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JP3203048B2 - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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JP3203048B2 - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JP3203048B2
JP3203048B2 JP12946692A JP12946692A JP3203048B2 JP 3203048 B2 JP3203048 B2 JP 3203048B2 JP 12946692 A JP12946692 A JP 12946692A JP 12946692 A JP12946692 A JP 12946692A JP 3203048 B2 JP3203048 B2 JP 3203048B2
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drain
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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 method of manufacturing the same, and more particularly to a structure of a MOS transistor and an isolation region between adjacent transistors and a method of manufacturing 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 LSIs requires 10 8 to 10
Proceeding until 10 9 elements are formed, M
The gate length of the OS transistor is scaled to 0.6 to 0.3 μm. Accordingly, in the isolation using LOCOS as an isolation method between adjacent transistors, bird's beak cannot be suppressed, so that the isolation width cannot be reduced. A trench isolation method for isolating a transistor is 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 diagram of the transistor viewed obliquely from above, and FIG. 8 is a diagram (cross-sectional view taken along the plane bb ′ in FIG. 7) when a contact hole portion is crossed in the gate width direction of the transistor.
FIG. 9 is a view when a gate portion is crossed in the gate width direction of the transistor (a cross-sectional view taken along the line cc 'in FIG. 7). Further, FIG. Figure when crossing the hall (d in FIG. 7)
-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, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate (hereinafter, referred to as a substrate) made of a P-type single crystal; 2, a trench portion for separating an element formation region formed on the substrate 1; 4 is an insulating film buried in the trench portion 2, 5 is a source / drain portion of this transistor, 6 is a gate oxide film, 7 is a side wall, and 8 is a gate polysilicon. And 9 is an interlayer film (omitted in FIG. 7), 10 is a contact hole, 1
Reference numeral 1 denotes 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 + and B are formed on a P-type semiconductor substrate 1.
After the island layer 3 is formed by performing ion implantation of + , P + and the like, photolithography and patterning of the trench are performed, and the substrate 1 is directly etched to form the trench isolation portion 2 (FIG. 11A )).

【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))。
Thereafter, the trench 2 is made of SiO 2, Si
3 Fill with an insulating film 4 such as N4, form a gate insulating film 6, cover with gate polysilicon, photoengraving of the gate,
After patterning and etching to form the gate electrode 8, ion implantation is performed to form the source / drain portion 5. Thereafter, an insulating film is provided on the entire surface, and sidewalls 7 are formed on both side walls of the gate electrode 8 by etch 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))。
Thereafter, an interlayer insulating film 9 is covered over the entire surface, photolithography, patterning, and etching of the contact are performed to form a contact hole 10, and a metal such as Al, W or the like is entirely filled so as to fill the contact hole 10. Then, photolithography, patterning, and etching of the wiring are performed to form the wiring 11 (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 of the trench is rectangular,
There has been a problem that there is a large amount of leakage current due to the edge 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 MOS transistors, there has been a problem that the contact hole area on the source / drain portion of the MOS transistor is reduced, the contact contact resistance is increased, and a circuit delay is caused.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a semiconductor device capable of suppressing a leak current at an edge portion of a trench and reducing a contact resistance, and a method of manufacturing the same. 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。
In a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a mountain-shaped structure is formed by providing a curvature at an edge of a trench portion on a surface of a semiconductor substrate and a portion 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、半導体基板上のトランジスタ形成部のほぼ中央にシ
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、シリコン窒化膜及び上記フィー
ルド酸化膜を除去する工程と、上記半導体基板に形成さ
れた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、半導体基板表
面上に曲率を持った部分のソース,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, 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 substantially at the center of a transistor formation portion on the semiconductor substrate, forming a field oxide film having a curvature where to be the active layer of the edge and the surface of the semiconductor substrate on the semiconductor substrate surface of the groove is performed, a field oxide, silicon nitride film and the fee
Removing the silicon oxide film and forming the semiconductor substrate on the semiconductor substrate.
Filling the trench with an insulating film for trench isolation , forming a gate insulating film and a gate electrode, performing ion implantation using the gate electrode as a mask, forming source and drain portions, and forming an interlayer film. And photolithography and etching for the contact hole, and a step of forming a contact portion with a metal for wiring on the source and drain portions having a curvature on the surface of the semiconductor substrate.

【0014】また、さらにこの発明に係る半導体装置の
製造方法は、半導体基板上のトランジスタ形成部のほぼ
中央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、半導体基板表面上に曲率を持った部分のソース,
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, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention further comprises the step of substantially forming the transistor forming portion on the semiconductor substrate.
A step of forming a silicon nitride film at the center , a step of performing field oxidation to form a field oxide film having a curvature where an active layer is to be formed on the surface of the semiconductor substrate, and removing the silicon nitride film and the field oxide film. Forming a groove in a trench isolation portion of the semiconductor substrate by etching, embedding the groove with a trench isolation insulating film, forming a gate insulating film and a gate electrode, and ionizing the gate electrode using the gate electrode as a mask. Do the injection,
Forming a source / drain portion, forming an interlayer film, performing photolithography and etching for a contact hole, and forming a source having a curvature on a semiconductor substrate surface;
Forming a contact portion with a metal for wiring in the drain portion.

【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 trench isolation edge has a smooth structure having a curvature, the leakage 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 area of the contact on the substrate surface can be made larger than the contact hole area, and the contact resistance can be reduced. In addition, the sub-threshold swing (S.FACTOR) 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 curvature is provided at the edge of the trench portion on the surface of the semiconductor substrate and where the active layer is to be formed on the surface of the semiconductor substrate to form a mountain-shaped structure. Therefore, an element which can reduce the leak current at the edge of the trench and the contact resistance can be obtained.

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, that is, the structure of a MOS transistor and an element isolation portion, viewed obliquely from above, and FIG. FIG. 3 is a diagram (cross-sectional view taken along the line bb ′ in FIG. 1), and FIG. 3 is a diagram (cross-sectional view taken along the line cc ′ in FIG. 1) when the gate portion is crossed in the gate width direction. FIG. 3 is a diagram when the gate portion and the contact hole portion are crossed in the gate length direction (a cross-sectional view taken along the dd 'plane in FIG. 1).

【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 a P-type single crystal, 2 is a trench portion for separating an element formation region formed on the substrate 1, and 3 is a P-type formed on the substrate 1.
4 is an insulating film buried in the trench portion 2, 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 (omitted in FIG. 1), 10 is a contact hole, 11 is 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 on the semiconductor surface of the trench 2 in the element isolation portion has a curvature, and the source / drain portion 5 has a structure having 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 trench,
An example of a method of manufacturing a transistor having a source / drain portion also having a curvature and an element isolation portion will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 denote the same or corresponding parts, 12 denotes a silicon nitride film, and 13 denotes 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Si基板1上のトランジスタを
形成する領域のほぼ中央にシリコン窒化膜12を残す
(図5(a) )。
First, As +, P +,
The island portion 3 is formed by ion implantation of B + or the like. After that, photolithography and patterning of the separation portion are performed, and the Si substrate is etched to dig a rectangular groove. After that, a silicon nitride film is provided on the entire surface, and the transistor on the Si substrate 1 is formed by photolithography and patterning.
The silicon nitride film 12 is left almost at the center of the region to be formed (FIG. 5A).

【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) )。
Thereafter, field oxidation is performed to form a field oxide film 13 with a curvature around the trench portion 2 and in the active layer serving as the source and drain portions, and then the silicon nitride film 12 is removed (FIG. 5B). .

【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。
After the field oxide film is removed by etching, the trench isolation portion 2 is made of, for example, SiO 2
, Si3 N4, BPSG, etc., are buried with an insulating film for trench isolation (FIG. 5C). Note that this step is not required when the field oxide film is used as an insulating film for trench isolation.

【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)
) 。
Thereafter, 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. 5D).
).

【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。
Thereafter, ions such as As + , P + , B + are implanted to form an N source / drain portion 5, a sidewall is formed on the gate 8, and the N + source is again implanted by ion implantation. After the formation of the drain portion, an interlayer insulating film 9 is covered, a contact hole 10 is opened, and Al,
The contact is made with W or the like, and the wiring 11 is formed. Thereby, 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 portion in which a curvature is provided at an edge portion of a trench and a curvature is also provided in a source / drain portion.
In the drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 and 5 denote the same or corresponding parts.

【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Si基
板1上のトランジスタを形成する領域のほぼ中央にシリ
コン窒化膜12をパターニングする(図6(a) )。
Hereinafter, the manufacturing method will be described. First,
After ion implantation of 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 photolithography and etching are used to form the Si base.
The silicon nitride film 12 is patterned substantially at the center of the region where the transistor is formed on the plate 1 (FIG. 6A).

【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 in the active layer serving as the source and drain portions (FIG. 6B).

【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) )。
Thereafter, the silicon nitride film 12 and the field oxide film 13 are removed by etching, and thereafter, photolithography and patterning for forming a trench isolation portion are performed, and the Si substrate is directly etched to dig a rectangular groove, thereby separating the trench. The part 2 is formed. Then, the trench isolation part 2
Is buried with an insulating film for trench isolation such as SiO2, Si3 N4, BPSG or the like (FIG. 6C).

【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)
) 。
Thereafter, 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. 6D).
).

【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。
[0031] Then, As +, P +, ion implantation is performed such B +, N - source, after creating a drain portion 5, the side wall is formed in the gate 8, again, N + source ion implantation After the formation of the drain portion, an interlayer insulating film 9 is covered, a contact hole 10 is opened, and Al,
The contact is made with W or the like, and the wiring 11 is formed. Thus, 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, the edge of the trench isolation portion on the surface of the semiconductor substrate has a curvature, so that the leakage current at the edge portion of the trench can be reduced.

【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 cross-sectional area of the contact hole, thereby reducing the contact resistance. Thus, an element which can sufficiently cope with miniaturization of a transistor can be obtained. In addition, since the source and drain sections have curvature, sub-threshold swing (S.FACTOR)
Can be reduced, and the performance of the element 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
Since the drain portion has a mountain-shaped structure with a curvature, it is possible to reduce the leak current at the edge of the trench, to increase the contact area on the source and drain portions, and to reduce the contact resistance. Can,
Further, since the source / drain portion has a mountain-shaped structure, the sub-threshold swing (S.FACTOR) can be reduced, and there is an effect that a high-performance MOS transistor and an element having isolation can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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 as 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 of the semiconductor device of FIG. 1 taken along the line bb '.

【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 of the semiconductor device of FIG. 1 taken along the line cc ′.

【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 of the semiconductor device of FIG. 1 taken along a dd ′ plane.

【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 of manufacturing a semiconductor device according to one 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 view illustrating a method of 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 diagram 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 of the semiconductor device of FIG. 7 taken along the line bb '.

【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 of the semiconductor device of FIG. 7 taken along the line cc '.

【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 of the semiconductor device of FIG. 7 taken along the line dd '.

【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 view illustrating a conventional method of manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】 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DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS 1 semiconductor substrate 2 element isolation trench 3 island 4 trench filling insulating film 5 source / drain part 6 gate insulating film 7 sidewall 8 gate polysilicon 9 interlayer insulating film 10 contact hole 11 Al wiring 12 silicon nitride Film 13 Field oxide film

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−260660(JP,A) 特開 平3−167838(JP,A) 特開 平3−132073(JP,A) 特開 平4−99385(JP,A)Continuation of front page (56) References JP-A-2-260660 (JP, A) JP-A-3-167838 (JP, A) JP-A-3-132073 (JP, A) JP-A-4-99385 (JP) , A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [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り、該半導体基板表面において曲率
を有する部分の活性層と配線用の金属が接続しているこ
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 provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a source and a drain, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. In the above, 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 having a curvature, and the active layer and the wiring for the portion having the curvature on the surface of the semiconductor substrate have A semiconductor device, wherein the metals are connected.
【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、半導体基板表面上に曲率を持った
分の活性層に配線用の金属でコンタクト部を形成する工
程と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 comprising a gate polysilicon provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a source and a drain, and a trench isolation structure for separating adjacent MOS transistors. Forming a mountain-shaped structure by providing a curvature at an edge of the trench portion on the surface of the semiconductor substrate and at a portion to be an active layer on the surface of the semiconductor substrate; and forming an interlayer film and forming a contact hole. Photoengraving for
After etching, a part with a curvature on the semiconductor substrate surface
Forming a contact portion with a wiring metal on the active layer of the semiconductor device.
【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、 半導体基板上のトランジスタ形成部のほぼ中央にシリコ
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及び上記フィールド酸化膜を除去
る工程と、 上記半導体基板に形成された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、半導体基板表面上に曲率を持った
分のソース,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 composed of a gate polysilicon provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a source and a drain, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. Forming a groove in a trench isolation portion of a semiconductor substrate by etching; forming a silicon nitride film substantially at the center of a transistor formation portion on the semiconductor substrate; and performing field oxidation to form the semiconductor substrate in the groove. Forming a field oxide film having a curvature on an edge on the surface and an active layer on the surface of the semiconductor substrate; and removing the silicon nitride film and the field oxide film .
That step and, above the semiconductor substrate in a groove formed trench isolation insulating film
Burying in a step of forming a gate insulating film and the gate electrode, ion implantation of the gate electrode as a mask, source, and forming a drain portion, an interlayer film, the pictures for the contact hole Plate making,
After etching, a part with a curvature on the surface of the semiconductor substrate
Method for producing a minute source, a semiconductor device characterized by comprising a step of forming a contact portion of a metal wiring to the drain unit.
【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、 半導体基板上のトランジスタ形成部のほぼ中央にシリコ
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、半導体基板表面上に曲率を持った
分のソース,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 provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, a source and a drain, and a trench isolation structure for isolating adjacent MOS transistors. Forming a silicon nitride film substantially at the center of a transistor forming portion on a semiconductor substrate; and performing field oxidation to form a field oxide film having a curvature where the active layer should be 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 the semiconductor substrate by etching; a step of filling the groove with a trench isolation insulating film; And a step of forming a gate electrode, and ion implantation using the gate electrode as a mask. There, a step of forming a source, a drain portion, an interlayer film, photolithography for the contact hole,
After etching, a part with a curvature on the semiconductor substrate surface
Method for producing a minute source, a semiconductor device characterized by comprising a step of forming a contact portion of a metal wiring to the drain unit.
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US6762448B1 (en) * 2003-04-03 2004-07-13 Advanced Micro Devices, Inc. FinFET device with multiple fin structures
JP2006278968A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4191203B2 (en) * 2006-05-01 2008-12-03 エルピーダメモリ株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100764745B1 (en) * 2006-08-31 2007-10-08 삼성전자주식회사 Semiconductor device having semi-cylindrical active region and manufacturing method thereof

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