JP3450983B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3450983B2
JP3450983B2 JP07719097A JP7719097A JP3450983B2 JP 3450983 B2 JP3450983 B2 JP 3450983B2 JP 07719097 A JP07719097 A JP 07719097A JP 7719097 A JP7719097 A JP 7719097A JP 3450983 B2 JP3450983 B2 JP 3450983B2
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、一般に半導体装
置に関するものであり、より特定的には、接合リークの
低減が図られるように改良されたダイナミック型ランダ
ムアクセスメモリ(以下DRAMという)に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to semiconductor devices, and more particularly to a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) improved so as to reduce a junction leak .

【0002】[0002]

【従来の技術】図18は、従来のDRAMの断面図であ
る。DRAMは半導体基板1の上に形成される。半導体
基板1の主表面は、素子形成領域と素子分離領域に分け
られている。素子形成領域には、NMOS、PMOSト
ランジスタなどの素子が形成される。素子分離領域は素
子形成領域を取囲むように形成され、隣り合う素子形成
領域を電気的に分離するための分離絶縁膜5を有する。
2. Description of the Related Art FIG. 18 is a sectional view of a conventional DRAM. The DRAM is formed on the semiconductor substrate 1. The main surface of the semiconductor substrate 1 is divided into an element formation region and an element isolation region. Elements such as NMOS and PMOS transistors are formed in the element formation region. The element isolation region is formed so as to surround the element formation region, and has an isolation insulating film 5 for electrically isolating adjacent element formation regions.

【0003】素子形成領域は大きくメモリセル部と周辺
回路部に分けられる。メモリセル部は、情報を電気的に
記憶するためのキャパシタ20と、該キャパシタ20に
接続されたNMOSトランジスタとからなる。周辺回路
部には、キャパシタに蓄えられる情報の入出力を行なう
ための回路を構成するNMOSとPMOSトランジスタ
が形成される。
The element formation region is roughly divided into a memory cell portion and a peripheral circuit portion. The memory cell section includes a capacitor 20 for electrically storing information and an NMOS transistor connected to the capacitor 20. In the peripheral circuit portion, NMOS and PMOS transistors forming a circuit for inputting / outputting information stored in the capacitor are formed.

【0004】このような従来のDRAMの製造方法を、
図について説明する。図19を参照して、P型シリコン
基板1の上に、酸化膜2および窒化膜3を形成する。こ
れらを写真製版技術によりパターニングする。その後、
半導体基板1の主表面から0.15μm〜0.40μm
程度の深さまでシリコンエッチングすることにより、半
導体基板1の主表面中にトレンチ4を形成する。
A conventional method of manufacturing such a DRAM is
The figure will be described. Referring to FIG. 19, oxide film 2 and nitride film 3 are formed on P-type silicon substrate 1. These are patterned by photolithography. afterwards,
0.15 μm to 0.40 μm from the main surface of the semiconductor substrate 1
Trench 4 is formed in the main surface of semiconductor substrate 1 by etching the silicon to a certain depth.

【0005】図20を参照して、トレンチ4内に、酸化
膜、窒化膜等の絶縁体材料あるいはポリシリコン等との
複合膜を埋込み、これをCMP(Chemical Mechanical
Polishing )等により平坦化し、トレンチ分離絶縁膜5
を形成する。
Referring to FIG. 20, a trench 4 is filled with an insulating material such as an oxide film or a nitride film or a composite film with polysilicon or the like, which is then CMP (Chemical Mechanical).
The trench isolation insulating film 5 is flattened by polishing, etc.
To form.

【0006】図21を参照して、メモリセル部と、周辺
回路部のNMOS部をレジスト40でマスクして、周辺
回路部のpチャネルトランジスタ領域に、リンをイオン
注入し、主表面から0.2μm以内に不純物濃度のピー
クを持つパンチスルーストッパ層6(N型)、パンチス
ルーストッパ層6よりも深い位置でトレンチの底部近く
に不純物濃度のピークを持つチャネルカット層7(N
型)、チャネルカット層7よりもさらに深い位置0.7
μm〜1.4μmに不純物濃度のピークを持つウェル8
(N型)をそれぞれ形成する。
With reference to FIG. 21, the memory cell portion and the NMOS portion of the peripheral circuit portion are masked with a resist 40, phosphorus is ion-implanted into the p-channel transistor region of the peripheral circuit portion, and 0. Punch-through stopper layer 6 (N type) having an impurity concentration peak within 2 μm, and channel cut layer 7 (N-type) having an impurity concentration peak near the bottom of the trench at a position deeper than punch-through stopper layer 6.
Type), a position 0.7 deeper than the channel cut layer 7
Well 8 having a peak of the impurity concentration in μm to 1.4 μm
(N type) are formed respectively.

【0007】図22を参照して、PMOS領域をレジス
ト41でマスクして、メモリセル部および周辺回路部の
nチャネルトランジスタ領域にボロンをイオン注入し、
主表面から0.2μm以内に不純物濃度のピークを持つ
パンチスルーストッパ層9(P型)、パンチスルースト
ッパ層9よりも深い位置でトレンチの底部近くに不純物
濃度のピークを持つチャネルカット層10(P型)、該
チャネルカット層10よりもさらに深い位置0.7μm
〜1.4μmに不純物濃度のピークを持つウェル11
(P型)をそれぞれ形成する。レジスト41を除去す
る。
Referring to FIG. 22, the PMOS region is masked with a resist 41, and boron is ion-implanted into the n-channel transistor region of the memory cell portion and the peripheral circuit portion.
The punch-through stopper layer 9 (P type) having a peak impurity concentration within 0.2 μm from the main surface, and the channel-cut layer 10 (having a peak impurity concentration near the bottom of the trench at a position deeper than the punch-through stopper layer 9 ( P type), a position 0.7 μm deeper than the channel cut layer 10
Well 11 with peak impurity concentration at ~ 1.4 μm
(P type) are formed respectively. The resist 41 is removed.

【0008】図23を参照して、ゲート酸化膜を半導体
基板の主表面中に形成(図示せず)し、多結晶シリコン
膜、およびタングステンシリサイド膜、酸化シリコン膜
を形成した後、これらを写真製版技術およびエッチング
によりパターニングして、ゲート電極42を形成する。
つぎに、pチャネルトランジスタ領域のみをレジストで
覆い(図示せず)、イオン注入法により、メモリセル部
とNMOS部に、N型LDD型ソース/ドレイン領域1
2の低濃度部分を形成する。次に、nチャネルトランジ
スタ領域のみをレジストで覆い(図示せず)、イオン注
入法により、P型LDD型ソース/ドレイン領域13の
低濃度部分を形成する。次に、ゲート電極の側壁に、酸
化膜あるいは窒化膜からなるサイドウォールスペーサ4
5を形成する。
Referring to FIG. 23, a gate oxide film is formed (not shown) in the main surface of a semiconductor substrate, a polycrystalline silicon film, a tungsten silicide film, and a silicon oxide film are formed, and these are photographed. The gate electrode 42 is formed by patterning by plate-making technology and etching.
Next, only the p-channel transistor region is covered with a resist (not shown), and the N-type LDD-type source / drain region 1 is formed in the memory cell part and the NMOS part by ion implantation.
2 to form a low density portion. Next, only the n-channel transistor region is covered with a resist (not shown), and the low concentration portion of the P-type LDD type source / drain region 13 is formed by the ion implantation method. Next, a sidewall spacer 4 made of an oxide film or a nitride film is formed on the sidewall of the gate electrode.
5 is formed.

【0009】次に、pチャネルトランジスタ領域のみを
レジストで覆い(図示せず)、イオン注入法により、ひ
素を主表面近くにパンチスルーストッパ層9より浅く形
成し、N型ソース/ドレイン領域12の高濃度部分を形
成する。次に、nチャネルトランジスタ領域のみをレジ
ストで覆い(図示せず)、イオン注入法により、ボロン
を注入し、P型ソース/ドレイン領域13の高濃度部分
を形成する。
Next, only the p-channel transistor region is covered with a resist (not shown), and arsenic is formed near the main surface so as to be shallower than the punch-through stopper layer 9 by the ion implantation method, and the N-type source / drain region 12 is formed. Form a high-concentration portion. Next, only the n-channel transistor region is covered with a resist (not shown), and boron is implanted by an ion implantation method to form a high concentration portion of the P type source / drain region 13.

【0010】図24を参照して、ゲート電極42を覆う
ように、層間絶縁膜18を形成する。その後、ポリシリ
コンプラグ16,19、ビット線7、ストレージノー
ド20を形成する。次に、ストレージノード20を被覆
するように、キャパシタ絶縁膜を形成し(図示せず)、
キャパシタ誘電体膜を介してストレージノード20を被
覆するようにセルプレートを形成する(図示せず)。次
に、層間絶縁膜を堆積した(図示せず)後、これを周辺
トランジスタ部およびメモリセル部のセルプレート部が
開口するようにエッチングし、メタルコンタクトを形成
する(図示せず)。次に、Al−Cu膜を堆積した後、
これを所定のパターンにエッチングし、メタル配線とす
ることによって、DRAMが完成する。
Referring to FIG. 24, interlayer insulating film 18 is formed to cover gate electrode 42. Thereafter, the polysilicon plugs 16 and 19, the bit line 1 7, to form a storage node 20. Next, a capacitor insulating film is formed so as to cover the storage node 20 (not shown),
A cell plate is formed so as to cover the storage node 20 through the capacitor dielectric film (not shown). Next, after depositing an interlayer insulating film (not shown), this is etched so that the peripheral transistor section and the cell plate section of the memory cell section are opened to form a metal contact (not shown). Next, after depositing the Al-Cu film,
The DRAM is completed by etching this into a predetermined pattern to form metal wiring.

【0011】図25は、図18におけるX−Y線に沿う
断面における、不純物濃度のプロファイルである。図2
を参照して、N型ソース/ドレイン領域12、パンチ
スルーストッパ層9、チャネルカット層10、およびウ
ェル11の濃度プロファイルが、重なり合っていること
がわかる。
FIG. 25 is a profile of the impurity concentration in the cross section taken along the line XY in FIG. Figure 2
5 , it can be seen that the concentration profiles of the N-type source / drain region 12, punch-through stopper layer 9, channel cut layer 10, and well 11 overlap.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体メモ
リの微細化は年々進んでいる。これに伴い、MOSトラ
ンジスタのゲート長は0.1μmを超えて、開発が進め
られている。このような微細なトランジスタの問題点と
して、ドレイン側の空乏層が延び、ソースと繋がってし
まうというパンチスルー問題がある。これを抑制するた
めには、図18を参照して、ソース/ドレイン拡散層1
2を浅く形成し、基板内に空乏層が広がらないようにパ
ンチスルーストッパという不純物層9を主表面近くに形
成する方法がよく用いられている。
The miniaturization of semiconductor memories is advancing year by year. Along with this, the gate length of the MOS transistor exceeds 0.1 μm, and development is underway. A problem with such a fine transistor is a punch-through problem in which the depletion layer on the drain side extends and connects to the source. In order to suppress this, referring to FIG. 18, the source / drain diffusion layer 1
A method of forming shallowly 2 and forming an impurity layer 9 called a punch-through stopper near the main surface so that the depletion layer does not spread in the substrate is often used.

【0013】しかし、この構造では、図18および図2
5を参照して、ソース/ドレイン部のN型拡散層12と
パンチスルーストッパのP型拡散層9が高濃度で接す
る。微細化が進むにつれて、空乏層の延びを抑える必要
があるため、拡散層12は浅く形成されることになり、
接合面はより高濃度になる。このようなPN接合が形成
されると、空乏層の広がりは抑えられるが、反面、接合
面のバンドの曲がりは急峻となり、電界が強くなる。こ
れは、素子を動作させるために、ソース/ドレインに電
圧を印加した際、基板方向へのリーク電流が増加するこ
とに結びつく。キャパシタに電荷を保持して、情報を記
憶するDRAMでは、蓄えた電荷のリークをいかに低減
するかが重要であるため、このような問題点を有するト
ランジスタをメモリセルに使用することは好ましくな
い。
However, in this structure, FIG. 18 and FIG.
5, the N-type diffusion layer 12 of the source / drain portion and the P-type diffusion layer 9 of the punch through stopper are in contact with each other at a high concentration. As the miniaturization progresses, it is necessary to suppress the extension of the depletion layer, so that the diffusion layer 12 is formed shallower,
The joining surface becomes higher in density. When such a PN junction is formed, the expansion of the depletion layer is suppressed, but on the other hand, the bending of the band on the junction surface becomes sharp and the electric field becomes strong. This leads to an increase in leak current in the substrate direction when a voltage is applied to the source / drain in order to operate the device. In a DRAM in which electric charges are stored in a capacitor to store information, it is important to reduce the leakage of the stored electric charge. Therefore, it is not preferable to use a transistor having such a problem in a memory cell.

【0014】この発明の目的は、上記のような問題点を
解決するためになされたもので、電荷のリークを低減す
ることができるように改良された半導体装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an improved semiconductor device capable of reducing charge leakage.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に従う半導体装
置は、半導体基板を備える。上記半導体基板の主表面中
に、1の素子領域を他の素子領域から分離するためのト
レンチ分離酸化膜が設けられている。上記1の素子領域
の上にゲート電極が設けられている。上記1の素子領域
の主表面中であって、上記ゲート電極の両側に、高濃度
部分と低濃度部分とを含むLDD構造の、1対の第1導
電型のソース/ドレイン領域が設けられている。上記半
導体基板の主表面から基板内に向かって、第2導電型の
パンチスルーストッパ層が広がり、さらに、このパンチ
スルーストッパ層に接してそれより下層にあって、パン
チスルーストッパ層近傍が薄い濃度の第2導電型の下層
部が存在する。上記半導体基板の上に、一方のソース/
ドレイン領域に接続されたキャパシタが設けられてい
る。上記半導体基板の上に、他方のソース/ドレイン領
域に接続されたビット線が設けられている。上記半導体
基板中であって、上記トレンチ分離酸化膜の直下にの
み、第2導電型のチャネルカット層が設けられている。
当該装置は、さらに上記半導体基板の表面から基板内に
向かう方向に、上記ソース/ドレイン領域の底部から
記パンチスルーストッパ層より深く、さらに上記下層部
の薄い濃度部分にまで広がり、かつ上記ソース/ドレイ
ン領域の高濃度部分よりも濃度が薄く形成された、第1
導電型の不純物拡散層を備える。
A semiconductor device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor substrate. A trench isolation oxide film for isolating one element region from another element region is provided in the main surface of the semiconductor substrate. A gate electrode is provided on the element region of 1. A pair of source / drain regions of the first conductivity type having an LDD structure including a high-concentration portion and a low-concentration portion are provided on both sides of the gate electrode in the main surface of the first element region. There is. Toward the substrate from the main surface of the semiconductor substrate, Ri second conductivity type punch-through stopper layer spread further, the punch
It is in contact with the through stopper layer and below it,
Lower layer of the second conductivity type with a thin concentration near the through-stopper layer
There are departments . One of the sources on the semiconductor substrate
A capacitor connected to the drain region is provided. A bit line connected to the other source / drain region is provided on the semiconductor substrate. In the semiconductor substrate, the second conductivity type channel cut layer is provided only directly below the trench isolation oxide film.
The apparatus further in the direction it suited <br/> into the substrate from the surface of the semiconductor substrate, deeper than the upper <br/> Symbol punch-through stopper layer from the bottom of the source / drain regions, further the lower layer
Of the source / dray , which spreads to the low density area of
Concentration than the high concentration portion of the emission region is formed thinly, the first
A conductivity type impurity diffusion layer is provided.

【0017】[0017]

【0018】請求項に従う半導体装置によれば、上記
トレンチ分離酸化膜を形成するためのトレンチの深さ
は、上記半導体基板の主表面から0.15μm〜0.4
0μmにされている。
According to the semiconductor device of the second aspect , the depth of the trench for forming the trench isolation oxide film is 0.15 μm to 0.4 from the main surface of the semiconductor substrate.
It is set to 0 μm.

【0019】[0019]

【0020】請求項に従う半導体装置によれば、上記
第2導電型のチャネルカット層と上記第1導電型の不純
物拡散層とのPN接合部において、それぞれの不純物濃
度は2×1017/cm3 以下にされている。
According to the semiconductor device of the third aspect , at the PN junction between the second-conductivity-type channel cut layer and the first-conductivity-type impurity diffusion layer, the respective impurity concentrations are 2 × 10 17 / cm 3. It is described below.

【0021】請求項に従う半導体装置によれば、上記
不純物拡散層は、上記キャパシタが接続される上記一方
のソース/ドレイン領域の下にのみ設けられている。
According to the semiconductor device of the fourth aspect , the impurity diffusion layer is provided only under the one source / drain region to which the capacitor is connected.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】実施の形態1 図1は、実施の形態1に係るDRAMの断面図である。
図1(a)はメモリセル部の断面図であり、図1(b)
はメモリセル部と周辺回路を含む半導体装置の断面図で
ある。なお、これらの図において、図18に示す従来の
装置の構成部分と同一または相当する部分には同一の参
照番号を付し、その説明を繰返さない。
First Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a DRAM according to the first embodiment.
FIG. 1A is a cross-sectional view of the memory cell portion, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device including a memory cell section and peripheral circuits. In these figures, the same or corresponding parts as those of the conventional apparatus shown in FIG. 18 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0026】図1(a)(b)を参照して、P型シリコ
ン基板1の主表面中に、1の素子領域を他の素子領域か
ら分離するためのトレンチ分離酸化膜5が設けられてい
る。
Referring to FIGS. 1A and 1B, a trench isolation oxide film 5 for isolating one element region from another element region is provided in the main surface of P type silicon substrate 1. There is.

【0027】図2は、トレンチ分離酸化膜5を備えるシ
リコン基板の平面図である。図2を参照して、トレンチ
分離酸化膜5は、1の素子領域50aを他の素子領域5
0bから分離するために設けられている。
FIG. 2 is a plan view of the silicon substrate having the trench isolation oxide film 5. Referring to FIG. 2, the trench isolation oxide film 5 has one element region 50a and another element region 5a.
It is provided to separate from 0b.

【0028】図1(a)(b)に戻って、1の素子領域
の上に、ゲート電極42が設けられている。
Returning to FIGS. 1A and 1B, the gate electrode 42 is provided on one element region.

【0029】図3は、図1(a)(b)におけるX′−
Y′線に沿う断面における、不純物の濃度プロファイル
を示している。
FIG. 3 shows X'- in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
The impurity concentration profile in the cross section along the Y ′ line is shown.

【0030】図1(a)(b)と図3を参照して、1の
素子領域の主表面中であって、ゲート電極42の両側
に、高濃度と低濃度部分とを含むLDD構造の1対のN
型ソース/ドレイン領域12が設けられている。シリコ
ン基板1の主表面から基板内に向かって、P型のパンチ
スルーストッパ層9が広がっており、さらにパンチスル
ーストッパ層9に接してその下層にあって、パンチスル
ーストッパ層9近傍で薄い濃度、より深い位置でピーク
濃度となるP型の下層部が存在する。この下層部は、具
体的には、ウェル11である。シリコン基板の上に、一
方のソース/ドレイン領域12に接続されたキャパシタ
20が設けられている。キャパシタ20と一方のソース
/ドレイン領域12とは、ポリシリコンプラグ19で接
続されている。シリコン基板1の上に、他方のソース/
ドレイン領域に接続されたビット線17が設けられてい
る。ビット線17と他方のソース/ドレイン領域12と
がポリシリコンプラグ16で接続されている。シリコン
基板1の表面から基板内に向かう方向に、ソース/ドレ
イン領域12の底部からパンチスルーストッパ層9より
深く、さらに下層部としてのウェル11の上記濃度の薄
い部分にまでN型の低濃度不純物拡散層15が広がって
いる。N型の低濃度不純物拡散層15はソース/ドレイ
ン領域12の高濃度部分よりも薄い濃度を有する。シリ
コン基板1中であって、トレンチ分離酸化膜5の直下に
のみ、P型のチャネルカット層7aが設けられている。
ここに、低濃度不純物拡散層15は、高濃度のソース/
ドレイン領域12とPN接合を形成せず、ウェル11内
にてPN接合を形成し、かかるPN接合は、高濃度を含
まない領域間の接合となる。
Referring to FIGS. 1A and 1B and FIG. 3, in the LDD structure including high-concentration and low-concentration portions on both sides of the gate electrode 42 in the main surface of one element region. A pair of N
A type source / drain region 12 is provided. From the main surface of the silicon substrate 1 toward the substrate, and spread P-type punch-through stopper layer 9, further Panchisuru
-Punch-through in contact with the stopper layer 9 and the lower layer
-Light concentration near stopper layer 9, peak at deeper position
There is a P-type lower layer portion having a concentration. This lower layer is
Physically, it is the well 11 . A capacitor 20 connected to one of the source / drain regions 12 is provided on the silicon substrate. The capacitor 20 and one source / drain region 12 are connected by a polysilicon plug 19. On the silicon substrate 1, the other source /
A bit line 17 connected to the drain region is provided. The bit line 17 and the other source / drain region 12 are connected by a polysilicon plug 16. In the direction it unsuitable from the surface of the silicon substrate 1 in the substrate, the source / drain
From the bottom of the in-region 12 to a depth deeper than the punch-through stopper layer 9 , and as a lower layer, the well 11 is thinned to the above concentration.
The N-type low-concentration impurity diffusion layer 15 extends to the open portion. Low concentration impurity diffusion layer 15 of N-type has a density lower than the high concentration portion of the source over the scan / drain region 12. The P-type channel cut layer 7 a is provided only in the silicon substrate 1 and just below the trench isolation oxide film 5.
Here, the low-concentration impurity diffusion layer 15 is a high-concentration source /
Inside the well 11 without forming a PN junction with the drain region 12
To form a PN junction, and such a PN junction contains a high concentration.
It becomes a junction between the areas that do not come.

【0031】本実施の形態によれば、P型のチャネルカ
ット層7aがトレンチ分離酸化膜5の直下にのみ設けら
れているので、ソース/ドレインのN型拡散層12が、
チャネルカット層7aであるP型拡散層と、高濃度で接
合する部分をより少なくすることができるため、リーク
電流を低減できる。
According to the present embodiment, since the P type channel cut layer 7a is provided only directly under the trench isolation oxide film 5, the source / drain N type diffusion layer 12 is
Since it is possible to further reduce the number of high-concentration junctions with the P-type diffusion layer that is the channel cut layer 7a, it is possible to reduce the leak current.

【0032】図4は、低濃度N型拡散層15とP型チャ
ネルカット層7aとトレンチ分離絶縁膜5が存在する部
分の拡大図である。図5は、図4におけるV−V線に沿
う断面の、不純物の濃度プロファイルを表わしている。
P型チャネルカット層7aと低濃度N型不純物拡散層1
5とのPN接合部において、それぞれの不純物濃度は2
×1017/cm3 以下にされている。PN接合が形成さ
れる部分の濃度が極力小さくされているので、ソース/
ドレインに電圧を印加しても、基板方向へのリーク電流
は低減される。
FIG. 4 is an enlarged view of a portion where the low concentration N type diffusion layer 15, the P type channel cut layer 7a and the trench isolation insulating film 5 are present. FIG. 5 shows an impurity concentration profile in a cross section taken along the line VV in FIG.
P-type channel cut layer 7a and low-concentration N-type impurity diffusion layer 1
At the PN junction with 5, the impurity concentration of each is 2
It is set to be less than or equal to × 10 17 / cm 3 . Since the concentration of the part where the PN junction is formed is minimized,
Even if a voltage is applied to the drain, the leak current in the substrate direction is reduced.

【0033】なお、接合リーク電流を減少させるため
に、上述の方法とは異なって、図18を参照して、トレ
ンチ分離5を深く形成し、チャネルカット層10を深く
形成することで、N型ソース/ドレイン領域12とチャ
ネルカット層10とのPN接合部の濃度を下げるという
方法も考えられる。しかし、この方法では、トレンチ4
を深く形成するため、トレンチの埋込が難しくなり、好
ましくない。
In order to reduce the junction leakage current, unlike the above method, referring to FIG. 18, the trench isolation 5 is deeply formed and the channel cut layer 10 is deeply formed, so that the N-type is formed. A method of lowering the concentration of the PN junction between the source / drain region 12 and the channel cut layer 10 may be considered. However, in this method, the trench 4
Since the trench is formed deeply, it becomes difficult to fill the trench, which is not preferable.

【0034】また、図18を参照して、チャネルカット
層10の不純物濃度を低下させる方法もあるが、この方
法では、素子分離特性を低下させるため好ましくない。
Further, referring to FIG. 18, there is also a method of lowering the impurity concentration of channel cut layer 10, but this method is not preferable because it lowers the element isolation characteristics.

【0035】一方、実施の形態1に係る方法は、このよ
うな問題点を生じさせず、リーク電流を低減できる。
On the other hand, the method according to the first embodiment can reduce the leak current without causing such a problem.

【0036】また、実施の形態1では、周辺回路部のN
MOSトランジスタの側においても、トレンチ分離絶縁
膜5の直下に、チャネルカット層7aが設けられてい
る。このように形成することによって、周辺回路部のN
MOSトランジスタにおいても、ソース/ドレインN型
拡散層が、チャネルカット層7aのP型拡散層と高濃度
で接合する部分をより少なくすることができ、リーク電
流を低減することができる。
Further, in the first embodiment, N of the peripheral circuit section is used.
Also on the MOS transistor side, a channel cut layer 7a is provided immediately below the trench isolation insulating film 5. By forming in this way, the N of the peripheral circuit section is
Also in the MOS transistor, the source / drain N-type diffusion layer can be reduced in the number of portions of the channel cut layer 7a that are joined to the P-type diffusion layer at a high concentration, and the leakage current can be reduced.

【0037】次に、図1(a)(b)に示す実施の形態
1に係るDRAMの製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the DRAM according to the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B will be described.

【0038】図6を参照して、たとえばP型シリコン基
板1の上に、酸化膜2と窒化膜3を順次形成する。写真
製版技術により、トレンチ分離絶縁膜を形成する部分に
おける、酸化膜2および窒化膜3をエッチング除去し、
その後、シリコン基板1の主表面から0.15μm〜
0.40μm程度の深さまでシリコンエッチングするこ
とにより、トレンチ4を形成する。
Referring to FIG. 6, oxide film 2 and nitride film 3 are sequentially formed on P-type silicon substrate 1, for example. By the photoengraving technique, the oxide film 2 and the nitride film 3 in the portion where the trench isolation insulating film is formed are removed by etching,
After that, from the main surface of the silicon substrate 1 to 0.15 μm
The trench 4 is formed by etching the silicon to a depth of about 0.40 μm.

【0039】次に、図7を参照して、エッチングマスク
をマスクとして、トレンチ4の底部分にのみ、ボロンイ
オンを垂直に注入し、P型のチャネルカット層7aを形
成する。その後、酸化膜2と窒化膜3を除去する。
Then, referring to FIG. 7, boron ions are vertically implanted only into the bottom portion of trench 4 using the etching mask as a mask to form P type channel cut layer 7a. After that, the oxide film 2 and the nitride film 3 are removed.

【0040】図8を参照して、トレンチ4内に、酸化
膜、窒化膜等の絶縁体材料またはポリシリコン等との複
合膜を埋込み、CMP等によりこれを平坦化し、トレン
チ分離絶縁膜5を形成する。
With reference to FIG. 8, a trench 4 is filled with an insulating material such as an oxide film or a nitride film or a composite film with polysilicon or the like, and is flattened by CMP or the like to form the trench isolation insulating film 5. Form.

【0041】図9を参照して、周辺回路部のnチャネル
トランジスタ領域以外の部分をレジスト40でマスク
し、pチャネルトランジスタ領域にリンをイオン注入
し、主表面から0.2μm以内に不純物濃度のピークを
持つN型のパンチスルーストッパ層6、それよりも深い
位置でトレンチの底部近くに不純物濃度のピークを持つ
N型のチャネルカット層7、さらに深い位置0.7μm
〜1.4μmに不純物濃度のピークを持つN型のウェル
8をそれぞれ形成する。
Referring to FIG. 9, a portion of the peripheral circuit portion other than the n-channel transistor region is masked with a resist 40, phosphorus is ion-implanted into the p-channel transistor region, and the impurity concentration is adjusted within 0.2 μm from the main surface. N-type punch-through stopper layer 6 having a peak, N-type channel cut layer 7 having a peak of impurity concentration near the bottom of the trench at a deeper position than that, further deeper position 0.7 μm
N-type wells 8 each having an impurity concentration peak at ˜1.4 μm are formed.

【0042】図10を参照して、周辺回路部のpチャネ
ルトランジスタ領域をレジスト40でマスクし、メモリ
セル部および周辺回路部のnチャネルトランジスタ領域
にボロンをイオン注入し、主表面から0.2μm以内に
不純物濃度のピークを持つP型のパンチスルーストッパ
層9、さらに深い位置0.7μm〜1.4μmに不純物
濃度のピークを持つP型のウェル11を形成する。レジ
スト40を除去する。
Referring to FIG. 10, the p-channel transistor region of the peripheral circuit portion is masked with a resist 40, boron is ion-implanted into the n-channel transistor region of the memory cell portion and the peripheral circuit portion, and 0.2 μm from the main surface. A P-type punch through stopper layer 9 having an impurity concentration peak is formed therein, and a P-type well 11 having an impurity concentration peak is formed at a deeper position of 0.7 μm to 1.4 μm. The resist 40 is removed.

【0043】図11を参照して、ゲート酸化膜を熱酸化
で形成した後(図示せず)、多結晶シリコン膜およびタ
ングステンシリサイド膜、酸化シリコン膜を形成した後
(図示せず)、写真製版とエッチングによりこれらをパ
ターニングし、ゲート電極42を形成する。
Referring to FIG. 11, after a gate oxide film is formed by thermal oxidation (not shown), a polycrystalline silicon film, a tungsten silicide film, and a silicon oxide film are formed (not shown), a photoengraving process is performed. Then, these are patterned by etching to form the gate electrode 42.

【0044】次に、pチャネルトランジスタ領域のみを
レジストで覆い(図示せず)、イオン注入法により、N
型ソース/ドレイン領域12の低濃度部分を形成する。
次に、nチャネルトランジスタ領域のみをレジストで覆
い、イオン注入法により、P型ソース/ドレイン領域1
3の低濃度部分を形成する。
Next, only the p-channel transistor region is covered with a resist (not shown), and an N-type is formed by an ion implantation method.
A low concentration portion of the mold source / drain region 12 is formed.
Next, only the n-channel transistor region is covered with a resist, and the P-type source / drain region 1 is formed by ion implantation.
3 to form a low-density portion.

【0045】その後、酸化膜あるいは窒化膜をシリコン
基板1の表面に形成し、これらをエッチバックすること
により、ゲート電極42の側壁にサイドウォールスペー
サ45を形成する。
After that, an oxide film or a nitride film is formed on the surface of the silicon substrate 1, and these are etched back to form sidewall spacers 45 on the side walls of the gate electrode 42.

【0046】次に、メモリセル部をレジストで覆い、リ
ンをイオン注入し、パンチスルーストッパ層9を包むよ
うに、ソース/ドレイン領域の高濃度部分よりも薄い濃
度を有する低濃度N型拡散層15を形成する。
Next, the memory cell portion is covered with a resist, phosphorus is ion-implanted, and the low concentration N-type diffusion layer 15 having a concentration lower than that of the high concentration portion of the source / drain region is formed so as to wrap the punch through stopper layer 9. To form.

【0047】図12を参照して、シリコン基板1の上に
層間絶縁膜18を形成し、この層間絶縁膜18中に、メ
モリセル部のドレイン部の表面の一部を露出させるよう
に、ストレージノードコンタクトホールを形成する。ス
トレージノードコンタクトホールを埋込むように、ポリ
シリコン膜をシリコン基板1の上に堆積し、これをパタ
ーニングすることによって、ポリシリコンプラグ19と
ストレージノード20を形成する。その後、キャパシタ
誘電体膜を形成し、セルプレートを形成する(図示せ
ず)。
Referring to FIG. 12, an interlayer insulating film 18 is formed on silicon substrate 1, and storage is performed in this interlayer insulating film 18 so that a part of the surface of the drain portion of the memory cell portion is exposed. A node contact hole is formed. A polysilicon film is deposited on the silicon substrate 1 so as to fill the storage node contact hole, and this is patterned to form a polysilicon plug 19 and a storage node 20. After that, a capacitor dielectric film is formed and a cell plate is formed (not shown).

【0048】その後、さらに層間絶縁膜を堆積し、これ
を周辺トランジスタ部およびメモリセル部のセルプレー
ト部の一部を露出させるように、エッチングし、メタル
コンタクトを形成する(図示せず)。次に、Al−Cu
膜を堆積し、これをパターニングすることによってメタ
ル配線とする。これによって、DRAMが完成する。
After that, an interlayer insulating film is further deposited, and this is etched so as to expose a part of the cell plate portion of the peripheral transistor portion and the memory cell portion to form a metal contact (not shown). Next, Al-Cu
A metal wiring is formed by depositing a film and patterning it. This completes the DRAM.

【0049】なお、NMOSトランジスタ形成につい
て、さまざまなチャネルエンジニアリングが知られてい
るが、深さ方向のプロファイルとして、ソース/ドレイ
ン領域、パンチスルーストッパ層、N型拡散層を持つも
のに対しては、いずれのものも適用できる。
Although various channel engineering techniques are known for forming an NMOS transistor, for those having a source / drain region, a punch-through stopper layer, and an N-type diffusion layer as a profile in the depth direction, Either one can be applied.

【0050】なお、本実施の形態では、図11を参照し
て、パンチスルーストッパ層9を包む低濃度N型拡散層
15を形成するのに、ゲート電極42をマスクにして、
不純物を注入する方法を例示したが、この発明はこれに
限られるものでなく、図12を参照して、ストレージノ
ードコンタクトホールを形成した後に、このコンタクト
ホールからイオン注入をすることによって、低濃度N型
拡散層15を形成してもよい。この場合には、キャパシ
タが接続される側のソース/ドレイン領域の下にのみ、
低濃度N型不純物拡散層15が形成される。
In this embodiment, referring to FIG. 11, the gate electrode 42 is used as a mask to form the low-concentration N-type diffusion layer 15 surrounding the punch-through stopper layer 9.
Although the method of implanting an impurity has been illustrated, the present invention is not limited to this. Referring to FIG. 12, after forming a storage node contact hole, ion implantation is performed from this contact hole to obtain a low concentration. The N-type diffusion layer 15 may be formed. In this case, only under the source / drain region on the side where the capacitor is connected,
The low concentration N-type impurity diffusion layer 15 is formed.

【0051】また、本発明は、トリプルウェル構造、高
濃度P型CZ基板の上に低濃度P型エピタキシャル層を
持つエピ基板を使用する場合にも適用することができ
る。
The present invention can also be applied to the case where an epi substrate having a triple well structure and a high concentration P type CZ substrate and a low concentration P type epitaxial layer is used.

【0052】実施の形態2 実施の形態2は、本発明に係るDRAMの製造方法の、
他の実施の形態に係るものである。
Embodiment 2 Embodiment 2 is a method of manufacturing a DRAM according to the present invention.
It is related to another embodiment.

【0053】図13を参照して、P型シリコン基板1の
上に、酸化膜2と窒化膜3を形成する。写真製版によ
り、トレンチ分離絶縁膜を形成する部分の、酸化膜2と
窒化膜3を除去し、シリコンエッチングすることによ
り、トレンチ4を形成する。
Referring to FIG. 13, oxide film 2 and nitride film 3 are formed on P type silicon substrate 1. The oxide film 2 and the nitride film 3 in the portion where the trench isolation insulating film is to be formed are removed by photolithography, and the trench 4 is formed by etching the silicon.

【0054】図14を参照して、トレンチ4のストレス
緩和および洗浄のための犠牲酸化膜21(CVD等によ
る酸化膜、窒化膜であってもよい)を、トレンチ4の内
壁面を被覆するように形成する。犠牲酸化膜21越し
に、トレンチ4の底のシリコン表面近くに、ボロンイオ
ンを垂直に注入し、チャネルカット注入層7bを形成す
る。図15を参照して、犠牲酸化膜21を除去し、酸化
膜2および窒化膜3を除去し、図8〜図10の工程を経
由し、図16に示す半導体装置を得る。その後、図12
に示すプロセスを経ると、DRAMが完成する。実施の
形態2によると、図16を参照して、チャネルカット注
入層7bの幅を、トレンチ4の幅より小さくできるの
で、チャネルカット注入層7bと低濃度N型不純物拡散
層15との干渉作用を小さくすることができる。
Referring to FIG. 14, a sacrificial oxide film 21 (which may be an oxide film or a nitride film formed by CVD or the like) for stress relaxation and cleaning of trench 4 is formed so as to cover the inner wall surface of trench 4. To form. Boron ions are vertically implanted near the silicon surface at the bottom of the trench 4 through the sacrificial oxide film 21 to form a channel cut implantation layer 7b. Referring to FIG. 15, sacrificial oxide film 21 is removed, oxide film 2 and nitride film 3 are removed, and the semiconductor device shown in FIG. 16 is obtained through the steps of FIGS. After that, FIG.
After the process shown in (1), the DRAM is completed. According to the second embodiment, referring to FIG. 16, the width of channel cut injection layer 7b can be made smaller than the width of trench 4, so that the interference action between channel cut injection layer 7b and low concentration N-type impurity diffusion layer 15 is caused. Can be made smaller.

【0055】実施の形態3 図17は、実施の形態3に係る方法を示した図である。
まず、シリコン基板1の主表面中に、その断面形状が底
部になるに従い小さくなるような側壁を有するトレンチ
4を形成する。トレンチ4の内面に、適当な厚さの絶縁
膜21を形成した後、イオン注入することでトレンチ4
の底部にのみチャネルカット注入層7bを形成する。そ
の後、絶縁膜21を除去し、実施の形態2と同様に処理
を行なうと、DRAMが完成する。側壁が傾斜するトレ
ンチを用いると、トレンチ4内に、トレンチ分離絶縁膜
が埋込みやすくなるという効果を奏する。
Third Embodiment FIG. 17 is a diagram showing a method according to the third embodiment.
First, in the main surface of silicon substrate 1, trench 4 having a sidewall whose cross-sectional shape becomes smaller toward the bottom is formed. After forming the insulating film 21 having an appropriate thickness on the inner surface of the trench 4, the trench 4 is formed by ion implantation.
The channel cut injection layer 7b is formed only on the bottom of the. After that, insulating film 21 is removed and the same process as in the second embodiment is performed to complete the DRAM. The use of the trench having the inclined sidewall has an effect that the trench isolation insulating film is easily embedded in the trench 4.

【0056】なお、この場合、傾斜が垂直に近くなる
と、絶縁膜21は、注入されるイオンにとって、実質的
に厚くなるので、傾斜部への注入を防ぐことができるよ
うになる。
In this case, when the inclination becomes nearly vertical, the insulating film 21 becomes substantially thicker for the implanted ions, so that the implantation into the inclined portion can be prevented.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項1に係る発
明によれば、トレンチ分離酸化膜の直下にのみ第2導電
型のチャネルカット層が形成されているため、パンチス
ルーストッパ層を包む低濃度第1導電型拡散層を形成し
ても、低濃度N型拡散層がチャネルカット層と接するこ
とがないため、PN接合が高濃度で形成されない。ひい
てはリーク電流を低減することができる。ひいてはキャ
パシタに蓄えられる電荷を長く保持することができ、リ
フレッシュ特性を向上させることができる。また、接合
容量が少なくなるので、リーク電流が少なくなるととも
に、速い素子動作ができるという効果を奏する。また、
パンチスルーストッパ層より下層にあって、パンチスル
ーストッパ層近傍が薄い濃度の第2導電型の下層部がパ
ンチスルーストッパ層に接して存在するとともに、ソー
ス/ドレイン領域の高濃度部分よりも濃度の薄い第1導
電型の不純物拡散層が、半導体基板の表面から基板に向
う方向に、前記ソース/ドレイン領域の底部からパン
チスルーストッパ層より深く、さらに下層部の上記薄い
濃度部分にまで広がっているので、パンチスルーストッ
パ層とソース/ドレイン層のPN接合が高濃度で形成さ
れることがない。ひいてはリーク電流を低減することが
できるため、キャパシタに蓄えられる電荷をより長く保
持することができ、リフレッシュ特性を向上させること
ができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the second conductivity type channel cut layer is formed only directly below the trench isolation oxide film, the low-encapsulation layer that surrounds the punch-through stopper layer is formed. Even if the concentrated first conductivity type diffusion layer is formed, the low concentration N type diffusion layer does not come into contact with the channel cut layer, so that the PN junction is not formed in high concentration. As a result, the leak current can be reduced. Consequently, the charge stored in the capacitor can be held for a long time, and the refresh characteristic can be improved. Further, since the junction capacitance is reduced, the leak current is reduced and the element can be operated at high speed. Also,
The punch through stopper is located below the punch through stopper layer.
-In the vicinity of the stopper layer, the lower layer of the second conductivity type with a thin concentration is
Of the saw-through stopper layer and the saw
The first conductor, which has a lower concentration than the high-concentration portion of the gate / drain region
Conductivity type impurity diffusion layer is, the direction <br/> or earthenware pots direction from the surface of the semiconductor substrate to substrate, deeper than bread <br/> Chi-through stopper layer from the bottom of the source / drain regions further lower portion of the thin
Because there I spread to a concentration part, never PN junction punch-through stopper layer and the source / drain layer is formed at a high concentration. Furthermore, since the leak current can be reduced, the electric charge stored in the capacitor can be retained for a longer period of time, and the refresh characteristic can be improved.

【0058】[0058]

【0059】請求項に係る半導体装置によれば、トレ
ンチの深さを、半導体基板の主表面から0.15μm〜
0.40μmと浅く形成するので、プロセス時間の短縮
ができる。また、トレンチ内への絶縁膜の埋込が容易と
なるという効果を奏する。
According to the semiconductor device of the second aspect , the depth of the trench is 0.15 μm from the main surface of the semiconductor substrate.
Since it is formed as shallow as 0.40 μm, the process time can be shortened. Further, there is an effect that it becomes easy to embed the insulating film in the trench.

【0060】[0060]

【0061】請求項に係る半導体装置によれば、チャ
ネルカット層と低濃度不純物拡散層とのPN接合部にお
いて、それぞれの不純物濃度が2×1017/cm3 以下
にされているので、接合リーク電流を低減させることが
できる。
According to the semiconductor device of the third aspect , the PN junction between the channel cut layer and the low-concentration impurity diffusion layer has an impurity concentration of 2 × 10 17 / cm 3 or less. The current can be reduced.

【0062】請求項に係る半導体装置によれば、低濃
度不純物拡散層が、キャパシタが接続される一方のソー
ス/ドレイン領域の下にのみ設けられているので、この
部分において、接合リーク電流を低減させることができ
るという効果を奏する。
According to the semiconductor device of the fourth aspect , since the low-concentration impurity diffusion layer is provided only under one of the source / drain regions to which the capacitor is connected, a junction leakage current is generated in this portion. The effect that it can reduce is produced.

【0063】[0063]

【0064】[0064]

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

【図1】 実施の形態1に係るメモリセル部の断面図
(a)およびメモリセル部と周辺回路部を含む半導体装
置の断面図(b)である。
FIG. 1 is a sectional view (a) of a memory cell portion according to a first embodiment and a sectional view (b) of a semiconductor device including a memory cell portion and a peripheral circuit portion.

【図2】 トレンチ分離絶縁膜の平面形状を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a planar shape of a trench isolation insulating film.

【図3】 図1におけるX′−Y′線に沿う断面におけ
る、不純物濃度プロファイル図である。
FIG. 3 is an impurity concentration profile diagram in a cross section taken along line X′-Y ′ in FIG.

【図4】 図1における、トレンチ分離絶縁膜とチャネ
ルカット層と低濃度不純物拡散層が存在する部分の部分
拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a portion where a trench isolation insulating film, a channel cut layer, and a low-concentration impurity diffusion layer exist in FIG. 1.

【図5】 図4におけるV−V線に沿う断面における不
純物濃度プロファイル図である。
5 is an impurity concentration profile diagram in a cross section taken along line VV in FIG.

【図6】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法の
順序の第1の工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a first step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図7】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法の
順序の第2の工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a second step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図8】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法の
順序の第3の工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of the semiconductor device in a third step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図9】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法の
順序の第4の工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of the semiconductor device in a fourth step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図10】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法
の順序の第5の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a fifth step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図11】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法
の順序の第6の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a sixth step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図12】 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法
の順序の第7の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a seventh step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment.

【図13】 実施の形態2に係る半導体装置の製造方法
の順序の第1の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a first step in the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment.

【図14】 実施の形態2に係る半導体装置の製造方法
の順序の第2の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a second step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment.

【図15】 実施の形態2に係る半導体装置の製造方法
の順序の第3の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a third step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment.

【図16】 実施の形態2に係る半導体装置の製造方法
の順序の第4の工程における半導体装置の断面図であ
る。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a fourth step of the order of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment.

【図17】 実施の形態3に係る半導体装置の製造方法
の主要工程を示す半導体装置の断面図である。
FIG. 17 is a sectional view of the semiconductor device showing the main steps of the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment.

【図18】 従来のDRAMの断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional DRAM.

【図19】 従来のDRAMの製造方法の順序の第1の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a first step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図20】 従来のDRAMの製造方法の順序の第2の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a second step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図21】 従来のDRAMの製造方法の順序の第3の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a third step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図22】 従来のDRAMの製造方法の順序の第4の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a fourth step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図23】 従来のDRAMの製造方法の順序の第5の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a fifth step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図24】 従来のDRAMの製造方法の順序の第6の
工程における半導体装置の断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view of the semiconductor device in a sixth step of the order of the conventional DRAM manufacturing method.

【図25】 図18におけるX−Y線に沿う断面におけ
る濃度プロファイルを示した図である。
25 is a diagram showing a concentration profile in a cross section taken along line XY in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板、5 トレンチ分離絶縁膜、7a
チャネルカット層、9 パンチスルーストッパ層、1
2 N型ソース/ドレイン領域、15 低濃度N型拡散
層、17 ビット線、20 キャパシタ、42 ゲート
電極。
1 P-type silicon substrate, 5 trench isolation insulating film, 7a
Channel cut layer, 9 Punch through stopper layer, 1
2 N type source / drain regions, 15 low concentration N type diffusion layers, 17 bit lines, 20 capacitors, 42 gate electrodes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8242 H01L 21/8234 H01L 27/088 H01L 27/108 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8242 H01L 21/8234 H01L 27/088 H01L 27/108

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板の主表面中に設けられ、1の素子領域を
他の素子領域から分離するためのトレンチ分離酸化膜
と、 前記1の素子領域の上に設けられたゲート電極と、 前記1の素子領域の主表面中であって、前記ゲート電極
の両側に設けられた、高濃度部分と低濃度部分とを含む
LDD構造の1対の第1導電型のソース/ドレイン領域
と、 前記半導体基板の主表面から基板内に向かって広がる第
2導電型のパンチスルーストッパ層と、前記パンチスルーストッパ層に接してそれより下層にあ
って、前記パンチスルーストッパ層近傍が薄い濃度の第
2導電型の下層部と、 前記半導体基板の上に設けられ、一方のソース/ドレイ
ン領域に接続されたキャパシタと、 前記半導体基板の上に設けられ、他方のソース/ドレイ
ン領域に接続されたビット線と、 前記半導体基板中であって、前記トレンチ分離酸化膜の
直下にのみ設けられた第2導電型のチャネルカット層
と、 前記半導体基板の表面から基板内に向かう方向に、前記
ソース/ドレイン領域の底部から前記パンチスルースト
ッパ層より深く、さらに前記下層部の薄い濃度部分に
で広がり、かつ前記ソース/ドレイン領域の前記高濃度
部分よりも濃度が薄く形成された、第1導電型の不純物
拡散層とを、備えた半導体装置。
1. A semiconductor substrate, a trench isolation oxide film provided in a main surface of the semiconductor substrate for isolating one element region from another element region, and provided on the one element region. And a pair of first-conductivity-type sources of LDD structure provided on both sides of the gate electrode in the main surface of the first element region and having a high-concentration portion and a low-concentration portion. / Drain region, a second conductivity type punch-through stopper layer extending from the main surface of the semiconductor substrate toward the inside of the substrate, and a layer below and in contact with the punch-through stopper layer.
Therefore, in the vicinity of the punch-through stopper layer,
Two-conductivity-type lower layer portion, a capacitor provided on the semiconductor substrate and connected to one source / drain region, and a bit provided on the semiconductor substrate and connected to the other source / drain region and line, even during the semiconductor substrate, said trench isolation oxide second conductivity type channel cut layer provided only immediately below the film, in a direction that would unsuitable from the surface of the semiconductor substrate in a substrate, wherein
From the bottom of the source / drain region to a depth deeper than the punch-through stopper layer , and further to a low concentration portion of the lower layer portion , and the high concentration of the source / drain region.
Concentration than the portion is formed thinly, an impurity diffusion layer of a first conductivity type, a semiconductor device comprising.
【請求項2】 前記トレンチ分離酸化膜を形成するため
のトレンチの深さは、前記半導体基板の主表面から0.
15μm〜0.40μmである、請求項1に記載の半導
体装置。
2. The depth of the trench for forming the trench isolation oxide film is 0 .. from the main surface of the semiconductor substrate.
The semiconductor device according to claim 1, having a thickness of 15 μm to 0.40 μm.
【請求項3】 前記第2導電型のチャネルカット層と前
記第1導電型の不純物拡散層とのPN接合部において、
それぞれの不純物濃度は2×1017/cm3以下にされ
ている、請求項に記載の半導体装置。
3. A PN junction between the second conductivity type channel cut layer and the first conductivity type impurity diffusion layer,
The semiconductor device according to claim 1 , wherein each impurity concentration is set to 2 × 10 17 / cm 3 or less.
【請求項4】 前記第1導電型の不純物拡散層は、前記
キャパシタが接続される前記一方のソース/ドレイン領
域の下にのみ設けられている、請求項1に記載の半導体
装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductivity type impurity diffusion layer is provided only under the one source / drain region to which the capacitor is connected.
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