半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【專利摘要】半導(dǎo)體裝置(1)具備：多個溝槽柵(3)，在半導(dǎo)體基板(2)上并排形成；層間絕緣膜(4)，其具有使半導(dǎo)體基板(2)的表面的一部分露出的開口部(45)；接觸插塞(5)，其被形成在開口部(45)之中。層間絕緣膜(4)具備覆蓋各個溝槽柵(3)的多個第一部分(41)和在相鄰的第一部分(41)之間沿著與第一部分(41)交叉的方向而形成的第二部分(42)。開口部(45)被形成在由第一部分(41)和第二部分(42)包圍而成的區(qū)域中，并且，沿著第一部分(41)的方向上的開口部(45)的長度短于沿著與第一部分(41)交叉的第二部分(42)的方向上的開口部(45)的長度。
【專利說明】
半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本說明書所公開的技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體裝置以及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，已知有一種在半導(dǎo)體基板的表面上形成有層間絕緣膜的半導(dǎo)體裝置。這種半導(dǎo)體裝置例如在專利文獻I (日本特開2005-136270號公報)中被公開。專利文獻I的半導(dǎo)體裝置具備形成有多個溝槽柵的半導(dǎo)體基板和以覆蓋溝槽柵的方式而被形成在半導(dǎo)體基板的表面上的層間絕緣膜。在層間絕緣膜上形成有使半導(dǎo)體基板的表面的一部分露出的開口部(接觸孔)ο在開口部中埋入有接觸插塞。
[0003]在上述這種半導(dǎo)體裝置中，在形成接觸插塞時，目前已知一種如下的方法，S卩，對接觸插塞的原料進行堆積而形成由接觸插塞的原料構(gòu)成的薄膜的方法。接觸插塞的原料堆積在層間絕緣膜之上以及從層間絕緣膜的開口部(接觸孔)露出的半導(dǎo)體基板之上。此外，在形成了由接觸插塞的原料構(gòu)成的薄膜之后，將該薄膜的多余的部分去除。由此而形成被埋入在層間絕緣膜的開口部中的接觸插塞。但是，當(dāng)使層間絕緣膜的開口部增大時，在形成接觸插塞時，存在如下情況，即，在形成由接觸插塞的原料構(gòu)成的薄膜時，薄膜的膜厚增大的情況。另一方面，當(dāng)使溝槽柵上的層間絕緣膜的開口部減小時，存在接觸電阻增大的可能性。因此，本說明書的目的在于，提供一種能夠在抑制接觸電阻增大的情況的同時，使形成接觸插塞時所需的薄膜的膜厚減小的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明所要解決的課題
[0005]本說明書所公開的半導(dǎo)體裝置具備:多個第一溝槽柵，在半導(dǎo)體基板上并排形成；層間絕緣膜，其被形成在所述半導(dǎo)體基板的表面上，并且具有使所述半導(dǎo)體基板的表面的一部分露出的開口部;接觸插塞，其被形成在所述開口部之中。所述層間絕緣膜具備:以覆蓋各個所述第一溝槽柵的方式而沿著各個所述第一溝槽柵的表面形成的多個第一部分;和在相鄰的所述第一部分之間沿著與所述第一部分交叉的方向而形成的第二部分。所述開口部被形成在由所述第一部分和所述第二部分包圍而成的區(qū)域中，并且，沿著所述第一部分的方向上的所述開口部的長度短于沿著與所述第一部分交叉的所述第二部分的方向上的所述開口部的長度。
[0006]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于沿著層間絕緣膜的第一部分的方向上的開口部的長度較短，因此在形成接觸插塞時，能夠迅速地將接觸插塞的原料填充至開口部的內(nèi)部整體中。由此，能夠使形成接觸插塞時所需的薄膜的膜厚減小。此外，能夠在不考慮第一溝槽柵的條件下自由地對層間絕緣膜的第二部分的位置進行調(diào)節(jié)。因此，能夠在將接觸插塞與半導(dǎo)體基板內(nèi)的半導(dǎo)體區(qū)域之間的接觸電阻維持為低電阻的同時，使沿著第一部分的方向上的開口部的長度縮短。由此，能夠在抑制接觸電阻增大的情況的同時，使形成接觸插塞時所需的薄膜的膜厚減小。
[0007]此外，在上述的半導(dǎo)體裝置中，也可以采用如下方式，S卩，所述第二部分的寬度小于所述第一部分的寬度。
[0008]此外，也可以采用如下方式，S卩，上述的半導(dǎo)體裝置還具備沿著多個所述第一溝槽柵而形成的多個發(fā)射區(qū)。此外，在從相對于所述半導(dǎo)體基板的表面而垂直的方向進行觀察時，多個所述第一溝槽柵被形成為條紋狀。
[0009]此外，也可以采用如下方式，S卩，上述的半導(dǎo)體裝置還具備在與所述第一溝槽柵交叉的方向上所形成的多個第二溝槽柵。此外，也可以采用如下方式，即，所述層間絕緣膜具備以覆蓋各個所述第二溝槽柵的方式而沿著各個所述第二溝槽柵的表面形成的多個第三部分。
[0010]此外，在本說明書所公開的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所述半導(dǎo)體裝置具備:多個第一溝槽柵，在半導(dǎo)體基板上并排形成；層間絕緣膜，其被形成在所述半導(dǎo)體基板的表面上，并且具有使所述半導(dǎo)體基板的表面的一部分露出的開口部，所述半導(dǎo)體裝置的制造方法包括在所述開口部之中形成接觸插塞的插塞形成工序。所述層間絕緣膜具備:以覆蓋各個所述第一溝槽柵的方式而沿著各個所述第一溝槽柵的表面形成的多個第一部分;和在相鄰的所述第一部分之間沿著與所述第一部分交叉的方向而形成的第二部分。所述開口部被形成在由所述第一部分和所述第二部分包圍而成的區(qū)域中，并且，沿著所述第一部分的方向上的所述開口部的長度短于沿著與所述第一部分交叉的所述第二部分的方向上的所述開口部的長度。
[0011]此外，在上述的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，也可以采用如下方式，S卩，所述插塞形成工序包括:向所述開口部之中堆積接觸插塞的原料的堆積工序;和將堆積于所述層間絕緣膜的上方的所述接觸插塞的原料去除的去除工序。
【附圖說明】
[0012]圖1為實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
[0013]圖2為實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的立體圖。
[0014]圖3為實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
[0015]圖4為將半導(dǎo)體裝置的一部分放大表示的立體圖。
[0016]圖5為將半導(dǎo)體裝置的一部分放大表示的俯視圖。
[0017]圖6為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(I)。
[0018]圖7為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(2)。
[0019]圖8為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(3)。
[0020]圖9為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(4)。
[0021]圖10為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(6)。
[0022]圖11為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(7)。
[0023]圖12為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(8)。
[0024]圖13為對實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明的圖(9)。
[0025]圖14為將其他的半導(dǎo)體裝置的一部分放大表示的剖視圖。
[0026]圖15為其他的實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖來對實施方式進行說明。如圖1所示，實施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置I為在半導(dǎo)體基板2上形成有多個溝槽柵3的溝槽柵型的半導(dǎo)體裝置。在本實施方式中，作為半導(dǎo)體裝置I而例示有縱型的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極性晶體管)ο IGBT被用于例如汽車的電動機等各種電氣設(shè)備的電力控制等的開關(guān)元件。
[0028]作為半導(dǎo)體基板2的材料而能夠使用例如硅(Si)或碳化硅(SiC)等，并通過向其內(nèi)部摻雜雜質(zhì)從而形成半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體基板2具備P型的集電區(qū)11、被形成在集電區(qū)11之上的η型的緩沖區(qū)12、被形成在緩沖區(qū)12之上的η型的漂移區(qū)13、被形成在漂移區(qū)13之上的P型的體區(qū)14、被形成在體區(qū)14之上的η型的發(fā)射區(qū)15、被形成在體區(qū)14之上的P型的接觸區(qū)16。此外，在半導(dǎo)體基板2的背面上配置有背面電極22。在半導(dǎo)體基板2的表面上配置有層間絕緣膜4以及勢皇金屬膜8。在勢皇金屬膜8之上配置有接觸插塞5以及表面電極21。
[0029]集電區(qū)11被形成在半導(dǎo)體基板2的背面?zhèn)?。在集電區(qū)11之下形成有背面電極22。緩沖區(qū)12將集電區(qū)11與漂移區(qū)13隔開。緩沖區(qū)12的η型雜質(zhì)濃度與漂移區(qū)13的η型雜質(zhì)濃度相比較高。漂移區(qū)13被形成在體區(qū)14與緩沖區(qū)12之間。體區(qū)14與發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16相接。體區(qū)14將發(fā)射區(qū)15與漂移區(qū)13分離。在體區(qū)14中形成有供電子通過的溝道。發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16被形成在半導(dǎo)體基板2的表面?zhèn)?。發(fā)射區(qū)15的η型雜質(zhì)濃度與漂移區(qū)13的η型雜質(zhì)濃度相比較高。接觸區(qū)16的P型雜質(zhì)濃度與體區(qū)14的P型雜質(zhì)濃度相比較高。在發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上隔著勢皇金屬膜8而形成有接觸插塞5。
[0030]此外，在半導(dǎo)體基板2上形成有多個溝槽31。在各個溝槽31的內(nèi)表面上形成有柵極絕緣膜33。在各個溝槽31的內(nèi)部(柵極絕緣膜33的內(nèi)側(cè))形成有柵電極32。通過溝槽31、柵極絕緣膜33以及柵電極32而構(gòu)成了溝槽柵3。多個溝槽柵3以在橫向(X方向)上隔開間隔的方式而并排配置。此外，如圖2以及圖3所示，多個溝槽柵3以沿縱向(y方向)平行地延伸的方式而形成。在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時，多個溝槽柵3被形成為條紋狀。在相鄰的溝槽柵3與溝槽柵3之間，發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16露出于半導(dǎo)體基板2的表面。另外，在圖2以及圖3中，為了便于觀察附圖而省略了一部分的結(jié)構(gòu)(接觸插塞5、勢皇金屬膜8、表面電極21以及背面電極22)。
[0031]溝槽31從半導(dǎo)體基板2的表面向深度方向(z方向)延伸。溝槽31貫穿發(fā)射區(qū)15以及體區(qū)14而延伸至漂移區(qū)13的內(nèi)部。柵極絕緣膜33覆蓋溝槽31的內(nèi)表面。柵極絕緣膜33由例如二氧化硅(S12)形成。柵電極32通過柵極絕緣膜33而與半導(dǎo)體基板2絕緣。柵電極32露出于半導(dǎo)體基板2的表面。柵電極32與未圖示的柵線配線連接。柵電極32由例如鋁或多晶硅形成。
[0032]背面電極22與集電區(qū)11接觸。表面電極21與接觸插塞5接觸。此外，表面電極21覆蓋層間絕緣膜4。背面電極22以及表面電極21由例如銅或鋁等金屬形成。
[0033]層間絕緣膜4被形成在半導(dǎo)體基板2的表面上。作為層間絕緣膜4的材料，可列舉例如二氧化娃(Si02)等。層間絕緣膜4能夠通過例如化學(xué)氣相沉積(CVD: Chemical VaporDeposit1n)而形成。層間絕緣膜4具備多個第一部分41和與第一部分41交叉的多個第二部分42。此外，層間絕緣膜4具有多個開口部(接觸孔)45。多個第一部分41以在橫向(X方向)上隔開間隔的方式而并排配置。此外，多個第一部分41以沿縱向(y方向)平行地延伸的方式而形成。在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時，多個第一部分41被形成為條紋狀。第一部分41以覆蓋溝槽柵3的方式而沿著溝槽柵3的表面形成。第一部分41被形成在溝槽柵3之上并覆蓋柵電極32。
[0034]在相鄰的第一部分41與第一部分41之間形成有多個第二部分42。第一部分41與第二部分42在相互交叉的方向上延伸。第一部分41與第二部分42—體地形成。第一部分41的膜厚與第二部分42的膜厚為相同的厚度。第一部分41的表面與第二部分42的表面位于相同的高度。
[0035]多個第二部分42以在縱向(y方向)上隔開間隔的方式而并排配置。第二部分42沿著與第一部分41交叉的方向而形成。多個第二部分42以沿橫向(X方向)平行地延伸的方式而形成。在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時，多個第二部分42被形成為條紋狀。層間絕緣膜4由于具有第一部分41以及第二部分42，從而在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時被形成為格子狀。第二部分42的兩端與第一部分41接觸。第二部分42在未形成有溝槽柵3的部分處被形成半導(dǎo)體基板2之上。第二部分42被形成在發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上。第二部分42覆蓋發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16的表面的一部分。
[0036]如圖3以及圖4所示，在由第一部分41和第二部分42包圍而成的區(qū)域中形成有開口部45。半導(dǎo)體基板2的表面的一部分從開口部45露出。在本實施方式中，發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16從開口部45露出。在未形成有接觸插塞5以及勢皇金屬膜8的狀態(tài)下，能夠從開口部45觀察到發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16。在開口部45之中形成有接觸插塞5。開口部45能夠通過對層間絕緣膜4例如進行干蝕刻而形成。
[0037]如圖5所示，開口部45具備從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時沿著第一部分41的第一邊141和沿著第二部分42的第二邊142。第一邊141的長度LI與第二邊142的長度L2相比較短。即，沿著第一部分41的方向上的開口部45的長度LI短于沿著與第一部分41交叉的第二部分42的方向上的開口部45的長度L2。換言之，相鄰的第二部分42與第二部分42的側(cè)面之間的距離短于相鄰的第一部分41與第一部分41的側(cè)面之間的距離。第一邊141的長度LI相當(dāng)于相鄰的第二部分42之間的距離。第二邊142的長度L2相當(dāng)于第二部分42的兩端的距離(相當(dāng)于相鄰的第一部分41之間的距離)。
[0038]俯視觀察時的第二部分42的寬度w2小于第一部分41的寬度wl。第二部分42的寬度w2相當(dāng)于第二部分42的短邊方向(y方向)上的距離。第一部分41的寬度wl相當(dāng)于第一部分41的短邊方向(X方向)上的距離。由此，在第二部分42的短邊方向(y方向:溝槽柵3的長邊方向)上相鄰的開口部45與開口部45的間隔小于在第二部分42的長邊方向(X方向:溝槽柵3的短邊方向)上相鄰的開口部45與開口部45的間隔。
[0039]如圖1所示，勢皇金屬膜8被形成在露出于開口部45的發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上。此外，勢皇金屬膜8也被形成在層間絕緣膜4的表面以及側(cè)面上。本實施方式的勢皇金屬膜8為雙層結(jié)構(gòu)，具備被配置在半導(dǎo)體基板2之上的鈦(Ti)膜和被配置在鈦膜之上的氮化鈦(TiN)膜(省略圖示)。鈦膜被配置在下側(cè)，氮化鈦膜被配置在上側(cè)。
[0040]接觸插塞5被埋入在開口部45的內(nèi)部。接觸插塞5在發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上成膜。接觸插塞5具有導(dǎo)電性。作為接觸插塞5的原料，能夠使用例如鎢(W)。接觸插塞5能夠通過例如化學(xué)氣相沉積(CVD)而形成。此外，能夠通過實施例如干蝕刻而使接觸插塞5平坦化。接觸插塞5隔著勢皇金屬膜8而與發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16接觸。
[0041]接下來，對具備上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的制造方法進行說明。在制造半導(dǎo)體裝置時，首先，在半導(dǎo)體基板2的表面上形成層間絕緣膜4(絕緣膜形成工序)。更加詳細而言，如圖6所示，首先，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)而在半導(dǎo)體基板2的表面上對由絕緣體構(gòu)成的薄膜90進行成膜。具體而言，將半導(dǎo)體基板2配置在反應(yīng)腔室(省略圖示)的內(nèi)部，將層間絕緣膜4的原料以氣體的狀態(tài)供給至反應(yīng)腔室的內(nèi)部，并通過化學(xué)反應(yīng)而在半導(dǎo)體基板2的表面上形成薄膜90。薄膜90為例如二氧化硅(S12)的膜。接下來，如圖7所示，通過干蝕刻而將成膜在半導(dǎo)體基板2的表面上的薄膜90的一部分去除。在通過干蝕刻而被去除的部分處形成了層間絕緣膜4的開口部45。此外，通過未被去除而殘留下來的薄膜90形成層間絕緣膜4的第一部分41以及第二部分42(在圖7中省略了第二部分42的圖示)。發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16從開口部45露出。此外，第一部分41覆蓋溝槽柵3，第二部分42被形成在發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上。以此方式而形成了層間絕緣膜4。另外，由于半導(dǎo)體基板2以及層間絕緣膜4的詳細的結(jié)構(gòu)已在上文陳述，因此省略其說明。
[0042]接下來，如圖8所示，在半導(dǎo)體基板2以及層間絕緣膜4的表面上形成勢皇金屬膜8(勢皇金屬膜形成工序)。勢皇金屬膜8能夠通過例如派射法而形成。勢皇金屬膜8被形成在從開口部45露出的發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16之上。此外，勢皇金屬膜8也被形成在層間絕緣膜4的表上以及側(cè)面上。
[0043]接下來，在層間絕緣膜4的開口部45之中形成接觸插塞5(插塞形成工序)。在插塞形成工序中，首先，如圖9所示，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)而在層間絕緣膜4的開口部45之中堆積接觸插塞5的原料91(堆積工序)。更加詳細而言，在勢皇金屬膜形成工序之后，將半導(dǎo)體基板2配置在反應(yīng)腔室(省略圖示)的內(nèi)部，將接觸插塞5的原料以氣體的狀態(tài)供給至反應(yīng)腔室的內(nèi)部，并通過化學(xué)反應(yīng)而使接觸插塞5的原料91堆積在勢皇金屬膜8之上。在本實施方式中，作為接觸插塞5的原料91而使用了鎢(W)。此外，此時原料91也堆積在層間絕緣膜4上。圖10至圖12為圖9的X-X剖視圖。如圖10以及圖11所示，接觸插塞5的原料91向半導(dǎo)體基板2以及層間絕緣膜4(第一部分41以及第二部分42)的上方生長。接觸插塞5的原料91在開口部45中向上方生長。此外，接觸插塞5的原料91不僅向上方，還從第一部分41以及第二部分42的側(cè)面向側(cè)方生長。當(dāng)經(jīng)過一定時間后，如圖12所示，接觸插塞5的原料91會被填充于開口部45的內(nèi)部整體。此外，接觸插塞5的原料91也堆積在開口部45的外部。接觸插塞5的原料91堆積在與層間絕緣膜4的上表面相比靠上方處從而覆蓋層間絕緣膜4。以此方式而對由接觸插塞5的原料91構(gòu)成的薄膜進行成膜。另外，從將接觸插塞5的原料91迅速地填充至開口部45中的觀點出發(fā)，優(yōu)選為，開口部45的第一邊141的長度LI短于層間絕緣膜4的第二部分42的膜厚的2倍的長度。
[0044]接下來，將堆積在與層間絕緣膜4相比靠上方處的接觸插塞5的原料91去除(去除工序)。更加詳細而言，如圖13所示，通過干蝕刻而將覆蓋層間絕緣膜4(第一部分41以及第二部分42)的接觸插塞5的原料91去除。對接觸插塞5的原料91進行去除直至層間絕緣膜4的表面露出為止。由此，所堆積的接觸插塞5的原料91中的多余的部分被去除。以此方式，能夠在開口部45之中形成接觸插塞5。
[0045]此后，在接觸插塞5以及層間絕緣膜4之上形成表面電極21。此外，在半導(dǎo)體基板2之下形成背面電極22。由此，能夠制造出如圖1所示那樣的半導(dǎo)體裝置I。
[0046]從上述的說明可知，在向?qū)娱g絕緣膜4的開口部45之中堆積接觸插塞5的原料91時，在開口部45中，接觸插塞5的原料91不僅向上方生長，還向側(cè)方生長。由此，即使接觸插塞5的原料91的堆積量比較少，開口部45的內(nèi)部整體也會通過接觸插塞5的原料91而被填充。因此，能夠?qū)⒔佑|插塞5的原料91迅速地填充于開口部45的內(nèi)部整體中。此外，能夠使由接觸插塞5的原料91構(gòu)成的薄膜的膜厚較減小。
[0047]此外，由于層間絕緣膜4具備多個第二部分42，因此能夠通過對第二部分42的位置進行調(diào)節(jié)而使相鄰的第二部分42之間的距離，即沿著第一部分41的方向上的開口部45的長度LI縮短。層間絕緣膜4的開口部45的沿著第一部分41的方向上的長度LI短于沿著第二部分42的方向上的長度L2。由此，在接觸插塞5的原料91于開口部45之中向側(cè)方生長時，開口部45的內(nèi)部整體迅速地被該接觸插塞5的原料91填充。另外，當(dāng)使層間絕緣膜4的相鄰的第一部分41之間的距離，即沿著第二部分42的方向上的開口部45的長度L2縮短時，與使沿著第一部分41的方向上的長度LI縮短的情況相比，存在使接觸電阻增大的可能性。即，如圖14所示，層間絕緣膜4的第一部分41需要對溝槽柵3進行覆蓋以對溝槽柵3進行絕緣。當(dāng)想要在第一部分41覆蓋溝槽柵3的狀態(tài)下使相鄰的第一部分41之間的距離，即沿著第二部分42的方向上的開口部45的長度L2縮短時，如圖14中虛線所示的那樣，是需要使第一部分41向側(cè)方擴展的。即，需要擴大第一部分41的寬度。這樣一來，由于第一部分41向側(cè)方擴展，覆蓋半導(dǎo)體基板2的表面的第一部分41的面積增大，從而被第一部分41覆蓋的區(qū)域增大。由此，存在從開口部45露出的半導(dǎo)體基板2的表面的面積減小，從而接觸電阻增大的可能性。但是，由于層間絕緣膜4的第二部分42是不需要覆蓋溝槽柵的，因此能夠在不考慮溝槽柵3的條件下自由地對第二部分42的位置進行調(diào)節(jié)。由此，在使相鄰的第二部分42之間的距離，即沿著第一部分41的方向上的開口部45的長度LI縮短時，是不需要擴大第二部分42的寬度的。即，僅通過對具有與第一部分41的寬度Wl相比較小的寬度W2的第二部分42的位置進行調(diào)節(jié)，便能夠縮短長度LI。因此，即使縮短開口部45的沿著第一部分41的方向上的長度LI，也能夠抑制接觸電阻增大的情況。根據(jù)以上內(nèi)容，若采用上述實施方式，則能夠在抑制接觸電阻增大的同時使形成接觸插塞5時所需的薄膜的膜厚減小。
[0048]以上，雖然對一個實施方式進行了說明，但是具體的方式并不限定于上述實施方式。在以下的實施方式的說明中，對與上述的說明中的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號并省略其說明。
[0049]在其他的實施方式中，如圖15所示，也可以在與第一溝槽柵3交叉的方向上形成有多個第二溝槽柵6。多個第二溝槽柵6以在縱向(y方向)上隔開間隔的方式而并排配置。此夕卜，多個第二溝槽柵6以沿橫向(X方向)平行地延伸的方式而形成。第一溝槽柵3與第二溝槽柵6被形成在相互交叉的方向上。由此，在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時，多個溝槽柵(第一溝槽柵3與第二溝槽柵6)被配置為格子狀。第一溝槽柵3與第二溝槽柵6被一體地形成。在相鄰的第二溝槽柵6與第二溝槽柵6之間，發(fā)射區(qū)15以及接觸區(qū)16露出于半導(dǎo)體基板2的表面。第二溝槽柵6與第一溝槽柵3相同地，由溝槽、柵極絕緣膜以及柵電極構(gòu)成。關(guān)于溝槽、柵極絕緣膜以及柵電極，由于與上述的溝槽柵3中的結(jié)構(gòu)相同，因此省略其說明。
[0050]此外，層間絕緣膜4具備與第一部分41交叉的多個第三部分43。第三部分43以覆蓋第二溝槽柵6的方式而沿著第二溝槽柵6的表面形成。第三部分43被形成在第二溝槽柵6之上，并對柵電極進行覆蓋。在相鄰的第一部分41與第一部分41之間形成有多個第三部分43。第一部分41與第三部分43在相互交叉的方向上延伸。第三部分43在與第二部分42平行的方向上延伸。第一部分41與第三部分43被一體地形成。第一部分41的膜厚與第三部分43的膜厚為相同的厚度。第一部分41的表面與第三部分43的表面位于相同的高度。多個第三部分43以在縱向(y方向)上隔開間隔的方式而并排配置。第三部分43沿著與第一部分41交叉的方向而形成。多個第三部分43以沿橫向(X方向)平行地延伸的方式而形成。由于層間絕緣膜4具有第一部分41、第二部分42以及第三部分43，從而在從相對于半導(dǎo)體基板2的表面而垂直的方向進行觀察時被形成為格子狀。第三部分43的兩端與第一部分41接觸。
[0051]此外，雖然在上述實施方式中，作為半導(dǎo)體裝置的一個示例而對IGBT進行了說明，但是并不限定于該結(jié)構(gòu)，作為半導(dǎo)體裝置的其他示例，也可以為M0SFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等。
[0052]雖然在以上對本發(fā)明的具體示例進行了詳細說明，但是這些僅為例示，并不對權(quán)利要求書進行限定。在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)中，包括對上文所例示的具體例進行了各種改變、變更的技術(shù)。在本說明書或者附圖中所說明的技術(shù)要素通過單獨或者各種組合而發(fā)揮技術(shù)上的有用性，并不限定于申請時權(quán)利要求所記載的組合。此外，本說明書或者附圖所例示的技術(shù)為同時達成多個目的的技術(shù)，并且達成其中一個目的本身便具有技術(shù)上的有用性。
[0053]符號說明
[0054]I半導(dǎo)體裝置;2半導(dǎo)體基板;3溝槽柵(第一溝槽柵)；4層間絕緣膜;5接觸插塞;6第二溝槽柵;8勢皇金屬膜;11集電區(qū)；12緩沖區(qū)；13漂移區(qū)；14體區(qū)；15發(fā)射區(qū)；16接觸區(qū)；21表面電極;22背面電極;31溝槽;32柵電極;33柵極絕緣膜;41第一部分;42第二部分;45開口部;90薄膜;91原料;141第一邊;142第二邊。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體裝置，具備: 多個第一溝槽柵，在半導(dǎo)體基板上并排形成； 層間絕緣膜，其被形成在所述半導(dǎo)體基板的表面上，并且具有使所述半導(dǎo)體基板的表面的一部分露出的開口部； 接觸插塞，其被形成在所述開口部之中， 所述層間絕緣膜具備:以覆蓋各個所述第一溝槽柵的方式而沿著各個所述第一溝槽柵的表面形成的多個第一部分;和在相鄰的所述第一部分之間沿著與所述第一部分交叉的方向而形成的第二部分， 所述開口部被形成在由所述第一部分和所述第二部分包圍而成的區(qū)域中，并且，沿著所述第一部分的方向上的所述開口部的長度短于沿著與所述第一部分交叉的所述第二部分的方向上的所述開口部的長度。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 俯視觀察時的所述第二部分的寬度小于所述第一部分的寬度。3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 還具備沿著多個所述第一溝槽柵而形成的多個發(fā)射區(qū)， 在從相對于所述半導(dǎo)體基板的表面而垂直的方向進行觀察時，多個所述第一溝槽柵被形成為條紋狀。4.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 還具備在與所述第一溝槽柵交叉的方向上所形成的多個第二溝槽柵， 所述層間絕緣膜具備以覆蓋各個所述第二溝槽柵的方式而沿著各個所述第二溝槽柵的表面形成的多個第三部分。5.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述半導(dǎo)體裝置具備:多個第一溝槽柵，在半導(dǎo)體基板上并排形成；層間絕緣膜，其被形成在所述半導(dǎo)體基板的表面上，并且具有使所述半導(dǎo)體基板的表面的一部分露出的開口部， 所述制造方法包括在所述開口部之中形成接觸插塞的插塞形成工序， 所述層間絕緣膜具備:以覆蓋各個所述第一溝槽柵的方式而沿著各個所述第一溝槽柵的表面形成的多個第一部分;和在相鄰的所述第一部分之間沿著與所述第一部分交叉的方向而形成的第二部分， 所述開口部被形成在由所述第一部分和所述第二部分包圍而成的區(qū)域中，并且，沿著所述第一部分的方向上的所述開口部的長度短于沿著與所述第一部分交叉的所述第二部分的方向上的所述開口部的長度。6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中， 所述插塞形成工序包括:向所述開口部之中堆積接觸插塞的原料的堆積工序;和將堆積在所述層間絕緣膜的上方的所述接觸插塞的原料去除的去除工序。
【文檔編號】H01L21/336GK105981146SQ201480074756
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年11月12日
【發(fā)明人】大西徹
【申請人】豐田自動車株式會社