JP2003069025A - Semiconductor device and mounting method thereof - Google Patents

Semiconductor device and mounting method thereof

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JP2003069025A
JP2003069025A JP2001252048A JP2001252048A JP2003069025A JP 2003069025 A JP2003069025 A JP 2003069025A JP 2001252048 A JP2001252048 A JP 2001252048A JP 2001252048 A JP2001252048 A JP 2001252048A JP 2003069025 A JP2003069025 A JP 2003069025A
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film
insulating film
silicon film
semiconductor device
silicon
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Hisashi Takemura
久 武村
Risho Ko
俐昭 黄
Yukishige Saito
幸重 斎藤
Shouu Ri
鍾ウー 李
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof capable of suppressing leakage current in device separation of an MOSFET using an SOI substrate. SOLUTION: In the semiconductor device provided with the MOSFET formed on an SOI substrate consisting of a support substrate 1, a first insulating film 2 and a silicon film 3, the side wall of the silicon film 3 selectively formed and used for the MOSFET is formed vertically, and a nitride film 5 is formed at least on the lower part of the side wall as a second insulating film. In this structure, the polycrystalline silicon film 8 is prevented from approaching the side wall of the silicon film 3 at the upper and the lower ends thereof.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特に、MOS形電界効果トランジ
スタ(本明細書においては、MOSFETとも称す。)
を、シリコン・オン・インシュレータ(本明細書におい
ては、SOIとも称す。)層を備えたSOI基板上に形
成した半導体装置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a MOS field effect transistor (also referred to as MOSFET in this specification).
Relates to a semiconductor device formed on an SOI substrate having a silicon-on-insulator (also referred to as SOI in this specification) layer and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、支持基板上に絶縁膜(酸化膜)お
よびシリコン層を形成した半導体基板であるSOI基板
に、MOSFETを形成した半導体装置が開発され実用
化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor device having a MOSFET formed on an SOI substrate, which is a semiconductor substrate having an insulating film (oxide film) and a silicon layer formed on a supporting substrate, has been developed and put into practical use.

【0003】この半導体装置は、SOI基板にMOSF
ETが形成されており、つまり、MOSFETのソース
領域やドレイン領域の下に、SOI基板の絶縁膜が形成
されているので、寄生容量をSOI層のない通常のバル
ク基板よりも小さくすることができ、半導体装置に集積
された各素子の高速化に有利となることから、様々な研
究開発が行われてきた。また、この半導体装置は、SO
I基板を用いることにより、上記素子の下層が絶縁膜と
なり、素子間の完全な絶縁膜分離が可能となった。次
に、各従来例における上記半導体装置の製造方法及びそ
の構造について、図面を参照して説明する。
This semiconductor device has a MOSF on an SOI substrate.
Since the ET is formed, that is, the insulating film of the SOI substrate is formed below the source region and the drain region of the MOSFET, the parasitic capacitance can be made smaller than that of the normal bulk substrate without the SOI layer. Various researches and developments have been performed because it is advantageous for speeding up each element integrated in a semiconductor device. In addition, this semiconductor device is
By using the I substrate, the lower layer of the above element serves as an insulating film, and the insulating film can be completely separated between the elements. Next, a method of manufacturing the semiconductor device and a structure thereof in each conventional example will be described with reference to the drawings.

【0004】(第一従来例)図11は、第一従来例にお
ける、MOSFETが形成された半導体装置の製造方法
を説明するための概略断面図を示している。まず、同図
(a)に示すように、支持基板1上に第1の絶縁膜とな
る酸化膜2とSOI層であるシリコン膜3を順に形成し
たSOI基板21に、熱酸化法により厚さ約10nmの
酸化膜4を形成し、さらに、厚さ約100nmの窒化膜
16を形成する。
(First Conventional Example) FIG. 11 is a schematic sectional view for explaining a method of manufacturing a semiconductor device having a MOSFET formed therein in the first conventional example. First, as shown in FIG. 3A, an SOI substrate 21 in which an oxide film 2 serving as a first insulating film and a silicon film 3 serving as an SOI layer are sequentially formed on a supporting substrate 1 is formed by a thermal oxidation method. An oxide film 4 having a thickness of about 10 nm is formed, and a nitride film 16 having a thickness of about 100 nm is further formed.

【0005】次に、同図(b)に示すように、窒化膜1
6および酸化膜4を、レジストなどのマスクを形成して
選択的にパターニングし、続いて、同図(c)に示すよ
うに、窒化膜16の除去されたシリコン膜3を、熱酸化
法により素子分離用の酸化膜17に変換する。つまり、
LOCOS(Local Oxidation ofS
ilicon)法による絶縁分離をSOI基板21に適
用する。
Next, as shown in FIG.
6 and the oxide film 4 are selectively patterned by forming a mask such as a resist, and then the silicon film 3 from which the nitride film 16 is removed is thermally oxidized as shown in FIG. It is converted into an oxide film 17 for element isolation. That is,
LOCOS (Local Oxidation ofS)
The insulating isolation by the ilicon) method is applied to the SOI substrate 21.

【0006】次に、同図(d)に示すように、酸化を免
れたシリコン膜3上の窒化膜16及び酸化膜4をエッチ
ング除去し、チャネル領域となるシリコン膜3に不純物
をイオン注入法などの方法で添加し、熱酸化法によりゲ
ート酸化膜6を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the nitride film 16 and the oxide film 4 on the silicon film 3 that has escaped oxidation are removed by etching, and an impurity is ion-implanted into the silicon film 3 to be a channel region. And the like, and the gate oxide film 6 is formed by a thermal oxidation method.

【0007】次に、同図(e)に示すように、ゲート電
極となる多結晶シリコン膜8を、CVD(Chemic
al Vapour Deposition)法により
形成し、続いて、パターニングを行う。
Next, as shown in FIG. 1E, a polycrystalline silicon film 8 to be a gate electrode is formed by CVD (Chemical).
Al Vapor Deposition) method, followed by patterning.

【0008】次に、同図(f)に示すように、多結晶シ
リコン膜8の側壁に酸化膜9を形成し、続いて、イオン
注入法により不純物原子を、酸化膜9が形成されていな
いシリコン膜3の内部に添加してSD(ソース・ドレイ
ン)領域10を形成する。
Next, as shown in FIG. 2F, an oxide film 9 is formed on the side wall of the polycrystalline silicon film 8, and subsequently, an impurity atom and an oxide film 9 are not formed by an ion implantation method. An SD (source / drain) region 10 is formed by adding it inside the silicon film 3.

【0009】そして、SD領域8上及び多結晶シリコン
膜8上の所望領域にシリサイド膜11を選択的に形成
し、続いて、絶縁膜12を形成し、さらに、絶縁膜12
の所望の領域に開口部を形成し、この開口部および所定
の配線領域に、たとえば、アルミなどよりなるメタル配
線13を形成するといった製造方法により、MOSFE
T100を製造していた。
Then, a silicide film 11 is selectively formed on a desired region on the SD region 8 and the polycrystalline silicon film 8, and subsequently an insulating film 12 is formed, and further, the insulating film 12 is formed.
Of the MOSFE by a manufacturing method in which an opening is formed in a desired area of the substrate and a metal wiring 13 made of, for example, aluminum is formed in the opening and a predetermined wiring area.
Was producing T100.

【0010】次に、上記製造方法により製造されたMO
SFET100の構造について、図面を参照して説明す
る。図12は、第一従来例における半導体装置のMOS
FETの構造を説明するための概略図を示しており、
(a)は平面図を、(b)はG−G線の断面図を示して
いる。なお、図11(f)の断面図は、図12(a)の
H−H線の断面図を示している。
Next, the MO manufactured by the above manufacturing method
The structure of the SFET 100 will be described with reference to the drawings. FIG. 12 shows a MOS of a semiconductor device in the first conventional example.
FIG. 3 shows a schematic diagram for explaining the structure of the FET,
(A) is a plan view and (b) is a sectional view taken along line GG. The cross-sectional view of FIG. 11 (f) shows a cross-sectional view taken along the line HH of FIG. 12 (a).

【0011】同図において、MOSFET100は、シ
リコン膜3を横切ってゲート電極となる多結晶シリコン
膜8が形成されている。つまり、LOCOS法による素
子分離法をSOI基板に適用して、MOSFET100
を製造すると、MOSFET100は、多結晶シリコン
膜8がシリコン膜3を横切って形成される構造となる。
In FIG. 1, a MOSFET 100 is formed with a polycrystalline silicon film 8 serving as a gate electrode across the silicon film 3. That is, by applying the element isolation method by the LOCOS method to the SOI substrate, the MOSFET 100
When manufactured, the MOSFET 100 has a structure in which the polycrystalline silicon film 8 is formed across the silicon film 3.

【0012】ところで、MOSFET100の素子分離
にLOCOS法を用いた場合、図12(b)に示すよう
に、LOCOS法の酸化工程により、酸化膜17のシリ
コン膜側の端部は、先端がシリコン膜3の端面に入り込
み端に行くほど細くなる、いわゆるバーズビークと呼ば
れる形状となる。そして、酸化膜17の端部がバーズビ
ーク形状となると、後工程のチャネル注入時において、
シリコン膜3のバーズビーク形状側の端部にチャネル不
純物が入りにくくなり、また、ゲート酸化工程などの熱
処理工程において、チャネル不純物原子(特にボロン)
が酸化膜中に取り込まれ、シリコン膜3のバーズビーク
形状側の端部で局所的にしきい値電圧が低下しリーク電
流が発生する。
By the way, when the LOCOS method is used for element isolation of the MOSFET 100, as shown in FIG. 12B, the end portion of the oxide film 17 on the silicon film side has a silicon film tip by the oxidation step of the LOCOS method. The shape becomes a so-called bird's beak, which enters the end face of 3 and becomes thinner toward the end. When the end portion of the oxide film 17 has a bird's beak shape, at the time of channel injection in a later step,
It becomes difficult for channel impurities to enter the ends of the bird's beak-shaped side of the silicon film 3, and channel impurity atoms (especially boron) are generated in a heat treatment process such as a gate oxidation process.
Are taken into the oxide film, the threshold voltage is locally reduced at the end of the silicon film 3 on the bird's beak shape side, and a leak current is generated.

【0013】また、上記リーク電流の発生を防止するた
めに、LOCOS法による酸化を行う前に、シリコン膜
3にチャネル不純物を導入する方法も考えられるが、L
OCOS法によりシリコン膜3を酸化するときに、シリ
コン膜3内部のチャネル不純物が酸化膜17中に取り込
まれ、酸化膜17の濃度が低下してしまい、リーク電流
が発生することがある。
In order to prevent the occurrence of the leak current, a method of introducing a channel impurity into the silicon film 3 before the oxidation by the LOCOS method can be considered.
When the silicon film 3 is oxidized by the OCOS method, channel impurities inside the silicon film 3 are taken into the oxide film 17, and the concentration of the oxide film 17 is reduced, which may cause a leak current.

【0014】上述したように、第一従来例の半導体装置
は、MOSFET100をSOI基板21に形成する
際、チャネル領域となるシリコン膜3の素子分離をLO
COS法で行うと、シリコン膜3の端部が細くなり、シ
リコン膜3の端部における不純物濃度低下により、リー
ク電流の発生が生じることがあるといった問題があっ
た。
As described above, in the semiconductor device of the first conventional example, when the MOSFET 100 is formed on the SOI substrate 21, the element isolation of the silicon film 3 which becomes the channel region is LO.
The COS method has a problem that the end portion of the silicon film 3 becomes thin and the impurity concentration at the end portion of the silicon film 3 is lowered, so that a leak current may occur.

【0015】次に、上記問題を解決した半導体装置を、
第二従来例として説明する。 (第二従来例)図13は、第二従来例における、MOS
FETが形成された半導体装置の構造を説明するための
概略断面図を示している。同図において、MOSFET
200は、支持基板1上に第1の絶縁膜として酸化膜2
が形成され、この酸化膜2上にシリコン膜3が、側壁が
垂直となるように形成され、シリコン膜3の表面にゲー
ト酸化膜6が形成され、ゲート酸化膜6を覆うようにゲ
ート電極となる多結晶シリコン膜8が形成され、多結晶
シリコン膜8の上面にシリサイド膜11が形成され、か
つ、多結晶シリコン膜8の側壁に酸化膜9が形成され、
さらに、絶縁膜12がシリサイド膜11及び酸化膜9を
覆う構造としてある。
Next, a semiconductor device which solves the above problem is
A second conventional example will be described. (Second Conventional Example) FIG. 13 shows a MOS in the second conventional example.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a semiconductor device in which a FET is formed. In the figure, MOSFET
Reference numeral 200 denotes an oxide film 2 as a first insulating film on the supporting substrate 1.
Is formed, a silicon film 3 is formed on the oxide film 2, the side walls are vertical, a gate oxide film 6 is formed on the surface of the silicon film 3, and a gate electrode is formed so as to cover the gate oxide film 6. A polycrystalline silicon film 8 is formed, a silicide film 11 is formed on the upper surface of the polycrystalline silicon film 8, and an oxide film 9 is formed on the side wall of the polycrystalline silicon film 8.
Further, the insulating film 12 has a structure that covers the silicide film 11 and the oxide film 9.

【0016】また、このMOSFET200は、LOC
OS方法による素子分離に代えて、シリコン膜3の側壁
がドライエッチングにより垂直に形成してある。このよ
うにすることにより、MOSFET200は、第一従来
例のMOSFET100において発生したシリコン膜3
の端部におけるチャネル不純物濃度の低下を防止するこ
とができる。
Further, this MOSFET 200 has a LOC
Instead of element isolation by the OS method, the side wall of the silicon film 3 is vertically formed by dry etching. By doing so, the MOSFET 200 becomes the silicon film 3 generated in the MOSFET 100 of the first conventional example.
It is possible to prevent a decrease in the channel impurity concentration at the end of the.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、MOS
FET200は、シリコン膜3の上端部18が直角形状
となっており、この上端部18をゲート電極となる多結
晶シリコン膜8が覆う構造となっている。このため、上
端部18に電界が集中し、局所的にしきい値が低下しリ
ーク電流が発生することとなる。
However, the MOS
In the FET 200, the upper end portion 18 of the silicon film 3 has a right-angled shape, and the upper end portion 18 is covered with the polycrystalline silicon film 8 serving as a gate electrode. Therefore, the electric field is concentrated on the upper end portion 18, the threshold value is locally lowered, and the leak current is generated.

【0018】上記対策として、上端部18を丸くし電界
集中を抑制する方法や、特開平9−64367号公報な
どに開示されているように、シリコン膜3の端をゲート
酸化膜6よりも厚い絶縁膜で覆う方法などが提案されて
いる。しかしながら、上端部18のコーナ形状を丸くす
るには、コーナを酸化してからこの酸化膜をエッチング
する工程を追加する必要があり、また、コーナを厚い絶
縁膜で覆うには、厚い絶縁膜を形成してからエッチング
する工程を追加する必要がある。
As measures against the above, a method of rounding the upper end portion 18 to suppress electric field concentration, and the end of the silicon film 3 being thicker than the gate oxide film 6 as disclosed in JP-A-9-64367 and the like. A method of covering with an insulating film has been proposed. However, in order to make the corner shape of the upper end portion 18 round, it is necessary to add a step of oxidizing the corner and then etching this oxide film. Further, in order to cover the corner with a thick insulating film, a thick insulating film is used. It is necessary to add a step of forming and then etching.

【0019】一方、シリコン膜3の膜厚が薄くなると、
シリコン膜3の下端部19の酸化膜2が、上述したシリ
コン膜3の上端部18のコーナを丸くするための酸化工
程やこの酸化膜をエッチングする工程などにおいて、オ
ーバーエッチングにより除去されシリコン膜3の下端部
19と酸化膜2の間に空洞ができ、ゲート電極となる多
結晶シリコン膜8がシリコン膜の下端部19のコーナを
覆う構造となることがある。
On the other hand, when the silicon film 3 becomes thinner,
The oxide film 2 on the lower end portion 19 of the silicon film 3 is removed by overetching in the above-described oxidation step for rounding the corners of the upper end portion 18 of the silicon film 3 and the step of etching this oxide film. There is a case where a cavity is formed between the lower end portion 19 and the oxide film 2, and the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode covers the corner of the lower end portion 19 of the silicon film.

【0020】このような空洞ができると、電界がシリコ
ン膜下端部19のコーナに集中してしまい、図14に示
すように、リーク電流が発生する。同図は、第二従来例
のMOSFETのドレイン電流とゲート電圧の関係を示
しており、正常な特性曲線120は、ゲート電圧0Vに
おいて、リークによるドレイン電流が発生していないの
に対し、異常な特性曲線121は、シリコン膜3のコー
ナに電界が集中すると、正常な特性曲線120では発生
していなかったゲート電圧0Vにおけるリーク電流が発
生している。
When such a cavity is formed, the electric field concentrates on the corner of the silicon film lower end portion 19, and a leak current is generated as shown in FIG. This figure shows the relationship between the drain current and the gate voltage of the MOSFET of the second conventional example, and the normal characteristic curve 120 shows that the drain current due to leakage does not occur at the gate voltage of 0 V, but is abnormal. In the characteristic curve 121, when the electric field is concentrated on the corner of the silicon film 3, a leak current at a gate voltage of 0 V, which is not generated in the normal characteristic curve 120, is generated.

【0021】つまり、第二従来例の半導体装置は、シリ
コン膜3の側壁を垂直に形成してあるために、シリコン
膜上端部18が露出し、さらに、ゲート電極となる多結
晶シリコン膜8が上端部を覆う構造としてあるので、コ
ーナでの電界集中によりリーク電流が発生しやすくなる
といった問題があった。なお、この問題を解決するため
の手法は提案されているものの、製造工程の追加が必要
となり、製造コストが高くなるといった問題があった。
That is, in the semiconductor device of the second conventional example, since the side wall of the silicon film 3 is formed vertically, the upper end portion 18 of the silicon film is exposed, and further the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode is formed. Since the structure covers the upper end portion, there is a problem that a leak current is likely to occur due to electric field concentration at a corner. Although a method for solving this problem has been proposed, there is a problem that an additional manufacturing process is required and the manufacturing cost becomes high.

【0022】また、第二従来例の半導体装置は、シリコ
ン膜3が薄くなると、シリコン膜下端部19に接する酸
化膜2がオーバーエッチングされシリコン膜下端部19
が露出し、ゲート電極となる多結晶シリコン膜8が、シ
リコン膜下端部19を覆う構造となり、下端部19のコ
ーナへの電界集中によりリーク電流が発生するといった
問題があった。
Further, in the semiconductor device of the second conventional example, when the silicon film 3 becomes thinner, the oxide film 2 in contact with the lower end 19 of the silicon film is over-etched and the lower end 19 of the silicon film is etched.
However, there is a problem that the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode covers the lower end 19 of the silicon film, and a leak current is generated due to electric field concentration on the corner of the lower end 19.

【0023】本発明は、上記問題を解決するために提案
されたものであり、SOI基板を用いたMOSFETの
素子分離におけるリーク電流の発生を抑制することの可
能な半導体装置及びその製造方法の提供を目的とする
The present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a semiconductor device and a manufacturing method thereof capable of suppressing the generation of a leak current in element isolation of a MOSFET using an SOI substrate. With the goal

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項1記載の半導体装置は、支持基板,第1
の絶縁膜及びシリコン膜からなるSOI基板上に形成さ
れたMOSFETを備えた半導体装置であって、前記M
OSFET用に選択的に形成された前記シリコン膜の側
壁が垂直に形成され、かつ、前記側壁の少なくとも下部
に、第2の絶縁膜を形成した構成としてある。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to claim 1 of the present invention comprises a support substrate and a first substrate.
A semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate made of an insulating film and a silicon film, comprising:
The sidewall of the silicon film selectively formed for the OSFET is vertically formed, and the second insulating film is formed at least under the sidewall.

【0025】このようにすると、シリコン膜の膜厚が薄
くなっても、シリコン膜の下端部と第1の酸化膜の間に
空洞ができないので、ゲート電圧0Vにおいて、リーク
によるドレイン電流の発生を防止することができる。
In this way, even if the thickness of the silicon film is thin, no cavity is formed between the lower end of the silicon film and the first oxide film, so that a drain current is generated due to leakage at a gate voltage of 0V. Can be prevented.

【0026】また、本発明の請求項2記載の半導体装置
は、請求項1記載の半導体装置において、前記第2の絶
縁膜を、前記側壁の全面に形成した構成としてある。こ
のようにすると、シリコン膜の上端部に電界が集中し、
局所的にしきい値が低下しリーク電流が発生することを
防止することができる。
Further, a semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the second insulating film is formed on the entire surface of the side wall. By doing this, the electric field is concentrated at the upper end of the silicon film,
It is possible to prevent the threshold value from locally decreasing and causing a leak current.

【0027】また、本発明の請求項3記載の半導体装置
は、請求項2記載の半導体装置において、前記第2の絶
縁膜を、前記シリコン膜の上に形成されたゲート絶縁膜
より高く形成した構成としてある。このようにすると、
シリコン膜の上端部に電界が集中し、局所的にしきい値
が低下しリーク電流が発生することを、より確実かつ効
果的に防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect, the second insulating film is formed higher than a gate insulating film formed on the silicon film. It is as a configuration. This way,
It is possible to more reliably and effectively prevent the electric field from concentrating on the upper end of the silicon film, locally lowering the threshold value, and causing a leak current.

【0028】また、本発明の請求項4記載の半導体装置
は、請求項1記載の半導体装置において、前記MOSF
ET用に選択的に形成された前記シリコン膜の上面端部
を、面取り加工した構成としてある。このようにする
と、シリコン膜の上面端部における電界集中を効果的に
抑制することができ、しきい値が低下しリーク電流が発
生することを防止することができる。
A semiconductor device according to claim 4 of the present invention is the semiconductor device according to claim 1, wherein the MOSF
The upper end portion of the silicon film selectively formed for ET is chamfered. By doing so, it is possible to effectively suppress the electric field concentration at the end portion of the upper surface of the silicon film, and it is possible to prevent the threshold value from lowering and leak current from occurring.

【0029】また、本発明の請求項5記載の半導体装置
は、請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置におい
て、前記第2の絶縁膜を、窒化膜とした構成としてあ
る。このようにすると、第2の絶縁膜を酸化膜とした場
合における、シリコン膜内部の不純物が酸化膜中に取り
込まれ、酸化膜の濃度が低下してしまい、リーク電流が
発生するといった危険性を回避することができる。
A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the second insulating film is a nitride film. In this case, when the second insulating film is an oxide film, impurities inside the silicon film are taken into the oxide film, the concentration of the oxide film is reduced, and there is a risk that a leak current is generated. It can be avoided.

【0030】また、上記目的を達成するため本発明の請
求項6記載の半導体装置の製造方法は、支持基板,第1
の絶縁膜及びシリコン膜からなるSOI基板上に形成さ
れたMOSFETを備えた半導体装置の製造方法であっ
て、前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形成
する工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜と前記シリコン
膜を、選択的に異方性エッチングによりエッチングする
工程と、第2の絶縁膜を前記SOI基板上に形成する工
程と、前記第2の絶縁膜を異方性エッチングし、前記シ
リコン膜の側壁の少なくとも下部に、当該第2の絶縁膜
を残す工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜を選択的にエ
ッチングする工程と、露出した前記シリコン膜上にゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、を有する方法としてある。
In order to achieve the above object, the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6 of the present invention is the method of manufacturing a supporting substrate,
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate made of an insulating film and a silicon film, comprising: forming an insulating film on a silicon film on the SOI substrate; The insulating film and the silicon film are selectively etched by anisotropic etching, a step of forming a second insulating film on the SOI substrate, and the second insulating film is anisotropically etched. A step of leaving the second insulating film at least under the side wall of the silicon film, a step of selectively etching the insulating film on the silicon film, and a gate insulating film formed on the exposed silicon film. And a step of performing.

【0031】このようにすると、シリコン膜の側壁に形
成した窒化膜が、最終工程までシリコン膜の側壁を保護
し、かつ、ゲート電極となる多結晶シリコン膜がシリコ
ン膜の下端部のコーナを覆うことがないので、コーナで
の電界集中によるリーク電流の発生を抑制することがで
きる。
In this way, the nitride film formed on the side wall of the silicon film protects the side wall of the silicon film until the final step, and the polycrystalline silicon film serving as the gate electrode covers the corner at the lower end of the silicon film. Therefore, it is possible to suppress the generation of leak current due to the electric field concentration at the corners.

【0032】また、本発明の請求項7記載の半導体装置
の製造方法は、請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記第2の絶縁膜を、異方性エッチングによ
り、前記シリコン膜よりも低く形成し、かつ、エッチン
グにより露出した前記シリコン膜を選択的に犠牲酸化
し、当該シリコン膜の上面端部に面取り加工を施す方法
としてある。このようにすると、シリコン膜の上端部に
おける電界集中を効果的に抑制し、リーク電流の発生を
防止する面取り加工を、容易に行うことができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a seventh aspect of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, wherein the second insulating film is formed from the silicon film by anisotropic etching. Is also formed, and the exposed silicon film is selectively sacrificial-oxidized by etching, and the chamfering process is performed on the upper end portion of the silicon film. With this configuration, it is possible to effectively suppress the electric field concentration at the upper end portion of the silicon film and easily perform the chamfering process for preventing the generation of the leak current.

【0033】また、上記目的を達成するため本発明の請
求項8記載の半導体装置の製造方法は、支持基板,第1
の絶縁膜及びシリコン膜からなるSOI基板上に形成さ
れたMOSFETを備えた半導体装置の製造方法であっ
て、前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形成
する工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜と前記シリコン
膜を選択的に異方性エッチングによりエッチングする工
程と、第2の絶縁膜を前記SOI基板上に形成する工程
と、前記第2の絶縁膜を異方性エッチングし、前記シリ
コン膜の側壁の少なくとも下部に、当該第2の絶縁膜を
残す工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜とウェットエッ
チングレートがほぼ同じ第3の絶縁膜を、前記SOI基
板上に形成する工程と、前記第3の絶縁膜を異方性エッ
チングし、当該第3の絶縁膜を前記第2の絶縁膜の側壁
に残す工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエ
ッチングする工程と、露出した前記シリコン膜上にゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、を有する方法としてある。
In order to achieve the above object, the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8 of the present invention is directed to a support substrate, a first substrate.
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate made of an insulating film and a silicon film, comprising: forming an insulating film on a silicon film on the SOI substrate; The step of selectively etching the insulating film and the silicon film by anisotropic etching, the step of forming a second insulating film on the SOI substrate, and the step of anisotropically etching the second insulating film, A step of leaving the second insulating film on at least a lower portion of the side wall of the silicon film, and a step of forming a third insulating film having a wet etching rate substantially the same as that of the insulating film on the silicon film on the SOI substrate. And anisotropically etching the third insulating film to leave the third insulating film on the side wall of the second insulating film, and wet etching the insulating film on the silicon film. Is as a method having a step of forming a gate insulating film on said silicon film exposed.

【0034】このように、シリコン膜の側壁に形成され
た第2の絶縁膜の側壁に、さらに第3の絶縁膜を形成す
ると、シリコン膜上の絶縁膜を除去する工程で、第3の
絶縁膜により、第2の絶縁膜の下へのオーバーエッチン
グによる空洞が発生しないようにすることができる。
As described above, when the third insulating film is further formed on the side wall of the second insulating film formed on the side wall of the silicon film, the third insulating film is removed in the step of removing the insulating film on the silicon film. The film can prevent cavities due to overetching under the second insulating film.

【0035】また、本発明の請求項9記載の半導体装置
の製造方法は、請求項8記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチン
グする際、前記第3の絶縁膜がオーバーエッチングされ
ない方法としてある。このようにすると、第二の絶縁膜
の端部下方の酸化膜はエッチングされず、第二の絶縁膜
の下へのオーバーエッチング部による空洞の発生を防止
することができ、リーク電流の発生を防止することがで
きる。
A method for manufacturing a semiconductor device according to a ninth aspect of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to the eighth aspect, wherein when the insulating film on the silicon film is wet-etched, the third insulating film is formed. This is a method in which the film is not over-etched. By doing so, the oxide film below the end portion of the second insulating film is not etched, it is possible to prevent the formation of a cavity due to the over-etched portion below the second insulating film, and to prevent the generation of leak current. Can be prevented.

【0036】また、本発明の請求項10記載の半導体装
置の製造方法は、請求項9記載の半導体装置の製造方法
において、前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチ
ングする際、前記第3の絶縁膜のエッチングレートを、
前記第1の絶縁膜のエッチングレートよりも遅いか、あ
るいは、同じとした方法としてある。このようにする
と、第二の絶縁膜の下へのオーバーエッチング部による
空洞の発生をより確実に防止することができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a tenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to the ninth aspect, wherein when the insulating film on the silicon film is wet-etched, the third insulating film is formed. The etching rate of the film
The method is slower than or equal to the etching rate of the first insulating film. By doing so, it is possible to more reliably prevent the formation of a cavity due to the over-etched portion below the second insulating film.

【0037】また、本発明の請求項11記載の半導体装
置の製造方法は、請求項8〜10のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法において、前記第1の絶縁膜,前記
シリコン膜上の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜を、酸化膜
とした方法としてある。このようにすると、各膜を容易
に形成することができ、また、シリコン膜上の絶縁膜及
び第3の絶縁膜を一緒にエッチングすることができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11 of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 8 to 10, wherein the first insulating film and the silicon film are provided. This is a method in which the insulating film and the third insulating film are oxide films. By doing so, each film can be easily formed, and the insulating film on the silicon film and the third insulating film can be etched together.

【0038】また、上記目的を達成するため本発明の請
求項12記載の半導体装置の製造方法は、支持基板,第
1の絶縁膜及びシリコン膜からなるSOI基板上に形成
されたMOSFETを備えた半導体装置の製造方法であ
って、前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形
成する工程と、前記シリコン膜上の絶縁膜上に犠牲層を
形成する工程と、前記犠牲層,前記シリコン膜上の絶縁
膜及び前記シリコン膜を選択的に異方性エッチングによ
りエッチングする工程と、第2の絶縁膜を前記SOI基
板上に形成する工程と、前記第2の絶縁膜を異方性エッ
チングし、前記シリコン膜,前記シリコン膜上の絶縁膜
及び前記犠牲層の側壁に、当該第2の絶縁膜を残す工程
と、前記犠牲層を選択的にエッチングする工程と、前記
シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチングする工程
と、露出した前記シリコン膜上にゲート絶縁膜を形成す
る工程と、を有する方法としてある。
In order to achieve the above object, the method of manufacturing a semiconductor device according to a twelfth aspect of the present invention comprises a MOSFET formed on an SOI substrate composed of a support substrate, a first insulating film and a silicon film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming an insulating film on a silicon film on the SOI substrate; a step of forming a sacrificial layer on the insulating film on the silicon film; A step of selectively etching the insulating film on the film and the silicon film by anisotropic etching; a step of forming a second insulating film on the SOI substrate; and an anisotropic etching of the second insulating film. Then, the step of leaving the second insulating film on the side wall of the silicon film, the insulating film on the silicon film, and the sacrificial layer, the step of selectively etching the sacrificial layer, and the step of insulating the silicon film are performed. There as a method having a step of wet etching the film, forming a gate insulating film on said silicon film exposed, the.

【0039】このようにすると、第2の絶縁膜を異方性
エッチングする際、シリコン膜上の絶縁膜を犠牲層で保
護しており、シリコン膜上の絶縁膜を薄くすることが可
能となり、シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチング
するときのエッチングを減少させることができるので、
第二の絶縁膜の下に発生するオーバーエッチング部によ
る空洞を小さくすることができ、オーバーエッチングに
よる不具合を防止することができる。
In this way, when anisotropically etching the second insulating film, the insulating film on the silicon film is protected by the sacrificial layer, and the insulating film on the silicon film can be thinned. Since the etching at the time of wet etching the insulating film on the silicon film can be reduced,
It is possible to reduce the size of the cavity formed under the second insulating film due to the over-etched portion and prevent problems due to over-etching.

【0040】また、本発明の請求項13記載の半導体装
置の製造方法は、請求項12記載の半導体装置の製造方
法において、前記犠牲層を、多結晶シリコン膜とした方
法としてある。このようにすると、犠牲層を容易にかつ
廉価な製造コストで積層することができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a thirteenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to the twelfth aspect, wherein the sacrificial layer is a polycrystalline silicon film. In this way, the sacrificial layer can be laminated easily and at low manufacturing cost.

【0041】また、本発明の請求項14記載の半導体装
置の製造方法は、請求項13記載の半導体装置の製造方
法において、前記第2の絶縁膜を、前記シリコン膜上の
絶縁膜よりも厚く形成した方法としてある。このように
すると、第2の絶縁膜の下へのオーバーエッチング部に
よる空洞の発生を確実に防止することができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the thirteenth aspect, the second insulating film is thicker than the insulating film on the silicon film. It is as a method of forming. By doing so, it is possible to reliably prevent the formation of a cavity due to the over-etched portion below the second insulating film.

【0042】また、本発明の請求項15記載の半導体装
置の製造方法は、請求項6〜14のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法において、前記第2の絶縁膜を、窒
化膜とした方法としてある。このようにすると、第2の
絶縁膜を酸化膜とした場合における、シリコン膜内部の
不純物が酸化膜中に取り込まれ、酸化膜の濃度が低下し
てしまい、リーク電流が発生するといった危険性を回避
することができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to a fifteenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the sixth to fourteenth aspects, wherein the second insulating film is a nitride film. There is a way. In this case, when the second insulating film is an oxide film, impurities inside the silicon film are taken into the oxide film, the concentration of the oxide film is reduced, and there is a risk that a leak current is generated. It can be avoided.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態及び応
用例について、図面を参照して説明する。まず、本発明
に係る半導体装置及びその製造方法の各実施形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments and application examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, each embodiment of the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described.

【0044】「第一実施形態」図1は、本発明における
半導体装置の第一実施形態を説明するための概略図を示
しており、(a)は上面図を、(b)はA−A線の断面
図を示している。同図において、半導体装置のMOSF
ETは、支持基板1上に第1の絶縁膜としてたとえば酸
化膜2を形成してあり、この酸化膜2の上に、MOSF
ET用に選択的に形成されたシリコン膜3を、側壁が垂
直となるように形成してある。つまり、このMOSFE
Tは、支持基板1,第1の絶縁膜としての酸化膜及びシ
リコン膜3からなるSOI基板21上に形成されてい
る。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic view for explaining a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention. (A) is a top view and (b) is AA. A cross-section of the line is shown. In the figure, the MOSF of the semiconductor device
In ET, for example, an oxide film 2 is formed as a first insulating film on a support substrate 1, and a MOSF is formed on the oxide film 2.
The silicon film 3 selectively formed for ET is formed so that the side walls are vertical. In other words, this MOSFE
T is formed on the SOI substrate 21 including the support substrate 1, the oxide film as the first insulating film, and the silicon film 3.

【0045】また、MOSFETは、シリコン膜3上に
ゲート酸化膜6を形成してあり、シリコン膜3およびゲ
ート酸化膜6の側壁に、第2の絶縁膜として、窒化膜5
を形成してあり、さらに、ゲート電極となる多結晶シリ
コン膜8およびシリサイド膜11を上層に形成し、多結
晶シリコン膜8の側壁に酸化膜9を形成し絶縁膜12で
覆われた構造としてある。
In the MOSFET, the gate oxide film 6 is formed on the silicon film 3, and the nitride film 5 is formed as a second insulating film on the sidewalls of the silicon film 3 and the gate oxide film 6.
A polycrystalline silicon film 8 and a silicide film 11 to be gate electrodes are formed in the upper layer, and an oxide film 9 is formed on the side wall of the polycrystalline silicon film 8 to cover the insulating film 12. is there.

【0046】ここで、MOSFETは、シリコン膜3の
側壁の少なくとも下部に、窒化膜5を形成してあり、こ
のようにすることにより、シリコン膜3の膜厚が薄くな
っても、シリコン膜3の下端部と第一の酸化膜2の間に
空洞ができないので、ゲート電圧0Vにおいて、リーク
によるドレイン電流の発生を防止することができる。
Here, in the MOSFET, the nitride film 5 is formed on at least the lower part of the side wall of the silicon film 3, and by doing so, even if the film thickness of the silicon film 3 becomes thin, the silicon film 3 is formed. Since no cavity is formed between the lower end of the first oxide film 2 and the first oxide film 2, generation of drain current due to leakage can be prevented at a gate voltage of 0V.

【0047】また、窒化膜5をシリコン膜3の側壁の全
面に形成するとよく、このようにすると、シリコン膜3
の上端部に電界が集中し、局所的にしきい値が低下しリ
ーク電流が発生することを防止することができる。さら
に、窒化膜5をシリコン膜3の上に形成されたゲート絶
縁膜6より高く形成した構成とするとよく、このように
すると、シリコン膜の上端部に電界が集中し、局所的に
しきい値が低下しリーク電流が発生することを、より効
果的に防止することができる。
Further, the nitride film 5 is preferably formed on the entire side wall of the silicon film 3, and in this case, the silicon film 3 is formed.
It is possible to prevent an electric field from concentrating on the upper end portion of the device, locally lowering the threshold value, and generating a leak current. Further, the nitride film 5 may be formed higher than the gate insulating film 6 formed on the silicon film 3. In this case, the electric field is concentrated on the upper end portion of the silicon film, and the threshold value is locally reduced. It is possible to more effectively prevent the decrease and the generation of the leak current.

【0048】また、このMOSFETは、窒化膜5を窒
化膜とした構成としてあり、このようにすることによ
り、第2の絶縁膜を酸化膜とした場合における、シリコ
ン膜3内部の不純物が酸化膜中に取り込まれ、酸化膜の
濃度が低下してしまい、リーク電流が発生するといった
危険性を回避することができる。
Further, this MOSFET has a structure in which the nitride film 5 is a nitride film, and by doing so, when the second insulating film is an oxide film, the impurities inside the silicon film 3 become an oxide film. It is possible to avoid the risk that the concentration of the oxide film will be reduced and the leakage current will be generated.

【0049】また、ゲート電極となる多結晶シリコン膜
8の側壁に形成した酸化膜9は、酸化膜に限定するもの
ではなく、他の材料で多結晶シリコン膜8の側面を覆う
構成としてもよく、また、多結晶シリコン膜8の側面を
覆わない構造としてもよい。また、ゲート電極は、多結
晶シリコン膜8に限定するものではなく、他の材料から
なる構成としてもよいことは、勿論である。
The oxide film 9 formed on the side wall of the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode is not limited to the oxide film, and the side surface of the polycrystalline silicon film 8 may be covered with another material. Alternatively, the structure may be such that the side surface of the polycrystalline silicon film 8 is not covered. Further, the gate electrode is not limited to the polycrystalline silicon film 8 and may be composed of other materials, as a matter of course.

【0050】このように、本実施形態のMOSFET
は、シリコン膜3の側壁が垂直に形成してあり、酸化膜
17(図11(f)参照)がシリコン膜3の側壁と接し
ていないので、LOCOS法を用いた際に生じた不純物
濃度の低下が無く、リーク電流の発生が抑制される。
As described above, the MOSFET of this embodiment
Because the side wall of the silicon film 3 is formed vertically and the oxide film 17 (see FIG. 11F) is not in contact with the side wall of the silicon film 3, the impurity concentration generated when the LOCOS method is used. There is no decrease, and the generation of leak current is suppressed.

【0051】また、このMOSFETは、シリコン膜3
の側壁を窒化膜5で覆う構成としているため、シリコン
膜3の上端部の側壁は露出することことが無く、さら
に、窒化膜5をゲート酸化膜6より高く形成してあるの
で、ゲート電極からの水平方向に対する電界を弱めるこ
とが可能となり、リーク電流を抑制することが可能とな
る。
This MOSFET has a silicon film 3
Since the side wall of the gate electrode is covered with the nitride film 5, the side wall of the upper end portion of the silicon film 3 is not exposed. Further, since the nitride film 5 is formed higher than the gate oxide film 6, It is possible to weaken the electric field in the horizontal direction, and it is possible to suppress the leak current.

【0052】また、このMOSFETは、シリコン膜3
の側壁の少なくとも下部に窒化膜5が形成され、シリコ
ン膜3を保護しているため、シリコン膜3の下層の酸化
膜2がエッチングされたとしても酸化膜2のオーバーエ
ッチング部7がシリコン膜3に達することがなく、水平
方向に形成された多結晶シリコン膜8による電界の影響
が小さくなり、リーク電流を抑制することができる。
Further, this MOSFET has a silicon film 3
Since the nitride film 5 is formed on at least the lower part of the sidewall of the silicon film 3 to protect the silicon film 3, even if the oxide film 2 under the silicon film 3 is etched, the over-etched portion 7 of the oxide film 2 is not covered by the silicon film 3. Therefore, the influence of the electric field due to the polycrystalline silicon film 8 formed in the horizontal direction is reduced, and the leak current can be suppressed.

【0053】次に、本発明における半導体装置の製造方
法の第一実施形態について、図面を参照して説明する。
図2は、第一実施形態における半導体装置の製造方法に
ついて説明するための、B−B線の概略断面図を示して
いる。また、図3は、第一実施形態における半導体装置
の製造方法について説明するための、概略フローチャー
ト図を示している。
Next, a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB for explaining the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. Further, FIG. 3 is a schematic flowchart for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment.

【0054】本実施形態の半導体装置の製造方法は、S
OI基板上に形成されたMOSFETを備えた半導体装
置の製造方法であって、まず、図2(a)に示すよう
に、たとえばシリコンよりなる支持基板1上に、第1の
絶縁膜として酸化膜2を約10nmから約10μmの厚
さとなるように形成し、さらに、酸化膜2の上にシリコ
ン膜3をたとえば約5nmから約200nmの厚さとな
るように形成したSOI基板21を製作する(図3にお
ける、ステップS1:SOI基板製作工程)。このSO
I基板21は、酸素をイオン注入して形成するSIMO
X(Separation by Implanted
Oxygen)法や、貼り合わせで形成する方法によ
って製造することができる。
The method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment uses S
In a method of manufacturing a semiconductor device including a MOSFET formed on an OI substrate, first, as shown in FIG. 2A, an oxide film as a first insulating film is first formed on a support substrate 1 made of, for example, silicon. 2 is formed to have a thickness of about 10 nm to about 10 μm, and a silicon film 3 is further formed on the oxide film 2 to have a thickness of, for example, about 5 nm to about 200 nm to manufacture an SOI substrate 21 (FIG. 3 in step S1: SOI substrate manufacturing process). This SO
The I substrate 21 is a SIMO formed by ion implantation of oxygen.
X (Separation by Implanted)
Oxygen) method or a method of forming by bonding.

【0055】次に、図2(b)に示すように、熱酸化法
あるいはCVD法により、SOI基板21上に、シリコ
ン膜上の絶縁膜として酸化膜4を約30nmの厚さとな
るように形成する(図3における、ステップS2:シリ
コン膜上の絶縁膜形成工程)。さらに、図示してない
が、酸化膜4及びシリコン膜3を、MOSFETを形成
するために選択的に異方性エッチングによりエッチング
する(図3における、ステップS3:シリコン膜上の絶
縁膜及びシリコン膜のエッチング工程)。
Next, as shown in FIG. 2B, an oxide film 4 is formed as an insulating film on the silicon film to a thickness of about 30 nm on the SOI substrate 21 by a thermal oxidation method or a CVD method. (Step S2 in FIG. 3: step of forming insulating film on silicon film). Further, although not shown, the oxide film 4 and the silicon film 3 are selectively etched by anisotropic etching to form a MOSFET (step S3 in FIG. 3: insulating film on silicon film and silicon film). Etching step).

【0056】次に、図2(c)に示すように、ステップ
S3によりエッチングされたSOI基板21上に、第2
の絶縁膜として窒化膜5を約50nmの厚さとなるよう
に、LPCVD(減圧CVD)法により体積する(図3
における、ステップS4:第2の絶縁膜積層工程)。こ
こで、第2の絶縁膜を窒化膜5としてあるので、第2の
絶縁膜を酸化膜とした場合における、シリコン膜内部の
不純物が酸化膜中に取り込まれ、酸化膜の濃度が低下し
てしまい、リーク電流が発生するといった危険性を回避
することができる。
Next, as shown in FIG. 2C, a second layer is formed on the SOI substrate 21 etched in step S3.
The nitride film 5 as an insulating film is formed by LPCVD (low pressure CVD) so as to have a thickness of about 50 nm (FIG. 3).
In step S4: second insulating film laminating step). Here, since the second insulating film is the nitride film 5, when the second insulating film is an oxide film, impurities inside the silicon film are taken into the oxide film, and the concentration of the oxide film decreases. Therefore, it is possible to avoid the risk of leakage current being generated.

【0057】次に、RIE(Reactive Ion
Etching)法により窒化膜5を異方的にエッチ
ングし、シリコン膜3の側壁の少なくとも下部に、窒化
膜5が残るように形成する(図3における、ステップS
5:第2の絶縁膜のエッチング工程)。ここで、好まし
くは、図2(d)に示すように、シリコン膜3および酸
化膜4の側壁の全面に窒化膜5が残るように形成すると
よく、このようにすると、シリコン膜3の上端部に電界
が集中し、局所的にしきい値が低下しリーク電流が発生
することを防止することができる。
Next, RIE (Reactive Ion)
Etching) method is used to anisotropically etch the nitride film 5 so that the nitride film 5 remains at least under the sidewall of the silicon film 3 (step S in FIG. 3).
5: Second insulating film etching step). Here, preferably, as shown in FIG. 2D, it is preferable to form the nitride film 5 so as to remain on the entire sidewalls of the silicon film 3 and the oxide film 4. By doing so, the upper end portion of the silicon film 3 is formed. It is possible to prevent an electric field from concentrating on the surface of the cell, locally lowering the threshold value and causing a leak current.

【0058】次に、図示してないが、酸化膜4を選択的
にエッチングし、チャネル不純物をイオン注入法により
露出したシリコン膜3に添加し、続いて、上記エッチン
グにより残った酸化膜4を弗酸でエッチングする(図3
における、ステップS6:シリコン膜上の絶縁膜のエッ
チング工程)。
Next, although not shown, the oxide film 4 is selectively etched, and channel impurities are added to the exposed silicon film 3 by the ion implantation method. Then, the oxide film 4 remaining by the above etching is removed. Etching with hydrofluoric acid (Fig. 3
Step S6: Etching process of insulating film on silicon film).

【0059】次に、図2(e)に示すように、露出した
シリコン膜3上に、ゲート酸化膜6をたとえば熱酸化法
により、たとえば約10nmの厚さとなるように形成す
る(図3における、ステップS7:ゲート絶縁膜形成工
程)。なお、シリコン膜上の絶縁膜のエッチング工程
(ステップS6)において、弗酸で酸化膜4をエッチン
グする際、窒化膜5の外側に露出している酸化膜2もエ
ッチングされるので、窒化膜5の端部にオーバーエッチ
ング部7が形成される。
Next, as shown in FIG. 2E, a gate oxide film 6 is formed on the exposed silicon film 3 by, for example, a thermal oxidation method so as to have a thickness of about 10 nm (in FIG. 3). , Step S7: gate insulating film forming step). In the step of etching the insulating film on the silicon film (step S6), when the oxide film 4 is etched with hydrofluoric acid, the oxide film 2 exposed outside the nitride film 5 is also etched. The over-etched portion 7 is formed at the end portion of.

【0060】次に、図2(f)に示すように、ゲート電
極として多結晶シリコン膜8を、CVD法により堆積し
フォトリソグラフィ技術を用いRIE法により選択的に
パターニングする(図3における、ステップS8:ゲー
ト電極形成工程)。この工程のRIE(反応性イオンエ
ッチング)は、たとえばSFを含むエッチングガスを
用いたRIE条件で行うとよく、このようにすると、等
方的なエッチングを行うことができ、オーバーエッチン
グ部7に堆積された多結晶シリコン膜を残らず除去する
ことができる。
Next, as shown in FIG. 2F, a polycrystalline silicon film 8 is deposited as a gate electrode by the CVD method and selectively patterned by the RIE method using the photolithography technique (step in FIG. 3). S8: Gate electrode forming step). The RIE (reactive ion etching) in this step is preferably performed under the RIE condition using an etching gas containing SF 6 , for example, whereby isotropic etching can be performed and the overetched portion 7 can be formed. The deposited polycrystalline silicon film can be completely removed.

【0061】次に、図2(g)に示すように、CVD法
により酸化膜9を、たとえば約100nmの厚さとなる
ように堆積し、引き続きRIEを行い多結晶シリコン膜
8の側壁に残るように形成する(図3における、ステッ
プS9:ゲート電極の保護膜形成工程)。なお、この工
程を実施する際、露出しているゲート酸化膜6も除去さ
れる。
Next, as shown in FIG. 2G, an oxide film 9 is deposited by the CVD method so as to have a thickness of, for example, about 100 nm, and then RIE is performed so that it remains on the side wall of the polycrystalline silicon film 8. (Step S9 in FIG. 3: gate electrode protective film forming step). Incidentally, when this step is carried out, the exposed gate oxide film 6 is also removed.

【0062】次に、シリコン膜3に不純物原子をイオン
注入法により添加しSD領域10を形成する(図3にお
ける、ステップS10:SD領域形成工程)。
Next, impurity atoms are added to the silicon film 3 by the ion implantation method to form the SD region 10 (step S10 in FIG. 3: SD region forming step).

【0063】次に、露出したシリコン膜3上および多結
晶シリコン膜8上に、たとえばコバルトシリサイドなど
のシリサイド膜11を選択的に形成し、さらに、たとえ
ばBPSG(パッシべーション膜)などの絶縁膜12
を、約500nmの厚さとなるように堆積し、CMPを
行い表面を平坦化した後、コンタクトホールを選択的に
形成し、続いて、アルミなどのメタル配線13を選択的
に形成する(図3における、ステップS11:配線工
程)。
Next, a silicide film 11 such as cobalt silicide is selectively formed on the exposed silicon film 3 and polycrystalline silicon film 8, and an insulating film such as BPSG (passivation film) is further formed. 12
Is deposited to a thickness of about 500 nm, the surface is flattened by CMP, contact holes are selectively formed, and then metal wirings 13 such as aluminum are selectively formed (FIG. 3). In step S11: wiring step).

【0064】このように、本実施形態における半導体装
置の製造方法によれば、シリコン膜3の側壁をRIEに
より垂直に形成でき、LOCOS法の分離により生じる
シリコン膜端部での不純物濃度の低下が発生しないの
で、リーク電流を抑制することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment, the side wall of the silicon film 3 can be formed vertically by RIE, and the impurity concentration at the end of the silicon film caused by the separation by the LOCOS method is reduced. Since it does not occur, the leak current can be suppressed.

【0065】また、シリコン膜上の絶縁膜のエッチング
工程(ステップS6)において弗酸で酸化膜4をウェッ
トエッチングするが、このエッチングによってエッチン
グされない窒化膜5を、シリコン膜3の側壁に自己整合
的に形成することにより、シリコン膜3の側壁は、最終
工程まで窒化膜5で保護することができる。
Further, in the step of etching the insulating film on the silicon film (step S6), the oxide film 4 is wet-etched with hydrofluoric acid, but the nitride film 5 which is not etched by this etching is self-aligned with the side wall of the silicon film 3. The side wall of the silicon film 3 can be protected by the nitride film 5 until the final step by forming the above.

【0066】また、窒化膜5の膜厚を酸化膜4の膜厚よ
りも厚く形成することにより(図2(c)参照)、エッ
チング形成された窒化膜5は、シリコン膜3の下面方向
の厚さt(図2(e)参照)が、酸化膜4の膜厚よりも
厚く形成されるので、酸化膜4のウェットエッチングの
際、オーバーエッチング部7が生じても、シリコン膜3
の下面が露出することを防止することができる。このよ
うに、ゲート電極となる多結晶シリコン膜8がシリコン
膜3の上端部及び下端部のコーナを覆うことがないの
で、コーナでの電界集中によるリーク電流の発生を抑制
することができる。
Further, by forming the nitride film 5 to be thicker than the oxide film 4 (see FIG. 2C), the nitride film 5 formed by etching is formed in the lower surface direction of the silicon film 3. Since the thickness t (see FIG. 2E) is formed to be thicker than the thickness of the oxide film 4, even if the over-etched portion 7 occurs during the wet etching of the oxide film 4, the silicon film 3 is not formed.
It is possible to prevent the lower surface of the substrate from being exposed. As described above, since the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode does not cover the corners of the upper end portion and the lower end portion of the silicon film 3, it is possible to suppress the generation of leak current due to the electric field concentration at the corners.

【0067】「第二実施形態」次に、本発明における半
導体装置の第二実施形態の構造について、図面を参照し
て説明する。図4は、第二実施形態における半導体装置
の構造について説明するための概略図を示しており、
(a)は上面図を、(b)はC−C線の概略断面図を、
(c)はD−D線の概略断面図を示している。
Second Embodiment Next, the structure of the second embodiment of the semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the structure of the semiconductor device according to the second embodiment,
(A) is a top view, (b) is a schematic sectional view taken along line C-C,
(C) has shown the schematic sectional drawing of the DD line.

【0068】同図において、本実施形態の半導体装置の
MOSFETは、支持基板1上に第1の絶縁膜としてた
とえば酸化膜2を形成してあり、この酸化膜2の上に、
MOSFET用に選択的に形成されたシリコン膜3a
を、側壁が垂直となるように形成し、かつ、シリコン膜
3aの上面端部を、面取り加工した構成としてある。な
お、本明細書において、「面取り加工」とは、通常直角
に形成されるシリコン膜の上面端部に、円弧状の曲面や
斜面などを形成し、上面端部の角部を丸く滑らかにする
加工をいうものとする。
In the figure, in the MOSFET of the semiconductor device of the present embodiment, for example, an oxide film 2 is formed as a first insulating film on a support substrate 1, and on this oxide film 2,
Silicon film 3a selectively formed for MOSFET
Are formed so that the side walls are vertical, and the upper end portion of the silicon film 3a is chamfered. In the present specification, “chamfering” means that an arc-shaped curved surface or slope is formed at the upper surface end of a silicon film that is normally formed at a right angle, and the corners of the upper surface end are rounded and smoothed. Processing means.

【0069】本実施形態においては、シリコン膜3aの
上面端部に、円弧状の面取り加工を施してあり、このよ
うにすることにより、シリコン膜3aの上端部における
電界集中を効果的に抑制することができ、しきい値が低
下しリーク電流の発生を防止することができる。
In the present embodiment, the upper end of the silicon film 3a is chamfered in an arc shape, and by doing so, electric field concentration at the upper end of the silicon film 3a is effectively suppressed. It is possible to prevent the occurrence of leak current by lowering the threshold value.

【0070】また、窒化膜5aは、シリコン膜3aの側
壁に、窒化膜5aの上端がシリコン膜3aの上面よりも
低くなるように形成してあり、このようにすると、窒化
膜5aと接するシリコン膜3aの側壁の酸化を防止し、
かつ、窒化膜5aと接していないシリコン膜3aの側壁
を犠牲酸化させて、面取り加工を施すことができる。
The nitride film 5a is formed on the side wall of the silicon film 3a so that the upper end of the nitride film 5a is lower than the upper surface of the silicon film 3a. Prevents oxidation of the side wall of the film 3a,
Moreover, the side wall of the silicon film 3a which is not in contact with the nitride film 5a can be sacrificed to be chamfered.

【0071】また、MOSFETは、面取り加工が施さ
れたシリコン膜3aの上に、ゲート酸化膜6a及びゲー
ト電極となる多結晶シリコン膜8が形成してあり、多結
晶シリコン膜8の側壁に酸化膜9が形成してあり、さら
に、シリコン膜3a中に選択的にSD領域10が形成さ
れ、多結晶シリコン膜8とシリコン膜3aのSD領域1
0上にシリサイド膜11が形成してあり、この上層が絶
縁膜12で覆われ、絶縁膜12に選択的にコンタクトホ
ールが形成され、メタル配線13が形成されている構造
なっている。なお、その他の構造及び作用は、後述する
オーバーエッチング部を除いて、第一実施形態の半導体
装置と同様としてある。
In the MOSFET, the gate oxide film 6a and the polycrystalline silicon film 8 to be the gate electrode are formed on the chamfered silicon film 3a, and the side wall of the polycrystalline silicon film 8 is oxidized. The film 9 is formed, and further the SD region 10 is selectively formed in the silicon film 3a, and the polycrystalline silicon film 8 and the SD region 1 of the silicon film 3a are formed.
0 has a silicide film 11 formed thereon, the upper layer is covered with an insulating film 12, contact holes are selectively formed in the insulating film 12, and a metal wiring 13 is formed. The other structures and operations are the same as those of the semiconductor device of the first embodiment, except for the over-etched portion described later.

【0072】このように、第二実施形態における半導体
装置は、シリコン膜3aの下端部が窒化膜5aで覆われ
ているので、リーク電流の発生を防止することができ、
かつ、窒化膜5aで覆われていないシリコン膜3aの上
端部を円弧状に面取りすることにより、上端部の近傍に
多結晶シリコン膜8が形成されても、電界が集中するこ
とによるリーク電流の発生を防止することができる。
As described above, in the semiconductor device of the second embodiment, since the lower end portion of the silicon film 3a is covered with the nitride film 5a, it is possible to prevent the generation of leak current,
Moreover, by chamfering the upper end portion of the silicon film 3a not covered with the nitride film 5a into an arc shape, even if the polycrystalline silicon film 8 is formed in the vicinity of the upper end portion, the leakage current due to the concentration of the electric field is reduced. Occurrence can be prevented.

【0073】次に、本発明における半導体装置の製造方
法の第二実施形態について、図面を参照して説明する。
また、図5は、第二実施形態における半導体装置の製造
方法について説明するための、概略フローチャート図を
示している。
Next, a second embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment.

【0074】本実施形態の半導体装置の製造方法は、S
OI基板上に形成されたMOSFETを備えた半導体装
置の製造方法であって、図5に示すように、まず、上述
したステップS1のSOI基板製作工程,ステップS2
のシリコン膜上の絶縁膜形成工程,ステップS3のシリ
コン膜上の絶縁膜及びシリコン膜のエッチング工程,ス
テップS4の第2の絶縁膜積層工程を行う。
The method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment uses S
In a method of manufacturing a semiconductor device including a MOSFET formed on an OI substrate, as shown in FIG. 5, first, the SOI substrate manufacturing process of step S1 described above and step S2 are performed.
The step of forming the insulating film on the silicon film, the step of etching the insulating film on the silicon film and the silicon film in step S3, and the step of laminating the second insulating film in step S4 are performed.

【0075】次に、RIE法により窒化膜5aを異方的
にエッチングし、シリコン膜3aの側壁の少なくとも下
部に窒化膜5aが残るように、かつ、シリコン膜3aよ
りも低く形成する(図5における、ステップS21:第
2の絶縁膜のエッチング工程)。
Next, the nitride film 5a is anisotropically etched by the RIE method so that the nitride film 5a remains at least under the side wall of the silicon film 3a and is formed lower than the silicon film 3a (FIG. 5). In step S21: Etching step of the second insulating film).

【0076】次に、図示してないが、酸化膜4(図2
(d)参照)の周辺を選択的にエッチングし、続いて、
エッチングにより露出したシリコン膜3aの上部を犠牲
酸化し、シリコン膜3aの上面端部に円弧状の面取り加
工を施す(図5における、ステップS22:シリコン膜
の面取り加工工程)。
Next, although not shown, the oxide film 4 (see FIG.
(See (d)) is selectively etched around the periphery, and then,
The upper portion of the silicon film 3a exposed by etching is sacrificial-oxidized, and an arc-shaped chamfering process is performed on the upper end portion of the silicon film 3a (step S22 in FIG. 5: silicon film chamfering process).

【0077】ここで、シリコン膜3aの上面端部は、酸
化膜4の周辺に形成した開口部(図示せず)から露出す
るシリコン膜3aの上面、及び、窒化膜5aが覆ってい
ないシリコン膜3aの側壁を犠牲酸化することにより、
容易に円弧状に形成することができる。また、窒化膜5
aを形成した後に犠牲酸化を行うことにより、窒化膜5
aが接しているシリコン膜3aの側壁が酸化されること
はなく、側壁のしきい値電圧が低下しリーク電流が発生
するといった不具合を防止することができる。
Here, the upper surface end portion of the silicon film 3a is the upper surface of the silicon film 3a exposed from the opening (not shown) formed around the oxide film 4, and the silicon film not covered by the nitride film 5a. By sacrificing the side wall of 3a,
It can be easily formed in an arc shape. In addition, the nitride film 5
By forming sacrificial oxidation after forming a, the nitride film 5
The side wall of the silicon film 3a in contact with a is not oxidized, and the problem that the threshold voltage of the side wall is lowered and a leak current is generated can be prevented.

【0078】次に、上述したステップS6のシリコン膜
上の絶縁膜のエッチング工程,ステップS7のゲート絶
縁膜形成工程,ステップS8のゲート電極形成工程,ス
テップS9のゲート電極の保護膜形成工程,ステップS
10のSD領域形成工程,ステップS11の配線工程を
行う。その他の工程については、上記第一実施形態にお
ける半導体装置の製造方法と同様としてある。
Next, the step of etching the insulating film on the silicon film in step S6, the step of forming a gate insulating film in step S7, the step of forming a gate electrode in step S8, the step of forming a protective film for the gate electrode in step S9, and the step S
The SD area forming step 10 and the wiring step S11 are performed. Other steps are similar to those of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【0079】このように、第二実施形態における半導体
装置の製造方法によれば、シリコン膜の上端部における
電界集中を効果的に抑制し、しきい値が低下しリーク電
流の発生を防止する面取り加工を容易に行うことができ
る。また、この製造方法によれば、窒化膜5aのRIE
工程において、窒化膜5aの上端部の位置が制御できな
いときであっても、確実に、シリコン膜の上端部におけ
る電界集中を効果的に抑制し、しきい値が低下しリーク
電流の発生を防止することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device of the second embodiment, the chamfering which effectively suppresses the electric field concentration at the upper end portion of the silicon film and prevents the threshold current from lowering and leak current from occurring. Processing can be easily performed. Further, according to this manufacturing method, the RIE of the nitride film 5a is performed.
In the process, even when the position of the upper end of the nitride film 5a cannot be controlled, the electric field concentration is effectively suppressed at the upper end of the silicon film, and the threshold value is lowered to prevent the generation of leak current. can do.

【0080】また、この製造方法によれば、シリコン膜
3aの側壁の窒化膜5aが、シリコン膜3aの上面より
も低く設定してあるために、窒化膜5aがシリコン膜3
aの端部で高くなるといった段差のない構造を得ること
ができ、これにより、多結晶シリコン膜8が窒化膜5a
を横切る際、局所的に膜厚が変わったり、上層のシリサ
イド膜11の膜厚が変わるといった不具合を防止するこ
とができ、ゲート電極の抵抗値の変動を抑制することが
できる。
Further, according to this manufacturing method, since the nitride film 5a on the side wall of the silicon film 3a is set lower than the upper surface of the silicon film 3a, the nitride film 5a is formed on the silicon film 3a.
It is possible to obtain a structure in which there is no step difference such that the height becomes higher at the end portion of a, so that the polycrystalline silicon film 8 becomes the nitride film 5a.
It is possible to prevent such a problem that the film thickness locally changes or the film thickness of the upper silicide film 11 changes when it traverses the gate electrode, and fluctuation of the resistance value of the gate electrode can be suppressed.

【0081】「第三実施形態」次に、本発明における半
導体装置の製造方法の第三実施形態について、図面を参
照して説明する。図6は、第三実施形態における半導体
装置の製造方法について説明するための、概略断面図を
示している。また、図7は、第三実施形態における半導
体装置の製造方法について説明するための、概略フロー
チャート図を示している。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment. Further, FIG. 7 is a schematic flowchart for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment.

【0082】本実施形態の半導体装置の製造方法は、S
OI基板上に形成されたMOSFETを備えた半導体装
置の製造方法であって、図7に示すように、まず、上述
したステップS1のSOI基板製作工程,ステップS2
のシリコン膜上の絶縁膜形成工程,ステップS3のシリ
コン膜上の絶縁膜及びシリコン膜のエッチング工程,ス
テップS4の第2の絶縁膜積層工程,ステップS5の第
2の絶縁膜のエッチング工程を行う。
The method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment uses S
In a method of manufacturing a semiconductor device having a MOSFET formed on an OI substrate, as shown in FIG. 7, first, the SOI substrate manufacturing process of step S1 described above and step S2 are performed.
The step of forming an insulating film on a silicon film, the step of etching an insulating film on a silicon film and a silicon film in step S3, the step of laminating a second insulating film in step S4, and the step of etching a second insulating film in step S5. .

【0083】ここで、図6(a)に示す工程は、図2
(d)に示す工程と同じ第2の絶縁膜のエッチング工程
(ステップS5)であり、支持基板1上の酸化膜2とシ
リコン膜3よりなるSOI基板21のシリコン膜3上に
約30nmの厚さとなるように酸化膜4を形成し、シリ
コン膜3及び酸化膜4をパターニングし側壁に窒化膜5
を選択的に形成してある。
Here, the process shown in FIG.
It is the same second insulating film etching step (step S5) as the step shown in (d), and has a thickness of about 30 nm on the silicon film 3 of the SOI substrate 21 including the oxide film 2 and the silicon film 3 on the supporting substrate 1. The oxide film 4 is formed so as to form the silicon film 3 and the oxide film 4 and the nitride film 5 is formed on the side wall.
Are selectively formed.

【0084】次に、図6(b)に示すように、シリコン
膜上の絶縁膜(酸化膜4)とウェットエッチングレート
がほぼ同じ第3の絶縁膜(酸化膜14)をCVD法によ
りSOI基板21上に約50nmの厚さとなるように堆
積する(図7における、ステップS31:第3の絶縁膜
形成工程)。ここで、第1の絶縁膜,シリコン膜上の絶
縁膜及び第3の絶縁膜を、酸化膜2,4,14とすると
よく、このようにすると、各膜を容易に形成することが
でき、また、シリコン膜上の絶縁膜及び第3の絶縁膜を
一緒にエッチングすることができる。
Next, as shown in FIG. 6B, a third insulating film (oxide film 14) having substantially the same wet etching rate as the insulating film (oxide film 4) on the silicon film is formed on the SOI substrate by the CVD method. It is deposited so as to have a thickness of about 50 nm on 21 (step S31 in FIG. 7: third insulating film forming step). Here, the first insulating film, the insulating film on the silicon film, and the third insulating film may be the oxide films 2, 4, and 14. By doing so, each film can be easily formed, Further, the insulating film on the silicon film and the third insulating film can be etched together.

【0085】次に、図6(c)に示すように、酸化膜1
4をRIEにより異方的にエッチングし、窒化膜5の側
壁に残るようにエッチングする(図7における、ステッ
プS32:第3の絶縁膜エッチング工程)。
Next, as shown in FIG. 6C, the oxide film 1
4 is anisotropically etched by RIE so as to remain on the side wall of the nitride film 5 (step S32 in FIG. 7: third insulating film etching step).

【0086】次に、図6(d)に示すように、チャネル
不純物をイオン注入法によりシリコン膜3に添加した
後、酸化膜4を弗酸でウエットエッチングする(図7に
おける、ステップS6:シリコン膜上の絶縁膜のエッチ
ング工程)。このエッチング工程で窒化膜5の側壁の酸
化膜14および露出している酸化膜2の一部も一緒にエ
ッチングされる。
Next, as shown in FIG. 6D, after the channel impurities are added to the silicon film 3 by the ion implantation method, the oxide film 4 is wet-etched with hydrofluoric acid (step S6 in FIG. 7, silicon: silicon). Etching process of insulating film on film). In this etching step, the oxide film 14 on the side wall of the nitride film 5 and a part of the exposed oxide film 2 are also etched together.

【0087】次に、同じく図6(d)に示すように、ゲ
ート酸化膜6を、たとえば熱酸化により約10nmの厚
さとなるように形成する(図7における、S7:ゲート
絶縁膜形成工程)。この工程において、弗酸で酸化膜4
をエッチングする際、窒化膜5の側壁に形成された酸化
膜14がエッチングされ除去される時間が、酸化膜4が
エッチングされる時間よりも長くなるように膜厚・材質
を設定し、酸化膜14がエッチングされた後のオーバー
エッチングを行わないようにするとよく、このようにす
ると、窒化膜5の端部下方の酸化膜2はエッチングされ
ず、窒化膜5の下へのオーバーエッチング部による空洞
の発生を防止することができる。
Next, as also shown in FIG. 6D, the gate oxide film 6 is formed by thermal oxidation, for example, to have a thickness of about 10 nm (S7 in FIG. 7: gate insulating film forming step). . In this process, the oxide film 4 is formed with hydrofluoric acid.
When etching the oxide film, the film thickness and material are set so that the time for etching and removing the oxide film 14 formed on the sidewall of the nitride film 5 is longer than the time for etching the oxide film 4. It is preferable not to perform over-etching after etching 14 and, in this case, the oxide film 2 below the end portion of the nitride film 5 is not etched, and a cavity due to the over-etched portion below the nitride film 5 is formed. Can be prevented.

【0088】また、酸化膜14は、すべて除去する必要
はなく、窒化膜5の側壁に酸化膜14が残っていても構
わない。また、酸化膜2のエッチングレートを酸化膜1
4のエッチングレートよりも同じか、あるいは、遅い膜
質に設定するとよく、このようにすると、空洞の発生を
より確実に防止することができる。
Further, it is not necessary to remove all oxide film 14, and oxide film 14 may remain on the side wall of nitride film 5. In addition, the etching rate of the oxide film 2 is set to the oxide film 1
It is preferable to set the film quality to be equal to or slower than the etching rate of No. 4, and by doing so, the generation of cavities can be prevented more reliably.

【0089】次に、図6(e)に示すように、多結晶シ
リコン膜8をCVD法により堆積しフォトリソグラフィ
技術を用いRIE法により選択的にパターニングする
(図7における、ステップS8:ゲート電極形成工
程)。
Next, as shown in FIG. 6E, a polycrystalline silicon film 8 is deposited by the CVD method and selectively patterned by the RIE method using the photolithography technique (step S8 in FIG. 7: gate electrode). Forming process).

【0090】次に、図6(f)に示すように、CVD法
により酸化膜9をたとえば約100nmの厚さとなるよ
うに堆積し、引き続きRIEを行い多結晶シリコン膜8
の側壁に残るようにする(図7における、S9:ゲート
電極の保護膜形成工程)。この工程により、露出してい
るゲート酸化膜6も除去される。
Next, as shown in FIG. 6 (f), an oxide film 9 is deposited by the CVD method so as to have a thickness of, for example, about 100 nm, and then RIE is performed to carry out the polycrystalline silicon film 8.
So as to remain on the side wall of the gate electrode (S9 in FIG. 7: gate electrode protective film forming step). By this step, the exposed gate oxide film 6 is also removed.

【0091】次に、シリコン膜3に不純物原子をイオン
注入法により添加し、SD領域10を形成する(図7に
おける、S10:SD領域形成工程)。
Next, impurity atoms are added to the silicon film 3 by the ion implantation method to form the SD region 10 (S10 in FIG. 7: SD region forming step).

【0092】次に、露出したシリコン膜3上および多結
晶シリコン膜7上に、たとえばコバルトシリサイドなど
のシリサイド膜11を選択的に形成し、続いて、たとえ
ばBPSGなどの絶縁膜12を約500nmの厚さとな
るように堆積し、CMPを行い表面を平坦化した後、コ
ンタクトホールを選択的に形成し、その後、アルミなど
のメタル配線13を選択的に形成する(図7における、
S11:配線工程)。
Next, a silicide film 11 such as cobalt silicide is selectively formed on the exposed silicon film 3 and the polycrystalline silicon film 7, and then an insulating film 12 such as BPSG having a thickness of about 500 nm is formed. After depositing so as to have a thickness and performing CMP to planarize the surface, a contact hole is selectively formed, and then a metal wiring 13 such as aluminum is selectively formed (in FIG. 7,
S11: Wiring process).

【0093】このように、本実施形態の半導体装置の製
造方法によれば、シリコン膜3の側壁の窒化膜5の側壁
に、さらに酸化膜14を形成し、その膜厚を酸化膜4を
除去する工程で少なくとも同時に除去されるかそれより
も厚い膜厚になるように設定することにより、窒化膜5
の下に酸化膜2のオーバーエッチングによる空洞が発生
しないようにすることができる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment, the oxide film 14 is further formed on the side wall of the nitride film 5 on the side wall of the silicon film 3 and the oxide film 4 is removed to the film thickness. In the step of removing the nitride film 5 by setting the film thickness to be removed at least at the same time or to be thicker than that.
It is possible to prevent the formation of cavities due to over-etching of the oxide film 2 underneath.

【0094】たとえば、弗酸によるエッチングレートが
酸化膜4と酸化膜13が同じで、かつ、約50nmの厚
さの酸化膜4をエッチングするときに約20%オーバー
エッチングする場合においては、酸化膜14の膜厚を約
60nm以上とする必要がある。このようにすると、後
工程の多結晶シリコン膜8のRIE工程で等方的な条件
を加味する必要がなくなり完全な異方性のRIEが可能
となる。また、微細化した際のゲート長の制御が容易に
なり、安定なMOSFETの特性を得ることが可能とな
る。
For example, when the oxide film 4 and the oxide film 13 have the same etching rate by hydrofluoric acid and the oxide film 4 having a thickness of about 50 nm is over-etched by about 20%, the oxide film It is necessary that the film thickness of 14 be about 60 nm or more. By doing so, it is not necessary to add isotropic conditions in the RIE process of the polycrystalline silicon film 8 in the subsequent process, and complete anisotropic RIE is possible. In addition, the gate length can be easily controlled when miniaturized, and stable MOSFET characteristics can be obtained.

【0095】なお、本実施形態における半導体装置の製
造方法は、酸化膜2の弗酸によるエッチングレートは酸
化膜14のエッチングレートよりも遅いか同等とすると
よく、このようにすると、窒化膜5の下に酸化膜2のオ
ーバーエッチングによる空洞の発生をより確実に防止す
ることができる。
In the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment, the etching rate of the oxide film 2 with hydrofluoric acid may be slower than or equal to the etching rate of the oxide film 14. By doing so, the nitride film 5 is formed. It is possible to more reliably prevent the formation of voids due to overetching of the oxide film 2 below.

【0096】「第四実施形態」次に、本発明における半
導体装置の製造方法の第四実施形態について、図面を参
照して説明する。図8は、第四実施形態における半導体
装置の製造方法について説明するための、概略断面図を
示している。また、図9は、第四実施形態における半導
体装置の製造方法について説明するための、概略フロー
チャート図を示している。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment. In addition, FIG. 9 is a schematic flowchart for explaining the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment.

【0097】本実施形態の半導体装置の製造方法は、S
OI基板上に形成されたMOSFETを備えた半導体装
置の製造方法であって、まず、たとえばシリコンよりな
る支持基板1上に酸化膜2を約10nmから約10μm
の厚さとなるように形成した上に、シリコン膜3をたと
えば約5nmから約200nmの厚さとなるように形成
したSOI基板21を製作する(図9における、ステッ
プS1:SOI基板製作工程)。
The method of manufacturing the semiconductor device of the present embodiment uses S
A method of manufacturing a semiconductor device having a MOSFET formed on an OI substrate, which comprises first forming an oxide film 2 on a support substrate 1 made of, for example, silicon from about 10 nm to about 10 μm.
Of the silicon film 3 is formed to have a thickness of, for example, about 5 nm to about 200 nm (step S1: SOI substrate manufacturing step in FIG. 9).

【0098】次に、熱酸化あるいはCVD法により酸化
膜4を約50nmの厚さとなるように形成し(図9にお
ける、ステップS2:シリコン膜上の絶縁膜形成工
程)、続いて、犠牲層として、多結晶シリコン膜15を
約100nmの厚さとなるようにCVD法により堆積す
る(図9における、ステップS41:犠牲層形成工
程)。ここで、犠牲層を、多結晶シリコン膜とするとよ
く、このようにすると、犠牲層を容易にかつ廉価な製造
コストで積層することができる。
Next, the oxide film 4 is formed by thermal oxidation or the CVD method so as to have a thickness of about 50 nm (step S2 in FIG. 9: insulating film forming process on silicon film), and then as a sacrifice layer. The polycrystalline silicon film 15 is deposited by the CVD method so as to have a thickness of about 100 nm (step S41 in FIG. 9: sacrificial layer forming step). Here, the sacrificial layer is preferably a polycrystalline silicon film, and in this case, the sacrificial layer can be stacked easily and at low manufacturing cost.

【0099】次に、図8(b)に示すように、多結晶シ
リコン膜15、酸化膜4およびシリコン膜3をRIE法
により選択的にパターニングする(図9における、ステ
ップS42:犠牲層,シリコン膜上の絶縁膜及びシリコ
ン膜のエッチング工程)。
Next, as shown in FIG. 8B, the polycrystalline silicon film 15, the oxide film 4 and the silicon film 3 are selectively patterned by the RIE method (step S42 in FIG. 9: sacrificial layer, silicon). Etching process of insulating film and silicon film on film).

【0100】次に、図8(c)に示すように、窒化膜5
を約50nmの厚さとなるように、LPCVD法により
堆積し(図9における、ステップS4:第2の絶縁膜積
層工程)、引き続きRIE法により窒化膜5を異方的に
エッチングしシリコン膜3および酸化膜4の側壁に窒化
膜5が残るように形成する(図9における、ステップS
5:第2の絶縁膜のエッチング工程)。
Next, as shown in FIG. 8C, the nitride film 5 is formed.
Is deposited by LPCVD so as to have a thickness of about 50 nm (step S4 in FIG. 9: second insulating film laminating step), and then the RIE method is used to anisotropically etch the silicon film 3 and the nitride film 5. The nitride film 5 is formed so as to remain on the sidewall of the oxide film 4 (step S in FIG. 9).
5: Second insulating film etching step).

【0101】ここで、好ましくは、上記酸化膜14をC
VD法により堆積し(図9における、ステップS31:
第3の絶縁膜形成工程)、続いて、RIE法により酸化
膜14を窒化膜5の側壁に残るようにエッチングする
(図9における、ステップS32:第3の絶縁膜エッチ
ング工程)。また、酸化膜14の堆積膜厚を、酸化膜4
よりも厚くするとよく、このようにすると、窒化膜5の
下へのオーバーエッチング部による空洞の発生を確実に
防止することができる。
Preferably, the oxide film 14 is replaced with C
It is deposited by the VD method (step S31 in FIG. 9:
Third insulating film forming step), followed by etching by RIE so that the oxide film 14 remains on the sidewall of the nitride film 5 (step S32 in FIG. 9: third insulating film etching step). In addition, the deposited film thickness of the oxide film 14 is
It is preferable to make it thicker than this. By doing so, it is possible to reliably prevent the formation of a cavity due to the over-etched portion below the nitride film 5.

【0102】次に、図8(d)に示すように、多結晶シ
リコン膜15を選択的にエッチング除去し、チャネル不
純物をイオン注入法によりシリコン膜3に添加した後、
酸化膜4を弗酸でエッチングし(図9における、ステッ
プS6:シリコン膜上の絶縁膜のエッチング工程)、続
いて、ゲート酸化膜6をたとえば熱酸化により、たとえ
ば約10nmの厚さとなるように形成する(図9におけ
る、ステップS7:ゲート絶縁膜形成工程)。この工程
において、弗酸で酸化膜4をエッチングする際に、窒化
膜5の側壁の酸化膜13と露出している酸化膜2もエッ
チングされる。
Next, as shown in FIG. 8D, the polycrystalline silicon film 15 is selectively removed by etching, and channel impurities are added to the silicon film 3 by an ion implantation method.
The oxide film 4 is etched with hydrofluoric acid (step S6 in FIG. 9: etching process of the insulating film on the silicon film), and then the gate oxide film 6 is thermally oxidized to have a thickness of, for example, about 10 nm. Forming (step S7 in FIG. 9: gate insulating film forming step). In this step, when the oxide film 4 is etched with hydrofluoric acid, the oxide film 13 on the sidewall of the nitride film 5 and the exposed oxide film 2 are also etched.

【0103】次に、図8(e)に示すように多結晶シリ
コン膜8をCVD法により堆積しフォトリソグラフィ技
術とRIE法により選択的にパターニングする(図9に
おける、ステップS9:ゲート電極形成工程)。
Next, as shown in FIG. 8E, a polycrystalline silicon film 8 is deposited by the CVD method and selectively patterned by the photolithography technique and the RIE method (step S9 in FIG. 9: gate electrode forming step). ).

【0104】次に、図8(f)に示すように、CVD法
により酸化膜をたとえば約100nmの厚さとなるよう
に堆積し、続いて、RIEを行い多結晶シリコン膜8の
側壁に残るようにする(図9における、ステップS9:
ゲート電極の保護膜形成工程)。この工程により、露出
しているゲート酸化膜6も除去される。
Next, as shown in FIG. 8F, an oxide film is deposited by the CVD method so as to have a thickness of, for example, about 100 nm, and then RIE is performed to leave it on the side wall of the polycrystalline silicon film 8. (Step S9 in FIG. 9:
Step of forming gate electrode protective film). By this step, the exposed gate oxide film 6 is also removed.

【0105】次に、シリコン膜3に不純物原子をイオン
注入法により添加しSD領域10を形成する(図9にお
ける、ステップS10:SD領域形成工程)。
Next, impurity atoms are added to the silicon film 3 by the ion implantation method to form the SD region 10 (step S10 in FIG. 9: SD region forming step).

【0106】次に、露出したシリコン膜3上および多結
晶シリコン膜8上にたとえばコバルトシリサイドなどの
シリサイド膜11を選択的に形成し、続いて、たとえば
BPSGなどの絶縁膜12を約500nmの厚さとなる
ように堆積し、CMP(化学機械研磨)を行い表面を平
坦化した後、コンタクトホールを選択的に形成し、アル
ミなどのメタル配線13を選択的に形成する(図9にお
ける、ステップS11:配線工程)。
Next, a silicide film 11 such as cobalt silicide is selectively formed on the exposed silicon film 3 and the polycrystalline silicon film 8, and then an insulating film 12 such as BPSG is formed to a thickness of about 500 nm. After that, CMP (Chemical Mechanical Polishing) is performed to planarize the surface, and then contact holes are selectively formed and metal wiring 13 such as aluminum is selectively formed (step S11 in FIG. 9). : Wiring process).

【0107】このように、第四実施形態における半導体
装置の製造方法によれば、シリコン膜3の側壁に形成す
る窒化膜5のRIE工程の際に、シリコン膜3上の酸化
膜4を多結晶シリコン膜14で保護しており、エッチン
グされることはないので、酸化膜4を薄くすることが可
能となる。
As described above, according to the method of manufacturing the semiconductor device of the fourth embodiment, the oxide film 4 on the silicon film 3 is polycrystallized during the RIE process of the nitride film 5 formed on the side wall of the silicon film 3. Since it is protected by the silicon film 14 and is not etched, the oxide film 4 can be thinned.

【0108】したがって、図8(d)に示す工程におい
て、シリコン膜3を露出させる酸化膜4のエッチングを
減少させることができ、酸化膜2のエッチングを最小限
度に抑えることが可能となり、すなわち、オーバーエッ
チング部を小さくすることができるので、酸化膜14を
形成しなくても、オーバーエッチングによる不具合を防
止することができる。
Therefore, in the step shown in FIG. 8D, the etching of the oxide film 4 exposing the silicon film 3 can be reduced, and the etching of the oxide film 2 can be suppressed to the minimum, that is, Since the over-etched portion can be made small, it is possible to prevent problems due to over-etching without forming the oxide film 14.

【0109】なお、本実施形態では、窒化膜5の側壁に
酸化膜14を形成する工程を含めて説明したが、第一実
施形態において説明した窒化膜5の側壁に酸化膜14を
形成しない方法としてもよいことは、勿論である。
Although the present embodiment has been described including the step of forming the oxide film 14 on the side wall of the nitride film 5, the method of not forming the oxide film 14 on the side wall of the nitride film 5 described in the first embodiment. Of course, you can

【0110】「半導体装置の応用例」次に、本発明にお
ける半導体装置の応用例の構造について、図面を参照し
て説明する。図10は、本発明の応用例における半導体
装置の構造について説明するための、概略図を示してお
り、(a)は上面図を、(b)はE−E線の断面図を、
(c)はF−F線の断面図を示している。
[Application Example of Semiconductor Device] Next, the structure of an application example of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to the drawings. 10A and 10B are schematic views for explaining the structure of a semiconductor device in an application example of the present invention, in which FIG. 10A is a top view, FIG. 10B is a sectional view taken along line EE, and FIG.
(C) has shown sectional drawing of the FF line.

【0111】同図において、MOSFETが形成された
半導体装置は、支持基板1上に絶縁膜たとえば酸化膜2
を介してシリコン膜3が、端部の形状がほぼ垂直となる
ように形成され、シリコン膜3上にゲート酸化膜6が形
成され、シリコン膜3およびゲート酸化膜6の側壁に窒
化膜5が、窒化膜5の上端がシリコン膜3の上面より高
くかつゲート酸化膜6の上面より低くなるように形成し
てある。
In the figure, a semiconductor device having a MOSFET formed thereon has an insulating film such as an oxide film 2 on a supporting substrate 1.
The silicon film 3 is formed so that the end portions thereof are substantially vertical, the gate oxide film 6 is formed on the silicon film 3, and the nitride film 5 is formed on the sidewalls of the silicon film 3 and the gate oxide film 6. The upper end of the nitride film 5 is higher than the upper surface of the silicon film 3 and lower than the upper surface of the gate oxide film 6.

【0112】また、この半導体装置は、ゲート電極とな
る多結晶シリコン膜8が、ゲート酸化膜6の上に形成さ
れ、多結晶シリコン膜8の側壁に酸化膜9が形成され、
シリコン膜3中に選択的にSD領域10が形成され、さ
らに、多結晶シリコン膜8とシリコン膜3のSD領域1
0上にシリサイド膜11が形成され、上層が絶縁膜12
で覆われ、絶縁膜12に選択的にコンタクトホールが形
成され、メタル配線13が形成されている構造なってい
る。
Further, in this semiconductor device, the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode is formed on the gate oxide film 6, and the oxide film 9 is formed on the side wall of the polycrystalline silicon film 8.
The SD region 10 is selectively formed in the silicon film 3, and the SD region 1 of the polycrystalline silicon film 8 and the silicon film 3 is further formed.
0, a silicide film 11 is formed on the insulating film 12 and the upper layer is an insulating film 12.
The contact hole is selectively formed in the insulating film 12 and the metal wiring 13 is formed.

【0113】この半導体装置は、窒化膜5の上端がシリ
コン膜3の上面より高くかつゲート酸化膜6の上面より
低くなるように形成してあり、つまり、シリコン膜3の
側壁と接触する窒化膜5がシリコン膜3とほぼ同等の高
さに設定してあるため、シリコン膜3の上端部および下
端部がゲート電極となる多結晶シリコン膜8で覆われる
こともなく、さらには、本発明の第一,第三及び第四実
施形態で説明した半導体装置のように、窒化膜5がシリ
コン膜3の端部でシリコン膜3より高くなることがない
ので、多結晶シリコン膜8やシリサイド膜11に対して
段差の無い構造としてある。
In this semiconductor device, the upper end of the nitride film 5 is formed to be higher than the upper surface of the silicon film 3 and lower than the upper surface of the gate oxide film 6, that is, the nitride film contacting the side wall of the silicon film 3. Since 5 is set to almost the same height as the silicon film 3, the upper end and the lower end of the silicon film 3 are not covered with the polycrystalline silicon film 8 serving as the gate electrode. Unlike the semiconductor devices described in the first, third, and fourth embodiments, the nitride film 5 does not become higher than the silicon film 3 at the end portion of the silicon film 3, so the polycrystalline silicon film 8 and the silicide film 11 are formed. On the other hand, the structure has no step.

【0114】このようにすると、半導体装置のMOSF
ETは、多結晶シリコン膜8の膜厚が窒化膜5を横切る
際に局所的に変わったり、上層のシリサイド膜11の膜
厚が変わることによる、ゲート電極の抵抗値の変動を抑
制することができる。
By doing so, the MOSF of the semiconductor device is
ET can suppress fluctuations in the resistance value of the gate electrode due to local changes in the film thickness of the polycrystalline silicon film 8 when crossing the nitride film 5 and changes in the film thickness of the upper silicide film 11. it can.

【0115】[0115]

【発明の効果】以上説明したように、本発明における半
導体装置及びその製造方法によれば、SOI基板を用い
たMOSFETよりなる半導体装置は、シリコン膜の端
部がほぼ垂直形状となっており、LOCOS法の分離に
より生じるシリコン膜端部での不純物濃度の低下が発生
しないので、部分的なチャネル濃度低下によるリーク電
流の発生を抑制することができる。
As described above, according to the semiconductor device and the method of manufacturing the same of the present invention, in the semiconductor device including the MOSFET using the SOI substrate, the end portion of the silicon film has a substantially vertical shape, Since the impurity concentration at the end of the silicon film does not decrease due to the separation by the LOCOS method, it is possible to suppress the generation of the leak current due to the partial decrease in the channel concentration.

【0116】また、シリコン膜の側壁の少なくとも下部
に第2の絶縁膜が形成され、シリコン膜を保護している
ため、シリコン膜の下層の第1の絶縁膜がエッチングさ
れたとしてもオーバーエッチング部による空洞の悪影響
を排除することができ、すなわち、局所的な電界集中を
防止でき、リーク電流の発生を抑制することができる。
Further, since the second insulating film is formed at least under the side wall of the silicon film to protect the silicon film, even if the first insulating film under the silicon film is etched, the over-etched portion is removed. It is possible to eliminate the adverse effect of the cavity due to the above, that is, it is possible to prevent local electric field concentration and suppress the generation of leak current.

【0117】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
オーバーエッチング部による空洞の悪影響を回避する方
法や、第2の絶縁膜をシリコン膜の側壁下部に形成し、
側壁上部を面取りする方法や、オーバーエッチング部に
よる空洞を発生させない、あるいは、空洞を小さくする
方法について開示してあり、これらの製造方法によれ
ば、歩留まり改善や製造コストのコストダウンを図るこ
とができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is
A method of avoiding the adverse effect of the cavity due to the overetched portion, or a second insulating film is formed below the side wall of the silicon film,
It discloses a method of chamfering the upper portion of the side wall, a method of not generating a cavity due to an overetched portion, or a method of reducing the cavity. According to these manufacturing methods, the yield can be improved and the manufacturing cost can be reduced. it can.

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

【図1】図1は、本発明における半導体装置の第一実施
形態を説明するための概略図を示しており、(a)は上
面図を、(b)はA−A線の断面図を示している。
1A and 1B are schematic views for explaining a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a sectional view taken along line AA. Shows.

【図2】図2は、第一実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、B−B線の概略断面図
を示している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図3】図3は、第一実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略フローチャート図
を示している。
FIG. 3 is a schematic flowchart for explaining the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment.

【図4】図4は、第二実施形態における半導体装置の構
造について説明するための概略図を示しており、(a)
は上面図を、(b)はC−C線の概略断面図を、(c)
はD−D線の概略断面図を示している。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the structure of the semiconductor device according to the second embodiment, FIG.
Is a top view, (b) is a schematic sectional view taken along the line C-C, (c)
Shows a schematic sectional view taken along the line D-D.

【図5】図5は、第二実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略フローチャート図
を示している。
FIG. 5 is a schematic flow chart diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment.

【図6】図6は、第三実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略断面図を示してい
る。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment.

【図7】図7は、第三実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略フローチャート図
を示している。
FIG. 7 is a schematic flow chart diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment.

【図8】図8は、第四実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略断面図を示してい
る。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment.

【図9】図9は、第四実施形態における半導体装置の製
造方法について説明するための、概略フローチャート図
を示している。
FIG. 9 is a schematic flow chart diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment.

【図10】図10は、本発明の応用例における半導体装
置の構造について説明するための、概略図を示してお
り、(a)は上面図を、(b)はE−E線の断面図を、
(c)はF−F線の断面図を示している。
10A and 10B are schematic views for explaining the structure of a semiconductor device in an application example of the present invention, in which FIG. 10A is a top view and FIG. 10B is a sectional view taken along line EE. To
(C) has shown sectional drawing of the FF line.

【図11】図11は、第一従来例における、MOSFE
Tが形成された半導体装置の製造方法を説明するための
概略断面図を示している。
FIG. 11 is a schematic diagram of a MOSFE in the first conventional example.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device having T formed therein.

【図12】図12は、第一従来例における半導体装置の
MOSFETの構造を説明するための概略図を示してお
り、(a)は平面図を、(b)はG−G線の断面図を示
している。
12A and 12B are schematic views for explaining the structure of a MOSFET of a semiconductor device in a first conventional example, FIG. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line GG. Is shown.

【図13】図13は、第二従来例における、MOSFE
Tが形成された半導体装置の構造を説明するための概略
断面図を示している。
FIG. 13 is a diagram showing a MOSFE in a second conventional example.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of the semiconductor device having T formed therein.

【図14】図14は、第二従来例のMOSFETのドレ
イン電流とゲート電圧の関係を説明するためのグラフを
示している。
FIG. 14 is a graph for explaining the relationship between the drain current and the gate voltage of the MOSFET of the second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持基板 2 酸化膜 3,3a シリコン膜 4 酸化膜 5,5a 窒化膜 6,6a ゲート酸化膜 7 オーバーエッチング部 8 多結晶シリコン膜 9 酸化膜 10 SD領域 11 シリサイド膜 12 絶縁膜 13 メタル配線 14 酸化膜 15 多結晶シリコン膜 16 窒化膜 17 酸化膜 18 シリコン膜上端部 19 シリコン膜下端部 21 SOI基板 120 正常な特性曲線 121 異常な特性曲線 100 MOSFET 200 MOSFET 1 Support substrate 2 oxide film 3,3a Silicon film 4 oxide film 5,5a Nitride film 6,6a Gate oxide film 7 Over etching part 8 Polycrystalline silicon film 9 Oxide film 10 SD area 11 Silicide film 12 Insulating film 13 Metal wiring 14 Oxide film 15 Polycrystalline silicon film 16 Nitride film 17 Oxide film 18 Silicon film upper end 19 Silicon film bottom 21 SOI substrate 120 Normal characteristic curve 121 Abnormal characteristic curve 100 MOSFET 200 MOSFET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 幸重 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 李 鍾ウー 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 5F032 AA06 AA07 AA34 AA46 AA49 AA70 CA17 DA02 DA23 DA25 DA26 DA28 DA30 DA33 DA71 5F110 AA06 CC02 DD05 DD13 EE05 EE09 EE14 EE32 EE45 FF02 FF23 GG02 GG12 GG22 GG25 GG41 GG52 HJ13 HK05 HL03 NN04 NN22 NN62 NN65 QQ04 QQ17 QQ19    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yukishige Saito             5-7 Shiba 5-1, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation             Inside the company (72) Inventor Lee Zhou Wu             5-7 Shiba 5-1, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation             Inside the company F-term (reference) 5F032 AA06 AA07 AA34 AA46 AA49                       AA70 CA17 DA02 DA23 DA25                       DA26 DA28 DA30 DA33 DA71                 5F110 AA06 CC02 DD05 DD13 EE05                       EE09 EE14 EE32 EE45 FF02                       FF23 GG02 GG12 GG22 GG25                       GG41 GG52 HJ13 HK05 HL03                       NN04 NN22 NN62 NN65 QQ04                       QQ17 QQ19

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持基板,第1の絶縁膜及びシリコン膜
からなるSOI基板上に形成されたMOSFETを備え
た半導体装置であって、 前記MOSFET用に選択的に形成された前記シリコン
膜の側壁が垂直に形成され、かつ、前記側壁の少なくと
も下部に、第2の絶縁膜を形成したことを特徴とする半
導体装置。
1. A semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate composed of a support substrate, a first insulating film and a silicon film, wherein a sidewall of the silicon film selectively formed for the MOSFET. Is formed vertically, and a second insulating film is formed on at least a lower portion of the side wall.
【請求項2】 前記第2の絶縁膜を、前記側壁の全面に
形成したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating film is formed on the entire surface of the side wall.
【請求項3】 前記第2の絶縁膜を、前記シリコン膜の
上に形成されたゲート絶縁膜より高く形成したことを特
徴とする請求項2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the second insulating film is formed higher than a gate insulating film formed on the silicon film.
【請求項4】 前記MOSFET用に選択的に形成され
た前記シリコン膜の上面端部を、面取り加工したことを
特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein an upper surface end portion of the silicon film selectively formed for the MOSFET is chamfered.
【請求項5】 前記第2の絶縁膜を、窒化膜としたこと
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装
置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating film is a nitride film.
【請求項6】 支持基板,第1の絶縁膜及びシリコン膜
からなるSOI基板上に形成されたMOSFETを備え
た半導体装置の製造方法であって、 前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形成する
工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜と前記シリコン膜を、選択的
に異方性エッチングによりエッチングする工程と、 第2の絶縁膜を前記SOI基板上に形成する工程と、 前記第2の絶縁膜を異方性エッチングし、前記シリコン
膜の側壁の少なくとも下部に、当該第2の絶縁膜を残す
工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜を選択的にエッチングする工
程と、 露出した前記シリコン膜上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate composed of a supporting substrate, a first insulating film and a silicon film, wherein an insulating film on the silicon film is provided on the SOI substrate. A step of forming an insulating film on the silicon film and the silicon film by anisotropic etching selectively; forming a second insulating film on the SOI substrate; Anisotropically etching the second insulating film to leave the second insulating film at least under the side wall of the silicon film; and selectively etching the insulating film on the silicon film. A step of forming a gate insulating film on the silicon film, and a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項7】 前記第2の絶縁膜を、異方性エッチング
により、前記シリコン膜よりも低く形成し、かつ、エッ
チングにより露出した前記シリコン膜を選択的に犠牲酸
化し、当該シリコン膜の上面端部に面取り加工を施すこ
とを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法。
7. The upper surface of the silicon film, wherein the second insulating film is formed lower than the silicon film by anisotropic etching, and the silicon film exposed by etching is selectively sacrificed and oxidized. 7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the end portion is chamfered.
【請求項8】 支持基板,第1の絶縁膜及びシリコン膜
からなるSOI基板上に形成されたMOSFETを備え
た半導体装置の製造方法であって、 前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形成する
工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜と前記シリコン膜を選択的に
異方性エッチングによりエッチングする工程と、 第2の絶縁膜を前記SOI基板上に形成する工程と、 前記第2の絶縁膜を異方性エッチングし、前記シリコン
膜の側壁の少なくとも下部に、当該第2の絶縁膜を残す
工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜とウェットエッチングレート
がほぼ同じ第3の絶縁膜を、前記SOI基板上に形成す
る工程と、 前記第3の絶縁膜を異方性エッチングし、当該第3の絶
縁膜を前記第2の絶縁膜の側壁に残す工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチングする工
程と、 露出した前記シリコン膜上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a MOSFET formed on an SOI substrate composed of a supporting substrate, a first insulating film and a silicon film, wherein an insulating film on the silicon film is provided on the SOI substrate. A step of forming a second insulating film on the SOI substrate; a step of selectively etching the insulating film on the silicon film and the silicon film by anisotropic etching; Anisotropically etching the insulating film to leave the second insulating film at least under the side wall of the silicon film; and a third insulating film having a wet etching rate substantially equal to that of the insulating film on the silicon film. On the SOI substrate; anisotropically etching the third insulating film to leave the third insulating film on a sidewall of the second insulating film; Absence The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that it comprises the step of wet etching the film, forming a gate insulating film on said silicon film exposed, the.
【請求項9】 前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエ
ッチングする際、前記第3の絶縁膜がオーバーエッチン
グされないことを特徴とする請求項8記載の半導体装置
の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the third insulating film is not over-etched when the insulating film on the silicon film is wet-etched.
【請求項10】 前記シリコン膜上の絶縁膜をウェット
エッチングする際、前記第3の絶縁膜のエッチングレー
トを、前記第1の絶縁膜のエッチングレートよりも遅い
か、あるいは、同じとしたことを特徴とする請求項9記
載の半導体装置の製造方法。
10. When the insulating film on the silicon film is wet-etched, the etching rate of the third insulating film is slower than or equal to the etching rate of the first insulating film. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein
【請求項11】 前記第1の絶縁膜,前記シリコン膜上
の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜を、酸化膜としたことを
特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の半導体装
置の製造方法。
11. The semiconductor device according to claim 8, wherein the first insulating film, the insulating film on the silicon film and the third insulating film are oxide films. Manufacturing method.
【請求項12】 支持基板,第1の絶縁膜及びシリコン
膜からなるSOI基板上に形成されたMOSFETを備
えた半導体装置の製造方法であって、 前記SOI基板上に、シリコン膜上の絶縁膜を形成する
工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜上に犠牲層を形成する工程
と、 前記犠牲層,前記シリコン膜上の絶縁膜及び前記シリコ
ン膜を選択的に異方性エッチングによりエッチングする
工程と、 第2の絶縁膜を前記SOI基板上に形成する工程と、 前記第2の絶縁膜を異方性エッチングし、前記シリコン
膜,前記シリコン膜上の絶縁膜及び前記犠牲層の側壁
に、当該第2の絶縁膜を残す工程と、 前記犠牲層を選択的にエッチングする工程と、 前記シリコン膜上の絶縁膜をウェットエッチングする工
程と、 露出した前記シリコン膜上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a MOSFET formed on a SOI substrate composed of a supporting substrate, a first insulating film and a silicon film, wherein an insulating film on the silicon film is provided on the SOI substrate. A step of forming a sacrificial layer on the insulating film on the silicon film, and a step of selectively etching the sacrificial layer, the insulating film on the silicon film, and the silicon film by anisotropic etching. A step of forming a second insulating film on the SOI substrate, and anisotropically etching the second insulating film to form side walls of the silicon film, the insulating film on the silicon film and the sacrificial layer, A step of leaving the second insulating film, a step of selectively etching the sacrificial layer, a step of wet etching the insulating film on the silicon film, and a gate on the exposed silicon film. The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that it comprises a step of forming a Enmaku, the.
【請求項13】 前記犠牲層を、多結晶シリコン膜とし
たことを特徴とする請求項12記載の半導体装置の製造
方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the sacrificial layer is a polycrystalline silicon film.
【請求項14】 前記第2の絶縁膜を、前記シリコン膜
上の絶縁膜よりも厚く形成したことを特徴とする請求項
13記載の半導体装置の製造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the second insulating film is formed thicker than the insulating film on the silicon film.
【請求項15】 前記第2の絶縁膜を、窒化膜としたこ
とを特徴とする請求項6〜14のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the second insulating film is a nitride film.
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