JP2002158352A - Method for manufacturing insulated gate semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing insulated gate semiconductor device

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JP2002158352A
JP2002158352A JP2000351255A JP2000351255A JP2002158352A JP 2002158352 A JP2002158352 A JP 2002158352A JP 2000351255 A JP2000351255 A JP 2000351255A JP 2000351255 A JP2000351255 A JP 2000351255A JP 2002158352 A JP2002158352 A JP 2002158352A
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JP
Japan
Prior art keywords
forming
source region
interlayer insulating
channel layer
trench
Prior art date
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Application number
JP2000351255A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Ishida
裕康 石田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のパワーMOSFETではマスクを多用す
るためコスト削減にも限界があった。また、トレンチ開
口部に広がる層間絶縁膜がソース領域の一部を覆い、ソ
ース領域とソース電極のコンタクト面積が微小なため、
オン抵抗の低減に限界があった。 【解決手段】チャネル層表面の第1ソース領域に設けた
ボディコンタクト領域の一部に、層間絶縁膜に設けたサ
イドウォールからN+型不純物を拡散し、P+型領域の一
部を反転させて、第1ソース領域と一体化する第2ソー
ス領域を形成することで、ソース領域およびボディコン
タクト領域をセルフアラインで形成する。さらにサイド
ウォールはソース領域としても活用できるのでソース電
極とのコンタクト面積が増大し、オン抵抗を低減でき
る。
(57) [Problem] A conventional power MOSFET uses a large number of masks, so that there is a limit in cost reduction. In addition, the interlayer insulating film extending to the trench opening covers part of the source region, and the contact area between the source region and the source electrode is very small.
There is a limit to the reduction in on-resistance. An N + -type impurity is diffused from a sidewall provided in an interlayer insulating film into a part of a body contact region provided in a first source region on a surface of a channel layer, and a part of the P + -type region is inverted. By forming a second source region integrated with the first source region, the source region and the body contact region are formed in a self-aligned manner. Further, since the side wall can be used as a source region, the contact area with the source electrode increases, and the on-resistance can be reduced.

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】本発明は絶縁ゲート型半導体
装置の製造方法に係り、特にマスクの削減およびオン抵
抗の低減を実現する絶縁ゲート型半導体装置の製造方法
に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing an insulated gate type semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing an insulated gate type semiconductor device which realizes reduction of a mask and on-resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯端末の普及に伴い小型で大容量のリ
チュウムイオン電池が求められるようになってきた。こ
のリチュウムイオン電池の充放電のバッテリーマネージ
メントを行う保護回路は携帯端末の軽量化のニーズによ
り、より小型で負荷ショートにも十分に耐えうるもので
なくてはならない。かかる保護回路はリチュウムイオン
電池の容器内に内蔵されるために小型化が求められ、チ
ップ部品を多用したCOB(Chip on Boar
d)技術が駆使され、小型化の要求に応えてきた。しか
し一方ではリチュウムイオン電池に直列にパワーMOS
FETを接続するのでこのパワーMOSFETのオン抵
抗も極めて小さくするニーズがあり、これが携帯電話で
は通話時間や待機時間を長くするために不可欠の要素で
ある。
2. Description of the Related Art With the spread of portable terminals, a small-sized and large-capacity lithium-ion battery has been required. The protection circuit for performing the battery management of the charging and discharging of the lithium ion battery must be smaller and capable of sufficiently withstanding a load short due to the need for reducing the weight of the portable terminal. Such a protection circuit is required to be miniaturized because it is built in a container of a lithium ion battery, and a COB (Chip on Boar) using a lot of chip components is required.
d) Technology has been used to meet the demand for miniaturization. However, on the other hand, a power MOS in series with a lithium ion battery
Since the FET is connected, there is a need to make the on-resistance of the power MOSFET extremely small, which is an indispensable factor for a mobile phone to increase the talk time and the standby time.

【0003】このためにチップを製造する上で微細加工
によりセル密度を上げる開発が進められてきた。具体的
には、チャネルが半導体基板表面に形成されるプレーナ
ー構造ではセル密度は740万個/平方インチであった
が、チャネルをトレンチの側面に形成するトレンチ構造
の第1世代ではセル密度は2500万個/平方インチと
大幅に向上した。さらにトレンチ構造の第2世代では、
微細化によりセル密度は7200万個/平方インチまで
向上できた。
[0003] For this reason, in the production of chips, developments have been made to increase the cell density by fine processing. Specifically, in the planar structure in which the channel is formed on the surface of the semiconductor substrate, the cell density is 7.4 million cells / square inch, but in the first generation of the trench structure in which the channel is formed on the side surface of the trench, the cell density is 2500. Significantly improved to 10,000 pieces per square inch. Furthermore, in the second generation of the trench structure,
The cell density could be increased to 72 million cells / square inch by miniaturization.

【0004】図11から図15を参照して、従来のトレ
ンチ構造のNチャネル型パワーMOSFETの製造工程
を示す。
With reference to FIGS. 11 to 15, a manufacturing process of a conventional N-channel power MOSFET having a trench structure will be described.

【0005】図11では、N+型シリコン半導体基板2
1にN-型のエピタキシャル層を積層してドレイン領域
22を形成する。予定のチャネル層24に選択的にボロ
ンを注入した後、拡散してP型のチャネル層24を形成
する。
In FIG. 11, an N + type silicon semiconductor substrate 2
A drain region 22 is formed by laminating an N -type epitaxial layer on 1. After boron is selectively implanted into the intended channel layer 24, it is diffused to form a P-type channel layer 24.

【0006】全面にCVD法によりNSG(Non−d
oped Silicate Glass)のCVD酸
化膜25を生成し、マスク形成後ドライエッチングして
部分的に除去し、チャネル層24が露出したトレンチ開
口部26を形成する。
An NSG (Non-d)
Then, a CVD oxide film 25 of an opto-silicate glass is formed, and after forming a mask, the film is partially removed by dry etching to form a trench opening 26 where the channel layer 24 is exposed.

【0007】CVD酸化膜25をマスクとしてトレンチ
開口部26のシリコン半導体基板をCF系およびHBr
系ガスにより異方性ドライエッチングし、チャネル層2
4を貫通してドレイン領域22まで達するトレンチ27
を形成する。
Using the CVD oxide film 25 as a mask, the silicon semiconductor substrate in the trench opening 26 is
Anisotropic dry etching with a system gas, channel layer 2
4 through the trench 27 reaching the drain region 22
To form

【0008】図12ではダミー酸化をしてトレンチ27
内壁とCVD酸化膜25表面に酸化膜(図示せず)を形
成し、その後、酸化膜とCVD酸化膜25をエッチング
により除去する。このダミー酸化を行う理由は、ドライ
エッチングの際のエッチングダメージを除去し、後のゲ
ート酸化膜を安定に形成するためである。また、高温で
熱酸化することによりトレンチ開口部26に丸みをつ
け、トレンチ開口部26での電界集中を避ける効果もあ
る。これにより、トレンチ27が形成される。
In FIG. 12, dummy oxidation is performed to form trench 27.
An oxide film (not shown) is formed on the inner wall and the surface of the CVD oxide film 25, and thereafter, the oxide film and the CVD oxide film 25 are removed by etching. The reason for performing the dummy oxidation is to remove the etching damage at the time of dry etching and to form a gate oxide film later stably. Further, the trench opening 26 is rounded by thermal oxidation at a high temperature, and there is also an effect of avoiding electric field concentration in the trench opening 26. Thus, a trench 27 is formed.

【0009】図13では、全面を熱酸化してゲート酸化
膜31を形成する。その後、トレンチ27に埋設される
ゲート電極33を形成する。すなわち、全面にノンドー
プのポリシリコン層を付着し、リンを高濃度に注入・拡
散して高導電率化を図る。その後全面に付着したポリシ
リコン層をマスクなしでドライエッチして、トレンチ2
7に埋設されたゲート電極33とする。
In FIG. 13, a gate oxide film 31 is formed by thermally oxidizing the entire surface. Thereafter, a gate electrode 33 buried in the trench 27 is formed. That is, a non-doped polysilicon layer is attached to the entire surface, and phosphorus is injected and diffused at a high concentration to achieve high conductivity. Thereafter, the polysilicon layer deposited on the entire surface is dry-etched without a mask to form a trench 2
7, a gate electrode 33 buried in the gate electrode 7.

【0010】図14ではレジスト膜PRによるマスクに
より選択的にボロンをイオン注入し、P+型のボディコ
ンタクト領域34を形成した後、レジスト膜PRを除去
する。
In FIG. 14, boron ions are selectively implanted using a mask made of a resist film PR to form a P + type body contact region 34, and then the resist film PR is removed.

【0011】更に、新たなレジスト膜PRで予定のソー
ス領域35およびゲート電極33を露出する様にマスク
して、砒素をイオン注入し、N+型のソース領域35を
トレンチ27に隣接するチャネル層24表面に形成した
後、レジスト膜PRを除去する。
Further, arsenic is ion-implanted by masking a new resist film PR so as to expose the intended source region 35 and gate electrode 33, and the N + type source region 35 is formed in a channel layer adjacent to the trench 27. After the formation on the surface 24, the resist film PR is removed.

【0012】図15では、全面にNSG層を形成後、B
PSG(Boron Phosphorus Sili
cate Glass)層をCVD法により付着して、
層間絶縁膜36を形成する。その後、レジスト膜をマス
クにして少なくともゲート電極33上に層間絶縁膜36
を残す。その後アルミニウムをスパッタ装置で全面に付
着して、ソース領域35およびボディコンタクト領域3
4にコンタクトするソース電極37を形成する。
In FIG. 15, after an NSG layer is formed on the entire surface,
PSG (Boron Phosphorus Sili)
(Cate Glass) layer is deposited by a CVD method,
An interlayer insulating film 36 is formed. Thereafter, the interlayer insulating film 36 is formed on at least the gate electrode 33 using the resist film as a mask.
Leave. After that, aluminum is adhered to the entire surface by a sputtering apparatus, so that the source region 35 and the body contact region 3 are formed.
4 is formed.

【0013】図15を用いて従来のトレンチ構造のパワ
ーMOSFETの構造をNチャネル型を例に示す。
Referring to FIG. 15, an N-channel type power MOSFET is shown as an example of a conventional power MOSFET having a trench structure.

【0014】N+型のシリコン半導体基板21の上にN-
型のエピタキシャル層からなるドレイン領域22を設
け、その表面にP型のチャネル層24を設ける。チャネ
ル層24を貫通し、ドレイン領域22まで到達するトレ
ンチ27を設け、トレンチ27の内壁をゲート酸化膜3
1で被膜し、トレンチ27に充填されたポリシリコンよ
りなるゲート電極33を設ける。トレンチ27に隣接し
たチャネル層24表面にはN+型のソース領域35が形
成され、隣り合う2つのセルのソース領域35間のチャ
ネル層24表面にはP+型のボディコンタクト領域34
を設ける。さらにチャネル層24にはソース領域35か
らトレンチ27に沿ってチャネル領域(図示せず)が形
成される。ゲート電極33上は層間絶縁膜36で覆い、
ソース領域35およびボディコンタクト領域34にコン
タクトするソース電極37を設ける。
On the N + type silicon semiconductor substrate 21, N
A drain region 22 made of a p-type epitaxial layer is provided, and a p-type channel layer 24 is provided on the surface thereof. A trench 27 penetrating through the channel layer 24 and reaching the drain region 22 is provided.
1 and a gate electrode 33 made of polysilicon filled in the trench 27 is provided. An N + type source region 35 is formed on the surface of the channel layer 24 adjacent to the trench 27, and a P + type body contact region 34 is formed on the surface of the channel layer 24 between the source regions 35 of two adjacent cells.
Is provided. Further, a channel region (not shown) is formed in the channel layer 24 from the source region 35 along the trench 27. The gate electrode 33 is covered with an interlayer insulating film 36,
A source electrode 37 that contacts the source region 35 and the body contact region 34 is provided.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のパワーM
OSFETの製造方法では、マスクを各製造工程でマス
クを多用しており、特にパワーMOSFETは機種も多
いのでコストを削減するためにも、マスク削減が望まれ
ている。
The conventional power M
In the method of manufacturing an OSFET, a mask is frequently used in each manufacturing process. In particular, since there are many types of power MOSFETs, reduction of the mask is desired in order to reduce cost.

【0016】また、トレンチ開口部に広がるゲート酸化
膜および層間絶縁膜がソース領域の一部を覆うために、
ソース領域とソース電極との接触面積が小さく、コンタ
クト抵抗が低減できない大きな要因となっていた。コン
タクト抵抗はオン抵抗と直接的に関わるため、その低減
が望まれている。現在は、セル密度を増やすことにより
オン抵抗を低減するものが主流であるが、セル密度を増
やすために微細化が進むとソース領域も更に微小とな
り、ソース電極との接触面積が稼げないためコンタクト
抵抗が高くなり、オン抵抗も高くなってしまう問題があ
る。
Further, since the gate oxide film and the interlayer insulating film extending over the trench opening cover a part of the source region,
The contact area between the source region and the source electrode is small, which has been a major factor in reducing the contact resistance. Since the contact resistance is directly related to the on-resistance, its reduction is desired. At present, the on-resistance is reduced by increasing the cell density, but as the miniaturization progresses to increase the cell density, the source region becomes smaller and the contact area with the source electrode cannot be increased. There is a problem that the resistance increases and the on-resistance increases.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みてなされ、一導電型の半導体基板表面に逆導電型のチ
ャネル層を形成する工程と、前記チャネル層を貫通し前
記半導体基板まで到達するトレンチを形成する工程と、
前記トレンチの少なくとも前記チャネル層上にゲート絶
縁膜を形成する工程と、前記トレンチに埋設される半導
体材料からなるゲート電極を形成する工程と、隣接する
前記トレンチの間の前記チャネル層表面に第1ソース領
域を形成する工程と、少なくとも前記ゲート電極上に層
間絶縁膜を形成する工程と、隣接する前記層間絶縁膜の
間の前記チャネル層表面に逆導電型のボディコンタクト
領域を形成する工程と、全面にポリシリコンを堆積後エ
ッチバックして前記層間絶縁膜の側面にサイドウォール
を形成し、全面に一導電型不純物を導入後、前記サイド
ウォールおよび前記チャネル層表面に拡散して第2ソー
ス領域を形成する工程と、前記サイドウォールおよび前
記第2ソース領域にコンタクトしたソース電極を形成す
る工程とを具備することを特徴とし、ソース領域および
ボディコンタクト領域をセルフアラインで形成できるた
め、マスクが低減でき、大幅なコスト削減を実現でき
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has been made in view of the above-mentioned circumstances, and includes a step of forming a channel layer of an opposite conductivity type on a surface of a semiconductor substrate of one conductivity type; Forming a trench to be formed;
Forming a gate insulating film on at least the channel layer of the trench, forming a gate electrode made of a semiconductor material embedded in the trench, and forming a first gate electrode on a surface of the channel layer between adjacent trenches. Forming a source region, forming an interlayer insulating film on at least the gate electrode, and forming a body contact region of the opposite conductivity type on the channel layer surface between the adjacent interlayer insulating films; Polysilicon is deposited on the entire surface and etched back to form a sidewall on the side surface of the interlayer insulating film. After introducing one conductivity type impurity on the entire surface, it is diffused into the sidewall and the surface of the channel layer to form a second source region. And forming a source electrode in contact with the sidewall and the second source region. It features a, it is possible to form the source regions and the body contact region by self-alignment, the mask can be reduced, it can realize significant cost savings.

【0018】また、サイドウォールをソース領域として
活用できるため、サイドウォール側面でソース電極との
接触面積が稼げるので、オン抵抗を低減できる絶縁ゲー
ト型半導体装置の製造方法を提供できる。
Further, since the side wall can be used as a source region, a contact area with the source electrode can be increased on the side surface of the side wall, so that it is possible to provide a method of manufacturing an insulated gate semiconductor device capable of reducing on-resistance.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1から図
10を参照してトレンチ型パワーMOSFETのNチャ
ネル型を例に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10 by taking an N-channel trench MOSFET as an example.

【0020】トレンチ型パワーMOSFETは、一導電
型の半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を形成する
工程と、チャネル層を貫通し半導体基板まで到達するト
レンチを形成する工程と、トレンチの少なくともチャネ
ル層上にゲート絶縁膜を形成する工程と、トレンチに埋
設される半導体材料からなるゲート電極を形成する工程
と、隣接するトレンチの間のチャネル層表面に第1ソー
ス領域を形成する工程と、少なくともゲート電極上に層
間絶縁膜を形成する工程と、隣接する層間絶縁膜の間の
チャネル層表面に逆導電型のボディコンタクト領域を形
成する工程と、全面にポリシリコンを堆積後エッチバッ
クして層間絶縁膜の側面にサイドウォールを形成し、全
面に一導電型不純物を導入後、サイドウォールおよび前
記チャネル層表面に拡散して第2ソース領域を形成する
工程と、前記サイドウォールおよび前記第2ソース領域
にコンタクトしたソース電極を形成する工程とから構成
される。
In the trench power MOSFET, a step of forming a channel layer of the opposite conductivity type on the surface of the semiconductor substrate of one conductivity type, a step of forming a trench penetrating the channel layer and reaching the semiconductor substrate, Forming a gate insulating film on the layer, forming a gate electrode made of a semiconductor material buried in the trench, forming a first source region on a channel layer surface between adjacent trenches, A step of forming an interlayer insulating film on the gate electrode; a step of forming a body contact region of the opposite conductivity type on the surface of the channel layer between the adjacent interlayer insulating films; After forming a sidewall on the side surface of the insulating film and introducing an impurity of one conductivity type over the entire surface, the sidewall and the surface of the channel layer are formed. Composed of a step of forming a step of forming a second source region are diffused, the source electrode in contact with the side wall and the second source region.

【0021】本発明の第1の工程は、図1に示す如く、
一導電型の半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を形
成することにある。
In the first step of the present invention, as shown in FIG.
An object is to form an opposite conductivity type channel layer on the surface of a semiconductor substrate of one conductivity type.

【0022】N+型シリコン半導体基板1にN-型のエピ
タキシャル層を積層してドレイン領域2を形成する。予
定のチャネル層4に選択的にボロンを注入した後、拡散
してP型のチャネル層4を形成する。
A drain region 2 is formed by laminating an N type epitaxial layer on an N + type silicon semiconductor substrate 1. After boron is selectively implanted into the intended channel layer 4, it is diffused to form a P-type channel layer 4.

【0023】本発明の第2の工程は、図2に示す如く、
チャネル層を貫通し半導体基板まで到達するトレンチを
形成することにある。
In the second step of the present invention, as shown in FIG.
It is to form a trench that penetrates a channel layer and reaches a semiconductor substrate.

【0024】全面にCVD法によりNSG(Non−d
oped Silicate Glass)のCVD酸
化膜5を生成し、ドライエッチングして部分的に除去
し、チャネル層4が露出したトレンチ開口部6を形成す
る。
An NSG (Non-d)
An oxide silicide glass (CVD) film 5 is formed and partially removed by dry etching to form a trench opening 6 exposing the channel layer 4.

【0025】CVD酸化膜5をマスクとしてトレンチ開
口部6のシリコン半導体基板をCF系およびHBr系ガ
スにより異方性ドライエッチングし、チャネル層4を貫
通してドレイン領域2まで達するトレンチ7を形成す
る。
Using the CVD oxide film 5 as a mask, the silicon semiconductor substrate in the trench opening 6 is anisotropically dry-etched with a CF-based gas and an HBr-based gas to form a trench 7 penetrating through the channel layer 4 and reaching the drain region 2. .

【0026】本発明の第3の工程は、図3に示す如く、
トレンチの少なくともチャネル層上にゲート絶縁膜を形
成することにある。
In the third step of the present invention, as shown in FIG.
It is to form a gate insulating film at least on the channel layer of the trench.

【0027】ダミー酸化をしてトレンチ7内壁とCVD
酸化膜5表面に酸化膜(図示せず)を形成し、その後、
酸化膜とCVD酸化膜5をエッチングにより除去する。
このダミー酸化を行う理由は、ドライエッチングの際の
エッチングダメージを除去し、後のゲート酸化膜を安定
に形成するためである。また、高温で熱酸化することに
よりトレンチ開口部6に丸みをつけ、トレンチ開口部6
での電界集中を避ける効果もある。
After dummy oxidation, the inner wall of the trench 7 is
An oxide film (not shown) is formed on the surface of the oxide film 5, and thereafter,
The oxide film and the CVD oxide film 5 are removed by etching.
The reason for performing the dummy oxidation is to remove the etching damage at the time of dry etching and to form a gate oxide film later stably. Also, the trench opening 6 is rounded by thermal oxidation at a high temperature,
This also has the effect of avoiding electric field concentration at the surface.

【0028】その後、全面を熱酸化してトレンチ7内壁
の少なくともチャネル層上に厚さ数百Åのゲート酸化膜
11を形成する。
Thereafter, the entire surface is thermally oxidized to form a gate oxide film 11 having a thickness of several hundred Å on at least the channel layer on the inner wall of the trench 7.

【0029】本発明の第4の工程は、図4に示す如く、
トレンチに埋設される半導体材料からなるゲート電極を
形成することにある。
In the fourth step of the present invention, as shown in FIG.
It is to form a gate electrode made of a semiconductor material to be buried in a trench.

【0030】全面にノンドープのポリシリコン層を付着
し、リン等のN+型不純物を高濃度に注入・拡散して高
導電率化を図る。その後全面に付着したポリシリコン層
をマスクなしでドライエッチして、トレンチ7に埋設さ
れたゲート電極13とする。
A non-doped polysilicon layer is attached to the entire surface, and N + -type impurities such as phosphorus are implanted and diffused at a high concentration to achieve high conductivity. Thereafter, the polysilicon layer adhered to the entire surface is dry-etched without a mask to form a gate electrode 13 buried in the trench 7.

【0031】本発明の第5の工程は、図5に示す如く、
隣接するトレンチの間のチャネル層表面に第1ソース領
域を形成することにある。
In the fifth step of the present invention, as shown in FIG.
The first source region is formed on the surface of the channel layer between the adjacent trenches.

【0032】全面にマスクなしでヒ素をイオン注入して
拡散し、チャネル層4表面に第1ソース領域12を形成
する。このときの不純物濃度は2×1015cm-2程度とす
る。これにより隣接するトレンチ7の間のチャネル層4
表面が第1ソース領域12となる。また、全面にイオン
注入することにより、ゲート電極13にもN+型不純物
が導入されるが、ゲート電極13の高電導率化を図るた
めに拡散されている不純物と同型なので、何ら影響はな
い。
Arsenic is ion-implanted and diffused over the entire surface without a mask to form a first source region 12 on the surface of the channel layer 4. At this time, the impurity concentration is about 2 × 10 15 cm −2 . Thereby, the channel layer 4 between the adjacent trenches 7 is formed.
The surface becomes the first source region 12. In addition, N + -type impurities are also introduced into the gate electrode 13 by ion implantation over the entire surface, but there is no effect since the impurity is of the same type as the impurity diffused in order to increase the conductivity of the gate electrode 13. .

【0033】本発明の第6の工程は、図6に示す如く、
少なくともゲート電極上に層間絶縁膜を形成することに
ある。
In the sixth step of the present invention, as shown in FIG.
An object is to form an interlayer insulating film at least on a gate electrode.

【0034】全面にNSG層16aおよびBPSG層1
6bのシリケートグラス層を堆積する。耐圧性の高いN
SG層16aを1000Å堆積後、ゲート−ソース間の寄生
容量を抑制するためにBPSG層16bを4000Å堆積す
る。さらにこれらシリケートグラス層の上に窒化膜16
cを1000Å堆積する。
On the entire surface, the NSG layer 16a and the BPSG layer 1
Deposit 6b silicate glass layer. N with high pressure resistance
After depositing the SG layer 16a at 1000 °, the BPSG layer 16b is deposited at 4000 ° in order to suppress the parasitic capacitance between the gate and the source. Further, a nitride film 16 is formed on these silicate glass layers.
Deposit c by 1000 mm.

【0035】従来は、層間絶縁膜としてBPSG層等の
酸化膜のみを使用していたため、各製造工程のイオン注
入およびソース電極などの金属のスパッタ時に汚染さ
れ、その結果ゲート−ソース間でリーク電流が発生する
場合があった。そこで、BPSG層16bの上にイオン
ブロッキング効果の高い窒化膜16cを堆積することに
より層間絶縁膜16の汚染を防ぎ、リーク電流の低減が
可能となる。
Conventionally, since only an oxide film such as a BPSG layer is used as an interlayer insulating film, it is contaminated during ion implantation in each manufacturing process and during sputtering of a metal such as a source electrode. As a result, a leak current is generated between the gate and the source. May occur. Thus, by depositing a nitride film 16c having a high ion blocking effect on the BPSG layer 16b, contamination of the interlayer insulating film 16 can be prevented, and a leak current can be reduced.

【0036】さらに、レジストによるマスクを形成して
エッチングにより層間絶縁膜16を部分的に除去して、
少なくともゲート電極13上を覆う層間絶縁膜16を形
成する。このとき、マスク合わせずれによりゲート電極
13が露出するのを防ぐために、トレンチ開口部6に層
間絶縁膜16およびゲート酸化膜11が残存するように
エッチングする。
Further, a resist mask is formed, and the interlayer insulating film 16 is partially removed by etching.
An interlayer insulating film 16 covering at least the gate electrode 13 is formed. At this time, in order to prevent the gate electrode 13 from being exposed due to misalignment of the mask, the etching is performed so that the interlayer insulating film 16 and the gate oxide film 11 remain in the trench opening 6.

【0037】本発明の第7の工程は、図7に示す如く、
隣接する層間絶縁膜の間のチャネル層表面に逆導電型の
ボディコンタクト領域を形成することにある。
In the seventh step of the present invention, as shown in FIG.
An object is to form a body contact region of a reverse conductivity type on the surface of a channel layer between adjacent interlayer insulating films.

【0038】層間絶縁膜16をマスクとして全面にボロ
ンなどのP+型不純物を導入して、第1ソース領域12
が露出した部分にボディコンタクト領域14を形成す
る。このとき、露出した第1ソース領域12のN+型領
域をP+型領域に反転させるために、不純物濃度は7×1
015cm-2程度と従来より高濃度の不純物濃度とする。こ
の工程により、隣接する層間絶縁膜16の間のチャネル
層4表面にボディコンタクト領域14がセルフアライン
で形成できる。
Using the interlayer insulating film 16 as a mask, a P + -type impurity such as boron is introduced into the entire surface to form the first source region 12.
The body contact region 14 is formed in the exposed portion. At this time, in order to invert the exposed N + type region of the first source region 12 to the P + type region, the impurity concentration is 7 × 1.
The impurity concentration is set at about 15 cm −2, which is higher than the conventional concentration. By this step, body contact region 14 can be formed in a self-aligned manner on the surface of channel layer 4 between adjacent interlayer insulating films 16.

【0039】本発明の第8の工程は、図8および図9に
示す如く、全面にポリシリコンを堆積後エッチバックし
て層間絶縁膜の側面にサイドウォールを形成し、全面に
一導電型不純物を導入後、サイドウォールおよびチャネ
ル層表面に拡散して第2ソース領域を形成することにあ
る。
In the eighth step of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, polysilicon is deposited on the entire surface and then etched back to form sidewalls on the side surfaces of the interlayer insulating film. Is introduced, and then diffused into the side wall and the surface of the channel layer to form a second source region.

【0040】本工程は本発明の特徴となる工程であり、
図8では、全面にノンドープのポリシリコンを2000Åの
厚みに堆積後、エッチバックする。これにより層間絶縁
膜16側面に沿って半導体基板に達するサイドウォール
17が形成される。
This step is a characteristic step of the present invention.
In FIG. 8, non-doped polysilicon is deposited on the entire surface to a thickness of 2000 °, and then etched back. As a result, a side wall 17 reaching the semiconductor substrate along the side surface of the interlayer insulating film 16 is formed.

【0041】図9では全面にNSG層18を6000Å堆積
し、サイドウォール17の上部が露出するまでエッチバ
ックし、NSG層18をマスクとして全面にN+型不純
物であるヒ素をイオン注入する。このときの不純物濃度
は、ボディコンタクト領域14を形成したP+型不純物
より高濃度で、9×1015cm-2程度とする。その後、サイ
ドウォール17およびチャネル層4表面にN+型不純物
を拡散する。
In FIG. 9, an NSG layer 18 is deposited on the entire surface at 6000.degree., Etched back until the upper portion of the side wall 17 is exposed, and arsenic, which is an N.sup. + Type impurity, is ion-implanted on the entire surface using the NSG layer 18 as a mask. At this time, the impurity concentration is higher than that of the P + -type impurity in which the body contact region 14 is formed, and is about 9 × 10 15 cm −2 . After that, N + -type impurities are diffused into the side wall 17 and the surface of the channel layer 4.

【0042】これにより、サイドウォール17が接して
いるチャネル層4表面には、それまでの工程で拡散され
ているN+型およびP+型不純物より高濃度のヒ素が再度
拡散される。つまり、ボディコンタクト領域14の外周
でサイドウォール17の直下になるP+型領域がN+型領
域に反転して第2ソース領域15が形成される。拡散は
水平方向へも広がるため、第2ソース領域15はトレン
チ7に隣接する第1ソース領域12と一体化し、さらに
サイドウォール17側面から露出するので後に形成され
るソース電極とコンタクトできる。
As a result, arsenic having a higher concentration than the N + -type and P + -type impurities diffused in the previous steps is diffused again on the surface of the channel layer 4 in contact with the side wall 17. That is, the P + -type region immediately below the sidewall 17 on the outer periphery of the body contact region 14 is inverted to the N + -type region to form the second source region 15. Since the diffusion also spreads in the horizontal direction, the second source region 15 is integrated with the first source region 12 adjacent to the trench 7 and is exposed from the side surface of the sidewall 17 so that it can contact a source electrode formed later.

【0043】従って、トレンチ7に隣接する第1ソース
領域12と、ソース電極とコンタクトする第2ソース領
域15およびボディコンタクト領域14がセルフアライ
ンで形成できる。
Therefore, the first source region 12 adjacent to the trench 7 and the second source region 15 and the body contact region 14 which are in contact with the source electrode can be formed in a self-aligned manner.

【0044】更に、サイドウォール17にはN+型不純
物が拡散されているため、ソース領域として活用でき、
この側面で、後の工程で形成されるソース電極との接触
面積を大幅に稼ぐことができる。これにより、コンタク
ト抵抗を大幅に低減し、オン抵抗の低減に大きく寄与で
きる。
Furthermore, since the N + -type impurities are diffused in the side walls 17, they can be used as source regions.
In this aspect, a contact area with a source electrode formed in a later step can be significantly increased. As a result, the contact resistance can be significantly reduced, which can greatly contribute to the reduction of the on-resistance.

【0045】本発明の第9の工程は、図10に示す如
く、サイドウォールおよび第2ソース領域にコンタクト
したソース電極を形成することにある。
The ninth step of the present invention is to form a source electrode in contact with the sidewall and the second source region as shown in FIG.

【0046】NSG層18をウエットエッチングにより
除去し、バリアメタル層19aであるチタンナイトライ
ドを成膜し、タングステン19bをCVD法により堆積
する。その後アルミニウム19cをスパッタしてサイド
ウォール17および第2ソース領域15にコンタクトし
たソース電極19を形成する。
The NSG layer 18 is removed by wet etching, a titanium nitride film serving as a barrier metal layer 19a is formed, and tungsten 19b is deposited by a CVD method. Thereafter, aluminum 19c is sputtered to form source electrode 19 in contact with sidewall 17 and second source region 15.

【0047】本発明の実施例のような微細化したセルの
場合、隣接するトレンチの間隔が微小であるため、厚み
のある層間絶縁膜の上にアルミニウムを直接スパッタす
ると、ステップカバレジが大きく、金属電極成膜部にボ
イドが発生しやすい。
In the case of a miniaturized cell as in the embodiment of the present invention, since the interval between adjacent trenches is very small, if aluminum is directly sputtered on a thick interlayer insulating film, the step coverage is large, and Voids are likely to occur in the electrode film formation part.

【0048】また、層間絶縁膜の応力によりアルミニウ
ム配線が断線する、ストレスマイグレーションも発生す
る場合がある。
Further, there is a case where the aluminum wiring is disconnected due to the stress of the interlayer insulating film and stress migration occurs.

【0049】そこで、金属が微細な部分に入りやすくす
るようにバリアメタルをスパッタし、さらに、ストレス
マイグレーション耐性が良く、被覆性の良いタングステ
ンをCVD法により成膜する。
Therefore, a barrier metal is sputtered so that the metal can easily enter a fine portion, and tungsten with good stress migration resistance and good coatability is formed by a CVD method.

【0050】これにより、微細な部分にも金属が入り込
むため、ボイドの発生が抑制でき、アルミニウム配線の
断線も防ぐことができる。
As a result, the metal enters the fine portions, so that the generation of voids can be suppressed and the disconnection of the aluminum wiring can be prevented.

【0051】また、図10に示す断面図を用いて、本発
明のパワーMOSFETの構造を説明する。
The structure of the power MOSFET of the present invention will be described with reference to the sectional view shown in FIG.

【0052】トレンチ型パワーMOSFETは、半導体
基板と、チャネル層と、トレンチと、ゲート酸化膜と、
ゲート電極と、ソース領域と、層間絶縁膜と、サイドウ
ォールと、金属電極とから構成される。
The trench type power MOSFET includes a semiconductor substrate, a channel layer, a trench, a gate oxide film,
It is composed of a gate electrode, a source region, an interlayer insulating film, a sidewall, and a metal electrode.

【0053】半導体基板は、N+型のシリコン半導体基
板1の上にN-型のエピタキシャル層を積層してドレイ
ン領域2とする。
The semiconductor substrate is formed as a drain region 2 by laminating an N type epitaxial layer on an N + type silicon semiconductor substrate 1.

【0054】チャネル層4は、ドレイン領域2の表面に
選択的にP型のボロンを拡散してトレンチ7の深さより
も浅く形成する。このチャネル層4のトレンチ7に隣接
した領域に、チャネル領域(図示せず)が形成される。
The channel layer 4 is formed to be shallower than the depth of the trench 7 by selectively diffusing P-type boron into the surface of the drain region 2. A channel region (not shown) is formed in a region of the channel layer 4 adjacent to the trench 7.

【0055】トレンチ7は、半導体基板を異方性ドライ
エッチングして形成し、チャネル層4を貫通してドレイ
ン領域2まで到達させる。一般的には半導体基板上に格
子状またはストライプ状にトレンチ7を形成する。トレ
ンチ7内壁にはゲート酸化膜11を設け、ゲート電極1
3を形成するためにポリシリコンを埋設する。
The trench 7 is formed by anisotropic dry etching of the semiconductor substrate, and penetrates the channel layer 4 to reach the drain region 2. Generally, trenches 7 are formed in a lattice or stripe shape on a semiconductor substrate. A gate oxide film 11 is provided on the inner wall of the trench 7, and the gate electrode 1
3 is buried with polysilicon.

【0056】ゲート酸化膜11は、少なくともチャネル
層4と接するトレンチ7内壁に数百Åの厚みに形成す
る。ゲート酸化膜11は絶縁膜であるので、トレンチ7
内に設けられたゲート電極13と半導体基板に挟まれて
MOS構造となっている。
Gate oxide film 11 is formed at least on the inner wall of trench 7 in contact with channel layer 4 to have a thickness of several hundreds of mm. Since the gate oxide film 11 is an insulating film, the trench 7
It has a MOS structure sandwiched between a gate electrode 13 provided therein and a semiconductor substrate.

【0057】本発明の実施の形態では、コンタクト孔形
成のマスク合わせずれを考慮するため、トレンチ開口部
6の半導体基板表面にもゲート酸化膜11が残存してい
る。
In the embodiment of the present invention, the gate oxide film 11 also remains on the surface of the semiconductor substrate in the trench opening 6 in order to take account of mask misalignment in forming the contact hole.

【0058】ゲート電極13は、トレンチ7に埋設され
たポリシリコンよりなり、該ポリシリコンには、低抵抗
化を図るためにP型不純物が導入されている。このゲー
ト電極13は、半導体基板の周囲を取り巻くゲート連結
電極(図示せず)まで延在され、半導体基板上に設けら
れたゲートパッド電極(図示せず)に連結される。
The gate electrode 13 is made of polysilicon buried in the trench 7, and a P-type impurity is introduced into the polysilicon to reduce the resistance. The gate electrode 13 extends to a gate connection electrode (not shown) surrounding the periphery of the semiconductor substrate, and is connected to a gate pad electrode (not shown) provided on the semiconductor substrate.

【0059】第1ソース領域12は、トレンチ7に隣接
したチャネル層4表面にN+型不純物を拡散して形成さ
れる。第1ソース領域12はそのほとんどがトレンチ開
口部6に広がる層間絶縁膜16およびゲート酸化膜11
に覆われている。
The first source region 12 is formed by diffusing N + -type impurities on the surface of the channel layer 4 adjacent to the trench 7. Most of the first source region 12 has an interlayer insulating film 16 and a gate oxide film 11 which spread over the trench opening 6.
Covered in.

【0060】第2ソース領域15は、サイドウォール1
7直下のチャネル層4表面にN+型不純物を拡散して形
成される。第2ソース領域15のトレンチ7側は第1ソ
ース領域12と一体化しており、ボディコンタクト領域
14側はサイドウォール17側面から露出してソース電
極19とコンタクトする。
The second source region 15 is formed on the side wall 1
It is formed by diffusing N + -type impurities on the surface of the channel layer 4 immediately below 7. The trench 7 side of the second source region 15 is integrated with the first source region 12, and the body contact region 14 side is exposed from a side surface of the sidewall 17 and contacts the source electrode 19.

【0061】ボディコンタクト領域14は、基板の電位
安定化のため、隣り合う第2ソース領域15の間のチャ
ネル層4表面にP+型不純物を拡散して形成する。
The body contact region 14 is formed by diffusing P + -type impurities on the surface of the channel layer 4 between the adjacent second source regions 15 in order to stabilize the potential of the substrate.

【0062】層間絶縁膜16は、NSG層16a、BP
SG層16bのシリケートグラス層と、窒化膜16cか
らなり、少なくともゲート電極13を覆って形成されト
レンチ開口部6にその一部を残している。
The interlayer insulating film 16 is made of an NSG layer 16a, BP
The silicate glass layer of the SG layer 16b and the nitride film 16c are formed so as to cover at least the gate electrode 13, and a part thereof is left in the trench opening 6.

【0063】サイドウォール17は、層間絶縁膜16の
側面で層間絶縁膜16の厚さ方向に沿って形成される。
その高さおよび幅はそれぞれ2000Åであり、サイドウォ
ール17の側面は第2ソース領域15とボディコンタク
ト領域14の境界よりも内側(トレンチ7側)に位置す
る。また、第2ソース領域15およびソース電極19と
コンタクトしており、N+型不純物が導入されるので、
このサイドウォール17をソース領域として活用でき
る。
The sidewall 17 is formed on the side surface of the interlayer insulating film 16 along the thickness direction of the interlayer insulating film 16.
Its height and width are each 2000 °, and the side surface of sidewall 17 is located on the inner side (trench 7 side) of the boundary between second source region 15 and body contact region 14. In addition, since it is in contact with the second source region 15 and the source electrode 19 and N + -type impurities are introduced,
This sidewall 17 can be used as a source region.

【0064】ソース電極19は、チタンナイトライド等
のバリアメタル層19aを形成後、タングステン19b
を成膜し、その後アルミニウム19cをスパッタして所
望の形状にエッチングして形成する。
The source electrode 19 is formed by forming a barrier metal layer 19a of titanium nitride or the like and then forming a tungsten 19b.
Is formed, and then aluminum 19c is sputtered and etched into a desired shape.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明に依れば、第1に、第1および第
2ソース領域とボディコンタクト領域がセルフアライン
で形成できる。全面に第1ソース領域を形成後、層間絶
縁膜をマスクとしてボディコンタクト領域を形成し、層
間絶縁膜に設けたサイドウォールからN+型不純物を再
度拡散することにより、第1ソース領域と一体化し、且
つソース電極にコンタクトする第2ソース領域が形成で
きる。
According to the present invention, first, the first and second source regions and the body contact region can be formed in a self-aligned manner. After forming the first source region on the entire surface, a body contact region is formed using the interlayer insulating film as a mask, and N + -type impurities are again diffused from sidewalls provided in the interlayer insulating film, thereby integrating with the first source region. In addition, a second source region that contacts the source electrode can be formed.

【0066】つまり、ソース領域およびボディコンタク
ト領域を形成するためのマスクが削減できるので、コス
トの大幅な削減が実現できる。
That is, the number of masks for forming the source region and the body contact region can be reduced, so that the cost can be significantly reduced.

【0067】また、ソース領域およびボディコンタクト
領域の合わせ余裕度が±0となるので、セル密度の向上
が期待できる。
Further, since the alignment margin of the source region and the body contact region is ± 0, an improvement in cell density can be expected.

【0068】第2に、ソース領域と同型の不純物を導入
したポリシリコンよりなるサイドウォールがソース領域
として活用できるために、サイドウォール側面でソース
電極との接触面積を稼げるので、コンタクト抵抗を低減
し、オン抵抗が低減する利点を有する。
Second, since the side wall made of polysilicon doped with the same type of impurity as the source region can be used as the source region, a contact area with the source electrode can be obtained on the side wall of the side wall, so that the contact resistance can be reduced. This has the advantage that the on-resistance is reduced.

【0069】つまり、セル自身のオン抵抗を低減するこ
とが可能となるもので、具体的には従来の同ルールのト
レンチ型パワーMOSFETに比べて、コンタクト抵抗
を1/3程度まで低減できるので、オン抵抗の低減にも
大きく寄与できる。
In other words, the on-resistance of the cell itself can be reduced. More specifically, the contact resistance can be reduced to about 1/3 as compared with the conventional trench power MOSFET of the same rule. This can also contribute significantly to a reduction in on-resistance.

【0070】第3に層間絶縁膜の最上層に設けた窒化膜
により、イオン注入などのプロセス汚染やソース電極な
どの金属をスパッタする際の外部汚染を抑制でき、ゲー
ト−ソース間のリーク電流を低減できる。
Third, by the nitride film provided on the uppermost layer of the interlayer insulating film, process contamination such as ion implantation and external contamination when sputtering metal such as a source electrode can be suppressed, and a leakage current between the gate and the source can be reduced. Can be reduced.

【0071】第4にソース電極の金属配線にバリアメタ
ル層とタングステンを用いることにより微細なセル間の
金属配線層に発生しやすいボイドを低減し、さらにスト
レスマイグレーションも抑制できるので、アルミニウム
配線の断線を防げる。
Fourth, by using a barrier metal layer and tungsten for the metal wiring of the source electrode, voids that are likely to be generated in the metal wiring layer between fine cells can be reduced, and stress migration can be suppressed. Can be prevented.

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

【図1】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図7】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図9】本発明の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the insulated gate semiconductor device of the present invention.

【図10】本発明の絶縁ゲート型半導体装置およびその
製造方法を説明する断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the insulated gate semiconductor device of the present invention and a method for manufacturing the same.

【図11】従来の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a conventional insulated gate semiconductor device.

【図12】従来の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional insulated gate semiconductor device.

【図13】従来の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional insulated gate semiconductor device.

【図14】従来の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional insulated gate semiconductor device.

【図15】従来の絶縁ゲート型半導体装置の製造方法を
説明する断面図である。
FIG. 15 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional insulated gate semiconductor device.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電型の半導体基板表面に逆導電型の
チャネル層を形成する工程と、 前記チャネル層を貫通し前記半導体基板まで到達するト
レンチを形成する工程と、 前記トレンチの少なくとも前記チャネル層上にゲート絶
縁膜を形成する工程と、 前記トレンチに埋設される半導体材料からなるゲート電
極を形成する工程と、 隣接する前記トレンチの間の前記チャネル層表面に第1
ソース領域を形成する工程と、 少なくとも前記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成する工
程と、 隣接する前記層間絶縁膜の間の前記チャネル層表面に逆
導電型のボディコンタクト領域を形成する工程と、 全面にポリシリコンを堆積後エッチバックして前記層間
絶縁膜の側面にサイドウォールを形成し、全面に一導電
型不純物を導入後、前記サイドウォールおよび前記チャ
ネル層表面に拡散して第2ソース領域を形成する工程
と、 前記サイドウォールおよび前記第2ソース領域にコンタ
クトしたソース電極を形成する工程とを具備することを
特徴とする絶縁ゲート型半導体装置の製造方法。
A step of forming a channel layer of the opposite conductivity type on the surface of the semiconductor substrate of one conductivity type; a step of forming a trench penetrating the channel layer and reaching the semiconductor substrate; and at least the channel of the trench Forming a gate insulating film on a layer; forming a gate electrode made of a semiconductor material embedded in the trench; forming a first gate electrode on a surface of the channel layer between adjacent trenches;
Forming a source region; forming an interlayer insulating film on at least the gate electrode; forming a body contact region of the opposite conductivity type on the surface of the channel layer between the adjacent interlayer insulating films; Polysilicon is deposited on the entire surface and etched back to form a sidewall on the side surface of the interlayer insulating film. After introducing one conductivity type impurity on the entire surface, it is diffused into the sidewall and the surface of the channel layer to form a second source region. And forming a source electrode in contact with the sidewall and the second source region.
【請求項2】 一導電型の半導体基板表面に逆導電型の
チャネル層を形成する工程と、 前記チャネル層を貫通し前記半導体基板まで到達するト
レンチを形成する工程と、 前記トレンチの少なくとも前記チャネル層上にゲート絶
縁膜を形成する工程と、 前記トレンチに埋設される半導体材料からなるゲート電
極を形成する工程と、 全面に一導電型不純物を導入して隣接する前記トレンチ
間の前記チャネル層表面に第1ソース領域を形成する工
程と、 少なくとも前記ゲート電極上に第1の層間絶縁膜および
第2の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記1および第2の層間絶縁膜をマスクとして隣接する
前記層間絶縁膜の間のチャネル層表面に逆導電型のボデ
ィコンタクト領域を形成する工程と、 全面にポリシリコンを堆積後エッチバックして前記第
1、第2の層間絶縁膜の側面にサイドウォールを形成
し、全面に一導電型不純物を導入後、前記サイドウォー
ルおよび前記第1ソース領域に隣接した前記チャネル層
表面に拡散して第2ソース領域を形成する工程と、 前記サイドウォールおよび前記第2ソース領域にコンタ
クトしたソース電極を形成する工程とを具備することを
特徴とする絶縁ゲート型半導体装置の製造方法。
2. a step of forming a channel layer of the opposite conductivity type on the surface of the semiconductor substrate of one conductivity type; a step of forming a trench penetrating the channel layer and reaching the semiconductor substrate; and at least the channel of the trench Forming a gate insulating film on the layer, forming a gate electrode made of a semiconductor material embedded in the trench, introducing a one-conductivity-type impurity over the entire surface, and forming the surface of the channel layer between the adjacent trenches Forming a first source region on at least the gate electrode; forming a first interlayer insulating film and a second interlayer insulating film on at least the gate electrode; adjoining using the first and second interlayer insulating films as a mask Forming a body contact region of the opposite conductivity type on the surface of the channel layer between the interlayer insulating films; and Sidewalls are formed on the side surfaces of the first and second interlayer insulating films, and impurities of one conductivity type are introduced into the entire surface, and then diffused into the surface of the channel layer adjacent to the sidewalls and the first source region to form a second side wall. A method of manufacturing an insulated gate semiconductor device, comprising: forming a source region; and forming a source electrode in contact with the sidewall and the second source region.
【請求項3】 前記第1および第2ソース領域および前
記ボディコンタクト領域はセルフアラインで形成される
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の絶縁
ゲート型半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the first and second source regions and the body contact region are formed in a self-aligned manner.
【請求項4】 前記サイドウォールに拡散する不純物濃
度は、前記第1ソース領域を形成する不純物濃度および
前記ボディコンタクト領域を形成する不純物濃度よりも
高いことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
絶縁ゲート型半導体装置の製造方法。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein an impurity concentration diffused into said sidewall is higher than an impurity concentration forming said first source region and an impurity concentration forming said body contact region. 3. The method for manufacturing an insulated gate semiconductor device according to claim 1.
【請求項5】 前記第1の層間絶縁膜はシリケートグラ
ス層で形成され、前記第2の層間絶縁膜は窒化膜で形成
されることを特徴とする請求項2に記載の絶縁ゲート型
半導体装置の製造方法。
5. The insulated gate semiconductor device according to claim 2, wherein said first interlayer insulating film is formed of a silicate glass layer, and said second interlayer insulating film is formed of a nitride film. Manufacturing method.
【請求項6】 前記ソース電極はバリアメタル層、タン
グステン、アルミニウムの3層を積層して形成されるこ
とを特徴とする請求項2に記載の絶縁ゲート型半導体装
置の製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the source electrode is formed by stacking three layers of a barrier metal layer, tungsten, and aluminum.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005510088A (en) * 2001-11-20 2005-04-14 ゼネラル セミコンダクター,インク. Trench metal oxide semiconductor field effect transistor device with polycrystalline silicon source contact structure
JP2005136270A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Nec Kansai Ltd Semiconductor device provided with vertical MOSFET
WO2026034547A1 (en) * 2024-08-08 2026-02-12 富士電機株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device

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