JPH02192168A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH02192168A
JPH02192168A JP1009736A JP973689A JPH02192168A JP H02192168 A JPH02192168 A JP H02192168A JP 1009736 A JP1009736 A JP 1009736A JP 973689 A JP973689 A JP 973689A JP H02192168 A JPH02192168 A JP H02192168A
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JP
Japan
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region
gate electrode
misfet
integrated circuit
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP1009736A
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English (en)
Inventor
Jun Murata
純 村田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、MISF
ETを有する半導体集積回路装置に適用して有効な技術
に関するものである。
〔従来の技術〕
高集積化技術として、T S A C(Trench 
transistor cell with Se1.
f Aligned Contact)構造を採用する
MISFETが提案されている。この提案内容について
は例えばアイ イーイーイーアイイーデイ−エムテクニ
カルダイジェスト、1986年、第132頁乃至第13
5頁(IEEEIEDM Tech Digest、p
p132−135.1986)に記載されている。
前記TSAC構造を採用するMISFETは、半導体基
板の主面に細溝を形成し、この細溝内にゲート絶縁膜を
介在させてゲート電極を形成している。ソース領域、ド
レイン領域の夫々は、ゲート電極の側部であって、半導
体基板の主面部に前記細溝に対して自己整合で形成され
ている。TSAC構造を採用するMISFETは、前記
細溝で半導体基板の深さ方向に実効チャネル長を稼ぎ、
平面方向のチャネル長を縮小することができるので、高
集積化を図ることができる特徴がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者は、前述のTSAC4m1造を採用するMI 
5FETについて検討を行った結果、次のような問題点
が生じることを見出した。
TSAC構造を採用するMISFETは、細溝内を含む
基板全面に導電膜を堆積し、この導電膜をフォトリソグ
ラフィ技術を使用してパターンニングすることによりゲ
ート電極を形成している。
このため、ゲート電極と細溝との間に製造工程における
マスク合せ余裕寸法が必要となり、この寸法に相当する
分、MISFETの占有面積が増加し、集積度が低下す
るという問題点があった。
また、TSAC構造を採用するMISFETは所謂シン
グルドレイン構造で形成されている。このため、細溝を
介在させてソース領域とドレイン領域との間隔が高集積
化で縮小すると、トレイン領域と半導体基板とで形成さ
れるpn接合耐圧が劣化し、電気的信頼性が低下すると
いう問題点があった。
また、前記シングルトレイン構造は、トレイン領域近傍
の電界強度が強いので、ホットキャリアが多量に発生す
る。このため、MISFETのしきい値電圧が劣化し、
経時的な電気的信頼性が低下するという問題点があった
本発明の目的は、MISFETを有する半導体集積回路
装置において、高集積化を図ると共に電気的信頼性を向
上することが可能な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
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔課題を解決するための手段〕
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、下記のとおりである。
MISFETを有する半導体集積回路装置において、前
ii!MISFETを、半導体基板のチャネル形成領域
の主面に形成された細溝と、この細溝内にゲート絶縁膜
を介在させて細溝に対して自己整合で形成されたゲート
電極と、前記ゲート電極に対して自己整合で形成された
ソース領域、ドレイン領域の夫々と、前記ソース領域又
はドレイン領域とチャネル形成領域との間の主面部に形
成された電界緩和用半導体領域とで構成する。
〔作  用〕
上述した手段によれば、前記ゲート電極と細溝との間の
製造工程におけるマスク合せ余裕寸法に相当する分、M
ISFETの占有面積を縮小することができるので、半
導体集積回路装置の集積度を向上することができると共
に、前記電界緩和用半導体領域でpn接合耐圧を向上す
ることができるので、半導体集積回路装置の電気的信頼
性を向上することができる。
また、前記電界緩和用半導体領域は、ドレイン領域の近
傍の電界強度を緩和し、ホットキャリアの発生量を低減
することができるので、MISFETのしきい値電圧の
変動を低減し、半導体集積回路装置の経時的な電気的信
頼性を向上することができる。
また、前記細溝に対して、ゲート電極、電界緩和用半導
体領域、ソース領域及びドレイン領域が全べて自己整合
で形成することができるので、MISFETの占有面積
をより縮小し、半導体集積回路装置の集積度を一層向上
することができる。
特に、細溝やゲート電極に対して電界緩和用半導体領域
が自己整合で形成できるので、電界緩和用半導体領域の
長さを均一化することができる。
以下、本発明の構成について、nチャネルMISFET
を有する半導体集積回路装置に本発明を適用した一実施
例とともに説明する。
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
〔発明の実施例〕
(実施例I) 本発明の実施例Iである半導体集積回路装置に集積化さ
れたMISFETを第1図(要部断面図)で示す。
第1図に示すように、nチャネルMISFETはTSA
C構造を採用している。このnチャネルMISFETは
単結晶珪素からなるp型半導体基板(又はウェル領域)
1の主面に構成されている。
nチャネルMISFETは、半導体基板(チャネル形成
領域)1、細溝2.ゲート絶縁膜3、ゲート電極4、ソ
ース領域及びドレイン領域である一対のn型半導体領域
5及び一対のn゛型半導体領域7で構成されている。
前記細溝2は半導体基板1のチャネル形成領域の主面に
その深さ方向に向って形成されている。
ゲート絶縁膜8は主に前記細溝2の内壁に沿って形成さ
れている。このゲート絶縁膜3は例えば半導体基板1の
細溝2内の表面を酸化した酸化珪素膜で形成されている
。ゲート電極4は、前記細溝2内にゲート絶縁膜3を介
在させて形成されており、細溝2に対して自己整合で形
成されている。
ゲート電極4はこれに限定されないが例えばCvDiで
堆積した多結晶珪素膜で形成されている。
前記ソース領域及びドレイン領域として使用される高不
純物濃度のn゛型半導体領域7は、半導体基板1の主面
部にサイドウオールスペーサ6に対して自己整合で形成
されている。サイドウオールスペーサ6はゲート電極4
の側壁にゲート電極4に対して自己整合で形成されてい
る。低不純物濃度のn型半導体領域5は、前記サイドウ
オールスペーサ6の直下であって、半導体基板1のn゛
型半導体領域7とチャネル形成領域との間の主面部に形
成されている。n型半導体領域5は前記細溝2、ゲート
電極4の夫々に対して自己整合で形成されている。n型
半導体領域5は、主に電界緩和用半導体領域として使用
されており、L D D (Lightly D op
ed D rain)構造のnチャネルMISFETを
構成する。
次に、前記nチャネルMISFETの具体的な製造方法
について、第2図乃至第4図(各製造工程毎に示す要部
断面図)を用いて簡単に説明する。
まず、p型半導体基板1の活性領域の主面部に低不純物
濃度のn型半導体領域5を形成する。n型半導体領域5
は例えばn型不純物をイオン打込法で導入することによ
り形成する。
次に、前記半導体基板1(n型半導体領域5)の主面上
の全面にマスク8を形成する。マスク8は例えばCVD
法で堆積した酸化珪素膜で形成する。
そして、第2図に示すように、前記マスク8のチャネル
形成領域を除去し、開口9を形成する。
次に、前記開口9内から露出する半導体基板1の主面上
であって、マスク8の開口9の内壁にサイドウオールス
ペーサ6を形成する。サイドウオールスペーサ6は、前
記開口9を含むマスク8上にCVD法で酸化珪素膜を堆
積し、この膜厚に相当する分、酸化珪素膜にRIE等の
異方性エツチングを施すことにより形成することができ
る。
次に、前記サイドウオールスペーサ6で規定された領域
内に露出する半導体基板1の主面を除去し、第3図に示
すように細溝2を形成する。細溝2は、例えばRIE等
の異方性エツチングで形成し、前記n型半導体領域5の
pn接合深さよりも深く形成する。
次に、前記細溝2の内壁に沿ってゲート絶縁膜8を形成
する。そして、第4図に示すように、細溝2内にゲート
絶縁膜3を介在させてゲート電極4を形成する。ゲート
電極4はサイドウオールスペーサ6の上部まで達する程
度に形成する。このゲート電極4は、前記細溝2内を含
む基板全面にCVD法で多結晶珪素膜を堆積し、この多
結晶珪素膜に全面エツチングを施すことにより形成する
ことができる。
次に、前記ゲート電極4を主にエツチングマスクとして
用い、前記マスク8を除去する。このマスク8の除去は
例えばRIE等の異方性エツチングで行う。
次に、前記ゲート電極4及びサイドウオールスペーサ6
を不純物導入マスクとして用い、イオン打込法でn型不
純物を導入し、前記第1図に示すように、ソース領域及
びドレイン領域として使用されるざ型半導体領域7を形
成する。
このように、MISFETを有する半導体集積回路装置
において、前記MISFETを、半導体基板1のチャネ
ル形成領域の主面に形成された細溝2と、この細溝2内
にゲート絶縁膜3を介在させて細溝2に対して自己整合
で形成されたゲート電極4と、前記ゲート電極4に対し
て自己整合で形成されたソース領域、ドレイン領域(7
)の夫々と、前記ソース領域又はドレイン領域(7)と
チャネル形成領域との間の主面部に形成された電界緩和
用半導体領域(5)とで構成する。この構成により、前
記ゲート電極4と細溝2との間の製造工程におけるマス
ク余裕寸法に相当する分、MISFETの占有面積を縮
小することができるので、半導体集積回路装置の集積度
を向上することができると共に、前記電界緩和用半導体
領域(5)でpn接合耐圧を向上することができるので
、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上することが
できる。
また、前記電界緩和用半導体領域(5)は、ドレイン領
域の近傍の電界強度を緩和し、ホットキャリアの発生量
を低減することができるので、MISFETのしきい値
電圧の変動を低減し、半導体集積回路装置の経時的な電
気的信頼性を向上することができる。
また、前記細溝2に対して、ゲート電極4、電界緩和用
半導体領域(5)、ソース領域及びドレイン領域(7)
が全べて自己整合で形成することができるので、MIS
FETの占有面積をより縮小し、半導体集積回路装置の
集積度を一層向上することができる。特に、細溝2やゲ
ート電極4に対して電界緩和用半導体領域(5)が自己
整合で形成できるので、電界緩和用半導体領域(5)の
長さを均一化することができる。
また、前記MISFETのゲート電極4の平面方向のチ
ャネル長はマスク8の開口9のサイズより小さい寸法で
形成することができるので、開口9のサイズが最小加工
寸法の場合、最小加工寸法以下の寸法で前記チャネル長
を形成することがで=12 きる。
(実施例■) 本発明の実施例■である半導体集積回路装置に集積化さ
れたMISFETの製造方法を第5図乃至第8図(各製
造工程毎に示す要部断面図)で示す。
まず、半導体基板1の主面部にn型半導体領域5を形成
し、この後、第5図に示すように、関口9を有するマス
ク8を形成する。
次に、前記マスク8の開口9から露出する半導体基板1
の主面を除去し、細溝2を形成する。そして、第6図に
示すように、細溝2の内壁に沿ってゲート絶縁膜8を形
成する。
次に、前記細溝2内及びマスク8の開口9内にゲート電
極4を形成する。細溝2内のゲート電極4はゲート絶縁
膜S上に形成されている。
次に、前記マスク8を除去し、第7図に示すように、ゲ
ート電極4の側壁にサイドウオールスペーサ6を形成す
葛。
次に、前記サイドウオールスペーサ6を不純物導入用マ
スクとしてn型不純物を半導体基板1の主面部に導入し
、ソース領域及びドレイン領域として使用されるn゛型
半導体領域7を形成する。
これら一連の工程を施すことにより、本実施例■のMI
SFETは完成する。
このように構成される半導体集積回路装置は前記実施例
■と実質的に同様の効果を奏することができる。
(実施例■) 本発明の実施例■である半導体集積回路装置に集積化さ
れたMISFETの製造方法を第9図乃至第12図(各
製造工程毎に示す要部断面図)で示す6 まず、半導体基板1の主面部にソース領域又はドレイン
領域として使用されるn゛型半導体領域7を形成し、こ
の後、第9図に示すように、開口9を有するマスク8を
形成する。
次に、前記マスク8の開口9から露出する半導体基板1
の主面の一部を除去し、細溝2Aを形成する。そして、
第10図に示すように、半導体基板1の細溝2Aに沿っ
た主面部にn型半導体装置5を形成する。n型半導体領
域5はn型不純物をイオン打込法又は拡散法で導入する
ことにより形成することができる。
次に、前記半導体基板1の細溝2Aの底部の主面上であ
って、細溝2Aの内壁及びマスク8の開口9の側壁にサ
イドウオールスペーサ6を形成する。そして、このサイ
ドウオールスペーサ6をエツチングマスクとして、半導
体基板1の細溝2Aの底部の主面を除去し、第11図に
示すように細溝2Bを形成する。細溝2Bはn型半導体
領域5のpn接合深さよりも深く形成する。
次に、前記細溝2Bの内壁に沿ってゲート絶縁膜3を形
成し、第12図に示すように、細溝2B内にゲート電極
4を形成する。
これら一連の工程を施すことにより、本実施例■のMI
SFETは完成する。
このように構成される半導体集積回路装置は前記実施例
Iと実質的に同様の効果を奏することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。
例えば、本発明は、pチャネルMISFET、CMO8
又はCMO8とバイポーラトランジスタとを有する半導
体集積回路装置に適用することができる。
〔発明の効果〕
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、下記のとおりであ
る。
MISFETを有する半導体集積回路装置において、集
積度を向上すると共に電気的信頼性を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例Iである半導体集積回路装置
に集積化されたMISFETの要部断面図、 第2図乃至第4図は、前記MISFETの具体的な製造
方法を各製造工程毎に示す要部断面図、第5図乃至第8
図は、本発明の実施例■である半導体集積回路装置に集
積化されたMISFETの製造方法を各製造工程毎に示
す要部断面図、第9図乃至第12図は、本発明の実施例
■である半導体集積回路装置に集積化されたMISFE
Tの製造方法を各製造工程毎に示す要部断面図である。 図中、1・・・半導体基板、2,2A、2B・・・細溝
、3・・・ゲート絶縁膜、4・・・ゲート電極、5・・
・n型半導体領域(電界緩和用半導体領域)、6・・・
サイドウオールスペーサ、7・・・n+型半導体領域(
ソース領域、ドレイン領域)である。 :さ ソ 第1因 A 第5因 第6因 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、MISFETを有する半導体集積回路装置において
    、前記MISFETが、半導体基板のチャネル形成領域
    の主面に細溝を設け、該細溝内にゲート絶縁膜を介在さ
    せて前記細溝に対して自己整合でゲート電極を設け、前
    記半導体基板の前記ゲート電極の夫々の側部の主面部に
    前記ゲート電極に対して自己整合でソース領域、ドレイ
    ン領域の夫々を設け、前記半導体基板のソース領域又は
    ドレイン領域とチャネル形成領域との間の主面部に電界
    緩和用半導体領域を設けて構成されていることを特徴と
    する半導体集積回路装置。 2、前記MISFETの電界緩和用半導体領域上にはゲ
    ート電極の側壁にこのゲート電極に対して自己整合で形
    成されたサイドウォールスペーサが設けられ、前記ソー
    ス領域、ドレイン領域の夫々は前記サイドウォールスペ
    ーサに対して自己整合で設けられていることを特徴とす
    る請求項1に記載の半導体集積回路装置。
JP1009736A 1989-01-20 1989-01-20 半導体集積回路装置 Pending JPH02192168A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093651A1 (fr) * 2001-05-17 2002-11-21 Sony Corporation Transistor a effet de champ de type a grille de canal et son procede de fabrication
WO2002101835A1 (fr) * 2001-05-30 2002-12-19 Sony Corporation Procede de fabrication d'un transistor a effet de champ de type porte de canal
KR100923033B1 (ko) * 2006-09-26 2009-10-22 샤프 가부시키가이샤 고내압 트렌치 mos 트랜지스터 및 그 제조 방법
KR100934884B1 (ko) * 2006-09-26 2010-01-06 샤프 가부시키가이샤 고내압 트랜지스터, 이것을 이용한 반도체 장치, 및 고내압트랜지스터의 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002093651A1 (fr) * 2001-05-17 2002-11-21 Sony Corporation Transistor a effet de champ de type a grille de canal et son procede de fabrication
WO2002101835A1 (fr) * 2001-05-30 2002-12-19 Sony Corporation Procede de fabrication d'un transistor a effet de champ de type porte de canal
US6927130B2 (en) 2001-05-30 2005-08-09 Sony Corporation Method of manufacturing a trench gate type field effect transistor
KR100923033B1 (ko) * 2006-09-26 2009-10-22 샤프 가부시키가이샤 고내압 트렌치 mos 트랜지스터 및 그 제조 방법
KR100934884B1 (ko) * 2006-09-26 2010-01-06 샤프 가부시키가이샤 고내압 트랜지스터, 이것을 이용한 반도체 장치, 및 고내압트랜지스터의 제조 방법
US7843020B2 (en) 2006-09-26 2010-11-30 Sharp Kabushiki Kaisha High withstand voltage transistor and manufacturing method thereof, and semiconductor device adopting high withstand voltage transistor

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