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JPH05299497A - Semiconductor device and manufacture of the same - Google Patents

Semiconductor device and manufacture of the same

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Publication number
JPH05299497A
JPH05299497A JP12946692A JP12946692A JPH05299497A JP H05299497 A JPH05299497 A JP H05299497A JP 12946692 A JP12946692 A JP 12946692A JP 12946692 A JP12946692 A JP 12946692A JP H05299497 A JPH05299497 A JP H05299497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor substrate
forming
gate
source
curvature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP12946692A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3203048B2 (en
Inventor
Satoru Shimizu
悟 清水
Maiko Kobayashi
舞子 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP12946692A priority Critical patent/JP3203048B2/en
Publication of JPH05299497A publication Critical patent/JPH05299497A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3203048B2 publication Critical patent/JP3203048B2/en
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a semiconductor device which controls a leak current at an edge portion of trench and also can reduce a contact resistance by forming an edge on a semiconductor substrate surface of a trench isolating portion and the part to become an active layer of the semiconductor substrate surface as the portions having a radius of curvature. CONSTITUTION:A MOS transistor consisting of a gate polysilicon 8 provided on a semiconductor substrate 1 through a gate insulating film 6 and source/drain portion 5 and a trench isolating structure for isolating adjacent MOS transistors are comprised. In such semiconductor device, an edge portion on the surface of semiconductor substrate 1 of the trench isolating portion 4 and the part to become an active layer at the surface of the semiconductor substrate 1 are formed as the portion having a radius of curvature. For instance, a structure like a mountain having a radius of curvature may be formed by forming a groove 2 at the trench isolating portion 4, then forming a silicon nitride film at a gate electrode forming portion on the semiconductor substrate 1 and thereafter executing field oxidation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置およびその
製造方法に関し、特に、MOSトランジスタ及び隣接す
るトランジスタ間の分離領域の構造および該構造の製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a structure of a MOS transistor and an isolation region between adjacent transistors and a manufacturing method of the structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの微細化は1チップ内に108
109 個の素子が形成されるまでに進められており、M
OSトランジスタのゲート長は0.6〜0.3μmまで
にスケーリングされている。それに伴い、隣接するトラ
ンジスタ間の分離方法としてのLOCOSを用いた分離
ではバーズビークが抑えられないことにより、分離幅を
縮小できなくなっており、分離幅を短くするため、基板
を直接エッチングして、隣接するトランジスタを分離す
るトレンチ分離法が用いられている。
2. Description of the Related Art The miniaturization of LSI is 10 8
Progress has been made until 10 9 elements are formed, and M
The gate length of the OS transistor is scaled to 0.6 to 0.3 μm. Accordingly, the bird's beak cannot be suppressed by the isolation using LOCOS as the isolation method between the adjacent transistors, so that the isolation width cannot be reduced. In order to shorten the isolation width, the substrate is directly etched and the adjacent A trench isolation method is used to isolate the transistors to be used.

【0003】図7は従来のトレンチ分離を用いたMOS
トランジスタを上方斜め上から見た図であり、図8は前
記トランジスタのゲート幅方向にコンタクトホール部を
わった時の図(図7のb−b’面での断面図)であり、
図9は前記トランジスタのゲート幅方向にゲート部をわ
った時の図(図7のc−c’面での断面図)であり、さ
らに図10は前記トランジスタのゲート長方向にゲート
部およびコンタクトホール部をわった時の図(図7のd
−d’面での断面図)である。
FIG. 7 shows a conventional MOS using trench isolation.
FIG. 8 is a view of the transistor seen obliquely from above, and FIG. 8 is a view (a cross-sectional view taken along the line bb ′ of FIG. 7) taken across a contact hole portion in the gate width direction of the transistor,
9 is a diagram (cross-sectional view taken along the line cc 'of FIG. 7) when the gate portion is crossed in the gate width direction of the transistor, and FIG. 10 is a gate portion and a contact in the gate length direction of the transistor. Figure when crossing the hole (d in Figure 7)
It is a cross-sectional view taken along the −d ′ plane.

【0004】これらの図において、1はP型の単結晶よ
りなる半導体基板(以下、基板と称す)、2は基板1上
に形成された素子形成領域を分離するトレンチ部、3は
基板1上に作られたP型のアイランド、4はトレンチ部
2に埋め込まれた絶縁膜、5はこのトランジスタのソー
ス・ドレイン部であり、6はゲート酸化膜、7はサイド
ウォール、8はゲートポリシリコンであり、9は層間膜
(図7では省略)であり、10はコンタクトホール、1
1は配線用のAl(図7,図9では省略)である。
In these figures, 1 is a semiconductor substrate made of a P-type single crystal (hereinafter referred to as substrate), 2 is a trench portion for separating an element formation region formed on the substrate 1, and 3 is on the substrate 1. The P-type island formed in 4 is an insulating film embedded in the trench 2, 5 is a source / drain of this transistor, 6 is a gate oxide film, 7 is a sidewall, and 8 is a gate polysilicon. Yes, 9 is an interlayer film (not shown in FIG. 7), 10 is a contact hole, 1
1 is Al for wiring (omitted in FIGS. 7 and 9).

【0005】次に、従来の製造方法について図11を用
いて説明する。まず、P型半導体基板1上にAs+ ,B
+ ,P+ などのイオン注入を行い、アイランド層3を形
成した後に、トレンチの写真製版,パターニングを行
い、基板1に直接エッチングを行うことにより、トレン
チ分離部2を作成する(図11(a))。
Next, a conventional manufacturing method will be described with reference to FIG. First, As + , B on the P-type semiconductor substrate 1
After ion implantation of + , P +, etc. is performed to form the island layer 3, photolithography and patterning of the trench are performed, and the substrate 1 is directly etched to form the trench isolation portion 2 (FIG. 11 (a )).

【0006】その後に、トレンチ部2をSiO2 ,Si
3 N4 などの絶縁膜4で埋め、ゲート絶縁膜6を形成
し、ゲートポリシリコンをかぶせ、ゲートの写真製版、
パターニング,エッチングを行い、ゲート電極8を形成
した後に、イオン注入を行い、ソース・ドレイン部5を
形成する。その後、全面に絶縁膜を設け、エッチバック
によりゲート電極8の両側壁にサイドウォール7を形成
する(図11(b))。
After that, the trench portion 2 is filled with SiO 2 and Si.
3 Fill with insulating film 4 such as N4, form gate insulating film 6, cover with gate polysilicon, photoengraving of gate,
After patterning and etching to form the gate electrode 8, ion implantation is performed to form the source / drain portions 5. After that, an insulating film is provided on the entire surface, and sidewalls 7 are formed on both side walls of the gate electrode 8 by etching back (FIG. 11B).

【0007】その後、全面に層間絶縁膜9をかぶせ、コ
ンタクトの写真製版,パターニング,エッチングを行
い、コンタクトホール10を形成し、該コンタクトホー
ル10内を埋めるように全面にAl,W等の金属を設
け、配線の写真製版,パターニング,エッチングを行
い、配線11を行う(図11(c))。
After that, the interlayer insulating film 9 is covered on the entire surface, contact photolithography, patterning, and etching are performed to form a contact hole 10, and a metal such as Al or W is formed on the entire surface so as to fill the inside of the contact hole 10. The wiring 11 is provided by performing photoengraving, patterning, and etching of the wiring (FIG. 11C).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
製造方法では、トレンチのエッジ部が矩形となるため、
トレンチのエッジ部によるリーク電流が多いという問題
があった。
As described above, in the conventional manufacturing method, since the edge portion of the trench is rectangular,
There is a problem that there is a large amount of leakage current due to the edge portion of the trench.

【0009】また、MOSトランジスタの微細化に伴
い、MOSトランジスタのソース・ドレイン部上のコン
タクトホール面積が縮小され、コンタクトコンタクト抵
抗が増大し、回路遅延の原因となるという問題があっ
た。
Further, with the miniaturization of the MOS transistor, there has been a problem that the contact hole area on the source / drain portion of the MOS transistor is reduced and the contact contact resistance is increased, which causes a circuit delay.

【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、トレンチのエッジ部のリーク電
流を抑えることができるとともに、コンタクト抵抗を低
減できる半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a semiconductor device capable of suppressing the leak current at the edge portion of the trench and reducing the contact resistance, and a manufacturing method thereof. The purpose is to

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、トレンチ部のエッジ及びソース・ドレイン部が曲
率を持ったなめらかな構造としたものである。
The semiconductor device according to the present invention has a smooth structure in which the edges of the trench portion and the source / drain portions have a curvature.

【0012】また、この発明に係る半導体装置の製造方
法は、トレンチ部の半導体基板表面上のエッジ及び半導
体基板表面の活性層となるべきところに曲率を設けて山
型の構造を形成するようにしたものである。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a mountain-shaped structure is formed by providing a curvature at an edge on the surface of the semiconductor substrate in the trench portion and at a position to be an active layer on the surface of the semiconductor substrate. It was done.

【0013】また、この発明に係る半導体装置の製造方
法は、半導体基板のトレンチ分離部に溝を形成する工程
と、半導体基板上のゲート電極形成部にシリコン窒化膜
を形成する工程と、フィールド酸化を行い上記溝の半導
体基板表面上のエッジ及び半導体基板表面の活性層とな
るべきところに曲率をもったフィールド酸化膜を形成す
る工程と、シリコン窒化膜を除去した後、ゲート絶縁膜
およびゲート電極を形成する工程と、ゲート電極をマス
クとしてイオン注入を行い、ソース,ドレイン部を形成
する工程と、層間膜を形成し、コンタクトホールのため
の写真製版,エッチングを行い、曲率を持ったソース,
ドレイン部に配線用の金属でコンタクト部を形成する工
程とを備えたものである。
Also, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a groove in a trench isolation portion of a semiconductor substrate, a step of forming a silicon nitride film in a gate electrode formation portion on the semiconductor substrate, and a field oxidation. And forming a field oxide film having a curvature at the edge of the groove on the surface of the semiconductor substrate and at the place to be the active layer on the surface of the semiconductor substrate, and after removing the silicon nitride film, the gate insulating film and the gate electrode. , A step of forming a source / drain portion by performing ion implantation using the gate electrode as a mask, a step of forming an interlayer film, photolithography for contact holes, etching, a source having a curvature,
And a step of forming a contact portion on the drain portion with a wiring metal.

【0014】また、さらにこの発明に係る半導体装置の
製造方法は、半導体基板上のゲート電極形成部にシリコ
ン窒化膜を形成する工程と、フィールド酸化を行い半導
体基板表面の活性層となるべきところに曲率をもったフ
ィールド酸化膜を形成する工程と、シリコン窒化膜およ
び上記フィールド酸化膜を除去する工程と、エッチング
により半導体基板のトレンチ分離部に溝を形成する工程
と、該溝をトレンチ分離用絶縁膜で埋め込む工程と、ゲ
ート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、ゲート
電極をマスクとしてイオン注入を行い、ソース,ドレイ
ン部を形成する工程と、層間膜を形成し、コンタクトホ
ールのための写真製版,エッチングを行い、曲率を持っ
たソース,ドレイン部に配線用の金属でコンタクト部を
形成する工程とを備えたものである。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming a silicon nitride film on a gate electrode forming portion on a semiconductor substrate and a step of performing field oxidation to form an active layer on the surface of the semiconductor substrate are performed. A step of forming a field oxide film having a curvature, a step of removing the silicon nitride film and the field oxide film, a step of forming a groove in a trench isolation part of a semiconductor substrate by etching, and a step of insulating the groove for trench isolation insulation. Photographs for contact holes, a step of embedding a film, a step of forming a gate insulating film and a gate electrode, a step of implanting ions using the gate electrode as a mask to form source and drain parts, and an interlayer film. The process of plate making and etching, and forming contact parts with metal for wiring on the source and drain parts with curvature Those were example.

【0015】[0015]

【作用】この発明によれば、トレンチ分離のエッジ部が
曲率を持ったなめらかな構造としたので、トレンチの基
板表面上のリーク電流を低減できる。また、ソース,ド
レイン部も曲率を持った構造であるため、コンタクトホ
ール面積よりもコンタクトの基板面のコンタクト接触面
積を大きくすることができ、コンタクト抵抗を低減でき
る。また、これに加え、サブスレッショルドスウィング
(S.FACTOR) も小さくなる。
According to the present invention, since the edge portion of the trench isolation has a smooth structure having a curvature, the leak current on the substrate surface of the trench can be reduced. Further, since the source and drain portions also have a structure having a curvature, the contact contact area of the substrate surface of the contact can be made larger than the contact hole area, and the contact resistance can be reduced. In addition to this, the sub-threshold swing (S.FACTOR) also becomes smaller.

【0016】また、この発明によれば、以上のようにト
レンチ部の半導体基板表面上のエッジ及び半導体基板表
面の活性層となるべきところに曲率を設けて山型の構造
を形成するようにしたので、トレンチのエッジ部のリー
ク電流の低減およびコンタクト抵抗の低減を実現できる
素子が得られる。
Further, according to the present invention, as described above, a mountain-shaped structure is formed by providing a curvature at the edge of the trench portion on the surface of the semiconductor substrate and at a place to be an active layer on the surface of the semiconductor substrate. Therefore, it is possible to obtain an element capable of reducing the leak current at the edge portion of the trench and the contact resistance.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例による半導体装置の構
造、即ち、MOSトランジスタと素子分離部の構造を上
方斜めから見た図であり、図2はゲート幅方向にコンタ
クトホール部をわった時の図(図1のb−b’面での断
面図)であり、図3はゲート幅方向にゲート部をわった
時の図(図1のc−c’面での断面図)であり、図3は
ゲート長方向にゲート部およびコンタクトホール部をわ
った時の図(図1のd−d’面での断面図)である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view of a structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, that is, a structure of a MOS transistor and an element isolation part viewed obliquely from above, and FIG. 2 is a view when a contact hole part is crossed in a gate width direction. FIG. 3 is a view (a cross-sectional view taken along the bb ′ plane of FIG. 1), and FIG. 3 is a view when a gate portion is crossed in the gate width direction (a cross-sectional view taken along the cc ′ plane of FIG. 1), FIG. 3 is a diagram (a cross-sectional view taken along the line dd ′ in FIG. 1) when the gate portion and the contact hole portion are crossed in the gate length direction.

【0018】これらの図において、1はP型の単結晶よ
りなる半導体基板、2は基板1上に形成された素子形成
領域を分離するトレンチ部、3は基板1上に作られたP
型のアイランド、4はトレンチ部2に埋め込まれた絶縁
膜、5はこのトランジスタのソース・ドレイン部であ
り、6はゲート酸化膜、7はサイドウォール、8はゲー
トポリシリコンであり、9は層間膜(図1では省略)で
あり、10はコンタクトホール、11は配線用のAl
(図1,図3では省略)である。
In these figures, 1 is a semiconductor substrate made of P-type single crystal, 2 is a trench portion for separating an element formation region formed on the substrate 1, and 3 is P formed on the substrate 1.
Type island, 4 is an insulating film buried in the trench portion, 5 is a source / drain portion of this transistor, 6 is a gate oxide film, 7 is a sidewall, 8 is a gate polysilicon, and 9 is an interlayer. A film (not shown in FIG. 1), 10 is a contact hole, 11 is an Al for wiring
(Omitted in FIGS. 1 and 3).

【0019】本実施例のMOSトランジスタは、素子分
離部のトレンチ2の半導体表面上のエッジが曲率を持
ち、またソース・ドレイン部5もゲート幅方向に曲率を
持った構造であるのが特徴である。
The MOS transistor of this embodiment is characterized in that the edge of the trench 2 of the element isolation portion on the semiconductor surface has a curvature, and the source / drain portion 5 also has a curvature in the gate width direction. is there.

【0020】上記のトレンチのエッジ部に曲率を設け、
ソース・ドレイン部にも曲率を持たせたトランジスタと
素子分離部の製造方法の一例を図5について説明する。
なお、図5において、図1ないし図4と同一符号は同一
または相当部分を示し、12はシリコン窒化膜、13は
フィールド酸化膜である。
A curvature is provided at the edge of the above trench,
An example of a method of manufacturing a transistor and an element isolation part in which a source / drain part also has a curvature will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 indicate the same or corresponding portions, 12 is a silicon nitride film, and 13 is a field oxide film.

【0021】まず、Si基板1上にAs+ ,P+ ,B+
などのイオン注入を行い、アイランド部3を作成する。
その後に、分離部となるところの写真製版,パターニン
グを行い、Si基板のエッチングを行い矩形溝を掘る。
その後、シリコン窒化膜を全面に設け、写真製版,パタ
ーニングによりゲート部となる領域にのみ該シリコン窒
化膜12を残す(図5(a) )。
First, As + , P + , B + on the Si substrate 1.
Ion implantation is performed to form the island portion 3.
After that, photolithography and patterning are performed on the portions that will become the separation portions, and the Si substrate is etched to form rectangular grooves.
After that, a silicon nitride film is provided on the entire surface, and the silicon nitride film 12 is left only in the region to be the gate portion by photolithography and patterning (FIG. 5 (a)).

【0022】その後、フィールド酸化を行い、トレンチ
部2の周りおよびソース,ドレイン部となる活性層に曲
率をもってフィールド酸化膜13を形成し、その後シリ
コン窒化膜12を除去する(図5(b) )。
Then, field oxidation is performed to form a field oxide film 13 around the trench 2 and in the active layer to be the source and drain with a curvature, and then the silicon nitride film 12 is removed (FIG. 5 (b)). ..

【0023】そして、フィールド酸化膜をエッチングに
より除去した後、トレンチ分離部2を、例えばSiO2
,Si3 N4 ,BPSGなどのトレンチ分離用の絶縁
膜で埋め込む(図5(c) )。なお、ここで、フィールド
酸化膜をトレンチ分離用の絶縁膜として使用する場合に
はこの工程は必要ない。
Then, after removing the field oxide film by etching, the trench isolation portion 2 is formed, for example, with SiO2.
, Si3 N4, BPSG, etc. are buried in the insulating film for trench isolation (FIG. 5 (c)). If the field oxide film is used as an insulating film for trench isolation, this step is not necessary.

【0024】その後、ゲート絶縁膜6を形成し、ゲート
ポリシリコンをかぶせ、写真製版,ゲートのパターニン
グ,エッチングを行い、ゲート8を作成する(図5(d)
) 。
After that, a gate insulating film 6 is formed, covered with gate polysilicon, photoengraving, patterning of the gate and etching are performed to form a gate 8 (FIG. 5 (d)).
).

【0025】その後に、As+ ,P+ ,B+ などのイオ
ン注入を行い、N- ソース・ドレイン部5を作成した後
に、ゲート8にサイドウォールを形成し、再び、イオン
注入でN+ ソース・ドレイン部を形成した後に、層間絶
縁膜9をかぶせ、コンタクトホール10を開け、Al,
Wなどでコンタクトをとり、配線11を行う。これによ
り、図1に示す素子が得られる。
After that, As + , P + , B + and the like are ion-implanted to form the N source / drain portion 5, a sidewall is formed on the gate 8 and the N + source is again ion-implanted. After forming the drain portion, the interlayer insulating film 9 is covered, the contact hole 10 is opened, and Al,
A contact is made with W or the like and wiring 11 is performed. As a result, the element shown in FIG. 1 is obtained.

【0026】また、図6はトレンチのエッジ部に曲率を
設け、ソース・ドレイン部にも曲率を持たせたトランジ
スタと素子分離部の製造方法の他の例を示したもので、
図において、図1ないし図4および図5と同一符号は同
一または相当部分を示している。
FIG. 6 shows another example of a method of manufacturing a transistor and an element isolation part in which a curvature is provided at an edge part of a trench and a source / drain part is also provided with a curvature.
In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 and 5 indicate the same or corresponding portions.

【0027】以下、製造方法について説明する。まず、
Si基板1上にAs+ ,P+ ,B+などのイオン注入を
行いアイランド部3を作成した後に、全面にシリコン窒
化膜を設け、写真製版,エッチングによりゲートとなる
領域にのみにシリコン窒化膜12をパターニングする
(図6(a) )。
The manufacturing method will be described below. First,
After ion-implanting As + , P + , B +, etc. on the Si substrate 1 to form the island portion 3, a silicon nitride film is provided on the entire surface, and the silicon nitride film is formed only on a region to be a gate by photolithography and etching. 12 is patterned (FIG. 6 (a)).

【0028】次に、フィールド酸化を行い、ソース,ド
レイン部となる活性層に曲率をもってフィールド酸化膜
13を形成する(図6(b) )。
Next, field oxidation is performed to form a field oxide film 13 with a curvature on the active layer which will be the source and drain portions (FIG. 6 (b)).

【0029】その後、シリコン窒化膜12およびフィー
ルド酸化膜13をエッチングにより除去し、その後、ト
レンチ分離部形成のための写真製版,パターニングを行
い、Si基板を直接エッチングして矩形溝を掘り、トレ
ンチ分離部2を形成する。その後、トレンチ分離部2
を、例えばSiO2 ,Si3 N4 ,BPSGなどのトレ
ンチ分離用の絶縁膜で埋め込む(図6(c) )。
After that, the silicon nitride film 12 and the field oxide film 13 are removed by etching, after that, photoengraving and patterning for forming the trench isolation portion are performed, and the Si substrate is directly etched to dig a rectangular groove to form the trench isolation. Form part 2. After that, the trench isolation part 2
Is filled with an insulating film for trench isolation such as SiO2, Si3 N4, BPSG (FIG. 6 (c)).

【0030】その後、ゲート絶縁膜6を形成し、ゲート
ポリシリコンをかぶせ、写真製版、ゲートのパターニン
グ,エッチングを行い、ゲート8を作成する(図6(d)
) 。
After that, a gate insulating film 6 is formed, a gate polysilicon is covered, photolithography, gate patterning and etching are performed to form a gate 8 (FIG. 6 (d)).
).

【0031】その後に、As+ ,P+ ,B+ などのイオ
ン注入を行い、N- ソース,ドレイン部5を作成した後
に、ゲート8にサイドウォールを形成し、再び、イオン
注入でN+ ソース・ドレイン部を形成した後に、層間絶
縁膜9をかぶせ、コンタクトホール10を開け、Al,
Wなどでコンタクトをとり、配線11を行う。これによ
り図1に示す構造の素子を完成する。
After that, As + , P + , B + and the like are ion-implanted to form the N source and drain portions 5, a sidewall is formed on the gate 8, and the N + source is again ion-implanted. After forming the drain portion, the interlayer insulating film 9 is covered, the contact hole 10 is opened, and Al,
A contact is made with W or the like and wiring 11 is performed. As a result, the device having the structure shown in FIG. 1 is completed.

【0032】以上のような本実施例によれば、トレンチ
分離部の半導体基板表面上のエッジに曲率を持たせるよ
うにしたので、トレンチのエッジ部でのリーク電流を低
減できるという効果がある。
According to the present embodiment as described above, since the edge on the surface of the semiconductor substrate of the trench isolation portion has a curvature, it is possible to reduce the leak current at the edge portion of the trench.

【0033】またソース,ドレイン部も曲率を持たせて
形成したので、ソース,ドレイン部上のコンタクト部
で、コンタクトホール断面積よりも大きなコンタクト面
積をとることができ、これにより、コンタクト抵抗を低
減でき、トランジスタの微細化にも十分対応できる素子
が得られる。また、ソース・ドレイン部が曲率を持って
いるため、サブスレッショルドスウィング(S.FACTOR)
を小さくでき、素子の高性能化が図れる。
Further, since the source and drain portions are also formed to have a curvature, the contact portion on the source and drain portions can have a contact area larger than the contact hole sectional area, thereby reducing the contact resistance. It is possible to obtain an element which can sufficiently cope with miniaturization of transistors. In addition, since the source and drain parts have a curvature, the subthreshold swing (S.FACTOR)
Can be made smaller, and the performance of the device can be improved.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トレ
ンチ分離部の半導体基板表面のエッジ部およひソース・
ドレイン部を曲率を持たせた山型の構造としたので、ト
レンチのエッジのリーク電流を低減できるとともに、ソ
ース,ドレイン部上にとるコンタクト面積を大きくとる
ことができ、コンタクト抵抗を小さくすることができ、
またさらに、ソース・ドレイン部が山型の構造を持つの
で、サブスレッショルドスウィング(S.FACTOR) を小さ
くすることができ、高性能のMOSトランジスタ及び分
離を持つ素子が得られるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the edge portion of the semiconductor substrate surface of the trench isolation portion and the source / source.
Since the drain portion has a mountain-shaped structure with a curvature, the leak current at the edge of the trench can be reduced, the contact area taken on the source and drain portions can be increased, and the contact resistance can be reduced. You can
Furthermore, since the source / drain portions have a mountain-shaped structure, the subthreshold swing (S.FACTOR) can be reduced, and a high-performance MOS transistor and an element having isolation can be obtained.

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

【図1】この発明の一実施例による半導体装置の構造を
上方斜めより見た図である。
FIG. 1 is a diagram of a structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention viewed obliquely from above.

【図2】図1の半導体装置のb−b’面での断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line bb ′ of the semiconductor device of FIG.

【図3】図1の半導体装置のc−c’面での断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line cc ′ of the semiconductor device of FIG.

【図4】図1の半導体装置のd−d’面での断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line dd ′ of the semiconductor device of FIG.

【図5】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施例による半導体装置の製造
方法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来の半導体装置の構造を上方斜めより見た図
である。
FIG. 7 is a view of a structure of a conventional semiconductor device viewed obliquely from above.

【図8】図7の半導体装置のb−b’面での断面図であ
る。
8 is a cross-sectional view taken along the line bb 'of the semiconductor device of FIG.

【図9】図7の半導体装置のc−c’面での断面図であ
る。
9 is a cross-sectional view taken along the line cc 'of the semiconductor device of FIG.

【図10】図7の半導体装置のd−d’面での断面図で
ある。
10 is a cross-sectional view taken along the line dd 'of the semiconductor device of FIG.

【図11】従来の半導体装置の製造方法を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 素子分離用トレンチ 3 アイランド 4 トレンチ埋め込み用絶縁膜 5 ソース・ドレイン部 6 ゲート絶縁膜 7 サイドウォール 8 ゲートポリシリコン 9 層間絶縁膜 10 コンタクトホール 11 Al配線 12 シリコン窒化膜 13 フィールド酸化膜 1 Semiconductor Substrate 2 Element Isolation Trench 3 Island 4 Trench Filling Insulation Film 5 Source / Drain Part 6 Gate Insulation Film 7 Sidewall 8 Gate Polysilicon 9 Interlayer Insulation Film 10 Contact Hole 11 Al Wiring 12 Silicon Nitride Film 13 Field Oxide Film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられたゲートポリシリコンとソース,ドレイン部とか
らなるMOSトランジスタ、及び、隣接するMOSトラ
ンジスタ間の分離を行うトレンチ分離構造を有する半導
体装置において、 トレンチ分離部の半導体基板表面上のエッジ、及び、半
導体基板表面の活性層となるべきところが曲率をもった
なめらかな形状であることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device having a MOS transistor composed of a gate polysilicon and a source / drain portion provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. 2. The semiconductor device according to, wherein the edge of the trench isolation portion on the surface of the semiconductor substrate and the portion to be the active layer on the surface of the semiconductor substrate have a smooth shape with a curvature.
【請求項2】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられたゲートポリシリコンとソース,ドレイン部とか
らなるMOSトランジスタ、及び、隣接するMOSトラ
ンジスタ間の分離を行うトレンチ分離構造を有する半導
体装置の製造方法において、 トレンチ部の半導体基板表面上のエッジ、及び、半導体
基板表面の活性層となるべきところに曲率を設けて山型
の構造を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
2. A semiconductor device having a MOS transistor composed of a gate polysilicon and a source / drain portion provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, which comprises the step of forming a mountain-shaped structure by providing a curvature at an edge on the surface of the semiconductor substrate in the trench portion and at a position to become an active layer on the surface of the semiconductor substrate. Production method.
【請求項3】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられたゲートポリシリコンとソース,ドレイン部とか
らなるMOSトランジスタ、及び、隣接するMOSトラ
ンジスタ間の分離を行うトレンチ分離構造を有する半導
体装置の製造方法において、 エッチングにより半導体基板のトレンチ分離部に溝を形
成する工程と、 半導体基板上のゲート電極形成部にシリコン窒化膜を形
成する工程と、 フィールド酸化を行い上記溝の半導体基板表面上のエッ
ジ及び半導体基板表面の活性層となるべきところに曲率
をもったフィールド酸化膜を形成する工程と、 上記シリコン窒化膜を除去した後、ゲート絶縁膜および
ゲート電極を形成する工程と、 該ゲート電極をマスクとしてイオン注入を行い、ソー
ス,ドレイン部を形成する工程と、 層間膜を形成し、コンタクトホールのための写真製版,
エッチングを行い、曲率を持ったソース,ドレイン部に
配線用の金属でコンタクト部を形成する工程とを備えた
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. A semiconductor device having a MOS transistor including a gate polysilicon provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film and a source / drain portion, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. In the manufacturing method of, the step of forming a groove in the trench isolation portion of the semiconductor substrate by etching, the step of forming a silicon nitride film in the gate electrode formation portion on the semiconductor substrate, and the step of performing field oxidation on the semiconductor substrate surface of the groove A step of forming a field oxide film having a curvature at the edge of the semiconductor substrate and an active layer on the surface of the semiconductor substrate, a step of forming a gate insulating film and a gate electrode after removing the silicon nitride film, Ion implantation is performed using the electrode as a mask to form the source and drain parts, and the interlayer film is formed. Photolithography for making and contact holes,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of performing etching to form a contact portion on a source and drain portion having a curvature with a wiring metal.
【請求項4】 半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられたゲートポリシリコンとソース,ドレイン部とか
らなるMOSトランジスタ、及び、隣接するMOSトラ
ンジスタ間の分離を行うトレンチ分離構造を有する半導
体装置の製造方法において、 半導体基板上のゲート電極形成部にシリコン窒化膜を形
成する工程と、 フィールド酸化を行い半導体基板表面の活性層となるべ
きところに曲率をもったフィールド酸化膜を形成する工
程と、 上記シリコン窒化膜および上記フィールド酸化膜を除去
する工程と、 エッチングにより半導体基板のトレンチ分離部に溝を形
成する工程と、 該溝をトレンチ分離用絶縁膜で埋め込む工程と、 ゲート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、 該ゲート電極をマスクとしてイオン注入を行い、ソー
ス,ドレイン部を形成する工程と、 層間膜を形成し、コンタクトホールのための写真製版,
エッチングを行い、曲率を持ったソース,ドレイン部に
配線用の金属でコンタクト部を形成する工程とを備えた
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A semiconductor device having a MOS transistor composed of a gate polysilicon and a source / drain portion provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. In the manufacturing method of 1., a step of forming a silicon nitride film on the gate electrode formation portion on the semiconductor substrate, and a step of performing field oxidation to form a field oxide film having a curvature at a place to be an active layer on the surface of the semiconductor substrate. A step of removing the silicon nitride film and the field oxide film, a step of forming a groove in a trench isolation portion of a semiconductor substrate by etching, a step of filling the groove with a trench isolation insulating film, a gate insulating film and a gate The step of forming an electrode, and ion implantation using the gate electrode as a mask to form a source And forming a drain portion, an interlayer film, photolithography for the contact hole,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of performing etching to form a contact portion with a metal for wiring in a source and drain portion having a curvature.
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