[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680016084.1
• 申請(qǐng)日: 2006-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101176210A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉持賢一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法，該半導(dǎo)體裝置包括：在半導(dǎo)體基板上形成為條紋狀(stripe)的多個(gè)源極區(qū)域、和在該條紋狀的源極區(qū)域之間的半導(dǎo)體基板上形成為條紋狀的多個(gè)柵電極。

背景技術(shù)

對(duì)開(kāi)關(guān)電源等中所使用的作為單個(gè)元件的功率MOSFET(Metal?OxideSemiconductor?Field?Effect?Transistor)和IGBT(Insulated?Gate?BipolarTransistor)要求高速動(dòng)作特性以及低導(dǎo)通電阻特性。高速動(dòng)作特性由具有低電容特性的平面(planar)型構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。

例如，下述專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的平面型構(gòu)造的MOSFET如圖5所示，包括：在N型半導(dǎo)體基板1上形成為條紋狀的多個(gè)柵電極2、通過(guò)對(duì)該柵電極2進(jìn)行自匹配地雙重?cái)U(kuò)散而形成的P^-型基極層3以及N⁺型源極層4、覆蓋柵電極2的層間絕緣膜5、和形成在該層間絕緣膜5上的由金屬膜構(gòu)成的源電極(未圖示)。以沿著柵電極2的條紋狀形成有多個(gè)P^-型基極層3以及N⁺型源極層4。并且，在N⁺型源極層4上，在層間絕緣膜5形成有遍及源極層4的整個(gè)長(zhǎng)度方向的條紋狀接觸孔7。源電極進(jìn)入該接觸孔7，與源極層4歐姆接合。

根據(jù)該構(gòu)造，如果將多個(gè)柵電極2公共連接，向該柵電極2施加規(guī)定閾值電壓以上的電壓，則可在基極層3的表面部分形成反轉(zhuǎn)層，使得半導(dǎo)體基板1(漏極)與源極層4之間導(dǎo)通。這樣，可使晶體管動(dòng)作。

專利文獻(xiàn)1：特開(kāi)平8-321605號(hào)公報(bào)

然而，在如上所述的構(gòu)造中，由于接觸孔7的形成必須依賴于光刻法，因此，相鄰的柵電極2之間的間隔受到接觸孔7的最小尺寸、和用于形成柵電極2以及接觸孔7的掩模對(duì)準(zhǔn)余量(margin)的限制。

因此，基于縮小柵電極2之間間隔的圖案的微細(xì)化存在限度，會(huì)阻礙實(shí)現(xiàn)單位面積的柵極寬度(柵電極2與源極層4對(duì)置的部分的總延長(zhǎng))的提高。因此，導(dǎo)通電阻的降低存在限度。

另一方面，認(rèn)為若縮小柵電極2的寬度，則可增加單位面積的柵電極2的根數(shù)，從而可增加?xùn)艠O寬度，但這樣會(huì)提高柵電極2的電阻(柵極電阻)，從而產(chǎn)生阻礙高速動(dòng)作的新問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種具有可在不犧牲動(dòng)作速度的情況下降低導(dǎo)通電阻的構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體基板；多個(gè)源極區(qū)域，其在該半導(dǎo)體基板上形成為條紋狀；多個(gè)柵電極，其在所述半導(dǎo)體基板上的所述條紋狀的多個(gè)源極區(qū)域間形成為條紋狀；絕緣膜，其覆蓋所述源極區(qū)域以及柵電極，并在與所述源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向相關(guān)的一部分規(guī)定區(qū)域上具有使源極區(qū)域局部露出的接觸孔；和源電極，其形成在該絕緣膜上，經(jīng)由所述接觸孔與所述源極區(qū)域電連接。

根據(jù)該構(gòu)成，用于連接源極區(qū)域和源電極的接觸孔并未遍及條紋狀的源極區(qū)域的全長(zhǎng)而形成，只是在與源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向相關(guān)的一部分規(guī)定區(qū)域形成為使源極區(qū)域局部露出。因此，在接觸孔附近以外的區(qū)域中，可縮小柵電極間的間隔，而不會(huì)受到接觸孔的最小尺寸以及形成接觸孔用的掩模對(duì)準(zhǔn)余量的限制，并且，也無(wú)需縮小柵電極的寬度。由此，可實(shí)現(xiàn)圖案的微細(xì)化，在不會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通電阻增加的情況下可增大單位面積的柵極寬度。從而，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通電阻的降低，而不犧牲動(dòng)作速度。

由于源極區(qū)域在半導(dǎo)體基板上形成為條紋狀，因此，各部處于相互電連接的狀態(tài)，這樣，若部分地與源電極相接，則成為其整體與源電極電連接的狀態(tài)。

優(yōu)選該源極區(qū)域根據(jù)需要而通過(guò)其表面的硅化物化等實(shí)施低電阻化處理。由此，可進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻。

優(yōu)選所述接觸孔配置在所述源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向的端部。根據(jù)該構(gòu)成，由于是在源極區(qū)域的端部采取與源電極的接觸的構(gòu)造，因此，能有效利用半導(dǎo)體基板的中央?yún)^(qū)域。

更優(yōu)選接觸孔僅配置在源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向的端部，由此，條紋狀的柵電極能在更長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)縮小鄰接?xùn)烹姌O的間隔，并且能增大其寬度。

作為其他構(gòu)成，還可采用僅在源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向中間部的規(guī)定位置(例如中央部)設(shè)置接觸孔的構(gòu)成。

優(yōu)選在所述源極區(qū)域的長(zhǎng)度方向隔開(kāi)間隔地配置有多個(gè)所述接觸孔。根據(jù)該構(gòu)成，可使源極區(qū)域與源電極之間的電連接更可靠。并且，由于在接觸孔間的區(qū)域中，可在保持足夠的柵電極寬度的情況下減小鄰接?xùn)烹姌O間的間隔，因此，可在不犧牲柵極電阻的情況下實(shí)現(xiàn)柵極寬度的增大化。