KR950014683B1 - Semiconductor device and the manufacturing method - Google Patents

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KR950014683B1
KR950014683B1 KR1019910018030A KR910018030A KR950014683B1 KR 950014683 B1 KR950014683 B1 KR 950014683B1 KR 1019910018030 A KR1019910018030 A KR 1019910018030A KR 910018030 A KR910018030 A KR 910018030A KR 950014683 B1 KR950014683 B1 KR 950014683B1
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insulator film
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film
semiconductor
isolation
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KR1019910018030A
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히로시 기무라
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미쓰미시 뎅끼 가부시기가이샤
시기 모리야
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내용 없음.No content.

Description

반도체장치 및 그의 제조방법Semiconductor device and manufacturing method thereof

제1a도 내지 제1f도는 본 발명의 1실시예에 의한 분리영역을 형성하는 과정을 표시하는 개략적인 단면도.1A to 1F are schematic cross-sectional views showing a process of forming an isolation region according to an embodiment of the present invention.

제2a도는 본 발명에 의한 분리영역을 포함하는 메모리셀 어레이를 표시하는 개략적인 상면도.FIG. 2A is a schematic top view showing a memory cell array including isolation regions in accordance with the present invention. FIG.

제2b도는 제2a도중의 선 2B-2B에 따른 확대단면도.2b is an enlarged cross-sectional view taken along the line 2B-2B in FIG. 2a.

제3a도 내지 제3f도는 선행기술에 의한 필드산화막의 형성과정을 표시하는 개략적인 단면도.3A to 3F are schematic cross-sectional views showing a process of forming a field oxide film according to the prior art.

제4a도는 선행기술에 의한 필드산화막을 포함하는 메모리셀 어레이를 표시하는 개략적인 상면도.4A is a schematic top view showing a memory cell array including a field oxide film according to the prior art.

제4b도는 제4a도중의 선 4B-4B에 따른 확대단면도.4B is an enlarged cross-sectional view taken along the line 4B-4B in FIG. 4A.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반도체 기판 2 : 제1절연체층1 semiconductor substrate 2 first insulator layer

2a : 분리절연체막 3 : 포토레지스트층2a: insulator film 3: photoresist layer

3a : 레지스트 패턴 4 : 광3a: resist pattern 4: light

5 : 이온조사 6 : 채널스톱퍼5: ion irradiation 6: channel stopper

7 : 판치수루방지층 8 : 제2절연체층7: Intrusion prevention layer 8: Second insulator layer

8a : 측벽절연체마 9 : 소스/드레인 영역8a: sidewall insulator hemp 9: source / drain region

9a : 이온조사9a: ion irradiation

더욱 각도에 있어, 동일 부호는 동일 내용 또는 상당부분을 표시한다.Moreover, in angle, the same code | symbol shows the same content or an equivalent part.

본 발명은 반도체 장치에 관한 것이고 특히 반도체회로소자간의 분리영역 및 그의 형성방법의 개선에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to an improvement in isolation regions between semiconductor circuit elements and methods of forming the same.

제3a도 내지 제3f도는 종래의 선택산화를 이용하여 분리영역을 형성하는 과정이 단면도로 표시되어 있다.3A to 3F are cross-sectional views illustrating a process of forming a separation region using conventional selective oxidation.

제3a도를 참조하여 Si 기판(21)상에 두께 약 500Å의 SiO2막(22)이 열산화에 의해 형성된다.Referring to FIG. 3A, an SiO 2 film 22 having a thickness of about 500 GPa is formed on the Si substrate 21 by thermal oxidation.

SiO2막(22)은 CVD(화학기상석출)에 의해 약 3000Å의 두께로 퇴적된 Si3N막(23)에 의해 덮혀져 있다.The SiO 2 film 22 is covered by a Si 3 N film 23 deposited to a thickness of about 3000 Pa by CVD (chemical vapor deposition).

제3b도를 참조하여 Si3N4막(24)상에는 레지스트층이 형성되어 이 레지스트층을 패터닝하는 것에 의해 레지스트 패턴(24)이 형성된다.Referring to FIG. 3B, a resist layer is formed on the Si 3 N 4 film 24, and the resist pattern 24 is formed by patterning the resist layer.

그후 Si3N4막 패턴(23a)과 레지스트 패턴(24)을 마스크로서 화살표(25)로 표시되어 있는 것과 같은 이온조사에 의해 Si 기판(21)의 표면층중에 불순물 영역(26)이 헝성된다.Thereafter, an impurity region 26 is formed in the surface layer of the Si substrate 21 by ion irradiation as indicated by arrow 25 using the Si 3 N 4 film pattern 23a and the resist pattern 24 as a mask.

이때 기판(21)이 P-도전형인 경우 통상은 보론이온이 20~30kev의 가속전압에 있어 1×1013-2의 도즈 비율로 주입된다.At this time, when the substrate 21 is P-conductive, boron ions are usually implanted at a dose ratio of 1 × 10 13 cm −2 at an acceleration voltage of 20 to 30 kev.

제3d도를 참조하여 레지스트 패턴(24)이 제거된다.Referring to FIG. 3D, the resist pattern 24 is removed.

제3e도를 참조하여 Si3N4막패턴(23a)을 마스크로 하여 Si 기판(21)이 열적으로 선택산화되어 약 5000Å의 두께의 필드 산화막(22a)이 형성된다.Referring to FIG. 3E, the Si substrate 21 is thermally selectively oxidized using the Si 3 N 4 film pattern 23a as a mask to form a field oxide film 22a having a thickness of about 5000 kPa.

이때 Si3N4막(23a)의 열린 구멍부의 단부에서 확산에 의해 횡방향에도 산소가 공급되므로 필드산화막(22a)에서 약 0.3~0.5㎛ 만큼 횡방향으로 늘어난 버드비크(22b)가 형성된다.At this time, oxygen is also supplied in the transverse direction by diffusion at the end of the open hole of the Si 3 N 4 film 23a, thereby forming a bud beak 22b extending in the transverse direction by about 0.3 to 0.5 mu m in the field oxide film 22a.

더욱 선택산화동안에 화살표(27)로 표시되어 있는 것같이 불순물 영역 4(26)이 확산에 의해 깊이방향뿐 아니라 횡방향에도 확대하고 버드비크(22b)이 에지를 넘어 약 0.2㎛ 만큼 횡방향으로 확대된 채널스톱퍼(26a)로 된다.Further, as indicated by the arrow 27 during the selective oxidation, the impurity region 4 (26) expands not only in the depth direction but also in the transverse direction by diffusion, and the bud beak 22b extends laterally by about 0.2 占 퐉 over the edge. To the channel stopper 26a.

필드산화막(22a)상에 도체선(도면에 표시하지 않음)이 형성될때 기생의 MOS(금속·산화물·반도체) 트랜지스터가 활성화하는 것을 방지하기 위해서는 필드산화막(22a)은 될 수 있는 한 두꺼운 것이 바람직하다.It is preferable that the field oxide film 22a be as thick as possible in order to prevent the parasitic MOS (metal, oxide, semiconductor) transistor from being activated when a conductor line (not shown) is formed on the field oxide film 22a. Do.

그러나 필드산화막(22a)이 두껍게 되면 버드비크(22b)의 폭도 넓어진다.However, when the field oxide film 22a becomes thick, the width of the bud beak 22b also becomes wider.

따라서 반도체 IC의 전원전압이 5V의 경우에 기생 MOS 트랜지스터의 한계치 전압을 10V 이상으로 하고 또한 버드비크(22b)가 너무 넓어지지 않도록 통상 필드산화막(22a)은 약 5000Å의 두께로 형성된다.Therefore, when the power supply voltage of the semiconductor IC is 5V, the field oxide film 22a is usually formed to a thickness of about 5000 kV so that the threshold voltage of the parasitic MOS transistor is 10V or more and the bud beak 22b is not too wide.

제3f도를 참조하여 Si3N4막패턴(23a)이 제거된다.Referring to FIG. 3F, the Si 3 N 4 film pattern 23a is removed.

그후 예를들면 FET(전계효과형 트랜지스터)의 소스/드레인 영역(29)을 형성하기 위해 필드 산화막(22a,22b)을 마스크로서 화살표 (28)로 표시되어 있는것과 같이 이온 주입된다.Thereafter, for example, to form the source / drain regions 29 of the FETs (field effect transistors), ion implantation is performed as indicated by arrows 28 using the field oxide films 22a and 22b as masks.

이때 채널스톱퍼(26a)는 버드비크(22b)의 에지를 넘어서 횡방향으로 늘어나 있으므로 채널스톱퍼(26a)는 소스/드레인 영역(29)내에 침입하고 있는 것이 된다.At this time, since the channel stopper 26a extends laterally beyond the edge of the bird beak 22b, the channel stopper 26a penetrates into the source / drain region 29.

MOS 트랜지스터가 활성화하는 것을 방지하기 위해서는 채널 스톱퍼(26a)의 불순물 농도가 높은 것이 바람직하다.In order to prevent the MOS transistor from being activated, it is preferable that the impurity concentration of the channel stopper 26a be high.

그러나 채널스톱퍼(26a)의 불순물 노드가 너무 높게되면 채널 스톱퍼(26a)와 접하고 있는 소스/드레인 영역의 접합내압이 저하한다.However, if the impurity node of the channel stopper 26a becomes too high, the junction breakdown voltage of the source / drain region in contact with the channel stopper 26a is lowered.

따라서 제3c도와 관련하여 설명된 것과 같이 보론이온(25)은 약 1×1013-2의 도즈비율로 주입된다.Thus, as described in connection with FIG. 3C, boron ions 25 are implanted at a dose ratio of about 1 × 10 13 cm −2 .

제4a도를 참조하여 선택산화를 이용하여 형성된 필드산화막을 포함하는 메모리 어레이의 1예가 상면도에 표시되어 있다.An example of a memory array including a field oxide film formed using selective oxidation with reference to FIG. 4A is shown in the top view.

이 제4a도의 상반분에 있어 도면의 명료화때문에 비트선(BL)이 생략되어 있다.In the upper half of FIG. 4A, the bit line BL is omitted for clarity of the drawing.

가늘고 긴 반도체회로소자영역(30)내에는 그 길이방향에 따라 나란히 있는 3개의 소스/드레인 영역(표시되지 않음)이 형성되어 있다.In the elongated semiconductor circuit element region 30, three source / drain regions (not shown) are formed side by side in the longitudinal direction thereof.

이들 3개의 소스/드레인 영역은 1쌍의 FET를 구성하고 있고 중앙의 소스/드레인 영역은 그들 2개의 FET에 공용되어 있어 컨택트홀(31)을 통하여 비트선(BL)에 접속되어 있다.These three source / drain regions constitute a pair of FETs, and the center source / drain regions are shared by these two FETs, and are connected to the bit lines BL through the contact holes 31.

각 FET는 대응하는 워드선(WL)에 의해 온상태 또는 오프상태로 된다.Each FET is turned on or off by the corresponding word line WL.

필드산화막(22a)에 의해 에워싸인 반도체소자영역(30)내에는 그의 주위에서 폭 약 0.3㎛의 버드비크(22b)가 넓어지고 있고 반도체소장영역(30)의 유효폭이 좁게되어 있다.In the semiconductor element region 30 surrounded by the field oxide film 22a, a bird beak 22b having a width of about 0.3 탆 is widened around the semiconductor element region 30, and the effective width of the semiconductor small region 30 is narrowed.

제4b도를 참조하여 제4a도중의 선4B-4B에 따른 단면이 확대되어 표시되어 있다.With reference to FIG. 4B, the cross section along line 4B-4B in FIG. 4A is expanded and displayed.

Si 기판 (21)상에는 필드산화막(22a)이 형성되어 있고 폭 약 0.3㎛의 버드비크(22b)가 반도체소자영역(30)내에 퍼져가고 있다.A field oxide film 22a is formed on the Si substrate 21, and a bud beak 22b having a width of about 0.3 mu m is spread in the semiconductor element region 30. As shown in FIG.

더욱 SiO2(22a,22b)의 저면에 접하고 Si 기판내에 형성되어 있는 채널스톱퍼(26a)는 버드비크(22b)의 에지를 넘어 약 0.2㎛의 폭만큼 반도체소자영역(30)내에 늘어나 있다.Further, the channel stopper 26a, which is in contact with the bottom surfaces of SiO 2 (22a, 22b) and is formed in the Si substrate, extends in the semiconductor element region 30 by a width of about 0.2 탆 beyond the edge of the bud beak 22b.

맞은편 버드비크(22b)의 에지의 사이에 있어서 Si 기판(21)의 표면상에 게이트 산화막(32)이 형성되어 있고 게이트 산화막(32)상에 워드선(WL)이 형성되어 있다.The gate oxide film 32 is formed on the surface of the Si substrate 21 between the edges of the opposite birdbeek 22b, and the word line WL is formed on the gate oxide film 32.

제4a도와 제4b도에서 명백한 것과 같이 반도체소자 영역(30)의 폭이 1㎛ 이상인 경우에는 반도체소자영역(30)이 버드비크(22b)에 의해 완전히 덮이는 일없이 반도체소자영역(30)내의 전역에 채널스톱퍼(26a)가 퍼지는 일도 없고 즉 반도체소자영역(30)의 폭이 1㎛ 이상인 경우에는 반도체소자영역(30)의 주위에서 내측으로 향하여 퍼진 버드비크(22b)나 채널스톱퍼(26a)의 더욱 내측에 FET를 형성하기 위해서의 영역이 잔존한다.As is apparent from FIGS. 4A and 4B, when the width of the semiconductor device region 30 is 1 μm or more, the semiconductor device region 30 is not completely covered by the bird beak 22b. The channel stopper 26a does not spread throughout the inside, that is, when the width of the semiconductor element region 30 is 1 μm or more, the bird beak 22b or the channel stopper 26a spread inward from the periphery of the semiconductor element region 30. The area for forming the FET still further inside the) remains.

그러나 반도체소자영역(30)의 폭이 1㎛에 가까워지면 FET를 형성하기 위해서의 유효영역이 좁게되어 FET의 전류치의 저하나 컨택트홀(31)내의 컨택트 저항의 증대등이 발생하여 반도체 IC의 성능이 열화한다.However, when the width of the semiconductor device region 30 is close to 1 µm, the effective area for forming the FET is narrowed, resulting in a decrease in the current value of the FET or an increase in the contact resistance in the contact hole 31. This deteriorates.

특히 1㎛ 이하의 채널폭을 가지는 미세한 FET에 있어서는 소스/드레인 영역내의 채널스톱퍼(26a)가 침입하는 것에 의해 한계치 전압이 변동하게 되는등의 소위 쇼트채널효과를 발생한다.In particular, in a fine FET having a channel width of 1 μm or less, a so-called short channel effect such as a threshold voltage fluctuates due to the intrusion of the channel stopper 26a in the source / drain region.

또 반도체소자영역(30)의 폭이 1㎛ 이하로 된 경우에는 반도체소자영역(30)내의 전역에 채널스톱퍼(26a)가 퍼지는 것이 되어 FET의 형성이 곤란하게 된다. 더욱 반도체소자영역(30)의 폭이 0.6㎛ 이하가 되면 반도체소자영역(30) 전체가 버드비크(22b)에 의해 덮혀지는 것이 되어 FET의 형성이 불가능하게 된다.In the case where the width of the semiconductor element region 30 is 1 占 퐉 or less, the channel stopper 26a spreads over the entire region of the semiconductor element region 30, making it difficult to form the FET. Further, when the width of the semiconductor device region 30 is 0.6 占 퐉 or less, the entire semiconductor device region 30 is covered by the bird beak 22b, making it impossible to form the FET.

따라서 본 발명의 목적은 반도체 IC의 성능을 열화되게 하는 일없이 집적도를 향상할 수가 있는 분리영역과 그의 형성방법을 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an isolation region and a method for forming the same that can improve the degree of integration without degrading the performance of a semiconductor IC.

본 발명의 1개의 태양에 의한 반도체장치는 주면을 가지는 반도체기판과 그 주면상에 형성되어 있고 실질적으로 주기의 측벽을 가지는 분리절연체막과 분리절연체막에 의해 서로 분리되어 있고 반도체회로소자가 형성되어야할 복수의 반도체소자영역과 기판내에 있어 분리절연체막과 기판과의 계면에서 소정깊이까지 이온주입에 의해 형성된 제1불순물영역과 소자영역내에 있어 상기의 주면에서 소정의 깊이의 위에 이온주입에 의해 제1불순물영역과 동시에 형성된 제2불순물영역과 분리절연체막의 수직인 측벽에 이방성에칭을 이용하여 형성된 측벽절연체막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.A semiconductor device according to one aspect of the present invention is a semiconductor substrate having a main surface and a semiconductor circuit element formed on the main surface thereof and separated from each other by a separator insulator film and a separator insulator film having substantially sidewalls of a period. The first impurity region formed in the first impurity region and the element region formed by ion implantation in the plurality of semiconductor element regions and the substrate to the predetermined depth at the interface between the insulator film and the substrate is formed by ion implantation above a predetermined depth from the main surface. A sidewall insulator film formed by anisotropic etching is provided on a vertical sidewall of the second impurity region and the isolation insulator film formed simultaneously with the one impurity region.

본 발명의 더 1개의 태양에 의한 반도체장치의 제조방법은 반도체가판의 주면상에 제1절연체막을 형성하고 실질적으로 수직인 측벽을 가지는 분리절연체막을 형성하도록 제1절연체막을 패터닝하고 기판내에 있어 분리절연체막과 기판과의 계면에서 소정깊이까지의 제1불순물영역을 형성하기위해서와 분리절연체막에 의해 서로 분리되어 있어 반도체회로소자가 형성되어야할 복수의 반도체소자 영역내에 있어 상기의 주면에서 소정의 깊이의 위치에 제2불순물영역을 형성하기 위해 이온주입하고 분리절연체 및 상기의 제1주면을 덮도록 제2절연체막을 형성하고 분리절연체막의 수직인 측벽상에 측벽절연체막을 남기도록 제2절연체막을 이방성 에칭하는 것을 특징으로 하고 있다.In still another aspect of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device includes patterning a first insulator film so as to form a first insulator film on a main surface of a semiconductor substrate and forming an insulator film having a substantially vertical sidewall, and in the substrate, the insulator. To form a first impurity region up to a predetermined depth at the interface between the film and the substrate and to be separated from each other by the isolation insulator film, a predetermined depth at the main surface in the plurality of semiconductor element regions in which the semiconductor circuit elements should be formed. Anisotropically etch the second insulator film to ion implant to form a second impurity region at a position, to form a second insulator film covering the isolation insulator and the first main surface, and to leave the sidewall insulator film on a vertical sidewall of the isolation insulator film It is characterized by.

본 발명에 의하면 실질적으로 수직인 측벽을 가지는 분리절연체막이 포토리소그래피를 이용하여 형성되므로 반도체소자영역이 정도 좋게 규정될 수 있다.According to the present invention, since the isolation insulator film having substantially vertical sidewalls is formed using photolithography, the semiconductor device region can be defined with good accuracy.

또 분리절연체막을 관통하는 이온주입에 의해 채널스톱퍼로서 역활하는 제1불순물영역이 헝성되므로 이것과 동시에 소위 판치스루방지층으로서 역활하는 제2불순물영역이 형성될 수 있다.Further, since the first impurity region serving as a channel stopper is formed by ion implantation through the isolation insulator film, a second impurity region serving as a so-called plate-through prevention layer can be formed at the same time.

더욱 측벽절연체막은 이방성에칭에 의해 약 0.1㎛ 이하의 폭에 형성될 수 있으므로 반도체소자영역의 폭을 작게할 수가 있다.Further, the sidewall insulator film can be formed in a width of about 0.1 mu m or less by anisotropic etching, so that the width of the semiconductor element region can be reduced.

더욱 예를들면 FET의 소스/드레인과 같은 불순물층은 분리절연체막뿐 아니라 측벽절연체막도 마스크로서 이온주입하는 것에 의해 형성되므로 소스/드레인영역과 채널스톱퍼가 겹치는 부분이 생기지 않는다.For example, an impurity layer such as a source / drain of a FET is formed by ion implantation of not only the insulator film but also the sidewall insulator film as a mask, so that a portion where the source / drain region and the channel stopper overlap does not occur.

따라서 채널스톱퍼가 FET의 특성을 열화하게 하는 일은 없다.Therefore, the channel stopper does not deteriorate the characteristics of the FET.

[실시예]EXAMPLE

제1a도 내지 제1f도는 본 발명의 제1실시예에 의한 분리영역을 형성하는 과정을 단면도로 표시하고 있다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a process of forming an isolation region according to the first embodiment of the present invention.

제1a도를 참조하여 예를들면 P_도전형의 반도체(예를들면 실리콘) 기판(1)상에 두께 약 4000Å의 제1절연체(예를들면 SiO2)막(2)이 CVD등에 의해 퇴적되어진다.No. 1a also with reference to, for example a semiconductor of the P _ conductivity type (for example, silicon) a first insulator having a thickness of about 4000Å on the substrate 1 (for example SiO 2) film 2 is deposited by CVD It is done.

제1절연체막(2)상에는 포토레지스트층(3)이 도포된다.The photoresist layer 3 is coated on the first insulator film 2.

포토레지스트층(3)은 포토마스크(표시되지 않음)를 투과한 광(4)에 의해 노광된다.The photoresist layer 3 is exposed by light 4 that has passed through a photomask (not shown).

제1b도를 참조하여 포토레지스트층(3)이 현상되어 레지스트패턴(3a)이 형성된다.Referring to FIG. 1B, the photoresist layer 3 is developed to form a resist pattern 3a.

레지스트패턴(3a)을 마스크로서 제1절연체막(2)이 이방성 에칭되어 실질적으로 수직인 측벽을 가지는 분리절연체막(2a)이 형성된다.By using the resist pattern 3a as a mask, the first insulator film 2 is anisotropically etched to form a separate insulator film 2a having a substantially vertical sidewall.

제1c도를 참조하여 예를들면 160KeV의 가속에너지에 있어 1×1013-2의 도즈비율로 보론이온(5)이 주입된다.Referring to FIG. 1c, for example, boron ions 5 are implanted at a dose ratio of 1 × 10 13 cm −2 at an acceleration energy of 160 KeV.

그 결과 분리절연체막(2a)하에서 채널스톱퍼로서 역활하는 두께 약 2000Å의 제1불순물영역(6)이 형성되는 동시에 분리절연체막(2a)에 의해 서로 분리된 반도체소자영역내에 있어 반도체기판(1)의 표면에서 약 4000Å 깊이의 위치에 두께 약 2000Å의 제2불순물영역(7)이 형성된다.As a result, a first impurity region 6 having a thickness of about 2000 microseconds, which serves as a channel stopper, is formed under the insulator film 2a, and is in the semiconductor element region separated from each other by the insulator film 2a. A second impurity region 7 having a thickness of about 2000 microns is formed at a position of about 4000 microns deep on the surface of.

이 제2불순물영역(7)은 후에 반도체소자영역내에 형성되는 FET의 판치스루를 방지하도록 역활한다.This second impurity region 7 serves to prevent plate-through of the FET formed later in the semiconductor element region.

제1d도를 참조하여 분리절연체막패턴(2a)과 반도체기판(1)의 표면을 덮도록 제2절연체(예를들면 SiO2)막(8)이 CVD등에 의해 1000~2000Å의 범위내의 두께로 퇴적된다.Referring to FIG. 1D, the second insulator (eg, SiO 2 ) film 8 is covered with a thickness within a range of 1000 to 2000 μs by CVD to cover the surface of the isolation insulator film pattern 2a and the semiconductor substrate 1. To be deposited.

이 제2절연체막(8)은 분리절연체막(2a)과 다른 재료로 형성되어도 좋다.The second insulator film 8 may be formed of a material different from that of the insulator film 2a.

제1e도를 참조하여 마스크를 사용하는 일없이 제2절연체막(8)이 상방에서 이방성에칭된다.Referring to FIG. 1E, the second insulator film 8 is anisotropically etched upward without using a mask.

그 결과 분리절연체막(2a)의 수직인 측벽상에 측벽절연체막(8a)이 남겨진다.As a result, the sidewall insulator film 8a is left on the vertical sidewall of the isolation insulator film 2a.

측벽절연체막(8a)의 폭은 제2절연체막(8)의 두께에 의존하여 변화하고 약 0.1㎛의 작은 폭의 측벽절연체막(8a)이 형성될 수 있다.The width of the sidewall insulator film 8a varies depending on the thickness of the second insulator film 8 and a sidewall insulator film 8a having a small width of about 0.1 μm may be formed.

즉 측벽절연체막(8a)은 종래의 버드비크폭보다 상당히 작은 폭으로 정도좋게 성형될 수 있다.That is, the sidewall insulator film 8a can be formed to a good extent with a width considerably smaller than the conventional bird beak width.

제1f도를 참조하여 예를들면 FET의 소스/드레인영역(9)을 형성하기 위해 분리절연체막(2a)가 측벽절연체막(8a)을 마스크로서 예를들면 비소이온(9a)이 50KeV의 에너지에 있어 5×1015-2의 도즈비율로 주입된다.Referring to FIG. 1f, for example, in order to form the source / drain region 9 of the FET, the isolation insulator film 2a uses the sidewall insulator film 8a as a mask, for example, the arsenic ion 9a has an energy of 50 KeV. At a dose ratio of 5 × 10 15 cm −2 .

이때 소스/드레인영역(9)의 측벽절연체막(8a)의 폭에 상당하는 약 0.16㎛의 거리만큼 채널스톱퍼영역(6)에서 떨어져 있다.At this time, the channel stopper region 6 is separated from the channel stopper region 6 by a distance of about 0.16 占 퐉 corresponding to the width of the sidewall insulator film 8a of the source / drain region 9.

즉 채널스톱퍼영역(6)이 소스/드레인영역(9)내에 침입하는 것에 의해 FET가 악영향을 받는 일은 없다.That is, the FET is not adversely affected by the channel stopper region 6 penetrating into the source / drain region 9.

더욱 소스/드레인영역(9)의 두께는 이온의 가속에너지에 의해 제어할 수가 있어 통상은 1000~3000Å의 범위내에 두께로 형성된다.Further, the thickness of the source / drain region 9 can be controlled by the acceleration energy of ions, and is usually formed to a thickness within the range of 1000 to 3000 kV.

제2a도를 참조하여 본 발명에 의한 분리영역을 포함하는 메모리셀어레이의 1예가 상면도에 표시되어 있다.Referring to FIG. 2A, an example of a memory cell array including an isolation region according to the present invention is shown in the top view.

이 제2a도의 상반분에 있어 도면의 명료화를 위해 비트선(BL)이 생략되어 있다.In the upper half of this FIG. 2A, the bit line BL is omitted for clarity.

가늘고 긴 반도체소자영역(10)내에는 그의 긴쪽방향에 따라 나란히 있는 3개의 소스/드레인영역(표시되지 않음)이 형성되어 있다.In the elongated semiconductor element region 10, three source / drain regions (not shown) are formed side by side in the longitudinal direction thereof.

이들 3개의 소스/드레인영역은 1쌍의 FET를 형성하고 있고 중앙의 소스/드레인영역은 그들 2개의 FET에 공용되어 있어 컨택트홀(11)을 통하여 비트선(BL)에 접속되어 있다.These three source / drain regions form a pair of FETs, and the center source / drain regions are shared by these two FETs, and are connected to the bit lines BL through the contact holes 11.

각 FET는 대응하는 워드선(WL)에 의해 온상태 또는 오프상태로 된다.Each FET is turned on or off by the corresponding word line WL.

분리절연체막(2a)에 의해 에워싸인 반도체소장영역(10)의 내주에 따라 폭 약 0.1㎛의 측벽절연막(8a)이 형성되어 있다.A sidewall insulating film 8a having a width of about 0.1 탆 is formed along the inner circumference of the semiconductor small region 10 surrounded by the insulating insulator film 2a.

종래기술에 의한 버드비크(22b)는 약 0.3~0.5㎛의 넓은 폭을 가지고 있고 게다가 그 폭의 정밀한 제어는 곤란하다.The bud beak 22b according to the prior art has a wide width of about 0.3 to 0.5 mu m, and precise control of the width is difficult.

한편 측벽절연체막(8)의 폭은 보다 정밀히 제어할 수가 있고 불과 0.1㎛의 폭의 측벽절연체막(8a)을 형성할 수가 있다.On the other hand, the width of the sidewall insulator film 8 can be controlled more precisely, and the sidewall insulator film 8a having a width of only 0.1 m can be formed.

따라서 반도체소자영역(10)의 유효폭은 측벽절연체막(8a)에 의해 조금 감해질 뿐이다.Therefore, the effective width of the semiconductor device region 10 is only slightly reduced by the sidewall insulator film 8a.

제2b도를 참조하여 제2a도중의 선 2B-2B에 따른 단면이 확대되어 표시되어 있다.With reference to FIG. 2B, the cross section along the line 2B-2B in FIG. 2A is enlarged and displayed.

반도체기판(1)상에는 분리절연체막(2a)이 형성되어 있고 분리절연체막(2a)의 직하에는 채널스톱퍼(6)가 형성되어 있다.A separator insulator film 2a is formed on the semiconductor substrate 1, and a channel stopper 6 is formed directly under the separator insulator film 2a.

이방성에칭을 사용하는 포토리소그래피에 의해 정확하게 패터닝된 분리절연체막(2a)의 수직인 측벽에 의해 규정되는 반도체소자영역(10)내에 있어 판치스루방지용의 불순물영역(7)이 형성되어 있다.An impurity region 7 for preventing plate through is formed in the semiconductor element region 10 defined by a vertical sidewall of the isolation insulator film 2a that is accurately patterned by photolithography using anisotropic etching.

분리절연체막(2a)의 수직인 측벽상에는 약 0.1㎛의 측벽절연체막(8a)이 형성되어 있다.A sidewall insulator film 8a of about 0.1 mu m is formed on the vertical sidewall of the isolation insulator film 2a.

마주보는 측벽절연체막(8a) 사이에 있어 반도체기판(1)의 표면상에 게이트절연체막(12)이 형성되어 있고 게이트절연체막(12)상에는 워드선(WL)이 형성되어 있다.The gate insulator film 12 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 between the sidewall insulator films 8a facing each other, and the word line WL is formed on the gate insulator film 12.

이상과 같이 본 발명에 의하면 실질적으로 수직인 측벽을 가지는 분리절연체막이 포토리소그래피를 이용하여 형성되므로 반도체소자영역이 정도좋게 규정될 수가 있다.As described above, according to the present invention, since the insulator film having the substantially vertical sidewall is formed using photolithography, the semiconductor device region can be defined to a good extent.

또 분리절연체막을 관통하는 이온주입에 의해 채널스톱퍼로서 역활하는 제1불순물영역이 형성되므로 이것과 동시에 소위 판치수르방지층으로서 역활하는 제2불순물영역이 형성될 수 있다.In addition, since the first impurity region serving as a channel stopper is formed by ion implantation passing through the isolation insulator film, the second impurity region serving as a so-called plate prevention layer can be formed at the same time.

더욱 측벽절연체막은 이방성에칭에 의해 약 0.1㎛ 이하의 폭에 정도좋게 형성될 수 있으므로 반도체소자영역의 폭을 작게할 수가 있다.Further, the sidewall insulator film can be formed to a width of about 0.1 탆 or less by anisotropic etching, so that the width of the semiconductor device region can be reduced.

또 예를들면 FET의 소스/드레인과 같은 불순물층은 분리절연체막 뿐만아니라 측벽절연체막도 마서크로서 이온주입에 의해 형성되므로 소스/드레인영역과 채널스톱퍼가 겹치는 부분이 생기지 않는다.For example, an impurity layer such as a source / drain of a FET is formed by ion implantation not only as the isolation insulator film but also as the sidewall insulator film as a mask, so that a portion where the source / drain region and the channel stopper overlap does not occur.

따라서 채널스톱퍼가 FET의 특성을 열화하게 하는 일 없다.Therefore, the channel stopper does not deteriorate the characteristics of the FET.

Claims (2)

주면을 가지는 반도체기판(1)과, 상기 주면상에 형성되어 있고 실질적으로 수직의 측벽을 가지는 분리절연체막(2a)과, 상기 분리절연체막(2a)에 의해 서로 분리되어 있어 반도체회로소자가 형성되어야 할 복수의 반도체소자영역과, 상기 기판(1)내에 있어 상기 분리절연체막(2a)과 상기 기판과의 계면에서 소정깊이까지 이온주입에 의해 형성된 제1불순물영역과, 상기 소자영역내에 있어 상기 주면에서 소정의 깊이의 위치에 상기 이온주입에 의해 상기 제1불순물영역과 동시에 형성된 제2불순물영역과, 상기 분리절연체막(2a)의 수직의 측벽상에 이방성에칭을 이용하여 형성된 측벽절연체막(8a)를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체장치.The semiconductor substrate 1 having a main surface, the isolation insulator film 2a formed on the main surface and having a substantially vertical sidewall, and the isolation insulator film 2a are separated from each other to form a semiconductor circuit element. A plurality of semiconductor element regions to be formed, a first impurity region formed by ion implantation in said substrate 1 by an ion implantation at an interface between said isolation insulator film 2a and said substrate, and in said element region; A second impurity region formed simultaneously with the first impurity region by the ion implantation at a position of a predetermined depth on a main surface, and a sidewall insulator film formed using anisotropic etching on a vertical sidewall of the isolation insulator film 2a ( 8a). A semiconductor device characterized by the above-mentioned. 반도체기판(1)의 주면상에 제1절연체막(2)을 형성하고 실질적으로 수직인 측벽을 가지는 분리절연체막(2a)을 형성하도록 상기 제1 절연체막(2)을 패터닝하고, 상기 기판(1)내에 있어 상기 분리절연체막(2a)과 상기 기판(1)과의 계면에서 소정깊이까지의 제1불순물영역을 형성하는 동시에, 상기 분리절연체막에 의해 서로 분리되어 반도체회로소자가 형성되어야 하는 복수의 반도체소자영역내에서, 상기 주면에서 소정의 깊이의 위치에 제2불순물영역을 형성하도록 이온주입하고, 상기 분리절연체막(2a) 및 상기 주면을 덮도록 제2절연체막(8)을 형성하고, 상기 분리절연체막(8)의 수직인 측벽상에 측벽절연체막(8a)을 남기도록 상기 제2절연체막을 이방성에칭하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.The first insulator film 2 is patterned to form a first insulator film 2 on the main surface of the semiconductor substrate 1 and to form an insulator film 2a having a substantially vertical sidewall. 1) a first impurity region up to a predetermined depth is formed at an interface between the isolation insulator film 2a and the substrate 1, and at the same time, a semiconductor circuit element is to be separated from each other by the isolation insulator film. In a plurality of semiconductor element regions, ion implantation is performed to form a second impurity region at a predetermined depth on the main surface, and a second insulator film 8 is formed to cover the separation insulator film 2a and the main surface. And anisotropically etching the second insulator film so as to leave the sidewall insulator film (8a) on a vertical sidewall of the isolation insulator film (8).
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