[發(fā)明專(zhuān)利]功率半導(dǎo)體裝置以及功率半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780008005.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108496252B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 北田瑞枝;淺田毅;山口武司;鈴木教章;新井大輔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新電元工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體基體，具有：低電阻半導(dǎo)體層；多個(gè)第一導(dǎo)電型柱形區(qū)域以及多個(gè)第二導(dǎo)電型柱形區(qū)域，被形成在所述低電阻半導(dǎo)體層上，并且被沿規(guī)定的方向交互形成；第二導(dǎo)電型基極區(qū)域，被形成在所述多個(gè)第一導(dǎo)電型柱形區(qū)域以及所述多個(gè)第二導(dǎo)電型柱形區(qū)域的表面上；以及第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域，被形成在所述基極區(qū)域的表面中的規(guī)定位置上，其中，所述多個(gè)第一導(dǎo)電型柱形區(qū)域以及所述多個(gè)第二導(dǎo)電型柱形區(qū)域構(gòu)成超級(jí)結(jié)構(gòu)造；

多個(gè)溝槽，被形成在從平面上看形成有所述第一導(dǎo)電型柱形區(qū)域的區(qū)域內(nèi)的，貫穿所述基極區(qū)域并到達(dá)所述第一導(dǎo)電型柱形區(qū)域的深度位置上，并且，使所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域的一部分暴露在內(nèi)周面上；

柵極絕緣膜，被形成在所述溝槽的內(nèi)周面上；

柵電極，被通過(guò)所述柵極絕緣膜填埋在所述溝槽的內(nèi)部；

層間絕緣膜，覆蓋所述基極區(qū)域、所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域、所述柵極絕緣膜、以及所述柵電極；

接觸孔，在相互鄰接的兩個(gè)所述溝槽之間分別形成有兩個(gè)以上，并且貫穿所述層間絕緣膜并至少到達(dá)所述基極區(qū)域；

金屬塞，在所述接觸孔的內(nèi)部填充金屬后形成；以及

電極，被形成在所述層間絕緣膜上，并且通過(guò)所述金屬塞與所述基極區(qū)域以及所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域電氣連接，

其中，所述半導(dǎo)體基體還具有：與所述金屬塞的底面相接觸的，并且，通過(guò)所述金屬塞與所述電極電氣接觸的，并且，摻雜物濃度比所述基極區(qū)域更高的第二導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域，

在所述半導(dǎo)體基體中，所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域僅被形成在：相互鄰接的兩個(gè)所述溝槽之間的，所述溝槽與距離該溝槽最近的所述金屬塞之間，

從平面上看，在形成第二導(dǎo)電型柱區(qū)域的全部區(qū)域和形成第一導(dǎo)電型柱區(qū)域的部分區(qū)域中，在半導(dǎo)體基體的表面形成有凹部，在相互鄰接的兩個(gè)溝槽之間，最接近溝槽的金屬塞從平面上看形成在形成有凹部的區(qū)域的外側(cè)。

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

其中，在相互鄰接的兩個(gè)所述溝槽之間，距離所述溝槽最近的所述金屬塞與所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域相接觸的位置，位于從平面上看形成有所述第二導(dǎo)電型柱形區(qū)域的區(qū)域外側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，在相互鄰接的兩個(gè)所述溝槽之間，距離所述溝槽最近的所述金屬塞被形成在從平面上看形成有所述第二導(dǎo)電型柱形區(qū)域的區(qū)域外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，所述金屬為鎢。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，相互鄰接的兩個(gè)所述柵電極的間隔為2.5μm以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，相互鄰接的兩個(gè)所述柵電極的間隔為所述金屬塞的寬度的五倍以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，所述接觸孔被形成至比所述第一導(dǎo)電型高濃度擴(kuò)散區(qū)域的底面更深的深度位置上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率半導(dǎo)體裝置，其特征在于：

其中，所述基極區(qū)域的最深部的深度位置在0.5μm～2.0μm范圍內(nèi)。