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JPS60261164A - Manufacture of groove type mos capacitor - Google Patents

Manufacture of groove type mos capacitor

Info

Publication number
JPS60261164A
JPS60261164A JP59117947A JP11794784A JPS60261164A JP S60261164 A JPS60261164 A JP S60261164A JP 59117947 A JP59117947 A JP 59117947A JP 11794784 A JP11794784 A JP 11794784A JP S60261164 A JPS60261164 A JP S60261164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon substrate
capacitor
forming
region
trench
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59117947A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazushige Minegishi
峯岸 一茂
Ban Nakajima
中島 蕃
Takashi Morie
隆 森江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP59117947A priority Critical patent/JPS60261164A/en
Publication of JPS60261164A publication Critical patent/JPS60261164A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a groove type MOS capacitor simply, by forming a groove of the capacitor in a silicon substrate, and sequentially forming a silicon oxide film and a conductive layer in the groove. CONSTITUTION:A high concentration N-type impurity introduced region 22 is formed on a silicon substrate 11 by using a mask 13. A groove 3 for forming a capacitor, which penetrates through the impurity introduced region 22, is formed. Then, the mask 13 is removed. Thereafter, a silicon oxide film 4 is formed on the entire surfaces of the substrate 11 and the silicon oxide film 4 by thermal oxidation processing. Then, a conducting layer 5 having a required pattern is formed on the silicon oxide film 4. Thus the groove type MOS capacitor can be manufactured by simple processes.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主面側からキャパシタ形成用溝を形成してい
るシリコン゛基板を有し、その主面側及びキャパシタ形
成用溝の内面側に連続延長しているシリコン酸化物膜が
絶縁膜として形成され、そのシリコン酸化物膜上に導電
性層が形成されている、という構成を有する溝型MOS
キャパシタの製法の改良に関する。
Detailed Description of the Invention: Industrial Field of Application The present invention has a silicon substrate in which a capacitor forming groove is formed from the main surface side, and a silicon substrate having a continuous groove formed on the main surface side and the inner surface side of the capacitor forming groove. A trench type MOS having a structure in which an extending silicon oxide film is formed as an insulating film, and a conductive layer is formed on the silicon oxide film.
Concerning improvements in capacitor manufacturing methods.

従来の技術 従来、上述した溝型MOSキャパシタとして、第2図を
伴なって次に述べる構成を有するものが提案されている
2. Description of the Related Art Conventionally, as the above-mentioned trench type MOS capacitor, one having the structure described below with reference to FIG. 2 has been proposed.

すなわち、シリコン基板1を有する。That is, it has a silicon substrate 1.

このシリコン基板1には、その主面2側から、キャパシ
タ形成用溝3が形成されている。
A capacitor formation groove 3 is formed in this silicon substrate 1 from the main surface 2 side.

しかして、シリコン基板1の主面2側及びキャパシタ形
成用溝3の内面側に連続延長している3iQ2を主成分
としているシリコン酸化物膜4が絶縁膜として形成され
、一方、そのシリコン酸化物膜4上に、例えば燐、砒素
などの不純物を導入している多結晶シリコンでなる導電
性層5が形成されている。
Thus, a silicon oxide film 4 containing 3iQ2 as a main component is formed as an insulating film, continuously extending to the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and to the inner surface side of the capacitor formation groove 3. A conductive layer 5 made of polycrystalline silicon doped with impurities such as phosphorus and arsenic is formed on the film 4 .

以上が、従来提案されている溝型MOSキャパシタの構
成である。
The above is the structure of the conventionally proposed trench type MOS capacitor.

このような構成を有する溝型MOSキャパシタによれば
、シリコン基板1及び導電性層5間で、シリコン酸化物
膜4のシリコン基板1及び導電性層5が対向している領
域の面積に応じた容量を呈することは明らかであるが、
この場合、シリコン酸化物膜4がシリコン基板1のキャ
パシタ形成用溝3に沿って延長し、そしてその延長領域
上に導電性層5が延長しているので、同じ容量を、シリ
コン基板1にキャパシタ形成用溝3を設けず、シリコン
基板1の主面2上にシリコン酸化物H4を形成し、その
シリコン酸化物膜4上に導電性層5を形成している構成
の溝型MOSキャパシタに比し、狭いシリコン基板1の
面積で得ることができる、という特徴を有する。
According to the trench type MOS capacitor having such a configuration, the area between the silicon substrate 1 and the conductive layer 5 is determined according to the area of the region of the silicon oxide film 4 where the silicon substrate 1 and the conductive layer 5 face each other. Although it is clear that it exhibits a capacity,
In this case, the silicon oxide film 4 extends along the capacitor forming groove 3 of the silicon substrate 1, and the conductive layer 5 extends over the extended region, so that the same capacitance can be applied to the silicon substrate 1 as a capacitor. Compared to a trench type MOS capacitor having a structure in which the formation trench 3 is not provided, a silicon oxide H4 is formed on the main surface 2 of the silicon substrate 1, and a conductive layer 5 is formed on the silicon oxide film 4. However, it has the characteristic that it can be obtained with a small area of the silicon substrate 1.

このような特徴を有する溝型MOSキャパシタと同様の
溝型MOSキャパシタの製法として、従来、第3図を伴
なって次に述べる方法が提案されている。なお、第3図
において、第2図との対応部分には同一符号を付して示
す。
As a method for manufacturing a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor having such characteristics, a method described below with reference to FIG. 3 has been proposed. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

すなわち、爾後第1図で上述したシリコン基板1になる
、平らな主面12を有する原シリコン基板11を予め用
意する(第3図A)。
That is, an original silicon substrate 11 having a flat main surface 12, which will later become the silicon substrate 1 described above in FIG. 1, is prepared in advance (FIG. 3A).

しかして、その原シリコン基板11の主面12上に、第
1図で上述したキャパシタ形成用溝3に対応しているパ
ターンを有する、例えば5102でなるマスク層13を
、熱酸化法、CVD法などによる工程を含んで形成する
(第3図B)。
Then, on the main surface 12 of the original silicon substrate 11, a mask layer 13 made of, for example, 5102, having a pattern corresponding to the capacitor forming groove 3 described above in FIG. (FIG. 3B).

次に、原シリコン基板11に対するマスク層13をマス
クとする、反応性イオンエツチングなどのエツチング処
理によって、原シリコン基板11内にキャパシタ形成用
溝3を形成する(第3図C)。
Next, capacitor formation grooves 3 are formed in the original silicon substrate 11 by etching such as reactive ion etching using the mask layer 13 as a mask for the original silicon substrate 11 (FIG. 3C).

次に、マスク層13を、例えば緩衝弗酸液を用いて、原
シリコン基板11の主面12上から除去し、かくて、原
シリコン基板11から、主面2側からキャパシタ形成用
溝3を形成しているシリコン基板1を得る(第3図D)
Next, the mask layer 13 is removed from the main surface 12 of the original silicon substrate 11 using, for example, a buffered hydrofluoric acid solution, and thus the capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side of the original silicon substrate 11. Obtain the formed silicon substrate 1 (Fig. 3D)
.

次に、シリコン基板1に対する熱酸化処理によって、シ
リコン基板1の主面2側及びキャパシタ形成用溝3の内
面側に連続延長しているシリコン酸化物膜4を形成する
く第3図E)。
Next, the silicon substrate 1 is subjected to a thermal oxidation treatment to form a silicon oxide film 4 that continuously extends on the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and on the inner surface side of the capacitor forming groove 3 (FIG. 3E).

次に、シリコン酸化物膜4上に、例えば燐、砒素などの
不純物を導入している多結晶シリコンでなる導電性層5
を、例えばシランを用いた減圧CVD法による工程を含
んで、所要のパターンに形成する(第3図F)。
Next, on the silicon oxide film 4, a conductive layer 5 made of polycrystalline silicon into which impurities such as phosphorus and arsenic are introduced is formed.
are formed into a desired pattern, including a step using, for example, a low pressure CVD method using silane (FIG. 3F).

以上の工程を含んで、第2図で上述した溝型MOSキャ
パシタと同様の溝型MOSキャパシタを製造する。
Including the above steps, a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. 2 is manufactured.

以上が、従来提案されている、第2図で上述した溝型M
OSキャパシタと同様の溝型MOSキャパシタの製法で
ある。
The above is the groove type M described above in FIG. 2 that has been proposed in the past.
This is a method for manufacturing a trench type MOS capacitor similar to an OS capacitor.

このような溝型MOSキャパシタの製法によれば、主面
2側からキャパシタ形成用溝3を形成しているシリコン
基板1を用意する工程(第3図A〜D)と、そのシリコ
ン基板1に対、する酸化処理によって、シリコン基板1
の主面2側及びキャパシタ形成用溝3の内面側に連続延
長しているシリコン酸化物膜4を絶縁膜として形成する
工程(第3図E)と、そのシリコン酸化物膜4上に導電
性層5を形成する工程(第3図F)とを含む、という簡
易な工程で、第2図で上述した溝型MOSキャパシタと
同様の溝型MOSキャパシタを製造することができる、
という特徴を有する。
According to the manufacturing method of such a trench type MOS capacitor, the steps of preparing a silicon substrate 1 in which a capacitor formation trench 3 is formed from the main surface 2 side (FIGS. 3A to 3D), and By the oxidation treatment, the silicon substrate 1
The step of forming a silicon oxide film 4 as an insulating film that extends continuously on the main surface 2 side and the inner surface side of the capacitor forming groove 3 (FIG. 3E), and forming a conductive film on the silicon oxide film 4 (FIG. 3E). A trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. 2 can be manufactured by a simple process including the step of forming layer 5 (FIG. 3F).
It has the following characteristics.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第3図で上述した従来の溝型MOSキャ
パシタの製法の場合、シリコン酸化物膜4を形成する工
程(第3図F)において、そのシリコン酸化物膜4は、
900℃〜1000℃の温度での熱酸化処理によって形
成されるのを普通とするが、この場合、そのシリコン酸
化物膜4が、シリコン基板1のキャパシタ形成用溝3の
開放端部側の領[14及び底部側の領域15上の領域1
6及び17において、他の領域に比し薄い厚さに形成さ
れる。特に、シリコン基板1のキャパシタ形成用溝3の
開放端部側の領域14上の領域16において、格段的に
薄い厚さに形成される。
Problems to be Solved by the Invention However, in the case of the conventional trench type MOS capacitor manufacturing method described above in FIG. 3, in the step of forming the silicon oxide film 4 (FIG. 3F), the silicon oxide film 4 teeth,
The silicon oxide film 4 is usually formed by thermal oxidation treatment at a temperature of 900°C to 1000°C, and in this case, the silicon oxide film 4 covers the area on the open end side of the capacitor forming groove 3 of the silicon substrate 1. [14 and area 1 on bottom side area 15
6 and 17 are formed to have a thinner thickness than other regions. In particular, the region 16 on the open end side region 14 of the capacitor forming groove 3 of the silicon substrate 1 is formed to have a significantly thinner thickness.

このため、溝型M C)Sキャパシタを大なる容量を有
するものとして製造すべく、シリコン酸化物膜4を薄い
厚さに形成した場合、その溝型MOSキャパシタを、高
い耐圧を有するものとして製造することができない、と
いう欠点を有していた。
For this reason, when the silicon oxide film 4 is formed to have a small thickness in order to manufacture a trench type MC)S capacitor with a large capacity, the trench type MOS capacitor must be manufactured to have a high breakdown voltage. It had the disadvantage that it could not be done.

また、第3図で上述した従来の溝型MOSキャパシタの
製法の場合、シリコン酸化物膜4を形成する工程におい
て、そのシリコ′、7酸化物膜4を、1100℃または
それ以上゛の高い温度での熱酸化処理によって形成すれ
ば、そのシリコン酸化物膜4を、シリコン基板1のキャ
パシタ形成用溝3の開放端部側の領域14及び底部側の
領域15上の領域16及び17において、上述した90
0℃〜1000℃の温度での熱酸化処理によって形成す
る場合に比し厚い厚さを有するものとに形成することが
でき、従って、シリコン酸化物1114を、厚さが、シ
リコン基板1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領
域14及び底部側の領域15上の領域16及び17と、
他の領域との間において僅かな差しか有しないものとし
て形成することができる。
Furthermore, in the case of the conventional trench type MOS capacitor manufacturing method described above with reference to FIG. If the silicon oxide film 4 is formed by the thermal oxidation treatment described above, the silicon oxide film 4 is formed in the regions 16 and 17 on the open end side region 14 and bottom side region 15 of the capacitor formation trench 3 of the silicon substrate 1. 90
The silicon oxide 1114 can be formed to have a thicker thickness than the case where it is formed by thermal oxidation treatment at a temperature of 0° C. to 1000° C. regions 16 and 17 on the open end side region 14 and bottom side region 15 of the forming groove 3;
It can be formed so that there is only a slight difference between it and other regions.

しかしながら、シリコン基板1にトランジスタなどの素
子が形成されている場合、シリコン酸化物膜4を、上述
したように高い温度の熱酸化処理によって形成すれば、
その高い温度の熱によって、シリコン基板1に形成され
ている素子の特性が劣化したり、損傷したりする、とい
う欠点を有していた。
However, when elements such as transistors are formed on the silicon substrate 1, if the silicon oxide film 4 is formed by high temperature thermal oxidation treatment as described above,
The high temperature heat deteriorates the characteristics of the elements formed on the silicon substrate 1 or damages them.

問題を解決するための手 よって、本発明は、上述した欠点のない新規な溝型MO
Sキャパシタの製法を提案せんとするものである。
By means of solving the problem, the present invention provides a novel channel MO without the above-mentioned drawbacks.
This paper aims to propose a manufacturing method for S capacitors.

本願箱1及び第2番目の発明による溝型MOSキャパシ
タの製法によれば、第3図で上述した従来の溝型MOS
キャパシタの製法の場合と同様に、主面側からキャパシ
タ形成用溝を形成しているシリコン基板を用意覆゛る工
程と、そのシリコン基板に対する酸化処理によってシリ
コン基板の主面側及びキャパシタ形成用溝側に連続延長
しているシリコン酸化物膜を絶縁膜として形成する工程
と、シリコン酸化物膜上に導電性層を形成する工程とを
含んで、溝型MOSキャパシタを製造する。
According to the manufacturing method of the trench type MOS capacitor according to the present invention Box 1 and the second invention, the conventional trench type MOS capacitor described above in FIG.
As in the case of the capacitor manufacturing method, the silicon substrate in which the capacitor formation groove is formed is prepared from the main surface side, and the silicon substrate is oxidized to form the main surface side of the silicon substrate and the capacitor formation groove. A trench type MOS capacitor is manufactured by including the steps of forming a silicon oxide film continuously extending to the sides as an insulating film, and forming a conductive layer on the silicon oxide film.

しかしながら、本願第1番目の発明による溝型MOSキ
ャパシタの製法の場合、シリコン基板を用意する工程に
おいて、そのシリコン基板を、少くとも、キャパシタ形
成用溝の開放端部側の領域が他の領域に比し増速酸化さ
れる高濃度N型不純物導入領域になされているものとし
て用意する。
However, in the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application, in the step of preparing a silicon substrate, at least the region on the open end side of the capacitor forming trench is separated from other regions. In contrast, it is assumed that a high concentration N-type impurity introduced region is subjected to accelerated oxidation.

また、本願第2番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法の場合、シリコン基板を用意する工程において、
そのシリコン基板を、少なくとも、キャパシタ形成用溝
の開放端部側の領域と、少くともキャパシタ形成用溝の
底部側の領域とが、それぞれ他の領域に比し増速酸化さ
れる高濃度N型不純物導入領域になされているものとし
て用意する。
Further, in the case of the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application, in the step of preparing a silicon substrate,
The silicon substrate is made of a high-concentration N type in which at least the region on the open end side of the capacitor formation trench and at least the region on the bottom side of the capacitor formation trench are oxidized at a faster rate than other regions. It is prepared as if it had been done in the impurity introduction region.

作 用 − このため、本願第1番目の発明による溝型MoSキャパ
シタの製法によれば、シリコン酸化物膜を形成する工程
において、そのシリコン酸化物Il!i14を、高い温
度での熱酸化処理によらなくても、厚さが、シリコン基
板のキャパシタ形成用溝の開放端部側の領域上の領域と
、他の領域との間において殆んど差を有していないが有
しているとしても僅かな差しか有していないものとして
、容易に形成することができる。
Effect - Therefore, according to the method for manufacturing a groove-type MoS capacitor according to the first invention of the present application, in the step of forming a silicon oxide film, the silicon oxide Il! Even if i14 is not subjected to thermal oxidation treatment at high temperatures, there is almost no difference in thickness between the region on the open end side of the capacitor formation groove of the silicon substrate and the other regions. It can be easily formed as a device that does not have a , but even if it does, there is only a slight difference.

また、本願第2番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法によれば、シリコン酸化物膜を形成する工程にお
いて、そのシリコン酸化物膜4を、厚さが、シリコン基
板のキャパシタ形成用溝の開放端部側及び底部側の領域
上の領域と、他の領域との間において殆んど差を有して
いないか有しているとしても僅かの差しか有しないもの
として、容易に形成することができる。
Further, according to the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application, in the step of forming a silicon oxide film, the thickness of the silicon oxide film 4 is adjusted to the opening of the trench for forming a capacitor in the silicon substrate. To be easily formed so that there is almost no difference or only a small difference between the areas on the end side and bottom side and other areas. I can do it.

発明゛の効果 よって、本願第1番目の発明による溝型MOSキャパシ
タの製法、及び本願第2番目の発明による溝型MOSキ
ャパシタの製法の何れによっても、溝型MOSキャパシ
タを、大なる容量を有するものとして製造すべく、シリ
コン酸化物膜を薄い厚さに形成しても、第3図で上述し
た従来の溝型MOSキャパシタの製法によって得られる
溝型MOSキャパシタに比し高い耐圧を有するものとし
て、容易に、製造することができる、という特徴を有す
る。
As a result of the effects of the invention, a trench-type MOS capacitor having a large capacitance can be obtained by both the method for manufacturing a trench-type MOS capacitor according to the first invention of the present application and the method for manufacturing a trench-type MOS capacitor according to the second invention of the present application. Even if the silicon oxide film is formed to a thin thickness in order to manufacture the capacitor, it has a higher withstand voltage than the trench MOS capacitor obtained by the conventional trench MOS capacitor manufacturing method described above in FIG. It has the characteristic that it can be easily manufactured.

実施例1 先ず、本願第1番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法の実施例を第1図を伴なって述べよう。
Embodiment 1 First, an embodiment of a method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application will be described with reference to FIG.

第1図において、第3図との対応部分には同−符号を付
して詳細説明を省略するJ 第1図に示す本願第1番目の発明による溝型MOSキャ
パシタの製法は、次に述べる順次の工程をとって、第2
図で上述したと同様の溝型MOSキャ1−<シタを製造
する。
In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 3 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.J The method for manufacturing the trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application shown in FIG. 1 will be described below. Taking the sequential steps, the second
A groove-type MOS capacitor 1--<-> is manufactured similar to that described above with reference to the figures.

すなわち、第3図Aで上述したと同様に、平らな主面1
2を有する原シリコン基板11を予め用意(−る(第1
図A)。
That is, as described above in FIG. 3A, the flat main surface 1
Prepare in advance an original silicon substrate 11 having a
Figure A).

しかして、その原シリコン基板11の主面12上に、第
3図Bで上述したと同様に、マスク層13を形成する(
第1図B)。
Then, a mask layer 13 is formed on the main surface 12 of the original silicon substrate 11 in the same manner as described above with reference to FIG. 3B.
Figure 1B).

・ 次に、原シリコン基板11に対するマスク層13を
マスクとする、燐、砒素などのN型不純物の導入処理に
よって、原シリコン基板11内に、そのマスク層13の
窓21粁臨む領域とそれに連接しているマスク層13下
における窓21から僅かに離れた位置までの領域とに連
続−長し且つ表面不純物濃度でみて2×1°019〜3
0 ×10 atOm/Cm3というヨウな高イN型不純物
濃度を有する高濃度N型不純物導入領域22を形成する
く第1図C)。
- Next, by introducing an N-type impurity such as phosphorus or arsenic into the original silicon substrate 11 using the mask layer 13 as a mask, a region of the mask layer 13 facing the window 21 and connected thereto is introduced into the original silicon substrate 11. It is continuous with the region under the mask layer 13 up to a position slightly distant from the window 21, and is 2×1°019 to 3 in terms of surface impurity concentration.
A heavily doped N-type impurity region 22 having a high N-type impurity concentration of 0.times.10 atOm/Cm3 is formed (FIG. 1C).

この場合、原シリコン基板11内へのN型不純物の導入
処理は、N型不純物イオンを原シリコン基板11内に注
入し、しかる後、不活性ガス雰囲気中で熱処理をすると
いう処理とし術、例えば、100KeVに加速された砒
素イオンを4 X ’1015c m−2の注入量で、
原シリコン基板11内に注入し、次に、窒素雰囲気中で
、1000℃、60分の熱処理をするという処理とし得
る。また、N型不純物の導入処理は、例えば、POCl
2を用いた気相拡散処理とすることもできる。
In this case, the N-type impurity introduction process into the original silicon substrate 11 may be performed by injecting N-type impurity ions into the original silicon substrate 11 and then performing heat treatment in an inert gas atmosphere, for example. , arsenic ions accelerated to 100 KeV were implanted at a dose of 4 x '1015 cm-2,
The process may be such that it is implanted into the original silicon substrate 11 and then heat-treated at 1000° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere. In addition, the N-type impurity introduction treatment is, for example, POCl
It is also possible to perform a vapor phase diffusion treatment using 2.

また、N型不純物の導入処理は、第1図りに示すように
、原シリコン基板コ1のマスク層13の窓21に臨む領
域上及びマスク層13上に連続延長′している例えば燐
シリケートガラス(PSG)でなるN型不純物含有層2
3を、堆積処理によって形成し、次に、熱処理によって
、N型不純物含有層23から、原シリコン基板11内に
N型不純物を導入する処理とすることもできる。
In addition, as shown in the first diagram, the N-type impurity introduction treatment is carried out on a region of the mask layer 13 of the original silicon substrate 1 facing the window 21 and on the mask layer 13, such as a phosphorus silicate glass, which is continuously extended. N-type impurity-containing layer 2 made of (PSG)
3 can be formed by a deposition process, and then an N-type impurity is introduced into the original silicon substrate 11 from the N-type impurity-containing layer 23 by a heat treatment.

次に、原シリコン基板11に対するマスク層13をマス
クと(るエツチング処理を、上述した原シリコン基板1
に対するN型不純物の導入処理に第1図りに示すように
N型不純物含有層23を用いた場合、そのN型不純物含
有層23を除去して後、行なって、原シリコン基板11
内に、マスク層13の窓21に臨む領域において、その
窓21に対応するパターンを有するキャパシタ形成用溝
3を形成するとともに、高濃度N型不純物導入領域22
から、原シリコン基板11のキャパシタ形成用溝3の開
放端部側の領域14における高濃度N型不純物導入領域
24を形成する(第1図E)。
Next, the original silicon substrate 11 is etched using the mask layer 13 as a mask.
When an N-type impurity-containing layer 23 is used in the N-type impurity introduction process as shown in the first diagram, the process is performed after removing the N-type impurity-containing layer 23.
In the region facing the window 21 of the mask layer 13, a capacitor formation groove 3 having a pattern corresponding to the window 21 is formed, and a high concentration N-type impurity doped region 22 is formed.
From this, a heavily doped N-type impurity region 24 is formed in the region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 of the original silicon substrate 11 (FIG. 1E).

この場合、原シリコン基板11に対するエツチング処理
は、それ自体公知の反応性イオンエツチング処理とし得
、例えば、0.1W/cm2の高周波で励起された圧力
1 ’4 m t Or rのCBrF3ガスイオンを
用いた処理とし得る。
In this case, the etching process for the original silicon substrate 11 may be a known reactive ion etching process, for example, CBrF3 gas ions at a pressure of 1'4 m t Or r excited by a high frequency of 0.1 W/cm2. It can be a treatment using

次に、マスク層13を、第3図りで上述したと同様に、
原シリコン基板11の主面12上から除去し、か(て、
原シリコン基板11から、主面2側からキャパシタ形成
用溝3を形成しているとともに、キャパシタ形成用溝3
の開放端部側の領域14を高濃度N型不純物導入領域2
4にしているシリコン基板1を得る(第1図F)次に、
シリコン基板1に対する熱酸化処理によって、シリコン
基板1の主面2側及びキャパシタ形成用溝3の内面側に
連続延長しているシリコン酸化物11!4を、50人〜
1000人の厚さに形成する(第1図G)。
Next, the mask layer 13 is formed in the same manner as described above in the third diagram.
Remove from the main surface 12 of the original silicon substrate 11, or
A capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side of the original silicon substrate 11, and a capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side.
A region 14 on the open end side of the high concentration N-type impurity doped region 2
4 (FIG. 1F). Next,
By thermal oxidation treatment on the silicon substrate 1, the silicon oxide 11!4 continuously extending to the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and the inner surface side of the capacitor forming groove 3 is removed by 50 or more people.
Form to a thickness of 1,000 people (Figure 1G).

この場合、シリコン基板1に対する熱酸化処理は、乾燥
酸素雰囲気を用いた、900℃〜1000℃の温度での
熱酸化処理とし得る。しかるときは、シリコン酸化物膜
4が、シリコン基板1の高濃度N型不純物導入領域24
にしているキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域1
4上において、その領域14が高濃度N型不純物導入領
域24であるため、他の領域上におけるよりも2倍の速
度で形成され、このため、シリコン酸化物膜4を、厚さ
が、シリコン基板1のキャパシタ形成用溝3の開放端部
側の領域14上の領fii!16と、他の領域との間に
殆んど差を有していないか有しているとしても僅かな差
しか有していないものとして形成することができる。
In this case, the thermal oxidation treatment for the silicon substrate 1 may be thermal oxidation treatment at a temperature of 900° C. to 1000° C. using a dry oxygen atmosphere. In such a case, the silicon oxide film 4 may be added to the high concentration N-type impurity doped region 24 of the silicon substrate 1.
Region 1 on the open end side of the capacitor forming groove 3
4, since the region 14 is a high-concentration N-type impurity introduced region 24, it is formed at twice the rate of formation on other regions. The region fii! on the region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 of the substrate 1! 16 and the other regions, there may be little difference or only a small difference.

次に、シリコン酸化物膜4上に、第3図Fで上述したと
同様に、導電性層5を、所要のパターンに形成する(第
1図H)。
Next, a conductive layer 5 is formed in a desired pattern on the silicon oxide film 4 in the same manner as described above with reference to FIG. 3F (FIG. 1H).

以上の工程を含んで、第2図で上述した溝型MOSキャ
パシタと同様の溝型MOSキャパシタを製造する。
Including the above steps, a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. 2 is manufactured.

以上が、本願第1番目の発明による溝型MOSキャパシ
タの製法の実施例である。
The above is an embodiment of the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application.

このような本願第1番目の発明による溝型MOSキャパ
シタの製法の実施例によれば、主面2側からキャパシタ
形成用溝3を形成しているとともに、キャパシタ形成用
溝3の開放端部側の領域14を他の領域に比し増速酸化
される高濃度N型不純物導入領域にしているシリコン基
板1を用意する工程(輌1図A〜F)と、そのシリコン
基板1に対する酸化処理によって、シリコン基板1の主
面2側及びキャパシタ形成用溝3の内面側に連続延長し
ているシリコン酸化物膜4を絶縁膜として形成する工程
(第1図G)と、そのシリコン酸化物膜4上に導電性層
5を形成する工程(第1図H)とを含む、という簡易な
工程で、第2図で上述した溝型MOSキャパシタと同様
の溝型MOSキャパシタを製造することができるという
特徴を有する。
According to the embodiment of the method for manufacturing a groove type MOS capacitor according to the first invention of the present application, the capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side, and the open end side of the capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side. A process of preparing a silicon substrate 1 in which the region 14 is made into a high-concentration N-type impurity-introduced region that is oxidized at a faster rate than other regions (FIGS. 1A to 1F) and an oxidation treatment for the silicon substrate 1. , a step of forming a silicon oxide film 4 as an insulating film that continuously extends on the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and on the inner surface side of the capacitor forming groove 3 (FIG. 1G), and the silicon oxide film 4 It is said that it is possible to manufacture a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. Has characteristics.

また、第1図に示す本願第1番目の発明による溝型MO
Sキャパシタの製法によれば、シリコン酸化物膜4を形
成する工程において、そのシリコン酸化物膜4を、高い
温度での熱酸化処理によらなくても、厚さが、シリコン
基板1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域14
上の領域16と、他の領域との間において殆んど差を有
していないか有しているとしても僅かな差しか有してい
ないものとして、容易に、形成することができる。
Moreover, the groove-type MO according to the first invention of the present application shown in FIG.
According to the manufacturing method of the S capacitor, in the step of forming the silicon oxide film 4, the thickness of the silicon oxide film 4 can be reduced to the same thickness as that of the capacitor formed on the silicon substrate 1, without having to undergo thermal oxidation treatment at high temperatures. Region 14 on the open end side of the groove 3
The upper region 16 and the other regions can be easily formed so that there is almost no difference, or even if there is, only a small difference.

従って、溝型MOSキャパシタを大なる容量を有するも
のとして製造すべく、シリコン酸化物膜4を薄い厚さに
形成しても、その溝型M○Sキャパシタを、第3図で上
述した従来の溝型MOSキャパシタの製法によって得ら
れる溝型MOSキャパシタに比し高い耐圧を有するもの
として、容易に製造することができる、という特徴を有
する。
Therefore, even if the silicon oxide film 4 is formed to have a small thickness in order to manufacture a trench type MOS capacitor with a large capacitance, the trench type MOS capacitor cannot be manufactured using the conventional method described above in FIG. It has a feature that it has a higher breakdown voltage than a trench MOS capacitor obtained by a trench MOS capacitor manufacturing method and can be manufactured easily.

実施例2 次に、本願第2番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法の第1の実施例を、第4図を伴なって述べよう。
Embodiment 2 Next, a first embodiment of a method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application will be described with reference to FIG.

第4図において、第1図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。
In FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第4図に示す本願第2番目の発明による溝型MOSキャ
パシタの製法は、次に述べる順次の工程をとって、第2
図で上述したと同様の溝型MOSキャパシタを製造する
The method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application shown in FIG.
A trench type MOS capacitor similar to that described above in the figures is manufactured.

すなわち、第1図A−Eで上述した工程をとっで、原シ
リコン基板11上にマスク層13が形成され、原シリコ
ン基板17内にマスク層13をマスクとしてキャパシタ
形成用溝3が形成され、原シリコン基板11のキャパシ
タ形成用溝3の開放端部側の領域14を高濃度N型不純
物導入領域24にしている、という構成を得て後、キャ
パシタ形成用溝3の内面及びマスク層13の外表面に連
続延長している例えばシリコン窒化物でなるマスク材層
31を、例えばCVD法によって形成する(第4図A)
That is, by performing the steps described above with reference to FIGS. 1A to 1E, the mask layer 13 is formed on the original silicon substrate 11, and the capacitor forming groove 3 is formed in the original silicon substrate 17 using the mask layer 13 as a mask. After obtaining a configuration in which the region 14 on the open end side of the capacitor formation groove 3 of the original silicon substrate 11 is made into the high concentration N-type impurity introduction region 24, the inner surface of the capacitor formation groove 3 and the mask layer 13 are formed. A mask material layer 31 made of, for example, silicon nitride and extending continuously on the outer surface is formed by, for example, the CVD method (FIG. 4A).
.

次に、マスク材層31に対するエツチング処理によって
、マスク材層31のキャパシタ形成用溝3の底面上の領
域とマスク層13の上面上の領域とを除去し、マスク材
層31がら、キャパシタ形成用溝3の内側面及びマスク
層13の窓21の内面のみに連続延長しているマスク層
32を形成する(第4図B〉。
Next, by etching the mask material layer 31, the region on the bottom surface of the capacitor formation groove 3 and the region on the top surface of the mask layer 13 of the mask material layer 31 are removed, and the mask material layer 31 is removed. A mask layer 32 that continuously extends only on the inner surface of the groove 3 and the inner surface of the window 21 of the mask layer 13 is formed (FIG. 4B).

この場合、マスク材層31に対するエツチング処理は、
それ自体公知の反応性イオンエツチング処理とし得、例
えば、0.3W/cm 2の高周波で励起された圧力l
QmtorrのCF4ガスイオン及び水素イオンを用い
た処理と心得る。
In this case, the etching process for the mask material layer 31 is as follows:
It may be a reactive ion etching process known per se, for example, at a pressure l excited with a radio frequency of 0.3 W/cm2.
I believe this is a process using Qmtorr's CF4 gas ions and hydrogen ions.

次に、原シリコン基板11に対するマスク層13及び3
2をマスクとする、燐、砒素などのN型不純物の導入処
理によって、原シリコン基板11内に、そのマスク層3
1の窓33に臨む領域とそれに連接しているマスク層3
2の下端部のまわりにおける領域とに連続している、第
1図Cで上述した高濃度N型不純物導入領域22と同様
の高濃度N型不純物導入領域34を、高濃度N型不純物
導入領域22を形成すると同様の方法で形成する(第4
図C)。
Next, mask layers 13 and 3 are formed on the original silicon substrate 11.
2 as a mask, the mask layer 3
The area facing the window 33 of No. 1 and the mask layer 3 connected thereto
A high concentration N type impurity introduced region 34 similar to the high concentration N type impurity introduced region 22 described above in FIG. 22 is formed in the same manner (the fourth
Figure C).

次に、マスク層32を例えば約160℃の温度に加熱し
た燐酸液を用いて除去しく第4図D)、しかる後または
その前にマスク層13を例えば緩衝弗酸液を用いて除去
しく第4図E)、かくて、原シリコン基板11から、主
面2側ス)らキャパシタ形成用溝3を形成しているとと
もに、キャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域14と
、キャパシタ形成用溝3の底部側の領域35とを、それ
ぞれ高濃度N型不純物導入領域24及び34にしている
シリコン基板1を得る(第4図E)6 次に、第1図Gで上述したと同様に、シリコン基板1に
対する熱酸化処理によって、シリコン基板1の主面2側
及びキャパシタ形成用溝3の内面側に連続延長している
シリコン酸化物膜4を形成する(第4図F)。
Next, the mask layer 32 is removed using, for example, a phosphoric acid solution heated to a temperature of about 160° C. (FIG. 4D), and after or before that, the mask layer 13 is removed using, for example, a buffered hydrofluoric acid solution. 4E), thus, the capacitor formation groove 3 is formed from the main surface 2 side (S) from the original silicon substrate 11, and the capacitor formation groove 3 is formed from the open end side region 14 of the capacitor formation groove 3. A silicon substrate 1 is obtained in which the region 35 on the bottom side of the trench 3 is made into high-concentration N-type impurity introduced regions 24 and 34, respectively (FIG. 4E) 6 Next, as described above in FIG. 1G, a silicon substrate 1 is obtained. Next, by thermal oxidation treatment of the silicon substrate 1, a silicon oxide film 4 is formed which continuously extends on the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and on the inner surface side of the capacitor forming groove 3 (FIG. 4F).

この場合、シリコン酸化物膜4が、シリコン基板1の高
濃度N型不純物導入領域24にしているキャパシタ形成
用溝3の開放端部側の領域14上と、高11度N型不純
物導入領域34にしているキャパシタ形成用溝3の底部
側の領域35上とにおいて、それら領域14及び35が
それぞれ高濃度N型不純物導入領域24及び34である
ため、他の領域上におけるよりも高速度で形成され、こ
のため、シリコン酸化物膜4を、厚さが、シリコン基板
1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域14上の
領域16及び底部側の領域35上の領域36と、他の領
域との間に殆んど差を有していないか有しているとして
も僅かな差しか有していないものとして形成することが
できる。
In this case, the silicon oxide film 4 is formed on the region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 which is the high concentration N-type impurity introduction region 24 of the silicon substrate 1, and on the high concentration N-type impurity introduction region 34. On the region 35 on the bottom side of the capacitor formation trench 3, the regions 14 and 35 are high-concentration N-type impurity doped regions 24 and 34, respectively, so the formation speed is higher than on other regions. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 4 is the same as that of the region 16 on the open end side region 14 of the capacitor forming trench 3 of the silicon substrate 1, the region 36 on the bottom region 35, and the other regions. It can be formed so that there is almost no difference or only a small difference between the region and the region.

次・にシリコン酸化物膜4上に、第1図Hで上述したと
同様に、導電性層5を、所要のパターンに形成するく第
4図G)。
Next, a conductive layer 5 is formed in a desired pattern on the silicon oxide film 4 in the same manner as described above with reference to FIG. 1H (FIG. 4G).

以上の工程を含んで、第2図で上述した溝型MOSキャ
パシタと同様の溝型MOSキャパシタを製造する。
Including the above steps, a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. 2 is manufactured.

以上が、本願第2番目の発明による溝型MOSキャパシ
タの製法の第1の実施例である。
The above is the first embodiment of the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application.

このような本願第2番目の発明による溝型MOSキャパ
シタの製法の第1の実施例によれば、主面2側からキャ
パシタ形成用溝3を形成しているとともに、キャパシタ
形成用溝3の開放端部側の領域14と、キャパシタ形成
用溝3の底部側の領域35とを、それぞれ他の領域に比
び増速酸化される高11麿N型不純物導入領域24及び
34にしているシリコン基板1を用意する工程(第1図
A−F〜第4図A〜F)と、そのシリコン基板1に対す
る酸化処理によって、シリコン基板1の主面2側及びキ
ャパシタ形成用溝3の内面側に連続延長しているシリコ
ン酸化物膜4を絶縁膜として形成する工程(第4図F)
と、そのシリコン酸化物膜4上に導電性層5を形成する
工程とを含む、という簡易な工程で、第2図で上述した
溝型MOSキャパシタと同様の溝型MOSキャパシタを
製造することができるという特徴を有する。
According to the first embodiment of the method for manufacturing a groove type MOS capacitor according to the second invention of the present application, the capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side, and the capacitor forming groove 3 is opened. A silicon substrate in which the region 14 on the end side and the region 35 on the bottom side of the capacitor forming trench 3 are made into high-11 N-type impurity-introduced regions 24 and 34, respectively, which are oxidized at a faster rate than other regions. 1 (FIG. 1 A-F to FIG. 4 A-F) and the oxidation treatment of the silicon substrate 1, a continuous layer is formed on the main surface 2 side of the silicon substrate 1 and on the inner surface side of the capacitor forming groove 3. Step of forming the extended silicon oxide film 4 as an insulating film (FIG. 4F)
It is possible to manufacture a trench type MOS capacitor similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG. It has the characteristic of being able to

また、第4図に示す本願第2番目の発明による溝型MO
Sキャパシタの製法によれば、シリコン酸化物膜4を形
成する工程において、そのシリコン酸化物膜4を、高い
温度での熱酸化処 □理によらなくても、厚さが、シリ
コン基板1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域
14上の領域16及び底部側の領域35上′の領域36
と、他の領域との間において殆んど差を有していないか
有しているとしても僅かしか有していないものとして、
容易に形成することができる。
Furthermore, a groove-type MO according to the second invention of the present application shown in FIG.
According to the manufacturing method of the S capacitor, in the step of forming the silicon oxide film 4, the thickness of the silicon oxide film 4 is equal to that of the silicon substrate 1 even if the silicon oxide film 4 is not subjected to thermal oxidation treatment at high temperature. A region 16 above the region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 and a region 36 above the region 35 on the bottom side.
and other areas, with little or no difference,
Can be easily formed.

従って、溝型MOSキャパシタを大なる容量を有覆るも
のとして製造すべく、シリコン酸化物膜4を薄い厚さに
形成しても、その溝型MOSキャパシタを、第3図で上
述した従来の溝型MOSキャパシタの製法によって得ら
れる溝型MOSキャパシタに比しては勿論、第2図で上
述した本願第1番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法によって得られる溝型MOSキャパシタに比して
も、高い耐圧を有するものとして、容易に製造すること
ができる、という特徴を有する。
Therefore, even if the silicon oxide film 4 is formed to have a small thickness in order to manufacture a trench type MOS capacitor with a large capacitance, the trench type MOS capacitor can be manufactured by using the conventional trench type MOS capacitor described above in FIG. It is not only compared to the trench type MOS capacitor obtained by the method for manufacturing a trench type MOS capacitor, but also compared to the trench type MOS capacitor obtained by the method for manufacturing the trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application described above in FIG. It has the characteristics of being easily manufactured as having a high withstand voltage.

実施例3 次に、本願第2番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法の第2の実施例を、第5図を伴なって述べよう。
Embodiment 3 Next, a second embodiment of the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application will be described with reference to FIG.

第5図において、第4図との対応部分には同一符号を付
して詳III説明を省略する。
In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

第5図に示す本願第2番目の発明による溝型MOSキャ
パシタの製法は、次に述べる順次の工程をとって、第2
図で上述したと同様の溝型MOSキャパシタを製造する
The method for manufacturing the trench type MOS capacitor according to the second invention of the present application shown in FIG.
A trench type MOS capacitor similar to that described above in the figures is manufactured.

すなわち、第1図A〜Fで上述した工程をとり、そして
、第4図A及びBで上述した工程をとって、原シリコン
基板11上にマスク層13が形成され、原シリコン基板
11内にマスク層13をマスクとしてキャパシタ形成用
溝3が形成され、原シリコン基板11のキャパシタ形成
用溝3の開放端部側の領域14を高濃度N型不純物導入
領域24にしており、キャパシタ形成用溝3の内側面及
びマスク層13の窓21の内面のみに連続延長している
マスク層32を形成している、という構成を得て後、原
シリコン基板11に対するマスク層13及び32をマス
クとする酸化処理によって、原シリコン基板11のキャ
パシタ形成用溝3の底面側にシリコン酸化物でなるマス
ク材層41を、例えば0.5〜0.6μmの厚さに形成
する(第5図A)。このマスク材層41は、原シリコン
基板11のマスク層32の窓33に臨む、マスク層32
側が比較的薄く中央部が比較的厚い厚さを有する領域と
それに連接してマスク層32下に徐々に薄くなる厚さで
延長している領域とを有する。
That is, by performing the steps described above in FIGS. 1A to 1F and then performing the steps described above in FIGS. A capacitor forming groove 3 is formed using the mask layer 13 as a mask, and a region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 in the original silicon substrate 11 is made into a high concentration N-type impurity introduction region 24, and a capacitor forming groove 3 is formed using the mask layer 13 as a mask. After obtaining a structure in which a mask layer 32 is continuously extended only on the inner surface of the mask layer 3 and the inner surface of the window 21 of the mask layer 13, the mask layers 13 and 32 are used as a mask for the original silicon substrate 11. By oxidation treatment, a mask material layer 41 made of silicon oxide is formed on the bottom side of the capacitor formation groove 3 of the original silicon substrate 11 to a thickness of, for example, 0.5 to 0.6 μm (FIG. 5A). This mask material layer 41 covers the mask layer 32 facing the window 33 of the mask layer 32 of the original silicon substrate 11.
It has a region that is relatively thin on the sides and relatively thick in the center, and a region that is connected to the region and extends below the mask layer 32 with a thickness that gradually becomes thinner.

この場合、原シリコン基板11に対する酸化処理は、原
シリコン基板11を、燃焼水素雰囲気中に、1000℃
の温度で、200分配するという熱酸化処理とし得る。
In this case, the oxidation treatment for the original silicon substrate 11 is performed by heating the original silicon substrate 11 at 1000° C. in a combustion hydrogen atmosphere.
Thermal oxidation treatment may be performed at a temperature of 200 times.

次に、マスク層41に対するマスク層32をマスクとす
る例えば緩衝弗酸液を用いたエツチング処理によって、
マスク材層41のマスク層32下の領域を除去し、“マ
スク材層41がら、原シリコン基板11のマスク層32
の窓33に臨む領域におけるマスク層42を形成する(
第5図B)。この場合、マスク層13もエツチングされ
ることによって、その厚さが薄くなる。
Next, the mask layer 41 is etched by etching using, for example, a buffered hydrofluoric acid solution using the mask layer 32 as a mask.
The area under the mask layer 32 of the mask material layer 41 is removed, and the mask layer 32 of the original silicon substrate 11 is removed from the mask material layer 41.
forming a mask layer 42 in a region facing the window 33 (
Figure 5B). In this case, the mask layer 13 is also etched, thereby reducing its thickness.

次に、原シリコン基板11に対するマスク層13及び3
2をマスクとする、燐、砒素などのN型不純物の導入処
理によって、原シリコン基板11内に、マスク層32に
おいて、第4図Cで上述した高濃度N型不純物導入領域
34と同様の高濃度N型不純物導入領域43を、高濃度
N型不純物導入領域34を形成するのと同様の方法で形
成する(第5図C〉。
Next, mask layers 13 and 3 are formed on the original silicon substrate 11.
2 as a mask, a high-concentration N-type impurity introduced region 34, such as phosphorus or arsenic, is formed in the original silicon substrate 11 in the mask layer 32, similar to the high-concentration N-type impurity introduced region 34 described above in FIG. 4C. The N-type impurity doped region 43 is formed in the same manner as the high-concentration N-type impurity doped region 34 (FIG. 5C).

次に、マスク層32を例えば約160℃の温度に加熱し
た燐酸液を用いて除去し、しかる後ま歳はその前にマス
ク層13及び42を例えば緩衝弗酸液を用いて除去し、
かくて、原シリコン基板11から、主面12側からキャ
パシタ形成用溝3を形成しているどどもに、キャパシタ
形成用溝3の開放端部側の領域14と、キャパシタ形成
用溝3の底部側の領域44とをそれぞれ高濃度N型不純
物導入領域24及び43にしているシリコン基板1を得
る(第5図D)。
Next, the mask layer 32 is removed using, for example, a phosphoric acid solution heated to a temperature of about 160° C., and then, before that, the mask layers 13 and 42 are removed using, for example, a buffered hydrofluoric acid solution.
In this way, from the original silicon substrate 11, the area 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 and the bottom part of the capacitor forming groove 3 are formed from the main surface 12 side. A silicon substrate 1 is obtained in which the side regions 44 are made into high concentration N-type impurity introduced regions 24 and 43, respectively (FIG. 5D).

次に、第4図Fで上述したと同様に、シリコン基板1に
対する熱酸化処理によって、シリコン基板1の主面2側
及びキャパシタ形成用溝3の内面側に連続延長している
シリコン酸化物膜4を形成する(第5図E)。
Next, in the same manner as described above with reference to FIG. 4 (Fig. 5E).

この場合、シリコン酸化物膜4が、シリコン基板1の高
濃度N型不純物導入領域−24にしているキャパシタ形
成用溝3の開放端部側の領域14上と、高濃度N型不純
物導入領域43にしているキャパシタ形成用溝3の底部
側の領域44上とにおいて、それら領域14及び44が
それぞれ高濃度N型不純物導入領域24及び43である
ため、催の領域上におけるよりも高速度で形成され、こ
のため、シリコン酸化物膜4を、厚さが、シリコン基板
1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域14−F
の領域16及び底部側の領域35上の領域36と、仙の
領域との間に殆んど差を有していないか有しているとし
ても僅かな差しか有していないものとして形成すること
ができる。
In this case, the silicon oxide film 4 is formed on the region 14 on the open end side of the capacitor forming groove 3 which is the high concentration N type impurity introduced region 24 of the silicon substrate 1, and on the high concentration N type impurity introduced region 43. On the region 44 on the bottom side of the capacitor formation trench 3, which is formed as a capacitor, since these regions 14 and 44 are high-concentration N-type impurity doped regions 24 and 43, respectively, they are formed at a higher speed than on the other region. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 4 is reduced to the area 14-F on the open end side of the capacitor forming groove 3 of the silicon substrate 1.
The region 16 and the region 36 on the bottom side region 35 are formed so that there is almost no difference, or even if there is, only a small difference between the region 36 on the bottom side region 35 and the region 36 on the bottom side. be able to.

次にシリコン酸化物膜4上に、第1図日で上述したと同
様に、導電性層5を、所要のパターンに形成する(第5
図F)。
Next, a conductive layer 5 is formed in a desired pattern on the silicon oxide film 4 in the same manner as described above in FIG.
Figure F).

以上の工程を含んで、第2図で上述しIC溝型MOSキ
ャパシタと同様の溝型MOSキャパシ、夕を製造する。
Including the above steps, a trench type MOS capacitor similar to the IC trench type MOS capacitor described above with reference to FIG. 2 is manufactured.

以上が、本願第2番目の発明による溝型M○Sキャパシ
タの!!!if法の第2の実施例である。
The above is the groove type M○S capacitor according to the second invention of the present application! ! ! This is a second example of the if method.

このような本願第2番目の発明による溝型MoSキャパ
シタの製法の第2の実施例によれば、主面2側からキャ
パシタ形成用溝3を形成しているとともに、キャパシタ
形成用溝3の開放端部側の領域14と、キャパシタ形成
用溝3の底部側の領域35とをそれぞれ他の領域に比し
増速酸化される高濃度N型不純物導入領域24及び34
にしているシリコン基板1を用意する工程(第1図A 
−F−・第4図A及びB〜第第5八A〜Dと、そのシリ
コン基板1に対する酸化処理によって、シリコン基板1
の主面2側及びギ↑パシタ形成用満3の内面側に連続延
長しているシリコン酸化物膜4を絶縁膜として形成する
工程(第5図[)と、そのシリコン酸化物膜4上に導電
性層5を形成する工程とを含む、という簡易な工程で、
第2図で上述した溝型MOSキャパシタと同様の溝型M
OSキャパシタを製造することができるという特徴を有
する。
According to the second embodiment of the method for manufacturing a groove-type MoS capacitor according to the second invention of the present application, the capacitor forming groove 3 is formed from the main surface 2 side, and the capacitor forming groove 3 is opened. The region 14 on the end side and the region 35 on the bottom side of the capacitor forming trench 3 are each heavily oxidized with N-type impurities introduced at a higher rate than the other regions.
Step of preparing a silicon substrate 1 (see Fig. 1A)
-F-・By oxidizing the silicon substrate 1 according to the steps shown in FIGS. 4A and B to 58th A to D, the silicon substrate 1 is
A step of forming a silicon oxide film 4 as an insulating film that continuously extends to the main surface 2 side of the 2nd side and the inner surface side of the 3rd surface for forming the passita (Fig. 5 [), and on the silicon oxide film 4. With a simple process including a step of forming a conductive layer 5,
A trench type M similar to the trench type MOS capacitor described above in FIG.
It has the feature of being able to manufacture OS capacitors.

また、第5図に示す本願第2番目の発明による溝型MO
Sキャパシタの製法によれば、シリコン酸化物膜4を形
成する工程において、そのシリコン酸化物膜4を、高い
温瓜での熱酸化処理によらなくても、厚さが、シリコン
基板1のキャパシタ形成用溝3の開放端部側の領域14
上の領域16及び底部側の領域35上の領域36と、他
の領域との間において殆んど差を有していないか有して
いるとしても僅かしか有していないものとして、容易に
形成することができる。
Moreover, the groove-type MO according to the second invention of the present application shown in FIG.
According to the manufacturing method of the S capacitor, in the process of forming the silicon oxide film 4, the thickness of the silicon oxide film 4 can be reduced to that of the capacitor of the silicon substrate 1 without having to undergo thermal oxidation treatment at a high temperature. Region 14 on the open end side of the forming groove 3
It is easy to assume that there is little difference between the upper region 16 and the region 36 on the bottom side region 35 and other regions, or if there is, there is only a small difference. can be formed.

従って、溝型MOSキャパシタを犬なる容量を有するも
のとして製造すべく、シリコン酸化物膜4を薄い厚さに
形成しても、その溝型MOSキャパシタを、第3図で上
述した従来の溝型MOSキャパシタの製法によって得ら
れる溝型MOSキャパシタに比しては勿論、第1図で上
述した本願第1番目の発明による溝型MOSキャパシタ
の製法によって得られる溝型MOSキャパシタに比して
も、高い耐圧を有するものとして、容易に製造すること
ができる、という特徴を有する。
Therefore, even if the silicon oxide film 4 is formed to have a small thickness in order to manufacture a trench type MOS capacitor having a dog capacitance, the trench type MOS capacitor can be manufactured using the conventional trench type shown in FIG. Of course, compared to the trench type MOS capacitor obtained by the method for manufacturing a MOS capacitor, but also compared to the trench type MOS capacitor obtained by the method for manufacturing the trench type MOS capacitor according to the first invention of the present application described above in FIG. It has the characteristics of being easily manufactured as having a high withstand voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図A〜 は、本願第1番目の発明による溝型MOS
キャパシタの製法の実施例を示す順次の工程における路
線的断面図である。 第2図は、本発明により製造される溝型MO’Sキャパ
シタと同様の溝型MOSキャパシタを示J”路線的断面
図である。 第3図A〜 は、従来の溝型MOSキャパシタの製法を
示す順次の工程における路線的断面図である。 第4図A〜 は、本願第2番目の発明による溝型MOS
キャパシタの第1の実施例を示す順次の工程における路
線的断面図である。 第5図A〜 は、本願第2番目の発明による溝型MOS
キャパシタの第2の実施例を示寸順次の工程における路
線的断面図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・シリコン基板 ゛2
・・・・・・・・・・・・・・・シリコン基板1の主面
3・・・・・・・・・・・・・・・キャパシタ形成用溝
4・・・・・・・・・・・・・・・シリコン酸化物膜5
・・・・・・・・・・・・・・・導電性層11・・・・
・・・・・・・・・・・原シリコン基板12・・・・・
・・・・・・・・・・原シリコン基板11の主面13・
・・・・・・・・・・・・・・マスク層14・・・・・
・・・・・・・・・・シリコン基板1のキャパシタ形成
用溝3の開放端部側 の領域 16・・・・・・・・・・・・・・・シリコン酸化物膜
4の′領域14上の領域 24・・・・・・・・・・・・・・・高濃度N型不純物
導入領域31・・・・・・・・・・・・・・・マスク材
層32・・・・・・・・・・・・・・・マスク層34・
・・・・・・・・・・・・・・高濃度N型不純物導入領
域35・・・・・・・・・・・・・・・シリコン基板1
のキャパシタ形成用溝の底部側の領域 36・・・・・・・・・・・・・・・シリコン酸化物膜
4の領域35上の領域 1i1図 第1図 3 第1図 第2図 第3図 第4図 笛4図 第4図 第5図 第5図 手続補正書(方式) 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 特願昭59−117947号2、発明
の名称 溝型MOSキャパシタの製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号名 称 
(422)日本電信電話公社 代表者 真 藤 恒 4 代 理 人 住 所 〒102 東京都千代田区麹町5丁目7番地 
秀和紀尾井町TBR820号 5、補正命令の日付 昭和59年9月25日(発送日)
6、補正により増加する発明の数 なしあるのを、「第
1図A〜ト(」と訂正する。 (2)仝、仝頁、第10行「第3図A〜 −1とあるの
を、第3図A〜F」と訂正する。 (3)仝、仝頁、第13行[第4図A −jとあるのを
、第4図A−GJと訂正する。 (4)仝、仝頁、第16行「第5図Δ〜 」とあるのを
、第5図A−FJど訂正づる。 以 上
Figure 1A~ shows a trench type MOS according to the first invention of the present application.
FIG. 3 is a line cross-sectional view of sequential steps showing an example of a method for manufacturing a capacitor. FIG. 2 is a cross-sectional view along the J'' line showing a trench MOS capacitor similar to the trench MO'S capacitor manufactured according to the present invention. FIGS. FIG.
FIG. 3 is a line cross-sectional view showing a first embodiment of a capacitor in sequential steps; Figure 5A~ shows a trench type MOS according to the second invention of the present application.
FIG. 7 is a line cross-sectional view of a second embodiment of a capacitor shown in step-by-step steps. 1・・・・・・・・・・・・・・・Silicon substrate ゛2
...... Main surface 3 of silicon substrate 1 ...... Capacitor formation groove 4 ...... ......Silicon oxide film 5
・・・・・・・・・・・・・・・Conductive layer 11...
・・・・・・・・ Original silicon substrate 12 ・・・・・
......Main surface 13 of original silicon substrate 11.
......Mask layer 14...
...... Region 16 on the open end side of the capacitor formation groove 3 of the silicon substrate 1 ...... Region 1 of the silicon oxide film 4 Region 24 on 14... High concentration N-type impurity introduced region 31... Mask material layer 32...・・・・・・・・・Mask layer 34・
・・・・・・・・・・・・High concentration N-type impurity introduction region 35 ・・・・・・・・・・・・・・・ Silicon substrate 1
Region 36 on the bottom side of the capacitor formation trench... Region 1i1 on the region 35 of the silicon oxide film 4 Figure 1 Figure 3 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Whistle 4 Figure 4 Figure 5 Figure 5 Procedural amendment (method) Manabu Shiga, Director General of the Patent Office 1, Indication of the case Japanese Patent Application No. 117947/1982 2, Name of the invention Groove-type MOS Capacitor manufacturing method 3, relationship with the amended case Patent applicant address 1-1-6 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Name
(422) Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Representative Tsune Shinfuji 4th Director Address 5-7 Kojimachi, Chiyoda-ku, Tokyo 102
Hidekazu Kioicho TBR No. 820 No. 5, date of amendment order: September 25, 1980 (shipment date)
6. The number of inventions to be increased due to the amendment. Correct the phrase “No. , Figures 3 A-F.'' (3) Page 2, line 13 [Correct Figure 4 A-j to read Figure 4 A-GJ. (4) On page 16, line 16, "Figure 5 Δ~" has been corrected to Figure 5 A-FJ.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、主面側からキャパシタ形成用溝を形成しているとと
もに、少くとも、上記キャパシタ形成用溝の開放端部側
の領域を他の領域に比し増速酸化される高濃度N型不純
物導入領域にしているシリコン基板を用意する工程と、
上記シリコン基板に対する酸化処理によって、上記シリ
コン基板の主面側及び上記キャパシタ形成用溝の内面側
に連続延長しているシリコン酸化物膜を、絶縁膜として
形成する工程と、 上記シリコン酸化物膜上に導電性層を形成する工程とを
含むことを特徴とする溝型MOSキャパシタの製法。 2、特許請求の範囲第1項記載の溝型MOSキャパシタ
の製法において、 上記シリコン基板を用意する工程が、 上記シリコン基板になる原シリコン基 板の主面上に、上記キャパシタ形成用溝に対応している
パターンを有するマスク層を形成する工程と、 上記原シリコン基板に対する上記マス ク層をマスクとするN型不純物の導入処理によって、上
記原シリコン基板内にその主面側から上記高濃度N型不
純物導入領域になる第3の高濃度N型不純物導入領域を
形成する工程と、 上記原シリコン基板に対する上記マス ク層をマスクとするエツチング処理によって、上記原シ
リコン基板内に、その主面側から、上記キャパシタ形成
用溝を形成するとともに、上記第3の高濃度N型不純物
導入領域から、上記高濃度N型不純物導入領域を形成す
る工程と を含んでいることを特徴とする溝型MOSキャパシタの
製法。 3、主面側からキャパシタ形成用溝を形成しているとと
もに、少くとも、上記キャパシタ形成用溝の開放端部側
の領域と、少くとも上記キャパシタ形成用溝の底部側の
領域とを、それぞれ他の領域に比し増速酸化される第1
及び第2の高濃度N型不純物導入領域にしているシリコ
ン基板を用意する工程と、 上記シリコン基板に対する酸化処理によって、上記シリ
コン基板の主面側及び上記キャパシタ形成用溝のみ面側
に連続延長しているシリコン酸化物膜を、絶縁膜として
形成する工程と、 上記シリコン酸化物膜上に導電性層を形成する工程とを
含む溝型MOSキャパシタの製法。 4、特許請求の範囲第3項記載の溝型MOSキャパシタ
の製法において、 上記シリコン基板を用意する工程が、 上記シリコン基板になる原シリコン基 板の主面上に、上記キャパシタ形成用溝に対応している
パターンを有するマスク層を形成する工程と、 上記原シリコン基板に対する上記マス ク層をマスクとするN型不純物の導入処理によって、上
記原シリコン基板内にその主面側から上記第1の高濃度
N型不純物導入領域になる第3の高濃痕N型不純物導入
領域を形成する工程と、 上配原シリーコン基板に対する上記スマク層をマスクと
するエツチング処理によって、上′2原シリコン基板内
にその主面側から上記キャパシタ形成用溝を形成すると
ともに、上記第3の高濃度N型不純物導入領域から上記
第1の高濃度N型不純物導入領域を形成する工程と、 上記キャパシタ形成用溝及び上記第1 の高濃度N型不純物導入領域を形成する工程後、上記原
シリコン基板に対するN型不純物の導入処理によって、
上記原シリコン基板内に上記第2の高濃度N型不純物導
入領域を形成する工程と を含んでいることを特徴とする溝型MOSキfパシタの
製法。 □
[Claims] 1. A capacitor forming groove is formed from the main surface side, and at least a region on the open end side of the capacitor forming groove is oxidized at a higher rate than other regions. a step of preparing a silicon substrate into which a high concentration N-type impurity is introduced;
forming a silicon oxide film as an insulating film that continuously extends on the main surface side of the silicon substrate and on the inner surface side of the capacitor formation groove by oxidizing the silicon substrate; 1. A method for manufacturing a trench type MOS capacitor, the method comprising: forming a conductive layer. 2. In the method for manufacturing a trench type MOS capacitor according to claim 1, the step of preparing the silicon substrate includes forming a trench on the main surface of the original silicon substrate that will become the silicon substrate, corresponding to the trench for forming the capacitor. The highly concentrated N-type impurity is introduced into the original silicon substrate from the main surface side by forming a mask layer having a pattern of By forming a third high-concentration N-type impurity introduction region that will become the introduction region, and etching the original silicon substrate using the mask layer as a mask, the above-mentioned A method for manufacturing a trench type MOS capacitor, comprising the steps of forming a capacitor forming trench and forming the high concentration N type impurity doped region from the third high concentration N type impurity doped region. . 3. A capacitor forming groove is formed from the main surface side, and at least a region on the open end side of the capacitor forming groove and at least a region on the bottom side of the capacitor forming groove are formed, respectively. The first region is oxidized at a faster rate than other regions.
and preparing a silicon substrate to be used as a second high-concentration N-type impurity doping region, and oxidizing the silicon substrate to continuously extend it to the main surface side of the silicon substrate and to the only surface side of the capacitor formation groove. A method for manufacturing a trench type MOS capacitor, comprising: forming a silicon oxide film as an insulating film; and forming a conductive layer on the silicon oxide film. 4. In the method for manufacturing a trench type MOS capacitor as set forth in claim 3, the step of preparing the silicon substrate includes forming a trench on the main surface of the original silicon substrate that will become the silicon substrate, corresponding to the trench for forming the capacitor. and a process of introducing N-type impurities into the original silicon substrate using the mask layer as a mask. The step of forming a third highly concentrated N-type impurity doped region, which will become the N-type impurity doped region, and the etching treatment of the upper original silicon substrate using the above-mentioned mask layer as a mask are performed to form the third N-type impurity doped region in the upper original silicon substrate. forming the capacitor forming groove from the main surface side and forming the first high concentration N type impurity doped region from the third high concentration N type impurity doped region; After the step of forming the first high-concentration N-type impurity-introduced region, the N-type impurity is introduced into the original silicon substrate.
A method for manufacturing a trench type MOS transistor, comprising the step of forming the second high-concentration N-type impurity doped region in the original silicon substrate. □
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365250U (en) * 1986-10-17 1988-04-30
JPH01192157A (en) * 1988-01-27 1989-08-02 Nec Corp Semiconductor device

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