半导体装置制造方法及图纸

技术编号:15621756 阅读:22 留言:0更新日期:2017-06-14 04:57
本实用新型专利技术提供降低了在槽的底面产生的反馈电容的沟槽栅型的半导体装置。半导体装置具有:漂移区(10);基区(20),其配置在漂移区(10)上;发射区(30),其配置在基区(20)上;内壁绝缘膜(40),其配置在槽的内壁,该槽从发射区(30)的上表面延伸并贯通发射区(30)和基区(20);栅电极(50),其与基区(20)的侧面对置地配置在槽的侧面的内壁绝缘膜(40)上;底面电极(150),其与栅电极(50)绝缘分离地配置在槽的底面的内壁绝缘膜(40)上;以及层间绝缘膜(70),其设于栅电极(50)和底面电极(150)之间,从栅电极(50)的下表面的至少一部分到槽的底面的距离,比从底面电极(150)的下表面的至少一部分到槽的底面的距离长。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本技术涉及沟槽栅型的半导体装置。
技术介绍
作为进行大电流的开关动作的开关元件(功率半导体元件),采用功率MOSFET和绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。在这些开关元件中采用沟槽型的栅电极构造(沟槽栅型),即在形成于半导体基体的槽(沟槽)内形成栅绝缘膜和栅电极。但是,在沟槽栅型的半导体装置中,栅电极和漏区之间的电容(栅极-漏极间电容)、栅电极和集电区之间的电容(栅极-集电极间电容)等的反馈电容较大。因此,开关速度下降,在高频动作中产生问题。在研究用于减小反馈电容的各种方法。例如,已公开了如下的构造:在槽的侧面配置栅电极,在槽的底面配置与发射电极连接的电极(例如,参照专利文献1)。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2015-201615号公报
技术实现思路
技术要解决的问题但是,在上述构造中,反馈电容的减小不充分。因此,本技术的目的在于,提供降低了在槽的底面产生的反馈电容的沟槽栅型的半导体装置。用于解决问题的手段本技术的一个方式提供半导体装置,该半导体装置具有:第1导电型的第1半导体区域;第2导电型的第2半导体区域,其配置在第1半导体区域上;第1导电型的第3半导体区域,其配置在第2半导体区域上;内壁绝缘膜,其配置在槽的内壁,该槽从第3半导体区域的上表面延伸并贯通第3半导体区域和第2半导体区域;控制电极,其与第2半导体区域的侧面对置地配置在槽的侧面的内壁绝缘膜上;底面电极,其与控制电极绝缘分离地配置在槽的底面的内壁绝缘膜上;以及层间绝缘膜,其设于控制电极和底面电极之间,从控制电极的下表面的至少与所述底面电极对置的一侧到槽的底面的距离,比从底面电极的下表面到槽的底面的距离长。在所述半导体装置中,所述控制电极的所述下表面的位置比所述底面电极的上表面的位置靠下。在所述半导体装置中,所述控制电极的所述下表面以如下方式形成为楔面:所述控制电极的所述下表面与所述槽的所述底面之间的距离随着接近所述槽的所述侧面而变短。在所述半导体装置中,所述底面电极为如下的梯形状:所述底面电极的膜厚随着接近所述槽的所述侧面而变薄。在所述半导体装置中,从所述底面电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离在所述底面电极的所述下表面中,在中央区域比在周边区域长。在所述半导体装置中,在俯视观察时,所述槽的延伸方向上的长度比所述槽的宽度长,而且所述槽的宽度比相邻的所述槽的间隔宽。在所述半导体装置中,所述内壁绝缘膜的膜厚在被配置于所述槽的所述底面的区域中、比被配置于所述槽的所述侧面的区域厚。在所述半导体装置中,在所述控制电极的所述下表面的整个面中,从所述控制电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离、比从所述底面电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离长。在所述半导体装置中,从所述控制电极的所述下表面的所述底面电极侧的一部分到所述槽的所述底面的距离、比从所述底面电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离长,从所述控制电极的所述下表面的另一部分到所述槽的所述底面的距离、与从所述底面电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离相同。在所述半导体装置中,所述控制电极的所述下表面的至少与所述底面电极对置的一侧的位置,比所述底面电极的所述控制电极侧的上表面的位置靠上侧。本技术的另一个方式提供半导体装置,该半导体装置具有:第1导电型的第1半导体区域;第2导电型的第2半导体区域,其配置在所述第1半导体区域上;第1导电型的第3半导体区域,其配置在所述第2半导体区域上;内壁绝缘膜,其配置在槽的内壁,该槽从所述第3半导体区域的上表面延伸并贯通所述第3半导体区域和所述第2半导体区域;控制电极,其与所述第2半导体区域的侧面对置地配置在所述槽的侧面的所述内壁绝缘膜上;底面电极,其与所述控制电极绝缘分离地配置在所述槽的底面的所述内壁绝缘膜上;以及层间绝缘膜,其将所述控制电极和所述底面电极之间绝缘,从所述控制电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离,为从所述底面电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离以上。技术效果根据本技术,能够提供降低了在槽的底面产生的反馈电容的沟槽栅型的半导体装置。附图说明图1是示出本技术的实施方式的半导体装置的构造的剖面示意图。图2是示出本技术的实施方式的半导体装置的槽的内部构造的示意图。图3是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之一)。图4是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之二)。图5是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之三)。图6是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之四)。图7是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之五)。图8是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之六)。图9是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之七)。图10是用于说明本技术的实施方式的半导体装置的制造方法的工序剖面示意图(之八)。图11是示出本技术的实施方式的半导体装置的槽的内部的另一种构造的示意图。图12是示出本技术的实施方式的半导体装置的层间绝缘膜的另一种构造的示意图。图13是示出本技术的实施方式的变形例的半导体装置的构造的剖面示意图。图14是示出本技术的其它实施方式的半导体装置的构造的剖面示意图。图15是示出本技术的其它实施方式的半导体装置的构造的剖面示意图。图16是示出本技术的其它实施方式的半导体装置的构造的剖面示意图。图17是示出本技术的实施方式的半导体装置的槽的内部的另一种构造的示意图。图18是示出本技术的实施方式的半导体装置的槽的内部的另一种构造的示意图。标号说明10漂移区;20基区;30发射区;40内壁绝缘膜;50栅电极;60集电区;65场终止区域;70层间绝缘膜;71第1层间绝缘膜;72第2层间绝缘膜;73热氧化膜;80集电电极;90发射电极;100槽;150底面电极。具体实施方式下面,参照附图说明本技术的实施方式。在下面的附图中,对相同或者相似的部分标注相同或者相似的标号。但是,应该注意,附图是示意性的图,厚度和平面尺寸的关系、各部分的长度的比率等与实际产品不同。因此,具体尺寸应该是参照以下的说明进行判定的尺寸。并且,当然也包括附图彼此间相互的尺寸的关系和比率不同的部分。并且,以下示出的实施方式是示例用于具体实施本技术的技术思想的装置和方法的方式,本技术的技术思想不将构成部件的形状、构造、配置等确定为下述的方式。本技术的实施方式能够在权利要求书的范围内进行各种变更。本技术的实施方式的半导体装置如图1所示具有:第1导电型的第1半导体区域(漂移区10);第2导电型的第2半导体区域(基区20),其配置在第1半导体区域上;第1导电型的第3半导体区域(发射区30),其配置在第2半导体区域上。在槽的内壁上配置有内壁绝缘膜40,该槽形成为从第3半导体区域的上表面延伸并贯通第3半导体区域和第2半导体区域而到达第1半导体区域。槽沿着上述的半导体区域的层叠体的主面延伸,延伸的方向的槽的长度比槽的宽度W长。图1示出与槽延伸的方本文档来自技高网...
半导体装置

【技术保护点】
一种半导体装置,其特征在于,该半导体装置具有:第1导电型的第1半导体区域;第2导电型的第2半导体区域,其配置在所述第1半导体区域上;第1导电型的第3半导体区域,其配置在所述第2半导体区域上;内壁绝缘膜,其配置在槽的内壁,该槽从所述第3半导体区域的上表面延伸并贯通所述第3半导体区域和所述第2半导体区域;控制电极,其与所述第2半导体区域的侧面对置地配置在所述槽的侧面的所述内壁绝缘膜上;底面电极,其与所述控制电极绝缘分离地配置在所述槽的底面的所述内壁绝缘膜上;以及层间绝缘膜,其将所述控制电极和将所述底面电极之间绝缘,从所述控制电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离,比从所述底面电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离长。

【技术特征摘要】
2016.07.22 JP 2016-144324;2016.08.23 JP 2016-163161.一种半导体装置,其特征在于,该半导体装置具有:第1导电型的第1半导体区域;第2导电型的第2半导体区域,其配置在所述第1半导体区域上;第1导电型的第3半导体区域,其配置在所述第2半导体区域上;内壁绝缘膜,其配置在槽的内壁,该槽从所述第3半导体区域的上表面延伸并贯通所述第3半导体区域和所述第2半导体区域;控制电极,其与所述第2半导体区域的侧面对置地配置在所述槽的侧面的所述内壁绝缘膜上;底面电极,其与所述控制电极绝缘分离地配置在所述槽的底面的所述内壁绝缘膜上;以及层间绝缘膜,其将所述控制电极和将所述底面电极之间绝缘,从所述控制电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离,比从所述底面电极的下表面的至少一部分到所述槽的底面的距离长。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,所述控制电极的所述下表面的位置比所述底面电极的上表面的位置靠下。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,所述控制电极的所述下表面以如下方式形成为楔面:所述控制电极的所述下表面与所述槽的所述底面之间的距离随着接近所述槽的所述侧面而变短。4.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,所述底面电极为如下的梯形状:所述底面电极的膜厚随着接近所述槽的所述侧面而变薄。5.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,从所述底面电极的所述下表面到所述槽的所述底面的距离在所述底面电极的所述下表面中,在中央区域比在周边区域长。6.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,在俯视观察时,所述槽的延伸方向上的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员:川尻智司
申请(专利权)人:三垦电气株式会社
类型:新型
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1