JPS6273772A - 半導体デバイスの製作方法 - Google Patents
半導体デバイスの製作方法Info
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- JPS6273772A JPS6273772A JP61222278A JP22227886A JPS6273772A JP S6273772 A JPS6273772 A JP S6273772A JP 61222278 A JP61222278 A JP 61222278A JP 22227886 A JP22227886 A JP 22227886A JP S6273772 A JPS6273772 A JP S6273772A
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- Y10S148/131—Reactive ion etching rie
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[発明の利用分野]
本発明は半導体デバイスの製作方法にかかわるもので、
とくにトレンチ形成技術を用いてMO8電流源回路とし
てのMOSトランジスタを製作する方法に関するしので
ある。 [従来技術] 集積回路技術の進展にともなって、単位センチメートル
平方当りの集積密度をより高くし、電力消![をより低
くし、さらに種々の技術間に両立性を確立する必要度が
高まってきている。高集積密度は通常の場合、デバイス
を縮小することにより得られるものであるが、そ−のた
めには電子ビームによるリソグラノィや、反応性イオン
Tツチング法、過渡的アニーリング法4fどのようC非
常に複雑な製作手法を必要とする。しかも、寸法を縮小
してシリコン基板の所要総面積を低減さ1!るためには
、これらの手法にくわえて数々の肢法が必要である。 MO3FET回路に広く用いられ−Cいるデバイスのひ
とつに電流源回路がある。従来この電流源回路は、トラ
ンジスタのゲートをそのソースに接続するか、あるいは
ゲートをそのトレーインに接続するかのいずれかの方法
により製作し−Cおり、この結果、2端子デバイスが得
られることと4
とくにトレンチ形成技術を用いてMO8電流源回路とし
てのMOSトランジスタを製作する方法に関するしので
ある。 [従来技術] 集積回路技術の進展にともなって、単位センチメートル
平方当りの集積密度をより高くし、電力消![をより低
くし、さらに種々の技術間に両立性を確立する必要度が
高まってきている。高集積密度は通常の場合、デバイス
を縮小することにより得られるものであるが、そ−のた
めには電子ビームによるリソグラノィや、反応性イオン
Tツチング法、過渡的アニーリング法4fどのようC非
常に複雑な製作手法を必要とする。しかも、寸法を縮小
してシリコン基板の所要総面積を低減さ1!るためには
、これらの手法にくわえて数々の肢法が必要である。 MO3FET回路に広く用いられ−Cいるデバイスのひ
とつに電流源回路がある。従来この電流源回路は、トラ
ンジスタのゲートをそのソースに接続するか、あるいは
ゲートをそのトレーインに接続するかのいずれかの方法
により製作し−Cおり、この結果、2端子デバイスが得
られることと4
【る。
従来のレイアウト設π1に、13いては、このデバイス
要素自体としては2端子のみを必要とするbのであるに
もかかわらず、不純物導入ドレインないしはソース領域
にゲートを接続するのに必要な面積に加えて、3端了ト
ランジスタの場合と等しい面積が必要どする。こうした
電流源回路の従来の製作方法においては、埋込みソース
領tgおよびドレイン領域を、ゲートにより被覆された
チャンネル1mの両方の側にそれぞれ設け、さらにポリ
シリコン層を被覆してゲー]−からソースまたはトレイ
ンに延在させる。このようにして構成された電流源回路
は、単に3端子デバイスを変形したものにすぎないもの
となって、なんらシリコンの総面積を節約することには
ならない。 [発明の目的] かくて本発明の目的は、現状における電流源回路の一平
面構造の設計技術における欠点に鑑み、シリコンの所要
総面積を最小限とするように電流源回路を構成すること
にある。 [問題点を解決しようとするための手段1本発明は、半
導体装置電流源回路の製造方法を開示する。 すなわち本発明は、半導体電流源回路を製作するにあた
って、まず第1の伝導型を有するシリコン基板に第2の
伝導型の不純物をドーピングすることにより、第1の埋
込み領域を形成する。つぎにこの第1の埋込み領域の下
に、前記シリコン基板に異方性エツチングを施すことに
より、所定深さのトレンチを形成する。ついでこのトレ
ンチの側壁上にゲートとしての酸化物層を形成し、該ト
レンチ内部に前記第2の伝導型の不純物をイオン注入す
ることによって、このトレンチの底部に第2の埋込み領
域を画定する。さらに、ポリシリコン層を基板上にコン
フォーマルに被着して、前記トレンチの側壁および底面
を覆うように該トレンチに充填する。つぎにこのポリシ
リコン留をパターン化しエッチすることにより、電流源
回路の第1の端子を画定する。ついで金属の]ンタク1
へ部を前記第1の埋込み領域に対して形成し、これによ
り前記電流源回路の第2の端子を形成する。かくて前記
第1の埋込み領域と第2の埋込み領域との間のシリコン
基板中に、トレンチの側壁に隣接するチャンネル領域が
画定されることとなる。 [実施例] つぎに添付の図面にもとづいて、本発明の一実施例を説
明する。 まず第1a図に゛市流源回路1oを示す。この電流源回
路10はドレーン、ゲート、およびソースを右するデプ
レッション型トランジスタを有し、そのグ〜トーはソー
スに接続されて2端子回路要素を形成している。他方、
第1b図にゲートをドレーンに接続したエンハンスメン
ト型トランジスタにより形成した電流源回路11を示す
。さらに第1C図は従来の電流源回路の平面構造を示す
もので、第1a図の電流源回路10に対応するものであ
る。この平面構造において、N十÷型埋込みfi域12
をパターン化しイオン打込みを行なうことによつ−Cソ
ースを画定し、またN+十梨型領域14パターン化しイ
オン打込みを行なうことによってドレーンを画定しであ
る。これらN+十梨型埋込領域12.14は、−F方に
配した多結晶シリコン(ポリシリコン)により形成した
ゲート18によって互いに分離されたN中型ソース/ド
レーン領域17.19とそれぞれ接続されている。なお
このゲ−l−18の下方には、チャンネル領域が形成さ
れる。上記ソース(N+十梨型埋込)領[12にはコン
タクト部20を接触させ、このコンタクト部20をポリ
シリコン配線層22を介してゲート18に接続すること
により、ゲート・ソース間(あるいはゲート・ドレーン
間)の接続構造を形成する。 さらに上記ドレーン(N+)領域14にはコンタクト部
24を接触させ、金属配線層26と相互接続する。この
ような回路構成において、最小線幅(フィーチャー)を
1ミクロンとし、アラインメント誤差許容量を4分の1
ミクロンとするプロセスを行なうためには、第1b図の
構成はその一辺を6.5ミクロンとし、他の辺を4.5
ミクロンとする構成となる。 第2図は本発明によるトレンチ槙造型電流源回路の製作
方法の初期の工程を示す断面図である。 ただし下記の実施例においては、N型MO3の製作方法
を例にとって説明することとする。すなわち、本発明に
おいては従来のMOSFETの製作方法におけると同様
に、まずある伝導型の半導体材料からなる薄いウェハ、
たとえば符号28で示す半導体析板を酸化物および窒化
物の積層によって第一−回目のマスキングを行なう。つ
いでこの窒化物をパターン化して除去することにより、
フィールド酸化物を形成するための領域のみを露出させ
る。つづいて前記基板28を約900℃の周囲温度で水
蒸気中にて酸化させる。かくて当該製作プロセスにおり
る酸化物の成長および拡散工程を経ることにより、シリ
コンのフィールド酸化物と称されている表面絶縁層30
が形成されて、これにより充分な厚さの絶縁層が得られ
、後の工程に43いて薄いメタライゼーション層が形成
された際に、各種デバイスが正常な動作を行なう際に生
成される電界がいずれも充分小さな値となり、絶縁層を
意図的に薄くしたところ以外では、半導体素子の一部の
動作に悪影響が及ぶことはない。 こうしたフィールド酸化物となる前記表面絶縁層30を
形成した後、N+÷型埋込み領域32をモート領域の内
に形成する。このN÷十型埋込み領域32は、ひ素の注
入を行なった後にアニール処理を施すことにより形成覆
る。この場合、注入するひ素のドーズ量はこれを5E1
5/CII+2のレベルとして、ドープ領域の厚みが約
0.5ミクロンとなるようにする。 上記N+十梨型埋込領域32の形成後、第3図に示すよ
うに基板28上に酸化物wJ34を被着する。 しかる模この基板28の表面をパターン化し、異方性エ
ツチング処理によりこの酸化物層34および上記N+十
梨型埋込領域32にトレンチ36を形成する。このエツ
チング処理は本質的には塩化水素による反応性イオンエ
ツチング法(RIE)を用いるものである。上記トレン
チ36はこれを例えば深さ約2ミクロン、幅約1ミクロ
ンとして形成し、該トレンチ36の底面が前記N+十梨
型埋込領域32より下方に位置するようにする。つづい
てドーズmを約5E14/ia2としてひ素を前記トレ
ンチ36の底部に注入することにより、N++埋込み領
域38を形成する。なお、シリコン基板28のうちトレ
ンチ36の側壁に隣接しかつN+十梨型埋込領域32と
トレンチ36底面との間に介在する個所は、当該電流源
回路のチャンネル領域となるものであるが、これについ
ては後述する。 ついで上記トレンチ36の内面にダミーゲート酸化物層
を成長させた後、ウェットエッチによりこのダミーゲー
ト酸化物層を除去する。これは1〜レンチ360表面を
修正するためのものである。 つぎに上記トレンチ36の露出したシリコン表面にゲー
ト酸化物層40を成長させる。このゲート酸化物層40
の形成は、温度約900℃で約60分間、酸素雰囲気に
当該ウェハをさらすことにより行なう。この結果、上記
露出したシリコン表面は厚みが約300人の二酸化シリ
コン層(Si02)となる。 上記ゲート酸化物層40の形成後、第4図に示すように
、N+型ドープポリシリコン層42を厚みが約1000
人となるように被着形成する。このN+型ドープポリシ
リコン層42はこれをコンフォーマルな層、すなわち下
層の起伏構造(トポグラフィ)に従う層とするとともに
、不純物導入物質としてアルシンガスあるいはホスフィ
ン(PH3)ガスを用いた同時(in 5itu )ド
ーピング法によって蒸着する。このN+型ドープポリシ
リコン層42を形成すろL1的は、後続する各処理工程
において前記グーl−酸化物層40が劣化り−ることの
ないようにすることにある。なおこのゲート酸化物層4
0を形成したことの結果どして、前記N中型埋込み領域
38が基板28中にざらに深く拡散するとともに、横方
向外方にも拡がることとなる。 前記ゲート酸化物層40およびN十望ドープポリシリコ
ン層42の形成後、方向性をしったエツチング処理法と
して異方性プラズマ」9ツヂ処理をウェハに施す。この
エッチ処理により、第5図に示すように、N中型ドープ
ポリシリコン層42のうち、前記酸化物層34の上をお
おう部分、および前記N中型埋込み領域38の上をおお
う部分がエッチ除去される。なおこのプラズマエツチン
グ処理には、H(、!−HBrによるプラズマエッチ法
を用いることとする。 かくてN中型埋込み領域38の表面を露出しIこ後、前
記同様のインサイチュ−ドーピング法によリドーブした
ポリシリコン層46を、LPCVD法(低圧化学蒸着法
)により厚み約0.5ミクロンに蒸着する(第6図)。 この蒸着層もコンフォーマルな層として、前記トレンチ
36の側壁上のN生型ドープポリシリコン層42を被覆
するとともに、トレンチ36全体を該層46により充填
するようにする。このポリシリコン層46は前記N中型
埋込み領域38と直接接触して該領域38とのコンタク
ト部を形成するとともに、前記N+型ドープポリシリコ
ン層42とあいまってゲートを形成する。かくて上記構
成によりゲートおよびソース(またはドレーン)が互い
に接続された状態となる。 上記ポリシリコン層46の厚みは、該層により前記トレ
ンチ36に完全に充填されるような値とする必要はない
が、ポリシリコン層46がN÷型ドープポリシリコン層
42から外方に延びて「しわ」部48を形成する部分で
はギャップが現れることのないように、上記厚みはl−
レンチ36を完全に充填するような値とすることが望ま
しい。すなわち、この「しわ」部48はこれを閉じた状
態とするのがよく、このよう13【状態とならない場合
には、後工程においてたとλ、ばレジストのスピンオン
等の処理法を用いたとぎに、基板表面を適切に清浄化す
ることができなくなるおそれがある。 第2図ないし第6図に示ずトランジスタは、そのチャン
ネル領域が前記N中型埋込み領域38とN÷十型埋込み
領域32との間のゲート酸化物層40に直接隣接するよ
うにして形成されている。、すなわち第6図かられかる
ように、このヂA7ンネルfr4mはトレンチ36の側
壁を一周するように形成されており、その結果、当該ト
ランジスタの艮ざに対する幅の比が増大して相対的に「
幅広の」デバイスが得られることとなる。従来はデバイ
スの寸法が減少づるのにともなってチャンネル領域が減
少し、その結果[狭い」トランジスタどなる。 このため、通常の場合はトランジスタの性能1何らかの
妥協が必要となる。これに反して本発明の製作方法によ
れば、ヂA7ンネル幅はトレンチ36の周長によ゛つて
決定されるしのであるため、デバイスの構造を比較的コ
ンバク1−とじて、なおかつ必要なチA7ンネル幅を維
持1−ることができるのである。 前記ポリシリコン位46の蒸着((、該ポリシリコン層
46をパターン化した後エッチすることにより、ポリシ
リコン配線層49を画定する。しかる後、LPCVD@
化物による第3のコンフォーマルな層を、厚みが約45
00人となるように1j板28上に蒸着する。ついでこ
のコンフォーマルな酸化物層に対して異方性エッチ処理
を施して、基板の平1uな表面部分から酸化物層を除去
する。 このエッチ処理により、ポリシリコン配線層49の露出
した端縁部の近傍に側壁酸化物部50が残される。この
側壁酸化物部50を設fJる目的は、次のシリサイド化
工程にそなえてポリシリコン配線層49の端部を封止し
ておくことにある。 上記側壁酸化物部50の形成後、真空装置中で化法デバ
イスの表面にヂタン庖厚み約900人にスパッタ形成す
る。ついでこのチタンをヘリウム、アルゴン等の不活性
ガス中または真空中に43いて30分間、約675℃で
反応させる。この反応によって当該ヂ々ン閾のj j5
これがシリコン3t、たiよポリシリコンと接触しくい
る部位のみにおいて、該シリコンまたはポリシリコンと
結合して、2Y1−化チタン医を形成づ−る。この結宋
約1500人の厚みの2珪化ブ一タン層となる。つぎに
基板を酸の溶液中でエッチ−することにより、■−記2
If化ブチタン影響を及ぼすことなくチタンを除去す
る。このためには例えば、チタンを用いた場合のエツチ
ング法としτ1304どH,,02の溶液を用いるウエ
トエツヂ法を用いるのが適当ぐある。この場合、チタン
はシリコンのみと反応するため、酸化物により被覆され
た寸べての領域からブタンが除去されることになる。つ
いで基板を約800℃の温度で30分間アニール処1!
l!り−ることにより安定化させるとともに、2珪化チ
タンの抵抗率を減少ざi!る。この2珪化チタン層は、
これが形成されたシリコン領域のすべてにわたってその
導電率を増大させるものであるとともに、自己整合法を
可能とするものである。以上のようにして、第7図に示
すようにポリシリコン配線層4つの上部にシリサイド層
52が形成されることとなる。なお上述したような2珪
化チタンの形成方法については、本出願人を譲受人とす
る米国特許出願用492.069号にその記載がある。 上記チタンシリサイド層52の形成後、基板を酸化物層
54で被覆した後、前記N+十型埋込み領域32に対す
るコンタクト孔56を該層54に形成する。つづいて従
来の方法を用いて、アルミニウム等による金属の]ンタ
ク1一部58をこのコンタクト孔vA域56に形成Jる
。 つぎに第8図に本発明による電流源回路の平面IA造を
示−す。本図においては前記ドレーンどしてのN+十型
埋込み領ll1132が金属コンタク1一部58および
ゲート/ソース領域38に連るポリシリコン配線層49
の外側にまで延在りるように示しであるが、本実施例で
(。1必ずしもその程度にまでこのN+十生型滅を延在
さIJる必L!はない、、弁は、このN+十生型戚32
が1〜レンチ36を一周して]ンタクl〜部5Gと接触
(るj;Jに、t’c′Iiびて−さえいれば足りる。 かくて前記N÷十型埋込み領1432は、その周縁部が
前記金属−ンタクト部58I3よびポリシリコン配線層
49の周縁部と垂直方向に整合することに4Tる。この
ような平面構成としたことにより、例えば前述した第1
c図図示の構成に」、る電流源回路トランジスタを形成
するにあたっC1その領域の一辺を4.25ミク1−]
ンとし、他の辺を2.25ミクロンとすることが可能と
4【る。したがって、前述のように線幅を1ミクロンと
しI、=場合には、従来のデバイスに比べて−・方の辺
については2.25ミクロン、他の辺についてLt、2
.0ミク1]ンだけぞれぞれ減少することとなり、これ
は′tJなわら集積瓜が約3倍向上りるということにほ
かならない。 以上述べたように、本発明は[ヘレンヂ溝造にIBく電
流源回路を促供するしのであり、N ++望トドレーン
領域これを山道するようにi−しノンチを形成するとと
もに、ソース領域をこの1・しン゛fの底部の側壁周辺
に形成し、しかる後1−レンブー内部(Jメタライぜ−
ション層を形成しくグー1− IIl或J3よひN(+
へり埋込み領域との接触部を形成する。かくで垂直方向
に形成されたグー1〜領域によってヂ)7ンネル領域し
同じく垂ll′lIJ向に形成されることになり、チャ
ンネル領域によってシリ」ンE41の面積を徒らに占4
11′ることがなくなる。 [発明の効果1 にとlぽ、電流源としてのMOSFETを製作りるにめ
たって、NI+型ドレーン(またはソース頭載32内に
トレンチ36を形成する。さらにグー1−酸化物層40
をこのトレンチ36の側壁に配置づるとともに、トレン
チ36の底部に導電領域38を形成する。ついでポリシ
リコン配′6層49を1−1ノン136内部に形成する
ことにより、ドレーン(まlこはソース)のコンタクト
部58を形成づる。このように、本発明によれば、重直
なグーl−構造により垂直なチャンネル領域をトレンチ
36の側面のすべてにわたって形成し、より小さなシリ
コン面積内により幅広のデバイスを製作することか可能
どなるという効果が得られることとなる。 以上の説明に関連しくさらに以ド17j) Inを開示
する。 (1) 第1の伝S型のシリ」ン1.を板をととのえ
、このシリ−1ン基板に第2の仏心1°1の第1の埋込
み領域を形成し、 11を記シリー]ンM板の前記第1の埋込4i^i¥1
4域に隣接して、側壁と前記第1の埋込み領域の1・方
に〒ゝ るまで前記基板中に延(■する底部とを右づ゛
るトレンチを形成し、 このトレンチの側壁上に絶縁層を形成し、前記)−レン
チの底部の前記シリ−]ンV板内に第2の伝導型の第2
の埋込み領域を形成1ノ、前記トレンチ底部の上方でか
つ前記絶縁層の上方に、該トレンチの側壁を・被覆()
で前記第2の埋込み領域と電気的[結合重?)グー l
−領域を形成するi#電電層影形成、 かくて前記1−レンツ−の近傍お↓び前記第1および第
2の埋込み領域間のシリコン基板の領域によりチャンネ
ル領域を形成し、 前記導′心層に第1の相互配線部を形成するととしにゆ
、liO記第1の埋込み領域に第2の相互配線部を形成
し、これら第1および第2の相互配線部を外部回路と接
続可能とするようにした半導体デバーイスの製作方法。 (2)+iFj記第1の埋込み領域および第2の埋込み
領域はこれをシリコン基板中に前記第2の伝導型の不純
物をイオン注入することにより形成したことを特徴とす
る第1項に記載の半導体デバイスの製作方法。 (3) 前記トレンチはこれを前記第1の埋込み領域
の境界部に形成し、該トレンチを前記第1の埋込み領域
が取り囲むようにしたことを特徴とする第1項に記載の
半導体デバイスの製作方法。 (4) 前記i・レンチを形成1゛るにあたっ−(、
反応性イオンエツチング法を用いて1)b記シリコン基
板に対して責り性エッチlI8埋を施ずようにしたこと
を特徴こする第1項に記載の半導体デバイスの製作方法
。 (5) 前記絶縁層を形成する工程は、l’lら記ト
レンチの側壁の露出したシリコン表面上に酸化物層を成
長させ、かつ訊トレンチの底面−しの酸化vA層に対し
て異方性丁ツf ’5%埋を施ツ工程としたことを特徴
とする第1項に記載の半導体デバイスの製作方法。 (6) 前記導電層を形成する工程は、ポリシリコン
に1ν1記第2の伝′4型の不純物ド〜ブ()つつ践ポ
リシリコンを基板上に被着ケることにより該基板および
前記]・レンチ−をコンフォーマルに被覆し、該ポリシ
リコン關を前記第2の埋込み領I11!および前記絶縁
層に接触させるとともに、該絶縁層を被覆するようにし
たことを特徴とする第1項に記載の半導体デバイスの製
作方法。 (7) 前記トレンチを前記ポリシリコン層により完
全に充填して、該層中に空所が残らないようにしたこと
を特徴とプる第6項に記載の半導体デバイスの製造方法
。 (8) 半導体電流源回路を製作方法するにあたって
、 第1の伝4IXl!のシリコン基板中にモート領域を画
定し、 第2の伝導型の不純物を前記[−川・領域にイオン注入
することにより第1の埋込みγ1域を画定し、前記基板
上に保護用の酸化物層を波谷し、側壁と前記第1の埋込
み領域より所定距離だけ下方に底面とを有するトレンチ
を異方性−Lツチングにより前記第1の埋込み領域に形
成し、前記第2の伝導型の不純物を前記i−レンチの底
部にイオン注入することにより第2の埋込み領域を画定
して、前記第1の埋込み領域と第2の埋込み領域との間
において前記トレンチの側壁に隣接するシリコン基板の
一部をチャンネル領域とし、前記トレンチの底部におい
C前記トレンチの側壁Eで露出するシリコン基板部分を
醇化して所定の厚みのゲート酸化物層を形成し、 前記グー1へ酸化物層のうり前記トレンチの底面部分を
覆う部分を除去し、 基板上にポリシリコンのコンフォーマルな層を被着して
前記トレンチ内のゲート酸化物および前記第2の埋込み
領域を被覆するとともに、該コンフォーマルな層が第2
の埋込み領域と接触するようにし、 前記ポリシリコン層イーパターン化しLツブダハ即する
ことにより前記ポリシリ1ンが前記1・1ノン−L内の
グー1〜酸化物層および第2の埋込み領域の1一方に残
留し、かつ単板の−に方に延在するJ、うにすることに
にり電流源回路の第1の端子を画定し、1ν]記第1の
埋込み領域に金属の−】ンタク1〜部を形成することに
より前記電流源回路の第2の端子を画定するようにし/
j半導体゛1ii流源回路の製作fi法。 (9) 前記トレンチの底面り方の酸化物の一部を除
去する工程は、 該1ヘレンチ内部の基板部分にポリシリコンの]1ン゛
フオーマルな層を被着し、(−の場合、該ポリシリコン
層の)りみが]−レンヂの底部の幅と比較して相対的に
薄くなるようにし、 この薄いポリシリコン層に異I)性上ツチングを施し、
前記グー1〜酸化物を′m而しているト1ノンチ側壁上
のポリシリコン層の一部には影響を及ぼり−ことのない
ようにして該トレンチの底面部分を露出させるとともに
、前記薄いポリシリコン層により前記ゲート酸化物層を
保護するようにしたことを特徴とする第8項に記載の半
導体電流源回路の製作方法。 (10)前記ポリシリコンの]ンフォーマルな岡の厚み
を前記トレンチの幅の2分の1以上とすることにより、
該l・レンチ内に空所が残らないように完全に充填され
るようにしたことを特徴とする第8項に記載の半導体電
流源回路の製作方法。 (11) 前記トレンチを異方性エツチングにより形
成する工程はこれを反応性イAンエッヂング工程とした
ことを特徴とする第8項に記載の半導体電流源回路の製
作方法。 (12)第1の伝導型を有するシリコン基板と、該基板
の表面に配した第2の伝導型をイ1する第1の埋込み領
域と、 側壁J3よび底面部分をイjしかつ111j記第1の埋
込み領域に隣接すべく配置して、該側壁のひとつが前記
第1の埋込み領域に隣接して位置するとと6に前記底面
部分が前記第1の埋込み領域の下方において所定の間隔
をへだてた位置にあるようにしたトレンチを前記37t
&中に画定し、このトレンチの底面ど接触す゛るLう
に前記シリコン基板中に配した第2の伝導型の第2の埋
込み領域と、 前記トレンチの側壁上において前記第1の埋込み領域と
第2の埋込み領域との間に形成したゲート酸化物層と、 このゲート酸化物層に隣接すべく前記1ヘレンチ内に配
し、かつ前記第2の埋込み領域と電気的に結合づ−るよ
うに境界を接−4るどともに、前記見板上に延在して電
?M源回路の第1の端fを形成4る導電層ど、 11ら開用1の埋込み領域と第2の1.I−p込み領域
どの間において前記トレンチの側壁に隣接(Jるように
画定したヂ\7ンネル領域と、 前記第1の叩込み領域の−うら特定領域に11兵成(−
7て前記電流源回路の第2の端子を形成する金属−1ン
タク1一部とを0づ゛るり1′−導体111流源回路4
、(13) ’1iii記i〜レンチを前記第1の埋
込み領域にχ・]して相対的に配置し、法用1の叩込み
領域が前記]−レンチの周囲金体に配置されるようにし
たことへ特徴どする第12)fJに記載の半導体重PQ
源回路。 (14)前記トレンチ内部に形成した前記導電層が該ト
レンチを完全に充填して該トレンチ内に空所がr=在し
ないようにしたことを特徴と16第12)負に記載の半
導体電流源回路。 4 図面の簡!Jiへ説明 第1a図および第1b図は従来の電流源回路の例を示す
概略図、第1C図はこれら従来の電流源回路(どくに第
1a図)の平面構造を示すii1面図、第2図ないし第
7図は本発明による半導体デバイスの製作り法を工程順
に示すもので、第2図はシリ:】ンIJ仮を製作するた
めの初期の工程において、Tニー1−領域を画定しかつ
N++¥!領域を形成した状態を示す断面図、第3図は
シリコン基板中にトレンチを画定し、その底部にN+型
叩込み領域を形成した状態のシリコン基板を示す断面図
、第4図はl−レンチ内部にゲート酸化物層およびポリ
シリ〕〕/層を形成したシリコン基板を示す断面図、第
5図(ま上記・iCリシリ1ンHg3よび酸化物層を1
ツナ除去し、[−1ノンチ底而しこN+)や領域を露出
させたシリ−」ン基根を示−!J断面図、第6図は上記
トレンチにポリシリコンをデボジン1−シたシリア」ン
早板を承り断面図、第一7図はドレーン(またはソース
)領域に=1ンタクl一部を形成するf[!後のメタン
・イゼーシ:うン工程により形成したグー1−・ソース
間(またt、Lグー・I−・ドレイン間)のコンタクト
・部をイ〕するシリ]j〕llt板を示3j断面図、第
E3図(11本発明による電流源回路の平面構造を示−
リi7’7面図ξ゛ある、1 28・・・シリコン基板 32・・・N(十埋込、b領域 36・・・]・レシン1 −8・・・N十埋込み領域 40・・・グーl−酸化物層 42・・・N+型ドープポリシリコン腎46・・・・j
(99912層 56・・・コ〕・・タクト孔 58・・・金属コンタクト部
要素自体としては2端子のみを必要とするbのであるに
もかかわらず、不純物導入ドレインないしはソース領域
にゲートを接続するのに必要な面積に加えて、3端了ト
ランジスタの場合と等しい面積が必要どする。こうした
電流源回路の従来の製作方法においては、埋込みソース
領tgおよびドレイン領域を、ゲートにより被覆された
チャンネル1mの両方の側にそれぞれ設け、さらにポリ
シリコン層を被覆してゲー]−からソースまたはトレイ
ンに延在させる。このようにして構成された電流源回路
は、単に3端子デバイスを変形したものにすぎないもの
となって、なんらシリコンの総面積を節約することには
ならない。 [発明の目的] かくて本発明の目的は、現状における電流源回路の一平
面構造の設計技術における欠点に鑑み、シリコンの所要
総面積を最小限とするように電流源回路を構成すること
にある。 [問題点を解決しようとするための手段1本発明は、半
導体装置電流源回路の製造方法を開示する。 すなわち本発明は、半導体電流源回路を製作するにあた
って、まず第1の伝導型を有するシリコン基板に第2の
伝導型の不純物をドーピングすることにより、第1の埋
込み領域を形成する。つぎにこの第1の埋込み領域の下
に、前記シリコン基板に異方性エツチングを施すことに
より、所定深さのトレンチを形成する。ついでこのトレ
ンチの側壁上にゲートとしての酸化物層を形成し、該ト
レンチ内部に前記第2の伝導型の不純物をイオン注入す
ることによって、このトレンチの底部に第2の埋込み領
域を画定する。さらに、ポリシリコン層を基板上にコン
フォーマルに被着して、前記トレンチの側壁および底面
を覆うように該トレンチに充填する。つぎにこのポリシ
リコン留をパターン化しエッチすることにより、電流源
回路の第1の端子を画定する。ついで金属の]ンタク1
へ部を前記第1の埋込み領域に対して形成し、これによ
り前記電流源回路の第2の端子を形成する。かくて前記
第1の埋込み領域と第2の埋込み領域との間のシリコン
基板中に、トレンチの側壁に隣接するチャンネル領域が
画定されることとなる。 [実施例] つぎに添付の図面にもとづいて、本発明の一実施例を説
明する。 まず第1a図に゛市流源回路1oを示す。この電流源回
路10はドレーン、ゲート、およびソースを右するデプ
レッション型トランジスタを有し、そのグ〜トーはソー
スに接続されて2端子回路要素を形成している。他方、
第1b図にゲートをドレーンに接続したエンハンスメン
ト型トランジスタにより形成した電流源回路11を示す
。さらに第1C図は従来の電流源回路の平面構造を示す
もので、第1a図の電流源回路10に対応するものであ
る。この平面構造において、N十÷型埋込みfi域12
をパターン化しイオン打込みを行なうことによつ−Cソ
ースを画定し、またN+十梨型領域14パターン化しイ
オン打込みを行なうことによってドレーンを画定しであ
る。これらN+十梨型埋込領域12.14は、−F方に
配した多結晶シリコン(ポリシリコン)により形成した
ゲート18によって互いに分離されたN中型ソース/ド
レーン領域17.19とそれぞれ接続されている。なお
このゲ−l−18の下方には、チャンネル領域が形成さ
れる。上記ソース(N+十梨型埋込)領[12にはコン
タクト部20を接触させ、このコンタクト部20をポリ
シリコン配線層22を介してゲート18に接続すること
により、ゲート・ソース間(あるいはゲート・ドレーン
間)の接続構造を形成する。 さらに上記ドレーン(N+)領域14にはコンタクト部
24を接触させ、金属配線層26と相互接続する。この
ような回路構成において、最小線幅(フィーチャー)を
1ミクロンとし、アラインメント誤差許容量を4分の1
ミクロンとするプロセスを行なうためには、第1b図の
構成はその一辺を6.5ミクロンとし、他の辺を4.5
ミクロンとする構成となる。 第2図は本発明によるトレンチ槙造型電流源回路の製作
方法の初期の工程を示す断面図である。 ただし下記の実施例においては、N型MO3の製作方法
を例にとって説明することとする。すなわち、本発明に
おいては従来のMOSFETの製作方法におけると同様
に、まずある伝導型の半導体材料からなる薄いウェハ、
たとえば符号28で示す半導体析板を酸化物および窒化
物の積層によって第一−回目のマスキングを行なう。つ
いでこの窒化物をパターン化して除去することにより、
フィールド酸化物を形成するための領域のみを露出させ
る。つづいて前記基板28を約900℃の周囲温度で水
蒸気中にて酸化させる。かくて当該製作プロセスにおり
る酸化物の成長および拡散工程を経ることにより、シリ
コンのフィールド酸化物と称されている表面絶縁層30
が形成されて、これにより充分な厚さの絶縁層が得られ
、後の工程に43いて薄いメタライゼーション層が形成
された際に、各種デバイスが正常な動作を行なう際に生
成される電界がいずれも充分小さな値となり、絶縁層を
意図的に薄くしたところ以外では、半導体素子の一部の
動作に悪影響が及ぶことはない。 こうしたフィールド酸化物となる前記表面絶縁層30を
形成した後、N+÷型埋込み領域32をモート領域の内
に形成する。このN÷十型埋込み領域32は、ひ素の注
入を行なった後にアニール処理を施すことにより形成覆
る。この場合、注入するひ素のドーズ量はこれを5E1
5/CII+2のレベルとして、ドープ領域の厚みが約
0.5ミクロンとなるようにする。 上記N+十梨型埋込領域32の形成後、第3図に示すよ
うに基板28上に酸化物wJ34を被着する。 しかる模この基板28の表面をパターン化し、異方性エ
ツチング処理によりこの酸化物層34および上記N+十
梨型埋込領域32にトレンチ36を形成する。このエツ
チング処理は本質的には塩化水素による反応性イオンエ
ツチング法(RIE)を用いるものである。上記トレン
チ36はこれを例えば深さ約2ミクロン、幅約1ミクロ
ンとして形成し、該トレンチ36の底面が前記N+十梨
型埋込領域32より下方に位置するようにする。つづい
てドーズmを約5E14/ia2としてひ素を前記トレ
ンチ36の底部に注入することにより、N++埋込み領
域38を形成する。なお、シリコン基板28のうちトレ
ンチ36の側壁に隣接しかつN+十梨型埋込領域32と
トレンチ36底面との間に介在する個所は、当該電流源
回路のチャンネル領域となるものであるが、これについ
ては後述する。 ついで上記トレンチ36の内面にダミーゲート酸化物層
を成長させた後、ウェットエッチによりこのダミーゲー
ト酸化物層を除去する。これは1〜レンチ360表面を
修正するためのものである。 つぎに上記トレンチ36の露出したシリコン表面にゲー
ト酸化物層40を成長させる。このゲート酸化物層40
の形成は、温度約900℃で約60分間、酸素雰囲気に
当該ウェハをさらすことにより行なう。この結果、上記
露出したシリコン表面は厚みが約300人の二酸化シリ
コン層(Si02)となる。 上記ゲート酸化物層40の形成後、第4図に示すように
、N+型ドープポリシリコン層42を厚みが約1000
人となるように被着形成する。このN+型ドープポリシ
リコン層42はこれをコンフォーマルな層、すなわち下
層の起伏構造(トポグラフィ)に従う層とするとともに
、不純物導入物質としてアルシンガスあるいはホスフィ
ン(PH3)ガスを用いた同時(in 5itu )ド
ーピング法によって蒸着する。このN+型ドープポリシ
リコン層42を形成すろL1的は、後続する各処理工程
において前記グーl−酸化物層40が劣化り−ることの
ないようにすることにある。なおこのゲート酸化物層4
0を形成したことの結果どして、前記N中型埋込み領域
38が基板28中にざらに深く拡散するとともに、横方
向外方にも拡がることとなる。 前記ゲート酸化物層40およびN十望ドープポリシリコ
ン層42の形成後、方向性をしったエツチング処理法と
して異方性プラズマ」9ツヂ処理をウェハに施す。この
エッチ処理により、第5図に示すように、N中型ドープ
ポリシリコン層42のうち、前記酸化物層34の上をお
おう部分、および前記N中型埋込み領域38の上をおお
う部分がエッチ除去される。なおこのプラズマエツチン
グ処理には、H(、!−HBrによるプラズマエッチ法
を用いることとする。 かくてN中型埋込み領域38の表面を露出しIこ後、前
記同様のインサイチュ−ドーピング法によリドーブした
ポリシリコン層46を、LPCVD法(低圧化学蒸着法
)により厚み約0.5ミクロンに蒸着する(第6図)。 この蒸着層もコンフォーマルな層として、前記トレンチ
36の側壁上のN生型ドープポリシリコン層42を被覆
するとともに、トレンチ36全体を該層46により充填
するようにする。このポリシリコン層46は前記N中型
埋込み領域38と直接接触して該領域38とのコンタク
ト部を形成するとともに、前記N+型ドープポリシリコ
ン層42とあいまってゲートを形成する。かくて上記構
成によりゲートおよびソース(またはドレーン)が互い
に接続された状態となる。 上記ポリシリコン層46の厚みは、該層により前記トレ
ンチ36に完全に充填されるような値とする必要はない
が、ポリシリコン層46がN÷型ドープポリシリコン層
42から外方に延びて「しわ」部48を形成する部分で
はギャップが現れることのないように、上記厚みはl−
レンチ36を完全に充填するような値とすることが望ま
しい。すなわち、この「しわ」部48はこれを閉じた状
態とするのがよく、このよう13【状態とならない場合
には、後工程においてたとλ、ばレジストのスピンオン
等の処理法を用いたとぎに、基板表面を適切に清浄化す
ることができなくなるおそれがある。 第2図ないし第6図に示ずトランジスタは、そのチャン
ネル領域が前記N中型埋込み領域38とN÷十型埋込み
領域32との間のゲート酸化物層40に直接隣接するよ
うにして形成されている。、すなわち第6図かられかる
ように、このヂA7ンネルfr4mはトレンチ36の側
壁を一周するように形成されており、その結果、当該ト
ランジスタの艮ざに対する幅の比が増大して相対的に「
幅広の」デバイスが得られることとなる。従来はデバイ
スの寸法が減少づるのにともなってチャンネル領域が減
少し、その結果[狭い」トランジスタどなる。 このため、通常の場合はトランジスタの性能1何らかの
妥協が必要となる。これに反して本発明の製作方法によ
れば、ヂA7ンネル幅はトレンチ36の周長によ゛つて
決定されるしのであるため、デバイスの構造を比較的コ
ンバク1−とじて、なおかつ必要なチA7ンネル幅を維
持1−ることができるのである。 前記ポリシリコン位46の蒸着((、該ポリシリコン層
46をパターン化した後エッチすることにより、ポリシ
リコン配線層49を画定する。しかる後、LPCVD@
化物による第3のコンフォーマルな層を、厚みが約45
00人となるように1j板28上に蒸着する。ついでこ
のコンフォーマルな酸化物層に対して異方性エッチ処理
を施して、基板の平1uな表面部分から酸化物層を除去
する。 このエッチ処理により、ポリシリコン配線層49の露出
した端縁部の近傍に側壁酸化物部50が残される。この
側壁酸化物部50を設fJる目的は、次のシリサイド化
工程にそなえてポリシリコン配線層49の端部を封止し
ておくことにある。 上記側壁酸化物部50の形成後、真空装置中で化法デバ
イスの表面にヂタン庖厚み約900人にスパッタ形成す
る。ついでこのチタンをヘリウム、アルゴン等の不活性
ガス中または真空中に43いて30分間、約675℃で
反応させる。この反応によって当該ヂ々ン閾のj j5
これがシリコン3t、たiよポリシリコンと接触しくい
る部位のみにおいて、該シリコンまたはポリシリコンと
結合して、2Y1−化チタン医を形成づ−る。この結宋
約1500人の厚みの2珪化ブ一タン層となる。つぎに
基板を酸の溶液中でエッチ−することにより、■−記2
If化ブチタン影響を及ぼすことなくチタンを除去す
る。このためには例えば、チタンを用いた場合のエツチ
ング法としτ1304どH,,02の溶液を用いるウエ
トエツヂ法を用いるのが適当ぐある。この場合、チタン
はシリコンのみと反応するため、酸化物により被覆され
た寸べての領域からブタンが除去されることになる。つ
いで基板を約800℃の温度で30分間アニール処1!
l!り−ることにより安定化させるとともに、2珪化チ
タンの抵抗率を減少ざi!る。この2珪化チタン層は、
これが形成されたシリコン領域のすべてにわたってその
導電率を増大させるものであるとともに、自己整合法を
可能とするものである。以上のようにして、第7図に示
すようにポリシリコン配線層4つの上部にシリサイド層
52が形成されることとなる。なお上述したような2珪
化チタンの形成方法については、本出願人を譲受人とす
る米国特許出願用492.069号にその記載がある。 上記チタンシリサイド層52の形成後、基板を酸化物層
54で被覆した後、前記N+十型埋込み領域32に対す
るコンタクト孔56を該層54に形成する。つづいて従
来の方法を用いて、アルミニウム等による金属の]ンタ
ク1一部58をこのコンタクト孔vA域56に形成Jる
。 つぎに第8図に本発明による電流源回路の平面IA造を
示−す。本図においては前記ドレーンどしてのN+十型
埋込み領ll1132が金属コンタク1一部58および
ゲート/ソース領域38に連るポリシリコン配線層49
の外側にまで延在りるように示しであるが、本実施例で
(。1必ずしもその程度にまでこのN+十生型滅を延在
さIJる必L!はない、、弁は、このN+十生型戚32
が1〜レンチ36を一周して]ンタクl〜部5Gと接触
(るj;Jに、t’c′Iiびて−さえいれば足りる。 かくて前記N÷十型埋込み領1432は、その周縁部が
前記金属−ンタクト部58I3よびポリシリコン配線層
49の周縁部と垂直方向に整合することに4Tる。この
ような平面構成としたことにより、例えば前述した第1
c図図示の構成に」、る電流源回路トランジスタを形成
するにあたっC1その領域の一辺を4.25ミク1−]
ンとし、他の辺を2.25ミクロンとすることが可能と
4【る。したがって、前述のように線幅を1ミクロンと
しI、=場合には、従来のデバイスに比べて−・方の辺
については2.25ミクロン、他の辺についてLt、2
.0ミク1]ンだけぞれぞれ減少することとなり、これ
は′tJなわら集積瓜が約3倍向上りるということにほ
かならない。 以上述べたように、本発明は[ヘレンヂ溝造にIBく電
流源回路を促供するしのであり、N ++望トドレーン
領域これを山道するようにi−しノンチを形成するとと
もに、ソース領域をこの1・しン゛fの底部の側壁周辺
に形成し、しかる後1−レンブー内部(Jメタライぜ−
ション層を形成しくグー1− IIl或J3よひN(+
へり埋込み領域との接触部を形成する。かくで垂直方向
に形成されたグー1〜領域によってヂ)7ンネル領域し
同じく垂ll′lIJ向に形成されることになり、チャ
ンネル領域によってシリ」ンE41の面積を徒らに占4
11′ることがなくなる。 [発明の効果1 にとlぽ、電流源としてのMOSFETを製作りるにめ
たって、NI+型ドレーン(またはソース頭載32内に
トレンチ36を形成する。さらにグー1−酸化物層40
をこのトレンチ36の側壁に配置づるとともに、トレン
チ36の底部に導電領域38を形成する。ついでポリシ
リコン配′6層49を1−1ノン136内部に形成する
ことにより、ドレーン(まlこはソース)のコンタクト
部58を形成づる。このように、本発明によれば、重直
なグーl−構造により垂直なチャンネル領域をトレンチ
36の側面のすべてにわたって形成し、より小さなシリ
コン面積内により幅広のデバイスを製作することか可能
どなるという効果が得られることとなる。 以上の説明に関連しくさらに以ド17j) Inを開示
する。 (1) 第1の伝S型のシリ」ン1.を板をととのえ
、このシリ−1ン基板に第2の仏心1°1の第1の埋込
み領域を形成し、 11を記シリー]ンM板の前記第1の埋込4i^i¥1
4域に隣接して、側壁と前記第1の埋込み領域の1・方
に〒ゝ るまで前記基板中に延(■する底部とを右づ゛
るトレンチを形成し、 このトレンチの側壁上に絶縁層を形成し、前記)−レン
チの底部の前記シリ−]ンV板内に第2の伝導型の第2
の埋込み領域を形成1ノ、前記トレンチ底部の上方でか
つ前記絶縁層の上方に、該トレンチの側壁を・被覆()
で前記第2の埋込み領域と電気的[結合重?)グー l
−領域を形成するi#電電層影形成、 かくて前記1−レンツ−の近傍お↓び前記第1および第
2の埋込み領域間のシリコン基板の領域によりチャンネ
ル領域を形成し、 前記導′心層に第1の相互配線部を形成するととしにゆ
、liO記第1の埋込み領域に第2の相互配線部を形成
し、これら第1および第2の相互配線部を外部回路と接
続可能とするようにした半導体デバーイスの製作方法。 (2)+iFj記第1の埋込み領域および第2の埋込み
領域はこれをシリコン基板中に前記第2の伝導型の不純
物をイオン注入することにより形成したことを特徴とす
る第1項に記載の半導体デバイスの製作方法。 (3) 前記トレンチはこれを前記第1の埋込み領域
の境界部に形成し、該トレンチを前記第1の埋込み領域
が取り囲むようにしたことを特徴とする第1項に記載の
半導体デバイスの製作方法。 (4) 前記i・レンチを形成1゛るにあたっ−(、
反応性イオンエツチング法を用いて1)b記シリコン基
板に対して責り性エッチlI8埋を施ずようにしたこと
を特徴こする第1項に記載の半導体デバイスの製作方法
。 (5) 前記絶縁層を形成する工程は、l’lら記ト
レンチの側壁の露出したシリコン表面上に酸化物層を成
長させ、かつ訊トレンチの底面−しの酸化vA層に対し
て異方性丁ツf ’5%埋を施ツ工程としたことを特徴
とする第1項に記載の半導体デバイスの製作方法。 (6) 前記導電層を形成する工程は、ポリシリコン
に1ν1記第2の伝′4型の不純物ド〜ブ()つつ践ポ
リシリコンを基板上に被着ケることにより該基板および
前記]・レンチ−をコンフォーマルに被覆し、該ポリシ
リコン關を前記第2の埋込み領I11!および前記絶縁
層に接触させるとともに、該絶縁層を被覆するようにし
たことを特徴とする第1項に記載の半導体デバイスの製
作方法。 (7) 前記トレンチを前記ポリシリコン層により完
全に充填して、該層中に空所が残らないようにしたこと
を特徴とプる第6項に記載の半導体デバイスの製造方法
。 (8) 半導体電流源回路を製作方法するにあたって
、 第1の伝4IXl!のシリコン基板中にモート領域を画
定し、 第2の伝導型の不純物を前記[−川・領域にイオン注入
することにより第1の埋込みγ1域を画定し、前記基板
上に保護用の酸化物層を波谷し、側壁と前記第1の埋込
み領域より所定距離だけ下方に底面とを有するトレンチ
を異方性−Lツチングにより前記第1の埋込み領域に形
成し、前記第2の伝導型の不純物を前記i−レンチの底
部にイオン注入することにより第2の埋込み領域を画定
して、前記第1の埋込み領域と第2の埋込み領域との間
において前記トレンチの側壁に隣接するシリコン基板の
一部をチャンネル領域とし、前記トレンチの底部におい
C前記トレンチの側壁Eで露出するシリコン基板部分を
醇化して所定の厚みのゲート酸化物層を形成し、 前記グー1へ酸化物層のうり前記トレンチの底面部分を
覆う部分を除去し、 基板上にポリシリコンのコンフォーマルな層を被着して
前記トレンチ内のゲート酸化物および前記第2の埋込み
領域を被覆するとともに、該コンフォーマルな層が第2
の埋込み領域と接触するようにし、 前記ポリシリコン層イーパターン化しLツブダハ即する
ことにより前記ポリシリ1ンが前記1・1ノン−L内の
グー1〜酸化物層および第2の埋込み領域の1一方に残
留し、かつ単板の−に方に延在するJ、うにすることに
にり電流源回路の第1の端子を画定し、1ν]記第1の
埋込み領域に金属の−】ンタク1〜部を形成することに
より前記電流源回路の第2の端子を画定するようにし/
j半導体゛1ii流源回路の製作fi法。 (9) 前記トレンチの底面り方の酸化物の一部を除
去する工程は、 該1ヘレンチ内部の基板部分にポリシリコンの]1ン゛
フオーマルな層を被着し、(−の場合、該ポリシリコン
層の)りみが]−レンヂの底部の幅と比較して相対的に
薄くなるようにし、 この薄いポリシリコン層に異I)性上ツチングを施し、
前記グー1〜酸化物を′m而しているト1ノンチ側壁上
のポリシリコン層の一部には影響を及ぼり−ことのない
ようにして該トレンチの底面部分を露出させるとともに
、前記薄いポリシリコン層により前記ゲート酸化物層を
保護するようにしたことを特徴とする第8項に記載の半
導体電流源回路の製作方法。 (10)前記ポリシリコンの]ンフォーマルな岡の厚み
を前記トレンチの幅の2分の1以上とすることにより、
該l・レンチ内に空所が残らないように完全に充填され
るようにしたことを特徴とする第8項に記載の半導体電
流源回路の製作方法。 (11) 前記トレンチを異方性エツチングにより形
成する工程はこれを反応性イAンエッヂング工程とした
ことを特徴とする第8項に記載の半導体電流源回路の製
作方法。 (12)第1の伝導型を有するシリコン基板と、該基板
の表面に配した第2の伝導型をイ1する第1の埋込み領
域と、 側壁J3よび底面部分をイjしかつ111j記第1の埋
込み領域に隣接すべく配置して、該側壁のひとつが前記
第1の埋込み領域に隣接して位置するとと6に前記底面
部分が前記第1の埋込み領域の下方において所定の間隔
をへだてた位置にあるようにしたトレンチを前記37t
&中に画定し、このトレンチの底面ど接触す゛るLう
に前記シリコン基板中に配した第2の伝導型の第2の埋
込み領域と、 前記トレンチの側壁上において前記第1の埋込み領域と
第2の埋込み領域との間に形成したゲート酸化物層と、 このゲート酸化物層に隣接すべく前記1ヘレンチ内に配
し、かつ前記第2の埋込み領域と電気的に結合づ−るよ
うに境界を接−4るどともに、前記見板上に延在して電
?M源回路の第1の端fを形成4る導電層ど、 11ら開用1の埋込み領域と第2の1.I−p込み領域
どの間において前記トレンチの側壁に隣接(Jるように
画定したヂ\7ンネル領域と、 前記第1の叩込み領域の−うら特定領域に11兵成(−
7て前記電流源回路の第2の端子を形成する金属−1ン
タク1一部とを0づ゛るり1′−導体111流源回路4
、(13) ’1iii記i〜レンチを前記第1の埋
込み領域にχ・]して相対的に配置し、法用1の叩込み
領域が前記]−レンチの周囲金体に配置されるようにし
たことへ特徴どする第12)fJに記載の半導体重PQ
源回路。 (14)前記トレンチ内部に形成した前記導電層が該ト
レンチを完全に充填して該トレンチ内に空所がr=在し
ないようにしたことを特徴と16第12)負に記載の半
導体電流源回路。 4 図面の簡!Jiへ説明 第1a図および第1b図は従来の電流源回路の例を示す
概略図、第1C図はこれら従来の電流源回路(どくに第
1a図)の平面構造を示すii1面図、第2図ないし第
7図は本発明による半導体デバイスの製作り法を工程順
に示すもので、第2図はシリ:】ンIJ仮を製作するた
めの初期の工程において、Tニー1−領域を画定しかつ
N++¥!領域を形成した状態を示す断面図、第3図は
シリコン基板中にトレンチを画定し、その底部にN+型
叩込み領域を形成した状態のシリコン基板を示す断面図
、第4図はl−レンチ内部にゲート酸化物層およびポリ
シリ〕〕/層を形成したシリコン基板を示す断面図、第
5図(ま上記・iCリシリ1ンHg3よび酸化物層を1
ツナ除去し、[−1ノンチ底而しこN+)や領域を露出
させたシリ−」ン基根を示−!J断面図、第6図は上記
トレンチにポリシリコンをデボジン1−シたシリア」ン
早板を承り断面図、第一7図はドレーン(またはソース
)領域に=1ンタクl一部を形成するf[!後のメタン
・イゼーシ:うン工程により形成したグー1−・ソース
間(またt、Lグー・I−・ドレイン間)のコンタクト
・部をイ〕するシリ]j〕llt板を示3j断面図、第
E3図(11本発明による電流源回路の平面構造を示−
リi7’7面図ξ゛ある、1 28・・・シリコン基板 32・・・N(十埋込、b領域 36・・・]・レシン1 −8・・・N十埋込み領域 40・・・グーl−酸化物層 42・・・N+型ドープポリシリコン腎46・・・・j
(99912層 56・・・コ〕・・タクト孔 58・・・金属コンタクト部
Claims (2)
- (1)第1の伝導型のシリコン基板をととのえ、このシ
リコン基板に第2の伝導型の第1の埋込み領域を形成し
、 前記シリコン基板の前記第1の埋込み領域に隣接し、側
壁と底部とを有し、底部は前記基板中に延在して前記第
1の埋込み領域より下方に至るトレンチを形成し、 このトレンチの側壁上に絶縁層を形成し、 トレンチの底部のシリコン基板内に第2の伝導型の第2
の埋込み領域を形成し、 トレンチ底部の上および前記トレンチの側壁を被覆して
いる前記絶縁層の上に導電層を形成し、第2の埋込み領
域と導電的に接続されたゲート領域を側壁上に形成し、 かくてトレンチに隣接し第1および第2の埋込み領域の
間にあるシリコン基板の領域によりチャンネル領域を形
成し、 前記導電層に対して第1の相互配線部を形成し、前記第
1の埋込み領域に第2の相互配線部を形成し、これら第
1および第2の相互配線部を外部回路と接続可能とする
ようにした半導体デバイスの製作方法。 - (2)第1の伝導型を有するシリコン基板と、該基板の
表面に配した第2の伝導型を有する第1の埋込み領域と
、 側壁および底面部分を有し、前記第1の埋込み領域に隣
接し、側壁のひとつが前記第1の埋込み領域に隣接して
位置し、底面部分が前記第1の埋込み領域の下方に所定
の間隔をへだてた位置にあるように基板中に画定したト
レンチと、このトレンチの底面と接触するように前記シ
リコン基板中に配した第2の伝導型の第2の埋込み領域
と、前記トレンチの側壁上において前記第1の埋込み領
域と第2の埋込み領域との間に形成したゲート酸化物層
と、 このゲート酸化物層に隣接して前記トレンチ内に配され
、第2の埋込み領域と導電的に結合され、基板上に延在
して電流源回路の第1の端子を形成する導電層と、 前記第1の埋込み領域と第2の埋込み領域との間におい
て前記トレンチの側壁に隣接するようにシリコン基板内
に画定したチャンネル領域と、前記第1の埋込み領域の
うち特定の領域に形成して前記電流源回路の第2の端子
を形成する金属コンタクト部とを有する半導体電流源回
路。
Applications Claiming Priority (2)
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Family
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Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017504A (en) * | 1986-12-01 | 1991-05-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vertical type MOS transistor and method of formation thereof |
| US5082795A (en) * | 1986-12-05 | 1992-01-21 | General Electric Company | Method of fabricating a field effect semiconductor device having a self-aligned structure |
| EP0565212A2 (en) * | 1986-12-19 | 1993-10-13 | Applied Materials, Inc. | Iodine etch process for silicon and silicides |
| US4890144A (en) * | 1987-09-14 | 1989-12-26 | Motorola, Inc. | Integrated circuit trench cell |
| US4987090A (en) * | 1987-07-02 | 1991-01-22 | Integrated Device Technology, Inc. | Static ram cell with trench pull-down transistors and buried-layer ground plate |
| US4845051A (en) * | 1987-10-29 | 1989-07-04 | Siliconix Incorporated | Buried gate JFET |
| US5077228A (en) * | 1989-12-01 | 1991-12-31 | Texas Instruments Incorporated | Process for simultaneous formation of trench contact and vertical transistor gate and structure |
| US5293061A (en) * | 1990-04-09 | 1994-03-08 | Seiko Instruments Inc. | Semiconductor device having an isolation layer region on the side wall of a groove |
| US5250450A (en) * | 1991-04-08 | 1993-10-05 | Micron Technology, Inc. | Insulated-gate vertical field-effect transistor with high current drive and minimum overlap capacitance |
| KR940006679B1 (ko) * | 1991-09-26 | 1994-07-25 | 현대전자산업 주식회사 | 수직형 트랜지스터를 갖는 dram셀 및 그 제조방법 |
| US5528062A (en) * | 1992-06-17 | 1996-06-18 | International Business Machines Corporation | High-density DRAM structure on soi |
| US5283453A (en) * | 1992-10-02 | 1994-02-01 | International Business Machines Corporation | Trench sidewall structure |
| KR0137975B1 (ko) * | 1994-01-19 | 1998-06-15 | 김주용 | 반도체 장치 및 그 제조방법 |
| US5479048A (en) * | 1994-02-04 | 1995-12-26 | Analog Devices, Inc. | Integrated circuit chip supported by a handle wafer and provided with means to maintain the handle wafer potential at a desired level |
| US5362665A (en) * | 1994-02-14 | 1994-11-08 | Industrial Technology Research Institute | Method of making vertical DRAM cross point memory cell |
| US6917083B1 (en) * | 1995-07-27 | 2005-07-12 | Micron Technology, Inc. | Local ground and VCC connection in an SRAM cell |
| US5846862A (en) * | 1997-05-20 | 1998-12-08 | Advanced Micro Devices | Semiconductor device having a vertical active region and method of manufacture thereof |
| US6316807B1 (en) | 1997-12-05 | 2001-11-13 | Naoto Fujishima | Low on-resistance trench lateral MISFET with better switching characteristics and method for manufacturing same |
| US6191446B1 (en) * | 1998-03-04 | 2001-02-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Formation and control of a vertically oriented transistor channel length |
| US6013927A (en) | 1998-03-31 | 2000-01-11 | Vlsi Technology, Inc. | Semiconductor structures for suppressing gate oxide plasma charging damage and methods for making the same |
| US6333230B1 (en) * | 2000-05-15 | 2001-12-25 | International Business Machines Corporation | Scalable high-voltage devices |
| US6633063B2 (en) * | 2001-05-04 | 2003-10-14 | Semiconductor Components Industries Llc | Low voltage transient voltage suppressor and method of making |
| US6569738B2 (en) * | 2001-07-03 | 2003-05-27 | Siliconix, Inc. | Process for manufacturing trench gated MOSFET having drain/drift region |
| DE10240893A1 (de) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung von SONOS-Speicherzellen, SONOS-Speicherzelle und Speicherzellenfeld |
| JP3927111B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2007-06-06 | 株式会社東芝 | 電力用半導体装置 |
| US6747306B1 (en) | 2003-02-04 | 2004-06-08 | International Business Machines Corporation | Vertical gate conductor with buried contact layer for increased contact landing area |
| TWI231960B (en) * | 2004-05-31 | 2005-05-01 | Mosel Vitelic Inc | Method of forming films in the trench |
| US7982284B2 (en) * | 2006-06-28 | 2011-07-19 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor component including an isolation structure and a contact to the substrate |
| US8796760B2 (en) * | 2012-03-14 | 2014-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Transistor and method of manufacturing the same |
| US10141426B2 (en) * | 2016-02-08 | 2018-11-27 | International Business Macahines Corporation | Vertical transistor device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5575267A (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-06 | Xerox Corp | Method of fabricating unstring gate vmosfet |
| JPS6094778A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3920482A (en) * | 1974-03-13 | 1975-11-18 | Signetics Corp | Method for forming a semiconductor structure having islands isolated by adjacent moats |
| US4116720A (en) * | 1977-12-27 | 1978-09-26 | Burroughs Corporation | Method of making a V-MOS field effect transistor for a dynamic memory cell having improved capacitance |
| FR2480501A1 (fr) * | 1980-04-14 | 1981-10-16 | Thomson Csf | Dispositif semi-conducteur a grille profonde accessible par la surface et procede de fabrication |
| US4353086A (en) * | 1980-05-07 | 1982-10-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Silicon integrated circuits |
| US4476622A (en) * | 1981-12-24 | 1984-10-16 | Gte Laboratories Inc. | Recessed gate static induction transistor fabrication |
| DE3242113A1 (de) * | 1982-11-13 | 1984-05-24 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung einer duennen dielektrischen isolation in einem siliciumhalbleiterkoerper |
-
1985
- 1985-09-24 US US06/779,748 patent/US4689871A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61222278A patent/JPH07120795B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5575267A (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-06 | Xerox Corp | Method of fabricating unstring gate vmosfet |
| JPS6094778A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120795B2 (ja) | 1995-12-20 |
| US4689871A (en) | 1987-09-01 |
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