JPH0697437A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JPH0697437A
JPH0697437A JP4246858A JP24685892A JPH0697437A JP H0697437 A JPH0697437 A JP H0697437A JP 4246858 A JP4246858 A JP 4246858A JP 24685892 A JP24685892 A JP 24685892A JP H0697437 A JPH0697437 A JP H0697437A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
conductivity type
semiconductor substrate
semiconductor device
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4246858A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Kimura
紳一郎 木村
Hiromasa Noda
浩正 野田
Masaru Hisamoto
大 久本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4246858A priority Critical patent/JPH0697437A/en
Publication of JPH0697437A publication Critical patent/JPH0697437A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66568Lateral single gate silicon transistors
    • H01L29/66613Lateral single gate silicon transistors with a gate recessing step, e.g. using local oxidation
    • H01L29/66621Lateral single gate silicon transistors with a gate recessing step, e.g. using local oxidation using etching to form a recess at the gate location

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device which has suppressed the occurrence of leak current along the oxide film for separation of the elements of a trench gate type of semiconductor device. CONSTITUTION:This is a semiconductor device where a set of diffusion layers 4 of a second conductivity type are provided in the region of the semiconductor substrate 1 of a first conductivity type surrounded by an insulating film 2 for separation of elements, and a part of the section overlapping the gate electrode 9 of this diffusion layer 4 is arranged a certain interval apart from the end of the insulating film 2 for separation of elements. The gate electrode 9 is provided in the gap of the second conductivity of diffusion layer 5 on the diffusion layer 4.

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、MOSFET(絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタ)を有する半導体装置及び
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a MOSFET (insulated gate type field effect transistor) and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンLSI(大規模集積回路)の基
本素子であるMOSFETは、これまで比例縮小則とい
う基本概念に沿って、素子の微細化が達成されてきた。
例えば、4メガビットDRAM(ダイナミック ランダ
ム アクセス メモリー)では、半導体装置のゲート寸
法は0.8μmであるが、量産化の始まった16メガビ
ットDRAMでは、ゲート長が0.5μmである。今後
も、メモリでは高集積化を実現するために、また、マイ
クロプロセッサに代表される論理LSIでは性能を向上
させるために、半導体素子の寸法を縮小して行くのは間
違いない。
2. Description of the Related Art A MOSFET, which is a basic element of a silicon LSI (large-scale integrated circuit), has been miniaturized in accordance with the basic concept of the proportional reduction law.
For example, in a 4-megabit DRAM (dynamic random access memory), the gate dimension of a semiconductor device is 0.8 μm, but in a 16-megabit DRAM that has begun to be mass-produced, the gate length is 0.5 μm. In the future, there is no doubt that the dimensions of semiconductor elements will be reduced in order to realize high integration in memories and to improve the performance in logic LSI typified by microprocessors.

【0003】図2は、従来のMOSFETを有する半導
体装置の断面図を、模式的に示したものである。半導体
基板(1)の表面に素子間分離用酸化膜(2)を成長さ
せ、これによって囲まれた半導体基板表面に一組の拡散
層(4)を形成し、この拡散層(4)間に流れる電流
を、ゲート酸化膜(8)を介して基板と接触しているゲ
ート電極(9)の電位で制御する。なお、図2におい
て、3は素子間分離用酸化膜の下に形成したチャネルス
トッパ層、10は層間絶縁膜、11はコンタクト孔、1
2は金属配線である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device having a conventional MOSFET. An oxide film (2) for element isolation is grown on the surface of the semiconductor substrate (1), a pair of diffusion layers (4) is formed on the surface of the semiconductor substrate surrounded by the oxide film (2), and between the diffusion layers (4). The flowing current is controlled by the potential of the gate electrode (9) which is in contact with the substrate through the gate oxide film (8). In FIG. 2, 3 is a channel stopper layer formed under the isolation oxide film, 10 is an interlayer insulating film, 11 is a contact hole, and 1 is a contact hole.
2 is a metal wiring.

【0004】このように単純な構造の半導体装置を微細
化し、ゲート電極(9)寸法を小さくするためには、上
述した比例縮小則に従って、半導体基板(1)の不純物
濃度を増加させ、拡散層(4)を浅くし、かつ、ゲート
酸化膜(8)を薄膜化しなければならない。半導体基板
(1)の濃度を増加させると、拡散層(4)と基板の間
に形成される空乏層の幅が短くなり、拡散層間の相互作
用が抑制される。このため、短くなった空乏層幅に応じ
て、ゲート電極(9)の寸法を小さくすることができ
る。拡散層(4)を浅くすることも、相互作用を抑制す
る効果がある。
In order to miniaturize the semiconductor device having such a simple structure and reduce the size of the gate electrode (9), the impurity concentration of the semiconductor substrate (1) is increased according to the proportional reduction rule described above, and the diffusion layer is formed. (4) must be shallow and the gate oxide film (8) must be thin. Increasing the concentration of the semiconductor substrate (1) shortens the width of the depletion layer formed between the diffusion layer (4) and the substrate, and suppresses the interaction between the diffusion layers. Therefore, the size of the gate electrode (9) can be reduced according to the shortened depletion layer width. Making the diffusion layer (4) shallow also has the effect of suppressing the interaction.

【0005】今後も半導体装置の微細化を進めて行くた
めには、この指針に従わざるを得ないが、しかしなが
ら、様々な微細化阻害要因が顕著になりつつある。例え
ば、ゲート酸化膜(8)には、トンネルリーク電流で決
まる薄膜化限界があるために、4nm以下にするのは難
しい。また、拡散層(4)の浅接合化限界も、イオン打
ち込みのエネルギーで決まるために、0.05μm以下
にするのは困難である。さらに、基板濃度の上昇は、半
導体装置のしきい電圧の上昇を招くだけでなく、拡散層
容量の増加や耐圧の低下など、特性劣化の原因となる。
In order to continue miniaturization of semiconductor devices in the future, it is unavoidable to follow this guideline, however, various factors for obstructing miniaturization are becoming remarkable. For example, since the gate oxide film (8) has a thinning limit determined by the tunnel leak current, it is difficult to reduce the thickness to 4 nm or less. Also, the shallow junction limit of the diffusion layer (4) is determined by the energy of ion implantation, so it is difficult to set it to 0.05 μm or less. Further, the increase of the substrate concentration causes not only the increase of the threshold voltage of the semiconductor device but also the deterioration of the characteristics such as the increase of the diffusion layer capacitance and the decrease of the breakdown voltage.

【0006】このため、このような構造の半導体装置に
代わって、さらに微細化の可能な新しい半導体装置が望
まれている。
Therefore, a new semiconductor device which can be further miniaturized is desired in place of the semiconductor device having such a structure.

【0007】半導体装置の微細化に伴う、上述したよう
な問題を解決できる可能性があるのが、図3に示した半
導体装置である。この半導体装置では、一部の拡散層
(5)を半導体基板に積み上げて、その間隙に溝を掘
り、ゲート電極(9)によって基板内部の拡散層(4)
を分断する構造になっている。このため、拡散層(4)
間の相互作用が抑制され、図2の半導体装置に比べて、
微細化が可能になる。また、積み上げた拡散層(5)が
基板上にあるため、金属配線(12)と拡散層(5)の
コンタクト領域も、この積み上げた拡散層(5)の上に
取ることができる。この結果、基板内部の拡散層(4)
領域を小さくすることが可能となり、拡散層容量が低減
する。さらには、ゲート電極(9)は、積み上げ拡散層
(5)を保護する比較的厚い絶縁膜(6)の上で加工さ
れために、図2の半導体装置と異なり、酸化膜との選択
性が良くないタングステンなどの金属を、ゲート電極と
して使うことができる。ゲート電極の低抵抗化は、半導
体装置の性能向上に有効である。
It is the semiconductor device shown in FIG. 3 that may solve the above-mentioned problems associated with the miniaturization of the semiconductor device. In this semiconductor device, a part of the diffusion layer (5) is stacked on the semiconductor substrate, a groove is formed in the gap, and the diffusion layer (4) inside the substrate is formed by the gate electrode (9).
The structure is divided. Therefore, the diffusion layer (4)
The interaction between them is suppressed, and compared with the semiconductor device of FIG.
Enables miniaturization. Further, since the stacked diffusion layer (5) is on the substrate, the contact region between the metal wiring (12) and the diffusion layer (5) can be formed on the stacked diffusion layer (5). As a result, the diffusion layer (4) inside the substrate
The area can be reduced, and the diffusion layer capacitance is reduced. Furthermore, since the gate electrode (9) is processed on the relatively thick insulating film (6) that protects the stacked diffusion layer (5), the gate electrode (9) has selectivity with respect to the oxide film unlike the semiconductor device of FIG. A bad metal such as tungsten can be used as the gate electrode. Reducing the resistance of the gate electrode is effective for improving the performance of the semiconductor device.

【0008】なお、これに関する技術は特開昭63−2
11762に記載されている。
A technique related to this is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-2.
11762.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図3に示した溝ゲート
型の半導体装置は、図2に示した従来型の半導体装置に
比べて、幾つかの優れた特徴を有しており、微細化でき
る可能性が高い。しかしながら、これまでの半導体装置
と構造が異なるために、それに起因した幾つかの問題点
がある。その第一は、積み上げた拡散層(5)とゲート
電極(9)の絶縁である。通常、積み上げた拡散層
(5)は不純物を含んだ多結晶シリコンであり、ゲート
酸化膜(8)を形成する時に、積み上げた拡散層(5)
の側壁にはゲート酸化膜より厚い側壁酸化膜(7)が成
長するので、これを用いて絶縁を行っている。しかしな
がら、多結晶シリコンの側壁酸化膜(7)は、単結晶シ
リコン表面に形成した酸化膜と異なり、絶縁耐圧が小さ
いという問題がある。また、成長する酸化膜の膜厚は多
結晶シリコンに含まれる不純物に依存するが、ゲート酸
化膜(8)を薄膜化しようとすると、側壁酸化膜(7)
はあまり厚くならない。このため、ゲート電極(9)と
積み上げ拡散層(5)間の耐圧は低く、かつ容量も大き
いという問題がある。
The groove gate type semiconductor device shown in FIG. 3 has some excellent characteristics as compared with the conventional type semiconductor device shown in FIG. It is likely to be possible. However, since the structure is different from the conventional semiconductor device, there are some problems caused by it. The first is insulation of the stacked diffusion layer (5) and gate electrode (9). Usually, the stacked diffusion layers (5) are polycrystalline silicon containing impurities, and the stacked diffusion layers (5) are stacked when the gate oxide film (8) is formed.
Since the side wall oxide film (7) thicker than the gate oxide film grows on the side wall of, the insulation is performed using this. However, unlike the oxide film formed on the surface of the single crystal silicon, the sidewall oxide film (7) of polycrystalline silicon has a problem that the withstand voltage is small. Although the thickness of the grown oxide film depends on the impurities contained in the polycrystalline silicon, when the gate oxide film (8) is thinned, the sidewall oxide film (7) is formed.
Does not get too thick. Therefore, there is a problem that the breakdown voltage between the gate electrode (9) and the stacked diffusion layer (5) is low and the capacitance is large.

【0010】しかし、この問題に関しては、側壁絶縁膜
(7)を酸化ではなく、気層成長法で堆積することで解
決することができる。
However, this problem can be solved by depositing the sidewall insulating film (7) not by oxidation but by vapor deposition.

【0011】第2の課題は、素子間分離酸化膜に沿った
リーク電流である。これまで、特許等で開示されている
溝ゲート型の半導体装置では、特開昭63−21176
2に代表されるように、ゲート電極の一断面しか示して
いない。しかしながら、この溝ゲート型の半導体装置で
は、微細化を行うためには、素子分離用酸化膜(2)と
基板表面との境界領域に注目する必要がある。なぜなら
ば、後述するように、溝ゲート型半導体装置では、予め
半導体基板(1)に拡散層(4)を形成しておき、これ
を、積み上げ拡散層(5)を分離と同時に切り離す。基
板に打ち込まれた不純物が、素子間分離酸化膜に沿って
残ると、リーク電流の原因になる。この現象はゲート電
極の寸法が小さくなるほど顕著になるために、不純物が
素子間分離用酸化膜に沿って残らないような構造にする
必要がある。
The second problem is a leak current along the element isolation oxide film. Heretofore, in the groove gate type semiconductor device disclosed in patents or the like, Japanese Patent Laid-Open No. 63-21176 has been proposed.
As shown in FIG. 2, only one cross section of the gate electrode is shown. However, in this trench gate type semiconductor device, in order to miniaturize, it is necessary to pay attention to the boundary region between the element isolation oxide film (2) and the substrate surface. This is because, as will be described later, in the trench gate type semiconductor device, the diffusion layer (4) is formed in advance on the semiconductor substrate (1) and the stacked diffusion layer (5) is separated at the same time. If the impurities implanted in the substrate remain along the inter-element isolation oxide film, it causes a leak current. Since this phenomenon becomes more remarkable as the size of the gate electrode becomes smaller, it is necessary to have a structure in which impurities do not remain along the isolation oxide film.

【0012】本発明の目的は、素子間分離用酸化膜に沿
ったリーク電流の発生を抑制した溝ゲート型の半導体装
置及びその製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a trench gate type semiconductor device in which the generation of a leak current along the oxide film for element isolation is suppressed and a manufacturing method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置は、素子間分離用絶縁膜で囲ま
れた第1導電型の半導体基板領域に、第1導電型とは導
電型の異なる第2導電型の一組の拡散層が所望の間隔を
おいて配置され、一組の拡散層間に流れる電流を制御す
るために、半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲート
電極が配置された電界効果トランジスタを有し、拡散層
のゲート電極と重なりあう部分の一部を、素子間分離用
絶縁膜と所望の間隔をおいて配置したものである。
In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention has a semiconductor substrate region of the first conductivity type surrounded by an insulating film for element isolation, which has a conductivity of the first conductivity type. A pair of diffusion layers of a second conductivity type having different conductivity types are arranged at desired intervals, and a gate electrode is provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film in order to control a current flowing between the diffusion layers. And a part of the portion of the diffusion layer which overlaps the gate electrode is arranged at a desired distance from the insulating film for element isolation.

【0014】さらに本発明の半導体装置は、素子間分離
用絶縁膜で囲まれた第1導電型の半導体基板領域に、第
1導電型とは導電型の異なる第2導電型の一組の拡散層
が所望の間隔をおいて配置され、一組の拡散層間に流れ
る電流を制御するために、半導体基板上にゲート絶縁膜
を介してゲート電極が配置された電界効果トランジスタ
を有し、拡散層間に流れる電流の方向と直角の方向に
は、拡散層を素子間分離用絶縁膜と所望の間隔をおいて
配置したものである。
Further, according to the semiconductor device of the present invention, a set of diffusions of the second conductivity type different from the first conductivity type are diffused in the semiconductor substrate region of the first conductivity type surrounded by the insulating film for element isolation. The semiconductor device includes a field effect transistor in which a layer is arranged at a desired interval and a gate electrode is arranged on a semiconductor substrate through a gate insulating film in order to control a current flowing between the pair of diffusion layers. A diffusion layer is arranged at a desired distance from the insulating film for element isolation in the direction perpendicular to the direction of the current flowing through the element.

【0015】これらの半導体装置において、素子間分離
用絶縁膜の一部分は、第1導電型の半導体基板領域との
境界近傍が他の部分より薄いことが好ましい。また、半
導体基板上に、拡散層を構成する第2導電型の一組の導
電層が設けられ、導電層の間隙に絶縁膜を介してゲート
電極が設けられることが好ましい。さらにまた、一組の
拡散層の間の半導体基板に、拡散層と実質的に等しい深
さの溝を有することが好ましい。
In these semiconductor devices, it is preferable that a part of the insulating film for element isolation is thinner in the vicinity of the boundary with the semiconductor substrate region of the first conductivity type than in other parts. In addition, it is preferable that a pair of conductive layers of a second conductivity type that form a diffusion layer be provided on the semiconductor substrate, and a gate electrode be provided in a gap between the conductive layers with an insulating film interposed therebetween. Furthermore, it is preferable that the semiconductor substrate between the pair of diffusion layers has a groove having a depth substantially equal to that of the diffusion layers.

【0016】本発明を説明するために、図1に本発明の
半導体装置の一例を示す。図1(A)はゲート電極と直
角方向の断面図、図1(B)は、ゲート電極(9)に沿
った断面図(図1(A)のaa’線に沿った断面図)で
ある。図1(B)にみられるように、拡散層(4)が素
子間分離用酸化膜(2)と接触しないように、ある間隔
をおいて配置されている。なお、図1において、1は半
導体基板、3は素子間分離用酸化膜の下に形成したチャ
ネルストッパ層、5は積み上げ拡散層、6は積み上げ拡
散層の上部を被う酸化膜、7は積み上げ拡散層の側壁絶
縁膜、8はゲート酸化膜、10は層間絶縁膜、11はコ
ンタクト孔、12は金属配線である。
In order to explain the present invention, FIG. 1 shows an example of the semiconductor device of the present invention. 1A is a cross-sectional view taken along a direction perpendicular to the gate electrode, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the gate electrode (9) (a cross-sectional view taken along line aa 'in FIG. 1A). . As shown in FIG. 1B, the diffusion layer (4) is arranged at a certain interval so as not to come into contact with the element isolation oxide film (2). In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 3 is a channel stopper layer formed under an element isolation oxide film, 5 is a stacked diffusion layer, 6 is an oxide film covering the upper part of the stacked diffusion layer, and 7 is a stacked layer. A sidewall insulating film of the diffusion layer, 8 is a gate oxide film, 10 is an interlayer insulating film, 11 is a contact hole, and 12 is a metal wiring.

【0017】このような拡散層を形成するためには、イ
オン打ち込みに際して、素子間分離用酸化膜(2)で囲
まれた領域より小さい領域を開口するマスクを用いた
り、または、素子間分離用酸化膜(2)の形成に際し
て、選択酸化法を利用して、自己整合的に、イオン打ち
込みを防ぐマスクとなる酸化膜を形成する等の方法を用
いることができる。
In order to form such a diffusion layer, at the time of ion implantation, a mask for opening a region smaller than the region surrounded by the oxide film for element isolation (2) is used, or for element isolation. When forming the oxide film (2), a method such as forming an oxide film serving as a mask for preventing ion implantation in a self-aligned manner by utilizing a selective oxidation method can be used.

【0018】[0018]

【作用】上述したように、溝ゲート型半導体装置の課題
のひとつは、図1(B)の断面で示した素子間分離用酸
化膜(2)端に沿ったリーク電流である。これは、予め
基板に形成した拡散層(4)が、素子間分離用酸化膜の
端の薄い領域で、その下にもぐりこみ、これが、後の基
板エッチングの際に、除去されないことに起因してい
る。そこで、本発明のように、素子間分離用酸化膜
(2)の端と拡散層(4)との間に所望の間隙を設けれ
ば、リーク電流の心配は解消される。
As described above, one of the problems of the trench gate type semiconductor device is the leak current along the edge of the oxide film (2) for element isolation shown in the cross section of FIG. 1 (B). This is because the diffusion layer (4) formed in advance on the substrate is a thin region at the end of the oxide film for element isolation and digs under the region, which is not removed during the subsequent substrate etching. There is. Therefore, if a desired gap is provided between the end of the oxide film for element isolation (2) and the diffusion layer (4) as in the present invention, the fear of leak current is eliminated.

【0019】[0019]

【実施例】〈実施例1〉以下、本発明の第1の実施例を
図4以降を用いて説明する。本実施例では、イオン打ち
込みのマスクを用いる方法を記述する。なお、半導体装
置の断面図としては、同じ工程における、ゲート電極に
直角な方向(A)と、平行な方向(B)を示す。
[Embodiment 1] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, a method using an ion implantation mask will be described. Note that cross-sectional views of the semiconductor device show a direction (A) perpendicular to the gate electrode and a direction (B) parallel to the gate electrode in the same step.

【0020】まず図4に示したように、半導体基板
(1)に素子間分離用酸化膜(2)を選択酸化法を用い
て成長させる。まず、p型の半導体基板(1)表面を酸
化し、5nm程度の酸化膜(図示せず)を成長させる。
この上に窒化膜(図示せず)を気相成長法で堆積し、所
望の形状に加工する。窒化膜の膜厚は200nmであ
る。この窒化膜をマスクにして、半導体基板(1)と同
じ導電型の不純物であるボロンをイオン打ち込みする。
この半導体基板(1)を酸化すると、窒化膜は酸素を通
さないので、窒化膜で被われていない部分にのみ、素子
間分離用酸化膜(2)が成長する。酸化膜の膜厚は25
0nmであり、また、素子間分離用酸化膜(2)に下に
は、素子分離特性を向上させるために、基板に含まれて
いる不純物を濃くした、すなわち、ボロンを1018/c
3程度含んだチャネルストッパ層(3)が設けられ
る。これによって、素子間分離用酸化膜(2)をゲート
酸化膜とする寄生MOSトランジスタのしきい電圧が大
きくなり、リーク電流の原因となる反転層の形成が抑制
される。次に、180℃に加熱した燐酸液を用いて窒化
膜を除去する。さらにフッ酸溶液で薄い酸化膜を除去し
て半導体基板(1)表面を清浄にする。
First, as shown in FIG. 4, an element isolation oxide film (2) is grown on a semiconductor substrate (1) by a selective oxidation method. First, the surface of the p-type semiconductor substrate (1) is oxidized to grow an oxide film (not shown) of about 5 nm.
A nitride film (not shown) is deposited thereon by a vapor phase epitaxy method and processed into a desired shape. The film thickness of the nitride film is 200 nm. Using this nitride film as a mask, boron, which is an impurity of the same conductivity type as the semiconductor substrate (1), is ion-implanted.
When this semiconductor substrate (1) is oxidized, oxygen does not pass through the nitride film, so that the oxide film for element isolation (2) grows only in the portion not covered with the nitride film. The thickness of the oxide film is 25
0 nm, and below the oxide film for element isolation (2), the impurities contained in the substrate were made thicker in order to improve the element isolation characteristics, that is, boron was added at 10 18 / c.
A channel stopper layer (3) containing about m 3 is provided. As a result, the threshold voltage of the parasitic MOS transistor using the inter-element isolation oxide film (2) as a gate oxide film increases, and the formation of the inversion layer that causes a leak current is suppressed. Next, the nitride film is removed using a phosphoric acid solution heated to 180 ° C. Further, the thin oxide film is removed with a hydrofluoric acid solution to clean the surface of the semiconductor substrate (1).

【0021】次に、図5に示したように、積み上げ拡散
層となる導電層を堆積する。本実施例では、まず気相成
長法を用いて、非晶質シリコン膜(5’)を堆積した。
膜厚は50nmである。ここで非晶質シリコンを用いた
のは、後の積み上げ拡散層の分離に際して、滑らかな表
面を得るためである。多結晶シリコンを用いると、多結
晶シリコン表面の凹凸が基板表面に転写されるために、
表面が荒れてしまう。この溝ゲート型半導体装置では、
加工を受けた基板表面を能動領域として使うために、表
面の荒れは防がなければならない。この非晶質シリコン
の堆積は、形成温度を下げるだけで実現できる。具体的
には、多結晶シリコンの堆積は620℃で行い、非晶質
シリコンは520℃で堆積する。この非晶質シリコン膜
に不純物イオンを打ち込んでおく。本実施例では、燐イ
オンを10kVのエネルギで、2×1015/cm2打ち
込んだ。この条件では、打ち込まれた燐は非晶質シリコ
ン膜(5’)に留まり、基板には達しない。さらに、こ
のうえに、低抵抗化させるためのシリサイド膜(5”)
を堆積する。具体的には、タングステンのシリサイドを
スパッタ法を用いて、80nm堆積した。堆積温度は3
50℃なので、非晶質シリコンは結晶化せず、かつ、打
ち込まれた燐イオンも基板には拡散しない。そしてさら
に、この上に酸化膜(6)を堆積する。酸化膜の堆積も
低温で行い、非晶質シリコン(5’)やシリサイド膜
(5”)が結晶化しないようにする。形成温度は450
℃である。膜厚は、エッチングによる膜減りを考慮して
150nmを堆積させた。
Next, as shown in FIG. 5, a conductive layer to be a stacked diffusion layer is deposited. In this example, first, an amorphous silicon film (5 ′) was deposited by using the vapor phase growth method.
The film thickness is 50 nm. Amorphous silicon is used here in order to obtain a smooth surface when the stacked diffusion layers are separated later. When polycrystalline silicon is used, the unevenness of the polycrystalline silicon surface is transferred to the substrate surface,
The surface becomes rough. In this groove gate type semiconductor device,
In order to use the processed substrate surface as an active area, surface roughness must be prevented. The deposition of this amorphous silicon can be realized simply by lowering the formation temperature. Specifically, polycrystalline silicon is deposited at 620 ° C., and amorphous silicon is deposited at 520 ° C. Impurity ions are implanted in this amorphous silicon film. In this example, phosphorus ions were implanted at 2 × 10 15 / cm 2 with an energy of 10 kV. Under this condition, the implanted phosphorus remains in the amorphous silicon film (5 ') and does not reach the substrate. Furthermore, a silicide film (5 ″) for reducing the resistance
Deposit. Specifically, tungsten silicide was deposited to a thickness of 80 nm by using a sputtering method. Deposition temperature is 3
Since the temperature is 50 ° C., the amorphous silicon does not crystallize, and the implanted phosphorus ions do not diffuse into the substrate. Then, an oxide film (6) is further deposited on this. The oxide film is also deposited at a low temperature so that the amorphous silicon (5 ′) and the silicide film (5 ″) are not crystallized. The formation temperature is 450.
℃. As for the film thickness, 150 nm was deposited in consideration of the film loss due to etching.

【0022】次に、図6に示したように、この非晶質シ
リコン(5’)とシリサイド膜(5”)からなる積み上
げた拡散層を、リソグラフィ法を用いて、ソースとドレ
インに分離する。具体的には、有機膜をパターン形状に
して、これを用いてまず酸化膜(6)を加工した後に、
その酸化膜(6)をマスクにして下地のシリサイド膜
(5”)と非晶質シリコン膜(5’)を加工する。非晶
質シリコン膜は基板と同じ材質なので、シリコン膜の加
工の際に、半導体基板(1)が20nm程度削れてしま
う。この様子を図6(B)の断面で見ると、積み上げた
層のすべてが除去されて、素子間分離用酸化膜(2)の
端に基板エッチングによる段差が観察される。
Next, as shown in FIG. 6, the stacked diffusion layer composed of the amorphous silicon (5 ') and the silicide film (5 ") is separated into a source and a drain by using a lithography method. Specifically, after patterning the organic film and using this to process the oxide film (6),
Using the oxide film (6) as a mask, the underlying silicide film (5 ″) and the amorphous silicon film (5 ′) are processed. Since the amorphous silicon film is the same material as the substrate, when processing the silicon film Then, the semiconductor substrate (1) is scraped off by about 20 nm.When this state is seen in the cross section of Fig. 6 (B), all of the stacked layers are removed, and the oxide film for element isolation (2) is left at the end. A step due to substrate etching is observed.

【0023】次に、図7に示したように、素子間分離酸
化膜の端にかからないようにイオン打ち込み用のマスク
としてホトレジストパターン(101)を形成し、これ
を通して、基板内部の拡散層(4)を形成するためのイ
オン打ち込みを行う。イオン種は砒素であり、また、打
ち込みエネルギは15kV、打ち込み量は1×1015
cm2程度である。イオン打ち込み後、ホトレジストパ
ターン(101)を除去して熱処理を行うと、非晶質シ
リコン膜(5’)に打ち込まれた燐が基板に拡散するた
めに、図7(A)の断面図に示したような拡散層が形成
される。
Next, as shown in FIG. 7, a photoresist pattern (101) is formed as a mask for ion implantation so as not to reach the edges of the element isolation oxide film, and through this, a diffusion layer (4) inside the substrate is formed. ) Is carried out to form a). The ion species is arsenic, the implantation energy is 15 kV, and the implantation amount is 1 × 10 15 /
It is about cm 2 . After the ion implantation, the photoresist pattern (101) is removed and a heat treatment is performed, so that phosphorus implanted in the amorphous silicon film (5 ′) diffuses into the substrate, which is shown in the cross-sectional view of FIG. 7 (A). Such a diffusion layer is formed.

【0024】次に、基板全体に窒化膜を堆積して、これ
を異方性エッチング法を用いて全面エッチングすると、
図8に示したように、積み上げた拡散層(非晶質シリコ
ン膜5’、シリサイド膜5”)の側壁にのみ窒化膜が残
り、側壁絶縁膜(7)が形成される。この側壁絶縁膜
(7)と酸化膜(6)とによって、積み上げ拡散層が絶
縁される。側壁絶縁膜(7)の膜厚は約100nmであ
る。さらに、この工程で露出したシリコン基板をエッチ
ングして、基板に溝を掘り、拡散層(4)を分離する。
掘った溝の深さは50nmである。この工程を図8
(B)の断面で見ると、基板内の拡散層は完全に除去さ
れて、素子間分離用酸化膜(2)の端に段差ができる。
Next, a nitride film is deposited on the entire substrate, and the entire surface is etched using an anisotropic etching method.
8, the nitride film remains only on the side walls of the stacked diffusion layers (amorphous silicon film 5 ′, silicide film 5 ″) to form the side wall insulating film (7). The stacked diffusion layer is insulated by (7) and the oxide film (6) The thickness of the sidewall insulating film (7) is about 100 nm Further, the silicon substrate exposed in this step is etched to form a substrate. A groove is dug in to separate the diffusion layer (4).
The depth of the dug groove is 50 nm. This process is shown in FIG.
In the cross section of (B), the diffusion layer in the substrate is completely removed, and a step is formed at the end of the element isolation oxide film (2).

【0025】次に、図9に示したように、溝の側壁を洗
浄してゲート酸化膜(8)を公知の熱酸化法で形成す
る。酸化膜の膜厚は5nmである。
Next, as shown in FIG. 9, the sidewall of the groove is cleaned to form a gate oxide film (8) by a known thermal oxidation method. The thickness of the oxide film is 5 nm.

【0026】次に、図10に示したように、ゲート電極
(9)を堆積して、これも公知のリソグラフィ法を用い
てゲート電極のパターンに加工する。本実施例では、燐
を含んだ多結晶シリコンをゲート電極に用いたが、低抵
抗化をはかるために、タングステンやシリサイドを用い
ることも可能である。膜厚は100nm程度である。こ
のゲート電極形状を図10(B)の断面から観察する
と、積み上げ拡散層の上でゲート電極が盛り上がってい
るように見える。
Next, as shown in FIG. 10, a gate electrode (9) is deposited, and this is also processed into a pattern of the gate electrode by using a known lithography method. In this embodiment, polycrystalline silicon containing phosphorus is used for the gate electrode, but it is also possible to use tungsten or silicide in order to reduce the resistance. The film thickness is about 100 nm. When the shape of the gate electrode is observed from the cross section of FIG. 10B, it seems that the gate electrode is swollen on the stacked diffusion layer.

【0027】最後に、図11に示したように、基板全面
に層間絶縁膜として、500nm程度の酸化膜(10)
を堆積し、これにコンタクト孔(11)を開口して、積
み上げ拡散層、ゲート電極及び基板を露出させる。最後
に、アルミニュームを主体とする金属配線(12)を形
成して、本発明の第1の実施例による半導体装置を完成
する。
Finally, as shown in FIG. 11, an oxide film (10) of about 500 nm is formed as an interlayer insulating film on the entire surface of the substrate.
Is deposited and a contact hole (11) is opened in this to expose the stacked diffusion layer, the gate electrode and the substrate. Finally, the metal wiring (12) mainly made of aluminum is formed to complete the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【0028】〈実施例2〉上述したイオン打ち込みマス
クを用いる方法では、チャネル幅の小さな半導体装置、
すなわち、各図の(B)断面で見た素子間分離用酸化膜
(2)の間隔が小さい半導体装置には使うことができな
い。これは、マスクの形成には合わせ余裕が必要だから
である。そこで、このようなチャネル幅のさらに小さな
半導体装置にも適用できる方法を、実施例2として説明
する。このためには選択酸化法を用いる。
<Embodiment 2> In the method using the ion implantation mask described above, a semiconductor device having a small channel width,
That is, it cannot be used for a semiconductor device in which the interval between the element isolation oxide films (2) seen in the section (B) of each figure is small. This is because a mask needs a margin for alignment. Therefore, a method applicable to a semiconductor device having such a smaller channel width will be described as a second embodiment. For this purpose, a selective oxidation method is used.

【0029】まず、図12に示したように、半導体基板
(1)表面を酸化し、5nm程度の酸化膜(102)を
成長させる。そして、この上に窒化膜(103)を気相
成長法で堆積し、それを、図に示したように、所望の形
状に加工する。窒化膜の膜厚は200nmである。
First, as shown in FIG. 12, the surface of the semiconductor substrate (1) is oxidized to grow an oxide film (102) having a thickness of about 5 nm. Then, a nitride film (103) is deposited thereon by vapor phase epitaxy and processed into a desired shape as shown in the figure. The film thickness of the nitride film is 200 nm.

【0030】この半導体基板を酸化すると、窒化膜(1
03)は酸素を通さないので、窒化膜で被われていない
部分にのみ、図13に示したように、酸化膜(104)
が成長する。酸化膜の膜厚は、後の砒素イオン打ち込み
でのマスクになるよう、30nmとした。
When this semiconductor substrate is oxidized, a nitride film (1
03) is impermeable to oxygen, so that only the portion not covered with the nitride film is covered with the oxide film (104) as shown in FIG.
Grows. The thickness of the oxide film was set to 30 nm so as to serve as a mask for the subsequent arsenic ion implantation.

【0031】次に、図14に示したように、基板全体に
窒化膜を堆積して、これを前述したように異方性エッチ
ングで除去すると、既にある窒化膜(103)の側面に
のみ側壁窒化膜(105)が残り、下地の酸化膜(10
4)の一部が被われる。
Next, as shown in FIG. 14, a nitride film is deposited on the entire surface of the substrate and is removed by anisotropic etching as described above. Then, the sidewalls are formed only on the side surfaces of the existing nitride film (103). The nitride film (105) remains, and the underlying oxide film (10
Part of 4) is covered.

【0032】この状態でチャネルストッパ用にボロンを
1×1013/cm2程度イオン打ち込みした。そして基
板を酸化すると、図15に示したように、窒化膜(10
3)及び側壁窒化膜(105)で被われていない表面
に、素子間分離用酸化膜(2)が成長する。酸化膜の膜
厚は250nmであり、また、第1の実施例で述べたよ
うに、チャネルストッパ層(3)が設けられている。
In this state, boron was ion-implanted at about 1 × 10 13 / cm 2 for the channel stopper. Then, when the substrate is oxidized, as shown in FIG. 15, a nitride film (10
3) and the oxide film (2) for element isolation grows on the surface not covered with the side wall nitride film (105). The thickness of the oxide film is 250 nm, and the channel stopper layer (3) is provided as described in the first embodiment.

【0033】次に、図16に示したように、窒化膜を除
去する。窒化膜の除去には、180℃に加熱した、燐酸
液を用いた。また、酸化膜(102)も除去し、表面を
清浄にする。この結果、素子間分離用酸化膜(2)の端
に、薄い酸化膜領域を持った形状ができあがり、この薄
い酸化膜の領域が、拡散層形成の際にイオン打ち込みマ
スクとなる。
Next, as shown in FIG. 16, the nitride film is removed. A phosphoric acid solution heated to 180 ° C. was used to remove the nitride film. Further, the oxide film (102) is also removed to clean the surface. As a result, a shape having a thin oxide film region is formed at the end of the element isolation oxide film (2), and this thin oxide film region serves as an ion implantation mask when the diffusion layer is formed.

【0034】次に、図17に示したように、積み上げ拡
散層として、半導体基板とは導電型の異なる不純物であ
る燐を含む非晶質シリコン膜(5’)を、ついでシリサ
イド膜(5”)を堆積する。さらに酸化膜(6)を堆積
する。条件は実施例1とまったく同じである。
Next, as shown in FIG. 17, an amorphous silicon film (5 ') containing phosphorus, which is an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, is formed as a stacked diffusion layer, and then a silicide film (5 "). ) Is further deposited, and an oxide film (6) is further deposited under the same conditions as in Example 1.

【0035】これを、図18に示したように、積み上げ
拡散層をソースとドレイン領域に分離する。図18
(B)断面では、積み上げ拡散層は除去されて見えな
い。また、基板と素子間分離用酸化膜の端には基板エッ
チングによる段差が見える。
As shown in FIG. 18, the stacked diffusion layer is separated into a source region and a drain region. FIG.
In the (B) cross section, the stacked diffusion layers are removed and cannot be seen. Further, a step due to substrate etching can be seen at the end of the oxide film for isolating the substrate and the element.

【0036】次に、図19に示したように、拡散層を形
成するために、砒素イオンを打ち込む。この際、図19
(B)断面に示したように、素子間分離用酸化膜(2)
の端の酸化膜がイオン打ち込みのマスクとなるために、
砒素が基板に入るのを防ぐ。
Next, as shown in FIG. 19, arsenic ions are implanted to form a diffusion layer. At this time, FIG.
(B) As shown in the cross section, oxide film for element isolation (2)
Since the oxide film at the edge of the becomes a mask for ion implantation,
Prevents arsenic from entering the substrate.

【0037】次に、図20に示したように、積み上げ拡
散層の側壁に側壁窒化膜(7)を形成し、基板に溝を掘
るが、その前に、酸化膜のエッチングを行って、素子間
分離用酸化膜(2)の端の薄い酸化膜を除去する。この
結果、図20(B)断面に示したように、2つの段が形
成される。そして、素子間分離用酸化膜(2)の下に拡
散層が形成されるのが防げる。
Next, as shown in FIG. 20, a sidewall nitride film (7) is formed on the sidewall of the stacked diffusion layer and a groove is formed in the substrate, but before that, the oxide film is etched to form the device. The thin oxide film at the end of the inter-separation oxide film (2) is removed. As a result, two steps are formed as shown in the cross section of FIG. Then, it is possible to prevent the diffusion layer from being formed under the oxide film (2) for element isolation.

【0038】さらに、図21、22に示したように、実
施例1と同様に、ゲート酸化膜(8)の形成、ゲート電
極(9)の形成、金属配線(12)の形成を行って、本
発明の第2の実施例の半導体装置が完成する。
Further, as shown in FIGS. 21 and 22, the gate oxide film (8), the gate electrode (9) and the metal wiring (12) are formed in the same manner as in the first embodiment. The semiconductor device of the second embodiment of the present invention is completed.

【0039】〈実施例3〉実施例2は、選択酸化法を応
用した例であるが、選択酸化法による素子分離には、寸
法の限界がある。そこで、実施例3では、選択酸化法に
代わって、微細化の可能なトレンチ素子分離法を用い
て、自己整合的に拡散層のイオン打ち込みマスクを形成
する方法を説明する。
Example 3 Although Example 2 is an example in which the selective oxidation method is applied, there is a dimensional limit in element isolation by the selective oxidation method. Therefore, in a third embodiment, a method of forming an ion implantation mask of a diffusion layer in a self-aligned manner by using a trench element isolation method that can be miniaturized instead of the selective oxidation method will be described.

【0040】まず、図23に示したように、半導体基板
表面に酸化膜(102)を成長させ、さらに、窒化膜
(103)を形成し、これらを所望の形状にする。窒化
膜の膜厚は200nmである。
First, as shown in FIG. 23, an oxide film (102) is grown on the surface of a semiconductor substrate, and a nitride film (103) is further formed to form them into a desired shape. The film thickness of the nitride film is 200 nm.

【0041】次に、図24に示したように、酸化膜を堆
積して、異方性の全面エッチングを行うと、図のよう
に、窒化膜(103)の側壁に酸化膜(104)が残
る。
Next, as shown in FIG. 24, when an oxide film is deposited and anisotropic whole surface etching is performed, an oxide film (104) is formed on the side wall of the nitride film (103) as shown in the figure. Remain.

【0042】この窒化膜(103)と酸化膜(104)
をマスクにして、半導体基板(1)を掘り下げ、図25
に示すような形状にする。掘った溝の深さは0.3μm
程度である。
This nitride film (103) and oxide film (104)
With the mask as a mask, the semiconductor substrate (1) is dug down, and FIG.
Shape as shown in. The depth of the dug groove is 0.3 μm
It is a degree.

【0043】次に、図26に示したように、窒化膜(1
03)の側壁を被う酸化膜(104)を除去した後に、
再び基板を掘り下げると、図に示したように、2つの段
差からなる溝が形成される。2つめの溝の深さは、約5
0nmである。そしてさらに、チャネルストッパ層
(3)を、公知の斜めイオン打ち込み法を用いて形成す
る。斜めイオン打ち込み法を用いると、基板に垂直な面
にもイオンを導入することができる。イオン種はボロン
である。
Next, as shown in FIG. 26, the nitride film (1
03) after removing the oxide film (104) covering the side wall,
When the substrate is dug again, a groove having two steps is formed as shown in the figure. The depth of the second groove is about 5
It is 0 nm. Further, the channel stopper layer (3) is formed by using a known oblique ion implantation method. When the oblique ion implantation method is used, it is possible to introduce ions into a plane perpendicular to the substrate. The ionic species is boron.

【0044】次に、全面に薄い酸化膜(図示せず)を成
長させてから、全面に酸化膜を堆積して、これを公知の
平坦化法により、図27のようなトレンチ型の素子間分
離用酸化膜(2)とする。
Next, a thin oxide film (not shown) is grown on the entire surface, and then an oxide film is deposited on the entire surface, and the oxide film is deposited between the trench type elements as shown in FIG. The oxide film (2) for separation is used.

【0045】さらに、マスクとなっていた窒化膜(10
3)を除去し、さらに酸化膜(102)を除去して、図
28の形状にする。
Furthermore, the nitride film (10
3) is removed, and further the oxide film (102) is removed to obtain the shape shown in FIG.

【0046】次に、基板表面をできるかぎり平坦化した
後に、積み上げ拡散層として、半導体基板とは導電型の
異なる不純物である燐を含む非晶質シリコン膜(5’)
を、ついでシリサイド膜(5”)図29に示したように
堆積する。さらに酸化膜(6)を堆積する。
Next, after the surface of the substrate is made as flat as possible, an amorphous silicon film (5 ') containing phosphorus, which is an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, is used as a stacked diffusion layer.
Then, a silicide film (5 ″) is deposited as shown in FIG.29. Further, an oxide film (6) is deposited.

【0047】そして、図30に示したように、積み上げ
拡散層をソースとドレインに分離する。
Then, as shown in FIG. 30, the stacked diffusion layer is separated into a source and a drain.

【0048】さらに、図31のように、基板内部の拡散
層(4)を形成するために、砒素をイオン打ち込みす
る。この際、トレンチ素子分離において、段差部がイオ
ン打ち込みのマスクとなり、深い素子分離近傍にイオン
が打ち込まれないようにしている。
Further, as shown in FIG. 31, arsenic is ion-implanted in order to form the diffusion layer (4) inside the substrate. At this time, in the trench element isolation, the step portion serves as a mask for ion implantation so that ions are not implanted near the deep element isolation.

【0049】次に、図32に示したように、積み上げ拡
散層に側壁絶縁膜(7)を形成し、さらに、図33に示
したように、素子間分離用酸化膜の段差部分の酸化膜を
除去して、図33(B)断面に示した形状にする。そし
て、基板をエッチングすると、拡散層(4)は分離さ
れ、かつ、トレンチ型の素子間分離用酸化膜(2)の端
には拡散層は形成されない。以下、図34、図35は実
施例1と同様であるので説明は省略する。
Next, as shown in FIG. 32, a side wall insulating film (7) is formed on the stacked diffusion layer, and as shown in FIG. 33, the oxide film at the step portion of the oxide film for element isolation is formed. Are removed to obtain the shape shown in the cross section of FIG. Then, when the substrate is etched, the diffusion layer (4) is separated, and the diffusion layer is not formed at the end of the trench type element isolation oxide film (2). Hereinafter, FIGS. 34 and 35 are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0050】〈実施例4〉これまでは、ひとつの導電型
の半導体装置を例に本発明を説明してきた。しかし、実
際には、導電型の異なる半導体装置を同一の基板上に作
製した、相補型の半導体装置が用いられている。図36
はその例を示したものである。作製方法はこれまで述べ
てきたものと本質的には同じであるが、半導体基板に導
電型の異なる領域を形成することから始める。本実施例
では、領域(1’)に燐を含むn型の基板領域を作り、
領域(1”)にボロンを含むp型の領域を作った。これ
以降の素子の形成は、これまで述べてきたものと同じで
あるが、一方の拡散層(4)、チャネルストッパ層
(3)と他方の拡散層(4’)、チャネルストッパ層
(3’)の導電型が異なるために、一方の素子に不純物
を導入するときは、他方をマスクで被う必要がある。
<Fourth Embodiment> The present invention has been described so far by taking one conductive type semiconductor device as an example. However, actually, complementary semiconductor devices in which semiconductor devices having different conductivity types are manufactured on the same substrate are used. Fig. 36
Shows an example. The fabrication method is essentially the same as that described above, but starts with forming regions of different conductivity types in the semiconductor substrate. In this embodiment, an n-type substrate region containing phosphorus is formed in the region (1 ′),
A p-type region containing boron is formed in the region (1 ″). Subsequent device formation is the same as that described so far, except that one diffusion layer (4) and the channel stopper layer (3) are formed. ) And the other diffusion layer (4 ′) and channel stopper layer (3 ′) have different conductivity types, it is necessary to cover the other with a mask when introducing impurities into one element.

【0051】図37は、図36に示した相補型半導体装
置のパターン平面図を示したものである。30で示した
パターンを用いて、この内部にn型の領域を形成し、そ
れ以外にp型の領域を作る。31は素子間分離用酸化膜
を形成するパターンであり、選択酸化膜のマスクとなる
窒化膜を加工するのに用いる。n型、p型ともに同じパ
ターンを用いる。32は積み上げ拡散層を形成するパタ
ーンである。積み上げ拡散層のシリコン膜には、導電型
に応じてイオンを打ち分けるが、その際、33のパター
ンを用いて、一方のみを露出させる。次に、34と35
のパターンを用いて、素子間分離用酸化膜の端に拡散層
が打ち込まれるのを防ぐ。36はゲート電極パターンで
あり、37がコンタクトパターン、38が配線のパター
ンである。この平面パターンは、実施例1の場合を示し
たものであり、実施例2、3のように、自己整合的にマ
スクを形成する場合には、パターン(34)、(35)
は不要である。
FIG. 37 is a pattern plan view of the complementary semiconductor device shown in FIG. Using the pattern shown by 30, an n-type region is formed inside this and a p-type region is formed in the other region. Reference numeral 31 is a pattern for forming an oxide film for element isolation, which is used for processing a nitride film which serves as a mask for the selective oxide film. The same pattern is used for both n-type and p-type. Reference numeral 32 is a pattern for forming a stacked diffusion layer. Ions are selectively implanted into the silicon film of the stacked diffusion layer according to the conductivity type. At this time, only one of the ions is exposed by using the pattern 33. Then 34 and 35
This pattern is used to prevent the diffusion layer from being implanted into the edge of the isolation oxide film. 36 is a gate electrode pattern, 37 is a contact pattern, and 38 is a wiring pattern. This plane pattern shows the case of the first embodiment. When the mask is formed in a self-aligning manner as in the second and third embodiments, the patterns (34) and (35) are used.
Is unnecessary.

【0052】以上の実施例において、積み上げ拡散層の
上層にはシリサイド膜を用いたが、タングステン又はモ
リブデンであってもよく、またシリサイドとしてはタン
グステン又はモリブデンのシリサイドが用いられる。
In the above embodiments, the silicide film is used as the upper layer of the stacked diffusion layer, but it may be tungsten or molybdenum, and silicide of tungsten or molybdenum is used as the silicide.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上、幾つかの実施例を用いて説明して
きたように、本発明の半導体装置によれば、これまでの
溝ゲート型半導体装置で問題となっていた、素子間分離
用酸化膜に沿った、ソースとドレイン間のリーク電流を
抑制することができた。このため、溝ゲート型半導体装
置の持つ、パンチスルー耐性や低寄生容量という優れた
能力を最大限引き出すことができ、ひいては、高性能か
つ高集積なLSIを実現できた。具体的には、本溝ゲー
ト型の半導体装置を用いることで、0.1μm以下のゲ
ート寸法を有する半導体装置が実現できた。これはメモ
リでは1ギガビットクラスのものに相当する寸法であ
る。また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、こ
のような半導体装置を容易に製造することができた。
As described above with reference to some embodiments, according to the semiconductor device of the present invention, the oxidation for element isolation, which has been a problem in the conventional trench gate type semiconductor device. The leakage current between the source and the drain along the film could be suppressed. Therefore, it is possible to maximize the excellent capabilities of the trench gate type semiconductor device, such as punch-through resistance and low parasitic capacitance, and it is possible to realize a high-performance and highly integrated LSI. Specifically, by using this groove gate type semiconductor device, a semiconductor device having a gate dimension of 0.1 μm or less could be realized. This is a size equivalent to that of a 1 gigabit class memory. Further, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, such a semiconductor device could be easily manufactured.

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

【図1】本発明の溝ゲート型半導体装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device of the present invention.

【図2】従来の半導体装置の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a conventional semiconductor device.

【図3】従来の溝ゲート型半導体装置の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a conventional trench gate type semiconductor device.

【図4】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the trench gate type semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the trench gate type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the trench gate type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the trench gate type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装置
の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of the trench gate type semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 10 is a sectional view of the trench gate type semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第1の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 11 is a sectional view of the trench gate type semiconductor device of the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 12 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 13 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 14 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 15 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 16 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 17 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 18 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 19 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 20 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 21 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第2の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 22 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 23 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 24 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 25 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 26 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図27】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 27 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図28】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 28 is a sectional view of a groove gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図29】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 29 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図30】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 30 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図31】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 31 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図32】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 32 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 33 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図34】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 34 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図35】本発明の第3の実施例の溝ゲート型半導体装
置の断面図。
FIG. 35 is a sectional view of a trench gate type semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図36】本発明の第4の実施例の溝ゲート型半導体素
子を用いた相補型半導体装置の断面図。
FIG. 36 is a sectional view of a complementary semiconductor device using a groove gate type semiconductor element according to the fourth embodiment of the present invention.

【図37】本発明の第4の実施例の溝ゲート型半導体素
子を用いた相補型半導体装置の平面図。
FIG. 37 is a plan view of a complementary semiconductor device using the trench gate type semiconductor element according to the fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板 1’、1”…領域 2…素子間分離用酸化膜 3、3’…チャネルストッパ層 4、4’、5…拡散層 5’…非晶質シリコン膜 5”…シリサイド膜 6、102、104…酸化膜 7…側壁絶縁膜 8…ゲート酸化膜 9…ゲート電極 10…層間絶縁膜 11…コンタクト孔 12…金属配線 101…ホトレジストパターン 103…窒化膜 105…側壁窒化膜 30…パターン(n型領域形成用) 31…パターン(素子間分離用酸化膜形成用) 32…パターン(積み上げ拡散層形成用) 33、34、35…パターン(イオン打ち込み用) 36…ゲート電極パターン 37…コンタクトパターン 38…配線パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate 1 ', 1 "... Region 2 ... Oxide film for element isolation 3, 3' ... Channel stopper layer 4, 4 ', 5 ... Diffusion layer 5' ... Amorphous silicon film 5" ... Silicide film 6 , 102, 104 ... Oxide film 7 ... Side wall insulating film 8 ... Gate oxide film 9 ... Gate electrode 10 ... Interlayer insulating film 11 ... Contact hole 12 ... Metal wiring 101 ... Photoresist pattern 103 ... Nitride film 105 ... Sidewall nitride film 30 ... Pattern (For forming n-type region) 31 ... Pattern (for forming oxide film for element isolation) 32 ... Pattern (for forming stacked diffusion layer) 33, 34, 35 ... Pattern (for ion implantation) 36 ... Gate electrode pattern 37 ... Contact Pattern 38 ... Wiring pattern

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】素子間分離用絶縁膜で囲まれた第1導電型
の半導体基板領域に、該第1導電型とは導電型の異なる
第2導電型の一組の拡散層が所望の間隔をおいて配置さ
れ、該一組の拡散層間に流れる電流を制御するために、
半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が配置
された電界効果トランジスタを有する半導体装置におい
て、上記拡散層の上記ゲート電極と重なりあう部分の一
部は、上記素子間分離用絶縁膜と所望の間隔をおいて配
置されたことを特徴とする半導体装置。
1. A set of diffusion layers of a second conductivity type having a conductivity type different from that of the first conductivity type are formed at desired intervals in a semiconductor substrate region of the first conductivity type surrounded by an insulating film for element isolation. For controlling a current flowing between the pair of diffusion layers,
In a semiconductor device having a field-effect transistor in which a gate electrode is disposed on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a part of a portion of the diffusion layer that overlaps with the gate electrode is a part of the insulating film for element isolation that is desired. A semiconductor device characterized in that the semiconductor devices are arranged at intervals.
【請求項2】素子間分離用絶縁膜で囲まれた第1導電型
の半導体基板領域に、該第1導電型とは導電型の異なる
第2導電型の一組の拡散層が所望の間隔をおいて配置さ
れ、該一組の拡散層間に流れる電流を制御するために、
半導体基板上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が配置
された電界効果トランジスタを有する半導体装置におい
て、上記拡散層は、上記拡散層間に流れる電流の方向と
直角の方向には、上記素子間分離用絶縁膜と所望の間隔
をおいて配置されたことを特徴とする半導体装置。
2. A set of diffusion layers of a second conductivity type having a conductivity type different from that of the first conductivity type are formed at desired intervals in a semiconductor substrate region of the first conductivity type surrounded by an insulating film for element isolation. For controlling a current flowing between the pair of diffusion layers,
In a semiconductor device having a field effect transistor in which a gate electrode is disposed on a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween, the diffusion layer has a structure for separating the elements in a direction perpendicular to a direction of a current flowing between the diffusion layers. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is arranged at a desired distance from an insulating film.
【請求項3】請求項1又は2記載の半導体装置におい
て、上記素子間分離用絶縁膜の一部分は、上記第1導電
型の半導体基板領域との境界近傍が他の部分より薄いこ
とを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a part of the insulating film for element isolation is thinner in the vicinity of the boundary with the semiconductor substrate region of the first conductivity type than in other parts. Semiconductor device.
【請求項4】請求項1から3のいずれか一に記載の半導
体装置において、上記半導体基板上に、拡散層を構成す
る第2導電型の一組の導電層が設けられ、該導電層の間
隙に絶縁膜を介して上記ゲート電極が設けられたことを
特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a set of conductive layers of a second conductivity type forming a diffusion layer are provided on the semiconductor substrate, A semiconductor device, wherein the gate electrode is provided in a gap via an insulating film.
【請求項5】請求項1から4のいずれか一に記載の半導
体装置において、上記導電層は、シリコン膜と低抵抗材
料膜との積層膜であることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive layer is a laminated film of a silicon film and a low resistance material film.
【請求項6】請求項1から5のいずれか一に記載の半導
体装置において、上記低抵抗材料膜は、タングステン、
モリブデン又はこれらの金属のシリサイドであることを
特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the low resistance material film is tungsten.
A semiconductor device comprising molybdenum or a silicide of these metals.
【請求項7】請求項1から6のいずれか一に記載の半導
体装置において、上記一組の拡散層の間の半導体基板
に、拡散層と実質的に等しい深さの溝を有することを特
徴とする半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate between the pair of diffusion layers has a groove having a depth substantially equal to that of the diffusion layers. Semiconductor device.
【請求項8】半導体基板に、第1導電型の第1の領域
と、第1導電型とは導電型の異なる第2導電型の第2の
領域が設けられ、第1及び第2の領域はそれぞれ素子間
分離用絶縁膜で囲まれ、第1の領域に、第2導電型の一
組の拡散層が所望の間隔をおいて設けられ、一組の拡散
層間に流れる電流を制御するために、半導体基板上にゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極が設けられて第1の電界
効果トランジスタを構成し、第2の領域に、第1導電型
の一組の拡散層が所望の間隔をおいて設けられ、一組の
拡散層間に流れる電流を制御するために、半導体基板上
にゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられて第2の
電界効果トランジスタを構成し、第1及び第2の電界効
果トランジスタの一方の拡散層と他方の拡散層とは電気
的に接続され、かつ、それぞれのゲート電極は電気的に
接続された半導体装置において、上記それぞれの拡散層
の上記ゲート電極と重なりあう部分の一部は、上記素子
間分離用絶縁膜と所望の間隔をおいて配置されたことを
特徴とする半導体装置。
8. A semiconductor substrate is provided with a first region of a first conductivity type and a second region of a second conductivity type having a conductivity type different from that of the first conductivity type, and the first and second regions. Are each surrounded by an element isolation insulating film, and a pair of diffusion layers of the second conductivity type are provided in the first region at desired intervals to control the current flowing between the pair of diffusion layers. , A gate electrode is provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film to form a first field effect transistor, and a set of diffusion layers of the first conductivity type are provided in the second region at desired intervals. And a gate electrode is provided on the semiconductor substrate through a gate insulating film in order to control a current flowing between the pair of diffusion layers to form a second field effect transistor. One diffusion layer of the field effect transistor and the other diffusion layer are electrically connected, and In the semiconductor device in which the respective gate electrodes are electrically connected, a part of the portion of each of the diffusion layers which overlaps with the gate electrode is arranged at a desired distance from the element isolation insulating film. A semiconductor device characterized by the above.
【請求項9】半導体基板に、第1導電型の第1の領域
と、第1導電型とは導電型の異なる第2導電型の第2の
領域が設けられ、第1及び第2の領域はそれぞれ素子間
分離用絶縁膜で囲まれ、第1の領域に、第2導電型の一
組の拡散層が所望の間隔をおいて設けられ、一組の拡散
層間に流れる電流を制御するために、半導体基板上にゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極が設けられて第1の電界
効果トランジスタを構成し、第2の領域に、第1導電型
の一組の拡散層が所望の間隔をおいて設けられ、一組の
拡散層間に流れる電流を制御するために、半導体基板上
にゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられて第2の
電界効果トランジスタを構成し、第1及び第2の電界効
果トランジスタの一方の拡散層と他方の拡散層とは電気
的に接続され、かつ、それぞれのゲート電極は電気的に
接続された半導体装置において、上記第1及び第2の領
域の拡散層は、それぞれ上記拡散層間に流れる電流の方
向と直角の方向には、上記素子間分離用絶縁膜と所望の
間隔をおいて配置されたことを特徴とする半導体装置。
9. A semiconductor substrate is provided with a first region of a first conductivity type and a second region of a second conductivity type having a conductivity type different from that of the first conductivity type, and the first and second regions. Are each surrounded by an element isolation insulating film, and a pair of diffusion layers of the second conductivity type are provided in the first region at desired intervals to control the current flowing between the pair of diffusion layers. , A gate electrode is provided on the semiconductor substrate via a gate insulating film to form a first field effect transistor, and a set of diffusion layers of the first conductivity type are provided in the second region at desired intervals. And a gate electrode is provided on the semiconductor substrate through a gate insulating film in order to control a current flowing between the pair of diffusion layers to form a second field effect transistor. One diffusion layer of the field effect transistor and the other diffusion layer are electrically connected, and In the semiconductor device in which the respective gate electrodes are electrically connected, the diffusion layers in the first and second regions are isolated from each other in the direction perpendicular to the direction of the current flowing between the diffusion layers by the isolation insulation between elements. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is arranged at a desired distance from the film.
【請求項10】請求項8又は9記載の半導体装置におい
て、上記第1及び第2の領域の上に、それぞれ上記拡散
層と同じ導電型の一組の導電層が設けられ、該導電層の
間隙に絶縁膜を介してそれぞれ上記ゲート電極が設けら
れたことを特徴とする半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 8 or 9, wherein a pair of conductive layers having the same conductivity type as that of the diffusion layer is provided on the first and second regions, respectively. A semiconductor device, wherein the gate electrode is provided in each of the gaps via an insulating film.
【請求項11】第1導電型の半導体基板表面の所望の領
域を囲む素子間分離用絶縁膜を形成する工程及び該所望
の領域に、所定の方向には該素子間分離用絶縁膜から所
望の間隔をおいて、第1導電型とは導電型の異なる第2
導電型の拡散層を形成する工程を有し、請求項1又は2
記載の半導体装置を作成することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
11. A step of forming an element isolation insulating film surrounding a desired region of a surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type, and a step of forming a desired direction from the element isolation insulating film in a predetermined direction. A second conductive layer having a conductivity type different from that of the first conductivity type.
3. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a conductive type diffusion layer.
A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises manufacturing the semiconductor device described above.
【請求項12】第1導電型の半導体基板表面に第1の酸
化膜を成長させる第1の工程、該第1の酸化膜の表面に
窒化膜を堆積させて所望の形状に加工する第2の工程、
該窒化膜をマスクにして、半導体基板と同じ導電型の不
純物を打ち込む第3の工程、半導体基板表面に第2の酸
化膜を成長させる第4の工程、上記窒化膜を除去する第
5の工程、上記第1の酸化膜を除去する第6の工程、半
導体基板表面に半導体基板とは導電型の異なる不純物を
含むシリコン膜と、シリサイド膜又は金属膜と、酸化膜
との積層膜を堆積させる第7の工程、該積層膜を分離す
る第8の工程、上記第2の酸化膜によって囲まれた半導
体基板領域の内側を開口する有機膜を形成する第9の工
程、半導体基板とは導電型の異なる不純物を打ち込み、
拡散層を形成する第10の工程、上記有機膜を除去する
第11の工程、上記分離した積層膜の側壁にのみ側壁絶
縁膜を形成する第12の工程、露出した半導体基板表面
に溝を形成し、上記拡散層を分離する第13の工程、該
溝の表面に絶縁膜を形成する第14の工程及び少なくと
も該絶縁膜上にゲート電極を形成する第15の工程を有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. A first step of growing a first oxide film on a surface of a first conductivity type semiconductor substrate, and a second step of depositing a nitride film on the surface of the first oxide film and processing it into a desired shape. Process of
Using the nitride film as a mask, a third step of implanting impurities of the same conductivity type as the semiconductor substrate, a fourth step of growing a second oxide film on the surface of the semiconductor substrate, and a fifth step of removing the nitride film. A sixth step of removing the first oxide film, and depositing a stacked film of a silicon film containing an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, a silicide film or a metal film, and an oxide film on the surface of the semiconductor substrate. 7th step, 8th step of separating the laminated film, 9th step of forming an organic film that opens inside the semiconductor substrate region surrounded by the second oxide film, and the semiconductor substrate is of a conductive type. Implanting different impurities of
Tenth step of forming a diffusion layer, eleventh step of removing the organic film, twelfth step of forming a side wall insulating film only on the side wall of the separated laminated film, and forming a groove on the exposed surface of the semiconductor substrate. Then, the method has a thirteenth step of separating the diffusion layer, a fourteenth step of forming an insulating film on the surface of the groove, and a fifteenth step of forming a gate electrode on at least the insulating film. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項13】第1導電型の半導体基板表面の所望の領
域を囲み、かつ、該所望の領域との境界近傍が他の部分
より薄い素子間分離用絶縁膜を形成する工程、該所望の
領域に第1導電型とは導電型の異なる第2導電型の拡散
層を形成する工程及び上記所望の領域の所定の方向に配
置された上記素子間分離用絶縁膜の薄い部分を除去し、
素子間分離用絶縁膜と上記拡散層との間に間隙を形成す
る工程を有し、請求項1又は2記載の半導体装置を作成
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. A step of forming an insulating film for element isolation, which surrounds a desired region on the surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type and has a vicinity of a boundary with the desired region thinner than other portions. A step of forming a diffusion layer of a second conductivity type having a conductivity type different from the first conductivity type in the region, and removing a thin portion of the insulating film for element isolation arranged in a predetermined direction of the desired region,
3. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of forming a gap between an element isolation insulating film and the diffusion layer, wherein the semiconductor device according to claim 1 or 2 is produced.
【請求項14】第1導電型の半導体基板表面に第1の酸
化膜を成長させる第1の工程、該第1の酸化膜の表面に
第1の窒化膜を堆積させて所望の形状に加工する第2の
工程、半導体基板表面に第2の酸化膜を成長させる第3
の工程、半導体基板表面に第2の窒化膜を堆積する第4
の工程、上記第1の窒化膜の側壁にのみ、上記第2の窒
化膜を残す第5の工程、上記第1及び第2の窒化膜をマ
スクにして、半導体基板と同じ導電型の不純物を打ち込
む第6の工程、半導体基板表面に第3の酸化膜を成長さ
せる第7の工程、上記第1及び第2の窒化膜を除去する
第8の工程、上記第1の酸化膜を除去する第9の工程、
半導体基板表面に半導体基板とは導電型の異なる不純物
を含むシリコン膜と、シリサイド膜又は金属膜と、酸化
膜との積層膜を堆積させる第10の工程、該積層膜を分
離する第11の工程、積層膜の分離によって露出した半
導体基板表面に、半導体基板とは導電型の異なる不純物
を打ち込み、拡散層を形成する第12の工程、上記積層
膜の側壁にのみ絶縁膜を形成し、第2の酸化膜のみを除
去する第13の工程、露出した半導体基板表面に溝を形
成し、上記拡散層を分離する第14の工程、該溝の表面
にゲート絶縁膜を形成する第15の工程及びゲート電極
を形成する第16の工程を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
14. A first step of growing a first oxide film on a surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, depositing a first nitride film on the surface of the first oxide film, and processing it into a desired shape. A second step of performing a third step of growing a second oxide film on the surface of the semiconductor substrate
The step of depositing a second nitride film on the surface of the semiconductor substrate,
Step, the fifth step of leaving the second nitride film only on the side wall of the first nitride film, and using the first and second nitride films as a mask, impurities of the same conductivity type as the semiconductor substrate are used. A sixth step of implanting, a seventh step of growing a third oxide film on the surface of the semiconductor substrate, an eighth step of removing the first and second nitride films, a eighth step of removing the first oxide film 9 steps,
A tenth step of depositing a laminated film of a silicon film containing an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, a silicide film or a metal film, and an oxide film on the surface of the semiconductor substrate, and an eleventh step of separating the laminated film. A twelfth step of implanting an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate to form a diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate exposed by the separation of the laminated film; forming an insulating film only on the side wall of the laminated film; 13th step of removing only the oxide film, a 14th step of forming a groove on the exposed surface of the semiconductor substrate and separating the diffusion layer, a 15th step of forming a gate insulating film on the surface of the groove, and A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a sixteenth step of forming a gate electrode.
【請求項15】第1導電型の半導体基板表面の所望の領
域に、エッチング耐性のある第1の材料の膜を形成する
工程、該第1の材料の膜の側壁に、エッチング耐性があ
る第2の材料の膜を形成する工程、上記第1及び第2の
材料の膜をマスクにして、半導体基板に第1の凹部を形
成する工程、上記第2の材料の膜を除去する工程、上記
第1の材料の膜をマスクにして、再び半導体基板に所望
の深さの第2の凹部を形成する工程、上記第1及び第2
の凹部に素子間分離用絶縁膜を埋める工程、上記所望の
領域の所望の位置に、第1導電型とは導電型の異なる第
2導電型の拡散層を形成する工程及び上記所望の領域の
所定の方向に配置された上記素子間分離用絶縁膜を第2
の凹部の深さだけ除去し、その部分の素子間分離用絶縁
膜と上記拡散層との間に間隙を形成する工程を有し、請
求項1又は2記載の半導体装置を作成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
15. A step of forming a film of a first material having etching resistance on a desired region of a surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type, wherein a side wall of the film of the first material has etching resistance. A step of forming a film of the second material, a step of forming a first recess in the semiconductor substrate using the films of the first and second materials as a mask, a step of removing the film of the second material, Using the film of the first material as a mask, the step of forming second recesses of a desired depth in the semiconductor substrate again, the first and second steps described above.
Of the insulating film for element isolation in the concave portion of, the step of forming a diffusion layer of a second conductivity type having a conductivity type different from the first conductivity type at a desired position in the desired region, and A second insulating film for separating the elements, which is arranged in a predetermined direction;
3. The semiconductor device according to claim 1 or 2, further comprising the step of removing only the depth of the recessed portion and forming a gap between the insulating film for element isolation at that portion and the diffusion layer. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項16】第1導電型の半導体基板表面に第1の酸
化膜を成長させる第1の工程、該第1の酸化膜の表面に
窒化膜を堆積させて所望の形状に加工する第2の工程、
該窒化膜の側壁にのみ第2の酸化膜を形成する第3の工
程、上記窒化膜と上記第2の酸化膜をマスクにして、半
導体基板を掘り、第1の凹部を形成する第4の工程、上
記第2の酸化膜のみを除去する第5の工程、上記窒化膜
をマスクにして再び半導体基板を掘り、所定の深さの第
2の凹部を形成する第6の工程、上記第1及び第2の凹
部の側壁と底部に半導体基板と同じ導電型の不純物層を
形成する第7の工程、上記第1及び第2の凹部を埋める
第3の酸化膜を堆積する第8の工程、該第3の酸化膜を
基板表面に体して平坦にする第9の工程、上記窒化膜を
除去する第10の工程、上記第1の酸化膜を除去する第
11の工程、半導体基板表面に半導体基板とは導電型の
異なる不純物を含むシリコン膜と、シリサイド膜又は金
属膜と、酸化膜との積層膜を堆積させる第12の工程、
該積層膜を分離する第13の工程、積層膜の分離によっ
て露出した半導体基板表面に、半導体基板とは導電型の
異なる不純物を打ち込み、拡散層を形成する第14の工
程、上記積層膜の側壁にのみ側壁絶縁膜を形成し、上記
第3の酸化膜を上記第2の凹部の深さだけ除去する第1
5の工程、露出した半導体基板表面に溝を形成し、上記
拡散層を分離する第16の工程、該溝の表面に絶縁膜を
形成する第17の工程及びゲート電極を形成する第18
の工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
16. A first step of growing a first oxide film on a surface of a first conductivity type semiconductor substrate, and a second step of depositing a nitride film on the surface of the first oxide film and processing it into a desired shape. Process of
A third step of forming a second oxide film only on the side wall of the nitride film, a fourth step of forming a first recess by digging a semiconductor substrate using the nitride film and the second oxide film as a mask. Step, fifth step of removing only the second oxide film, sixth step of digging the semiconductor substrate again with the nitride film as a mask to form a second recess having a predetermined depth, and first step And a seventh step of forming an impurity layer of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate on the side wall and bottom of the second recess, an eighth step of depositing a third oxide film filling the first and second recesses, A ninth step of flattening the third oxide film on the substrate surface by flattening it, a tenth step of removing the nitride film, an eleventh step of removing the first oxide film, and a semiconductor substrate surface. A silicon film containing impurities having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, a silicide film or a metal film, and an oxide film. Twelfth step of depositing a multilayer film,
Thirteenth step of separating the laminated film, fourteenth step of forming a diffusion layer by implanting an impurity having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate on the surface of the semiconductor substrate exposed by the separation of the laminated film, the sidewall of the laminated film Forming a sidewall insulating film only on the first oxide film and removing the third oxide film by the depth of the second recess.
5th step, 16th step of forming a groove on the exposed semiconductor substrate surface to separate the diffusion layer, 17th step of forming an insulating film on the surface of the groove and 18th step of forming a gate electrode
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
JP4246858A 1992-09-16 1992-09-16 Semiconductor device and its manufacture Pending JPH0697437A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4246858A JPH0697437A (en) 1992-09-16 1992-09-16 Semiconductor device and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4246858A JPH0697437A (en) 1992-09-16 1992-09-16 Semiconductor device and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0697437A true JPH0697437A (en) 1994-04-08

Family

ID=17154775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4246858A Pending JPH0697437A (en) 1992-09-16 1992-09-16 Semiconductor device and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0697437A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498593B1 (en) * 2002-09-17 2005-07-01 매그나칩 반도체 유한회사 Method for fabricating semiconductor device having buried gate electrode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498593B1 (en) * 2002-09-17 2005-07-01 매그나칩 반도체 유한회사 Method for fabricating semiconductor device having buried gate electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3199717B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3413823B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH10242420A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2000332246A (en) Process of forming mos gate device having self-aligned trench
JPH0574806A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH06252359A (en) Manufacture of semiconductor device
KR0140719B1 (en) Favrication method of mosfet
JPH05206451A (en) Mosfet and its manufacture
JP2619340B2 (en) High voltage transistor structure of semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3965027B2 (en) Method for manufacturing trench gate type MIS device having thick polysilicon insulating layer at bottom of trench
US5903013A (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same
US20220302308A1 (en) Trench field effect transistor structure and manufacturing method for same
JPS6123360A (en) Semiconductor memory and manufacture of the same
US5593928A (en) Method of making a semiconductor device having floating source and drain regions
JPH10335660A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH07130834A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0738095A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH0697437A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3001588B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100265370B1 (en) A method for fabricating dram device
JPH0794721A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH04294585A (en) Manufacture of vertical type mos semiconductor device
JPS61134058A (en) Manufacture of semiconductor device
KR100200080B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method of the same
JPH06224424A (en) Mos transistor and manufacture thereof