DE10354249A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Akio Sugi
Naoto Fujishima
Mutsumi Kitamura
Katsuya Tabuchi
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Fuji Electric Device Technology Co Ltd
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Abstract

Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben, bei welcher insbesondere bei einem lateralen Graben-Leistungs-MOSFET zur Reduzierung des Widerstands im Durchlasszustand eine Grabenätzungsregion (1) ein Gittermuster bildet, in dem ein erster Graben (8), der in einer aktiven Region gebildet ist, und ein zweiter Graben (9), der in einer Gateregion zum Herausleiten von Gate-Polysilicium zu einer Substratoberfläche gebildet ist, einander überkreuzen. Eine inselartige Region (2) ohne Gabenätzung, die nicht der Ätzung unterzogen wird, wird durch einen oder mehrere dritte Gräben (7) in eine Vielzahl von kleinen Regionen unterteilt, die mit den Gräben (8) und (9) in dem Gittermuster in Verbindung stehen. In jeder Region (2) ohne Grabenätzung ist ein Kontaktabschnitt (13) zum Verbinden einer Drainregion (oder einer Sourceregion) und einer Elektrode (14) so gebildet, dass er über alle kleinen Regionen in der Region (2) ohne Grabenätzung ausgebreitet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung, insbesondere eine Halbleitervorrichtung, die ein Leistungshalbleiterelement mit isoliertem Gate enthält, für welches auf einem Halbleitersubstrat gebildete Gräben verwendet werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.
  • In der jüngeren Vergangenheit wurde die Entwicklung von lateralen, auf einem CMOS-Prozess basierenden Hochleistungs-MOSFETs aktiv vorangetrieben. Insbesondere konzentriert sich die Aufmerksamkeit gegenwärtig auf einen lateralen Graben-Leistungs-MOSFET (nachfolgend als TLPM bezeichnet), bei dem eine weitere Reduzierung des Widerstands im Durchlasszustand und eine höhere Integration bei der Integration in einen Leistungs-IC im Vergleich zu einem herkömmlichen planaren lateralen Leistungs-MOSFET durchführbar sind (siehe beispielsweise JP-A-2002-184980 und JP-A-2002-270831 ).
  • Die Erfinder haben früher eine Patentanmeldung über ein planares Layout eines TLPM auf einem Gittermuster eingereicht, für welches eine Grabenregion wie ein Gitter geformt ist, wobei jede der Regionen, die nicht der Grabenätzung unterzogen wird, in der Art einer Insel belassen wird, und der Inhalt der ungeprüften Anmeldung wurde veröffentlicht (siehe beispielsweise JP-A-2002-353447 ). 126 ist eine Ansicht, die ein grundsätzliches Muster des gitterartigen Grabenmusters zeigt, das in der früheren Anmeldung der Erfindung aufgezeigt wurde.
  • In 126 ist ein schraffierter Bereich eine Grabenätzungsregion 1. Regionen 2 ohne Grabenätzung werden in der Art einer Insel belassen. Daneben bezeichnen Bezugszeichen 3 und 4 einen Drainkontakt bzw. eine Drainelektrode, und Bezugszeichen 5 und 6 bezeichnend einen Sourcekontakt bzw. eine Sourceelektrode. Aus der Grabenätzungsregion 1 wird ein Zwischenraum zwischen den Regionen 2 ohne Grabenätzung (Wt) mit der darin gebildeten Sourceelektrode 6 als eine aktive Region genommen.
  • In der Grabenätzungsregion 1 sind ein Gate-Isolatorfilm und Gate-Polysilicium gebildet, und in der aktiven Region sind beispielsweise Source-Polysilicium und dergleichen ferner gebildet. Am Boden des Grabens sind beispielsweise eine Sourceregion, eine Basisregion, eine Körperregion etc. gebildet. In der Region 2 ohne Grabenätzung sind beispielsweise eine Drainregion, eine erweiterte Drainregion etc. gebildet (siehe 12 und 13).
  • Allgemein ist es in einem MOSFET erwünscht, dass der Widerstand im Durchlasszustand pro Flächeneinheit niedriger ist. Als wichtiger Parameter zum Bestimmen des Widerstandes im Durchlasszustand pro Flächeneinheit wird eine Kanalbreite pro Flächeneinheit genannt (nachfolgend als Kanaldichte bezeichnet). Wird die Kanalbreite als Wch genommen und eine Elementfläche als A ausgedrückt, so ist der Wert der Kanaldichte P durch die folgendedie folgende Gleichung (1) gegeben. Für eine hohe Integration eines Transistors zur Verbesserung der Ansteuerungsfähigkeit eines Stromes pro Flächeneinheit ist es besser, wenn der Wert der Kanaldichte P größer gemacht wird: P = Wch/A. (1)
  • Zur Vereinfachung der Erklärung wird in 126 die Region 2 ohne Grabenätzung als ein Rechteck STUV bezeichnet. Um das Rechteck STUV weiden die Länge einer Seite in paralleler Richtung zu der Längsrichtung der Drainelektrode 4 oder der Sourceelektrode 6 des Rechtecks STUV (nachfolgend als Längsrichtung bezeichnet) und die Länge einer Seite in senkrechter Richtung zur Längsrichtung (nachfolgend als laterale Richtung bezeichnet) als St bzw. Lt bezeichnet. Ferner wird eine Distanz zwischen den Regionen 2 ohne Grabenätzung, die in Längsrichtung einander benachbart sind, als Wg bezeichnet, und eine Distanz zwischen den Regionen 2 ohne Grabenätzung, die in lateraler Richtung einander benachbart sind, wird als Wt bezeichnet.
  • Ferner ist ein Rechteck, das aus den jeweiligen Mittellinien von Gräben, die in Längsrichtung einander benachbart sind (der Graben selbst verläuft in lateraler Richtung) und den jeweiligen Mittellinien von Gräben, die lateral einander benachbart sind (der Graben selbst verläuft in Längsrichtung), gebildet ist, als EFGH bezeichnet. Die Fläche A des Rechtecks EFGH wird durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt: A = (Wt/2 + Lt + Wt/2) × (Wg/2 + St + Wg/2) = (Wt + Lt) × (Wg + St). (2)
  • In dem in 126 gezeigten Gittermuster ist um die Region 2 ohne Grabenätzung ein Kanal gebildet. Daher wird die Kanalbreite Wch in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt. Somit ist aus der Gleichung (1), der Gleichung (2) und der Gleichung (3) die Kanaldichte P durch die folgende Gleichung (4) gegeben: Wch = 2(Lt + St) (3) P = 2(Lt + St)/A = 2(Lt + St)/{(Wt + Lt) × (Wg + St)}. (4)
  • Das vorstehend erläuterte gitterartige Grabenmuster sorgt dafür, dass der Wert der Kanaldichte P größer wird als der durch ein herkömmliches, streifenartiges Grabenmuster geschaffene. Bei einem in 127 gezeigten Streifenmuster ist nämlich kein Graben dargestellt, der in lateraler Richtung verläuft. Ungeachtet dessen wird durch Einsetzen eines Rechtecks EFGH in derselben Weise wie in 126 die Kanalbreite Wch durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt. Damit ist die Kanaldichte P durch die folgende Gleichung (6) gegeben: Wch = 2(Wg + St) (5) P = 2(Wg + St)/{(Wt + Lt) × (Wg + St)} = 2/(Wt + Lt). (6)
  • Wie aus 126 und 127 deutlich wird, wird der Wert von (Lt + St) größer als der Wert von (Wg + St). Somit wird aus dem Vergleich der vorstehenden Gleichungen (6) und (4) verständlich, dass das Gittermuster eine Kanaldichte P schafft, die größer wird als in dem Streifenmuster. Daher kann in dem TLPM mit dem Gittermuster die Miniaturisierung die Kanaldichte P mehr als in dem TLPM mit dem Streifenmuster erhöhen, womit es möglich wird, den Widerstand im Durchlasszustand pro Flächeneinheit zu reduzieren.
  • Die Miniaturisierung des TLPM mit dem Gittermuster erfordert jedoch das Minimieren der Abmessungen von Lt und St, das heißt das Minimieren der Region 2 ohne Grabenätzung. Dies verursacht, dass der Drainkontakt 3 minimiert wird, da das in 126 gezeigte Gittermuster ein Layout schafft, in dem der Drainkontakt 3 innerhalb der Region 2 ohne Grabenätzung gesetzt wird.
    •
  • Somit besteht das Problem, dass dies den Kontaktwiderstand erhöht, wodurch es unmöglich gemacht wird, einen Reduzierungseffekt des Widerstands im Durchlasszustand im gleichen Ausmaß wie die Steigerung der Kanaldichte P zu erzielen. Darüber hinaus besteht das Problem, dass auf Grund des Versagens beim Öffnen des Kontaktlochs ein Versagen der Durchgängigkeit leicht verursacht wird.
  • Ferner ist die Sourceregion nur am Boden des Grabens in der aktiven Region vorhanden, ohne dass sie in einer Region (einer Gateregion) zum Herausführen des Gate-Polysiliciums in dem Grabenätzungsbereich 1 auf die Substratsoberfläche vorgesehen ist. Dies verursacht, dass ein Strom unzureichend um die Grabenseite in der Gateregion herumläuft. Obgleich die Kanaldichte P durch das gitterartige Grabenmuster erhöht wird, besteht daher doch die Möglichkeit, dass der Effekt zur Reduzierung des Widerstands im Durchlasszustand auf Grund der Erhöhung der Kanaldichte P nicht ausreichend entfaltet werden kann.
  • Diese Probleme treten in ähnlicher Weise in allen TLPMs auf, die jeweils einem Typ entsprechen, bei dem in der Grabenätzungsregion 1 Drain-Polysilicium gebildet ist und am Boden des Grabens eine Drainregion gebildet ist.
  • Die im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme vollzogene Erfindung hat die Aufgabe, eine Halbleitervorrichtung, wie etwa einen TLPM zu schaffen, bei der der Widerstand im Durchlasszustand verringert werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung zu schaffen.
  • Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen als in den Ansprüchen beansprucht möglich sind.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung in einer Halbleitervorrich tung, die einen auf einem Halbleitersubstrat vorgesehenen Graben, eine am Boden des Grabens in einer aktiven Region gebildete erste Diffusionsregion, die einen Strom als ein Halbleiterelement ansteuert, und eine in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildete zweite Diffusionsregion enthält und in der ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Graben einen ersten Graben hat, der in der aktiven Region gebildet ist, und einen zweiten Graben, der den ersten Graben schneidet, um so ein Gittermuster zu bilden, eine inselartige Region ohne Grabenätzung, die belassen wird, ohne dass sie der Ätzung unterzogen wird, durch einen oder mehrere dritte Gräben in eine Vielzahl von kleinen Regionen geteilt wird, die mit den Gräben des Gittermusters in Kommunikation stehen, und ein Kontaktabschnitt zum Verbinden der zweiten Diffusionsregion und einer mit der zweiten Diffusionsregion elektrisch verbundenen Elektrode so angeordnet ist, dass er über alle kleinen Regionen in der Region ohne Grabenätzung ausgebreitet ist.
  • Gemäß der Erfindung nimmt der Kontaktabschnitt zum Verbinden der zweiten Diffusionsregion und der Elektrode in der Region ohne Grabenätzung die selbe Größe wie diejenige des Kontaktabschnitts in dem Fall an, in dem die Region ohne Grabenätzung durch den dritten Graben nicht in kleine Regionen unterteilt ist.
  • Ferner ist zur Lösung der Aufgabe die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch das Folgende in einem lateralen Grabentransistor, der einen auf einem Halbleitersubstrat vorgesehenen Graben enthält: eine Sourceregion (oder eine Drainregion), die am Boden eines ersten Grabens des Grabens gebildet ist, welcher erste Graben in einer aktiven Region liegt und einen Strom als ein Transistor ansteuert, eine Drainregion (oder eine Sourceregion), die in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildet ist, Gate-Polysilicium, das innerhalb des Grabens mit einem dazwischengelegten Gate-Isolatorfilm gebildet ist, Source-Polysilicium (oder Drain-Polysilicium), das innerhalb des Gate-Polysiliciums in der aktiven Region und mit einem Zwischenschicht-Isolatorfilm, der dazwischengelegt und elektrisch mit der Sourceregion (oder der Drainregion) verbunden ist, gebildet ist, eine Drainelektrode (oder eine Sourceelektrode), die den Zwischenschicht-Isolatorfilm durchdringt, um mit der Drainregion (oder der Sourceregion) elektrisch verbunden zu sein, und eine Sourceelektrode (eine Drainelektrode), die den Zwischenschicht-Isolatorfilm durchdringt, um elektrisch mit dem Source-Polysilicium (oder dem Drain-Polysilicium) verbunden zu sein.
  • Der Graben hat nämlich einen ersten Graben, der in der aktiven Region gebildet ist, und einen zweiten Graben, der den ersten Graben überkreuzt und so ein Gittermuster bildet. Ferner ist eine inselartige Region ohne Grabenätzung, die belassen wird, ohne dass sie der Ätzung unterzogen wird, durch einen oder mehrere dritte Gräben, die mit den Gräben in dem Gittermuster in Verbindung stehen, in eine Vielzahl von kleinen Regionen unterteilt. Ferner ist ein Kontaktabschnitt zum Verbinden der Drainregion (oder der Sourceregion) und der Drainelektrode (oder der Sourceelektrode) so angeordnet, dass er über alle kleinen Regionen in der Region ohne Grabenätzung ausgebreitet ist.
  • Gemäß der Erfindung nimmt der Kontaktabschnitt zum Verbinden der Drainregion (oder der Sourceregion) und der Drainelektrode (oder der Sourceelektrode) in der Region ohne Grabenätzung die gleiche Größe wie in dem Fall an, in dem die Region ohne Grabenätzung nicht. durch den dritten Graben in kleine Regionen unterteilt ist.
  • Ferner ist zur Lösung der Aufgabe die Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung in einer Halbleitervorrichtung, die einen auf einem Halbleitersubstrat vorgesehenen Graben, eine am Boden des Grabens in einer aktiven Region gebildete erste Diffusionsregion, die einen Strom als ein Halbleiterelement ansteuert, und eine in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildete zweite Diffusionsregion enthält und in der ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Graben einen ersten Graben hat, der in der aktiven Region gebildet ist, und einen zweiten Graben, der den ersten Graben schneidet, um so ein Gittermuster zu bilden, und die erste Diffusionsregion am Boden des ersten Grabens und am Boden des zweiten Grabens gebildet ist.
  • Gemäß der Erfindung erhöht das Vorhandensein der ersten Diffusionsregion nicht nur am Boden des Grabens in der aktiven Region, sondern auch am Boden des zweiten Grabens, der den Graben in der aktiven Region schneidet, die Menge eines um diese herum zu der Seite des zweiten Grabens laufenden Stromes.
  • Ferner ist zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung, die einen ersten Graben, der in einer aktiven Region gebildet ist, die einen Strom als ein Halbleiterelement ansteuert, einen zweiten Graben, der den ersten Graben schneidet, um ein Gittermuster zu bilden, eine erste Diffusionsregion, die jeweils auf einem Boden des ersten Grabens und einem Boden des zweiten Grabens gebildet ist, und eine zweite Diffusionsregion enthält, die in einer Substratoberflächenregion außerhalb der jeweiligen Gräben gebildet ist, und in welcher ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, das Verfahren in dieser Reihenfolge mit einem Schritt zum Bilden des ersten Grabens und des zweiten Grabens auf dem Halbleitersubstrat, einem Schritt zum Bilden der ersten Diffusionsregion jeweils auf dem Boden des ersten Grabens und dem Boden des zweiten Grabens, einem Schritt zum Füllen des ersten Grabens und des zweiten Grabens und einem Schritt zum Bilden der zweiten Diffusionsregion in einer Oberflächenregion auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird die erste Diffusionsregion nicht nur am Boden des Grabens in der aktiven Region, sondern auch am Boden des zweiten Grabens, der den Graben in der aktiven Region schneidet, gebildet.
    •
  • Nachfolgend werden Ausführungformen der Erfindung anhand der Zeichnung im Detail beschrieben.
  • 1 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 6 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 8 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 10 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 11 ist eine Ansicht, die einen planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 12 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines ersten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 13 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer ersten Gateregion des ersten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 14 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer zweiten Gateregion des ersten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 15 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines zweiten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 16 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer ersten Gateregion des zweiten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 17 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer zweiten Gateregion des zweiten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 18 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines dritten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 19 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer ersten Gateregion des dritten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 20 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer zweiten Gateregion des dritten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 21 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines vierten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 22 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer ersten Gateregion des vierten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 23 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer zweiten Gateregion des vierten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 24 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 25 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines fünften TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Endung anwendbar ist.
  • 26 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer Gateregion des fünften TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 27 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 28 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 29 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 30 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 31 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 32 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 33 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 34 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 35 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 36 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 37 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 38 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 39 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 40 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 41 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 42 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 43 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 44 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 45 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 46 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 47 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 48 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 49 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 50 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 51 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 52 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 53 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 54 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 55 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 56 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des fünften TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 57 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer Gateregion eines sechsten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 58 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 59 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 60 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 61 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 62 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 63 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 64 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 65 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 66 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 67 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 68 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 69 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 70 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 71 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des sechsten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 72 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines siebten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 73 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer Gateregion des siebten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 74 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 75 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 76 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 77 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 78 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 79 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 80 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 81 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 82 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 83 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 84 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 85 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 86 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 87 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 88 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 89 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 90 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 91 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 92 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 93 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 94 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 95 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 96 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 97 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 98 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 99 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 100 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 101 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 102 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 103 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des siebten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 104 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer aktiven Region eines achten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 105 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau in einer Gateregion des achten TLPM zeigt, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist.
  • 106 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 107 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 108 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 109 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 110 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Endung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 111 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 112 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 113 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 114 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 115 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 116 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 117 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 118 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 119 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 120 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 121 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 122 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 123 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 124 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 125 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau des achten TLPM, bei dem das gitterartige Grabenmuster gemäß der Erfindung anwendbar ist, im Verlauf der Herstellung zeigt.
  • 126 st eine Ansicht, die ein planares Layout eines gitterartigen Grabenmusters zeigt.
  • 127 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines streifenartigen Grabenmusters zeigt.
  • Nachfolgend werden unter Bezug auf die Figuren Ausführungsformn der Erfindung erläutert. In jeder der folgenden Ausführungsformn sind bei etwa dem gleichen grundsätzlichen Muster wie in 126 gezeigt die gleichen Bezugszeichen und Bezeichnungen vergeben und auf eine wiederholte Erläuterung derselben wird verzichtet.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 1 zeigt, ist bei der ersten Ausführungsform in dem in 126 gezeigten Basismuster des gitterartigen Grabenmusters ein dritter Graben 7, der jede Region 2 ohne Grabenätzung überquert, so vorgesehen, dass er parallel zu der Längsrichtung eines ersten Grabens 8 verläuft, der in einer aktiven Region gebildet ist und in Verbindung mit einem zweiten Graben 9 steht, der in einer Gateregion gebildet ist. Hier wird eine Region, in der der zweite Graben 9 vorgesehen ist, als eine erste Gateregion genommen, und eine Region, in der dritte Graben 7 vorgesehen ist, als eine zweite Gateregion genommen.
  • In 1 sind der erste Graben 8 und der zweite Graben 9 Abschnitte, die in einem kreuzförmigen Abschnitt in der Mitte der schraffierten Grabenätzungsregion 1 in lateraler Richtung bzw. in Längsrichtung verlaufen. Daher verläuft in der ersten Ausführungsform der dritte Graben 7 in Längsrichtung.
  • In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist ein Kontaktabschnitt 13, der die Region 2 ohne Grabenätzung und eine darauf vorgesehene erste Elektrode 14, die als Drainelektrode (oder Sourceelektrode) dienen soll, elektrisch verbindet, in der Weise gebildet, dass er über die beiden kleinen Regionen in der Region 2 ohne Grabenätzung ausgebreitet ist. Ferner ist ein Kontaktabschnitt 15 für eine zweite Elektrode 16, die als eine Sourceelektrode (oder Drainelektrode) dienen soll, auf dem ersten Graben 8 gebildet.
  • Hier ist wie in dem in 126 gezeigten Layout die Region 2 ohne Grabenätzung als ein Rechteck STUV bezeichnet, bei dem die Länge in Längsrichtung und die laterale Länge mit St bzw. Lt bezeichnet sind. Wie vorstehend erläutert ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung in Kontakt mit den beiden kleinen Regionen in der Region 2 ohne Grabenätzung quer über den dritten Graben 7 hergestellt. Somit können die Abmessungen von St und Lt gleich denjenigen in dem in 126 gezeigten Layout sein.
  • Ferner ist ein aus den Mittellinien der das Rechteck STUV umgebenden Gräben gebildetes Rechteck als EFGH bezeichnet. Darüber hinaus sind die Breiten des ersten Grabens 8 und des zweiten Grabens 9 mit Wt bzw. Wg bezeichnet und ihre Abmessungen sind gleich denjenigen in dem indie 126 gezeigten Layout ausgeführt. Daher wird die Fläche A des Rechtecks EFGH durch die Gleichung (2) ausgedrückt. Ferner ist die Breite des dritten Grabens 7 mit Ws bezeichnet.
  • In dem in 1 gezeigten Layout ist die Kanalbreite Wch in jedem Rechteck EFGH die Summe der Umfänge von Abschnitten, mit welchen die Region 2 ohne Grabenätzung im Rechteck EFGH in Kontakt mit dem ersten Graben 8, dem zweiten Graben 9 und den dritten Graben 7 steht. Daher wird Wch durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt. Ferner ist durch die Gleichung (1) und die Gleichung (7) die Kanaldichte P durch die folgende Gleichung (8) gegeben: Wch = 2(Lt – Ws + 2 St) (7) P = 2(Lt – Ws + 2 St)/A = 2{Lt + St + (St – Ws)}/A. (8)
  • Hier wurde durch Miniaturisierung Ws schmäler als St. Wie aus dem Vergleich der Gleichung (8) und der Gleichung (4) deutlich wird, wird die aus der Gleichung (8) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der ersten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann eine Vielzahl der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV vorgesehen werden. In diesem Fall wird der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung in jeder Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er über alle kleinen Regionen ausgebreitet wird, in die die Region 2 ohne Grabenätzung durch eine Vielzahl der dritten Gräben 7 unterteilt ist. Das heißt, dass der Kontaktabschnitt 13 mit allen unterteilten kleinen Regionen in jeder Region 2 ohne Grabenätzung in Kontakt steht.
  • Die Anzahl der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV auch wird als n (n ist eine natürliche Zahl) bezeichnet. In diesem Fall sind die Kanalbreite Wch und die Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (9) bzw. die Gleichung (10) gegeben: Wch = 2{Lt – nWs + (n + 1)St} (9) P = 2{Lt – nWs + (n + 1)St}/A = 2{Lt + St + n(St – Ws)}/A. (10)
  • Wenn Ws durch Miniaturisierung schmäler als St wird, wie aus dem Vergleich der Gleichung (10) und der Gleichung (4) deutlich wird, wird die aus der obigen Gleichung (10) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. Da ferner die Anzahl n der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV erhöht wird, wird die Kanaldichte P größer.
  • Wie 1 zeigt, kann ferner die Anzahl der dritten Gräben 7 in allen Regionen 2 ohne Grabenätzung gleich sein, und, obgleich dies nicht speziell dargestellt ist, kann die Anzahl der dritten Gräben 7 in jeder Region 2 ohne Grabenätzung unterschiedlich sein.
  • Nachfolgend werden Querschnittsaufbauten von TLPMs mit Grabenmustern gemäß der Erfindung erläutert. Die erste bis elfte Ausführungsform haben die in 12 bis 23 gezeigten Querschnittsaufbauten von TLPMs gemeinsam.
  • Erstes Beispiel
  • 12 bis 14 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem ein stufigen Grabenaufbau zeigen, in dem eine Sourceregion am Boden eines Grabens dargestellt ist. 12 ist eine Querschnittsansicht in der aktiven Region längs der Schnittebenelinie A-A' in 1. Wie 12 zeigt, ist in der aktiven Region in dem ersten Graben 8, der in einem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildet ist, Gate-Polysilicium 23 als ein erster Leiter mit einem zwischengelegten Gate-Isolatorfilm 22 gebildet. Ferner ist das Innere des Gate-Polysiliciums 23 mit Source-Polysilicium 25 als einem zweiten Leiter mit einem zwischengelegten Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 gefüllt.
  • Eine Sourceelektrode als die zweite Elektrode 16 ist mit dem Source-Polysilicium 25 durch den Kontaktabschnitt (einen Sourcekontakt) 15 elektrisch verbunden, der einen Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 durchdringt. Ferner ist am Boden des ersten Grabens 8 eine n+-Sourceregion 27 als eine erste Diffusionsregion vorgesehen. Das Source-Polysilicium 25 durchdringt den Gate-Isolatorfilm 22, so dass es in Kontakt mit der n–-Sourceregion 27 steht.
  • Die Außenseite des ersten Grabens 8 ist eine n–-Drainregion 28 auf der Oberflächenschicht, von welcher eine n+-Drainregion 29 als eine zweite Diffusionsregion abseits von dem ersten Graben 8 gebildet ist. Eine Drainelektrode als die erste Elektrode 14 ist mit der n+-Drainregion 29 durch den Kontaktabschnitt (einen Drainkontakt) 13 elektrisch verbunden, der den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 und einen Maskenoxidfilm 30 durchdringt. Ferner sind am Boden des ersten Grabens 8 eine P-Basisregion 31 und eine p–-Körperregion 32 vorgesehen.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht in der ersten Gateregion längs der Schnittebenenlinie B-B' in 1. Wie 13 zeigt, ist in der ersten Gateregion der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildete zweite Graben 9 mit dem Gate-Polysilicium 23 mit einem zwischengelegten Gate-Isolatorfilm 22 gefüllt. Die Außenseite des zweiten Grabens 9 ist die n–-Drainregion 28, auf deren Oberflächenschicht die n–-Drainregionen 29 abseits von dem zweiten Graben 9 gebildet sind. Die erste Elektrode (die Drainelektrode) 14 ist durch den Kontaktabschnitt 13 mit der n–-Drainregion 29 elektrisch verbunden. Ferner ist am Boden des zweiten Grabens 9 die p–-Körperregion 32 vorgesehen.
  • 14 ist eine Querschnittsansicht in der zweiten Gateregion längs der Schnittebenenlinie C-C' in 1. Wie 14 zeigt, ist in der zweiten Gateregion der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildete dritte Graben 7 mit dem Gate-Polysilicium 23 mit einem zwischengelegten Gate-Isolatorfilm 22 gefüllt. Die Außenseite des dritten Grabens 7 ist die n–-Drainregion 28, auf deren Oberflächenschicht die n+-Drainregion 29 in Kontakt mit dem dritten Graben 7 gebildet ist.
  • Die erste Elektrode (die Drainelektrode) 14 ist mit der n+-Drainregion 29 auf beiden Seiten des dritten Grabens 7 durch den Kontaktabschnitt 13 elektrisch verbunden. Der Kontaktabschnitt 13 ist nämlich über der n+-Drainregion 29 an jeder der Außenseiten so gebildet, dass der dritte Graben 7 dazwischen liegt. Der Kontaktabschnitt 13 ist jedoch von dem Gate-Polysilicium 23 durch den Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 isoliert. Ferner ist am Boden des dritten Grabens 7 die p–-Körperregion 32 vorgesehen.
  • Nachfolgend wird der Herstellungsprozess des TLPM mit den in 12 bis 14 gezeigten Querschnittsanordnungen kurz erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 die n–-Drainregion 28 gebildet, auf deren Oberfläche der Maskenoxidfilm 30 mit dem gitterartigen Grabenmuster gemäß der Erfindung gebildet wird. Unter Verwendung des Maskenoxidfilms 30 als Maske wird die Grabenätzung durchgeführt, um die ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 zu bilden. Anschließend wird in den ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 der Gate-Isolatorfilm 22 gebildet, woraufhin das Gate-Polysilicium 23 gebildet wird. Ferner werden die P-Basisregion 31, die p–-Körperregion 32 und die n–-Sourceregion 27 gebildet und der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 wird abgeschieden.
  • Anschließend wird ein Kontaktloch am Boden des ersten Grabens 8 geöffnet und das Source-Polysilicium 25 wird in dem ersten Graben 8 gebildet. Dann wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 abgeschieden, Kontaktlöcher werden geöffnet, die den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 und den Maskenoxidfilm 30 durchdringen, und die n+-Drainregion 29 wird durch Ionenimplantation und Diffusionsbearbeitung gebildet. Schließlich werden durch Abscheiden einer Metallverbindungsschicht und Musterbildung der Schicht die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Drainelektrode) 14 und die zweite Elektrode (die Sourceelektrode) 16 gebildet, um die in 12 bis 14 gezeigten Querschnittsanordnungen zu vollenden.
  • Zweites Beispiel
  • 15 bis 17 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem einstufigen Grabenaufbau zeigen, in dem eine Drainregion am Boden eines Grabens vorhanden ist. 15 ist eine Querschnittsansicht in der aktiven Region, die durch eine Schnittebene A-A' in 1 gegeben ist. Wie 15 zeigt, sind in der aktiven Region in dem im p–-Halbleitersubstrat 21 gebildeten ersten Graben 8 der Gate-Isolatorfilm 22, das Gate-Polysilicium 23 und der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 in dieser Reihenfolge von außen gebildet. Der zentrale Abschnitt ist mit Drain-Polysilicium 35 als einem zweiten Leiter gefüllt.
  • Eine Drainelektrode als die zweite Elektrode 16 ist mit dem Drain-Polysilicium 35 durch den Kontaktabschnitt (einen Drainkontakt) 15 elektrisch verbunden, der den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 durchdringt. Ferner sind am Boden des ersten Grabens 8 eine n+-Drainregion 29 als die erste Diffusionsregion und eine n–-Drainregion 28 vorgesehen. Das Drain-Polysilicium 35 durchdringt den Gate-Isolatorfilm 22, so dass es mit der n+-Drainregion 29 in Kontakt steht.
  • An der Außenseite des ersten Grabens 8 sind eine P-Basisregion 31, eine n+-Sourceregion 27 als die zweite Diffusionsregion und eine p+-Plugregion 36 gebildet. Eine Sourceelektrode als die erste Elektrode 14 ist mit der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 durch den Kontaktabschnitt (einen Sourcekontakt) 13, der den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 und den Maskenoxidfilm 30 durchdringt, elektrisch verbunden.
  • 16 ist eine Querschnittsansicht in der ersten Gateregion, die durch die Schnittebene B-B' in 1 gegeben ist. Wie 16 zeigt, ist in der ersten Gateregion der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildete zweite Graben 9 mit dem Gate-Polysilicium 23 mit einem dazwischengelegten Gate-Isolatorfilm 22 gefüllt. An der Außenseite des zweiten Grabens 9 sind die P-Basisregion 31, die n+- Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 gebildet. Die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 ist mit der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 durch den Kontaktabschnitt 13 elektrisch verbunden. Ferner ist am Boden des zweiten Grabens 9 die n–-Drainregion 28 vorgesehen.
  • 17 ist eine Querschnittsansicht in der zweiten Gateregion, die durch die Schnittebene C-C' in 1 gegeben ist. Wie 17 zeigt, ist in der zweiten Gateregion der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildete dritte Graben 7 mit dem Gate-Polysilicium 23 mit dazwischengelegtem Gate-Isolatorfilm 22 gefüllt. An der Außenseite des dritten Grabens 7 sind die P-Basis Region 31, die n+-Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 gebildet.
  • Die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 ist mit der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 auf beiden Seiten des dritten Grabens 7 durch den Kontaktabschnitt 13 elektrisch verbunden. Der Kontaktabschnitt 13 ist nämlich an jeder der Außenseiten über der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 gebildet, so dass der dritte Graben 7 dazwischen liegt. Der Kontaktabschnitt 13 ist jedoch von dem Gate-Polysilicium 23 durch den Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 isoliert. Ferner ist am Boden des dritten Grabens 7 die n–-Drainregion 28 vorgesehen.
  • Nachfolgend wird der Herstellungsprozess des TLPM mit den in 15 bis 17 gezeigten Querschnittsanordnungen kurz erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 der Maskenoxidfilm 30 mit dem gitterartigen Grabenmuster gemäß der Erfindung gebildet. Unter Verwendung desselben als Maske wird die Grabenätzung durchgeführt, um die ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 zu bilden. Anschließend wird nach dem Bilden der n–-Drainregion 28 der Gate-Isolatorfilm 22 in den ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 gebildet, woraufhin das Gate-Polysilicium 23 gebildet wird. Dann wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 abgeschieden.
  • Anschließend wird ein Kontaktloch am Boden des ersten Grabens 8 geöffnet und das Drain-Polysilicium 35 wird in dem ersten Graben 8 gebildet. Dann werden die P-Basisregion 31, die n+-Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 gebildet und der Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 wird abgeschieden. Nachfolgend werden Kontaktlöcher geöffnet, die den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 und den Maskenoxidfilm 30 durchdringen. Durch Abscheiden einer Metallverbindungsschicht und Musterbildung der Schicht werden dann die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 und die zweite Elektrode (die Drainelektrode) 16 gebildet, um die in 15 bis 17 gezeigten Querschnittsanordnungen zu vollenden.
  • Drittes Beispiel
  • 18 bis 20 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem zweistufigen Grabenaufbau zeigen, in dem eine Sourceregion am Boden eines Grabens dargestellt ist. 18, 19 und 20 sind Querschnittsansichten in der aktiven Region, die durch die Schnittebene A-A' in 1 gegeben ist, in der ersten Gateregion, die durch die Schnittebene B-B' in 1 gegeben ist, bzw. in der zweiten Gateregion, die durch die Schnittebene C-C' gegeben ist.
  • Wie 18 bis 20 zeigen, handelt es sich bei dem dritten Beispiel um ein Beispiel, bei dem in dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel des TLPM entlang dem oberen Hälftenabschnitt der Seitenwand jedes der ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dicker als der Gate-Isolatorfilm 22 ist. Darüber hinaus ist in dem dritten Beispiel keine p–-Körperregion 32 vorgesehen. Die übrigen Anordnungen entsprechen dem ersten Beispiel. Somit werden sie mit den gleichen Bezugszeichen und Bezeichnungen bezeichnet und auf eine Erläuterung wird verzichtet.
  • Nachfolgend wird der Herstellungsprozess des TLPM mit den in 18 bis 20 gezeigten Querschnittsanordnungen kurz erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 die n–-Drainregion 28 gebildet, auf deren Oberfläche der Maskenoxidfilm 30 mit dem gitterartigen Grabenmuster gemäß der Erfindung gebildet wird. Unter Verwendung des Maskenoxidfilms 30 als Maske wird die Grabenätzung in einem ersten Schritt durchgeführt, um die ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 zu bilden. Daraufhin wird der dicke Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 entlang den Seitenwänden jedes der ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 gebildet. Dieser wird als Maske für die Grabenätzung in einem zweiten Schritt verwendet, die am Boden jedes der Gräben ausgeführt wird. Anschließend wird der Gate-Isolatorfilm 22 gebildet. Danach entspricht der Prozess dem ersten Beispiel.
  • Viertes Beispiel
  • 21 bis 23 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem zweistufigen Grabenaufbau zeigen, in dem eine Drainregion am Boden eines Grabens dargestellt ist. 21, 22 und 23 sind Querschnittsansichten in der aktiven Region, die durch die Schnittebene A-A' in 1 gegeben ist, in der ersten Gateregion, die durch die Schnittebene B-B' in 1 gegeben ist, bzw. in der zweiten Gateregion, die durch die Schnittebene C-C' gegeben ist.
  • Wie 21 bis 23 zeigen, handelt es sich bei dem vierten Beispiel um ein Beispiel, bei dem in dem vorstehend erläuterten zweiten Beispiel des TLPM von dem unteren Hälftenabschnitt zu dem Boden des ersten Grabens 8 und an jedem der Böden des zweiten und des dritten Grabens 9 und 7 ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dicker als der Gate-Isolatorfilm 22 ist. Ferner ist in dem vierten Beispiel ein dicker Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 auch auf der Oberfläche des Substrats vorhanden. Die übrigen Anordnungen entsprechen denjenigen des zweiten Beispiel ist. Somit werden dieselben Bezugszeichen und Bezeichnungen verwendet und auf eine Erläuterung wird verzichtet.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des TLPM mit den in 21 bis 23 gezeigten Querschnittsanordnungen kurz erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 der Maskenoxidfilm 30 mit dem gitterartigen Grabenmuster gemäß der Erfindung gebildet. Unter Verwendung desselben als Maske wird die Grabenätzung in einem ersten Schritt durchgeführt, um die ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 zu bilden. Anschließend werden die Seitenwände jedes Grabens mit einem Nitridfilm beschichtet. Unter Verwendung desselben als Maske wird die Grabenätzung in einem zweiten Schritt am Boden jedes der Gräben durchgeführt. Anschließend werden nach der Bildung der n–-Drainregion 28 der dicke Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 gebildet und der Nitridfilm entfernt. Danach wird der Gate- Isolatorfilm 22 in jedem der ersten bis dritten Gräben 8, 9 und 7 gebildet. Der nachfolgende Prozess ist gleich wie in dem zweiten Beispiel.
  • Zweite Ausführungsform
  • 2 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 2 zeigt, ist die zweite Ausführungsform eine Ausführungsform, in der in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters ein dritter Graben 7 so vorgesehen ist, dass er parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 ist und mit dem ersten Graben 8 in Verbindung steht.
  • In der zweiten Ausführungsform verläuft der dritte Graben 7 nämlich in lateraler Richtung, so dass er jede Region 2 ohne Grabenätzung in zwei kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er über die beiden kleinen Regionen ausgedehnt ist.
  • Hier sind ein Rechteck STUV und ein Rechteck EFGH in ähnlicher Weise wie in dem in 126 gezeigten Layout definiert, wobei die Abmessungen von St, Lt, Wt und Wg jeweils gleich wie bei dem in 126 gezeigten Layout sind. Ferner ist die Breite des dritten Grabens 7 mit Ws bezeichnet. In dem in 2 gezeigten Layout ist die Kanalbreite Wch in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (11) ausgedrückt. Ferner ist die Kanaldichte P durch die folgende Gleichung (12) gegeben: Wch = 2(2Lt – Ws + St) (11) P = 2(2Lt – Ws + St)/A = 2{Lt + St + (Lt – Ws)}/A. (12)
  • Indem durch Miniaturisierung Ws schmäler ausgeführt wird als Lt, wird, wie aus dem Vergleich der Gleichung (12) mit der Gleichung (4) deutlich wird, die aus der Gleichung (12) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Kanalmuster in der zweiten Ausführungsform wird nämlich die Kanaldichte P größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann eine Vielzahl der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV vorgesehen werden. In diesem Fall ist in jeder Region 2 ohne Grabenätzung der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung mit allen kleinen Regionen in Kontakt, die durch eine Vielzahl der dritten Gräben 7 geteilt sind.
  • Wird die Anzahl der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV mit m bezeichnet (m ist eine natürliche Zahl), so sind die Kanalbreite Wch und die Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (13) bzw. die Gleichung (14) gegeben: Wch = 2{(m + 1)Lt – mWs + St} (13) P = 2{(m + 1)Lt – mWs + St}/A = 2{Lt + St + m(Lt – Ws)}/A. (14)
  • Wenn durch Miniaturisierung Ws schmäler wird als Lt, so wird, wie aus dem Vergleich der Gleichung (14) mit der Gleichung (4) deutlich wird, die aus der Gleichung (14) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. Ferner wird mit Erhöhung der Anzahl m der dritten Gräben 7 in jedem Rechteck STUV die Kanaldichte P größer.
  • Ferner kann in jeder der Regionen 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der dritten Gräben 7 unterschiedlich sein. Ferner können Regionen 2 ohne Grabenätzung, in welchen die dritten Gräben 7 parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 verlaufen, und Regionen 2 ohne Grabenätzung, in welchen die dritten Gräben 7 wie in der ersten Ausführungsform parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 verlaufen, gemischt vorliegen.
  • Dritte Ausführungsform
  • 3 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 3 zeigt, ist die dritte Ausführungsform eine Kombination der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Ein dritter Graben 7 bildet nämlich in dem Basismuster des gitterartigen Grabenmusters, das in 126 gezeigt ist, eine Kreuzform, die aus einem parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 verlaufenden Abschnitt sowie einem zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 parallel verlaufenden Abschnitt gebildet ist.
  • Daher ist in der dritten Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in vier kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung so gebildet, dass er über die vier kleinen Regionen ausgebreitet ist. In dem in 3 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (15) bzw. die Gleichung (16) gegeben: Wch = 4{(Lt – Ws) + (St – Ws)} (15) P = 4{(Lt – Ws) + (St – Ws)}/A = 4(Lt + St – 2Ws)/A = 2{(Lt + St) + (Lt + St – 4Ws)}/A. (16)
  • Indem Ws durch Miniaturisierung so gewählt wird, dass 4Ws kleiner als (Lt + St) wird, wird, wie aus dem Vergleich der Gleichung (16) mit der Gleichung (4) deutlich wird, die aus der Gleichung (16) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster der dritten Ausführungsform wird nämlich die Kanaldichte P größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner können die dritten Gräben 7 in einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 geschaffen werden, können in einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 geschaffen werden, oder können in beiden Anordnungen vorgesehen werden. Ferner können in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 verlaufen, oder die Anzahl der Abschnitte, die parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 verlaufen, verschieden sein.
  • Vierte Ausführungsform
  • 4 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 4 zeigt, ist in der vierten Ausführungsform in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters ein dritter Graben 7 so vorgesehen, dass er in diagonaler Richtung sowohl zu dem ersten Graben 8 als auch dem zweiten Graben 9 verläuft.
  • In dem in 4 gezeigten Beispiel ist in jeder Region 2 ohne Grabenätzung der dritte Graben 7 so gebildet, dass seine Mittellinie (nicht dargestellt) mit einer Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. In der vierten Ausführungsform ist jede Region 2 ohne Grabenätzung in zwei kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist ein Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung so gebildet, dass er über die beiden kleinen Regionen ausgedehnt ist.
  • Hier sind ein Rechteck STUV und ein Rechteck EFGH in ähnlicher Weise wie in dem in 126 gezeigten Layout definiert und die Dimensionen von St, Lt, Wt und Wg sind jeweils gleich wie in dem in 126 gezeigten Layout. Ferner ist die Breite des dritten Grabens 7 mit Ws bezeichnet. In dem in 4 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (17) bzw. die Gleichung (18) gegeben: Formel 1
    Figure 00230001
    Formel 2
    Figure 00230002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt:
  • Formel 3
  • Ws < (Lt + St – √Lt2 + St2)
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (18) und der Gleichung (4) deutlich wird, wird die aus der Gleichung (18) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der vierten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann eine Anordnung vorgesehen werden, in welcher die Mittellinie des dritten Grabens 7 mit einer Diagonale SU in jeder Region 2 ohne Grabenätzung übereinstimmt. Ferner können Regionen 2 ohne Grabenätzung, in welchen jeweils die Mittellinie eines dritten Grabens 7 mit der Diagonalen TV übereinstimmt, und Regionen 2 ohne Grabenätzung, in welchen jeweils die Mittellinie eines dritten Grabens 7 mit der Diagonalen SU übereinstimmt, gemischt vorgesehen werden. Darüber hinaus muss der dritte Graben 7, vorausgesetzt, dass er in diagonaler Richtung verläuft, nicht unbedingt mit der Diagonale TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung übereinstimmen. Ferner können eine Vielzahl der diagonalen dritten Gräben 7 in jeder Region 2 ohne Grabenätzung vorgesehen werden und in jeder Region 2 ohne Grabenätzung kann die Anzahl der dritten Gräben 7 unterschiedlich sein.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 5 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 5 zeigt, wird bei der fünften Ausführungsform in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters ein dritter Graben 7 so vorgesehen, dass er eine X-Form bildet, die aus einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV übereinstimmt, und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen SU übereinstimmt, gebildet ist.
  • Daher ist jede Region 2 ohne Grabenätzung in vier kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung so gebildet, dass er über alle vier kleinen Regionen ausgedehnt ist.
  • Hier sind ein Rechteck STUV auf und ein Rechteck EFGH in ähnlicher Weise wie in dem in 126 gezeigten Layout dargestellt definiert, und die Dimensionen von St, Lt, Wt und Wg sind gleich wie in dem in 126 gezeigten Layout. Ferner ist die Breite des dritten Grabens 7 mit Ws bezeichnet. In dem in 5 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (19) bzw. die Gleichung (20) gegeben: Formel 4
    Figure 00240001
    Formel 5
    Figure 00240002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 6
    Figure 00250001
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (20) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (20) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der fünften Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner muss der dritte Graben 7 unter der Voraussetzung, dass er in diagonaler Richtung verläuft, nicht unbedingt mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung übereinstimmen. Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen SU vorgesehen sind, oder kann mit beiden Anordnungen vorgesehen sein. Zusätzlich können die Anzahl der Abschnitte des dritten Grabens 7, die in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, oder die Anzahl der Abschnitte , die in Richtung der Diagonalen SU verlaufen, in jeder Region 2 ohne Grabenätzung unterschiedlich sein.
  • Sechste Ausführungsform
  • 6 eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 6 zeigt, sind bei der sechsten Ausführungsform die erste Ausführungsform und die vierte Ausführungsform kombiniert. Ein dritter Graben 7 wird in dem in 126 gezeigten Basismuster des gitterartigen Grabenmusters aus einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung übereinstimmt, gebildet.
  • Daher ist in der sechsten Ausführungsform die Region 2 ohne Grabenätzung in vier kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung so gebildet, dass er sich über die vier kleinen Regionen erstreckt. In dem in 6 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (21) bzw. die Gleichung (22) gegeben: Formel 7
    Figure 00250002
    Formel 8
    Figure 00260001
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 9
    Figure 00260002
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (22) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (22) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der sechsten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, oder kann mit beiden Anordnungen vorgesehen sein. Darüber hinaus kann der dritte Graben 7 mit einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 und einem Abschnitt in Richtung der Diagonalen SU der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend angeordnet werden.
  • Zusätzlich können eine Region 2, in der der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen TV verläuft, und eine Region 2 ohne Grabenätzung, in der der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen SU verläuft, gemischt vorgesehen sein. Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass bei dem diagonalen Abschnitt des dritten Grabens 7 seine Mittellinie mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Des weiteren kann in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 verlaufen, und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV oder SU in jeder Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, unterschiedlich sein.
  • Siebte Ausführungsform
  • 7 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 7 zeigt, sind in der siebten Ausführungsform die zweite Ausführungsform und die vierte Ausführungsform kombiniert. Es wird nämlich ein dritter Graben 7 in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters aus einem parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 verlaufenden Abschnitt und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt, gebildet.
  • Daher wird in der siebten Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in vier kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung wird ein Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er die vier kleinen Regionen überdeckend gebildet wird. Um hier in 7 deutlich darzustellen, dass der Kontaktabschnitt 13 über die vier kleinen Regionen ausgebreitet ist, ist der Kontaktabschnitt 13 im Vergleich zu 1 bis 6 größer dargestellt. In der Praxis kann der Kontaktabschnitt 13 größer oder gleich groß wie jeder der Kontaktabschnitte 13 in 1 bis 6 sein (dies gilt auch für 9 bis 11). In dem in 7 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (23) bzw. die Gleichung (24) gegeben: Formel 10
    Figure 00270001
    Formel 11
    Figure 00270002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 12
    Figure 00270003
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (24) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (24) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der siebten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, oder kann mit beiden Anordnungen vorgesehen sein. Ferner kann der dritte Graben 7 mit einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 und einem Abschnitt, der in Richtung der Diagonalen SU der Region 2 ohne Grabenätzung verläuft, vorgesehen sein.
  • Darüber hinaus können eine Region 2 ohne Grabenätzung, in der der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen TV verläuft, und eine Region 2 ohne Grabenätzung, in der der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen SU verläuft, gemischt vorgese hen sein. Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Darüber hinaus kann in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 verlaufen, und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, verschieden sein.
  • Achte Ausführungsform
  • 8 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 8 zeigt, sind in der achten Ausführungsform die erste Ausführungsform und die fünfte Ausführungsform kombiniert. Ein dritter Graben 7 ist nämlich in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters aus einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8, einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt, und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen SU zusammenfällt, gebildet.
  • Daher ist in der achten Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in sechs kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung ist der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ahne Grabenätzung gebildet, indem er über die sechs kleinen Regionen ausgebreitet wird. In dem in 8 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (25) bzw. die Gleichung (26) gegeben: Formel 13
    Figure 00280001
    Formel 14
    Figure 00280002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 15
    Figure 00280003
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (26) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (26) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der achten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in der Richtung der Diagonale TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen SU verlaufend vorgesehen sind, oder kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der die vorstehend genannten Anordnungen in geeigneter Weise kombiniert werden. Ferner ist es bei dem diagonalen Abschnitt des dritten Grabens 7 nicht unbedingt erforderlich, dass seine Mittellinie mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Darüber hinaus kann in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 sind, die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen SU verlaufen, unterschiedlich sein.
  • Neunte Ausführungsform
  • 9 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 9 zeigt, sind in der neunten Ausführungsform die zweite Ausführungsform und die fünfte Ausführungsform kombiniert. Ein dritter Graben 7 wird in dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters nämlich aus einem Abschnitt, der parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 verläuft, einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt, und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen SU zusammenfällt, gebildet.
  • Daher ist in der neunten Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in sechs kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung wird der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er über die sechs kleinen Regionen ausgebreitet wird. In dem in 9 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (27) bzw. die Gleichung (28) gegeben: Formel 16
    Figure 00290001
    Formel 17
    Figure 00290002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 18
    Figure 00300001
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (28) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (28) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der neunten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in der Richtung der Diagonalen SU der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, oder kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der die vorstehend genannten Anordnungen in geeigneter Weise kombiniert sind. Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Mittellinie des diagonalen Abschnitts des dritten Grabens 7 mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Darüber hinaus können in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 sind, die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen SU verlaufen, unterschiedlich sein.
  • Zehnte Ausführungsform
  • 10 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 10 zeigt, sind in der zehnten Ausführungsform die dritte Ausführungsform und die vierte Ausführungsform kombiniert. In dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters ist ein dritter Graben 7 nämlich aus einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8, einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt, gebildet.
  • Daher ist in der zehnten Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in sechs kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung wird der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er über die sechs kleinen Regionen ausgebreitet wird. In dem in 10 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (29) bzw. die Gleichung (30) gegeben: Formel 19
    Figure 00310001
    Formel 20
    Figure 00310002
    Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 21
    Figure 00310003
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (30) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (30) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der zehnten Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner können die dritten Gräben 7 mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 vorgesehen sind, können mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 vorgesehen sind, können mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, oder können mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der die vorstehend genannten Anordnungen in geeigneter Weise kombiniert sind. Ferner kann der dritte Graben 7 mit einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8, einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 und einem Abschnitt, der in Richtung der Diagonalen SU der Region 2 ohne Grabenätzung verläuft, vorgesehen sein.
  • Darüber hinaus können eine Region 2 ohne Grabenätzung, in welcher der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen TV verläuft, und eine Region 2 ohne Grabenätzung, in welcher der diagonale Abschnitt des dritten Grabens 7 in Richtung der Diagonalen SU verläuft, gemischt vorgesehen werden. Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Mittellinie des diagonalen Abschnitts des dritten Grabens 7 mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Darüber hinaus können in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 sind, die Anzahl der Abschnitte, die parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 sind, und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen, unterschiedlich sein:
  • Elfte Ausführungsform
  • 11 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 11 zeigt, sind in der elften Ausführungsform die dritte Ausführungsform und die fünfte Ausführungsform kombiniert. In dem Basismuster des in 126 gezeigten gitterartigen Grabenmusters ist ein dritter Graben 7 aus einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8, einem Abschnitt parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9, einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt, und einem Abschnitt, dessen Mittellinie mit der Diagonalen SU zusammenfällt, gebildet.
  • Daher ist in der elften Ausführungsform jede Region 2 ohne Grabenätzung in acht kleine Regionen unterteilt. In jeder Region 2 ohne Grabenätzung wird der Kontaktabschnitt 13 für die Region 2 ohne Grabenätzung gebildet, indem er über die acht kleinen Regionen ausgebreitet wird. In dem in 11 gezeigten Layout sind eine Kanalbreite Wch und eine Kanaldichte P in jedem Rechteck EFGH durch die folgende Gleichung (31) bzw. die Gleichung (32) gegeben: Formel 22
    Figure 00320001
    Formel 23
    Figure 00320002
  • Hier wird Ws so bestimmt, dass es den folgenden Ausdruck erfüllt: Formel 24
    Figure 00320003
  • Wie aus dem Vergleich der Gleichung (32) mit der Gleichung (4) deutlich wird, wird damit die aus der Gleichung (32) erhaltene Kanaldichte P größer als die aus der Gleichung (4) erhaltene Kanaldichte P. In dem Grabenmuster in der elften Ausführungsform wird die Kanaldichte P nämlich größer als in dem in 126 gezeigten Muster.
  • Ferner können die dritten Gräben 7 mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 vorgesehen sind und können mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 vorgesehen sind. Ferner kann der dritte Graben 7 mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufend vorgesehen sind, und kann mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der eine Vielzahl von Abschnitten in Richtung der Diagonalen SU verlaufend vorgesehen sind. Darüber hinaus kann der dritte Graben 7 auch mit einer Anordnung vorgesehen sein, in der die vorstehend genannten Anordnungen in geeigneter Weise kombiniert sind.
  • Ferner ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Mittellinie des diagonalen Abschnitts des dritten Grabens 7 mit der Diagonalen TV oder SU der Region 2 ohne Grabenätzung zusammenfällt. Darüber hinaus können in jeder Region 2 ohne Grabenätzung die Anzahl der Abschnitte der dritten Gräben 7, die parallel zu der Längsrichtung des ersten Grabens 8 sind, die Anzahl der Abschnitte, die parallel zu der Längsrichtung des zweiten Grabens 9 sind, die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen TV der Region 2 ohne Grabenätzung verlaufen und die Anzahl der Abschnitte, die in Richtung der Diagonalen SU verlaufen, unterschiedlich sein.
  • Wie vorstehend im Detail erläutert kann gemäß der ersten bis elften Ausführungsform, wenn die Größe des Kontakts in der Region 2 ohne Grabenätzung gleich der Größe in dem in 126 gezeigten Gittermuster gemacht wird, die Kanaldichte P größer als die in dem in 126 gezeigten Gittermuster ausgeführt werden. Dies kann eine Zunahme des Kontaktwiderstands hemmen. Darüber hinaus kann das Auftreten eines Versagens der Durchgängigkeit auf Grund eines Versagens beim Öffnen von Kontaktlöcher verhindert werden. Daher kann ein niedriger Widerstand im Durchlasszustand geschaffen werden, während eine hohe Leitfähigkeit des Kontaktabschnitts zwischen einem Halbleiter und einer Elektrode sichergestellt ist.
  • Bis hierher wurden Erläuterungen gegeben, dass die Kanaldichte P gesteigert wurde, indem im wesentlichen in verschiedener Art das planare Muster des Grabens geändert wurde, um einen niedrigen Widerstand im Durchlasszustand zu schaffen. Die nachfolgend erläuterte zwölfte Ausführungsform soll einen niedrigen Widerstand im Durchlasszustand schaffen, indem eine Sourceregion (oder eine Drainregion) als die erste Diffusionsregion nicht nur am Boden des Grabens in der aktiven Region vorgesehen wird, sondern auch am Boden des Grabens in der Gateregion.
  • Das Vorhandensein der Sourceregion (oder der Drainregion) als erste Diffusionsregion am Boden des Grabens in der Gateregion steigert die Menge eines Stromes, der in der Gateregion um die Seite des Grabens herumläuft. Dies macht es möglich, einen ausreichend niedrigen Widerstand im Durchlasszustand zu schaffen.
  • Zwölfte Ausführungsform
  • 24 ist eine Ansicht, die ein planares Layout eines Grabenmusters einer Halbleitervorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie 24 zeigt, ist eine Sourceregion 27 (oder eine Drainregion 29) als die erste Diffusionsregion entlang dem Boden des ersten Grabens 8 vorgesehen, der in der aktiven Region gebildet ist, und entlang dem Boden des zweiten Grabens 9, der in der Gateregion gebildet ist. Obgleich dies in der ersten bis elften Ausführungsform nicht besonders erläutert wurde, sind in 24 die jeweiligen Grabenabschnitte, die am linken Ende und am rechten Ende in Längsrichtung verlaufen, der erste Graben 8 und somit die aktive Region. Ferner sind in 24 die jeweiligen Grabenabschnitte, die in lateraler Richtung am oberen Ende und am unteren Ende verlaufen, der zweite Graben 9 und somit die Gateregion.
  • Nachfolgend werden die Querschnittsaufbauten und die Herstellungsverfahren des TLPM gemäß der zwölften Ausführungsform anhand von vier Beispielen (dem fünften bis achten Beispiel) im Einzelnen erläutert.
  • Fünftes Beispiel
  • 25 und 26 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem einstufigen Grabenaufbau zeigen, in dem die Sourceregion am Boden des Grabens dargestellt ist. 25 ist eine Querschnittsansicht in der aktiven Region, die durch die Schnittebene J-J' in 24 gegeben ist. Wie 25 zeigt, ist die Querschnittsanordnung in der aktiven Region in dem fünften Beispiel eine Anordnung, bei der keine p–-Körperregion 32 in der Querschnittsanordnung in der aktiven Region des in 12 gezeigten ersten Beispiels vorgesehen ist. Somit würde sich die entsprechende Erklärung wiederholen. Die Erläuterung der Querschnittsanordnung in der aktiven Region des fünften Beispiels wird daher weggelassen.
  • 26 ist eine Querschnittsansicht in der Gateregion, die durch die Schnittebene K- K' in 24 gegeben ist. Wie 26 zeigt, ist in der Gateregion am Boden des zweiten Grabens 9, der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildet ist, die n+-Sourceregion 27 als die erste Diffusionsregion vorgesehen. Ferner ist am Boden des zweiten Grabens 9 die P-Basisregion, die eine Kanalregion wird, so vorgesehen, dass sie die n+-Sourceregionen 27 umgibt.
  • Der zweite Graben 9 ist mit dem Gate-Polysilicium 23 mit zwischengelegtem Gate-Isolatorfilm 22 gefüllt. Auf dem Gate-Polysilicium 23 ist der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 vorgesehen. Die Außenseite des zweiten Grabens 9 ist die n–-Drainregion 28, die zu einer erweiterten Drainregion wird. Auf der n–-Drainregion 28 ist der Maskenoxidfilm 30 vorgesehen. Auf dem Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 und dem Maskenoxidfilm 30 ist ferner der Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 abgeschieden.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des TLPM mit den in 25 und 26 gezeigten Querschnittsanordnungen unter Bezug auf 27 bis 56 erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 die n–-Drainregion 28 gebildet. Auf der Oberfläche der n–-Drainregion 28 wird der Maskenoxidfilm 30 gebildet (27: die aktive Region, 28:die Gateregion). Ferner wird auf der Oberfläche des Maskenoxidfilms 30 eine Resistmaske 51 für ein Gittermuster gebildet (29: die aktive Region, 30: die Gateregion).
  • Anschließend wird in dem Maskenoxidfilm 30 eine gitterartiges Grabenmuster, wie beispielsweise in 24 gezeigt, gebildet. Unter Verwendung des Maskenoxidfilms 30 als Maske wird die Grabenät zung durchgeführt, um die ersten und die zweiten Gräben 8 und 9 zu bilden. (31: die aktive Region, 32: die Gateregion). Anschließend wird eine Opferoxidation durchgeführt, um einen Opferoxidfilm 52 in dem ersten und dem zweiten Graben 8 und 9 zu bilden (33: die aktive Region, 34: die Gateregion).
  • Daraufhin wird an jeder Bodenoberfläche des ersten und des zweiten Grabens 8 bzw. 9 die Ionenimplantation beispielsweise mit Borionen als Verunreinigungen des 0p-Typs ausgeführt, woduch die P-Basisregion 31 gebildet wird (35: die aktive Region, 36: die Gateregion). Nach der Bildung der P-Basisregion 31 auf der jeweiligen Bodenoberfläche des ersten und des zweiten Grabens 8 bzw. 9 wird eine Ionenimplantation beispielsweise mit als Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs durchgeführt (37: die aktive Region, 38: die Gateregion). Ferner wird die n+-Sourceregion 27 gebildet (39: die aktive Region, 40: die Gateregion).
  • Nach dem anschließenden Entfernen des Opferoxidfilms 52 wird der Gate-Isolatorfilm 22 jeweils in dem ersten und dem zweiten Graben 8 bzw. 9 gebildet, und das Gate-Polysilicium 23 wird abgeschieden (41: die aktive Region, 42: die Gateregion). Dann wird das Gate-Polysilicium 23 der Ätzung und der Schattenoxidation unterzogen, um einen Schattenoxidfilm 53 zu bilden (43: die aktive Region, 24: die Gateregion). In der aktiven Region wird das Gate-Polysilicium 23 nur auf der Seitenwand des ersten Grabens 8 gelassen. In der Gateregion ist die Öffnungsbreite des zweiten Grabens 9 schmäler als die Öffnungsbreite des ersten Grabens 8. Somit wird der zweite Graben 9 vollständig mit dem Gate-Polysilicium 23 gefüllt.
  • Als nächstes wird ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 abgeschieden (45: die aktive Region, 46: die Gateregion). Der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 wird anschließend der Ätzung unterzogen ( 47: die aktive Region, 48: die Gateregion). Die Ätzung öffnet ein Kontaktloch in der aktiven Region am Boden des ersten Grabens 8. Ferner wird in der Gateregion der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 auf dem Gate-Polysilicium 23 belassen.
  • Anschließend wird das Source-Polysilicium 25 abgeschieden (49: die aktive Region, 50: die Gateregion). Das Source-Polysilicium 25 wird der Ätzung unterzogen (51: die aktive Region, 52: die Gateregion). Die Ätzung belässt in der aktiven Region das Source-Polysilicium 25 nur in dem in dem ersten Graben 8 geöffneten Kontaktloch, wodurch das Kontaktloch mit dem Source-Polysilicium 25 gefüllt ist. In der Gateregion bleibt kein Source-Polysilicium 25 zurück.
  • Darauf folgend wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 auf der Oberfläche abgeschieden, und auf dessen Oberfläche wird eine Resistmaske 54 gebildet (53: die aktive Region, 54: die Gateregion). Unter Verwendung der Resistmaske 54 als Maske werden Kontaktlöcher, die den Zwischenschicht-Isolatorilm 26 und den Maskenoxidfilm 30 durchdringen, zur Durchführung der Ionenimplantation beispielsweise mit Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs geöffnet (55: die aktive Region, 56: die Gateregion). Anschließend wird eine Diffusionsbearbeitung ausgeführt, um die n+-Drainregionen 29 zu bilden. Schließlich werden durch Abscheiden einer Metallverbindungsschicht und durch Musterbildung der Schicht die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Drainelek trode) 14 und zweite Elektrode (die Sourceelektrode) 16 gebildet, womit die in 25 und 26 gezeigten Querschnittsanordnungen vollendet sind.
  • Sechstes Beispiel
  • 57 ist eine Ansicht, die einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem zweistufigen Grabenaufbau zeigt, in welchem die Sourceregion am Boden des Grabens dargestellt ist. Die Querschnittsanordnung in der aktiven Region, die in der Schnittebene J-J' in 24 dargestellt ist, ist eine Anordnung, in welcher in der in 25 gezeigten Anordnung entlang einem oberen Hälftenabschnitt der Seitenwand des ersten Grabens 8 ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dicker als der Gate-Isolatorfilm 22 ist, welche Anordnung der in 18 gezeigten entspricht. Ferner ist die Querschnittsanordnung in der aktiven Region, die durch die Schnittebene K-K' in 24 gegeben ist, eine Anordnung, in welcher in der in 26 gezeigten Anordnung entlang einem oberen Hälftenabschnitt der Seitenwand des zweiten Grabens 9 ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dicker als der Gate-Isolatorfilm 22 ist. Auf die Wiederholung der Erläuterung wird verzichtet.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des TLPM mit den in 18 und 57 gezeigten Querschnittsanordnungen unter Bezug auf 58 bis 71 erläutert. Zunächst wird wie bei dem vorstehend erläuterten fünften Beispiel auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 die n–-Drainregion 28 gebildet. Auf der Oberfläche der n–-Drainregion 28 wird der Maskenoxidfilm 30 gebildet. Ferner werden der erste und der zweite Graben (die erste Stufe) 8 bzw. 9 gebildet, und in diesen wird ein Opferoxidfilm 52 gebildet (27 bis 34).
  • Daraufhin wird ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 abgeschieden (58: die aktive Region, 59: die Gateregion). Der Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 wird anschließend der Ätzung unterzogen und der Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 wird nur an einer Seitenwand des ersten und des zweiten Grabens (der ersten Stufe) 8 und 9 jeweils belassen (60: die aktive Region, 61: die Gateregion). Dann wird unter Verwendung des belassenen Zwischenschicht-Isolatorfilms 41 als Maske die Grabenätzung erneut durchgeführt, um die zweiten Stufen des ersten und des zweiten Grabens 8 bzw. 9 zu bilden (62: die aktive Region, 63: die Gateregion). Ferner wird innerhalb der zweiten Stufe des ersten bzw. des zweiten Grabens 8 und 9 ein Opferoxidfilm 55 gebildet (64: die aktive Region, 65: die Gateregion).
  • Nachfolgend wird auf jeder Bodenfläche des ersten und des zweiten Grabens 8 bzw. 9 die Ionenimplantation beispielsweise mit Borionen als Verunreinigungen des p-Typs durchgeführt (66: die aktive Region, 67: die Gateregion). Auf die Bildung einer P-Basisregion 31 auf der jeweiligen Bodenfläche des ersten und des zweiten Grabens 8 bzw. 9 folgend wird die Ionenimplantation beispielsweise mit Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs ausgeführt (68: die aktive Region, 69: die Gateregion). Auf diese Weise wird die n+-Sourceregion 27 gebildet (70: die aktive Region, 71: die Gateregion).
  • Dann werden nach dem Entfernen des Opferoxidfilms 55 wie in 41 bis 56 des vorstehend erläuterten fünften Beispiels der Gate-Isolatorfilm 22 und das Gate-Polysilicium 23 gebildet. Ferner wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 gebildet, ein Kontaktloch für den Sourcekontakt wird geöffnet und das Kontaktloch wird mit dem Source-Polysilicium 25 gefüllt. Danach wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 abgeschieden, Kontaktlöcher werden geöffnet, die den Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 und den Maskenoxidfilm 30 durchdringen, und die n+-Drainregionen 29 werden durch Ionenimplantation und Diffusionsbearbeitung gebildet. Dann werden die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Drainelektrode) 14 und die zweite Elektrode (die Sourceelektrode) 16 gebildet, um die in 18 und 57 gezeigten Querschnittsanordnungen zu vollenden.
  • Siebtes Beispiel
  • 72 und 73 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem einstufigen Grabenaufbau zeigen, in dem die Drainregion am Boden des Grabens dargestellt ist. 72 ist eine Querschnittsansicht in der aktiven Region, die durch die Schnittebene J-J' in 24 gegeben ist. Wie 72 zeigt, ist bei der Querschnittsanordnung in der aktiven Region in dem siebten Beispiel kein Zwischenschicht-Isolatorfilm 26 der obersten Schicht in der Querschnittsanordnung in der aktiven Region in dem in 15 gezeigten zweiten Beispiel vorgesehen. Die Erläuterung dessen wäre somit eine Wiederholung. Aus diesem Grund wird die Erläuterung der Querschnittsanordnung in der aktiven Region des siebten Beispiels weggelassen.
  • 73 ist eine Querschnittsansicht in der Gateregion, die durch die Schnittebene K- K' in 24 gegeben ist. Wie 73 zeigt, ist in der Gateregion am Boden des zweiten Grabens 9, der in dem p–-Halbleitersubstrat 21 gebildet ist, die n+-Drainregion 29 vorgesehen. Ferner ist am Boden des zweiten Grabens 9 die n–-Drainregion 28, die zu einer erweiterten Drainregion wird, in der Weise vorgesehen, dass sie die n+-Drainregionen 29 umgibt. Der zweite Graben 9 wird mit dem Gate-Polysilicium 23 gefüllt, wobei der Gate-Isolatorfilm 22 dazwischen gelegt wird. Auf dem Gate-Polysilicium 23 ist der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 vorgesehen.
  • An der Außenseite des zweiten Grabens 9 wird die P-Basisregion 31 gebildet, und auf deren Oberfläche werden die n+-Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 gebildet. Auf den Oberflächen der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 wird der Maskenoxidfilm 30 vorgesehen. Die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 wird durch den Kontaktabschnitt 13, der den Maskenoxidfilm 30 durchdringt, mit der n+-Sourceregion 27 und der p+-Plugregion 36 elektrisch verbunden.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des TLPM mit den in 72 und 73 gezeigten Querschnittsanordnungen unter Bezug auf 74 bis 103 erläutert. Zunächst wird auf dem p–-Halbleitersubstrat 21 der Maskenoxidfilm 30 gebildet (74: die aktive Region, 75: die Gateregion). Ferner wird auf der Oberfläche des Maskenoxidfilms 30 eine Resistmaske 51 für ein Gittermuster gebildet (76: die aktive Region, Figui 77: die Gateregion).
  • Daran anschließend wird in dem Maskenoxidfilm 30 ein gitterartiges Grabenmuster, das beispielsweise in 24 gezeigt ist, gebildet. Unter Verwendung des Maskenoxidfilms 30 als Maske wird die Gra benätzung durchgeführt, um die ersten und die zweiten Gräben 8 bzw. 9 zu bilden (78: die aktive Region, 79: die Gateregion). Anschließend wird eine Opferoxidation ausgeführt, um einen Opferoxidfilm 52 in den ersten und den zweiten Gräben 8 bzw. 9 zu bilden. Danach wird auf jeder Bodenoberfläche der ersten und der zweiten Gräben 8 bzw. 9 eine Ionenimplantation beispielsweise mit Phosphorionen als Verunreinigungen des n-Typs ausgeführt (80: die aktive Region, 81 die Gateregion).
  • Auf die Bildung der n–-Drainregion 28 auf jeder Bodenoberfläche der ersten und der zweiten Gräben 8 bzw. 9 folgend wird eine Ionenimplantation beispielsweise mit Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs ausgeführt (82: die aktive Region, 83: die Gateregion). Dann wird die n–-Drainregion 29 gebildet (84: die aktive Region, 85: die Gateregion). Nach dem Entfernen des Opferoxidfilms 52 wird der Gate-Isolatorfilm 22 in jedem der ersten und der zweiten Gräben 8 bzw. 9 gebildet und das Gate-Polysilicium 23 wird abgeschieden (86: die aktive Region, 87: die Gateregion).
  • Dann wird das Gate-Polysilicium 23 der Ätzung unterzogen und anschließend der Schattenoxidation, um einen Schattenoxidfilm 53 zu bilden (88: die aktive Region, 89: die Gateregion). In der aktiven Region wird das Gate-Polysilicium 23 nur an der Seitenwand des ersten Grabens 8 belassen. In der Gateregion ist die Öffnungsbreite des zweiten Grabens 9 schmäler als die Öffnungsbreite des ersten Grabens 8. Somit wird der zweite Graben 9 vollständig mit den Gate-Polysilicium 23 gefüllt.
  • Daran anschließend wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 abgeschieden (90: die aktive Region, 91: die Gateregion). Der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 wird dann der Ätzung unterzogen (92: die aktive Region, 93: die Gateregion). Die Ätzung eröffnet ein Kontaktloch in der aktiven Region am Boden des ersten Grabens 8. Ferner wird in der Gateregion der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 auf dem Gate-Polysilicium 23 belassen.
  • Dann wird das Drain-Polysilicium 35 abgeschieden (84: die aktive Region, 95: die Gateregion). Das Drain-Polysilicium 35 wird der Ätzung unterzogen. Die Ätzung belässt in der aktiven Region das Drain-Polysilicium 35 nur in dem im ersten Graben 8 geöffneten Kontaktloch. Das Kontaktloch wird mit dem Drain-Polysilicium 35 gefüllt. In der Gateregion wird kein Drain-Polysilicium 35 belassen. Daran anschließend wird die Ionenimplantation beispielsweise mit Borionen als Verunreinigungen des p-Typs durchgeführt (96: die aktive Region, 97: die Gateregion).
  • Nach der Bildung der P-Basisregion 31 wird eine Resistmaske 56 gebildet und auf der P-Basisregion 31 die Ionenimplantation beispielsweise mit Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs ausgeführt (98: die aktive Region, 99: die Gateregion). Dann wird eine n+-Sourceregion 27 gebildet. Nach der Bildung der n+-Sourceregion 27 wird eine Resistmaske 57 gebildet und die Ionenimplantation wird beispielsweise mit Borionen als Verunreinigungen des p-Typs durchgeführt, wodurch die p+-Plugregion 36 gebildet wird (100: die aktive Region, 101: die Gateregion).
  • Nach der Bildung der p+-Plugregion 36 wird eine Resistmaske 58 gebildet (102: die aktive Regi on, 103: die Gateregion). Anschließend wird die Ätzung ausgeführt, um die n+-Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 freizulegen. Nach dem Entfernen der Resistmaske 58 werden durch Abscheiden einer Metallverbindungsschicht und Musterbildung der Schicht die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 und zweite Elektrode (die Drainelektrode) 16 gebildet, um so die in 72 und 73 gezeigten Querschnittsanordnungen zu vollenden.
  • Achtes Beispiel
  • 104 und 105 sind Ansichten, die jeweils einen Querschnittsaufbau eines TLPM mit einem zweistufigen Grabenaufbau zeigen, bei dem die Drainregion am Boden des Grabens vorliegt. Die Querschnittsanordnung in der aktiven Region, die durch die Schnittebene J-J' in 24 gezeigt ist, ist eine Anordnung, bei welcher in der in 72 gezeigten Anordnung von dem unteren Hälftenabschnitt zum Boden des ersten Grabens 8, ein Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dikker ist als der Gate-Isolatorfilm 22. Ferner ist die Querschnittsanordnung in der aktiven Region, die durch die Schnittebene K-K' dargestellt ist, eine Anordnung, bei der in der in 73 gezeigten Anordnung am Boden des zweiten Grabens 9 der Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 vorgesehen ist, der dikker als der Gate-Isolatorfilm 22 ist. Auf die Wiederholung der Erläuterungen wird verzichtet.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des TLPM mit den in 104 und 105 gezeigten Querschnittsanordnungen unter Bezug auf 106 bis 125 beschrieben. Wie auch in dem vorstehend erläuterten siebten Beispiel wird zunächst auf der Oberfläche des p–-Halbleitersubstrats 21 der Maskenoxidfilm 30 gebildet. Ferner werden die ersten und die zweiten Gräben (die erste Stufe) 8 bzw. 9 gebildet und in deren Innerem wird ein Opferoxidfilm 52 gebildet. Anschließend wird an jeder Bodenfläche der ersten und der zweiten Gräben 8 bzw. 9 (die erste Stufe) eine Ionenimplantation beispielsweise mit Phosphorionen als Verunreinigungen des n-Typs durchgeführt (74 bis 81).
  • Daran anschließend wird nach dem Durchführen der Opferoxidation der Innenseite jedes der ersten und der zweiten Gräben (die erste Stufe) 8 bzw. 9 ein Nitridfilm 59 abgeschieden (106: die aktive Region, 107: die Gateregion). Der Nitridfilm 59 wird der Ätzung unterzogen und nur an jeder Seitenwand der ersten und der zweiten Gräben (die erste Stufe) 8 bzw. 9 belassen (108: die aktive Region, 109: die Gateregion). Dann wird unter Verwendung des belassenen Nitridfilms 59 als Maske die erneute Grabenätzung ausgeführt, um die zweite Stufe jedes der ersten und der zweiten Gräben 8 bzw. 9 zu bilden. Ferner wird mit dem zuvor durch Ionenimplantation eingebrachten Phosphor die n–-Drainregion 28 gebildet (110: die aktive Region, 111: die Gateregion).
  • Danach wird auf der Bodenfläche der zweiten Stufe der jeweiligen ersten und zweiten Gräben 8 bzw. 9 und auf der Oberfläche des p–-Halbleitersubstrats 21 ein Opferoxidfilm 60 gebildet (112: die aktive Region, 113: die Gateregion). Eine Resistmaske 61 wird gebildet, die die Substratoberfläche bedeckt, und auf den jeweiligen Bodenflächen der ersten und der zweiten Gräben 8 und 9 wird eine Ionenimplantation beispielsweise mit Arsenionen als Verunreinigungen des n-Typs durchgeführt ( 114: die aktive Region, 115: die Gateregion). Dann wird die Resistmaske 61 entfernt (116: die aktive Region, 117: die Gateregion) und der Opferoxidfilm 60 wird entfernt (118: die ak tive Region, 119: die Gateregion).
  • Daraufhin wird der Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 am Boden der jeweiligen ersten und zweiten Gräben 8 bzw. 9 gebildet. Dabei diffundiert das zuvor ionenimplantierte Arsen und bildet die n+-Drainregion 29 (120: die aktive Region, 121: die Gateregion). Nach dem Entfernen des Nitridfilms 59 wird der Gate-Isolatorfilm 22 an der Seitenwand der jeweiligen ersten und zweiten Gräben 8 bzw. 9 gebildet, und das Gate-Polysilicium 23 wird abgeschieden (122: die aktive Region, 123: die Gateregion).
  • Danach wird das Gate-Polysilicium 23 der Ätzung unterzogen (124: die aktive Region, 125: die Gateregion). In der aktiven Region wird das Gate-Polysilicium 23 nur an der Seitenwand des ersten Grabens 8 auf dem Zwischenschicht-Isolatorfilm 41 belassen. In der Gateregion ist die Öffnungsbreite des zweiten Grabens 9 schmäler als die Öffnungsbreite des ersten Grabens 8. Somit wird der zweite Graben 9 vollständig mit dem Gate-Polysilicium 23 gefüllt.
  • Dann wird wie in 90 bis 103 in dem vorstehend erläuterten siebten Beispiel der Zwischenschicht-Isolatorfilm 24 gebildet, ein Kontaktloch wird für den Drainkontakt geöffnet und das Kontaktloch wird mit dem Drain-Polysilicium 35 gefüllt. Anschließend werden die P-Basisregion 31, die n+-Sourceregion 27 und die p+-Plugregion 36 gebildet. Ferner werden durch Abscheiden einer Metallverbindungsschicht und Musterbildung der Schicht die Kontaktabschnitte 13 und 15, die erste Elektrode (die Sourceelektrode) 14 und die zweite Elektrode (die Drainelektrode) 16 gebildet, um so die in 104 und 105 gezeigten Querschnittsanordnungen zu vollenden.
  • Wie vorstehend im Detail erläutert erhöht gemäß der zwölften Ausführungsform das Vorhandensein der Sourceregion (oder der Drainregion) als die erste Diffusionsregion nicht nur am Boden des Grabens als aktive Region, sondern auch am Boden des Grabens als Gateregion die Menge des um die Grabenseite in der Gateregion herum laufenden Stromes. Daher kann ein ausreichend niedriger Widerstand im Durchlasszustand geschaffen werden.
  • Die beschriebene Erfindung kann in verschiedenster Weise modifiziert werden, ohne durch die vorstehend erläuterten Ausführungsformn eingeschränkt zu sein. Beispielsweise kann die Region 2 ohne Grabenätzung ein anderes Viereck als ein Rechteck oder ein Polygon etc. sein, wobei die Anzahl der Seiten gleich oder höher als bei einem Pentagon ist. Ferner ist der Querschnittsaufbau des TLPM nicht auf die in 12 bis 23 gezeigten Anordnungen beschränkt. Die Anordnung kann beispielsweise so vorgesehen werden, dass in einem TLPM, bei dem eine Sourceregion am Boden des Grabens vorhanden ist, die n+-Sourceregion 27 und die P-Basisregion 31 am Boden jedes der Gräben 9 bzw. 7 in der ersten und der zweiten Gateregion vorhanden sind. Ferner kann auch eine Anordnung vorgesehen werden, bei der in einem TLPM, bei dem eine Drainregion am Boden des Grabens vorhanden ist, die n+-Drainregion 29 und die P-Basisregion 31 am Boden jedes der Gräben 9 bzw. 7 in der ersten und der zweiten Gateregion vorhanden sind.
  • Ferner kann die Erfindung mit einer Anordnung vorgesehen werden, in der der p- und der n- Leitfähigkeitstyp umgekehrt sind. Darüber hinaus kann auch eine Anordnung vorgesehen werden, in der verschiedene der ersten bis elften Ausführungsform und zwölften Ausführungsform kombiniert sind, wodurch es möglich wird, einen noch niedrigeren Widerstand im Durchlasszustand zu schaffen. Ferner kann die Erfindung ohne Einschränkung auf den Leistungs-MOSFET, wie zum Beispiel den TLPM, für andere Leistungs-Halbleitervorrichtungen einschließlich bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IGBT) angewandt werden.
  • Erfindungsgemäß kann in der Region ohne Grabenätzung der Kontaktabschnitt so ausgeführt werden, dass er die gleiche Größe wie der Kontaktabschnitt in dem Fall hat, in dem die Region ohne Grabenätzung nicht durch den dritten Graben in kleine Regionen unterteilt ist. Dies kann die Erhöhung des Kontaktwiderstands hemmen und ferner das Auftreten eines Versagens der Durchgängigkeit aufgrund eines Versagens beim Öffnen der Kontaktlöcher verhindern. Daher kann ein niedriger Widerstand im Durchlasszustand aufgrund der Miniaturisierung des Grabens geschaffen werden, während eine hohe Leitfähigkeit des Kontaktabschnitts zwischen dem Halbleiter und der Elektrode sichergestellt ist.
  • Gemäß der Erfindung erhöht das Vorhandensein der ersten Diffusionsregion nicht nur am Boden des Grabens in der aktiven Region, sondern auch am Boden des zweiten Grabens, der den Graben in der aktiven Region schneidet, die Menge des Stromes, der um die Seite des zweiten Grabens herumläuft. Daher ist es möglich, einen ausreichend niedrigen Widerstand im Durchlasszustand zu schaffen.

Claims (20)

  1. Halbleitervorrichtung, enthaltend einen durch Ätzen erzeugten Graben, der auf einem Halbleitersubstrat vorgesehen ist, eine erste Diffusionsregion, die am Boden des Grabens in einer aktive Region gebildet ist, die einen Strom als ein Halbleiterelement ansteuert, und eine zweite Diffusionsregion, die in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildet ist, und in welcher ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Graben einen ersten Graben (8) einschließt, der in der aktiven Region gebildet ist, sowie einen zweiten Graben (9), der den ersten Graben (8) schneidet, so dass ein Gittermuster entsteht, eine inselartige Region (2) ohne Grabenätzung, die belassen wird, ohne dass sie der Ätzung unterzogen wurde, durch einen oder mehrere dritte Gräben (7), die mit den Gräben (8, 9) im Gittermuster in Verbindung stehen, in mehrere kleine Regionen unterteilt ist, und ein Kontaktabschnitt (13) zum Verbinden der zweiten Diffusionsregion und einer Elektrode, die elektrisch mit der zweiten Diffusionsregion verbunden ist, so angeordnet ist, dass er über alle kleinen Regionen in der Region (2) ohne Grabenätzung ausgedehnt ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) parallel zu dem ersten Graben (8) verläuft.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) parallel zu dem zweiten Graben (9) verläuft.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) sowohl zu dem ersten Graben (8) als auch zu dem zweiten Graben (9) diagonal verläuft.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) als eine beliebige Kombination von zweien oder dreien der Verläufe, nämlich parallel zu dem ersten Graben (8), parallel zu dem zweiten Graben (9) und diagonal zu sowohl dem ersten Graben (8) als auch dem zweiten Graben (9) vorgesehen ist.
  6. Halbleitervorrichtung, enthaltend einen lateralen Grabentransistor, der einen auf einem Halbleitersubstrat vorgesehenen Graben enthält, eine am Boden des Grabens in einer aktiven Region, die einen Strom als ein Transistor ansteuert, gebildete erste Diffusionsregion, eine in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildete zweite Diffusionsregion, einen innerhalb des Grabens entlang dem Graben gebildeten Gate-Isolatorfilm, einen ersten Leiter, der innerhalb des Gate-Isolatorfilms gebildet ist, einen zweiten Leiter, der innerhalb des ersten Leiters in der aktiven Region mit einem dazwischengelegten Zwischenschicht-Isolatorfilm gebildet ist und mit der ersten Diffusionsregion elektrisch verbunden ist, eine erste Elektrode, die den Zwischenschicht-Isolatorfilm durchdringt und mit der zweiten Diffusionsregion elektrisch verbunden ist, und eine zweite Elektrode, die den Zwi schenschicht-Isolatorfilm durchdringt und mit dem zweiten Leiter elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet ist, dass der Graben einen ersten Graben (8) einschließt, der in der aktiven Region gebildet ist, sowie einen zweiten Graben (9), der den ersten Graben schneidet (8), so dass ein Gittermuster entsteht, eine inselartige Region (2) ohne Grabenätzung, die belassen wurde, ohne dass sie der Ätzung unterzogen wurde, durch einen oder mehrere dritte Gräben (7), die mit den Gräben (8, 9) im Gittermuster in Verbindung stehen, in mehrere kleine Regionen unterteilt ist, und ein Kontaktabschnitt (13) zum Verbinden der zweiten Diffusionsregion und der ersten Elektrode (14), die elektrisch mit der zweiten Diffusionsregion verbunden ist, so angeordnet ist, dass er über alle kleinen Regionen in der Region (2) ohne Grabenätzung ausgedehnt ist.
  7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) parallel zu dem ersten Graben (8) verläuft.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) parallel zu dem zweiten Graben (9) verläuft.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) sowohl zu dem ersten Graben (8) als auch zu dem zweiten Graben (9) diagonal verläuft.
  10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Graben (7) als eine beliebige Kombination von zweien oder dreien der Verläufe, nämlich parallel zu dem ersten Graben (8), parallel zu dem zweiten Graben (9) und diagonal zu sowohl dem ersten Graben (8) als auch dem zweiten Graben (9) vorgesehen ist.
  11. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Diffusionsregion (29) eine Drainregion ist und die erste Diffusionsregion (27) eine Sourceregion ist.
  12. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Diffusionsregion (29) eine Sourceregion ist und die erste Diffusionsregion (27) eine Drainregion ist.
  13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des dritten Grabens (7) mit dem ersten Leiter mit einem dazwischengelegten Gate-Isolatorfilm gefüllt ist und der erste Leiter in dem dritten Graben (7) und die erste Elektrode (14) durch einen Zwischenschicht-Isolatorfilm voneinander isoliert sind.
  14. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenschicht-Isolatorfilm (41), der dicker als der Gate-Isolatorfilm ist, entlang einem Teil eines Seitenabschnitts des ersten Grabens (8) vorgesehen ist.
  15. Halbleitervorrichtung, enthaltend einen Graben, der auf einem Halbleitersubstrat vorgesehen ist, eine erste Diffusionsregion, die am Boden des Grabens in einer aktiven Region gebildet ist, die einen Strom als ein Halbleiterelement ansteuert, und eine zweite Diffusionsregion, die in einer Substratoberflächenregion außerhalb des Grabens gebildet ist, und in welcher ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Graben einen ersten Graben (8) einschließt, der in der aktiven Region gebildet ist, sowie einen zweiten Graben (9), der den ersten Graben (8) schneidet; so dass ein Gittermuster entsteht, und die erste Diffusionsregion (27) am Boden des ersten Grabens (8) und am Boden des zweiten Grabens (9) gebildet ist.
  16. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des zweiten Grabens (9) schmäler ist als die Breite des ersten Grabens (8).
  17. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Diffusionsregion (29) eine Drainregion ist und die erste Diffusionsregion (27) eine Sourceregion ist, ein erster Leiter an der Innenseite des ersten Grabens (8) und des zweiten Grabens (9) mit einem dazwischengelegten Isolatorfilm gebildet ist, und ein zweiter Leiter, der mit der ersten Diffusionsregion (27) elektrisch verbunden ist, ferner an der Innenseite des ersten Leiters in dem ersten Graben (8) mit einem dazwischengelegten Isolatorfilm gebildet ist.
  18. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Diffusionsregion (29) eine Sourceregion ist und die erste Diffusionsregion (27) eine Drainregion ist, ein erster Leiter an der Innenseite des ersten Grabens (8) und des zweiten Grabens (9) mit einem dazwischengelegten Isolatorfilm gebildet ist, und ein zweiter Leiter, der mit der ersten Diffusionsregion (27) elektrisch verbunden ist, ferner an der Innenseite des ersten Leiters in dem ersten Graben (8) mit einem dazwischengelegten Isolatorfilm gebildet ist.
  19. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenschicht-Isolatorfilm (41), der dicker ist als der jeweilige Isolatorfilm in dem ersten Graben (8) und dem zweiten Graben (9), ferner an jedem Seitenabschnitt des ersten Grabens (8) und an jedem Seitenabschnitt oder am Boden des zweiten Grabens (9) vorgesehen ist.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung einer Halbleitervorrichtung, die einen ersten Graben, der in einer aktiven Region gebildet ist, die einen Strom als ein Halbleiterelement steuert, einen zweiten Graben, der den ersten Graben schneidet, um ein Gittermuster zu bilden, eine erste Diffusionsregion, die jeweils auf einem Boden des ersten Grabens und einem Boden des zweiten Grabens gebildet ist, und eine zweite Diffusionsregion enthält, die in einer Substratoberflächenregion außerhalb der jeweiligen Gräben gebildet ist und in welcher ein Strom zwischen der ersten Diffusionsregion und der zweiten Diffusionsregion fließt, das Verfahren in dieser Reihenfolge ausgeführt wird mit einem Schritt zum Bilden des ersten Grabens und des zweiten Grabens auf dem Halbleitersubstrat, einem Schritt zum Bilden der ersten Diffusionsregion jeweils auf dem Boden des ersten Grabens und dem Boden des zweiten Grabens, einem Schritt zum Füllen des ersten Grabens und des zweiten Grabens, und einem Schritt zum Bilden der zweiten Diffusionsregion in einer Oberflächenregion auf einer Oberfläche des Halbleitersubstrats.
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