JPH0443677A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0443677A
JPH0443677A JP14997490A JP14997490A JPH0443677A JP H0443677 A JPH0443677 A JP H0443677A JP 14997490 A JP14997490 A JP 14997490A JP 14997490 A JP14997490 A JP 14997490A JP H0443677 A JPH0443677 A JP H0443677A
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JP
Japan
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oxide film
trench
hole
semiconductor device
rie
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JP14997490A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Nagahiro
永広 祐一
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To easily manufacture this device and to enhance the integration density of elements by a method wherein the shape of a trench hole is formed to be an inverted truncated pyramid whose cross section is square and whose cross-sectional area becomes smaller as the hole becomes deeper. CONSTITUTION:A silicon oxide film 2 is formed on a P-type silicon semiconductor substrate 1; a resist pattern is formed on the oxide film 2; a reactive ion etching (RIE) operation is executed by making use of the silicon oxide film 2 or the resist pattern as a mask; a plurality of vertical trench holes 3 are formed; insulating oxide films 4 of such as, e.g., SiO2 are deposited in the holes 3; the oxide film 2 is etched and removed. Then, trench holes 5 whose cross section is square and whose shape is an inverted truncated pyramid are formed between the insulating oxide films 4 for element isolation use by using, e.g., an RIE operation or the like.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の1−1的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置のトレンチ構造に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object 1-1 of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a trench structure of a semiconductor device.

(従来の技術) IC,LSIなどの半導体装置の高密度化。(Conventional technology) Higher density of semiconductor devices such as IC and LSI.

高集積化が進につれて従来の平面形状の半導体素子では
十分に対応することが難しくなってきており、縦型構造
のトレンチ溝を利用した微細化技術が期待されるように
なってきている。たとえば、トレンチキャパシタは、素
子面積を増大することなく容景を大きくすることを可能
にし、また、トレンチを索子分離に利用した]−レンチ
アイツレジョンは、今後の微細化技術に資するものとし
て期待されている。また、インバータ内の1〜ランジス
タにもトレンチ孔の利用は考えられている。インバータ
は、半へ体集梢回路の基本回路であり、M OS実績回
路に使用されるが、基本的に2個のトランジスタを用い
て回路を構成している。
As the degree of integration increases, it is becoming increasingly difficult for conventional planar semiconductor devices to adequately support semiconductor devices, and there are growing expectations for miniaturization technology that utilizes vertical trenches. For example, trench capacitors have made it possible to increase the size of the device without increasing the device area, and trenches have been used for cable isolation] - Trench capacitors are expected to contribute to future miniaturization technology. has been done. Further, the use of trench holes for transistors 1 to 1 in an inverter is also being considered. An inverter is a basic circuit of a semi-semiconductor collector circuit, and is used in MOS circuits, but basically the circuit is constructed using two transistors.

インバータの基本回路を第27図に示す。[ヘランジス
タTr+ は負荷抵抗の代わりであり、1〜ランジスタ
T、□が入力によりオン・メツするスイノナングトラン
シスタである。
The basic circuit of the inverter is shown in FIG. [The transistor Tr+ is a substitute for a load resistor, and transistors 1 to T and □ are switching transistors that are turned on and off by input.

前述のようなMOSインバータの基本回路に用いていた
トランジスタは、従来は、プレーナ型であった。このブ
レーナ型1−ランジスタを使ったインバータ回路は、平
面形状であるので、自由なパターンレイアウトができた
が、高集積化の進んだ現在では、微細化の面で利用しに
くくなっている。
Conventionally, the transistors used in the basic circuit of the MOS inverter as described above have been planar type. Since the inverter circuit using the Brainer type 1-transistor has a planar shape, it is possible to have a free pattern layout, but with the current trend toward higher integration, it has become difficult to use in terms of miniaturization.

そこで、トレンチ構造を利用することが考えられている
が、その製造工程は弊雑であるので実用化形成方法を、
キャパシタを例にして説明する。第25図は、従来のト
レンチキャパシタの断面図である。まず、素子領域にシ
リコン酸化膜104 を形成し、必要な部分にn−領域
103を形成する。この酸化膜をマスクにRIEでシリ
コン基板100の素子分離予定領域にトレンチ孔101
 を形成する。
Therefore, it has been considered to use a trench structure, but the manufacturing process is complicated, so there is no way to put it into practical use.
This will be explained using a capacitor as an example. FIG. 25 is a cross-sectional view of a conventional trench capacitor. First, a silicon oxide film 104 is formed in the element region, and n- regions 103 are formed in necessary parts. Using this oxide film as a mask, trench holes 101 are formed in the intended element isolation region of the silicon substrate 100 by RIE.
form.

次に、トレンチ孔101の内表面からAs不純物を熱拡
散してその側壁および底部にn−層103を形成する。
Next, As impurities are thermally diffused from the inner surface of the trench hole 101 to form an n- layer 103 on the side walls and bottom thereof.

つぎに、トレンチ孔内をRIEでさらにエツチングして
溝底部のn−Jlを除去する。つぎに、イオン注入によ
り孔底部にB(ボロン)をドープしてρ−層102 を
形成する。
Next, the inside of the trench hole is further etched by RIE to remove the n-Jl at the bottom of the trench. Next, the bottom of the hole is doped with B (boron) by ion implantation to form a ρ-layer 102.

さらに、トレンチ内表面に熱酸化法によってキャパシタ
絶縁11!a105を形成した後、ポリシリコン106
 を全面に堆積しP(リン)を拡散させる。酸化膜10
4上に形成されたポリシリコンはエツチングによって除
去する。トレンチ形成など縦型の技術は、その制御が非
常に難しい。l−レンチは1反応性イオンエツチング(
RIE)で形成されるが、垂直に形成することは雛しく
、また、側壁にそったn−層の形成もイオン注入法で行
うことは、かなり困難を伴う作業である。
Furthermore, capacitor insulation 11 is applied to the inner surface of the trench by thermal oxidation. After forming a105, polysilicon 106
is deposited on the entire surface and P (phosphorus) is diffused. Oxide film 10
The polysilicon formed on 4 is removed by etching. Vertical techniques such as trenching are extremely difficult to control. L-wrench is 1-reactive ion etching (
However, it is difficult to form the n-layer vertically, and it is very difficult to form the n-layer along the sidewalls by ion implantation.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように、従来のブレーナ型素子を用いた集積回路
では、前述の高集積化には対応できず、また、今までの
1へレンチ技術では制御が難しく解決すべき問題が多か
った。本発明は、このような事情に鑑みて成されたもの
であり、新規な構造のトレンチを採用することによって
高集積化に十分対応できる半導体装置製提供することを
目的としている。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, integrated circuits using conventional Brenna type elements cannot support the above-mentioned high integration, and control is difficult with the conventional one-wrench technology. There were many problems to be solved. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can sufficiently cope with high integration by employing a trench having a novel structure.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、例えば、MOSインバータのような、少なく
とも1つのトレンチ孔を具備した半導体装置に関するも
のであり、このトレンチ孔の形状は、断面が四角形であ
り、また、深くなるほど断面+fii積が小さくなる逆
角錐台形であることを特徴としている9 (作 用) トレンチの構造が逆角錐台形であることによって、1ヘ
レンチ側壁は垂直でなく、傾斜しているので、ゾレーナ
型の形成手段と同様に、エンチングや不純物層の形成が
容易になる。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a semiconductor device, such as a MOS inverter, which is provided with at least one trench hole, and the trench hole has a rectangular cross section; The trench is characterized by an inverted truncated pyramid shape in which the cross section +fii product decreases as it gets deeper.9 (Function) Because the trench structure is an inverted truncated pyramid shape, the side walls of the trench are not vertical but are inclined. Similar to the Zolena type formation means, etching and formation of an impurity layer are facilitated.

(実施例1) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
1図〜第12図は、実施例1に示す半導体装置の製造」
−程を説明する断面図である。まず1)型シリコン半導
体基板1の表面を熱酸化して膜厚が数千人のシリコン酸
化膜(Sin2) 2を形成する。つぎに、酸化膜2上
にフォトレジス1−を塗布し、フォ1ヘエソチングによ
り素子形成予定領域を覆ったレジストパターンを形成す
る。つぎにシリコン酸化膜2もしくはレジスl−パター
ンをマスクとして反応性イオンエツチング(RIE)を
行い、シリコン基板1をたとえば深さ数千人〜3μs程
度エツチングして複数の垂直のトレンチ孔3を形成する
(第」図)。孔3の中にたとえば5i02などの絶縁酸
化膜4をCVD法などで堆積して素子分離酸化膜とする
。前記酸化膜2はエツチング除去する(第21ツj)。
(Example 1) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 12 show the manufacturing of the semiconductor device shown in Example 1.
- It is a sectional view explaining process. First, the surface of the 1) type silicon semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a silicon oxide film (Sin2) 2 having a thickness of several thousand nanometers. Next, a photoresist 1- is applied onto the oxide film 2, and photoresist 1- is etched to form a resist pattern covering the area where the element is to be formed. Next, reactive ion etching (RIE) is performed using the silicon oxide film 2 or the resist pattern as a mask, and the silicon substrate 1 is etched to a depth of, for example, several thousand to 3 μs to form a plurality of vertical trench holes 3. (Fig. 1). An insulating oxide film 4 such as 5i02 is deposited in the hole 3 by CVD or the like to serve as an element isolation oxide film. The oxide film 2 is removed by etching (21st step j).

つぎに、素子分離用絶縁酸化膜4間に逆角錐台形のl・
レンチ孔5を、たとえば、1<I E等で形成する(第
;−λ図(a))。このトレンチ孔5の斜視図を第3図
(b)に示す。このときの孔F3の斜面の傾斜角は人体
60°である。この傾斜角□は、とくにこの角度に限定
されるものではなく。
Next, an inverted truncated pyramid-shaped l.
The wrench hole 5 is formed such that, for example, 1<I E (Fig. -λ (a)). A perspective view of this trench hole 5 is shown in FIG. 3(b). At this time, the angle of inclination of the slope of the hole F3 is 60° for the human body. This inclination angle □ is not particularly limited to this angle.

0は、O“ <0<90”の広い範囲を選択することが
1−i7能である。つきに、トレンチ?L 5の白人i
f+jに加熱酸化によって膜1すが50人〜3oO人の
グー1酸化化般0を形成する(第4図)。つぎに、トレ
ンチ孔5を通して13イオンをシリコン基板i内へ注入
してゲー1へ酸化膜(3下にチャネル部となるp−層7
を形成する(第5図)。そして、シリコン基板1全面に
CV l’D法などを用いて3000人〜4000人程
度のポリシリコン膜8を形成しく第6図)、その後、P
EPによってポリシリコン膜8の不要部分をRIE等で
エンチング除去してトレンチ孔5底部にゲート電極9に
形成する(第7図)。つぎに、1−レンチ孔5を通して
、Asイオンを酸化膜6下に注入してトレンチ孔5の側
壁部分のP−層をn+層に変え、この部分をソース領域
10、ドレイン領域11とする(第8図)。つぎに層間
絶縁膜12を形成する。
0 is 1-i7 capable of selecting a wide range of O"<0<90". Finally, a trench? L 5 Caucasian i
At f+j, a film of 50 to 300 g of oxide is formed by thermal oxidation (FIG. 4). Next, 13 ions are injected into the silicon substrate i through the trench hole 5 to form an oxide film on the gate 1 (underneath the p- layer 7 which will become the channel part).
(Figure 5). Then, a polysilicon film 8 of about 3,000 to 4,000 layers is formed on the entire surface of the silicon substrate 1 using the CV l'D method (Fig. 6).
An unnecessary portion of the polysilicon film 8 is etched away by RIE or the like using EP, and a gate electrode 9 is formed at the bottom of the trench hole 5 (FIG. 7). Next, As ions are implanted under the oxide film 6 through the 1- trench hole 5 to change the P- layer on the side wall portion of the trench hole 5 to an n+ layer, and these portions are used as the source region 10 and the drain region 11 ( Figure 8). Next, an interlayer insulating film 12 is formed.

素子分離酸化膜、ゲート酸化膜、ゲート電極を含めてシ
リコン基板全面にCVDによりシリコン酸化(Sin、
 )膜12を均一に堆積する(第9図)。このシリコン
酸化膜12は、RIEによるエツチングによってトレン
チ孔5」二にコンタクト孔を形成してドレイン領域11
、ソース領域10を部分的に廃山させる。つぎに、フォ
トエツチング工程(PEI))またはエツチングバック
工程により素子分離酸化膜4上の層間絶縁酸化膜12を
部分的にエツチングして、この部分を除去すると同時に
素子分離酸化膜の角を削ってトレンチ孔5の側壁と同じ
傾斜間髪形成する。この傾斜面および素子分離酸化膜。
Silicon oxidation (Sin,
) Deposit the film 12 uniformly (FIG. 9). This silicon oxide film 12 is etched by RIE to form a contact hole in the trench hole 5'' and to form a contact hole in the drain region 11.
, the source region 10 is partially abandoned. Next, the interlayer insulating oxide film 12 on the element isolation oxide film 4 is partially etched by a photoetching process (PEI) or an etching back process, and this part is removed, and at the same time, the corners of the element isolation oxide film are shaved. The same slope as the side wall of the trench hole 5 is formed. This slope and element isolation oxide film.

層間絶縁酸化膜等を含めてシリコン基板1上にバリアメ
タルを含めたAQなどからなる電極用金属膜13をたと
えば、スパッタリング等の堆積技術で均一に形成する(
第11図)。その後、PEP等により形成されたレジス
トパターンをマスクとしてRIEなどでたとえば、Af
fiからなる電極14を形成して素子を完成する(第1
2図)6以上の製造工程で形成されたトランジスタ1個
の平面図な第13図(a)、 (b)、 (C)に、第
13図(a)のA−A’断面図を第13図(d)に示す
An electrode metal film 13 made of AQ or the like including a barrier metal is uniformly formed on the silicon substrate 1 including an interlayer insulating oxide film etc. by a deposition technique such as sputtering.
Figure 11). After that, using a resist pattern formed by PEP etc. as a mask, RIE etc.
The element is completed by forming the electrode 14 consisting of fi (first
Figure 2) Figures 13 (a), (b), and (C) are plan views of one transistor formed through six or more manufacturing steps, and the AA' cross-sectional view of Figure 13 (a) is shown in Figure 13 (a), (b), and (C). This is shown in Figure 13(d).

第13図(、)がソースおよびトレイン電極の平面図を
示し、第13図(b)がソースおよびドレイン領域の平
面図を示し、第13図(e)がゲート領域の平面図を示
し、第13図(d)は、これらの断面図を示している。
13(,) shows a plan view of the source and train electrodes, FIG. 13(b) shows a plan view of the source and drain regions, FIG. 13(e) shows a plan view of the gate region, and FIG. Figure 13(d) shows these cross-sectional views.

このMOSトランジスタ2個を用いて第14図および第
15図に示すインバータを形成する。
The two MOS transistors are used to form the inverter shown in FIGS. 14 and 15.

第14図(a)は、NチャネルE/E型インバータのシ
リコン基板上のパターンレイアウトであり、第14図(
b)はその等価回路を示している。Nチャネルエンハン
スメント型トランジスタN1のソースとNチャネルエン
ハンスメント型トランジスタN2のドレインとを接続し
、Noのゲートとドレインとを結線している。第15図
は、Nチャネルデイプレッション型トランジスタN (
D)とNチャネルエンハンスメンi−型!−ランジスタ
N (E)を組合せているNチャイ・ルE/+)インバ
ータのシリコン基板]二のパターンレイアウトのilZ
面図((a)図)及びその等価回路((b)図)である
FIG. 14(a) shows the pattern layout of an N-channel E/E type inverter on a silicon substrate.
b) shows its equivalent circuit. The source of N-channel enhancement type transistor N1 and the drain of N-channel enhancement type transistor N2 are connected, and the gate and drain of No are connected. FIG. 15 shows an N-channel depletion type transistor N (
D) and N-channel enhanced men i-type! - Silicon substrate of inverter combined with transistor N (E)] ilZ with second pattern layout
They are a top view ((a) figure) and its equivalent circuit ((b) figure).

電極14を形成する工程で、金属膜13をシリコン基板
」−に形成するが、2L記の例では、素子分離酸化膜4
」二の層間絶縁酸化膜を無くしている。こうすると素子
−表面が平坦化されるので前記金属IPJI3もフラッ
トになるので微細な電極配線加工が容易になる。しかし
、P E I)もしくはエッチバックの]二程が加オ〕
るので工程が複雑化する(第11図参照)2゜しかし、
この工程を行わないでこれ以降の工程を進めることがで
きる。即ち、第16図に示すように、素子分Ml!li
I化膜4−[−の層間絶縁酸化膜12をそのままにして
AQ膜13を堆積させ、これをパターニングして第17
図のようなAQ電極配線14が形成できる。
In the step of forming the electrode 14, the metal film 13 is formed on the silicon substrate. In the example of 2L, the element isolation oxide film 4
”The second interlayer insulating oxide film is eliminated. In this way, the element surface is flattened and the metal IPJI 3 is also flattened, making it easier to process fine electrode wiring. However, the second part of P E I) or etchback is added.
2゜However, the process becomes complicated (see Figure 11).
It is possible to proceed with the subsequent steps without performing this step. That is, as shown in FIG. 16, the element Ml! li
An AQ film 13 is deposited with the interlayer insulating oxide film 12 of the I oxide film 4-[- kept as it is, and this is patterned to form the 17th
AQ electrode wiring 14 as shown in the figure can be formed.

前の例のように、素子分離酸化PIA七の層間絶縁膜を
取り去ると素子分離酸化膜をはさんで隣り合う拡散層(
Nチャネルトランジスタの場合は、n+層とn中層、 
CMO5の場合は、N+層とP+層)どうしの、たとえ
ばフィールドの反転電圧が低下する可能性があるが、素
子分離酸化膜の厚さをl#l整することにより容易に制
御が可能である。また、構造的にブレーナ型構造より本
発明の構造の方がフィールI−−・1圧が良い。
As in the previous example, when the interlayer insulating film of element isolation oxide PIA 7 is removed, the adjacent diffusion layer (
In the case of an N-channel transistor, the n+ layer and the n middle layer,
In the case of CMO5, for example, the field inversion voltage between the N+ layer and P+ layer may decrease, but this can be easily controlled by adjusting the thickness of the element isolation oxide film. . Additionally, the structure of the present invention has a better feel I--1 pressure than the Brehner type structure.

(実施例2) 本発明をCMO5論理回路に適用した例を実施例2に示
す。第3図までは、実施例1と回し]二稈で進む、そし
て、たとえば、第18図に示すように、対になった素子
領域のうち一方をフォ1−レジ1へなどのマスクで被覆
し、他方にたとえば pやAsイオンを注入してN−ウ
ェル領域を形成する(第13図)。このように処理した
シリコン基板に、層間絶縁酸化1摸12、^g、電極1
4等を形成し、各素子領域毎にゲート酸化膜6、N十層
、P層、ゲート電極9を形成して、コンプレメンタルな
一対の素子を形成する(第19図)、上記の場合は、p
型シリコン基板を用いたが、n型シリコン基板を利用す
る場合は、基板1に13イオンなどを注入してP−ウェ
ルを形成する(第20図)。そして第21図に示すよう
な、nチャネル素子およびnチャネル素子を含む一対の
素子を形成する(第21図)。この素子を利用して、C
MOSインバータを構成した例を第22図(a)〜(c
)に示す。(a)および(b)図は、シリコン基板に形
成したインバータパターンレイアウトの1例であり、(
c)図はその等価回路である。
(Embodiment 2) Embodiment 2 shows an example in which the present invention is applied to a CMO5 logic circuit. Up to FIG. 3, proceed as in Example 1] and then, for example, as shown in FIG. Then, for example, p or As ions are implanted into the other side to form an N-well region (FIG. 13). On the silicon substrate treated in this way, interlayer insulation oxidation 1 12, ^g, electrode 1
A gate oxide film 6, an N layer, a P layer, and a gate electrode 9 are formed for each element region to form a complementary pair of elements (FIG. 19). , p
Although a type silicon substrate is used, if an n type silicon substrate is used, 13 ions or the like are implanted into the substrate 1 to form a P-well (FIG. 20). Then, as shown in FIG. 21, an n-channel device and a pair of devices including the n-channel device are formed (FIG. 21). Using this element, C
Examples of MOS inverter configurations are shown in Figures 22 (a) to (c).
). Figures (a) and (b) are examples of inverter pattern layouts formed on silicon substrates.
c) The figure shows its equivalent circuit.

本発明に用いられたトレンチ孔は、第23図に示すよう
な大きさを最小としており(最小寸法として具備してお
り)、トランジスタの寸法は、現在のブレーナ技術の延
長であると考えられる。すなわち、ゲート長は、最小0
.5.にすることができる、ソースおよびドレインのA
ρ電極端とゲート端の間隔は、およそ0.2−である。
The trench hole used in the present invention has a minimum size as shown in FIG. 23 (minimum size), and the size of the transistor is considered to be an extension of current brainer technology. That is, the gate length is at least 0
.. 5. A of the source and drain, which can be
The distance between the ρ electrode end and the gate end is approximately 0.2-.

また、AQ電極のトレンチ孔内の長さは、およそ0.6
/ffiである。さらに、 AQ電極の幅は、およそ0
.5μsであり、そのうち、トレンチ孔内の長さは、お
よそ0.3111mになる。したがって、トレンチ孔入
[1付近の大きさは、大体、1辺が1.5.の四角形に
なる。
Furthermore, the length of the AQ electrode inside the trench hole is approximately 0.6
/ffi. Furthermore, the width of the AQ electrode is approximately 0
.. 5 μs, of which the length inside the trench hole is approximately 0.3111 m. Therefore, the size of the trench hole [1] is approximately 1.5 mm on one side. becomes a rectangle.

本発明は、現行プレーナ型半導体素子を横方向に圧縮し
たものと考えられる。すなわち、第24図に示すように
、プレーナ型の場合に水平だったゲート電極周辺の基板
表面が、このゲート電極を中心にして起き上った形にな
る。そして、処理工程がすべてシリコンウェハの上方か
らできるように、すなわち、プレーナ技術を適用できる
ようになっているので工程が容易になる0図において、
ブレーナ型トランジスタに最小必要なコンタクトとゲー
トフリンジ余裕をa、コンタクトの拡散層との接触距離
をbとする。このa、bを維持して基板平面を持ち上げ
、逆角錐台形にすると、20分だけ集積度を上げること
が可能になる。
The present invention can be considered as a lateral compression of current planar semiconductor devices. That is, as shown in FIG. 24, the substrate surface around the gate electrode, which was horizontal in the case of the planar type, rises up around the gate electrode. In Figure 0, all processing steps can be performed from above the silicon wafer, in other words, planar technology can be applied, making the process easier.
Let a be the minimum necessary contact and gate fringe margin for a Brainer type transistor, and let b be the contact distance between the contact and the diffusion layer. If a and b are maintained and the substrate plane is raised to form an inverted truncated pyramid shape, it becomes possible to increase the degree of integration by 20 minutes.

また、プレーナ型では、層間絶縁膜が厚いため第26図
に示すように(本発明では、第11図に示すように、こ
の酸化膜が孔を埋めるように形成されるため、実質的に
平坦になる) 、 AQ膜の起伏が大きく、PEP時の
パターニングできるマージンは小さいが、本発明の逆角
錐台形状トレンチ孔を用いると、AQ膜表面が平坦にな
り、PEP加工性が良くなるので、さらに集積度の向上
に資する。
In addition, in the planar type, the interlayer insulating film is thick, so as shown in FIG. 26 (in the present invention, as shown in FIG. ), the AQ film has large undulations and the margin for patterning during PEP is small; however, by using the inverted pyramidal truncated trench hole of the present invention, the AQ film surface becomes flat and PEP processability improves. Furthermore, it contributes to improving the degree of integration.

ゲート電極材料のポリシリコンは、他にも、Mo5iz
 +すSi2. TiSi2+ Ta5j2 などのシ
リサイ1−も当然使用することができる。また、本発明
は、実施例に示されたインバータのトランジスタにその
適用を限定するものではなく、キャパシタやアイソレー
ションなどトレンチを構成して利用できる半導体装置な
らどのようなものでも適用可能である。
Polysilicon for the gate electrode material is also Mo5iz.
+SuSi2. Of course, silicone 1- such as TiSi2+ Ta5j2 can also be used. Further, the present invention is not limited in application to the transistors of the inverter shown in the embodiments, but can be applied to any semiconductor device that can be used by forming a trench, such as a capacitor or an isolation device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上のような構成によって、トレンチ構造を
有する半導体装置の製造において、平面構造をもつプレ
ーナの製造技術を適用できるので製造が容易になるとと
もに、素子の集積度製向上させることができる。
According to the present invention, with the above-described configuration, the manufacturing technology of a planar structure having a planar structure can be applied to the manufacturing of a semiconductor device having a trench structure, thereby facilitating manufacturing and improving the degree of integration of elements. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、第3図(a)、第4図、第5図、第6
図、第7図、第8図、第9図、第10図、第11図、第
12図は5本発明の実施例]−における半導体装置の製
造工程を示す断面図、第3図(b)は、本発明における
トレンチ孔の斜視図、第13図(a)。 (b)、 (c)は、本発明の半導体装置の内のトラン
ジスタ1個の平面図、同図(d)は、その第13図(a
)のA−A’断面図、第14図(a)は、実施例1の半
導体装置の平面図、同図(b)は、その等価回路図、第
15図(a)は、実施例1の他の半導体装置のT面図、
同図(b)は、その等価回路図、第16図および第17
図は、実施例1の他の半導体装置の製造工P、1を示す
断面図、第18図、第19図、第20図、第21図は、
実施例2の半導体装置の製造]−程を示す断面図、第2
2図(,1)、 (b)は、実施例2の半導体装置のq
Z面図、同図(c)はその等価回路図、第23図は、本
発明の1−レンチ孔の断面図、第24図は、本発明の集
積度を上げる理由の説明図、第25図は、従来のトレン
チキャパシタを有する半導体装置の断面図、第26図は
、従来のプレーナ型の半導体装置の製造工程断面図、第
27図は、M OS型インバータの基本回路を示す図で
ある。 1・・シリコン基板、     2・・マスク用シリコ
ン酸化膜。 3・・[−レンチ孔、      4 素子分離酸化膜
、5・・・角錐台形トレンチ孔、 6・ゲート酸化膜、
7・・・P−層、 8・・・ポリシリコン膜、 9・・・ゲート電極、 10・・・ソース領域(n+層)、 11・・・トレイン領域(n+層)、 12・・層間絶縁膜、 13・・・AQ膜、 14・・・AQ電極。
Figure 1, Figure 2, Figure 3 (a), Figure 4, Figure 5, Figure 6
7, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. ) is a perspective view of a trench hole in the present invention, FIG. 13(a). (b) and (c) are plan views of one transistor in the semiconductor device of the present invention, and (d) is a plan view of one transistor in the semiconductor device of the present invention.
), FIG. 14(a) is a plan view of the semiconductor device of Example 1, FIG. 14(b) is its equivalent circuit diagram, and FIG. 15(a) is the semiconductor device of Example 1. T-side view of another semiconductor device,
The same figure (b) is the equivalent circuit diagram, FIGS. 16 and 17.
The figure is a sectional view showing another semiconductor device manufacturing process P, 1 of Example 1, and FIGS. 18, 19, 20, and 21 are
Manufacture of semiconductor device of Example 2] - Cross-sectional view showing process, second
Figures 2 (, 1) and (b) show q of the semiconductor device of Example 2.
FIG. 23 is a sectional view of the 1-wrench hole of the present invention, FIG. 24 is an explanatory diagram of the reason for increasing the degree of integration of the present invention, and FIG. 26 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device having a trench capacitor, FIG. 26 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a conventional planar semiconductor device, and FIG. 27 is a diagram showing the basic circuit of a MOS inverter. . 1. Silicon substrate, 2. Silicon oxide film for mask. 3...[-trench hole, 4 element isolation oxide film, 5... truncated pyramidal trench hole, 6... gate oxide film,
7... P- layer, 8... Polysilicon film, 9... Gate electrode, 10... Source region (n+ layer), 11... Train region (n+ layer), 12... Interlayer insulation membrane, 13...AQ membrane, 14...AQ electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  少なくとも1つのトレンチ孔を具備した半導体装置に
おいて、前記トレンチ孔の構造は、断面四角形であり、
かつ、その孔が深くなるほど断面面積が小さくなる逆角
錐台形であることを特徴とする半導体装置。
In a semiconductor device including at least one trench hole, the structure of the trench hole is square in cross section;
A semiconductor device characterized in that the hole has an inverted truncated pyramid shape in which the deeper the hole, the smaller the cross-sectional area becomes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015233152A (en) * 2008-10-03 2015-12-24 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US9659969B2 (en) 2008-10-03 2017-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
US10573665B2 (en) 2008-10-03 2020-02-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
US10910408B2 (en) 2008-10-03 2021-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
US11574932B2 (en) 2008-10-03 2023-02-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device

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