JP3608999B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、素子分離法としては、主にLOCOS(Local Oxidation of Silicon)法に代表される選択酸化法とSTI(Shallow Trench Isolation)法が用いられている。
これらの素子分離法を用いた半導体装置の平面図を図8に示す。図中、27はゲート電極、31は拡散層を意味する。なお、平面図は、上記両方法とも同じである。
【0003】
LOCOS法を用いた半導体装置の図8のA−A線位置での断面図を図9(a)に、B−B線位置での断面図を図9(b)に示す。この半導体装置では、シリコン基板21上に、ゲート酸化膜26、ゲート電極27及び拡散層31からなるトランジスタや抵抗等の素子が形成され、それらを分離するためフィールド酸化膜25が形成されている。更に、全体が層間絶縁膜32により覆われている。
【0004】
LOCOS法を用いた半導体装置の製造方法を図10(a)〜(g)を用いて説明する。
まず、図10(a)に示すように、シリコン基板21上に、シリコン酸化膜22とシリコンナイトライド膜23を形成する。この後、フォトリソグラフィー技術によってフォトレジスト膜24を所定のパターンに形成してから、このパターンをマスクとして、シリコンナイトライド膜23をエッチングする。
【0005】
次に、図10(b)に示すように、フォトレジスト膜24を除去した後、熱酸化を行いフィールド酸化膜25を形成する。
次に、図10(c)に示すように、ゲート酸化膜26を形成し、続いてゲート電極材料からなる導電膜27aを堆積する。
【0006】
図10(d)及び(e)に示すように、フォトレジスト膜28を塗布し、所定の形状にパターニングした後、このパターンをマスクにゲート電極27を形成する。
次いで、図10(f)に示すように、フォトレジスト膜29を塗布し、フォトリソグラフィー技術によって、所定の形状にパターニングした後、このパターン及びゲート電極27をマスクに、不純物をイオン注入30することで拡散層31を形成する。
その後、フォトレジスト膜29を除去し、図10(g)に示すように層間絶縁膜32を形成することで半導体装置が形成される。
【0007】
次に、STI法を用いた半導体装置の図8のA−A線位置での断面図を図11(a)に、B−B線位置での断面図を図11(b)に示す。この半導体装置では、シリコン基板21上に、ゲート酸化膜26、ゲート電極27及び拡散層31からなるトランジスタや抵抗等の素子を分離するために、予めシリコン基板21に溝が形成され、溝はシリコン絶縁膜35で埋め込まれている。更に、全体が層間絶縁膜32により覆われている。
STI法を用いた半導体装置の製造方法を図12(a)〜(g)を用いて説明する。
【0008】
まず、図12(a)に示すように、熱酸化法によりシリコン基板21上にシリコン酸化膜22を形成し、更にCVD法によりシリコンナイトライド膜23を形成する。その後、フォトリソグラフィー技術によりフォトレジスト膜24を所定のパターンに形成してから、このパターンをマスクとして、シリコンナイトライド膜23をエッチングする。
【0009】
フォトレジスト膜24を除去した後、シリコンナイトライド膜23をマスクとして、シリコン酸化膜22、シリコン基板21の順にエッチングを行うことで、トレンチ溝(溝)33を形成する(図12(b)参照)。
次いで、熱酸化により溝33の内壁に酸化膜34を形成する。その後、CVD法により絶縁膜35を堆積する(図12(c)参照)。
次に、CMP(化学的機械的研磨)法により、絶縁膜35をシリコンナイトライド膜23が露出するまでエッチバックすることで、平坦化する(図12(d)参照)。
【0010】
その後、等方性エッチングで絶縁膜35をシリコン基板21の表面までエッチングし、更にシリコンナイトライド膜23を除去する。更に、ゲート酸化膜26を介してゲート電極27を形成する(図12(e)参照)。
次に、図12(f)に示すように、フォトリソグラフィー技術によって、フォトレジスト膜29を所定のパターンに形成し、このパターン及びゲート電極27をマスクとして、不純物をイオン注入30することで、拡散層31を形成する。
【0011】
フォトレジスト膜29を除去した後、図12(g)に示すように、層間絶縁膜32を形成することで半導体装置が形成される。
なお、上記STI法による半導体装置の製造例が、「Submicron Mechanical Planarized Sallow Trench Isolation With Field Shiels」, W. S. Lindenberger, et. al., 1991 Symposium of VLSI Technology Digest of Technical Papers, pp 89−90に記載されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の素子分離法には、以下に述べる問題がある。
両方法共通の問題として、ソース/ドレイン領域とゲート電極のオーバーラップ部でゲート酸化膜の膜厚が薄いと、ゲート−ドレイン間容量により素子に遅延時間が生じ、その結果素子の高速化を図れないという問題がある。
LOCOS法を用いた場合、フィールド酸化膜形成時に、バーズビークが形成されるため素子分離領域の寸法制御及び領域の微細化が困難である。その結果、微細化に伴い、ショートシャネル効果が発生しやすくなる。
【0013】
また、STI法を用いた場合、寸法制御や微細化の点ではLOCOS法より優れているが、図12(a)〜(g)で説明したように、工程数が多くなるという問題がある。更に、素子分離領域の酸化膜をエッチングしてゲート領域と同じ高さにしているが、完全に同じ高さにすることは難しく、段差が生じてしまう。この段差には、ゲート電極形成時のゲート電極材料のエッチング残りが生じやすいという問題がある。加えて、素子分離領域に形成された溝に酸化膜を埋め込んだ後、CMP法により平坦化しているため、平坦化によるストレスでリーク電流の発生や、絶縁体圧が低下するという問題が発生する恐れがある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、半導体基板の表面層にソース/ドレイン領域となる拡散層を形成する工程と、
半導体基板を酸化することによってソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
半導体基板全面に導電膜を形成する工程と、
レジストパターンを用いて導電膜をエッチングしてソース/ドレイン領域間のゲート領域上及びソース/ドレイン領域端部上にゲート電極を形成する工程と、
ソース/ドレイン領域及びゲート領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させることで、酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成する工程と、
レジストパターンとソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして半導体基板に溝を形成する工程と、
レジストパターンを除去後、半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜と溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【0016】
また本発明によれば、半導体基板上のゲート領域にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
ゲート電極をマスクとして、半導体基板の表面層にソース/ドレイン領域となる拡散層を形成する工程と、
半導体基板を酸化することによって、ソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
ソース/ドレイン領域及びゲート領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させることで、ソース/ドレイン領域上に酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成する工程と、
レジストパターンとソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして半導体基板に溝を形成する工程と、
レジストパターンを除去後、半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜と溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【0017】
更に本発明によれば、半導体基板の表面層にソース/ドレイン領域となる拡散層を形成する工程と、
半導体基板を酸化することによってソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
ソース/ドレイン領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させる工程と、
ソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして、ゲート領域を含むソース/ドレイン領域の周囲の半導体基板に溝を形成する工程と、
少なくともゲート領域の溝の内面に酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、半導体基板全面に導電膜を形成する工程と、
レジストパターンを用いて導電膜をエッチングしてソース/ドレイン領域間のゲート領域上及びソース/ドレイン領域端部上にゲート電極を形成する工程と、
半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜とゲート領域以外の溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明は、拡散層上の酸化膜の厚さをそれ以外の領域の酸化膜より厚くすることで、その膜厚差を利用して選択的に素子分離領域やゲート領域の半導体基板をエッチングすることを特徴の1つとしている。
【0019】
本発明によれば、拡散層上の酸化膜の厚さを素子分離領域上の酸化膜より厚く形成し、その後ゲート電極形成時に拡散層上の酸化膜をマスクにして選択的にシリコン基板をエッチングすることで溝を形成し、素子分領域を形成する。従って、従来のSTI法の場合に比べて、工程を大幅に減らすことができる。また、ゲート−ドレイン間容量を抑えることができるため高速化を図ることができる。
【0020】
拡散層形成用のパターンをマスクにエッチングにより素子分離領域を形成し、その後フィールド酸化を行わないため、LOCOS法のようなバーズビークが形成されず、より微細な半導体装置を提供することができる。
また、膜厚差を利用して選択的にシリコン基板をエッチングすることで、拡散層以外の領域に溝を形成することができる。この溝を跨ぐようにゲート電極を形成すれば、トランジスタのチャネルが溝の側壁にも形成されることになり、マスク寸法よりもチャネル長を長くすることができる。その結果、ショートチャネル効果を抑制できる。
【0021】
ここで、拡散層上の酸化膜を厚く形成しうる増速酸化の一般論について説明する。増速酸化とは、酸化膜を形成する領域のうち、高濃度に不純物がドーピングされた半導体基板上の酸化膜の厚さが、ドーピングされていない領域より厚くなるという現象である。目的とする酸化膜の厚さをTox(t)とすると、
Tox2(t)+ATox(t)=B(t+t0) (1)
という式(1)が成立することが分っている。この式において、A及びBは速度定数であり、A=Po2×Kp/Kl、B=Po2×Kp(Po2は規格化酸化分圧、Klは直線則酸化係数、Kpは2乗則酸化係数である)であり、t0は補正時間である。
【0022】
この式(1)は、低濃度ではKpとKlは単に酸化雰囲気と基板の結晶方位にのみ依存するので、酸化膜の厚さも両者に依存する。一方、高濃度ではKpとKlそのものが大きくなるので、酸化膜の厚さはより高濃度あるほど増大することとなる。つまり、低濃度と高濃度の領域では、同一条件で酸化膜を形成した場合、後者の膜厚をより厚くすることができる。
以下、本発明の構成部材を説明する。
【0023】
まず、本発明に使用できる半導体基板は、特に限定されず、シリコン基板のような公知の基板を使用することができる。この半導体基板は、p型及びn型の導電型を有していてもよい。
次に、半導体基板の表面層には、ソース/ドレイン領域としての拡散層が形成されている。拡散層はp型又はn型のいずれの導電型を有していてもよい。更に、拡散層はウェル内に形成されていてもよい。なお、ソース/ドレイン領域間の領域をゲート領域と称する。また、ゲート領域には、溝が形成されていてもよい。
【0024】
次いで、ゲート領域上及びソース/ドレイン領域のゲート領域側端部上には酸化膜からなるゲート絶縁膜が形成されている。ここで、上記で説明したように、ソース/ドレイン領域端部上には、ゲート領域上より2〜3倍程度厚いゲート絶縁膜が形成されていることが好ましい。なお、ソース/ドレイン領域上のゲート絶縁膜は、少なくとも端部がゲート領域上のゲート絶縁膜より厚ければよく、端部以外の部分の厚さは特に限定されない。
【0025】
更に、ゲート領域のゲート絶縁膜上にはゲート電極が形成される。ゲート電極は、特に限定されず、公知の材料により形成することができる。例えば、アルミニウム、銅等の金属、ポリシリコン、ポリシリコンと高融点金属(チタン、タングステン等)とのシリサイド等がゲート電極材料として使用することができる。また、ゲート電極は、これら材料の積層体であってもよい。
【0026】
次に、ソース/ドレイン領域及びゲート領域の周囲の半導体基板には絶縁膜が埋設された素子分離領域としての溝が形成されている。絶縁膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はそれらの積層体からなる。
以下、本発明を実施の形態により更に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、P型基板でnチャネルトランジスタについて説明するが、n型基板でpチャネルトランジスタでも同様の製造方法を使用でき、同様の効果を得ることができる。
【0027】
(実施の形態1)
図1は本発明の半導体装置の平面図であり、図2(a)は図1のA−A線位置での断面図であり、図2(b)は図1のB−B線位置での断面図である。図2(a)及び(b)には、実施の形態1にかかる構成が示されている。
【0028】
図2(a)及び(b)において、半導体装置の主要部は、p型シリコン基板1上にソース/ドレイン領域及び抵抗等の領域としてn型拡散層5が形成されている。シリコン基板1上にはゲート電極7がゲート酸化膜6を介して形成されている。n型拡散層5上には増速酸化で厚くなった酸化膜9が形成されている。ゲート電極7とn型拡散層5以外の領域では、シリコン基板1が掘り込まれて溝10が形成されている。この溝10は、層間絶縁膜11の形成時に、同時に埋め込まれて素子分離領域となる。
上記半導体装置の製造方法を図3(a)〜(h)の工程断面図を用いて説明する。
【0029】
まず、図3(a)に示すように、p型シリコン基板1上に、高温酸素雰囲気中で絶縁膜2としてのシリコン酸化膜を100〜200Å程度の厚さで形成する。この後、フォトリソグラフィー技術によって、フォトレジスト膜3をソース/ドレイン領域及び抵抗となる領域のパターン状に形成する。このパターンをマスクとして、例えば砒素(As)のようなn型不純物を注入エネルギー10〜80KeV、ドーズ量3×1015cm−2程度の条件でイオン注入4することで拡散層5を形成する。
【0030】
次に、図3(b)に示すように、フォトレジスト膜3と絶縁膜2を除去した後、高温酸素雰囲気中で熱酸化を行うことで、拡散層以外の領域において30〜300Å程度の厚さのゲート酸化膜6を形成する。このとき、高濃度に不純物が注入された拡散層上には、拡散層以外の領域に比べて増速酸化により厚いゲート酸化膜6が形成される。
より具体的には、例えば、900℃、HCl雰囲気中で酸化を行った場合、図3(b)中において、拡散層以外の領域で膜厚D1が100Åの酸化膜を形成すると、高濃度に不純物がイオン注入された拡散層5上には膜厚D2が300Åの酸化膜が形成される。
【0031】
次いで、図3(c)に示すように、ゲート酸化膜6上にゲート電極7を形成するためのゲート電極材料として、例えば、ポリシリコン膜(導電膜)7aをCVD法により1000〜2000Å程度堆積する。更に、導電膜7aに熱拡散やイオン注入によりリンのようなn型不純物を導入する。なお、ゲート電極の低抵抗化を図るために、導電膜7a上にタングステンシリサイド膜を1000〜2000Å程度堆積させてポリサイド層としてもよい。
【0032】
その後、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー技術によって、所定のパターンにパターニングされたフォトレジスト膜8を得る。
このフォトレジスト膜8をマスクとして、異方性エッチングにより、ゲート酸化膜6上の導電膜7aをエッチングすることでゲート領域にゲート電極7を得る(図3(e)参照)。
【0033】
次に、拡散層上及びゲート電極下の領域以外の領域のゲート酸化膜がなくなるまで、すなわち厚さD1エッチングする。この結果、図3(f)に示すように、ゲート電極7のない拡散層5上にはD2−D1の厚さの酸化膜9が残存する。例えば、上記具体例の場合、約200Åの厚さの酸化膜9が拡散層5上に形成され、拡散層上及びゲート電極下の領域以外の領域ではシリコン基板1が露出している。
【0034】
次いで、図3(g)に示すように、酸化膜に対して選択比の高いエッチャント、例えばHBr/O2系のガスを用い、シリコン基板1をゲート電極7及び酸化膜9をマスクとして異方性エッチングにより掘り込むことで溝10形成する。溝10の深さは1000〜4000Åであることが好ましく、拡散層の接合深さより深いことがより好ましい。接合深さより深くすることで、十分な素子分離を図ることができる。
なお、この溝10は、拡散層5以外の領域で、かつゲート電極7が形成されていない領域、すなわち素子分離領域のみに形成される。
【0035】
フォトレジスト膜8を除去した後、図3(h)に示すように、層間絶縁膜11を形成する。層間絶縁膜11の形成と同時に、溝10も絶縁材料で埋め込まれ、素子分離領域となる。
以上の工程により図2(a)及び(b)に示す実施の形態1の半導体装置を得ることができる。
なお、ゲート電極のエッチングから溝形成のためのエッチングは、銅於逸装置内で1シーケンスで行うことができる。従って、ゲート電極形成のエッチングと同時に自己整合的に素子分離領域を形成することができる。
【0036】
(実施の形態2)
図4(a)は図1のA−A線位置での断面図であり、図4(b)は図1のB−B線位置での断面図である。図4(a)及び(b)には、実施の形態2にかかる構成が示されている。
【0037】
図4(a)及び(b)において、半導体装置の主要部は、p型シリコン基板1上にソース/ドレイン領域及び抵抗等の領域としてn型拡散層5が形成されている。n型拡散層5上には増速酸化で厚くなった酸化膜9が形成されている。n型拡散層5以外の領域では、シリコン基板1が掘り込まれて溝10が形成されている(ゲート領域に溝が形成されている)。この溝10は、層間絶縁膜11の形成時に、同時に埋め込まれて素子分離領域となる。
上記半導体装置の製造方法を図5(a)〜(g)の工程断面図を用いて説明する。
【0038】
まず、図5(a)に示すように、p型シリコン基板1上に、高温酸素雰囲気中で絶縁膜2としてのシリコン酸化膜を100〜200Å程度の厚さで形成する。この後、フォトリソグラフィー技術によって、フォトレジスト膜3をソース/ドレイン領域及び抵抗となる領域のパターン状に形成する。このパターンをマスクとして、例えば砒素(As)のようなn型不純物を注入エネルギー10〜80KeV、ドーズ量3×1015cm−2程度の条件でイオン注入4することで拡散層5を形成する。
【0039】
次に、図5(b)に示すように、フォトレジスト膜3と絶縁膜2を除去した後、高温酸素雰囲気中で熱酸化を行うことで、拡散層以外の領域において30〜300Å程度の厚さのゲート酸化膜6を形成する。このとき、高濃度に不純物が注入された拡散層上には、拡散層以外の領域に比べて増速酸化により厚いゲート酸化膜6が形成される。
【0040】
より具体的には、例えば、900℃、HCl雰囲気中で酸化を行った場合、図5(b)中において、拡散層以外の領域で膜厚D1が100Åの酸化膜を形成すると、高濃度に不純物がイオン注入された拡散層5上には膜厚D2が300Åの酸化膜が形成される。
【0041】
次に、拡散層上以外の領域のゲート酸化膜がなくなるまで、すなわち厚さD1エッチングする。この結果、図5(c)に示すように、拡散層5上にはD2−D1の厚さの酸化膜9が残存する。例えば、上記具体例の場合、約200Åの厚さの酸化膜9が拡散層5上に形成され、それ以外の領域ではシリコン基板1が露出している。
【0042】
次いで、図5(d)に示すように、酸化膜に対して選択比の高いエッチャント、例えばHBr/O2系のガスを用い、シリコン基板1を酸化膜9をマスクとして異方性エッチングにより掘り込むことで溝10形成する。溝10の深さは1000〜4000Åであることが好ましく、拡散層の接合深さより深いことがより好ましい。接合深さより深くすることで、十分な素子分離を図ることができる。
【0043】
次に、図5(e)に示すように、ゲート領域となる溝10の表面に30〜300Å程度のゲート酸化膜6を形成する。更に、全面にゲート電極7を形成するためのゲート電極材料として、例えば、ポリシリコン膜(導電膜)7aをCVD法により1000〜2000Å程度堆積する。更に、導電膜7aに熱拡散やイオン注入によりリンのようなn型不純物を導入する。
【0044】
その後、図5(f)に示すように、フォトリソグラフィー技術によって、所定のパターンにパターニングされたフォトレジスト膜8を得る。このフォトレジスト膜8をマスクとして、異方性エッチングにより、ゲート酸化膜6上の導電膜7aをエッチングすることでゲート電極7を得る。
フォトレジスト膜8を除去した後、図5(g)に示すように、層間絶縁膜11を形成する。層間絶縁膜11の形成と同時に、溝10も絶縁材料で埋め込まれ、素子分離領域となる。
【0045】
以上の工程により図4(a)及び(b)に示す実施の形態2の半導体装置を得ることができる。
なお、上記の実施の形態では、ゲート電極が溝の内壁に沿って形成されるため、トランジスタのチャネルをマスクのパターン寸法より長くすることができる。その結果、トランジスタのショートチャネル効果を抑制することができる。
【0046】
(実施の形態3)
図6(a)は図1のA−A線位置での断面図であり、図6(b)は図1のB−B線位置での断面図である。図6(a)及び(b)には、実施の形態3にかかる構成が示されている。
【0047】
図6(a)及び(b)において、半導体装置の主要部は、p型シリコン基板1上にソース/ドレイン領域及び抵抗等の領域としてn型拡散層5が形成されている。シリコン基板1上にはゲート電極7がゲート酸化膜6を介して形成されている。n型拡散層5上には増速酸化で厚くなった酸化膜9が形成されている。ゲート電極7とn型拡散層5以外の領域では、シリコン基板1が掘り込まれて溝10が形成されている。この溝10は、層間絶縁膜11の形成時に、同時に埋め込まれて素子分離領域となる。
上記半導体装置の製造方法を図7(a)〜(g)の工程断面図を用いて説明する。
【0048】
まず、図7(a)に示すように、p型シリコン基板1上に、高温酸素雰囲気中で熱酸化を行い100〜300Å程度の厚さのゲート酸化膜6を形成する。次いで、ゲート酸化膜6上にゲート電極7を形成するためのゲート電極材料として、例えば、ポリシリコン膜(導電膜)7aをCVD法により1000〜2000Å程度堆積する。更に、導電膜7aに熱拡散やイオン注入によりリンのようなn型不純物を導入する。
【0049】
その後、図7(b)に示すように、フォトリソグラフィー技術によって、所定のパターンにパターニングされたフォトレジスト膜8を得る。このフォトレジスト膜8をマスクとして、異方性エッチングにより、ゲート酸化膜6上の導電膜7aをエッチングすることでゲート電極7を得る。
フォトレジスト膜8を除去した後、フォトリソグラフィー技術によって、フォトレジスト膜3をソース/ドレイン領域及び抵抗となる領域のパターン状に形成する。このパターンをマスクとして、例えば砒素(As)のようなn型不純物を注入エネルギー10〜80KeV、ドーズ量3×1015cm−2程度の条件でイオン注入4することで拡散層5を形成する(図7(c)参照)。
【0050】
次に、図7(d)に示すように、フォトレジスト膜3と絶縁膜2を除去した後、高温酸素雰囲気中で熱酸化を行うことで、拡散層上のゲート酸化膜6を300Å程度以下の厚さ増加させる。このとき、高濃度に不純物が注入された拡散層上には、拡散層以外の領域に比べて増速酸化によりゲート酸化膜6が厚くなる。また、ゲート電極7の表面にも厚い酸化膜6aが形成される。
【0051】
より具体的には、例えば、900℃、HCl雰囲気中で酸化を行った場合、図7(d)中において、拡散層以外の領域で膜厚D1が100Åの酸化膜を形成すると、高濃度に不純物がイオン注入された拡散層5上には膜厚D2が300Åの酸化膜が形成される。
次に、拡散層上及びゲート電極下の領域以外の領域のゲート酸化膜がなくなるまで、すなわち厚さD1エッチングする。この結果、図7(e)に示すように、ゲート電極7のない拡散層5上にはD2−D1の厚さの酸化膜9が残存する。例えば、上記具体例の場合、約200Åの厚さの酸化膜9が拡散層5上に形成され、拡散層上及びゲート電極下の領域以外の領域ではシリコン基板1が露出している。なお、ゲート電極7の表面の厚い酸化膜6aも同時にエッチングされて酸化膜6bとなる。
【0052】
次いで、図7(f)に示すように、酸化膜に対して選択比の高いエッチャント、例えばHBr/O2系のガスを用い、シリコン基板1をゲート電極7及び酸化膜9をマスクとして異方性エッチングにより掘り込むことで溝10形成する。溝10の深さは1000〜4000Åであることが好ましく、拡散層の接合深さより深いことがより好ましい。接合深さより深くすることで、十分な素子分離を図ることができる。
なお、この溝10は、拡散層5以外の領域で、かつゲート電極7が形成されていない領域、すなわち素子分離領域のみに形成される。
【0053】
フォトレジスト膜8を除去した後、図7(g)に示すように、層間絶縁膜11を形成する。層間絶縁膜11の形成と同時に、溝10も絶縁材料で埋め込まれ、素子分離領域となる。
以上の工程により図6(a)及び(b)に示す実施の形態1の半導体装置を得ることができる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、拡散層上のゲート絶縁膜を、増速酸化によってそれ以外の領域のゲート絶縁膜より厚くすることで、膜厚差を利用して選択的に素子分離領域の形成領域のみ、又は半導体装置のチャネル領域を含む領域の半導体基板をエッチングして溝を形成することができる。つまり、素子分離領域を形成したり、半導体装置のショートチャネル効果を抑制することができる。
更に、ゲート−ドレイン間容量を抑えることができるので、遅延時間が改善され高速化を図ることができる。その結果、大幅な工程の削減を実現することができるだけでなく、素子分離領域と半導体装置のチャネル長を縮小することができ、半導体装置の微細化を実現することができる。
加えて、ゲート電極形成時にゲート電極材料のエッチング残りが生じることもなく、CMP時の半導体基板へのストレスによるリーク電流の発生や耐圧低下という問題も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の概略平面図である。
【図2】本発明の実施の形態1の半導体装置の概略断面図であり、(a)は図1のA−A線位置での概略断面図、(b)は図1のB−B線位置での概略断面図である。
【図3】本発明の実施の形態1の半導体装置の図1のA−A線位置での概略工程断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2の半導体装置の概略断面図であり、(a)は図1のA−A線位置での概略断面図、(b)は図1のB−B線位置での概略断面図である。
【図5】本発明の実施の形態2の半導体装置の図1のA−A線位置での概略工程断面図である。
【図6】本発明の実施の形態3の半導体装置の概略断面図であり、(a)は図1のA−A線位置での概略断面図、(b)は図1のB−B線位置での概略断面図である。
【図7】本発明の実施の形態3の半導体装置の図1のA−A線位置での概略工程断面図である。
【図8】従来の半導体装置の概略平面図である。
【図9】従来の半導体装置の概略断面図であり、(a)は図8のA−A線位置での概略断面図、(b)は図8のB−B線位置での概略断面図である。
【図10】図9の従来の半導体装置のA−A線位置での概略工程断面図である。
【図11】従来の半導体装置の概略断面図であり、(a)は図8のA−A線位置での概略断面図、(b)は図8のB−B線位置での概略断面図である。
【図12】図11の従来の半導体装置のA−A線位置での概略工程断面図である。
【符号の説明】
1、21 シリコン基板
2、35 絶縁膜
3、8、24、28、29 フォトレジスト膜
4、30 イオン注入
5、31 拡散層
6、26 ゲート酸化膜
6a、6b、9、34 酸化膜
7、27 ゲート電極
7a、27a 導電膜
10、33 溝
11、32 層間絶縁膜
22、35 シリコン酸化膜
23 シリコンナイトライド膜
25 フィールド酸化膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device.SetIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an element isolation method, a selective oxidation method represented by a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) method and a STI (Shallow Trench Isolation) method are mainly used.
A plan view of a semiconductor device using these element isolation methods is shown in FIG. In the figure, 27 denotes a gate electrode, and 31 denotes a diffusion layer. The plan view is the same for both methods.
[0003]
FIG. 9A shows a cross-sectional view of the semiconductor device using the LOCOS method at the AA line position in FIG. 8, and FIG. 9B shows a cross-sectional view at the BB line position. In this semiconductor device, an element such as a transistor or a resistor including a
[0004]
A method for manufacturing a semiconductor device using the LOCOS method will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 10A, a
[0005]
Next, as shown in FIG. 10B, after removing the
Next, as shown in FIG. 10C, a
[0006]
As shown in FIGS. 10D and 10E, after a
Next, as shown in FIG. 10F, a
Thereafter, the
[0007]
Next, FIG. 11A shows a cross-sectional view of the semiconductor device using the STI method at the AA line position in FIG. 8, and FIG. 11B shows a cross-sectional view at the BB line position. In this semiconductor device, a trench is formed in the
A method for manufacturing a semiconductor device using the STI method will be described with reference to FIGS.
[0008]
First, as shown in FIG. 12A, a
[0009]
After removing the
Next, an
Next, the
[0010]
Thereafter, the
Next, as shown in FIG. 12F, a
[0011]
After removing the
A manufacturing example of a semiconductor device by the STI method is described in “Submicron Mechanical Planarized Salut Trench Isolation With Field Shells”, S. Lindenberger, et. al. 1991 Symposium of VLSI Technology Digest of Technical Papers, pp 89-90.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional element isolation method has the following problems.
A problem common to both methods is that if the gate oxide film is thin at the overlap between the source / drain region and the gate electrode, the gate-drain capacitance causes a delay time in the device, and as a result, the device speed can be increased. There is no problem.
When the LOCOS method is used, bird's beaks are formed when the field oxide film is formed, so that it is difficult to control the size of the element isolation region and to make the region finer. As a result, with the miniaturization, the short Chanel effect is likely to occur.
[0013]
Further, when the STI method is used, it is superior to the LOCOS method in terms of dimensional control and miniaturization, but there is a problem that the number of steps increases as described with reference to FIGS. Furthermore, although the oxide film in the element isolation region is etched to the same height as the gate region, it is difficult to make it completely the same height, resulting in a step. This step has a problem that an etching residue of the gate electrode material is easily generated when the gate electrode is formed. In addition, since an oxide film is buried in the trench formed in the element isolation region and then flattened by the CMP method, there is a problem that a leakage current is generated due to the stress due to the flattening and the insulator pressure is reduced. There is a fear.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
ThusAccording to the present invention, a step of forming a diffusion layer to be a source / drain region on a surface layer of a semiconductor substrate;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
Forming a conductive film on the entire surface of the semiconductor substrate;
Etching the conductive film using a resist pattern to form a gate electrode on the gate region between the source / drain regions and on the end of the source / drain region;
Forming a gate insulating film made of an oxide film by removing the oxide film other than on the source / drain regions and the gate region to expose the semiconductor substrate;
Forming a groove in the semiconductor substrate using the resist pattern and an oxide film on the source / drain region as a mask;
A step of forming an element isolation region composed of an interlayer insulating film and an insulating film embedded in a groove by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate after removing the resist pattern; A manufacturing method is provided.
[0016]
According to the invention, a step of forming a gate electrode through a gate insulating film in a gate region on a semiconductor substrate;
Forming a diffusion layer to be a source / drain region on the surface layer of the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
Forming a gate insulating film made of an oxide film on the source / drain region by removing the oxide film other than on the source / drain region and the gate region to expose the semiconductor substrate;
Forming a groove in the semiconductor substrate using the resist pattern and an oxide film on the source / drain region as a mask;
A step of forming an element isolation region composed of an interlayer insulating film and an insulating film embedded in a groove by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate after removing the resist pattern; A manufacturing method is provided.
[0017]
Furthermore, according to the present invention, a step of forming a diffusion layer to be a source / drain region on a surface layer of a semiconductor substrate;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
Remove the oxide film except on the source / drain regions to expose the semiconductor substrateWorkAbout
Forming a groove in a semiconductor substrate around the source / drain region including the gate region using the oxide film on the source / drain region as a mask;
At least on the inner surface of the trench in the gate regionMade of oxide filmForming a conductive film over the entire surface of the semiconductor substrate after forming the gate insulating film;
Etching the conductive film using a resist pattern to form a gate electrode on the gate region between the source / drain regions and on the end of the source / drain region;
And a step of forming an element isolation region comprising an interlayer insulating film and an insulating film embedded in a trench other than the gate region by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate. Is provided.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the thickness of the oxide film on the diffusion layer is made thicker than the oxide film in other regions, and the semiconductor substrate in the element isolation region and the gate region is selectively etched using the difference in film thickness. This is one of the characteristics.
[0019]
According to the present invention, the oxide film on the diffusion layer is formed thicker than the oxide film on the element isolation region, and then the silicon substrate is selectively etched using the oxide film on the diffusion layer as a mask when forming the gate electrode. As a result, a trench is formed, and an element region is formed. Therefore, the number of steps can be greatly reduced as compared with the conventional STI method. In addition, since the gate-drain capacitance can be suppressed, the speed can be increased.
[0020]
Since an element isolation region is formed by etching using a pattern for forming a diffusion layer as a mask and then field oxidation is not performed, a bird's beak unlike the LOCOS method is not formed, and a finer semiconductor device can be provided.
Moreover, a groove | channel can be formed in areas other than a diffused layer by selectively etching a silicon substrate using a film thickness difference. If the gate electrode is formed so as to straddle the groove, the channel of the transistor is also formed on the sidewall of the groove, and the channel length can be made longer than the mask dimension. As a result, the short channel effect can be suppressed.
[0021]
Here, a general theory of accelerated oxidation capable of forming a thick oxide film on the diffusion layer will be described. Enhanced oxidation is a phenomenon in which the thickness of an oxide film on a semiconductor substrate doped with impurities at a high concentration becomes thicker than an undoped region in a region where an oxide film is formed. If the thickness of the target oxide film is Tox (t),
Tox2(T) + ATox (t) = B (t + t0(1)
It is known that the following equation (1) holds. In this equation, A and B are rate constants, and A = Po2× Kp / Kl, B = Po2× Kp (Po2Is the normalized oxidation partial pressure, Kl is the linear law oxidation coefficient, and Kp is the square law oxidation coefficient), t0Is the correction time.
[0022]
In this formula (1), at low concentrations, Kp and Kl depend only on the oxidizing atmosphere and the crystal orientation of the substrate, so the thickness of the oxide film also depends on both. On the other hand, since Kp and Kl themselves increase at high concentrations, the thickness of the oxide film increases as the concentration increases. That is, when the oxide film is formed under the same conditions in the low concentration and high concentration regions, the latter film thickness can be increased.
The constituent members of the present invention will be described below.
[0023]
First, the semiconductor substrate that can be used in the present invention is not particularly limited, and a known substrate such as a silicon substrate can be used. This semiconductor substrate may have p-type and n-type conductivity types.
Next, a diffusion layer as a source / drain region is formed on the surface layer of the semiconductor substrate. The diffusion layer may have either p-type or n-type conductivity. Furthermore, the diffusion layer may be formed in the well. A region between the source / drain regions is referred to as a gate region. Further, a groove may be formed in the gate region.
[0024]
Next, a gate insulating film made of an oxide film is formed on the gate region and the end of the source / drain region on the gate region side. Here, as described above, it is preferable that a gate insulating film that is about 2 to 3 times thicker than the gate region is formed on the end of the source / drain region. Note that the gate insulating film on the source / drain region only needs to have at least an end portion thicker than the gate insulating film on the gate region, and the thickness of the portion other than the end portion is not particularly limited.
[0025]
Further, a gate electrode is formed on the gate insulating film in the gate region. The gate electrode is not particularly limited and can be formed using a known material. For example, metals such as aluminum and copper, polysilicon, silicide of polysilicon and a refractory metal (titanium, tungsten, etc.), and the like can be used as the gate electrode material. The gate electrode may be a laminate of these materials.
[0026]
Next, a trench as an element isolation region in which an insulating film is embedded is formed in the semiconductor substrate around the source / drain region and the gate region. The insulating film is made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a laminate thereof.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In the following embodiments, an n-channel transistor is described using a P-type substrate. However, a similar manufacturing method can be used with a p-channel transistor using an n-type substrate, and similar effects can be obtained.
[0027]
(Embodiment 1)
1 is a plan view of the semiconductor device of the present invention, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is taken along the line BB in FIG. FIG. 2A and 2B show a configuration according to the first embodiment.
[0028]
2A and 2B, the main part of the semiconductor device has an n-
A method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to process cross-sectional views in FIGS.
[0029]
First, as shown in FIG. 3A, a silicon oxide film as an insulating
[0030]
Next, as shown in FIG. 3B, after removing the
More specifically, for example, when oxidation is performed in an HCl atmosphere at 900 ° C., the film thickness D in a region other than the diffusion layer in FIG.1Is formed on the
[0031]
Next, as shown in FIG. 3C, as a gate electrode material for forming the
[0032]
Thereafter, as shown in FIG. 3D, a
Using the
[0033]
Next, until there is no gate oxide film in the region other than the region above the diffusion layer and the gate electrode, that is, the thickness D1Etch. As a result, as shown in FIG. 3 (f), D is not formed on the
[0034]
Next, as shown in FIG. 3G, an etchant having a high selectivity with respect to the oxide film, for example, HBr / O2A trench 10 is formed by digging the
The
[0035]
After removing the
Through the above steps, the semiconductor device of the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B can be obtained.
The etching for forming the groove from the etching of the gate electrode can be performed in one sequence in the copper sink device. Therefore, the element isolation region can be formed in a self-aligning manner simultaneously with the etching for forming the gate electrode.
[0036]
(Embodiment 2)
4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIGS. 4A and 4B show a configuration according to the second embodiment.
[0037]
4A and 4B, the main part of the semiconductor device has an n-
A method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to process cross-sectional views in FIGS.
[0038]
First, as shown in FIG. 5A, a silicon oxide film as an insulating
[0039]
Next, as shown in FIG. 5B, after removing the
[0040]
More specifically, for example, when oxidation is performed in an HCl atmosphere at 900 ° C., the film thickness D in a region other than the diffusion layer in FIG.1Is formed on the
[0041]
Next, until there is no gate oxide film in the region other than on the diffusion layer, that is, the thickness D1Etch. As a result, as shown in FIG.2-D1
[0042]
Next, as shown in FIG. 5D, an etchant having a high selectivity with respect to the oxide film, for example, HBr / O2The
[0043]
Next, as shown in FIG. 5E, a
[0044]
Thereafter, as shown in FIG. 5F, a
After removing the
[0045]
Through the above steps, the semiconductor device of the second embodiment shown in FIGS. 4A and 4B can be obtained.
In the above embodiment, since the gate electrode is formed along the inner wall of the trench, the channel of the transistor can be made longer than the pattern dimension of the mask. As a result, the short channel effect of the transistor can be suppressed.
[0046]
(Embodiment 3)
6A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIGS. 6A and 6B show a configuration according to the third embodiment.
[0047]
6A and 6B, the main part of the semiconductor device has an n-
A method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to process cross-sectional views in FIGS.
[0048]
First, as shown in FIG. 7A, thermal oxidation is performed on a p-
[0049]
Thereafter, as shown in FIG. 7B, a
After removing the
[0050]
Next, as shown in FIG. 7 (d), after removing the
[0051]
More specifically, for example, when oxidation is performed in an HCl atmosphere at 900 ° C., the film thickness D in a region other than the diffusion layer in FIG.1Is formed on the
Next, until there is no gate oxide film in the region other than the region above the diffusion layer and the gate electrode, that is, the thickness D1Etch. As a result, as shown in FIG. 7 (e), D is formed on the
[0052]
Next, as shown in FIG. 7F, an etchant having a high selectivity with respect to the oxide film, for example, HBr / O2A trench 10 is formed by digging the
The
[0053]
After removing the
Through the above steps, the semiconductor device of the first embodiment shown in FIGS. 6A and 6B can be obtained.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, the gate insulating film on the diffusion layer is made thicker than the gate insulating film in other regions by accelerated oxidation, so that only the formation region of the element isolation region can be selectively used by utilizing the film thickness difference. Alternatively, the groove can be formed by etching the semiconductor substrate in a region including the channel region of the semiconductor device. That is, an element isolation region can be formed and the short channel effect of the semiconductor device can be suppressed.
Further, since the gate-drain capacitance can be suppressed, the delay time can be improved and the speed can be increased. As a result, not only can the process be significantly reduced, but the channel length of the element isolation region and the semiconductor device can be reduced, and the semiconductor device can be miniaturized.
In addition, there is no etching residue of the gate electrode material when the gate electrode is formed, and it is possible to prevent problems such as generation of leakage current due to stress on the semiconductor substrate during CMP and reduction of breakdown voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor device of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and (b) is a BB line in FIG. It is a schematic sectional drawing in a position.
3 is a schematic process cross-sectional view of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention at the position of the AA line in FIG. 1; FIG.
4 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and (b) is a BB line in FIG. It is a schematic sectional drawing in a position.
5 is a schematic process cross-sectional view of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention at the position of the AA line in FIG. 1; FIG.
6 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, where (a) is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and (b) is a BB line in FIG. It is a schematic sectional drawing in a position.
7 is a schematic process cross-sectional view of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention at the position of the AA line in FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a schematic plan view of a conventional semiconductor device.
9A and 9B are schematic cross-sectional views of a conventional semiconductor device, wherein FIG. 9A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8, and FIG. 9B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. It is.
10 is a schematic process sectional view taken along the line AA of the conventional semiconductor device of FIG. 9; FIG.
11A and 11B are schematic cross-sectional views of a conventional semiconductor device, wherein FIG. 11A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8, and FIG. 11B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. It is.
12 is a schematic process sectional view taken along the line AA of the conventional semiconductor device of FIG. 11; FIG.
[Explanation of symbols]
1,21 Silicon substrate
2, 35 Insulating film
3, 8, 24, 28, 29 Photoresist film
4, 30 Ion implantation
5, 31 Diffusion layer
6, 26 Gate oxide film
6a, 6b, 9, 34 Oxide film
7, 27 Gate electrode
7a, 27a conductive film
10, 33 groove
11, 32 Interlayer insulation film
22, 35 Silicon oxide film
23 Silicon nitride film
25 Field oxide film
Claims (5)
半導体基板を酸化することによってソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
半導体基板全面に導電膜を形成する工程と、
レジストパターンを用いて導電膜をエッチングしてソース/ドレイン領域間のゲート領域上及びソース/ドレイン領域端部上にゲート電極を形成する工程と、
ソース/ドレイン領域及びゲート領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させることで、酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成する工程と、
レジストパターンとソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして半導体基板に溝を形成する工程と、
レジストパターンを除去後、半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜と溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a diffusion layer to be a source / drain region on a surface layer of a semiconductor substrate;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
Forming a conductive film on the entire surface of the semiconductor substrate;
Etching the conductive film using a resist pattern to form a gate electrode on the gate region between the source / drain regions and on the end of the source / drain region;
Forming a gate insulating film made of an oxide film by removing the oxide film other than on the source / drain regions and the gate region to expose the semiconductor substrate;
Forming a groove in the semiconductor substrate using the resist pattern and an oxide film on the source / drain region as a mask;
A step of forming an element isolation region composed of an interlayer insulating film and an insulating film embedded in a groove by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate after removing the resist pattern; Production method.
ゲート電極をマスクとして、半導体基板の表面層にソース/ドレイン領域となる拡散層を形成する工程と、
半導体基板を酸化することによって、ソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
ソース/ドレイン領域及びゲート領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させることで、ソース/ドレイン領域上に酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成する工程と、
レジストパターンとソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして半導体基板に溝を形成する工程と、
レジストパターンを除去後、半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜と溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a gate electrode in a gate region on a semiconductor substrate via a gate insulating film;
Forming a diffusion layer to be a source / drain region on the surface layer of the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
Forming a gate insulating film made of an oxide film on the source / drain region by removing the oxide film other than on the source / drain region and the gate region to expose the semiconductor substrate;
Forming a groove in the semiconductor substrate using the resist pattern and an oxide film on the source / drain region as a mask;
A step of forming an element isolation region composed of an interlayer insulating film and an insulating film embedded in a groove by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate after removing the resist pattern; Production method.
半導体基板を酸化することによってソース/ドレイン領域上の酸化膜をソース/ドレイン領域以外の酸化膜の膜厚より厚く形成する工程と、
ソース/ドレイン領域上以外の酸化膜を除去して半導体基板を露出させる工程と、
ソース/ドレイン領域上の酸化膜をマスクとして、ゲート領域を含むソース/ドレイン領域の周囲の半導体基板に溝を形成する工程と、
少なくともゲート領域の溝の内面に酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、半導体基板全面に導電膜を形成する工程と、
レジストパターンを用いて導電膜をエッチングしてソース/ドレイン領域間のゲート領域上及びソース/ドレイン領域端部上にゲート電極を形成する工程と、
半導体基板全面に絶縁膜を積層することで、層間絶縁膜とゲート領域以外の溝内に埋設された絶縁膜からなる素子分離領域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a diffusion layer to be a source / drain region on a surface layer of a semiconductor substrate;
Forming the oxide film on the source / drain region thicker than the film thickness of the oxide film other than the source / drain region by oxidizing the semiconductor substrate;
And as factories to Ru to expose the semiconductor substrate to remove the oxide film other than the source / drain regions,
Forming a groove in a semiconductor substrate around the source / drain region including the gate region using the oxide film on the source / drain region as a mask;
Forming a conductive film on the entire surface of the semiconductor substrate after forming a gate insulating film made of an oxide film at least on the inner surface of the groove in the gate region;
Etching the conductive film using a resist pattern to form a gate electrode on the gate region between the source / drain regions and on the end of the source / drain region;
And a step of forming an element isolation region comprising an interlayer insulating film and an insulating film buried in a trench other than the gate region by laminating an insulating film over the entire surface of the semiconductor substrate. .
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