[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180059464.4
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103262248A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 香川泰宏;古川彰彥;日野史郎;渡邊寬;今泉昌之
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李渤

1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備：

第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層；

第2導(dǎo)電類型的基區(qū)，形成于所述半導(dǎo)體層的上部；

柵電極，以貫通所述基區(qū)的方式埋入所述半導(dǎo)體層而形成，配設(shè)為俯視時(shí)的格子狀；

柵絕緣膜，形成于所述柵電極的側(cè)面以及底面；

第1導(dǎo)電類型的源區(qū)，形成為在所述基區(qū)的上部隔著所述柵絕緣膜而與所述柵電極相接；

源電極，與所述源區(qū)以及所述基區(qū)的上表面連接；

開口部，形成為在由所述柵電極劃分的多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)區(qū)段中貫通所述基區(qū)；

第2導(dǎo)電類型的保護(hù)擴(kuò)散層，在所述半導(dǎo)體層中遍及隔著所述柵絕緣膜的所述柵電極的底部以及所述開口部的底部而形成；

保護(hù)觸點(diǎn)，通過所述開口部連接所述保護(hù)擴(kuò)散層和所述源電極；以及

層間絕緣膜，介于所述保護(hù)觸點(diǎn)與所述柵電極之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述保護(hù)觸點(diǎn)經(jīng)由所述層間絕緣膜而與所述柵電極鄰接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

規(guī)定配設(shè)了所述開口部的區(qū)段的所述柵電極的端部位于所述半導(dǎo)體層的上表面，

規(guī)定配設(shè)了所述開口部的區(qū)段以外的區(qū)段的所述柵電極的整體被埋入所述半導(dǎo)體層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

除了配設(shè)了所述開口部的區(qū)段以外的所述多個(gè)區(qū)段分別是晶體管單元，

在配設(shè)了所述多個(gè)區(qū)段的區(qū)域的外周，還配設(shè)了不作為晶體管發(fā)揮功能的虛設(shè)單元，

所述虛設(shè)單元具備以貫通所述基區(qū)的方式埋入所述半導(dǎo)體層而形成的絕緣膜，

埋入所述半導(dǎo)體層而形成的所述絕緣膜被配設(shè)為在俯視時(shí)在格子狀的柵電極的外周，與該柵電極一起形成格子狀的圖案。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

配設(shè)為格子狀的柵電極的最外周部分形成于以貫通所述基區(qū)的方式形成的最外周溝槽內(nèi)，

在所述最外周溝槽的內(nèi)周側(cè)的側(cè)面，隔著所述柵絕緣膜形成了所述柵電極，

在所述最外周溝槽的外周側(cè)的側(cè)面，隔著場絕緣膜形成了所述柵電極，

所述保護(hù)擴(kuò)散層延伸至所述最外周溝槽的底部，

在所述最外周溝槽的內(nèi)周側(cè)的所述柵電極與所述最外周溝槽的外周側(cè)的所述柵電極之間的區(qū)域，還具備連接所述最外周溝槽的底部的所述保護(hù)擴(kuò)散層和所述源電極的最外周保護(hù)觸點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，

所述半導(dǎo)體層是寬能帶隙半導(dǎo)體。

7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備：

準(zhǔn)備具有第1導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體基板的工序；

在所述半導(dǎo)體層的上部形成第2導(dǎo)電類型的基區(qū)的工序；

在所述基區(qū)的上部形成第1導(dǎo)電類型的、格子狀的源區(qū)的工序；

在所述半導(dǎo)體層上形成至少一處缺損的矩陣狀的蝕刻掩模的工序；

通過使用了所述蝕刻掩模的蝕刻，形成貫通所述源區(qū)以及所述基區(qū)的格子狀的溝槽，并且在所述矩陣狀的缺損的部分形成貫通所述源區(qū)以及所述基區(qū)的開口部的工序；

在所述溝槽以及所述開口部的底部形成第2導(dǎo)電類型的保護(hù)擴(kuò)散層的工序；

在所述溝槽以及所述開口部的內(nèi)面形成了柵絕緣膜之后，在所述溝槽內(nèi)以及所述開口部的外周部形成柵電極的工序；

形成覆蓋所述柵電極的層間絕緣膜的工序；

在所述層間絕緣膜形成達(dá)到所述源區(qū)以及所述基區(qū)的第1接觸孔、以及達(dá)到所述開口部的底的所述保護(hù)擴(kuò)散層的第2接觸孔的工序；以及

在所述層間絕緣膜上以及所述第1和第2接觸孔內(nèi)形成電極的工序。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述保護(hù)擴(kuò)散層是通過使用了所述蝕刻掩模的離子注入而形成的。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

在所述形成柵電極的工序中，

在所述溝槽內(nèi)形成的所述柵電極是通過對該柵電極的材料膜進(jìn)行回蝕而形成的，

在所述開口部的外周部形成的柵電極是通過對該柵電極的材料膜進(jìn)行圖案化而形成的。

10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，

所述半導(dǎo)體層是寬能帶隙半導(dǎo)體。