JP2000349289A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000349289A
JP2000349289A JP11259939A JP25993999A JP2000349289A JP 2000349289 A JP2000349289 A JP 2000349289A JP 11259939 A JP11259939 A JP 11259939A JP 25993999 A JP25993999 A JP 25993999A JP 2000349289 A JP2000349289 A JP 2000349289A
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Japan
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oxide film
gate
insulating film
trench
silicon
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JP11259939A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Onozawa
勇一 小野沢
Koji Sasaki
弘次 佐々木
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having a trench gate structure where it can prevent decline in the gate dielectric breakdown voltage of the device, and a method for manufacturing the device. SOLUTION: A semiconductor device is manufactured, in such a way that after a trench groove is formed into silicon 3 and the internal surface of the groove is covered with a gate oxide film 1, the groove is filled up with a vapor- phase deposited polysilicon 2, and the polysilicon 2 is back-etched until the gate oxide film 1 formed on the flat section of the silicon 3 is exposed (a). Then a thick oxide film 4 (CVD oxide film) is vapor-phase deposited on the flat section of the silicon 3 and the surface of the polysilicon 2 (b). Thereafter, the oxide film 4 is removed by subjecting it to back etching the film 4, until the surface of the flat section of the silicon 3 is exposed (c). Moreover, a screen oxide film 5 is formed on the surface of the flat section of the silicon 3 and the surface of the oxide film 4 (d). Since the thick oxide film 4 is formed, the quality of the gate oxide film 1 is maintained at a high level, and the decline of the gate withstand voltage of the semiconductor device can be prevented. Since the gate oxide film 1 is not damaged, additionally reliability of the gate withstand voltage of the device is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、トレンチゲート
構造を有する半導体装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor device having a trench gate structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、IGBT(絶縁ゲート型バイポー
ラトランジスタ)やMOSFET(MOSゲート電界効
果トランジスタ)やMOSサイリスタ(MOSゲートサ
イリスタ)などのオン特性やオン抵抗を改善するため
に、トレンチゲート構造が採用される場合が多くなって
きた。このトレンチゲート構造は、トレンチ溝を堀り、
この溝の表面をゲート酸化膜で被覆し、このゲート酸化
膜で覆われたトレンチ溝にゲート電極となるポリシリコ
ンを充填して形成される。
2. Description of the Related Art In recent years, a trench gate structure has been adopted in order to improve the ON characteristics and ON resistance of IGBTs (insulated gate bipolar transistors), MOSFETs (MOS gate field effect transistors), MOS thyristors (MOS gate thyristors), and the like. More and more. This trench gate structure digs a trench,
The surface of this groove is covered with a gate oxide film, and the trench groove covered with the gate oxide film is filled with polysilicon to be a gate electrode.

【0003】この後、ソース領域やドレイン領域を形成
するために、Asなどのイオン注入工程が続くが、この
イオン注入工程でシリコンの表面に入るダメージを防止
するために、膜厚が50nm程度のスクリーン酸化膜を
シリコン表面に形成する。
Thereafter, an ion implantation step of As or the like is performed to form a source region and a drain region. In order to prevent damage to the surface of silicon in the ion implantation step, a film having a thickness of about 50 nm is formed. A screen oxide film is formed on the silicon surface.

【0004】図5は、従来のトレンチゲート構造部を形
成する製造方法で、同図(a)から同図(c)は工程順
に示した要部工程断面図である。
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing a main part of a manufacturing method for forming a conventional trench gate structure part in order of steps.

【0005】同図(a)において、シリコン23にトレ
ンチ溝を形成し、ゲート酸化膜21を被覆する。その後
でn形不純物もしくはp形不純物をドープしたポリシリ
コン22(D−Poly−Si:Doped Poly
−Silicon)で、トレンチ溝を埋め、シリコン2
3の平坦部に形成されたゲート酸化膜21が露出するま
で、ポリシリコン22をバックエッチする。このバック
エッチでポリシリコン22の表面はシリコン平坦部に形
成されたゲート酸化膜21の表面より、高さが下がる。
In FIG. 1A, a trench is formed in a silicon 23 and is covered with a gate oxide film 21. Then, the polysilicon 22 doped with an n-type impurity or a p-type impurity (D-Poly-Si: Doped Poly)
-Silicon) to fill the trench with silicon 2
The polysilicon 22 is back-etched until the gate oxide film 21 formed on the flat portion 3 is exposed. By this back etching, the surface of the polysilicon 22 is lower in height than the surface of the gate oxide film 21 formed on the silicon flat portion.

【0006】同図(b)において、シリコン23の平坦
部に形成されたゲート酸化膜21を除去するためにエッ
チングする。このエッチングで、このゲート酸化膜21
の表面の高さCが、ポリシリコン22の表面の高さDよ
り、ゲート酸化膜21の膜厚分だけ低下する。
In FIG. 1B, etching is performed to remove the gate oxide film 21 formed on the flat portion of the silicon 23. By this etching, the gate oxide film 21
Is lower than the height D of the surface of the polysilicon 22 by the thickness of the gate oxide film 21.

【0007】同図(c)において、その後、前記のスク
リーン酸化膜25を形成する。
In FIG. 1C, the screen oxide film 25 is formed thereafter.

【0008】図示しないが、この後でソース領域を形成
するために、前記したように、Asなどでスクリーン酸
化膜を通してイオン注入する。
Although not shown, to form a source region thereafter, ions are implanted through a screen oxide film with As or the like as described above.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このスクリーン酸化膜
形成工程において、シリコン表面、ポリシリコン表面お
よびポリシリコンとシリコンに挟まれた箇所Aに、それ
ぞれスクリーン酸化膜25が形成される。ポリシリコン
22の上に形成されるスクリーン酸化膜25は、緻密さ
に欠けて、電気的に絶縁破壊強度が小さい。しかし、ポ
リシリコン22の表面の上には、図示しない後工程で層
間絶縁膜などが形成されたために、ポリシリコン22と
図示しない層間絶縁膜上に形成される配線の間の電気的
な絶縁は良好である。
In this screen oxide film forming step, a screen oxide film 25 is formed on each of the silicon surface, the polysilicon surface, and the portion A between the polysilicon and silicon. The screen oxide film 25 formed on the polysilicon 22 lacks denseness and has low electrical breakdown strength. However, since an interlayer insulating film or the like is formed on a surface of the polysilicon 22 in a later step (not shown), electrical insulation between the polysilicon 22 and a wiring formed on the interlayer insulating film (not shown) is reduced. Good.

【0010】ところが、シリコン23とポリシリコン2
2に挟まれた箇所Aでは、ポリシリコン側から形成され
たスクリーン酸化膜25の絶縁破壊強度が小さくなるた
めに、シリコン23(ソース領域が形成される)とポリ
シリコン22(ゲート電極)の間の絶縁耐圧は低下す
る。つまり、この箇所Aで、ゲート絶縁耐圧が低下す
る。
However, silicon 23 and polysilicon 2
2 between the silicon 23 (where the source region is formed) and the polysilicon 22 (the gate electrode) because the dielectric breakdown strength of the screen oxide film 25 formed from the polysilicon side is small The dielectric breakdown voltage of the device decreases. That is, at this point A, the gate withstand voltage decreases.

【0011】また、スクリーン酸化膜25を形成しない
でシリコン23の平坦部に形成されたゲート酸化膜21
をスクリーン酸化膜25の代わりに使用すると、前記の
シリコン23とポリシリコン22に挟まれた箇所Aのゲ
ート酸化膜21に、イオン注入される不純物が入り込
み、ゲート酸化膜21の絶縁耐圧が低下する。
The gate oxide film 21 formed on the flat portion of the silicon 23 without forming the screen oxide film 25
Is used in place of the screen oxide film 25, impurities to be ion-implanted enter the gate oxide film 21 at the portion A sandwiched between the silicon 23 and the polysilicon 22, and the dielectric strength of the gate oxide film 21 is reduced. .

【0012】この発明の目的は、前記の課題を解決し
て、ゲート絶縁破壊電圧の低下を防止できる、トレンチ
ゲート構造を有する半導体装置とその製造方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a trench gate structure and a method of manufacturing the same, which can solve the above-mentioned problems and can prevent a decrease in gate breakdown voltage.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、トレンチゲート構造を有する半導体装置におい
て、第1絶縁膜を介してトレンチ溝に形成されるゲート
電極と、トレンチ溝部の第1絶縁膜上と、ゲート電極上
に、半導体基板の表面高さと同一高さで形成される第2
絶縁膜とを有する構成とする。
In order to achieve the above object, in a semiconductor device having a trench gate structure, a gate electrode formed in a trench with a first insulating film interposed therebetween and a first insulating layer in the trench groove are formed. A second layer formed on the film and on the gate electrode at the same height as the surface of the semiconductor substrate;
A structure including an insulating film.

【0014】トレンチゲート構造を有する半導体装置の
製造方法において、半導体基板にトレンチ溝を形成する
工程と、半導体基板表面とトレンチ溝表面に第1絶縁膜
を形成する工程と、第1絶縁膜を介して、半導体基板表
面高さより低い高さのゲート電極を形成する工程と、第
1絶縁膜上とゲート電極上に半導体基板の表面高さより
高い第2絶縁膜を形成する工程と、第2絶縁膜と第1絶
縁膜を半導体基板表面が露出するまで除去する工程と、
半導体基板表面と第2絶縁膜表面に第3絶縁膜を形成す
る工程とを含む製造方法とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device having a trench gate structure, a step of forming a trench in a semiconductor substrate, a step of forming a first insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the trench, Forming a gate electrode having a height lower than the surface height of the semiconductor substrate, forming a second insulating film higher than the surface height of the semiconductor substrate on the first insulating film and the gate electrode, Removing the first insulating film until the surface of the semiconductor substrate is exposed;
Forming a third insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the second insulating film.

【0015】第1絶縁膜がゲート酸化膜で、第3絶縁膜
がスクリーン酸化膜であるとよい。
It is preferable that the first insulating film is a gate oxide film and the third insulating film is a screen oxide film.

【0016】ゲート電極がポリシリコンで形成されると
よい。
Preferably, the gate electrode is formed of polysilicon.

【0017】前記のようにすることで、前記の第2絶縁
膜を介して、後工程のイオン注入工程で、ゲート酸化膜
となる第1絶縁膜にイオン種が導入されることがなくな
り、また、第2絶縁膜を形成することで、ゲート電極と
半導体基板に挟まれた第1酸化膜の膜質は良好に保たれ
る。
By doing so, no ion species is introduced into the first insulating film serving as the gate oxide film in the subsequent ion implantation step via the second insulating film, and By forming the second insulating film, the film quality of the first oxide film sandwiched between the gate electrode and the semiconductor substrate can be kept good.

【0018】また、第1絶縁膜とゲート電極上に、第4
絶縁膜を形成する工程と、ゲート電極上の第4絶縁膜の
みを残す工程と、露出した第1絶縁膜下の半導体基板表
面が露出するまで、第1絶縁膜と第4絶縁膜を除去する
工程とを含む製造方法がよい。
A fourth insulating film is formed on the first insulating film and the gate electrode.
Forming an insulating film, leaving only the fourth insulating film on the gate electrode, and removing the first insulating film and the fourth insulating film until the surface of the semiconductor substrate under the exposed first insulating film is exposed. And a manufacturing method including the steps.

【0019】前記第4絶縁膜が、CVD法で形成した酸
化膜であるとよい。
Preferably, the fourth insulating film is an oxide film formed by a CVD method.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の第1実施例の
トレンチゲート構造の要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a trench gate structure according to a first embodiment of the present invention.

【0021】半導体基板(シリコン3)に選択的に深さ
3μm程度で幅1μm程度のトレンチ溝を形成する。ト
レンチ溝の側面と底部に膜厚1000Å程度のゲート酸
化膜1を形成する。このトレンチ溝にゲート電極となる
ポリシリコン2を充填する。このポリシリコン2はn形
またはp形不純物がドープされたドープドポリシリコン
(D−Poly−Si)である。ポリシリコン1上にC
VD法で形成した酸化膜4をゲート酸化膜1の膜厚の2
倍から4倍程度の厚さで形成する。シリコン3の表面に
は、ソース領域11や図示しないソース電極などを形成
する。
A trench having a depth of about 3 μm and a width of about 1 μm is selectively formed in a semiconductor substrate (silicon 3). A gate oxide film 1 having a thickness of about 1000 ° is formed on the side and bottom of the trench. This trench is filled with polysilicon 2 serving as a gate electrode. This polysilicon 2 is doped polysilicon (D-Poly-Si) doped with n-type or p-type impurities. C on polysilicon 1
The oxide film 4 formed by the VD method is reduced to the thickness 2 of the gate oxide film 1.
It is formed with a thickness of about 2 to 4 times. On the surface of the silicon 3, a source region 11, a source electrode (not shown), and the like are formed.

【0022】前記のトレンチゲート構造を有する半導体
装置においては、ゲート酸化膜1の膜質が確保され、ゲ
ート耐圧の低下を防止することができる。また、酸化膜
4が被覆しているので、ゲート酸化膜1にイオン注入工
程で、ダメージが入らず、ゲート耐圧の信頼性が向上す
る。尚、12はウエル領域で13はベース領域である。
In the semiconductor device having the above-mentioned trench gate structure, the film quality of the gate oxide film 1 is ensured, and a decrease in gate breakdown voltage can be prevented. Further, since the oxide film 4 covers the gate oxide film 1, the gate oxide film 1 is not damaged in the ion implantation step, and the reliability of the gate breakdown voltage is improved. In addition, 12 is a well region and 13 is a base region.

【0023】図2は、この発明の第2実施例で、トレン
チゲート構造の製造方法を示し、同図(a)から同図
(d)は工程順に示した要部工程断面図である。
FIGS. 2A to 2D show a method of manufacturing a trench gate structure according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views showing main steps in the order of steps.

【0024】同図(a)において、シリコン3に深さ3
μm程度で幅1μm程度のトレンチ溝を形成し、膜厚1
000Å程度のゲート酸化膜1を被覆する。その後でn
形不純物もしくはp形不純物をドープしたポリシリコン
2(D−Poly−Si:Doped Poly−Si
licon)を、800nm気相堆積させて、トレンチ
溝を埋め、シリコン3の平坦部に形成されたゲート酸化
膜1が露出するまで、ポリシリコン2をバックエッチす
る。このバックエッチでポリシリコン2の表面は、シリ
コン3の平坦部に形成されたゲート酸化膜1の表面より
も高さが下がる。
In FIG. 2A, the silicon 3 has a depth of 3
A trench having a width of about 1 μm and a thickness of about 1 μm is formed.
A gate oxide film 1 of about 000 ° is covered. Then n
2 (D-Poly-Si: Doped Poly-Si) doped with a p-type impurity or a p-type impurity
The silicon 2 is back-etched until the gate oxide film 1 formed on the flat portion of the silicon 3 is exposed. By this back etching, the surface of the polysilicon 2 is lower in height than the surface of the gate oxide film 1 formed on the flat portion of the silicon 3.

【0025】同図(b)において、シリコン3の平坦部
と、ポリシリコン2の表面にCVD法で膜厚1μm程度
に酸化膜4(CVD酸化膜)を気相堆積させる。
In FIG. 1B, an oxide film 4 (CVD oxide film) is deposited in a vapor phase on the flat portion of the silicon 3 and the surface of the polysilicon 2 to a film thickness of about 1 μm by the CVD method.

【0026】同図(c)において、シリコン3の平坦部
の表面が露出するまで、この酸化膜4をRIE(反応性
イオンエッチング)法を用いてバックエッチして、除去
する。
In FIG. 1C, the oxide film 4 is removed by back etching using RIE (reactive ion etching) until the surface of the flat portion of the silicon 3 is exposed.

【0027】同図(d)において、シリコン3の平坦部
の表面と酸化膜4の表面に膜厚50nm程度にスクリー
ン酸化膜5を形成する。
In FIG. 2D, a screen oxide film 5 is formed on the surface of the flat portion of the silicon 3 and the surface of the oxide film 4 to a thickness of about 50 nm.

【0028】図示しないが、前記のように、この後でソ
ース領域を形成するために、Asなどでスクリーン酸化
膜5を通してイオン注入する。
Although not shown, as described above, ions are implanted through the screen oxide film 5 with As or the like in order to form a source region thereafter.

【0029】この製造工程により、ポリシリコン2と接
しているゲート酸化膜1上には酸化膜4が形成されるた
め、イオン注入工程で打ち込まれる不純物が、直接ゲー
ト酸化膜1に入ることは無くなる。また、図5(c)で
示した箇所Aの相当する箇所Bにポリシリコン2の側か
ら形成されるスクリーン酸化膜5がないために、ゲート
酸化膜1の膜質が高品質に確保され、ゲート耐圧の低下
を防止できる。また、ゲート酸化膜1にダメージが入ら
ないためにゲート耐圧の信頼性を向上させることができ
る。
By this manufacturing process, oxide film 4 is formed on gate oxide film 1 in contact with polysilicon 2, so that impurities implanted in the ion implantation process do not directly enter gate oxide film 1. . Further, since there is no screen oxide film 5 formed from the side of the polysilicon 2 at the location B corresponding to the location A shown in FIG. 5C, the quality of the gate oxide film 1 is ensured to be high quality, A decrease in withstand voltage can be prevented. Further, since the gate oxide film 1 is not damaged, the reliability of the gate breakdown voltage can be improved.

【0030】図3は、本発明によるトレンチゲート構造
と従来のトレンチゲート構造を有する半導体装置のゲー
ト絶縁破壊電圧の分布であり、同図(a)は本発明のト
レンチゲート構造、同図(b)は従来のトレンチゲート
構造である。本発明のトレンチゲート構造にすること
で、半導体装置のゲート絶縁破壊電圧を高い方に分布さ
せることができる。すなわち、ゲート耐圧の低下を防止
することができる。
FIG. 3 shows the distribution of the gate breakdown voltage of the semiconductor device having the trench gate structure according to the present invention and the conventional trench gate structure. FIG. 3A shows the trench gate structure of the present invention, and FIG. ) Is a conventional trench gate structure. With the trench gate structure of the present invention, the gate breakdown voltage of the semiconductor device can be distributed to a higher side. That is, a decrease in gate breakdown voltage can be prevented.

【0031】図4は、この発明の第3実施例で、トレン
チゲート構造の製造方法を示し、同図(a)から同図
(e)は工程順に示した要部工程断面図である。
FIGS. 4A to 4E show a method of manufacturing a trench gate structure according to a third embodiment of the present invention. FIGS. 4A to 4E are sectional views showing main steps in the order of steps.

【0032】同図(a)において、シリコン3にトレン
チを形成し、ゲート酸化膜1となる熱酸化膜を全面に膜
厚2000Å形成し、ポリシリコン2をトレンチに充填
し、そのポリシリコン1をエッチバックした後、CVD
−酸化膜6(Chemical Vapor Depo
sition法で形成した酸化膜)を膜厚3000Å〜
5000Åに成長させ、熱処理を行う。
Referring to FIG. 2A, a trench is formed in silicon 3, a thermal oxide film serving as gate oxide film 1 is formed on the entire surface to a thickness of 2000.degree., And polysilicon 2 is filled in the trench. After etch back, CVD
-Oxide film 6 (Chemical Vapor Depo)
oxide film formed by the position method)
It is grown to 5000 ° and heat treated.

【0033】同図(b)において、フォトリソグラフィ
工程でトレンチ上にレジスト7のパターニングを行う。
In FIG. 2B, a resist 7 is patterned on the trench by a photolithography process.

【0034】同図(c)において、つぎに、レジスト7
をマスクに、等方性のケミカルドライエッチング(CD
E)で、シリコン3上のゲート酸化膜1が薄く残る程度
にCVD−酸化膜6とゲート酸化膜1をエッチングで除
去する。
In FIG. 3C, the resist 7
Isotropic chemical dry etching (CD
In step E), the CVD-oxide film 6 and the gate oxide film 1 are removed by etching so that the gate oxide film 1 on the silicon 3 remains thin.

【0035】同図(d)において、レジスト7を剥離す
る。
In FIG. 4D, the resist 7 is peeled off.

【0036】同図(e)において、全面をウエットエッ
チングで、ゲート酸化膜1とトレンチ箇所に形成された
CVD−酸化膜6を除去する。このとき、シリコン3上
のゲート酸化膜1は完全に除去されるが、トレンチの上
部側壁箇所EのCVD−酸化膜6は残る。これは、この
トレンチの上部側壁箇所Eのエッチング液が滞留し、ウ
エットエッチングがされに難くなるからである。その
後、スクリーン酸化膜5を形成する。このように、トレ
ンチの上部側壁箇所EのCVD─酸化膜が残ることによ
り、前記と同じように、ゲート酸化膜の膜質が高品質に
確保され、ゲート耐圧の低下を防止でき、また信頼性も
向上する。
In FIG. 3E, the gate oxide film 1 and the CVD-oxide film 6 formed in the trench portions are removed by wet etching on the entire surface. At this time, the gate oxide film 1 on the silicon 3 is completely removed, but the CVD-oxide film 6 on the upper side wall portion E of the trench remains. This is because the etchant in the upper side wall portion E of the trench stagnates, making wet etching difficult. Thereafter, a screen oxide film 5 is formed. As described above, since the CVD oxide film on the upper side wall portion E of the trench remains, the film quality of the gate oxide film is ensured at a high quality, the gate breakdown voltage can be prevented from lowering, and the reliability is improved. improves.

【0037】また、レジストのパターニングで、パター
ンずれが生じた場合でも、トレンチ上部側壁箇所EのC
VD−酸化膜は残るために、前記と同様にゲート耐圧の
低下を防止できる。
Further, even when a pattern shift occurs due to the patterning of the resist, the C on the side wall portion E of the trench upper portion is not removed.
Since the VD-oxide film remains, it is possible to prevent a decrease in the gate withstand voltage as described above.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明によれば、ゲート絶縁膜の膜質
を高品質に確保することで、ゲート耐圧の低下を防止で
きる。また、イオン注入でゲート絶縁膜へダメージが入
らないために、ゲート耐圧の信頼性を向上させることが
できる。
According to the present invention, a decrease in gate breakdown voltage can be prevented by ensuring a high quality of the gate insulating film. Further, since the gate insulating film is not damaged by the ion implantation, the reliability of the gate withstand voltage can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1実施例のトレンチゲート構造の
要部断面図
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a trench gate structure according to a first embodiment of the present invention;

【図2】この発明の第2実施例で、トレンチゲート構造
の製造方法を示し、(a)から(d)は工程順に示した
要部工程断面図である。
FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views of a main part process in a second embodiment of the present invention, showing a method of manufacturing a trench gate structure in the order of steps.

【図3】本発明によるトレンチゲート構造と従来のトレ
ンチゲート構造を有する半導体装置のゲート絶縁破壊電
圧の分布であり、(a)は本発明のトレンチゲート構
造、(b)は従来のトレンチゲート構造のゲート絶縁破
壊電圧の分布図
3A and 3B show distributions of gate breakdown voltages of a semiconductor device having a trench gate structure according to the present invention and a conventional trench gate structure, wherein FIG. 3A shows the trench gate structure of the present invention, and FIG. Of breakdown voltage of gate breakdown voltage

【図4】この発明の第3実施例で、トレンチゲート構造
の製造方法を示し、(a)から(e)は工程順に示した
要部工程断面図
FIGS. 4A to 4E show a method of manufacturing a trench gate structure according to a third embodiment of the present invention, wherein FIGS.

【図5】従来のトレンチゲート構造部を形成する製造方
法で、(a)から(c)は工程順に示した要部工程断面
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views of a main part process in a conventional manufacturing method for forming a trench gate structure portion shown in the order of processes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゲート酸化膜 2 ポリシリコン 3 シリコン 4 酸化膜 5 スクリーン酸化膜 6 CVD−酸化膜 7 レジスト 11 ソース領域 12 ウエル領域 13 ベース領域 21 ゲート酸化膜 22 ポリシリコン 23 シリコン 25 スクリーン酸化膜 A、B 箇所 C、D 表面の高さ E トレンチの上部側壁箇所 Reference Signs List 1 gate oxide film 2 polysilicon 3 silicon 4 oxide film 5 screen oxide film 6 CVD-oxide film 7 resist 11 source region 12 well region 13 base region 21 gate oxide film 22 polysilicon 23 silicon 25 screen oxide film A, B location C , D Surface height E Top trench location of trench

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トレンチゲート構造を有する半導体装置に
おいて、第1絶縁膜を介してトレンチ溝に形成されるゲ
ート電極と、トレンチ溝部の第1絶縁膜上と、ゲート電
極上に、半導体基板の表面高さと同一高さで形成される
第2絶縁膜とを有することを特徴とする半導体装置。
In a semiconductor device having a trench gate structure, a surface of a semiconductor substrate is formed on a gate electrode formed in a trench via a first insulating film, on the first insulating film in the trench, and on the gate electrode. A semiconductor device, comprising: a second insulating film formed at the same height as the height.
【請求項2】トレンチゲート構造を有する半導体装置の
製造方法において、半導体基板にトレンチ溝を形成する
工程と、半導体基板表面とトレンチ溝表面に第1絶縁膜
を形成する工程と、第1絶縁膜を介して、半導体基板表
面高さより低い高さのゲート電極を形成する工程と、第
1絶縁膜上とゲート電極上に、半導体基板の表面高さよ
り高い第2絶縁膜を形成する工程と、第2絶縁膜と第1
絶縁膜を半導体基板表面が露出するまで除去する工程
と、半導体基板表面と第2絶縁膜表面に第3絶縁膜を形
成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device having a trench gate structure, wherein: a step of forming a trench in a semiconductor substrate; a step of forming a first insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the trench; A step of forming a gate electrode having a height lower than the surface height of the semiconductor substrate, a step of forming a second insulating film higher than the surface height of the semiconductor substrate on the first insulating film and the gate electrode, 2 insulating film and 1st
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of removing an insulating film until a surface of a semiconductor substrate is exposed; and a step of forming a third insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the second insulating film.
【請求項3】第1絶縁膜がゲート酸化膜で、第3絶縁膜
がスクリーン酸化膜であることを特徴とする請求項2に
記載の半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the first insulating film is a gate oxide film, and the third insulating film is a screen oxide film.
【請求項4】ゲート電極がポリシリコンで形成されるこ
とを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方
法。
4. The method according to claim 2, wherein the gate electrode is formed of polysilicon.
【請求項5】第1絶縁膜とゲート電極上に、第4絶縁膜
を形成する工程と、ゲート電極上の第4絶縁膜のみを残
す工程と、露出した第1絶縁膜下の半導体基板表面が露
出するまで、第1絶縁膜と第4絶縁膜を除去する工程と
を含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の
製造方法。
5. A step of forming a fourth insulating film on the first insulating film and the gate electrode, a step of leaving only the fourth insulating film on the gate electrode, and a step of exposing the semiconductor substrate under the exposed first insulating film. 3. The method according to claim 2, further comprising the step of removing the first insulating film and the fourth insulating film until the semiconductor device is exposed.
【請求項6】前記第4絶縁膜が、CVD法で形成した酸
化膜であることを特徴とする請求項5に記載の半導体装
置の製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the fourth insulating film is an oxide film formed by a CVD method.
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