(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に、第１の素子分離溝を形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された領域内に、前記第１の素子分離溝よりも浅く、第１の部分と第２の部分とを画定する第２の素子分離溝を形成する工程と、
前記第２の素子分離溝の底部に、第１導電型の不純物層を形成する工程と、
前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜を平坦化し、前記第１の素子分離溝に埋め込まれた第１の素子分離絶縁膜と、前記第２の素子分離溝に埋め込まれた第２の素子分離絶縁膜とを形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された前記半導体基板の前記領域内に、前記第２の素子分離絶縁膜の底部よりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜の底部よりも浅い前記第１導電型の第１のウェルを形成する工程と、
前記第１の部分上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層を形成する工程とを有し、
前記不純物層を形成する工程は、
前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の素子分離溝の底部が露出し、前記第１の素子分離溝の底部のみに前記第２の絶縁膜が残存するように、前記第２の絶縁膜を除去する工程と、
前記第２の絶縁膜をマスクとしてイオン注入を行い、前記第２の素子分離溝の底部に、前記不純物層を選択的に形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記不純物層は、前記第１のウェルの同じ深さにおける不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の絶縁膜を除去する工程の後に、前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝の側壁部分に、サイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第２の絶縁膜及び前記サイドウォールスペーサをマスクとして、前記第２の素子分離溝の底部に、金属シリサイド層を選択的に形成する工程を更に有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１のウェルを形成する工程は、前記第１の素子分離溝を形成する工程及び前記第２の素子分離溝を形成する工程よりも前に行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板の前記領域内に、前記第１のウェルよりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜に接する第２導電型の第２のウェルを形成する工程を更に有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の消費電力を低減するためのトランジスタ構造として、ＤＴＭＯＳ（Dynamic Threshold Voltage MOSFET）と呼ばれる構造が提案されている。ＤＴＭＯＳは、ＳＯＩ基板を用いて個々のトランジスタのボディ電極を分離し、ゲート電極とボディ電極とを短絡したトランジスタ構造である。ＤＴＭＯＳによれば、トランジスタがオンの時には大きな駆動電流が得られる一方、オフの時には相対的にオン状態と比べて閾値電圧が高くなりリーク電流を抑制することができ、低消費電力化を図ることができる。
【０００３】
また、ＤＴＭＯＳのボディ抵抗を低減するためのトランジスタ構造として、Ｂ−ＤＴＭＯＳ（Bulk Dynamic Threshold Voltage MOSFET）と呼ばれる構造が提案されている。Ｂ−ＤＴＭＯＳは、バルク基板に形成した二重ウェルとトレンチ素子分離とを用いて個々のトランジスタのボディ電極を分離したトランジスタ構造である。Ｂ−ＤＴＭＯＳによれば、ボディ領域の厚さを容易に制御することができ、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。
【０００４】
前記のトレンチ素子分離によって各トランジスタのウェルを分離した構造では、ボディ電極の引き出し方が課題である。これに対する解決策の一つとして、トランジスタ部とボディ電極引き出し部とをより浅いトレンチにて分離した構造が提案されている（特許文献２）。ただしこの構造では、浅いトレンチの下部はボディ領域が縮小し高抵抗となる。ボディ抵抗の高抵抗化は動作速度の低下及び消費電力の増大に繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１１７２４号公報
【特許文献２】特開２００１−０３２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トランジスタの更なる高速化及び低消費電力化のために、ボディ抵抗をより低減しうる半導体装置の構造及び製造方法が待望されている。
【０００７】
本発明の目的は、動作速度を向上し消費電力を低減しうる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一観点によれば、半導体基板に形成された第１の素子分離絶縁膜と、前記第１の素子分離絶縁膜により画定され、前記第１の素子分離絶縁膜よりも浅い第１導電型の第１のウェルと、前記第１のウェル内に形成され、前記第１のウェルよりも浅く、前記第１のウェルの第１の部分と第１のウェルの第２の部分とを画定する第２の素子分離絶縁膜と、前記第１の部分上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層とを有し、前記第１のウェルは、前記第２の素子分離絶縁膜下の領域の電気抵抗が、前記第１のウェルの他の領域の同じ深さにおける電気抵抗よりも低い半導体装置が提供される。
【０００９】
また、実施形態の他の観点によれば、半導体基板に、第１の素子分離溝を形成する工程と、前記第１の素子分離溝により画定された領域内に、前記第１の素子分離溝よりも浅く、第１の部分と第２の部分とを画定する第２の素子分離溝を形成する工程と、前記第２の素子分離溝の底部に、第１導電型の不純物層を形成する工程と、前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜を平坦化し、前記第１の素子分離溝に埋め込まれた第１の素子分離絶縁膜と、前記第２の素子分離溝に埋め込まれた第２の素子分離絶縁膜とを形成する工程と、前記第１の素子分離溝により画定された前記半導体基板の前記領域内に、前記第２の素子分離絶縁膜の底部よりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜の底部よりも浅い前記第１導電型の第１のウェルを形成する工程と、前記第１の部分上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
開示の半導体装置及びその製造方法によれば、素子分離絶縁膜下のウェル抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタのボディ抵抗を減少してゲート信号に対する追従性を高めることができ、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態による半導体装置の構造を示す平面図である。
【図２】図２は、第１実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図４】図４は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図５】図５は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図６】図６は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図７】図７は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図８】図８は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。
【図９】図９は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。
【図１０】図１０は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。
【図１１】図１１は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その９）である。
【図１２】図１２は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１０）である。
【図１３】図１３は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１１）である。
【図１４】図１４は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１２）である。
【図１５】図１５は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１３）である。
【図１６】図１６は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１４）である。
【図１７】図１７は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１５）である。
【図１８】図１８は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１６）である。
【図１９】図１９は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１７）である。
【図２０】図２０は、第１実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１８）である。
【図２１】図２１は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図２２】図２２は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図２３】図２３は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図２４】図２４は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図２５】図２５は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図２６】図２６は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。
【図２７】図２７は、第２実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。
【図２８】図２８は、第３実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。
【図２９】図２９は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図３０】図３０は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図３１】図３１は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図３２】図３２は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図３３】図３３は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図３４】図３４は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。
【図３５】図３５は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。
【図３６】図３６は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。
【図３７】図３７は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その９）である。
【図３８】図３８は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１０）である。
【図３９】図３９は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１１）である。
【図４０】図４０は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１２）である。
【図４１】図４１は、第３実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１３）である。
【図４２】図４２は、第４実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。
【図４３】図４３は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図４４】図４４は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図４５】図４５は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図４６】図４６は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。
【図４７】図４７は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。
【図４８】図４８は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その６）である。
【図４９】図４９は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その７）である。
【図５０】図５０は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その８）である。
【図５１】図５１は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その９）である。
【図５２】図５２は、第４実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１０）である。
【図５３】図５３は、第５実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図５４】図５４は、第５実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
第１実施形態による半導体装置及びその製造方法について図１乃至図２０を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態による半導体装置の構造を示す平面図である。図２は、本実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。図３乃至図２０は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００１４】
はじめに、本実施形態による半導体装置の構造について図１及び図２を用いて説明する。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ′線断面図であり、図２（ｂ）は図１のＣ−Ｃ′線断面図である。
【００１５】
シリコン基板１０には、トランジスタを形成するための活性領域３４ａを画定する深い素子分離絶縁膜３４が形成されている。活性領域３４ａ内には、活性領域３４ａ内に活性領域３２ａ，３２ｂを画定する浅い素子分離絶縁膜３２が形成されている。なお、図１において、右側の活性領域３４ａはＮ型トランジスタ形成領域であり、左側の活性領域３４ａはＰ型トランジスタ形成領域であるものとする。
【００１６】
Ｎ型トランジスタ形成領域のシリコン基板１０内には、素子分離絶縁膜３２の底部よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅いＰウェル４２が形成されている。また、Ｐウェル４２下には、素子分離絶縁膜３４に接するようにＮウェル４４が形成されている。これにより、Ｎ型トランジスタ領域に形成されたＰウェル４２は、Ｎウェル４４及び素子分離絶縁膜３４によって、図示しない他のＰウェルから電気的に分離されている。素子分離絶縁膜３２の底部下のＰウェル４２内には、Ｐウェル４２よりも高濃度のＰ型不純物層２４が形成されている。なお、Ｐ型不純物層２４の底部は、Ｐウェル４２の底部よりも深くに位置してもよい。
【００１７】
Ｎ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ａ上には、ゲート絶縁膜４６を介してゲート電極４８が形成されている。ゲート電極４８の両側の活性領域３２ａ内には、ソース／ドレイン領域６４が形成されている。Ｎ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂの表面部には、Ｐウェル４２及びＰ型不純物層２４を介してゲート電極４８下のボディ領域に電気的に接続されたＰ型不純物層６２が形成されている。Ｐ型不純物層６２は、Ｎ型トランジスタのボディ領域へ接続するためのボディコンタクト層である。
【００１８】
Ｐ型トランジスタ形成領域のシリコン基板１０内には、素子分離絶縁膜３２の底部よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅いＮウェル３６が形成されている。また、Ｎウェル３６下には、素子分離絶縁膜３４に接するようにＰウェル３８が形成されている。これにより、Ｐ型トランジスタ領域に形成されたＮウェル３６は、Ｐウェル３８及び素子分離絶縁膜３４によって、図示しない他のＮウェルから電気的に分離されている。素子分離絶縁膜３２の底部下のＮウェル３６内には、Ｎウェル３６よりも高濃度のＮ型不純物層（図示せず）が形成されている。このＮ型不純物層は、Ｎ型トランジスタのＰ型不純物層２４に対応するものである。なお、このＮ型不純物層の底部は、Ｎウェル３６の底部よりも深くに位置してもよい。
【００１９】
Ｐ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ａ上には、ゲート絶縁膜４６を介してゲート電極４８が形成されている。ゲート電極４８の両側の活性領域３２ａ内には、ソース／ドレイン領域６６が形成されている。Ｐ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂの表面部には、Ｎウェル３６及び素子分離絶縁膜３２下に形成されたＮ型不純物層（図示せず）を介してゲート電極４８下のボディ領域に電気的に接続されたＮ型不純物層５８が形成されている。Ｎ型不純物層５８は、Ｐ型トランジスタのボディ領域へ接続するためのボディコンタクト層である。
【００２０】
なお、Ｐ型トランジスタのゲート電極４８の延在方向に沿った断面は、図２（ｂ）に示すＮ型トランジスタのＣ−Ｃ′線断面と同様である。
【００２１】
ゲート電極４８、ソース／ドレイン領域６４，６６上には、金属シリサイド層６８が形成されている。
【００２２】
Ｎ型トランジスタ及びＰ型トランジスタが形成されたシリコン基板１０上には、層間絶縁膜７０が形成されている。層間絶縁膜７０には、トランジスタの各電極上に形成された金属シリサイド層６８に接続されたコンタクトプラグ７４が埋め込まれている。
【００２３】
コンタクトプラグ７４が埋め込まれた層間絶縁膜６６上には、コンタクトプラグ７４を介してＮ型トランジスタのゲート電極４８とＰ型不純物層６２とを接続する配線層７６が形成されている。また、コンタクトプラグ７４を介してＰ型トランジスタのゲート電極４８とＰＮ型不純物層５８とを接続する配線層７６が形成されている。また、コンタクトプラグ７４を介してソース／ドレイン領域６４，６６に接続された配線層７８が形成されている。
【００２４】
こうして、本実施形態による半導体装置が形成されている。
【００２５】
このように、本実施形態による半導体装置は、トランジスタ形成領域の活性領域３４ａを画定する深い素子分離絶縁膜３４を有している。また、活性領域３４ａ内に、チャネル領域及びソース／ドレイン領域を形成する活性領域３２ａと、チャネル領域下のボディ領域に接続されたボディコンタクト領域となる活性領域３２ｂとを画定する浅い素子分離絶縁膜３２とを有している。そして、素子分離絶縁膜３２下の領域のウェル内には、ウェルの他の領域の同じ深さにおける不純物濃度よりも高濃度の不純物層（Ｎ型トランジスタではＰ型不純物層２４）が形成されている。
【００２６】
活性領域３２ａと活性領域３２ｂとをウェルよりも浅い素子分離絶縁膜３２によって分離することにより、素子面積を縮小しつつ、１つのトランジスタ毎に１つのウェルを設けることができる。また、素子分離絶縁膜３２下に不純物層を形成することにより、素子分離絶縁膜３２下の領域の電気抵抗を、ウェルの他の領域の同じ深さにおける電気抵抗よりも低くすることができる。すなわち、素子分離絶縁膜３２下の不純物層により、素子分離絶縁膜３２を形成することに伴う活性領域３２ａと活性領域３２ｂとの間のウェル抵抗の増加を補うことができる。これにより、ボディ領域である活性領域３２ａとボディコンタクト領域である活性領域３２ｂとの間のウェル抵抗、すなわちボディ抵抗を低減することができ、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【００２７】
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法について図３乃至図２０を用いて説明する。
【００２８】
まず、シリコン基板１０上に、例えば熱酸化法により、例えば膜厚３〜１０ｎｍ程度のシリコン酸化膜１２を形成する。酸化温度は、例えば、８５０℃〜１０００℃とする。
【００２９】
次いで、シリコン酸化膜１２上に、例えばＬＰＣＶＤ法により、例えば膜厚７０〜１００ｎｍ程度のシリコン窒化膜１４を形成する。成長温度は、例えば、７００℃〜８００℃とする（図３）。
【００３０】
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、シリコン窒化膜１４及びシリコン酸化膜１２をパターニングし、素子分離絶縁膜３２，３４の形成予定領域のシリコン窒化膜１４及びシリコン酸化膜１２を除去する（図４）。
【００３１】
次いで、フォトリソグラフィにより、活性領域３２ａと活性領域３２ｂとを分離する浅い素子分離絶縁膜３２の形成予定領域を露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜１６を形成する（図５）。
【００３２】
次いで、フォトレジスト膜１６及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてシリコン基板１０をドライエッチングし、シリコン基板１０の浅い素子分離絶縁膜３２の形成予定領域に、深さが例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの素子分離溝１８を形成する。
【００３３】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜１６を除去する（図６）。
【００３４】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【００３５】
次いで、このフォトレジスト膜及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてイオン注入を行い、Ｎ型不純物層２０を形成する。例えば、砒素イオン（Ａｓ＋）を、加速エネルギーを１ｋｅＶ〜５ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１４ｃｍ−２〜１×１０１５ｃｍ−２の条件でイオン注入し、Ｎ型不純物層２０を形成する。このイオン注入により、Ｎ型不純物層２０は、Ｐ型トランジスタ形成領域の、素子分離溝１８の底部及び深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域のシリコン基板１０表面に形成される。
【００３６】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎ型不純物層２０の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【００３７】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜２２を形成する。
【００３８】
次いで、フォトレジスト膜２２及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてイオン注入を行い、Ｐ型不純物層２４を形成する。例えば、ボロンイオン（Ｂ＋）を、加速エネルギーを０．２ｋｅＶ〜０．６ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１４ｃｍ−２〜１×１０１５ｃｍ−２の条件でイオン注入し、Ｐ型不純物層２４を形成する。このイオン注入により、Ｐ型不純物層２４は、Ｎ型トランジスタ形成領域の、素子分離溝１８の底部及び深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域のシリコン基板１０表面に形成される（図７）。
【００３９】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜２２を除去する。
【００４０】
なお、本実施形態では、深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域のシリコン基板１０表面にもＮ型不純物層２０及びＰ型不純物層２４を形成しているが、深い素子分離絶縁膜の形成予定領域のＮ型不純物層２０及びＰ型不純物層２４は、必ずしも形成する必要はない。すなわち、Ｎ型不純物層２０及びＰ型不純物層２４を形成する際にマスクとして用いるフォトレジスト膜により、深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域を覆うようにしてもよい。この場合には、素子分離溝２８の形成後に素子分離溝１８を形成することもできる。
【００４１】
次いで、フォトリソグラフィにより、素子分離溝１８の形成された領域を覆い、深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域を露出するフォトレジスト膜２６を形成する（図８）。
【００４２】
次いで、フォトレジスト膜２６及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてシリコン基板１０をドライエッチングし、シリコン基板１０の深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域に、深さが例えば２５０ｎｍ〜４００ｎｍの素子分離溝２８を形成する。
【００４３】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜２６を除去する（図９）。
【００４４】
次いで、全面に、例えば高密度プラズマＣＶＤ法により、素子分離溝１８、２８を埋め込むに十分な膜厚のシリコン酸化膜３０を堆積する（図１０）。
【００４５】
次いで、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）法により、シリコン窒化膜１４上のシリコン酸化膜３０を除去する。こうして、いわゆるＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法により、素子分離溝１８に埋め込まれたシリコン酸化膜３０により浅い素子分離絶縁膜３２を形成し、素子分離溝２８に埋め込まれたシリコン酸化膜３０により深い素子分離絶縁膜３４を形成する。
【００４６】
これにより、素子分離絶縁膜３４により、各トランジスタ領域を形成する活性領域３４ａを画定する。また、素子分離絶縁膜３２により、各活性領域３４ａ内に、活性領域３２ａ及び活性領域３２ｂを画定する（図１１）。
【００４７】
次いで、シリコン窒化膜１４をマスクとして、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより、素子分離絶縁膜３２，３４の表面を、所定量エッチングする。このエッチングは、完成したトランジスタにおいて、活性領域の表面の高さと素子分離絶縁膜３２，３４の表面の高さとが同程度になるように調整するためのものである。
【００４８】
次いで、例えばホットリン酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜１４を除去する。
【００４９】
次いで、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより、シリコン酸化膜１２を除去する（図１２）。
【００５０】
次いで、例えば熱酸化法により、シリコン基板１０の表面に、イオン注入の際の保護膜となるシリコン酸化膜（図示せず）を形成する。
【００５１】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【００５２】
次いで、このフォトレジスト膜をマスクとしてイオン注入を行い、Ｎウェル３６及びＰウェル３８を形成する。Ｎウェル３６は、素子分離絶縁膜３２下のＮ型不純物層２０よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅い領域に形成する。また、Ｐウェル３８は、Ｎウェル３６よりも深い領域に、素子分離絶縁膜３４に接するように形成する。これにより、各トランジスタ領域に形成された各Ｎウェル３６を、Ｐウェル３８及び素子分離絶縁膜３４によって電気的に分離する。
【００５３】
Ｎウェル３６は、例えば、燐イオン（Ｐ＋）を、加速エネルギー７０ｋｅＶ〜１２０ｋｅＶ、ドーズ量５×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、または砒素イオンを、加速エネルギー１００ｋｅＶ〜２５０ｋｅＶ、ドーズ量５×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。このとき、燐イオンと砒素イオンの両方をイオン注入してウェルを形成してもよい。Ｐウェル３８は、例えば、ボロンイオンを、加速エネルギー１００ｋｅＶ〜２００ｋｅＶ、ドーズ量７×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件でイオン注入することにより形成する。
【００５４】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎウェル３６及びＰウェル３８の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【００５５】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜４０を形成する。
【００５６】
次いで、フォトレジスト膜４０をマスクとしてイオン注入を行い、Ｐウェル４２及びＮウェル４４を形成する（図１３）。Ｐウェル４２は、素子分離絶縁膜３２下のＰ型不純物層２４よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅い領域に形成する。また、Ｎウェル４４は、Ｐウェル４２よりも深い領域に、素子分離絶縁膜３４に接するように形成する。これにより、各トランジスタ領域に形成された各Ｐウェル４２を、Ｐウェル４４及び素子分離絶縁膜３４によって電気的に分離される。
【００５７】
Ｐウェル４２は、例えば、ボロンイオンを、加速エネルギー２０ｋｅＶ〜５０ｋｅＶ、ドーズ量５×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。Ｎウェル４４は、例えば、燐イオンを、加速エネルギー２００ｋｅＶ〜４００ｋｅＶ、ドーズ量７×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。
【００５８】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜４０を除去する。
【００５９】
次いで、不活性雰囲気中で熱処理を行い、注入した不純物を活性化する。例えば、窒素雰囲気中で、９００℃〜１１００℃、３秒〜１０秒の短時間熱処理を行う。
【００６０】
本実施形態の製造方法では、ウェルの形成とは別に、素子分離溝１８の底部に選択的にイオン注入を行いＮ型不純物層２０及びＰ型不純物層２４を形成するため、素子分離絶縁膜３２の底部以外のウェルの不純物プロファイルに影響を与えることはない。また、Ｎ型不純物層２０及びＰ型不純物層２４は、素子分離絶縁膜３２，３４の形成プロセスを利用して素子分離溝１８の底部に自己整合的に形成することができるため、製造コストが大幅に増加することもない。
【００６１】
次いで、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより保護膜としてのシリコン酸化膜（図示せず）を除去する。
【００６２】
次いで、シリコン基板１０の表面を、例えば７５０℃〜１１００℃の温度で熱酸化し、シリコン酸化膜のゲート絶縁膜４６を形成する。
【００６３】
次いで、ゲート絶縁膜４６上に、例えばＬＰＣＶＤ法により、ポリシリコン膜を堆積する。
【００６４】
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、ポリシリコン膜をパターニングし、ポリシリコン膜のゲート電極４８を形成する（図１５）。
【００６５】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域及びＰ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ｂを覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａを露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【００６６】
次いで、このフォトレジスト膜及びゲート電極４８をマスクとしてイオン注入を行い、エクステンション領域となるＰ型不純物層５０を形成する。必要に応じて、Ｐ型不純物層５０とともにＮ型ポケット領域を形成するようにしてもよい。
【００６７】
次いで、例えばアッシングにより、Ｐ型不純物層５０の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【００６８】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域及びＮ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂを覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａを露出するフォトレジスト膜５２を形成する。
【００６９】
次いで、フォトレジスト膜５２及びゲート電極４８をマスクとしてイオン注入を行い、エクステンション領域となるＮ型不純物層５４を形成する（図１５）。必要に応じて、Ｎ型不純物層５４とともにＰ型ポケット領域を形成するようにしてもよい。
【００７０】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜５２を除去する。
【００７１】
次いで、全面に、例えばＣＶＤ法により、シリコン酸化膜を堆積する。処理条件は、例えば、温度を４００℃〜６００℃とする。なお、シリコン酸化膜の代わりに、シリコン窒化膜を堆積してもよい。
【００７２】
次いで、全面に堆積したシリコン酸化膜を異方性エッチングし、ゲート電極４８の側壁部分に選択的に残存させる。これにより、シリコン酸化膜のサイドウォールスペーサ５６を形成する（図１６）。
【００７３】
次いで、Ｎ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａ及びＰ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂを露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【００７４】
次いで、このフォトレジスト膜、ゲート電極４８及びサイドウォールスペーサ５６をマスクとしてイオン注入を行う。これにより、Ｎ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａ内に、Ｎ型不純物層５４とともにＮ型トランジスタのソース／ドレイン領域６４を形成するＮ型不純物層５８を形成する。また、Ｐ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ｂ内に、ボディコンタクト領域となるＮ型不純物層５８を形成する。
【００７５】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎ型不純物層５８の形成の際にマスクとして用いたフォトレジスト膜を除去する。
【００７６】
次いで、Ｐ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａ及びＮ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂを露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜６０を形成する。
【００７７】
次いで、フォトレジスト膜６０、ゲート電極４８及びサイドウォールスペーサ５６をマスクとしてイオン注入を行う。これにより、Ｐ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ａ内に、Ｐ型不純物層５０とともにＰ型トランジスタのソース／ドレイン領域６６を形成するＰ型不純物層６２を形成する。また、Ｎ型トランジスタの形成領域の活性領域３２ｂ内に、ボディコンタクト領域となるＰ型不純物層６２を形成する（図１７）。
【００７８】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜６０を除去する。
【００７９】
次いで、不活性雰囲気中で熱処理を行い、注入した不純物を活性化する。例えば、窒素雰囲気中で、９００℃〜１１００℃のスパイクアニールを行う。これにより、Ｎ型不純物層５４及びＮ型不純物層５８を含むＮ型トランジスタのソース／ドレイン領域６４と、Ｐ型不純物層５０及びＰ型不純物層６２を含むＰ型トランジスタのソース／ドレイン領域６６を形成する。
【００８０】
次いで、サリサイドプロセスにより、ソース／ドレイン領域６４，６６上及びゲート電極４８上に、金属シリサイド層６８を選択的に形成する。金属シリサイド層６８の形成用の金属材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等を用いる。
【００８１】
こうして、シリコン基板１０上に、ゲート電極４８及びソース／ドレイン領域６４を有するＮ型トランジスタと、ゲート電極４８及びソース／ドレイン領域６６を有するＰ型トランジスタを形成する（図１８）。
【００８２】
次いで、Ｎ型トランジスタ及びＰ型トランジスタが形成されたシリコン基板１０上に、例えばＣＶＤ法により、シリコン酸化膜等の絶縁膜を堆積し、層間絶縁膜７０を形成する。
【００８３】
次いで、例えばＣＭＰ法により、層間絶縁膜７０の表面を平坦化する。
【００８４】
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、層間絶縁膜７０に、Ｎ型トランジスタ及びＰ型トランジスタの各電極上に形成された金属シリサイド層６８に達するコンタクトホール７２を形成する（図１９）。
【００８５】
次いで、コンタクトホール７２内に、例えばバリアメタルとタングステンとを含むコンタクトプラグ７４を形成する。
【００８６】
次いで、コンタクトプラグ７４が埋め込まれた層間絶縁膜７０上に、コンタクトプラグ７４を介してゲート電極４８とボディコンタクト領域３２ｂとを電気的に接続する配線層７６を形成する。また、コンタクトプラグ７４を介してソース／ドレイン領域６６，６８に接続された配線層７８等を形成する（図２０）。
【００８７】
この後、所望のバックエンドプロセスを経て、本実施形態による半導体装置を完成する。
【００８８】
このように、本実施形態によれば、ゲート電極とボディ領域を接続したトランジスタにおいて、ボディ領域とボディコンタクト領域との間に形成される素子分離絶縁膜の底部に不純物層を形成するので、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【００８９】
また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、ウェルの形成とは別に、素子分離溝１８の底部に選択的にイオン注入を行うことにより形成するため、素子分離絶縁膜３２の底部以外のウェルの不純物プロファイルに影響を与えることはない。したがって、要求されるボディ抵抗の値に応じて、素子分離絶縁膜の底部の不純物層の不純物濃度を適宜設定することができる。また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、素子分離絶縁膜の形成プロセスを利用して素子分離溝の底部に自己整合的に形成するため、製造コストが大幅に増加することもない。
【００９０】
［第２実施形態］
第２実施形態による半導体装置の製造方法について図２１乃至図２７を用いて説明する。図１乃至図２０に示す第１実施形態による半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【００９１】
図２１乃至図２７は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００９２】
本実施形態では、図１及び図２に示す第１実施形態による半導体装置の他の製造方法を示す。本実施形態による半導体装置の製造方法は、素子分離絶縁膜３２，３４の形成方法が異なるほかは、第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様である。
【００９３】
まず、図３乃至図４に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、シリコン基板１０上にシリコン酸化膜１２及びシリコン窒化膜１４を形成する。
【００９４】
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、シリコン窒化膜１４及びシリコン酸化膜１２をパターニングし、素子分離絶縁膜３２，３４の形成予定領域のシリコン窒化膜１４及びシリコン酸化膜１２を除去する。
【００９５】
次いで、フォトリソグラフィにより、活性領域３２ａと活性領域３２ｂとを分離する浅い素子分離絶縁膜１８の形成予定領域を覆うフォトレジスト膜２６を形成する（図２１）。
【００９６】
次いで、フォトレジスト膜２６及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてシリコン基板１０をドライエッチングし、シリコン基板１０の深い素子分離絶縁膜３４の形成予定領域に、深さが例えば２００ｎｍ〜３００ｎｍの素子分離溝２８を形成する。
【００９７】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜２６を除去する（図２２）。
【００９８】
次いで、シリコン窒化膜１４をマスクとしてシリコン基板１０をドライエッチングし、シリコン基板１０の浅い素子分離絶縁膜３２の形成予定領域に、深さが例えば５０〜１００ｎｍの素子分離溝１８を形成する。同時に、素子分離溝２８を更にエッチングし、深さが例えば２５０ｎｍ〜４００ｎｍの素子分離溝２８を形成する。
【００９９】
次いで、全面に、例えば高密度プラズマＣＶＤ法により、素子分離溝１８、２８を埋め込むに十分な膜厚のシリコン酸化膜３０ａを堆積する（図２４）。
【０１００】
次いで、シリコン酸化膜３０ａをエッチバックする。このエッチバックは、素子分離溝１８の底部が露出し、素子分離溝２８の底部がシリコン酸化膜３０ａで覆われた状態となるまで行う（図２５）。
【０１０１】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０１０２】
次いで、このフォトレジスト膜及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてイオン注入を行い、Ｎ型不純物層（図示せず）を形成する。このイオン注入により、Ｎ型不純物層は、Ｐ型トランジスタ形成領域の素子分離溝１８の底部に形成される。
【０１０３】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎ型不純物層の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【０１０４】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜２２を形成する。
【０１０５】
次いで、フォトレジスト膜２２及びシリコン窒化膜１４をマスクとしてイオン注入を行い、Ｐ型不純物層２４を形成する。このイオン注入により、Ｐ型不純物層２４は、Ｎ型トランジスタ形成領域の、素子分離溝１８の底部に形成される（図２６）。
【０１０６】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜２２を除去する。
【０１０７】
なお、素子分離溝１８の底部にＮ型不純物層及びＰ型不純物層２４を形成する際、素子分離溝２８の形成領域をフォトレジスト膜により覆っておくことも考えられる。しかしながら、この場合、位置合わせずれ生じると、素子分離溝１８の底部にＮ型不純物層又はＰ型不純物層２４が形成されない領域が生じたり、素子分離溝２８の底部にＮ型不純物層又はＰ型不純物層２４が形成されることも考えられる。
【０１０８】
一方、本実施形態による半導体装置の製造方法では、素子分離溝２８の底部をシリコン酸化膜３０ａによって自己整合的に覆っている。このため、フォトリソグラフィの際の位置合わせずれの影響を受けることなく、素子分離溝１８の底部にＮ型不純物層及びＰ型不純物層２４を形成することができる。
【０１０９】
次いで、全面に、例えば高密度プラズマＣＶＤ法により、素子分離溝１８、２８を埋め込むに十分な膜厚のシリコン酸化膜３０ｂを堆積する（図２７）。
【０１１０】
この後、図１１乃至図２０に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、半導体装置を完成する。
【０１１１】
このように、本実施形態によれば、ゲート電極とボディ領域を接続したトランジスタにおいて、ボディ領域とボディコンタクト領域との間に形成される素子分離絶縁膜の底部に不純物層を形成するので、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０１１２】
また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、ウェルの形成とは別に、素子分離溝１８の底部に選択的にイオン注入を行うことにより形成するため、素子分離絶縁膜３２の底部以外のウェルの不純物プロファイルに影響を与えることはない。したがって、要求されるボディ抵抗の値に応じて、素子分離絶縁膜の底部の不純物層の不純物濃度を適宜設定することができる。また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、素子分離絶縁膜の形成プロセスを利用して素子分離溝の底部に自己整合的に形成するため、製造コストが大幅に増加することもない。
【０１１３】
［第３実施形態］
第３実施形態による半導体装置及びその製造方法について図２８乃至図４１を用いて説明する。図１乃至図２７に示す第１及び第２実施形態による半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【０１１４】
図２８は、本実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。図２９乃至図４１は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【０１１５】
はじめに、本実施形態による半導体装置の構造について図２８を用いて説明する。なお、本実施形態による半導体装置の平面構造は、図１に示す第１実施形態による半導体装置と同じである。図２８（ａ）は図１のＡ−Ａ′線断面図であり、図２８（ｂ）は図１のＣ−Ｃ′線断面図である。
【０１１６】
シリコン基板１０には、トランジスタを形成するための活性領域３４ａを画定する深い素子分離絶縁膜３４が形成されている。活性領域３４ａ内には、活性領域３４ａ内に活性領域３２ａ，３２ｂを画定する浅い素子分離絶縁膜３２が形成されている。なお、図１において、右側の活性領域３４ａはＮ型トランジスタ形成領域であり、左側の活性領域３４ａはＰ型トランジスタ形成領域であるものとする。
【０１１７】
Ｎ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ａ上には、ゲート絶縁膜４６を介してゲート電極４８が形成されている。ゲート電極４８の両側の活性領域３２ａ内には、ソース／ドレイン領域６４が形成されている。ソース／ドレイン領域６４の下部には、埋め込み絶縁層８０が形成されている。
【０１１８】
Ｎ型トランジスタ形成領域のシリコン基板１０内には、素子分離絶縁膜３２の底部よりも深く、埋め込み絶縁層８０の底部よりも浅いＰウェル４２が形成されている。また、Ｐウェル４２下には、素子分離絶縁膜３４に接するようにＮウェル４４が形成されている。これにより、Ｎ型トランジスタ領域に形成されたＰウェル４２は、Ｎウェル４４及び素子分離絶縁膜３４によって、図示しない他のＰウェルから電気的に分離されている。素子分離絶縁膜３２の底部下のＰウェル４２内には、Ｐウェル４２よりも高濃度のＰ型不純物層２４が形成されている。
【０１１９】
Ｎ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂの表面部には、Ｐウェル４２及びＰ型不純物層２４を介してゲート電極４８下のボディ領域に電気的に接続されたＰ型不純物層６２が形成されている。Ｐ型不純物層６２は、Ｎ型トランジスタのボディ領域へ接続するためのコンタクト層である。
【０１２０】
Ｐ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ａ上には、ゲート絶縁膜４６を介してゲート電極４８が形成されている。ゲート電極４８の両側の活性領域３２ａ内には、ソース／ドレイン領域６６が形成されている。ソース／ドレイン領域６６の下部には、埋め込み絶縁層８０が形成されている。
【０１２１】
Ｐ型トランジスタ形成領域のシリコン基板１０内には、素子分離絶縁膜３２の底部よりも深く、埋め込み絶縁層８０の底部よりも浅いＮウェル３６が形成されている。また、Ｎウェル３６下には、素子分離絶縁膜３４に接するようにＰウェル３８が形成されている。これにより、Ｐ型トランジスタ領域に形成されたＮウェル３６は、Ｐウェル３８及び素子分離絶縁膜３４によって、図示しない他のＰウェルから電気的に分離されている。素子分離絶縁膜３２の底部下のＮウェル３６内には、Ｎウェル３６よりも高濃度のＮ型不純物層（図示せず）が形成されている。このＮ型不純物層は、Ｎ型トランジスタのＰ型不純物層２４に対応するものである。
【０１２２】
Ｐ型トランジスタ形成領域の活性領域３２ｂの表面部には、Ｎウェル３６及び素子分離絶縁膜３２下のＮ型不純物層を介してゲート電極４８下のボディ領域に電気的に接続されたＮ型不純物層５８が形成されている。Ｎ型不純物層５８は、Ｎ型トランジスタのボディ領域へ接続するためのコンタクト層である。
【０１２３】
なお、Ｐ型トランジスタのゲート電極４８の延在方向に沿った断面は、図２８（ｂ）に示すＮ型トランジスタのＣ−Ｃ′線断面と同様である。
【０１２４】
ゲート電極４８、ソース／ドレイン領域６４，６６上には、金属シリサイド層６８が形成されている。
【０１２５】
Ｎ型トランジスタ及びＰ型トランジスタが形成されたシリコン基板１０上には、層間絶縁膜７０が形成されている。層間絶縁膜７０には、トランジスタの各電極上に形成された金属シリサイド層６８に接続されたコンタクトプラグ７４が埋め込まれている。
【０１２６】
コンタクトプラグ７４が埋め込まれた層間絶縁膜６６上には、コンタクトプラグ７４を介してＮ型トランジスタのゲート電極４８とＰ型不純物層６２とを接続する配線層７６が形成されている。また、コンタクトプラグ７４を介してＰ型トランジスタのゲート電極４８とＰＮ型不純物層５８とを接続する配線層７６が形成されている。また、コンタクトプラグ７４を介してソース／ドレイン領域６４，６６に接続された配線層７８が形成されている。
【０１２７】
こうして、本実施形態による半導体装置が形成されている。
【０１２８】
このように、本実施形態による半導体装置は、トランジスタ形成領域の活性領域３４ａを画定する深い素子分離絶縁膜３４を有している。また、活性領域３４ａ内に、チャネル領域及びソース／ドレイン領域を形成する活性領域３２ａと、チャネル領域下のボディ領域に接続されたボディコンタクト領域となる活性領域３２ｂとを画定する浅い素子分離絶縁膜３２とを有している。そして、素子分離絶縁膜３２下のウェル内には、ウェルよりも高濃度の不純物層（Ｎ型トランジスタではＰ型不純物層２４）が形成されている。
【０１２９】
活性領域３２ａと活性領域３２ｂとをウェルよりも浅い素子分離絶縁膜３２によって分離することにより、素子面積を縮小しつつ、１つのトランジスタ毎に１つのウェルを設けることができる。また、素子分離絶縁膜３２下に不純物層を形成することにより、素子分離絶縁膜３２を形成することに伴うウェル抵抗の増加を補うことができる。これにより、ボディ領域とボディコンタクト領域との間の接続抵抗、すなわちボディ抵抗を低減することができ、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０１３０】
また、本実施形態による半導体装置は、ソース／ドレイン領域６４，６６下に形成された埋め込み絶縁層８０を有している。ソース／ドレイン領域６４，６６下に埋め込み絶縁層８０を形成することにより、ソース／ドレイン部の接合容量を低減することができる。これにより、トランジスタの更なる高速化を図ることができる。
【０１３１】
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法について図２９乃至図４１を用いて説明する。
【０１３２】
まず、例えば図３乃至図１２に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、シリコン基板１０内に、素子分離絶縁膜３２，３４と、素子分離絶縁膜３２下に形成されたＮ型拡散層２４及びＰ型拡散層（図示せず）を形成する（図２９）。素子分離絶縁膜３２，３４の形成には、第２実施形態による半導体装置の製造方法を用いてもよい。
【０１３３】
次いで、例えば熱酸化法により、シリコン基板１０の表面に、イオン注入の際の保護膜となるシリコン酸化膜（図示せず）を形成する。
【０１３４】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０１３５】
次いで、このフォトレジスト膜をマスクとしてイオン注入を行い、Ｎウェル３６及びＰウェル３８を形成する。Ｎウェル３６は、素子分離絶縁膜３２下のＮ型不純物層（図示せず）よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅い領域に形成する。また、Ｐウェル３８は、Ｎウェル３６よりも深い領域に、素子分離絶縁膜３４に接するように形成する。これにより、各トランジスタ領域に形成された各Ｎウェル３６を、Ｐウェル３８及び素子分離絶縁膜３４によって電気的に分離する。
【０１３６】
Ｎウェル３６は、例えば、砒素イオンを、加速エネルギー２０ｋｅＶ〜５０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０１２ｃｍ−２〜５×１０１２ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。Ｐウェル３８は、例えば、ボロンイオンを、加速エネルギー１００ｋｅＶ〜２００ｋｅＶ、ドーズ量７×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。
【０１３７】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎウェル３６及びＰウェル３８の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【０１３８】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜４０を形成する。
【０１３９】
次いで、フォトレジスト膜４０をマスクとしてイオン注入を行い、Ｐウェル４２及びＮウェル４４を形成する（図３０）。Ｐウェル４２は、素子分離絶縁膜３２下のＰ型不純物層２４よりも深く、素子分離絶縁膜３４の底部よりも浅い領域に形成する。また、Ｎウェル４４は、Ｐウェル４２よりも深い領域に、素子分離絶縁膜３４に接するように形成する。これにより、各トランジスタ領域に形成された各Ｐウェル４２を、Ｐウェル４４及び素子分離絶縁膜３４によって電気的に分離される。
【０１４０】
Ｐウェル４２は、例えば、ボロンイオンを、加速エネルギー２０ｋｅＶ〜５０ｋｅＶ、ドーズ量５×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。Ｎウェル４４は、例えば、燐イオンを、加速エネルギー２００ｋｅＶ〜４００ｋｅＶ、ドーズ量７×１０１２ｃｍ−２〜３×１０１３ｃｍ−２の条件で、イオン注入することにより形成する。
【０１４１】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜４０を除去する。
【０１４２】
次いで、不活性雰囲気中で熱処理を行い、注入した不純物を活性化する。例えば、窒素雰囲気中で、９００℃〜１１００℃、３秒〜１０秒の短時間熱処理を行う。
【０１４３】
次いで、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより保護膜としてのシリコン酸化膜（図示せず）を除去する。
【０１４４】
次いで、シリコン基板１０の表面を、例えば７５０℃〜１１００℃の温度で熱酸化し、シリコン酸化膜のゲート絶縁膜４６を形成する。
【０１４５】
次いで、ゲート絶縁膜４６上に、例えばＬＰＣＶＤ法により、ポリシリコン膜を堆積する。
【０１４６】
次いで、ポリシリコン膜上に、例えばＣＶＤ法により、シリコン窒化膜８２を形成する。なお、シリコン窒化膜８２は、主に、後工程でシリコン基板１０をエッチングする際のマスク膜や、シリコンゲルマニウム層８８及びシリコン層９０を選択成長する際のマスク膜として用いるものである。シリコン窒化膜８２は、ゲート電極４８のパターニングの際のハードマスクとして用いることもできる。シリコン窒化膜８２の代わりに、同様の目的に用いることができる他の材料を用いてもよい。
【０１４７】
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、シリコン窒化膜８２及びポリシリコン膜をパターニングし、ポリシリコン膜のゲート電極４８を形成する（図３１）。
【０１４８】
次いで、全面に、例えばＣＶＤ法により、シリコン窒化膜８４を堆積する。処理条件は、例えば、温度を６００℃〜８００℃とする。シリコン窒化膜８４は、後工程でシリコン基板１０をエッチングする際のマスク膜や、シリコンゲルマニウム層８８及びシリコン層９０を選択成長する際のマスク膜として用いるものである。シリコン窒化膜８４の代わりに、同様の目的に用いることができる他の材料を用いてもよい。
【０１４９】
次いで、フォトリソグラフィにより、活性領域３２ａを露出し、他の領域を覆うフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０１５０】
次いで、このフォトレジスト膜をマスクとしてシリコン窒化膜８４を異方性エッチングする。これにより、ソース／ドレイン領域６４，６６の形成領域のシリコン基板１０の表面が露出される。ゲート電極４８の側壁部分には、シリコン窒化膜８４がサイドウォール状に残存する。
【０１５１】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜を除去する。
【０１５２】
これにより、ソース／ドレイン領域６４，６６を形成する領域を除くシリコン基板１０の表面及びゲート電極４８は、シリコン窒化膜８２，８４によって覆われる（図３２）。
【０１５３】
次いで、シリコン窒化膜８２，８４をマスクとしてシリコン基板１０を異方性エッチングし、ソース／ドレイン領域６４，６６を形成する領域のシリコン基板１０に、深さ６０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の溝８６を形成する（図３３）。溝８６の底部は、埋め込み絶縁層８０の底部に相当するものであり、溝８６の深さは、Ｐウェル４２及びＮウェル３６よりも深くする。
【０１５４】
次いで、シリコン窒化膜８２，８４をマスクとして、溝８６内に、例えば膜厚３０ｎｍ〜５０ｎｍのシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）層８８と、例えば膜厚３０ｎｍ〜５０ｎｍのシリコン層９０とを選択的にエピタキシャル成長する。シリコンゲルマニウム層８８のシリコン濃度は、例えば３０％以上とする。シリコンゲルマニウム層８８の厚さは、形成しようとする埋め込み絶縁層８０の厚さに相当する。シリコンゲルマニウム層８８及びシリコン層９０の膜厚は、必要とされる埋め込み絶縁層８０の厚さ、溝８６の深さ等に応じて、シリコン基板１０の表面が平坦になるように、適宜設定することが望ましい。なお、シリコンゲルマニウム層８８の代わりに、シリコン上にエピタキシャル成長することができ、シリコンに対して選択エッチングが可能な他の材料を用いてもよい。
【０１５５】
次いで、シリコン窒化膜８２，８４をマスクとして、素子分離絶縁膜３４をエッチバックし、素子分離溝２８の側壁部分にシリコンゲルマニウム層８８を露出する。
【０１５６】
次いで、素子分離溝２８を介してシリコンゲルマニウム層８８を選択的にエッチングする（図３５）。
【０１５７】
次いで、全面に、例えばＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を堆積し、シリコンゲルマニウム層８８を除去した部分及び素子分離絶縁膜３４の除去した部分を埋め戻す。
【０１５８】
次いで、余分なシリコン酸化膜をエッチバックし、埋め込み絶縁層８０及び素子分離絶縁膜３４を形成する（図３６）。
【０１５９】
次いで、例えばウェットエッチングにより、シリコン窒化膜８２，８４を除去する（図３７）。
【０１６０】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０１６１】
次いで、このフォトレジスト膜及びゲート電極４８をマスクとしてイオン注入を行い、エクステンション領域となるＰ型不純物層５０を形成する。必要に応じて、Ｐ型不純物層５０とともにＮ型ポケット領域を形成するようにしてもよい。
【０１６２】
次いで、例えばアッシングにより、Ｐ型不純物層５０の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【０１６３】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜５２を形成する。
【０１６４】
次いで、フォトレジスト膜５２及びゲート電極４８をマスクとしてイオン注入を行い、エクステンション領域となるＮ型不純物層５４を形成する（図１５）。必要に応じて、Ｎ型不純物層５４とともにＰ型ポケット領域を形成するようにしてもよい。
【０１６５】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜５２を除去する。
【０１６６】
次いで、図１６乃至図１７に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、サイドウォールスペーサ５６及びソース／ドレイン領域６４，６６を形成する（図３９）。
【０１６７】
次いで、図１８に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、ソース／ドレイン領域６４，６６上及びゲート電極４８上に、金属シリサイド層６８を形成する。
【０１６８】
こうして、シリコン基板１０上に、ゲート電極４８及びソース／ドレイン領域６４を有するＮ型トランジスタと、ゲート電極４８及びソース／ドレイン領域６６を有するＰ型トランジスタを形成する（図４０）。
【０１６９】
次いで、図１９乃至図２０に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、層間絶縁膜７０、コンタクトプラグ７４、配線層７６，７８等を形成する（図４１）。
【０１７０】
この後、所望のバックエンドプロセスを経て、本実施形態による半導体装置を完成する。
【０１７１】
このように、本実施形態によれば、ゲート電極とボディ領域を接続したトランジスタにおいて、ボディ領域とボディコンタクト領域との間に形成される素子分離絶縁膜の底部に不純物層を形成するので、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０１７２】
また、ソース／ドレイン領域とウェルとの間に埋め込み絶縁層を形成するので、ソース／ドレイン領域の接合容量を低減することができる。これにより、トランジスタの更なる高速化を図ることができる。
【０１７３】
また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、ウェルの形成とは別に、素子分離溝１８の底部に選択的にイオン注入を行うことにより形成するため、素子分離絶縁膜３２の底部以外のウェルの不純物プロファイルに影響を与えることはない。したがって、要求されるボディ抵抗の値に応じて、素子分離絶縁膜の底部の不純物層の不純物濃度を適宜設定することができる。また、素子分離絶縁膜の底部の不純物層は、素子分離絶縁膜の形成プロセスを利用して素子分離溝の底部に自己整合的に形成するため、製造コストが大幅に増加することもない。
【０１７４】
［第４実施形態］
第４実施形態による半導体装置及びその製造方法について図４２乃至図５２を用いて説明する。図１乃至図４１に示す第１乃至第３実施形態による半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【０１７５】
図４２は、本実施形態による半導体装置の構造を示す概略断面図である。図４３乃至図５２は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【０１７６】
はじめに、本実施形態による半導体装置の構造について図４２を用いて説明する。なお、本実施形態による半導体装置の平面構造は、図１に示す第１実施形態による半導体装置と同じである。図４２（ａ）は図１のＡ−Ａ′線断面図であり、図４２（ｂ）は図１のＣ−Ｃ′線断面図である。
【０１７７】
本実施形態による半導体装置は、図４２に示すように、浅い素子分離絶縁膜３２の底部に、Ｎ型不純物層２４又はＰ型不純物層２０の代わりに金属シリサイド層９２が形成されているほかは、図２に示す第１実施形態による半導体装置と同じである。
【０１７８】
素子分離絶縁膜３２下に金属シリサイド層９２を形成することによっても、素子分離絶縁膜３２下の領域の電気抵抗を、ウェルの他の領域の同じ深さにおける電気抵抗よりも低くすることができる。すなわち、素子分離絶縁膜３２下の金属シリサイド層９２により、素子分離絶縁膜３２を形成することに伴う活性領域３２ａと活性領域３２ｂとの間のウェル抵抗の増加を補うことができる。これにより、ボディ領域とボディコンタクト領域との間の接続抵抗、すなわちボディ抵抗を低減することができ、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０１７９】
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法について図４３乃至図５２を用いて説明する。
【０１８０】
まず、例えば第２実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、素子分離溝１８，２８を形成後，素子分離溝２８の底部に選択的にシリコン酸化膜３０ａを埋め込む（図４３）。
【０１８１】
次いで、例えばＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を堆積後、このシリコン窒化膜をエッチバックし、シリコン窒化膜１４、シリコン酸化膜１２及び素子分離溝１８，２８の側壁部分に、シリコン窒化膜のサイドウォールスペーサ９４を形成する（図４４）。これにより、素子分離溝１８の底部を除くシリコン基板１０の表面は、シリコン酸化膜３０ａ又はシリコン窒化膜９４により覆われる。
【０１８２】
次いで、サリサイドプロセスにより、素子分離溝１８の底部に、金属シリサイド層９２を選択的に形成する（図４５）。金属シリサイド層９２の形成用の金属材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、プラチナ（Ｐｔ）、チタン、コバルト等を用いる。金属シリサイド層９２は、ソース／ドレイン領域６４，６６等の活性化熱処理の前に形成するため、耐熱性の高い前述の金属シリサイド材料を適用することが望ましい。
【０１８３】
例えば、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）は、融点が２１６０℃程度であり、拡散防止の観点からは経験的に１４００℃程度の耐熱性が確認されている。また、プラチナシリサイド（ＰｔＳｉ）は、融点が１２２９℃程度であり、拡散防止の観点からは経験的に８００℃程度の耐熱性が確認されている。また、チタンシリサイド（ＴｉＳｉ２）は、融点が１３２６℃程度であり、拡散防止の観点からは経験的に９００℃程度の耐熱性が確認されている。
【０１８４】
なお、金属シリサイド層９２の形成前或いは形成後に、第２実施形態の場合と同様にして、素子分離溝１８の底部に不純物層を形成するようにしてもよい。素子分離溝１８の底部に不純物層を形成することにより、金属シリサイド層９２とシリコン基板１０との間のコンタクト抵抗を低減することができる。素子分離溝１８の底部に形成する不純物層は、Ｎ型トランジスタの形成領域とＰ型トランジスタの形成領域とで、必ずしも打ち分ける必要はない。
【０１８５】
次いで、全面に、例えば高密度プラズマＣＶＤ法により、素子分離溝１８、２８を埋め込むに十分な膜厚のシリコン酸化膜３０ｂを堆積する（図４６）。
【０１８６】
次いで、例えばＣＭＰ法により、シリコン窒化膜１４上のシリコン酸化膜３０ｂを除去する。こうして、シリコン酸化膜３０ａ及びサイドウォールスペーサ９４により素子分離溝１８に埋め込まれた素子分離絶縁膜３２を形成し、シリコン酸化膜３０ａ，３０ｂ及びサイドウォールスペーサ９４により素子分離溝２８に埋め込まれた素子分離絶縁膜３４を形成する（図４７）。
【０１８７】
次いで、シリコン窒化膜１４をマスクとして、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより、素子分離絶縁膜３２，３４の表面を、所定量エッチングする。このエッチングは、完成したトランジスタにおいて、活性領域の表面の高さと素子分離絶縁膜３２，３４の表面の高さとが同程度になるように調整するためのものである。
【０１８８】
次いで、例えばホットリン酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜１４を除去する。
【０１８９】
次いで、例えば弗酸水溶液を用いたウェットエッチングにより、シリコン酸化膜１２を除去する（図４８）。
【０１９０】
次いで、図１３に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、Ｐ型トランジスタ形成領域にＮウェル３６及びＰウェル３８を形成し、Ｎ型トランジスタ形成領域にＰウェル４２及びＮウェル４４を形成する（図４９）。
【０１９１】
ウェルの活性化には、例えば、窒素雰囲気中、９００℃〜１１００℃、３秒〜１０秒の短時間熱処理を用いる。熱処理条件は、金属シリサイド層６８の耐熱温度を考慮して、適宜選択することが望ましい。
【０１９２】
次いで、図１４に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、ゲート絶縁膜４６及びゲート電極４８を形成する（図５０）。
【０１９３】
次いで、図１５乃至図１７に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、サイドウォールスペーサ５６及びソース／ドレイン領域６４，６６を形成する（図５１）。
【０１９４】
ソース／ドレイン領域６４，６６の活性化には、例えば、窒素雰囲気中、９００℃〜１１００℃のスパイクアニールを用いる。熱処理条件は、金属シリサイド層６８の耐熱温度を考慮して、適宜選択することが望ましい。
【０１９５】
次いで、図１８乃至図２０に示す第１実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、金属シリサイド層６８、層間絶縁膜７０、コンタクトプラグ７４、配線層７６，７８等を形成する（図５２）。
【０１９６】
この後、所望のバックエンドプロセスを経て、本実施形態による半導体装置を完成する。
【０１９７】
このように、本実施形態によれば、ゲート電極とボディ領域を接続したトランジスタにおいて、ボディ領域とボディコンタクト領域との間に形成される素子分離絶縁膜の底部に金属シリサイド層を形成するので、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０１９８】
また、素子分離絶縁膜の底部の金属シリサイド層は、素子分離絶縁膜の形成プロセスを利用して素子分離溝の底部に自己整合的に形成するため、製造コストが大幅に増加することもない。
【０１９９】
［第５実施形態］
第５実施形態による半導体装置の製造方法について図５３及び図５４を用いて説明する。図１乃至図５２に示す第１乃至第４実施形態による半導体装置及びその製造方法と同一の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【０２００】
図５３及び図５４は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【０２０１】
本実施形態では、図４１に示す第４実施形態による半導体装置の他の製造方法を示す。本実施形態による半導体装置の製造方法は、ウェルの形成工程と素子分離絶縁膜の形成工程とが逆であるほかは、第４実施形態による半導体装置の製造方法と同様である。
【０２０２】
まず、シリコン基板１０上に、例えば熱酸化法により、シリコン基板１０の表面に、イオン注入の際の保護膜となるシリコン酸化膜（図示せず）を形成する。
【０２０３】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｎ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｐ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。
【０２０４】
次いで、このフォトレジスト膜をマスクとしてイオン注入を行い、Ｐ型トランジスタの形成領域に、Ｎウェル３６及びＰウェル３８を形成する。
【０２０５】
次いで、例えばアッシングにより、Ｎウェル３６及びＰウェル３８の形成に用いたフォトレジスト膜を除去する。
【０２０６】
次いで、フォトリソグラフィにより、Ｐ型トランジスタの形成領域を覆い、Ｎ型トランジスタの形成領域を露出するフォトレジスト膜４０を形成する。
【０２０７】
次いで、フォトレジスト膜４０をマスクとしてイオン注入を行い、Ｎ型トランジスタの形成領域に、Ｐウェル４２及びＮウェル４４を形成する（図５３）。
【０２０８】
次いで、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜４０を除去する。
【０２０９】
次いで、不活性雰囲気中で熱処理を行い、注入した不純物を活性化する。例えば、窒素雰囲気中で、９００℃〜１１００℃、３秒〜１０秒の短時間熱処理を行う。
【０２１０】
次いで、第４実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、Ｎウェル３６，４４及びＰウェル３８，４２が形成されたシリコン基板１０に、金属シリサイド層９２及び素子分離絶縁膜３２，３４を形成する（図５４）。
【０２１１】
このように、本実施形態では、金属シリサイド層９２の形成前に、Ｎウェル３６，４４及びＮウェル３８，４２を形成しているため、金属シリサイド層９２がウェルの活性化のための熱処理に曝されるのを防止することができる。これにより、金属シリサイド層９２に加わる熱工程を少なくし、ひいては金属シリサイド層９２からの金属の拡散等を防止することができる。これにより、金属によるトランジスタ特性の劣化等を防止することができる。
【０２１２】
この後、図４８乃至図５２に示す第４実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、半導体装置を完成する。
【０２１３】
このように、本実施形態によれば、ゲート電極とボディ領域を接続したトランジスタにおいて、ボディ領域とボディコンタクト領域との間に形成される素子分離絶縁膜の底部に金属シリサイド層を形成するので、ボディ抵抗を大幅に低減することができる。これにより、トランジスタの高速化及び低消費電力化を図ることができる。
【０２１４】
また、素子分離絶縁膜の底部の金属シリサイド層は、素子分離絶縁膜の形成プロセスを利用して素子分離溝の底部に自己整合的に形成するため、製造コストが大幅に増加することもない。また、素子分離絶縁膜の形成前にウェルを形成することにより、金属シリサイド層に加わる熱工程を少なくすることができ、金属汚染等によるトランジスタ特性の低下を抑制することができる。
【０２１５】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０２１６】
例えば、上記実施形態では、基板としてバルクのシリコン基板１０を用いる例を示したが、バルクのシリコン基板１０の代わりにＳＯＩ基板を用いてもよい。この場合、ＳＯＩ基板の埋め込み絶縁層に達しない浅い素子分離絶縁膜３２と、ＳＯＩ基板の埋め込み絶縁層に達する深い素子分離絶縁膜３４とを形成する。２重ウェルの外のウェル（Ｐウェル３８及びＮウェル４４）の代わりにＳＯＩ基板の埋め込み絶縁層を用いることにより、Ｎウェル３６及びＰウェル４２を他のウェルから分離することができる。
【０２１７】
また、上記第１乃至第３実施形態では、素子分離絶縁膜３２，３４の形成後にウェルを形成しているが、第５実施形態の場合と同様に、ウェルの形成後に素子分離絶縁膜３２，３４を形成するようにしてもよい。
【０２１８】
また、上記第３実施形態では、素子分離絶縁膜３２の底部に不純物層を形成しているが、第４実施形態と同様にして、不純物層の代わりに金属シリサイド層９２を形成するようにしてもよい。
【０２１９】
また、上記実施形態では、一の半導体基板上に複数のトランジスタを形成することを考慮して、各トランジスタの形成領域を互いに分離する例を示したが、複数のトランジスタを形成しない場合には、必ずしもトランジスタ間を分離するための構造を形成する必要はない。例えば、ウェルを２重のウェル構造にしなくてもよく、ウェルよりも深い素子分離絶縁膜を設けなくてもよい。
【０２２０】
また、上記実施形態に記載した半導体装置の構造、構成材料、製造条件等は、一例を示したものにすぎず、当業者の技術常識等に応じて適宜修正や変更が可能である。
【０２２１】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２２２】
（付記１）  半導体基板に形成された第１の素子分離絶縁膜と、
前記第１の素子分離絶縁膜により画定され、前記第１の素子分離絶縁膜よりも浅い第１導電型の第１のウェルと、
前記第１のウェル内に形成され、前記第１のウェルよりも浅く、前記第１のウェルの第１の部分と第１のウェルの第２の部分とを画定する第２の素子分離絶縁膜と、
前記第１の部分上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層とを有し、
前記第１のウェルは、前記第２の素子分離絶縁膜下の領域の電気抵抗が、前記第１のウェルの他の領域の同じ深さにおける電気抵抗よりも低い
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２３】
（付記２）  付記１記載の半導体装置において、
前記第２の素子分離絶縁膜下の領域に、前記第１のウェルの他の領域の同じ深さにおける不純物濃度よりも高い前記第１導電型の不純物層を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２４】
（付記３）  付記２記載の半導体装置において、
前記不純物層の底部は、前記第１のウェルの底部よりも深くに位置している
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２５】
（付記４）  付記１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第２の素子分離絶縁膜下の領域に形成された金属シリサイド層を更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２６】
（付記５）  付記１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１の部分内に形成されたソース／ドレイン領域と、
前記ソース／ドレイン領域の底部と前記第１のウェルとの間に形成された埋め込み絶縁層とを更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２７】
（付記６）  付記１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記第１のウェルの底部に形成され、前記第１の素子分離絶縁膜に接する第２導電型の第２のウェルを更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０２２８】
（付記７）  半導体基板に、第１の素子分離溝を形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された領域内に、前記第１の素子分離溝よりも浅く、第１の部分と第２の部分とを画定する第２の素子分離溝を形成する工程と、
前記第２の素子分離溝の底部に、第１導電型の不純物層を形成する工程と、
前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜を平坦化し、前記第１の素子分離溝に埋め込まれた第１の素子分離絶縁膜と、前記第２の素子分離溝に埋め込まれた第２の素子分離絶縁膜とを形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された前記半導体基板の前記領域内に、前記第２の素子分離絶縁膜の底部よりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜の底部よりも浅い前記第１導電型の第１のウェルを形成する工程と、
前記第１の部分上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２２９】
（付記８）  付記７記載の半導体装置の製造方法において、
前記不純物層は、前記第１のウェルの同じ深さにおける不純物濃度よりも高い不純物濃度を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３０】
（付記９）  付記７又は８記載の半導体装置の製造方法において、
前記不純物層を形成する工程は、
前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の素子分離溝の底部が露出し、前記第１の素子分離溝の底部に前記第２の絶縁膜が残存するように、前記第２の絶縁膜を除去する工程と、
前記第２の絶縁膜をマスクとしてイオン注入を行い、前記第２の素子分離溝の底部に、前記不純物層を選択的に形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３１】
（付記１０）  付記９記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２の絶縁膜を除去する工程の後に、前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝の側壁部分に、サイドウォールスペーサを形成する工程と、
前記第２の絶縁膜及び前記サイドウォールスペーサをマスクとして、前記第２の素子分離溝の底部に、金属シリサイド層を選択的に形成する工程を更に有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３２】
（付記１１）  付記１０記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属シリサイド層は、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、又はコバルトシリサイドである
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３３】
（付記１２）  付記７乃至１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１のウェルを形成する工程は、前記第１の素子分離溝を形成する工程及び前記第２の素子分離溝を形成する工程よりも前に行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３４】
（付記１３）  付記７乃至１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ゲート電極を形成する工程の後、前記ゲート電極及び前記第２の活性領域を覆うマスク膜を形成する工程と、
前記マスク膜をマスクとして前記第１の活性領域の前記半導体基板をエッチングし、前記半導体基板に溝を形成する工程と、
前記溝内に、前記半導体基板とはエッチング特性の異なる第１のエピタキシャル層と、前記第１のエピタキシャル層とはエッチング特性の異なる第２のエピタキシャル層を形成する工程と、
前記マスク膜をマスクとして、前記第１のエピタキシャル層の少なくとも一部が露出するまで前記第１の素子分離絶縁膜を除去する工程と、
前記第１のエピタキシャル層を、選択的に除去する工程と、
前記第１のエピタキシャル層を除去した部分及び前記第１の素子分離絶縁膜を除去下部分に第４の絶縁膜を埋め込み、前記第２のエピタキシャル層下に埋め込まれた埋め込み絶縁層を形成すると共に、前記第１の素子分離絶縁膜を修復する工程と
を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３５】
（付記１４）  付記７乃至１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板の前記領域内に、前記第１のウェルよりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜に接する第２導電型の第２のウェルを形成する工程を更に有する
ことを特徴とする半導体装置。
【０２３６】
（付記１５）  半導体基板に、第１の素子分離溝を形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された領域内に、前記第１の素子分離溝よりも浅く、第１の部分と第２の部分とを画定する第２の素子分離溝を形成する工程と、
前記第２の素子分離溝の底部に、金属シリサイド層を選択的に形成する工程と、
前記第１の素子分離溝及び前記第２の素子分離溝が形成された前記半導体基板上に、第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜を平坦化し、前記第１の素子分離溝に埋め込まれた第１の素子分離絶縁膜と、前記第２の素子分離溝に埋め込まれた第２の素子分離絶縁膜とを形成する工程と、
前記第１の素子分離溝により画定された前記半導体基板の前記領域内に、前記第２の素子分離絶縁膜の底部よりも深く、前記第１の素子分離絶縁膜の底部よりも浅い前記第１導電型の第１のウェルを形成する工程と、
前記第１の部分上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第２の部分において前記第１のウェルに電気的に接続され、前記ゲート電極と前記第１のウェルとを電気的に接続する配線層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２３７】
（付記１６）  付記１５記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属シリサイド層は、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、又はコバルトシリサイドである
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０２３８】
１０…シリコン基板
１２，３０，３０ａ、３０ｂ…シリコン酸化膜
１４，８２，８４…シリコン窒化膜
１６，２２，２６，４０，５２，６０…フォトレジスト膜
１８，２８…素子分離溝
２０，５４，５８…Ｎ型拡散層
２４，５０，６２…Ｐ型拡散層
３２，３４…素子分離絶縁膜
３２ａ，３２ｂ，３４ａ…活性領域
３６，４４…Ｎウェル
３８，４２…Ｐウェル
４６…ゲート絶縁膜
４８…ゲート電極
５６，９４…サイドウォールスペーサ
６４，６６…ソース／ドレイン領域
６８，９２…金属シリサイド層
７０…層間絶縁膜
７２…コンタクトホール
７４…コンタクトプラグ
７６，７８…配線層
８０…埋め込み絶縁層
８６…溝
８８…シリコンゲルマニウム層
９０…シリコン層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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