JP6844138B2 - 半導体装置および製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1 特開平08−255902号公報
Claims (14)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成され、前記半導体基板の表面において予め定められた延伸方向に延伸して設けられたゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチ内部に形成され、上端が前記半導体基板の表面よりも深い位置に設けられ、且つ、前記半導体基板とは絶縁されたゲート導電部と、
前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接して形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1領域と、
前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接して形成され、前記第1領域とは導電型が異なり、前記半導体基板の表面において前記延伸方向に沿って前記第1領域と交互に配置され、前記第1領域よりも深い位置まで形成された第2領域と
を備え、
前記ゲート導電部の上端と、前記半導体基板の表面との間における前記ゲートトレンチの側壁には、前記半導体基板の深さ方向に対する平均傾きが、前記ゲート導電部の上端と対向する位置における前記ゲートトレンチの側壁の傾きよりも大きい肩部が設けられ、
前記第1領域に隣接する前記ゲートトレンチの側壁、および、前記第2領域に隣接する前記ゲートトレンチの側壁の双方において、前記肩部が設けられ、
前記肩部における前記第1領域および前記第2領域の深さ方向における長さの差は、前記肩部を含む前記ゲートトレンチが設けられていないメサ領域における前記第1領域および前記第2領域の深さ方向における長さの差よりも大きく、
前記第1領域において、前記ゲートトレンチと接触する部分が最も深く形成されている半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成され、前記半導体基板の表面において予め定められた延伸方向に延伸して設けられたゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチ内部に形成され、上端が前記半導体基板の表面よりも深い位置に設けられ、且つ、前記半導体基板とは絶縁されたゲート導電部と、
前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接する領域に前記延伸方向に沿って設けられ、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1領域と、
前記半導体基板内において、前記第1領域の下方に形成され、前記第1領域とは導電型が異なる第3領域と、
前記第1領域を貫通して、下端が前記第3領域内に配置されるプラグ部と、
前記第3領域内において前記プラグ部の下端に接触して形成され、前記第3領域と同一の導電型であり、且つ、前記第3領域よりも不純物濃度の高い第2領域と
を備え、
前記ゲート導電部の上端と、前記半導体基板の表面との間における前記ゲートトレンチの側壁には、前記半導体基板の深さ方向に対する平均傾きが、前記ゲート導電部の上端と対向する位置における前記ゲートトレンチの側壁の傾きよりも大きい肩部が設けられ、
前記第1領域において、前記ゲートトレンチと接触する部分が最も深く形成され、
前記第1領域において、前記ゲートトレンチと接触する部分が前記深さ方向において最も長い半導体装置。 - 前記ゲート導電部の前記半導体基板の表面側の端面は、前記ゲートトレンチの側壁と隣接する部分が、最も前記半導体基板の表面に近く形成される
請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記ゲートトレンチの側壁は、前記肩部において前記半導体基板の深さ方向に対する角度が20度以上となる部分を有する
請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記第2領域において、前記ゲートトレンチと接触する部分が最も深く形成されている
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ゲートトレンチ内に設けられたゲート絶縁膜と、
少なくとも一部が前記ゲートトレンチ内に設けられた層間絶縁膜と
を更に備え、
前記肩部は、前記ゲート絶縁膜の上端よりも上側に配置されている
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記肩部は、前記ゲート導電部の上端よりも上側に配置されている
請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の表面に形成されたゲートトレンチと、
前記ゲートトレンチ内部に形成され、上端が前記半導体基板の表面よりも深い位置に設けられ、且つ、前記半導体基板とは絶縁されたゲート導電部と、
前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接して形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1領域と
を備え、
前記ゲート導電部の上端と、前記半導体基板の表面との間における前記ゲートトレンチの側壁には、前記半導体基板の深さ方向に対する平均傾きが、前記ゲート導電部の上端と対向する位置における前記ゲートトレンチの側壁の傾きよりも大きい肩部が設けられ、
前記第1領域において、前記ゲートトレンチと接触する部分が最も深く形成され、
前記半導体基板内に、前記半導体基板の表面から前記ゲート導電部の上端までの距離が異なる複数の前記ゲートトレンチが形成されており、
前記半導体基板の表面から前記ゲート導電部の上端までの距離がより大きい前記ゲートトレンチに隣接する前記第1領域の深さは、前記半導体基板の表面から前記ゲート導電部の上端までの距離がより小さい前記ゲートトレンチに隣接する前記第1領域の深さよりも深い半導体装置。 - 前記半導体基板は、それぞれの前記第1領域の裏面側に、前記第1領域とは導電型が異なり、且つ、下端の深さが均一な第3領域を更に有する
請求項8に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板内において前記第3領域の下方に形成され、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い蓄積領域を更に備える
請求項2に記載の半導体装置。 - 半導体装置を製造する製造方法であって、
半導体基板の表面に、前記半導体基板の表面において予め定められた延伸方向に延伸するゲートトレンチを形成する段階と、
前記ゲートトレンチ内部に、上端が前記半導体基板の表面よりも深い位置に設けられ、且つ、前記半導体基板とは絶縁されたゲート導電部を形成する段階と、
前記ゲート導電部をマスクとして、前記ゲートトレンチの側壁に不純物を注入することで、前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接し、前記半導体基板よりも不純物濃度の高い第1領域を形成する段階と、
前記ゲート導電部をマスクとして、前記ゲートトレンチの側壁に不純物を注入することで、前記半導体基板の表面において前記ゲートトレンチと隣接し、前記第1領域とは導電型が異なり、前記半導体基板の表面において前記延伸方向に沿って前記第1領域と交互に配置される第2領域を前記第1領域よりも深い位置まで形成する段階と
を備え、
前記ゲートトレンチを形成する段階において、前記ゲート導電部の上端と、前記半導体基板の表面との間における前記ゲートトレンチの側壁には、前記半導体基板の深さ方向に対する平均傾きが、前記ゲート導電部の上端と対向する位置における前記ゲートトレンチの側壁の傾きよりも大きい肩部が設けられ、前記第1領域に隣接する前記ゲートトレンチの側壁、および、前記第2領域に隣接する前記ゲートトレンチの側壁の双方において、前記肩部が設けられ、
前記第1領域を形成する段階および前記第2領域を形成する段階において、前記肩部における前記第1領域および前記第2領域の深さ方向における長さの差は、前記肩部を含む前記ゲートトレンチが設けられていないメサ領域における前記第1領域および前記第2領域の深さ方向における長さの差よりも大きくなるように前記第1領域および前記第2領域を形成し、
前記第1領域を形成する段階において、前記ゲートトレンチと接触する部分が最も深く形成される製造方法。 - 前記第1領域を形成する段階において、前記半導体基板の深さ方向に対して傾きを有する方向から、前記ゲートトレンチの側壁に不純物を注入する
請求項11に記載の製造方法。 - 前記ゲートトレンチを形成する段階および前記ゲート導電部を形成する段階において、前記半導体基板内に、前記半導体基板の表面から前記ゲート導電部の上端までの距離が異なる複数の前記ゲートトレンチを形成し、
前記第1領域を形成する段階において、前記半導体基板の表面から前記ゲート導電部の上端までの距離に応じた深さの前記第1領域を形成する
請求項11または12に記載の製造方法。 - 前記ゲートトレンチを形成する段階において、深さの異なる複数の前記ゲートトレンチを形成し、
前記ゲート導電部を形成する段階において、それぞれの前記ゲートトレンチに同一の長さの前記ゲート導電部を形成する
請求項13に記載の製造方法。
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