JPH02237158A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents
Semiconductor device and its manufactureInfo
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- JPH02237158A JPH02237158A JP1058335A JP5833589A JPH02237158A JP H02237158 A JPH02237158 A JP H02237158A JP 1058335 A JP1058335 A JP 1058335A JP 5833589 A JP5833589 A JP 5833589A JP H02237158 A JPH02237158 A JP H02237158A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明の半導体装置とその製造方法は、高集積可能な溝
埋め込み方式による素子分離を用いたN1oSトランジ
スタおよびその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The semiconductor device and method of manufacturing the same of the present invention relate to an N1oS transistor using element isolation using a trench filling method that allows for high integration, and a method of manufacturing the same.
従来の技術
近年、半導体装置においては高集積化のためその素子の
微細化の傾向が高まっている。また、素子分離において
もその微細化が求められ、溝埋め込み方式による素子分
離を用いた半導体装置の開発が必要である。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing trend toward miniaturization of semiconductor devices in order to achieve higher integration. Further, element isolation is also required to be miniaturized, and it is necessary to develop a semiconductor device using element isolation using a trench filling method.
従来の溝埋め込み方式による素子分離を用いた半導体装
置を第5図および第6図を用いて説明する。A semiconductor device using the conventional trench filling method for element isolation will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
第5図は、NチャンネルMOS}ランジスタの断面図で
あり、同(a)は第4図に示すx−x’方向の断面図で
あり、同(b)はY−Y’方向の断面図である。第5図
ではP型基板L上の素子分離領域に溝を形成し、溝底面
にボロン(B)をイオン注入してチャンネルストップ用
のp領域θを形成する。次に、LP−CVD酸化膜2を
堆積して溝を埋めた後エッチバック等により平坦化する
。FIG. 5 is a cross-sectional view of an N-channel MOS} transistor, in which (a) is a cross-sectional view in the xx' direction shown in FIG. 4, and (b) is a cross-sectional view in the Y-Y' direction. It is. In FIG. 5, a groove is formed in an element isolation region on a P-type substrate L, and boron (B) ions are implanted into the bottom of the groove to form a p-region θ for channel stop. Next, an LP-CVD oxide film 2 is deposited to fill the trench, and then planarized by etching back or the like.
以下は周知のMOS}ランジスターと同様にトランジス
タのしきい値電圧制御のためのp一領域4を形成し、ゲ
ート酸化膜5およびゲート電極6を形成し、トランジス
タのショートチャンネル効果を防止するためにn一領域
8′を形成し、さらにサイドウォールとなるCVD酸化
膜7を形成し、ソース・ドレインとなるn◆領域8を形
成するというものである。In the following, similar to a well-known MOS transistor, a p-region 4 for controlling the threshold voltage of the transistor is formed, a gate oxide film 5 and a gate electrode 6 are formed, and the short channel effect of the transistor is prevented. In this method, an n region 8' is formed, a CVD oxide film 7 is formed as a sidewall, and an n♦ region 8 is formed as a source/drain.
第6図も、NチャンネルMOSトランジスタの断面図で
あり、同(a)は第4図に示すx−x’方向の断面図で
あり、同(b)はY−Y’方向の断面図である。第6図
ではP型基板1上の素子分離領域に溝を形成し、溝底面
および溝側面にボロン(B)をイオン注入してチャンネ
ルストップ用のp領域9′を形成する。次に、LP−C
VD酸化膜2を堆積して溝を埋めた後エッチバック等に
より平坦化する。以下は周知のMOS}ランジスターと
同様にトランジスタのしきい値電圧制御のためのp一領
域4を形成し、ゲート酸化膜5およびゲート電極6を形
成し、トランジスタのショートチャンネル効果を防止す
るためにn一領域8′およびソース・ドレインとなるn
◆領域8を形成するというものである。FIG. 6 is also a cross-sectional view of an N-channel MOS transistor, in which (a) is a cross-sectional view in the x-x' direction shown in FIG. 4, and (b) is a cross-sectional view in the Y-Y' direction. be. In FIG. 6, a trench is formed in the element isolation region on the P-type substrate 1, and boron (B) ions are implanted into the bottom and side surfaces of the trench to form a p-region 9' for channel stop. Next, LP-C
After depositing a VD oxide film 2 to fill the trench, it is planarized by etching back or the like. In the following, similar to a well-known MOS transistor, a p-region 4 for controlling the threshold voltage of the transistor is formed, a gate oxide film 5 and a gate electrode 6 are formed, and the short channel effect of the transistor is prevented. n-region 8' and n which becomes the source/drain.
◆A region 8 is formed.
発明が解決しようとする課題
しかし、前述の従来の半導体装置では以下に記すような
課題が残されている。Problems to be Solved by the Invention However, the above-mentioned conventional semiconductor devices still have the following problems.
■ 第5図に示した半導体装置ではゲート幅W(第4図
のY−Y’方向の活性領域幅)がおよそ3μm以下にな
ると、ゲート電圧を印加した時に溝の肩口付近にドレイ
ン電流が流れやすい寄生MOS}ランジスタができる。■ In the semiconductor device shown in Figure 5, when the gate width W (the width of the active region in the Y-Y' direction in Figure 4) is approximately 3 μm or less, a drain current flows near the shoulder of the trench when a gate voltage is applied. A parasitic MOS transistor is formed.
この寄生MOS}ランジスタは通常のトランジスタより
もしきい値電圧が低く本来のトランジスタ特性に影響を
与える。This parasitic MOS transistor has a lower threshold voltage than a normal transistor and affects the original transistor characteristics.
例えば、ゲート幅Wが3〜2μmでは通常のMOSトラ
ンジスタと寄生MOS}ランジスタが並列につながった
ようになり、ゲート印加電圧に対するドレイン電流にハ
ンプ現象がみられる。また、2μm以下では寄生MOS
}ランジスタが支配的になり、見かけ上のしきい値電圧
が下がる。よって、ゲート幅の異なるMOS}ランジス
タを同時に作成する場合しきい値電圧を一定にすること
は非常に困難である。さらに、前述の寄生MOS}ラン
ジスタは溝肩口の形状によってもその特性が左右される
のでしきい値電圧を安定にすることは非常に困難である
。For example, when the gate width W is 3 to 2 μm, a normal MOS transistor and a parasitic MOS transistor are connected in parallel, and a hump phenomenon is observed in the drain current with respect to the gate applied voltage. In addition, if the thickness is less than 2 μm, parasitic MOS
}The transistor becomes dominant, and the apparent threshold voltage decreases. Therefore, it is very difficult to make the threshold voltage constant when simultaneously fabricating MOS transistors having different gate widths. Further, since the characteristics of the above-mentioned parasitic MOS transistor are influenced by the shape of the groove shoulder, it is very difficult to stabilize the threshold voltage.
■ 前述の課題■で述べた課題を解決するために第6図
に示した半導体装置では、第5図のチャ冫ネルストップ
用のp領域9の代わりに溝底面および溝側面にp領域9
゛を形成し溝の肩口付近にもp領域9′を形成して肩口
付近のしきい値電圧上げることで寄生MOS}ランジス
タの影響を抑えることができるけれども、ソース拳ドレ
イン領域を形成するn1領域8とp領域9゛が高濃度で
接するためにn4領域8と溝側壁のp領域9′の濃度が
高くなるにつれてPN接合部の逆方向リーク電流が増加
し、耐圧が低下する。つまり、ソース(またはドレイン
)に電圧を印加した際にn・領域8からp領域9′へ電
流が流れ、p領域9′からP型基板へと、電流が流れる
ことになる。また、n・領域8の濃度を低下させると.
n◆領域8の抵抗が増加し素子の特性が劣化する他、後
に形成する配線とのコンタクト性が劣化する。さらに、
p領域9′の濃度を低下させると寄生MOS}ランジス
タの発生を抑制することができないため、リーク電流を
減少させることは困難である。■ In order to solve the problem described in the above-mentioned problem (■), the semiconductor device shown in FIG.
Although the influence of the parasitic MOS transistor can be suppressed by forming a p region 9' near the shoulder of the trench and increasing the threshold voltage near the shoulder, the n1 region forming the source and drain regions can be suppressed. Since n4 region 8 and p region 9' are in contact with each other at a high concentration, as the concentration of n4 region 8 and p region 9' on the trench sidewall increases, the reverse leakage current at the PN junction increases and the withstand voltage decreases. That is, when a voltage is applied to the source (or drain), a current flows from the n-region 8 to the p-region 9', and from the p-region 9' to the P-type substrate. Moreover, when the concentration of n-region 8 is lowered.
The resistance of the n◆ region 8 increases, deteriorating the characteristics of the element, and also deteriorating the contact with wiring to be formed later. moreover,
If the concentration of p-region 9' is lowered, the generation of parasitic MOS transistors cannot be suppressed, so it is difficult to reduce leakage current.
課題を解決するための手段
前記課題を解決するために、本発明は半導体基板におい
て少なくとも、素子分離領域の溝を絶縁物で埋め込み絶
縁分離する構造を形成し、前記素子分離領域の溝側壁上
部に前記半導体基板と同型の不純物拡散層を脊し、前記
素子分離領域の溝側壁下部には前記不純物拡散層を有さ
ないあるいは低濃度不純物層がある構造を有し、周知の
MOSトランジスタと同様のソース・ドレイン領域不純
物拡散層とゲート酸化膜およびゲート電極などを存する
構造にし、寄生MOS}ランジ,スタの発生を抑制しか
つPN接合部の逆方向リーク電流を低減し耐圧を向上さ
せる。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention forms a structure in which at least a trench in an element isolation region is filled with an insulating material for insulation isolation in a semiconductor substrate, and a structure is formed in the upper part of the side wall of the trench in the element isolation region. It has an impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate, and has a structure in which there is no impurity diffusion layer or a low concentration impurity layer at the bottom of the trench sidewall of the element isolation region, and is similar to a well-known MOS transistor. The structure includes an impurity diffusion layer in the source/drain region, a gate oxide film, a gate electrode, etc. to suppress the generation of parasitic MOS (parasitic MOS) lunges and stars, reduce reverse leakage current at the PN junction, and improve breakdown voltage.
作用
本発明では、素子分離領域の溝側壁上部に前記半導体基
板と同型の不純物拡散層を形成し溝側壁下部には前記不
純物拡散層を有さないあるいは低濃度である構造にする
ことで溝肩口でのしきい値電圧を高くし寄生MOS}ラ
ンジスタの発生を抑制する。この時溝側壁下部は不純物
拡散層を形成しないあるいは形成しても低濃度にするこ
とでソース中ドレイン領域不純物拡散層の高濃度領域と
接するところでは濃度が低くなっているためPN接合部
のリークや耐圧の劣化を防止できる。In the present invention, an impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate is formed in the upper part of the trench sidewall of the element isolation region, and a structure in which the impurity diffusion layer is not present or has a low concentration is formed in the lower part of the trench sidewall, thereby forming the trench shoulder. The generation of parasitic MOS transistors is suppressed by increasing the threshold voltage at the transistor. At this time, an impurity diffusion layer is not formed in the lower part of the trench sidewall, or even if it is formed, it is at a low concentration, so that the concentration is low in the area in contact with the high concentration region of the impurity diffusion layer in the source/drain region, thereby preventing leakage at the PN junction. This can prevent deterioration of pressure resistance and pressure resistance.
実施例
以下に、本発明の半導体装置およびその製造方法を図面
に基すいて説明する。EXAMPLES Below, a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be explained with reference to the drawings.
(第1実施例)
第1図は、第1の発明の半導体装置の第1実施例を説明
するための断面図であり、NチャンネルMOS}ランジ
スタについて説明する。同(a)は第4図に示すx−x
’方向の断面図であり、同(b)はY−Y’方向の断面
図である。第1図ではP型基板1上の素子分離領域に溝
を形成し、溝底面にボロン(B)をイオン注入してチャ
ンネルストップ用のp領域9を形成する。次に、LP−
CVD酸化膜2を堆積して溝を埋めた後エッチバック等
により平坦化する。次に、溝肩口のしきい値電圧を上げ
るためにボロン(B)を溝側壁上部にイオン注入しp領
域3を形成する。以下は周知のMOS}ランジスターと
同様にトランジスタのしきい値電圧制御のためのp一領
域4を形成し、ゲート酸化膜5およびゲート電極6を形
成し、トランジスタのシロートチャンネル効果を防止す
るためにn一領域8′およびサイドウォールとなるCV
D酸化膜7とソース・ドレインとなるn◆領域8を形成
したものである。(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view for explaining a first embodiment of a semiconductor device of the first invention, and an N-channel MOS transistor will be explained. (a) is x-x shown in Figure 4.
FIG. 3B is a cross-sectional view in the Y-Y′ direction; FIG. In FIG. 1, a trench is formed in an element isolation region on a P-type substrate 1, and boron (B) ions are implanted into the bottom of the trench to form a p-region 9 for channel stop. Next, LP-
After depositing a CVD oxide film 2 to fill the trench, it is planarized by etching back or the like. Next, in order to increase the threshold voltage at the groove shoulder, boron (B) ions are implanted into the upper part of the groove sidewall to form a p region 3. In the following, similar to a well-known MOS transistor, a p-region 4 for controlling the threshold voltage of the transistor is formed, a gate oxide film 5 and a gate electrode 6 are formed, and the gate oxide film 5 and the gate electrode 6 are formed to prevent the steep channel effect of the transistor. CV which becomes n-region 8' and sidewall
A D oxide film 7 and an n♦ region 8 which becomes a source/drain are formed.
(第2実施例)
第2図は、第1の発明の半導体装置の第2実施例を説明
するための断面図であり、第1実施例とほぼ同様であり
、同(a)は第4図に示すX−X′方向の断面図であり
、同(b)はY−Y’方向の断面図である。(Second Embodiment) FIG. 2 is a sectional view for explaining the second embodiment of the semiconductor device of the first invention, which is almost the same as the first embodiment, and (a) is a cross-sectional view for explaining the second embodiment of the semiconductor device of the first invention. It is a cross-sectional view of the X-X' direction shown in a figure, and (b) is a cross-sectional view of the Y-Y' direction.
第2図ではP型基板1上の素子分離領域に溝を形成し、
溝底面にボロン(B)をイオン注入してチャンネルスト
ップ用のp領域9を形成する。次に、溝内を酸化して酸
化膜2′を形成した後po iySi20を堆積して溝
を埋める。その後エッチバック等により平坦化して溝上
部に酸化PIX2”を形成する。次に、溝肩口のしきい
値電圧を上げるためにボロン(B)を溝側壁上部にイオ
ン注入しp領域3を形成する。以下は周知のMOSトラ
ンジスターと同様にトランジスタのし.きい値電圧制御
のためのp一領域4を形成し、ゲート酸化膜5およびゲ
ート電極6を形成し、トランジスタのショートチャンネ
ル効果を防止するためにn一領域8”およびCVD酸化
膜7とソース嗜ドレインとなるn1領域8を形成したも
のである。In FIG. 2, a groove is formed in the element isolation region on the P-type substrate 1,
Boron (B) ions are implanted into the groove bottom to form a p region 9 for channel stop. Next, the inside of the trench is oxidized to form an oxide film 2', and then poiySi 20 is deposited to fill the trench. After that, it is planarized by etching back or the like to form an oxidized PIX2'' on the upper part of the groove.Next, in order to increase the threshold voltage at the groove shoulder, boron (B) is ion-implanted into the upper part of the side wall of the groove to form a p region 3. .The following steps are similar to well-known MOS transistors, in which a p-region 4 for controlling the threshold voltage of the transistor is formed, a gate oxide film 5 and a gate electrode 6 are formed, and in order to prevent the short channel effect of the transistor. An n1 region 8'', a CVD oxide film 7, and an n1 region 8, which becomes a source and a drain, are formed.
(第3実施例)
第3図は、第2の発明の半導体装置の製造方法の第3実
施例を説明するための工程断面図であり、Nチャンネル
MOS}ランジスタについて説明する。第3図(a)〜
(f)は第4図に示すY−Y゛方向の断面図であり、同
(g)〜(h)はX−X′方向の断面図である。(Third Embodiment) FIG. 3 is a process sectional view for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the second invention, and an N-channel MOS transistor will be described. Figure 3(a)~
(f) is a cross-sectional view along the Y-Y' direction shown in FIG. 4, and (g) to (h) are cross-sectional views along the X-X' direction.
P型(100)シリコン(Si)基板1を酸化して下地
となる酸化!(50nm)10形成し、エッチングスト
ッパーとなる薄膜としてのポリシリコン(po 1 y
S i)IK (300nm)1 1を形成し、Siエ
ッチング時のエッチングマスクとなるCVD酸化膜12
(800nm)を形成し、ホトリソグラフィー技術によ
り活性領域上にレジスト(1μm)13を形成する。
(第3図a)次に、レジスト13をエッチングマスクと
してCVD酸化膜12とpol)’St膜11と酸化膜
10をドライエッチングにより異方性エッチングし、レ
ジスト13を除去し、CVD酸化膜12をエッチングマ
スクとしてP型基板1をドライエッチングにより異方性
エッチングし.て素子分離領域に溝100(深さ800
nm)を形成し、全面にCVD酸化膜14を形成し、C
VD酸,化膜14をドライエッチングにより異方性エッ
チングして溝側壁にCVD酸化膜14を残し、CVD酸
化膜12とCVD酸化膜14をイオン注入マスクとして
ボロン(B)を注入してチャンネルストップ用のp領域
3を形成する。 (第3図b)
次に、CVD酸化膜12とCVD酸化膜14をウエット
エッチングなどにより除去する。この時酸化膜10はC
VD酸化膜14に覆われているためにCVD酸化膜14
がエッチングされてしまわないとエッチングされないの
でほとんどサイドエッチングが入らない。 (第3図C
)
次に、全面にCVD酸化膜(1μm)2を堆積して溝を
埋め込んだ後エッチバックにより平坦化して溝内にCV
D酸化膜2を残す。エッチバックの際polysi膜1
1がエッチングストッパーとなるのでI)olYsi膜
11が完全に露出するように約150nm程度のオーバ
ーエッチングをする。(第3図d)
次に、イオン注入深さが約300nmであるようにBを
イオン注入すれば活性領域上はpo lyS i[1
1がイオン注入マスクとなり注入されないが、溝肩口は
300nmよりも薄いためBが注入されてp領域3が形
成される。(第8図e)次に、polysl膜11を選
択除去した後酸化膜10を除去し、しきい値電圧制御用
にBをイオン注入してp一領域4を形成し、ゲート酸化
膜5およびゲート電極6を形成する。 (第3図fおよ
びg)
次に、ゲート電極6をイオン注入マスクとしてリン(P
)をイオン注入してn一領域を形成し、全面にCVD酸
化膜7を形成し、CVD酸化膜7をドライエッチングに
より異方性エッチングしてゲート電極6側壁にCVD酸
化膜7を残し、ソース・ドレイン領域にヒ素(As)を
イオン注入してn4領域8を形成する。この時n◆領域
8はp領域3のピーク深さよりも深く形成すればp領域
3は溝肩口よりイオン注入により形成されているためP
N接合面でのB濃度が低くリーク電流の発生や耐圧の低
下を招かない。 (第3図h)以上の工程により前記第
1実施例で示した半導体装置を製造することができる。Oxidize the P-type (100) silicon (Si) substrate 1 to become the base! Polysilicon (50 nm) 10 was formed as a thin film to serve as an etching stopper.
CVD oxide film 12 that forms Si) IK (300 nm) 1 and serves as an etching mask during Si etching.
A resist (1 μm) 13 is formed on the active region by photolithography.
(FIG. 3a) Next, using the resist 13 as an etching mask, the CVD oxide film 12 and the pol)'St film 11 and the oxide film 10 are anisotropically etched by dry etching, the resist 13 is removed, and the CVD oxide film 12 is removed. Using as an etching mask, the P-type substrate 1 is anisotropically etched by dry etching. groove 100 (depth 800 mm) in the element isolation region.
A CVD oxide film 14 is formed on the entire surface, and a C
The CVD oxide film 14 is anisotropically etched by dry etching to leave the CVD oxide film 14 on the trench sidewall, and boron (B) is implanted using the CVD oxide film 12 and the CVD oxide film 14 as an ion implantation mask to form a channel stop. A p-region 3 is formed for use. (FIG. 3b) Next, the CVD oxide film 12 and the CVD oxide film 14 are removed by wet etching or the like. At this time, the oxide film 10 is C
Because it is covered with the VD oxide film 14, the CVD oxide film 14
It will not be etched unless it is etched, so there is almost no side etching. (Figure 3C
) Next, a CVD oxide film (1 μm) 2 is deposited on the entire surface to fill the groove, and then it is flattened by etching back and a CVD oxide film (1 μm) 2 is deposited on the entire surface.
D oxide film 2 is left. Polysi film 1 during etchback
1 serves as an etching stopper, so over-etching is performed by about 150 nm so that the I) olYsi film 11 is completely exposed. (Figure 3d) Next, if B is ion-implanted so that the ion-implantation depth is about 300 nm, polyS i[1
1 serves as an ion implantation mask and is not implanted, but since the groove shoulder is thinner than 300 nm, B is implanted to form the p region 3. (FIG. 8e) Next, after selectively removing the polysl film 11, the oxide film 10 is removed, and B is ion-implanted for threshold voltage control to form the p-region 4, and the gate oxide film 5 and A gate electrode 6 is formed. (Fig. 3 f and g) Next, using the gate electrode 6 as an ion implantation mask, phosphorus (P) is used as an ion implantation mask.
) is ion-implanted to form an n region, a CVD oxide film 7 is formed on the entire surface, and the CVD oxide film 7 is anisotropically etched by dry etching to leave the CVD oxide film 7 on the side wall of the gate electrode 6. - Form n4 region 8 by ion-implanting arsenic (As) into the drain region. At this time, if the n◆ region 8 is formed deeper than the peak depth of the p region 3, the p region 3 is formed by ion implantation from the groove shoulder.
The B concentration at the N junction surface is low and does not cause leakage current or decrease in breakdown voltage. (FIG. 3h) Through the above steps, the semiconductor device shown in the first embodiment can be manufactured.
第1実施例から第3実施例においてはNチャンネルMO
S}ランジスタについて説明したが、PチャンネルMO
S}ランジスタの場合でも同じである。また、第3実施
例ではCVD酸化膜12をエッチングマスクとしてP型
基板の溝形成を行うように記述したが、これはCVD酸
化膜12を形成せずにレジスト13をエッチングマスク
としてP型基板の溝形成を行ってもよい。また、チャン
ネルストップ用のp領域9形成前にCVD酸化膜14の
サイドウォールを形成したが、これはCVD酸化膜12
をPSG (リンドーブドガラス)膜とし後に選択除去
を行うかあるいはCVD酸化膜12を形成しなければC
VD酸化膜14は形成しなくてもよく、p領域9形成の
形成は0゜のイオン注入によって行ってもよい。また、
エッチングストッパーとしてpolysi膜11を用い
て説明したが、これは溝埋め込み後のエッチバック等の
ストッパーになり、p領域3形成の際のイオン注入マス
クになればよく、シリコン窒化膜(81s N 4)や
アルミ(AI)等を用いることもできる。In the first to third embodiments, N-channel MO
S} Although I explained about the transistor, P channel MO
The same holds true for transistors. Furthermore, in the third embodiment, it was described that grooves were formed on the P-type substrate using the CVD oxide film 12 as an etching mask, but in this case, the grooves were formed on the P-type substrate using the resist 13 as an etching mask without forming the CVD oxide film 12. Groove formation may also be performed. Also, before forming the p-region 9 for channel stop, the sidewalls of the CVD oxide film 14 were formed.
If a PSG (phosphorous doped glass) film is used and then selective removal is performed, or a CVD oxide film 12 is not formed, C
The VD oxide film 14 may not be formed, and the p region 9 may be formed by ion implantation at 0°. Also,
The explanation has been made using the polysilicon film 11 as an etching stopper, but it can be used as a stopper for etching back after filling the trench, or as an ion implantation mask when forming the p region 3. It is also possible to use aluminum (AI) or the like.
発明の効果
以上述べてきたように本発明の半導体装置およびその製
造方法によれば以下のような効果が得られる。Effects of the Invention As described above, the semiconductor device and the method for manufacturing the same of the present invention provide the following effects.
■ 溝肩口に半導体基板と同型の高濃度不純物拡散層を
設けることで肩口のしきい値電圧が高くなり、ゲート幅
Wが3μm以下でも寄生MOS}ランジスタの影響を抑
えることができ、異なるゲート幅のMOS}ランジスタ
においてもしきい値電圧を一定に作成することができ、
特性の安定かが図られる。■ By providing a highly concentrated impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate at the groove shoulder, the threshold voltage at the shoulder increases, and even when the gate width W is 3 μm or less, the influence of parasitic MOS transistors can be suppressed, making it possible to use different gate widths. It is possible to create a constant threshold voltage even in a MOS} transistor,
The stability of the characteristics is checked.
■ また、■の半導体基板と同型の高濃度不純物居は溝
肩口のみにあり溝側壁にはないためソース・ドレイン領
域を形成するための異型の高濃度不純物拡散層を形成し
ても高濃度で接しないためPN接合部の逆方向リーク電
流を低減でき素子特性を向上することができる。■Also, since the same type of high concentration impurity as the semiconductor substrate in ■ is only at the groove shoulder and not on the groove sidewalls, even if a different type of high concentration impurity diffusion layer is formed to form the source/drain region, the concentration will not be high. Since they are not in contact with each other, the reverse leakage current at the PN junction can be reduced and the device characteristics can be improved.
第1図は第1の発明の半導体装置の.第1実施例を説明
するための断面図、第2図は第1の発明の半導体装置の
第2実施例を説明するための断面図、第3図は第2の発
明の半導体装置の製造方法の第3実施例を説明するため
の工程断面図、第4図は断面の方向を説明するための上
面図、第5図,第6図は軸従来例の半導体装置を説明す
るための断面図である。
1・・・・・・P型基板、2・・・・・・CVD酸化膜
、3・・・・・・p領域、4・・・・・・p一領域、5
・・・・・・ゲート酸化膜、6・・・・・・ゲート電極
、7・・・・・・CVD酸化膜、8・・・・・・n″″
領域、9・・・・・・p領域、10・・・・・・酸化膜
、11・・・・・・1)olysi膜、
12・・・・・・CVD酸化膜、
3・・・・・・レジスト。FIG. 1 shows a semiconductor device of the first invention. A cross-sectional view for explaining the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the second embodiment of the semiconductor device of the first invention, and FIG. 3 is a method for manufacturing the semiconductor device of the second invention. FIG. 4 is a top view for explaining the direction of the cross section, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views for explaining the conventional semiconductor device. It is. 1...P-type substrate, 2...CVD oxide film, 3...p region, 4...p-type region, 5
...Gate oxide film, 6...Gate electrode, 7...CVD oxide film, 8...n''''
region, 9...p region, 10...oxide film, 11...1) olysi film, 12...CVD oxide film, 3... ...Resist.
Claims (2)
溝を絶縁物で埋め込み絶縁分離構造を形成し、前記素子
分離領域の溝側壁上部に前記半導体基板と同型の不純物
拡散層を有し、前記素子分離領域の溝側壁下部には不純
物拡散層を有さないかあるいは低濃度不純物層を有する
構造を備え、MOSトランジスタのソース・ドレイン領
域不純物拡散層とゲート酸化膜およびゲート電極を形成
してなる半導体装置。(1) In a semiconductor substrate, at least a trench in an element isolation region is filled with an insulator to form an insulation isolation structure, an impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate is provided on an upper side wall of the trench in the element isolation region, and the element isolation A semiconductor device having a structure in which the region does not have an impurity diffusion layer or has a low concentration impurity layer at the bottom of the trench sidewall, and a source/drain region impurity diffusion layer, a gate oxide film, and a gate electrode of a MOS transistor are formed. .
領域となる領域上に酸化膜とエッチングストッパーとな
る薄膜を形成し素子分離領域となる領域の前記半導体基
板に溝を形成する工程と、前記溝底面に前記半導体基板
と同型の第1の不純物拡散層を形成する工程と、前記溝
を絶縁物などで埋め込み素子分離領域を形成する工程と
、前記エッチングストッパーとなる薄膜を用いてエッチ
バックなどにより平坦化しする工程と、前記活性領域上
のエッチングストッパーとなる薄膜を注入マスクとして
前記半導体基板と同型の不純物イオン注入を行い溝側壁
上部に前記半導体基板と同型の不純物拡散層形成する工
程と、前記活性領域上のエッチングストッパーとなる薄
膜および前記酸化膜を除去する工程と、MOSトランジ
スタのゲート酸化膜、ゲート電極、ソース・ドレイン領
域不純物拡散層を形成する工程とを備えて成る半導体装
置の製造方法。(2) forming an oxide film and a thin film as an etching stopper on one main surface of the semiconductor substrate at least over a region that will become an active region, and forming a groove in the semiconductor substrate in a region that will become an element isolation region; A step of forming a first impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate on the bottom surface of the trench, a step of burying the trench with an insulator or the like to form an element isolation region, and an etch-back process using the thin film serving as the etching stopper. and a step of implanting impurity ions of the same type as the semiconductor substrate using a thin film serving as an etching stopper on the active region as an implantation mask to form an impurity diffusion layer of the same type as the semiconductor substrate on the upper part of the trench side wall. Manufacturing a semiconductor device comprising the steps of removing a thin film serving as an etching stopper on the active region and the oxide film, and forming a gate oxide film, a gate electrode, and a source/drain region impurity diffusion layer of a MOS transistor. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058335A JP2553694B2 (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058335A JP2553694B2 (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237158A true JPH02237158A (en) | 1990-09-19 |
| JP2553694B2 JP2553694B2 (en) | 1996-11-13 |
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ID=13081448
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058335A Expired - Fee Related JP2553694B2 (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553694B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846648A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5893249A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
| JPS61270862A (en) * | 1985-05-24 | 1986-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058335A patent/JP2553694B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846648A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5893249A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
| JPS61270862A (en) * | 1985-05-24 | 1986-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2553694B2 (en) | 1996-11-13 |
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