半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体装置及其制造方法，所述半导体装置在具有沟槽电极、势垒区、柱区的二极管中抑制了上部电极层的裂纹。在半导体装置中，在层间绝缘膜上形成有第一接触孔和宽度较窄的第二接触孔。在第二接触孔内配置有接触插头。跨及层间绝缘膜上、接触插头上以及第一接触孔内而配置有上部电极层。保护绝缘膜被配置在元件外部区域上。保护绝缘膜的在与沟槽交叉的方向上延伸的端部穿过多个第二接触孔的上部而延伸。阳极区与第一金属层(接触插头)相接。柱区与第一接触孔内的上部电极层相接。

【技术实现步骤摘要】

本说明书所公开的技术涉及一种半导体装置及其制造方法。
技术介绍
已知一种具有被形成在硅基板的上表面上的沟槽的二极管。例如，在单一的硅基板上形成有二极管与IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极性晶体管)的半导体装置(所谓的RC-IGBT(ReverseConductingInsulatedGateBipolarTransistor，反向导通型绝缘栅双极性晶体管))中，在IGBT区域内形成有沟槽型的栅电极并且在二极管区域内也形成有与栅电极同样地被配置在沟槽内的电极。在如此而具有沟槽电极的二极管中，以对硅基板的上表面进行覆盖的方式配置有层间绝缘膜，并且在该层间绝缘膜上配置有上部电极层(阳极电极)。沟槽电极通过层间绝缘膜而与上部电极层绝缘。此外，在层间绝缘膜上设置有接触孔，并且在该接触孔内也配置有上部电极层。在接触孔内，上部电极层与硅基板连接。在该结构的二极管中，接触孔相对于层间绝缘膜的上表面呈凹状凹陷，并且沿着凹状的接触孔而形成有上部电极层。因此，在上部电极层的上表面上也形成有凹部。当在上部电极层的上表面上形成有凹部时，通过二极管动作时的温度变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其具有二极管，所述半导体装置具有硅基板、沟槽绝缘膜、沟槽电极、层间绝缘膜、接触插头、上部电极层、保护绝缘膜和下部电极层，所述硅基板具有以下的结构，即，具有在所述硅基板的上表面上形成有呈条纹状延伸的多个沟槽的元件区域、和在所述沟槽的长度方向上与所述元件区域邻接的元件外部区域；存在多个俯视观察所述硅基板的所述上表面时位于相邻的两个所述沟槽之间的沟槽间范围；选自多个所述沟槽间范围中的多个特定沟槽间范围分别具有阳极区、势垒区、柱区；所述阳极区为，在所述硅基板的所述上表面上露出的p型区；所述势垒区为，被配置在所述阳极区的下侧的n型区；所述柱区为，从在所述硅基板的所述上表面上露出的位置起延...

【技术特征摘要】
2015.07.30 JP 2015-1513311.一种半导体装置，其具有二极管，所述半导体装置具有硅基板、沟槽绝缘膜、沟槽电极、层间绝缘膜、接触插头、上部电极层、保护绝缘膜和下部电极层，所述硅基板具有以下的结构，即，具有在所述硅基板的上表面上形成有呈条纹状延伸的多个沟槽的元件区域、和在所述沟槽的长度方向上与所述元件区域邻接的元件外部区域；存在多个俯视观察所述硅基板的所述上表面时位于相邻的两个所述沟槽之间的沟槽间范围；选自多个所述沟槽间范围中的多个特定沟槽间范围分别具有阳极区、势垒区、柱区；所述阳极区为，在所述硅基板的所述上表面上露出的p型区；所述势垒区为，被配置在所述阳极区的下侧的n型区；所述柱区为，从在所述硅基板的所述上表面上露出的位置起延伸至与所述势垒区相接的位置为止的n型区；所述势垒区的下侧具有漂移区与阴极区；所述漂移区被配置在所述势垒区的下侧，且直接或经由p型半导体区而与所述势垒区连接，并且所述漂移区为与所述势垒区相比杂质浓度较低的n型区；所述阴极区被配置在所述漂移区的下侧，且在所述硅基板的下表面上露出，并且所述阴极区为与所述漂移区相比杂质浓度较高的n型区，所述沟槽绝缘膜对各个所述沟槽的内表面进行覆盖，所述沟槽电极被配置在通过所述沟槽绝缘膜而使所述内表面被覆盖的各个所述沟槽内，所述层间绝缘膜对所述元件区内的所述硅基板的所述上表面和多个所述沟槽电极的上表面进行覆盖，在所述特定沟槽间范围的每一个中，形成有贯穿所述层间绝缘膜的第一接触孔和第二接触孔，所述第二接触孔被配置在比所述第一接触孔更接近所述元件外部区域的位置处，并且与所述第一接触孔相比宽度较窄，所述接触插头被配置在各个所述第二接触孔内，所述接触插头具有被配置在与所述硅基板的所述上表面相接的部分处的第一金属层、和被配置在所述第一金属层上的第二金属层，所述上部电极层对所述层间绝缘膜的上表面、所述第二金属层的上表面、和所述第一接触孔的内表面进行覆盖，并且所述上部电极层与所述第一金属层相比厚度较厚，所述保护绝缘膜对所述元件外部区域的上表面和所述上部电极层的一部分进行覆盖，并且所述保护绝缘膜具有端部，所述端部在所述上部电极层上穿过多个所述第二接触孔的上部而在与多个所述沟槽交叉的方向上延伸，所述下部电极层对所述硅基板的下表面进行覆盖，所述阳极区与所述第一金属层欧姆接触，所述柱区与所述上部电极层肖特基接触而不与所述第一金属层相接，所述阴极区与所述下部电极层相接。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，还具有表面电极层，所述表面电极层对未被所述保护绝缘膜覆盖的范围内的所述上部电极层的上表面和所述保护绝缘膜的一部分进行覆盖，并且所述表面电极层由与所述上部电极层不同的金属构成。3.一种制造方法，其为制造具有二极管的半导体装置的方法，包括：准备硅基板的工序，所述硅基板具有以下的结构，即，具有在所述硅基板的上表面上形成有呈条纹状延伸的多个沟槽的元件区域、和在所述沟槽的长度方向上与所述元件区域邻接的元件外部区...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎真也，龟山悟，药师川裕贵，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP