JP2011071233A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011071233A JP2011071233A JP2009219641A JP2009219641A JP2011071233A JP 2011071233 A JP2011071233 A JP 2011071233A JP 2009219641 A JP2009219641 A JP 2009219641A JP 2009219641 A JP2009219641 A JP 2009219641A JP 2011071233 A JP2011071233 A JP 2011071233A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trench
- region
- trenches
- semiconductor device
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
【解決手段】トレンチゲート構造を有するトランジスタを含む半導体装置100において、ゲート幅方向において、複数のトレンチ162は、両側方に形成された素子分離絶縁膜110とそれぞれ接して形成されたトレンチ162aおよびトレンチ162bを含み、トレンチ162aおよびトレンチ162bのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチ162cのゲート幅方向の幅以上となるように形成されている。
【選択図】図1
Description
(1)シリコン基板の表面に矩形溝を形成する。
(2)MOSトランジスタの活性領域すなわちチャネル領域とソース及びドレイン領域を囲む素子分離領域を、シリコン基板に2酸化シリコンを埋め込むことによって形成する。
(3)活性領域にボロンイオンを注入し、チャネルの不純物濃度を制御する。イオン注入の条件をボロンの分布が溝の深さ以上に広がるように選ぶ。
(4)ゲート絶縁膜を形成する。
(5)全面にポリシリコンを堆積し、ゲート電極パターンに加工する。その後、ゲート電極及びソース・ドレイン領域に砒素をイオン注入し、不活性ガス中で800℃の活性化熱処理を施し、金属配線工程を経ることにより、MOSトランジスタを完成する。
基板と、
前記基板の一面に形成された第1導電型のソース領域およびドレイン領域、ゲート長方向において前記ソース領域および前記ドレイン領域の間の前記基板の前記一面に形成された第2導電型のチャネル領域、前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、ゲート幅方向に断続的に深さが変化するように形成された複数のトレンチ、前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、前記複数のトレンチの内部を埋め込むように形成されたゲート電極、ならびに前記基板と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、
ゲート長方向において前記ソース領域および前記ドレイン領域の側方に設けられるとともに、ゲート幅方向において前記複数のトレンチの両側方に形成され、前記トランジスタが形成された領域の周囲に形成されて当該トランジスタが形成された領域を区分けする素子分離絶縁膜と、
を含み、
ゲート幅方向において、前記複数のトレンチは、前記両側方に形成された前記素子分離絶縁膜とそれぞれ接して形成された第1のトレンチおよび第2のトレンチを含み、当該第1のトレンチおよび当該第2のトレンチのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチのゲート幅方向の幅以上となるように形成された半導体装置が提供される。
トランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、
一面に、トランジスタが形成される領域を区分けする素子分離絶縁膜が形成された基板に第2導電型の不純物イオンを注入して前記一面にチャネル領域を形成する工程と、
前記基板の前記一面の前記チャネル領域に、ゲート幅方向に断続的に深さが変化するように複数のトレンチを形成する工程と、
前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、前記複数のトレンチの内部を埋め込むようにゲート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、
ゲート長方向において、前記基板の前記一面の前記チャネル領域の両側方に第1導電型の不純物イオンを注入して、ソース領域およびドレイン領域を形成する工程と、
を含み、
前記複数のトレンチを形成する工程において、前記複数のトレンチを、ゲート幅方向において前記チャネル領域の両側方に形成され、ゲート幅方向において前記チャネル領域の両側方に形成された前記素子分離絶縁膜をそれぞれ削るようにして形成された第1のトレンチおよび第2のトレンチを含むようにして形成する半導体装置の製造方法が提供される。
図1は、本実施の形態における半導体装置の構成の一例を示す断面図である。図2は、本実施の形態における半導体装置の構成の一例を示す平面図である。図1(a)は、図2のA−A’断面図、図1(b)は、図2のC−C’断面図、図1(c)は、図2のB−B’断面図である。なお、構成をわかりやすくするために、図2では、各領域を線のみで示している。また、以下では、第1導電型がn型、第2導電型がp型である場合を例として示すが、逆の場合も同様とすることができる。
図3から図7は、本実施の形態における半導体装置100の製造手順の一例を示す工程断面図である。ここでは、図2のA−A’断面、およびB−B’断面に対応する図を示す。
なお、以下では、n型トランジスタを形成する領域の処理のみを説明する。
第1の実施の形態においては、複数のトレンチ162のうち、素子分離絶縁膜110に接して設けられたトレンチ162aおよびトレンチ162bのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチ162cのゲート幅方向の幅と同じ幅である場合を示した。しかし、本実施の形態において、トレンチ162aおよびトレンチ162bは、ゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチ162cのゲート幅方向の幅よりも広くなるように形成することができる。
図8に示すように、ゲート幅方向(図中縦方向)において、トレンチ162aおよびトレンチ162bの幅w2は、その他のトレンチ162cの幅w1よりも広くなっている(w2>w1)。
図9から図12は、本実施の形態における半導体装置100の製造手順の一例を示す工程断面図である。ここでは、図8のB−B’断面に対応する図を示す。なお、以下では、n型トランジスタを形成する領域の処理のみを説明する。なお、本実施の形態において、図8のA−A’断面図、およびC−C’断面図は、素子分離絶縁膜110の深さとトレンチ162の深さとの関係が異なる点を除いて、第1の実施の形態で説明したのと同様とすることができるので、説明を省略する。
本例では、素子分離絶縁膜110がトレンチ162よりも深く形成された構成を示す。図13および図14は、図9から図12を参照して説明した半導体装置100の変形例の製造手順の一例を示す工程断面図である。この例でも、平面図は、図8に示したのと同様になる。ここでは、図8のB−B’断面に対応する図を示す。なお、以下では、n型トランジスタを形成する領域の処理のみを説明する。
本例では、トレンチ162a、トレンチ162b、およびトレンチ162cの深さが、素子分離絶縁膜110の深さよりも浅い点で、図13および図14に示した例と異なる。
なお、以上の実施の形態においては、両端に形成されたトレンチがチャネル領域と素子分離絶縁膜とをまたぐように形成された例を示したが、さらにこれらのトレンチの外側に、素子分離絶縁膜を削るようにして形成されたトレンチが設けられていてもよい。
2 トレンチ
3 素子分離絶縁膜
10 素子分離絶縁膜
12 基板
18 チャネル領域
20 ゲート絶縁膜
22 ゲート電極
62 トレンチ
100 半導体装置
102 基板
104 ウェル
105 オフセット領域
106 オフセット領域
108 チャネル領域
109 チャネルストッパ領域
109a チャネルストッパ領域
109b チャネルストッパ領域
110 素子分離絶縁膜
112 ソース領域
113 ドレイン領域
114 シリサイド層
120 ゲート絶縁膜
122 ゲート電極
124 サイドウォール
126 シリサイド層
140 層間絶縁膜
150 コンタクト
154 コンタクト
158 レジスト膜
160 熱酸化膜
162 トレンチ
162a トレンチ
162b トレンチ
162c トレンチ
162d 凹部
162e 凹部
170 レジスト膜
172a 開口部
172b 開口部
172c 開口部
180 レジスト膜
182a 開口部
182b 開口部
182c 開口部
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の一面に形成された第1導電型のソース領域およびドレイン領域、ゲート長方向において前記ソース領域および前記ドレイン領域の間の前記基板の前記一面に形成された第2導電型のチャネル領域、前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、ゲート幅方向に断続的に深さが変化するように形成された複数のトレンチ、前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、前記複数のトレンチの内部を埋め込むように形成されたゲート電極、ならびに前記基板と前記ゲート電極との間に設けられたゲート絶縁膜を有するトランジスタと、
ゲート長方向において前記ソース領域および前記ドレイン領域の側方に設けられるとともに、ゲート幅方向において前記複数のトレンチの両側方に形成され、前記トランジスタが形成された領域の周囲に形成されて当該トランジスタが形成された領域を区分けする素子分離絶縁膜と、
を含み、
ゲート幅方向において、前記複数のトレンチは、前記両側方に形成された前記素子分離絶縁膜とそれぞれ接して形成された第1のトレンチおよび第2のトレンチを含み、当該第1のトレンチおよび当該第2のトレンチのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチのゲート幅方向の幅以上となるように形成された半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
ゲート幅方向において、前記複数のトレンチ間の間隔が等しく形成された半導体装置。 - 請求項1または2に記載の半導体装置において、
前記基板の前記複数のトレンチの下方に形成され、前記チャネル領域よりも不純物濃度が高い前記第2導電型のチャネルストッパ領域をさらに含み、
前記トランジスタが形成された領域において、前記チャネルストッパ領域は、前記複数のトレンチの底部に接して設けられるとともに、前記トランジスタが形成された領域の周囲において、前記素子分離絶縁膜の下方にも設けられた半導体装置。 - 請求項1から3いずれかに記載の半導体装置において、
当該第1のトレンチおよび第2のトレンチのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチのゲート幅方向の幅より広く形成された半導体装置。 - 請求項1から4いずれかに記載の半導体装置において、
前記複数のトレンチは、前記素子分離絶縁膜よりも浅く形成され、
前記第1のトレンチおよび前記第2のトレンチの底部下方の領域の一部には、前記素子分離絶縁膜が存在する半導体装置。 - 請求項1から4いずれかに記載の半導体装置において、
前記第1のトレンチおよび前記第2のトレンチは、これらの間に形成された他のトレンチよりも深さが深い箇所を有する半導体装置。 - 請求項3に記載の半導体装置において、
前記第1のトレンチおよび前記第2のトレンチは、これらの間に形成された他のトレンチよりも深さが深い箇所を有し、
前記第1のトレンチおよび前記第2のトレンチの前記深さが深い箇所は、前記基板の前記複数のトレンチの下方に形成され、前記チャネル領域よりも不純物濃度が高い前記第2導電型のチャネルストッパ領域内に形成された半導体装置。 - トランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、
一面に、トランジスタが形成される領域を区分けする素子分離絶縁膜が形成された基板に第2導電型の不純物イオンを注入して前記一面にチャネル領域を形成する工程と、
前記基板の前記一面の前記チャネル領域に、ゲート幅方向に断続的に深さが変化するように複数のトレンチを形成する工程と、
前記基板の前記一面の前記チャネル領域において、前記複数のトレンチの内部を埋め込むようにゲート絶縁膜およびゲート電極を形成する工程と、
ゲート長方向において、前記基板の前記一面の前記チャネル領域の両側方に第1導電型の不純物イオンを注入して、ソース領域およびドレイン領域を形成する工程と、
を含み、
前記複数のトレンチを形成する工程において、前記複数のトレンチを、ゲート幅方向において前記チャネル領域の両側方に形成され、ゲート幅方向において前記チャネル領域の両側方に形成された前記素子分離絶縁膜をそれぞれ削るようにして形成された第1のトレンチおよび第2のトレンチを含むようにして形成する半導体装置の製造方法が提供される。 - 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のトレンチを形成する工程において、前記複数のトレンチを、前記両側方に形成された前記素子分離絶縁膜とそれぞれ接して形成された第1のトレンチおよび第2のトレンチを含み、当該第1のトレンチおよび当該第2のトレンチのゲート幅方向の幅が、これらの間に形成された他のトレンチのゲート幅方向の幅以上となるように形成する半導体装置の製造方法。 - 請求項8または9に記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数のトレンチを形成する工程において、前記複数のトレンチを、前記複数のトレンチ間の間隔が等しくなるように形成する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009219641A JP2011071233A (ja) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009219641A JP2011071233A (ja) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011071233A true JP2011071233A (ja) | 2011-04-07 |
Family
ID=44016241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009219641A Pending JP2011071233A (ja) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011071233A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013206923A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
WO2014027691A1 (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04268767A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
WO2006006438A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Nec Corporation | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-09-24 JP JP2009219641A patent/JP2011071233A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04268767A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-24 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
WO2006006438A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Nec Corporation | 半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013206923A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
CN103367443A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件 |
US8994100B2 (en) | 2012-03-27 | 2015-03-31 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device including source and drain offset regions |
WO2014027691A1 (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 半導体装置及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102057340B1 (ko) | 반도체 소자 및 그 제조방법 | |
WO2009141977A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP5341639B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
CN106531794B (zh) | 高压金属氧化物半导体晶体管元件及其制造方法 | |
JP2006229181A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR100423912B1 (ko) | 씨모스형 반도체 장치 형성 방법 | |
JP2008288499A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR20180000763A (ko) | 불순물 영역을 갖는 반도체 소자 | |
JP5159828B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2014207361A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2009055027A (ja) | Mosトランジスタの製造方法、および、これにより製造されたmosトランジスタ | |
JP5378925B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2012015345A (ja) | 半導体装置 | |
JP2011071233A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2010165907A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100929635B1 (ko) | 수직형 트랜지스터 및 그의 형성방법 | |
KR20060079271A (ko) | 핀 구조 전계 트랜지스터의 제조방법 | |
TW202145572A (zh) | 具有不對稱設置的源/汲區的電晶體 | |
TWI701832B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
JP2010219440A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US20150270268A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2006216604A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5630939B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2006147768A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2005203455A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20120710 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130806 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20130822 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20131112 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |