JP2006165406A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】結晶欠陥の発生を抑えた高信頼度の電界効果トランジスタと、高集積の電界効果トランジスタとを1つの半導体チップ内に形成することのできる技術を提供する。
【解決手段】分離幅が0.3μm未満の素子分離領域を有するマスクROM部では、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることにより、活性領域ACTにおける結晶欠陥の発生を抑制して電界効果トランジスタのソースとドレインとの間に流れるリーク電流を低減し、電界効果トランジスタのゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕が小さいレイアウトが必要とされるセンスアンプデータラッチ部では、活性領域ACTを矩形とすることで、電界効果トランジスタを狭ピッチで配置する。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体装置およびその製造技術に関し、特に、例えば0.3μm未満の幅を有する素子分離により互いに電気的に分離される複数の半導体素子の製造に適用して有効な技術に関するものである。
隣接する半導体素子を電気的に分離する素子間分離の1つに浅溝アイソレーション(Shallow Trench Isolation:以下、STIという)がある。このSTIは、基板の素子分離領域に、例えば0.4μm程度の深さの溝を掘り、そこに絶縁膜を埋め込んだ構造、またはそのような構造を有している。
例えば特開2001−15586号公報(特許文献1)には、{100}面を半導体基板表面とする半導体基板上に隣接して形成されるトレンチ構造領域および素子領域を有し、基板に垂直な<100>方向から見たトレンチ構造領域と素子領域との境界の少なくとも一部を、<010>方向軸またはその近傍の方向に形成した半導体装置が開示されている。
特開2001−15586号公報
データの書き込みおよび消去を電気的に行うことが可能な不揮発性メモリの1種であるフラッシュメモリについては、以下に説明する種々の技術的課題が存在する。
本発明者らは、同一半導体チップ上にマスクROM(Read Only Memory)を混載した4Gbitフラッシュメモリの製品開発を進めている。その製品開発においては、さらなる半導体素子の微細化が要求されており、これに関する様々な検討が行われているが、未だ幾つかの課題が残されている。例えば1Gbitフラッシュメモリでは0.3μm程度としていたマスクROMにおける素子分離の最小幅を4Gbitフラッシュメモリでは0.3μm未満としている。しかしながら、素子分離の幅を0.3μm未満とすると、マスクROMを構成する電界効果トランジスタのソースとドレインとの間にリーク電流が流れて、消費電力の増加またはROMデータの破壊などの問題が生じることが明らかとなった。
マスクROMを構成する複数の電界効果トランジスタは、0.3μm未満の幅を有する素子分離を挟んで配置されており、この素子分離はSTIによって構成されている。STIの形成後には酸化処理または熱処理が基板に施されるが、この時、STIの溝の内部に埋め込まれた絶縁膜の体積が膨張または縮小することで、STIに囲まれた活性領域に応力が発生する。その結果、この応力が起因となって活性領域に転位または結晶欠陥が発生し、上記リーク電流が流れると考えられる。
そこで、本発明者らは、活性領域に転位または結晶欠陥が生じないようにするため、活性領域の平面形状を矩形の4つの角を削って多角形(例えば八角形または十二角形)とし、活性領域の角部に加わる応力を低減する技術を検討した。
しかしながら、活性領域の平面形状を多角形とした場合、電界効果トランジスタのゲート電極と活性領域または電界効果トランジスタのソース・ドレインに達するコンタクトホールと活性領域との合わせずれを防ぐため、活性領域の平面形状を多角形としない場合に比べて、これらの合わせ余裕を大きくとる必要があり、デバイスサイズが大きくなることが明らかとなった。
例えばゲート電極と活性領域とに合わせずれが生じると、電界効果トランジスタのチャネル幅が変動してデバイス特性が劣化(例えばチャネル電流の減少など)してしまう。このため、活性領域の平面形状を多角形とした場合は、活性領域の矩形から削った部分を考慮したゲート電極のレイアウトが要求される。また、例えばコンタクトホールと活性領域とに合わせずれが生じると、所定の不純物濃度を有するソース・ドレインからコンタクトホールの一部がはずれて形成されるため、コンタクトホールを通して基板へ不要な接合リークが発生し、回路の誤動作を招いてしまう。
本発明の目的は、結晶欠陥の発生を抑えた高信頼度の電界効果トランジスタと、高集積の電界効果トランジスタとを1つの半導体チップ内に形成することのできる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本発明による半導体装置は、複数の第1電界効果トランジスタが備わり、第1電界効果トランジスタがそれぞれSTIによって囲まれた複数の第1活性領域に形成され、複数の第2電界効果トランジスタが備わり、第2電界効果トランジスタがそれぞれSTIによって囲まれた複数の第2活性領域に形成され、第1活性領域の平面形状は矩形の角を削った多角形、第2活性領域の平面形状は矩形であり、第1および第2活性領域は1つの半導体チップ内に形成されるものである。
本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基板の主面上の第1領域にSTIに囲まれた第1活性領域を形成し、第2領域にSTIに囲まれた第2活性領域を形成する工程と、半導体基板の第1および第2活性領域の表面に絶縁膜を形成する工程と、第1領域に第1電界効果トランジスタのゲート電極を形成し、第2領域に第2電界効果トランジスタのゲート電極を形成する工程とを有し、第1活性領域の平面形状を矩形の角を削った多角形、第2活性領域の平面形状を矩形とし、第1および第2活性領域を1つの半導体チップ内に形成するものである。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
第1活性領域の平面形状を矩形の角を削った多角形とすることにより第1活性領域に発生する結晶欠陥が抑制されて、例えば第1電界効果トランジスタのソースとドレインとの間に流れるリーク電流を低減することができる。また、第2活性領域の平面形状を矩形とすることにより第2電界効果トランジスタを相対的に狭いピッチで配置することができる。これにより、1つの半導体チップ内に高信頼度の第1電界効果トランジスタと、高集積の第2電界効果トランジスタとを形成することができる。
本実施の形態による絶縁ゲート型電界効果トランジスタの製造方法を図1〜図10を用いて工程順に説明する。
本実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、本実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、本実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、本実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、本実施の形態においては、電界効果トランジスタを代表するMIS・FET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)をMISと略し、pチャネル型のMIS・FETをpMISと略し、nチャネル型のMIS・FETをnMISと略す。
また、本実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態1においては、例えば4Gbitの記憶容量を有するフラッシュメモリに本発明を適用した場合について説明する。但し、本発明は4Gbitフラッシュメモリに限定されるものではなく種々適用可能であり、例えば4Gbitよりも小さい1Gbitのもの、あるいは4Gbit以上のものにも適用可能である。
図1は、本実施の形態1によるフラッシュメモリを搭載した半導体装置の半導体チップ内部の主な回路ブロックを示したチップ構成図である。
半導体装置FMは、半導体基板の主面の大半を占めて配置されるメモリアレイMAと、メモリセルを選択するデコーダ部SDと、微弱な信号を増幅し、データを記憶するセンスアンプデータラッチ部SLと、これら回路部を制御する論理部とで構成され、さらにマスクROM部MRおよび電源DCなどが含まれる。メモリアレイMAは所定のピッチで配置される所定数のワード線と、これに対して垂直な方向に所定のピッチで配置される所定数のビット線と、これらのワード線およびビット線の実質的な交点に格子配列される多数のメモリセルとを有している。
図2は、本実施の形態1による半導体チップ内に形成された代表的なMISの平面レイアウト図である。図2(a)はマスクROM部、図2(b)はセンスアンプデータラッチ部、図2(c)はデコーダ部を構成するMISの平面レイアウト図を示す。
マスクROM部は、半導体基板の主面に形成された複数の活性領域ACTと、それぞれの活性領域ACTを囲み、隣接する活性領域ACTを電気的に分離する素子分離領域とを備える。
活性領域ACTには、例えばゲートGおよびソース・ドレインを有するMISが形成され、その活性領域ACTは、例えばMISのゲート長と平行な方向の寸法が4μm程度、ゲート長と垂直な方向の寸法が2μm程度の範囲に形成される。
素子分離領域は、例えばSTIにより構成され、MISのゲート長と平行な方向の分離幅(Ls1)は、例えば0.2μm程度、ゲート長と垂直な方向の分離幅(Ls2)は、例えば0.25μm程度である。活性領域ACTおよび素子分離領域のこれら寸法は、所望する動作特性を得るためのMISのチャネル長およびチャネル幅、ゲートGと活性領域ACTとの合わせ、ゲートGとコンタクトホールC1との合わせ等を考慮して決められている。
MISのゲート長を0.5μmとし、さらに上記各寸法を用いると、活性領域ACTと素子分離領域との境界と、ゲートGの側面との距離(La)は、例えば1μm程度となり、ゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕が生じる。従って、マスクROM部では、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形としても、ゲート幅を短くすることなくゲートGを所定の間隔で配置することができる。矩形の角を削った多角形の削り量(図2中に示すL1)は、例えば0.05μmから0.6μmが適切な範囲と考えられる(他の条件によってはこの範囲に限定されないことはもとよりである)。また、量産に適した範囲としては0.1μmから0.5μmが考えられるが、さらに0.3μmを中心とする周辺範囲が最も好適と考えられる。
活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることにより、分離幅(Ls1,Ls2)を0.3μm未満としても隣接する活性領域ACTの角部間の距離が広がり、また角部に加わる応力が低減するので、STIの形成に起因したソースとドレインとの間を貫通するような結晶欠陥の発生が抑制されて、MISのリーク電流を低減することができる。
なお、本実施の形態1では、マスクROM部の活性領域ACTの平面形状として長方形の4つの角を削った8角形を例示したが、これに限定されることを言うまでもない。例えば長方形の2つの角を削った6角形、長方形の4つの角を2つの異なる方向に削った12角形などを用いることもできる。
センスアンプデータラッチ部は、マスクROM部と同様に、半導体基板の主面に形成された複数の活性領域ACTと、それぞれの活性領域ACTを囲み、隣接する活性領域ACTを電気的に分離する素子分離領域とを備える。活性領域ACTには、例えばゲートGおよびソース・ドレインを有するMISが形成され、その活性領域ACTは、例えばMISのゲート長と平行な方向の寸法が1.5μm程度、ゲート長と垂直な方向の寸法が5μm程度の範囲に形成される。MISのゲートGのピッチはメモリセルのピッチに合わせて決められており、さらに活性領域ACTのこれら寸法は、所望する動作特性を得るためのMISのチャネル長およびチャネル幅、ゲートGと活性領域ACTとの合わせ、ゲートGとコンタクトホールC1との合わせ等を考慮して決められている。素子分離領域は、例えばSTIにより構成され、MISのゲート長と平行な方向の分離幅(Ls1)は、例えば0.3μm程度、ゲート長と垂直な方向の分離幅(Ls2)は、例えば0.5μm程度である。
ところで、MISのゲート長を0.5μmとし、さらに上記各寸法を用いると、活性領域ACTと素子分離領域との境界と、ゲートGの側面との距離(La)は、例えば0.5μm程度となる。このため、センスアンプデータラッチ部では、活性領域ACTを上記マスクROM部に形成した活性領域ACTと同じ矩形の角を削った多角形にすると、ゲートGと活性領域ACTとの合わせ余裕を確保するためには、活性領域ACTのMISのゲート長と平行な方向の寸法を1.5μmよりも大きくする必要があり、メモリセルのピッチに合わせてMISを配置することが難しくなる。そこで、センスアンプデータラッチ部では、活性領域ACTの平面形状を角を削らない矩形とする。これにより、メモリセルのピッチに合わせたMISの配置が可能となる。
なお、センスアンプデータラッチ部では、MISのゲート長と平行な方向の分離幅(Ls1)が、例えば0.3μm程度と狭く、この素子分離領域を構成するSTIに起因する結晶欠陥がゲート長と垂直な方向に現われることが考えられるが、この結晶欠陥はソースとドレインとの間を横切らないので、MISの不良原因とはなりにくい。また、MISのゲート長と平行な方向に発生する結晶欠陥は、MISのゲート長と垂直な方向の分離幅(Ls2)を0.5μm程度とすることにより抑制されている。
デコーダ部は、マスクROM部およびセンスアンプデータラッチ部と同様に、半導体基板の主面に形成された複数の活性領域ACTと、それぞれの活性領域ACTを囲み、隣接する活性領域ACTを電気的に分離する素子分離領域とを備える。活性領域ACTには、例えばゲートGおよびソース・ドレインを有するMISが形成され、その活性領域ACTは、例えばMISのゲート長と平行な方向の寸法が6μm程度、ゲート長と垂直な方向の寸法が2.5μm程度の範囲に形成される。素子分離領域は、例えばSTIにより構成され、MISのゲート長と平行な方向および垂直な方向の分離幅(Ls1,Ls2)は、例えばそれぞれ1μm程度であり、マスクROM部またはセンスアンプデータラッチ部の素子分離領域の分離幅よりも広く形成することができる。
MISのゲート長を0.8μmとし、さらに上記各寸法を用いても、ゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕が生じるので、上記マスクROM部に形成した活性領域ACTと同様に、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることができる。これにより、STIの形成に起因した結晶欠陥の発生を抑制することができる。また、デコーダ部では、素子分離領域の分離幅が1μm程度と広く、活性領域ACTに加わる応力が小さく、活性領域ACTに結晶欠陥が現れにくいことから、活性領域ACTの平面形状を角を削らない矩形としてもよい。図2(c)には、その平面形状を長方形とした活性領域ACTを例示している。
このように、本実施の形態1によれば、その平面形状を矩形の角を削った多角形とする活性領域ACTと、その平面形状を矩形とする活性領域ACTとを1つの半導体チップ内に設けている。すなわち、本実施の形態1の半導体チップ内に形成される複数の活性領域ACTの平面形状は多角形であるが、角数の異なる活性領域ACTが混在している。本実施の形態1では、このように形成することにより、高信頼度のMISと高集積度のMISとを1つの半導体チップ内に配置することができる。例えば分離幅が0.3μm未満の素子分離領域を必要とするマスクROM部では、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることで、活性領域ACTに生ずる結晶欠陥を抑制する。これにより、例えばMISのソースとドレインとの間に流れるリーク電流を低減することができて、高信頼度のMISが得られる。また、例えばセンスアンプデータラッチ部では、活性領域ACTの平面形状を矩形とすることで、MISのゲートGと活性領域ACTとの間に角を削ることによる合わせ余裕の増加を考慮する必要がなくなるので、メモリセルに合わせたピッチによりMISの配置が可能となり、高集積のMISが得られる。また、例えば分離幅が1μm程度の素子分離領域を有するデコーダ部では活性領域ACTに結晶欠陥が発生しにくいので、矩形の角を削った多角形または矩形のいずれかを活性領域ACTの平面形状として選択することができる。
次に、本実施の形態1によるフラッシュメモリの製造方法の一例を図3〜図14を用いて工程順に説明する。ここではNOR型フラッシュメモリの製造方法に本発明を適用した場合の一例を説明する。
例えば単結晶シリコンからなる半導体基板(この段階では半導体ウエハと称する平面略円形状の半導体の薄板)の主面に、例えば溝型の分離部およびこれに取り囲まれるように配置された活性領域ACTを形成する。ここでは、前記図1に示したように、マスクROM部の活性領域ACTの平面形状を角を削った矩形、センスアンプデータラッチ部およびデコーダ部の活性領域ACTの平面形状を矩形とした。分離部は、例えば以下のように形成される。
図3および図4は、本実施の形態1のフラッシュメモリの製造工程中の図を示している。図3(a)はマスクROM部の要部平面図、図3(b)はセンスアンプデータラッチ部の要部平面図、図3(c)はデコーダ部の平面図であり、図4は、マスクROM部、デコーダ部およびメモリアレイを含む要部断面図である。
まず、半導体基板1を850℃程度で熱処理して、その主面に厚さ10nm程度のパッド酸化膜2を形成する、続いてこのパッド酸化膜2上に厚さ120nm程度の窒化シリコン膜3をCVD(Chemical Vapor Deposition)法により堆積した後、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターン4をマスクとして、そこから露出する素子分離領域の窒化シリコン膜3とパッド酸化膜2とをドライエッチング法によって除去する。パッド酸化膜2は、後の工程で分離溝の内部に埋め込まれる酸化シリコン膜をデンシファイ(焼き締め)するときなどに半導体基板1に加わるストレスを緩和する目的で形成される。また、窒化シリコン膜3は酸化されにくい性質を持つので、その下部(活性領域)の半導体基板1の表面の酸化を防止するマスクとして利用される。
なお、本実施の形態1では、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンに、予め矩形の角を削った多角形を形成しておき、そのレジストパターン形状を反映した分離溝をドライエッチング法により半導体基板1に形成したが、分離溝の形成はこれに限定されるものではない。例えばレジストパターンは矩形としておき、フォトレジストの加工だれを利用したドライエッチングまたはパターン疎密差を利用したドライエッチングによって、矩形の角を削った多角形の活性領域ACTが形成できるように分離溝を半導体基板1に形成することもできる。
ここで、上記のレジストパターンを多角形に形成する際に、フォトレジストの加工だれ等により多角形の角部が丸められる場合がある。すなわち、厳密には角部を有する多角形ではなく複数の変曲点を有する円状となる場合がある。しかしながら、本実施の形態1では、このような複数の変曲点を有する円状の場合も多角形に含まれるものとして説明している。
また、上記のレジストパターンの角部を積極的に丸めて形成することもできる。すなわち、上記の矩形形状で考えた場合、角部のレジストパターンを所定の曲率半径を有するような曲線となるように形成する。このようにして活性領域ACTの形状を円状とする場合でも、STIの形成に起因したソースとドレインとの間を貫通するような結晶欠陥の発生が抑制されて、MISのリーク電流を低減することができる。
続いて、レジストパターン4を除去した後、窒化シリコン膜3をマスクとして、そこから露出する半導体基板1をドライエッチング法によって除去することにより、素子分離領域の半導体基板1に深さ300nm程度の分離溝を形成した後、エッチングにより分離溝の内壁に生じたダメージ層を除去するために、半導体基板1を温度1100℃程度の酸素を含む雰囲気中で熱処理する。この熱処理によって、分離溝の内壁に薄い酸化シリコン膜が形成される(図示はしない)。この時、さらに酸素と窒素を含む雰囲気中で熱処理することにより、酸窒化シリコン膜を分離溝の内壁に形成することもできる。この場合、後の工程で分離溝の内部に埋め込まれる酸化シリコン膜をデンシファイする時などに半導体基板1に加わるストレスをさらに緩和することができる。また、上記の酸素と窒素を含む雰囲気中で熱処理する方法に代えて、CVD法によって窒化シリコン膜を形成してもよく、この場合も同様の効果を得ることが出来る。
次に、図5は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
CVD法により半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜を堆積し、さらにその絶縁膜の膜質を改善するために、半導体基板1を温度1150℃程度で熱処理して絶縁膜をデンシファイする。その後、窒化シリコン膜3をストッパに用いたCMP(chemical mechanical polishing)法によってその絶縁膜を研磨して、分離溝の内部に残すことにより、表面が平坦化された分離部SIを形成する。その後、窒化シリコン膜3は除去される。ここで、分離溝の内部に残す絶縁膜はCVD法によって形成される酸化シリコン膜に限らず、例えば塗布法によって形成される酸化シリコン膜であってもよい。塗布法によって形成する場合は、CVD法と比較して分離溝内への酸化シリコン膜の埋め込み性を向上させることができる。また、分離溝内の下部を塗布法を用いた酸化シリコン膜で形成し、分離溝内の上部をCVD法を用いた酸化シリコン膜で形成した場合、すなわち、塗布法を用いて形成した酸化シリコン膜とCVD法を用いて形成した酸化シリコン膜との積層膜とした場合でも、同様の効果を得ることが出来る。
次に、図6は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
半導体基板1の所定部分に所定の不純物を所定のエネルギーで選択的にイオン注入法によって導入することにより、埋め込みnウェルNWm、pウェルPW1,PW2およびnウェルNW1を形成する。
続いて、半導体基板1の主面を洗浄し、半導体基板1の主面にメモリセルのゲート絶縁膜(トンネル絶縁膜)を構成する、例えば厚さ10nm程度の絶縁膜5を熱酸化法によって形成した後、半導体基板1の主面上に、例えば厚さ100nm程度の低抵抗な多結晶シリコンからなる導体膜を堆積する。この絶縁膜5の形成では、分離部SIの分離溝の端部も酸化されるため、特に角部のシリコン(半導体基板1を構成するシリコン)と酸化シリコン膜(分離溝の内部に埋め込まれた酸化シリコン膜)との界面にストレスが加わる。しかし、分離幅が0.3μm未満の素子分離領域に囲まれた活性領域ACTを有するマスクROM部では、その平面形状を矩形の角を削った多角形としていることから、分離部SIによって活性領域ACTに発生する応力を抑制することができる。また分離幅が0.3μm以上の素子分離領域に囲まれた活性領域ACTを有するセンスアンプデータラッチ部およびデコーダ部では、分離幅が相対的に大きいことから、分離部SIによって活性領域ACTに発生する応力は相対的に小さい。
続いて、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出する導体膜をドライエッチング法によって除去することにより、メモリセルの浮遊ゲート電極6がゲート幅方向にパターニングされる。
続いて、半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜を下層から順にCVD法によって堆積することにより、例えば厚さ18nm程度の層間膜7を形成する。続いて、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、マスクROM部、センスアンプデータラッチ部およびデコーダ部の層間膜7および導体膜をドライエッチング法によって除去する。
ここで留意すべき問題として、フラッシュメモリを含む半導体装置では、このような層間膜7の形成のように酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を堆積させる工程が増加するということが挙げられる。従って、層間膜7を形成する際に生じる熱処理や酸素ガスの混入が増加し、STIの分離溝の内部に埋め込まれた絶縁膜の体積が変化しやすくなるため、活性領域ACTへの応力が増加しやすくなってしまうという問題へと発展する。すなわち、フラッシュメモリを含む半導体装置を製造する場合、応力が発生しやすく、結晶欠陥がおこりやすいという問題がある。
次に、図7は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
例えば熱酸化法によって、マスクROM部、センスアンプデータラッチ部およびデコーダ部の半導体基板1の主面に、例えば厚さ10nm程度のゲート絶縁膜8を形成する。このゲート絶縁膜8の形成では、上記絶縁膜5の形成と同様に、分離部SIの分離溝の端部も酸化されるため、特に角部のシリコンと酸化シリコン膜との界面にストレスが加わるが、マスクROM部では、その平面形状矩形の角を削った多角形としていることから、分離部SIによって活性領域ACTに発生する応力を抑制することができる。続いて、半導体基板1の主面上に、例えば厚さ70nm程度の低抵抗な多結晶シリコンからなる導体膜9および酸化シリコン等からなるキャップ絶縁膜10を下層から順にCVD法によって堆積する。
次に、図8(a)は、続く製造工程における図3(a)と同じ箇所の要部平面図、図8(b)は、続く製造工程における図3(b)と同じ箇所の要部平面図、図8(c)は、続く製造工程における図3(c)と同じ箇所の要部平面図であり、図9は、続く製造工程における図2と同じ箇所の要部断面図である。
フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出するキャップ絶縁膜10および導体膜9をドライエッチング法によって除去することにより、マスクROM部にnMISのゲート電極(ローカルワード線)9a、センスアンプデータラッチ部にnMISおよびpMISのゲート電極9b、デコーダ部にnMISおよびpMISのゲート電極9cおよびメモリアレイにメモリセルの制御ゲート電極(ワード線)9dが形成される。また、各ゲート電極9a,9b,9c,9dの形成方法として、レジストパターンをマスクとしてキャップ絶縁膜10および導体膜9を連続してパターニングしてもよいし、レジストパターンをマスクとしてキャップ絶縁膜10をパターニングした後、このキャップ絶縁膜10をマスクとして導体膜9をパターニングしてもよい。
次に、図10は、続く製造工程における図3と同じ箇所の要部断面図である。
フォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成し、レジストパターンおよびキャップ絶縁膜10をマスクとして、そこから露出する層間膜7および導体膜をドライエッチング法によって除去することにより、メモリセルの浮遊ゲート電極6がゲート長方向にパターニングされる。これにより、メモリセルの制御ゲート電極9dおよび浮遊ゲート電極6が完成する。続いてレジストパターンをマスクとして半導体基板1にメモリセルのソース・ドレイン用の不純物、例えばヒ素(As)またはリン(P)をイオン注入法によって導入することにより、ソース・ドレインの一部を構成する一対のn型半導体領域11を形成する。
続いて、マスクROM部のnMIS、センスアンプデータラッチ部のnMISおよびデコーダ部のnMISのソース・ドレインの一部を構成する相対的に不純物濃度の低い一対のn型半導体領域12を形成する。さらに、例えばボロン(B)またはフッ化ボロン(BF)をイオン注入法によって導入することにより、センスアンプデータラッチ部のpMISおよびデコーダ部のpMISのソース・ドレインの一部を構成する相対的に不純物濃度の低い一対のp型半導体領域12pを形成する。
続いて、半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜をCVD法によって堆積した後、これを異方性のドライエッチング法によってエッチバックすることにより、メモリアレイのメモリセルのゲート電極(浮遊ゲート電極6および制御ゲート電極9d)、マスクROM部のnMISのゲート電極9a、センスアンプデータラッチ部のnMISおよびpMISのゲート電極9b、デコーダ部のnMISおよびpMISのゲート電極9cの側面にサイドウォール13を形成する。
続いて、メモリアレイのメモリセル、マスクROM部のnMIS、センスアンプデータラッチ部のnMISおよびデコーダ部のnMISのソース・ドレインの他の一部を構成する相対的に不純物濃度の高い一対のn型半導体領域14を形成する。さらにセンスアンプデータラッチ部のpMISおよびデコーダ部のpMISのソース・ドレインの他の一部を構成する相対的に不純物濃度の高い一対のp型半導体領域15を形成する。
その後、イオン注入された不純物を活性化させるために、例えば温度900〜1000℃程度の熱処理が半導体基板1に施される。この熱処理では、上記絶縁膜5の形成と同様に、分離部SIの分離溝の端部も酸化されるため、特に角部のシリコンと酸化シリコン膜との界面にストレスが加わるが、マスクROM部では、その平面形状を矩形の角を削った多角形としていることから、分離部SIによって活性領域ACTに発生する応力を抑制することができる。以上の工程により、メモリセルおよび各種MISが形成される。
次に、図11(a)は、続く製造工程における図3(a)と同じ箇所の要部平面図、図11(b)は、続く製造工程における図3(b)と同じ箇所の要部平面図、図11(c)は、続く製造工程における図3(c)と同じ箇所の要部平面図であり、図12は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜16をCVD法によって堆積した後、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出する絶縁膜16をドライエッチング法によって除去することにより、半導体基板1の一部(例えばメモリセルおよび各種MISのソース・ドレイン)、ワード線の一部が露出するようなコンタクトホールC1を形成する。
続いて、半導体基板1の主面上に、例えばチタン(Ti)膜、窒化チタン(TiN)膜およびタングステン(W)膜を下層から順にスパッタリング法またはCVD法によって堆積した後、これら金属膜をコンタクトホールC1の内部のみに残るようにCMP法によって研磨することにより、コンタクトホールC1の内部にプラグ17を形成する。その後、半導体基板1の主面上に、例えばアルミニウム(Al)合金膜および窒化チタン膜を下層から順にスパッタリング法によって堆積した後、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出する窒化チタン膜およびアルミニウム合金膜をドライエッチング法によって除去することにより、第1層配線(図11中、網掛けのハッチングで示す)M1を形成する。
次に、図13は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜18をCVD法によって堆積した後、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出する絶縁膜18をドライエッチング法によって除去することにより、その絶縁膜18に第1層配線M1の一部が露出するようなスルーホールT1を穿孔する。
続いて、半導体基板1の主面上に、例えばチタン膜、窒化チタン膜およびタングステン膜を下層から順にスパッタリング法またはCVD法によって堆積した後、これら金属膜をスルーホールT1の内部のみに残るようにCMP法によって研磨することにより、スルーホールT1の内部にプラグ19を形成する。その後、半導体基板1の主面上に、例えばアルミニウム合金膜および窒化チタン膜を下層から順にスパッタリング法によって堆積した後、フォトリソグラフィ法によって形成されたレジストパターンをマスクとして、そこから露出する窒化チタン膜およびアルミニウム合金膜をドライエッチング法によって除去することにより、第2層配線M2を形成する。第2層配線L2はプラグ19を通じて第1層配線M1と電気的に接続されている。
次に、図14は、続く製造工程における図4と同じ箇所の要部断面図である。
半導体基板1の主面上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜20をCVD法によって堆積した後、前記スルーホールT1と同様な方法によって、絶縁膜20に第2層配線M2の一部が露出するようなスルーホールT2を穿孔する。続いて、前記プラグ19および前記第2層配線M2と同様な方法によって、スルーホールT2の内部にプラグ21を形成し、さらにプラグ21を通じて第2層配線M2と電気的に接続された第3層配線M3を形成する。
この後、さらに上層の配線を形成し、続いて最上層配線の表面を表面保護膜で覆った後、その一部に最上層配線の一部が露出するような開口部を形成してボンディングパッドを形成することにより、フラッシュメモリを製造する。
なお、本実施の形態1に示した素子分離領域の分離幅、各種膜の厚さ等は一例であり、メモリセルおよびMISのスケーリング、または素子分離領域の分離溝の深さ等によって変動することは言うまでもない。
(実施の形態2)
図15は、本実施の形態2による半導体チップ内に形成された代表的なMISの平面レイアウト図である。図15(a)はマスクROM部、図15(b)はセンスアンプデータラッチ部、図15(c)はデコーダ部を構成するMISの平面レイアウト図を示す。
マスクROM部では、前記実施の形態1と同様に、素子分離領域の分離幅が0.3μm未満であるが、活性領域ACTを矩形の角を削った多角形とすることにより、STIの形成に起因したソースとドレインとの間を貫通するような結晶欠陥の発生が抑制されて、MISのリーク電流を低減することができる。
さらに、本実施の形態2では、センスアンプデータラッチ部の活性領域ACTにおいても、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とする。但し、その活性領域ACTの削り量(L2)は、マスクROM部の活性領域ACTで設定される削り量(L1)よりも小さくして、ゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕を残す。センスアンプデータラッチ部では、削り量(L2)が大きくなると、ゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕がなくなり、メモリセルのピッチに合わせてMISを配置することが難しくなる。このため、例えば上記削り量L2は、0.3μm程度以内に抑えることが好ましい。これにより、センスアンプデータラッチ部において、例えば0.3μm未満の分離幅を有する素子分離領域を採用しても、STIの形成に起因した結晶欠陥の発生を抑制することができ、かつメモリセルのピッチに合わせたMISの配置が可能となる。
デコーダ部においては、前記実施の形態1で述べたように、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形または矩形とすることができる。図15(c)には、その平面形状を矩形の角を削った多角形とした活性領域ACTを例示している。活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とした場合は、ゲートGと活性領域ACTとの合わせに余裕があることから、例えば削り量L3は、0.6μm程度以内とすることができる。
このように、本実施の形態2によれば、互いに削り量の異なる活性領域ACTを1つの半導体チップ内に設けている。すなわち、本実施の形態2においては、その平面形状を矩形の角を削った多角形とする複数の活性領域ACTが存在するが、マスクROM部では矩形の角の削り量が多い活性領域ACTを有し、センスアンプデータラッチ部およびデコーダ部では矩形の角の削り量が少ない活性領域ACTを有するように形成されており、矩形の角の削り量の異なる活性領域ACTが混在している。このように活性領域ACTを形成することにより、高信頼度のMISと高集積度のMISとを1つの半導体チップ内に配置することができる。例えば分離幅が0.3μm未満の素子分離領域を有するマスクROM部では、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることで、活性領域ACTに生ずる結晶欠陥を抑制する。また、センスアンプデータラッチ部でも、活性領域ACTの平面形状を矩形の角を削った多角形とすることで、例えば分離幅が0.3μm未満の素子分離領域を採用しても活性領域ACTに生ずる結晶欠陥を抑制することができ、かつ角の削り量を相対的に小さくすることで、メモリセルに合わせた狭ピッチによるMISの配置を可能とする。
また、上記の活性領域ACTの角部を積極的に丸めて形成することもできる。すなわち、上記の矩形形状で考えた場合、角部を所定の曲率半径を有するような曲線となるように形成する。すなわち、本実施の形態2の半導体チップ内に形成される複数の活性領域ACTのうち、マスクROM部では相対的に曲率半径の大きい活性領域ACTを有し、センスアンプデータラッチ部およびデコーダ部では相対的に曲率半径の小さい活性領域ACTを有するように、異なる曲率半径を有する活性領域ACTが混在するように形成する。このようにして活性領域ACTの形状を円状とする場合でも、STIの形成に起因したソースとドレインとの間を貫通するような結晶欠陥の発生が抑制されて、MISのリーク電流を低減することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるフラッシュメモリを搭載する半導体装置に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、STIを有するいかなる半導体装置、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)ロジック製品全般またはCCD(Charge Coupled Device)などにも適用することができる。
本発明は、例えばSTIで素子分離領域を構成し、高信頼度のMISと高集積に配置されるMISとを1つの半導体チップに形成する半導体装置に適用することが可能である。
本発明の実施の形態1によるフラッシュメモリを搭載した半導体装置の半導体チップ内部の主な回路ブロックを示したチップ構成図である。 本発明の実施の形態1による半導体チップ内に形成された代表的なMISの平面レイアウト図である。(a)はマスクROM部、(b)はセンスアンプデータラッチ部、(c)はデコーダ部を示す。 本発明の実施の形態1によるNOR型フラッシュメモリの製造工程中の要部平面図である。(a)はマスクROM部、(b)はセンスアンプデータラッチ部、(c)はデコーダ部を示す。 図3と同じ製造工程時のフラッシュメモリの要部断面図である。 図3、図4に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図5に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図6に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図7に続くフラッシュメモリの製造工程中の図3と同じ箇所の要部平面図である。 図7に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図8、図9に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図10に続くフラッシュメモリの製造工程中の図3と同じ箇所の要部平面図である。 図10に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 図11、図12に続くフラッシュメモリの製造工程中の図3と同じ箇所の要部断面図である。 図11、図12に続くフラッシュメモリの製造工程中の図4と同じ箇所の要部断面図である。 本発明の実施の形態2による半導体チップ内に形成された代表的なMISの平面レイアウト図である。(a)はマスクROM部、(b)はセンスアンプデータラッチ部、(c)はデコーダ部を示す。
符号の説明
1 半導体基板
2 パッド酸化膜
3 窒化シリコン膜
4 レジストパターン
5 ゲート絶縁膜(トンネル絶縁膜)
6 浮遊ゲート電極
7 層間膜
8 ゲート絶縁膜
9 導体膜
9a ゲート電極(ローカルワード線)
9b ゲート電極
9c ゲート電極
9d 制御ゲート電極(ワード線)
10 キャップ絶縁膜
11 n型半導体領域
12 n型半導体領域
12p p型半導体領域
13 サイドウォール
14 n型半導体領域
15 p型半導体領域
16 絶縁膜
17 プラグ
18 絶縁膜
19 プラグ
20 絶縁膜
21 プラグ
ACT 活性領域
C1 コンタクトホール
DC 電源
FM 半導体装置
G ゲート
M1 第1層配線
M2 第2層配線
M3 第3層配線
MA メモリアレイ
MR マスクROM部
NW1 nウェル
NWm 埋め込みnウェル
PW1 pウェル
PW2 pウェル
SD デコーダ部
SI 分離部
SL センスアンプデータラッチ部
T1 スルーホール
T2 スルーホール

Claims (23)

  1. 半導体基板の主面に形成され、複数の第1電界効果トランジスタが備わる第1領域と、
    第1素子分離により囲まれ、前記第1電界効果トランジスタがそれぞれ形成された複数の第1活性領域と、
    前記半導体基板の主面に形成され、複数の第2電界効果トランジスタが備わる第2領域と、
    第2素子分離により囲まれ、前記第2電界効果トランジスタがそれぞれ形成された複数の第2活性領域と、
    を有し、
    前記第1活性領域の平面形状は矩形の角を削った多角形、前記第2活性領域の平面形状は矩形であり、前記第1活性領域と前記第2活性領域とは1つの半導体チップ内に形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1素子分離は浅溝アイソレーションにより構成されることを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1電界効果トランジスタのゲート長と垂直な方向に隣接する前記第1活性領域を電気的に分離する前記第1素子分離の幅は0.3μm未満であることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項3記載の半導体装置において、前記第1活性領域の削り量は0.05μmから0.6μmの範囲であることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1記載の半導体装置において、前記半導体装置はメモリアレイを有し、前記第1領域はマスクROM部、前記第2領域はセンスアンプデータラッチ部またはデコーダ部であることを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1記載の半導体装置において、前記半導体装置はメモリアレイを有し、前記第1領域はマスクROM部またはデコーダ部、前記第2領域はセンスアンプデータラッチ部であることを特徴とする半導体装置。
  7. 半導体基板の主面に形成され、複数の第1電界効果トランジスタが備わる第1領域と、
    第1素子分離により囲まれ、前記第1電界効果トランジスタがそれぞれ形成された複数の第1活性領域と、
    前記半導体基板の主面に形成され、複数の第2電界効果トランジスタが備わる第2領域と、
    第2素子分離により囲まれ、前記第2電界効果トランジスタがそれぞれ形成された複数の第2活性領域と、
    を有し、
    前記第1および第2活性領域の平面形状は矩形の角を削った多角形であり、前記第1活性領域の削り量と前記第2活性領域の削り量とは互いに異なり、前記第1活性領域と前記第2活性領域とは1つの半導体チップ内に形成されていることを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項7記載の半導体装置において、前記第1および第2素子分離は浅溝アイソレーションにより構成されることを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項7記載の半導体装置において、前記第1電界効果トランジスタのゲート長と垂直な方向に隣接する前記第1活性領域を電気的に分離する前記第1素子分離の幅は0.3μm未満であることを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項9記載の半導体装置において、前記第1活性領域の削り量は前記第2活性領域の削り量よりも大きいことを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項9記載の半導体装置において、前記第1活性領域の削り量は0.05μmから0.6μmの範囲であることを特徴とする半導体装置。
  12. 請求項7記載の半導体装置において、前記半導体装置はメモリアレイを有し、前記第1領域はマスクROM部、前記第2領域はセンスアンプデータラッチ部またはデコーダ部であることを特徴とする半導体装置。
  13. 請求項7記載の半導体装置において、
    前記半導体基板の主面に形成され、複数の第3電界効果トランジスタが備わる第3領域と、
    第3素子分離により囲まれ、前記第3電界効果トランジスタがそれぞれ形成された複数の第3活性領域と、
    をさらに有し、
    前記第3活性領域の平面形状は矩形であり、前記第3活性領域は前記第1および第2活性領域が形成された前記半導体チップ内に形成されることを特徴とする半導体装置。
  14. 請求項13記載の半導体装置において、前記半導体装置はメモリアレイを有し、前記第1領域はマスクROM部、前記第2領域はセンスアンプデータラッチ部、前記第3領域はデコーダ部であることを特徴とする半導体装置。
  15. (a)半導体基板の主面上の第1領域に、第1素子分離に囲まれた第1活性領域を形成し、前記半導体基板の主面上の第2領域に、第2素子分離に囲まれた第2活性領域を形成する工程と、
    (b)前記半導体基板の前記第1および第2活性領域の表面に絶縁膜を形成する工程と、
    (c)前記第1領域に第1電界効果トランジスタの第1ゲート電極を形成し、前記第2領域に第2電界効果トランジスタの第2ゲート電極を形成する工程と、
    を有し、
    前記第1活性領域の平面形状は矩形の角を削った多角形であり、前記第2活性領域の平面形状は矩形であり、前記第1活性領域と前記第2活性領域とを1つの半導体チップ内に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  16. 請求項15記載の半導体装置の製造方法において、前記第1素子分離は浅溝アイソレーションにより構成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  17. 請求項15記載の半導体装置の製造方法において、前記第1電界効果トランジスタのゲート長と垂直な方向に隣接する前記第1活性領域を電気的に分離する前記第1素子分離の幅は0.3μm未満であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 請求項17記載の半導体装置の製造方法において、前記第1活性領域の削り量は0.05μmから0.6μmの範囲であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  19. (a)半導体基板の主面上の第1領域に、第1素子分離に囲まれた第1活性領域を形成し、前記半導体基板の主面上の第2領域に、第2素子分離に囲まれた第2活性領域を形成する工程と、
    (b)前記半導体基板の前記第1および第2活性領域の表面に絶縁膜を形成する工程と、
    (c)前記第1領域に第1電界効果トランジスタの第1ゲート電極を形成し、前記第2領域に第2電界効果トランジスタの第2ゲート電極を形成する工程と、
    を有し、
    前記第1および第2活性領域の平面形状は矩形の角を削った多角形であり、前記第1活性領域の削り量と前記第2活性領域の削り量とが互いに異なり、前記第1活性領域と前記第2活性領域とを1つの半導体チップ内に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  20. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、前記第1および第2素子分離は浅溝アイソレーションにより構成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  21. 請求項19記載の半導体装置の製造方法において、前記第1電界効果トランジスタのゲート長と垂直な方向に隣接する前記第1活性領域を電気的に分離する前記第1素子分離の幅は0.3μm未満であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  22. 請求項21記載の半導体装置の製造方法において、前記第1活性領域の削り量は前記第2活性領域の削り量よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  23. 請求項21記載の半導体装置の製造方法において、前記第1活性領域の削り量は0.05μmから0.6μmの範囲であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206473A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd 新規romセルアレイ構造
JP2011159720A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Toshiba Corp 半導体装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100855572B1 (ko) * 2007-04-04 2008-09-01 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치에서의 비트라인 센스앰프의레이아웃구조
US20100320558A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Hsien-Chang Chang Circuit layout structure and method to scale down ic layout
JP5819218B2 (ja) * 2012-02-23 2015-11-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP6151504B2 (ja) * 2012-10-17 2017-06-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体記憶装置
US9911727B2 (en) 2015-03-16 2018-03-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Strapping structure of memory circuit

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02165678A (ja) * 1988-12-20 1990-06-26 Matsushita Electron Corp Mosトランジスタ
JPH03273683A (ja) * 1990-03-23 1991-12-04 Toshiba Corp 半導体装置
JPH07193241A (ja) * 1990-12-21 1995-07-28 Siliconix Inc シリコン集積回路の製造に於ける欠陥形成の制御方法、酸化膜の品質及び欠陥形成の制御方法、二重拡散集積回路デバイスセルと、集積回路mosfetセルの形成方法
JPH08250666A (ja) * 1995-03-01 1996-09-27 Lsi Logic Corp 6角形のcmos型nandゲート・デバイスを含むマイクロエレクトロニック集積回路
JPH08288398A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Oki Electric Ind Co Ltd Mos型半導体装置及びその配列パターン
JP2000150807A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Denso Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2001015586A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2002246600A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2004200372A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2004327574A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置および半導体集積回路
JP2004335741A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Renesas Technology Corp 半導体装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059035B4 (de) * 2005-12-10 2007-11-08 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Isolationsgrabenstrukturen für hohe Spannungen
US7749859B2 (en) * 2007-06-29 2010-07-06 Infineon Technologies Ag Semiconductor devices and methods of manufacture thereof

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02165678A (ja) * 1988-12-20 1990-06-26 Matsushita Electron Corp Mosトランジスタ
JPH03273683A (ja) * 1990-03-23 1991-12-04 Toshiba Corp 半導体装置
JPH07193241A (ja) * 1990-12-21 1995-07-28 Siliconix Inc シリコン集積回路の製造に於ける欠陥形成の制御方法、酸化膜の品質及び欠陥形成の制御方法、二重拡散集積回路デバイスセルと、集積回路mosfetセルの形成方法
JPH08250666A (ja) * 1995-03-01 1996-09-27 Lsi Logic Corp 6角形のcmos型nandゲート・デバイスを含むマイクロエレクトロニック集積回路
JPH08288398A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Oki Electric Ind Co Ltd Mos型半導体装置及びその配列パターン
JP2000150807A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Denso Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2001015586A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2002246600A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2004200372A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2004327574A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置および半導体集積回路
JP2004335741A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Renesas Technology Corp 半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206473A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd 新規romセルアレイ構造
JP2011159720A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Toshiba Corp 半導体装置

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