KR101010455B1 - 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법 - Google Patents

트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101010455B1
KR101010455B1 KR1020080101099A KR20080101099A KR101010455B1 KR 101010455 B1 KR101010455 B1 KR 101010455B1 KR 1020080101099 A KR1020080101099 A KR 1020080101099A KR 20080101099 A KR20080101099 A KR 20080101099A KR 101010455 B1 KR101010455 B1 KR 101010455B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trench
layer
oxide layer
polysilicon layer
forming
Prior art date
Application number
KR1020080101099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100042001A (ko
Inventor
조철호
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020080101099A priority Critical patent/KR101010455B1/ko
Publication of KR20100042001A publication Critical patent/KR20100042001A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101010455B1 publication Critical patent/KR101010455B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66674DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/66712Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/66734Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with a step of recessing the gate electrode, e.g. to form a trench gate electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42364Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
    • H01L29/42368Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/51Insulating materials associated therewith
    • H01L29/511Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7813Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors with trench gate electrode, e.g. UMOS transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

실시예에 따른 트랜치형 반도체 소자는 제1 트랜치가 형성되고, 상기 제1 트랜치의 밑면에 제2 트랜치가 형성된 반도체 기판; 상기 제2 트랜치를 제외한 상기 제1 트랜치의 내부면 및 상기 반도체 기판의 위에 형성된 제1 옥사이드층; 상기 제2 트랜치의 내부면을 따라 형성된 제2 옥사이드층; 상기 제2 트랜치를 매립하여 상기 제2 옥사이드층 위에 형성된 제3 옥사이드층; 상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 형성된 라인 형태의 제1 폴리실리콘층; 및 상기 제1 트랜치를 매립하여 상기 제3 옥사이드층 위에 형성된 제3 폴리실리콘층을 포함한다.
실시예에 의하면, 종래의 로코스 공정에 의하여 "W" 형태로 형성된 게이트 밑면의 구조를 단순화된 공정을 통하여 "U" 형태로 보다 두껍게 형성할 수 있다. 따라서 공정을 단순화하고, 게이트와 드레인 사이의 커패시터 성분 및 게이트 전류를 최소화할 수 있으며, 트랜지스터의 스위칭 속도를 향상시킬 수 있다.
트랜치형 MOSFET, 게이트, 게이트 절연막, 새부리영역, 누설전류

Description

트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법{Semiconductor device of trench type and manufacturing method of semiconductor device of trench type}
실시예는 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 트랜치형 반도체 소자의 제1 구조를 예시한 측단면도이고, 도 2는 트랜치형 반도체 소자의 제2 구조를 예시한 측단면도이다.
일반적인 트랜치 공정을 이용하여 제조할 수 있는 반도체 소자 중 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 예로 들 수 있는데, 도 1 및 도 2를 참조하면, 트랜치형 MOSFET는 게이트(10, 20), 게이트 절연막(11, 21), 소스 영역(12, 22), 드레인 영역(13, 23), 절연층(14, 24), 금속장벽층(15, 25), 금속층(16, 26)을 포함하여 구성된다.
이러한 트랜치형 MOSFET의 구조에 의하면, 상기 게이트(10, 20)가 형성된 트랜치 측벽에 채널이 형성됨으로써 칩면적을 크게 줄일 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 구조의 경우, 상기 게이트(10)와 상기 드레인(13) 사 이 영역(A)의 커패시터 성분에 의하여 트랜지스터의 스위칭 속도를 향상시키는데 한계가 있다.
이에, 도 2에 도시된 구조와 같이 트랜치의 밑면을 로코스 공정과 유사한 공정을 통하여 두껍게 형성함으로써 커패시터 성분을 감소시키는 방법이 제안되었으나, 트랜치 모서리 부분(B)이 새부리 영역(bird's beak region)과 같이 취약하게 되어 누설전류가 발생되며, 공정이 복잡해지는 등의 문제점이 있다.
실시예는 게이트와 드레인 사이의 커패시터 성분 및 게이트 전류(gate charge; Qgd)를 최소화하고, 게이트 모서리 부분이 얇아지는 현상으로 인하여 발생되는 누설 전류를 최소화할 수 있는 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
실시예에 따른 트랜치형 반도체 소자는 제1 트랜치가 형성되고, 상기 제1 트랜치의 밑면에 제2 트랜치가 형성된 반도체 기판; 상기 제2 트랜치를 제외한 상기 제1 트랜치의 내부면 및 상기 반도체 기판의 위에 형성된 제1 옥사이드층; 상기 제2 트랜치의 내부면을 따라 형성된 제2 옥사이드층; 상기 제2 트랜치를 매립하여 상기 제2 옥사이드층 위에 형성된 제3 옥사이드층; 상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 형성된 라인 형태의 제1 폴리실리콘층; 및 상기 제1 트랜치를 매립하여 상기 제3 옥사이드층 위에 형성된 제3 폴리실리콘층을 포함한다.
실시예에 따른 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법은 P형 바디가 형성된 반도체 기판에 제1 트랜치가 형성되고, 상기 제1 트랜치를 포함한 상기 반도체 기판 면에 제1 옥사이드층이 형성되는 단계; 상기 제1 트랜치 외부의 상기 반도체 기판 위에 질화막 패턴이 형성되고, 상기 제1 트랜치 내부면의 상기 제1 옥사이드층의 일부가 얇게 제거되는 단계; 상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성되는 단계; 상기 질화막 패턴, 상기 라인 형 태의 제1 폴리실리콘층이 형성된 상기 제1 트랜치 내부면에 라인 형태의 질화막이 형성되는 단계; 상기 제1 트랜치 밑면의 상기 라인 형태의 질화막이 제거되는 단계; 상기 라인 형태의 질화막이 제거되어 노출된 제1 트랜치 밑면의 반도체 기판의 일부가 제거되어 제2 트랜치가 형성되는 단계; 상기 제2 트랜치 내부면을 따라 제2 옥사이드층이 형성되는 단계; 및 상기 제2 옥사이드층이 형성된 상기 제2 트랜치 내부에 제3 옥사이드층이 형성되는 단계를 포함한다.
실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 로코스 공정에 의하여 "W" 형태로 형성된 게이트 밑면의 구조를 단순화된 공정을 통하여 "U" 형태로 보다 두껍게 형성할 수 있다.
둘째, 따라서 공정을 단순화하고, 게이트와 드레인 사이의 커패시터 성분 및 게이트 전류를 최소화할 수 있으며, 트랜지스터의 스위칭 속도를 향상시킬 수 있다.
셋째, 종래의 새부리영역의 취약성을 배제하여 게이트 하측 모서리 부분의 취약성을 보완할 수 있으므로, 누설전류가 발생되는 현상을 최소화할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
이하, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되므로 본 발명의 기 술적 사상과 직접적인 관련이 있는 핵심적인 구성부만을 언급하기로 한다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도 3은 실시예에 따른 라인 형태의 폴리실리콘층(150)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
반도체 기판에 N형 이온을 주입하여 N형 에피층(110)을 형성하고, P형 이온을 보다 낮은 에너지로 주입하여 N형 에피층(110) 상부에 P형 바디(120)를 형성한다.
이어서, 식각 마스크로 이용될 제1 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고 식각 공정을 처리하여 제1 트랜치(T1)를 형성한다. 이후, 식각 마스크로 이용된 제1 포토레지스트 패턴은 제거된다.
다음으로, 이온 주입 마스크의 패터닝 공정 및 이온주입공정을 반복적으로 실시하여, 상기 P형 바디(120)의 상부에 N+층(121)과 P+층(122)을 교대로 형성한다. 상기 N+층(121)과 P+층(122)은 상기 제1 트랜치(T1)를 기준으로 좌우 대칭되는 구조를 가진다.
상기 제1 트랜치(T1)의 내부면과 상기 반도체 기판의 표면에 제1 옥사이드층(130)을 형성하고, 상기 제1 트랜치(T1)가 매립되도록 하여 상기 반도체 기판 위에 질화막(140)을 형성한다.
이후, 상기 제1 트랜치(T1) 측벽에 형성된 제1 옥사이드층(130)을 제외한 상기 제1 트랜치(T1) 내부의 질화막(140)만을 노출시키는 제2 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고 식각 공정을 처리하여, 도 3에 도시된 것과 같이 상기 제1 트랜치(T1) 외부의 반도체 기판 표면에 형성된 질화막 패턴(140)을 완성한다. 이후, 상기 제2 포토레지스트 패턴은 제거된다.
상기 질화막 패턴(140)이 완성되면 이를 식각 마스크로 이용하여 등방성 식각을 처리함으로써 상기 제1 트랜치(T1) 내부면에 형성된 상기 제1 옥사이드층(130)의 일부를 얇게 제거한다.
따라서, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 질화막 패턴(140)과 상기 제1 트랜치(T1) 내부의 제1 옥사이드층(130) 사이에 단차(C)가 발생된다.
이어서, 상기 질화막 패턴(140), 상기 제1 트랜치(T1) 내부의 제1 옥사이드층(130)의 표면에 라인 형태의 제1 폴리실리콘층(150)을 증착한다.
도 4는 실시예에 따른 라인 형태의 제1 폴리실리콘층(150)이 식각된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기 질화막 패턴(140)을 식각 마스크로 하여 이방성 식각 공정을 처리함으로써 상기 라인 형태의 제1 폴리실리콘층(150)을 제거하는데, 이때 상기 질화막 패턴(140)의 표면, 상기 질화막 패턴(140)의 트랜치를 향한 측벽, 상기 트랜치(T)의 밑면의 상기 제1 폴리실리콘층(150)이 제거된다.
즉, 상기 단차(C)에 의하여 상기 트랜치(T)의 내측벽에만 상기 제1 폴리실리콘층(150)이 잔존될 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 라인 형태의 질화막(160)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이어서, 상기 질화막 패턴(140), 상기 제1 트랜치(T1)를 포함한 반도체 기판 전면에 라인 형태의 질화막(160)을 증착한다.
도 6은 실시예에 따른 라인 형태의 질화막(160)의 일부가 제거된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이어서, 상기 질화막 패턴(140)의 표면과 측면의 상기 라인 형태의 질화막(160)을 덮도록 제3 포토레지스트 패턴(162)을 형성하고, 이를 식각 마스크로 하여 식각 공정을 진행한다. 따라서, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 제1 트랜치(T1) 밑면의 상기 질화막(160)이 제거된다. 이후, 상기 제3 포토레지스트 패턴(162)은 제거된다.
도 7은 실시예에 따른 제1 트랜치(T1)에 제2 트랜치(T2)가 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이후, 상기 라인 형태의 질화막(160)을 식각 마스크로 하여 식각 공정을 진행함으로써 상기 제1 트랜치(T1) 밑면의 제1 옥사이드층(130)과 상기 N형 에피층(110)의 일부를 제거한다. 따라서, 도 7에 도시된 것과 같이 제2 트랜치(T2)가 형성된다.
도 8은 실시예에 따른 제2 옥사이드층(170)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기 제2 트랜치(T2)가 형성되면, 건식 또는 습식 옥시데이션(oxidation) 공정을 진행하여 상기 제2 트랜치(T2) 내부에 제2 옥사이드층(170)을 형성한다.
이때, 상기 제2 옥사이드층(170)은 상기 제2 트랜치(T2) 내부를 완전히 메우지 못하고, 트랜치 형태를 따라 층을 이룬다. 따라서, 상기 제2 트랜치(T2) 상에는 여전히 공간이 잔존된 상태를 이룬다.
도 9는 실시예에 따른 폴리실리콘층(180)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이고, 도 10은 실시예에 따른 제2 폴리실리콘층(182)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이후, 상기 제2 트랜치(T2), 상기 제1 트랜치(T1)가 매립되도록 하여 상기 라인 형태의 질화막(160) 위에 폴리실리콘층(180)을 형성한다.
상기 폴리실리콘층(180)이 형성되면, 식각 공정을 블랑크(blank) 방식으로 진행하여 상기 제2 트랜치(T2)에 잔존된 공간을 메우는 제2 폴리실리콘층(182)을 형성한다.
즉, 상기 라인 형태의 질화막(160)과 상기 제1 트랜치(T1)에 형성된 폴리실리콘층(180)은 제거되고, 상기 제2 트랜치(T2)에만 제2 폴리실리콘층(182)이 형성될 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 제3 옥사이드층(182a)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이후, 상기 제2 폴리실리콘층(182)에 대하여 옥시데이션 공정을 진행함으로 써, 상기 제2 폴리실리콘층(182)을 제3 옥사이드층(182a)으로 형성한다.
이와 같이 상기 제1 트랜치(T1)의 밑면의 게이트 절연막이 상기 제2 옥사이드층(170), 상기 제3 옥사이드층(182a)의 구조로 두껍게 형성됨으로써 이후 형성될 게이트와 드레인 사이의 커패시터 성분을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제1 트랜치(T1)의 하측 모서리 부분이 얇아지는(thinning) 현상이 개선됨으로써 누설전류가 발생되는 것을 억제할 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 폴리실리콘층(180)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이고, 도 13은 실시예에 따른 제3 폴리실리콘층(192)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기 제3 옥사이드층(182a)이 형성되면, 도 12와 같이 상기 라인 형태의 질화막(160)을 제거하고, 상기 제1 트랜치(T1)가 매립되도록 하여 상기 질화막 패턴(140) 위에 폴리실리콘층(190)을 형성한다.
이후, 도 13과 같이 식각 공정을 처리하여 상기 제1 트랜치(T1) 외부의 상기 폴리실리콘층(190)을 제거함으로써 제3 폴리실리콘층(192)을 형성한다.
상기 제3 폴리실리콘층(192)은 게이트로 기능된다.
도 14는 실시예에 따른 층간절연층(200)이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.
이와 같이 하여, 게이트(제3 폴리실리콘층; 192)가 완성되면, 상기 질화막 패턴(140)을 제거하고, 상기 제3 폴리실리콘층(192) 및 상기 제1 옥사이드층(130) 위에 층간절연층(200)을 형성한다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 층간절연층(200) 위에 금속장벽층, 금속층 등의 상부 구조물이 더 형성될 수 있다.
실시예에 따른 트랜치형 반도체 소자에서, 상기 제1 트랜치 측벽의 제1 옥사이드층(130)과 상기 제2 트랜치 밑면의 제1 옥사이드층(130), 제2 옥사이드층(170), 제3 옥사이드층(182a)은 게이트 절연막으로 기능되고, 상기 제1 폴리실리콘층(150), 제3 폴리실리콘층(192)은 게이트로 기능된다.
또한, 상기 P형 바디(120)에는 소스 영역이 형성되고, 상기 N형 에피층(110)에는 드레인 영역이 형성된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 트랜치형 반도체 소자의 제1 구조를 예시한 측단면도.
도 2는 트랜치형 반도체 소자의 제2 구조를 예시한 측단면도.
도 3은 실시예에 따른 라인 형태의 폴리실리콘층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 4는 실시예에 따른 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 식각된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 5는 실시예에 따른 라인 형태의 질화막이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 6은 실시예에 따른 라인 형태의 질화막의 일부가 제거된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 7은 실시예에 따른 제1 트랜치에 제2 트랜치가 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 8은 실시예에 따른 제2 옥사이드층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 9는 실시예에 따른 폴리실리콘층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 10은 실시예에 따른 제2 폴리실리콘층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 11은 실시예에 따른 제3 옥사이드층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자 의 형태를 도시한 측단면도.
도 12는 실시예에 따른 폴리실리콘층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 13은 실시예에 따른 제3 폴리실리콘층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 14는 실시예에 따른 층간절연층이 형성된 후의 트랜치형 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.

Claims (15)

  1. P형 바디가 형성된 반도체 기판에 제1 트랜치가 형성되고, 상기 제1 트랜치를 포함한 상기 반도체 기판 면에 제1 옥사이드층이 형성되는 단계;
    상기 제1 트랜치 외부의 상기 반도체 기판 위에 질화막 패턴이 형성되고, 상기 제1 트랜치 내부면의 상기 제1 옥사이드층의 일부가 얇게 제거되는 단계;
    상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성되는 단계;
    상기 질화막 패턴, 상기 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성된 상기 제1 트랜치 내부면에 라인 형태의 질화막이 형성되는 단계;
    상기 제1 트랜치 밑면의 상기 라인 형태의 질화막이 제거되는 단계;
    상기 라인 형태의 질화막이 제거되어 노출된 제1 트랜치 밑면의 반도체 기판의 일부가 제거되어 제2 트랜치가 형성되는 단계;
    상기 제2 트랜치 내부면을 따라 제2 옥사이드층이 형성되는 단계; 및
    상기 제2 옥사이드층이 형성된 상기 제2 트랜치 내부에 제3 옥사이드층이 형성되는 단계를 포함하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성되는 단계는
    상기 질화막 패턴, 상기 제1 트랜치 내부의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 상기 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성되는 단계;
    상기 제1 옥사이드층의 일부가 얇게 제거됨으로써 상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층과 단차를 이루는 상기 질화막 패턴을 마스크로 하여 식각 공정을 처리하는 단계; 및
    상기 식각 공정이 진행됨에 따라 상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 상기 라인 형태의 제1 폴리실리콘층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 트랜치가 형성되는 단계는
    일부가 제거된 상기 라인 형태의 질화막을 마스크로 하여 식각 공정을 진행함으로써 상기 제2 트랜치가 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3 옥사이드층이 형성되는 단계는
    상기 제2 트랜치, 상기 제1 트랜치가 매립되도록 하여 상기 라인 형태의 질화막 위에 폴리실리콘층이 형성되는 단계;
    상기 폴리실리콘층의 일부를 제거하여 상기 제2 옥사이드층이 형성된 상기 제2 트랜치 내부에 제2 폴리실리콘층이 형성되는 단계;
    상기 제2 폴리실리콘층에 대하여 옥시데이션 공정을 진행함으로써 상기 제3 옥사이드층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 폴리실리콘층이 형성되는 단계는
    블랑크 방식의 식각 공정을 처리하여 상기 라인 형태의 질화막과 상기 제1 트랜치에 형성된 폴리실리콘층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제3 옥사이드층이 형성된 후,
    상기 라인 형태의 질화막이 제거되는 단계; 및
    상기 제1 트랜치 내부에 제3 폴리실리콘층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 폴리실리콘층이 형성되는 단계는
    상기 제1 트랜치가 매립되도록 하여 상기 질화막 패턴 위에 폴리실리콘층이 형성되는 단계; 및
    상기 질화막 패턴을 마스크로 하여 상기 폴리실리콘층을 식각함으로써 상기 제3 폴리실리콘층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제3 폴리실리콘층이 형성된 후,
    상기 질화막 패턴이 제거되는 단계; 및
    상기 제3 폴리실리콘층, 상기 제1 옥사이드층 위에 층간절연층이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법.
  9. 제1 트랜치가 형성되고, 상기 제1 트랜치의 밑면에 제2 트랜치가 형성된 반도체 기판;
    상기 제2 트랜치를 제외한 상기 제1 트랜치의 내부면 및 상기 반도체 기판의 위에 형성된 제1 옥사이드층;
    상기 제2 트랜치의 내부면을 따라 형성된 제2 옥사이드층;
    상기 제2 트랜치를 매립하여 상기 제2 옥사이드층 위에 형성된 제3 옥사이드층;
    상기 제1 트랜치 측벽의 상기 제1 옥사이드층의 표면에 형성된 라인 형태의 제1 폴리실리콘층; 및
    상기 제1 트랜치를 매립하여 상기 제3 옥사이드층 위에 형성된 제3 폴리실리콘층을 포함하는 트랜치형 반도체 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 상측에 형성된 P형 바디를 더 포함하고,
    상기 제1 트랜치는 상기 P형 바디를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 하측에 형성된 N형 에피층을 더 포함하고,
    상기 P형 바디는 상기 N형 에피층 위에 형성된 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 P형 바디의 상측에 형성되고, 적어도 1회 이상 교대로 형성된 N+층 및 P+층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 트랜치 외부의 상기 제1 옥사이드층 및 상기 제3 폴리실리콘층 위에 형성된 층간절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 옥사이드층, 상기 제2 옥사이드층, 상기 제3 옥사이드층은 게이트 절연막으로 동작되고,
    상기 제1 폴리실리콘층, 상기 제3 폴리실리콘층은 게이트로 동작되는 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 P형 바디에는 소스 영역이 형성되고,
    상기 N형 에피층에는 드레인 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 트랜치형 반도체 소자.
KR1020080101099A 2008-10-15 2008-10-15 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법 KR101010455B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080101099A KR101010455B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080101099A KR101010455B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100042001A KR20100042001A (ko) 2010-04-23
KR101010455B1 true KR101010455B1 (ko) 2011-01-21

Family

ID=42217480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080101099A KR101010455B1 (ko) 2008-10-15 2008-10-15 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101010455B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070002700A (ko) * 2005-06-30 2007-01-05 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 트랜지스터 형성 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070002700A (ko) * 2005-06-30 2007-01-05 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 트랜지스터 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100042001A (ko) 2010-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5932651B2 (ja) 曲線状のゲート酸化物プロファイルを有するスプリットゲート半導体素子
US9190478B2 (en) Method for forming dual oxide trench gate power MOSFET using oxide filled trench
KR101057651B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
US20090085107A1 (en) Trench MOSFET with thick bottom oxide tub
KR100745917B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
US9263570B2 (en) Semiconductor device including a high breakdown voltage DMOS and method of manufacturing the same
KR100403525B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
JP2009283784A (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2011071304A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US20070152245A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US7994001B1 (en) Trenched power semiconductor structure with schottky diode and fabrication method thereof
US8310004B2 (en) Semiconductor device and process for producing the same
US8318558B2 (en) Semiconductor device and method for forming the same
US7714382B2 (en) Trench gate semiconductor with NPN junctions beneath shallow trench isolation structures
KR100906557B1 (ko) 반도체소자 및 그 제조방법
KR100730466B1 (ko) 트렌치 트랜지스터 및 그의 제조 방법
KR101010455B1 (ko) 트랜치형 반도체 소자 및 트랜치형 반도체 소자의 제조 방법
US8513077B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100275484B1 (ko) 트렌치형 게이트 전극을 갖는 전력소자 제조방법
KR100871978B1 (ko) Mosfet 및 그 제조방법
US7374975B2 (en) Method of fabricating a transistor
KR100598174B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100587091B1 (ko) 트랜지스터 및 그의 형성방법
KR100649836B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
US20120040503A1 (en) Fabrication method of integrating power transistor and schottky diode on a monolithic substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee