JPH05259451A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH05259451A
JPH05259451A JP25002592A JP25002592A JPH05259451A JP H05259451 A JPH05259451 A JP H05259451A JP 25002592 A JP25002592 A JP 25002592A JP 25002592 A JP25002592 A JP 25002592A JP H05259451 A JPH05259451 A JP H05259451A
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JP
Japan
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oxide film
polycrystalline silicon
film
silicon film
semiconductor substrate
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Application number
JP25002592A
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Inventor
Katsuya Okada
克也 岡田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device, which can lighten the difference in level between a semiconductor substrate and an isolating oxide film, and its manufacture thereof. CONSTITUTION:An isolating oxide film 3 is made on the surface of a semiconductor substrate 4, and has a difference in level to the main surface of the semiconductor substrate 4. A MOS transistor is composed of source and drain regions 7, a gate oxide film 5, a polycrystalline silicon film 1, and a high melting point metal or a silicide layer 2. This MOS transistor is made in an element formation area. This element formation area is surrounded by the isolating oxide film 3. Moreover, the gate electrode wiring layer of the MOS transistor is made to extend above the oxide film 3 from the element formation area. The thickness of the gate electrode wiring layer on the isolating oxide layer 3 is smaller than the thickness of the gate electrode wiring layer on the element formation area.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置およびその
製造方法に関し、特に電界効果トランジスタを有する半
導体装置およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a field effect transistor and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず、従来の電界効果トランジスタを有
する半導体装置について説明する。
2. Description of the Related Art First, a semiconductor device having a conventional field effect transistor will be described.

【0003】図19(a)は、従来の半導体装置の概略
構成を示す平面図、(b)は、図19(a)のq−q線
に沿う断面図、(c)は、図19(a)のr−r線に沿
う断面図である。
FIG. 19A is a plan view showing a schematic structure of a conventional semiconductor device, FIG. 19B is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, and FIG. It is sectional drawing which follows the rr line of a).

【0004】これらの図を参照して、半導体基板104
の表面には、素子形成領域を分離するように分離酸化膜
103が形成されている。分離酸化膜103に取囲まれ
る素子形成領域には、MOS(Metal Oxide Semiconduc
tor )トランジスタが形成されている。
Referring to these figures, semiconductor substrate 104
An isolation oxide film 103 is formed on the surface of the so as to isolate the element formation region. In the element formation region surrounded by the isolation oxide film 103, a MOS (Metal Oxide Semiconducer) is formed.
tor) A transistor is formed.

【0005】このMOSトランジスタは、1対のソース
・ドレイン拡散領域107、ゲート酸化膜105、多結
晶シリコン膜101と高融点金属またはそのシリサイド
層102よりなるゲート電極配線層とを含んでいる。1
対のソース・ドレイン拡散領域107は、分離酸化膜1
03によって分離される半導体基板104の表面に、所
定の距離を介して形成されている。このソース・ドレイ
ン拡散領域107は、高濃度と低濃度の2層からなるL
DD(Lightly Doped Drain )構造を有している。1対
のソース・ドレイン拡散領域107に挟まれる領域の表
面上にゲート酸化膜105を介在して多結晶シリコン膜
101が形成されている。この多結晶シリコン膜101
の表面上に高融点金属またはそのシリサイド層102が
形成されている。この多結晶シリコン膜101と高融点
金属またはそのシリサイド層102よりなるゲート電極
配線層は分離酸化膜103に取囲まれる領域(素子形成
領域)を縦断するように形成されている。また多結晶シ
リコン膜101と高融点金属またはそのシリサイド層1
02は、分離酸化膜103上と素子形成領域上の両方に
均一な厚みで形成されている。このように多結晶シリコ
ン膜101と高融点金属またはそのシリサイド層102
よりなるゲート電極配線層の側壁を被覆するようにゲー
ト側壁酸化膜106が形成されている。このように、半
導体基板104には、MOSトランジスタが形成されて
いる。
This MOS transistor includes a pair of source / drain diffusion regions 107, a gate oxide film 105, a polycrystalline silicon film 101 and a gate electrode wiring layer made of a refractory metal or its silicide layer 102. 1
The pair of source / drain diffusion regions 107 are separated oxide film 1
It is formed on the surface of the semiconductor substrate 104 separated by 03 with a predetermined distance. The source / drain diffusion region 107 is an L layer composed of two layers of high concentration and low concentration.
It has a DD (Lightly Doped Drain) structure. A polycrystalline silicon film 101 is formed on the surface of a region sandwiched by a pair of source / drain diffusion regions 107 with a gate oxide film 105 interposed. This polycrystalline silicon film 101
A refractory metal or its silicide layer 102 is formed on the surface of the. The gate electrode wiring layer composed of the polycrystalline silicon film 101 and the refractory metal or its silicide layer 102 is formed so as to vertically cross the region (element formation region) surrounded by the isolation oxide film 103. In addition, the polycrystalline silicon film 101 and the refractory metal or its silicide layer 1
02 is formed with a uniform thickness on both the isolation oxide film 103 and the element formation region. Thus, the polycrystalline silicon film 101 and the refractory metal or its silicide layer 102 are formed.
Gate sidewall oxide film 106 is formed so as to cover the sidewall of the gate electrode wiring layer made of. In this way, the MOS transistor is formed on the semiconductor substrate 104.

【0006】また分離酸化膜103の下側領域であり半
導体基板104内にはこのMOSトランジスタを他の素
子から電気的に分離する効果を高める素子分離拡散領域
108が形成されている。
An element isolation diffusion region 108 is formed in the semiconductor substrate 104 below the isolation oxide film 103 to enhance the effect of electrically isolating the MOS transistor from other elements.

【0007】次に、図19に示す従来の半導体装置の製
造方法について説明する。図20〜図24は、従来の半
導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
まず図20を参照して、半導体基板104の表面全面
に、薄い酸化膜115と多結晶シリコン膜111が順次
形成される。この多結晶シリコン膜111の表面全面に
は、窒化膜109が形成される。この窒化膜109の表
面全面には、フォトレジスト110が塗布され、露光処
理などによりパターニングされる。このパターニングさ
れたフォトレジスト110をマスクとして窒化膜109
がエッチング除去され、窒化膜109が所望の形状にパ
ターニングされる。パターニングされたフォトレジスト
110をマスクとして、半導体基板104の表面にボロ
ンイオンなどの不純物が注入される。この後、フォトレ
ジスト110が除去される。次に、パターニングされた
窒化膜109をマスクとして、窒化膜109から露出し
ている部分が選択酸化される。
Next, a method of manufacturing the conventional semiconductor device shown in FIG. 19 will be described. 20 to 24 are schematic cross-sectional views showing a conventional method of manufacturing a semiconductor device in the order of steps.
First, referring to FIG. 20, a thin oxide film 115 and a polycrystalline silicon film 111 are sequentially formed on the entire surface of the semiconductor substrate 104. A nitride film 109 is formed on the entire surface of the polycrystalline silicon film 111. A photoresist 110 is applied to the entire surface of the nitride film 109 and patterned by an exposure process or the like. Using the patterned photoresist 110 as a mask, the nitride film 109 is formed.
Are removed by etching, and the nitride film 109 is patterned into a desired shape. Impurities such as boron ions are implanted into the surface of the semiconductor substrate 104 using the patterned photoresist 110 as a mask. Then, the photoresist 110 is removed. Next, using the patterned nitride film 109 as a mask, the portion exposed from the nitride film 109 is selectively oxidized.

【0008】図21を参照して、この選択酸化により、
半導体基板104の表面には、分離酸化膜103が形成
される。この分離酸化膜103の表面は、酸化により体
積が増加するため半導体基板104の表面より高くな
る。このため、半導体基板104と分離酸化膜103よ
りなる表面に段差が生じる。また、選択酸化により、素
子分離拡散領域108が分離酸化膜103の下側領域で
あって半導体基板104内に形成される。この後、窒化
膜109、多結晶シリコン膜111および薄い酸化膜1
15がエッチング除去される。
Referring to FIG. 21, this selective oxidation results in
An isolation oxide film 103 is formed on the surface of the semiconductor substrate 104. The surface of the isolation oxide film 103 becomes higher than the surface of the semiconductor substrate 104 because the volume increases due to oxidation. Therefore, a step is formed on the surface of the semiconductor substrate 104 and the isolation oxide film 103. Also, the element isolation diffusion region 108 is formed in the semiconductor substrate 104 below the isolation oxide film 103 by selective oxidation. After that, the nitride film 109, the polycrystalline silicon film 111 and the thin oxide film 1 are formed.
15 is etched away.

【0009】図22を参照して、半導体基板104の表
面上に、薄い酸化膜105aが形成される。半導体基板
104の表面全面に、高濃度に不純物が導入されて低抵
抗化した多結晶シリコン膜101aが均一な厚みで形成
される。この多結晶シリコン膜101の表面全面には、
高融点金属またはそのシリサイド層102a(たとえば
WSi膜など)が均一な厚みで形成される。
Referring to FIG. 22, a thin oxide film 105a is formed on the surface of semiconductor substrate 104. A polycrystalline silicon film 101a having a uniform resistance is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 104 by introducing impurities at a high concentration to reduce the resistance. On the entire surface of the polycrystalline silicon film 101,
The refractory metal or its silicide layer 102a (for example, a WSi film) is formed with a uniform thickness.

【0010】図23を参照して、写真製版およびエッチ
ング技術により、高融点金属またはそのシリサイド層1
02aと多結晶シリコン膜101aが順次エッチング除
去される。このエッチング除去により、多結晶シリコン
膜101と高融点金属またはそのシリサイド層102よ
りなるゲート電極配線層が形成される。このゲート電極
配線層は、素子形成領域を縦断するように形成されてお
り、かつ半導体基板104と分離酸化膜103とから構
成される段差に沿って均一な厚みで形成される。
Referring to FIG. 23, refractory metal or its silicide layer 1 is formed by photolithography and etching techniques.
02a and the polycrystalline silicon film 101a are sequentially removed by etching. By this etching removal, a gate electrode wiring layer composed of the polycrystalline silicon film 101 and the refractory metal or its silicide layer 102 is formed. The gate electrode wiring layer is formed so as to vertically cross the element formation region, and is formed with a uniform thickness along a step formed by the semiconductor substrate 104 and the isolation oxide film 103.

【0011】図24を参照して、高融点金属またはその
シリサイド層102と多結晶シリコン膜101と分離酸
化膜103をマスクとして半導体基板104に不純物が
注入される。これにより、半導体基板104の表面に
は、LDD構造を構成する低濃度のソース・ドレイン拡
散領域が形成される。この後、半導体基板104の表面
全面に酸化膜が形成される。この酸化膜に異方性エッチ
ングが施されることにより、多結晶シリコン膜101と
高融点金属またはそのシリサイド層102の側壁を被覆
するようにゲート側壁酸化膜106が形成される。この
異方性エッチングにより、酸化膜105aは多結晶シリ
コン膜101の下側以外は除去されゲート酸化膜105
となる。また、このエッチングにより素子形成領域の半
導体基板104の表面が露出する。分離酸化膜103と
ゲート側壁酸化膜106と多結晶シリコン膜101と高
融点金属またはそのシリサイド層102をマスクとして
半導体基板104の表面に不純物が注入される。これに
より、LDD構造を構成する高濃度のソース・ドレイン
拡散領域が半導体基板104の表面に低濃度のソース・
ドレイン拡散領域と接するように形成される。この低濃
度と高濃度のソース・ドレイン拡散領域とによりLDD
構造を有するソース・ドレイン拡散領域107が形成さ
れる。
Referring to FIG. 24, impurities are implanted into semiconductor substrate 104 using refractory metal or its silicide layer 102, polycrystalline silicon film 101 and isolation oxide film 103 as a mask. As a result, low-concentration source / drain diffusion regions forming the LDD structure are formed on the surface of the semiconductor substrate 104. After that, an oxide film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 104. By anisotropically etching this oxide film, gate sidewall oxide film 106 is formed so as to cover the sidewalls of polycrystalline silicon film 101 and refractory metal or its silicide layer 102. By this anisotropic etching, the oxide film 105a is removed except for the lower side of the polycrystalline silicon film 101, and the gate oxide film 105 is removed.
Becomes Moreover, the surface of the semiconductor substrate 104 in the element formation region is exposed by this etching. Impurities are implanted into the surface of the semiconductor substrate 104 using the isolation oxide film 103, the gate sidewall oxide film 106, the polycrystalline silicon film 101, and the refractory metal or its silicide layer 102 as a mask. As a result, the high concentration source / drain diffusion regions forming the LDD structure are formed on the surface of the semiconductor substrate 104 with the low concentration source / drain regions.
It is formed so as to be in contact with the drain diffusion region. This low concentration and high concentration source / drain diffusion regions allow LDD
Source / drain diffusion regions 107 having a structure are formed.

【0012】上記のように従来の半導体装置は構成さ
れ、かつ製造される。
The conventional semiconductor device is constructed and manufactured as described above.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の半
導体装置において、図22に示されるように、多結晶シ
リコン膜101aは半導体基板104と分離酸化膜10
3の表面上に均一な厚みで形成される。また、この多結
晶シリコン膜101aの表面上に高融点金属またはその
シリサイド層102aが均一な厚みで形成される。この
ため、高融点金属またはそのシリサイド層102aには
分離酸化膜103と半導体基板104の段差分だけの表
面段差Aが生じる。このように、高融点金属またはその
シリサイド層102aの表面に段差があると、これら2
層をエッチング除去してゲート電極配線層を形成する場
合、以下の問題点が生じる。
In the conventional semiconductor device as described above, as shown in FIG. 22, the polycrystalline silicon film 101a is composed of the semiconductor substrate 104 and the isolation oxide film 10.
It is formed on the surface of No. 3 with a uniform thickness. Further, a refractory metal or its silicide layer 102a is formed on the surface of the polycrystalline silicon film 101a with a uniform thickness. Therefore, a surface step A corresponding to the step between the isolation oxide film 103 and the semiconductor substrate 104 is formed in the refractory metal or the silicide layer 102a thereof. In this way, if there is a step on the surface of the refractory metal or its silicide layer 102a, these 2
When the gate electrode wiring layer is formed by etching away the layer, the following problems occur.

【0014】図22と図23を参照して、ゲート電極配
線層101、102を形成するには、まず高融点金属ま
たはそのシリサイド層102aの表面上にフォトレジス
トが塗布される。このフォトレジストは感光などさせら
れることによってパターニングされる。しかしながら、
フォトレジストの下層にある高融点金属またはそのシリ
サイド層102aには、表面に段差が生じている。フォ
トレジストの下層に段差があると、フォトレジストの感
光時において、下層にある高融点金属またはそのシリサ
イド層102aの表面における光の反射などの挙動が複
雑となる。これによって、フォトレジストの所望部分以
外が感光することとなる。また、下層の段差によってレ
ジスト膜厚に差が出るため、実質露光量が変化し、感光
によるむらが大きくなる。このように、フォトレジスト
の下層に段差があると、フォトレジストを微細にパター
ニングする際にフォトレジストを所望の形状に感光させ
ることが困難となる。したがって、ゲート電極配線層の
精度のよい微細加工が困難になるという問題点があっ
た。
22 and 23, in order to form gate electrode wiring layers 101 and 102, a photoresist is first applied on the surface of refractory metal or its silicide layer 102a. This photoresist is patterned by exposing it to light. However,
A step is formed on the surface of the refractory metal or its silicide layer 102a under the photoresist. If there is a step in the lower layer of the photoresist, the behavior such as light reflection on the surface of the refractory metal or the silicide layer 102a thereof under the photoresist becomes complicated when the photoresist is exposed. This exposes the photoresist except the desired portion. Further, since the resist film thickness varies depending on the level difference of the lower layer, the actual exposure amount changes and the unevenness due to the exposure increases. Thus, if there is a step in the lower layer of the photoresist, it becomes difficult to expose the photoresist to a desired shape when the photoresist is finely patterned. Therefore, there is a problem that it is difficult to perform fine processing of the gate electrode wiring layer with high accuracy.

【0015】また、図19(c)に示されるように、高
融点金属またはそのシリサイド層102に表面段差Aが
生じ、分離酸化膜103の上のゲート電極配線層10
1、102の膜厚が大きくなると、ゲート電極配線層1
01、102の上層に形成される絶縁層にも大きな表面
段差が生じる。このため、絶縁層の表面をリフロー(平
坦化)し難くなるという問題点もあった。
Further, as shown in FIG. 19C, a surface step A occurs in the refractory metal or its silicide layer 102, and the gate electrode wiring layer 10 on the isolation oxide film 103.
When the film thicknesses of 1 and 102 increase, the gate electrode wiring layer 1
A large surface step is also generated in the insulating layer formed above 01 and 102. Therefore, there is also a problem that it becomes difficult to reflow (flatten) the surface of the insulating layer.

【0016】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ゲート電極配線層の表面段差が
小さい半導体装置およびその製造方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the surface step of the gate electrode wiring layer is small, and a manufacturing method thereof.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に従った半導体装置は、半導体基板と、分離酸化膜と、
電界効果トランジスタとを備えている。半導体基板は主
表面を有している。分離酸化膜は半導体基板の主表面に
形成され、かつ半導体基板の主表面に対して段差を有し
ている。電界効果トランジスタは、分離酸化膜によって
取囲まれる素子形成領域に形成されている。また、この
電界効果トランジスタは素子形成領域から分離酸化膜の
上に延びるように形成されたゲート配線層を含んでい
る。分離酸化膜上でのゲート配線層の膜厚は、素子形成
領域上のゲート配線層の膜厚よりも小さい。
A semiconductor device according to the present invention according to claim 1 comprises a semiconductor substrate, an isolation oxide film,
And a field effect transistor. The semiconductor substrate has a main surface. The isolation oxide film is formed on the main surface of the semiconductor substrate and has a step with respect to the main surface of the semiconductor substrate. The field effect transistor is formed in an element formation region surrounded by an isolation oxide film. Further, this field effect transistor includes a gate wiring layer formed so as to extend from the element formation region onto the isolation oxide film. The film thickness of the gate wiring layer on the isolation oxide film is smaller than the film thickness of the gate wiring layer on the element formation region.

【0018】請求項2に記載の本発明に従った半導体装
置の製造方法では、半導体基板の主表面の上に酸化膜が
形成され、その酸化膜の上に多結晶シリコン膜が形成さ
れる。半導体基板と多結晶シリコン膜が選択的に酸化さ
れ、多結晶シリコン膜を取囲むように、かつ酸化膜の厚
みを増加させるように分離酸化膜が形成される。分離酸
化膜によって取囲まれた多結晶シリコン膜に不純物が導
入されて第1の導電層が形成される。分離酸化膜と第1
の導電層の上に第2の導電層が形成される。第1の導電
層と第2の導電層が選択的に除去されて、ゲート配線層
が形成される。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the oxide film is formed on the main surface of the semiconductor substrate, and the polycrystalline silicon film is formed on the oxide film. The semiconductor substrate and the polycrystalline silicon film are selectively oxidized, and an isolation oxide film is formed so as to surround the polycrystalline silicon film and increase the thickness of the oxide film. Impurities are introduced into the polycrystalline silicon film surrounded by the isolation oxide film to form a first conductive layer. Separate oxide film and first
A second conductive layer is formed on the conductive layer of. The first conductive layer and the second conductive layer are selectively removed to form a gate wiring layer.

【0019】請求項3に記載の本発明の半導体装置の製
造方法の好ましい局面によれば、第1の導電層を形成す
る工程は、半導体基板の主表面からの高さが分離酸化膜
とほぼ同じ高さを有するように多結晶シリコン膜の上に
のみ選択的に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程
と、多結晶シリコン膜と第2の多結晶シリコン膜に不純
物を導入する工程とを含んでいる。
According to a preferred aspect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention described in claim 3, in the step of forming the first conductive layer, the height from the main surface of the semiconductor substrate is substantially equal to that of the isolation oxide film. A step of selectively forming a second polycrystalline silicon film only on the polycrystalline silicon film so as to have the same height, and a step of introducing impurities into the polycrystalline silicon film and the second polycrystalline silicon film. Is included.

【0020】[0020]

【作用】請求項1に記載の半導体装置によれば、ゲート
配線層は素子形成領域から分離酸化膜の上に延びるよう
に形成されている。また、分離酸化膜上でのゲート配線
層の膜厚は、素子形成領域上のゲート配線層の膜厚より
も小さい。このため、ゲート配線層により、半導体基板
と分離酸化膜からなる段差が緩和される。このように分
離酸化膜上でのゲート配線層の膜厚が素子形成領域上の
膜厚より薄くでき、かつゲート配線層の半導体基板と分
離酸化膜の境界部分での段差が緩和されるため、ゲート
配線層の上層に形成される絶縁層においても、その表面
段差が小さくなる。したがって、リフローが容易とな
る。
According to the semiconductor device of the first aspect, the gate wiring layer is formed so as to extend from the element forming region onto the isolation oxide film. Further, the film thickness of the gate wiring layer on the isolation oxide film is smaller than the film thickness of the gate wiring layer on the element formation region. Therefore, the gate wiring layer alleviates the step formed by the semiconductor substrate and the isolation oxide film. In this way, the film thickness of the gate wiring layer on the isolation oxide film can be made thinner than that on the element formation region, and the step at the boundary portion between the semiconductor substrate and the isolation oxide film of the gate wiring layer is relaxed, Even in the insulating layer formed on the gate wiring layer, the surface step difference is small. Therefore, reflow becomes easy.

【0021】請求項2に記載の半導体装置の製造方法に
よれば、まず、多結晶シリコン膜を取囲むように、かつ
酸化膜の厚みを増加させるように分離酸化膜が形成され
る。この多結晶シリコン膜に不純物を導入して第1の導
電層が形成される。この状態で、分離酸化膜は半導体基
板の主表面に対して段差を有している。しかし、分離酸
化膜に取囲まれる領域には、半導体基板の主表面上に第
1の導電層が形成されている。この第1の導電層によ
り、分離酸化膜と半導体基板の主表面の段差は緩和さ
れ、表面段差が小さくなる。その結果、第1の導電層と
分離酸化膜の上に形成される第2の導電層の表面段差も
小さくなる。このように、第2の導電層の表面段差が小
さくなるため、第2の導電層の表面上に塗布されたフォ
トレジストを感光する場合、フォトレジスト中での光の
反射などの挙動の複雑化を抑えることができる。したが
って、フォトレジストの微細なパターニングも可能とな
り、ゲート配線層の精度のよい微細加工も可能となる。
According to the semiconductor device manufacturing method of the second aspect, first, the isolation oxide film is formed so as to surround the polycrystalline silicon film and increase the thickness of the oxide film. Impurities are introduced into this polycrystalline silicon film to form a first conductive layer. In this state, the isolation oxide film has a step with respect to the main surface of the semiconductor substrate. However, in the region surrounded by the isolation oxide film, the first conductive layer is formed on the main surface of the semiconductor substrate. The first conductive layer alleviates the step between the isolation oxide film and the main surface of the semiconductor substrate, and reduces the surface step. As a result, the surface step difference between the first conductive layer and the second conductive layer formed on the isolation oxide film is also reduced. In this way, since the surface level difference of the second conductive layer becomes small, when the photoresist coated on the surface of the second conductive layer is exposed to light, the behavior such as light reflection in the photoresist becomes complicated. Can be suppressed. Therefore, the photoresist can be finely patterned, and the gate wiring layer can be finely processed with high precision.

【0022】また、選択酸化により分離酸化膜を形成し
た後に、多結晶シリコン膜と酸化膜を除去する工程を省
くことができる。このため、製造工程の簡略化を図るこ
とができる。
Further, the step of removing the polycrystalline silicon film and the oxide film after forming the isolation oxide film by the selective oxidation can be omitted. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

【0023】請求項3に記載の本発明の好ましい半導体
装置の製造方法によれば、半導体基板の主表面からの高
さが分離酸化膜とほぼ同じ高さを有するように多結晶シ
リコン膜の上にのみ選択的に第2の多結晶シリコン膜が
形成される。このため、分離酸化膜と第1の導電層とに
より構成される表面にはほとんど段差は生じていない。
その結果、第1の導電層と分離酸化膜の上に形成される
第2の導電層にも表面段差はほとんど生じない。それゆ
え、第2の導電層の表面上にフォトレジストを塗布・感
光する場合、フォトレジスト中での光の反射などの挙動
の複雑化が抑えられる。したがって、フォトレジストの
微細なパターニングも可能となり、ゲート配線の精度の
よい微細加工も可能となる。
According to a preferred method of manufacturing a semiconductor device of the present invention as defined in claim 3, the polycrystalline silicon film is formed on the polycrystalline silicon film so that the height from the main surface of the semiconductor substrate is substantially the same as that of the isolation oxide film. The second polycrystalline silicon film is selectively formed only on the. Therefore, almost no step is formed on the surface formed by the isolation oxide film and the first conductive layer.
As a result, there is almost no surface step even on the second conductive layer formed on the first conductive layer and the isolation oxide film. Therefore, when a photoresist is applied on the surface of the second conductive layer and exposed to light, complication of behavior such as reflection of light in the photoresist is suppressed. Therefore, fine patterning of the photoresist becomes possible, and fine processing of the gate wiring with high precision becomes possible.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1(a)は、本発明の第1の実施例にお
ける半導体装置の構成を概略的に示す平面図、(b)
は、図1(a)のm−m線に沿う断面図、(c)は、図
1(a)のn−n線に沿う断面図である。これらの図を
参照して、半導体基板4の表面には、素子形成領域を取
囲むように分離酸化膜3が形成されている。この分離酸
化膜3に取囲まれる素子形成領域には、MOSトランジ
スタが形成されている。
FIG. 1A is a plan view schematically showing the structure of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, FIG.
1A is a sectional view taken along the line mm of FIG. 1A, and FIG. 1C is a sectional view taken along the line nn of FIG. Referring to these drawings, isolation oxide film 3 is formed on the surface of semiconductor substrate 4 so as to surround the element formation region. A MOS transistor is formed in an element forming region surrounded by the isolation oxide film 3.

【0026】このMOSトランジスタは、1対のソース
・ドレイン拡散領域7、ゲート酸化膜5、多結晶シリコ
ン膜1と高融点金属またはそのシリサイド層2よりなる
ゲート電極配線層とを含んでいる。1対のソース・ドレ
イン拡散領域7は、分離酸化膜3によって分離される半
導体基板4の表面に所定の距離を介して形成されてい
る。このソース・ドレイン拡散領域7は、低濃度と高濃
度の2層構造よりなるLDD構造を有している。この1
対のソース・ドレイン拡散領域7に挟まれる領域の表面
上にはゲート酸化膜5を介在して多結晶シリコン膜1が
形成されている。この多結晶シリコン膜1は、分離酸化
膜3によって取囲まれる領域(素子形成領域)にのみ形
成されている。この多結晶シリコン膜1の表面上には高
融点金属またはそのシリサイド層2が形成されている。
この高融点金属またはそのシリサイド層2は素子形成領
域上および分離酸化膜3上の双方に均一な厚みで形成さ
れている。この多結晶シリコン膜1と高融点金属または
そのシリサイド層2よりなるゲート電極配線層は、素子
形成領域上では比較的厚く、分離酸化膜3上では比較的
薄い膜厚を有している。このゲート電極配線層1、2の
側壁を被覆するようにゲート側壁酸化膜6が形成されて
いる。このようにMOSトランジスタは構成されてい
る。
This MOS transistor includes a pair of source / drain diffusion regions 7, a gate oxide film 5, a polycrystalline silicon film 1 and a gate electrode wiring layer made of a refractory metal or its silicide layer 2. The pair of source / drain diffusion regions 7 are formed on the surface of the semiconductor substrate 4 separated by the separation oxide film 3 with a predetermined distance therebetween. The source / drain diffusion region 7 has an LDD structure having a two-layer structure of low concentration and high concentration. This one
A polycrystalline silicon film 1 is formed on the surface of a region sandwiched by a pair of source / drain diffusion regions 7 with a gate oxide film 5 interposed. The polycrystalline silicon film 1 is formed only in a region (element forming region) surrounded by the isolation oxide film 3. A refractory metal or its silicide layer 2 is formed on the surface of the polycrystalline silicon film 1.
The refractory metal or its silicide layer 2 is formed with a uniform thickness on both the element formation region and the isolation oxide film 3. The gate electrode wiring layer including the polycrystalline silicon film 1 and the refractory metal or the silicide layer 2 thereof has a relatively large thickness on the element formation region and a relatively thin film thickness on the isolation oxide film 3. Gate sidewall oxide film 6 is formed so as to cover the sidewalls of gate electrode wiring layers 1 and 2. The MOS transistor is configured in this way.

【0027】なお、分離酸化膜3の下側領域であって半
導体基板4内にはMOSトランジスタを他の素子から電
気的に分離する効果を高めるため素子分離拡散領域8が
形成されている。
Element isolation diffusion regions 8 are formed in the semiconductor substrate 4 below the isolation oxide film 3 to enhance the effect of electrically isolating the MOS transistor from other elements.

【0028】次に、本発明の第1の実施例における半導
体基板の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor substrate according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0029】図2〜図6は、本発明の第1の実施例にお
ける半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図で
ある。まず図2を参照して、半導体基板4の表面全面に
薄い酸化膜5aと多結晶シリコン膜1が順次形成され
る。この多結晶シリコン膜1の表面全面に窒化膜9が形
成される。この窒化膜9の表面上にはフォトレジスト1
0が塗布され、露光処理などにより所望の形状にパター
ニングされる。このパターニングされたフォトレジスト
10をマスクとして窒化膜9が所望の形状にエッチング
除去される。このエッチングにより、窒化膜9は所望の
形状にパターニングされる。この後、パターニングされ
たフォトレジスト10をマスクとして半導体基板4の表
面にボロンイオンなどが注入される。この後、フォトレ
ジスト10が除去される。次に、パターニングされた窒
化膜9をマスクとして、窒化膜9によって覆われていな
い領域が選択的に酸化される。
2 to 6 are schematic sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. First, referring to FIG. 2, thin oxide film 5a and polycrystalline silicon film 1 are sequentially formed on the entire surface of semiconductor substrate 4. A nitride film 9 is formed on the entire surface of this polycrystalline silicon film 1. A photoresist 1 is formed on the surface of the nitride film 9.
0 is applied and patterned into a desired shape by exposure processing or the like. Using the patterned photoresist 10 as a mask, the nitride film 9 is removed by etching into a desired shape. By this etching, the nitride film 9 is patterned into a desired shape. Then, boron ions or the like are implanted into the surface of the semiconductor substrate 4 using the patterned photoresist 10 as a mask. Then, the photoresist 10 is removed. Next, the patterned nitride film 9 is used as a mask to selectively oxidize the region not covered with the nitride film 9.

【0030】図3を参照して、この選択酸化により、半
導体基板4の表面には、分離酸化膜3が形成される。こ
の分離酸化膜3の表面は、酸化により体積が増加するた
め半導体基板4の表面より高くなる。この後、窒化膜9
が除去される。この状態で、多結晶シリコン膜1は分離
酸化膜3によって取囲まれる領域(素子形成領域)にの
み分布する。
Referring to FIG. 3, isolation oxide film 3 is formed on the surface of semiconductor substrate 4 by this selective oxidation. The surface of the isolation oxide film 3 is higher than the surface of the semiconductor substrate 4 because the volume increases due to oxidation. After this, the nitride film 9
Are removed. In this state, polycrystalline silicon film 1 is distributed only in the region surrounded by isolation oxide film 3 (element forming region).

【0031】図4を参照して、多結晶シリコン膜1に
は、高濃度の不純物が導入される。この不純物の導入に
より、多結晶シリコン膜1は低抵抗化する。この多結晶
シリコン膜1および分離酸化膜3の表面全面に、WSi
膜などの高融点金属またはそのシリサイド2がほぼ均一
な厚みで形成される。この際、半導体基板4と分離酸化
膜3から構成される段差は多結晶シリコン膜1によって
緩和されるため、高融点金属またはそのシリサイド層2
の表面段差Bは比較的小さいものとなる。
Referring to FIG. 4, high concentration impurities are introduced into polycrystalline silicon film 1. The introduction of this impurity lowers the resistance of the polycrystalline silicon film 1. WSi is formed on the entire surfaces of the polycrystalline silicon film 1 and the isolation oxide film 3.
A refractory metal such as a film or its silicide 2 is formed with a substantially uniform thickness. At this time, since the step formed by the semiconductor substrate 4 and the isolation oxide film 3 is relaxed by the polycrystalline silicon film 1, the refractory metal or its silicide layer 2 is formed.
The surface level difference B is relatively small.

【0032】図5を参照して、写真製版およびエッチン
グ技術により、高融点金属またはそのシリサイド層2、
多結晶シリコン膜1および薄い酸化膜5aが順次パター
ニングされる。このパターニングにより、多結晶シリコ
ン膜1と高融点金属またはそのシリサイド層2よりなる
ゲート電極配線層とゲート酸化膜5が形成される。な
お、上記の写真製版工程において、高融点金属またはそ
のシリサイド層2の表面上に塗布されたフォトレジスト
の感光は、下層である高融点金属またはそのシリサイド
層2の表面段差Bが比較的小さなものであるため、比較
的正確に施すことができる。
Referring to FIG. 5, the refractory metal or its silicide layer 2 is formed by photolithography and etching techniques.
Polycrystalline silicon film 1 and thin oxide film 5a are sequentially patterned. By this patterning, the gate electrode wiring layer made of the polycrystalline silicon film 1 and the refractory metal or its silicide layer 2 and the gate oxide film 5 are formed. In the above photolithography process, the photoresist applied on the surface of the refractory metal or its silicide layer 2 is exposed to light with a relatively small surface step B of the lower refractory metal or its silicide layer 2. Therefore, it can be applied relatively accurately.

【0033】図6を参照して、高融点金属またはそのシ
リサイド層2と多結晶シリコン膜1とゲート酸化膜5の
3層と分離酸化膜3をマスクとして、半導体基板4の表
面に不純物が導入される。この不純物の導入などによ
り、半導体基板4の表面には、LDD構造を構成する低
濃度のソース・ドレイン拡散領域が形成される。次に、
半導体基板4の表面全面に酸化膜が形成され、この酸化
膜に異方性エッチングが施される。これにより、多結晶
シリコン膜1と高融点金属またはそのシリサイド層2よ
りなるゲート電極配線層の側壁を被覆するようにゲート
側壁酸化膜6が形成される。高融点金属またはそのシリ
サイド層2と多結晶シリコン膜1とゲート酸化膜5の3
層と分離酸化膜3とゲート側壁酸化膜6をマスクとし
て、半導体基板4の表面に不純物が導入される。この不
純物の導入などにより、半導体基板4の表面にはLDD
構造を構成する高濃度のソース・ドレイン拡散領域が低
濃度のソース・ドレイン拡散領域と接するように形成さ
れる。この高濃度と低濃度のソース・ドレイン拡散領域
により、LDD構造を有するソース・ドレイン拡散領域
7が形成される。
Referring to FIG. 6, impurities are introduced into the surface of semiconductor substrate 4 using refractory metal or its silicide layer 2, polycrystalline silicon film 1, three layers of gate oxide film 5 and isolation oxide film 3 as a mask. To be done. By introducing this impurity or the like, low-concentration source / drain diffusion regions forming the LDD structure are formed on the surface of the semiconductor substrate 4. next,
An oxide film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 4, and this oxide film is anisotropically etched. As a result, the gate sidewall oxide film 6 is formed so as to cover the sidewall of the gate electrode wiring layer formed of the polycrystalline silicon film 1 and the refractory metal or the silicide layer 2 thereof. Refractory metal or its silicide layer 2, polycrystalline silicon film 1, and gate oxide film 3
Impurities are introduced into the surface of the semiconductor substrate 4 using the layer, the isolation oxide film 3 and the gate sidewall oxide film 6 as a mask. Due to the introduction of the impurities, LDD is formed on the surface of the semiconductor substrate 4.
The high-concentration source / drain diffusion regions forming the structure are formed in contact with the low-concentration source / drain diffusion regions. The high-concentration and low-concentration source / drain diffusion regions form source / drain diffusion regions 7 having an LDD structure.

【0034】上記のように本発明の第1の実施例におけ
る半導体装置は構成され、かつ製造される。
The semiconductor device according to the first embodiment of the present invention is constructed and manufactured as described above.

【0035】上記の第1の実施例における半導体装置に
おいては、図1に示されるようにゲート電極配線層の膜
厚は素子形成領域上では比較的厚く、かつ分離酸化膜3
上では比較的薄くなっている。このため、素子分離酸化
膜3上でのゲート電極配線層の厚みを薄くすることが可
能である。よって、このゲート電極配線層の上層に形成
される絶縁層においても、その表面段差を小さくするこ
とができる。したがって、この上層に形成される絶縁層
をリフローすることが容易となる。
In the semiconductor device according to the first embodiment described above, as shown in FIG. 1, the gate electrode wiring layer has a relatively large film thickness on the element forming region, and the isolation oxide film 3 is formed.
Above it is relatively thin. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the gate electrode wiring layer on the element isolation oxide film 3. Therefore, even in the insulating layer formed on the gate electrode wiring layer, the surface step can be reduced. Therefore, it becomes easy to reflow the insulating layer formed on the upper layer.

【0036】また上記の第1の実施例における半導体装
置の製造方法においては、図3に示されるように分離酸
化膜3に取囲まれる領域にのみ多結晶シリコン膜1が形
成される。このため、半導体基板4と分離酸化膜3によ
り構成される段差は多結晶シリコン膜1により緩和され
る。よって図4に示すように、多結晶シリコン膜1と分
離酸化膜3の表面全面に形成される高融点金属またはそ
のシリサイド層2の表面段差Bも小さくなる。この高融
点金属またはそのシリサイド層2の表面段差Bが小さく
なるため、この高融点金属またはそのシリサイド層2の
表面上に塗布されたフォトレジストを感光させる際にフ
ォトレジスト中での光の反射などの挙動の複雑化が抑え
られ、それによってフォトレジストを正確にパターニン
グすることが容易となる。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment described above, polycrystalline silicon film 1 is formed only in a region surrounded by isolation oxide film 3 as shown in FIG. Therefore, the step formed by semiconductor substrate 4 and isolation oxide film 3 is relaxed by polycrystalline silicon film 1. Therefore, as shown in FIG. 4, the surface step B of the refractory metal or its silicide layer 2 formed on the entire surfaces of the polycrystalline silicon film 1 and the isolation oxide film 3 is also small. Since the surface step B of this refractory metal or its silicide layer 2 becomes small, when the photoresist applied on the surface of this refractory metal or its silicide layer 2 is exposed to light, reflection of light in the photoresist, etc. The behavior of the photoresist is suppressed from becoming complicated, which facilitates accurate patterning of the photoresist.

【0037】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図7は、本発明の第2の実施例における半導体装
置の構成を概略的に示す図1(a)のm−m線に沿う断
面に対応した図である。また図8は、本発明の第2の実
施例による半導体装置の構成を概略的に示す図1(a)
のn−n線に沿う断面に対応した図である。これらの図
を参照して、第2の実施例による半導体装置では、第1
の実施例による半導体装置の高融点金属またはそのシリ
サイド層2の下層に第2の多結晶シリコン膜1aを形成
した構成となっている。この第2の多結晶シリコン膜1
aは、分離酸化膜3上と多結晶シリコン膜1上に均一な
厚みで形成されている。なお、それ以外の構成について
は本発明の第1の実施例と同様の構成であるのでその説
明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along line MM of FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, which is shown in FIG.
It is a figure corresponding to the cross section along the nn line of. With reference to these drawings, in the semiconductor device according to the second embodiment,
The second polycrystalline silicon film 1a is formed below the refractory metal or the silicide layer 2 of the refractory metal of the embodiment. This second polycrystalline silicon film 1
The a is formed on the isolation oxide film 3 and the polycrystalline silicon film 1 with a uniform thickness. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment of the present invention, so its explanation is omitted.

【0038】次に、本発明の第2の実施例による半導体
装置の製造方法について説明する。図3で示される本発
明の第1の実施例による半導体装置の製造方法の工程の
後に、分離酸化膜3と多結晶シリコン膜1の表面上に、
第2の多結晶シリコン膜1aがほぼ均一な厚みで形成さ
れる。この後の工程については、本発明の第1の実施例
とほぼ同様の工程であるのでその説明は省略する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. After the steps of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, on the surfaces of isolation oxide film 3 and polycrystalline silicon film 1,
Second polycrystalline silicon film 1a is formed with a substantially uniform thickness. Since the subsequent steps are substantially the same as those in the first embodiment of the present invention, the description thereof will be omitted.

【0039】一般に酸化膜と金属膜の密着性は悪い。し
かし、第2の実施例による半導体装置では、分離酸化膜
3と高融点金属またはそのシリサイド層2の間に第2の
多結晶シリコン膜1aが介在している。このため、各膜
間の密着性を向させることができる。
Generally, the adhesion between the oxide film and the metal film is poor. However, in the semiconductor device according to the second embodiment, the second polycrystalline silicon film 1a is interposed between the isolation oxide film 3 and the refractory metal or its silicide layer 2. Therefore, the adhesion between the films can be improved.

【0040】さらに、本発明の第2の実施例では、多結
晶シリコン膜の厚みは第1の多結晶シリコン膜1と第2
の多結晶シリコン膜1aの2層で制御することができ
る。よって、図3に示される工程で、多結晶シリコン膜
1を選択酸化に最適な膜厚で形成し、かつ第2の多結晶
シリコン膜1aをゲート電極配線層に最適な膜厚で形成
することができる。したがって、構造設計上の自由度が
大きくなる。
Furthermore, in the second embodiment of the present invention, the thickness of the polycrystalline silicon film is the same as that of the first polycrystalline silicon film 1 and the second polycrystalline silicon film.
Can be controlled by two layers of the polycrystalline silicon film 1a. Therefore, in the step shown in FIG. 3, the polycrystalline silicon film 1 is formed to have an optimum film thickness for selective oxidation, and the second polycrystalline silicon film 1a is formed to have an optimum film thickness for the gate electrode wiring layer. You can Therefore, the degree of freedom in structural design is increased.

【0041】加えて、上記の本発明の第2の実施例によ
る半導体装置においては、第2の多結晶シリコン膜1a
を形成した後、高融点金属またはそのシリサイド層2が
形成される。しかし、高融点金属またはそのシリサイド
層2を形成せずに多結晶シリコン膜1、1aのみのゲー
ト電極配線層とすることも可能である。
In addition, in the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention described above, the second polycrystalline silicon film 1a is formed.
After forming, the refractory metal or its silicide layer 2 is formed. However, it is also possible to form the gate electrode wiring layer of only the polycrystalline silicon films 1 and 1a without forming the refractory metal or the silicide layer 2 thereof.

【0042】本発明の第2の実施例における半導体装置
の製造方法において、第2の多結晶シリコン膜1aを形
成した後に、多結晶シリコン膜1、1aのみのゲート電
極配線層が形成される。このゲート電極配線層の加工後
またはゲート側壁酸化膜6の形成後またはソース・ドレ
イン拡散領域7の形成後に半導体基板4の表面全面に、
Tiなどの高融点金属が堆積される。この後、熱処理が
加えられることにより、ゲート電極配線層の多結晶シリ
コン膜1、1aとソース・ドレイン拡散領域7のシリコ
ン表面層にシリサイド構造が形成されてもよい。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, after forming the second polycrystalline silicon film 1a, the gate electrode wiring layer of only the polycrystalline silicon films 1 and 1a is formed. After the processing of the gate electrode wiring layer, the formation of the gate sidewall oxide film 6 or the formation of the source / drain diffusion regions 7, the entire surface of the semiconductor substrate 4 is
A refractory metal such as Ti is deposited. Thereafter, heat treatment may be applied to form a silicide structure in the polycrystalline silicon films 1 and 1a of the gate electrode wiring layer and the silicon surface layer of the source / drain diffusion regions 7.

【0043】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図9(a)は、本発明の第3の実施例における半
導体装置の構成を概略的に示す平面図、(b)は、図9
(a)のo−o線に沿う断面図、(c)は、図9(a)
のp−p線に沿う断面図である。これらの図を参照し
て、半導体基板54の表面には、素子形成領域を取囲む
ように分離酸化膜3が形成されている。この分離酸化膜
3に取囲まれる素子形成領域にMOSトランジスタが形
成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9A is a plan view schematically showing the structure of a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line o-o of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line pp of FIG. Referring to these drawings, isolation oxide film 3 is formed on the surface of semiconductor substrate 54 so as to surround the element formation region. A MOS transistor is formed in an element formation region surrounded by the isolation oxide film 3.

【0044】このMOSトランジスタは、1対のソース
・ドレイン拡散領域57、ゲート酸化膜55および第1
の多結晶シリコン膜51と第2の多結晶シリコン膜61
と高融点金属またはそのシリサイド層52よりなるゲー
ト電極配線層とを含んでいる。素子形成領域には、1対
のソース・ドレイン拡散領域57が所定の距離を介して
形成されている。このソース・ドレイン拡散領域57
は、低濃度と高濃度の2層構造よりなるLDD構造を有
している。この1対のソース・ドレイン拡散領域57に
挟まれる領域の表面上には、ゲート酸化膜55を介在し
て第1の多結晶シリコン膜51と第2の多結晶シリコン
膜61が形成されている。この第1の多結晶シリコン膜
51と第2の多結晶シリコン膜61は、分離酸化膜53
に取囲まれる領域、すなわち素子形成領域にのみ形成さ
れている。また第2の多結晶シリコン膜61と分離酸化
膜53の半導体基板54からの高さはぼ同じである。こ
のため、分離酸化膜53と第2の多結晶シリコン膜61
により構成される表面には、ほとんど表面段差は生じて
いない。この表面段差のほとんどない第2の多結晶シリ
コン膜61と分離酸化膜53の表面上に高融点金属また
はそのシリサイド層52が均一な厚みで形成されてい
る。この第1と第2の多結晶シリコン膜51、61と高
融点金属またはそのシリサイド層52よりなるゲート電
極配線層の側壁を被覆するようにゲート側壁酸化膜56
が形成されている。このようにMOSトランジスタは形
成されている。
This MOS transistor includes a pair of source / drain diffusion regions 57, a gate oxide film 55 and a first
Polycrystalline silicon film 51 and second polycrystalline silicon film 61
And a gate electrode wiring layer made of a refractory metal or a silicide layer 52 thereof. A pair of source / drain diffusion regions 57 are formed in the element formation region with a predetermined distance. This source / drain diffusion region 57
Has an LDD structure consisting of a low-concentration and high-concentration two-layer structure. A first polycrystalline silicon film 51 and a second polycrystalline silicon film 61 are formed on the surface of the region sandwiched by the pair of source / drain diffusion regions 57 with a gate oxide film 55 interposed. .. The first polycrystalline silicon film 51 and the second polycrystalline silicon film 61 are separated by the isolation oxide film 53.
Are formed only in the region surrounded by the element, that is, in the element formation region. The heights of the second polycrystalline silicon film 61 and the isolation oxide film 53 from the semiconductor substrate 54 are almost the same. Therefore, the isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61 are formed.
Almost no surface step is formed on the surface constituted by. A refractory metal or its silicide layer 52 is formed with a uniform thickness on the surfaces of the second polycrystalline silicon film 61 and the isolation oxide film 53 having almost no surface step. A gate sidewall oxide film 56 is formed so as to cover the sidewalls of the gate electrode wiring layer formed of the first and second polycrystalline silicon films 51 and 61 and the refractory metal or the silicide layer 52 thereof.
Are formed. The MOS transistor is formed in this way.

【0045】なお、分離酸化膜53の下側領域であって
半導体基板54内には、MOSトランジスタを他の素子
から電気的に分離する効果を高めるため素子分離拡散領
域58が形成されている。
An element isolation diffusion region 58 is formed in the semiconductor substrate 54 below the isolation oxide film 53 to enhance the effect of electrically isolating the MOS transistor from other elements.

【0046】次に、本発明の第3の実施例における半導
体装置の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described.

【0047】図10〜図15は、本発明の第3の実施例
における半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面
図である。まず図10を参照して、半導体基板54の表
面全面に、薄い酸化膜55aと第1の多結晶シリコン膜
51が順次形成される。この多結晶シリコン膜51の表
面全面に窒化膜59が形成される。この窒化膜59の表
面上にはフォトレジスト60が塗布され、露光処理など
により所望の形状にパターニングされる。このパターニ
ングされたフォトレジスト60をマスクとして、窒化膜
59がエッチング除去される。このエッチングにより、
窒化膜59が所望の形状にパターニングされる。パター
ニングされたフォトレジスト60をマスクとして、半導
体基板54の表面にボロンイオンなどが注入される。そ
の後、フォトレジスト60が除去される。パターニング
された窒化膜59をマスクとして、窒化膜59に覆われ
ていない領域が選択的に酸化される。
10 to 15 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention in the order of steps. First, referring to FIG. 10, a thin oxide film 55a and a first polycrystalline silicon film 51 are sequentially formed on the entire surface of the semiconductor substrate 54. A nitride film 59 is formed on the entire surface of the polycrystalline silicon film 51. A photoresist 60 is applied on the surface of the nitride film 59 and patterned into a desired shape by exposure processing or the like. Using the patterned photoresist 60 as a mask, the nitride film 59 is removed by etching. By this etching,
The nitride film 59 is patterned into a desired shape. Boron ions or the like are implanted into the surface of the semiconductor substrate 54 using the patterned photoresist 60 as a mask. Then, the photoresist 60 is removed. Using the patterned nitride film 59 as a mask, the region not covered with the nitride film 59 is selectively oxidized.

【0048】図11を参照して、この選択酸化により、
半導体基板54の表面には、分離酸化膜53が形成され
る。分離酸化膜53の表面は、酸化により体積が増加す
るための半導体基板104の表面より高くなる。この
後、窒化膜59が除去される。
With reference to FIG. 11, by this selective oxidation,
An isolation oxide film 53 is formed on the surface of the semiconductor substrate 54. The surface of the isolation oxide film 53 is higher than the surface of the semiconductor substrate 104 because the volume increases due to oxidation. After that, the nitride film 59 is removed.

【0049】図12を参照して、第1の多結晶シリコン
膜51の表面上にのみ選択的に第2の多結晶シリコン膜
61が選択CVD法により成長させられる。この選択C
VD法では、たとえば反応性ガスとしてシラン(SiH
4 )系のガスが用いられる。この選択CVD法におい
て、半導体基板54からの高さが分離酸化膜53とほぼ
同じとなるように第2の多結晶シリコン膜61を成長さ
せる条件が選ばれる。これにより、分離酸化膜53と第
2の多結晶シリコン膜61により構成される表面は表面
段差をほとんど有しない形状となる。この第1の多結晶
シリコン膜51と第2の多結晶シリコン膜61の双方に
高濃度の不純物が導入される。この不純物の導入によ
り、第1と第2の多結晶シリコン膜51と61は低抵抗
化する。
Referring to FIG. 12, second polycrystalline silicon film 61 is selectively grown only on the surface of first polycrystalline silicon film 51 by the selective CVD method. This choice C
In the VD method, for example, silane (SiH
4 ) System gas is used. In this selective CVD method, the conditions for growing the second polycrystalline silicon film 61 are selected so that the height from the semiconductor substrate 54 is almost the same as that of the isolation oxide film 53. As a result, the surface formed by the isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61 has a shape having almost no surface step. High-concentration impurities are introduced into both the first polycrystalline silicon film 51 and the second polycrystalline silicon film 61. By introducing this impurity, the resistance of the first and second polycrystalline silicon films 51 and 61 is lowered.

【0050】図13を参照して、この表面段差をほとん
ど有しない分離酸化膜53と第2の多結晶シリコン膜6
1により構成される表面全面にWSi膜などの高融点金
属またはそのシリサイド層52が形成される。この高融
点金属またはそのシリサイド層52の表面には、下層の
分離酸化膜53と第2の多結晶シリコン膜61よりなる
表面に段差がないため、ほとんど段差は生じない。
Referring to FIG. 13, isolation oxide film 53 and second polycrystalline silicon film 6 having almost no surface step are formed.
A refractory metal such as a WSi film or a silicide layer 52 thereof is formed on the entire surface formed by 1. On the surface of the refractory metal or the silicide layer 52 thereof, there is no step on the surface formed of the lower isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61, so that there is almost no step.

【0051】図14を参照して、写真製版およびエッチ
ング技術により、高融点金属またはそのシリサイド層5
2、第2と第1の多結晶シリコン膜61、51が順次パ
ターニングされる。このパターニングにより、第1と第
2の多結晶シリコン膜51、61と高融点金属またはそ
のシリサイド層52よりなるゲート電極配線層が形成さ
れる。
Referring to FIG. 14, refractory metal or its silicide layer 5 is formed by photolithography and etching techniques.
2. The second and first polycrystalline silicon films 61 and 51 are sequentially patterned. By this patterning, a gate electrode wiring layer composed of the first and second polycrystalline silicon films 51 and 61 and the refractory metal or the silicide layer 52 thereof is formed.

【0052】図15を参照して、第1と第2の多結晶シ
リコン膜51、61と高融点金属またはそのシリサイド
層52の3層と分離酸化膜53をマスクとして、半導体
基板4の表面に不純物が導入される。この不純物の導入
により、半導体基板4の表面には、LDD構造を構成す
る低濃度のソース・ドレイン拡散領域が形成される。次
に、半導体基板54の表面全面に酸化膜が形成され、こ
の酸化膜が異方性エッチングされる。このエッチングに
より、第1と第2の多結晶シリコン膜51、61と高融
点金属またはそのシリサイド層2よりなるゲート電極配
線層の側壁を被覆するようにゲート側壁酸化膜56が形
成される。また、このエッチングにより、酸化膜55a
はゲート酸化膜55となる。ゲート酸化膜55、第1と
第2の多結晶シリコン膜51、61と高融点金属または
そのシリサイド層52の4層と分離酸化膜53とゲート
側壁酸化膜56をマスクとして半導体基板54の表面に
不純物が導入される。この不純物の導入により、半導体
基板4の表面には、LDD構造を構成する高濃度のソー
ス・ドレイン拡散領域が低濃度のソース・ドレイン拡散
領域と接するように形成される。この高濃度と低濃度の
ソース・ドレイン拡散領域によりLDD構造を有するソ
ース・ドレイン拡散領域57が形成される。
Referring to FIG. 15, first and second polycrystalline silicon films 51 and 61, refractory metal or its three silicide layers 52, and isolation oxide film 53 are used as a mask on the surface of semiconductor substrate 4. Impurities are introduced. By introducing this impurity, low-concentration source / drain diffusion regions forming the LDD structure are formed on the surface of the semiconductor substrate 4. Next, an oxide film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 54, and this oxide film is anisotropically etched. By this etching, the gate sidewall oxide film 56 is formed so as to cover the sidewalls of the gate electrode wiring layer formed of the first and second polycrystalline silicon films 51 and 61 and the refractory metal or the silicide layer 2 thereof. In addition, the oxide film 55a is formed by this etching.
Becomes a gate oxide film 55. Gate oxide film 55, first and second polycrystalline silicon films 51 and 61, four layers of refractory metal or its silicide layer 52, isolation oxide film 53 and gate sidewall oxide film 56 are used as masks on the surface of semiconductor substrate 54. Impurities are introduced. By introducing this impurity, the high-concentration source / drain diffusion regions forming the LDD structure are formed on the surface of the semiconductor substrate 4 so as to be in contact with the low-concentration source / drain diffusion regions. The high-concentration and low-concentration source / drain diffusion regions form source / drain diffusion regions 57 having an LDD structure.

【0053】上記のように本発明の第3の実施例におけ
る半導体装置は構成され、かつ製造される。
The semiconductor device according to the third embodiment of the present invention is constructed and manufactured as described above.

【0054】本発明の第3の実施例における半導体装置
においては、第1の実施例と同様、ゲート電極配線層
は、素子形成領域上ではその厚みが厚く、かつ分離酸化
膜53上ではその厚みが比較的薄い構成を有している。
このため、第1の実施例とほぼ同様の効果を示す。すな
わち、ゲート電極配線層の上層に形成される絶縁層のリ
フローが容易に行なうことができる。
In the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the gate electrode wiring layer has a large thickness on the element formation region and a thickness on the isolation oxide film 53. Has a relatively thin configuration.
Therefore, the same effect as that of the first embodiment is exhibited. That is, the reflow of the insulating layer formed on the gate electrode wiring layer can be easily performed.

【0055】また上記の第3の実施例における半導体装
置の製造方法においては、図12に示されるように第1
と第2の多結晶シリコン膜51、61は分離酸化膜3に
取囲まれる領域にのみ形成され、かつ第2の多結晶シリ
コン膜61は分離酸化膜53とほぼ同等の高さを有して
いる。このように分離酸化膜53と第2の多結晶シリコ
ン膜61の表面の高さがほぼ同じであるため、分離酸化
膜53と第2の多結晶シリコン膜61とにより構成され
る表面にはほとんど表面段差は生じない。よって図13
に示すように分離酸化膜53と第2の多結晶シリコン膜
61の表面全面に形成された高融点金属またはそのシリ
サイド層2の表面には、ほとんど表面段差はなく、ほぼ
平坦な表面が得られる。よって、第2の多結晶シリコン
膜61の表面上にフォトレジストが塗布されて、感光さ
れる場合、フォトレジスト中での光の反射などの挙動の
複雑化が抑えられる。したがって、フォトレジストの微
細なパターニングが可能となり、ゲート配線の精度のよ
い微細加工も可能となる。
Further, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment, as shown in FIG.
The second polycrystalline silicon films 51 and 61 are formed only in the region surrounded by the isolation oxide film 3, and the second polycrystalline silicon film 61 has a height almost equal to that of the isolation oxide film 53. There is. As described above, since the heights of the surfaces of the isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61 are almost the same, the surfaces formed by the isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61 are almost the same. No surface step occurs. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 7, the refractory metal or its silicide layer 2 formed on the entire surfaces of the isolation oxide film 53 and the second polycrystalline silicon film 61 has almost no surface step, and a substantially flat surface is obtained. .. Therefore, when a photoresist is applied onto the surface of the second polycrystalline silicon film 61 and exposed to light, the behavior such as reflection of light in the photoresist can be prevented from becoming complicated. Therefore, the photoresist can be finely patterned, and the fine processing of the gate wiring can be performed with high precision.

【0056】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。図16は、本発明の第4の実施例における半導体
装置の構成を概略的に示す図9(a)のo−o線に沿う
断面に対応した図である。また図17は、本発明の第4
の実施例におけ半導体装置の構成を概略的に示す図9
(a)のp−p線に沿う断面に対応する図である。これ
らの図を参照して、第4の実施例における半導体装置で
は、第3の実施例による半導体装置の高融点金属または
そのシリサイド層52の下層に第3の多結晶シリコン膜
61aを形成した構成となっている。この第4の多結晶
シリコン膜61aは、分離酸化膜53上と素子形成領域
上に均一な厚みで形成されている。なお、それ以外の構
成については本発明の第1の実施例とほぼ同様の構成で
あるのでその説明は省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 is a diagram schematically showing the configuration of the semiconductor device according to the fourth exemplary embodiment of the present invention, which corresponds to the cross section taken along line o--o of FIG. Further, FIG. 17 shows a fourth embodiment of the present invention.
9 schematically shows a configuration of a semiconductor device in the embodiment of FIG.
It is a figure corresponding to the cross section which follows the pp line of (a). With reference to these figures, in the semiconductor device according to the fourth embodiment, a third polycrystalline silicon film 61a is formed under the refractory metal or the silicide layer 52 of the semiconductor device according to the third embodiment. Has become. The fourth polycrystalline silicon film 61a is formed with a uniform thickness on the isolation oxide film 53 and the element forming region. The rest of the configuration is almost the same as that of the first embodiment of the present invention, and therefore its explanation is omitted.

【0057】次に、本発明の第4の実施例における半導
体装置の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

【0058】図12で示される本発明の第3の実施例に
おける半導体装置の製造方法の工程の後に、分離酸化膜
53と第2の多結晶シリコン膜61の表面全面に、第3
の多結晶シリコン膜61aがほぼ均一な厚みで形成され
る。この第3の多結晶シリコン膜61aの表面全面にW
Si膜などの高融点金属またはそのシリサイド層52が
形成される。写真製版およびエッチング技術により、高
融点金属またはそのシリサイド層52、第3と第2と第
1の多結晶シリコン膜61a、61、51が順次エッチ
ング除去され、図18に示される状態となる。この後の
工程については、本発明の第3の実施例とほぼ同様の工
程であるのでその説明は省略する。
After the step of the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 12, a third oxide film 53 and a second polycrystalline silicon film 61 are formed on the entire surface of the third oxide film 53.
The polycrystalline silicon film 61a is formed with a substantially uniform thickness. W is formed on the entire surface of the third polycrystalline silicon film 61a.
A refractory metal such as a Si film or a silicide layer 52 thereof is formed. The refractory metal or its silicide layer 52 and the third, second, and first polycrystalline silicon films 61a, 61, 51 are sequentially etched and removed by photolithography and etching techniques, and the state shown in FIG. 18 is obtained. Since the subsequent steps are substantially the same as those in the third embodiment of the present invention, the description thereof will be omitted.

【0059】一般に酸化膜と金属膜の密着性は悪い。し
かし、第4の実施例における半導体装置では、分離酸化
膜53と高融点金属またはそのシリサイド層52の間に
第3の多結晶シリコン膜61aが介在している。このた
め、各膜間の密着性を向上させることができる。
Generally, the adhesion between the oxide film and the metal film is poor. However, in the semiconductor device according to the fourth embodiment, the third polycrystalline silicon film 61a is interposed between the isolation oxide film 53 and the refractory metal or its silicide layer 52. Therefore, the adhesion between the films can be improved.

【0060】さらに、本発明の第4の実施例における半
導体装置においては、第3の多結晶シリコン膜61aを
形成した後に高融点金属またはそのシリサイド層52が
形成される。しかし、高融点金属またはそのシリサイド
層52を形成せずに、第1、第2および第3の多結晶シ
リコン膜51、61、61aよりなる多結晶シリコン膜
のみのゲート電極配線層とすることも可能である。
Further, in the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, the refractory metal or its silicide layer 52 is formed after forming the third polycrystalline silicon film 61a. However, without forming the refractory metal or the silicide layer 52 thereof, the gate electrode wiring layer may be formed of only the polycrystalline silicon film including the first, second and third polycrystalline silicon films 51, 61 and 61a. It is possible.

【0061】加えて、本発明の第4の実施例における半
導体装置の製造方法において、第3の多結晶シリコン膜
61aを形成した後に、多結晶シリコン膜のみのゲート
電極配線層が形成される。このゲート電極配線層の加工
後またはゲート側壁酸化膜56の形成後またはソース・
ドレイン拡散領域57の形成後に半導体基板54の表面
全面に、Tiなどの高融点金属が堆積される。この後、
熱処理が加えられることにより、ゲート電極配線層の多
結晶シリコン膜61a、60、51とソース・ドレイン
拡散領域57のシリコン表面層にシリサイド構造が形成
されてもよい。
In addition, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, after forming the third polycrystalline silicon film 61a, the gate electrode wiring layer including only the polycrystalline silicon film is formed. After the processing of the gate electrode wiring layer or the formation of the gate sidewall oxide film 56 or the source.
After forming the drain diffusion region 57, a refractory metal such as Ti is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 54. After this,
By performing heat treatment, a silicide structure may be formed in the polycrystalline silicon films 61a, 60, 51 of the gate electrode wiring layer and the silicon surface layer of the source / drain diffusion region 57.

【0062】[0062]

【発明の効果】請求項1に記載の半導体装置によれば、
電界効果トランジスタのゲート配線層が、素子形成領域
から分離酸化膜の上に延びるように形成されている。ま
た、分離酸化膜上でのゲート配線層の膜厚は、素子形成
領域のゲート配線層の膜厚よりも小さい。このため、半
導体基板の主表面に対する分離酸化膜の段差が緩和され
る。よって、上層に絶縁層が形成された場合、その絶縁
層の表面段差も小さくなる。したがって、リフローが容
易にできる。
According to the semiconductor device of the first aspect,
The gate wiring layer of the field effect transistor is formed so as to extend from the element formation region onto the isolation oxide film. Further, the film thickness of the gate wiring layer on the isolation oxide film is smaller than the film thickness of the gate wiring layer in the element formation region. Therefore, the step of the isolation oxide film with respect to the main surface of the semiconductor substrate is relaxed. Therefore, when the insulating layer is formed on the upper layer, the surface step difference of the insulating layer is also reduced. Therefore, reflow can be easily performed.

【0063】請求項2に記載の半導体装置の製造方法に
よれば、まず、多結晶シリコン膜を取囲むように、かつ
酸化膜の厚みを増加させるように分離酸化膜が形成され
る。このため、ゲート配線層加工の際に、塗布されるフ
ォトレジストの下層の段差が小さくなる。したがって、
フォトレジストの微細なパターニングが可能となり、ゲ
ート配線層の精度のよい微細加工が可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the second aspect, first, the isolation oxide film is formed so as to surround the polycrystalline silicon film and increase the thickness of the oxide film. Therefore, when processing the gate wiring layer, the step difference in the lower layer of the photoresist applied is reduced. Therefore,
The photoresist can be finely patterned, and the gate wiring layer can be finely processed with high precision.

【0064】また、分離酸化膜形成後に多結晶シリコン
膜と酸化膜を取除く工程が必要ない。したがって、製造
工程の簡略化を図ることが可能となる。
Further, there is no need for a step of removing the polycrystalline silicon film and the oxide film after forming the isolation oxide film. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

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

【図1】本発明の第1の実施例における半導体装置の構
成を概略的に示す平面図(a)、図1(a)のm−m線
に沿う断面図(b)、図1(a)のn−n線に沿う断面
図(c)である。
FIG. 1 is a plan view (a) schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, a cross-sectional view (b) taken along line mm of FIG. 1 (a), and FIG. (B) is a cross-sectional view (c) taken along line nn in FIG.

【図2】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の第1工程を示す図1(a)のm−m線に沿う概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line mm of FIG. 1A, showing a first step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の第2工程を示す図1(a)のm−m線に沿う概
略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line MM of FIG. 1A, showing a second step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の第3工程を示す図1(a)のm−m線に沿う概
略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line mm of FIG. 1A, showing a third step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の第4工程を示す図1(a)のm−m線に沿う概
略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line mm of FIG. 1A, showing a fourth step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法の第5工程を示す図1(a)のm−m線に沿う概
略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line mm of FIG. 1A, showing a fifth step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例における半導体装置の構
成を概略的に示す図1(a)のm−m線に沿う断面に対
応した図である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along line MM of FIG.

【図8】本発明の第2の実施例における半導体装置の構
成を概略的に示す図1(a)のn−n線に沿う断面に対
応した図である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along line nn of FIG.

【図9】本発明の第3の実施例における半導体装置の構
成を概略的に示す平面図(a)、図9(a)のo−o線
に沿う断面図(b)、図9(a)のp−p線に沿う断面
図(c)である。
FIG. 9 is a plan view (a) schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, a sectional view (b) taken along line oo of FIG. 9 (a), and FIG. FIG. 4C is a sectional view (c) taken along the line pp of FIG.

【図10】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第1工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line oo of FIG. 9A, showing a first step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第2工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along the line oo of FIG. 9A, showing a second step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第3工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view taken along the line oo of FIG. 9A, showing a third step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第4工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view taken along the line oo of FIG. 9A, showing a fourth step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第5工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along the line oo of FIG. 9A, showing a fifth step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施例における半導体装置の
製造方法の第6工程を示す図9(a)のo−o線に沿う
概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along the line o-o of FIG. 9A, showing a sixth step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第4の実施例における半導体装置の
構成を概略的に示す図9(a)のo−o線に沿う断面に
対応する図である。
FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along line o-o of FIG.

【図17】本発明の第4の実施例における半導体装置の
構成を概略的に示す図9(a)のp−p線に沿う断面に
対応する図である。
FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along the line pp of FIG. 9A.

【図18】本発明の第4の実施例における半導体装置の
製造方法の特徴的な工程を示す図9(a)のo−o線に
沿う断面に対応する図である。
FIG. 18 is a diagram corresponding to a cross section taken along line o-o of FIG. 9A, which shows the characteristic steps of the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図19】従来の半導体装置の構成を概略的に示す平面
図(a)、図19(a)のq−q線に沿う断面図
(b)、図19(a)のr−r線に沿う断面図(c)で
ある。
FIG. 19 is a plan view (a) schematically showing the configuration of a conventional semiconductor device, a sectional view (b) taken along the line qq of FIG. 19 (a), and a line r-r of FIG. 19 (a). It is sectional drawing (c) which follows.

【図20】従来の半導体装置の製造方法の第1工程を示
す図19(a)のq−q線に沿う断面図である。
FIG. 20 is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, showing a first step of the conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図21】従来の半導体装置の製造方法の第2工程を示
す図19(a)のq−q線に沿う断面図である。
FIG. 21 is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, showing a second step of the conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図22】従来の半導体装置の製造方法の第3工程を示
す図19(a)のq−q線に沿う断面図である。
FIG. 22 is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, showing a third step of the conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図23】従来の半導体装置の製造方法の第4工程を示
す図19(a)のq−q線に沿う断面図である。
FIG. 23 is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, showing a fourth step of the conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図24】従来の半導体装置の製造方法の第5工程を示
す図19(a)のq−q線に沿う断面図である。
FIG. 24 is a sectional view taken along the line qq of FIG. 19A, showing a fifth step of the conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多結晶シリコン膜 1a 第2の多結晶シリコン膜 2、52 高融点金属またはそのシリサイド層 3、53 分離酸化膜 4、54 半導体基板 5、55 ゲート酸化膜 7、57 ソース・ドレイン拡散領域 51 第1の多結晶シリコン膜 61 第2の多結晶シリコン膜 61a 第3の多結晶シリコン膜 1 Polycrystalline Silicon Film 1a Second Polycrystalline Silicon Film 2,52 Refractory Metal or its Silicide Layer 3,53 Separation Oxide Film 4,54 Semiconductor Substrate 5,55 Gate Oxide Film 7,57 Source / Drain Diffusion Region 51 First polycrystalline silicon film 61 Second polycrystalline silicon film 61a Third polycrystalline silicon film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7377−4M 29/78 301 X ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 7377-4M 29/78 301 X

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面に形成され、かつ前記半導体基
板の主表面に対して段差を有する分離酸化膜と、 前記分離酸化膜によって取囲まれる素子形成領域に形成
された電界効果トランジスタとを備え、 前記電界効果トランジスタは、前記素子形成領域から前
記分離酸化膜の上に延びるように形成されたゲート配線
層を含んでおり、 前記分離酸化膜上での前記ゲート配線層の膜厚は、前記
素子形成領域上の前記ゲート配線層の膜厚よりも小さ
い、半導体装置。
1. A semiconductor substrate having a main surface, an isolation oxide film formed on the main surface of the semiconductor substrate and having a step with respect to the main surface of the semiconductor substrate, and an element surrounded by the isolation oxide film. A field effect transistor formed in a formation region, wherein the field effect transistor includes a gate wiring layer formed to extend from the element formation region onto the isolation oxide film, In the semiconductor device, the film thickness of the gate wiring layer is smaller than the film thickness of the gate wiring layer on the element formation region.
【請求項2】 半導体基板の主表面の上に酸化膜を形成
し、その酸化膜の上に多結晶シリコン膜を形成する工程
と、 前記半導体基板と前記多結晶シリコン膜を選択的に酸化
して、前記多結晶シリコン膜を取囲むように、かつ前記
酸化膜の厚みを増加させるように分離酸化膜を形成する
工程と、 前記分離酸化膜によって取囲まれた前記多結晶シリコン
膜に不純物を導入して第1の導電層を形成する工程と、 前記分離酸化膜と第1の導電層の上に第2の導電層を形
成する工程と、 前記第1の導電層と前記第2の導電層を選択的に除去し
て、ゲート配線層を形成する工程とを備えた、半導体装
置の製造方法。
2. A step of forming an oxide film on a main surface of a semiconductor substrate and forming a polycrystalline silicon film on the oxide film; and selectively oxidizing the semiconductor substrate and the polycrystalline silicon film. A step of forming an isolation oxide film so as to surround the polycrystalline silicon film and increase the thickness of the oxide film, and impurities are added to the polycrystalline silicon film surrounded by the isolation oxide film. Forming the first conductive layer, forming a second conductive layer on the isolation oxide film and the first conductive layer, and forming the first conductive layer and the second conductive layer And a step of selectively removing the layer to form a gate wiring layer.
【請求項3】 前記第1の導電層を形成する工程は、 前記半導体基板の主表面からの高さが前記分離酸化膜と
ほぼ同じ高さを有するように前記多結晶シリコン膜の上
にのみ選択的に第2の多結晶シリコン膜を形成する工程
と、 前記多結晶シリコン膜と前記第2の多結晶シリコン膜に
不純物を導入する工程とを含む、請求項2に記載の半導
体装置の製造方法。
3. The step of forming the first conductive layer is performed only on the polycrystalline silicon film so that the height from the main surface of the semiconductor substrate is substantially the same as the isolation oxide film. 3. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 2, including a step of selectively forming a second polycrystalline silicon film, and a step of introducing impurities into the polycrystalline silicon film and the second polycrystalline silicon film. Method.
JP25002592A 1992-01-14 1992-09-18 Semiconductor device and manufacture thereof Withdrawn JPH05259451A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07176737A (en) * 1993-12-17 1995-07-14 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
US6372607B1 (en) * 1999-06-30 2002-04-16 Intel Corporation Photodiode structure
US7125787B2 (en) 2000-08-10 2006-10-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of manufacturing insulated gate semiconductor device

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