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公開番号2025155367
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024059171
出願日2024-04-01
発明の名称半導体装置、及び製造方法
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10D 30/01 20250101AFI20251006BHJP()
要約【課題】パッシベーション膜におけるクラックの発生を抑制可能な半導体装置、及び製造方法を提供することである。
【解決手段】本実施形態に係る半導体装置は、半導体部材と、層間膜と、金属層と、パッシベーション膜とを備える。層間膜は、半導体部材の上面側に設けられる。金属層は、層間膜の上面側の少なくとも一部の領域を覆うように設けられる。パッシベーション膜は、金属層が設けられていない層間膜の上面と、金属層の端部における側面、及び上面に成膜される。金属層の端部の上部は曲面を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半導体部材と、
前記半導体部材の上面側に設けられた層間膜と、
前記層間膜の上面側の少なくとも一部の領域を覆うように設けられた金属層と、
前記金属層が設けられていない前記層間膜の上面と、前記金属層の端部における側面、及び上面に成膜されるパッシベーション膜とを、備え、
前記金属層の端部の上部は曲面を有する、半導体装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記金属層と接する上側の面よりも前記層間膜と接する下側の面のほうが長い形状を有するバリアメタル層を更に備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記端部側の前記バリアメタル層の端面の形状が、前記層間膜から前記金属層の前記端部の下面に近づくにしたがい前記端部側から他方の端部に近づくように傾斜する、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記上部の曲面は、前記金属層の端部における前記上面と前記側面との延長線が交わる角度αを９０度以上として、前記パッシベーション膜に対する熱応力が膜応力よりも小さくなる形状を有する、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記上部の曲面は、円弧形状であり、前記円弧形状における前記パッシベーション膜に対する熱応力を緩和する形状を有する、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記上部の曲面は、円弧形状であり、前記円弧形状は、所定の半径を有する、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記所定の半径は、前記パッシベーション膜に対する前記熱応力が膜応力よりも小さくなる半径である、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記金属層は、第１方向、及び前記第１方向に直交する第２方向に平行な上面と下面を有し、
前記所定の半径は、前記上面と下面との間の長さである前記金属層の厚み以上である、請求項６又は７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記金属層がアルミニウムであり、前記パッシベーション膜が二酸化ケイ素である場合に、
前記所定の半径は、前記金属層の厚みの２乗を前記パッシベーション膜の厚みで除算した値に所定の定数で除算した値よりも大きな値となる、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記金属層の厚みが、３から６マイクロメートル（ｕｍ）であり、前記パッシベーション膜の厚みが、０．５から１．５マイクロメートル（ｕｍ）である場合に、
前記所定の半径は、１００から６５０ナノメートル（ｎｍ）以上である、請求項９に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置、及び製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、スイッチング素子に用いる電力制御用などの半導体装置として、例えば縦型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄ－ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）が開発されている。
【０００３】
このような半導体装置では、水分や可動イオンの侵入防止のためにパッシベーション膜が成膜される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６５０４３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、電力制御用などの半導体装置には、大電流を流すために厚い電極が使われる場合がある。このような場合には、パッシベーション膜を電極、配線部などの金属層に成膜しても、金属層との熱膨張係数差でクラックが発生しやすくなってしまう。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、パッシベーション膜におけるクラックの発生を抑制可能な半導体装置、及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る半導体装置は、半導体部材と、層間膜と、金属層と、パッシベーション膜とを備える。層間膜は、半導体部材の上面側に設けられる。金属層は、層間膜の上面側の少なくとも一部の領域を覆うように設けられる。パッシベーション膜は、金属層が設けられていない層間膜の上面と、金属層の端部における側面、及び上面に成膜される。金属層の端部の上部は曲面を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る半導体装置を示す上面図。
図１に示すＡ－Ａ’線による断面図。
図１に示すＢ－Ｂ’線による断面図。
金属膜の端部を示す断面図。
比較例に係る金属膜の端部を示す断面図。
端部の上部にかかる応力を説明するための図。
端部の第１緩和領域と、第２緩和領域との製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置、及び製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【００１０】
以下の説明及び図面において、ｎ＋、ｎ－及びｐの表記は、各不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわち、「＋」が付されている表記は、「＋」及び「－」のいずれも付されていない表記よりも不純物濃度が相対的に高く、「－」が付されている表記は、いずれも付されていない表記よりも不純物濃度が相対的に低いことを示す。これらの表記は、それぞれの領域にｐ形不純物とｎ形不純物の両方が含まれている場合には、それらの不純物が補償しあった後の正味の不純物濃度の相対的な高低を表す。以下で説明する各実施形態について、各半導体領域のｐ形とｎ形を反転させて各実施形態を実施してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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