DE102005020075A1 - Manufacturing method for ditch structure semiconductor device involves forming neighboring ditch structures simultaneously in common process block - Google Patents

Manufacturing method for ditch structure semiconductor device involves forming neighboring ditch structures simultaneously in common process block

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DE102005020075A1
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Franz Dr. Hirler
Joachim Krumrey
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Abstract

A ditch structure (30) of a first type is formed on the upper surface area (20a) of a semiconductor material section (20). Another ditch structure (40) of a second type is formed outside of the ditch structure (30) on the upper surface area of the semiconductor material section (20). The ditch structures are formed neighboring each other and simultaneously in a common process block.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung und insbesondere auch ein Verfahren zur Herstellung von optimal justierten Grabenstrukturen, Gräben oder Trenches mittels kombinierter Trenchätzung. The present invention relates to a method for producing a grave structure semiconductor device, and more particularly to a process for the preparation of optimally aligned grave structures, ditches or trenches by means of combined trench etching.
  • Bei der Herstellung und Weiterentwicklung moderner Halbleitertechnologien werden vermehrt Halbleitereinrichtungen mit oder auf der Grundlage von so genannten Grabenstrukturen, Gräben oder Trenches verwendet und eingesetzt. In the production and development of advanced semiconductor technology, semiconductor devices are used with or on the basis of so-called grave structures, ditches or trenches and increasingly used. Diese Gräben verlaufen, ausgehend von einem Oberflächenbereich, zB eines Halbleitermaterialbereichs, senkrecht in dem Materialbereich, in welchem die Halbleitereinrichtung ausgebildet ist oder ausgebildet werden soll. These trenches should be run, starting with a surface area, for example a semiconductor material region, is formed perpendicularly in the material region in which the semiconductor device or formed. Zur Bereitstellung verschiedener Funktionalitäten oder auch einer Mehrzahl von Halbleitereinrichtungen in einem gemeinsamen Materialbereich ist oft das Vorsehen einer Mehrzahl im Hinblick auf ihre Geometrie und/oder auf ihre Funktionalität unterschiedlicher Grabenstrukturen notwendig. For providing various functionality or also a plurality of semiconductor devices in a common region of material providing a plurality is often necessary in terms of their geometry and / or their functionality grave different structures. Dabei müssen die unterschiedlichen vorzusehenden Grabenstrukturen oft in dezidierter geometrischer Beziehung zueinander stehen, um die Funktionsintegrität der gesamten Halbleitereinrichtung gewährleisten zu können. The different structures to be provided grave often have to stand in a decided geometric relationship to each other in order to ensure the functional integrity of the entire semiconductor device. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Grabenstrukturen in Bezug aufeinander justiert angeordnet und ausgebildet werden müssen. This means that different grave structures have to be arranged aligned with each other and formed in cover.
  • Herkömmlicherweise werden unterschiedliche Grabenstrukturen auch auf der Grundlage unterschiedlicher Herstellungsverfahren in einem zugrunde liegenden Materialbereich ausgebildet, und es erfordert daher einen erheblichen Aufwand, die unterschiedlichen Grabenstrukturen aufeinander zu justieren, um so die gewünschten geometrischen Beziehungen der unterschiedlichen Grabenstrukturen in Bezug aufeinander erfüllen zu können. Conventionally, different grave structures are also formed on the basis of different manufacturing processes in an underlying material region, and therefore it requires a considerable effort to adjust the different grave structures to each other to be able to fulfill as the desired geometric relationships of the various grave structures relative to each other.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausbilden einer Halbleitereinrichtung anzugeben, bei welchem eine Justage unterschiedlicher Grabenstrukturen in Bezug aufeinander auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise realisiert werden kann. The invention has for its object to provide a method for forming a semiconductor device, in which an adjustment can be realized different grave structures relative to one another in a particularly simple and reliable manner.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bei einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche. which the object underlying the invention in a method for manufacturing a semiconductor device having the features of independent claim 1. Preferred embodiments of the inventive method for fabricating a semiconductor device is released are subject of the dependent subclaims.
  • Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung, bei welchem erfindungsgemäß in einem Halbleitermaterialbereich mit einem Oberflächenbereich mindestens eine erste Grabenstruktur eines ersten Typs und außerhalb der ersten Grabenstruktur mindestens eine zweite Grabenstruktur eines zweiten und vom ersten Typ verschiedenen Typs ausgebildet werden, wobei die erste Grabenstruktur vom ersten Typ oder ein Teil davon und die zweite Grabenstruktur vom zweiten Typ oder ein Teil davon gleichzeitig, im Wesentlichen gleichzeitig und/oder in einem gemeinsamen Prozessblock zeitlich benachbart ausgebildet werden. Disclosed is a method for producing a grave structure semiconductor device, in which are formed according to the invention in a semiconductor material region with a surface area of ​​at least one first grave structure of a first type and outside the first grave structure of at least a second grave structure of a second and different from the first type to type, said first grave structure of first type or a part thereof and the second grave structure of the second type or a portion thereof simultaneously, substantially simultaneously adjacent in time and / or in a common process block are formed.
  • Es ist eine Idee der vorliegenden Erfindung, auszubildende unterschiedliche Grabenstrukturen gleichzeitig, im Wesentlichen gleichzeitig und/oder in einem gemeinsamen Prozessblock mit einer zeitlichen Nachbarschaft zueinander auszubilden, um dadurch inhärent eine Justage der unterschiedlichen Grabenstrukturen in Bezug aufeinander inhärent zu gewährleisten. It is an idea of ​​the present invention to be formed different structures grave simultaneously to form substantially simultaneously and / or in a common process block having a temporal proximity to one another, thereby ensuring an adjustment of the inherently different grave structures relative to each other inherent. Es kommt dabei also insbesondere auf die zeitliche Nähe derjeni gen Vorgänge an, die zur Ausbildung der jeweiligen Grabenstrukturen durchgeführt werden müssen. So it comes in particular to the temporal proximity derjeni gen operations, which must be carried out to form the respective grave structures. Es kann sich dabei im Sinne der Erfindung um eine strikte Gleichzeitigkeit oder um eine sehr starke zeitliche Nähe der jeweiligen Prozesse handeln, so dass diese als im Wesentlichen gleichzeitig aufgefasst werden können. It can act in the context of the invention to a strict simultaneity or a very strong temporal proximity of the respective processes thereby, making this as essentially can be considered simultaneously. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Grabenstrukturen insgesamt oder aber auch jeweils auf Teile davon. Furthermore, the invention relates to the grave structures altogether or else each on parts of it. Dies kann zB bedeuten, dass ausschließlich ein anfängliches Ausbilden der Grabenstrukturen, also zu einem Teil der vollständigen Grabenstrukturen gleichzeitig erfolgt, so dass – sind erst einmal Teile der Grabenstrukturen jeweils gleichzeitig ausgebildet und aufeinander justiert – dann nachfolgende Teile der unabhängigen Grabenstrukturen auch unabhängig voneinander und zeitlich voneinander beabstandet auch in unterschiedlichen Prozessabfolgen weiter strukturiert werden können. This may mean that only an initial forming of the grave structures, ie a portion of the complete grave structures takes place simultaneously, so that, for example - are first of all formed parts of the grave structures simultaneously and successively adjusted - then subsequent parts of the independent grave structures independently of each other and temporally spaced from each other in different process flows may be further structured. Somit kann eine Anfangsjustage zB durch eine anfängliche Teilausnehmung, auch zB im Sinne einer Markierung, realisiert werden, woran sich dann nach der Justage durch das Ausbilden der Markierungen im Oberflächenbereich des zugrunde liegenden Materialbereichs in gewünschter räumlicher Beziehung dann der weitere Herstellungsprozess anschließt. Thus, a Anfangsjustage for example, by an initial partial recess, are within the meaning of a mark, realized for example, followed then then followed after the adjustment by forming the marks in the surface region of the underlying material region in a desired spatial relationship, the further manufacturing process.
  • Es ist eine Idee der Erfindung, dass die relative Lage der beiden Grabenstrukturen durch eine Fototechnik und Strukturierung der Ätzmaske oder Hartmaske bestimmt wird, so dass der Justagefehler entfällt. It is an idea of ​​the invention that the relative position of the two grave structures is determined by a photographic technique and structuring of the etching mask or hard mask, so that the adjustment error is eliminated. Anschließend werden die beiden Gräben gleichzeitig, teilweise gleichzeitig oder nacheinander mit entsprechenden Hilfsmaskierungen geätzt. Subsequently, the two trenches are simultaneously, partially simultaneously or sequentially etched with corresponding auxiliary masks. In diesem Sinne handelt es sich um einen gemeinsamen Prozessblock. In this sense, it is a common process block.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erste Grabenstruktur und die zweite Grabenstruktur mit unterschiedlichen Geometrien ausgebildet werden. In a preferred embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention, the first grave structure and the second grave structure will be formed with different geometries.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erste Grabenstruktur und die zweite Grabenstruktur alternativ oder zusätzlich unterschiedlich ausgebildet hinsichtlich einer Größe oder einer Mehrzahl von Größen aus der Gruppe, die besteht aus einer Grabenweite, einer Grabentiefe, einer Grabenform und einer Grabentaperung. In another preferred embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention, the first grave structure and the second grave structure alternatively or additionally be configured differently in terms of size, or a plurality of sizes from the group consisting of a grave width, a grave depth, a grave form and a Grabentaperung.
  • Alternativ oder zusätzlich werden die erste Grabenstruktur und die zweite Grabenstruktur gemäß einer anderen Ausgestaltungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit unterschiedlichen Funktionalitäten ausgebildet. Alternatively or additionally, the first structure and the second grave grave structure according to another embodiment of the method are adapted for producing a grave structure semiconductor device according to the present invention with different functionalities.
  • Des Weiteren ist es alternativ oder zusätzlich bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung denkbar, dass die erste Grabenstruktur mit einem oder als ein aktiver Graben ausgebildet wird. Furthermore, it is alternatively or additionally conceivable, in another embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention that the first structure is formed with a grave or as an active trench.
  • Es wird ferner alternativ oder zusätzlich bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die erste Grabenstruktur ausgebildet wird für eine und mit einer Elektrodenanordnung. It is further preferred, alternatively or additionally in another embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention that the first grave structure is formed for one and with an electrode arrangement.
  • In diesem Fall kann es von besonderem Vorteil sein, wenn die Elektrodenanordnung gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer oder aus einer Gateelektrode im Inneren der ersten Grabenstruktur ausgebildet wird. In this case, it may be of particular advantage when the electrode assembly is formed according to an embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention with one or from a gate electrode inside the first grave structure.
  • Bei einer anderen Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorlie genden Erfindung kann es zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass außerhalb der ersten Grabenstruktur Dotiergebiete ausgebildet werden. In another development of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the invention vorlie constricting it may be additionally or alternatively provided that outside of the first structure grave doping regions are formed.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass die Dotiergebiete gemäß einer anderen Ausgestaltungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Oberflächenbereich des Halbleitermaterialbereichs ausgebildet werden. It is preferable that the doping regions are formed for producing a grave structure semiconductor device according to the present invention in the surface region of the semiconductor material region according to another embodiment of the method.
  • Dabei können ein Sourcegebiet und ein Bodygebiet als Dotiergebiete ausgebildet werden. Here, a source region and a body region may be formed as doping.
  • Die zweite Grabenstruktur kann bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein oder mit einem Kontaktgraben für einen oder mit einem Kontaktanschluss für die Dotiergebiete ausgebildet werden. The second grave structure can be formed in a further preferred embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention as a or with a contact trench for one or to a contact terminal for the doping.
  • Die erste Grabenstruktur oder ein Teil davon und die zweite Grabenstruktur oder ein Teil davon können gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform des Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung über einen gemeinsamen und gleichzeitigen Ätzprozess unter Verwendung einer gemeinsamen Ätzmaske auf dem Oberflächenbereich des Halbleitermaterialbereichs ausgebildet werden. The first grave structure or a portion thereof and the second grave structure or a part thereof may be formed on the surface region of the semiconductor material region according to another advantageous embodiment of the method for manufacturing a grave structure semiconductor device according to the present invention over a joint and simultaneous etching process using a common etching mask.
  • Dabei kann es insbesondere in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass ein Maskenmaterial für die Ätzmaske auf dem Oberflächenbereich des Halbleitermaterialbereichs ausgebildet wird, dass erste Ausnehmungen für die erste Grabenstruktur an ersten Positionen und zweite Ausnehmungen für die zweite Grabenstruktur an zweiten Positionen der zuvor erhaltenen Struktur ausgebildet werden, durch welche der Oberflächenbe reich des Halbleitermaterialbereichs lokal freigelegt und so die Ätzmaske fertig gestellt wird, und dass dann ein Ätzmittel auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmungen der Ätzmaske Material des Halbleitermaterialbereichs entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur oder Teile davon und die zweite Grabenstruktur oder Teile davon erzeugt werden. This may in particular be provided in an advantageous manner that a mask material for the etch mask on the surface region of the semiconductor material region is formed to be formed first recesses for the first grave structure at first positions and second recesses for the second grave structure at the second positions of the structure previously obtained through which the Oberflächenbe region of the semiconductor material region locally exposed, and then the etching mask is completed, and that then an etchant is applied to the structure thus obtained is removed below the first and second recesses of the etching mask material of the semiconductor material region and wherein the first grave structure or parts thereof and the second grave structure or parts thereof are produced.
  • Denkbar ist auch eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung, bei welchem ein Maskenmaterial für die Ätzmaske auf dem Oberflächenbereich des Halbleitermaterialbereichs ausgebildet wird, bei welchem erste Ausnehmungen für die erste Grabenstruktur an ersten Positionen und zweite Ausnehmungen für die zweite Grabenstruktur an zweiten Positionen der zuvor erhaltenen Struktur ausgebildet werden, durch welche der Oberflächenbereich des Halbleitermaterialbereichs lokal freigelegt und so die Ätzmaske fertig gestellt wird, bei welchem dann eine die erste Ausnehmung der Ätzmaske abdeckende und die zweite Ausnehmung der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende erste Schutzschicht als erste Hilfsmaskierung ausgebildet wird, bei welchem dann ein erstes Ätzmittel auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der zweiten Ausnehmungen der Ätzmaske Material des Halbleitermaterialbereichs entfernt und dadurch die zwei Also conceivable is another variant of the inventive method for manufacturing a grave structure semiconductor device, in which a mask material for the etch mask is formed on the surface region of the semiconductor material region, in which first recesses for the first grave structure at first positions and second recesses for the second grave structure at second positions are formed of the structure previously obtained, by which the surface region of the semiconductor material region locally exposed and then the etching mask is completed, wherein then a covering the first recess of the etching mask and the second recess of the etching mask leaving free and not covering the first protective layer is formed as the first auxiliary masking wherein a first etchant then applied to the structure thus obtained is removed below the second recesses of the etching mask material of the semiconductor material region and wherein the two te Grabenstruktur oder Teile davon erzeugt werden, bei welchem dann die erste Schutzschicht entfernt und dadurch die erste Ausnehmung der Ätzmaske freigelegt wird, bei welchem dann eine die zweite Ausnehmung der Ätzmaske und die zweite Grabenstruktur abdeckende und/oder füllende und die erste Ausnehmung der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende zweite Schutzschicht als zweite Hilfsmaskierung ausgebildet wird, bei welchem dann ein zweites Ätzmittel auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der ersten Ausnehmung der Ätzmaske Material des Halbleitermaterialbereichs entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur oder Teile davon erzeugt werden und bei wel chem dann die zweite Schutzschicht entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur freigelegt wird. te grave structure or parts are generated therefrom, in which then the first protective layer is removed and thereby the first recess of the etching mask is exposed, in which then a covering the second recess of the etching mask and the second grave structure and / or filling and the first recess of the etching mask leaving free and non-blocking second protective layer is formed as the second auxiliary masking, in which then a second etchant applied to the structure thus obtained is removed below the first recess of the etching mask material of the semiconductor material region and wherein the first grave structure or parts are produced therefrom and wel chem then second protective layer is removed and thereby the first grave structure is exposed.
  • Alternativ ist es auch denkbar, dass unterschiedliche Ätztiefen in Bezug auf die Bereiche unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmungen der Ätzmaske durch Wahl der lateralen Ausdehnungen der ersten und zweiten Ausnehmungen der Ätzmaske gesteuert erreicht werden, wobei bei gleicher Prozesszeitspanne eine größere laterale Ausdehnung einer Ausnehmung mit einer größeren Ätztiefe unterhalb der Ausnehmung und eine geringere laterale Ausdehnung einer Ausnehmung mit einer geringeren Ätztiefe unterhalb der Ausnehmung korrespondieren. Alternatively, it is also conceivable that different etching depths to achieve controlled with respect to the areas beneath the first and second recesses of the etching mask by selecting the lateral extents of the first and second recesses of the etching mask, with the same process time span a larger lateral extension of a recess with a correspond larger etch depth below the recess and a lower lateral extension of a recess having a lower etching depth below the recess.
  • Ferner ist es alternativ möglich, dass unterschiedliche Ätztiefen in Bezug auf die Bereiche unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmungen der Ätzmaske dadurch gesteuert erreicht werden, dass nach Ablauf der gemeinsamen Prozesszeitspanne für das Applizieren des Ätzmittels die entstandene Ausnehmung für die auszubildende zweite Grabenstruktur im Halbleitermaterialbereich unterhalb der zweiten Ausnehmung der Ätzmaske die entstandene zweite Grabenstruktur durch ein oder mit einem Schutzmittel abgedeckt und/oder gefüllt und so geschützt wird und dass dann für eine zweite Prozesszeitspanne auf der so erhaltenen Struktur ein Ätzmittel appliziert wird und dadurch die unterhalb der ersten Ausnehmung der Ätzmaske entstandene Ausnehmung im Halbleitermaterialbereich als erster Abschnitt der auszubildenden ersten Grabenstruktur um einen zweiten Abschnitt erweitert und so die erste Grabenstruktur fertig gestellt wird. Further, it is alternatively possible that different etching depths in relation to achieve controlled in the regions below the first and second recesses of the etching mask in that after the common process period for the application of the etchant, the resulting recess for the trainee second grave structure in the semiconductor material region below the second recess of the etching mask is the resulting second grave structure covered by one or by a protective agent, and / or filled and so protected and that then for a second process period on the thus obtained structure, an etchant is applied and thereby below the first recess of the etching mask formed recess expanded in the semiconductor material, as a first section of the grave to be formed first structure to a second portion, and so the first grave structure is completed.
  • Denkbar ist als Anwendung, dass als Grabenstrukturhalbleitereinrichtung ein DMOS-Leistungstransistor ausgebildet wird. It is conceivable as an application that a DMOS power transistor is formed as a grave structure semiconductor device.
  • Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend weiter erläutert: Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von optimal justierten Trenches mittels kombinierter Trenchätzung. These and other aspects of the present invention are further explained below: The invention particularly relates to a process for the preparation of optimally adjusted by means of combined trenches trench etching.
  • Bei der Entwicklung neuer Generationen von DMOS-Leistungstransistoren ist ein wichtiges Ziel die Verringerung des spezifischen Einschaltwiderstandes Ron·A. In the development of new generations of DMOS power transistors an important goal is to reduce the specific on-resistance Ron · A. Damit kann einerseits die statische Verlustleistung minimiert werden, andererseits lassen sich höhere Stromdichten erreichen. So that the static power dissipation can be minimized on the one hand, on the other hand, higher current densities can be achieved. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine sehr gute Möglichkeit, den Zellpitch zu reduzieren. In order to achieve this goal is a very good way to reduce the cell pitch. Das bedeutet im konkreten Fall bei Trenchleistungstransistoren, dass die Trenches und die dazwischen liegenden Kontaktgräben möglichst dicht beabstandet zueinander ausgeführt werden sollten. That means in this particular case at trench power transistors, that the trenches and the contact trench intermediate spaced as close as possible should be performed to each other. Diese Idee schlägt ein Verfahren vor, wie eine möglichst dichte Beabstandung erreicht werden kann. This idea suggests a process as a dense spacing as possible can be achieved.
  • Bisher gängige Verfahren erzeugen zunächst die aktiven Trenches. Previously common method first generate the active trenches. Im weiteren Prozessablauf werden die Isolationsschichten und die Elektroden in den aktiven Trenches ausgebildet, gefolgt von einer Zwischenoxidabscheidung. In the further process sequence, the insulating layers and the electrodes are formed in the active trench, followed by a Zwischenoxidabscheidung. Nun wird der Kontaktgraben zwischen die aktiven Trenches hineinjustiert, wobei hier die CD-Maßschwankungen und die Dejustagetoleranzen relativ groß sind. Now the contact gap between the active trenches is in aligned, wherein the CD-dimensional variations and Dejustagetoleranzen are relatively large here. Dies hat zur Folge, dass der Zellpitch nicht im gewünschten Ausmaß reduziert werden kann. As a result, the cell pitch can not be reduced to the desired extent. Bei zu geringer Beabstandung des Kontaktgrabens bzw. der darüber justierten entsprechenden Dotiergebiete zur Kontaktierung – insbesondere des Bodykontakts – können die Kanaldotierung und damit die Einsatzspannung beeinflusst werden. With too low spacing of the contact trench or above the adjusted corresponding doping regions for making contact - in particular the Body contact - the channel doping and therefore the threshold voltage can be influenced. Dies ist durch die mit der Dejustage verbundenen Schwankungen problematisch. This is problematic due to the problems associated with misalignment fluctuations. Im weiteren Verlauf wird also der Kontaktgraben geätzt, mit entsprechenden Dotiergebieten und leitenden Materialien gefüllt und letztlich zur ganzflächig über dem Zellenfeld aufgebrachten Sourcemetallisierung kontaktiert. In the further course so the contact trench is etched, filled with respective doping regions and conductive materials, and ultimately contacted to the entire surface of the cell field applied source metallization.
  • Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere unter anderem auch vor, in einer gemeinsamen Fototechnik oder in einem gemeinsamen Prozessblock sowohl die aktiven Trenches als auch die Kontaktgräben zu erzeugen. The present invention provides, in particular, inter alia, before, in a joint photographic technique or in a common process block both the active trenches and the contact trench to be produced.
  • Dabei sieht eine bevorzugte Variante das gleichzeitige Ätzen der aktiven Trenches und der Kontaktgräben vor. Here, a preferred variant provides the simultaneous etching of the active trenches and the contact trenches. Durch unterschiedliche Grabenweiten in der Hartmaske können die beiden verschiedenen Grabentypen in einem Prozessschritt gleichzeitig erzeugt werden, denn breite Trenches werden tendenziell tiefer geätzt im Vergleich zu sehr schmalen Gräben. Through different widths grave in the hard mask, the two different grave types can be produced in one process step simultaneously, because wide trenches tend to be more deeply etched as compared to very narrow trenches.
  • Eine abgewandelte Prozessführung sieht vor, die gemeinsame Hartmaske aufzubringen und dann mit einer oder zwei Hilfsmaskierungen zunächst die eine Art der Gräben zu erzeugen, mit Lack oder dergleichen abzudecken und gleich danach die andere Art der Gräben herzustellen. A modified process management provides to apply the common hard mask, and then to produce a kind of the trenches with one or two auxiliary masks initially be covered with paint or the like and immediately thereafter make the other type of the trenches. Hierbei ist die Gleichzeitigkeit im Sinne der zeitlichen Nähe innerhalb eines zusammengehörenden Prozessblockes zu verstehen. Here, the simultaneity in terms of temporal proximity within a mating process block is to be understood.
  • Diese Verfahren der gleichzeitigen Erzeugung von zwei oder mehr grundverschiedenen Grabentypen mit grundverschiedenen Funktionen im Leistungstransistor haben den Vorteil, dass die Dejustagetoleranzen im Vergleich zum Stand der Technik deutlich geringer oder gar nicht vorhanden sind. This method of simultaneous production of two or more fundamentally different grave types with disparate functions in the power transistor have the advantage that the Dejustagetoleranzen are significantly lower or non-existent compared to the prior art. Der Gewinn im Zellpitch beträgt zB bis zu 150 nm bei einer Dejustage von 150 nm. Bei einem typischen Pitch von ca. 1.5 μm sind dies bis zu 10 % im Ron·A. The gain in the cell pitch is, for example up to 150 nm at a misalignment of 150 nm. In a typical pitch of about 1.5 microns, these are up to 10% in Ron * A. Dadurch, dass die CD-Maßschwankungen von Trench und Kontaktgraben nicht mehr unabhängig sind (eine Fototechnik → lineare Addition der CD-Maßschwankungen), verliert man jedoch gegenüber dem bisherigen Verfahren (getrennte Fototechniken → quadratische Addition der CD-Maßschwankungen) wieder etwas von diesem Vorteil. Because the CD-dimensional variations of trench and contact trench are no longer independent (one photo technology → linear addition of CD-dimensional variations), it however (→ quadratic addition of the CD-dimensional variations separate photographic techniques) loses compared to the previous method back some of that advantage , Bei zB jeweils 100 nm CD-Maßschwankung und 150 nm Dejustagetoleranz beträgt allerdings der Vorteil immerhin noch rund 66 nm. In each example, 100 nm and 150 nm CD-dimensional variation Dejustagetoleranz however, the advantage still amounts to approximately 66 nm.
  • Ein Aspekt ist, dass in dem vorgeschlagenen Prozessfluss Trenches mit unterschiedlichen Geometrien – mögliche Parameter sind Weite, Tiefe, Taperung, bauchige Erscheinung etc. – und/oder unterschiedlichen Funktionen – zB aktive MOS-Trenches, Kontaktgräben etc. – in einem gemeinsamen Prozessblock gleichzeitig hergestellt werden. One aspect is that in the proposed process flow trenches having different geometries - possible parameters are width, depth, tapering, bulbous appearance etc. - and / or different functions - for example, active MOS trenches, contact trenches etc. - made in a common process block simultaneously become.
  • Vorangehend und nachfolgend werden anstatt der allgemein gebräuchlichen Fachtermini Fototechnik, Feldoxid, Gateoxid, Zwischenoxid und Kontaktloch synonym auch die üblichen Abkürzungen FT, FOX, GOX, ZWOX bzw. KL verwendet. Above and below photo technique, field oxide, gate oxide, and intermediate oxide contact holes are also synonymous conventional abbreviations FT, FOX, GOX, or ZWOX KL used instead of the commonly used terminology.
  • Abfolge des bevorzugten Verfahrens (zB für einen n-Kanal DMOS; beim Kontaktgraben ist es dabei für die Recessätzungen vorteilhaft, wenn dieser leicht bauchig ausgeführt wird): Sequence of the preferred method (for example, for an n-channel DMOS; upon contact trench, it is advantageous for the Recessätzungen, when executed slightly bulbous):
    • (A) Body (Bor) + Source, (vorzugsweise As, da es weniger diffundiert als Phosphor) Implantionen blanket, anschließendes RTP-Ausheilen. (A) body (boron) + source (preferably As, as there is less diffused as phosphorus) blanket implant ions, then RTP annealing.
    • (B) Gemeinsames Herstellen der aktiven Trenches und der Kontaktgräben mittels Hardmask-FT und Trenchätzung. (B) Common manufacturing the active trenches and the contact trench hard mask by means of FT-and trench etching.
    • (C) Feldoxidation, beinhaltet Bodydrive, Kontaktgraben dabei möglicherweise zuoxidiert. (C) field oxidation, Body Drive, contact trench includes thereby possibly zuoxidiert.
    • (D) FT FOX/GOX und nasschemische Feldplattenätzung, Kontaktgraben wieder frei von FOX. (D) FT FOX / GOX and wet chemical Feldplattenätzung, contact trench again free of FOX.
    • (E) Gateoxidation und Gatepolyabscheidung, FT und anschließender Polyrecess, Kontaktgraben wieder frei von Poly. (E) gate oxidation and Gatepolyabscheidung, FT and subsequent Polyrecess, contact trench again free of Poly.
    • (F) TEOS/ZWOX Abscheidung. (F) TEOS / ZWOX deposition.
    • (G) KL-Maske FT mit reichlichen Toleranzen zur Abdeckung der aktiven Trenches, KL-Oxid-Ätzung, Kontaktgraben wieder frei von Oxid; (G) KL-mask FT with ample tolerances, to cover the active trenches, KL oxide etch, again contact trench free of oxide; hierzu kann mit einem anisotropen Ätzverfahren deutlich überätzt werden. this can be significantly over-etched with an anisotropic etching process.
    • (H) ganzflächige niederenergetische Bor oder BF 2 Implantation für guten p-Typ-Kontakt im Kontaktgrabenboden, insbesondere dann nur im Boden, wenn Kontaktgraben bauchig geätzt wird, Source an der Kontaktgrabenseitenwand und an der Mesaoberfläche wird nicht umdotiert. (H) over the entire surface low-energy boron or BF 2 implantation for good p-type contact in the contact grave soil, in particular only in the floor when contact trench is etched bulbous, source at the contact grave side wall and on the mesa surface is not redoped.
    • (I) Metallisierung, FT zur Fertigstellung des Leistungstransistors. (I) metallization FT completion of the power transistor.
  • Zu (B): Hier kann die gemeinsame Grabenätzung auch in zwei Teilschritte aufgeteilt werden. To (B): The joint trench can be divided into two steps. Der erste Teilschritt wäre eine Grabenätzung bis in die gewünschte Kontaktgrabentiefe. The first part would be a step trench down to the desired contact grave depth. Vor dem zweiten Teilschritt werden die Kontaktgräben mit Lackfototechnik geschützt. Before the second partial step the contact trenches are protected with lacquer Photo technology. Im zweiten Teilschritt werden die aktiven Trenches dann bis in die gewünschte Tiefe geätzt. In the second part step, the active trenches are then etched to the desired depth.
  • Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren erläutert, welche exemplarisch Ausführungsformen der Erfindung zeigen: These and other aspects of the present invention are explained below with reference to the accompanying figures, which show exemplary embodiments of the invention:
  • 1 1 - 6 6 zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht Zwischenstufen von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Grabenstrukturhalbleitereinrichtungen. show in schematic and sectional side view of intermediates of embodiments of the production method of the invention for grave structure semiconductor devices.
  • 7 7 zeigt in schematischer und geschnittener Seitenansicht eine herkömmlich hergestellte Grabenstrukturhalbleitereinrichtung. shows a grave structure semiconductor device conventionally prepared in schematic and sectional side view.
  • 8 8th zeigt eine Grabenstrukturhalbleitereinrichtung, welche gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ausgebildet wurde. shows a grave structure semiconductor device which was formed in accordance with a preferred exporting approximately of the inventive manufacturing process.
  • Nachfolgend werden strukturell und/oder funktionell ähnliche oder äquivalente Strukturen oder Verfahrensschritte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Subsequently, or equivalent structures or method steps are denoted by the same reference numerals structurally and / or functionally similar. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird eine Detailbeschreibung der strukturellen Elemente oder Verfahrensschritte wiederholt. Not in each case of their occurrence a detailed description of the structural elements or steps is repeated.
  • Die Abfolge der The sequence of 1 1 bis to 6 6 demonstriert jeweils in geschnittener Seitenansicht und in schematischer Form Zwischenzustände, die bei zwei verschiedenen Vorgehensweisen gemäß bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung demonstrated respectively in a sectional side view and in schematic form intermediate states at two different procedures according to preferred embodiments of the inventive method for manufacturing a semiconductor device structure grave 10 10 erreicht werden können. can be achieved.
  • In dem in Where in 1 1 gezeigten Zwischenzustand wird zunächst ein Halbleitermaterialbereich Intermediate state shown, first, a semiconductor material region 20 20 mit einem Oberflächenbereich having a surface area 20a 20a bereitgestellt. provided.
  • Im Übergang zu dem in In the transition to the in 2 2 dargestellten Zwischenzustand wird dann auf dem Oberflächenbereich Intermediate state is then shown on the surface region 20a 20a eine Schicht eines Maskenmaterials a layer of a mask material 70' 70 ' mit einem Oberflächenbereich having a surface area 70a 70a ausgebildet. educated.
  • Im Übergang zu dem in In the transition to the in 3 3 gezeigten Zwischenzustand werden dann an ersten und zweiten Stellen oder Positionen X1 bzw. X2 erste und zweite Ausnehmungen Intermediate state shown are then applied to first and second locations or positions X1 and X2, respectively first and second recesses 71 71 und and 72 72 mit ersten und zweiten lateralen Ausdehnungen oder Weiten W1 bzw. W2 im Maskenmaterial having first and second lateral extents or widths W1 and W2 in the mask material 70' 70 ' , ausgehend vom Oberflächenbereich Starting from the surface region 70a 70a des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' , so ausgebildet, dass dadurch Teile der Oberfläche Is formed so that this part of the surface 20a 20a im Bereich der ersten und zweiten Positionen X1 bzw. X2 oder unter den ersten und zweiten Ausnehmungen in the region of the first and second positions X1 and X2, respectively, or the first and second recesses 71 71 bzw. or. 72 72 des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' freigelegt werden. are exposed.
  • In Bezug auf die so erhaltene Struktur wird dann ein Ätzmittel is then with respect to the thus obtained structure, an etchant 90 90 oder Ätzmedium or etching medium 90 90 über die Oberflächenbereiche over the surface areas 70a 70a und and 20a 20a des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' bzw. des Halbleitermaterialbereichs or of the semiconductor material region 20 20 appliziert. applied. Die Ausnehmungen the recesses 71 71 , . 72 72 lassen sich mit den üblichen Verfahren gleichzeitig ätzen. can be etched with the usual procedures simultaneously.
  • Die Abfolge der The sequence of 4A 4A und and 4B 4B zeigt eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung shows a first variant of the inventive method for fabricating a semiconductor device structure grave 10 10 . ,
  • Entsprechend zeigt die Abfolge der Accordingly shows the sequence of 5A 5A bis to 5F 5F eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung a second variant of the inventive method for fabricating a semiconductor device structure grave 10 10 . ,
  • Gemäß der ersten beschriebenen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung According to the first-described variant of the inventive method for fabricating a semiconductor device structure grave 10 10 wird im Übergang vom Zwischenzustand der is the transition from the intermediate state of 3 3 zum Zwischenzustand der to the intermediate state of 4A 4A das Ätzmittel the etchant 90 90 in Bezug auf die Ausnehmungen with respect to the recesses 71 71 und and 72 72 des Maskenmaterialbereichs the mask material area 70' 70 ' und in Bezug auf die darunter liegenden freigelegten Teile des Oberflächenbereichs and with respect to the underlying exposed portions of the surface area 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region 20 20 appliziert. applied. Aus dem in From the in 4A 4A gezeigten Zwischenzustand dieser ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung Intermediate state shown this first variant of the inventive method for fabricating a semiconductor device structure grave 10 10 ergibt sich, dass ausschließlich aufgrund der unterschiedlich gewählten Weiten W1 und W2 für die ersten bzw. zweiten Ausnehmungen it follows that only due to the different selected widths W1 and W2 for the first and second recesses 71 71 bzw. or. 72 72 im Maskenmaterialbereich in the mask material area 70' 70 ' und entsprechend aufgrund der unterschiedlichen Weiten W1 und W2 der darunter lateral freigelegten Oberflächenanteile des Oberflächenanteils and, accordingly, due to the different widths W1 and W2 of the exposed surface including lateral portions of the surface portion 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs die entsprechende Ätztiefe D1 bzw. D2 gesteuert wird. the semiconductor material region corresponding to the etching depth is controlled D1 and D2, respectively. Dies hängt damit zusammen, dass in einem diffusionslimitierten Ätzprozess Öffnungen mit geringerem Aspektverhältnis stärker geätzt werden. This is due to the fact that openings with a smaller aspect ratio are more etched in a diffusion-limited etching process. Entsprechend ergibt sich nach Abschluss des Ätzvorgangs die in Accordingly, in results after completion of the etching process 4B 4B gezeigte Struktur, bei welcher durch das Applizieren des Ätzmittels Structure shown, wherein the etchant by applying 90 90 auf die Struktur aus the structure of 3 3 im Bereich unterhalb der ersten Ausnehmung in the region below the first recess 71 71 des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' eine erste Ausnehmung a first recess 31 31 mit einer Weite W1 und einer Tiefe D1 entsteht, wodurch die erste Grabenstruktur is formed with a width W1 and a depth D1, whereby the first structure grave 30 30 definiert wird. is defined. Entsprechend entsteht unterhalb der zweiten Ausnehmung Accordingly formed below the second recess 72 72 im Maskenmaterial in the mask material 70' 70 ' eine zweite Ausnehmung a second recess 41 41 mit einer lateralen Weite W2 und einer Tiefe D2, wodurch die zweite Grabenstruktur with a lateral width W2 and depth D2, whereby the second structure grave 40 40 definiert wird. is defined. Da die erste laterale Weite W1 für die erste Ausnehmung Since the first lateral width W1 of the first recess 71 71 im Maskenmaterial in the mask material 70' 70 ' größer ist als die zweite laterale Weite W2 für die zweite Ausnehmung is greater than the second lateral width W2 of the second recess 72 72 im Maskenmaterial in the mask material 70' 70 ' – W1 > W2 – ergibt sich für die erste Grabenstruktur - W1> W2 - results for the first grave structure 30 30 eine größere Tiefe D1 des ersten Grabens a greater depth D1 of the first trench 31 31 oder ersten Ausnehmung or first recess 31 31 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 als die zweite Tiefe D2 für die zweite Ausnehmung than the second depth D2 of the second recess 41 41 oder für den zweiten Graben or for the second trench 41 41 für die zweite Grabenstruktur for the second grave structure 40 40 , dh D1 > D2. Ie D1> D2.
  • Nun zu der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung Now to the second variant of the method for manufacturing a semiconductor device structure grave 10 10 . ,
  • Im Übergang von dem in In the transition from the in 3 3 gezeigten Zwischenzustand zu dem in Intermediate state to that shown in 5A 5A gezeigten Zwischenzustand wird zunächst ein erstes Ätzmittel Intermediate state is first shown a first etchant 90 90 oder Ätzmedium or etching medium 90 90 auf die in to in 3 3 dargestellte Struktur appliziert, so dass über die ersten und zweiten Ausnehmungen Structure shown applied, so that via the first and second recesses 71 71 bzw. or. 72 72 des Maskenmaterial the mask material 70' 70 ' der Maske the mask 70 70 der Oberflächenbereich the surface area 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region 20 20 unter den ersten und zweiten Ausnehmungen among the first and second recesses 71 71 und and 72 72 angegriffen und ausgenommen wird, so dass unterhalb der ersten Ausnehmungen is attacked and excluded so that below the first recesses 71 71 des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' der Maske the mask 70 70 ein erster Abschnitt a first portion of 30-1 30-1 oder eine erste Ausnehmung or a first recess 30-1 30-1 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 entsteht und dass unterhalb der zweiten Ausnehmung arises, and that below the second recess 72 72 des Maskenmaterials the mask material 70' 70 ' der Maske the mask 70 70 eine Ausnehmung a recess 41 41 für die zweite Grabenstruktur for the second grave structure 40 40 entsteht. arises.
  • Im Allgemeinen wird sich je nach Größe der Öffnung in der Ätzmaske immer ein Unterschied in der geätzten Tiefe ergeben. In general, always a difference in the etched depth will result depending on the size of the opening in the etching mask. Es ist jedoch nicht notwendig, dass die Tiefe der beiden Grabenstrukturen nach dem ersten Ätzschritt gleich ist. However, it is not necessary that the depth of the grave both structures after the first etching step is the same. Andererseits kann es durchaus gewünscht sein, dass die beiden Grabenstrukturen gleiche laterale Weite haben, dann ergibt sich die gleiche Tiefe von selbst. On the other hand, it may well be desirable that the two structures have grave same lateral width, then results in the same depth of itself.
  • Im Übergang zu dem in In the transition to the in 5C 5C dargestellten Zwischenzustand wird zunächst die fertig gestellte zweite Grabenstruktur Intermediate state is first shown the completed second grave structure 40 40 mit ihrer Ausnehmung with its recess 41 41 oder mit ihrem Graben or with their digging 41 41 im Halbleitermaterialbereich the semiconductor material region 20 20 durch ein Schutzmittel by a protective agent 80 80 , zB durch eine entsprechende Schutzschicht , For example by an appropriate protective layer 80 80 , vollständig abgedeckt, wobei jedoch die Ausnehmung , Completely covered, but the recess 30-1 30-1 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 als erster Abschnitt the first section 30-1 30-1 der auszubildenden ersten Grabenstruktur the grave to be formed first structure 30 30 frei bleibt. remains free. Es ist dabei ausreichend, die zweite Grabenstruktur zB mit einer Lackmaske abzudecken, die mit einer unkritischen Fototechnik hergestellt wird. It is sufficient to cover the second grave structure, for example with a resist mask, which is prepared with a non-critical photographic technique.
  • Im Übergang zu dem in In the transition to the in 5D 5D dargestellten Zwischenzustand wird dann ein zweites Ätzmittel Intermediate state shown then a second etchant 90' 90 ' oder Ätzmedium or etching medium 90' 90 ' für eine zweite Zeitspanne Δt' auf die in for a second period .DELTA.t 'in the 5C 5C gezeigte Struktur appliziert. applied structure shown.
  • Aufgrund des Schutzmechanismus des Schutzmittels Because of the protective mechanism of the protective agent 80 80 oder der Schutzschicht or the protective layer 80 80 in der Ausnehmung in the recess 41 41 für die zweite Grabenstruktur for the second grave structure 40 40 wird die zweite Grabenstruktur is the second grave structure 40 40 durch das zweite Ätzmittel by the second etchant 90' 90 ' nicht angegriffen, wogegen jedoch der erste Abschnitt not attacked, while, however, the first section 30-1 30-1 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 , ausgehend von der ersten Tiefe D, nach Abschluss der Applikation des zweiten Ätzmittels , Starting from the first depth D, after completion of the application of the second etchant, 90' 90 ' mit der zweiten Applikationszeit Δt' um einen zweiten Abschnitt with the second application time .DELTA.t 'around a second portion 30-2 30-2 in den Halbleitermaterialbereich in the semiconductor material region 20 20 und um eine zusätzlich Tiefe ΔD hinein erweitert ist, wie das in and is in addition extended to a depth .DELTA.D, as in 5E 5E dargestellt ist. is shown.
  • Auf diese Art und Weise entsteht gemäß In this manner is produced in accordance with 5F 5F die Ausnehmung the recess 31 31 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 als Überlagerung der ersten und zweiten Abschnitte as an overlay of the first and second portions 30-1 30-1 und and 30-2 30-2 aus dem Applizieren eines ersten Ätzmittels from the application of a first etchant, 90 90 für eine erste Zeitspanne Δt und durch das nachfolgende Applizieren eines zweiten Ätzmittels for a first period of time At and by the subsequent application of a second etchant, 90' 90 ' für eine zweite Zeitspanne Δt'. for a second period .DELTA.t '.
  • Bei einer dritten Variante, die in den In a third variant in the 5G 5G bis to 5L 5L dargestellt ist, werden die Öffnungen in der Hartmaske für die beiden Grabenstrukturen wechselseitig mit zwei Hilfsmaskierungen abgedeckt und die beiden Grabenstrukturen getrennt geätzt. is shown, the openings in the hard mask for the two grave structures are mutually covered with two auxiliary masks and etched the two grave structures separately. Auf diese Weise können die beiden Grabenätzungen getrennt optimiert werden. In this way, the two Grabenätzungen can be optimized separately. Bei der dritten Variante werden, wie bereits beschrieben wurde und in den In the third variant, as already described, and in the 5G 5G bis to 5L 5L skizziert ist, zwei Hilfsmaskierungen verwendet. is outlined, two auxiliary masks used. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist der gleiche wie bei den anderen beiden Verfahren, weil diese Hilfsmaskierungen unkritische Fototechniken sein können oder sind. The advantage over the prior art is the same as with the other two methods because these auxiliary masks may be uncritical Photo techniques or are. Das bedeutet, die Justage spielt keine Rolle. This means that the adjustment does not matter. Der Vorteil gegenüber den ersten beiden Varianten liegt darin, dass die beiden Grabenätzungen unabhängig voneinander optimiert werden können. The advantage over the first two versions is that the two Grabenätzungen can be optimized independently.
  • Zunächst wird ein Maskenmaterial First, a mask material 70' 70 ' für die Ätzmaske for the etching mask 70 70 auf dem Oberflächenbereich on the surface region 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region 20 20 ausgebildet, wobei dann im Maskenmaterial formed, then the mask material 70' 70 ' für die Ätzmaske for the etching mask 70 70 in dieser Struktur erste Ausnehmungen In this structure, first recesses 71 71 für die erste Grabenstruktur for the first grave structure 30 30 an ersten Positionen X1 und zweite Ausnehmungen at first positions X1 and second recesses 72 72 für die zweite Grabenstruktur for the second grave structure 40 40 an zweiten Positionen X2 ausgebildet werden, durch welche der Oberflächenbereich are formed at the second position X2 by which the surface area 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region 20 20 lokal freigelegt im Bereich der Stellen X1, X2 und so die Ätzmaske locally exposed in the region of the points X1, X2, and so the etching mask 70 70 fertig gestellt wird. is completed. Dann wird eine die erste Ausnehmung Then, one of the first recess 71 71 der Ätzmaske the etching mask 70 70 abdeckende und die zweite Ausnehmung covering and the second recess 72 72 der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende erste Schutzschicht the etching mask leaving free and not covering first protective layer 80 80 als erste Hilfsmaskierung ausgebildet, wie dies in formed as a first auxiliary masking, as shown in 5G 5G gezeigt ist. is shown.
  • Gemäß According to 5H 5H wird dann ein erstes Ätzmittel Then, a first etchant 90 90 auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der zweiten Ausnehmungen applied to the structure thus obtained, below the second recesses 72 72 der Ätzmaske the etching mask 70 70 Material des Halbleitermaterialbe reichs Material of the kingdom Halbleitermaterialbe 20 20 entfernt und dadurch die zweite Grabenstruktur removed, and thereby the second grave structure 40 40 oder Teile davon erzeugt werden. or parts thereof are produced.
  • Dann wird gemäß Then, in accordance 5I 5I die erste Schutzschicht the first protective layer 80 80 entfernt und dadurch die erste Ausnehmung removed and thereby the first recess 71 71 der Ätzmaske the etching mask 70 70 freigelegt. exposed.
  • Dann wird gemäß Then, in accordance 5J 5J eine die zweite Ausnehmung a second recess 72 72 der Ätzmaske the etching mask 70 70 und die zweite Grabenstruktur and the second structure grave 40 40 abdeckende und/oder füllende und die erste Ausnehmung covering and / or filling and the first recess 71 71 der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende zweite Schutzschicht the etching mask leaving free and non-blocking second protective layer 80' 80 ' als zweite Hilfsmaskierung ausgebildet wird. is formed as the second auxiliary masking.
  • Dann wird gemäß Then, in accordance 5K 5K ein zweites Ätzmittel a second etchant 90' 90 ' auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der ersten Ausnehmung applied to the structure thus obtained, below the first recess 71 71 der Ätzmaske the etching mask 70 70 Material des Halbleitermaterialbereichs Material of the semiconductor material region 20 20 entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur removed and thereby the first structure grave 30 30 oder Teile davon erzeugt. produced or portions thereof.
  • Dann wird die zweite Schutzschicht Then, the second protective layer is 80 80 entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur removed and thereby the first structure grave 30 30 freigelegt, so dass die in exposed, so that the in 5L 5L gezeigte Struktur entsteht. Structure shown formed.
  • Im Übergang zu dem in In the transition to the in 6 6 dargestellten Zwischenzustand wird dann das Maskenmaterial Between the state shown, the mask material is then 70' 70 ' entfernt, so dass die gesamte Oberfläche removed so that the entire surface 20a 20a des Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region 20 20 und die Ausnehmungen and the recesses 31 31 und and 41 41 der ersten und zweiten Grabenstrukturen the first and second structures grave 30 30 und and 40 40 freiliegen. exposed. Auf die in To in 6 6 dargestellte Struktur können dann die üblichen Prozesse zum Finalisieren der entsprechenden Halbleitereinrichtungen Illustrated structure can then the usual processes to finalize the relevant semiconductor devices 10 10 folgen, zB durch Ausbilden entsprechender Dotierbereiche, Anschlüsse, Passivierungen oder dergleichen. follow, like, for example, by forming respective doping regions, connections, or passivation. Wie in der Prozessabfolge beschrieben, müssen Body- und Sourcegebiete jedoch vor der zweiten Grabenätzung erzeugt werden, da man sonst in den Boden des zweiten Grabens implantieren würde. As described in the process flow, body and source regions, however, have to be generated before the second trench, as it would otherwise be implanted into the bottom of the second trench.
  • In den In the 7 7 und and 8 8th sind eine herkömmlich erzeugte Grabenstrukturhalbleitereinrichtung are a grave structure semiconductor device conventionally produced 10' 10 ' und ein erfindungsgemäß hergestellte Grabenstrukturhalbleitereinrichtung and a grave structure semiconductor device according to the invention prepared 10 10 im Vergleich dargestellt. shown in comparison. Die strukturellen Elemente sind jeweils dieselben: The structural elements are respectively the same:
    Die Struktur nach dem herkömmlichen Verfahren und die Struktur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unterscheiden sich nicht, der Unterschied liegt im Verfahren, also in der Art und Weise des Herstellens der jeweiligen Struktur. The structure of the conventional method and the structure of the novel process does not differ, the difference lies in the process, so in the way of establishing the respective structure. Wesentlich ist dabei, dass – im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren – beim herkömmlichen Vorgehen zwei Fototechniken notwendig sind, wovon eine bezüglich der Justage kritisch ist. It is essential that - in contrast to the inventive process - the conventional approach two photographic techniques are required, one of which regarding the adjustment is critical.
  • In einem zugrunde liegenden Halbleitermaterialbereich In an underlying semiconductor material region 20 20 mit einem Oberflächenbereich having a surface area 20a 20a ist eine erste Grabenstruktur a first structure grave 30 30 mit ersten Ausnehmungen with first recesses 31 31 oder ersten Gräben or first trenches 31 31 vorgesehen. intended. Zwischen den ersten Gräben Between the first trenches 31 31 der ersten Grabenstruktur the first structure grave 30 30 ist jeweils eine zweite Ausnehmung each is a second recess 41 41 als Kontaktgraben für die zweite Grabenstruktur as a contact for the second trench structure grave 40 40 ausgebildet. educated. Die ersten und zweiten Gräben The first and second trenches 31 31 und and 41 41 erstrecken sich jeweils, ausgehend vom Oberflächenbereich each extend, starting from the surface portion 20a 20a des zugrunde liegenden Halbleitermaterialbereichs the semiconductor material region underlying 20 20 , senkrecht in den Halbleitermaterialbereich , Perpendicular to the semiconductor material region 20 20 hinein. into it. Die ersten Gräben The first trenches 31 31 haben eine größere Weite W1 und eine größere Tiefe D1 als die Weite W2 der zweiten Gräben have a greater length W1 and a greater depth D1 than the width W2 of the second trenches 41 41 bzw. als die Tiefe D2 der zweiten Gräben or than the depth D2 of the second trenches 41 41 . , Auch wenn diese bevorzugte Variante dies ausnutzt, ist dies für das Erfindungsprinzip nicht notwendig. Even if these preferred variant exploits this, this is not necessary for the principle of the invention. Eingebettet in die ersten Gräben Embedded in the first trenches 31 31 der ersten Grabenstruktur the first structure grave 30 30 ist eine Elektrodenanordnung mit einer Gateelektrode, die durch entsprechende Gateisolationsmaterialien im Graben is an electrode arrangement with a gate electrode through respective gate insulation materials in the trench 31 31 der ersten Grabenstruktur the first structure grave 30 30 isoliert eingebettet ist. embedded isolated.
  • Auf diese Art und Weise sind die ersten Gräben In this way, the first trenches 31 31 der ersten Grabenstruktur the first structure grave 30 30 als so genannte aktive Trenches oder aktive Gräben as so-called active trenches or ditches active 31 31 ausgebildet. educated. Zwischen den Gräben Between the trenches 31 31 und and 41 41 sind im Halbleitermaterialbereich are semiconductor material region 20 20 von dessen Oberfläche from the surface 20a 20a ausgehend Dotiergebiete ausgebildet, nämlich im Sinne eines Sourcegebiets S und eines Bodygebiets B. Die Ausbildung der ersten und zweiten Grabenstrukturen formed starting doping regions, namely in terms of a source region S and a body region B. The formation of the first and second structures grave 30 30 und and 40 40 erfolgt in einem Epitaxiegebiet EPI als Halbleitermaterialbereich takes place in an epitaxial region EPI as a semiconductor material region 20 20 . , Direkt zwischen benachbarten ersten Gräben Directly between adjacent first trenches 31 31 der ersten Grabenstruktur the first structure grave 30 30 ist eine zweite Grabenstruktur a second structure grave 40 40 mit einem zweiten Graben a second trench 41 41 ausgebildet und mit leitenden Material P gefüllt, um einen Anschluss der Sourcegebiete S und der Bodygebiete B zu realisieren, so dass dadurch die zweite Grabenstruktur formed and filled with conductive material P, in order to realize a connection of the source regions S and of the body regions B, so that thereby the second grave structure 40 40 als Kontaktgrabenstruktur oder Kontaktgraben aufgefasst werden kann. can be considered as a contact grave structure or contact trench. Unterhalb des zweiten Grabens Below the second trench 41 41 für die zweite Grabenstruktur for the second grave structure 40 40 und in direktem Kontakt mit diesem befindet sich der so genannte Bodykontaktbereich Bk. and in direct contact is with this the so-called body contact area Bk.
  • Die The 7 7 zeigt, dass aufgrund der ersten und zweiten Fototechniken, die unabhängig voneinander zur Ausbildung der ersten Grabenstruktur shows that due to the first and second photo techniques, independently for forming the first structure grave 30 30 bzw. der zweiten Grabenstruktur and the second structure grave 40 40 angewandt werden müssen, auch Schwankungsbereiche oder Justagefehler must be applied even fluctuation ranges or adjustment errors 1 1 bzw. or. 2 2 für die jeweiligen Fototechniken für den aktiven Graben for the respective photographic techniques for the active trench 31 31 und den Kontaktgraben and the contact trench 41 41 entstehen, die sich einander überlagern, wobei jedoch auch noch eine Schwankung der so genannten Critical Dimension, dh also in Bezug auf die Strukturgröße, gemäß dem Bezugszeichen occur, which are superimposed on each other, but also a variation of the so-called critical dimension, so that with respect to the structure size, according to the reference numerals 3 3 hinzukommt. come in addition.
  • Dies ist insbesondere dann der Fall und ist in This is especially the case and is in 7 7 dargestellt, wenn die Fototechniken für die beiden Grabenstrukturen jeweils auf eine dritte Struktur, zB auf eine Justagemarke, justiert werden. shown, when the photographic techniques for the two grave structures each to a third structure, for example, are adjusted to an adjustment mark. Wird jedoch die zweite Grabenstruktur auf die erste justiert, so tritt der Justagefehler nur einmal auf. However, the second grave structure adjusted to the first, the adjustment error occurs only once.
  • In In 8 8th jedoch gibt es in Bezug auf die relative Lage der ersten und zweiten Gräben However, there is in terms of the relative position of the first and second trenches 31 31 bzw. or. 41 41 zueinander keine Schwankungen, weil diese im Rahmen eines gemeinsamen Vorgangs hergestellt und somit inhärent mit fester geometrischer Bezie hung zueinander ausgebildet werden. no fluctuations each other because they are produced in a joint process and thus inherently hung with fixed geometrical Bezie formed to each other. Als einzige Schwankung verbleibt weiterhin die Schwankungsbreite The only variation still remains the fluctuation range 3 3 in Bezug auf die Strukturgröße oder Critical Dimension. in terms of feature size or critical dimension. Dies ist in This is in 8 8th dargestellt. shown.
  • 1 1
    Justagefehler der Fototechnik für die Herstellung der Adjustment errors of the photo art for the preparation of
    ersten Grabenstruktur first grave structure 30 30
    2 2
    Justagefehler der Fototechnik für die Herstellung der Adjustment errors of the photo art for the preparation of
    zweiten Grabenstruktur second grave structure 40 40
    3, 3' 3, 3 '
    Schwankungsbreite für die Strukturgröße/Critical Fluctuation band for the structure size / Critical
    Dimension dimension
    10 10
    Erfindungsgemäß Grabenstrukturhalbleitereinrichtung According to grave structure semiconductor device
    10' 10 '
    herkömmlich hergestellte Grabenstrukturhalbleitereinrichtung Grave structure semiconductor device conventionally prepared
    20 20
    Halbleitermaterialbereich Semiconductor material region
    20a 20a
    Oberflächenbereich surface area
    30 30
    erste Grabenstruktur first grave structure
    30-1 30-1
    erster Grabenabschnitt für die erste Grabenstruktur first grave section of the first grave structure 30 30
    30-2 30-2
    zweiter Grabenabschnitt für die erste Grabenstruktur second grave portion for the first structure grave 30 30
    31 31
    erste Ausnehmung, erster Graben first recess, first trench
    40 40
    zweite Grabenstruktur second grave structure
    41 41
    zweite Ausnehmung, zweiter Graben second recess, the second trench
    70 70
    Ätzmaske etching mask
    70' 70 '
    Material/Materialbereich für die Ätzmaske Material / material region for the etch mask
    70a 70a
    Oberflächenbereich surface area
    71 71
    erste Ausnehmung first recess
    72 72
    Zweite Ausnehmung second recess
    80 80
    Schutzmittel, Schutzmaterial, erste Schutzschicht, Retardants, protective material, the first protective layer,
    erste Hilfsmaskierung first auxiliary mask
    80' 80 '
    Schutzmittel, Schutzmaterial, zweite Schutzschicht, zweite Hilfsmaskierung Retardants, protective material, the second protective layer, second auxiliary masking
    90 90
    (erstes) Ätzmittel, (erstes) Ätzmedium (First) etchant (first) etching medium
    90' 90 '
    zweites Ätzmittel, zweites Ätzmedium second etchant, second etching medium
    B B
    Bodybereich Body area
    Bk Bk
    Bodykontaktbereich Body contact area
    D1 D1
    erste Tiefe first depth
    D2 D2
    zweite Tiefe second depth
    EPI EPI
    Epitaxiegebiet epitaxial region
    G G
    Gateelektrode, Gatebereich Gate electrode, the gate area
    M M
    Sourcemetallisierung source metallization
    P P
    Anschlussbereich, Kontaktbereich Terminal area, contact area
    S S
    Sourcebereich source region

Claims (17)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Grabenstrukturhalbleitereinrichtung ( A method of manufacturing a semiconductor device structure grave ( 10 10 ), – bei welchem in einem Halbleitermaterialbereich ( (Wherein, in a semiconductor material region -) 20 20 ) mit einem Oberflächenbereich ( ) (Having a surface area 20a 20a ) mindestens eine erste Grabenstruktur ( ) At least a first grave structure ( 30 30 ) eines ersten Typs und außerhalb der ersten Grabenstruktur ( ) Of a first type and (outside of the first structure grave 30 30 ) mindestens eine zweite Grabenstruktur ( ) At least one second grave structure ( 40 40 ) eines zweiten und vom ersten Typ verschiedenen Typs ausgebildet werden, – wobei die erste Grabenstruktur ( ) Of a second and different type of the first type are formed, - wherein the first grave structure ( 30 30 ) vom ersten Typ oder ein Teil ( () Of the first type or a part 30-1 30-1 ) davon und die zweite Grabenstruktur ( () Thereof and the second grave structure 40 40 ) vom zweiten Typ oder ein Teil davon gleichzeitig, im Wesentlichen gleichzeitig und/oder in einem gemeinsamen Prozessblock zeitlich benachbart ausgebildet werden. ) Of the second type or a portion thereof simultaneously, substantially simultaneously and / or temporally adjacent block in a common process to be formed.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die erste Grabenstruktur ( The method of claim 1, wherein the first grave structure ( 30 30 ) und die zweite Grabenstruktur ( ) And the second grave structure ( 40 40 ) mit unterschiedlichen Geometrien ausgebildet werden. ) Are formed with different geometries.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein the first grave structure ( 30 30 ) und die zweite Grabenstruktur ( ) And the second grave structure ( 40 40 ) unterschiedlich ausgebildet werden hinsichtlich einer Größe oder einer Mehrzahl von Größen aus der Gruppe, die besteht aus einer Grabenweite, einer Grabentiefe, einer Grabenform und einer Grabentaperung. ) Are formed differently with respect to a size or a plurality of sizes from the group consisting of a grave width, a grave depth, a mold and a grave Grabentaperung.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein the first grave structure ( 30 30 ) und die zweite Grabenstruktur ( ) And the second grave structure ( 40 40 ) mit unterschiedlichen Funktionalitäten ausgebildet werden. ) Are formed with different functionalities.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein the first grave structure ( 30 30 ) mit einem oder als ein aktiver Graben ( ) (With or as an active trench 31 31 ) ausgebildet wird. is formed).
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein the first grave structure ( 30 30 ) ausgebildet wird für eine und mit einer Elektrodenanordnung (G). ) Is formed and for a (with an electrode arrangement G).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Elektrodenanordnung mit einer oder aus einer Gateelektrode (G) im Inneren der ersten Grabenstruktur ( The method of claim 6, wherein the electrode arrangement with one or from a gate electrode (G) inside the first grave structure ( 30 30 ) ausgebildet wird. is formed).
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem außerhalb der ersten Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein outside the first grave structure ( 30 30 ) Dotiergebiete (S, B) ausgebildet werden. ) Doping regions (S, B) are formed.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Dotiergebiete (S, B) im Oberflächenbereich ( The method of claim 8, wherein the doping regions (S, B) (in the surface region 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) ausgebildet werden. ) be formed.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 oder 9, bei welchem ein Sourcegebiet (S) und ein Bodygebiet (B) als Dotiergebiete (S, B) ausgebildet werden. Method according to one of the preceding claims 8 or 9, wherein a source region (S) and a body region (B) are formed as doped regions (S, B).
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 10, bei welchem die zweite Grabenstruktur ( The method (according to any one of the preceding claims 8 to 10, wherein the second structure grave 40 40 ) als ein oder mit einem Kontaktgraben ( ) (As a or with a contact trench 41 41 ) für einen oder mit einem Kontaktanschluss (P) für die Dotiergebiete (S, B) ausgebildet wird. ) (For a or with a contact terminal (P) for the doping regions S, B) is formed.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die erste Grabenstruktur ( Method according to one of the preceding claims, wherein the first grave structure ( 30 30 ) oder ein Teil ( ) Or a part ( 30-1 30-1 ) davon und die zweite Grabenstruktur ( () Thereof and the second grave structure 40 40 ) oder ein Teil davon über einen gemeinsamen und gleichzeitigen Ätzprozess unter Verwendung einer gemeinsamen Ätzmaske ( ) Or a portion thereof (about a joint and simultaneous etching process using a common etching mask 70 70 ) auf dem Oberflächenbereich ( ) (On the surface portion 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) ausgebildet werden. ) be formed.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, – bei welchem ein Maskenmaterial ( A method according to claim 12, - in which a mask material ( 70' 70 ' ) für die Ätzmaske ( ) (For the etching mask 70 70 ) auf dem Oberflächenbereich ( ) (On the surface portion 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) ausgebildet wird, – bei welchem erste Ausnehmungen ( is formed), - in which first recesses ( 71 71 ) für die erste Grabenstruktur ( ) (For the first structure grave 70 70 ) an ersten Positionen (X1) und zweite Ausnehmungen ( ) (At first positions X1) and second recesses ( 72 72 ) für die zweite Grabenstruktur ( ) (For the second grave structure 40 40 ) an zweiten Positionen (X2) der zuvor erhaltenen Struktur ausgebildet werden, durch welche der Oberflächenbereich ( ) (At second positions X2) are formed of the structure previously obtained, by which the surface region ( 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) lokal freigelegt und so die Ätzmaske ( ) Locally exposed and so the etching mask ( 70 70 ) fertig gestellt wird, und – bei welchem dann ein Ätzmittel ( ) Will be completed, and - in which then an etchant ( 90 90 , . 90' 90 ' ) auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmungen ( ) Applied to the structure thus obtained, (below the first and second recesses 71 71 , . 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) Material des Halbleitermaterialbereichs ( ) Material of the semiconductor material region ( 20 20 ) entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur ( ) Is removed and thereby the first grave structure ( 30 30 ) oder Teile ( ) Or parts ( 30-1 30-1 ) davon und die zweite Grabenstruktur ( () Thereof and the second grave structure 40 40 ) oder Teile davon erzeugt werden. ) Or portions thereof are produced.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, – bei welchem unterschiedliche Ätztiefen (D1, D2) in Bezug auf die Bereiche unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmungen ( A method according to claim 13, - in which different etching depths (D1, D2) (with respect to the regions below the first and second recesses 71 71 , . 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) durch Wahl der lateralen Ausdehnungen (W1, W2) der ersten und zweiten Ausnehmungen ( ) (By the choice of the lateral dimensions (W1, W2) of the first and second recesses 71 71 , . 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) gesteuert erreicht werden, – wobei eine größere laterale Ausdehnung (W1) einer Ausnehmung ( ) Can be achieved controlled, - wherein a greater lateral extent (W1) of a recess ( 71 71 ) mit einer größeren Ätztiefe (D1) unterhalb der Ausnehmung ( ) (Having a greater etching depth D1) below the recess ( 71 71 ) und eine geringere laterale Ausdehnung (W2) einer Ausnehmung ( ) And a minor lateral extent (W2) of a recess ( 72 72 ) mit einer geringeren Ätztiefe (D2) unterhalb der Ausnehmung ( ) With a lower etching depth (D2) below the recess ( 72 72 ) korrespondieren. ) Correspond.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, – bei welchem unterschiedliche Ätztiefen (D1, D2) in Bezug auf die Bereiche unterhalb der ersten und zweiten Ausneh mungen ( A method according to claim 13, - in which different etching depths (D1, D2) regulations with respect to the regions below the first and second Ausneh ( 71 71 , . 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) dadurch gesteuert erreicht werden, – dass nach Ablauf der gemeinsamen Prozesszeitspanne (Δt) für das Applizieren des Ätzmittels ( ) Can be achieved by controlled - in that (after the common process period .DELTA.t) (for the application of the etchant 90 90 ) die entstandene Ausnehmung ( ), The resulting recess ( 41 41 ) für die auszubildende zweite Grabenstruktur ( ) (For the trainee second grave structure 40 40 ) im Halbleitermaterialbereich ( ) (In the semiconductor material region 20 20 ) unterhalb der zweiten Ausnehmung ( ) Below the second recess ( 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) als die entstandene zweite Grabenstruktur ( ) (As the resulting second grave structure 40 40 ) durch ein oder mit einem Schutzmittel ( () By one or by a protective agent 80 80 ) abgedeckt und/oder gefüllt und so geschützt wird und – dass dann für eine zweite Prozesszeitspanne (Δt') auf der so erhaltenen Struktur ein Ätzmittel ( is covered) and / or filled and so protected and - in that then (for a second process period (At ') on the structure thus obtained, an etchant 90' 90 ' ) appliziert wird und dadurch die unterhalb der ersten Ausnehmung ( ) Is applied, and thereby the (below the first recess 71 71 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) entstandene Ausnehmung ( Recess formed) ( 30-1 30-1 ) im Halbleitermaterialbereich ( ) (In the semiconductor material region 20 20 ) als erster Abschnitt ( ) (The first section 30-1 30-1 ) der auszubildenden ersten Grabenstruktur ( () Of the first-formed structure grave 30 30 ) um einen zweiten Abschnitt ( ) (About a second portion 30-2 30-2 ) erweitert und so die erste Grabenstruktur ( ) And expanded so the first grave structure ( 30 30 ) fertig gestellt wird. ) Is completed.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, – bei welchem ein Maskenmaterial ( Method according to one of the preceding claims 1 to 11, - in which a mask material ( 70' 70 ' ) für die Ätzmaske ( ) (For the etching mask 70 70 ) auf dem Oberflächenbereich ( ) (On the surface portion 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) ausgebildet wird, – bei welchem erste Ausnehmungen ( is formed), - in which first recesses ( 71 71 ) für die erste Grabenstruktur ( ) (For the first structure grave 70 70 ) an ersten Positionen (X1) und zweite Ausnehmungen ( ) (At first positions X1) and second recesses ( 72 72 ) für die zweite Grabenstruktur ( ) (For the second grave structure 40 40 ) an zweiten Positionen (X2) der zuvor erhaltenen Struktur ausgebildet werden, durch welche der Oberflächenbereich ( ) (At second positions X2) are formed of the structure previously obtained, by which the surface region ( 20a 20a ) des Halbleitermaterialbereichs ( () Of the semiconductor material region 20 20 ) lokal freigelegt und so die Ätzmaske ( ) Locally exposed and so the etching mask ( 70 70 ) fertig gestellt wird, – bei welchem dann eine die erste Ausnehmung ( ) Is completed, - then in which a first recess ( 71 71 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) abdeckende und die zweite Ausnehmung ( ) Covering and the second recess ( 72 72 ) der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende erste Schutzschicht ( ) Of the etching mask leaving free and not covering the first protective layer ( 80 80 ) als erste Hilfsmaskierung ausgebildet wird, – bei welchem dann ein erstes Ätzmittel ( ) Is formed as a first auxiliary mask, - wherein then (a first etchant 90 90 ) auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der zweiten Ausnehmungen ( ) Applied to the structure thus obtained, (below the second recesses 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) Material des Halbleitermaterialbereichs ( ) Material of the semiconductor material region ( 20 20 ) entfernt und dadurch die zweite Grabenstruktur ( ) Is removed and thereby the second grave structure ( 40 40 ) oder Teile davon erzeugt werden, – bei welchem dann die erste Schutzschicht ( ) Or portions thereof are produced, - wherein then (the first protective layer 80 80 ) entfernt und dadurch die erste Ausnehmung ( ) Is removed and thereby the first recess ( 71 71 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) freigelegt wird, – bei welchem dann eine die zweite Ausnehmung ( ) Is exposed, - wherein then a (the second recess 72 72 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) und die zweite Grabenstruktur ( ) And the second grave structure ( 40 40 ) abdeckende und/oder füllende und die erste Ausnehmung ( ) Covering and / or filling and the first recess ( 71 71 ) der Ätzmaske freilassende und nicht abdeckende zweite Schutzschicht ( ) Of the etching mask leaving free and non-blocking second protective layer ( 80' 80 ' ) als zweite Hilfsmaskierung ausgebildet wird, – bei welchem dann ein zweites Ätzmittel ( ) Is formed as a second auxiliary mask, - wherein then (a second etchant 90' 90 ' ) auf die so erhaltene Struktur appliziert, unterhalb der ersten Ausnehmung ( ) Applied to the structure thus obtained, (below the first recess 71 71 ) der Ätzmaske ( () Of the etching mask 70 70 ) Material des Halbleitermaterialbereichs ( ) Material of the semiconductor material region ( 20 20 ) entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur ( ) Is removed and thereby the first grave structure ( 30 30 ) oder Teile davon erzeugt werden und – bei welchem dann die zweite Schutzschicht ( ) Or portions thereof are produced, and - wherein then (the second protective layer 80 80 ) entfernt und dadurch die erste Grabenstruktur ( ) Is removed and thereby the first grave structure ( 30 30 ) freigelegt wird. ) Is exposed.
  17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem als Grabenstrukturhalbleitereinrichtung ( Method according to one of the preceding claims, wherein the grave structure semiconductor device ( 10 10 ) ein DMOS-Leistungstransistor ausgebildet wird. ) Is a DMOS power transistor is formed.
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