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公開番号2025136442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035030
出願日2024-03-07
発明の名称半導体装置
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H10D 30/66 20250101AFI20250911BHJP()
要約【課題】閾値電圧の変動を小さくできる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、第1主面を有する半導体基板と、前記第1主面の上に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上に設けられた第1電極と、前記第1電極を覆い、開口部が形成されたパッシベーション膜と、前記開口部内で前記第1電極の上に設けられためっき膜と、を備え、前記第1主面には、ゲートトレンチが設けられており、前記第1主面に垂直な平面視で、少なくとも前記開口部の縁を覆う第1領域を有し、前記第1領域内の前記第1主面には、前記ゲートトレンチがない。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面を有する半導体基板と、
前記第１主面の上に設けられたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜の上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上に設けられた第１電極と、
前記第１電極を覆い、開口部が形成されたパッシベーション膜と、
前記開口部内で前記第１電極の上に設けられためっき膜と、
を備え、
前記第１主面には、ゲートトレンチが設けられており、
前記第１主面に垂直な平面視で、少なくとも前記開口部の縁を覆う第１領域を有し、
前記第１領域内の前記第１主面には、前記ゲートトレンチがない、
半導体装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記層間絶縁膜は、第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に設けられた第２絶縁膜とを含み、
前記第１絶縁膜は、ノンドープケイ酸ガラス膜であり、
前記第２絶縁膜は、可動イオンの拡散係数が前記第１絶縁膜より小さい膜である、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２絶縁膜は、リンケイ酸ガラス、ボロンリンケイ酸ガラスおよび窒化珪素のうちの少なくとも１つを含む、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１領域内には、前記ゲート電極がない、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体基板は、
前記第１主面を含み、第１導電型を有するソース領域と、
前記第１主面を含み、第２導電型を有するコンタクト領域と、
を有し、
前記第１領域内の前記半導体基板には、前記ソース領域がなく、かつ前記コンタクト領域がある、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記めっき膜には、前記開口部の前記縁に沿って腐食部があり、
前記第１領域は、前記第１主面に垂直な平面視で、少なくとも前記腐食部の全体を覆う、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記開口部の前記縁は、前記第１主面に平行な第１軸に沿って延び、
前記第１主面に平行かつ前記第１軸に垂直な第２軸に沿った前記第１領域の幅をＷ１とし、前記第１主面に平行かつ前記第２軸に沿った前記腐食部の幅をＷ２とし、前記第１電極の厚みをＴ１とすると、
Ｗ２＋Ｔ１×２≦Ｗ１≦Ｗ２＋Ｔ１×１０
の関係を満たす、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記開口部の前記縁から前記開口部内の前記第１領域の端部までの前記第２軸に沿った幅は１００μｍ以下である、
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体基板は、炭化珪素基板である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウムを含む金属層の上にめっき膜が形成された半導体装置が開示されている。めっき膜は、保護膜に形成された開口部内において金属層と接する。めっき膜は、金属層をめっき液に浸漬させることで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０１１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半導体装置においては、めっき膜を形成する際、開口部の内側壁の近くにめっき液が溜まり、金属層やめっき膜が腐食して腐食部が生じる場合がある。腐食部には、めっき液中のナトリウムイオンなどの金属イオンが含まれる。金属イオンは、半導体装置の動作時にゲート絶縁膜中に拡散して閾値電圧を変動させうる。
【０００５】
本開示は、閾値電圧の変動を小さくできる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の半導体装置は、第１主面を有する半導体基板と、前記第１主面の上に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上に設けられた第１電極と、前記第１電極を覆い、開口部が形成されたパッシベーション膜と、前記開口部内で前記第１電極の上に設けられためっき膜と、を備え、前記第１主面には、ゲートトレンチが設けられており、前記第１主面に垂直な平面視で、少なくとも前記開口部の縁を覆う第１領域を有し、前記第１領域内の前記第１主面には、前記ゲートトレンチがない。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、閾値電圧の変動を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る半導体装置におけるパッシベーション膜の開口部を示す模式図である。
図２は、実施形態に係る半導体装置における層間絶縁膜および第１主面を示す図である。
図３は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図（その１）である。
図４は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図（その２）である。
図５は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図（その３）である。
図６は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図（その４）である。
図７は、実施形態に係る半導体装置を示す断面図（その５）である。
図８は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
図９は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
図１０は、実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図（その３）である。
図１１は、実施形態の第１変形例に係る半導体装置を示す断面図である。
図１２は、実施形態の第２変形例に係る半導体装置を示す断面図である。
図１３は、実施形態の第３変形例に係る半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施するための形態について、以下に説明する。
【００１０】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いるが、当該座標系は、説明のために定めるものであって、半導体装置の姿勢について限定するものではない。ＸＹ面視を平面視と称し、任意の点からみて、＋Ｚ方向を上方、上側または上と称することがあり、－Ｚ方向を下方、下側または下と称することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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