[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

半导体装置具备半导体衬底、在上述半导体衬底的一个主面中设置的沟槽栅极部、将上述半导体衬底的上述一个主面的上方覆盖的表面电极、以及使上述沟槽栅极部与上述表面电极绝缘的层间绝缘膜，上述半导体衬底具有第1导电型的漂移区域、在上述漂移区域的上方设置的第2导电型的体区域、在上述体区域的至少一部分的下方设置的第1导电型的势垒区域、以及从上述半导体衬底的上述一个主面延伸至上述势垒区域并与上述表面电极肖特基接触的第1导电型的柱区域，上述表面电极是含硅的合金，上述层间绝缘膜的顶面和侧面所成的角是锐角。

技术领域

本说明书所公开的技术涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

被称为逆导通IGBT(Reverse Conducting Insulated Gate BipolarTransistor)的种类的半导体装置的开发正在进行。这种半导体装置的半导体衬底具有设有IGBT构造的IGBT范围和设有二极管构造的二极管范围。二极管构造相对于IGBT构造被反并联地连接，能够作为续流二极管(freewheeling diode)进行动作。

日本特开2018-125443号公报关于这种半导体装置公开了在p型的体(body)区域的下方形成n型的势垒(barrier)区域的技术。势垒区域经由从半导体衬底的表面延伸的柱(pillar)区域而与发射极电极电连接。柱区域构成为与表面电极肖特基接触以抑制漏电流。由于势垒区域经由柱区域而与发射极电极电连接，所以势垒区域的电位被维持为与发射极电极的电位接近的电位。由此，向由体区域和势垒区域构成的pn结的正向作用的电压被抑制得较低，从体区域向漂移区域注入的空穴量降低，反向恢复特性改善。

发明内容

发明要解决的课题

作为这种半导体装置的发射极电极的材料，为了实现良好的电气特性，使用含硅的合金(例如，铝硅(AlSi))。因此，如也在日本特开2018-125443号公报中指出的那样，发射极电极所含的硅析出到半导体衬底的表面而形成硅球(silicone nodule)的情况成为问题。特别是，若这样的硅球析出到柱区域的形成位置，则柱区域与表面电极之间的势垒高度(barrier height)变化，发生漏电流增加的问题。

本说明书提供控制硅球的析出位置、抑制硅球在柱区域的形成位置析出的技术。

用来解决课题的手段

本说明书所公开的半导体装置能够具备半导体衬底、在上述半导体衬底的一个主面中设置的沟槽栅极部、将上述半导体衬底的上述一个主面的上方覆盖的表面电极、以及使上述沟槽栅极部与上述表面电极绝缘的层间绝缘膜。上述半导体衬底能够具有第1导电型的漂移区域、在上述漂移区域的上方设置的第2导电型的体区域、在上述体区域的至少一部分的下方设置的第1导电型的势垒区域、以及从上述半导体衬底的上述一个主面延伸至上述势垒区域并与上述表面电极肖特基接触的第1导电型的柱区域。上述表面电极是含硅的合金。上述层间绝缘膜的顶面和侧面所成的角是锐角。

根据上述半导体装置的结构，能够控制成使得硅球在上述半导体衬底的上述一个主面中的与上述层间绝缘膜的侧面下侧的端部对应的位置选择性地析出。由此，硅球在上述柱区域的形成位置析出的情况得以抑制。