JP2005045147A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置、特に、ゲート耐圧、ドレイン耐圧の異なるトランジスタを、同一の半導体層内に有する半導体装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having transistors with different gate breakdown voltages and drain breakdown voltages in the same semiconductor layer and a method for manufacturing the same.
現在、高耐圧トランジスタとしては、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)オフセット構造を有するものが知られている。LOCOSオフセット構造を有する高耐圧トランジスタは、ゲート絶縁層と、ドレイン領域との間に、電界緩和のためのLOCOS層が設けられ、そのLOCOS層の下方にオフセット不純物層が形成されている。 Currently, high breakdown voltage transistors having a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) offset structure are known. In a high breakdown voltage transistor having a LOCOS offset structure, a LOCOS layer for electric field relaxation is provided between a gate insulating layer and a drain region, and an offset impurity layer is formed below the LOCOS layer.
また、近年、電子機器に搭載されるICを縮小化するための研究開発が行われている。このような技術として、低電圧動作用のトランジスタと、高電圧動作用の高耐圧トランジスタとを同一基板(同一チップ)に混載し、ICのチップ面積を縮小化する方法がある。 In recent years, research and development have been conducted to reduce the size of ICs mounted on electronic devices. As such a technique, there is a method in which a low voltage operation transistor and a high voltage operation high voltage transistor are mixedly mounted on the same substrate (same chip) to reduce the chip area of the IC.
前述した電界緩和のためのLOCOS層を設けた高耐圧トランジスタと、低電圧駆動トランジスタとを同一の基板上に形成する場合、たとえば、素子分離のためのLOCOS層と、電界緩和のためのLOCOS層を同一の工程で形成することにより、このような態様の半導体装置の製造を行なうことができる。 In the case where the high breakdown voltage transistor provided with the LOCOS layer for electric field relaxation and the low voltage driving transistor are formed on the same substrate, for example, a LOCOS layer for element isolation and a LOCOS layer for electric field relaxation. Can be manufactured in the same process, so that the semiconductor device having such a mode can be manufactured.
しかし、近年の微細化の要請により、素子分離領域の形成方法は、LOCOS法からトレンチ素子分離法に移行しつつあり、高耐圧トランジスタの電界緩和のためのLOCOS層をトレンチ絶縁層で代用する方法が提案されている。 However, due to the recent demand for miniaturization, the element isolation region forming method is shifting from the LOCOS method to the trench element isolation method, and a method of substituting the LOCOS layer for mitigating the electric field of the high voltage transistor with a trench insulating layer. Has been proposed.
この場合において、高耐圧トランジスタ形成領域に、膜厚の厚いゲート絶縁層を形成すると、ゲート絶縁層の膜厚が、トレンチ絶縁層と隣接する領域において、部分的に薄くなることがある。その結果、膜厚が薄くなった部分で耐圧の低下などを招き、半導体装置の信頼性が損なわれることとなる。 In this case, when a thick gate insulating layer is formed in the high breakdown voltage transistor formation region, the thickness of the gate insulating layer may be partially reduced in a region adjacent to the trench insulating layer. As a result, the breakdown voltage is reduced at the thinned portion, and the reliability of the semiconductor device is impaired.
本発明の目的は、ゲート耐圧、ドレイン耐圧の異なるトランジスタを同一の半導体層内に有する信頼性の高い半導体装置およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device having transistors with different gate breakdown voltages and drain breakdown voltages in the same semiconductor layer and a method for manufacturing the same.
1.本発明にかかる半導体装置は、
半導体層と、
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層の側方に、トレンチ素子分離法により形成されたオフセットトレンチ絶縁層と、
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方に形成されたオフセット不純物層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を含み、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している。
1. The semiconductor device according to the present invention is
A semiconductor layer;
A gate insulating layer formed on the semiconductor layer;
An offset trench insulating layer formed by a trench isolation method on the side of the gate insulating layer,
An offset impurity layer formed below the offset trench insulating layer;
A gate electrode formed on the gate insulating layer,
At the end portion of the gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer, the lower surface of the end portion is inclined so as to be lowered toward the offset trench insulating layer.
この半導体装置によれば、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している。すなわち、前記ゲート絶縁層の端部は下方に突出している。そのため、前記ゲート絶縁層の端部の膜厚は、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において、前記ゲート絶縁層の端部の下面が傾斜していない場合に比べて厚くなる。その結果、前記ゲート絶縁層の膜厚が、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において、部分的に薄くなるという問題が解消し、前記ゲート絶縁層の全体が、所望の均一な膜厚となる。したがって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 According to this semiconductor device, the lower surface of the end portion of the gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer is inclined so as to be lowered toward the offset trench insulating layer. That is, the end portion of the gate insulating layer protrudes downward. Therefore, the thickness of the end portion of the gate insulating layer is thicker in the region adjacent to the offset trench insulating layer than when the lower surface of the end portion of the gate insulating layer is not inclined. As a result, the problem that the thickness of the gate insulating layer is partially thinned in a region adjacent to the offset trench insulating layer is solved, and the entire gate insulating layer has a desired uniform thickness. . Therefore, a highly reliable semiconductor device can be provided.
本発明にかかる半導体装置においては、前記ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°であることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, an inclination angle of the lower surface of the end portion in the gate insulating layer with respect to a horizontal direction may be 10 to 30 °.
本発明にかかる半導体装置においては、前記ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向の長さは、0.1〜0.4μmであることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the horizontal length of the lower surface of the end portion of the gate insulating layer may be 0.1 to 0.4 μm.
2.本発明にかかる半導体装置は、
半導体層と、
前記半導体層に、高耐圧トランジスタ形成領域と低電圧駆動トランジスタ形成領域とを分離する、トレンチ素子分離法により形成された素子分離領域と、
前記高耐圧トランジスタ形成領域に形成された第1ゲート絶縁層と、
前記第1ゲート絶縁層上に形成された第1ゲート電極と、
前記第1ゲート絶縁層の側方に、トレンチ素子分離法により形成されたオフセットトレンチ絶縁層と、
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方に形成されたオフセット不純物層と、
前記低電圧駆動トランジスタ形成領域に形成された第2ゲート絶縁層と、
前記第2ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を含み、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記第1ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している。
2. The semiconductor device according to the present invention is
A semiconductor layer;
An element isolation region formed by a trench element isolation method for separating the high breakdown voltage transistor formation region and the low voltage drive transistor formation region in the semiconductor layer;
A first gate insulating layer formed in the high breakdown voltage transistor formation region;
A first gate electrode formed on the first gate insulating layer;
An offset trench insulating layer formed by a trench isolation method on a side of the first gate insulating layer;
An offset impurity layer formed below the offset trench insulating layer;
A second gate insulating layer formed in the low-voltage driving transistor formation region;
A gate electrode formed on the second gate insulating layer,
At the end portion of the first gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer, the lower surface of the end portion is inclined so as to be lowered toward the offset trench insulating layer.
この半導体装置によれば、高耐圧トランジスタの前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記第1ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している。すなわち、前記第1ゲート絶縁層の端部は下方に突出している。そのため、前記第1ゲート絶縁層の端部の膜厚は、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において、前記第1ゲート絶縁層の端部の下面が傾斜していない場合に比べて厚くなる。その結果、前記第1ゲート絶縁層の膜厚が、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において、部分的に薄くなるという問題が解消し、前記第1ゲート絶縁層の全体が、所望の均一な膜厚となる。したがって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 According to this semiconductor device, at the end portion of the first gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer of the high breakdown voltage transistor, the lower surface of the end portion is lowered toward the offset trench insulating layer. Inclined. That is, the end portion of the first gate insulating layer protrudes downward. Therefore, the thickness of the end portion of the first gate insulating layer is thicker in the region adjacent to the offset trench insulating layer than when the lower surface of the end portion of the first gate insulating layer is not inclined. As a result, the problem that the film thickness of the first gate insulating layer is partially thinned in a region adjacent to the offset trench insulating layer is solved, and the entire first gate insulating layer has a desired uniform thickness. It becomes the film thickness. Therefore, a highly reliable semiconductor device can be provided.
本発明にかかる半導体装置においては、前記第1ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°であることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, an inclination angle of the lower surface of the end portion of the first gate insulating layer with respect to a horizontal direction may be 10 to 30 °.
本発明にかかる半導体装置においては、前記第1ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向の長さは、0.1〜0.4μmであることができる。 In the semiconductor device according to the present invention, the horizontal length of the lower surface of the end portion of the first gate insulating layer may be 0.1 to 0.4 μm.
3.本発明にかかる半導体装置の製造方法は、
半導体層内に、高耐圧トランジスタ形成領域と低電圧駆動トランジスタ形成領域とを分離する素子分離領域、および該高耐圧トランジスタ形成領域にオフセットトレンチ絶縁層をトレンチ素子分離法により形成する工程と、
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方にオフセット不純物層を形成する工程と、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する前記半導体層をエッチングし、前記半導体層の上面に対して傾斜した面を形成する工程と、
前記高耐圧トランジスタ形成領域に、ゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、を含み、
前記傾斜した面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がっている。
3. A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes:
Forming a high breakdown voltage transistor formation region and a low voltage drive transistor formation region in a semiconductor layer, and forming an offset trench insulating layer in the high breakdown voltage transistor formation region by a trench element isolation method;
Forming an offset impurity layer below the offset trench insulating layer;
Etching the semiconductor layer adjacent to the offset trench insulating layer to form a surface inclined with respect to the upper surface of the semiconductor layer;
Forming a gate insulating layer in the high breakdown voltage transistor formation region;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer,
The inclined surface is lowered toward the offset trench insulating layer.
この半導体装置の製造方法によれば、前記傾斜した面を形成する工程を付加するだけで、前記ゲート絶縁層の膜厚を、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において、前記傾斜した面を含むトレンチ(以下、「テーパトレンチ」ともいう)を形成する工程がない場合に比べ、厚く形成することができる。したがって、僅かな工程数の増加によって、前記ゲート絶縁層の膜厚が、前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する領域において部分的に薄くなるという問題を解消することができ、前記ゲート絶縁層の全体を、所望の均一な膜厚とすることができる。その結果、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 According to this method of manufacturing a semiconductor device, the thickness of the gate insulating layer is included in the region adjacent to the offset trench insulating layer only by adding the step of forming the inclined surface. It can be formed thicker than when there is no step of forming a trench (hereinafter also referred to as a “tapered trench”). Therefore, the slight increase in the number of steps can solve the problem that the thickness of the gate insulating layer is partially reduced in a region adjacent to the offset trench insulating layer. , A desired uniform film thickness can be obtained. As a result, a highly reliable semiconductor device can be provided.
本発明にかかる半導体装置の製造方法において、前記傾斜した面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°であることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an inclination angle of the inclined surface with respect to a horizontal direction may be 10 to 30 °.
本発明にかかる半導体装置の製造方法において、前記傾斜した面の水平方向の長さは、1〜2μmであることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the horizontal length of the inclined surface may be 1 to 2 μm.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.半導体装置
まず、本実施の形態にかかる半導体装置について説明する。図1は、本実施の形態にかかる半導体装置を模式的に示す断面図であり、図2は、図1の符号Aで示す部分を拡大して示す図である。
1. Semiconductor Device First, the semiconductor device according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view showing a portion indicated by reference numeral A in FIG.
本実施の形態にかかる半導体装置は、半導体層10を有する。半導体装置には、高耐圧トランジスタ形成領域100と、低電圧駆動トランジスタ形成領域200とが設けられている。高耐圧トランジスタ形成領域100は、n型高耐圧トランジスタ形成領域100Nと、p型高耐圧トランジスタ形成領域100Pとを有する。低電圧駆動トランジスタ形成領域200は、n型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Nと、p型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Pとを有する。n型高耐圧トランジスタ形成領域100Nには、n型高耐圧トランジスタ100nが形成され、p型高耐圧トランジスタ形成領域100Pには、p型高耐圧トランジスタ100pが形成されている。同様に、n型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Nには、n型低電圧駆動トランジスタ200nが形成され、p型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Pには、p型低電圧駆動トランジスタ200pが形成されている。
The semiconductor device according to the present embodiment has a
すなわち、同一基板(同一チップ)上に、n型高耐圧トランジスタ100nと、p型高耐圧トランジスタ100pと、n型低電圧駆動トランジスタ200nと、p型低電圧駆動トランジスタ200pと、が混載されている。なお、図1には4つのトランジスタしか記載されていないが、これは便宜的なものであって、同一基板上に各トランジスタが複数形成されていることはいうまでもない。
That is, the n-type
1.1 高耐圧トランジスタ形成領域100について
まず、高耐圧トランジスタ形成領域100について説明する。高耐圧トランジスタ形成領域100と、低電圧駆動トランジスタ形成領域200との境界には、第1素子分離領域110が形成される。すなわち、第1素子分離領域110は、高耐圧トランジスタ形成領域100と、低電圧駆動トランジスタ形成領域200とを分離する。結果的に、高耐圧トランジスタ形成領域100は、第1素子分離領域110に囲まれる。
1.1 High Voltage
高耐圧トランジスタ形成領域100には、n型高耐圧トランジスタ100nと、p型高耐圧トランジスタ100pとが形成されている。隣り合うn型高耐圧トランジスタ100nと、p型高耐圧トランジスタ100pとの間には、第2素子分離領域120が設けられている。
In the high breakdown voltage
次に、n型高耐圧トランジスタ100nおよびp型高耐圧トランジスタ100pの構成について説明する。
Next, the configuration of the n-type
n型高耐圧トランジスタ100nは、第1ゲート絶縁層60と、オフセットトレンチ絶縁層50と、ゲート電極70と、n型オフセット不純物層30と、サイドウォール絶縁層80と、n型ソース/ドレイン領域90とを有する。
The n-type high
第1ゲート絶縁層60は、少なくとも、p型第1ウェル20およびn型オフセット不純物層30の上方であって、2つのオフセットトレンチ絶縁層50の間に形成されている。p型第1ウェル20は、n型第1ウェル22内の上部に形成されている。そして、図2に示すように、第1ゲート絶縁層60におけるオフセットトレンチ絶縁層50と隣接している端部において、該端部の下面は、オフセットトレンチ絶縁層50に向けて下がるように傾斜している。すなわち、半導体層10は、オフセットトレンチ絶縁層50と隣接する領域において、溝部を有する。この溝部は、オフセットトレンチ絶縁層50に向けて下がるような傾斜面を有する。このために、第1ゲート絶縁層60の端部が下方に突出して形成されている。
The first
第1ゲート絶縁層60における端部の下面の水平方向に対する傾斜角θ1は、たとえば、10〜30°であり、好ましくは、15〜30°である。傾斜角θ1が10°より小さい場合には、膜厚の厚い第1ゲート絶縁層60を形成すると、オフセットトレンチ絶縁層50と第1ゲート絶縁層60とが隣接する領域において、第1ゲート絶縁層60の膜厚が、所望の膜厚よりも部分的に薄くなることがある。傾斜角θ1が30°を超える場合には、傾斜角θ1が10°より小さい場合と同様に、オフセットトレンチ絶縁層50と第1ゲート絶縁層60とが隣接する領域において、第1ゲート絶縁層60の膜厚が、所望の膜厚よりも部分的に薄くなることがある。
The inclination angle θ1 with respect to the horizontal direction of the lower surface of the end portion of the first
第1ゲート絶縁層60における端部の下面の水平方向の長さL1は、たとえば、0.1〜0.4μmであり、好ましくは、0.1μmである。長さL1が0.1μmより短い場合には、膜厚の厚い第1ゲート絶縁層60を形成すると、オフセットトレンチ絶縁層50と第1ゲート絶縁層60とが隣接する領域において、第1ゲート絶縁層60を所望の膜厚とすることができない。長さL1が0.4μmを超える場合には、第1ゲート絶縁層60の占める平面積が大きくなり、半導体装置の十分な微細化が図れない。
The horizontal length L1 of the lower surface of the end portion of the first
オフセットトレンチ絶縁層50は、第1ゲート絶縁層60の両端で、n型オフセット不純物層30の上方に設けられている。ゲート電極70は、少なくとも第1ゲート絶縁層60の上方に形成されている。n型オフセット不純物層30は、p型第1ウェル20内の上部に形成されている。サイドウォール絶縁層80は、ゲート電極70の側面に形成されている。n型ソース/ドレイン領域90は、サイドウォール絶縁層80の外側の半導体層10内に設けられている。
The offset
p型高耐圧トランジスタ100pは、第1ゲート絶縁層62と、オフセットトレンチ絶縁層52と、ゲート電極72と、p型オフセット不純物層32と、サイドウォール絶縁層82と、p型ソース/ドレイン領域92とを有する。
The p-type
第1ゲート絶縁層62は、少なくとも、n型第1ウェル22およびp型オフセット不純物層32の上方であって、2つのオフセットトレンチ絶縁層52の間に形成されている。そして、第1ゲート絶縁層62におけるオフセットトレンチ絶縁層52と隣接している端部において、該端部の下面は、オフセットトレンチ絶縁層52に向けて下がるように傾斜している。第1ゲート絶縁層62における端部の下面の傾斜角および水平方向の長さについては、前述のn型高耐圧トランジスタ100nの場合と同様であり、その説明を省略する。
The first
オフセットトレンチ絶縁層52は、第1ゲート絶縁層62の両端で、p型オフセット不純物層32の上方に設けられている。ゲート電極72は、少なくとも第1ゲート絶縁層62の上方に形成されている。p型オフセット不純物層32は、n型第1ウェル22内の上部に形成されている。サイドウォール絶縁層82は、ゲート電極72の側面に形成されている。p型ソース/ドレイン領域92は、サイドウォール絶縁層82の外側の半導体層10内に設けられている。
The offset
1.2 低電圧駆動トランジスタ形成領域200について
次に、低電圧駆動トランジスタ形成領域200について説明する。低電圧駆動トランジスタ形成領域200には、n型低電圧駆動トランジスタ200nと、p型低電圧駆動トランジスタ200pとが設けられている。隣り合うn型低電圧駆動トランジスタ200nと、p型低電圧駆動トランジスタ200pとの間には、第3素子分離領域210が設けられている。
1.2 Low Voltage Drive
次に、各トランジスタの構成について説明する。 Next, the configuration of each transistor will be described.
n型低電圧駆動トランジスタ200nは、第2ゲート絶縁層64と、ゲート電極74と、サイドウォール絶縁層84と、n型エクステンション領域34と、n型ソース/ドレイン領域94とを有する。
The n-type low
第2ゲート絶縁層64は、少なくともp型第2ウェル24内のチャネル領域の上方に設けられている。ゲート電極74は、第2ゲート絶縁層64の上方に形成されている。サイドウォール絶縁層84は、ゲート電極74の側面に形成されている。n型エクステンション領域34は、p型第2ウェル24内の上部に形成されている。n型ソース/ドレイン領域94は、サイドウォール絶縁層84の外側の半導体層10内に設けられている。
The second
p型低電圧駆動トランジスタ200pは、第2ゲート絶縁層66と、ゲート電極76と、サイドウォール絶縁層86と、p型エクステンション領域36と、p型ソース/ドレイン領域96とを有する。
The p-type low
第2ゲート絶縁層66は、少なくともn型第2ウェル26内のチャネル領域の上方に設けられている。ゲート電極76は、第2ゲート絶縁層66の上方に形成されている。サイドウォール絶縁層86は、ゲート電極76の側面に形成されている。p型エクステンション領域36は、n型第2ウェル26内の上部に形成されている。p型ソース/ドレイン領域96は、サイドウォール絶縁層86の外側の半導体層10内に設けられている。
The second gate insulating layer 66 is provided at least above the channel region in the n-type second well 26. The
本実施の形態にかかる半導体装置は、以下の特徴を有する。 The semiconductor device according to the present embodiment has the following features.
本実施の形態にかかる半導体装置では、高耐圧トランジスタ100n,100pの第1ゲート絶縁層60,62におけるオフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接している端部において、該端部の下面は、オフセットトレンチ絶縁層50,52に向けて下がるように傾斜している。すなわち、第1ゲート絶縁層60,62の端部は下方に突出している。そのため、第1ゲート絶縁層60、62の端部の膜厚は、オフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接する領域において、第1ゲート絶縁層60,62の端部の下面が傾斜していない場合に比べて厚くなる。その結果、第1ゲート絶縁層60,62の膜厚が、オフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接する領域において、部分的に薄くなるという問題が解消し、第1ゲート絶縁層60,62の全体が、所望の均一な膜厚となる。したがって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
In the semiconductor device according to the present embodiment, the lower surfaces of the end portions of the first
また、本実施の形態にかかる半導体装置では、トレンチ素子分離法によって素子分離領域110,120,210およびオフセットトレンチ絶縁層50,52が形成されており、LOCOS法やセミリセスLOCOS法などを用いる場合に比べ、半導体装置の微細化を図ることができるうえ、より少ない製造工程数で、第1ゲート絶縁層60,62の膜厚が部分的に薄くなる問題を解決できる。
Further, in the semiconductor device according to the present embodiment, the
2.半導体装置の製造方法
次に、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について、図1および図3から図23を参照しながら説明する。図1、図3から図17および図19から図23は、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法の工程を模式的に示す断面図であり、図18は、図17の符号Aが示す部分を拡大して示す図である。
2. Semiconductor Device Manufacturing Method Next, a semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 23. 1, FIG. 3 to FIG. 17 and FIG. 19 to FIG. 23 are cross-sectional views schematically showing the steps of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, and FIG. It is a figure which expands and shows a part.
(a)まず図3に示すように、半導体層10の上に、パッド層12を形成する。半導体層10は、少なくともシリコンを含み、シリコン、シリコン−ゲルマニウムなどで構成される。半導体層10は、バルク状のシリコン基板や、SOI(Silicon On Insulator)基板におけるシリコン層であることができる。パッド層12としては、酸化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いることができる。パッド層12は、たとえば、CVD法などにより形成することができる。
(A) First, as shown in FIG. 3, the
(b)次に、図4に示すように、パッド層12の上に、ストッパ層14を形成する。ストッパ層14としては、たとえば窒化シリコンを用いることができる。ストッパ層14は、たとえばCVD法により形成することができる。
(B) Next, as shown in FIG. 4, the
ついで、ストッパ層14の上に、所定のパターンのレジスト層R1を形成する。レジスト層R1は、高耐圧トランジスタ形成領域100においては、第1素子分離領域110、第2素子分離領域120およびオフセットトレンチ絶縁層50,52が形成される領域の上方に開口部を有するように形成し、低電圧駆動トランジスタ形成領域200においては、第1素子分離領域110および第3素子分離領域210が形成される領域の上方に開口部を有するように形成する。
Next, a resist layer R1 having a predetermined pattern is formed on the
(c)次に、図5に示すように、レジスト層R1(図4参照)をマスクとして、ストッパ層14およびパッド層12をエッチングする。次に、レジスト層R1をアッシングなどにより除去する。ついで、ストッパ層14およびパッド層12をマスクとして、半導体層10をエッチングし、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44を形成する。半導体層10のエッチングは、たとえば、ドライエッチングにより行う。
(C) Next, as shown in FIG. 5, the
(d)次に、図6に示すように、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44の表面にトレンチ酸化物層46を形成する。トレンチ酸化物層46の形成方法は、たとえば、熱酸化法により行なう。トレンチ酸化物層46の膜厚は、たとえば、30〜50nmである。
(D) Next, as shown in FIG. 6, a
また、トレンチ酸化物層46を形成する前に、必要に応じて、パッド層12の端部をエッチングすることができる。このような態様をとることにより、トレンチ酸化物層46の形成において、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44の上端部での半導体層10およびトレンチ酸化物層46が、丸みを帯びるように形成することができる。そして、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44の上端部での半導体層10が丸みを帯びた形状となることにより、後の工程でゲート絶縁膜がオフセットトレンチ40,42およびトレンチ44の上端部で薄膜化することによるゲート耐圧の低下や、寄生トランジスタ素子の形成といった影響を極力回避することができる。また、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44の上端部でのトレンチ酸化物層46が、丸みを帯びて形成されることにより、段差がなだらかになるため、後の工程でオフセットトレンチ絶縁層50,52およびトレンチ絶縁層48を良好に埋め込むことができる。
Moreover, before forming the
(e)次に、図7に示すように、オフセットトレンチ40,42およびトレンチ44を埋め込むように、第1絶縁層54を形成する。第1絶縁層54は、少なくともオフセットトレンチ40,42およびトレンチ44を埋めこみ、さらに、ストッパ層14を覆うように形成する。
(E) Next, as shown in FIG. 7, the first insulating
ついで、第1絶縁層54の上に、第2絶縁層56を形成する。第2絶縁層56を形成することにより、次の工程(f)で行われる第1絶縁層54の平坦化を良好に行うことができる。第2絶縁層56としては、たとえばSOGを用いることができる。
Next, a second insulating
また、平坦性を良好にするために別の手段を用いることもできる。たとえば、トレンチ44の形状の影響を受けて凹凸が生じている第1絶縁層54の凹部にレジストなどのマスク層を形成し、第1絶縁層54の凸部を、第1絶縁層54の凹部の高さとほぼ同じ高さになるようにエッチングする、という手段を用いることもできる。
Further, another means can be used to improve the flatness. For example, a mask layer such as a resist is formed in the concave portion of the first insulating
(f)次に、図8に示すように、ストッパ層14の上面が露出するまで第2絶縁層56および第1絶縁層54を除去する。第2絶縁層56および第1絶縁層54の除去は、たとえばCMP法などにより行なわれる。これにより、高耐圧トランジスタ形成領域100においてオフセットトレンチ40,42には、オフセットトレンチ絶縁層50,52が形成される。トレンチ44には、トレンチ絶縁層48が形成される。その結果、第1素子分離領域110、第2素子分離領域120および第3素子分離領域210とが形成される。
(F) Next, as shown in FIG. 8, the second insulating
(g)次に、図9に示すように、ストッパ層14およびパッド層12を除去する。ストッパ層14の除去は、たとえば、熱リン酸によるウェットエッチングにより行なわれる。パッド層12の除去は、たとえばフッ酸によるウェットエッチングにより行なわれる。
(G) Next, as shown in FIG. 9, the
(h)次に、図10に示すように、半導体層10の表面に犠牲酸化物層13を形成する。犠牲酸化物層13は、たとえば熱酸化法により形成する。次に、犠牲酸化物層13、オフセットトレンチ絶縁層50,52、およびトレンチ絶縁層48の上にマスク層16を形成する。マスク層16としては、たとえば窒化シリコン膜を用いることができる。マスク層16は、たとえばCVD法により形成できる。
(H) Next, as shown in FIG. 10, a
(i)次に、図11に示すように、p型高耐圧トランジスタ形成領域100Pにおいて、n型第1ウェルとなる第1不純物層22aの形成を行なう。具体的には、リソグラフィ技術により所定のパターンを有するレジスト層R2を形成する。レジスト層R2をマスクとして、リン、砒素などのn型の不純物イオンを半導体層10に導入することにより第1不純物層22aが形成される。その後、レジスト層R2をアッシングにより除去する。次に、半導体層10に熱処理を施すことにより、第1不純物層22aの不純物を熱拡散させる。
(I) Next, as shown in FIG. 11, in the p-type high breakdown voltage
(j)次に、図12に示すように、n型高耐圧トランジスタ形成領域100Nにおいて、p型第1ウェルとなる第1不純物層20aの形成を行なう。具体的には、リソグラフィ技術により所定のパターンを有するレジスト層R3を形成する。レジスト層R3をマスクとして、ボロンなどのp型不純物を1回もしくは複数回にわたって半導体層10に注入することにより、半導体層10内に第1不純物層20aを形成する。その後、レジスト層R3をアッシングにより除去する。次に、半導体層10に熱処理を施すことにより、p型の第1不純物層20aの不純物と、工程(i)で形成したn型の第1不純物層22aの不純物とを同時に熱拡散させる。
(J) Next, as shown in FIG. 12, in the n-type high breakdown voltage
(k)次に、図13に示すように、n型高耐圧トランジスタ形成領域100Nにおいて、n型高耐圧トランジスタにおけるn型オフセット不純物層となる第2不純物層30aを形成する。具体的にはまず、所定の領域を覆うレジスト層R4を形成する。レジスト層R4をマスクとして、半導体層10にn型不純物を導入することにより、第2不純物層30aを形成する。その後、レジスト層R4をアッシングにより除去する。
(K) Next, as shown in FIG. 13, in the n-type high breakdown voltage
(l)次に、図14に示すように、p型高耐圧トランジスタ形成領域100Pにおいて、p型高耐圧トランジスタにおけるp型オフセット不純物層となる第2不純物層32aを形成する。具体的にはまず、所定の領域を覆うレジスト層R5を形成する。レジスト層R5をマスクとして、半導体層10にp型不純物を導入することにより、第2不純物層32aを形成する。その後、レジスト層R5をアッシングにより除去する。なお、工程(j)および(k)の順序は、本実施の形態と逆の順序で行なうこともできる。
(L) Next, as shown in FIG. 14, in the p-type high breakdown voltage
(m)次に、図15に示すように、半導体層10に熱処理を施すことにより、p型第1ウェル20、n型第1ウェル22、n型高耐圧トランジスタにおけるn型オフセット不純物層30、p型高耐圧トランジスタにおけるp型オフセット不純物層32が形成される。すなわち、第1不純物層20aの不純物が拡散され、p型第1ウェル20が形成される。第1不純物層22aの不純物が拡散され、n型第1ウェル22が形成される。第2不純物層30aの不純物が拡散され、n型高耐圧トランジスタにおけるn型オフセット不純物層30が形成される。第2不純物層32aの不純物が拡散され、p型高耐圧トランジスタにおけるp型オフセット不純物層32が形成される。熱処理の温度は、たとえば、1100〜1200℃である。
(M) Next, as shown in FIG. 15, the
(n)次に、図16に示すように、高耐圧トランジスタ形成領域100において、n型高耐圧トランジスタの第1ゲート絶縁層およびp型高耐圧トランジスタの第1ゲート絶縁層を形成する領域以外を覆うように、レジスト層R6を形成する。レジスト層R6をマスクとして、露出しているマスク層16を除去する。ついで、高耐圧トランジスタ形成領域100において、必要に応じてチャネルドープを行なう。チャネルドープは、たとえば、以下の方法により行なうことができる。
(N) Next, as shown in FIG. 16, in the high breakdown voltage
まず、n型高耐圧トランジスタ形成領域100N以外を覆うように、レジスト層(図示せず)を形成する。レジスト層をマスクとして、たとえばリンなどの、n型の不純物を注入する。その後レジスト層をアッシングにより除去する。ついで、p型高耐圧トランジスタ形成領域100P以外を覆うように、レジスト層(図示せず)を形成する。レジスト層をマスクとして、たとえば、ボロンなどのp型の不純物を注入する。その後、レジスト層をアッシングにより除去する。
First, a resist layer (not shown) is formed so as to cover other than the n-type high breakdown voltage
(o)次に、図17に示すように、マスク層16の上に、所定のパターンのレジスト層R7を形成する。レジスト層R7は、高耐圧トランジスタ形成領域100において、第1ゲート絶縁層の端部を下方に突出させて形成する領域(図2参照)の上方に開口部を有するように形成する。
(O) Next, as shown in FIG. 17, a resist layer R 7 having a predetermined pattern is formed on the
次に、レジスト層R7をマスクとして、犠牲酸化物層13をエッチングする。ついで、レジスト層R7および犠牲酸化物層13をマスクとして、半導体層10をテーパエッチングし、テーパトレンチ18を形成する。テーパートレンチ18は、図18に示すように、オフセットトレンチ絶縁層50に隣接する領域において、テーパトレンチ18の底面が、オフセットトレンチ絶縁層50に向けて下がる傾斜を有するように形成する。
Next, the
テーパトレンチ18の底面の傾斜は、半導体層10における各面方位のエッチング速度の違いを利用して形成する。たとえば、半導体層10がシリコンである場合に、面方位が[113]であると、テーパトレンチ18の底面の傾斜角θ2は30°となる。たとえば傾斜角θ2は、10〜30°であり、好ましくは、15〜30°である。テーパトレンチ18の底面の水平方向の長さL2は、たとえば0.1〜0.4μmであり、好ましくは、0.1μmである。テーパトレンチ18が、これらの傾斜角θ2および長さL2を有することによって、高耐圧トランジスタ100n,100pのゲート絶縁層60,62における端部の下面の傾斜角θ1および長さL1(図2参照)を所望の値とすることができる。
The inclination of the bottom surface of the
半導体層10のテーパエッチングは、ドライエッチングまたはウェットエッチングによって行われる。
The taper etching of the
その後、レジスト層R7をアッシングにより除去する。 Thereafter, the resist layer R7 is removed by ashing.
(p)次に、図19に示すように、高耐圧トランジスタ形成領域100に第1ゲート絶縁層60,62を形成する。第1ゲート絶縁層60,62は、選択熱酸化法により形成することができる。前述したように、第1ゲート絶縁層60,62を形成する前に、テーパトレンチ18(図17,18参照)が形成されているため、第1ゲート絶縁層60,62におけるオフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接している端部において、該端部の下面が傾斜するように形成できる。第1ゲート絶縁層60,62の膜厚は、たとえば、50〜200nmである。ついで、残存しているマスク層16を除去する。
(P) Next, as shown in FIG. 19, first
(q)次に、図20に示すように、低電圧駆動トランジスタ形成領域200において、p型第2ウェル24と、n型第2ウェル26を形成する。p型第2ウェル24およびn型第2ウェル26の形成は、具体的には、一般的なリソグラフィ技術を用いて所定のパターンを有するマスク層(図示せず)を形成し、所定の導電型の不純物を導入することにより行なわれる。ついで、必要に応じて、チャネルドープを行うこともできる。
(Q) Next, as shown in FIG. 20, the p-type second well 24 and the n-type second well 26 are formed in the low-voltage drive
(r)次に、図21に示すように、高耐圧トランジスタ形成領域100において、第1ゲート絶縁層60,62が形成された領域を覆うように、レジスト層R8を形成し、露出しているパッド層12を除去する。パッド層12のエッチングは、たとえば、フッ酸によるウェットエッチングにより行なうことができる。その後、レジスト層R8をアッシングにより除去する。
(R) Next, as shown in FIG. 21, a resist layer R8 is formed and exposed in the high breakdown voltage
(s)次に、図22に示すように、絶縁層68を形成する。絶縁層68は、n型低電圧駆動トランジスタのゲート絶縁層およびp型低電圧駆動トランジスタのゲート絶縁層となる。絶縁層68は、たとえば、熱酸化法により形成される。絶縁層68の膜厚は、たとえば、1.6〜15nmである。
(S) Next, as shown in FIG. 22, an insulating
次に、高耐圧トランジスタ形成領域100と、低電圧駆動トランジスタ形成領域200との全面に、導電層78を形成する。導電層78としては、たとえば、ポリシリコン層を用いることができる。導電層78の材質として、ポリシリコンを用いる場合には、導電層78に不純物をイオン注入し、導電層78の低抵抗化を図ることができる。
Next, a
(t)次に、図23に示すように、各トランジスタのゲート電極70,72,74,76を形成する。具体的には、まず所定のパターンを有するレジスト層(図示せず)を形成する。ついでレジスト層をマスクとして、導電層78をパターニングすることにより、ゲート電極70,72,74,76が形成される。
(T) Next, as shown in FIG. 23,
次に、n型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Nにおいて、n型エクステンション領域となる不純物層34aを形成する。p型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Pにおいて、p型エクステンション領域となる不純物層36aを形成する。不純物層34a,36aは、一般的なリソグラフィ技術を用いてマスク層を形成し、所定の不純物を注入することにより形成することができる。
Next, an impurity layer 34a serving as an n-type extension region is formed in the n-type low voltage driving
(u)次に、図1に示すように、全面に絶縁層(図示せず)を形成し、この絶縁層を異方性エッチングすることにより、ゲート電極70,72,74,76の側面にサイドウォール絶縁層80,82,84,86を形成する。さらに、絶縁層68をエッチングすることにより、n型低電圧駆動トランジスタ200nのゲート絶縁層64およびp型低電圧駆動トランジスタ200pのゲート絶縁層66を形成する。
(U) Next, as shown in FIG. 1, an insulating layer (not shown) is formed on the entire surface, and this insulating layer is anisotropically etched to form side surfaces of the
次に、n型高耐圧トランジスタ形成領域100Nおよびn型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Nにおける半導体層10の所定の領域に、n型の不純物を導入することにより、サイドウォール絶縁層80,84の外側の半導体層10内にn型ソース/ドレイン領域90,94を形成する。n型ソース/ドレイン領域90,94の形成は、公知の方法により行なうことができる。
Next, by introducing n-type impurities into predetermined regions of the
次に、p型高耐圧トランジスタ形成領域100Pおよびp型低電圧駆動トランジスタ形成領域200Pにおける半導体層10の所定の領域に、p型の不純物を導入することにより、サイドウォール絶縁層82,86の外側の半導体層10内にp型ソース/ドレイン領域92,96を形成する。p型ソース/ドレイン領域92,96の形成は、公知の方法により行なうことができる。
Next, p-type impurities are introduced into predetermined regions of the
以上の工程によって、本実施の形態にかかる半導体装置を製造することができる。この半導体装置の製造方法によれば、以下の特徴を有する。 The semiconductor device according to this embodiment can be manufactured through the above steps. This method for manufacturing a semiconductor device has the following characteristics.
本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、テーパトレンチ18を形成する工程を付加するだけで、第1ゲート絶縁層60,62の膜厚を、オフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接する領域において、テーパトレンチ18を形成する工程がない場合に比べ、厚く形成することができる。したがって、僅かな工程数の増加によって、第1ゲート絶縁層60,62の膜厚が、オフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接する領域において部分的に薄くなるという問題を解消することができ、第1ゲート絶縁層60,62の全体を、所望の均一な膜厚とすることができる。その結果、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
According to the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, the thickness of the first
また、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、テーパトレンチ18を形成する工程を付加するだけで、素子分離領域110,120,210およびオフセットトレンチ絶縁層50,52の形成方法として、トレンチ素子分離法を用いた場合に生じる問題を解消することができる。トレンチ素子分離法を用いた場合に生じる問題とは、第1ゲート絶縁層60,62の膜厚が、オフセットトレンチ絶縁層50,52と隣接する領域において、部分的に薄くなることである。
In addition, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the
したがって、本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によれば、僅かな工程数の増加によって、素子分離領域110,120,210およびオフセットトレンチ絶縁層50,52の形成方法として、トレンチ素子分離法を用いた場合に生じる問題を解消することができる。すなわち、素子分離領域110,120,210およびオフセットトレンチ絶縁層50,52をトレンチ素子分離法によって形成し、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。そして、LOCOS法やセミリセスLOCOS法などを用いる場合に比べ、半導体装置の微細化を図ることができる。
Therefore, according to the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, the trench isolation method is used as a method of forming the
以上、本発明の実施の形態の一例について述べたが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で各種の態様を取りうる。たとえば、本実施の形態においては、図17に示すように、複数のテーパトレンチ18を同時に形成する例について述べたが、各テーパトレンチ18は、別工程で形成することができる。たとえば、テーパトレンチ18の底面の傾斜が右下がりであるテーパトレンチと、左下がりであるテーパトレンチとを、別工程で形成することができる。
As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, Various aspects can be taken within the range of the summary. For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 17, an example in which a plurality of tapered
また、たとえば、本実施の形態においては、トレンチ44の深さをすべて同じ深さにする例について述べたが、各トレンチの深さは、その機能を果たす範囲内において、異なる深さとすることができる。たとえば、第1素子分離領域110におけるトレンチ44を、第2素子分離領域120におけるトレンチ44およびオフセットトレンチ40,42よりも深く形成することができる。
Further, for example, in the present embodiment, the example in which all the depths of the
10 半導体層、 12 パッド層、 13 犠牲酸化物層、 14 ストッパ層、 16 マスク層、 18 テーパトレンチ、 20 p型第1ウェル、 20a 第1不純物層、 22 n型第1ウェル、 22a 第1不純物層、 24 p型第2ウェル、 26 n型第2ウェル、 30 n型オフセット不純物層、 30a 第2不純物層、 32 p型オフセット不純物層、 32a 第2不純物層、 34 n型エクステンション領域、 34a 不純物層、 36 p型エクステンション領域、 36a 不純物層、 50,52 オフセットトレンチ絶縁層、 60,62 第1ゲート絶縁層、 64,66 第2ゲート絶縁層、 68 絶縁層、 70,72,74,76 ゲート電極、 78 導電層、 80,82,84,86 サイドウォール絶縁層、 90 n型ソース/ドレイン領域、 92 p型ソース/ドレイン領域、 94 n型ソース/ドレイン領域、96 p型ソース/ドレイン領域、 100 高耐圧トランジスタ形成領域、 100N n型高耐圧トランジスタ形成領域、 100P p型高耐圧トランジスタ形成領域、 100n n型高耐圧トランジスタ、 100p p型高耐圧トランジスタ、 110 第1素子分離領域、 120 第2素子分離領域、 200 低電圧駆動トランジスタ形成領域、 200N n型低電圧駆動トランジスタ形成領域、 200P p型低電圧駆動トランジスタ形成領域、 200n n型低電圧駆動トランジスタ、 200p p型低電圧駆動トランジスタ、 210 第3素子分離領域 10 semiconductor layer, 12 pad layer, 13 sacrificial oxide layer, 14 stopper layer, 16 mask layer, 18 tapered trench, 20 p-type first well, 20a first impurity layer, 22 n-type first well, 22a first impurity Layer, 24 p-type second well, 26 n-type second well, 30 n-type offset impurity layer, 30a second impurity layer, 32 p-type offset impurity layer, 32a second impurity layer, 34 n-type extension region, 34a impurity Layer, 36 p-type extension region, 36a impurity layer, 50, 52 offset trench insulating layer, 60, 62 first gate insulating layer, 64, 66 second gate insulating layer, 68 insulating layer, 70, 72, 74, 76 gate Electrode, 78 conductive layer, 80, 82, 84, 86 sidewall insulating layer , 90 n-type source / drain region, 92 p-type source / drain region, 94 n-type source / drain region, 96 p-type source / drain region, 100 high breakdown voltage transistor formation region, 100N n-type high breakdown voltage transistor formation region, 100P p-type high breakdown voltage transistor formation region, 100n n-type high breakdown voltage transistor, 100p p-type high breakdown voltage transistor, 110 first element isolation region, 120 second element isolation region, 200 low voltage drive transistor formation region, 200N n type low voltage drive Transistor formation region, 200P p-type low voltage drive transistor formation region, 200n n-type low voltage drive transistor, 200p p-type low voltage drive transistor, 210 third element isolation region
Claims (9)
前記半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層の側方に、トレンチ素子分離法により形成されたオフセットトレンチ絶縁層と、
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方に形成されたオフセット不純物層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を含み、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している、半導体装置。 A semiconductor layer;
A gate insulating layer formed on the semiconductor layer;
An offset trench insulating layer formed by a trench isolation method on the side of the gate insulating layer,
An offset impurity layer formed below the offset trench insulating layer;
A gate electrode formed on the gate insulating layer,
The semiconductor device, wherein an end portion of the gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer is inclined so that a lower surface of the end portion is lowered toward the offset trench insulating layer.
前記ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°である、半導体装置。 In claim 1,
The semiconductor device, wherein an inclination angle of the lower surface of the end portion in the gate insulating layer with respect to a horizontal direction is 10 to 30 °.
前記ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向の長さは、0.1〜0.4μmである、半導体装置。 In claim 1 or 2,
The semiconductor device in which the horizontal length of the lower surface of the end portion in the gate insulating layer is 0.1 to 0.4 μm.
前記半導体層に、高耐圧トランジスタ形成領域と低電圧駆動トランジスタ形成領域とを分離する、トレンチ素子分離法により形成された素子分離領域と、
前記高耐圧トランジスタ形成領域に形成された第1ゲート絶縁層と、
前記第1ゲート絶縁層上に形成された第1ゲート電極と、
前記第1ゲート絶縁層の側方に、トレンチ素子分離法により形成されたオフセットトレンチ絶縁層と、
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方に形成されたオフセット不純物層と、
前記低電圧駆動トランジスタ形成領域に形成された第2ゲート絶縁層と、
前記第2ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を含み、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接している前記第1ゲート絶縁層の端部において、該端部の下面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がるように傾斜している、半導体装置。 A semiconductor layer;
An element isolation region formed by a trench element isolation method for separating the high breakdown voltage transistor formation region and the low voltage drive transistor formation region in the semiconductor layer;
A first gate insulating layer formed in the high breakdown voltage transistor formation region;
A first gate electrode formed on the first gate insulating layer;
An offset trench insulating layer formed by a trench isolation method on a side of the first gate insulating layer;
An offset impurity layer formed below the offset trench insulating layer;
A second gate insulating layer formed in the low-voltage driving transistor formation region;
A gate electrode formed on the second gate insulating layer,
The semiconductor device, wherein an end portion of the first gate insulating layer adjacent to the offset trench insulating layer is inclined so that a lower surface of the end portion is lowered toward the offset trench insulating layer.
前記第1ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°である、半導体装置。 In claim 4,
The semiconductor device, wherein an inclination angle of the lower surface of the end portion in the first gate insulating layer with respect to a horizontal direction is 10 to 30 °.
前記第1ゲート絶縁層における前記端部の下面の水平方向の長さは、0.1〜0.4μmである、半導体装置。 In claim 4 or 5,
The length of the lower surface of the said edge part in the said 1st gate insulating layer in the horizontal direction is a semiconductor device which is 0.1-0.4 micrometer.
前記オフセットトレンチ絶縁層の下方にオフセット不純物層を形成する工程と、
前記オフセットトレンチ絶縁層と隣接する前記半導体層をエッチングし、前記半導体層の上面に対して傾斜した面を形成する工程と、
前記高耐圧トランジスタ形成領域に、ゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、を含み、
前記傾斜した面は、前記オフセットトレンチ絶縁層に向けて下がっている、半導体装置の製造方法。 Forming a high breakdown voltage transistor formation region and a low voltage drive transistor formation region in a semiconductor layer, and forming an offset trench insulating layer in the high breakdown voltage transistor formation region by a trench element isolation method;
Forming an offset impurity layer below the offset trench insulating layer;
Etching the semiconductor layer adjacent to the offset trench insulating layer to form a surface inclined with respect to the upper surface of the semiconductor layer;
Forming a gate insulating layer in the high breakdown voltage transistor formation region;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the inclined surface is lowered toward the offset trench insulating layer.
前記傾斜した面の水平方向に対する傾斜角は、10〜30°である、半導体装置の製造方法。 In claim 7,
The manufacturing method of a semiconductor device, wherein an inclination angle of the inclined surface with respect to a horizontal direction is 10 to 30 °.
前記傾斜した面の水平方向の長さは、1〜2μmである、半導体装置の製造方法。 In claim 7 or 8,
The length of the inclined surface in the horizontal direction is 1 to 2 μm.
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