JP2005183498A - Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 - Google Patents
Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005183498A JP2005183498A JP2003418952A JP2003418952A JP2005183498A JP 2005183498 A JP2005183498 A JP 2005183498A JP 2003418952 A JP2003418952 A JP 2003418952A JP 2003418952 A JP2003418952 A JP 2003418952A JP 2005183498 A JP2005183498 A JP 2005183498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trench
- well region
- semiconductor device
- semiconductor
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
【解決手段】円筒または円柱状低抵抗半導体コア部と、前記半導体コア部の外周面にエピタキシャル成長により形成される第一導電型円筒状半導体層と、該半導体層の外周面に同軸環状に形成される第二導電型ウェル領域と、該ウェル領域内に同軸環状に形成され該ウェル領域より深いトレンチと、該トレンチの開口表面に沿って形成される第一導電型ソース領域と、前記トレンチ内表面で該ソース領域と前記半導体層とに挟まれる前記ウェル領域であるチャネル領域の表面に形成されるゲート酸化膜と該ゲート酸化膜を介して前記トレンチ内に堆積されるポリシリコンゲート電極とを備えるMOS型半導体装置とする。
【選択図】 図1
Description
このような状況に対して、円筒状又は円柱形の半導体基板を用いた半導体装置が提案されている。その一は円筒状半導体基板の外周面の半導体回路を形成すると共に、軸を含む端面に電極パッドを形成することにより、三次元的な電極配置および配線を容易かつ精度よくできるようにした円筒状半導体素子である(特許文献1)。その二は円筒形または円柱形半導体基板の外表面に半導体素子を形成することにより、半導体基板面積の拡大に対応でき、かつ低価格で量産可能な円筒形または円柱形半導体装置である(特許文献2)。
次にn型のドーパント(ひ素)をストライプ状トレンチの長手方向に接するパターンによりイオン注入してソース領域105を選択形成する。さらに、前記pウェル領域102内で、前記ソース領域105の長手方向に隣接するp領域にはさらにp型のドーパント(ボロン)をイオン注入して次工程で付着されるソース電極107とのオーム接触性を均一にすることが好ましい。
次に前記ポリシリコンゲート電極106とAlソース電極107との絶縁を確保するために層間絶縁膜108を被着し、パターニング後、ゲート金属電極(不図示)とソース電極107とをアルミニウムを主成分とする金属膜により被着し、それぞれパターニングして形成する。以上の説明では、トレンチ型MOSFETの場合について、その製造方法を説明したが、シリコン基板を前記n型基板からp型基板に変えることにより、容易にIGBTの製造方法とすることができる。
第三は、すべての電力用半導体装置用のチップに共通する問題であるが、従来の通常の平面状のチップでは、平面状チップの中央部に電気的活性領域を設け、その外周部に表面耐圧構造部を設ける必要がある。その理由は平面状チップでは曲率半径に関して中央部より外周部の方が相対的に大きくし易いので、耐圧の確保、安定性、信頼性の点で外周部が有利なためであり、実質的に外周部以外は不可能であった。
本発明は、以上述べた問題点に鑑みてなされたものであり、トレンチ内部で析出物が残り易い端部を無くして、清浄し易くし、小さい曲率半径部分を無くしてゲート耐圧特性を改善し、全半導体チップ面積に対する表面耐圧構造部の占有比率を小さくして電気的活性領域の面積比率の大きいトレンチゲート構造を有するMOS型半導体装置の提供を目的とする。
本発明は、好ましくは、ドレイン電極が少なくとも円筒の一方または円柱端面の一方に形成されている特許請求の範囲の請求項1記載のMOS型半導体装置とするものである。
本発明は、好適には、トレンチがそれぞれ平行に複数形成されている特許請求の範囲の請求項1乃至3のいずれか一項に記載のMOS型半導体装置とするものである。
本発明は、より好ましくは、トレンチが一本の螺旋状トレンチである特許請求の範囲の請求項1乃至3のいずれか一項に記載のMOS型半導体装置とするものである。
本発明は、前記目的を達成するために、球形状低抵抗半導体コア部と該半導体コア部の外表面にエピタキシャル成長により形成される第一導電型球形状半導体層と、該コア部から外表面に導出される孔と、少なくとも該孔の開口周辺に円形状に形成される表面耐圧構造部と、該表面耐圧構造部を残して前記球形状半導体層の外表面に形成される第二導電型ウェル領域と、前記コア部から外表面に導出される前記孔の方向を軸として前記ウェル領域内に同軸環状に形成され前記ウェル領域より深いトレンチと、該トレンチの開口表面に沿って形成される第一導電型ソース領域と、該ソース領域と前記半導体層に前記トレンチ内表面で挟まれる前記ウェル領域であるチャネル領域の表面に形成されるゲート酸化膜と該ゲート酸化膜を介して前記トレンチ内に堆積されるポリシリコンゲート電極と、前記ソース領域と該ソース領域間のウェル領域の両表面に跨って形成されるソース電極と前記ポリシリコンゲート電極の一部に形成されるゲート電極パッドと前記孔を通って引き出されるドレイン電極とを備えるMOS型半導体装置とするものである。
以上説明した円筒形または円柱形のMOS型半導体装置20の他、球形状のMOS半導体装置もまた、本発明に含まれる。球形状のトレンチゲート構造を有するMOS型半導体装置の一実施例について、図6を用いて説明する。
前述の円筒形半導体基板を用いた場合と、基本的には同じようにして作ることができるが、上下両端面が存在する円筒形基板とは異なり、球にはドレイン電極を設ける端面がないので、球表面から球の中心にドレイン電極用の孔を穿つ必要がある点が異なる。
前述した円柱形、円筒形あるいは球形のトレンチゲート構造を備えたMOS型半導体装置とすると、円柱形、円筒形の中心軸方向の長さが長くなるほど、すなわち半導体装置の面積が大きくなっても、表面耐圧構造の面積は変える必要が無く、また、球形の場合、直径が大きくなっても表面耐圧構造の面積を変える必要が無いので、いずれの場合も全半導体チップ面積が大きくなればなるほど、全半導体チップ面積に対する表面耐圧構造部の占有比率は小さくなることは明らかである。
2 エピタキシャル成長部
3 シリコン酸化膜
4 トレンチ
5 ゲート酸化膜
6 ポリシリコン電極
7 pウェル領域
8 第2p領域
9 nソース領域
10 ソース電極
11 ドレイン電極
12 表面耐圧構造
20 円柱状ドレインゲート型MOSFET。
Claims (7)
- 円筒または円柱状低抵抗半導体コア部と、前記半導体コア部の外周面にエピタキシャル成長により形成される第一導電型円筒状半導体層と、該半導体層の外周面に同軸環状に形成される第二導電型ウェル領域と、該ウェル領域内に同軸環状に形成され該ウェル領域より深いトレンチと、該トレンチの開口表面に沿って形成される第一導電型ソース領域と、前記トレンチ内表面で該ソース領域と前記半導体層とに挟まれる前記ウェル領域であるチャネル領域の表面に形成されるゲート酸化膜と該ゲート酸化膜を介して前記トレンチ内に堆積されるポリシリコンゲート電極とを備えることを特徴とするMOS型半導体装置。
- ドレイン電極が少なくとも円筒の一方または円柱端面の一方に形成されていることを特徴とする請求項1記載のMOS型半導体装置。
- 表面耐圧構造が第二導電型同軸環状ウェル領域の外側の外周面に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載のMOS型半導体装置。
- トレンチがそれぞれ平行に複数形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のMOS型半導体装置。
- トレンチが一本の螺旋状トレンチであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のMOS型半導体装置。
- 球形状低抵抗半導体コア部と該半導体コア部の外表面にエピタキシャル成長により形成される第一導電型球形状半導体層と、該コア部から外表面に導出される孔と、少なくとも該孔の開口周辺に円形状に形成される表面耐圧構造部と、該表面耐圧構造部を残して前記球形状半導体層の外表面に形成される第二導電型ウェル領域と、前記コア部から外表面に導出される前記孔の方向を軸として前記ウェル領域内に同軸環状に形成され前記ウェル領域より深いトレンチと、該トレンチの開口表面に沿って形成される第一導電型ソース領域と、該ソース領域と前記半導体層に前記トレンチ内表面で挟まれる前記ウェル領域であるチャネル領域の表面に形成されるゲート酸化膜と該ゲート酸化膜を介して前記トレンチ内に堆積されるポリシリコンゲート電極と、前記ソース領域と該ソース領域間のウェル領域の両表面に跨って形成されるソース電極と前記ポリシリコンゲート電極の一部に形成されるゲート電極パッドと前記孔を通って引き出されるドレイン電極とを備えることを特徴とするMOS型半導体装置。
- トレンチ形成後の洗浄および乾燥の際に、MOS型半導体装置を、回転対称となる軸を中心として、回転させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のMOS型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003418952A JP2005183498A (ja) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003418952A JP2005183498A (ja) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005183498A true JP2005183498A (ja) | 2005-07-07 |
Family
ID=34780987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003418952A Withdrawn JP2005183498A (ja) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005183498A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106030781A (zh) * | 2013-12-19 | 2016-10-12 | 英特尔公司 | 柔软包裹的集成电路管芯 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06267970A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2001352032A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Toshiba Corp | 半導体装置とその製造方法 |
JP2002076342A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | トレンチゲート型半導体装置 |
JP2004040186A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Canon Inc | 光学センサーユニット、光学センサーアレイ及び光学センサーの駆動方法 |
WO2005041302A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Ideal Star Inc. | 相補型misfet及び集積回路 |
-
2003
- 2003-12-17 JP JP2003418952A patent/JP2005183498A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06267970A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP2001352032A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Toshiba Corp | 半導体装置とその製造方法 |
JP2002076342A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | トレンチゲート型半導体装置 |
JP2004040186A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Canon Inc | 光学センサーユニット、光学センサーアレイ及び光学センサーの駆動方法 |
WO2005041302A1 (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Ideal Star Inc. | 相補型misfet及び集積回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106030781A (zh) * | 2013-12-19 | 2016-10-12 | 英特尔公司 | 柔软包裹的集成电路管芯 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI696242B (zh) | 用於形成薄的絕緣體上半導體基板的方法 | |
JP2005518094A (ja) | 縦型ダブルゲート半導体装置を形成する方法およびその構造 | |
US9773885B2 (en) | Self aligned gate shape preventing void formation | |
US8629488B2 (en) | Method for manufacturing an energy storage device and structure therefor | |
US10403725B2 (en) | Method for processing a semiconductor workpiece and semiconductor device | |
CN111081767A (zh) | 晶体管 | |
US20160372545A1 (en) | Method to form soi fins on a bulk substrate with suspended anchoring | |
JP2005536056A (ja) | 自己整合した垂直ゲート半導体装置 | |
KR20170082732A (ko) | 반도체 장치 및 이의 제조 방법 | |
EP4248494A1 (en) | Ferroelectric field effect transistor with nanowire core | |
US20230380181A1 (en) | Vertical access transistors and methods for forming the same | |
JP3161515B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20230352408A1 (en) | Integrated circuit devices including backside power rail and methods of forming the same | |
US11626517B2 (en) | Semiconductor structure including vertical channel portion and manufacturing method for the same | |
JP2005183498A (ja) | Mos型半導体装置および該半導体装置の製造方法 | |
US10923485B2 (en) | Semiconductor structure and method for forming the same | |
US20230268432A1 (en) | Manufacturing method of a semiconductor device | |
CN113496894B (zh) | 半导体结构的形成方法 | |
TW202213540A (zh) | SiC MOSFET器件及其製造方法 | |
US10403728B2 (en) | Semiconductor devices having field electrode trenches | |
EP4273914B1 (en) | Integrated circuit devices including backside power rail and methods of forming the same | |
US12015067B2 (en) | Semiconductor device and fabrication method thereof | |
US10347526B1 (en) | Semiconductor structure and method for forming the same | |
US20240224507A1 (en) | Semiconductor devices | |
US20240162079A1 (en) | Multi-function etching sacrificial layers to protect three-dimensional dummy fins in semiconductor devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060414 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20081216 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090219 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20091112 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20100506 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20100628 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |