JPH0513760A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH0513760A JPH0513760A JP16019491A JP16019491A JPH0513760A JP H0513760 A JPH0513760 A JP H0513760A JP 16019491 A JP16019491 A JP 16019491A JP 16019491 A JP16019491 A JP 16019491A JP H0513760 A JPH0513760 A JP H0513760A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】 本発明は半導体装置に関し、特
にMOSトランジスタを搭載する半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device including a MOS transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】 従来より、MOSトランジスタは高速
高集積を目的として微細化が進められている。この微細
化により短チャネル効果が顕著になることから、これを
回避するため図4に示すようなLDD構造を使用した構
造が用いられている。このLDD構造を用いたトランジ
スタは、半導体基板101表面層に、P- 拡散層102
が形成され、そのP- 拡散層102のゲート形成部分に
酸化膜105を介してポリシリコンからなり、酸化膜1
05により覆われたゲート106が形成され、その状態
でAs等の低濃度のイオンを注入することにより形成さ
れたN- 拡散層104が形成されている。さらに、その
ゲート106の両側にCVD SiO2 からなるスペー
サ107が形成され、さらに、その状態でAs等の高濃
度イオンを注入することによりN+ ソース/ドレイン領
域103が形成されている。酸化膜105上には層間絶
縁膜108が形成され、また、N+ ソース/ドレイン領
域103上には電極109が形成されている。上述した
ように、従来例ではAsの2重拡散によりN+ ソース/
ドレイン領域103の不純物分布は傾斜接合され、N-
拡散層104は高電界を緩和するための領域となってい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, MOS transistors have been miniaturized for the purpose of high speed and high integration. Since the short channel effect becomes remarkable due to this miniaturization, a structure using an LDD structure as shown in FIG. 4 is used to avoid this. A transistor using this LDD structure has a P − diffusion layer 102 on the surface layer of a semiconductor substrate 101.
Is formed, and is made of polysilicon via the oxide film 105 at the gate formation portion of the P − diffusion layer 102.
The gate 106 covered with 05 is formed, and the N − diffusion layer 104 formed by implanting low concentration ions such as As in that state is formed. Further, spacers 107 made of CVD SiO 2 are formed on both sides of the gate 106, and then N + source / drain regions 103 are formed by implanting high concentration ions such as As in this state. An interlayer insulating film 108 is formed on the oxide film 105, and an electrode 109 is formed on the N + source / drain region 103. As described above, in the conventional example, N + source /
The impurity distribution of the drain region 103 is graded junction, and N −
The diffusion layer 104 is a region for relaxing a high electric field.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 ところが、従来技術
では上述したLDD構造を形成するために工程は増加
し、かつ、複雑なものとなっていた。さらに、一方で
は、ますます高速高集積化が望まれており、微細化を余
儀なくされている。本発明は以上の点を鑑みてなされた
もので、微細化に伴う短チャンネル効果を抑制するため
のLDD等の複雑な構造や、その製造に伴う複雑な工程
を必要とせず、かつ、高速高集積化を可能とする構造の
半導体装置を提供することを目的としている。However, in the conventional technique, the number of steps for forming the above-mentioned LDD structure has been increased and has been complicated. Further, on the other hand, higher speed and higher integration are desired, and miniaturization is inevitable. The present invention has been made in view of the above points, and does not require a complicated structure such as an LDD for suppressing the short channel effect due to miniaturization or a complicated process for manufacturing the high speed and high speed. It is an object to provide a semiconductor device having a structure that enables integration.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】 本発明の半導体装置
は、半導体基板のゲート部分に陥没部が設けられ、その
陥没部に酸化膜を介してゲート電極が設けられ、かつ、
上記陥没部の両側の上記半導体基板表面層にそれぞれソ
ース領域、ドレイン領域が形成されていることによって
特徴付けられる。According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device in which a recess is provided in a gate portion of a semiconductor substrate, and a gate electrode is provided in the recess through an oxide film, and
It is characterized in that a source region and a drain region are respectively formed in the surface layer of the semiconductor substrate on both sides of the depression.
【0005】[0005]
【作用】 半導体基板に陥没部が設けられ、その陥没部
の両側の基板表面層にそれぞれソース領域、ドレイン領
域が形成されているので、ソース−ドレイン領域間の距
離に比べ、実効的チャネル長は長くなる。したがって、
短チャネル効果を抑制できる。Since the semiconductor substrate is provided with the depression and the source region and the drain region are respectively formed on the substrate surface layers on both sides of the depression, the effective channel length is smaller than the distance between the source-drain regions. become longer. Therefore,
The short channel effect can be suppressed.
【0006】[0006]
【実施例】 図1は本発明実施例の模式断面図である。
図面を参照しつつ、その構造を説明する。P型半導体基
板1に陥没部5が設けられ、その陥没部5の両側のP型
半導体基板1表面層にN+ 拡散層3が形成され、それぞ
れソース領域3a,ドレイン領域3bをなしている。ま
た陥没部5の表面上およびN+ 拡散層3上にまたがって
ゲート酸化膜4が形成され、そのゲート酸化膜4上にN
+ ポリシリコン6が堆積され、そのN+ ポリシリコン6
表面はゲート酸化膜4を介して層間絶縁膜7が形成され
ている。また、ソース領域3a,ドレイン領域3b上に
はそれぞれ電極8が形成されている。EXAMPLE FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of the present invention.
The structure will be described with reference to the drawings. The P-type semiconductor substrate 1 is provided with a depression 5, and the N + diffusion layers 3 are formed on the surface layers of the P-type semiconductor substrate 1 on both sides of the depression 5, forming a source region 3a and a drain region 3b, respectively. Further, a gate oxide film 4 is formed on the surface of the depressed portion 5 and on the N + diffusion layer 3, and N is formed on the gate oxide film 4.
+ Polysilicon 6 is deposited and the N + polysilicon 6
An interlayer insulating film 7 is formed on the surface with the gate oxide film 4 interposed therebetween. Further, electrodes 8 are formed on the source region 3a and the drain region 3b, respectively.
【0007】以上の構成よりなる本発明実施例の半導体
装置の製造方法を図2を参照しつつ以下に説明する。ま
ず、P型半導体基板1表面上にCVD法によりSiN2
0を堆積した後、そのSiN20上にレジスト21を形
成する。その後、周知のフォトリソ工程によりレジスト
21を開口し、LOCOS酸化膜を形成する部分のSi
N20を除去する〔図2(a)〕。A method of manufacturing the semiconductor device having the above structure according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. First, SiN2 is formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 1 by the CVD method.
After 0 is deposited, a resist 21 is formed on the SiN 20. After that, the resist 21 is opened by a well-known photolithography process, and Si of the portion where the LOCOS oxide film is formed
N20 is removed [FIG. 2 (a)].
【0008】次に、SiN20上に残存するレジスト2
1を除去し、選択酸化を行い、LOCOS酸化膜10を
形成する〔図2(b)〕。次に、P型半導体基板1表面
上に残存するSiN20を除去した後、LOCOS酸化
膜10をマスクにしてヒ素等の不純物を拡散することに
よりN+ 拡散層3が形成する〔図2(c)〕。Next, the resist 2 remaining on the SiN 20
1 is removed and selective oxidation is performed to form a LOCOS oxide film 10 [FIG. 2 (b)]. Next, after removing the SiN 20 remaining on the surface of the P-type semiconductor substrate 1, impurities such as arsenic are diffused using the LOCOS oxide film 10 as a mask to form an N + diffusion layer 3 (FIG. 2C). ].
【0009】次に、LOCOS酸化膜10を除去するこ
とにより陥没部5が形成される。その後、陥没部5を含
むP型半導体基板1表面上にゲート酸化膜4を形成する
〔図2(d)〕。そして、そのゲート酸化膜4上にN+
ポリシリコン6を堆積し、そのN+ ポリシリコン6表面
にゲート酸化膜4を形成する。次に、そのゲート酸化膜
4上に、層間絶縁膜7を形成する。最後に、ソース領域
3aおよびドレイン領域3b上のそれぞれの電極を形成
する部分の層間絶縁膜7およびゲート酸化膜4を除去し
て電極8を形成することにより、所望の半導体装置が形
成される〔図1〕。Next, the recess 5 is formed by removing the LOCOS oxide film 10. After that, the gate oxide film 4 is formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 1 including the depression 5 [FIG. 2 (d)]. Then, N + is formed on the gate oxide film 4.
Polysilicon 6 is deposited, and gate oxide film 4 is formed on the surface of N + polysilicon 6. Next, an interlayer insulating film 7 is formed on the gate oxide film 4. Finally, a desired semiconductor device is formed by removing the interlayer insulating film 7 and the gate oxide film 4 at the portions where the respective electrodes are formed on the source region 3a and the drain region 3b to form the electrode 8. Figure 1].
【0010】なお、本発明を製造する方法は以上述べた
方法に限らず、図3に示す方法によっても製造できる。
以下に、その方法を図3を参照しつつ、説明する。ま
ず、P型半導体基板1表面上にヒ素等の不純物を拡散す
ることによりN+ 拡散層3を形成する〔図3(a)〕。
次に、そのP型半導体基板1表面上にSiO2 膜30を
厚く形成し、陥没部を形成すべくその上部のSiO2 膜
30を開口する〔図3(b)〕。The method of manufacturing the present invention is not limited to the method described above, and the method shown in FIG. 3 can be used.
The method will be described below with reference to FIG. First, the N + diffusion layer 3 is formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 1 by diffusing impurities such as arsenic [FIG. 3 (a)].
Next, the thick to form a SiO 2 film 30 on the P-type semiconductor substrate 1 on the surface, opening the SiO 2 film 30 on its top to form a recess [FIG 3 (b)].
【0011】次に、SiO2 膜30をマスクにしてP型
半導体基板1を等方的なドライエッチングあるいはウェ
ットエッチングにより陥没部5を形成する〔図3
(c)〕。次に、陥没部5を含むP型半導体基板1表面
上にゲート酸化膜4を形成する〔図3(d)〕。そし
て、これ以降の工程は前述の方法と同様に行われる。Next, using the SiO 2 film 30 as a mask, the depression 5 is formed in the P-type semiconductor substrate 1 by isotropic dry etching or wet etching [FIG.
(C)]. Next, the gate oxide film 4 is formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 1 including the depression 5 [FIG. 3 (d)]. Then, the subsequent steps are performed in the same manner as the above method.
【0012】すなわち、ゲート酸化膜4上にN+ ポリシ
リコン6を堆積し、そのN+ ポリシリコン6表面にゲー
ト酸化膜4を形成する。次に、そのゲート酸化膜4上
に、層間絶縁膜7を形成する。最後に、ソース領域3a
およびドレイン領域3b上のそれぞれの電極を形成する
部分の層間絶縁膜7およびゲート酸化膜4を除去して電
極8を形成することにより、所望の半導体装置が形成さ
れる〔図1〕。That is, N + polysilicon 6 is deposited on the gate oxide film 4, and the gate oxide film 4 is formed on the surface of the N + polysilicon 6. Next, an interlayer insulating film 7 is formed on the gate oxide film 4. Finally, the source region 3a
A desired semiconductor device is formed by removing the interlayer insulating film 7 and the gate oxide film 4 at the portions where the respective electrodes are formed on the drain region 3b and forming the electrode 8 [FIG. 1].
【0013】[0013]
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば
半導体基板に陥没部を設け、その陥没部にMOSトラン
ジスタのチャネルを形成する構造としたから、従来のM
OS構造に比べ、ゲートの実効チャネル長が長くなり、
短チャネル効果を抑制できる。また、従来用いていたL
DD構造等を形成するための複雑な工程を必要とせず、
工程の簡略化ができる。しかも、MOS構造をさらに微
細化することが可能となり、高速高集積化を実現でき、
さらにチップサイズの縮小化が実現できる。As described above, according to the present invention, the semiconductor substrate is provided with the depression and the channel of the MOS transistor is formed in the depression.
Compared to the OS structure, the effective channel length of the gate becomes longer,
The short channel effect can be suppressed. In addition, L
Does not require a complicated process for forming a DD structure,
The process can be simplified. Moreover, the MOS structure can be further miniaturized, and high speed and high integration can be realized,
Further, the chip size can be reduced.
【図1】 本発明実施例の模式的断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明実施例の製造方法を説明する図FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図3】 本発明実施例の製造方法を説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図4】 従来例の模式的断面図FIG. 4 is a schematic sectional view of a conventional example.
1・・・・P型半導体基板 3・・・・N+ 拡散層 3a・・・・ソース領域 3b・・・・ドレイン領域 4・・・・ゲート酸化膜 5・・・・陥没部 6・・・・N+ ポリシリコン 7・・・・層間絶縁膜 8・・・・電極1 ... P type semiconductor substrate 3 ... N + diffusion layer 3a ... Source region 3b ... Drain region 4 ... Gate oxide film 5 ... Depression 6 ... ..N + polysilicon 7 ... Interlayer insulating film 8 ... Electrode
Claims (1)
られ、その陥没部に酸化膜を介してゲート電極が設けら
れ、かつ、上記陥没部の両側の上記半導体基板表面層に
それぞれソース領域、ドレイン領域が形成されてなる半
導体装置。Claim: What is claimed is: 1. A depression is provided in a gate portion of a semiconductor substrate, a gate electrode is provided in the depression through an oxide film, and a surface of the semiconductor substrate on both sides of the depression. A semiconductor device in which a source region and a drain region are formed in each layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16019491A JPH0513760A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16019491A JPH0513760A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0513760A true JPH0513760A (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=15709850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16019491A Pending JPH0513760A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0513760A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5672524A (en) * | 1995-08-01 | 1997-09-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Three-dimensional complementary field effect transistor process |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP16019491A patent/JPH0513760A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5672524A (en) * | 1995-08-01 | 1997-09-30 | Advanced Micro Devices, Inc. | Three-dimensional complementary field effect transistor process |
US5925909A (en) * | 1995-08-01 | 1999-07-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Three-dimensional complementary field effect transistor process and structures |
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