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公開番号2025160774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024063551
出願日2024-04-10
発明の名称半導体装置及び半導体装置の製造方法
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
主分類H10D 30/66 20250101AFI20251016BHJP()
要約【課題】半導体ウェハの反りを抑制する半導体装置を提供する。
【解決手段】
実施形態の半導体装置は、第1の金属層と、第2の金属層と、絶縁物と、を含む第1の電極と、第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に設けられた半導体層と、第1の電極と半導体層との間に設けられた絶縁層と、を備え、第1の電極は、半導体層と第1の電極とを電気的に接続する第1の部分を有し、第1の部分は、第1の電極と第2の電極とを結ぶ第1の方向に平行な断面において、絶縁層の一部と、絶縁層の別の一部との間に設けられ、第1の部分は、半導体層と接する第1の金属層と、第2の金属層と、第1の金属層と第2の金属層との間に設けられた絶縁物と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の金属層と、第２の金属層と、絶縁物と、を含む第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた半導体層と、
前記第１の電極と前記半導体層との間に設けられた絶縁層と、を備え、
前記第１の電極は、前記半導体層と前記第１の電極とを電気的に接続する第１の部分を有し、
前記第１の部分は、前記第１の電極と前記第２の電極とを結ぶ第１の方向に平行な断面において、前記絶縁層の一部と、前記絶縁層の別の一部との間に設けられ、
前記第１の部分は、前記半導体層と接する前記第１の金属層と、前記第２の金属層と、前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に設けられた前記絶縁物と、を含む半導体装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記断面において、前記絶縁物は前記第１の金属層及び前記第２の金属層で囲まれる、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記絶縁物は、酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の金属層の化学組成は、前記第１の金属層の化学組成と異なる、請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の金属層はタングステン（Ｗ）を含み、前記第２の金属層はアルミニウム（Ａｌ）を含む、請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記断面において、前記第１の部分の側面の一部は、前記半導体層に接する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記断面において、前記第１の部分の前記絶縁物の前記第１の方向の第１の厚さは、前記第１の部分の底面の前記第１の金属層の前記第１の方向の第２の厚さよりも厚い、請求項１記載の半導体装置。
【請求項８】
前記断面において、前記第１の部分の前記絶縁物の前記第１の方向の第１の厚さは、前記第１の部分の前記絶縁物の第２の方向の第１の幅より大きい、請求項１記載の半導体装置。
【請求項９】
前記断面において、前記第１の部分の前記絶縁物の第２の方向の第１の幅は、前記第１の部分の第２の方向の第２の幅の２分の１以上である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記断面において、前記第１の部分の前記第２の金属層の前記第１の方向の第３の厚さは、前記第１の部分の底面の前記第１の金属層の前記第１の方向の第２の厚さよりも厚い、請求項１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、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体装置の一例として、半導体層の上下に電極が設けられる縦型のパワー半導体装置がある。半導体ウェハを用いてパワー半導体装置を製造する際に、金属膜に起因する応力によって、半導体ウェハに反りが生ずる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－３９２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、半導体ウェハの反りを抑制する半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、第１の金属層と、第２の金属層と、絶縁物と、を含む第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた半導体層と、前記第１の電極と前記半導体層との間に設けられた絶縁層と、を備え、前記第１の電極は、前記半導体層と前記第１の電極とを電気的に接続する第１の部分を有し、前記第１の部分は、前記第１の電極と前記第２の電極とを結ぶ第１の方向に平行な断面において、前記絶縁層の一部と、前記絶縁層の別の一部との間に設けられ、前記第１の部分は、前記半導体層と接する前記第１の金属層と、前記第２の金属層と、前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に設けられた前記絶縁物と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１の実施形態の半導体装置の模式図。
第１の実施形態の半導体装置の一部の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の拡大模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第１の比較形態の半導体装置の一部の模式断面図。
第２の比較形態の半導体装置の一部の模式断面図。
第１の実施形態の第１の変形例の半導体装置の一部の模式断面図。
第１の実施形態の第２の変形例の半導体装置の一部の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式図。
第２の実施形態の半導体装置の一部の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
第２の実施形態の変形例の半導体装置の一部の模式断面図。
第３の実施形態の半導体装置の模式図。
第３の実施形態の半導体装置の一部の模式断面図。
第３の実施形態の半導体装置の製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材などには同一の符号を付し、一度説明した部材などについては適宜その説明を省略する。
【０００８】
本明細書中、ｎ
＋
形、ｎ形、ｎ
－
形との表記がある場合、ｎ
＋
形、ｎ形、ｎ
－
形の順でｎ形不純物濃度が低くなっていることを意味する。また、ｐ
＋
形、ｐ形、ｐ
－
形の表記がある場合、ｐ
＋
形、ｐ形、ｐ
－
形の順で、ｐ形不純物濃度が低くなっていることを意味する。
【０００９】
本明細書中の半導体装置を構成する部材の化学組成の定性分析及び定量分析は、例えば、二次イオン質量分析法（ＳｅｃｏｎｄａｒｙＩｏｎＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＳＩＭＳ）、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥｎｅｒｇｙＤｉｓｐｅｒｓｉｖｅＸ－ｒａｙＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＥＤＸ）、ラザフォード後方散乱分析法（ＲｕｔｈｅｒｆｏｒｄＢａｃｋ－ＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＲＢＳ）により行うことが可能である。また、半導体装置を構成する部材の厚さ、部材間の距離等の測定には、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＴＥＭ）を用いることが可能である。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の半導体装置は、第１の金属層と、第２の金属層と、絶縁物と、を含む第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に設けられた半導体層と、第１の電極と半導体層との間に設けられた絶縁層と、を備える。第１の電極は、半導体層と第１の電極とを電気的に接続する第１の部分を有する。第１の部分は、第１の電極と第２の電極とを結ぶ第１の方向に平行な断面において、絶縁層の一部と、絶縁層の別の一部との間に設けられる。第１の部分は、半導体層と接する第１の金属層と、第２の金属層と、第１の金属層と第２の金属層との間に設けられた絶縁物と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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