formed. And a buried gate electrode formed by burying a conductive material in the gate groove having the gate insulating film formed on the side wall and the bottom, and a gate insulating film formed on the side wall and the bottom of the gate groove. And an insulating film formed on the element formation region including the element isolation region and the buried gate electrode, the first and second main electrodes; and the buried gate electrode, the first and second main electrodes. And a contact formed by selectively forming a conductive material in the opening to expose the surface of the first electrode and the second main electrode. The direction of the component of the main current controlled by the buried gate electrode in the main current flowing between the diffusion regions is substantially parallel to the surface of the element formation region, and the direction of the main current distribution is Wherein a surface of the forming region and are substantially perpendicular.

【0017】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
基板上の第1の領域に、薄い絶縁膜を形成して素子形成
領域を形成する工程と、前記素子形成領域以外の領域に
厚い絶縁膜を形成して素子分離領域を形成する工程と、
前記素子形成領域の一部にマスクパターンを形成し、基
板またはウェルと反対のキャリア種の不純物を前記マス
クパターンをマスクとして用いて導入することによっ
て、第1及び第2の主電極拡散領域を離間して形成する工
程と、前記第1の主電極拡散領域の少なくとも一部と、
前記第2の主電極拡散領域の少なくとも一部の領域に、
それぞれ導電性材料を選択的に形成することによって第
1及び第2の主電極を形成する工程と、前記マスクパター
ンを形成した領域の一部の領域に、エッチングによって
ゲート溝を形成する工程と、前記ゲート溝の側壁部及び
底部にゲート絶縁膜を形成する工程と、側壁部及び底部
に前記ゲート絶縁膜を形成された前記ゲート溝に、導電
性材料を埋め込むことによって埋め込みゲート電極を形
成する工程と、前記素子分離領域と前記埋め込みゲート
電極、前記第1及び第2の主電極を含む前記素子形成領域
上に絶縁膜を形成する工程と、前記埋め込みゲート電
極、前記第1及び第2の主電極の表面を露出させて開口部
を形成し、前記開口部に導電性材料を選択的に形成する
ことによってコンタクトを形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
In a first region on the substrate, a step of forming a thin insulating film to form an element forming region, and a step of forming a thick insulating film in a region other than the element forming region to form an element isolation region,
A first and second main electrode diffusion regions are separated by forming a mask pattern in a part of the element formation region and introducing an impurity of a carrier type opposite to a substrate or a well using the mask pattern as a mask. Forming, and at least a part of the first main electrode diffusion region,
In at least a part of the second main electrode diffusion region,
By selectively forming conductive materials,
Forming a first and a second main electrode, forming a gate groove by etching in a part of a region where the mask pattern is formed, and forming a gate insulating film on a side wall and a bottom of the gate groove. Forming, forming a buried gate electrode by burying a conductive material in the gate groove in which the gate insulating film is formed on the side wall and the bottom, and forming the buried gate electrode, Forming an insulating film on the element formation region including the first and second main electrodes, and forming the opening by exposing the surface of the buried gate electrode and the first and second main electrodes; Forming a contact by selectively forming a conductive material in the opening.

【0018】本発明によれば、チップ面積の制限を受け
ることなく、任意にチャネル幅の選択を可能とすること
ができる。よって、高集積化を妨げることなく、高速化
及び低消費電力化を可能とするチャネル抵抗の低抵抗
化、トランジスタ駆動能力の向上、狭チャネル効果によ
るトランジスタ特性劣化の防止などの実現が可能となる
半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
また、半導体基板の表面と平行方向にSOI構造を有する
構造であるため、前記第1及び第2の主電極領域と前記第
1及び第2の主電極との接続容量の低減をはかることが可
能となり、より高速化が可能となる。
According to the present invention, it is possible to arbitrarily select a channel width without being limited by a chip area. Therefore, it is possible to realize reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption without hindering high integration. A semiconductor device and a method for manufacturing the same can be provided.
Further, since the semiconductor device has a SOI structure in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate, the first and second main electrode regions and the second
The connection capacitance between the first and second main electrodes can be reduced, and the speed can be further increased.

【0019】また、前記ゲート溝は、その一部が前記素
子分離領域上に形成されていることを特徴とする。本発
明によれば、1つの埋め込みゲート電極で制御するチャ
ネルを、1つとすることができる。
Further, a part of the gate groove is formed on the element isolation region. According to the present invention, one channel can be controlled by one buried gate electrode.

【0020】また、前記第1及び第2の主電極は、前記第
1の主電極拡散領域の少なくとも一部と、前記第2の主電
極拡散領域の少なくとも一部の領域に、それぞれ導電性
材料を埋め込むことによって選択的に形成されることを
特徴とする。
Further, the first and second main electrodes are connected to the first and second main electrodes.
A conductive material is selectively formed in at least a part of the first main electrode diffusion region and at least a part of the second main electrode diffusion region.

【0021】さらに、前記第1及び第2の主電極の間に形
成される前記埋め込みゲート電極が、並列に2つ並べて
形成されていることを特徴とする。本発明によれば、前
記した半導体装置を組み合わせることによってOR回路或
いはNOR回路を構成することが可能となり、高集積化
と、演算回路の高速化及び低消費電力化を実現する。加
えてトランジスタの駆動能力の向上行ったことで信号の
伝達ミスを低減させることが可能となり、半導体デバイ
スの信頼性をより一層向上させることが可能となる。
Further, the buried gate electrode formed between the first and second main electrodes is formed by arranging two in parallel. According to the present invention, an OR circuit or a NOR circuit can be configured by combining the above-described semiconductor devices, and high integration, high-speed operation of the arithmetic circuit, and low power consumption are realized. In addition, by improving the driving capability of the transistor, it is possible to reduce signal transmission errors, and it is possible to further improve the reliability of the semiconductor device.

【0022】また、前記第1の主電極拡散領域、或い
は、前記第2の主電極拡散領域のキャリア種が同一の導
電性を有する前記した半導体装置を複数或いは2つ用
い、前記第1及び第2の主電極を並列に接続することによ
って構成されていることを特徴とする。本発明によれ
ば、OR回路或いはNOR回路を構成することが可能とな
る。
In addition, a plurality of or two of the above-described semiconductor devices having the same conductivity as the carrier type of the first main electrode diffusion region or the second main electrode diffusion region are used, and the first and second semiconductor devices are used. It is characterized by comprising two main electrodes connected in parallel. According to the present invention, it is possible to configure an OR circuit or a NOR circuit.

【0023】また、前記第1の主電極拡散領域、或い
は、前記第2の主電極拡散領域のキャリア種が反対の導
電性を有する、前記した半導体装置を2つ用い、前記第1
及び第2の主電極を並列に接続することによって構成さ
れていることを特徴とする。本発明によれば、伝達ゲー
ト回路を構成することが可能となる。
[0023] In addition, the first main electrode diffusion region or the second main electrode diffusion region has two kinds of semiconductor devices, each having a carrier type opposite to that of the first main electrode diffusion region.
And a second main electrode connected in parallel. According to the present invention, it is possible to configure a transmission gate circuit.

【0024】また、前記第1の主電極拡散領域、或い
は、前記第2の主電極拡散領域のキャリア種が反対の導
電性を有する、前記した半導体装置を2つ用い、前記埋
め込みゲート電極を接続することによって構成されてい
ることを特徴とする。本発明によれば、インバータ回路
を構成することが可能となる。
[0024] Further, the buried gate electrodes are connected by using the two semiconductor devices described above, wherein the carrier type of the first main electrode diffusion region or the second main electrode diffusion region has opposite conductivity. It is characterized by comprising. According to the present invention, it is possible to configure an inverter circuit.

【0025】また、基板上の第1の領域及び第2の領域に
薄い絶縁膜によって形成される第1の素子形成領域及び
第2の素子形成領域と、前記第1及び第2の素子形成領域
以外の領域に、厚い絶縁膜によって形成される素子分離
領域と、前記第1の素子形成領域の一部に第1のマスクパ
ターンを形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種
の不純物を前記第1のマスクパターンをマスクとして用
いて導入することによって、離間して形成される第1及
び第2の主電極拡散領域と、前記第2の素子形成領域の一
部に第2のマスクパターンを形成し、基板またはウェル
と反対のキャリア種の不純物を前記第2のマスクパター
ンをマスクとして用いて導入することによって、離間し
て形成される第3及び第4の主電極拡散領域と、前記第1
の主電極拡散領域と前記第3の主電極拡散領域の一部の
領域に、導電性材料を選択的に形成することによって形
成される第1主電極と、前記第2の主電極拡散領域と前記
第4の主電極拡散領域の一部の領域に、導電性材料を選
択的に形成することによって形成される第2主電極と、
前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンを
形成した領域の一部の領域に、エッチングによってそれ
ぞれ形成される第1及び第2のゲート溝と、前記第1及び
第2のゲート溝の側壁部及び底部に形成されるゲート絶
縁膜と、側壁部及び底部に前記ゲート絶縁膜を形成され
た前記第1及び第2のゲート溝に、導電性材料を埋め込む
ことによって形成される第1及び第2の埋め込みゲート電
極と、前記素子分離領域、前記第1及び第2の埋め込みゲ
ート電極、前記第1及び第2の主電極を含む前記素子形成
領域上に形成される絶縁膜と、前記第1及び第2の埋め込
みゲート電極、前記第1及び第2の主電極の表面を露出さ
せて開口部を形成し、前記開口部に導電性材料を選択的
に形成することによって形成されるコンタクトとを具備
する半導体装置であって、前記第1及び第2の主電極拡散
領域間に流れる主電流と、前記第3及び第4の主電極拡散
領域間に流れる主電流のうち前記第1または第2の埋め込
みゲート電極によって制御される主電流の成分の方向
が、前記第1または第2の素子形成領域の表面と実質的に
平行であり、かつ主電流の分布の方向が、前記第1また
は第2素子形成領域の表面と実質的に垂直であることを
特徴とする。
A first element forming area and a second element forming area formed by a thin insulating film in the first area and the second area on the substrate; and the first and second element forming areas. In other regions, an element isolation region formed by a thick insulating film and a first mask pattern are formed in a part of the first element formation region, and impurities of a carrier type opposite to a substrate or a well are formed in the second region. By introducing the first mask pattern as a mask, the first and second main electrode diffusion regions formed separately and the second mask pattern are formed in a part of the second element formation region. The third and fourth main electrode diffusion regions formed separately by introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the second mask pattern as a mask; and
A first main electrode formed by selectively forming a conductive material in a part of the main electrode diffusion region and the third main electrode diffusion region, and the second main electrode diffusion region. A second main electrode formed by selectively forming a conductive material on a part of the fourth main electrode diffusion region,
In a part of the region where the first mask pattern and the second mask pattern are formed, first and second gate grooves respectively formed by etching, and the first and second gate grooves. The first and second gate trenches formed by embedding a conductive material in the gate insulating film formed on the side wall and the bottom, and the first and second gate trenches on which the gate insulating film is formed on the side wall and the bottom. A second buried gate electrode, an insulating film formed on the device forming region including the device isolation region, the first and second buried gate electrodes, the first and second main electrodes, First and second embedded gate electrodes, a contact formed by exposing a surface of the first and second main electrodes to form an opening, and selectively forming a conductive material in the opening. A semiconductor device comprising: The main current flowing between the first and second main electrode diffusion regions and the main current flowing between the third and fourth main electrode diffusion regions are controlled by the first or second buried gate electrode. The direction of the component of the main current is substantially parallel to the surface of the first or second element formation region, and the direction of the distribution of the main current is substantially equal to the surface of the first or second element formation region. It is characterized by being vertically vertical.

【0026】また、基板上の第1の領域及び第2の領域に
薄い絶縁膜を形成して第1の素子形成領域及び第2の素子
形成領域を形成する工程と、前記第1及び第2の素子形成
領域以外の領域に、厚い絶縁膜を形成して素子分離領域
を形成する工程と、前記第1の素子形成領域の一部に第1
のマスクパターンを形成し、基板またはウェルと反対の
キャリア種の不純物を前記第1のマスクパターンをマス
クとして用いて導入することによって、第1及び第2の主
電極拡散領域を離間して形成する工程と、前記第2の素
子形成領域の一部に第2のマスクパターンを形成し、基
板またはウェルと反対のキャリア種の不純物を前記第2
のマスクパターンをマスクとして用いて導入することに
よって、第3及び第4の主電極拡散領域を離間して形成す
る工程と、前記第1の主電極拡散領域と前記第3の主電極
拡散領域の一部の領域に、導電性材料を選択的に形成す
ることによって第1主電極を形成する工程と、前記第2の
主電極拡散領域と前記第4の主電極拡散領域の一部の領
域に、導電性材料を選択的に形成することによって第2
主電極を形成する工程と、前記第1のマスクパターンと
前記第2のマスクパターンを形成した領域の一部の領域
のそれぞれに、エッチングによって第1及び第2のゲート
溝を形成する工程と、前記第1及び第2のゲート溝の側壁
部及び底部にゲート絶縁膜を形成する工程と、側壁部及
び底部に前記ゲート絶縁膜を形成された前記第1及び第2
のゲート溝に、導電性材料を埋め込むことによって第1
及び第2の埋め込みゲート電極形成する工程と、前記素
子分離領域、前記第1及び第2の埋め込みゲート電極、前
記第1及び第2の主電極を含む前記素子形成領域上に絶縁
膜を形成する工程と、前記第1及び第2の埋め込みゲート
電極、前記第1及び第2の主電極の表面を露出させて開口
部を形成し、前記開口部に導電性材料を選択的に形成す
ることによってコンタクトを形成する工程とを具備する
ことを特徴とする。
A step of forming a thin insulating film on the first region and the second region on the substrate to form a first element forming region and a second element forming region; Forming a thick insulating film in a region other than the element formation region to form an element isolation region; and forming a first region in a part of the first element formation region.
The first and second main electrode diffusion regions are formed apart by forming a mask pattern and introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the first mask pattern as a mask. Forming a second mask pattern in a part of the second element formation region, and removing impurities of a carrier type opposite to a substrate or a well by the second mask pattern.
Forming the third and fourth main electrode diffusion regions apart from each other by introducing the mask pattern as a mask, and forming the third main electrode diffusion region and the third main electrode diffusion region. Forming a first main electrode by selectively forming a conductive material in some regions; and forming a second main electrode diffusion region and a partial region of the fourth main electrode diffusion region in the fourth main electrode diffusion region. Second by selectively forming a conductive material
A step of forming a main electrode, and a step of forming first and second gate grooves by etching in each of partial regions of the region where the first mask pattern and the second mask pattern are formed, Forming a gate insulating film on sidewalls and bottoms of the first and second gate trenches; and forming the first and second gate insulating films on sidewalls and bottoms.
By embedding a conductive material in the gate groove of
Forming a second buried gate electrode, and forming an insulating film on the device forming region including the device isolation region, the first and second buried gate electrodes, and the first and second main electrodes. Forming an opening by exposing surfaces of the first and second buried gate electrodes, the first and second main electrodes, and selectively forming a conductive material in the opening. Forming a contact.

【0027】本発明によれば、前記した2つの半導体装
置を用いて回路を構成することが可能となる。さらに、
前記した2つの半導体装置の形成領域を素子分離領域で
分離したことによって、回路動作時に2つのチャネルが
重なることによって発生する信号の誤動作を防止するこ
とが可能となり、電源電圧の大きさや半導体装置寸法な
どの回路の設計自由度及び信頼性が増す。また、半導体
基板の表面と平行方向にSOI構造を有する構造であるた
め、前記第1及び第2の主電極領域と前記第1及び第2の主
電極との接続容量の低減をはかることが可能となり、さ
らに高速化が可能となる。
According to the present invention, it is possible to configure a circuit using the two semiconductor devices described above. further,
By separating the formation regions of the two semiconductor devices by the element isolation regions, it is possible to prevent a malfunction of a signal generated due to the overlap of two channels during a circuit operation. This increases the degree of freedom and reliability of circuit design. Further, since the structure has an SOI structure in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate, it is possible to reduce the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes. And the speed can be further increased.

【0028】さらに、前記第1及び第2のゲート溝は、そ
の一部が前記素子分離領域上に形成されていることを特
徴とする。本発明によれば、1つの埋め込みゲート電極
で制御するチャネルを、1つとすることができる。
Further, the first and second gate trenches are partially formed on the element isolation region. According to the present invention, one channel can be controlled by one buried gate electrode.

【0029】また、前記第1主電極は、前記第1の主電極
拡散領域と前記第3の主電極拡散領域の一部の領域に、
導電性材料を埋め込むことによって選択的に形成され、
前記第2主電極は、前記第2の主電極拡散領域と前記第4
の主電極拡散領域の一部の領域に、導電性材料を埋め込
むことによって選択的に形成されることを特徴とする。
Further, the first main electrode is formed in a part of the first main electrode diffusion region and the third main electrode diffusion region.
Selectively formed by embedding a conductive material,
The second main electrode includes the second main electrode diffusion region and the fourth main electrode.
Is selectively formed by embedding a conductive material in a part of the main electrode diffusion region.

【0030】また、前記第1及び第2の領域の基板または
ウェルのキャリア種が、同一の導電性を有することを特
徴とする。本発明によれば、OR回路或いはNOR回路を構
成することが可能となる。
Further, the carrier type of the substrate or well in the first and second regions has the same conductivity. According to the present invention, it is possible to configure an OR circuit or a NOR circuit.

【0031】また、前記第1及び第2の領域の基板または
ウェルのキャリア種が、反対の導電性を有することを特
徴とする。本発明によれば、伝達ゲート回路を構成する
ことが可能となる。
The carrier type of the substrate or well in the first and second regions has opposite conductivity. According to the present invention, it is possible to configure a transmission gate circuit.

【0032】また、基板上の第1の領域及び第2の領域に
薄い絶縁膜によって形成される第1の素子形成領域及び
第2の素子形成領域と、前記第1及び第2の素子形成領域
以外の領域に、厚い絶縁膜によって形成される素子分離
領域と、前記第1の素子形成領域の一部に第1のマスクパ
ターンを形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種
の不純物を前記第1のマスクパターンをマスクとして用
いて導入することによって、離間して形成される第1及
び第2の主電極拡散領域と、前記第2の素子形成領域の一
部に第2のマスクパターンを形成し、基板またはウェル
と反対のキャリア種の不純物を前記第2のマスクパター
ンをマスクとして用いて導入することによって、離間し
て形成される第3及び第4の主電極拡散領域と、前記第1
乃至第4の主電極拡散領域の一部の領域に、それぞれ導
電性材料を選択的に形成することによって形成される第
1乃至第4の主電極と、前記第1のマスクパターンと前記
第2のマスクパターンを形成した領域の一部の領域に、
エッチングによって形成される1つのゲート溝と、前記
ゲート溝の側壁部及び底部に形成されるゲート絶縁膜
と、側壁部及び底部に前記ゲート絶縁膜を形成された前
記ゲート溝に、導電性材料を埋め込むことによって形成
される埋め込みゲート電極と、前記素子分離領域、前記
埋め込みゲート電極、前記第1乃至第4の主電極を含む前
記素子形成領域上に形成される絶縁膜と、前記埋め込み
ゲート電極、前記第1乃至第4の主電極の表面を露出させ
て開口部を形成し、前記開口部に導電性材料を選択的に
形成することによって形成されるコンタクトとを具備す
る半導体装置であって、前記第1及び第2の主電極拡散領
域間に流れる主電流と、前記第3及び第4の主電極拡散領
域間に流れる主電流のうち前記埋め込みゲート電極によ
って制御される主電流の成分の方向が、前記第1または
第2の素子形成領域の表面と実質的に平行であり、かつ
主電流の分布の方向が、前記第1または第2素子形成領域
の表面と実質的に垂直であることを特徴とする。
A first element forming area and a second element forming area formed by a thin insulating film on the first area and the second area on the substrate; and the first and second element forming areas. In other regions, an element isolation region formed by a thick insulating film and a first mask pattern are formed in a part of the first element formation region, and impurities of a carrier type opposite to a substrate or a well are formed in the second region. By introducing the first mask pattern as a mask, the first and second main electrode diffusion regions formed separately and the second mask pattern are formed in a part of the second element formation region. The third and fourth main electrode diffusion regions formed separately by introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the second mask pattern as a mask; and
A conductive material is selectively formed in a part of the fourth to fourth main electrode diffusion regions.
First to fourth main electrodes, and a part of a region where the first mask pattern and the second mask pattern are formed,
One gate groove formed by etching, a gate insulating film formed on the side wall and the bottom of the gate groove, and a conductive material in the gate groove formed with the gate insulating film on the side wall and the bottom. A buried gate electrode formed by burying, the element isolation region, the buried gate electrode, an insulating film formed on the element formation region including the first to fourth main electrodes, the buried gate electrode, A semiconductor device comprising: an opening formed by exposing a surface of the first to fourth main electrodes; and a contact formed by selectively forming a conductive material in the opening. A main current flowing between the first and second main electrode diffusion regions, and a main current controlled by the buried gate electrode among main currents flowing between the third and fourth main electrode diffusion regions. Direction is substantially parallel to the surface of the first or second element formation region, and the direction of main current distribution is substantially perpendicular to the surface of the first or second element formation region. It is characterized by being.

【0033】また、基板上の第1の領域及び第2の領域に
薄い絶縁膜を形成して第1の素子形成領域及び第2の素子
形成領域を形成する工程と、前記第1及び第2の素子形成
領域以外の領域に、厚い絶縁膜を形成して素子分離領域
を形成する工程と、前記第1の素子形成領域の一部に第1
のマスクパターンを形成し、基板またはウェルと反対の
キャリア種の不純物を前記第1のマスクパターンをマス
クとして用いて導入することによって、第1及び第2の主
電極拡散領域を離間して形成する工程と、前記第2の素
子形成領域の一部に第2のマスクパターンを形成し、基
板またはウェルと反対のキャリア種の不純物を前記第2
のマスクパターンをマスクとして用いて導入することに
よって、第3及び第4の主電極拡散領域を離間して形成す
る工程と、前記第1乃至第4の主電極拡散領域の一部の領
域に、それぞれ導電性材料を選択的に形成することによ
って第1乃至第4の主電極を形成する工程と、前記第1の
マスクパターンと前記第2のマスクパターンを形成した
領域の一部の領域に、エッチングによって1つのゲート
溝を形成する工程と、前記ゲート溝の側壁部及び底部に
ゲート絶縁膜を形成する工程と、側壁部及び底部に前記
ゲート絶縁膜を形成された前記ゲート溝に、導電性材料
を埋め込むことによって埋め込みゲート電極を形成する
工程と、前記素子分離領域、前記埋め込みゲート電極、
前記第1乃至第4の主電極を含む前記素子形成領域上に絶
縁膜を形成する工程と、前記埋め込みゲート電極、前記
第1乃至第4の主電極の表面を露出させて開口部を形成
し、前記開口部に導電性材料を選択的に形成することに
よってコンタクトを形成する工程とを具備することを特
徴とする。
A step of forming a thin insulating film on the first region and the second region on the substrate to form a first element forming region and a second element forming region; Forming a thick insulating film in a region other than the element formation region to form an element isolation region; and forming a first region in a part of the first element formation region.
The first and second main electrode diffusion regions are formed apart by forming a mask pattern and introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the first mask pattern as a mask. Forming a second mask pattern in a part of the second element formation region, and removing impurities of a carrier type opposite to a substrate or a well by the second mask pattern.
The step of forming the third and fourth main electrode diffusion regions apart by introducing using the mask pattern as a mask, and a part of the first to fourth main electrode diffusion regions, A step of forming first to fourth main electrodes by selectively forming a conductive material, and a part of a region where the first mask pattern and the second mask pattern are formed, A step of forming one gate groove by etching, a step of forming a gate insulating film on a side wall and a bottom of the gate groove, and a step of forming a conductive film on the gate groove on which the gate insulating film is formed on the side wall and the bottom. Forming a buried gate electrode by burying a material, the element isolation region, the buried gate electrode,
Forming an insulating film on the element formation region including the first to fourth main electrodes, and forming openings by exposing surfaces of the embedded gate electrode and the first to fourth main electrodes. Forming a contact by selectively forming a conductive material in the opening.

【0034】本発明によれば、前記した2つの半導体装
置を用いて回路を構成することが可能となる。さらに、
前記した2つの半導体装置の形成領域を素子分離領域で
分離したことによって、回路動作時に2つのチャネルが
重なることによって発生する信号の誤動作を防止するこ
とが可能となり、電源電圧の大きさや半導体装置寸法な
どの回路の設計自由度及び信頼性が増す。また、半導体
基板の表面と平行方向にSOI構造を有する構造であるた
め、前記第1及び第2の主電極領域と前記第1及び第2の主
電極との接続容量、或いは、前記第3及び第4の主電極領
域と前記第3及び第4の主電極との接続容量の低減をはか
ることが可能となり、さらに高速化が可能となる。
According to the present invention, it is possible to configure a circuit using the two semiconductor devices described above. further,
By separating the formation regions of the two semiconductor devices by the element isolation regions, it is possible to prevent a malfunction of a signal generated due to the overlap of two channels during a circuit operation. This increases the degree of freedom and reliability of circuit design. Further, since the structure has an SOI structure in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate, the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes, or the third and the second main electrodes. The connection capacitance between the fourth main electrode region and the third and fourth main electrodes can be reduced, and the speed can be further increased.

【0035】また、前記第1乃至第4の主電極は、その一
部が前記素子分離領域上に形成されていることを特徴と
する。
Further, the first to fourth main electrodes are partially formed on the element isolation region.

【0036】また、前記第1乃至第4の主電極は、前記第
1乃至第4の主電極拡散領域の一部の領域に、それぞれ導
電性材料を埋め込むことによって選択的に形成されてい
ることを特徴とする。
Further, the first to fourth main electrodes are connected to the first
The first to fourth main electrode diffusion regions are selectively formed by embedding a conductive material in a part of the regions.

【0037】また、前記第1及び第2の領域の基板または
ウェルのキャリア種が、反対の導電性を有することを特
徴とする。本発明によれば、インバータ回路を構成する
ことが可能となる。
The carrier type of the substrate or well in the first and second regions has opposite conductivity. According to the present invention, it is possible to configure an inverter circuit.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。 (第1の実施の形態)本実施の形態においては、従来の
半導体装置であるラテラルトランジスタやバーティカル
トランジスタとは構造の異なる新規の絶縁ゲート型のMO
Sトランジスタ構造について示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) In this embodiment, a novel insulated gate type MO having a structure different from that of a conventional semiconductor device such as a lateral transistor or a vertical transistor is described.
An S transistor structure is described.

【0039】図1(a)乃至図4(d)及び図1(a')乃至図4(d')
にMOSトランジスタの製造方法の工程を上面図と、上面
図に示した断面A或いは断面Bにおける断面図を用いて説
明する。
FIGS. 1 (a) to 4 (d) and FIGS. 1 (a ') to 4 (d')
Next, the steps of a method for manufacturing a MOS transistor will be described with reference to a top view and cross-sectional views in cross section A or B shown in the top view.

【0040】まず、図1(a)及び(a')に最初の工程の上面
図及び断面Aにおける断面図を示す。図1(a)に示すよう
に、半導体基板101上の任意の領域に厚いシリコン酸化
膜102を形成し、素子形成領域103と素子分離領域104を
形成する。
First, FIGS. 1A and 1A show a top view of the first step and a cross-sectional view of the cross section A. As shown in FIG. 1A, a thick silicon oxide film 102 is formed in an arbitrary region on a semiconductor substrate 101, and an element formation region 103 and an element isolation region 104 are formed.

【0041】この素子分離工程は、STI(Shallow Trenc
h Isolation)やLOCOS(Local Oxidation of Silicon)
法などを用いて行う。続いてn型MOSトランジスタを形成
する領域にはボロンなどの不純物を、また、p型MOSトラ
ンジスタを形成する領域にはリン、砒素、アンチモンな
どの不純物を、例えばリソグラフィー技術とイオン注入
法などを用いて、前記半導体基板101にp型ウェル或いは
n型ウェル領域を形成する。
This element isolation step is performed by STI (Shallow Trenc
h Isolation) and LOCOS (Local Oxidation of Silicon)
This is performed using a method. Subsequently, an impurity such as boron is formed in a region for forming an n-type MOS transistor, and an impurity such as phosphorus, arsenic, or antimony is formed in a region for forming a p-type MOS transistor. In the semiconductor substrate 101, a p-type well or
An n-type well region is formed.

【0042】ここでは、特にn型MOSトランジスタを形成
する方法について説明するが、p型トランジスタでも同
様の手法で製造することが可能である。イオン注入条件
は、例えば、加速電圧500keV、ドーズ量3×1013cm-2
用い、p-拡散領域105を形成する。ドーズ量は特に限定
されない。
Here, a method of forming an n-type MOS transistor will be particularly described. However, a p-type transistor can also be manufactured by a similar method. As the ion implantation conditions, for example, the p - diffusion region 105 is formed using an acceleration voltage of 500 keV and a dose of 3 × 10 13 cm −2 . The dose is not particularly limited.

【0043】次に、同様に図2(b)及び(b')に示すよう
に、ソース電極とドレイン電極を形成する。まず、前記
素子形成領域103上にゲート長Lのレジストパターン106
を形成し、イオン注入法などを用いて、p型ウェル領域
にイオン注入を行う。イオン注入条件として、例えば、
加速電圧250keV、ドーズ量5×1015cm-2を用いて行い、
第1及び第2の主電極領域となる第1及び第2のn+拡散領域
107、108を形成する。ドーズ量は特に限定されない。
Next, similarly, as shown in FIGS. 2B and 2B, a source electrode and a drain electrode are formed. First, a resist pattern 106 having a gate length L is formed on the element formation region 103.
Is formed, and ions are implanted into the p-type well region by using an ion implantation method or the like. As ion implantation conditions, for example,
Performed using an acceleration voltage of 250 keV and a dose of 5 × 10 15 cm -2 ,
First and second n + diffusion regions serving as first and second main electrode regions
107 and 108 are formed. The dose is not particularly limited.

【0044】次に例えば、RIEエッチング法を用いて、
第1及び第2の主電極溝109、110を形成し、前記第1及び
第2の主電極溝109、110に、導電性材料として例えばTi/
TiNなどのバリアメタルとAlを埋め込み、STI法と同様の
工程によって、ソース電極及びドレイン電極となる第1
及び第2の主電極111、112を形成する。
Next, for example, using the RIE etching method,
First and second main electrode grooves 109 and 110 are formed, and the first and second main electrode grooves 109 and 110 are formed of, for example, Ti /
A barrier metal such as TiN and Al are buried, and the first step to become a source electrode and a drain electrode is performed by the same process as the STI method.
And the second main electrodes 111 and 112 are formed.

【0045】第1及び第2の主電極溝109、110の深さは、
例えば、0.2μmとすることができるが、もっと浅くても
かまわない。または、溝を形成せずに第1及び第2の主電
極領域上に選択的に形成してもよい。前記第1及び第2の
主電極111、112は、少なくともその一部が前記第1及び
第2のn+拡散領域107、108にかかるように形成されれば
よく、上面から見たときの形成位置は、特に限定される
ものではない。
The depths of the first and second main electrode grooves 109 and 110 are as follows:
For example, it may be 0.2 μm, but may be shallower. Alternatively, they may be selectively formed on the first and second main electrode regions without forming a groove. The first and second main electrodes 111 and 112 may be formed so that at least a part of the first and second main electrodes 111 and 112 overlap the first and second n + diffusion regions 107 and 108. The position is not particularly limited.

【0046】また前記第1及び第2の主電極溝109、110の
深さは特に限定されず、例えば、0.2μmとすることがで
きる。埋め込む前記導電性材料は特に限定されず、ポリ
シリコン、高融点金属、高融点金属シリサイド、Cu及び
それらの積層膜などが挙げられる。
The depth of the first and second main electrode grooves 109 and 110 is not particularly limited, and may be, for example, 0.2 μm. The conductive material to be embedded is not particularly limited, and examples thereof include polysilicon, a high melting point metal, a high melting point metal silicide, Cu, and a laminated film thereof.

【0047】次に、図3(c)及び(c')に上面図及び断面B
における断面図を示す。図3(c)に示すように、埋め込
みゲート電極を形成する。埋め込みゲート電極領域とな
る前記p-拡散領域105上に形成されたレジストパターン
を除去し、RIEエッチング法を用いて、ゲート溝113を形
成し、前記ゲート溝113の側部及び底部にゲート絶縁膜1
14を酸化などよって形成する。前記ゲート溝113の深さ
は自由に選択することができ、例えば前記第1及び第2の
主電極溝109、110と同程度の0.2μmとすることができ
る。さらに深くてもよい。
Next, FIGS. 3C and 3C show a top view and a cross section B, respectively.
FIG. As shown in FIG. 3C, a buried gate electrode is formed. The resist pattern formed on the p - diffusion region 105 serving as a buried gate electrode region is removed, and a gate groove 113 is formed by RIE etching, and a gate insulating film is formed on the side and bottom of the gate groove 113. 1
14 is formed by oxidation or the like. The depth of the gate groove 113 can be freely selected, and can be, for example, 0.2 μm, which is about the same as the first and second main electrode grooves 109 and 110. It may be deeper.

【0048】また、前記ゲート溝113は、その一部のみ
が前記p-拡散領域105にかかるように形成されればよ
く、上面から見たときの形成位置は、特に限定されるも
のではない。前記ゲート絶縁膜114は特に限定されず、S
iO2、SiNなどが挙げられる。埋め込みゲート電極を形成
しない領域は、半導体基板が露出するようCMP(Chemica
lMechanical Polishing)法によって表面を研磨し平坦
化する。
The gate groove 113 only needs to be formed so that only a part of it extends over the p - diffusion region 105, and the formation position when viewed from above is not particularly limited. The gate insulating film 114 is not particularly limited.
iO 2 , SiN and the like. In the area where the buried gate electrode is not formed, the CMP (Chemica
The surface is polished and flattened by the mechanical polishing method.

【0049】次に、導電性材料として例えばTi/TiNなど
のバリアメタルとAlの積層膜を前記ゲート溝113に埋め
込み、STI法と同様の工程によって、埋め込みゲート電
極115を形成する。埋め込む前記導電性材料は特に限定
されず、ポリシリコン、高融点金属、高融点金属シリサ
イド、Cu及びそれらの積層膜などが挙げられる。
Next, a laminated film of a barrier metal such as Ti / TiN and Al as a conductive material is buried in the gate groove 113, and a buried gate electrode 115 is formed by the same process as in the STI method. The conductive material to be embedded is not particularly limited, and examples thereof include polysilicon, a high melting point metal, a high melting point metal silicide, Cu, and a laminated film thereof.

【0050】次に、図4(d)及び(d')に上面図及び断面B
における断面図を示す。図4(d)に示すように、層間絶
縁膜116としてシリコン酸化膜をCVD法などを用いて堆積
する。次に、ソース、ドレイン拡散領域に形成された第
1及び第2の主電極111、112及び前記埋め込みゲート電極
115上の所定の部分をパターンニングしてコンタクトホ
ールを開口する。続いてWなどの導電性材料を選択的に
形成することによって、ソース、ゲート、ドレインの配
線電極117を形成し、MOSトランジスタを形成する。前記
配線電極117を形成する導電性材料は特に限定されな
い。
Next, FIGS. 4D and 4D show a top view and a cross section B, respectively.
FIG. As shown in FIG. 4D, a silicon oxide film is deposited as an interlayer insulating film 116 by using a CVD method or the like. Next, the second region formed in the source and drain diffusion regions
First and second main electrodes 111 and 112 and the buried gate electrode
A predetermined portion on 115 is patterned to open a contact hole. Subsequently, by selectively forming a conductive material such as W, source, gate, and drain wiring electrodes 117 are formed, and a MOS transistor is formed. The conductive material forming the wiring electrode 117 is not particularly limited.

【0051】製造方法において、主電極と埋め込みゲー
ト電極の形成の順序、エッチング条件、レジスト除去の
タイミング等は特に限定されず、通常の工程を自由に選
択して製造することができる。また、コンタクトで多層
配線の形成を行うなどの他の工程を追加して行ってもか
まわない。
In the manufacturing method, the order of forming the main electrode and the buried gate electrode, the etching conditions, the timing of removing the resist, and the like are not particularly limited, and the manufacturing can be performed by freely selecting a normal process. Further, another process such as formation of a multilayer wiring by a contact may be additionally performed.

【0052】図4(d)に形成されたMOSトランジスタで
は、主電流は、前記埋め込みゲート電極115の深さ方向
であるチャネル幅Wに分布している。すなわち、主電流
の流れる方向は半導体基板の表面と垂直方向、かつ分布
の方向は半導体基板の表面と垂直方向である。このよう
な構造とすることで、チップ面積の制限を受けることな
く、任意にチャネル幅の選択を可能とすることができ
る。よって、高集積化を妨げることなく、高速化及び低
消費電力化を可能とするチャネル抵抗の低抵抗化、トラ
ンジスタ駆動能力の向上、狭チャネル効果によるトラン
ジスタ特性劣化の防止などの実現が可能となる半導体装
置及びその製造方法を提供することができる。
In the MOS transistor formed in FIG. 4D, the main current is distributed over the channel width W in the depth direction of the buried gate electrode 115. That is, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. With such a structure, the channel width can be arbitrarily selected without being restricted by the chip area. Therefore, it is possible to realize reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption without hindering high integration. A semiconductor device and a method for manufacturing the same can be provided.

【0053】また、半導体基板の表面と平行方向にSOI
構造を有する構造であるため、前記第1及び第2の主電極
領域と前記第1及び第2の主電極との接続容量の低減をは
かることが可能となり、より高速化が可能となる。
Further, SOI is applied in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate.
Since the structure has a structure, it is possible to reduce the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes, and to achieve higher speed.

【0054】したがって、本実施の形態を適用すること
によって、高集積化、高速化及び低消費電力化を可能と
するとともにトランジスタ駆動能力を向上することが可
能となる半導体装置を提供することができる。 (第2の実施の形態)本実施の形態においては、前記し
た第1の実施の形態に記載したn型MOSトランジスタを2つ
用いて構成されるNOR回路について説明する。前記した
第1の実施の形態と同一部分についての、トランジスタ
及びその製造方法に関する詳細な説明は、重複を避ける
ため省略する。
Therefore, by applying the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor device which can achieve high integration, high speed, low power consumption, and can improve the transistor driving capability. . (Second Embodiment) In the present embodiment, a NOR circuit composed of two n-type MOS transistors described in the first embodiment will be described. A detailed description of the transistor and the method of manufacturing the same portion as those in the first embodiment will be omitted to avoid duplication.

【0055】図5(a)にMOSトランジスタの上面図、(b)
に断面AにおけるMOSトランジスタの断面図、図6(c)に断
面BにおけるMOSトランジスタの断面図を示す。また、図
6(d)にその等価回路を示す。
FIG. 5A is a top view of a MOS transistor, and FIG.
FIG. 6A is a cross-sectional view of the MOS transistor in section A, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the MOS transistor in section B. FIG. 6D shows an equivalent circuit thereof.

【0056】図5(a)乃至図6(c)に示すように、前記し
た第1の実施の形態と同様に、素子分離、イオン注入、R
IEエッチング等を行い、素子形成領域103に第1及び第2
の主電極領域となる第1及び第2のn+拡散領域 107、108
とゲート電極領域となるp-拡散領域105を形成する。次
に、第1及び第2の主電極111、112を、少なくともその一
部がそれぞれ第1及び第2のn+拡散領域 107、108にかか
るように形成した後、2つの埋め込みゲート電極を形成
する。
As shown in FIGS. 5A to 6C, as in the first embodiment, element isolation, ion implantation, and R
Perform IE etching and the like, and first and second
First and second n + diffusion regions 107 and 108 to be main electrode regions of
Then, a p - diffusion region 105 serving as a gate electrode region is formed. Next, after forming the first and second main electrodes 111 and 112 so that at least a part thereof respectively covers the first and second n + diffusion regions 107 and 108, two buried gate electrodes are formed. I do.

【0057】1つ目の埋め込みゲート電極115は、その一
部がそれぞれの前記素子形成領域103内の前記p-拡散領
域105にかかるように形成し、2つ目の埋め込みゲート電
極201は前記素子形成領域103内で、断面Bに対して前記
埋め込みゲート電極115と略線対称の位置に形成する。
すなわち、前記埋め込みゲート電極115、201を前記第1
及び第2の主電極111、112の間に並列に2つ並べて形成す
る。このように形成することによって、2つのMOSトラン
ジスタによって構成されているMOSトランジスタ回路を
形成することができる。
The first buried gate electrode 115 is formed so that a part of the first buried gate electrode 115 covers the p diffusion region 105 in each of the element forming regions 103. In the formation region 103, the buried gate electrode 115 is formed at a position substantially line-symmetric with respect to the cross section B.
That is, the embedded gate electrodes 115 and 201 are connected to the first
And two second main electrodes 111 and 112 are arranged side by side in parallel. By forming in this manner, a MOS transistor circuit including two MOS transistors can be formed.

【0058】このMOSトランジスタ回路の等価回路を図
6(d)に示す。このMOSトランジスタ回路は、2つのMOSト
ランジスタA、Bの少なくとも片方がON動作をすれば、V
in=Vo utとなり、OR回路やNOR回路として用いることがで
きる。本実施の形態では、n型MOSトランジスタを用いて
いるが、p型MOSトランジスタを用いても同様に構成する
ことができ、p型MOSトランジスタを用いて構成すること
によってOR回路やNOR回路として用いることが可能とな
る。
An equivalent circuit of this MOS transistor circuit is shown in FIG.
This is shown in FIG. 6 (d). This MOS transistor circuit consists of two MOS transistors.
If at least one of the transistors A and B turns ON, V
in= Vo utAnd can be used as an OR circuit or NOR circuit.
Wear. In this embodiment, an n-type MOS transistor is used.
However, the configuration is the same even if a p-type MOS transistor is used.
Can be configured using p-type MOS transistors
Can be used as an OR circuit or a NOR circuit.
You.

【0059】図5(a)乃至図6(c)に示されたMOSトランジ
スタ回路中のMOSトランジスタにおいても、主電流は、
前記埋め込みゲート電極115、201の深さ方向であるチャ
ネル幅Wに分布している。すなわち、主電流の流れる方
向は半導体基板の表面と垂直方向、かつ分布の方向は半
導体基板の表面と垂直方向である。このような構造とす
ることで、チップ面積の制限を受けることなく、任意に
チャネル幅の選択を可能とすることができる。よって、
高集積化を妨げることなく、高速化及び低消費電力化を
可能とするチャネル抵抗の低抵抗化、トランジスタ駆動
能力の向上、狭チャネル効果によるトランジスタ特性劣
化の防止などの実現が可能となる。
In the MOS transistors in the MOS transistor circuits shown in FIGS. 5A to 6C, the main current is
The buried gate electrodes 115 and 201 are distributed over a channel width W in the depth direction. That is, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. With such a structure, the channel width can be arbitrarily selected without being restricted by the chip area. Therefore,
Without hindering high integration, it is possible to realize a reduction in channel resistance, an improvement in transistor driving capability, a prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption.

【0060】また、MOSトランジスタを組み合わせて回
路を構成することによって、高集積化と、演算回路の高
速化及び低消費電力化を実現し、加えてトランジスタの
駆動能力の向上行ったことで信号の伝達ミスを低減させ
ることが可能となり、半導体デバイスの信頼性をより一
層向上させることが可能となる半導体装置及びその製造
方法を提供することができる。
Further, by configuring a circuit by combining MOS transistors, high integration, high-speed operation and low power consumption of the arithmetic circuit are realized, and the driving capability of the transistor is improved. It is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can reduce transmission errors and further improve the reliability of a semiconductor device.

【0061】したがって、本実施の形態を適用すること
によって、高集積化、高速化及び低消費電力化を可能と
するとともにトランジスタ駆動能力を向上することが可
能となる半導体装置を提供することができる。 (第3の実施の形態)本実施の形態においては、前記し
た第1の実施の形態に記載したn型MOSトランジスタを2つ
用いて構成されるNOR回路について説明する。前記した
第1及び第2の実施の形態と同一部分についての、トラン
ジスタ及びその製造方法に関する詳細な説明は、重複を
避けるため省略する。
Therefore, by applying the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor device which can achieve high integration, high speed and low power consumption, and can improve the transistor driving capability. . (Third Embodiment) In the present embodiment, a NOR circuit composed of two n-type MOS transistors described in the first embodiment will be described. A detailed description of a transistor and a method of manufacturing the same portion of the same portions as those of the first and second embodiments will be omitted to avoid duplication.

【0062】図7(a)にMOSトランジスタの上面図、(b)
に断面AにおけるMOSトランジスタの断面図、図8(c)に断
面BにおけるMOSトランジスタの断面図を示す。また、図
8(d)にその等価回路を示す。
FIG. 7A is a top view of a MOS transistor, and FIG.
FIG. 8C is a cross-sectional view of the MOS transistor in section A, and FIG. 8C is a cross-sectional view of the MOS transistor in section B. FIG. 8D shows an equivalent circuit thereof.

【0063】図7(a)乃至図8(c)に示すように、まず、
半導体基板101上の任意の領域に厚いシリコン酸化膜102
を形成し、2つの素子形成領域103と素子分離領域104を
形成する。2つの前記素子形成領域103を分離する前記素
子分離領域104の幅は、特に限定されず、0.1μm程度で
あってもよい。
As shown in FIGS. 7A to 8C, first,
A thick silicon oxide film 102 on an arbitrary region on a semiconductor substrate 101
Are formed to form two element formation regions 103 and an element isolation region 104. The width of the element isolation region 104 that separates the two element formation regions 103 is not particularly limited, and may be about 0.1 μm.

【0064】次に、前記した第1及び第2の実施の形態と
同様にイオン注入、RIEエッチング等を行い2つの前記素
子形成領域103に第1及び第2の主電極領域となる第1及び
第2のn+拡散領域 107、108と、埋め込みゲート電極領域
となるp-拡散領域105をそれぞれ形成する。第1及び第2
の主電極111、112を、少なくともその一部が前記第1及
び第2のn+拡散領域107、108にかかるようにそれぞれ形
成した後、2つの埋め込みゲート電極を形成する。
Next, ion implantation, RIE etching and the like are performed in the same manner as in the first and second embodiments to form first and second main electrode regions in the two element forming regions 103, which are first and second main electrode regions. Second n + diffusion regions 107 and 108 and p diffusion region 105 serving as a buried gate electrode region are formed, respectively. 1st and 2nd
After the main electrodes 111 and 112 are formed so that at least a part thereof respectively covers the first and second n + diffusion regions 107 and 108, two buried gate electrodes are formed.

【0065】2つの埋め込みゲート電極115、201は、そ
の一部がそれぞれの前記素子形成領域103内の前記p-
散領域105にかかるように形成し、上面から見たときの
形成位置は、特に限定されるものではない。つまり、前
記埋め込みゲート電極115、201を前記第1及び第2の主電
極111、112の間に並列に2つ並べて形成する。
The two buried gate electrodes 115 and 201 are formed so that a part thereof covers the p - diffusion region 105 in each of the element formation regions 103. It is not limited. That is, two buried gate electrodes 115 and 201 are formed between the first and second main electrodes 111 and 112 in parallel.

【0066】このように形成することによって、2つのM
OSトランジスタによって構成されているMOSトランジス
タ回路を形成することができる。このMOSトランジスタ
回路の等価回路を図8(d)に示す。このMOSトランジスタ
回路は、2つのMOSトランジスタA、Bの少なくとも片方が
ON動作をすれば、Vin=Voutとなり、OR回路やNOR回路と
して用いることができる。本実施の形態では、n型MOSト
ランジスタを用いているが、p型MOSトランジスタを用い
ても同様に構成することができ、p型MOSトランジスタを
用いて構成することによってOR回路やNOR回路として用
いることが可能となる。
By forming in this manner, two M
A MOS transistor circuit including an OS transistor can be formed. FIG. 8D shows an equivalent circuit of this MOS transistor circuit. In this MOS transistor circuit, at least one of the two MOS transistors A and B has
By performing the ON operation, V in = V out , and the circuit can be used as an OR circuit or a NOR circuit. In this embodiment mode, an n-type MOS transistor is used. However, a p-type MOS transistor can be used in the same manner, and a p-type MOS transistor can be used as an OR circuit or a NOR circuit. It becomes possible.

【0067】図7(a)乃至図8(c)に示されたMOSトランジ
スタ回路中のMOSトランジスタにおいても、主電流は、
前記埋め込みゲート電極115、201の深さ方向であるチャ
ネル幅Wに分布している。すなわち、主電流の流れる方
向は半導体基板の表面と垂直方向、かつ分布の方向は半
導体基板の表面と垂直方向である。このような構造とす
ることで、チップ面積の制限を受けることなく、任意に
チャネル幅の選択を可能とすることができる。よって、
高集積化を妨げることなく、高速化及び低消費電力化を
可能とするチャネル抵抗の低抵抗化、トランジスタ駆動
能力の向上、狭チャネル効果によるトランジスタ特性劣
化の防止などの実現が可能となる。
In the MOS transistors in the MOS transistor circuits shown in FIGS. 7A to 8C, the main current is
The buried gate electrodes 115 and 201 are distributed over a channel width W in the depth direction. That is, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. With such a structure, the channel width can be arbitrarily selected without being restricted by the chip area. Therefore,
Without hindering high integration, it is possible to realize a reduction in channel resistance, an improvement in transistor driving capability, a prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption.

【0068】また、MOSトランジスタを組み合わせて回
路を構成することによって、高集積化と、演算回路の高
速化及び低消費電力化を実現し、加えてトランジスタの
駆動能力の向上行ったことで信号の伝達ミスを低減させ
ることが可能となり、半導体デバイスの信頼性をより一
層向上させることが可能となる半導体装置及びその製造
方法を提供することができる。
Further, by forming a circuit by combining MOS transistors, high integration, high-speed operation and low power consumption of the arithmetic circuit are realized, and the driving capability of the transistor is improved, so that the signal It is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can reduce transmission errors and further improve the reliability of a semiconductor device.

【0069】また、2つのMOSトランジスタの形成領域を
素子分離領域で分離したことによって、トランジスタ回
路動作時に2つのMOSトランジスタのチャネルが重なるこ
とによって発生する信号の誤動作を防止することが可能
となり、電源電圧の大きさやトランジスタ寸法などのト
ランジスタ回路の設計自由度及び信頼性が増す。また、
半導体基板の表面と平行方向にSOI構造を有する構造で
あるため、前記第1及び第2の主電極領域と前記第1及び
第2の主電極との接続容量の低減をはかることが可能と
なり、さらに高速化が可能となる。
Further, since the formation region of the two MOS transistors is separated by the element isolation region, it is possible to prevent a malfunction of a signal generated when the channels of the two MOS transistors overlap during the operation of the transistor circuit. The degree of freedom and reliability of designing the transistor circuit such as the magnitude of the voltage and the size of the transistor are increased. Also,
Because the structure has an SOI structure in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate, it is possible to reduce the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes, It is possible to further increase the speed.

【0070】したがって、本実施の形態を適用すること
によって、高集積化、高速化及び低消費電力化を可能と
するとともにトランジスタ駆動能力を向上し、回路の設
計自由度及び信頼性を向上させることが可能となる半導
体装置を提供することができる。 (第4の実施の形態)本実施の形態においては、前記し
た第1の実施の形態に記載したn型MOSトランジスタ及びp
型トランジスタの2つのMOSトランジスタを用いて構成さ
れる伝達ゲート回路について説明する。前記した第1乃
至第3の実施の形態と同一部分についての、トランジス
タ及びその製造方法に関する詳細な説明は、重複を避け
るため省略する。
Therefore, by applying the present embodiment, high integration, high speed, and low power consumption can be achieved, the transistor driving capability can be improved, and the degree of freedom and reliability of circuit design can be improved. And a semiconductor device that can perform the above. (Fourth Embodiment) In this embodiment, the n-type MOS transistor and the p-type MOS transistor described in the first embodiment are used.
A transmission gate circuit configured using two MOS transistors of a type transistor will be described. A detailed description of a transistor and a method of manufacturing the same part of the same portion as in the first to third embodiments will be omitted to avoid duplication.

【0071】図9(a)にMOSトランジスタの上面図、(b)
に断面AにおけるMOSトランジスタの断面図、図10(c)に
断面BにおけるMOSトランジスタの断面図を示す。また、
図10(d)にその等価回路を示す。
FIG. 9A is a top view of a MOS transistor, and FIG.
FIG. 10A is a sectional view of the MOS transistor in section A, and FIG. 10C is a sectional view of the MOS transistor in section B. Also,
FIG. 10D shows an equivalent circuit thereof.

【0072】図9(a)乃至図10(c)に示すように、まず、
半導体基板101上の任意の領域に厚いシリコン酸化膜102
を形成し、2つの素子形成領域103と素子分離領域104を
形成する。2つの前記素子形成領域103を分離する前記素
子分離領域104の幅は、特に限定されず、0.1μm程度で
あってもよい。次に、イオン注入、RIEエッチング等を
行い、2つの前記素子形成領域103に第1及び第2の主電極
領域として、第1及び第2のn+拡散領域 107、108或いは
第1及び第2のp+拡散領域401、402のいずれかをそれぞれ
にを形成する。
As shown in FIGS. 9A to 10C, first,
A thick silicon oxide film 102 on an arbitrary region on a semiconductor substrate 101
Are formed to form two element formation regions 103 and an element isolation region 104. The width of the element isolation region 104 that separates the two element formation regions 103 is not particularly limited, and may be about 0.1 μm. Next, ion implantation, RIE etching, or the like is performed to form the first and second n + diffusion regions 107 and 108 or the first and second n + diffusion regions 107 in the two element formation regions 103 as first and second main electrode regions. Is formed in each of the p + diffusion regions 401 and 402.

【0073】また、埋め込みゲート電極領域となるp-
散領域105或いはn-拡散領域403を形成する。前記埋め込
みゲート電極領域がp-拡散領域105である場合は、n型MO
Sトランジスタを構成し、前記ゲート電極領域がn-拡散
領域403である場合は、p型MOSトランジスタを構成す
る。次に、第1及び第2の主電極111、112を、少なくとも
その一部が前記第1及び第2のn+拡散領域107、108にそれ
ぞれかかるように形成した後、2つの埋め込みゲート電
極を形成する。
Further, a p - diffusion region 105 or an n - diffusion region 403 to be a buried gate electrode region is formed. When the buried gate electrode region is the p - diffusion region 105, the n-type MO
When an S transistor is configured and the gate electrode region is the n diffusion region 403, a p-type MOS transistor is configured. Next, after the first and second main electrodes 111 and 112 are formed so that at least a part thereof respectively covers the first and second n + diffusion regions 107 and 108, two embedded gate electrodes are formed. Form.

【0074】2つの埋め込みゲート電極115、201は、そ
の一部がそれぞれの前記素子形成領域103内の前記p-
散領域105或いは前記n-拡散領域403にそれぞれかかるよ
うに形成し、上面から見たときの形成位置は、特に限定
されるものではない。つまり、前記埋め込みゲート電極
115、201を前記第1及び第2の主電極111、112の間に並列
に2つ並べて形成する。
The two buried gate electrodes 115 and 201 are formed so that a part thereof respectively covers the p - diffusion region 105 or the n - diffusion region 403 in each of the element formation regions 103, and is viewed from above. The formation position when it is formed is not particularly limited. That is, the buried gate electrode
Two of 115 and 201 are formed between the first and second main electrodes 111 and 112 in parallel.

【0075】このように形成することによって、2つのM
OSトランジスタによって構成されているMOSトランジス
タ回路を形成することができる。このMOSトランジスタ
回路の等価回路を図10(d)に示す。このMOSトランジス
タ回路は、外部制御信号によって信号の伝達の開閉を行
うゲート回路であり、いわば伝達ゲート回路である。
By forming in this manner, two M
A MOS transistor circuit including an OS transistor can be formed. FIG. 10D shows an equivalent circuit of this MOS transistor circuit. This MOS transistor circuit is a gate circuit for opening and closing signal transmission by an external control signal, that is, a transmission gate circuit.

【0076】図9(a)乃至図10(c)に形成されたMOSトラ
ンジスタ回路中のMOSトランジスタにおいても、主電流
は、前記埋め込みゲート電極115、201の深さ方向である
チャネル幅Wに分布している。すなわち、主電流の流れ
る方向は半導体基板の表面と垂直方向、かつ分布の方向
は半導体基板の表面と垂直方向である。このような構造
とすることで、チップ面積の制限を受けることなく、任
意にチャネル幅の選択を可能とすることができる。よっ
て、高集積化を妨げることなく、高速化及び低消費電力
化を可能とするチャネル抵抗の低抵抗化、トランジスタ
駆動能力の向上、狭チャネル効果によるトランジスタ特
性劣化の防止などの実現が可能となる。
In the MOS transistors in the MOS transistor circuits formed in FIGS. 9A to 10C, the main current is distributed over the channel width W in the depth direction of the buried gate electrodes 115 and 201. are doing. That is, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. With such a structure, the channel width can be arbitrarily selected without being restricted by the chip area. Therefore, it is possible to realize reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption without hindering high integration. .

【0077】また、MOSトランジスタを組み合わせて回
路を構成することによって、高集積化と、演算回路の高
速化及び低消費電力化を実現し、加えてトランジスタの
駆動能力の向上行ったことで信号の伝達ミスを低減させ
ることが可能となり、半導体デバイスの信頼性をより一
層向上させることが可能となる半導体装置及びその製造
方法を提供することができる。
Further, by forming a circuit by combining MOS transistors, high integration, high-speed operation and low power consumption of the arithmetic circuit are realized, and the driving capability of the transistor is improved. It is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can reduce transmission errors and further improve the reliability of a semiconductor device.

【0078】また、2つのMOSトランジスタの形成領域を
素子分離領域で分離したことによって、トランジスタ回
路動作時に2つのMOSトランジスタのチャネルが重なるこ
とによって発生する信号の誤動作を防止することが可能
となり、電源電圧の大きさやトランジスタ寸法などのト
ランジスタ回路の設計自由度及び信頼性が増す。
Further, since the formation region of the two MOS transistors is separated by the element isolation region, it is possible to prevent a malfunction of a signal generated due to the overlap of the channels of the two MOS transistors during the operation of the transistor circuit. The degree of freedom and reliability of designing the transistor circuit such as the magnitude of the voltage and the size of the transistor are increased.

【0079】また、半導体基板の表面と平行方向にSOI
構造を有する構造であるため、前記第1及び第2の主電極
領域と前記第1及び第2の主電極との接続容量の低減をは
かることが可能となり、さらに高速化が可能となる。
Further, SOI is applied in the direction parallel to the surface of the semiconductor substrate.
Since the structure has a structure, the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes can be reduced, and the speed can be further increased.

【0080】したがって、本実施の形態を適用すること
によって、高集積化、高速化及び低消費電力化を可能と
するとともにトランジスタ駆動能力を向上し、回路の設
計自由度及び信頼性を向上させることが可能となる半導
体装置を提供することができる。 (第5の実施の形態)本実施の形態においては、前記し
た第1の実施の形態に記載したn型MOSトランジスタ及びp
型トランジスタの2つのMOSトランジスタを用いて構成さ
れるインバータ回路について説明する。前記した第1乃
至第4の実施の形態と同一部分についての、トランジス
タ及びその製造方法に関する詳細な説明は、重複を避け
るため省略する。
Therefore, by applying the present embodiment, it is possible to achieve high integration, high speed, and low power consumption, improve the transistor driving capability, and improve the degree of freedom and reliability of circuit design. And a semiconductor device that can perform the above. (Fifth Embodiment) In this embodiment, the n-type MOS transistor and the p-type MOS transistor described in the first embodiment are used.
An inverter circuit configured using two MOS transistors of a type transistor will be described. The detailed description of the transistor and the method for manufacturing the same portion as those in the first to fourth embodiments will be omitted to avoid duplication.

【0081】図11(a)にMOSトランジスタの上面図、
(b)に断面AにおけるMOSトランジスタの断面図、図12(c)
に断面BにおけるMOSトランジスタの断面図を示す。ま
た、図12(d)にその等価回路を示す。
FIG. 11A is a top view of a MOS transistor.
(b) is a cross-sectional view of the MOS transistor in cross-section A, FIG.
A cross-sectional view of the MOS transistor at cross section B is shown in FIG. FIG. 12D shows an equivalent circuit thereof.

【0082】図11(a)乃至図12(c)に示すように、ま
ず、半導体基板101上の任意の領域に厚いシリコン酸化
膜102を形成し、2つの素子形成領域103と素子分離領域1
04を形成する。2つの前記素子形成領域103を分離する前
記素子分離領域104の幅は、特に限定されず、0.1μm程
度であってもよい。
As shown in FIGS. 11A to 12C, first, a thick silicon oxide film 102 is formed in an arbitrary region on a semiconductor substrate 101, and two element formation regions 103 and an element isolation region 1 are formed.
Form 04. The width of the element isolation region 104 that separates the two element formation regions 103 is not particularly limited, and may be about 0.1 μm.

【0083】次に、イオン注入、RIEエッチング等を行
い、2つの前記素子形成領域103に第1及び第2の主電極領
域として、第1及び第2のn+拡散領域 107、108或いは第1
及び第2のp+拡散領域401、402のいずれかをそれぞれに
形成する。また、ゲート電極領域となるp-拡散領域105
或いはn-拡散領域403を形成する。前記ゲート電極領域
がp-拡散領域105である場合は、n型MOSトランジスタを
構成し、前記ゲート電極領域がn-拡散領域403である場
合は、p型MOSトランジスタを構成する。
Next, ion implantation, RIE etching and the like are performed to form the first and second n + diffusion regions 107 and 108 or the first and second n + diffusion regions 107 in the two element forming regions 103 as first and second main electrode regions.
And either one of the second p + diffusion regions 401 and 402 is formed. Also, a p - diffusion region 105 serving as a gate electrode region
Alternatively, an n - diffusion region 403 is formed. When the gate electrode region is the p - diffusion region 105, an n-type MOS transistor is formed, and when the gate electrode region is the n - diffusion region 403, a p-type MOS transistor is formed.

【0084】次に、n型MOSトランジスタを形成した前記
素子形成領域103の外側のそれぞれに、第1及び第2の主
電極111、112を、少なくともその一部が前記第1及び第2
のn+拡散領域107及び108にかかるように形成する。ま
た、p型MOSトランジスタを形成した前記素子形成領域10
3の外側のそれぞれに、第3及び第4の主電極501、502
を、少なくともその一部が前記第1及び第2のp+拡散領域
401及び402にかかるように形成する。
Next, first and second main electrodes 111 and 112 are provided outside the element forming region 103 where the n-type MOS transistor is formed, at least a part of which is the first and second main electrodes 111 and 112.
Of n + diffusion regions 107 and 108. Further, the element forming region 10 in which the p-type MOS transistor is formed
The third and fourth main electrodes 501, 502 on the outside of 3 respectively.
Wherein at least a part thereof is the first and second p + diffusion regions.
It is formed so as to cover 401 and 402.

【0085】続いて、1つの埋め込みゲート電極503を形
成する。前記埋め込みゲート電極503は、埋め込みゲー
ト電極領域となるp-拡散領域105或いはn-拡散領域403
に、その一部がかかるように形成する。
Subsequently, one buried gate electrode 503 is formed. The buried gate electrode 503 is a p - diffusion region 105 or an n - diffusion region 403 which is to be a buried gate electrode region.
Then, it is formed so that a part thereof is applied.

【0086】このように形成することによって、2つのM
OSトランジスタによって構成されているMOSトランジス
タ回路を形成することができる。このMOSトランジスタ
回路の等価回路を図12(d)に示す。このMOSトランジス
タ回路は、信号を反転するインバータ回路である。
By forming in this manner, two M
A MOS transistor circuit including an OS transistor can be formed. FIG. 12D shows an equivalent circuit of this MOS transistor circuit. This MOS transistor circuit is an inverter circuit that inverts a signal.

【0087】図11(a)乃至図12(c)に示されたMOSト
ランジスタ回路中のMOSトランジスタにおいても、主電
流は、前記埋め込みゲート電極501の深さ方向であるチ
ャネル幅Wに分布している。すなわち、主電流の流れる
方向は半導体基板の表面と垂直方向、かつ分布の方向は
半導体基板の表面と垂直方向である。このような構造と
することで、チップ面積の制限を受けることなく、任意
にチャネル幅の選択を可能とすることができる。よっ
て、高集積化を妨げることなく、高速化及び低消費電力
化を可能とするチャネル抵抗の低抵抗化、トランジスタ
駆動能力の向上、狭チャネル効果によるトランジスタ特
性劣化の防止などの実現が可能となる。
In the MOS transistors in the MOS transistor circuits shown in FIGS. 11A to 12C, the main current is distributed over the channel width W in the depth direction of the buried gate electrode 501. I have. That is, the direction in which the main current flows is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate, and the direction of distribution is perpendicular to the surface of the semiconductor substrate. With such a structure, the channel width can be arbitrarily selected without being restricted by the chip area. Therefore, it is possible to realize reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect, and the like, which enable high speed and low power consumption without hindering high integration. .

【0088】また、MOSトランジスタを組み合わせて回
路を構成することによって、高集積化と、演算回路の高
速化及び低消費電力化を実現し、加えてトランジスタの
駆動能力の向上行ったことで信号の伝達ミスを低減させ
ることが可能となり、半導体デバイスの信頼性をより一
層向上させることが可能となる半導体装置及びその製造
方法を提供することができる。
Further, by configuring a circuit by combining MOS transistors, high integration, high-speed operation and low power consumption of the arithmetic circuit are realized, and the driving capability of the transistor is improved. It is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can reduce transmission errors and further improve the reliability of a semiconductor device.

【0089】また、2つのMOSトランジスタの形成領域を
素子分離領域で分離したことによって、トランジスタ回
路動作時に2つのMOSトランジスタのチャネルが重なるこ
とによって発生する信号の誤動作を防止することが可能
となり、電源電圧の大きさやトランジスタ寸法などのト
ランジスタ回路の設計自由度及び信頼性が増す。
Further, since the formation region of the two MOS transistors is separated by the element isolation region, it is possible to prevent a malfunction of a signal generated due to the overlap of the channels of the two MOS transistors during the operation of the transistor circuit. The degree of freedom and reliability of designing the transistor circuit such as the magnitude of the voltage and the size of the transistor are increased.

【0090】また、半導体基板の表面と平行方向にSOI
構造を有する構造であるため、前記第1及び第2の主電極
領域と前記第1及び第2の主電極との接続容量の低減をは
かることが可能となり、さらに高速化が可能となる。し
たがって、本実施の形態を適用することによって、高集
積化、高速化及び低消費電力化を可能とするとともにト
ランジスタ駆動能力を向上し、回路の設計自由度及び信
頼性を向上させることが可能となる半導体装置を提供す
ることができる。
Further, SOI is applied in a direction parallel to the surface of the semiconductor substrate.
Since the structure has a structure, the connection capacitance between the first and second main electrode regions and the first and second main electrodes can be reduced, and the speed can be further increased. Therefore, by applying this embodiment, it is possible to achieve high integration, high speed, and low power consumption, to improve the transistor driving capability, and to improve the degree of freedom and reliability of circuit design. Semiconductor device can be provided.

【0091】以上、第1乃至第5の実施の形態について、
各々説明を行ったが、本発明の適用はMOSトランジスタ
に限定されず、バイポーラトランジスタや接合型電界効
果トランジスタでも、実施可能である。すなわち、主電
極領域が、エミッタ領域及びコレクタ領域、或いは、カ
ソード領域及びアノード領域でもよく、ゲート電極がベ
ース電極であってもかまわない。
As described above, in the first to fifth embodiments,
As described above, the application of the present invention is not limited to the MOS transistor, but can be applied to a bipolar transistor or a junction field effect transistor. That is, the main electrode region may be an emitter region and a collector region, or a cathode region and an anode region, and the gate electrode may be a base electrode.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
チップ面積の制限を受けることなく、任意にチャネル幅
の選択を可能とすることが可能となる半導体装置及びそ
の製造方法を提供するできる。したがって本発明を適用
することによって、高集積化を妨げることなく、高速化
及び低消費電力化を可能とするチャネル抵抗の低抵抗
化、トランジスタ駆動能力の向上、狭チャネル効果によ
るトランジスタ特性劣化の防止などの実現が可能とな
る。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which can freely select a channel width without being limited by a chip area. Therefore, by applying the present invention, reduction in channel resistance, improvement in transistor driving capability, and prevention of transistor characteristic deterioration due to a narrow channel effect can be achieved without increasing high integration, thereby enabling high speed and low power consumption. Can be realized.

【0093】また、本発明を適用した半導体デバイスを
用いて回路を構成することにより、回路の高集積化、高
速化、低消費電力化を可能とし、特性及び信頼性をより
一層向上させた演算回路を提供することが可能となる。
Further, by configuring a circuit using a semiconductor device to which the present invention is applied, it is possible to achieve high integration, high speed, and low power consumption of the circuit, and to further improve the characteristics and reliability of the operation. A circuit can be provided.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態における半導体装
置及びその製造方法の工程を示す一部上面図及び一部断
面図である。
FIGS. 1A and 1B are a partial top view and a partial sectional view showing steps of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施の形態における半導体装
置及びその製造方法の工程を示す一部上面図及び一部断
面図である。
FIGS. 2A and 2B are a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating steps of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention. FIGS.

【図3】 本発明の第1の実施の形態における半導体装
置及びその製造方法の工程を示す一部上面図及び一部断
面図である。
3A and 3B are a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating steps of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1の実施の形態における半導体装
置及びその製造方法の工程を示す一部上面図及び一部断
面図である。
FIG. 4 is a partial top view and a partial cross-sectional view showing steps of a semiconductor device and a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2の実施の形態における半導体装
置を示す一部上面図、一部断面図である。
FIG. 5 is a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施の形態における半導体装
置を示す一部断面図及びその等価回路である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention and an equivalent circuit thereof.

【図7】 本発明の第3の実施の形態における半導体装
置を示す一部上面図及び一部断面図である。
FIG. 7 is a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3の実施の形態における半導体装
置を示す一部断面図及びその等価回路である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention and an equivalent circuit thereof.

【図9】 本発明の第4の実施の形態における半導体装
置を示す一部上面図及び一部断面図である。
FIG. 9 is a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第4の実施の形態における半導体
装置を示す一部断面図及びその等価回路である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, and an equivalent circuit thereof.

【図11】 本発明の第5の実施の形態における半導体
装置を示す一部上面図及び一部断面図である。
FIG. 11 is a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第5の実施の形態における半導体
装置を示す一部断面図及びその等価回路である。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention and an equivalent circuit thereof.

【図13】 従来の半導体装置及びその製造方法の工程
を示す一部上面図及び一部断面図である。
FIG. 13 is a partial top view and a partial cross-sectional view showing steps of a conventional semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【図14】 従来の半導体装置及びその製造方法の工程
を示す一部上面図及び一部断面図である。
14A and 14B are a partial top view and a partial cross-sectional view illustrating steps of a conventional semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【図15】 従来の半導体装置及びその製造方法の工程
を示す一部上面図及び一部断面図である。
FIG. 15 is a partial top view and a partial cross-sectional view showing steps of a conventional semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…半導体基板、102…シリコン酸化膜、103…素子形
成領域、104…素子分離領域、105…p-拡散領域、106…
レジストパターン、107…第1のn+拡散領域、108…第2の
n+拡散領域、109…第1の主電極溝、110…第2の主電極
溝、111…第1の主電極、112…第2の主電極、113…ゲー
ト溝、114…ゲート絶縁膜、115…埋め込みゲート電極、
116…層間絶縁膜、117…配線電極、201…埋め込みゲー
ト電極、401…第1のp+拡散領域、402…第2のp+拡散領
域、403…n-拡散領域、501…第3の主電極、502…第4の
主電極、503…埋め込みゲート電極、601…半導体基板、
602…シリコン酸化膜、603…素子形成領域、604…素子
分離領域、605…ゲート絶縁膜、606…バリアメタル、60
7…n+拡散領域、608…層間絶縁膜、609…配線電極
101: semiconductor substrate, 102: silicon oxide film, 103: element formation region, 104: element isolation region, 105: p - diffusion region, 106 ...
Resist pattern, 107 ... first n + diffusion region, 108 ... second
n + diffusion region, 109: first main electrode groove, 110: second main electrode groove, 111: first main electrode, 112: second main electrode, 113: gate groove, 114: gate insulating film, 115 ... buried gate electrode,
116 ... interlayer insulating film, 117 ... wiring electrode, 201 ... buried gate electrode, 401 ... first p + diffusion region, 402 ... second p + diffusion region, 403 ... n - diffusion region, 501 ... third main Electrode, 502: fourth main electrode, 503: embedded gate electrode, 601: semiconductor substrate,
602: silicon oxide film, 603: element formation region, 604: element isolation region, 605: gate insulating film, 606: barrier metal, 60
7… n + diffusion region, 608… interlayer insulating film, 609… wiring electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/417 H01L 29/50 U 29/78 301H 301X Fターム(参考) 4M104 BB01 BB04 BB13 BB14 BB24 CC01 CC05 FF18 FF27 GG09 GG10 GG14 5F040 DA01 DA02 DA12 DA22 DB01 DB03 DC01 EA09 EC02 EC04 EC20 EC26 ED04 EE02 EE04 EH01 EH02 EH03 EH07 EJ03 EK01 EK05 FC10 5F048 AA01 AB03 AC01 BA01 BB19 BD05 BD06 BG14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 29/417 H01L 29/50 U 29/78 301H 301X F term (Reference) 4M104 BB01 BB04 BB13 BB14 BB24 CC01 CC05 FF18 FF27 GG09 GG10 GG14 5F040 DA01 DA02 DA12 DA22 DB01 DB03 DC01 EA09 EC02 EC04 EC20 EC26 ED04 EE02 EE04 EH01 EH02 EH03 EH07 EJ03 EK01 EK05 FC10 5F048 AA01 AB03 AC01 BA01 BB19 BD05 BD06 BG14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板またはウェル上に設けられた素子形
成領域と、 前記素子形成領域に離間して設けられ、前記基板または
前記ウェルと反対のキャリア種の不純物が導入された第
1及び第2の主電極拡散領域と、 前記第1の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第1の主電極と、 前記第2の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第2の主電極と、 前記素子形成領域中の前記第1及び第2の主電極拡散領域
間に少なくとも一部が掛かるように設けられた埋め込み
ゲート電極とを備えたことを特徴とする半導体装置。
An element formation region provided on a substrate or a well; and a device formation region provided at a distance from the element formation region and having an impurity of a carrier type opposite to the substrate or the well introduced therein.
A first and a second main electrode diffusion region, a first main electrode provided so as to at least partially hang over the first main electrode diffusion region, and at least a part of the second main electrode diffusion region A second main electrode provided so as to hang, and a buried gate electrode provided so as to at least partially hang between the first and second main electrode diffusion regions in the element formation region. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記第1及び第2の主電極拡散領域間に流
れる主電流のうち、前記埋め込みゲート電極によって制
御される主電流の成分の方向が前記素子形成領域の表面
と実質的に平行であり、かつ主電流の分布の方向が前記
素子形成領域の表面と実質的に垂直であることを特徴と
する請求項1記載の半導体装置。
2. A direction of a main current component controlled by the buried gate electrode in a main current flowing between the first and second main electrode diffusion regions is substantially parallel to a surface of the element formation region. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the direction of distribution of the main current is substantially perpendicular to the surface of the element formation region.
【請求項3】 基板またはウェル上に設けられた第1の
素子形成領域及び第2の素子形成領域と、 前記第1の素子形成領域の一部に離間して設けられ、前
記基板または前記ウェルと反対のキャリア種の不純物が
導入された第1及び第2の主電極拡散領域と、 前記第2の素子形成領域の一部に離間して設けられ、前
記基板または前記ウェルと反対のキャリア種の不純物が
導入された第3及び第4の主電極拡散領域と、 前記第1の主電極拡散領域と前記第3の主電極拡散領域に
少なくとも一部が掛かるように設けられた第1の主電極
と、 前記第2の主電極拡散領域と前記第4の主電極拡散領域に
少なくとも一部が掛かるように設けられた第2の主電極
と、 前記第1の素子形成領域中の前記第1及び第2の主電極拡
散領域間に少なくとも一部が掛かるように設けられた第
1の埋め込みゲート電極と、 前記第2の素子形成領域中の前記第3及び第4の主電極拡
散領域間に少なくとも一部が掛かるように設けられた第
2の埋め込みゲート電極とを備えたことを特徴とする半
導体装置。
A first element formation region and a second element formation region provided on a substrate or a well, and the substrate or the well provided apart from a part of the first element formation region; First and second main electrode diffusion regions into which impurities of the opposite carrier type have been introduced, and a carrier type opposite to the substrate or the well, provided at a distance from a part of the second element formation region. Third and fourth main electrode diffusion regions into which the first impurity is introduced, and a first main electrode provided so as to at least partially overlap the first main electrode diffusion region and the third main electrode diffusion region. An electrode, a second main electrode provided so as to at least partially overlap the second main electrode diffusion region and the fourth main electrode diffusion region, and the first main electrode in the first element formation region. A second main electrode diffusion region provided at least partially between
A first buried gate electrode and a third buried electrode provided so that at least part of the buried gate electrode hangs between the third and fourth main electrode diffusion regions in the second element formation region
A semiconductor device comprising: two embedded gate electrodes.
【請求項4】 前記第1及び第2の主電極拡散領域間に流
れる主電流と、前記第3及び第4の主電極拡散領域間に流
れる主電流のうち前記第1または第2の埋め込みゲート電
極によって制御される主電流の成分の方向が前記第1ま
たは第2の素子形成領域の表面と実質的に平行であり、
かつ主電流の分布の方向が前記第1または第2素子形成領
域の表面と実質的に垂直であることを特徴とする請求項
3記載の半導体装置。
4. The first or second buried gate of a main current flowing between the first and second main electrode diffusion regions and a main current flowing between the third and fourth main electrode diffusion regions. The direction of the component of the main current controlled by the electrode is substantially parallel to the surface of the first or second element formation region,
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the direction of distribution of the main current is substantially perpendicular to the surface of the first or second element formation region.
【請求項5】 基板またはウェル上に設けれられた第1
の素子形成領域及び第2の素子形成領域と、 前記第1の素子形成領域の一部に離間して設けられ、前
記基板または前記ウェルと反対のキャリア種の不純物が
導入された第1及び第2の主電極拡散領域と、 前記第2の素子形成領域の一部に離間して設けられ、前
記基板または前記ウェルと反対のキャリア種の不純物が
導入された第3及び第4の主電極拡散領域と、 前記第1の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第1の主電極と、 前記第2の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第2の主電極と、 前記第3の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第3の主電極と、 前記第4の主電極拡散領域に少なくとも一部が掛かるよ
うに設けられた第4の主電極と、 前記第1の素子形成領域中の前記第1及び第2の主電極拡
散領域間、及び前記第2の素子形成領域中の前記第3及び
第4の主電極拡散領域間に少なくとも一部が掛かるよう
に設けられた埋め込みゲート電極とを備えたことを特徴
とする半導体装置。
5. A first device provided on a substrate or a well.
The first and second element formation regions and the second element formation region are provided separately from each other in a part of the first element formation region, and an impurity of a carrier type opposite to the substrate or the well is introduced. A second main electrode diffusion region, and a third and a fourth main electrode diffusion region which is provided at a part of the second element formation region and is separated by an impurity of a carrier type opposite to the substrate or the well. A region, a first main electrode provided at least partially over the first main electrode diffusion region, and a second main electrode provided at least partially over the second main electrode diffusion region. A main electrode, a third main electrode provided so as to cover at least part of the third main electrode diffusion region, and a third main electrode provided so as to cover at least part of the fourth main electrode diffusion region. A fourth main electrode; and the first and second electrodes in the first element formation region. And a buried gate electrode provided so as to at least partially overlap between the main electrode diffusion regions and between the third and fourth main electrode diffusion regions in the second element formation region. Semiconductor device.
【請求項6】 前記第1及び第2の主電極拡散領域間に流
れる主電流と、前記第3及び第4の主電極拡散領域間に流
れる主電流のうち前記埋め込みゲート電極によって制御
される主電流の成分の方向が前記第1または第2の素子形
成領域の表面と実質的に平行であり、かつ主電流の分布
の方向が前記第1または第2素子形成領域の表面と実質的
に垂直であることを特徴とする請求項5記載の半導体装
置。
6. A main current controlled by the buried gate electrode, of a main current flowing between the first and second main electrode diffusion regions and a main current flowing between the third and fourth main electrode diffusion regions. The direction of the current component is substantially parallel to the surface of the first or second element formation region, and the direction of the main current distribution is substantially perpendicular to the surface of the first or second element formation region. 6. The semiconductor device according to claim 5, wherein
【請求項7】 基板上の第1の領域に、薄い絶縁膜を形
成して素子形成領域を形成する工程と、 前記素子形成領域以外の領域に厚い絶縁膜を形成して素
子分離領域を形成する工程と、 前記素子形成領域の一部にマスクパターンを形成し、基
板またはウェルと反対のキャリア種の不純物を前記マス
クパターンをマスクとして用いて導入することによっ
て、第1及び第2の主電極拡散領域を離間して形成する工
程と、 前記第1の主電極拡散領域の少なくとも一部と、前記第2
の主電極拡散領域の少なくとも一部の領域に、それぞれ
導電性材料を選択的に形成することによって第1及び第2
の主電極を形成する工程と、 前記マスクパターンを形成した領域の一部の領域に、エ
ッチングによってゲート溝を形成する工程と、 前記ゲート溝の側壁部及び底部にゲート絶縁膜を形成す
る工程と、 側壁部及び底部に前記ゲート絶縁膜を形成された前記ゲ
ート溝に、導電性材料を埋め込むことによって埋め込み
ゲート電極を形成する工程と、 前記素子分離領域と前記埋め込みゲート電極、前記第1
及び第2の主電極を含む前記素子形成領域上に絶縁膜を
形成する工程と、 前記埋め込みゲート電極、前記第1及び第2の主電極の表
面を露出させて開口部を形成し、前記開口部に導電性材
料を選択的に形成することによってコンタクトを形成す
る工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
7. A step of forming a thin insulating film in a first region on a substrate to form an element forming region, and forming a thick insulating film in a region other than the element forming region to form an element isolating region. Forming a mask pattern in a part of the element forming region, and introducing an impurity of a carrier type opposite to a substrate or a well using the mask pattern as a mask, thereby forming the first and second main electrodes. Forming a diffusion region at a distance; at least a part of the first main electrode diffusion region; and
By selectively forming a conductive material in at least a part of the main electrode diffusion region of each of the first and second main electrode diffusion regions,
Forming a main electrode, forming a gate groove in a part of the region where the mask pattern is formed by etching, and forming a gate insulating film on a side wall and a bottom of the gate groove. Forming a buried gate electrode by burying a conductive material in the gate groove in which the gate insulating film is formed on a side wall and a bottom; and forming the buried gate electrode,
Forming an insulating film on the element formation region including the first and second main electrodes, and forming an opening by exposing surfaces of the buried gate electrode and the first and second main electrodes; Forming a contact by selectively forming a conductive material in the portion.
【請求項8】 基板上の第1の領域及び第2の領域に薄い
絶縁膜を形成して第1の素子形成領域及び第2の素子形成
領域を形成する工程と、 前記第1及び第2の素子形成領域以外の領域に、厚い絶縁
膜を形成して素子分離領域を形成する工程と、 前記第1の素子形成領域の一部に第1のマスクパターンを
形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種の不純物
を前記第1のマスクパターンをマスクとして用いて導入
することによって、第1及び第2の主電極拡散領域を離間
して形成する工程と、 前記第2の素子形成領域の一部に第2のマスクパターンを
形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種の不純物
を前記第2のマスクパターンをマスクとして用いて導入
することによって、第3及び第4の主電極拡散領域を離間
して形成する工程と、 前記第1の主電極拡散領域と前記第3の主電極拡散領域の
一部の領域に導電性材料を選択的に形成することによっ
て第1主電極を形成する工程と、 前記第2の主電極拡散領域と前記第4の主電極拡散領域の
一部の領域に、導電性材料を選択的に形成することによ
って第2主電極を形成する工程と、 前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンを
形成した領域の一部の領域のそれぞれに、エッチングに
よって第1及び第2のゲート溝を形成する工程と、 前記第1及び第2のゲート溝の側壁部及び底部にゲート絶
縁膜を形成する工程と、 側壁部及び底部に前記ゲート絶縁膜を形成された前記第
1及び第2のゲート溝に、導電性材料を埋め込むことによ
って第1及び第2の埋め込みゲート電極形成する工程と、 前記素子分離領域、前記第1及び第2の埋め込みゲート電
極、前記第1及び第2の主電極を含む前記素子形成領域上
に絶縁膜を形成する工程と、 前記第1及び第2の埋め込みゲート電極、前記第1及び第2
の主電極の表面を露出させて開口部を形成し、前記開口
部に導電性材料を選択的に形成することによってコンタ
クトを形成する工程とを具備することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
8. A step of forming a thin insulating film in a first region and a second region on a substrate to form a first element forming region and a second element forming region; Forming a thick insulating film in a region other than the device formation region to form a device isolation region; forming a first mask pattern in a part of the first device formation region, and opposing a substrate or a well. A step of forming the first and second main electrode diffusion regions apart from each other by introducing impurities of the carrier type using the first mask pattern as a mask; Forming a second mask pattern on the portion and introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the second mask pattern as a mask, thereby separating the third and fourth main electrode diffusion regions. Forming, and the first main electrode diffusion Forming a first main electrode by selectively forming a conductive material in a region and a partial region of the third main electrode diffusion region; andthe second main electrode diffusion region and the fourth main electrode diffusion region. Forming a second main electrode by selectively forming a conductive material on a part of the main electrode diffusion region; and forming a second mask pattern on the first mask pattern and the second mask pattern. Forming a first and a second gate groove in each of the partial regions by etching; forming a gate insulating film on a side wall and a bottom of the first and second gate grooves; And wherein the gate insulating film is formed on the bottom
Forming a first and second buried gate electrodes by burying a conductive material in the first and second gate trenches; andthe element isolation region, the first and second buried gate electrodes, the first and second buried gate electrodes, Forming an insulating film on the element formation region including a second main electrode, the first and second buried gate electrodes, the first and second
Forming an opening by exposing the surface of the main electrode, and forming a contact by selectively forming a conductive material in the opening, the method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項9】 基板上の第1の領域及び第2の領域に薄い
絶縁膜を形成して第1の素子形成領域及び第2の素子形成
領域を形成する工程と、 前記第1及び第2の素子形成領域以外の領域に、厚い絶縁
膜を形成して素子分離領域を形成する工程と、 前記第1の素子形成領域の一部に第1のマスクパターンを
形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種の不純物
を前記第1のマスクパターンをマスクとして用いて導入
することによって、第1及び第2の主電極拡散領域を離間
して形成する工程と、 前記第2の素子形成領域の一部に第2のマスクパターンを
形成し、基板またはウェルと反対のキャリア種の不純物
を前記第2のマスクパターンをマスクとして用いて導入
することによって、第3及び第4の主電極拡散領域を離間
して形成する工程と、 前記第1乃至第4の主電極拡散領域の一部の領域に、それ
ぞれ導電性材料を選択的に形成することによって第1乃
至第4の主電極を形成する工程と、 前記第1のマスクパターンと前記第2のマスクパターンを
形成した領域の一部の領域に、エッチングによって1つ
のゲート溝を形成する工程と、 前記ゲート溝の側壁部及び底部にゲート絶縁膜を形成す
る工程と、側壁部及び底部に前記ゲート絶縁膜を形成さ
れた前記ゲート溝に、導電性材料を埋め込むことによっ
て埋め込みゲート電極を形成する工程と、 前記素子分離領域、前記埋め込みゲート電極、前記第1
乃至第4の主電極を含む前記素子形成領域上に絶縁膜を
形成する工程と、 前記埋め込みゲート電極、前記第1乃至第4の主電極の表
面を露出させて開口部を形成し、前記開口部に導電性材
料を選択的に形成することによってコンタクトを形成す
る工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
9. forming a first element forming region and a second element forming region by forming a thin insulating film in a first region and a second region on a substrate; and forming the first and second element forming regions. Forming a thick insulating film in a region other than the device formation region to form a device isolation region; and forming a first mask pattern in a part of the first device formation region and opposing a substrate or a well. A step of forming the first and second main electrode diffusion regions apart from each other by introducing impurities of the carrier type using the first mask pattern as a mask; Forming a second mask pattern on the portion and introducing an impurity of a carrier type opposite to that of the substrate or the well using the second mask pattern as a mask, thereby separating the third and fourth main electrode diffusion regions. Forming, and the first to fourth main Forming a first to a fourth main electrode by selectively forming a conductive material in a part of the pole diffusion region; and forming the first mask pattern and the second mask pattern. A step of forming one gate groove by etching in a part of the formed area; a step of forming a gate insulating film on a side wall and a bottom of the gate groove; and a step of forming the gate insulating film on a side wall and a bottom. A step of forming a buried gate electrode by burying a conductive material in the formed gate groove; and forming the buried gate electrode;
Forming an insulating film over the element formation region including the first to fourth main electrodes; forming an opening by exposing surfaces of the buried gate electrode and the first to fourth main electrodes; Forming a contact by selectively forming a conductive material in the portion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005260241A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw Manufacturing method for semiconductor device, and the semiconductor device
JP2006507684A (en) * 2002-11-22 2006-03-02 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 2-transistor NOR device
WO2014123084A1 (en) * 2013-02-07 2014-08-14 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル Semiconductor device and method for manufacturing same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006507684A (en) * 2002-11-22 2006-03-02 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド 2-transistor NOR device
JP2005260241A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw Manufacturing method for semiconductor device, and the semiconductor device
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