JPH11163332A - Semiconductor storage device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor storage device and manufacture thereof

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JPH11163332A
JPH11163332A JP32748497A JP32748497A JPH11163332A JP H11163332 A JPH11163332 A JP H11163332A JP 32748497 A JP32748497 A JP 32748497A JP 32748497 A JP32748497 A JP 32748497A JP H11163332 A JPH11163332 A JP H11163332A
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JP
Japan
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gate electrode
semiconductor substrate
range
ion implantation
memory device
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Application number
JP32748497A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kuroda
英明 黒田
Yoshikazu Arakawa
義和 荒川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH11163332A publication Critical patent/JPH11163332A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a diffused layer in a shape such that an electric field can be relaxed at a gate end and an element-isolation region end. SOLUTION: In a semiconductor storage device 1, in which the diffused layers 23, 24 of an insulated gate type transistor are formed in the element forming region 13 of a semiconductor substrate 11 isolated by element-isolation regions 12, the diffused layers 23, 24 are formed to the semiconductor substrate 11 on both sides of a gate electrode 22, joint surfaces with the semiconductor substrate 11 are formed in an approximately projected curved surface shape having a radius of curvature rig larger than junction depth xj in shallow junctions on the gate electrode 22 sides on one sides of each diffused layer 23, 24, and joint surfaces with the semiconductor substrate 11 are formed in the approximately projecting curved surface shape, having a radius of curvature rji larger than junction depth xj under the state, in which the other sides of each diffusion layer 23, 24 are brought into contact with the side sections of the element-isolation regions 12, on the other sides of each diffused layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置お
よびその製造方法に関し、詳しくはトランジスタの拡散
層の接合界面に特徴を有する半導体記憶装置およびその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor memory device characterized by a junction interface of a diffusion layer of a transistor and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAMのデータ保持特性を向上させる
ためには、寄生的リーク、弱いアバランシェ、サブスレ
ショルドリーク、ゲート酸化膜リーク等のリーク電流を
抑制することが重要であり、特にメモリセルの接合リー
クを低減することが最も重要である。それらのリーク電
流は、酸素析出,イオン注入による残留欠陥,ストレス
等の微小欠陥、LOCOS酸化膜界面におけるシリコン
基板の結晶欠陥、シリコン基板中の転位が原因となって
いる。
2. Description of the Related Art In order to improve the data retention characteristics of a DRAM, it is important to suppress a leakage current such as a parasitic leak, a weak avalanche, a subthreshold leak, a gate oxide film leak, etc. It is most important to reduce leakage. These leak currents are caused by oxygen precipitation, residual defects due to ion implantation, minute defects such as stress, crystal defects of the silicon substrate at the LOCOS oxide film interface, and dislocations in the silicon substrate.

【0003】図5には、DRAMのメモリセル201が
示されている。すなわち、半導体基板101に形成した
LOCOS酸化膜102により分離された素子形成領域
103に、ゲート絶縁膜211を介してゲート電極21
2が形成され、このゲート電極212の両側の半導体基
板101に拡散層213,214が形成されている状態
を示したものである。その拡散層213,214はスフ
ェリカル(球面状)な接合界面を持つものであり、曲率
半径の小さいゲート角部の拡散層部分213G,214
GやLOCOS酸化膜102の角部の拡散層部分213
L,214Lおける電界緩和がDRAMのデータ保持特
性を改善する重要なポイントになっている。
FIG. 5 shows a memory cell 201 of a DRAM. That is, the gate electrode 21 is formed on the element forming region 103 separated by the LOCOS oxide film 102 formed on the semiconductor substrate 101 via the gate insulating film 211.
2 is formed, and the diffusion layers 213 and 214 are formed on the semiconductor substrate 101 on both sides of the gate electrode 212. The diffusion layers 213 and 214 have a spherical (spherical) junction interface, and the diffusion layer portions 213G and 214 at the corners of the gate having a small radius of curvature.
G and diffusion layer portion 213 at the corner of LOCOS oxide film 102
The relaxation of the electric field at L and 214L is an important point for improving the data retention characteristics of the DRAM.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の接合リークを決
める要因は、拡散電流と生成、再結合電流であったが、
セルサイズが縮小され、それに伴って図6に示すよう
に、拡散層213,214の接合深さXjが浅くなる
と、素子分離領域102側の接合面213L,214L
の曲率半径rjl やゲート電極212側の接合面213
G,214Gの曲率半径rjg が小さくなって電界が大
きくなる。このような電界の上昇は、生成、再結合電流
を増加させ〔IEDM(Internatinal Electron Device
s Meeting )(USA),14.1(1990) Steven H.Voldman,Jeff
rey B.Johnson,Thomas D.Linton,Stephen L.Titcomb,p.
349-352 参照〕、また局所的なアバランシェマルチプリ
ケーション(なだれ増倍)を引き起こすことによって接
合リーク電流の増加、DRAMデータの保持特性の低下
を引き起こす。そのため、DRAMを高集積化すること
に対して大きな障害となっている。
The factors that determine the junction leakage in the past were diffusion current and generation and recombination current.
When the cell size is reduced and the junction depth Xj of the diffusion layers 213 and 214 becomes shallow as shown in FIG. 6, the junction surfaces 213L and 214L on the element isolation region 102 side are reduced.
Radius of curvature rj l and the junction surface 213 on the gate electrode 212 side.
The radius of curvature rj g of G, 214G decreases, and the electric field increases. Such an increase in the electric field increases the generation and recombination current [IEDM (Internatinal Electron Device).
s Meeting) (USA), 14.1 (1990) Steven H. Voldman, Jeff
rey B. Johnson, Thomas D. Linton, Stephen L. Titcomb, p.
349-352], and a local avalanche multiplication (avalanche multiplication) causes an increase in junction leak current and a decrease in DRAM data retention characteristics. Therefore, this is a major obstacle to increasing the integration of the DRAM.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体記憶装置およびその製造方
法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same which have been made to solve the above problems.

【0006】半導体記憶装置は、半導体基板に形成され
た素子分離領域によって分離されたもので該半導体基板
に設けられた素子形成領域に、絶縁ゲート型トランジス
タの拡散層を形成した半導体記憶装置において、拡散層
は、絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極の両側にお
ける半導体基板に形成され、各拡散層の一方側は、ゲー
ト電極側に浅い接合で、かつ半導体基板との接合面は接
合深さよりも大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成
され、各拡散層の他方側は、素子分離領域の側部に接触
する状態に、かつ半導体基板との接合面は接合深さより
も大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成されている
ことを特徴とする。
The semiconductor memory device is a semiconductor memory device in which a diffusion layer of an insulated gate transistor is formed in an element formation region provided in the semiconductor substrate and separated by an element isolation region formed in the semiconductor substrate. Diffusion layers are formed on the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode of the insulated gate transistor. One side of each diffusion layer has a shallow junction on the gate electrode side, and the junction surface with the semiconductor substrate has a curvature larger than the junction depth. It is formed in a substantially convex curved surface shape having a radius, the other side of each diffusion layer is in a state of contacting the side portion of the element isolation region, and the bonding surface with the semiconductor substrate has a substantially convex radius of curvature larger than the bonding depth. It is characterized by being formed in a curved shape.

【0007】上記半導体記憶装置では、各拡散層の一方
側は、ゲート電極側に浅い接合で形成され、半導体基板
との接合面は接合深さよりも大きな曲率半径を有する略
凸曲面状に形成され、各拡散層の他方側は、素子分離領
域の側部に接触する状態に形成され、半導体基板との接
合面は接合深さよりも大きな曲率半径を有する略凸曲面
状に形成されていることから、それらの部分での電界が
緩和される。その結果、接合リーク電流が低減される。
In the semiconductor memory device, one side of each diffusion layer is formed with a shallow junction on the gate electrode side, and a junction surface with the semiconductor substrate is formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the junction depth. The other side of each diffusion layer is formed so as to be in contact with the side of the element isolation region, and the bonding surface with the semiconductor substrate is formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the bonding depth. , The electric field in those portions is reduced. As a result, the junction leakage current is reduced.

【0008】半導体記憶装置の第1の製造方法は、半導
体基板に形成された素子分離領域によって分離されたも
ので半導体基板に設けられた素子形成領域にゲート絶縁
膜を介してゲート電極を形成する。次いでゲート電極お
よび素子分離領域をマスクに用いた第1の斜めイオン注
入法によって、素子形成領域に拡散層を形成するための
不純物を導入する。続いてゲート電極の側壁にサイドウ
ォール絶縁膜を形成した後、ゲート電極、サイドウォー
ル絶縁膜および素子分離領域をマスクに用いて第2の斜
めイオン注入法によって、素子形成領域に拡散層を形成
するための不純物を導入することを特徴とする。
In a first method of manufacturing a semiconductor memory device, a gate electrode is formed via a gate insulating film in an element formation region provided in a semiconductor substrate, which is separated by an element isolation region formed in the semiconductor substrate. . Next, an impurity for forming a diffusion layer is introduced into the element formation region by a first oblique ion implantation method using the gate electrode and the element isolation region as masks. Subsequently, after forming a sidewall insulating film on the side wall of the gate electrode, a diffusion layer is formed in the element forming region by a second oblique ion implantation method using the gate electrode, the sidewall insulating film, and the element isolation region as a mask. For introducing impurities.

【0009】上記半導体記憶装置の第1の製造方法で
は、ゲート電極および素子分離領域をマスクに用いた第
1の斜めイオン注入法によって、素子形成領域に拡散層
を形成するための不純物を導入する。続いてゲート電極
の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成した後、ゲート電
極、サイドウォール絶縁膜および素子分離領域をマスク
に用いて第2の斜めイオン注入法によって、素子形成領
域に拡散層を形成するための不純物を導入することか
ら、拡散層は、ゲート電極側に浅い接合で、かつ半導体
基板との接合面が接合深さよりも大きな曲率半径を有す
る略凸曲面状に形成され、さらに素子分離領域の側部に
接触する状態で、半導体基板との接合面は接合深さより
も大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成される。
In the first method of manufacturing a semiconductor memory device, an impurity for forming a diffusion layer in an element formation region is introduced by a first oblique ion implantation method using a gate electrode and an element isolation region as a mask. . Subsequently, after forming a sidewall insulating film on the side wall of the gate electrode, a diffusion layer is formed in the element forming region by a second oblique ion implantation method using the gate electrode, the sidewall insulating film, and the element isolation region as a mask. The diffusion layer is formed to have a shallow junction on the gate electrode side and a substantially convex curved surface having a radius of curvature larger than the junction depth, and a further isolation region. In the state of contact with the side portion, the bonding surface with the semiconductor substrate is formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the bonding depth.

【0010】また、半導体記憶装置の第2の製造方法
は、半導体基板に形成された素子分離領域によって分離
されたもので半導体基板に設けられた素子形成領域にゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成する。次いでゲー
ト電極および前記素子分離領域をマスクにして拡散層を
形成するための不純物を素子形成領域に斜めイオン注入
法によって導入する。続いて半導体基板上に、ゲート電
極および素子分離領域を覆う状態の酸化シリコン膜を形
成した後、ゲート電極、このゲート電極の側壁に形成さ
れた酸化シリコン膜および素子分離領域をマスクに用い
たイオン注入法によって、先に行った斜めイオン注入に
より導入した不純物の導入深さよりも深い状態に、素子
形成領域に拡散層を形成するための不純物を導入する。
その後ゲート電極の側壁にサイドウォールを形成した
後、ゲート電極、このゲート電極の側壁に形成された酸
化シリコン膜、サイドウォールおよび素子分離領域をマ
スクに用いたイオン注入法によって、先のイオン注入に
より導入した不純物の導入深さよりも深い状態に、素子
形成領域に拡散層を形成するための不純物を導入するこ
とを特徴とする。
In a second method of manufacturing a semiconductor memory device, a gate electrode is separated via a gate insulating film into an element formation region provided on the semiconductor substrate and separated by an element isolation region formed on the semiconductor substrate. Form. Next, an impurity for forming a diffusion layer is introduced into the element formation region by oblique ion implantation using the gate electrode and the element isolation region as a mask. Subsequently, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate so as to cover the gate electrode and the element isolation region. Then, the gate electrode, the silicon oxide film formed on the side wall of the gate electrode and the ion using the element isolation region as a mask are formed. By the implantation method, an impurity for forming a diffusion layer in the element formation region is introduced in a state deeper than the introduction depth of the impurity introduced by the previously performed oblique ion implantation.
Then, after forming a sidewall on the side wall of the gate electrode, the gate electrode, the silicon oxide film formed on the side wall of the gate electrode, the sidewall, and the ion implantation method using the element isolation region as a mask are used to perform the ion implantation. An impurity for forming a diffusion layer in an element formation region is introduced in a state deeper than the introduced depth of the introduced impurity.

【0011】上記半導体記憶装置の第2の製造方法で
は、ゲート電極を形成した後、ゲート電極の側壁に形成
した酸化シリコン膜を形成した後、サイドウォールを形
成した後に、順次イオン注入を行うことによって、先に
行ったイオン注入による不純物の導入深さよりも深く導
入することから、拡散層は、ゲート電極側に浅い接合
で、かつ半導体基板との接合面が接合深さよりも大きな
曲率半径を有する略凸曲面状に形成され、さらに素子分
離領域の側部に接触する状態で、半導体基板との接合面
は接合深さよりも大きな曲率半径を有する略凸曲面状に
形成される。
In the second method of manufacturing a semiconductor memory device, after a gate electrode is formed, a silicon oxide film formed on a side wall of the gate electrode is formed, and then a sidewall is formed, and then ion implantation is performed sequentially. As a result, since the impurity is introduced deeper than the introduction depth of the ion implantation performed earlier, the diffusion layer has a shallow junction on the gate electrode side, and the junction surface with the semiconductor substrate has a radius of curvature larger than the junction depth. The junction surface with the semiconductor substrate is formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the junction depth in a state of being formed in a substantially convex curved shape and further in contact with a side portion of the element isolation region.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係わる半導体記憶装置の
実施形態の一例を、図1によって説明する。図1では、
(1)に概略構成断面図を示し、(2)にレイアウト図
を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
(1) shows a schematic sectional view, and (2) shows a layout diagram.

【0013】図1に示すように、絶縁ゲート型トランジ
スタからなる半導体記憶装置1は、半導体基板(例えば
シリコン基板)11に形成された素子分離領域12によ
って分離されたものでこの半導体基板11に設けられた
素子形成領域13に形成されている。その素子形成領域
13上にはゲート絶縁膜21を介してゲート電極22が
形成されている。このゲート電極22は、例えばドープ
トポリシリコンからなり、上部にオフセット絶縁膜(図
示省略)が形成されているものであっても、また上部に
金属シリサイド層が形成されているものであってもよ
い。
As shown in FIG. 1, a semiconductor memory device 1 comprising an insulated gate transistor is separated by an element isolation region 12 formed in a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate) 11 and provided on the semiconductor substrate 11. Formed in the formed element forming region 13. A gate electrode 22 is formed on the element forming region 13 with a gate insulating film 21 interposed therebetween. The gate electrode 22 is made of, for example, doped polysilicon and may have an offset insulating film (not shown) formed thereon or a metal silicide layer formed thereon. Good.

【0014】上記ゲート電極22の両側における半導体
基板11の表層には拡散層23,24が形成されてい
る。各拡散層23,24の一方側には、上記ゲート電極
22側に浅い接合で形成され、半導体基板11との接合
面は接合深さXjよりも大きな曲率半径rjg を有する
略凸曲面状(例えば略球面状)に形成されている。ま
た、各拡散層23,24の他方側は、素子分離領域12
の側部に接触する状態に形成され、かつ半導体基板11
との接合面は接合深さXjよりも大きな曲率半径rjl
を有する略凸曲面状(例えば略球面状)に、かつLOC
OS酸化の際に素子分離領域12の側部近傍の半導体基
板11に発生する結晶欠陥領域を含むように形成され
る。
Diffusion layers 23 and 24 are formed on the surface of the semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 22. On one side of each of the diffusion layers 23 and 24, is formed in a shallow junction to the gate electrode 22 side, the junction surface of the semiconductor substrate 11 is substantially convex curved shape having a large radius of curvature rj g than the junction depth Xj ( For example, it is formed in a substantially spherical shape. The other side of each of the diffusion layers 23 and 24 is connected to the element isolation region 12.
The semiconductor substrate 11 is formed so as to be in contact with the side of
Has a radius of curvature rj l greater than the junction depth Xj.
A substantially convex curved surface (for example, a substantially spherical shape) having
It is formed so as to include a crystal defect region generated in the semiconductor substrate 11 near the side of the element isolation region 12 during the OS oxidation.

【0015】次に、接合リーク電流と拡散層の曲率半径
rjの関係を、図2によって説明する。図では、縦軸に
接合リーク電流を示し、横軸に拡散層の曲率半径を示
す。また、図中に示す温度は拡散層における動作温度で
ある。
Next, the relationship between the junction leak current and the radius of curvature rj of the diffusion layer will be described with reference to FIG. In the figure, the vertical axis indicates the junction leak current, and the horizontal axis indicates the radius of curvature of the diffusion layer. The temperature shown in the figure is the operating temperature of the diffusion layer.

【0016】図2に示すように、拡散層の接合深さは
0.65μmであり、拡散層の曲率半径rjが大きくな
るに従い、いずれの動作温度においても、接合リーク電
流は小さくなり、特に接合深さXjよりも大きくなるに
従い接合リーク電流が小さくなることがわかる。したが
って、上記説明したように、拡散層23,24の曲率半
径rjg ,rjl を接合深さXjよりも大きくすること
が好ましい。
As shown in FIG. 2, the junction depth of the diffusion layer is 0.65 μm. As the radius of curvature rj of the diffusion layer increases, the junction leakage current decreases at any operating temperature. It can be seen that the junction leakage current becomes smaller as the depth becomes larger than the depth Xj. Therefore, as described above, it is preferable that the curvature radii rj g and rj l of the diffusion layers 23 and 24 be larger than the junction depth Xj.

【0017】上記半導体記憶装置1では、各拡散層2
3,24の一方側は、ゲート電極22側に浅い接合で形
成され、半導体基板11との接合面は接合深さXjより
も大きな曲率半径rjg を有する略凸曲面状に形成さ
れ、各拡散層23,24の他方側は、素子分離領域12
の側部に接触する状態に形成され、半導体基板11との
接合面は接合深さXjよりも大きな曲率半径rjl を有
する略凸曲面状に形成されていることから、それらの部
分での電界が緩和される。その結果、接合リーク電流が
低減される。しかも、拡散層23,24は、LOCOS
酸化の際に素子分離領域12の側部近傍の半導体基板1
1に発生する結晶欠陥領域を含むように形成される。そ
のため、結晶欠陥領域に空乏層が延びることがなくな
る。以上により、このトランジスタをダイナミックRA
M(以下DRAMという)のメモリトランジスタとして
用いた場合には、DRAMのデータ保持特性の向上が図
れる。
In the semiconductor memory device 1, each diffusion layer 2
One side of the 3,24 are formed by a shallow junction to the gate electrode 22 side, the junction surface of the semiconductor substrate 11 is formed in a substantially convex curved shape having a large radius of curvature rj g than the junction depth Xj, each spreading The other side of the layers 23 and 24 is
It is formed in a state in contact with the side, since it is formed in a substantially convex curved shape having a large radius of curvature rj l than the junction surface junction depth Xj of the semiconductor substrate 11, the electric field in those parts Is alleviated. As a result, the junction leakage current is reduced. Moreover, the diffusion layers 23 and 24 are LOCOS
During oxidation, the semiconductor substrate 1 near the side of the element isolation region 12
1 is formed so as to include a crystal defect region occurring in the first region. Therefore, the depletion layer does not extend to the crystal defect region. As described above, this transistor is replaced with the dynamic RA
When used as an M (hereinafter referred to as DRAM) memory transistor, data retention characteristics of the DRAM can be improved.

【0018】次に本発明に係わる半導体記憶装置の第1
の製造方法の一例を第1実施形態として、図3の製造工
程図によって説明する。図3では、前記図1によって説
明したのと同様の構成部品には同一符号を付す。
Next, a first example of the semiconductor memory device according to the present invention will be described.
An example of the manufacturing method will be described as a first embodiment with reference to a manufacturing process diagram in FIG. In FIG. 3, the same components as those described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0019】図3の(1)に示すように、通常の素子分
離形成技術(例えばLOCOS法)によって、半導体基
板(例えばシリコン基板)11に素子分離領域12を形
成して素子形成領域13を設ける。次いで通常のゲート
形成技術により、上記素子形成領域13上にゲート絶縁
膜21を介してゲート電極22を形成する。例えば、素
子形成領域13の表面にゲート絶縁膜21を形成した
後、ドープトポリシリコン膜、タングステンシリサイド
(WSix )膜を数百nmの厚さにCVD(化学的気相
成長)法により堆積した後、リソグラフィー技術とエッ
チング技術とによって、これらの膜をパターニングして
ゲート電極22を形成する。なお、図3ではDRAMの
メモリセルを示しているので、素子分離領域12上には
ゲート電極を延長したワード線51が形成されている。
As shown in FIG. 3A, an element isolation region 12 is formed in a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate) 11 by an ordinary element isolation formation technique (for example, a LOCOS method), and an element formation region 13 is provided. . Next, a gate electrode 22 is formed on the element formation region 13 with a gate insulating film 21 interposed therebetween by a normal gate formation technique. For example, deposition after forming the gate insulating film 21 on the surface of the element formation region 13, doped polycrystalline silicon film, a tungsten silicide (WSi x) layer CVD (chemical vapor deposition) to a thickness of several hundred nm the method After that, these films are patterned by a lithography technique and an etching technique to form a gate electrode 22. Since FIG. 3 shows a memory cell of a DRAM, a word line 51 having an extended gate electrode is formed on the element isolation region 12.

【0020】次いで上記ゲート電極22および素子分離
領域12をマスクに用いた第1の斜めイオン注入法によ
って、素子形成領域13の半導体基板11に拡散層を形
成するための不純物を導入する。この第1の斜めイオン
注入は、半導体基板面11Aの法線方向に対して例えば
45°よりも大きく75°以下の範囲内、例えば60°
の角度でイオンを導入する。その際、第1の斜めイオン
注入の方向は、ゲート電極22のゲート長方向を0°と
して、25°〜65°の範囲、115°〜155°の範
囲、205°〜245°の範囲、および295°〜33
5°の範囲の4方位、例えば45°、135°、225
°、315°の4方位からイオンを導入することが望ま
しい。このときのイオン注入条件の一例としては、注入
イオンにヒ素イオン(As+ )を用い、ドーズ量を数十
keVで1×1012個/cm2 〜1×1014個/cm2
程度に設定して行う。
Next, an impurity for forming a diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate 11 in the element formation region 13 by a first oblique ion implantation method using the gate electrode 22 and the element isolation region 12 as a mask. The first oblique ion implantation is performed, for example, within a range of more than 45 ° and 75 ° or less, for example, 60 ° with respect to the normal direction of the semiconductor substrate surface 11A.
Ions are introduced at an angle of. At this time, the direction of the first oblique ion implantation is such that the gate length direction of the gate electrode 22 is 0 °, 25 ° to 65 °, 115 ° to 155 °, 205 ° to 245 °, and 295 ° ~ 33
4 orientations in the range of 5 °, for example 45 °, 135 °, 225
It is desirable to introduce ions from four directions of 315 ° and 315 °. As an example of the ion implantation conditions at this time, arsenic ions (As + ) are used as the implanted ions, and the dose is 1 × 10 12 / cm 2 to 1 × 10 14 / cm 2 at a dose of several tens keV.
It is set to about.

【0021】なお、イオン注入角度が45°以下になる
とゲート端の拡散層の曲率半径rj g は拡散層23,2
4の接合深さXjよりも小さくなり、電界緩和が困難に
なる。またイオン注入角度が75°よりも大きくなると
ゲート電極22の影になって素子分離領域12側の拡散
層部分が形成されなくなる可能性が高い。そのため、イ
オン注入角度は上記角度範囲に設定されている。
Incidentally, the ion implantation angle becomes 45 ° or less.
And the radius of curvature rj of the diffusion layer at the gate end gAre the diffusion layers 23 and 2
4 becomes smaller than the junction depth Xj, making it difficult to relax the electric field.
Become. When the ion implantation angle is larger than 75 °,
Diffusion on the element isolation region 12 side due to the shadow of the gate electrode 22
There is a high possibility that the layer portion will not be formed. Therefore,
The ON implantation angle is set in the above angle range.

【0022】次いで図3の(2)に示すように、例えば
CVD法によって、上記半導体基板11上にゲート電極
22を覆う絶縁膜を形成する。この絶縁膜は例えば数十
nm〜百数十nmの厚さの酸化シリコンを堆積して形成
する。その後、上記絶縁膜を異方性エッチングによりエ
ッチバックして、ゲート電極22の側壁にサイドウォー
ル絶縁膜31を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, an insulating film covering the gate electrode 22 is formed on the semiconductor substrate 11 by, for example, a CVD method. This insulating film is formed by depositing, for example, silicon oxide having a thickness of several tens nm to one hundred and several tens nm. After that, the insulating film is etched back by anisotropic etching to form a sidewall insulating film 31 on the side wall of the gate electrode 22.

【0023】次いで上記ゲート電極22、上記サイドウ
ォール絶縁膜31および素子分離領域12をマスクに用
いた第2の斜めイオン注入法によって、素子形成領域1
3の半導体基板11に拡散層を形成するための不純物を
導入する。この第2の斜めイオン注入は、半導体基板面
11Aの法線方向に対して上記第1の斜めイオン注入法
の注入角度よりも小さい角度、例えば45°よりも大き
く75°以下の範囲内で、例えば45°の角度でイオン
を導入する。その際、第2の斜めイオン注入の方向は、
ゲート電極22のゲート長方向を0°として、25°〜
65°の範囲、115°〜155°の範囲、205°〜
245°の範囲、および295°〜335°の範囲の4
方位、例えば45°、135°、225°、315°の
4方位からイオンを導入することが望ましい。このとき
のイオン注入条件の一例としては、注入イオンにヒ素イ
オン(As+ )を用い、ドーズ量を数十keVで1×1
12個/cm2 〜1×1014個/cm2 程度に設定して
行う。
Next, the gate electrode 22 and the sidewall
Using the insulating film 31 and the isolation region 12 as masks
The element forming region 1 is formed by the second oblique ion implantation method.
3 for forming a diffusion layer in the semiconductor substrate 11.
Introduce. This second oblique ion implantation is performed on the semiconductor substrate surface.
The first oblique ion implantation method with respect to the normal direction of 11A
Angle smaller than the injection angle, for example larger than 45 °
Ions at an angle of less than 75 °, for example, at 45 °
Is introduced. At this time, the direction of the second oblique ion implantation is
When the gate length direction of the gate electrode 22 is 0 °, 25 ° to
65 ° range, 115 ° -155 ° range, 205 °-
4 in the range of 245 ° and 295 ° to 335 °
Orientation, for example 45 °, 135 °, 225 °, 315 °
It is desirable to introduce ions from four directions. At this time
As an example of the ion implantation conditions for arsenic,
ON (As+) At a dose of several tens keV to 1 × 1
0 12Pieces / cmTwo~ 1 × 1014Pieces / cmTwoSet to about
Do.

【0024】その後、図3の(3)に示すように、ゲー
ト電極22等を覆う絶縁膜41を半導体基板11上に形
成した後、エッチバック、化学的機械研磨(CMP)等
の平坦化技術により上記絶縁膜41の表面を平坦化した
後、ビット線、キャパシタ形成プロセスの熱処理を経る
と、ゲート端(ゲート電極22端)およびLOCOS端
(素子分離領域12端)の拡散層の曲率半径rjが接合
深さXjよりも大きな拡散層23,24が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, after an insulating film 41 covering the gate electrode 22 and the like is formed on the semiconductor substrate 11, flattening techniques such as etch-back and chemical mechanical polishing (CMP) are performed. After the surface of the insulating film 41 is planarized by the heat treatment of the bit line and capacitor forming process, the radius of curvature rj of the diffusion layer at the gate end (the end of the gate electrode 22) and the diffusion layer at the LOCOS end (the end of the element isolation region 12) is obtained. Are formed larger than the junction depth Xj.

【0025】なお上記製造方法において、各斜めイオン
注入は、上記説明したように4方位からイオン注入を行
う替わりに、半導体基板11を回転させながらイオン注
入してもよい。
In the above manufacturing method, each oblique ion implantation may be performed while rotating the semiconductor substrate 11 instead of performing ion implantation from four directions as described above.

【0026】上記半導体記憶装置の第1の製造方法で
は、ゲート電極22および素子分離領域12をマスクに
用いた第1の斜めイオン注入法によって、素子形成領域
13に拡散層23,24を形成するための不純物を導入
する。続いてゲート電極22の側壁にサイドウォール絶
縁膜31を形成した後、ゲート電極22、サイドウォー
ル絶縁膜31および素子分離領域12をマスクに用いて
第2の斜めイオン注入法によって、素子形成領域13に
拡散層23,24を形成するための不純物を導入するこ
とから、拡散層23,24は、ゲート電極22側に浅い
接合で、かつ半導体基板11との接合面が接合深さより
も大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成され、さら
に素子分離領域12の側部に接触する状態で、半導体基
板11との接合面は接合深さよりも大きな曲率半径を有
する略凸曲面状に形成される。
In the first method for manufacturing a semiconductor memory device, diffusion layers 23 and 24 are formed in the element formation region 13 by a first oblique ion implantation method using the gate electrode 22 and the element isolation region 12 as a mask. To introduce impurities. Subsequently, after forming a side wall insulating film 31 on the side wall of the gate electrode 22, the gate electrode 22, the side wall insulating film 31 and the element isolation region 12 are used as masks to form an element formation region 13 by a second oblique ion implantation method. Since impurities for forming the diffusion layers 23 and 24 are introduced into the diffusion layers 23 and 24, the diffusion layers 23 and 24 have a shallow junction on the gate electrode 22 side and a radius of curvature larger than the junction depth at the junction surface with the semiconductor substrate 11. And a contact surface with the semiconductor substrate 11 in a state of being in contact with a side portion of the element isolation region 12 is formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the junction depth.

【0027】次に本発明に係わる半導体記憶装置の第2
の製造方法の一例を第2実施形態として、図4の製造工
程図によって説明する。図4では、前記図1および図3
によって説明したのと同様の構成部品には同一符号を付
す。
Next, the second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention will be described.
An example of the manufacturing method will be described as a second embodiment with reference to a manufacturing process diagram in FIG. In FIG. 4, FIG. 1 and FIG.
The same components as those described above are denoted by the same reference numerals.

【0028】図4の(1)に示すように、通常の素子分
離形成技術(例えばLOCOS法)によって、半導体基
板(例えばシリコン基板)11に素子分離領域12を形
成して素子形成領域13を設ける。次いで通常のゲート
形成技術により、上記素子形成領域13上にゲート絶縁
膜21を介してゲート電極22を形成する。例えば、素
子形成領域13の表面にゲート絶縁膜21を形成した
後、ドープトポリシリコン膜、タングステンシリサイド
(WSix )膜を数百nmの厚さにCVD(化学的気相
成長)法により堆積した後、リソグラフィー技術とエッ
チング技術とによって、これらの膜をパターニングして
ゲート電極22を形成する。
As shown in FIG. 4A, an element isolation region 12 is formed in a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate) 11 by an ordinary element isolation formation technique (for example, a LOCOS method), and an element formation region 13 is provided. . Next, a gate electrode 22 is formed on the element formation region 13 with a gate insulating film 21 interposed therebetween by a normal gate formation technique. For example, deposition after forming the gate insulating film 21 on the surface of the element formation region 13, doped polycrystalline silicon film, a tungsten silicide (WSi x) layer CVD (chemical vapor deposition) to a thickness of several hundred nm the method After that, these films are patterned by a lithography technique and an etching technique to form a gate electrode 22.

【0029】次いで上記ゲート電極22および素子分離
領域12をマスクに用いた斜めイオン注入法によって、
素子形成領域13の半導体基板11に拡散層を形成する
ための不純物を導入する。この斜めイオン注入は、半導
体基板面11Aの法線方向に対して例えば45°よりも
大きく75°以下の範囲内、例えば60°の角度でイオ
ンを導入する。その際、第1の斜めイオン注入の方向
は、ゲート電極22のゲート長方向を0°として、25
°〜65°の範囲、115°〜155°の範囲、205
°〜245°の範囲、および295°〜335°の範囲
の4方位、例えば45°、135°、225°、315
°の4方位からイオンを導入することが望ましい。この
ときのイオン注入条件の一例としては、注入イオンにヒ
素イオン(As+ )を用い、ドーズ量を数十keVで1
×1012個/cm2 〜1×1014個/cm2 程度に設定
して行う。なお、図3ではDRAMのメモリセルを示し
ているので、素子分離領域12上にはゲート電極を延長
したワード線51が形成されている。
Next, by the oblique ion implantation method using the gate electrode 22 and the element isolation region 12 as a mask,
An impurity for forming a diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate 11 in the element formation region 13. In this oblique ion implantation, ions are introduced at an angle of, for example, 60 ° or more within a range of more than 45 ° and 75 ° or less with respect to the normal direction of the semiconductor substrate surface 11A. At this time, the direction of the first oblique ion implantation is 25 ° with the gate length direction of the gate electrode 22 being 0 °.
° -65 ° range, 115 ° -155 ° range, 205
4 orientations in the range of ° -245 ° and in the range of 295-335 °, for example 45 °, 135 °, 225 °, 315
It is desirable to introduce ions from four directions. As an example of the ion implantation conditions at this time, arsenic ions (As + ) are used as the implanted ions, and the dose is 1 at several tens keV.
The setting is performed at about × 10 12 / cm 2 to 1 × 10 14 / cm 2 . Since FIG. 3 shows a memory cell of a DRAM, a word line 51 having an extended gate electrode is formed on the element isolation region 12.

【0030】なお、イオン注入角度が45°以下になる
とゲート端の拡散層の曲率半径rj g は拡散層23,2
4の接合深さXjよりも小さくなり、電界緩和が困難に
なる。またイオン注入角度が75°よりも大きくなると
ゲート電極22の影になって素子分離領域12側の拡散
層部分が形成されなくなる可能性が高い。そのため、イ
オン注入角度は上記角度範囲に設定されている。
Incidentally, the ion implantation angle becomes 45 ° or less.
And the radius of curvature rj of the diffusion layer at the gate end gAre the diffusion layers 23 and 2
4 becomes smaller than the junction depth Xj, making it difficult to relax the electric field.
Become. When the ion implantation angle is larger than 75 °,
Diffusion on the element isolation region 12 side due to the shadow of the gate electrode 22
There is a high possibility that the layer portion will not be formed. Therefore,
The ON implantation angle is set in the above angle range.

【0031】次いで図4の(2)に示すように、CVD
法または熱酸化法によって、上記半導体基板11上に、
上記ゲート電極22および素子分離領域12を覆う状態
の酸化シリコン膜42を数十nmの厚さに形成する。そ
の後、上記ゲート電極22、このゲート電極22の側壁
に形成された上記酸化シリコン膜42および上記素子分
離領域12をマスクに用いたイオン注入法によって、上
記斜めイオン注入により導入した不純物の導入深さより
も深い状態に、素子形成領域13の半導体基板11に拡
散層を形成するための不純物を導入する。この不純物イ
オンには例えばヒ素イオン(As+ )を用い、ドーズ量
を1×1012個/cm2 〜1×1014個/cm2 、投影
飛程Rpを最初の斜めイオン注入の投影飛程Rpよりも
深くなるようなエネルギーに設定してイオン注入を行
う。
Next, as shown in FIG.
By the method or the thermal oxidation method, on the semiconductor substrate 11,
A silicon oxide film 42 covering the gate electrode 22 and the element isolation region 12 is formed to a thickness of several tens nm. Thereafter, by the ion implantation method using the gate electrode 22, the silicon oxide film 42 formed on the side wall of the gate electrode 22 and the element isolation region 12 as a mask, the depth of the impurity introduced by the oblique ion implantation is reduced. An impurity for forming a diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate 11 in the element forming region 13 in a deep state. As the impurity ions, for example, arsenic ions (As + ) are used, the dose is 1 × 10 12 / cm 2 to 1 × 10 14 / cm 2 , and the projection range Rp is the projection range of the first oblique ion implantation. Ion implantation is performed with the energy set to be deeper than Rp.

【0032】次いで図4の(3)に示すように、例えば
CVD法によって、上記酸化シリコン膜42を覆うポリ
シリコン膜を形成する。このポリシリコン膜は例えば数
十nm〜百数十nmの厚さに堆積して形成する。その
後、上記ポリシリコン膜を異方性エッチングによりエッ
チバックして、ゲート電極22の側壁に酸化シリコン膜
42を介してサイドウォール43を形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, a polysilicon film covering the silicon oxide film 42 is formed by, for example, a CVD method. This polysilicon film is formed by depositing a thickness of, for example, several tens nm to one hundred and several tens nm. After that, the polysilicon film is etched back by anisotropic etching to form a sidewall 43 on the side wall of the gate electrode 22 with the silicon oxide film 42 interposed therebetween.

【0033】続いて上記ゲート電極22、ゲート電極2
2の側壁に形成された酸化シリコン膜42、上記サイド
ウォール43および上記素子分離領域12をマスクに用
いたイオン注入法によって、先にイオン注入により導入
した不純物の導入深さよりも深い状態に、素子形成領域
13の半導体基板11に拡散層を形成するための不純物
を導入する。このイオン注入条件の一例としては、不純
物イオンにヒ素イオン(As+ )を用い、ドーズ量を1
×1012個/cm2 〜1×1014個/cm2 、Rpが前
回のイオン注入のRpよりも深くなるようなエネルギー
に設定して行う。
Subsequently, the gate electrode 22, the gate electrode 2
The silicon oxide film 42 formed on the side wall of the semiconductor device 2, the sidewall 43, and the element isolation region 12 are used as masks to keep the element deeper than the depth of the impurity introduced earlier by the ion implantation. An impurity for forming a diffusion layer is introduced into the semiconductor substrate 11 in the formation region 13. As an example of the ion implantation conditions, arsenic ions (As + ) are used as impurity ions, and the dose is 1
It is performed by setting the energy so that Rp becomes deeper than Rp of the previous ion implantation, from × 10 12 / cm 2 to 1 × 10 14 / cm 2 .

【0034】その後、図4の(4)に示すように、ゲー
ト電極22等を覆う絶縁膜(図示省略)を半導体基板1
1上に形成した後、エッチバック、化学的機械研磨(C
MP)等の平坦化技術により上記絶縁膜の表面を平坦化
した後、ビット線、キャパシタ形成プロセスの熱処理を
経ると、上記ゲート電極22の両側における半導体基板
11に、ゲート端およびLOCOS端(素子分離領域
端)の拡散層の曲率半径rjが接合深さXjよりも大き
な拡散層23,24が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, an insulating film (not shown) covering the gate electrode 22 and the like is formed on the semiconductor substrate 1.
1, then etch-back, chemical mechanical polishing (C
After the surface of the insulating film is flattened by a flattening technique such as MP), heat treatment of a bit line and capacitor forming process is performed, and a gate end and a LOCOS end (element) are formed on the semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 22. Diffusion layers 23 and 24 are formed in which the radius of curvature rj of the diffusion layer at the end of the separation region is larger than the junction depth Xj.

【0035】なお上記製造方法において、各斜めイオン
注入は、上記説明したように4方位からイオン注入を行
う替わりに、半導体基板11を回転させながらイオン注
入してもよい。
In the above manufacturing method, each oblique ion implantation may be performed while rotating the semiconductor substrate 11 instead of performing ion implantation from four directions as described above.

【0036】上記半導体記憶装置の第2の製造方法で
は、ゲート電極22を形成した後、ゲート電極22の側
壁に形成した酸化シリコン膜42を形成した後、および
サイドウォール43を形成した後に、順次イオン注入を
行うことによって、先に行ったイオン注入による不純物
の導入深さよりも深く導入することから、拡散層23,
24は、ゲート電極22側に浅い接合で、かつ半導体基
板11との接合面が接合深さXjよりも大きな曲率半径
rjg ,rjl を有する略凸曲面状に形成され、さらに
素子分離領域12の側部に接触する状態で、半導体基板
11との接合面は接合深さXjよりも大きな曲率半径r
g ,rjl を有する略凸曲面状に形成される。
In the second method of manufacturing the semiconductor memory device, after the gate electrode 22 is formed, the silicon oxide film 42 formed on the side wall of the gate electrode 22 is formed, and after the sidewall 43 is formed, By performing the ion implantation, the impurity is introduced deeper than the depth of the impurity introduced by the previous ion implantation.
Reference numeral 24 denotes a shallow junction on the gate electrode 22 side, and a junction surface with the semiconductor substrate 11 is formed in a substantially convex curved shape having radii of curvature rj g and rj l larger than the junction depth Xj. Is in contact with the side portion of the semiconductor substrate 11, the bonding surface with the semiconductor substrate 11 has a radius of curvature r larger than the bonding depth Xj.
It is formed in a substantially convex curved shape having j g and rj l .

【0037】本発明の各実施形態では、N型不純物にヒ
素(As)を用いた。リン(P)はヒ素(As)よりも
拡散係数が大きく、トランジスタの実効ゲート長を確保
することができない。しかも拡散プロファイルをイオン
注入深さで制御することができないので、ヒ素(As)
を用いることが好ましい。
In each embodiment of the present invention, arsenic (As) is used as the N-type impurity. Phosphorus (P) has a larger diffusion coefficient than arsenic (As) and cannot secure an effective gate length of the transistor. Moreover, since the diffusion profile cannot be controlled by the ion implantation depth, arsenic (As)
It is preferable to use

【0038】[0038]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の半導体記
憶装置によれば、各拡散層の一方側は、ゲート電極側に
浅い接合で形成され、半導体基板との接合面は接合深さ
よりも大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成され、
各拡散層の他方側は、素子分離領域の側部に接触する状
態に形成され、半導体基板との接合面は接合深さよりも
大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成されているの
で、拡散層のゲート電極側および素子分離領域側での電
界が緩和される。よって、電界起因の接合リーク電流を
低減できる。さらに、素子分離領域の側部近傍の半導体
基板に発生する結晶欠陥領域を含むように拡散層を形成
することができるため、結晶欠陥領域に空乏層が延びる
ことがなくなる。以上により、DRAMのデータ保持特
性の向上が図れる。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, one side of each diffusion layer is formed with a shallow junction on the gate electrode side, and the junction surface with the semiconductor substrate is larger than the junction depth. It is formed in a substantially convex curved shape having a large radius of curvature,
The other side of each diffusion layer is formed so as to be in contact with the side of the element isolation region, and the bonding surface with the semiconductor substrate is formed in a substantially convex curved surface having a radius of curvature larger than the bonding depth. Electric fields on the gate electrode side and the element isolation region side of the layer are reduced. Therefore, the junction leak current caused by the electric field can be reduced. Further, since the diffusion layer can be formed so as to include the crystal defect region generated in the semiconductor substrate near the side portion of the element isolation region, the depletion layer does not extend to the crystal defect region. As described above, the data retention characteristics of the DRAM can be improved.

【0039】本発明の第1の製造方法によれば、ゲート
電極をマスクにした第1の斜めイオン注入法により素子
形成領域に拡散層を形成するための不純物を導入し、続
いてゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成し
た後、ゲート電極、サイドウォール絶縁膜をマスクにし
た第2の斜めイオン注入法により素子形成領域に拡散層
を形成するための不純物を導入するので、拡散層は、ゲ
ート電極側に浅い接合でかつ半導体基板との接合面が接
合深さよりも大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成
でき、さらに素子分離領域の側部に接触する状態でかつ
半導体基板との接合面は接合深さよりも大きな曲率半径
を有する略凸曲面状に形成できる。よって、ゲート端お
よび素子分離領域端で電界緩和可能な形状に拡散層を形
成することが可能になる。
According to the first manufacturing method of the present invention, an impurity for forming a diffusion layer is introduced into an element formation region by a first oblique ion implantation method using a gate electrode as a mask. After forming the sidewall insulating film on the side wall, an impurity for forming the diffusion layer in the element formation region is introduced by the second oblique ion implantation method using the gate electrode and the sidewall insulating film as a mask. A shallow junction on the gate electrode side and a junction surface with the semiconductor substrate can be formed into a substantially convex curved surface having a radius of curvature larger than the junction depth, and further in contact with the side of the element isolation region and with the semiconductor substrate. The joining surface can be formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature larger than the joining depth. Therefore, it is possible to form the diffusion layer in a shape that can alleviate the electric field at the gate end and the element isolation region end.

【0040】本発明の第2の製造方法によれば、ゲート
電極を形成した後、ゲート電極の側壁に形成した酸化シ
リコン膜を形成した後、サイドウォールを形成した後
に、順次イオン注入を行い、先に行ったイオン注入によ
る不純物の導入深さよりも深く不純物を導入するので、
拡散層は、ゲート電極側に浅い接合でかつ半導体基板と
の接合面が接合深さよりも大きな曲率半径を有する略凸
曲面状に形成でき、さらに素子分離領域の側部に接触す
る状態でかつ半導体基板との接合面は接合深さよりも大
きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成できる。よっ
て、ゲート端および素子分離領域端で電界緩和可能な形
状に拡散層を形成することが可能になる。
According to the second manufacturing method of the present invention, after forming the gate electrode, forming the silicon oxide film formed on the side wall of the gate electrode, forming the side wall, ion implantation is performed sequentially. Since the impurity is introduced deeper than the impurity introduction depth by the ion implantation performed earlier,
The diffusion layer can be formed to have a shallow junction on the gate electrode side and a substantially convex curved surface having a radius of curvature larger than the junction depth at the junction surface with the semiconductor substrate. The bonding surface with the substrate can be formed into a substantially convex curved surface having a radius of curvature larger than the bonding depth. Therefore, it is possible to form the diffusion layer in a shape that can alleviate the electric field at the gate end and the element isolation region end.

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

【図1】本発明に係わる半導体記憶装置の実施形態の概
略構成断面図およびレイアウト図である。
FIG. 1 is a schematic configuration sectional view and a layout diagram of an embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図2】接合リーク電流と拡散層の曲率半径rjの関係
図である。
FIG. 2 is a relationship diagram between a junction leak current and a radius of curvature rj of a diffusion layer.

【図3】本発明に係わる第1製造方法の実施形態の製造
工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of an embodiment of a first manufacturing method according to the present invention.

【図4】本発明に係わる第2製造方法の実施形態の製造
工程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of an embodiment of a second manufacturing method according to the present invention.

【図5】従来の技術に係わるDRAMのメモリトランジ
スタの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a memory transistor of a DRAM according to a conventional technique.

【図6】課題の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体基板、12…素子分離領域、13…素子形
成領域、22…ゲート電極、23,24…拡散層、Xj
…接合深さ、rjg ,rjl …曲率半径
11 semiconductor substrate, 12 element isolation region, 13 element formation region, 22 gate electrode, 23, 24 diffusion layer, Xj
... junction depth, rj g, rj l ... curvature radius

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成された素子分離領域に
よって分離されたもので該半導体基板に設けられた素子
形成領域に、絶縁ゲート型トランジスタの拡散層を形成
した半導体記憶装置において、 前記拡散層は、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート
電極の両側における前記半導体基板に形成され、 該各拡散層の一方側は、前記ゲート電極側に浅い接合
で、かつ該半導体基板との接合面が接合深さよりも大き
な曲率半径を有する略凸曲面状に形成され、 該各拡散層の他方側は、前記素子分離領域の側部に接触
する状態に、かつ該半導体基板との接合面が接合深さよ
りも大きな曲率半径を有する略凸曲面状に形成されてい
ることを特徴とする半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device in which a diffusion layer of an insulated gate transistor is formed in an element formation region provided in a semiconductor substrate and separated by an element isolation region formed in the semiconductor substrate. Are formed on the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode of the insulated gate transistor, and one side of each of the diffusion layers has a shallow junction with the gate electrode and a junction surface with the semiconductor substrate has a junction depth smaller than the junction depth. Is formed in a substantially convex curved shape having a large radius of curvature, and the other side of each of the diffusion layers is in contact with a side portion of the element isolation region, and a bonding surface with the semiconductor substrate is larger than a bonding depth. A semiconductor memory device characterized by being formed in a substantially convex curved shape having a radius of curvature.
【請求項2】 半導体基板に形成された素子分離領域に
よって分離されたもので該半導体基板に設けられた素子
形成領域にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する
工程と、 前記ゲート電極および前記素子分離領域をマスクに用い
た第1の斜めイオン注入法によって、前記素子形成領域
に拡散層を形成するための不純物を導入する工程と、 前記ゲート電極の側壁にサイドウォール絶縁膜を形成す
る工程と、 前記ゲート電極、前記サイドウォール絶縁膜および前記
素子分離領域をマスクに用いて第2の斜めイオン注入法
によって、前記素子形成領域に拡散層を形成するための
不純物を導入する工程とを備えたことを特徴とする半導
体記憶装置の製造方法。
2. A step of forming a gate electrode via a gate insulating film in an element formation region provided on the semiconductor substrate and separated by an element isolation region formed on the semiconductor substrate; A step of introducing an impurity for forming a diffusion layer in the element formation region by a first oblique ion implantation method using the element isolation region as a mask, and a step of forming a sidewall insulating film on a side wall of the gate electrode And introducing an impurity for forming a diffusion layer in the element formation region by a second oblique ion implantation method using the gate electrode, the sidewall insulating film, and the element isolation region as a mask. A method of manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項3】 請求項2記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記第2の斜めイオン注入は、前記半導体基板面の法線
方向に対して前記第1の斜めイオン注入法の注入角度よ
りも小さい角度でイオンを導入することを特徴とする半
導体記憶装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 2, wherein said second oblique ion implantation is performed by using an implantation angle of said first oblique ion implantation method with respect to a normal direction of said semiconductor substrate surface. A method of manufacturing a semiconductor memory device, wherein ions are introduced at a small angle.
【請求項4】 請求項2記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記第1,第2の斜めイオン注入は、前記ゲート電極の
ゲート長方向を0°として、25°〜65°の範囲、1
15°〜155°の範囲、205°〜245°の範囲、
および295°〜335°の範囲の4方位からイオンを
導入することを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 2, wherein the first and second oblique ion implantations are performed in a range of 25 ° to 65 ° with a gate length direction of the gate electrode being 0 °. 1
15 ° to 155 ° range, 205 ° to 245 ° range,
And introducing ions from four directions in the range of 295 ° to 335 °.
【請求項5】 請求項3記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記第1,第2の斜めイオン注入は、前記ゲート電極の
ゲート長方向を0°として、25°〜65°の範囲、1
15°〜155°の範囲、205°〜245°の範囲、
および295°〜335°の範囲の4方位からイオンを
導入することを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first and second oblique ion implantations are performed in a range of 25 ° to 65 ° with a gate length direction of the gate electrode being 0 °. 1
15 ° to 155 ° range, 205 ° to 245 ° range,
And introducing ions from four directions in the range of 295 ° to 335 °.
【請求項6】 半導体基板に形成された素子分離領域に
よって分離されたもので該半導体基板に設けられた素子
形成領域にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する
工程と、 前記ゲート電極および前記素子分離領域をマスクにして
拡散層を形成するための不純物を素子形成領域に斜めイ
オン注入法によって導入する工程と、 前記半導体基板上に、前記ゲート電極および前記素子分
離領域を覆う状態の酸化シリコン膜を形成する工程と、 前記ゲート電極、該ゲート電極の側壁に形成された前記
酸化シリコン膜および前記素子分離領域をマスクに用い
たイオン注入法によって、前記斜めイオン注入により導
入した不純物の導入深さよりも深い状態に、前記素子形
成領域に拡散層を形成するための不純物を導入する工程
と、 前記ゲート電極の側壁にサイドウォールを形成する工程
と、 前記ゲート電極、該ゲート電極の側壁に形成された前記
酸化シリコン膜、前記サイドウォールおよび前記素子分
離領域をマスクに用いたイオン注入法によって、前記イ
オン注入により導入した不純物の導入深さよりも深い状
態に、前記素子形成領域に拡散層を形成するための不純
物を導入する工程とを備えたことを特徴とする半導体記
憶装置の製造方法。
6. A step of forming a gate electrode via a gate insulating film in an element formation region provided on the semiconductor substrate and separated by an element isolation region formed on the semiconductor substrate; Introducing an impurity for forming a diffusion layer into the element formation region by oblique ion implantation using the element isolation region as a mask; and silicon oxide covering the gate electrode and the element isolation region on the semiconductor substrate. A step of forming a film, and a depth of introduction of impurities introduced by the oblique ion implantation by an ion implantation method using the gate electrode, the silicon oxide film formed on the side wall of the gate electrode, and the element isolation region as a mask. A step of introducing an impurity for forming a diffusion layer in the element formation region in a state deeper than the gate electrode; Forming a sidewall on the gate electrode, the silicon oxide film formed on the side wall of the gate electrode, the side wall and the element isolation region by a mask using the ion implantation method. A step of introducing an impurity for forming a diffusion layer in the element forming region in a state deeper than the introduced depth of the impurity.
【請求項7】 請求項6記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記斜めイオン注入は、前記半導体基板面の法線方向に
対して45°よりも大きく60°以下の範囲内でイオン
を導入することを特徴とする半導体記憶装置の製造方
法。
7. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 6, wherein said oblique ion implantation introduces ions within a range of more than 45 ° and 60 ° or less with respect to a normal direction of said semiconductor substrate surface. A method for manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項8】 請求項6記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記斜めイオン注入は、前記ゲート電極のゲート長方向
を0°として、25°〜65°の範囲、115°〜15
5°の範囲、205°〜245°の範囲、および295
°〜335°の範囲の4方位からイオンを導入すること
を特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 6, wherein the oblique ion implantation is performed in a range of 25 ° to 65 °, and in a range of 115 ° to 15 °, with a gate length direction of the gate electrode being 0 °.
5 ° range, 205 ° -245 ° range, and 295
A method for manufacturing a semiconductor memory device, characterized in that ions are introduced from four directions in the range of degrees to 335 degrees.
【請求項9】 請求項7記載の半導体記憶装置の製造方
法において、 前記斜めイオン注入は、前記ゲート電極のゲート長方向
を0°として、25°〜65°の範囲、115°〜15
5°の範囲、205°〜245°の範囲、および295
°〜335°の範囲の4方位からイオンを照射すること
を特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 7, wherein the oblique ion implantation is performed in a range of 25 ° to 65 °, and 115 ° to 15 °, with a gate length direction of the gate electrode being 0 °.
5 ° range, 205 ° -245 ° range, and 295
A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising irradiating ions from four directions within a range of from °° to 335 °.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009130167A (en) * 2007-11-26 2009-06-11 Renesas Technology Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same

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