[發明專利]半導體裝置及制造方法

有效

• 申請號: 201680032029.5
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN107636835B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 內藤達也
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L21/336;H01L27/04;H01L29/78
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 金玉蘭;楊敏

能夠兼顧溝道形成區的確保和閂鎖抑制。提供一種半導體裝置。所述半導體裝置具備：半導體基板；多個溝槽部，設置于半導體基板的正面側，分別具有沿著延伸方向延伸的部分；以及第一導電型的發射區和第二導電型的接觸區，設置于相鄰的2個溝槽部之間，在延伸方向上交替地在半導體基板的正面露出，在半導體基板的正面，發射區在2個溝槽部之間的中央位置處的長度比發射區的與溝槽部接觸的部分的長度短，在半導體基板的正面，發射區的邊界的至少一部分為曲線形狀。

技術領域

本發明涉及半導體裝置及制造方法。

背景技術

以往，已知有在半導體基板的正面，2個柵極溝槽之間交替地形成有N+型的發射區和P+型的接觸區的半導體裝置(例如，參照專利文獻1)。

作為相關的現有技術文獻，有下述文獻。

專利文獻1：日本特開2009-26797號公報

專利文獻2：日本特開2000-106434號公報

專利文獻3：日本特開2008-34794號公報

發明內容

技術問題

柵極溝槽與發射區接觸的區域作為溝道而發揮功能。因此，從確保溝道形成區的觀點考慮，優選增大發射區的寬度。另一方面，如果增大發射區的寬度，則在關斷時，空穴在發射區的正下方的基區沿水平方向移動的距離增大。因此，容易在基區中產生大的電壓降，而發生閂鎖。

技術方案

在本發明的第一方式中，提供一種具備半導體基板、多個溝槽部、第一導電型的發射區和第二導電型的接觸區的半導體裝置。多個溝槽部可以設置于半導體基板的正面側，并分別具有沿著延伸方向延伸的部分。發射區和接觸區可以設置于相鄰的2個溝槽部之間，并在溝槽部的延伸方向上交替地在半導體基板的正面露出。在半導體基板的正面，發射區在2個溝槽部之間的中央位置處的長度可以比發射區的與溝槽部接觸的部分中的長度短。在半導體基板的正面，發射區的邊界的至少一部分為曲線形狀。

發射區在中央位置處的長度可以比發射區在中央位置處的深度與接觸區的深度之差大。發射區在中央位置處的長度可以比發射區的與溝槽部接觸的部分的長度的1/3大。

發射區在中央位置處的長度可以比2個溝槽部的距離的一半大。接觸區的至少一部分的區域可以越接近溝槽部則逐漸形成得越淺。

接觸區在半導體基板的正面可以和溝槽部的側壁與發射區的邊界的接觸點分開形成。接觸區的在延伸方向上的中央部分可以以在半導體基板的正面與溝槽部的側壁接觸的方式形成。

在半導體基板的正面隔著1個發射區而設置的2個接觸區可以在半導體基板的內部也分離。在半導體基板的正面隔著1個發射區而設置的2個接觸區可以在發射區的下側連接。

溝槽部的寬度可以比2個溝槽部的距離大。半導體裝置可以還具備層間絕緣膜，該層間絕緣膜形成于半導體基板的正面，并在與接觸區對置的區域和與發射區對置的區域形成接觸孔。接觸孔形成于與中央位置對置的區域，且不形成于與溝槽部接觸的區域。

接觸孔可以以與發射區的長度大致恒定的區域對置的方式形成。與發射區對置形成的接觸孔中的至少一部分的區域的寬度可以比與接觸區對置形成的接觸孔的寬度大。

半導體裝置可以具備第二導電型的基區，該第二導電型的基區被溝槽部所夾，在與溝槽部接觸的位置比溝槽部的深度淺，且比接觸區的深度深，雜質濃度比接觸區的雜質濃度低，基區在半導體基板的正面露出，接觸區的與溝槽部接觸的部分的端部與在半導體基板的正面露出的基區接觸。