KR100368609B1 - semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR100368609B1 KR10-2000-0032090A KR20000032090A KR100368609B1 KR 100368609 B1 KR100368609 B1 KR 100368609B1 KR 20000032090 A KR20000032090 A KR 20000032090A KR 100368609 B1 KR100368609 B1 KR 100368609B1
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홍기석
엄순영
장동근
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주식회사 케이이씨
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract

본 발명은 트렌치형 횡방향 이중확산 모스트랜지스터를 개시한다. 이에 의하면, 제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시키고 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 선택적으로 형성하고, 제 1 확산층의 일부분에 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하고, 제 1, 2 확산층을 관통한 제 1 트렌치를 형성하고, 제 1 트렌치 내부면에 게이트산화막을 적층하고, 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고, 게이트전극의 저면 중앙부를 제거하고 그 아래의 에피층에 제 1 도전형 제 3 확산층을 형성하고, 게이트전극 상에 절연막을 적층하고, 절연막의 저면 중앙부와 그 아래의 게이트산화막 및 그 아래의 고농도 확산층을 일부 식각하여 제 2 트렌치를 형성하거나 절연막의 저면 중앙부와 그 아래의 게이트산화막을 식각하여 제 2 트렌치를 형성한다.The present invention discloses a trench type transverse double diffusion morph transistor. In this way, the first conductive epitaxial layer is grown on the first conductive semiconductor substrate, and the second conductive first diffusion layer is selectively formed on a portion of the epitaxial layer, and the first conductive second layer is formed on a portion of the first diffusion layer. Forming a diffusion layer, forming a first trench that penetrates the first and second diffusion layers, stacking a gate oxide film on the inner surface of the first trench, forming a gate electrode on the gate oxide film, and removing the bottom center portion of the gate electrode. A first conductive third diffusion layer is formed on the epitaxial layer below, an insulating film is stacked on the gate electrode, and the second trench is etched by partially etching the center portion of the bottom surface of the insulating film, the gate oxide film below it, and the high concentration diffusion layer below it. The second trench may be formed by etching the center portion of the bottom surface of the insulating film and the gate oxide film under the insulating film.

따라서, 본 발명은 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 필요로 하지 않고 나아가 IC칩의 소요면적 증대를 가져오지 않는다. 결국 IC칩의 집적도 향상이 가능해진다. 또한 드리프트영역에서의 스프레딩(spreading) 저항성분을 줄일 수 있고 나아가 온(on) 저항값을 줄일 수 있으며 그 결과 전류구동능력을 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention does not require a large area diffusion layer for electrically connecting the output terminal to an external circuit, and does not bring about an increase in the required area of the IC chip. As a result, the degree of integration of the IC chip can be improved. In addition, it is possible to reduce the spreading resistance component in the drift region and further reduce the on-resistance value, thereby improving the current driving capability.

Description

반도체소자 및 그 제조방법{semiconductor device and method for manufacturing the same}Semiconductor device and method for manufacturing same

본 발명은 반도체소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트렌치형 횡방향 이중확산 모스트랜지스터(trench lateral double diffused MOS transistor)를 소요면적의 확대를 일으키지 않으면서도 IC칩에 내장하도록 한 반도체소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same. More particularly, a semiconductor device in which a trench type lateral double diffused MOS transistor is embedded in an IC chip without causing an increase in required area. And to a method for producing the same.

일반적으로, 파워 모스트랜지스터, 예를 들어 트렌치형 횡방향 이중확산 모스트랜지스터(trench lateral double diffused MOS transistor)(이하, LD 모스트랜지스터로 칭함)가 파워 바이폴라 정션 트랜지스터에 비하여 빠른 동작속도와 제어회로의 간편화와 같은 장점을 갖고 있기 때문에 개별소자(discrete device)의 형태로서 점차 그 사용분야를 넓혀나가고 있다. 더욱이 최근에는 LD 모스트랜지스터가 시스템레벨에서의 요구에 부응하기 위해 IC칩에 내장되고 있다.In general, power MOS transistors, such as trench lateral double diffused MOS transistors (hereinafter referred to as LD MOS transistors), provide faster operating speed and simplified control circuits than power bipolar junction transistors. Because of the advantages, such as the form of discrete devices (discrete device) is gradually expanding its field of use. More recently, LD morph transistors are embedded in IC chips to meet system-level demands.

그런데, LD 모스트랜지스터의 출력단자를 배치하는 것이 개별소자의 경우에서는 소요면적의 증대와 같은 문제를 전혀 일으키지 않지만, IC칩의 경우에서는 소요면적의 증대 때문에 IC칩에 LD 모스트랜지스터를 내장하기 어렵게 만드는 장애요소로 작용한다.However, disposing an output terminal of the LD MOS transistor does not cause any problem such as an increase in the required area in the case of individual devices, but in the case of an IC chip, it is difficult to embed an LD MOS transistor in the IC chip due to the increase in required area. It acts as a barrier.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LD 모스트랜지스터에서는 예를 들어 n형 반도체기판(10) 상에 n형 에피층(11)이 에피택셜 성장하고, 에피층(11)의 일부 영역에 p형 확산층(13)이 확산하고 p형 확산층(13)의 일부 영역에 n+형 확산층(15)이 P형 확산층(13)의 접합깊이보다 얕게 확산하고 아울러 n형 에피층(11)의 일부 영역에도 n+형 확산층(17)이 함께 확산한다. n+형 확산층(15)과 p형 확산층(13)의 일부 영역을 p형 확산층(13)의 접합까지 관통한 트렌치의 내부면에 게이트산화막(19)이 균일 두께로 적층되고, 게이트산화막(19) 상에 게이트전극(21)이 적층되어서 트렌치를 채운다. 소스전극(25)이 절연막(23)의 콘택홀을 거쳐 n+형 확산층(15)과 p형 확산층(13)에 전기적으로 공통 연결되고, 또한 드레인전극(27)이 절연막(23)의 콘택홀을 거쳐 n+형 확산층(17)에 전기적으로 연결된다.That is, as shown in FIG. 1, in the conventional LD MOS transistor, for example, an n-type epitaxial layer 11 is epitaxially grown on an n-type semiconductor substrate 10, and a portion of the epitaxial layer 11 is formed. The p-type diffusion layer 13 diffuses, and the n + type diffusion layer 15 diffuses in a portion of the p-type diffusion layer 13 to be shallower than the junction depth of the P-type diffusion layer 13, and also in a portion of the n-type epilayer 11 In addition, the n + type diffusion layer 17 diffuses together. The gate oxide film 19 is laminated with a uniform thickness on the inner surface of the trench that penetrates a portion of the n + type diffusion layer 15 and the p type diffusion layer 13 to the junction of the p type diffusion layer 13, and the gate oxide film 19 The gate electrode 21 is stacked on the filling the trench. The source electrode 25 is electrically connected to the n + type diffusion layer 15 and the p type diffusion layer 13 via the contact hole of the insulating film 23, and the drain electrode 27 connects the contact hole of the insulating film 23. And is electrically connected to the n + type diffusion layer 17.

그러나, 종래의 LD 모스트랜지스터의 경우, 게이트전극(21)만이 트렌치내에 배치하고 드레인전극(27)은 트렌치로부터 횡방향으로 멀리 이격한, p형 확산층(13)의 외측에 배치하기 때문에 출력단자를 외부회로와의 전기적 연결을 위해서는 대면적의 확산층(17)이 필요하다. 이는 LD 모스트랜지스터의 면적 확대를 가져오고 나아가 LD 모스트랜지스터를 내장한 IC칩의 면적확대를 가져온다. 또한, 드리프트(drift) 영역에서의 스프레딩(spreading) 저항성분이 크고, 온(on) 저항값이 높으며, 전류구동능력이 낮다.However, in the conventional LD morph transistor, only the gate electrode 21 is disposed in the trench and the drain electrode 27 is disposed outside the p-type diffusion layer 13 spaced apart from the trench in the lateral direction. A large area diffusion layer 17 is required for electrical connection with an external circuit. This leads to an enlargement of the area of the LD MOS transistor, and also to the area of an IC chip incorporating the LD MOS transistor. In addition, the spreading resistance component in the drift region is large, the on resistance value is high, and the current driving capability is low.

따라서 본 발명의 목적은 LD 모스트랜지스터를 IC칩에 내장하면서도 IC칩의 면적확대를 방지하도록 한 반도체소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, in which an LD morph transistor is embedded in an IC chip while preventing the area of the IC chip from expanding.

또한 본 발명의 다른 목적은 온 저항을 줄이고 전류구동능력을 향상시키도록 한 반도체소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which reduce the on resistance and improve the current driving capability.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체소자를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 의한 반도체소자의 제조방법을 나타낸 공정도.3 to 9 are process diagrams showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자를 나타낸 단면도.10 is a sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

도 11 내지 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자의 제조방법을 나타낸 공정도.11 to 13 are process drawings showing a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

**** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ******** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ****

10: 반도체기판 11: N형 에피층10: semiconductor substrate 11: N-type epi layer

13, 33: p형 확산층 15, 17, 35, 47: n+형 확산층13, 33: p-type diffusion layer 15, 17, 35, 47: n + type diffusion layer

19, 41: 게이트산화막 21, 45: 게이트전극19 and 41: gate oxide films 21 and 45: gate electrodes

23, 37, 39, 49, 53: 절연막 25, 55: 소스전극23, 37, 39, 49, 53: insulating film 25, 55: source electrode

27, 51: 드레인전극 52: 실리사이드층27, 51: drain electrode 52: silicide layer

54: 하지막54: undercoat

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자는The semiconductor device according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is

제 1 도전형 에피층을 갖는 제 1 도전형 반도체기판;A first conductive semiconductor substrate having a first conductive epitaxial layer;

상기 에피층의 일부분에 확산된 제 2 도전형 제 1 확산층;A second conductivity type first diffusion layer diffused in a portion of the epi layer;

상기 제 1 확산층의 일부분 내에 확산된 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층;A first conductive type second diffusion layer having a high concentration diffused in a portion of the first diffusion layer;

상기 제 2 확산층과 제 1 확산층과 함께 관통한 제 1 트렌치의 내부면에 형성된 게이트산화막;A gate oxide film formed on an inner surface of the first trench that penetrates together with the second diffusion layer and the first diffusion layer;

상기 게이트산화막 상에 형성되며 상기 제 1 트렌치의 측면부에 한정된 게이트전극;A gate electrode formed on the gate oxide layer and defined at a side portion of the first trench;

상기 제 1 트렌치 아래의 에피층에 형성된 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층;A first conductive type third diffusion layer having a high concentration formed in the epitaxial layer under the first trench;

상기 게이트전극 상에 적층된 절연막에 의해 한정된 제 1 트렌치내에 채워지고 아울러 상기 절연막과 게이트산화막의 저면 중앙부를 관통하며 상기 제 3 확산층 내에 형성된 제 2 트렌치에 채워진 드레인전극; 그리고A drain electrode filled in the first trench defined by the insulating film stacked on the gate electrode and filled in the second trench formed in the third diffusion layer and penetrating the center portion of the bottom surface of the insulating film and the gate oxide film; And

상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer.

바람직하게는 상기 드레인전극이 고융점금속으로 이루어질 수 있고, 상기 드레인전극과 상기 게이트전극 사이의 절연막이 질화막이나 산화막으로 이루어질 수 있다.Preferably, the drain electrode may be made of a high melting point metal, and the insulating film between the drain electrode and the gate electrode may be formed of a nitride film or an oxide film.

본 발명의 실시예에 의한 반도체소자의 제조방법은Method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention

제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시킨 후 상기 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 형성하는 단계;Growing a first conductive epitaxial layer on a first conductive semiconductor substrate and then forming a second conductive first diffusion layer in a portion of the epitaxial layer;

상기 제 1 확산층의 일부분 내에 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하는 단계;Forming a high concentration of a first conductivity type second diffusion layer in a portion of the first diffusion layer;

상기 제 2 확산층과 제 2 확산층을 함께 관통한 제 1 트렌치를 형성한 후 상기 제 1 트렌치의 내부면에 게이트산화막을 형성하는 단계;Forming a first trench that penetrates the second diffusion layer and the second diffusion layer together, and then forming a gate oxide film on an inner surface of the first trench;

상기 제 1 트렌치 내에서 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고 상기 게이트전극의 저면 일부를 제거한 개구부를 형성한 후 상기 개구부 아래의 에피층에 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층을 형성하는 단계;Forming a gate electrode on the gate oxide layer in the first trench, forming an opening in which a portion of the bottom surface of the gate electrode is removed, and then forming a high concentration of the first conductivity type third diffusion layer in the epi layer under the opening;

상기 게이트전극 상에 절연막을 적층한 후 상기 제 3 확산층 내에 제 2 트렌치를 형성하는 단계;Stacking an insulating film on the gate electrode and forming a second trench in the third diffusion layer;

상기 제 1, 2 트렌치에 함께 채워진 드레인전극을 형성하는 단계; 그리고Forming a drain electrode filled in the first and second trenches together; And

상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a source electrode electrically connected to the second diffusion layer through a contact hole of an underlayer.

바람직하게는 상기 드레인전극을 고융점금속으로 형성할 수 있고, 상기 드레인전극과 상기 게이트전극 사이의 절연막을 질화막이나 산화막으로 형성할 수 있다.Preferably, the drain electrode may be formed of a high melting point metal, and an insulating film between the drain electrode and the gate electrode may be formed of a nitride film or an oxide film.

본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자는A semiconductor device according to another embodiment of the present invention

제 1 도전형 에피층을 갖는 제 1 도전형 반도체기판;A first conductive semiconductor substrate having a first conductive epitaxial layer;

상기 에피층의 일부분에 확산된 제 2 도전형 제 1 확산층;A second conductivity type first diffusion layer diffused in a portion of the epi layer;

상기 제 1 확산층의 일부분 내에 확산된 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층;A first conductive type second diffusion layer having a high concentration diffused in a portion of the first diffusion layer;

상기 제 2 확산층과 제 2 확산층을 함께 관통한 제 1 트렌치의 내부면에 형성된 게이트산화막;A gate oxide film formed on an inner surface of the first trench that penetrates the second diffusion layer and the second diffusion layer together;

상기 게이트산화막 상에 형성되며 상기 제 1 트렌치의 측면부에 한정된 게이트전극;A gate electrode formed on the gate oxide layer and defined at a side portion of the first trench;

상기 제 1 트렌치 아래의 에피층의 일부분에 형성된 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층;A first concentration type third diffusion layer having a high concentration formed in a portion of the epi layer under the first trench;

상기 게이트전극 상에 적층된 절연막에 의해 한정된 제 1 트렌치내에 채워지고 아울러 상기 절연막과 게이트산화막의 저면 중앙부를 관통하여 상기 제 3 확산층의 표면 일부를 노출한 개구부 내에 채워진 드레인전극; 그리고A drain electrode filled in a first trench defined by an insulating film stacked on the gate electrode and filled in an opening through which a portion of the surface of the third diffusion layer is exposed through a central portion of a bottom surface of the insulating film and the gate oxide film; And

상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer.

바람직하게는 상기 드레인전극이 고융점금속으로 이루어질 수 있고, 상기 드레인전극과 상기 게이트전극 사이의 절연막이 질화막이나 산화막으로 이루어질 수 있다. 상기 드레인전극과 제 3 확산층의 사이에 고융점금속층의 실리사이드층이 형성되는 것도 가능하다.Preferably, the drain electrode may be made of a high melting point metal, and the insulating film between the drain electrode and the gate electrode may be formed of a nitride film or an oxide film. It is also possible to form a silicide layer of a high melting point metal layer between the drain electrode and the third diffusion layer.

본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자의 제조방법은Method for manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention

제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시킨 후 상기 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 형성하는 단계;Growing a first conductive epitaxial layer on a first conductive semiconductor substrate and then forming a second conductive first diffusion layer in a portion of the epitaxial layer;

상기 제 1 확산층의 일부분 내에 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하는 단계;Forming a high concentration of a first conductivity type second diffusion layer in a portion of the first diffusion layer;

상기 제 2 확산층과 제 1 확산층을 함께 중앙 관통한 제 1 트렌치를 형성한 후 상기 제 1 트렌치의 내부면에 게이트산화막을 형성하는 단계;Forming a first trench through a center of the second diffusion layer and the first diffusion layer, and then forming a gate oxide film on an inner surface of the first trench;

상기 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고 상기 게이트전극의 저면 일부를 제거한 개구부를 형성한 후 상기 개구부 아래의 에피층에 제 3 확산층을 형성하는 단계;Forming a gate electrode on the gate oxide layer, forming an opening from which a portion of the bottom surface of the gate electrode is removed, and then forming a third diffusion layer on the epitaxial layer under the opening;

상기 게이트전극 상에 절연막을 적층한 후 상기 절연막과 게이트산화막의 일부를 식각하여 상기 제 3 확산층을 노출시키는 단계;Stacking an insulating film on the gate electrode and etching a portion of the insulating film and the gate oxide film to expose the third diffusion layer;

상기 제 1 트렌치에 채워진 드레인전극을 형성하는 단계; 그리고Forming a drain electrode filled in the first trench; And

상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer.

바람직하게는 상기 드레인전극을 고융점금속으로 형성할 수 있고, 상기 드레인전극과 상기 게이트전극 사이의 절연막을 질화막이나 산화막으로 형성할 있다. 상기 드레인전극과 제 3 확산층의 사이에 고융점금속층의 실리사이드층을 형성하는 것도 가능하다.Preferably, the drain electrode may be formed of a high melting point metal, and an insulating film between the drain electrode and the gate electrode may be formed of a nitride film or an oxide film. It is also possible to form a silicide layer of a high melting point metal layer between the drain electrode and the third diffusion layer.

따라서 본 발명의 실시예와 다른 실시예에 의하면, 트렌치 내에 게이트전극과 함께 드레인전극을 형성함으로써 출력단자를 외부회로와 연결하는데 대면적의 확산층이 필요치 않으므로 LD 모스트랜지스터를 IC칩에 내장하는 것이 IC칩의 소요면적 증대를 가져오지 않는다. 또한 드리프트영역에서의 스프레딩 저항성분이 감소하고 나아가 온 저항값이 낮아지고 전류구동능력이 향상된다.Therefore, according to the embodiment of the present invention and other embodiments, since the large area of the diffusion layer is not required to connect the output terminal to the external circuit by forming the drain electrode together with the gate electrode in the trench, it is necessary to embed the LD MOS transistor in the IC chip. It does not lead to an increase in chip area. In addition, the spreading resistance component in the drift region is reduced, the on-resistance value is lowered, and the current driving capability is improved.

이하, 본 발명에 의한 반도체소자 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure and the same action as the conventional part.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자를 나타낸 단면도이고, 도 3 내지 도 9는 본 발명에 의한 반도체소자의 제조방법을 나타낸 공정도이다.2 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, Figures 3 to 9 are process charts showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 반도체소자에서는 제 1 도전형 반도체기판(10), 예를 들어 n형 실리콘기판 상에 n형 에피층(11)이 정해진 두께만큼 에피택셜 성장되고, 에피층(11)의 일부분에 에피층(11)보다 얕은 두께로 제 2 도전형인 p형 제 1 확산층(33)이 확산되고, 제 1 확산층(33)의 일부분에 제 1 확산층(33)보다 얕은 두께로 n+형 제 2 확산층(35)이 확산된다. 제 2 확산층(35)의 중앙부와 그 아래의 제 1 확산층(33)을 함께 관통한 제 1 트렌치의 내부면에만 게이트산화막(41)이 형성되고, 제 1 트렌치의 측면부의 게이트산화막(41) 상에 다결정실리콘과 같은 재질의 게이트전극(45)이 형성되고, 제 1 트렌치 아래의 에피층(11)의 일부분에 n+형 제 3 확산층(47)이 확산된다. 게이트전극(45) 상에 산화막과 같은 절연막(49)이 적층되고, 절연막(49)에 의해 한정된 제 1 트렌치내에 드레인전극(51)이 채워지고 아울러 절연막(49)의 저면 중앙부와 그 아래의 게이트산화막(41)을 관통하며 제 3 확산층(47) 내에까지 연장된 제 2 트렌치에도 채워진다. 제 2 확산층(35)에 소스전극(55)이 산화막과 같은 하지막(53)의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 2, in the semiconductor device of the present invention, an n-type epitaxial layer 11 is epitaxially grown by a predetermined thickness on a first conductive semiconductor substrate 10, for example, an n-type silicon substrate. The p-type first diffusion layer 33 of the second conductivity type is diffused into a portion of the first diffusion layer 33 in a thickness smaller than that of the epi layer 11, and n + is formed in a portion of the first diffusion layer 33 in a thickness smaller than the first diffusion layer 33. The type second diffusion layer 35 is diffused. The gate oxide film 41 is formed only on the inner surface of the first trench that penetrates the center of the second diffusion layer 35 and the first diffusion layer 33 thereunder, and the gate oxide film 41 is formed on the side surface of the first trench. A gate electrode 45 made of a material such as polycrystalline silicon is formed in the n-type, and the n + type third diffusion layer 47 is diffused into a part of the epi layer 11 under the first trench. An insulating film 49, such as an oxide film, is stacked on the gate electrode 45, and the drain electrode 51 is filled in the first trench defined by the insulating film 49, and at the center of the bottom surface of the insulating film 49 and the gate thereunder. The second trench penetrates the oxide film 41 and extends into the third diffusion layer 47. The source electrode 55 is electrically connected to the second diffusion layer 35 via the contact hole of the underlying film 53 such as an oxide film.

여기서, 드레인전극(51)이 예를 들어 텅스텐(W), 코발트(Co) 등과 같은 고융점금속층으로 이루어질 수 있고, 절연막(49)이 질화막이나 산화막으로 이루어질 수 있다.The drain electrode 51 may be formed of a high melting point metal layer such as tungsten (W), cobalt (Co), or the like, and the insulating film 49 may be formed of a nitride film or an oxide film.

이와 같이 구성된 반도체소자의 제조방법을 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제 1 도전형 반도체기판(10), 예를 들어 n형 실리콘기판 상에 n형 에피층(11)을 정해진 두께만큼 에피택셜 성장시킨 다음 에피층(11)의 일부분에 제 2 도전형인 p형 제 1 확산층(33)을 에피층(11)보다 얕은 두께로 형성한다. 이어서 에피층(11) 상에 확산마스크층(37)으로서 산화막을 적층하고 사진식각공정에 의해 n+형 제 2 확산층(35)을 위한 에피층(11)의 일부분 상에 확산마스크층(37)의 개구부(38)를 형성한 후 예를 들어 인과 같은 불순물을 개구부(38)를 거쳐 개구부(38) 내의 제 1 확산층(33)에 이온주입함으로써 제 1 확산층(33)보다 얕은 두께의 제 2 확산층(35)을 형성한다.Referring to FIGS. 3 to 9, the method of manufacturing the semiconductor device configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 through 9. First, as shown in FIG. After the epitaxial layer 11 is epitaxially grown by a predetermined thickness, a second conductivity type p-type first diffusion layer 33 is formed in a portion of the epitaxial layer 11 to a thickness smaller than that of the epitaxial layer 11. Then, an oxide film is deposited as the diffusion mask layer 37 on the epitaxial layer 11, and a photolithography process is performed on the portion of the epitaxial layer 11 for the n + type second diffusion layer 35 by the photolithography process. After the opening 38 is formed, a second diffusion layer having a thickness smaller than that of the first diffusion layer 33 is formed by ion implanting impurities such as phosphorus into the first diffusion layer 33 in the opening 38 through the opening 38. 35).

도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 확산층(35)이 형성되고 나면, 제 1 트렌치(40)를 위한 식각마스크층으로서 절연막(39), 예를 들어 산화막을 제 2 확산층(35) 상에 적층하고, 제 2 확산층(35)의 중앙부와 그 아래의 제 1 확산층(33)을 함께 관통하는 제 1 트렌치(40)를 형성한다. 이어서 제 1 트렌치(40)의 내부면과 절연막(39) 상에 게이트산화막(41)을 적층하고 그 위에 게이트전극(45)을 위한 도전층, 예를 들어 다결정실리콘층을 적층한다.As shown in FIG. 4, after the second diffusion layer 35 is formed, an insulating film 39, for example an oxide film, is deposited on the second diffusion layer 35 as an etching mask layer for the first trench 40. In addition, a first trench 40 penetrating both the central portion of the second diffusion layer 35 and the first diffusion layer 33 thereunder is formed. Subsequently, a gate oxide film 41 is stacked on the inner surface of the first trench 40 and the insulating film 39, and a conductive layer for the gate electrode 45, for example, a polysilicon layer, is stacked thereon.

도 5에 도시된 바와 같이, 게이트전극(45)을 위한 다결정실리콘층이 적층되고 나면, 화학기계연마공정(CMP)을 이용하여 다결정실리콘층을 제 1 트렌치(40) 내에만 남기고 그 외측의 다결정실리콘층을 모두 제거한다. 따라서, 게이트전극(45)이 제 1 트렌치(40) 내의 게이트산화막(41) 상에 형성된다.As shown in FIG. 5, after the polysilicon layers for the gate electrode 45 are stacked, the polysilicon layer is left in the first trench 40 using the chemical mechanical polishing process (CMP), leaving only the polycrystalline silicon layer outside. Remove all silicon layers. Thus, the gate electrode 45 is formed on the gate oxide film 41 in the first trench 40.

도 6에 도시된 바와 같이, 게이트전극(45)이 형성되고 나면, 사진식각공정을 이용하여 도 7의 제 3 확산층(47)을 위한 에피층(11)의 일부분 상에 위치한 게이트전극(45)의 저면 중앙부에 개구부(46)를 형성한 후 예를 들어 인과 같은 불순물을 개구부(46)를 거쳐 제 1 확산층(33)에 이온주입한다. 여기서, 제 3 확산층(47)은 도 8의 드레인전극(51)과 에피층(11)과의 오믹접촉을 이루기 위함이다.As shown in FIG. 6, after the gate electrode 45 is formed, the gate electrode 45 positioned on a portion of the epi layer 11 for the third diffusion layer 47 of FIG. 7 using a photolithography process. After the openings 46 are formed in the central portion of the bottom surface, impurities such as phosphorus, for example, are implanted into the first diffusion layer 33 via the openings 46. Here, the third diffusion layer 47 is to make ohmic contact between the drain electrode 51 and the epi layer 11 of FIG. 8.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 3 확산층(47)을 위한 이온주입공정이 완료되고 나면, 열처리공정을 이용하여 제 3 확산층(47)을 에피층(11)보다 얕은 두께로 확산한다. 그런 다음, 게이트전극(45)과 도 8의 드레인전극(51)과의 전기적 절연을 위해 상기 결과 구조 상에 절연막(49)을 적층하고, 사진식각공정을 이용하여 제 2 트렌치(48)를 위한 부분의 절연막(49)과 게이트산화막(41)을 식각하고 계속하여 제 3 확산층(47)을 일부 두께만큼 식각하여 제 2 트렌치(48)를 형성한다.As shown in FIG. 7, after the ion implantation process for the third diffusion layer 47 is completed, the third diffusion layer 47 is diffused to a thickness smaller than that of the epi layer 11 using a heat treatment process. Then, an insulating film 49 is deposited on the resultant structure to electrically insulate the gate electrode 45 from the drain electrode 51 of FIG. 8, and then, for the second trench 48 using a photolithography process. The insulating film 49 and the gate oxide film 41 of the portion are etched, and the third diffusion layer 47 is etched by a partial thickness to form the second trench 48.

도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 트렌치(48)가 형성되고 나면, 제 1, 2 트렌치를 완전히 채울 정도의 두께로 상기 결과 구조 상에 드레인전극(51)을 위한 도전층, 예를 들어 텅스텐(W), 코발트(Co) 등과 같은 고융점금속층을 적층한다. 따라서, 드레인전극(51)이 제 3 확산층(47)에 의해 에피층(11)에 오믹접촉을 이룬다.As shown in FIG. 8, once the second trench 48 is formed, a conductive layer, for example tungsten, for the drain electrode 51 on the resulting structure to a thickness sufficient to completely fill the first and second trenches. A high melting point metal layer such as (W), cobalt (Co), etc. is laminated. Therefore, the drain electrode 51 makes ohmic contact with the epi layer 11 by the third diffusion layer 47.

드레인전극(51)을 위한 고융점금속층이 적층되고 나면, 상기 고융점금속층을 화학기계연마공정이나 에치백공정으로 처리하여 트렌치 외측의 고융점금속층을 모두 제거하고 트렌치내에 드레인전극(51)을 형성한다.After the high melting point metal layer for the drain electrode 51 is stacked, the high melting point metal layer is treated by a chemical mechanical polishing process or an etch back process to remove all the high melting point metal layers outside the trench and to form the drain electrode 51 in the trench. do.

도 9에 도시된 바와 같이, 드레인전극(51)이 형성되고 나면, 상기 결과 구조상에 하지막(54)으로서 산화막을 적층하고 사진식각공정을 이용하여 제 2 확산층(35)의 일부분 상에 하지막(54)의 콘택홀을 형성한 후 그 위에 소스전극(55)을 위한 도전층, 예를 들어 알루미늄층을 적층하고 이를 사진식각공정에 의해 소스전극(55)의 패턴으로 형성하여 본 발명의 LD 모스트랜지스터를 위한 공정을 완료한다.As shown in FIG. 9, after the drain electrode 51 is formed, an oxide film is laminated as the underlying film 54 on the resulting structure and the underlying film is formed on a portion of the second diffusion layer 35 using a photolithography process. After forming the contact hole (54), a conductive layer, for example, an aluminum layer for the source electrode 55 is stacked thereon, and formed into a pattern of the source electrode 55 by a photolithography process, thereby forming the LD of the present invention. Complete the process for morph transistors.

따라서, 본 발명은 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 트렌치의 외측에 필요로 하는 종래와는 달리 트렌치 내에 게이트전극과 드레인전극을 함께 형성하므로 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 필요로 하지 않고 나아가 IC칩의 소요면적 증대를 가져오지 않는다. 결국 IC칩의 집적도 향상이 가능해진다.Accordingly, the present invention forms a gate electrode and a drain electrode in the trench together with the external electrode in order to electrically connect the output terminal to the external circuit, unlike a conventional method requiring a large area diffusion layer outside the trench to electrically connect the output terminal to the external circuit. It does not require a large area diffusion layer, and furthermore, it does not lead to an increase in the required area of the IC chip. As a result, the degree of integration of the IC chip can be improved.

또한 드리프트영역에서의 스프레딩저항성분을 줄일 수 있고 나아가 온 저항값을 줄일 수 있으며 그 결과 전류구동능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the spreading resistance component in the drift region can be reduced, and further, the on-resistance value can be reduced, and as a result, the current driving capability can be improved.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자를 나타낸 단면도이고, 도 11 내지 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체소자의 제조방법을 나타낸 공정도이다.10 is a cross-sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 11 to 13 are process diagrams showing a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 반도체소자에서는 드레인전극(151)이 제 1 트렌치내에 채워지며 제 3 확산층(47)의 표면에 전기적으로 연결되고, 드레인전극(151)과 제 3 확산층(47) 사이에 실리사이드층(52)이 형성된 것을 제외하면, 도 2의 반도체소자와 동일 구조로 이루어진다.Referring to FIG. 10, in the semiconductor device of the present invention, the drain electrode 151 is filled in the first trench and electrically connected to the surface of the third diffusion layer 47, and the drain electrode 151 and the third diffusion layer 47 are formed. Except for forming the silicide layer 52 therebetween, it has the same structure as the semiconductor device of FIG.

이와 같이 구성되는 반도체소자의 제조방법을 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 먼저, 도 3 내지 도 6의 과정을 동일하게 실시한다. 즉, 제 1 도전형 반도체기판(10), 예를 들어 n형 실리콘기판 상에 n형 에피층(11)을 정해진 두께만큼 에피택셜 성장시킨 다음 에피층(11)의 일부분에 제 2 도전형인 p형 제 1 확산층(33)을 에피층(11)보다 얕은 두께로 형성한다. 이어서 에피층(11) 상에 확산마스크층(37)으로서 산화막을 적층하고 사진식각공정에 의해 n+형 제 2 확산층(35)을 위한 에피층(11)의 일부분 상에 확산마스크층(37)의 개구부(38)를 형성한 후 예를 들어 인과 같은 불순물을 개구부(38)를 거쳐 개구부(38) 내의 제 1 확산층(33)에 이온주입함으로써 제 1 확산층(33)보다 얕은 두께의 제 2 확산층(35)을 형성한다.A method of manufacturing a semiconductor device configured as described above will be described with reference to FIGS. 11 through 13. As shown in FIG. 11, first, the processes of FIGS. 3 through 6 are performed in the same manner. That is, the n-type epitaxial layer 11 is epitaxially grown by a predetermined thickness on the first conductive semiconductor substrate 10, for example, the n-type silicon substrate, and then p is a second conductive type in a portion of the epitaxial layer 11. The mold first diffusion layer 33 is formed to a thickness smaller than that of the epi layer 11. Then, an oxide film is deposited as the diffusion mask layer 37 on the epitaxial layer 11, and a photolithography process is performed on the portion of the epitaxial layer 11 for the n + type second diffusion layer 35 by the photolithography process. After the opening 38 is formed, a second diffusion layer having a thickness smaller than that of the first diffusion layer 33 is formed by ion implanting impurities such as phosphorus into the first diffusion layer 33 in the opening 38 through the opening 38. 35).

제 2 확산층(35)이 형성되고 나면, 제 1 트렌치(40)를 위한 식각마스크층으로서 절연막(39), 예를 들어 산화막을 제 2 확산층(35) 상에 적층하고, 제 2 확산층(35)의 중앙부와 그 아래의 제 1 확산층(33)을 함께 관통하는 제 1 트렌치(40)를 형성한다. 이어서 제 1 트렌치(40)의 내부면과 절연막(39) 상에 게이트산화막(41)을 적층하고 그 위에 게이트전극(45)을 위한 도전층, 예를 들어 다결정실리콘층을 적층한다.After the second diffusion layer 35 is formed, an insulating film 39, for example an oxide film, is stacked on the second diffusion layer 35 as an etching mask layer for the first trench 40, and the second diffusion layer 35 is formed. A first trench 40 is formed through the central portion of and the first diffusion layer 33 thereunder. Subsequently, a gate oxide film 41 is stacked on the inner surface of the first trench 40 and the insulating film 39, and a conductive layer for the gate electrode 45, for example, a polysilicon layer, is stacked thereon.

게이트전극(45)을 위한 다결정실리콘층이 적층되고 나면, 화학기계연마공정(CMP)을 이용하여 다결정실리콘층을 제 1 트렌치(40) 내에만 남기고 그 외측의 다결정실리콘층을 모두 제거한다. 따라서, 게이트전극(45)이 제 1 트렌치(40) 내의 게이트산화막(41) 상에 형성된다.After the polysilicon layer for the gate electrode 45 is stacked, the polysilicon layer is removed from the outer side of the polysilicon layer only by leaving the polysilicon layer in the first trench 40 using a chemical mechanical polishing process (CMP). Thus, the gate electrode 45 is formed on the gate oxide film 41 in the first trench 40.

게이트전극(45)이 형성되고 나면, 사진식각공정을 이용하여 도 7의 제 3 확산층(47)을 위한 에피층(11)의 일부분 상에 위치한 게이트전극(45)의 저면 중앙부에 개구부(46)를 형성한 후 예를 들어 인과 같은 불순물을 개구부(46)를 거쳐 제 1 확산층(33)에 이온주입한다. 여기서, 제 3 확산층(47)은 도 8의 드레인전극(51)과 에피층(11)과의 오믹접촉을 이루기 위함이다.After the gate electrode 45 is formed, the opening 46 is formed in the center of the bottom surface of the gate electrode 45 positioned on a part of the epi layer 11 for the third diffusion layer 47 of FIG. 7 using a photolithography process. After forming the ion, impurities such as phosphorus are ion-implanted into the first diffusion layer 33 via the opening 46. Here, the third diffusion layer 47 is to make ohmic contact between the drain electrode 51 and the epi layer 11 of FIG. 8.

제 3 확산층(47)을 위한 이온주입공정이 완료되고 나면, 열처리공정을 이용하여 제 3 확산층(47)을 에피층(11)보다 얕은 두께로 확산한다. 그런 다음, 게이트전극(45)과 도 12의 드레인전극(51)과의 전기적 절연을 위해 상기 결과 구조 상에 절연막(49)을 적층하고, 사진식각공정을 이용하여 제 2 트렌치(148)를 위한 부분의 절연막(49)과 게이트산화막(41)을 그 아래의 제 3 확산층(47)의 표면이 노출될 때까지 식각하여 개구부(148)를 형성한다.After the ion implantation process for the third diffusion layer 47 is completed, the third diffusion layer 47 is diffused to a thickness smaller than that of the epi layer 11 using a heat treatment process. Then, an insulating film 49 is deposited on the resultant structure to electrically insulate the gate electrode 45 from the drain electrode 51 of FIG. 12, and then, for the second trench 148 using a photolithography process. The insulating film 49 and the gate oxide film 41 in the portion are etched until the surface of the third diffusion layer 47 underneath is exposed to form the opening 148.

도 12에 도시된 바와 같이, 개구부(148)가 형성되고 나면, 제 1 트렌치를 완전히 채울 정도의 두께로 상기 결과 구조 상에 드레인전극(51)을 위한 도전층, 예를 들어 텅스텐(W), 코발트(Co) 등과 같은 고융점금속층을 적층한다. 따라서 드레인전극(51)이 제 3 확산층(47)에 의해 에피층(11)에 오믹접촉을 이룬다.As shown in FIG. 12, once the opening 148 is formed, a conductive layer, for example tungsten (W), for the drain electrode 51 on the resulting structure to a thickness sufficient to completely fill the first trenches. A high melting point metal layer such as cobalt (Co) is laminated. Therefore, the drain electrode 51 makes ohmic contact with the epi layer 11 by the third diffusion layer 47.

드레인전극(51)을 위한 고융점금속층이 적층되고 나면, 상기 고융점금속층을 화학기계연마공정이나 에치백공정으로 처리하여 트렌치 외측의 고융점금속층을 모두 제거하고 트렌치내에 드레인전극(51)을 형성한다.After the high melting point metal layer for the drain electrode 51 is stacked, the high melting point metal layer is treated by a chemical mechanical polishing process or an etch back process to remove all the high melting point metal layers outside the trench and to form the drain electrode 51 in the trench. do.

도 13에 도시된 바와 같이, 드레인전극(51)이 형성되고 나면, 상기 결과 구조 상에 하지막(54)으로서 산화막을 적층하고 드레인전극(51)을 열처리하여 드레인전극(51)과 제 3 확산층(47) 사이에 고융점금속층의 실리사이드층(52)을 형성한다. 이어서 사진식각공정을 이용하여 제 2 확산층(35)의 일부분 상에 하지막(54)의 콘택홀을 형성한 후 그 위에 소스전극(55)을 위한 도전층, 예를 들어 알루미늄층을 적층하고 이를 사진식각공정에 의해 소스전극(55)의 패턴으로 형성하여 본 발명의 LD 모스트랜지스터를 위한 공정을 완료한다.As shown in FIG. 13, after the drain electrode 51 is formed, an oxide film is laminated as the base film 54 on the resultant structure, and the drain electrode 51 is heat-treated to heat the drain electrode 51 and the third diffusion layer. A silicide layer 52 of a high melting point metal layer is formed between the layers 47. Subsequently, a contact hole of the underlying layer 54 is formed on a portion of the second diffusion layer 35 using a photolithography process, and then a conductive layer, for example, an aluminum layer for the source electrode 55 is stacked thereon. Forming the pattern of the source electrode 55 by a photolithography process to complete the process for the LD MOS transistor of the present invention.

따라서, 본 발명은 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 트렌치의 외측에 필요로 하는 종래와는 달리 트렌치 내에 게이트전극과 드레인전극을 함께 형성하므로 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 필요로 하지 않고 나아가 IC칩의 소요면적 증대를 가져오지 않는다. 결국 IC칩의 집적도 향상이 가능해진다. 또한 드리프트영역에서의 스프레딩저항성분을 줄일 수 있고 나아가 온 저항값을 줄일 수 있으며 그 결과 전류구동능력을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention forms a gate electrode and a drain electrode in the trench together with the external electrode in order to electrically connect the output terminal to the external circuit, unlike a conventional method requiring a large area diffusion layer outside the trench to electrically connect the output terminal to the external circuit. It does not require a large area diffusion layer, and furthermore does not bring about an increase in the required area of the IC chip. As a result, the degree of integration of the IC chip can be improved. In addition, the spreading resistance component in the drift region can be reduced, and further, the on-resistance value can be reduced, and as a result, the current driving capability can be improved.

한편, 본 발명의 실시예에서는 제 1 도전형이 n형이고 제 2 도전형이 p형인 경우를 기준으로 설명하였으나 이와는 반대로 제 1 도전형이 p형이고 제 2 도전형이 n형인 경우에도 동일하게 적용 가능함은 자명한 사실이며 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the first conductive type is n-type and the second conductive type is p-type. However, the same applies to the case where the first conductive type is p-type and the second conductive type is n-type. Applicability is obvious and the description thereof will be omitted for the convenience of explanation in order to avoid duplication of explanation.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시키고 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 선택적으로 형성하고, 제 1 확산층의 일부분에 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하고, 제 1, 2 확산층을 관통한 제 1 트렌치를 형성하고, 제 1 트렌치 내부면에 게이트산화막을 적층하고, 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고, 게이트전극의 저면 중앙부를 제거하고 그 아래의 에피층에 제 1 도전형 제 3 확산층을 형성하고, 게이트전극 상에 절연막을 적층하고, 절연막의 저면 중앙부와 그 아래의 게이트산화막 및 그 아래의 고농도 확산층을 일부 식각하여 제 2 트렌치를 형성하고(또는 절연막의 저면 중앙부와 그 아래의 게이트산화막을 식각하여 제 2 트렌치를 형성하고), 제 1, 2 트렌치 내에 채워진 드레인전극을 함께 형성하고, 상기 제 2 확산층에 전기적으로 연결된 소스전극을 형성한다.As described above, according to the present invention, a first conductivity type epitaxial layer is grown on a first conductivity type semiconductor substrate, and a second conductivity type first diffusion layer is selectively formed on a portion of the epitaxial layer, and Forming a first conductivity type second diffusion layer in a portion, forming a first trench that penetrates the first and second diffusion layers, stacking a gate oxide film on an inner surface of the first trench, and forming a gate electrode on the gate oxide film, The center portion of the bottom surface of the gate electrode is removed, and a first conductivity type third diffusion layer is formed on the epi layer under the gate electrode, an insulating film is laminated on the gate electrode, the center portion of the bottom surface of the insulating film and the gate oxide film under it and the high concentration diffusion layer thereunder. Is partially etched to form a second trench (or a second trench is formed by etching a center portion of the bottom surface of the insulating film and a gate oxide film below it) and filling the first and second trenches. The drain electrode is formed together, and a source electrode electrically connected to the second diffusion layer is formed.

따라서, 본 발명은 출력단자를 외부회로와 전기적 연결하기 위한 대면적의 확산층을 필요로 하지 않고 나아가 IC칩의 소요면적 증대를 가져오지 않는다. 결국 IC칩의 집적도 향상이 가능해진다. 또한 드리프트영역에서의 스프레딩저항성분을 줄일 수 있고 나아가 온 저항값을 줄일 수 있으며 그 결과 전류구동능력을 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention does not require a large area diffusion layer for electrically connecting the output terminal to an external circuit, and does not bring about an increase in the required area of the IC chip. As a result, the degree of integration of the IC chip can be improved. In addition, the spreading resistance component in the drift region can be reduced, and further, the on-resistance value can be reduced, and as a result, the current driving capability can be improved.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims (10)

제 1 도전형 에피층을 갖는 제 1 도전형 반도체기판;A first conductive semiconductor substrate having a first conductive epitaxial layer; 상기 에피층의 일부분에 확산된 제 2 도전형 제 1 확산층;A second conductivity type first diffusion layer diffused in a portion of the epi layer; 상기 제 1 확산층의 일부분 내에 확산된 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층;A first conductive type second diffusion layer having a high concentration diffused in a portion of the first diffusion layer; 상기 제 2 확산층과 제 1 확산층을 함께 관통한 제 1 트렌치의 내부면에 형성된 게이트산화막;A gate oxide film formed on an inner surface of the first trench that penetrates the second diffusion layer and the first diffusion layer together; 상기 게이트산화막 상에 형성되며 상기 제 1 트렌치의 측면부에 한정된 게이트전극;A gate electrode formed on the gate oxide layer and defined at a side portion of the first trench; 상기 제 1 트렌치 아래의 에피층에 형성된 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층;A first conductive type third diffusion layer having a high concentration formed in the epitaxial layer under the first trench; 상기 게이트전극 상에 적층된 절연층에 의해 한정된 제 1 트렌치내에 채워짐과 아울러 상기 절연막과 게이트산화막의 저면 중앙부를 관통하며 상기 제 3 확산층 내에 연장 형성된 제 2 트렌치에 채워진 드레인전극; 그리고A drain electrode filled in a first trench defined by an insulating layer stacked on the gate electrode and filled in a second trench extending through the center portion of the bottom surface of the insulating film and the gate oxide film and extending in the third diffusion layer; And 상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 반도체소자.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer. 제 1 항에 있어서, 상기 드레인전극이 고융점금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자.The semiconductor device according to claim 1, wherein the drain electrode is made of a high melting point metal layer. 제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시킨 후 상기 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 형성하는 단계;Growing a first conductive epitaxial layer on a first conductive semiconductor substrate and then forming a second conductive first diffusion layer in a portion of the epitaxial layer; 상기 제 1 확산층의 일부분 내에 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하는 단계;Forming a high concentration of a first conductivity type second diffusion layer in a portion of the first diffusion layer; 상기 제 2 확산층과 제 2 확산층을 함께 관통한 제 1 트렌치를 형성한 후 상기 제 1 트렌치의 내부면에 게이트산화막을 형성하는 단계;Forming a first trench that penetrates the second diffusion layer and the second diffusion layer together, and then forming a gate oxide film on an inner surface of the first trench; 상기 제 1 트렌치 내에서 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고 상기 게이트전극의 저면 일부를 제거한 개구부를 형성한 후 상기 개구부 아래의 에피층에 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층을 형성하는 단계;Forming a gate electrode on the gate oxide layer in the first trench, forming an opening in which a portion of the bottom surface of the gate electrode is removed, and then forming a high concentration of the first conductivity type third diffusion layer in the epi layer under the opening; 상기 게이트전극 상에 절연막을 적층한 후 상기 제 3 확산층 내에 제 2 트렌치를 형성하는 단계;Stacking an insulating film on the gate electrode and forming a second trench in the third diffusion layer; 상기 제 1, 2 트렌치에 함께 채워져 상기 절연막을 개재하여 상기 게이트 전극과 대향되고 상기 제3확산층까지 연장된 드레인전극을 형성하는 단계; 그리고Filling the first and second trenches together to form a drain electrode facing the gate electrode through the insulating film and extending to the third diffusion layer; And 상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체소자의 제조방법.And forming a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer. 제 3 항에 있어서, 상기 드레인전극을 고융점금속층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein the drain electrode is formed of a high melting point metal layer. 제 1 도전형 에피층을 갖는 제 1 도전형 반도체기판;A first conductive semiconductor substrate having a first conductive epitaxial layer; 상기 에피층의 일부분에 확산된 제 2 도전형 제 1 확산층;A second conductivity type first diffusion layer diffused in a portion of the epi layer; 상기 제 1 확산층의 일부분 내에 확산된 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층;A first conductive type second diffusion layer having a high concentration diffused in a portion of the first diffusion layer; 상기 제 2 확산층과 제 2 확산층을 함께 관통한 제 1 트렌치의 내부면에 형성된 게이트산화막;A gate oxide film formed on an inner surface of the first trench that penetrates the second diffusion layer and the second diffusion layer together; 상기 게이트산화막 상에 형성되며 상기 제 1 트렌치의 측면부에 한정된 게이트전극;A gate electrode formed on the gate oxide layer and defined at a side portion of the first trench; 상기 제 1 트렌치 아래의 에피층의 일부분에 형성된 고농도의 제 1 도전형 제 3 확산층;A first concentration type third diffusion layer having a high concentration formed in a portion of the epi layer under the first trench; 상기 게이트전극 상에 적층된 절연층에 의해 한정된 제 1 트렌치내에 채워짐과 아울러 상기 절연막과 게이트산화막의 저면 중앙부를 관통하여 상기 제 3 확산층의 표면 일부를 노출한 개구부 내에 채워진 드레인전극; 그리고A drain electrode filled in a first trench defined by an insulating layer stacked on the gate electrode and filled in an opening through which a portion of the surface of the third diffusion layer is exposed through a central portion of a bottom surface of the insulating film and the gate oxide film; And 상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 반도체소자.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer. 제 5 항에 있어서, 상기 드레인전극이 고융점금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체소자.6. The semiconductor device of claim 5, wherein the drain electrode is made of a high melting point metal layer. 제 5 항에 있어서, 상기 드레인전극과 제 3 확산층의 사이에 고융점금속층의 실리사이드층이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체소자.The semiconductor device according to claim 5, wherein a silicide layer of a high melting point metal layer is formed between the drain electrode and the third diffusion layer. 제 1 도전형 반도체기판 상에 제 1 도전형 에피층을 성장시킨 후 상기 에피층의 일부분에 제 2 도전형 제 1 확산층을 형성하는 단계;Growing a first conductive epitaxial layer on a first conductive semiconductor substrate and then forming a second conductive first diffusion layer in a portion of the epitaxial layer; 상기 제 1 확산층의 일부분 내에 고농도의 제 1 도전형 제 2 확산층을 형성하는 단계;Forming a high concentration of a first conductivity type second diffusion layer in a portion of the first diffusion layer; 상기 제 2 확산층과 제 1 확산층을 함께 중앙 관통한 제 1 트렌치를 형성한 후 상기 제 1 트렌치의 내부면에 게이트산화막을 형성하는 단계;Forming a first trench through a center of the second diffusion layer and the first diffusion layer, and then forming a gate oxide film on an inner surface of the first trench; 상기 게이트산화막 상에 게이트전극을 형성하고 상기 게이트전극의 저면 일부를 제거한 개구부를 형성한 후 상기 개구부 아래의 에피층에 제 3 확산층을 형성하는 단계;Forming a gate electrode on the gate oxide layer, forming an opening from which a portion of the bottom surface of the gate electrode is removed, and then forming a third diffusion layer on the epitaxial layer under the opening; 상기 게이트전극 상에 절연막을 적층한 후 상기 절연막과 게이트산화막의 일부를 식각하여 상기 제 3 확산층을 노출시키는 단계;Stacking an insulating film on the gate electrode and etching a portion of the insulating film and the gate oxide film to expose the third diffusion layer; 상기 제 1 트렌치의 내부에 드레인전극을 형성하는 단계; 그리고Forming a drain electrode in the first trench; And 상기 제 2 확산층에 하지막의 콘택홀을 거쳐 전기적으로 연결된 소스전극을 포함하는 반도체소자의 제조방법.And a source electrode electrically connected to the second diffusion layer via a contact hole of an underlayer. 제 8 항에 있어서, 상기 드레인전극을 고융점금속층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.9. The method of claim 8, wherein the drain electrode is formed of a high melting point metal layer. 제 8 항에 있어서, 상기 드레인전극과 제 3 확산층의 사이에 고융점금속층의 실리사이드층을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein a silicide layer of a high melting point metal layer is formed between the drain electrode and the third diffusion layer.
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