KR101374322B1 - Semiconductor device and method of fabricating the same - Google Patents
Semiconductor device and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101374322B1 KR101374322B1 KR1020100125025A KR20100125025A KR101374322B1 KR 101374322 B1 KR101374322 B1 KR 101374322B1 KR 1020100125025 A KR1020100125025 A KR 1020100125025A KR 20100125025 A KR20100125025 A KR 20100125025A KR 101374322 B1 KR101374322 B1 KR 101374322B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dopant
- trench
- region
- conductivity type
- forming
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 34
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 220
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 166
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 claims description 46
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 139
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 18
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 5
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep 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
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66674—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
Abstract
반도체 소자의 제조 방법이 제공된다. 반도체 소자의 제조 방법은 제1 도전형의 반도체 기판에 트렌치를 형성하는 것, 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것, 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 반도체 기판으로 확산시키는 것, 및 트렌치 도펀트 함유막을 제거하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device is provided. A method of manufacturing a semiconductor device includes forming a trench in a semiconductor substrate of a first conductivity type, forming a trench dopant-containing film including a dopant of a second conductivity type on sidewalls and bottom surfaces of the trench, and forming a trench dopant-containing film in the trench. Diffusing the dopant into the semiconductor substrate, and removing the trench dopant containing film.
Description
본 발명은 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
가전 제품을 비롯한 각종 전자 기기에 포함된 반도체 소자는 전자 기기의 품질을 결정하는 주요한 구성이다. 전자 기기의 대용량화, 다기능화 및/또는 소형화 추세에 따라, 신뢰성 및 기타 특성이 향상된 반도체 소자에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 수요를 충족시키기 위해, 반도체 소자의 특성을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 소개되고 있다. Semiconductor devices included in various electronic devices, including home appliances, are a major configuration for determining the quality of electronic devices. BACKGROUND With the trend toward larger capacities, multifunctions and / or miniaturization of electronic devices, there is an increasing demand for semiconductor devices having improved reliability and other characteristics. To meet this demand, various techniques for improving the characteristics of semiconductor devices have been introduced.
이중 확산 전계 효과 트랜지스터(DMOS; Double diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)는 반도체 소자의 한 종류로서 트랜지스터 영역을 형성하기 위해 확산을 사용한 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 유형을 말하며, 고전압 파워 집적회로를 위한 파워 트랜지스터로서 전형적으로 사용된다. DMOS는 낮은 게이트 전압에도 고속 스위칭 능력과 많은 전류를 구동시킬 수 있는 전력 트랜지스터이다.Double diffused metal oxide semiconductor field effect transistor (DMOS) is a type of semiconductor device and refers to a type of MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) using diffusion to form a transistor region, and is a high voltage power integrated circuit Typically used as power transistors for DMOS is a power transistor capable of driving high current and fast switching capability even at low gate voltages.
본 발명이 해결하고자하는 일 기술적 과제는 고신뢰성의 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자하는 다른 기술적 과제는 on 저항이 최소화된 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device with a minimized on resistance and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자하는 또 다른 기술적 과제는 높은 항복 전압을 갖는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device having a high breakdown voltage and a method of manufacturing the same.
상기 기술적 과제를 제공하기 위해 본 발명은 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 반도체 소자의 제조 방법은, 제1 도전형의 반도체 기판에 트렌치를 형성하는 것, 상기 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것, 상기 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판 내로 확산시켜 도핑 영역을 형성하는 것, 및 상기 트렌치 도펀트 함유막을 제거하는 것을 포함한다. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device to provide the above technical problem. The method for manufacturing the semiconductor device includes forming a trench in a semiconductor substrate of a first conductivity type, forming a trench dopant-containing film including a dopant of a second conductivity type on sidewalls and bottom surfaces of the trench, and forming the trench. Diffusing a dopant in the dopant-containing film into the semiconductor substrate to form a doped region, and removing the trench dopant-containing film.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판에 리세스 영역을 형성하는 것, 상기 리세스 영역의 측벽 상에 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 보디 도펀트 함유 스페이서을 형성하는 것, 및 상기 보디 도펀트 함유 스페이서 내의 도펀트를 상기 반도체 기판 내로 확산시켜 보디 영역을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device includes forming a recessed region in the semiconductor substrate, forming a body dopant-containing spacer including the second conductivity type dopant on the sidewall of the recessed region, and containing the body dopant. The method may further include forming a body region by diffusing a dopant in a spacer into the semiconductor substrate.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 보디 도펀트 함유 스페이서을 제거하는 것, 상기 리세스 영역의 바닥면 및 측벽을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 것, 및 상기 리세스 영역을 채우는 게이트 전극을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may further include removing the body dopant containing spacer, forming a gate insulating film covering the bottom surface and the sidewall of the recess region, and forming a gate electrode filling the recess region. Can be.
상기 트렌치를 형성하는 것은, 상기 보디 영역의 일측에 서브 트렌치를 형성하는 것, 및 서브 트렌치의 바닥면을 식각하여 메인 트렌치를 형성하는 것을 포함하고, 상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 메인 트렌치를 형성하기 전, 상기 서브 트렌치의 상기 바닥면에 상기 제2 도전형의 도펀트를 주입하여, 상기 보디 영역 내로 연장되는 접지 영역을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. Forming the trench includes forming a sub trench in one side of the body region, and forming a main trench by etching a bottom surface of the sub trench, wherein the method of manufacturing the semiconductor device forms the main trench. The method may further include forming a ground region extending into the body region by injecting the dopant of the second conductivity type into the bottom surface of the sub trench.
상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 접지 영역이 상기 보디 영역보다 높을 수 있다. The concentration of the dopant of the second conductivity type may be higher than that of the body region.
상기 트렌치 도펀트 함유막 내의 상기 도펀트는 열처리에 의해 상기 반도체 기판으로 확산할 수 있다. The dopant in the trench dopant containing film may be diffused into the semiconductor substrate by heat treatment.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 에피택시얼 공정을 수행하여, 상기 트렌치의 상기 측벽 및 상기 바닥면 상에 에피택시얼 막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may further include forming an epitaxial film on the sidewall and the bottom surface of the trench by performing an epitaxial process.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 에피택시얼 막의 윗부분, 상기 보디 영역의 윗부분, 및 상기 접지 영역의 윗부분에 상기 제1 도전형의 도펀트를 주입하여 소스 영역을 형성하는 것, 및 상기 반도체 기판의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트를 주입하여 드레인 영역을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may include forming a source region by injecting a dopant of the first conductivity type into an upper portion of the epitaxial film, an upper portion of the body region, and an upper portion of the ground region, and a lower portion of the semiconductor substrate. The method may further include forming a drain region by implanting the dopant of the first conductivity type into a surface.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 에피택시얼 막을 형성한 후, 상기 트렌치를 채우는 갭필 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may further include forming a gap fill insulating pattern filling the trench after forming the epitaxial layer.
상기 트렌치 도펀트 함유막은 BSG(boron silica glass) 또는 PSG(phosphorus silica glass) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The trench dopant-containing film may include any one of boron silica glass (BSG) or phosphorus silica glass (PSG).
상기 반도체 기판은 기저 기판, 및 상기 기저 기판 상의 에피택시얼 기판을 포함하되, 상기 트렌치는 상기 에피택시얼 기판 내에 형성될 수 있다. The semiconductor substrate may include a base substrate and an epitaxial substrate on the base substrate, wherein the trench may be formed in the epitaxial substrate.
상기 도핑 영역은 상기 기저 기판과 접촉할 수 있다. The doped region may be in contact with the base substrate.
상기 도핑 영역은 상기 기저 기판 사이에 상기 에피택시얼 기판의 일부분이 개재되어, 상기 도핑 영역은 상기 기저 기판과 접촉하지 않을 수 있다. The doped region may be interposed between the base substrate and a portion of the epitaxial substrate so that the doped region does not contact the base substrate.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다른 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 반도체 소자의 제조 방법은 제1 도전형의 반도체 기판에 제1 트렌치를 형성하는 것, 상기 제1 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 제1 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것, 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판으로 확산시켜 제1 도핑 영역을 형성하는 것, 상기 제1 트렌치의 상기 바닥면을 식각하여 제2 트렌치를 형성하는 것, 상기 제2 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 제2 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것, 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판으로 확산시켜 제2 도핑 영역을 형성하는것, 및 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막을 제거하는 것을 포함한다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment. The method of manufacturing the semiconductor device may include forming a first trench in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and forming a first trench dopant-containing film including a second conductivity type dopant on sidewalls and bottom surfaces of the first trench. Forming a first doped region by diffusing a dopant in the first trench dopant-containing film into the semiconductor substrate, forming a second trench by etching the bottom surface of the first trench, and forming the second trench. Forming a second trench dopant-containing film including the second conductivity type dopant on sidewalls and bottom of the trench, and diffusing the dopant in the second trench dopant-containing film into the semiconductor substrate to form a second doped region. And removing the second trench dopant-containing film.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 에피택시얼 공정을 수행하여, 상기 제2 트렌치의 상기 측벽 및 상기 바닥면 상에 에피택시얼 막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may further include forming an epitaxial film on the sidewall and the bottom surface of the second trench by performing an epitaxial process.
상기 반도체 소자의 제조 방법은 상기 제2 트렌치를 형성하기 전, 상기 제1 트렌치의 상기 바닥면 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막을 제거하고, 상기 제1 트렌치의 상기 측벽 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막을 잔존시키는 것을 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the semiconductor device may remove the first trench dopant-containing film on the bottom surface of the first trench and form the first trench dopant-containing film on the sidewall of the first trench before forming the second trench. It may further comprise remaining.
상기 제2 트렌치의 하부 영역의 폭은 상기 제2 트렌치의 상부 영역의 폭보다 좁을 수 있다. The width of the lower region of the second trench may be smaller than the width of the upper region of the second trench.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 반도체 소자를 제공한다. 상기 반도체 소자는 기판에 형성된 트렌치들을 채우는 갭필 절연 패턴들, 상기 갭필 절연 패턴들 사이에 정의되고, 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 반도체 필라, 상기 반도체 필라에 형성된 리세스 영역 내에 배치된 게이트 전극, 상기 트렌치들 아래에 형성되고, 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 도핑 영역, 및 상기 반도체 필라 내에 형성되고, 상기 리세스 영역의 측벽을 둘러싸는 보디 영역을 포함하되, 상기 보디 영역은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑되고, 상기 트렌치들의 상부 영역의 폭은 상기 트렌치들의 하부 영역의 폭보다 넓을 수 있다. In order to solve the above technical problem, the present invention provides a semiconductor device. The semiconductor device may include gap fill insulating patterns filling trenches formed in a substrate, a semiconductor pillar defined between the gap fill insulating patterns and doped with a dopant of a first conductivity type, and a gate electrode disposed in a recess region formed in the semiconductor pillar. A doped region formed under the trenches and doped with a dopant of a second conductivity type, and a body region formed in the semiconductor pillar and surrounding a sidewall of the recess region; Doped with a second conductivity type dopant, the width of the upper region of the trenches may be wider than the width of the lower region of the trenches.
상기 트렌치들의 측벽은 계단형 구조를 가질 수 있다. Sidewalls of the trenches may have a stepped structure.
상기 도핑 영역은 상기 트렌치들의 상기 상부 영역 및 상기 하부 영역의 경계에 인접한 제1 도핑 영역, 및 상기 제1 도핑 영역을 제외한 제2 도핑 영역을 포함하고, 상기 제1 도핑 영역의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 제2 도핑 영역의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다.The doped region includes a first doped region adjacent to a boundary between the upper region and the lower region of the trenches, and a second doped region except the first doped region, wherein the second conductivity type of the first doped region is The concentration of the dopant may be higher than the concentration of the dopant of the second conductivity type in the second doped region.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 도전형의 반도체 기판에 형성된 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 트렌치 도펀트 함유막이 형성되고, 상기 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트가 상기 반도체 기판으로 확산하여 도핑 영역이 형성된다. 이에 따라, 상기 도핑 영역 내의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도가 균일하여, 고신뢰성의 반도체 소자가 구현될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a trench dopant-containing film including a dopant of a second conductivity type is formed on sidewalls and bottom surfaces of a trench formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, and the dopant in the trench dopant-containing film is formed as described above. The doped region is formed by diffusing into the semiconductor substrate. Accordingly, the concentration of the dopant of the second conductivity type in the doped region is uniform, so that a highly reliable semiconductor device can be implemented.
도 1a 내지 도 1i 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 는 본 발명의 제2 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도5a 내지 도5f는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도6은 본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1I are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a modification of the first embodiment of the present invention.
3A to 3C are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a modification of the second embodiment of the present invention.
5A to 5F are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
6 is a diagram for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a modification of the third embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다 또한, 도면들에 있어서, 구성들의 크기 및 두께 등은 명확성을 위하여 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 본 명세서에서 '및/또는' 이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In this specification, when it is mentioned that a film (or layer) is on another film (or layer) or substrate, it may be formed directly on another film (or layer) or substrate, or a third film (Or layer) may be interposed. In the drawings, the sizes and thicknesses of the structures and the like are exaggerated for the sake of clarity. It should also be understood that although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments herein to describe various regions, films (or layers), etc., It should not be. These terms are merely used to distinguish any given region or film (or layer) from another region or film (or layer). Thus, the membrane referred to as the first membrane in one embodiment may be referred to as the second membrane in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. The expression 'and / or' is used herein to include at least one of the components listed before and after. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법이 설명된다. A method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention is described.
도 1a 내지 도 1i 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 1A to 1I are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.
도 1a 를 참조하면, 기저 기판(100) 및 상기 기저 기판(100) 상의 에피택시얼 기판(102)을 포함하는 반도체 기판(100, 102)이 제공된다. 상기 기저 기판(100)은 제1 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있고, 상기 에피택시얼 기판(102)은 에피택시얼 공정을 수행하여 상기 기저 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 상기 에피택시얼 기판(102)은 상기 기저 기판(100)과 동일한 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 기저 기판(100) 및 상기 에피택시얼 기판(102)은 N 형 도펀트로 도핑될 수 있다. 상기 반도체 기판(100, 102)은 실리콘 기판 또는 게르마늄 기판일 수 있다. Referring to FIG. 1A,
상기 반도체 기판(100)은 셀 영역(A) 및 전극 영역(B)을 포함할 수 있다. 상기 에피택시얼 기판(102) 상에 두꺼운 산화막(104) 및 질화막(106)이 형성될 수 있다. 상기 질화막(106), 상기 두꺼운 산화막(104), 및 상기 에피택시얼 기판(102)을 차례로 식각하여, 상기 셀 영역(A) 내에 리세스 영역들(108a, 108b)이 형성될 수 있다. 상기 질화막(106), 상기 두꺼운 산화막(104) 및 상기 에피택시얼 기판(102)은 이방성 식각의 공정으로 식각될 수 있다. 상기 기저 기판(100)은 식각되지 않을 수 있다. 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 바닥면은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다.The
상기 리세스 영역들(108a, 108b)을 형성한 후, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 내면 상에 산화막이 형성되고, 습식 식각의 방법으로 상기 산화막이 제거될 수 있다. After the
도 1b 를 참조하면, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들 상에 보디 도펀트 함유 스페이서(110)이 형성될 수 있다. 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)은 상기 반도체 기판(100, 102)의 도전형과 다른 도전형의 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 기판(100, 102)이 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 경우, 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)은 제2 도전형의 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)은 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 보디 도펀트 함유막을 형성하고, 상기 보디 도펀트 함유막을 이방성 식각하여 형성될 수 있다. 이로 인해, 리세스 영역들(108a, 108b)의 바닥면들은 노출될 수 있다. 상기 보디 도펀트 함유막은 플라즈마 화학 증착(PECVD)을 이용하여 형성된 BSG(boron silica glass) 또는 PSG(phosphorus silica glass) 중 어느 하나일 수 있다. Referring to FIG. 1B, a body
도 1c 를 참조하면, 열 처리 공정이 수행될 수 있다. 이로 인해, 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(100)에 포함되었던 상기 제2 도전형의 도펀트들이 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들을 통과하여, 상기 에피택시얼 기판(102)으로 확산될 수 있다. 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑되어, 보디 영역(112)이 형성될 수 있다. 상기 보디 영역(112)은 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들을 둘러쌀 수 있다. Referring to FIG. 1C, a heat treatment process may be performed. As a result, the dopants of the second conductivity type that were included in the body dopant-containing
상기 보디 영역(112)이 형성된 후, 상기 질화막(106)이 제거될 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 도펀트 함유 스페이서(110)이 상기 열처리 되기 전, 상기 질화막(106)이 제거될 수 있다. After the
도 1d 를 참조하면, 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)이 제거될 수 있다. 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)은 습식 식각의 방법으로 제거될 수 있다. 상기 보디 도펀트 함유 스페이서(110)이 제거된 후, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 바닥면들이 식각될 수 있다. 이로 인해, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 깊이가 더 깊어질 수 있다. 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 바닥면들을 식각한 후, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 바닥면 및 측벽 상에 산화막이 형성되고, 상기 산화막이 제거될 수 있다. Referring to FIG. 1D, the body dopant-containing
상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 바닥면 및 측벽 상에 제1 및 제2 게이트 절연막들(113a, 113b)이 형성될 수 있다. 상기 게이트 절연막들(113a, 113b)은 열 산화막 및/또는 화학 기상 증착법에 의해 형성된 TEOS(Tetra-ethyl-ortho-silicate) 산화막을 포함할 수 있다. First and second
상기 게이트 절연막들(113a, 113b)을 형성한 후, 제1 리세스 영역(108a)을 채우는 제1 게이트 전극(114a)이 형성될 수 있고, 제2 리세스 영역(108b)을 채우는 제2 게이트 전극(114b)이 형성될 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)은 상기 제2 리세스 영역(108b)을 채우는 보디부 및 상기 보디부의 일단에서 상기 기저 기판(100)의 상부면과 평행한 방향으로 연장하는 콘택부를 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극들(114a, 114b)은 상기 제1 도전형의 도펀트를 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극들(114a, 114b)은 인 및/또는 비소를 포함하는 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. After the
상기 게이트 전극들(114a, 114b)이 형성된 후, 상기 게이트 전극들(114a, 114b)을 각각 덮는 캡핑 절연막들(116a, 116b)이 형성될 수 있다. 상기 캡핑 절연막들(116a, 116b)은 열 산화법에 의해 형성된 실리콘 산화막일 수 있다. After the
도 1e 를 참조하면, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 하드 마스크 막이 형성되고, 상기 하드 마스크막이 패터닝되어, 하드 마스크 패턴(118)이 형성될 수 있다. 상기 하드 마스크 패턴(118)을 식각 마스크로 사용하여, 상기 두꺼운 산화막(104) 및 상기 에피택시얼 기판(102)이 식각되어 서브 트렌치들(120)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 트렌치들(120)은 상기 게이트 전극들(114a, 114b) 사이, 상기 제1 게이트 전극(114a)의 일측, 및 전극영역(B) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 게이트 전극(114a)의 상기 일측은 상기 제2 게이트 전극(114b)에 인접한 상기 제1 게이트 전극(114a)의 타측과 대향할 수 있다. 상기 기저 기판(100)의 상부면을 기준으로, 상기 서브 트렌치들(120)의 바닥면은 상기 게이트 전극들(114a, 114b)의 하부면들보다 높은 레벨에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 1E, a hard mask layer may be formed on the
상기 서브 트렌치(120)를 형성한 후, 상기 하드 마스크 패턴(118)을 이온 주입 마스크로 사용하여, 상기 제2 도전형의 도펀트 이온(122)이 주입될 수 있다. 상기 제2 도전형의 도펀트 이온(122)은 상기 서브 트렌치(120)의 바닥면으로 주입될 수 있다. 이 후, 열처리 공정을 통하여, 상기 서브 트렌치(120)의 상기 바닥면으로 주입된 상기 제2 도전형의 도펀트 이온(122)이 확산되어, 접지 영역(124)이 형성될 수 있다. 상기 접지 영역(124)은 상기 보디 영역(112)과 중첩될 수 있다. 상기 접지 영역(124)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 보디 영역(112)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다. After forming the
도 1f 를 참조하면, 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바닥면들이 더 식각되어, 메인 트렌치들(121)이 형성될 수 있다. 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바닥면들은 상기 하드 마스크 패턴(118)을 식각 마스크로 사용하여 이방성 식각 공정으로 식각될 수 있다. 이로 인해, 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바닥면들 아래의 상기 접지 영역(124)이 식각되어, 각 상기 메인 트렌치들(121) 양측으로 나누어진 접지 영역(124a)이 형성될 수 있다. 상기 메인 트렌치들(121)의 바닥면들은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1F, the bottom surfaces of the
상기 메인 트렌치들(121)이 형성된 후, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 트렌치 도펀트 함유막(130)이 형성될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)은 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)은 상기 메인 트렌치들(121)의 상기 바닥면들 및 측벽들 상에 콘포말하게 형성되어, 상기 메인 트렌치들(121) 내에 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)으로 둘러싸인 비어있는 내부 공간들이 정의될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)은 플라즈마 화학 증착(PECVD)을 이용하여 형성된 BSG(boron silica glass) 또는 PSG(phosphorus silica glass) 중 어느 하나일 수 있다.After the
열 처리 공정이 수행될 수 있다. 이로 인해, 상기 트렌치 도펀트 함유막(130) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트들이 상기 메인 트렌치들(121)의 상기 측벽들 및 바닥면들 통과하여, 상기 에피택시얼 기판(102)으로 확산될 수 있다. 상기 메인 트렌치들(121)의 상기 측벽들 및 바닥면들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분들이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑되어, 도핑 영역(132)이 형성될 수 있다. 상기 도핑 영역(132)은 상기 기저 기판(100)과 접촉할 수 있다. A heat treatment process can be performed. As a result, the dopants of the second conductivity type in the trench
상기 트렌치 도펀트 함유막(130)의 도펀트의 확산되어 상기 도핑 영역(132)이 형성됨으로써, 상기 도핑 영역(132) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 균일할 수 있다. 이에 따라, 반도체 소자의 턴온(turn on) 저항이 감소하여, 반도체 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다. 만약, 상기 도핑 영역이 이온 주입법에 의해 형성되는 경우, 상기 메인 트렌치(121)의 깊이에 의해 도핑 영역 내의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도가 불균일할 수 있고, 이에 따라 반도체 소자의 신뢰성이 저하될 수 있다. 하지만, 상술된 바와 같이, 상기 도핑 영역(132)은 상기 메인 트렌치(121) 내에 트렌치 도펀트 함유막(130)을 형성하고, 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)을 열처리하여 형성됨으로써, 상기 도핑 영역(132) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도가 균일할 수 있다. As the dopant of the trench
상기 메인 트렌치들(121)의 상기 측벽들에 인접한 상기 보디 영역(112)의 일부분의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는, 상기 보디 영역(112)의 다른 부분의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다. 상기 메인 트렌치들(121)의 상기 측벽들에 인접한 상기 접지 영역(124a)의 일부분의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는, 상기 접지 영역(124a)의 다른 부분의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다. The concentration of the dopant of the second conductivity type in a portion of the
도 1g 를 참조하면, 상기 도핑 영역(132)을 형성한 후, 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)이 제거될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)은 습식 식각의 방법으로 제거될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)이 제거된 후, 상기 메인 트렌치들(121) 내의 상기 내부 공간들을 채우는 갭필 절연 패턴들(142a)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 갭필 절연 패턴들(142a)의 측벽들 및 하부면들은 상기 도핑 영역(132)과 접촉될 수 있다.Referring to FIG. 1G, after forming the doped
상기 갭필 절연 패턴들(142a)은 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 상기 메인 트렌치들(121)를 채우는 절연막을 형성하고, 하드 마스크 패턴(118)을 식각 정지막으로 사용하여 상기 절연막을 식각하여 형성될 수 있다. 상기 갭필 절연 패턴들(142a)이 형성된 후, 상기 하드 마스크 패턴(118)은 제거될 수 있다. The gap fill insulating
서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142a) 사이에 반도체 필라(144)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142a) 사이에 배치된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다. The
도 1h 를 참조하면, 상기 전극 영역(B)을 덮는 마스크막(150)이 형성될 수 있다. 상기 마스크막(150)은 포토 레지스트막일 수 있다. 상기 마스크막(150)은 상기 전극 영역(B)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 일부분을 덮고, 상기 반도체 필라(144), 상기 보디 영역(112), 상기 접지 영역(124a), 및 상기 갭필 절연 패턴들(142a)을 덮지 않을 수 있다. Referring to FIG. 1H, a
상기 마스크막(150)을 이온 주입 마스크로 사용하여, 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입될 수 있다. 이 경우, 상기 절연막(104)은 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152) 주입을 위한 버퍼막으로 사용될 수 있다. 상기 보디 영역(112), 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분들은 상기 제1 도전형의 도펀트로 카운터 도핑될 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)의 상기 콘택부 아래의 상기 보디 영역(112)에는 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입되지 않을 수 있다. The dopant ions of the first conductivity type may be implanted using the
상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 상기 보디 영역(112)의 상기 윗부분, 상기 접지 영역(124a)의 상기 윗부분, 및 상기 에피택시얼 막(140)의 윗부분에 주입되어, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 소스 영역(154)이 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 메인 트렌치들(121)의 상부 영역들의 양측들에 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 제1 게이트 전극(114a)의 양측 및 상기 제1 게이트 전극(114a)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 상기 일측에 형성될 수 있다. Dopant ions of the first conductivity type are implanted into the upper portion of the
도 1i 를 참조하면, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 층간 절연막(160)이 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)과 접촉하는 제1 배선(162), 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B) 상의 제3 배선(166)이 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 배선들(162, 164, 166)을 형성하는 것은, 상기 층간 절연막(160) 및 상기 버퍼 절연막(104)을 패터닝하여 상기 소스 영역(154)의 일부분, 상기 갭필 절연 패턴들(142a)의 상부면, 및 상기 제2 게이트 전극(114b)의 콘택부의 일부분을 노출하는 개구부들을 형성하는 것, 상기 갭필 절연 패턴들(142a)의 윗부분을 제거하는 것, 상기 개구부들 및 상기 갭필 절연 패턴들(142a)이 제거된 상기 트렌치(121)의 윗 영역을 채우는 도전막을 형성하는 것, 및 상기 도전막을 패터닝하는 것을 포함할 수 있다. 상기 도전막은 금속을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1I, an
상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 드레인 영역(168)이 형성될 수 있다. 상기 드레인 영역(168)은 상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트를 주입하여 형성될 수 있다. 상기 기저 기판(100)의 상기 하부면은 상기 에피택시얼 기판(102)과 접촉하는 상기 기저 기판(100)의 상부면과 대향할 수 있다. A
본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법에 따라 형성된 반도체 소자가 도 1i 를 참조하여 설명된다.A semiconductor device formed according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1I.
도 1i 를 참조하면, 셀 영역(A) 및 전극 영역(B)을 포함하는 반도체 기판(100, 102)이 제공된다. 상기 반도체 기판(100, 102)은 제1 도전형의 기저 기판(100) 및 상기 기저 기판(100) 상에 배치된 제1 도전형의 에피택시얼 기판(102)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1I,
상기 에피택시얼 기판(102) 내에 복수의 트렌치들(121)이 배치될 수 있다. 각각의 상기 트렌치들(121)은 갭필 절연 패턴들(142a)으로 채워질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 갭필 절연 패턴들(142a)은 상기 트렌치들(121)의 내부를 채울 수 있다. 따라서, 상기 갭필 절연 패턴들(142a)은 상기 트렌치들(121)의 내면과 접촉될 수 있다. 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142a) 사이에 반도체 필라(144)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들 (142a) 사이에 개재된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다.A plurality of
상기 트렌치들(121)의 일측의 상기 에피택시얼 기판(102)에 리세스 영역들(108a, 108b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)은 상기 갭필 절연 패턴들(142a)에 의해 정의되는 상기 반도체 필라(144)에 형성된 제1 리세스 영역(108a), 및 상기 전극 영역(B)에 인접한 상기 트렌치(121)의 일측에 형성된 제2 리세스 영역(108b)을 포함할 수 있다. 상기 기저 기판(100)의 상부면을 기준으로, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 바닥면들은 상기 트렌치들(121)의 바닥면들보다 높은 레벨에 위치할 수 있다.
제1 게이트 절연막(113a)이 상기 제1 리세스 영역(108a)의 바닥면 및 측면을 덮고, 제1 게이트 전극(114a)이 상기 제1 리세스 영역(108a) 내의 상기 제1 게이트 절연막(113a)으로 둘러싸인 내부 공간을 채울 수 있다. 제2 게이트 절연막(113b)이 상기 제2 리세스 영역(108b)의 바닥면 및 측면을 덮고, 제2 게이트 전극(114b)이 상기 제2 리세스 영역(108b) 내의 상기 제2 게이트 절연막(113b)으로 둘러싸인 내부 공간을 채울 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)은 상기 제2 리세스 영역(108b)을 채우는 보디부 및 상기 보디부의 일단에서 상기 기저 기판(100)의 상부면과 평행하게 연장하는 콘택부를 포함할 수 있다. 상기 제1 게이트 전극(114a)의 상부면, 및 상기 제2 게이트 전극(114b)의 콘택부는 제1 및 제2 캡핑 절연막들(116a, 116b)로 각각 덮일 수 있다. The first
보디 영역(112)이 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들을 둘러쌀 수 있다. 상기 보디 영역(112)은 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 측벽들의 윗 부분들을 둘러쌀 수 있다. 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 측벽들의 아랫 부분들 및 바닥면들은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다. 상기 보디 영역(112)은 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 측벽들의 상기 윗부분들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. The
접지 영역(124a)이 상기 트렌치(121)의 측벽의 윗부분을 둘러쌀 수 있다. 상기 접지 영역(124a)은 상기 트렌치(121) 상기 측벽의 상기 윗부분에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. 상기 접지 영역(124a)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 보디 영역(112)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도들보다 높을 수 있다. The
상기 트렌치(121)의 내면 아래에 도핑 영역(132)이 형성될 수 있다. 상기 도핑 영역(132)은, 상기 트렌치(121)의 바닥면, 및 상기 측벽의 상기 윗부분을 제외한 나머지 부분에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. 상기 트렌치(121)의 바닥면 아래에 형성된 도핑 영역(132)은 상기 기저 기판(100)과 접촉할 수 있다. 상기 도핑 영역(132)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 접지 영역(124a)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 낮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 도핑 영역(132)은 상기 갭필 절연 패턴들(142a)과 직접적으로 접촉될 수 있다.A doped
소스 영역(154)이 상기 트렌치들(121)의 양측들의 상기 에피택시얼 기판(102) 내에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 제1 리세스 영역(108a)과 상기 트렌치들(121) 사이에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 에피택시얼 기판(102)의 상부면에 인접한 상기 보디 영역(112)의 윗부분, 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분이 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 것일 수 있다. A
상기 기저 기판(100)의 하부면 상에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 드레인 영역(168)이 배치될 수 있다. 상기 드레인 영역(168)은 상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트 이온을 주입하여 형성될 수 있다. A
상기 에피택시얼 기판(102) 상에 형성된 두꺼운 산화막(104) 및 층간 절연막(160)을 관통하여 상기 소스 영역(154)과 접촉하는 제1 배선(162), 층간 절연막(160) 및 상기 제2 캡핑 절연막(116b)을 관통하여 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B)의 상기 층간 절연막(160) 상의 제3 배선(166)이 배치될 수 있다. The
상술된 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 상기 트렌치(121)의 바닥면 아래의 도핑 영역(132)은 상기 기저 기판(100)과 접촉하였다. 이와는 달리, 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따르면, 도핑 영역은 상기 기저 기판(100)과 접촉하지 않을 수 있다. 이를 도 2 를 참조하여 설명한다. According to the first embodiment of the present invention described above, the doped
도 2 는 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram for describing a semiconductor device according to a modification of the first embodiment of the present invention.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자는 도 1i 를 참조하여 설명된 반도체 소자와 유사하다. 다만, 트렌치(121)의 바닥면 아래에 형성된 도핑 영역(132a)은 상기 기저 기판(100)의 상부면과 접촉하지 않을 수 있다. 이로 인해, 반도체 필라(144)와 에피택시얼 기판(102)은 서로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 2, the semiconductor device according to the modified example of the first embodiment of the present invention is similar to the semiconductor device described with reference to FIG. 1I. However, the doped
상술된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법과는 달리, 트렌치와 갭필 절연 패턴 사이에 에피택시얼막이 형성될 수 있다. 이를 도3a 및 도3b를 참조하여 설명한다.Unlike the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention described above, an epitaxial layer may be formed between the trench and the gap fill insulating pattern. This will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
도 3a 및 도3b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 본 실시 예들에 따른 반도체 소자는 상술된 실시 예에서 도1a 내지 도1f를 참조하여 설명한 내용들을 모두 포함할 수 있다.3A and 3B are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention. The semiconductor device according to the present exemplary embodiments may include all the contents described with reference to FIGS. 1A to 1F in the above-described exemplary embodiment.
도3a를 참조하면, 상기 도핑 영역(132)을 형성한 후, 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)이 제거될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)은 습식 식각의 방법으로 제거될 수 있다. 상기 트렌치 도펀트 함유막(130)이 제거된 후, 에피택시얼 공정이 수행되어, 상기 메인 트렌치들(121)의 상기 바닥면들 및 측벽들 상에 에피택시얼막(140)이 형성될 수 있다. 상기 에피택시얼막(140)은 상기 메인 트렌치들(121)의 내면들 상에 콘포말하게 형성되어, 상기 메인 트렌치들(121) 내에 상기 에피택시얼막(140)으로 둘러싸인 비어있는 내부 공간들을 정의할 수 있다. 상기 에피택시얼 막(140)은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 이와 달리, 상기 에피택시얼 막(140)은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 3A, after the doped
상기 메인 트렌치들(121) 내의 상기 내부 공간들을 채우는 갭필 절연 패턴들(142)이 형성될 수 있다. 상기 갭필 절연 패턴들(142)은 상술된 제1 실시 예에서 갭필 절연 패턴들(142a)을 형성하는 것과 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다.Gap
서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142) 사이에 반도체 필라(144)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142) 사이에 배치된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다. The
도3b를 참조하면, 상기 전극 영역(B)을 덮는 마스크막(150)이 형성될 수 있다. 상기 마스크막(150)은 상기 전극 영역(B)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 일부분을 덮고, 상기 반도체 필라(144), 상기 보디 영역(112), 상기 접지 영역(124a), 상기 에피택시얼막(140), 및 상기 갭필 절연 패턴들(142)을 덮지 않을 수 있다. Referring to FIG. 3B, a
상기 마스크막(150)을 이온 주입 마스크로 사용하여, 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입될 수 있다. 이 경우, 상기 절연막(104)은 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152) 주입을 위한 버퍼막으로 사용될 수 있다. 상기 보디 영역(112), 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분들은 상기 제1 도전형의 도펀트로 카운터 도핑될 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)의 상기 콘택부 아래의 상기 보디 영역(112)에는 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입되지 않을 수 있다. The dopant ions of the first conductivity type may be implanted using the
상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 상기 보디 영역(112)의 상기 윗부분, 상기 접지 영역(124a)의 상기 윗부분, 및 상기 에피택시얼 막(140)의 윗부분에 주입되어, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 소스 영역(154)이 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 메인 트렌치들(121)의 상부 영역들의 양측들에 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 제1 게이트 전극(114a)의 양측 및 상기 제1 게이트 전극(114a)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 상기 일측에 형성될 수 있다.Dopant ions of the first conductivity type are implanted into the upper portion of the
도3c를 참조하면, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 층간 절연막(160)이 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(154)과 접촉하는 제1 배선(162), 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B) 상의 제3 배선(166)이 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 배선들(162, 164, 166)을 형성하는 것은 상술된 제1 실시 예에서 설명한 것과 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 배선들(162, 164, 166)은 금속을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3C, an
상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 드레인 영역(168)이 형성될 수 있다. 상기 드레인 영역(168)은 상술된 제1 실시 예에서 설명한 것과 동일한 형태일 수 있고, 동일한 방법에 의해서 형성될 수 있다. A
본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법에 따라 형성된 반도체 소자가 도 3c 를 참조하여 설명된다.A semiconductor device formed according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3C.
도3c를 참조하면, 셀 영역(A) 및 전극 영역(B)을 포함하는 반도체 기판(100, 102)이 제공된다. 상기 반도체 기판(100, 102)은 제1 도전형의 기저 기판(100) 및 상기 기저 기판(100) 상에 배치된 제1 도전형의 에피택시얼 기판(102)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3C,
상기 에피택시얼 기판(102) 내에 복수의 트렌치들(121)이 배치될 수 있다. 각각의 상기 트렌치들(121)은 에피택시얼 막(140) 및 갭필 절연 패턴들(142)으로 채워질 수 있다. 상기 에피택시얼 막(140)은 상기 트렌치들(121)의 바닥면들 및 측벽들을 덮고, 상기 갭필 절연 패턴들(142)은 상기 트렌치들(121) 내의 상기 에피택시얼막(140)으로 둘러싸인 내부 공간들을 채울 수 있다. 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142) 사이에 반도체 필라(144)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(142) 사이에 개재된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다.A plurality of
상기 트렌치들(121)의 일측의 상기 에피택시얼 기판(102)내에 리세스 영역들(108a, 108b)이 배치될 수 있다. 상기 리세스 영역들(108a, 108b)은 상기 제1 실시 예에서 상술된 내용을 모두 포함할 수 있다.
제1 게이트 절연막(113a)이 상기 제1 리세스 영역(108a)의 바닥면 및 측면을 덮고, 제1 게이트 전극(114a)이 상기 제1 리세스 영역(108a) 내의 상기 제1 게이트 절연막(113a)으로 둘러싸인 내부 공간을 채울 수 있다. 제2 게이트 절연막(113b)이 상기 제2 리세스 영역(108b)의 바닥면 및 측면을 덮고, 제2 게이트 전극(114b)이 상기 제2 리세스 영역(108b) 내의 상기 제2 게이트 절연막(113b)으로 둘러싸인 내부 공간을 채울 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)은 상기 제1 실시 예에서 상술된 것과 동일한 형태일 수 있다. 상기 제1 게이트 전극(114a)의 상부면, 및 상기 제2 게이트 전극(114b)의 콘택부는 제1 및 제2 캡핑 절연막들(116a, 116b)로 각각 덮일 수 있다. The first
보디 영역(112)이 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들을 둘러쌀 수 있다. 접지 영역(124a)이 상기 트렌치(121)의 측벽의 윗부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 보디 영역(112) 및 상기 접지 영역(124a)는 상기 제1 실시 예에서 설명된 것과 동일한 형태 및/또는 동일한 특성을 포함할 수 있다.The
상기 트렌치(121)의 내면 아래에 도핑 영역(132)이 배치될 수 있다. 상기 도핑 영역(132)은 상기 제1 실시 예에서 설명된 것과 동일한 형태 및/또는 동일한 특성을 포함할 수 있다.The doped
소스 영역(154)이 상기 트렌치들(121)의 양측들의 상기 에피택시얼 기판(102) 내에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 제1 리세스 영역(108a)과 상기 트렌치들(121) 사이에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 에피택시얼 기판(102)의 상부면에 인접한, 상기 에피택시얼 막(140)의 윗부분, 상기 보디 영역(112)의 윗부분, 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분이 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 것일 수 있다. A
상기 기저 기판(100)의 하부면 상에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 드레인 영역(168)이 배치될 수 있다. 상기 드레인 영역(168)은 상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트 이온을 주입하여 형성될 수 있다. A
상기 에피택시얼 기판(102) 상에 형성된 두꺼운 산화막(104) 및 층간 절연막(160)을 관통하여 상기 소스 영역(154)과 접촉하는 제1 배선(162), 층간 절연막(160) 및 상기 제2 캡핑 절연막(116b)을 관통하여 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B)의 상기 층간 절연막(160) 상의 제3 배선(166)이 배치될 수 있다. The
본 실시 예에 따르면, 상기 트렌치(121)의 바닥면 아래의 도핑 영역(132)은 상기 기저 기판(100)과 접촉하였다. 이와는 달리, 본 실시 예의 변형 예에 따르면, 도핑 영역은 상기 기저 기판(100)과 접촉하지 않을 수 있다. 이를 도4 를 참조하여 설명한다. According to the present embodiment, the doped
도 4 는 본 발명의 제2 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for describing a semiconductor device according to a modification of the second embodiment of the present invention.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자는 도 3c 를 참조하여 설명된 반도체 소자와 유사하다. 다만, 트렌치(121)의 바닥면 아래에 형성된 도핑 영역(132a)은 상기 기저 기판(100)의 상부면과 접촉하지 않을 수 있다. 이로 인해, 반도체 필라(144)와 에피택시얼 기판(102)은 서로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 4, the semiconductor device according to the modified example of the first embodiment of the present invention is similar to the semiconductor device described with reference to FIG. 3C. However, the doped
상술된 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법과는 달리, 트렌치는 복수의 식각 공정으로 형성될 수 있다. 이를, 도 5a 내지 도 5f 를 참조하여 설명한다. Unlike the manufacturing method of the semiconductor device according to the first and second embodiments of the present invention described above, the trench may be formed by a plurality of etching processes. This will be described with reference to FIGS. 5A to 5F.
도 5a 내지 도 5f 는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 본 실시 예들에 따른 반도체 소자는 상술된 실시 예에서 도1a 내지 도1f를 참조하여 설명한 내용들을 모두 포함할 수 있다.5A to 5F are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. The semiconductor device according to the present exemplary embodiments may include all the contents described with reference to FIGS. 1A to 1F in the above-described exemplary embodiment.
도 5a 를 참조하면, 서브 트렌치들(120)이 바닥면들을 식각하여, 제1 메인 트렌치들(120a)가 형성될 수 있다. 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바닥면들은 하드 마스크 패턴(118)을 식각 마스크로 사용하여 이방성 식각 공정으로 상기 에피택시얼 기판(102)이 노출될 때까지 식각될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 바닥면은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다. 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바다면들을 식각하는 동안, 상기 서브 트렌치들(120)의 상기 바닥면들 아래의 접지 영역(124)이 식각되어, 접지 영역(124a)이 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 양측으로 나누어질 수 있다. Referring to FIG. 5A, the
상기 제1 메인 트렌치들(120a)이 형성된 후, 반도체 기판(100, 102) 상에 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 형성될 수 있다. 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)은 제2 도전형의 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)은 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들 및 측벽들 상에 콘포말하게 형성되어, 상기 제1 메인 트렌치들(120a) 내에 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)으로 둘러싸인 비어있는 내부공간들이 정의될 수 있다. 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)은 도 1f 를 참조하여 설명된 트렌치 도펀트 함유막(130)과 동일한 물질 및 동일한 방법으로 형성될 수 있다. After the first
열처리 공정이 수행될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트들이 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들 및 측벽들을 통과하여, 상기 에피택시얼 기판(102)으로 확산될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들 및 측벽들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑되어 제1 도핑 영역(133)이 형성될 수 있고, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 측벽들에 인접한 상기 접지 영역(124a)의 일부분 및 상기 보디 영역(112)의 일부분들의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도가 증가할 수 있다. A heat treatment process can be performed. As a result, the dopants of the second conductivity type in the first trench dopant-containing
도 5b 를 참조하면, 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 이방성 식각되어, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 제거되고, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 측벽들 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 잔존될 수 있다. 상기 하드 마스크 패턴(118) 및 상기 잔존된 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)을 식각 정지막으로 사용하여, 상기 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들이 식각되어, 제2 메인 트렌치들(120b)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 메인 트렌치들(120a)의 상기 바닥면들 아래의 제1 도핑 영역(133)이 제거될 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 바닥면들은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5B, the first trench dopant-containing
각각의 상기 제2 메인 트렌치들(120b)은 상부 영역(120U) 및 하부 영역(120L)을 포함할 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 상부 영역들(120U)의 폭(W1)은 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 하부 영역들(120L)의 폭(W2)보다 넓을 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 상부 영역들(120U)은 상기 잔존된 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 측벽 상에 배치된 영역일 수 있다. Each of the second
도 5c 를 참조하면, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)이 형성될 수 있다. 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)은 제2 도전형의 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)은 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 바닥면들 및 측벽들 상에 콘포말하게 형성되어, 상기 제2 메인 트렌치들(120b) 내에 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)으로 둘러싸인 비어있는 내부공간들이 정의될 수 있다. 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)은 도 3a 를 참조하여 설명된 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)과 동일한 물질 및 동일한 방법으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5C, a second trench
상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135)이 열처리 될 수 있다. 이로 인해, 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트들이 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 측벽들 및 바닥면들로 확산될 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 측벽들 및 바닥면들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분들이 카운터 도핑되어, 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 제2 도핑 영역(137)이 형성될 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 바닥면들 아래의 상기 제2 도핑 영역(137)은 상기 기저 기판(100)과 접촉할 수 있다. 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135) 내의 상기 제2 도전형의 도펀트는 상기 제1 도핑 영역(133)으로 확산되어, 상기 제1 도핑 영역(133)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 제2 도핑 영역(137)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다. The second trench
도 5d 를 참조하면, 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135) 및 상기 잔존된 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)이 제거될 수 있다. 상기 제2 트렌치 도펀트 함유막(135) 및 상기 잔존된 제1 트렌치 도펀트 함유막(131)은 습식 식각의 방법으로 제거될 수 있다. Referring to FIG. 5D, the second trench
에피택시얼 공정이 수행되어, 상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 상기 바닥면들 및 측벽들 상에 에피택시얼 막(141)이 형성될 수 있다. 상기 에피택시얼 막(141)은 상기 제2 메인 트렌치(120b)의 내면 상에 콘포말하게 형성되어, 상기 제2 메인 트렌치들(120b) 내에 상기 에피택시얼 막(141)으로 둘러싸인 비어있는 내부 공간들을 정의할 수 있다. 상기 에피택시얼 막(141)은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 이와는 달리, 상기 에피택시얼 막(141)은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑되지 않을 수 있다. An epitaxial process may be performed to form an
상기 제2 메인 트렌치들(120b)의 내부 공간을 채우는 갭필 절연 패턴들(143)이 형성될 수 있다. 상기 제2 메인 트렌치(120b)의 상기 하부 영역을 채우는 상기 갭필 절연 패턴(143)의 하부의 폭은, 상기 제2 메인 트렌치(120b)의 상기 상부 영역을 채우는 상기 갭필 절연 패턴(143)의 상부의 폭보다 좁을 수 있다. 상기 갭필 절연 패턴들(143)은 상술된 제2 실시 예에서 도3a를 참조하여 설명된 갭필 절연 패턴들(142)을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 형성될 수 있다. 도시된 것과 달리, 일 실시 예에 따르면, 상기 에피택시얼 막(141)은 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 갭필 절연 패턴들(143)은 상기 제2 도핑 영역(137)과 직접적으로 접촉될 수 있다.Gap
서로 인접한 갭필 절연 패턴들(143) 사이에 반도체 필라(145)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(145)는 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑될 수 있다. 상기 반도체 필라(145)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(143) 사이에 배치된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다. The
도 5e 를 참조하면, 상기 전극 영역(B)을 덮는 마스크막(151)이 형성될 수 있다. 상기 마스크막(151)은 포토 레지스트막일 수 있다. 상기 마스크막(151)은 상기 전극 영역(B)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 일부분을 덮고, 상기 반도체 필라(144), 상기 보디 영역(112), 상기 접지 영역(124a), 상기 에피택시얼막(141), 및 상기 갭필 절연 패턴들(143)을 덮지 않을 수 있다. Referring to FIG. 5E, a
상기 마스크막(151)을 이온 주입 마스크로 사용하여, 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입될 수 있다. 이 경우, 상기 절연막(104)은 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152) 주입을 위한 버퍼막으로 사용될 수 있다. 상기 보디 영역(112), 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분들은 상기 제1 도전형의 도펀트로 카운터 도핑될 수 있다. 상기 제2 게이트 전극(114b)의 상기 콘택부 아래의 상기 보디 영역(112)에는 상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 주입되지 않을 수 있다. The
상기 제1 도전형의 도펀트 이온(152)이 상기 보디 영역(112)의 상기 윗부분, 상기 접지 영역(124a)의 상기 윗부분, 및 상기 에피택시얼 막(141)의 윗부분에 주입되어, 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 소스 영역(155)이 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(155)은 상기 제2 메인 트렌치(120b)의 상부 영역의 양측에 형성될 수 있다. 상기 소스 영역(155)은 상기 제1 게이트 전극(114a)의 양측 및 상기 제1 게이트 전극(114a)에 인접한 상기 제2 게이트 전극(114b)의 일측에 형성될 수 있다. The
도 5f 를 참조하면, 상기 반도체 기판(100, 102) 상에 층간 절연막(161)이 형성될 수 있다. 상기 두꺼운 산화막(104) 및 층간 절연막(160)을 관통하여 상기 소스 영역(154)과 접촉하는 제1 배선(162), 상기 층간 절연막(160) 및 상기 제2 캡핑 절연막(116b)을 관통하여 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B)의 상기 층간 절연막(160) 상의 제3 배선(166)이 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 배선들(162, 164, 166)은 상술된 제1 실시 예에서 도 1i 를 참조하여 설명된 제1 내지 제3 배선들(162, 164, 166)의 형성 방법과 동일한 방법으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5F, an
본 발명의 제3 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법에 따라 형성된 반도체 소자가 도 5f 를 참조하여 설명된다. A semiconductor device formed according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5F.
도 5f 를 참조하면, 셀 영역(A) 및 전극 영역(B)을 포함하는 반도체 기판(100, 102)이 제공된다. 상기 반도체 기판(100, 102)은 차례로 적층된 제1 도전형의 기저 기판(100) 및 상기 제1 도전형의 에피택시얼 기판(102)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5F,
상기 에피택시얼 기판(102)에 복수의 트렌치들(120b)이 형성될 수 있다. 각각의 상기 트렌치들(120b)은 에피택시얼 막(141) 및 갭필 절연 패턴들(143)으로 채워질 수 있다. 상기 에피택시얼 막(141)은 상기 트렌치들(120b)의 바닥면들 및 측벽들을 덮고, 상기 갭필 절연 패턴들(143)은 상기 트렌치들(120b) 내의 상기 에피택시얼막(141)으로 둘러싸인 내부 공간들을 채울 수 있다. A plurality of
각 상기 트렌치들(120b)은 제1 폭을 갖는 하부 영역, 및 상기 제1 폭보다 큰 제1 폭을 갖는 상부 영역을 포함할 수 있다. 상기 에피택시얼 막(141)은 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 각 상기 트렌치들(120b)의 상기 하부 영역을 채우는 상기 갭필 절연 패턴들(143)의 하부의 폭은, 상기 각 트렌치들(120b)의 상기 상부 영역을 채우는 상기 갭필 절연 패턴들(143)의 상부의 폭보다 좁을 수 있다. Each of the
서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(143) 사이에 반도체 필라(145)가 정의될 수 있다. 상기 반도체 필라(144)는 서로 인접한 상기 갭필 절연 패턴들(143) 사이에 개재된 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분일 수 있다.The
상기 트렌치들(120b)의 일측의 상기 에피택시얼 기판(102)에 리세스 영역들(108a, 108b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)은 상기 반도체 필라(114)에 형성된 제1 리세스 영역(108a) 및 상기 전극 영역(B)에 인접한 트렌치(120b)의 일측에 형성된 제2 리세스 영역(108b)을 포함할 수 있다. 상기 기저 기판(100)의 상부면을 기준으로, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 바닥면들은 상기 트렌치들(120b)의 바닥면들보다 높은 레벨에 위치할 수 있다.
게이트 절연막들(113a 113b) 및 게이트 전극들(114a, 114b)이, 상술된 제1 실시 예에서 도 1i 를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)을 채울 수 있다. 상술된 제1 실시 예에서 도 1i 를 참조하여 설명된 것과 같이, 제2 게이트 전극(114b)은 보디부 및 콘택부를 포함할 수 있고, 캡핑 절연막들(116a, 116b)은 게이트 전극들(114a, 114b)을 덮을 수 있다. The
보디 영역(112)이 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들을 둘러쌀 수 있다. 상기 보디 영역(112)은 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 측벽들의 윗 부분들을 둘러싸고, 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 상기 측벽들의 아랫 부분들 및 바닥면들은 상기 에피택시얼 기판(102)으로 형성될 수 있다. 상기 보디 영역(112)은 상기 리세스 영역들(108a, 108b)의 측벽들에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. The
접지 영역(124a)이 상기 트렌치(120b)의 상기 상부 영역의 측벽을 둘러쌀 수 있다. 상기 접지 영역(124a)은 상기 트렌치(120b) 상기 상부 영역의 상기 측벽에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. 상기 접지 영역(124a)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 보디 영역(112)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도들보다 높을 수 있다. A
상기 트렌치(120b)의 내면 아래에 제1 및 제2 도핑 영역들(133, 137)이 형성될 수 있다. 상기 제1 도핑 영역(133)은 상기 트렌치(120b)의 상기 상부 영역 및 상기 하부 영역의 경계에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다. 상기 제2 도핑 영역(137)은 상기 트렌치(120b)의 상기 하부 영역의 바닥면 및 측벽에 인접한 상기 에피택시얼 기판(102)의 일부분이 상기 제2 도전형의 도펀트로 카운터 도핑된 것일 수 있다.First and second
상기 트렌치(120b)의 상기 바닥면 아래의 상기 제2 도핑 영역(137)은 상기 기저 기판(100)과 접촉할 수 있다. 상기 제1 도핑 영역(133)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 제2 도핑 영역(137)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높을 수 있다. 상기 도핑 영역들(133, 137)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 접지 영역(124a)의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 낮을 수 있다. The second
소스 영역(155)이 상기 트렌치들(120b)의 양측들의 상기 에피택시얼 기판(102) 내에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(155)은 상기 제1 리세스 영역(108a)과 상기 트렌치들(120b) 사이에 배치될 수 있다. 상기 소스 영역(154)은 상기 에피택시얼 기판(102)의 상부면에 인접한, 상기 에피택시얼 막(141)의 윗부분, 상기 보디 영역(112)의 윗부분, 및 상기 접지 영역(124a)의 윗부분이 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 것일 수 있다. A
상기 기저 기판(100)의 하부면 상에 상기 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 드레인 영역(168)이 배치될 수 있다. 상기 드레인 영역(168)은 상기 기저 기판(100)의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트 이온을 주입하여 형성될 수 있다. A
상기 에피택시얼 기판(102) 상에 형성된 두꺼운 산화막(104) 및 층간 절연막(161)을 관통하여 상기 소스 영역(155)과 접촉하는 제1 배선(162), 층간 절연막(161) 및 상기 제2 캡핑 절연막(116b)을 관통하여 상기 제2 게이트 전극(114b)과 접촉하는 제2 배선(164), 및 상기 전극 영역(B)의 상기 층간 절연막(160) 상의 제3 배선(166)이 배치될 수 있다. The
상술된 본 실시 예에따르면, 상기 트렌치(120b)의 바닥면 아래의 제 도핑 영역(137)은 상기 기저 기판(100)과 접촉하였다. 이와는 달리, 본 실시 예의 변형 예에 따르면, 도핑 영역은 상기 기저 기판(100)과 접촉하지 않을 수 있다. 이를 도 6 를 참조하여 설명한다. According to the present embodiment described above, the first
도 6 는 본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for describing a semiconductor device according to a modification of the third embodiment of the present invention.
도 6 를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 반도체 소자는 도 5f 를 참조하여 설명된 반도체 소자와 유사하다. 다만, 트렌치(120b)의 바닥면 아래에 형성된 제2 도핑 영역(137a)은 상기 기저 기판(100)의 상부면과 접촉하지 않을 수 있다. 이로 인해, 반도체 필라(145)와 에피택시얼 기판(102)은 서로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 6, a semiconductor device according to a modified example of the third embodiment of the present invention is similar to the semiconductor device described with reference to FIG. 5F. However, the second
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and not restrictive in every respect.
100: 기저 기판
102: 에피택시얼 기판
104: 두꺼운 산화막
106: 질화막
108a, 108b: 리세스 영역들
110: 도펀트 함유 스페이서
112: 보디 영역
113a, 113b: 게이트 절연막들
114a, 114b: 게이트 전극들
116a, 116b: 캡핑 절연막들
118: 하드 마스크 패턴
120: 서브 트렌치
120a: 제1 메인 트렌치들
120b: 제2 메인 트렌치들
120U: 상부 영역
120L: 하부 영역
121: 트렌치
124: 접지 영역
130: 트렌치 도펀트 함유막
132: 도핑 영역
142, 142a, 143: 갭필 절연 패턴들
154: 소스 영역
162, 164, 166: 제1 내지 제3 배선들100: base substrate
102: epitaxial substrate
104: thick oxide film
106: nitride film
108a, 108b: recessed areas
110: dopant containing spacer
112: body area
113a and 113b: gate insulating films
114a and 114b: gate electrodes
116a and 116b: capping insulating films
118: hard mask pattern
120: sub trench
120a: first main trenches
120b: second main trenches
120U: upper region
120L: lower region
121: trench
124: ground zone
130: trench dopant-containing film
132: doped region
142, 142a, 143: gap fill insulation patterns
154: source region
162, 164, and 166: first to third wires
Claims (20)
상기 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것;
상기 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판 내로 확산시켜 도핑 영역을 형성하는 것;
상기 트렌치 도펀트 함유막을 제거하는 것; 및
에피택시얼 공정을 수행하여, 상기 트렌치의 상기 측벽 및 상기 바닥면 상에 에피택시얼 막을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.Forming a trench in the first conductive semiconductor substrate;
Forming a trench dopant-containing film including a dopant of a second conductivity type on sidewalls and bottom surfaces of the trench;
Diffusing a dopant in the trench dopant containing film into the semiconductor substrate to form a doped region;
Removing the trench dopant containing film; And
And performing an epitaxial process to form an epitaxial film on the sidewalls and the bottom surface of the trench.
상기 반도체 기판에 리세스 영역을 형성하는 것;
상기 리세스 영역의 측벽 상에 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 보디 도펀트 함유 스페이서을 형성하는 것;
상기 보디 도펀트 함유 스페이서 내의 도펀트를 상기 반도체 기판 내로 확산시켜 보디 영역을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method according to claim 1,
Forming a recessed region in the semiconductor substrate;
Forming a body dopant containing spacer on the sidewall of the recess region, the body dopant containing spacer of the second conductivity type;
And diffusing a dopant in the body dopant-containing spacer into the semiconductor substrate to form a body region.
상기 보디 도펀트 함유 스페이서을 제거하는 것;
상기 리세스 영역의 바닥면 및 측벽을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 것;
상기 리세스 영역을 채우는 게이트 전극을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 2,
Removing the body dopant containing spacer;
Forming a gate insulating film covering a bottom surface and a sidewall of the recess region;
Forming a gate electrode filling the recess region.
상기 트렌치를 형성하는 것은, 상기 보디 영역의 일측에 서브 트렌치를 형성하는 것, 및 서브 트렌치의 바닥면을 식각하여 메인 트렌치를 형성하는 것을 포함하고,
상기 메인 트렌치를 형성하기 전, 상기 서브 트렌치의 상기 바닥면에 상기 제2 도전형의 도펀트를 주입하여, 상기 보디 영역 내로 연장되는 접지 영역을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 2,
Forming the trench includes forming a sub trench in one side of the body region, and forming a main trench by etching the bottom surface of the sub trench,
And forming a ground region extending into the body region by injecting a dopant of the second conductivity type into the bottom surface of the sub trench before forming the main trench.
상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는 상기 접지 영역이 상기 보디 영역보다 높은 반도체 소자의 제조 방법.5. The method of claim 4,
And a concentration of the dopant of the second conductivity type is higher than that of the body region.
상기 트렌치 도펀트 함유막 내의 상기 도펀트는 열처리에 의해 상기 반도체 기판으로 확산하는 반도체 소자의 제조 방법.The method according to claim 1,
And the dopant in the trench dopant-containing film diffuses into the semiconductor substrate by heat treatment.
상기 에피택시얼 막의 윗부분, 상기 보디 영역의 윗부분, 및 상기 접지 영역의 윗부분에 상기 제1 도전형의 도펀트를 주입하여 소스 영역을 형성하는 것; 및
상기 반도체 기판의 하부면에 상기 제1 도전형의 도펀트를 주입하여 드레인 영역을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.5. The method of claim 4,
Implanting a dopant of the first conductivity type into an upper portion of the epitaxial film, an upper portion of the body region, and an upper portion of the ground region to form a source region; And
And injecting a dopant of the first conductivity type into a lower surface of the semiconductor substrate to form a drain region.
상기 에피택시얼 막을 형성한 후, 상기 트렌치를 채우는 갭필 절연 패턴을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method according to claim 1,
And forming a gap fill insulating pattern filling the trench after forming the epitaxial film.
상기 트렌치 도펀트 함유막은 BSG(boron silica glass) 또는 PSG(phosphorus silica glass) 중 어느 하나를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.The method according to claim 1,
The trench dopant containing film may include any one of boron silica glass (BSG) or phosphorus silica glass (PSG).
상기 반도체 기판은 기저 기판, 및 상기 기저 기판 상의 에피택시얼 기판을 포함하되,
상기 트렌치는 상기 에피택시얼 기판 내에 형성되는 반도체 소자의 제조 방법. The method according to claim 1,
The semiconductor substrate includes a base substrate and an epitaxial substrate on the base substrate,
And the trench is formed in the epitaxial substrate.
상기 도핑 영역은 상기 기저 기판과 접촉하는 반도체 소자의 제조 방법.12. The method of claim 11,
And the doped region is in contact with the base substrate.
상기 도핑 영역은 상기 기저 기판 사이에 상기 에피택시얼 기판의 일부분이 개재되어, 상기 도핑 영역은 상기 기저 기판과 접촉하지 않는 반도체 소자의 제조 방법.12. The method of claim 11,
And wherein the doped region is interposed between the base substrate and a portion of the epitaxial substrate so that the doped region does not contact the base substrate.
상기 제1 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 제1 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것;
상기 제1 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판으로 확산시켜 제1 도핑 영역을 형성하는 것;
상기 제1 트렌치의 상기 바닥면을 식각하여 제2 트렌치를 형성하는 것;
상기 제2 트렌치의 측벽 및 바닥면 상에 상기 제2 도전형의 도펀트를 포함하는 제2 트렌치 도펀트 함유막을 형성하는 것;
상기 제2 트렌치 도펀트 함유막 내의 도펀트를 상기 반도체 기판으로 확산시켜 제2 도핑 영역을 형성하는 것; 및
상기 제2 트렌치 도펀트 함유막을 제거하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.Forming a first trench in the first conductivity type semiconductor substrate;
Forming a first trench dopant-containing film including a second conductivity type dopant on sidewalls and bottom surfaces of the first trenches;
Diffusing a dopant in the first trench dopant-containing film to the semiconductor substrate to form a first doped region;
Etching the bottom surface of the first trench to form a second trench;
Forming a second trench dopant-containing film including the second conductivity type dopant on sidewalls and bottom surfaces of the second trench;
Diffusing a dopant in the second trench dopant-containing film to the semiconductor substrate to form a second doped region; And
And removing the second trench dopant-containing film.
에피택시얼 공정을 수행하여, 상기 제2 트렌치의 상기 측벽 및 상기 바닥면 상에 에피택시얼 막을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.15. The method of claim 14,
Performing an epitaxial process to form an epitaxial film on the sidewalls and the bottom surface of the second trench.
상기 제2 트렌치를 형성하기 전,
상기 제1 트렌치의 상기 바닥면 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막을 제거하고, 상기 제1 트렌치의 상기 측벽 상의 상기 제1 트렌치 도펀트 함유막을 잔존시키는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.15. The method of claim 14,
Before forming the second trench,
Removing the first trench dopant-containing film on the bottom surface of the first trench, and leaving the first trench dopant-containing film on the sidewall of the first trench.
상기 제2 트렌치의 하부 영역의 폭은 상기 제2 트렌치의 상부 영역의 폭보다 좁은 반도체 소자의 제조 방법.17. The method of claim 16,
The width of the lower region of the second trench is narrower than the width of the upper region of the second trench.
상기 갭필 절연 패턴들 사이에 정의되고, 제1 도전형의 도펀트로 도핑된 반도체 필라;
상기 반도체 필라에 형성된 리세스 영역 내에 배치된 게이트 전극;
상기 트렌치들 아래에 형성되고, 제2 도전형의 도펀트로 도핑된 도핑 영역;
상기 반도체 필라 내에 형성되고, 상기 리세스 영역의 측벽을 둘러싸는 보디 영역을 포함하되,
상기 보디 영역은 상기 제2 도전형의 도펀트로 도핑되고,
상기 트렌치들의 상부 영역의 폭은 상기 트렌치들의 하부 영역의 폭보다 넓은 반도체 소자. Gapfill insulating patterns filling trenches formed in the substrate;
A semiconductor pillar defined between the gap fill insulating patterns and doped with a dopant of a first conductivity type;
A gate electrode disposed in a recessed region formed in the semiconductor pillar;
A doped region formed under the trenches and doped with a dopant of a second conductivity type;
A body region formed in the semiconductor pillar and surrounding a sidewall of the recess region;
The body region is doped with a dopant of the second conductivity type,
The width of the upper region of the trench is wider than the width of the lower region of the trench.
상기 트렌치들의 측벽은 계단형 구조를 갖는 반도체 소자.19. The method of claim 18,
The sidewalls of the trench has a stepped structure.
상기 도핑 영역은 상기 트렌치들의 상기 상부 영역 및 상기 하부 영역의 경계에 인접한 제1 도핑 영역, 및 상기 제1 도핑 영역을 제외한 제2 도핑 영역을 포함하고,
상기 제1 도핑 영역의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도는, 상기 제2 도핑 영역의 상기 제2 도전형의 도펀트의 농도보다 높은 반도체 소자.19. The method of claim 18,
The doped region includes a first doped region adjacent to a boundary between the upper region and the lower region of the trenches, and a second doped region except the first doped region,
The concentration of the dopant of the second conductivity type in the first doped region is higher than the concentration of the dopant of the second conductivity type in the second doped region.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/228,479 US8629020B2 (en) | 2010-10-25 | 2011-09-09 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
CN201110287309XA CN102456580A (en) | 2010-10-25 | 2011-09-26 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
US14/100,780 US8975692B2 (en) | 2010-10-25 | 2013-12-09 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20100103907 | 2010-10-25 | ||
KR1020100103907 | 2010-10-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120061708A KR20120061708A (en) | 2012-06-13 |
KR101374322B1 true KR101374322B1 (en) | 2014-03-17 |
Family
ID=46612203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100125025A KR101374322B1 (en) | 2010-10-25 | 2010-12-08 | Semiconductor device and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101374322B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400079B1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-09-29 | 한국전자통신연구원 | Method for fabricating trench-gated power semiconductor device |
US7541244B2 (en) * | 2005-12-19 | 2009-06-02 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor device having a trench gate and method of fabricating the same |
-
2010
- 2010-12-08 KR KR1020100125025A patent/KR101374322B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100400079B1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-09-29 | 한국전자통신연구원 | Method for fabricating trench-gated power semiconductor device |
US7541244B2 (en) * | 2005-12-19 | 2009-06-02 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor device having a trench gate and method of fabricating the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120061708A (en) | 2012-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8975692B2 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US8399921B2 (en) | Metal oxide semiconductor (MOS) structure and manufacturing method thereof | |
KR100442881B1 (en) | High voltage vertical double diffused MOS transistor and method for manufacturing the same | |
KR20130031205A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
CN111613675B (en) | Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips | |
JP2013058575A (en) | Semiconductor device and manufacturing method of the same | |
JP2013182935A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2013182934A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2008159916A (en) | Semiconductor device | |
KR100948663B1 (en) | Method of forming device comprising a plurality of trench mosfet cells, and method of forming shallow and deep dopant implants | |
JP2009272453A (en) | Transistor, semiconductor apparatus, and method of manufacturing the same | |
JP2009246225A (en) | Semiconductor device | |
JP4992211B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR101985664B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4839599B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5378925B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
CN104037229B (en) | Semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device | |
US20130307064A1 (en) | Power transistor device and fabricating method thereof | |
KR100853799B1 (en) | Trench gate semi-conductor device, and method for fabricating thereof | |
KR101374322B1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US8754473B2 (en) | Power transistor device | |
TWI548090B (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
TWI435449B (en) | Trenched power semiconductor device and fabrication method thereof | |
JP2010027796A (en) | Semiconductor device | |
KR20130128996A (en) | Methods for manufacturing of semiconductor device |
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 | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170224 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180226 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200224 Year of fee payment: 7 |