【手続補正書】
【提出日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図５に示すように、素子分離領域３５（図中ＳＴＩと表記）に囲まれるように２つの活性領域ＡＡが形成されている。これらの活性領域ＡＡは第１乃至第４の側壁を有し、第１の側壁と第２の側壁が接し、第２の側壁と第３の側壁が接し、第３の側壁と第４の側壁が接し、第４の側壁と第１の側壁が接した長方形となっている。これらの活性領域ＡＡを横方向に横切るように素子分離領域３５まで延びるゲート電極３６が形成されている。このゲート電極３６を挟みｎ＋型不純物拡散層３７及びｐ＋型不純物拡散層３８が形成されている。ゲート電極３６と活性領域ＡＡの交点部には開口部５８が形成されている。また、図５ではゲート電極は第２及び第４の側壁上のみに形成されているが、活性領域ＡＡを縦方向に横切り第１及び第３の側壁上に形成されている場合もある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図６及び図７に示すように、素子分離領域３５によって隣接する活性領域ＡＡは電気的に分離されている。素子分離領域３５は、ｐ型半導体基板１０内に形成された溝４３と、この溝４３内に埋め込まれた絶縁膜２７とを有して形成されている。素子分離領域３５の幅Ｓ２は、メモリセルアレイにおいて形成された素子分離領域２５の幅Ｓ１よりも大きくされている。この素子分離領域３５によって電気的に分離された活性領域ＡＡの内には、それぞれｐ型ウェル領域３０及びｎ型ウェル領域３１が形成されている。そして、ｐ型ウェル領域３０及びｎ型ウェル領域３１上に、それぞれ周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ここで、図８に、図２のＢ-Ｂ線に沿った、例えば、メモリセルトランジスタＭＴが形成される活性領域ＡＡにおける側壁のボロンの濃度分布を示す。同様に、図９に図５のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線に沿った、図１０に図５のＤ−Ｄ線に沿った、例えば、周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２が形成される活性領域ＡＡにおける側壁のボロンの濃度分布を示す。ここで、Ｄ−Ｄ線は活性領域ＡＡの中心部から第２の側壁と第３の側壁が接する点と、第１の側壁と第４の側壁が接する点を通過する線である。なお、深さは、拡散層及びチャネルの濃度の影響を受けない領域、例えば半導体基板１０表面から０．１〜０．５μｍ程度、かつ素子分離領域２５及び３５の底面よりも高い位置の分布である。なお、便宜上素子分離領域２５及び３５中の不純物濃度分布は省略する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図８では活性領域ＡＡの中心、活性領域ＡＡの側面部に相当する素子分離領域２５との境界で、ほぼ一定の濃度となっている。一方、図９では、活性領域ＡＡの中心の不純物濃度（図中Ｃ）よりも第２の側壁及び第４の側壁の側面の不純物濃度（図中Ａ）が高くなっている。同様に、図１０も同様に、活性領域ＡＡの中心の不純物濃度（図中Ｃ）よりも第１の側壁と第４の側壁が接する部分、並びに第２の側壁と第３の側壁が接する部分の不純物濃度（図中Ｂ）が高くなっている。ここで、これらの不純物濃度を比較すると、Ｃ＜Ａ＜Ｂの関係になっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
次に、溝４３の側面に露出された半導体基板１０（活性領域ＡＡ）中に、例えばイオン注入を使用して、不純物（例えばIII族元素不純物、ボロン、フッ化ボロン及び２フッ化ボロン）を注入する。この際、イオン注入は半導体基板１０の表面の法線に対して斜め方向から、メモリセルトランジスタＭＴ形成予定領域及び周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２形成予定領域の前面に対して行われる。この法線に対する角度を、以下ではチルト角θと呼ぶことにする。更にイオン注入は、溝４３、４４の側面に露出されたいずれかの半導体基板１０の法線に対して斜め方向から行われる。この角度を、以下ではツイスト角αと呼ぶ。本実施形態では、イオン注入は２回にわたって行われ、２回のイオン注入においては異なるツイスト角αが用いられる。チルト角θは同じでも異なっていても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図１３に示すように、メモリセルトランジスタ形成予定領域においては、活性領域ＡＡが延びる方向に沿った方向をｘ軸、ｘ軸に直交する方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向をｚ軸と呼ぶことにする。従って、半導体基板１０の表面の法線方向は、ｚ軸に沿った方向となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また図１４に示す周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２形成予定領域においては、図５で説明したように活性領域ＡＡが第１乃至第４の側壁を有しており、第１の側壁の側面の法線方向をｘ軸、ｘ軸に直交する方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸に直交する方向をｚ軸と呼ぶことにする。但し、ｘｙ平面は半導体基板面の主平面に平行な面であり、ｚ軸は半導体基板１０の表面の法線方向に一致するものとする。従って、メモリセルアレイにおいては、活性領域ＡＡの側面がＳ１の間隔をおいてｘ方向において露出し、周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２の第２及び第４の側壁がｙ方向において露出し、第１及び第３の側壁がＳ２の間隔をおいてｘ方向において露出することになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
θ≧tan-1 （Ｓ１／Ｈ）  
但し、Ｓ１は前述の通り溝４４の幅であり、Ｈはゲート絶縁膜１３とｐ型半導体基板１０の界面から絶縁膜４２表面までの高さである。例えば幅Ｓ１は１０ｎｍ〜１００ｎｍとされ、ＨはＳ１の６倍程度の値（６０ｎｍ〜６００ｎｍ）とされる。従ってこの場合、チルト角θは１０度となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
上記ボロンイオン注入の後、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、メモリセルトランジスタＭＴ及び周辺トランジスタＰＴ１、ＰＴ２に隣接する溝４４及び溝４３に絶縁物２６、２７を埋め込み、素子分離領域２５及び３５を形成する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
従来では、図２４乃至図２７に示す周辺トランジスタＰＴにおける活性領域ＡＡの側面５０乃至５３に対し垂直方向からボロンイオンを打ち込む。つまり、ボロンイオンを打ち込む際の回転角度αを、α、（α＋９０）度、（α＋１８０）度、（α＋２７０）度とする。第１の側部５０乃至第４の側部５３に対し、垂直方向からの打ち込みであるので、すなわちαの値は０度である。よって４箇所からの打ち込み角度は、０、９０、１８０、２７０度となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
なお、本実施形態において、活性領域ＡＡの形状は完全な方形に限られるものではない。例えば、活性領域ＡＡの角部がエッチングや、酸化等によって丸まっている場合も含まれるのは言うまでもない。更に、活性領域ＡＡの形状は平行四辺形、ひし形、台形等の形状も含まれる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2009158622.tif 000001
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2009158622.tif 000002
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2009158622.tif 000003
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2009158622.tif 000004
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2009158622.tif 000005