JPH11274497A - Polycrystal semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Polycrystal semiconductor device and its manufacturing method

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JPH11274497A
JPH11274497A JP6906598A JP6906598A JPH11274497A JP H11274497 A JPH11274497 A JP H11274497A JP 6906598 A JP6906598 A JP 6906598A JP 6906598 A JP6906598 A JP 6906598A JP H11274497 A JPH11274497 A JP H11274497A
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JP
Japan
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layer
polycrystalline
semiconductor
insulating film
resistance
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JP6906598A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Sueshiro
代 知 子 末
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently make the most of merits of CMP(chemical mechanical polishing) while control precisely a polishing amount irrespective of a shape of a polycrystal film, and also enable the CMP excellent in matching to a post-step. SOLUTION: A first insulation film 2 is formed on a surface of a semiconductor substrate 1, and a polycrystal layer is formed thereon, and an element isolation is made by element isolation layers 20, 21 by LOCOS(selective oxidizing method). Thereafter, amorphous semiconductors are deposited and grown in a solid-phase to form a polycrystal layer. Thereafter, after a CMP processing is performed to flatten a surface of a polycrystal layer 3 by use of the element isolation layers 20, 21 as a stopper, impurities are implanted to form a high resistance semiconductor layer 3 comprising a first high resistance layer 3a and a second high resistance layer 3, and a gate electrode 9 is formed in the upper part via a semiconductor film 8, and the impurities are ion-implanted by use of this gate electrode 9 as a mask, thereby to form a source electrode 10 and a drain electrode 11 to attain a semiconductor device.

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】本発明は多結晶半導体装置お
よびその製造方法に係り、特に研磨工程における制御特
性を向上させた薄膜の多結晶半導体装置の製造方法およ
びこれにより製造された、精密制御された膜厚を有する
薄膜の多結晶半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polycrystalline semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a method of manufacturing a thin-film polycrystalline semiconductor device having improved control characteristics in a polishing step and a precision controlled semiconductor device manufactured by the method. The present invention relates to a thin-film polycrystalline semiconductor device having a thin film thickness.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜の多結晶半導体装置を製造する場
合、例えば多結晶シリコン等を堆積させたり非晶質シリ
コン等の非晶質半導体を堆積およびアニールさせたりし
て、多結晶シリコンにより薄膜を形成する技術がある。
2. Description of the Related Art When a thin-film polycrystalline semiconductor device is manufactured, for example, polycrystalline silicon or the like or an amorphous semiconductor such as amorphous silicon is deposited and annealed to form a thin film with the polycrystalline silicon. There is a technology to form.

【0003】図7は、誘電体分離を用いた従来の横型の
N型MOSFETを示す断面図である。図7において、
MOSFETは半導体基板としてのシリコン基板101
と、このシリコン基板101の上に形成された絶縁膜1
02と、この絶縁膜102上にp型半導体により形成さ
れたp型半導体層103と、を備え、基板101,絶縁
膜102,p型半導体層103によりSOI(Silicon
On Insulator)基板が形成されている。絶縁膜102上
で前記p型半導体層103の両側には、高濃度の不純物
が含まれるn型ソース層104,n型ドレイン層105
が形成されている。
FIG. 7 is a sectional view showing a conventional lateral N-type MOSFET using dielectric isolation. In FIG.
MOSFET is a silicon substrate 101 as a semiconductor substrate
And the insulating film 1 formed on the silicon substrate 101
02, and a p-type semiconductor layer 103 formed of a p-type semiconductor on the insulating film 102. The SOI (Silicon) is formed by the substrate 101, the insulating film 102, and the p-type semiconductor layer 103.
On Insulator) A substrate is formed. On both sides of the p-type semiconductor layer 103 on the insulating film 102, an n-type source layer 104 and an n-type drain layer 105 containing high concentration impurities
Are formed.

【0004】n型ソース層104とn型ドレイン層10
5とに挟まれたp型半導体層103上には、ゲート酸化
膜108を介してゲート電極109が形成されている。
またn型ソース層104にはソース電極110が設けら
れると共に、n型ドレイン層105にはドレイン電極1
11が設けられている。さらに、ゲート電極109を覆
うように層間絶縁膜112が形成されており、ソース電
極110およびドレイン電極111の下側にも層間絶縁
膜113および114がそれぞれ形成されている。ま
た、半導体素子を横方向に誘電体分離するためLOCO
S(選択的酸化法―LOCal Oxidation of Silicon―)に
より形成されたLOCOS膜120,121がn型ソー
ス層104,n型ドレイン層105のそれぞれ外側に形
成されている。
The n-type source layer 104 and the n-type drain layer 10
The gate electrode 109 is formed on the p-type semiconductor layer 103 sandwiched between the gate electrode 109 and the gate electrode 109 via the gate oxide film 108.
A source electrode 110 is provided on the n-type source layer 104, and a drain electrode 1 is provided on the n-type drain layer 105.
11 are provided. Further, an interlayer insulating film 112 is formed so as to cover the gate electrode 109, and interlayer insulating films 113 and 114 are formed below the source electrode 110 and the drain electrode 111, respectively. In addition, LOCO is used to laterally separate the semiconductor element from the dielectric.
LOCOS films 120 and 121 formed by S (selective oxidation method—LOCal Oxidation of Silicon—) are formed outside the n-type source layer 104 and the n-type drain layer 105, respectively.

【0005】このN型MOSFETは以下のように製造
される。まず、シリコン基板101上の絶縁膜102
は、例えばシリコン基板101を熱酸化することにより
形成されている。さらに、p型の不純物がドープされた
多結晶シリコンを堆積させてp型半導体層103を得て
いる。このp型半導体層103の形成に当たっては、ア
ンドープの多結晶シリコンを堆積させた後、p型の不純
物をイオン注入および拡散することにより形成しても良
い。
This N-type MOSFET is manufactured as follows. First, the insulating film 102 on the silicon substrate 101
Is formed, for example, by thermally oxidizing the silicon substrate 101. Further, a p-type semiconductor layer 103 is obtained by depositing polycrystalline silicon doped with a p-type impurity. The p-type semiconductor layer 103 may be formed by depositing undoped polycrystalline silicon and then ion-implanting and diffusing p-type impurities.

【0006】次に、素子分離のためのLOCOS工程を
行なう。p型半導体層103を酸化して酸化膜を形成
し、その上にさらに窒化膜を堆積させた後、素子形成領
域に相当する部分を残してこれらの酸化膜および窒化膜
をエッチングにより除去する。この状態で酸化を行なう
ことによりLOCOS分離を行なうことができる。LO
COS分離が行なわれた後、素子形成領域の酸化膜およ
び窒化膜を剥離してから素子形成工程に入ることにな
る。
Next, a LOCOS step for element isolation is performed. After the p-type semiconductor layer 103 is oxidized to form an oxide film and a nitride film is further deposited thereon, the oxide film and the nitride film are removed by etching except for a portion corresponding to an element formation region. By performing oxidation in this state, LOCOS separation can be performed. LO
After the COS separation is performed, the oxide film and the nitride film in the element formation region are peeled off before the element formation step is started.

【0007】素子形成工程においては、ゲート酸化膜1
08上に多結晶シリコン等によりゲート電極109を形
成した後、n型ソース層104およびn型ドレイン層1
05を形成するためにイオン注入と拡散とを行なう。最
後に層間絶縁膜112,113および114を堆積した
後、n型ソース層104,n型ドレイン層105に接す
る部分にコンタクトホールを開口させ、例えばアルミニ
ウムを堆積させてソース電極110およびドレイン電極
111を形成する。
In the element forming step, the gate oxide film 1
08, a gate electrode 109 is formed of polycrystalline silicon or the like, and then the n-type source layer 104 and the n-type drain layer 1 are formed.
Ion implantation and diffusion are performed to form 05. Finally, after depositing the interlayer insulating films 112, 113 and 114, a contact hole is opened in a portion in contact with the n-type source layer 104 and the n-type drain layer 105. For example, aluminum is deposited to form the source electrode 110 and the drain electrode 111. Form.

【0008】以上のような形成方法により、上記構成を
有するN型MOSFETが形成されるが、P型MOSF
ETの場合には、各層を構成する半導体の導電型が逆の
導電型となるように構成すれば良い。
The N-type MOSFET having the above structure is formed by the above-described forming method.
In the case of ET, it is only necessary that the semiconductor constituting each layer be configured to have the opposite conductivity type.

【0009】多結晶MOSFETの場合、p型半導体層
103は多結晶シリコン、または非晶質シリコンの堆積
とアニールとにより形成された多結晶シリコンによって
構成されている。多結晶シリコン層は単結晶シリコン層
と比較すると表面の平坦性が悪いこと、さらにゲート酸
化膜の膜質が劣ること等に起因して素子特性に影響が出
ることになる。そこで、多結晶シリコンに対しては化学
的機械研磨(以下、CMP ― Chemical Mechanical P
olishing ―)加工を施すことにより膜表面の平坦性を
高くして、素子特性を向上させることが良く知られてい
る。
In the case of a polycrystalline MOSFET, the p-type semiconductor layer 103 is made of polycrystalline silicon or polycrystalline silicon formed by depositing and annealing amorphous silicon. The characteristics of the polycrystalline silicon layer are affected by the poor surface flatness and the poor gate oxide film quality as compared with the single crystal silicon layer. Therefore, chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP-Chemical Mechanical P
It is well known that by performing olishing-) processing, the flatness of the film surface is increased to improve device characteristics.

【0010】ところで、上記CMP加工を凹凸状の段差
を含む膜に対して行なう場合には、段差を含む膜の表面
全体にわたり、表面が平坦となる酸化膜を形成しておい
てから研磨を行なうようにしていた。このように、酸化
膜を形成してから研磨を行なうと、凸面の酸化膜が研磨
された時点で研磨が終了したものと看做せるため、上記
酸化膜が研磨用のストッパとして活用できることにな
る。ここで、多結晶膜が平坦な膜である場合には、酸化
膜をストッパとして用いることができなくなる。したが
って、物理的なストッパがない状態で研磨を行なうこと
になるので、タイマ等を用いて時間指定によりCMP加
工を行なう必要がある。
When the above-mentioned CMP process is performed on a film having uneven steps, polishing is performed after forming an oxide film having a flat surface over the entire surface of the film including the steps. Was like that. When the polishing is performed after forming the oxide film in this manner, it can be considered that the polishing is completed when the convex oxide film is polished, so that the oxide film can be used as a polishing stopper. . Here, if the polycrystalline film is a flat film, the oxide film cannot be used as a stopper. Therefore, since polishing is performed without a physical stopper, it is necessary to perform CMP processing by designating time using a timer or the like.

【0011】しかしながら、時間指定により研磨を行な
う場合には、細かい時間を指定しておかないと正確で精
密な制御を行なうことが難しいため研磨の制御性が悪く
なるという問題があり、また、研磨せずに残しておく膜
厚の調整が難しいためウェハ面内やウェハ間のばらつき
が大きくなるという問題があった。
However, when the polishing is performed by designating a time, it is difficult to perform accurate and precise control unless a detailed time is designated, so that there is a problem that the controllability of the polishing is deteriorated. Since it is difficult to adjust the thickness of the film to be left without being processed, there is a problem that the variation in the wafer surface or between wafers increases.

【0012】また、通常の薄膜の多結晶半導体により形
成されたMOSFETは、多結晶シリコンを堆積させて
CMP加工を行なった後に、LOCOSを行なっている
が、このLOCOS工程において素子形成領域を覆うた
めの窒化膜を堆積させる前に熱酸化工程が行なわれてお
り、この熱酸化工程における表面の酸化により多結晶膜
の表面の平坦性が損なわれるという問題もあった。
In a MOSFET formed of a normal thin-film polycrystalline semiconductor, LOCOS is performed after depositing polycrystalline silicon and performing a CMP process. However, in this LOCOS step, the LOCOS step covers an element formation region. Before the nitride film is deposited, a thermal oxidation step is performed, and there is a problem that the surface flatness of the polycrystalline film is impaired due to surface oxidation in the thermal oxidation step.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、多結晶
半導体装置の素子特性を向上させるためには、多結晶膜
の表面に対するCMP加工工程は有効であるが、膜形状
によっては研磨加工量の制御が難しく、また後工程との
工程整合性が余りよくなかった。
As described above, in order to improve the element characteristics of a polycrystalline semiconductor device, a CMP process for the surface of a polycrystalline film is effective. Is difficult to control, and the process consistency with the subsequent process is not very good.

【0014】本発明は、CMP加工の長所を充分に生か
すため、多結晶膜の膜形状に拘わらず加工研磨量を精確
に制御できると共に、後工程との整合性に優れた多結晶
半導体装置およびその製造方法を提供することを目的と
している。
According to the present invention, in order to fully utilize the advantages of CMP processing, the amount of processing and polishing can be accurately controlled irrespective of the film shape of the polycrystalline film, and a polycrystalline semiconductor device which is excellent in consistency with the subsequent steps. It is intended to provide a manufacturing method thereof.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に係る多結晶半導体装置は、半導体基板と、こ
の基板上に形成された第1の絶縁膜と、この第1の絶縁
膜上に多結晶半導体を用いて形成された第1導電型の第
1の高抵抗層およびこの第1の高抵抗層上に多結晶半導
体を用いて形成された第1導電型の第2の高抵抗層を含
む高抵抗半導体層と、この高抵抗半導体層に形成された
第2導電型のソース層と、前記高抵抗半導体層の前記ソ
ース層が形成された位置とは異なる位置に形成されたド
レイン層と、前記高抵抗半導体層上に形成された第2の
絶縁膜と、前記ソース層およびドレイン層に挟まれた前
記高抵抗半導体層上に前記第2の絶縁膜を介して形成さ
れたゲート電極と、を備えることを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a polycrystalline semiconductor device, comprising: a semiconductor substrate; a first insulating film formed on the substrate; and a first insulating film. A first high-resistance layer of a first conductivity type formed thereon using a polycrystalline semiconductor, and a second high-resistance layer of a first conductivity type formed on the first high-resistance layer using a polycrystalline semiconductor. A high resistance semiconductor layer including a resistance layer, a second conductivity type source layer formed on the high resistance semiconductor layer, and a high resistance semiconductor layer formed at a position different from a position where the source layer is formed. A drain layer, a second insulating film formed on the high-resistance semiconductor layer, and a second insulating film formed on the high-resistance semiconductor layer sandwiched between the source layer and the drain layer via the second insulating film And a gate electrode.

【0016】また、請求項2に係る多結晶半導体装置
は、請求項1に記載のものにおいて、前記ソース層およ
び前記ドレイン層の外側にLOCOSにより形成された
素子分離層が形成されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the polycrystalline semiconductor device according to the first aspect, an element isolation layer formed by LOCOS is formed outside the source layer and the drain layer. Features.

【0017】さらに、本発明に係る多結晶半導体装置
は、請求項1に記載のものにおいて、前記ソース層およ
び前記ドレイン層の外側にトレンチ分離により形成され
た素子分離層を形成するようにしても良い。
Further, in the polycrystalline semiconductor device according to the present invention, in the device according to the first aspect, an element isolation layer formed by trench isolation may be formed outside the source layer and the drain layer. good.

【0018】また、請求項3に係る多結晶半導体装置の
製造方法は、半導体基板上に第1の絶縁膜を形成するス
テップと、前記第1の絶縁膜上に第1の多結晶層を形成
するステップと、前記第1の多結晶層に素子分離層を形
成するステップと、前記第1の多結晶層および前記素子
分離層上に第2の多結晶層を形成するステップと、前記
素子分離層をストッパとして前記第2の多結晶層をCM
P加工して平坦にするステップと、前記第1の多結晶層
および前記第2の多結晶層を第1導電型にして高抵抗半
導体層を形成するステップと、前記高抵抗半導体層上に
第2の絶縁膜を形成するステップと、前記第2の絶縁膜
上にゲート電極を形成するステップと、前記ゲート電極
をマスクとして前記高抵抗半導体層にドレイン層および
第2導電型のソース層を形成するステップと、前記ソー
ス層およびドレイン層にソース電極およびドレイン電極
をそれぞれ形成するステップと、を備えることを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor device, comprising: forming a first insulating film on a semiconductor substrate; and forming a first polycrystalline layer on the first insulating film. Forming an element isolation layer on the first polycrystalline layer; forming a second polycrystalline layer on the first polycrystalline layer and the element isolation layer; Using the layer as a stopper, the second polycrystalline layer
Forming a high-resistance semiconductor layer using the first polycrystalline layer and the second polycrystalline layer as a first conductivity type; forming a high-resistance semiconductor layer on the high-resistance semiconductor layer; Forming a second insulating film, forming a gate electrode on the second insulating film, and forming a drain layer and a second conductivity type source layer on the high-resistance semiconductor layer using the gate electrode as a mask. And forming a source electrode and a drain electrode on the source layer and the drain layer, respectively.

【0019】また請求項4に係る多結晶半導体装置の製
造方法は、請求項3に記載のものにおいて、前記素子分
離層がLOCOSにより形成されたものであることを特
徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a polycrystalline semiconductor device according to the third aspect, wherein the element isolation layer is formed by LOCOS.

【0020】さらに、本発明に係る多結晶半導体装置の
製造方法は、請求項3に記載のものにおいて、前記素子
分離層をトレンチ分離により形成するようにしても良
い。
Further, in the method of manufacturing a polycrystalline semiconductor device according to the present invention, the device isolation layer may be formed by trench isolation.

【0021】なお、第1の多結晶層として多結晶半導体
を堆積したものを用い、第2の多結晶層として非晶質半
導体を堆積させて、これを固層成長させて多結晶化した
ものを用いると、製造コストを比較的安価に抑えること
ができると共に、表面の結晶性が良くなるので、MOS
FET等の表面にチャネルを形成する素子においてはチ
ャネル移動度が改善され、素子特性が良好になる。
The first polycrystalline layer is formed by depositing a polycrystalline semiconductor, and the second polycrystalline layer is formed by depositing an amorphous semiconductor. Is used, the manufacturing cost can be kept relatively low and the crystallinity of the surface is improved.
In an element such as an FET which forms a channel on the surface, the channel mobility is improved and the element characteristics are improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄膜の多結晶
半導体装置の好適な実施形態について、添付図面を参照
しながら詳細に説明する。本発明の第1実施形態に係る
多結晶膜半導体装置は、図1に示すように、N型MOS
FETとしての構成を有している。この第1実施形態に
係るN型MOSFETは、LOCOSにより素子分離を
行なうようにしたものである。また、シリコン(Si)
に対してp型となる不純物としてはボロン(B)を用い
ており、n型となる不純物としてはリン(P)または砒
素(As)を用いている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a thin-film polycrystalline semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, a polycrystalline semiconductor device according to a first embodiment of the present invention
It has a configuration as an FET. The N-type MOSFET according to the first embodiment performs element isolation by LOCOS. In addition, silicon (Si)
In contrast, boron (B) is used as the p-type impurity, and phosphorus (P) or arsenic (As) is used as the n-type impurity.

【0023】図1に示すように、MOSFETは、半導
体基板としての単結晶シリコン基板1と、この基板1上
に形成された第1の絶縁膜2と、この第1の絶縁膜2上
に第1導電型(この第1実施形態においてはp型)の多
結晶半導体としての多結晶シリコンにより形成された第
1の高抵抗層3aおよびその上に第1導電型(p型)の
多結晶半導体としての多結晶シリコンにより積層形成さ
れた第2の高抵抗層3bを含む高抵抗半導体層3と、を
備えている。これらのシリコン基板1,第1の絶縁膜
2,高抵抗半導体層3により、SOI基板が形成されて
いる。
As shown in FIG. 1, a MOSFET includes a single crystal silicon substrate 1 as a semiconductor substrate, a first insulating film 2 formed on the substrate 1, and a first insulating film 2 on the first insulating film 2. A first high-resistance layer 3a formed of polycrystalline silicon as a one-conductivity-type (p-type in the first embodiment) polycrystalline semiconductor, and a first-conductivity-type (p-type) polycrystalline semiconductor thereon. And a high-resistance semiconductor layer 3 including a second high-resistance layer 3b laminated with polycrystalline silicon. The silicon substrate 1, the first insulating film 2, and the high-resistance semiconductor layer 3 form an SOI substrate.

【0024】前記第1の絶縁膜2上の前記高抵抗半導体
層3の一部分には、第2導電型(この第1実施形態にお
いてはn型)のソース層4が形成されており、さらに前
記高抵抗半導体層3のソース層4とは離れた位置には、
第2導電型(n型)のドレイン層5が形成されている。
また、前記高抵抗半導体層3上には第2の絶縁膜8が形
成されており、前記ソース層4およびドレイン層5に挟
まれてチャネル領域として機能する前記高抵抗半導体層
3上には第2の絶縁膜8を介してゲート電極9が形成さ
れている。
A source layer 4 of a second conductivity type (n-type in the first embodiment) is formed on a part of the high-resistance semiconductor layer 3 on the first insulating film 2. At a position away from the source layer 4 of the high-resistance semiconductor layer 3,
A second conductivity type (n-type) drain layer 5 is formed.
A second insulating film 8 is formed on the high-resistance semiconductor layer 3, and a second insulating film 8 is interposed between the source layer 4 and the drain layer 5 and functions as a channel region on the high-resistance semiconductor layer 3. A gate electrode 9 is formed with two insulating films 8 interposed therebetween.

【0025】上記構成に加えて、上記高抵抗半導体層3
の両側に形成されたソース層4およびドレイン層5のさ
らに両側には、図中の横方向に素子を分離するためのL
OCOSにより形成した素子分離層20,21が形成さ
れており、この素子分離層20および21の上部には、
前記第2の絶縁膜8上にゲート電極9を覆うように形成
された層間絶縁膜12と共に、層間絶縁膜13および1
4が形成されている。層間絶縁膜13および14の上部
側にはこれらの層間絶縁膜13,14を覆い、かつn型
ソース層4およびn型ドレイン層5に接する部分に開口
されたコンタクトホールを埋め込むように例えばアルミ
ニウム等により形成されたソース電極10およびドレイ
ン電極11が設けられている。
In addition to the above configuration, the high resistance semiconductor layer 3
Are further formed on both sides of the source layer 4 and the drain layer 5 formed on both sides of the substrate for separating elements laterally in the drawing.
Element isolation layers 20 and 21 formed by OCOS are formed. Above these element isolation layers 20 and 21,
Along with an interlayer insulating film 12 formed on the second insulating film 8 so as to cover the gate electrode 9, interlayer insulating films 13 and 1 are formed.
4 are formed. For example, aluminum or the like is formed on the upper side of the interlayer insulating films 13 and 14 so as to cover the interlayer insulating films 13 and 14 and to fill a contact hole opened in a portion in contact with the n-type source layer 4 and the n-type drain layer 5. A source electrode 10 and a drain electrode 11 are formed.

【0026】次に、上記構成を有する薄膜の多結晶半導
体装置の製造方法について、図2の製造工程図および図
3のフローチャートを参照しながら説明する。図2
(a)に示すように、半導体により形成された基板1を
熱酸化して基板1の表面に第1の絶縁膜(酸化膜)2を
形成する(図3におけるステップST1)。次の第2のス
テップST2においては、前記第1の絶縁膜2上に多結晶
シリコンを堆積させて多結晶層3a’を形成する。
Next, a method for manufacturing a thin-film polycrystalline semiconductor device having the above configuration will be described with reference to the manufacturing process diagram of FIG. 2 and the flowchart of FIG. FIG.
As shown in FIG. 1A, a substrate 1 made of a semiconductor is thermally oxidized to form a first insulating film (oxide film) 2 on the surface of the substrate 1 (step ST1 in FIG. 3). In the next second step ST2, polycrystalline silicon is deposited on the first insulating film 2 to form a polycrystalline layer 3a '.

【0027】次のステップST3では、前記多結晶層3
a’の上に熱酸化により酸化膜SiO2を形成した後、こ
の酸化膜SiO2 上に半導体窒化膜SiNを堆積させてこれ
らの一部分をエッチングすることにより、図2(b)に
示すように、前記酸化膜の一部分のみを残す。そして、
前記多結晶層3a’に対して酸化を行なうことにより前
記酸化膜が残った部分以外の前記多結晶層3a’を選択
的に酸化させて素子分離層20,21を形成した後、図
2(c)に示すように、前記酸化膜SiO2 および半導体
窒化膜SiNを除去する(ステップST4)。この工程がL
OCOS工程である。
In the next step ST3, the polycrystalline layer 3
After an oxide film SiO 2 is formed on a ′ by thermal oxidation, a semiconductor nitride film SiN is deposited on the oxide film SiO 2 and a part thereof is etched, as shown in FIG. , Leaving only a part of the oxide film. And
After the polycrystalline layer 3a 'is oxidized to selectively oxidize the polycrystalline layer 3a' other than the portion where the oxide film remains, element isolation layers 20 and 21 are formed. As shown in c), the oxide film SiO 2 and the semiconductor nitride film SiN are removed (step ST4). This step is L
This is an OCOS step.

【0028】次にステップST5において、前記酸化膜Si
2 および半導体窒化膜SiNが除去された前記多結晶層
3a’、前記素子分離層20,21の全体にわたって非
晶質シリコン3b’を堆積させて、窒素雰囲気中でアニ
ールを例えば600℃で8時間行ない、この非晶質シリ
コンを固層成長させることにより多結晶化して多結晶層
3b’を形成し、図2(d)に示すように、多結晶半導
体による多結晶層3’を形成する。一般に非晶質シリコ
ンを固層成長させると、結晶性に優れた多結晶が得られ
ることが知られている。この第1実施形態の場合、非晶
質シリコンを固層成長させる際に非晶質シリコンのうち
多結晶層3a’との界面は多結晶層3a’からの結晶化
が始まるが、膜表面部分は固層成長による結晶性の良い
多結晶膜が得られる。
Next, in step ST5, the oxide film Si
Amorphous silicon 3b 'is deposited over the entire polycrystalline layer 3a' from which O 2 and the semiconductor nitride film SiN have been removed, and the element isolation layers 20 and 21, and annealing is performed in a nitrogen atmosphere at, for example, 600 ° C. for 8 hours. After a while, this amorphous silicon is polycrystallized by solid-phase growth to form a polycrystalline layer 3b ', and as shown in FIG. 2D, a polycrystalline layer 3' made of a polycrystalline semiconductor is formed. . In general, it is known that when amorphous silicon is grown in a solid layer, a polycrystal having excellent crystallinity can be obtained. In the case of the first embodiment, when the amorphous silicon is grown in a solid layer, the interface between the amorphous silicon and the polycrystalline layer 3a 'starts to crystallize from the polycrystalline layer 3a', but the surface of the film is Can obtain a polycrystalline film having good crystallinity by solid layer growth.

【0029】次にステップST6において、前記多結晶層
3’の上面全体にCMPを施して、前記素子分離層2
0,21をストッパとしてこの素子分離層20,21お
よび前記多結晶層3b’の上面を研磨して、図2(e)
に示すように、平坦面を形成する。
Next, in step ST6, CMP is applied to the entire upper surface of the polycrystalline layer 3 'to form the element isolation layer 2'.
The upper surfaces of the element isolation layers 20 and 21 and the polycrystalline layer 3b 'are polished by using 0 and 21 as stoppers, and FIG.
A flat surface is formed as shown in FIG.

【0030】次にステップST7において、前記多結晶層
3’に第1導電型(ここではp型)の不純物を注入する
ことにより高抵抗半導体層3を形成する。次に、ステッ
プST8において、熱酸化により第2の絶縁膜8を形成し
た後、多結晶シリコンを堆積させてからパターニングし
てゲート電極9を形成し、ゲート電極9の下側および周
囲以外の第2の絶縁膜8を剥離した後、ゲート電極9を
マスクにして第2導電型(ここではn型)の不純物をイ
オン注入して、図2(f)に示すように、前記高抵抗半
導体層3に第2導電型のソース層4およびドレイン層5
をそれぞれ形成する。このイオン注入により多結晶が非
晶質化されるので、次のステップST9において、例えば
RTA(Rapid Thermal Anneal)によりソース層4およ
びドレイン層5の活性化を行なって多結晶化させる。こ
のRTAの条件としては900℃で30秒か、もしくは
1000℃で20秒程度とする。最後に、ステップST10
において、層間絶縁膜12,13および14を形成した
後、コンタクトホールを穿設して、アルミニウム(A
l)等によるソース電極10およびドレイン電極11を
形成して、図2(g)に示すように、多結晶半導体装置
が完成する。この層間絶縁膜は、化学的気相成長法(C
VD―Chemical Vapour Deposition―)により形成す
る。
Next, in step ST7, a high-resistance semiconductor layer 3 is formed by implanting a first conductivity type (here, p-type) impurity into the polycrystalline layer 3 '. Next, in Step ST8, after the second insulating film 8 is formed by thermal oxidation, polycrystalline silicon is deposited and then patterned to form the gate electrode 9, and the gate electrode 9 is formed under the gate electrode 9 except for the lower side and the periphery. After the second insulating film 8 is removed, impurities of the second conductivity type (here, n-type) are ion-implanted using the gate electrode 9 as a mask, and as shown in FIG. 3 shows a source layer 4 and a drain layer 5 of the second conductivity type.
Are formed respectively. Since the polycrystal is made amorphous by this ion implantation, in the next step ST9, the source layer 4 and the drain layer 5 are activated and crystallized by, for example, RTA (Rapid Thermal Anneal). The RTA is performed at 900 ° C. for 30 seconds or at 1000 ° C. for about 20 seconds. Finally, step ST10
In this method, after forming interlayer insulating films 12, 13 and 14, a contact hole is formed and aluminum (A) is formed.
1), the source electrode 10 and the drain electrode 11 are formed, and as shown in FIG. 2G, a polycrystalline semiconductor device is completed. This interlayer insulating film is formed by chemical vapor deposition (C
VD-Chemical Vapor Deposition-).

【0031】上記第1の実施形態によれば、CMP加工
後にLOCOSを行なう従来の技術に比べて、LOCO
Sを行なった後にCMP加工を行なうので、LOCOS
を行なって表面の平坦性が損なわれても、その後のCM
P加工により表面が平坦化されるため、表面の表面の平
坦性が損なわれないという効果を有する。また、LOC
OSにより形成された素子分離層をストッパとして用い
るのでCMP加工の制御性が良くなるという効果もあ
る。
According to the first embodiment, the LOCOS is lower than that of the prior art in which LOCOS is performed after the CMP processing.
After performing S, CMP processing is performed, so LOCOS
Even if surface flatness is impaired by performing
Since the surface is flattened by the P processing, there is an effect that the flatness of the surface of the surface is not impaired. Also, LOC
Since the element isolation layer formed by the OS is used as a stopper, the controllability of the CMP process is improved.

【0032】さらに、多結晶シリコンのみを堆積させた
ものに比べて、高抵抗多結晶層の上部側が非晶質シリコ
ンを固層成長させて多結晶化したものであるため、表面
の結晶性が良好となり、チャネル移動度が向上し、その
結果としてオン特性が良くなるという効果もある。
Furthermore, compared to the case where only polycrystalline silicon is deposited, the upper side of the high-resistance polycrystalline layer is formed by solid-phase growth of amorphous silicon and polycrystallized, so that the crystallinity of the surface is reduced. Good, the channel mobility is improved, and as a result, the ON characteristics are also improved.

【0033】次に、本発明の第2実施形態に係る薄膜の
多結晶半導体装置について、図4を参照しながら説明す
る。図4に示される第2実施形態に係る薄膜の多結晶半
導体装置は、第1実施形態に係る装置がLOCOSによ
る素子分離を行なっていたのに対してトレンチ溝による
分離を行なうようにしていることを特徴としている。図
4は、トレンチ溝により素子を分離する薄膜の多結晶半
導体装置の断面図であり、同図において、半導体装置
は、単結晶シリコン基板1を熱酸化することによりその
表面に形成された第1の絶縁膜2と、この第1の絶縁膜
2上に多結晶シリコンを堆積し、または非晶質シリコン
を堆積させて多結晶化して形成した多結晶層30と、こ
の多結晶層30に対して反応性イオンエッチング(以
下、RIE―Reactive Ion Etching―と略記する。)を
行なうことにより形成されたトレンチ溝内に埋め込まれ
た酸化膜32および多結晶層33による素子分離層31
と、を備えている。
Next, a thin-film polycrystalline semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the thin-film polycrystalline semiconductor device according to the second embodiment shown in FIG. 4, the device according to the first embodiment performs element isolation by LOCOS, but performs isolation by trench grooves. It is characterized by. FIG. 4 is a cross-sectional view of a thin-film polycrystalline semiconductor device in which elements are separated by trench grooves. In FIG. 4, a semiconductor device is formed by thermally oxidizing a single-crystal silicon substrate 1 on a first surface thereof. And a polycrystalline layer 30 formed by depositing polycrystalline silicon on the first insulating film 2 or by depositing amorphous silicon on the first insulating film 2 to form a polycrystalline layer. Isolation layer 31 of oxide film 32 and polycrystalline layer 33 buried in trenches formed by performing reactive ion etching (hereinafter abbreviated as RIE).
And

【0034】この素子分離層31により囲まれた素子領
域にp型の不純物を注入することによりチャネル領域と
して機能する高抵抗半導体層3が形成されており、この
高抵抗層3の周囲にn型不純物を注入することによりソ
ース層4およびドレイン層5が形成されている。前記ソ
ース層4およびドレイン層5に挟まれた高抵抗半導体層
3上には、第2の絶縁膜8が形成されており、この第2
の絶縁膜8を介してゲート電極9が形成されている。
A high-resistance semiconductor layer 3 functioning as a channel region is formed by injecting a p-type impurity into an element region surrounded by the element isolation layer 31, and an n-type semiconductor layer is formed around the high-resistance layer 3. The source layer 4 and the drain layer 5 are formed by implanting impurities. On the high resistance semiconductor layer 3 sandwiched between the source layer 4 and the drain layer 5, a second insulating film 8 is formed.
The gate electrode 9 is formed with the insulating film 8 interposed therebetween.

【0035】上記構成に加えて、素子分離層31の上部
には、前記第2の絶縁膜8上にゲート電極9を覆うよう
に形成された層間絶縁膜12と共に、層間絶縁膜13お
よび14が形成されており、これらの層間絶縁膜13お
よび14の上部側にはこれらを覆い、かつn型ソース層
4およびn型ドレイン層5に接する部分に開口されたコ
ンタクトホールを埋め込むように例えばアルミニウム
(Al)等により形成されたソース電極10およびドレ
イン電極11が設けられている。
In addition to the above structure, on the element isolation layer 31, interlayer insulating films 13 and 14 are formed together with an interlayer insulating film 12 formed on the second insulating film 8 so as to cover the gate electrode 9. For example, aluminum (Al) is formed on the upper side of these interlayer insulating films 13 and 14 so as to cover them and to bury a contact hole opened in a portion in contact with the n-type source layer 4 and the n-type drain layer 5. A source electrode 10 and a drain electrode 11 made of Al) or the like are provided.

【0036】以上の構成を有する第2実施形態に係る薄
膜の多結晶半導体装置の製造方法を図5の製造工程図お
よび図6のフローチャートを参照しながら説明する。ま
ず、図5(a)に示すように、シリコン基板1を熱酸化
してその表面に第1の絶縁膜2を形成し(図6のステッ
プST1)、さらにその上に多結晶シリコンを堆積して多
結晶層30を形成する(ステップST2)。この多結晶層
30に、図5(b)に示すようなトレンチ溝31’を形
成した後、さらにこのトレンチ溝31’の底面を含む側
壁に、図5(c)に示すように、酸化膜32を形成し、
この中に多結晶シリコンを埋め込むことにより多結晶層
33を形成して、素子分離層31を形成する(ステップ
ST14)。
A method of manufacturing the thin-film polycrystalline semiconductor device according to the second embodiment having the above configuration will be described with reference to the manufacturing process diagram of FIG. 5 and the flowchart of FIG. First, as shown in FIG. 5A, a silicon substrate 1 is thermally oxidized to form a first insulating film 2 on the surface thereof (step ST1 in FIG. 6), and polycrystalline silicon is further deposited thereon. To form a polycrystalline layer 30 (step ST2). After a trench 31 'as shown in FIG. 5B is formed in the polycrystalline layer 30, an oxide film is further formed on the side wall including the bottom of the trench 31' as shown in FIG. 32,
A polycrystalline layer 33 is formed by embedding polycrystalline silicon therein, and an element isolation layer 31 is formed.
ST14).

【0037】次に、ステップST5において、非晶質シリ
コンを堆積してこれを多結晶化して多結晶層35を形成
した後に、図5(e)に示すようにCMP加工を行なう
と、素子分離層31をストッパとして用いたストッパ制
御により平坦面を形成することができる(ステップST
6)。このとき、幾分オーバーエッチングすることによ
り最初に堆積させた多結晶層30の上部面を平坦面36
とすることができる。この後の工程は第1実施形態の製
造方法と同一である。
Next, in step ST5, after amorphous silicon is deposited and polycrystallized to form a polycrystalline layer 35, a CMP process is performed as shown in FIG. A flat surface can be formed by stopper control using the layer 31 as a stopper (step ST
6). At this time, the upper surface of the polycrystalline layer 30 first deposited by slightly over-etching
It can be. Subsequent steps are the same as in the manufacturing method of the first embodiment.

【0038】以上の製造工程を図6のフローチャートに
従い整理して説明すると、シリコン等の半導体により形
成された基板1を熱酸化することによりこの基板1上に
第1の絶縁膜2を形成するステップST1と、前記第1の
絶縁膜2上に多結晶半導体を堆積させて多結晶層30を
形成するステップST2と、前記多結晶層30の所定箇所
にトレンチ溝31’を形成して、溝31’内を酸化膜3
2,多結晶層33により埋め込むことにより素子分離層
31を形成するステップST14と、前記多結晶層30,前
記素子分離層31の上面全体にわたって非晶質シリコン
を堆積・多結晶化して、多結晶層35を形成するステッ
プST5と、前記多結晶層35の上面全体をCMP加工し
て前記素子分離層31をストッパとしてこの素子分離層
31および前記多結晶層30の上面を平坦面36に形成
するステップST6と、前記多結晶層3Aに第1導電型
(ここではp型)の不純物を注入することにより高抵抗
半導体層3を形成するステップST7と、熱酸化により第
2の絶縁膜8を形成した後、多結晶シリコンを堆積させ
てからパターニングしてゲート電極9を形成し、ゲート
電極9の下側および周囲以外の第2の絶縁膜8を剥離し
た後、ゲート電極9をマスクにして第2導電型(ここで
はn型)の不純物をイオン注入することにより図5
(f)に示すように、前記高抵抗半導体層3に第2導電
型のソース層4およびドレイン層5をそれぞれ形成する
ステップST8と、を備えている。このイオン注入により
多結晶が非晶質化されるので、次のステップST9におい
て、例えばRTA(Rapid Thermal Anneal)によりソー
ス層4およびドレイン層5の活性化を行なって多結晶化
させる。このRTAの条件としては900℃で30秒
か、もしくは1000℃で20秒程度とする。最後に、
ステップST10において、層間絶縁膜12,13および1
4を形成した後、コンタクトホールを穿設して、アルミ
ニウム(Al)等によるソース電極10およびドレイン
電極11を形成して、図5(g)に示すように、多結晶
半導体装置が完成する。この層間絶縁膜は、化学的気相
成長法(CVD―Chemical Vapour Deposition―)によ
り形成する。
The above-described manufacturing process will be described in accordance with the flowchart of FIG. 6. A step of forming a first insulating film 2 on a substrate 1 made of a semiconductor such as silicon by thermally oxidizing the substrate 1 ST1, a step ST2 of depositing a polycrystalline semiconductor on the first insulating film 2 to form a polycrystalline layer 30, and forming a trench 31 ′ at a predetermined position of the polycrystalline layer 30 to form a trench 31 ′. 'Oxide film 3 inside
2. Step ST14 of forming the element isolation layer 31 by embedding with the polycrystalline layer 33, and depositing and polycrystallizing amorphous silicon over the entire upper surfaces of the polycrystalline layer 30 and the element isolation layer 31 to form a polycrystalline layer. Step ST5 of forming the layer 35, and forming the upper surfaces of the element isolation layer 31 and the polycrystalline layer 30 on the flat surface 36 by performing CMP processing on the entire upper surface of the polycrystalline layer 35 using the element isolation layer 31 as a stopper. Step ST6, Step ST7 of forming a high-resistance semiconductor layer 3 by injecting impurities of a first conductivity type (here, p-type) into the polycrystalline layer 3A, and forming a second insulating film 8 by thermal oxidation After that, polycrystalline silicon is deposited and then patterned to form a gate electrode 9, and the second insulating film 8 other than the lower side and the periphery of the gate electrode 9 is peeled off. 5 by ion-implanting impurities of the second conductivity type (here, n-type).
(F), a step ST8 of forming a source layer 4 and a drain layer 5 of the second conductivity type in the high-resistance semiconductor layer 3 respectively. Since the polycrystal is made amorphous by the ion implantation, in the next step ST9, the source layer 4 and the drain layer 5 are activated by, for example, RTA (Rapid Thermal Anneal) to be polycrystallized. The RTA is performed at 900 ° C. for 30 seconds or at 1000 ° C. for about 20 seconds. Finally,
In step ST10, the interlayer insulating films 12, 13 and 1
After forming 4, a contact hole is formed, and a source electrode 10 and a drain electrode 11 made of aluminum (Al) or the like are formed. As shown in FIG. 5G, a polycrystalline semiconductor device is completed. This interlayer insulating film is formed by a chemical vapor deposition method (CVD-Chemical Vapor Deposition-).

【0039】上述した第2実施形態においては、トレン
チ分離による素子分離層31が第1実施形態におけるL
OCOSによる素子分理想20,21と同様な機能を果
たすため、第1実施形態と同様に表面の平坦性が損なわ
れず、またCMPの制御性が良くなる。
In the second embodiment described above, the element isolation layer 31 formed by the trench isolation is the same as the L in the first embodiment.
Since the same functions as those of the ideal elements 20 and 21 by the OCOS are performed, the flatness of the surface is not impaired as in the first embodiment, and the controllability of the CMP is improved.

【0040】なお、上述した2つの実施形態は何れもN
型MOSFETに本発明を適用した例を示したが、本発
明はこれに限定されず、P型MOSFETおよびその製
造方法に本発明を適用しても良い。その場合には、上述
した第1および第2実施形態において説明した半導体の
導電型を入れ換えればよい。また、本発明は低濃度にド
ープされたドレイン(LDD ―Lightly Doped Drain
―)領域を形成したMOSFETや、絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタ(IGBT―Insulated Gate Bipola
r Transistor―)や、その他のバイポーラ素子に応用す
ることも可能である。
It should be noted that both of the two embodiments described above
Although an example in which the present invention is applied to a p-type MOSFET has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a p-type MOSFET and a method of manufacturing the same. In that case, the conductivity type of the semiconductor described in the first and second embodiments may be replaced. Also, the present invention relates to a lightly doped drain (LDD).
-) MOSFETs with regions formed and insulated gate bipolar transistors (IGBT-Insulated Gate Bipola)
It is also possible to apply to r Transistor-) and other bipolar devices.

【0041】また、上記第1実施形態においては、第1
の高抵抗層として多結晶シリコンを堆積させ、第2の高
抵抗層として非晶質シリコンを固層成長させて多結晶化
して積層構造の高抵抗半導体層を形成する例を説明した
が、本発明はこれにも限定されず、第1の高抵抗層とし
て非晶質シリコンを固層成長させて多結晶化し、第2の
高抵抗層にも非晶質シリコンを固層成長させて多結晶化
して積層構造の高抵抗半導体層を形成するようにしても
良い。また、第1の高抵抗層に多結晶シリコンを堆積さ
せたものを用い、第2の高抵抗層にも多結晶シリコンを
積層させた高抵抗半導体層を用いるようにしても良い。
Further, in the first embodiment, the first
In this example, polycrystalline silicon is deposited as a high-resistance layer, and amorphous silicon is solid-grown as a second high-resistance layer to be polycrystallized to form a high-resistance semiconductor layer having a laminated structure. The present invention is not limited to this. The first high-resistance layer is made of polycrystalline amorphous silicon by polycrystalline growth, and the second high-resistance layer is made of polycrystalline amorphous silicon by polycrystalline growth. And a high-resistance semiconductor layer having a laminated structure may be formed. Alternatively, a high-resistance semiconductor layer in which polycrystalline silicon is stacked may be used as the second high-resistance layer, and a first high-resistance layer in which polycrystalline silicon is deposited may be used.

【0042】また、第1の多結晶層3a’と非晶質シリ
コン層を固層成長させた第2の多結晶層3b’を形成し
た後に不純物を注入してp型の高抵抗半導体層3を形成
するものとして説明したが、本発明はこれにも限定され
ず、不純物がドープされた多結晶シリコンを堆積するよ
うにして高抵抗半導体層3を形成するようにしても良い
し、不純物がドープされた非晶質シリコンを堆積させた
後、固層成長させて高抵抗半導体層3を形成しても良
い。
Further, after forming the first polycrystalline layer 3a 'and the second polycrystalline layer 3b' in which an amorphous silicon layer is grown in a solid layer, impurities are implanted and the p-type high resistance semiconductor layer 3 is formed. However, the present invention is not limited to this, and the high-resistance semiconductor layer 3 may be formed by depositing polycrystalline silicon doped with an impurity. After depositing doped amorphous silicon, the high-resistance semiconductor layer 3 may be formed by solid-phase growth.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る多結晶半導体装置およびその製造方法によれば、薄膜
の多結晶半導体装置における素子分離層をCMP加工の
際のストッパとして用いているので、チャネル領域が形
成される多結晶層表面の平滑化を行なう場合のCMP加
工の制御特性を向上させることができ、また、後工程と
このCMP工程との整合性も良好に維持できるという効
果を奏する。
As described above in detail, according to the polycrystalline semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the element isolation layer in the thin polycrystalline semiconductor device is used as a stopper during the CMP process. Therefore, it is possible to improve the control characteristics of the CMP process in the case where the surface of the polycrystalline layer in which the channel region is formed is smoothed, and also to maintain good consistency between the post-process and the CMP process. To play.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る多結晶半導体装置
の構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a polycrystalline semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態に係る多結晶半導体装置の製造方
法の各工程を(a)ないし(g)に示す断面図である。
FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating steps of a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor device according to the first embodiment. FIGS.

【図3】第1実施形態に係る多結晶半導体装置の製造方
法の動作ステップを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing operation steps of a method for manufacturing the polycrystalline semiconductor device according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施形態に係る多結晶半導体装置
の構造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view illustrating a structure of a polycrystalline semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第2実施形態に係る多結晶半導体装置の製造方
法の各工程をそれぞれ(a)ないし(g)に示す断面図
である。
FIGS. 5A to 5G are cross-sectional views illustrating steps of a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor device according to a second embodiment, respectively. FIGS.

【図6】第2実施形態に係る多結晶半導体装置の製造方
法の動作ステップを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing operation steps of a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor device according to a second embodiment.

【図7】従来の多結晶半導体装置の構造を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a conventional polycrystalline semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1の絶縁膜 3 高抵抗半導体層 3a 第1の高抵抗層(多結晶層) 3b 第2の高抵抗層(多結晶層) 3a’ 多結晶層 3b’ 多結晶層 4 ソース層 5 ドレイン層 8 第2の絶縁膜 9 ゲート電極 10 ソース電極 11 ドレイン電極 12 層間絶縁膜 13 層間絶縁膜 14 層間絶縁膜 20 素子分離層 21 素子分離層 30 多結晶層 31’ トレンチ溝 31 素子分離層 32 酸化膜 33 多結晶層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 1st insulating film 3 High resistance semiconductor layer 3a 1st high resistance layer (polycrystalline layer) 3b 2nd high resistance layer (polycrystalline layer) 3a 'polycrystalline layer 3b' polycrystalline layer 4 Source layer Reference Signs List 5 drain layer 8 second insulating film 9 gate electrode 10 source electrode 11 drain electrode 12 interlayer insulating film 13 interlayer insulating film 14 interlayer insulating film 20 element isolation layer 21 element isolation layer 30 polycrystalline layer 31 ′ trench groove 31 element isolation layer 32 oxide film 33 polycrystalline layer

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年3月25日[Submission date] March 25, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【図2】 FIG. 2

【図4】 FIG. 4

【図3】 FIG. 3

【図7】 FIG. 7

【図5】 FIG. 5

【図6】 FIG. 6

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板と、 この基板上に形成された第1の絶縁膜と、 この第1の絶縁膜上に多結晶半導体を用いて形成された
第1導電型の第1の高抵抗層およびこの第1の高抵抗層
上に多結晶半導体を用いて形成された第1導電型の第2
の高抵抗層を含む高抵抗半導体層と、 この高抵抗半導体層に形成された第2導電型のソース層
と、 前記高抵抗半導体層の前記ソース層が形成された位置と
は異なる位置に形成されたドレイン層と、 前記高抵抗半導体層上に形成された第2の絶縁膜と、 前記ソース層およびドレイン層に挟まれた前記高抵抗半
導体層上に前記第2の絶縁膜を介して形成されたゲート
電極と、 を備えることを特徴とする多結晶半導体装置。
1. A semiconductor substrate, a first insulating film formed on the substrate, and a first high resistance of a first conductivity type formed on the first insulating film by using a polycrystalline semiconductor. Layer and a first conductivity type second layer formed on the first high resistance layer using a polycrystalline semiconductor.
A high-resistance semiconductor layer including a high-resistance semiconductor layer, a second conductivity type source layer formed on the high-resistance semiconductor layer, and a high-resistance semiconductor layer formed at a position different from a position at which the source layer is formed. Formed on the high-resistance semiconductor layer, a second insulating film formed on the high-resistance semiconductor layer, and formed on the high-resistance semiconductor layer interposed between the source layer and the drain layer with the second insulating film interposed therebetween. A polycrystalline semiconductor device comprising: a gate electrode;
【請求項2】前記ソース層および前記ドレイン層の外側
にLOCOSにより形成された素子分離層が形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の多結晶半導体装
置。
2. The polycrystalline semiconductor device according to claim 1, wherein an element isolation layer formed by LOCOS is formed outside said source layer and said drain layer.
【請求項3】半導体基板上に第1の絶縁膜を形成するス
テップと、 前記第1の絶縁膜上に第1の多結晶層を形成するステッ
プと、 前記第1の多結晶層に素子分離層を形成するステップ
と、 前記第1の多結晶層および前記素子分離層上に第2の多
結晶層を形成するステップと、 前記素子分離層をストッパとして前記第2の多結晶層を
CMP加工して平坦にするステップと、 前記第1の多結晶層および前記第2の多結晶層を第1導
電型にして高抵抗半導体層を形成するステップと、 前記高抵抗半導体層上に第2の絶縁膜を形成するステッ
プと、 前記第2の絶縁膜上にゲート電極を形成するステップ
と、 前記ゲート電極をマスクとして前記高抵抗半導体層にド
レイン層および第2導電型のソース層を形成するステッ
プと、 前記ソース層およびドレイン層にソース電極およびドレ
イン電極をそれぞれ形成するステップと、 を備えることを特徴とする多結晶半導体装置の製造方
法。
Forming a first insulating film on the semiconductor substrate; forming a first polycrystalline layer on the first insulating film; isolating the first polycrystalline layer from the semiconductor substrate; Forming a layer; forming a second polycrystalline layer on the first polycrystalline layer and the element isolation layer; and performing a CMP process on the second polycrystalline layer using the element isolation layer as a stopper. Making the first polycrystalline layer and the second polycrystalline layer a first conductivity type to form a high-resistance semiconductor layer; and forming a second high-resistance semiconductor layer on the high-resistance semiconductor layer. Forming an insulating film; forming a gate electrode on the second insulating film; forming a drain layer and a second conductivity type source layer on the high-resistance semiconductor layer using the gate electrode as a mask. And the source layer and Method for manufacturing a polycrystalline semiconductor device, characterized in that it comprises the steps of forming each of the source electrode and the drain electrode to the rain layer.
【請求項4】前記素子分離層がLOCOSにより形成さ
れたものであることを特徴とする請求項3に記載の多結
晶半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein said element isolation layer is formed by LOCOS.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7316959B2 (en) 2002-03-08 2008-01-08 Fujitsu Limited Semiconductor device and method for fabricating the same

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