[實用新型]半導體裝置

有效

• 申請號: 201320098574.8
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN203085557U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 鳥居克行
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 田勇

技術領域

本實用新型涉及一種半導體領域，尤其涉及一種半導體裝置。

背景技術

在形成有條紋狀的槽柵的槽柵型IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）中，多個柵電極在柵寬度方向上以一定的間隔排列，發射極區域的表面的一部分在柵較長方向上呈條狀露出，以使從上面看在柵寬度方向上夾住柵電極。

在該表面露出的發射極區域上電連接有發射極電極（發射極配線）。發射極電極形成于夾在其與柵電極之間的層間絕緣膜上，層間絕緣膜覆蓋在柵電極上，同時，在所述的發射極區域的一部分露出的區域上（與之對應的地方），在柵較長方向上具有條狀的開口（接點開口）。

也就是說，在柵寬度方向上剖開的截面上，通過上述的開口，相鄰層間絕緣膜之間具有空隙的凸狀的層間絕緣膜的平面形狀與柵電極的平面形狀一樣，形成為條狀。發射極電極通過焊線與發射用引線（外部端子）電連接。

但是，具有條狀構造的IGBT的正上方的發射極電極上，直接焊線通過超聲波振動的能量被焊接時，在層間絕緣膜以及其下方的IGBT（小室）中的柵電極會產生剝落及破損。

因此，在專利文獻1（特開2009-117755號，三墾電氣株式會社）中公開了以下內容，由于使得焊盤區域正下方的層間絕緣膜為具有在控制電極上沿控制電極延伸的延伸部以及連接相鄰延伸部的連接部的層間絕緣膜，由此保證了焊接強度，能夠防止伴隨焊接產生的層間絕緣膜的破損以及電極的破壞，提供了一種能夠提高電特性的半導體裝置以及其制造方法。

但是，發明人發現：在形成以及搬運半導體裝置等情況下，由于晶片發生翹曲，應力可能傳向槽柵電極以及柵絕緣膜，會造成柵氧化膜的破損。

并且，在半導體裝置中引線接合于發射電極。在該引線接合下的區域中設置有柵槽。一般來說，柵槽的底部的外周附近是電場容易集中的部分。因此，基于上述引線接合的按壓力傳遞至柵槽的底部的外周附近的區域時，有時會引起元件的電氣特性的降低。

應該注意，上面對技術背景的介紹或技術問題的分析只是為了方便對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案或分析在本實用新型的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案或分析為本領域技術人員所公知。

實用新型內容

本實用新型提供一種半導體裝置，目的在于緩和可能傳向槽柵電極以及柵絕緣膜的應力，減少柵氧化膜的破損。

根據本實用新型的第一個方面，提供一種半導體裝置，所述半導體裝置具有：

第一導電型的第一半導體區域；

設置于所述第一半導體區域上的、與第一導電型相反的第二導電型的第二半導體區域；

設置于所述第二半導體區域上的、第一導電型的第三半導體區域；

從所述第三半導體區域開始貫通所述第二半導體區域并到達所述第一半導體區域的柵槽；以及

通過設置于所述柵槽的底面以及側壁上的柵絕緣膜進行設置的柵電極；其中，在所述柵電極中具有比所述柵槽的寬度小的孔隙。

由此，在柵電極內產生孔隙。在制造和搬運半導體裝置時，即使在半導體裝置中產生應力，由于柵電極內有孔隙，可以緩和其應力并緩和對柵絕緣膜的破壞，可以防止柵不良及耐壓不良等的半導體裝置的電特性的惡化。還可以提高成品率。同時，在基板發生翹曲彎曲的情況下，由于柵電極內產生孔隙，還具有緩和其應力的效果。

并且，埋設于柵槽內的柵電極上形成有孔隙，該孔隙對按壓力傳遞至電場集中區域的情況進行抑制，其結果是能夠提供可靠性高的半導體裝置。

根據本實用新型的第二個方面，其中，在所述柵槽的深度方向上具有多個所述孔隙。

由此，在基板發生翹曲彎曲的情況下，由于在柵槽的深度方向上具有多個孔隙，還起到了很好地緩和其應力的效果。

根據本實用新型的第三個方面，其中，所述多個孔隙連接在一起。

由此，在基板發生翹曲彎曲的情況下，由于在柵槽的深度方向上具有多個孔隙，且連接在一起，起到了很好地緩和其應力的效果。

根據本實用新型的第四個方面，其中，所述孔隙在所述柵槽的深度方向上逐漸變大，所述柵槽的寬度相對于所述柵槽的深度方向變小。

由此，在基板發生翹曲彎曲的情況下，起到了很好地緩和其應力的效果。

根據本實用新型的第五個方面，其中，所述孔隙設置在比所述第三半導體區域的下表面更低的位置。

根據本實用新型的第六個方面，其中，所述半導體裝置還具有：