半导体装置及制造方法制造方法及图纸

以较高的精度控制金属电极的侧壁位置、且提高金属电极的上方的层的覆盖率。提供一种半导体装置，其具备半导体基板和形成于半导体基板的上表面的上方的金属电极，金属电极的侧壁具有与半导体基板接触的下侧部分和形成于比下侧部分更靠近上方的位置且相对于半导体基板的上表面的倾斜角比下侧部分小的上侧部分。还具备形成于半导体基板的有源区，金属电极可以是在半导体基板的上表面比有源区更靠近外侧而形成的场板。场板的侧壁的上侧部分可以是向上侧凸起的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及制造方法
本专利技术涉及半导体装置及制造方法。
技术介绍
以往，在电力用半导体元件等的半导体装置中，在半导体基板的上表面形成有预定形状的电极(例如参照专利文献1)。出于使表面电阻减少等目的，该电极使用比较厚的金属。专利文献1：日本特开2010-251404号公报
技术实现思路
技术问题如果利用湿式蚀刻对电极进行加工，则能够以较高的蚀刻速率对厚的金属进行加工。然而，由于电极被各向同性地蚀刻，所以难以进行微细的加工。另一方面，如果利用干式蚀刻等沿垂直方向加工电极，则容易进行微细的加工。然而，如果垂直地形成电极的侧壁，则形成于电极上方的保护膜等的覆盖率劣化。
技术实现思路
在本专利技术的第一方式中，提供一种具备半导体基板、和形成于半导体基板的上表面的上方的金属电极的半导体装置。金属电极的侧壁可以具有与半导体基板接触的下侧部分、和形成于比下侧部分更靠近上方的位置且相对于半导体基板的上表面的倾斜角比下侧部分小的上侧部分。半导体装置可以进一步具备形成于半导体基板的有源区。金属电极可以是在半导体基板的上表面比有源区更靠近外侧而形成的场板。场板的侧壁的上侧部分可以是向上侧凸起的形状。场板的侧壁的下侧部分相对于半导体基板的上表面的倾斜角可以是90度以下且60度以上。场板的侧壁可以具有配置于下侧部分与上侧部分之间且相对于半导体基板的上表面的倾斜角不连续地变化的特异点。特异点可以配置成从场板的下表面起算的高度在场板的厚度的2成以上且8成以下的范围。在半导体基板的上表面的上方，可以形成有相同厚度的第一场板和第二场板。第一场板的下端和第二场板的下端之间的距离可以比场板的厚度小。半导体装置还可以具备形成于半导体基板的上表面的上方且在一部分区域的上方形成有场板的绝缘膜。在没有被场板覆盖的绝缘膜可以形成有凹坑。绝缘膜的凹坑的侧壁相对于半导体基板的上表面的倾斜角可以比场板的下侧部分相对于半导体基板的上表面的倾斜角小。在半导体基板的上表面，可以形成有第一场板和第二场板。在各场板的下方可以形成有第一导电型的保护环。在各保护环之间可以形成有第二导电型的区域。在第一场板和第二场板的对置的侧壁中，更靠近第二导电型的区域的中央的侧壁的上侧部分与另一个侧壁的上侧部分相比，可以相对于半导体基板的上表面的倾斜角大。在第一场板和第二场板的对置的侧壁中，更靠近第二导电型的区域的中央的侧壁的特异点可以配置于比另一个侧壁的特异点更靠近上方的位置。在本专利技术的第二方式中，提供半导体装置的制造方法。制造方法可以具备在半导体基板的上表面的上方形成金属电极的电极形成阶段。在电极形成阶段，在金属电极的侧壁，可以形成与半导体基板接触的下侧部分、和配置于比下侧部分更靠近上侧的位置且相对于半导体基板的上表面的倾斜角比下侧部分小的上侧部分。金属电极形成阶段可以具有在应形成金属电极的区域形成金属膜的金属膜形成阶段。金属电极形成阶段可以具有在金属膜的上方形成进行了图案化后的抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成阶段。金属电极形成阶段可以具有根据应形成的金属电极的侧壁的形状，对抗蚀剂膜的侧壁的形状进行整形的整形阶段。金属电极形成阶段可以具有使用对侧壁形状进行整形之后的抗蚀剂膜，对金属膜进行干式蚀刻的蚀刻阶段。在整形阶段中，可以以在与应形成的金属电极的侧壁的形状相应的条件，加热抗蚀剂膜。应予说明，上述的
技术实现思路
没有列举出本专利技术的全部特征。另外，这些特征组的子组合也可成为专利技术。附图说明图1是表示半导体装置100的概要的上表面图。图2是表示边缘终端部120的截面的一个例子的图。图3是场板40和层间绝缘膜28的截面的部分放大图。图4A是表示形成场板40的电极形成工序的一个例子的图。图4B是表示形成场板40的电极形成工序的一个例子的图。图5是表示场板40的侧壁形状的其他例的截面图。图6是表示场板40的侧壁形状的其他例的截面图。符号说明10…半导体基板，12…漂移区，14…阱区，16…下表面侧区，18…上表面电极，20…下表面电极，21…控制布线，22…控制电极，24…保护环，25…端部，26…热氧化膜，27…连接部，28…层间绝缘膜，29…凹坑，30…保护膜，40…场板，41…金属膜，42…下侧部分，43…侧壁，44…上侧部分，46…特异点，50…抗蚀剂膜，52…槽，54…侧壁，56…槽，58…上侧侧壁，59…下侧侧壁，100…半导体装置，110…有源区，120…边缘终端部具体实施方式以下，通过专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，以下的实施方式不限定专利权利要求的专利技术。另外，在实施方式中所说明的特征的全部组合未必都是专利技术的解决方案所必须的。图1是表示半导体装置100的概要的上表面图。半导体装置100具备硅或者化合物半导体等的半导体基板10。在半导体基板10，形成有有源区110和边缘终端部120。有源区110形成有晶体管和二极管等的半导体元件。在有源区110，可以形成有IGBT等的电力用的半导体元件。边缘终端部120在半导体基板10的上表面以包围有源区110的方式形成。边缘终端部120可以沿半导体基板10的边缘形成。边缘终端部120抑制电场集中在有源区110的端部附近，提高半导体装置100的耐压。边缘终端部120可以具有保护环和场板等。图2是表示边缘终端部120的截面的一个例子的图。在图2中一并表示了形成于有源区110的控制电极22、控制布线21、上表面电极18以及阱区14。控制电极22和上表面电极18是金属电极的一个例子。另外，控制布线21由多晶硅等导电性的半导体形成。控制布线21将形成于有源区110的内侧的电极和控制电极22电连接。控制布线21将例如IGBT等栅电极和控制电极22连接。上表面电极18例如作为IGBT等的发射电极发挥功能。半导体基板10具有第二导电型的漂移区12和下表面侧区16。在本例中漂移区12为N-型。另外，下表面侧区16形成于漂移区12的下表面侧。下表面侧区16具有与形成于有源区110的半导体元件对应的导电型。在有源区110形成有IGBT的情况下，下表面侧区16可以为P+。在下表面侧区16的下表面侧，形成有铝等金属的下表面电极20。下表面电极20例如作为IGBT等的集电极发挥功能。另外，在有源区110的半导体基板10的上表面侧，形成有与半导体元件对应的杂质区、栅结构等，但图2中省略。本例的边缘终端部120具有保护环24和场板40。保护环24是在半导体基板10的内部，与半导体基板10的上表面相邻而形成的第一导电型的区域。本例中，保护环24是P+型。保护环24在半导体基板10的上表面以包围有源区110的方式形成为环状。另外，保护环24可以以同心状形成为多个。在半导体基板10的上表面，形成有热氧化膜26和层间绝缘膜28。层间绝缘膜28由BPSG等的材料形成。场板40设置在半导体基板10的上表面的上方，并且与保护环24对置。本例的场板40形成于层间绝缘膜28上。场板40是金属电极的一个例子。场板40可以由铝形成，也可以由铝和硅的合金形成，还可以由铝、硅和铜的合金形成，还可以由其他的金属形成。场板40针对每个保护环24形成。在保护环24与场板40之间的层间绝缘膜28等，形成有连接部27。连接部27可以贯通层间绝缘膜28等的绝缘膜，将保护环24和场板40电连接。连接部27可以由金属形成。另外，在半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体基板；和金属电极，其形成于所述半导体基板的上表面的上方；所述金属电极的侧壁具有：下侧部分，其与所述半导体基板接触；和上侧部分，其形成于比所述下侧部分更靠上方的位置，且相对于所述半导体基板的上表面的倾斜角比所述下侧部分小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 JP 2016-0500981.一种半导体装置，其特征在于，具备：半导体基板；和金属电极，其形成于所述半导体基板的上表面的上方；所述金属电极的侧壁具有：下侧部分，其与所述半导体基板接触；和上侧部分，其形成于比所述下侧部分更靠上方的位置，且相对于所述半导体基板的上表面的倾斜角比所述下侧部分小。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还具备形成于所述半导体基板的有源区，所述金属电极是在所述半导体基板的上表面比所述有源区更靠近外侧而形成的场板。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述场板的侧壁的所述上侧部分是向上侧凸起的形状。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，所述场板的侧壁的所述下侧部分相对于所述半导体基板的上表面的倾斜角为90度以下且60度以上。5.根据权利要求2～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述场板的侧壁具有配置于所述下侧部分与所述上侧部分之间且相对于所述半导体基板的上表面的倾斜角不连续地变化的特异点。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述特异点配置为从所述场板的下表面起算的高度在所述场板的厚度的2成以上且8成以下的范围。7.根据权利要求2～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体基板的上表面的上方，形成有相同厚度的第一场板和第二场板，所述第一场板的下端与所述第二场板的下端之间的距离比所述场板的厚度小。8.根据权利要求2～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，还具备绝缘膜，其形成于所述半导体基板的上表面的上方，且在一部分区域的上方形成有所述场板，在所述绝缘膜的没有被所述场板覆盖的区域形成有凹坑。9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川惠理，小野泽勇一，杉村和俊，田中裕之，大井幸多，伊仓巧裕，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP