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JP3201221B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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JP3201221B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3201221B2
JP3201221B2 JP16912595A JP16912595A JP3201221B2 JP 3201221 B2 JP3201221 B2 JP 3201221B2 JP 16912595 A JP16912595 A JP 16912595A JP 16912595 A JP16912595 A JP 16912595A JP 3201221 B2 JP3201221 B2 JP 3201221B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に縦型MOS(Metal Oxide Si
licon)の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a vertical MOS (Metal Oxide Si).
licone).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の製造方法としては、図4
及び図5に示すように、n/n+ エピ(100)、比抵
抗0.6〜2.0(Ω・cm)、エピ厚10μmを使用
し、ベース領域3にはボロン(Boron:ホウ素)を
ドーズ量7×1013cm-2、加速電圧100keVの条
件でイオン注入し、拡散長2μmとなるように拡散して
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a manufacturing method of this kind, FIG.
As shown in FIG. 5, n / n + epi (100), specific resistance of 0.6 to 2.0 (Ω · cm) and epi thickness of 10 μm are used, and boron (Boron) is used for the base region 3. Is implanted under the conditions of a dose of 7 × 10 13 cm −2 and an acceleration voltage of 100 keV, and is diffused to have a diffusion length of 2 μm.

【0003】また、n+ ソース領域4にはヒ素をドーズ
量2×1015cm-2、加速電圧40keVで、ソースの
コンタクト部をマスクした状態で注入し、拡散長0.4
μmとなるように拡散している。
In addition, arsenic is implanted into the n + source region 4 at a dose of 2 × 10 15 cm −2 , an acceleration voltage of 40 keV, with the source contact portion masked, and a diffusion length of 0.4.
It is diffused to be μm.

【0004】垂直溝14はRIE(Reactive
Ion Etching)、SF6+CCl4 混合ガス
を使用し、圧力100mTorrの条件で深さ4μmに
達するまでエッチングする。また、ゲート部の汚染層や
ダメージ領域を除去するための軽いウェットエッチング
を追加する[図4(a)参照]。
The vertical groove 14 is formed by RIE (Reactive).
Ion Etching), using a mixed gas of SF6 + CCl4, and etching at a pressure of 100 mTorr until a depth of 4 μm is reached. Further, light wet etching for removing a contaminated layer and a damaged region in the gate portion is added (see FIG. 4A).

【0005】この上に、ゲート酸化膜13を650Å成
長させた後に、ポリシリコン6を減圧CVD(Chem
ical Vapor Deposition)によっ
て5000Å成長させ、リンドープした後にポリシリコ
ン6表面に酸化膜13を薄く成長させる[図4(b)参
照]。
After a gate oxide film 13 is grown thereon by 650 °, polysilicon 6 is deposited under reduced pressure CVD (Chem).
An oxide film 13 is grown on the surface of the polysilicon 6 thinly after growing 5000 ° by an ideal vapor deposition (see FIG. 4B).

【0006】続いて、垂直溝14の充填用の第2ポリシ
リコン15を2.0μm成長させて垂直溝14を完全に
埋め込んだ後に[図4(c)参照]、全面ポリシリコン
エッチバックで垂直溝14の部分以外の領域のポリシリ
コン15を除去する[図5(a)参照]。ここで、第1
ポリシリコン6上の薄い酸化膜13は第1ポリシリコン
6へのオーバエッチングのストッパの役割を持ってい
る。
Subsequently, a second polysilicon 15 for filling the vertical groove 14 is grown to a thickness of 2.0 μm to completely fill the vertical groove 14 [see FIG. 4C]. The polysilicon 15 in a region other than the groove 14 is removed [see FIG. 5A]. Here, the first
The thin oxide film 13 on the polysilicon 6 has a role of a stopper for over-etching the first polysilicon 6.

【0007】ゲート電極6のパターニングの後、層間絶
縁膜7としてリン濃度8%のPSG(Phospho
Silicate Glass)膜を5000Å成長さ
せ、100℃、H2 +O2 雰囲気中でリフローし、ステ
ップ被覆性の向上を図る[図5(b)参照]。
After patterning of the gate electrode 6, a PSG (phospho) having a phosphorus concentration of 8% is formed as an interlayer insulating film 7.
(Silicate Glass) film is grown at 5000 ° C. and reflowed at 100 ° C. in an atmosphere of H 2 + O 2 to improve the step coverage (see FIG. 5B).

【0008】また、コンタクトホール形成後、DCマグ
ネトロンスパッタ(DirectCurrent Ma
gnetron Sputtering)によって2μ
mのAl−Si−Cu8をデポし、ソース及びゲート電
極を形成する[図5(c)参照]。表面のパッシベーシ
ョン膜(図示せず)にはプラズマSiN膜を使用してい
る。
After the contact holes are formed, DC magnetron sputtering (Direct Current Ma) is performed.
2 μm by g.
Deposit m of Al-Si-Cu8 to form source and gate electrodes [see FIG. 5 (c)]. A plasma SiN film is used as a passivation film (not shown) on the surface.

【0009】尚、上記の半導体装置の製造方法について
は、「超低イオン抵抗RMOSFET」(上田大助他
著、National Technical Repo
rtVol.32、No.2、Apr.1986)に詳
述されている。
The method of manufacturing the above semiconductor device is described in "Ultra Low Ion Resistance RMOSFET" (by Daisuke Ueda et al., National Technical Repo).
rtVol. 32, no. 2, Apr. 1986).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体全般にコ
ストダウンが求められており、同じ構造の半導体であれ
ばいかに少ない工程でその半導体を実現するかが重要に
なっている。
In recent years, cost reduction has been demanded for semiconductors as a whole, and it is important to realize the semiconductors in the same number of steps as long as the semiconductors have the same structure.

【0011】上述した従来の半導体装置の製造方法で
は、ソース領域形成時にベース層とコンタクトをとる部
分をマスクしているためにパターニングの工程が必要と
なり、この場合にはパターニングの工程をなくすことは
できない。
In the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device, a patterning step is required because a portion that is in contact with the base layer is masked when the source region is formed. Can not.

【0012】これを解決するために、ソース領域を基板
全面に形成し、コンタクト形成時にベース層までシリコ
ンをエッチングする方法も考えられる。しかしながら、
ベース層までシリコンをエッチングしようとするとゲー
ト電極のポリシリコンも一緒にエッチングされるため、
ベース層までのコンタクトをゲート電極のコンタクトと
は別に形成するか、あるいはゲート電極の大きさや深さ
をエッチングされても支障のないサイズにしなければな
らない。
In order to solve this problem, a method of forming a source region on the entire surface of a substrate and etching silicon up to a base layer when forming a contact is also conceivable. However,
If you try to etch silicon down to the base layer, the polysilicon of the gate electrode will be etched together,
The contact to the base layer must be formed separately from the contact of the gate electrode, or the size and depth of the gate electrode must be such that they do not interfere with etching.

【0013】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、同一構造の半導体装置の製造において工程数を削
減することができ、コストダウンを図ることができる半
導体装置の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which solves the above-mentioned problems and which can reduce the number of steps in manufacturing a semiconductor device having the same structure and reduce costs. It is in.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造方法は、半導体シリコン基板上全面にベース層を
形成する工程と、前記ベース層上全面にソース層を形成
する工程と、前記ソース層及び前記ベース層を貫通する
溝を形成して前記ソース層の表面と前記溝の内壁面とに
夫々ゲート絶縁膜を形成する工程と、シリコンとのエッ
チング選択比の大きい材質からなるゲート電極を前記溝
内に埋め込む工程と、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート
電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜
と前記ゲート絶縁膜と前記半導体シリコン基板とをエッ
チングして前記ベース層へのコンタクトホール及び前記
ゲート電極へのコンタクトホールを形成する工程とを備
えている。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of: forming a base layer over the entire surface of a semiconductor silicon substrate; forming a source layer over the entire surface of the base layer; and a step of forming an inner wall surface and the respective gate insulating film of the surface with the grooves of the source layer to form a <br/> groove penetrating through the base layer, edge of the silicon
A step of embedding a gate electrode made of a material having a high selectivity in the trench, a step of forming an interlayer insulating film on the gate insulating film and the gate electrode, the step of forming the interlayer insulating film, the gate insulating film, and the semiconductor Forming a contact hole to the base layer and a contact hole to the gate electrode by etching a silicon substrate.

【0015】本発明による他の半導体装置の製造方法
は、上記の構成のほかに、前記コンタクトホールを形成
した後に前記半導体シリコン基板上の全面にボロンを注
入する工程を具備している。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes, in addition to the above-described structure, a step of implanting boron into the entire surface of the semiconductor silicon substrate after forming the contact hole.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【作用】基板上全面にベース層を形成し、その上にソー
ス層を形成した後にベース層及びソース層を貫通する垂
直溝を形成してソース層の表面と垂直溝の表面及び側壁
面に夫々ゲート絶縁膜を形成する。
A base layer is formed on the entire surface of a substrate, a source layer is formed thereon, and a vertical groove is formed through the base layer and the source layer. A gate insulating film is formed.

【0019】そのゲート絶縁膜上にゲート電極の材料を
積層して垂直溝を埋め込んでゲート電極を形成するとと
もに、ゲート絶縁膜及びゲート電極上に層間絶縁膜を積
層してからエッチングでベース層及びゲート電極へのコ
ンタクトホールを形成する。
A material for the gate electrode is laminated on the gate insulating film to fill the vertical groove to form a gate electrode. An interlayer insulating film is laminated on the gate insulating film and the gate electrode, and then the base layer and the base layer are etched. A contact hole to the gate electrode is formed.

【0020】これによって、ソース領域形成時にベース
層とコンタクトをとる部分をマスクしてパターニングす
るという工程が不要となるので、フォトマスクを用いた
パターニング工程を4工程に減らすことができる。
This eliminates the need for a step of masking and patterning a portion in contact with the base layer when forming the source region, thereby reducing the number of patterning steps using a photomask to four.

【0021】よって、同一構造の半導体装置の製造にお
いて工程数の削減が可能となる。同時に、パターニング
工程で用いるガラスマスクも減らすことができるので、
コストダウンを図ることが可能となる。
Therefore, it is possible to reduce the number of steps in manufacturing a semiconductor device having the same structure. At the same time, the number of glass masks used in the patterning process can be reduced,
Costs can be reduced.

【0022】この場合、ゲート電極にはシリコンとの選
択比が大きいアルミニウム等を用いているので、ベース
層までシリコンをエッチングする場合にもシリコンと一
緒にエッチングされることはない。よって、ベース層ま
でのコンタクトホールをゲート電極のコンタクトホール
とは別に形成する必要はなく、ゲート電極の大きさや深
さをエッチングされても支障のないサイズにする必要も
ない。
In this case, since aluminum or the like having a high selectivity to silicon is used for the gate electrode, even when silicon is etched to the base layer, it is not etched together with silicon. Therefore, it is not necessary to form a contact hole up to the base layer separately from the contact hole of the gate electrode, and it is not necessary to make the size and depth of the gate electrode a size that does not hinder the etching.

【0023】[0023]

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0024】図1及び図2は本発明の一実施例による半
導体装置の製造工程を示す各工程の断面図である。これ
ら図1及び図2を用いて本発明の一実施例による半導体
装置の製造工程について説明する。
FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The manufacturing process of the semiconductor device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0025】N+ 基板1(100)[比抵抗0.002
〜0.006(Ω・cm)]にN-エピ2[比抵抗0.
6〜1.0(Ω・cm)、厚さ8μm]を成長させたウ
ェハを使用し、全面にボロンを注入して拡散深さ1.5
〜2.0μmとなるような熱処理を行い、ベース層3を
形成する。その後に、全面にヒ素を注入して拡散深さ
0.4〜0.6μmとなるような熱処理を行い、ソース
層4を形成する[図1(a)参照]。
N + substrate 1 (100) [resistivity 0.002
~0.006 (Ω · cm)] in N - epi 2 [specific resistance 0.
Using a wafer having a thickness of 6 to 1.0 (Ω · cm) and a thickness of 8 μm], boron is implanted into the entire surface to obtain a diffusion depth of 1.5.
A heat treatment is performed to a thickness of about 2.0 μm to form the base layer 3. After that, arsenic is implanted into the entire surface and heat treatment is performed so that the diffusion depth becomes 0.4 to 0.6 μm, thereby forming the source layer 4 (see FIG. 1A).

【0026】ソース層4を形成した後に、垂直溝をイオ
ンエッチングにてN+ ソース4及びPベース3を貫いて
- エピ2に到達する深さとなるように形成する。その
上にゲート酸化膜5を成長させ、さらにその上にアルミ
ニウムを積層する。積層したアルミニウムを熱処理によ
って垂直溝に埋め込み、ゲート電極6を形成する[図1
(b)及び図1(c)参照]。
After the source layer 4 is formed, a vertical groove is formed by ion etching so as to have a depth reaching the N - epi 2 through the N + source 4 and the P base 3. A gate oxide film 5 is grown thereon, and aluminum is further stacked thereon. The laminated aluminum is buried in the vertical groove by heat treatment to form the gate electrode 6 [FIG.
(B) and FIG. 1 (c)].

【0027】これらゲート酸化膜5及びゲート電極6の
上に層間絶縁膜7を積層した後に、イオンエッチングに
てベース層3及びゲート電極6まで届くコンタクトホー
ルを形成する[図2(a)参照]。この場合、ゲート電
極6にはシリコンとの選択比が大きい、つまりシリコン
のエッチングレートとの差が大きいエッチングレートの
アルミニウムを用いているので、シリコンをエッチング
してコンタクトホールを形成する場合でもゲート電極6
がエッチングされることはない。
After laminating the interlayer insulating film 7 on the gate oxide film 5 and the gate electrode 6, a contact hole reaching the base layer 3 and the gate electrode 6 is formed by ion etching [see FIG. 2 (a)]. . In this case, since the gate electrode 6 is made of aluminum having a high selectivity to silicon, that is, aluminum having an etching rate having a large difference from the etching rate of silicon, the gate electrode 6 can be formed even when a contact hole is formed by etching silicon. 6
Is not etched.

【0028】これらコンタクトホールを埋め込むよう
に、アルミリフロースパッタにて配線アルミ8を積層
し、この配線アルミ8をパターニングした後にSiN膜
をパッシベーション膜9として積層する[図2(b)参
照]。
A wiring aluminum 8 is laminated by aluminum reflow sputtering so as to fill these contact holes, and after patterning the wiring aluminum 8, a SiN film is laminated as a passivation film 9 (see FIG. 2B).

【0029】上記の製造方法によれば、フォトリソグラ
フィ技術を用いたパターニングが4回のみとなり、半導
体装置の製造工程の短縮及びパターニングに用いるマス
クを削減することができる。
According to the above-described manufacturing method, patterning using the photolithography technique is performed only four times, so that the manufacturing process of the semiconductor device can be shortened and the number of masks used for patterning can be reduced.

【0030】層間絶縁膜7を形成する前の状態は表面に
ほとんど段差がないので、層間絶縁膜7の形成後に熱処
理によるリフローを行う必要がない。また、ゲート電極
6の形成後に不純物の活性化や層間絶縁膜7のリフロー
等の高温の熱処理が不要となるので、ゲート電極6の材
料としてアルミニウム等の低融点金属を用いることがで
き、ゲート電極6にアルミニウムを用いることでポリシ
リコンに比べて大幅にゲート抵抗を低減することが可能
となる。尚、ゲート電極6の材料としてはアルミニウム
の他にW、Ti等を用いることができる。
Since there is almost no step on the surface before the interlayer insulating film 7 is formed, it is not necessary to perform reflow by heat treatment after the formation of the interlayer insulating film 7. In addition, since high-temperature heat treatment such as activation of impurities and reflow of the interlayer insulating film 7 is not required after the formation of the gate electrode 6, a low-melting-point metal such as aluminum can be used as a material for the gate electrode 6. The use of aluminum for 6 makes it possible to significantly reduce the gate resistance as compared with polysilicon. In addition, as a material of the gate electrode 6, W, Ti, or the like can be used in addition to aluminum.

【0031】図3は本発明の他の実施例による半導体装
置の製造工程を示す各工程の断面図である。この図3を
用いて本発明の他の実施例による半導体装置の製造工程
について説明する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the steps of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. A manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】本発明の他の実施例では上記のゲート酸化
膜5の成長後にポリシリコン10を積層し、リン拡散を
行った後にWSiを積層して垂直溝を埋め込み、エッチ
バックによってゲート電極(ポリシリコン)10,及び
ゲート電極(WSi)11を形成する[図3(a)参
照]。
In another embodiment of the present invention, after the gate oxide film 5 is grown, polysilicon 10 is laminated, phosphorus diffusion is performed, WSi is laminated, vertical grooves are filled, and the gate electrode (poly) is etched back. A silicon (silicon) 10 and a gate electrode (WSi) 11 are formed (see FIG. 3A).

【0033】これらゲート酸化膜5及びゲート電極1
0,11の上に層間絶縁膜7を積層した後に、イオンエ
ッチングにてベース層3及びゲート電極11まで届くコ
ンタクトホールを形成する。その後に、全面にボロンを
注入することで、ベース層3にP+ 拡散領域12が形成
されるのでベース層3とのコンタクト抵抗を低減するこ
とができる[図3(b)参照]。このとき、ゲート電極
11に届くコンタクトホールのコンタクト部分にもボロ
ンが注入されるが、ゲート電極11の表面はWSiであ
るため、ボロンによる影響を受けることはない。
The gate oxide film 5 and the gate electrode 1
After laminating the interlayer insulating film 7 on 0 and 11, a contact hole reaching the base layer 3 and the gate electrode 11 is formed by ion etching. After that, by implanting boron into the entire surface, the P + diffusion region 12 is formed in the base layer 3, so that the contact resistance with the base layer 3 can be reduced (see FIG. 3B). At this time, boron is also implanted into the contact portion of the contact hole reaching the gate electrode 11, but is not affected by boron because the surface of the gate electrode 11 is WSi.

【0034】これらコンタクトホールを埋め込むように
配線アルミ8を積層し、この配線アルミ8をパターニン
グした後にSiN膜をパッシベーション膜9として積層
する[図3(c)参照]。これによって、上記の製造方
法でも、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング
の回数が減るので、半導体装置の製造工程の短縮及びパ
ターニングに用いるマスクを削減することができる。
A wiring aluminum 8 is laminated so as to fill these contact holes, and after patterning the wiring aluminum 8, a SiN film is laminated as a passivation film 9 (see FIG. 3C). Thus, even in the above-described manufacturing method, the number of times of patterning using the photolithography technique is reduced, so that the manufacturing process of the semiconductor device can be shortened and the number of masks used for patterning can be reduced.

【0035】このように、基板上全面にベース層3及び
ソース層4を形成した後にベース層3及びソース層4を
貫通する垂直溝を形成してソース層4の表面と垂直溝の
表面及び側壁面に夫々ゲート絶縁膜5を形成し、そのゲ
ート絶縁膜5上にゲート電極6,10,11の材料を積
層して垂直溝を埋め込んでゲート電極6,10,11を
形成するとともに、ゲート絶縁膜5及びゲート電極6,
10,11上に層間絶縁膜7を積層してからエッチング
でベース層3及びゲート電極6,11へのコンタクトホ
ールを形成することによって、ソース領域形成時にベー
ス層3とコンタクトをとる部分をマスクしてパターニン
グするという工程が不要となるので、フォトマスクを用
いたパターニング工程を4工程に減らすことができる。
As described above, after forming the base layer 3 and the source layer 4 on the entire surface of the substrate, a vertical groove penetrating the base layer 3 and the source layer 4 is formed, and the surface of the source layer 4 and the surface and side of the vertical groove are formed. A gate insulating film 5 is formed on each of the wall surfaces, and the materials of the gate electrodes 6, 10, and 11 are stacked on the gate insulating film 5 to fill the vertical grooves to form the gate electrodes 6, 10, and 11, and the gate insulating film is formed. Film 5 and gate electrode 6,
By laminating the interlayer insulating film 7 on the layers 10 and 11 and forming contact holes to the base layer 3 and the gate electrodes 6 and 11 by etching, a portion to be in contact with the base layer 3 when forming the source region is masked. Therefore, the patterning step using a photomask can be reduced to four steps.

【0036】よって、同一構造の半導体装置の製造にお
いて工程数を削減することができる。同時に、パターニ
ング工程で用いるガラスマスクも減らすことができるの
で、コストダウンを図ることができる。
Therefore, the number of steps can be reduced in manufacturing a semiconductor device having the same structure. At the same time, the number of glass masks used in the patterning step can be reduced, so that the cost can be reduced.

【0037】この場合、ゲート電極6,11にはシリコ
ンとの選択比が大きいアルミニウム等を用いているの
で、ベース層3までシリコンをエッチングする場合にも
シリコンと一緒にエッチングされることはない。よっ
て、ベース層3までのコンタクトホールをゲート電極
6,11のコンタクトホールとは別に形成する必要はな
く、ゲート電極6,11の大きさや深さをエッチングさ
れても支障のないサイズにする必要もない。
In this case, since aluminum or the like having a high selectivity with respect to silicon is used for the gate electrodes 6 and 11, even when silicon is etched to the base layer 3, it is not etched together with silicon. Therefore, it is not necessary to form a contact hole up to the base layer 3 separately from the contact holes of the gate electrodes 6 and 11, and it is also necessary to make the size and the depth of the gate electrodes 6 and 11 such that they do not hinder the etching. Absent.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板上全面に形成したベース層及びソース層を貫通する溝
を形成し、ソース層の表面と溝の表面及び側壁面に夫々
ゲート絶縁膜を形成してからゲート絶縁膜上にゲート電
極材料を積層して溝を埋め込んでゲート電極を形成する
とともに、ゲート絶縁膜及びゲート電極上に層間絶縁膜
を積層した後に層間絶縁膜及びゲート絶縁膜をエッチン
グしてベース層及びゲート電極へのコンタクトホールを
形成することによって、同一構造の半導体装置の製造に
おいて工程数を削減することができ、コストダウンを図
ることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a groove penetrating the base layer and the source layer formed on the entire surface of the substrate is formed, and a gate insulating film is formed on the surface of the source layer, the surface of the groove, and the side wall surface, respectively. After forming the film, the gate electrode material is laminated on the gate insulating film, and the trench is buried to form the gate electrode, and after the gate insulating film and the interlayer insulating film are laminated on the gate electrode, the interlayer insulating film and the gate insulating film are formed. By forming the contact holes to the base layer and the gate electrode by etching the film, the number of steps can be reduced in manufacturing a semiconductor device having the same structure, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例による半導体装置の製造工程
を示す各工程の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of each step showing a step of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による半導体装置の製造工程
を示す各工程の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of each step showing a step of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例による半導体装置の製造工
程を示す各工程の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of each step showing a step of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来例による半導体装置の製造工程を示す各工
程の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of each step showing a step of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.

【図5】従来例による半導体装置の製造工程を示す各工
程の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of each step showing a step of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ベース層 4 ソース層 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 7 層間絶縁膜 8 配線アルミ 9 パッシベーション膜 10 ゲート電極(ポリシリコン) 11 ゲート電極(WSi) 12 P+ 拡散領域Reference Signs List 3 base layer 4 source layer 5 gate oxide film 6 gate electrode 7 interlayer insulating film 8 wiring aluminum 9 passivation film 10 gate electrode (polysilicon) 11 gate electrode (WSi) 12 P + diffusion region

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78 653 H01L 29/78 652 H01L 21/768 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/78 653 H01L 29/78 652 H01L 21/768

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体シリコン基板上全面にベース層を
形成する工程と、前記ベース層上全面にソース層を形成
する工程と、前記ソース層及び前記ベース層を貫通する
溝を形成して前記ソース層の表面と前記溝の内壁面とに
夫々ゲート絶縁膜を形成する工程と、シリコンとのエッ
チング選択比の大きい材質からなるゲート電極を前記溝
内に埋め込む工程と、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート
電極上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜
と前記ゲート絶縁膜と前記半導体シリコン基板とをエッ
チングして前記ベース層へのコンタクトホール及び前記
ゲート電極へのコンタクトホールを形成する工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming a base layer over the entire surface of the semiconductor silicon substrate, a step of forming a source layer over the entire surface of the base layer, and forming a groove penetrating the source layer and the base layer. a step of to form the respective gate insulating film on the inner wall surface and the groove of the source layer, edge of the silicon
A step of embedding a gate electrode made of a material having a high selectivity in the trench, a step of forming an interlayer insulating film on the gate insulating film and the gate electrode, the step of forming the interlayer insulating film, the gate insulating film, and the semiconductor Forming a contact hole to said base layer and a contact hole to said gate electrode by etching a silicon substrate.
【請求項2】 前記ゲート電極はアルミニウムと、W
と、Tiとのうちのいずれかからなることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the gate electrode is made of aluminum and W.
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method comprises one of Ti and Ti .
【請求項3】 前記コンタクトホールを形成した後に前
記半導体シリコン基板上の全面にボロンを注入する工程
を含むことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製
造方法。
3. The method according to claim 2, further comprising the step of implanting boron into the entire surface of the semiconductor silicon substrate after forming the contact hole.
【請求項4】 シリコンとのエッチング選択比の大きい
材料を前記ゲート絶縁膜上に積層する工程を含み、 前記
材料を熱処理で溶融して前記溝内に埋め込むようにした
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか記載
の半導体装置の製造方法。
4. A large etching selectivity with silicon.
The material comprising the step of laminating on the gate insulating film, wherein
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a material is melted by heat treatment and embedded in the groove.
【請求項5】 前記溝の内壁面に多結晶シリコンを形成
する工程を含み、前記溝内に前記ゲート電極を埋め込む
工程は、前記溝の内壁面に形成された多結晶シリコン上
WSiを埋め込むようにしたことを特徴とする請求項
1または請求項3記載の半導体装置の製造方法。
5. A step of forming polycrystalline silicon on an inner wall surface of the groove, wherein the step of embedding the gate electrode in the groove includes embedding WSi on the polycrystalline silicon formed on the inner wall surface of the groove. Claims characterized in that :
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 .
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