JP6034354B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、パワー系半導体装置(または半導体集積回路装置)におけるレイアウト技術に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a technique effective when applied to a layout technique in a power semiconductor device (or a semiconductor integrated circuit device).

日本特開2006−228882号公報(特許文献1)には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップにおいて、コンタクト埋め込みポリシリコンを形成する際に、ワード線と交差するような一体のポリシリコン帯状体を埋め込みことにより、層間絶縁膜の側方からの不所望なエッチングを回避する技術が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2006-228882 (Patent Document 1), in forming a contact embedded polysilicon in a DRAM (Dynamic Random Access Memory) chip, an integral polysilicon band that intersects with a word line is provided. A technique for avoiding undesired etching from the side of the interlayer insulating film by embedding is disclosed.

日本特開2006−54483号公報(特許文献2)には、プレーナ構造の縦型パワーMOSFETにおいて、ゲート容量の低減を目的として、内部領域を除去した構造を有するゲート電極が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-54483 (Patent Document 2) discloses a gate electrode having a structure in which an internal region is removed for the purpose of reducing gate capacitance in a planar power MOSFET having a planar structure.

特開2006−228882号公報JP 2006-228882 A 特開2006−54483号公報JP 2006-54483 A

現時点において、パワーMOSFET等の絶縁ゲート型パワー系半導体能動素子は、直線状の平行配列の多数のゲート電極を有しており、その上を層間絶縁膜で覆い、更にその上に、比較的薄いバリアメタル膜および比較的厚いアルミニウム系電極膜を積層した構造となっている。このように、平行に走るゲート電極間を厚いアルミニウム系電極膜で埋め込む場合、多くの場合、埋め込み部分の中央部に、ゲート電極と併走するボイドを伴う。このようなボイドは、それ自体だけでは、不良を惹起するものではないが、メタル加工プロセスとの関係で、不良の原因になる可能性があることが、本願発明者らによって明らかにされた。   At present, an insulated gate power semiconductor active device such as a power MOSFET has a large number of linearly parallel gate electrodes, which are covered with an interlayer insulating film, and further relatively thin thereon. The barrier metal film and a relatively thick aluminum-based electrode film are stacked. As described above, when the space between the gate electrodes running in parallel is buried with a thick aluminum-based electrode film, in many cases, a void running along with the gate electrode is accompanied at the center of the buried portion. The present inventors have clarified that such a void does not cause a defect by itself, but may cause a defect in relation to a metal processing process.

すなわち、アルミニウム系電極膜に細長いボイドがある状態で、アルミニウム系電極膜のパターニングに際して、たとえば、ウエットエッチングを実施した場合、細長いボイドを通してエッチング液が浸透するため、本来、アルミニウム系電極膜を残すべき、アクティブセル部分にまでエッチングが進行してしまう。   That is, when the aluminum-based electrode film has an elongated void, when the aluminum-based electrode film is patterned, for example, when wet etching is performed, the etching solution penetrates through the elongated void. Etching proceeds to the active cell portion.

本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。   The present invention has been made to solve these problems.

本発明の目的は、信頼性の高いパワー系半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a power semiconductor device with high reliability.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

すなわち、本願の一つの発明は、アクティブセル領域内から外部に突出するようにゲート絶縁膜を介して設けられた複数のゲート電極および、アクティブセル領域の外部において前記複数のゲート電極を連結するゲート電極連結部を有し、このゲート電極連結部上が、前記アクティブセル領域上を覆うメタル電極によって覆われている絶縁ゲート型パワー系半導体装置である。   That is, one invention of the present application relates to a plurality of gate electrodes provided through a gate insulating film so as to protrude outside from the active cell region, and a gate connecting the plurality of gate electrodes outside the active cell region. The insulated gate power semiconductor device has an electrode connecting portion, and the gate electrode connecting portion is covered with a metal electrode that covers the active cell region.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、アクティブセル領域内から外部に突出するようにゲート絶縁膜を介して設けられた複数のゲート電極および、アクティブセル領域の外部において前記複数のゲート電極を連結するゲート電極連結部を有し、このゲート電極連結部上が、前記アクティブセル領域上を覆うメタル電極によって覆われている絶縁ゲート型パワー系半導体装置であることにより、製造プロセスに起因する欠陥の導入を防止することができる。   That is, having a plurality of gate electrodes provided through the gate insulating film so as to protrude outside from the active cell region, and a gate electrode connecting portion for connecting the plurality of gate electrodes outside the active cell region, Since the gate electrode connection portion is an insulated gate power semiconductor device covered with a metal electrode that covers the active cell region, it is possible to prevent the introduction of defects due to the manufacturing process.

本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFET等の代表的な応用分野を説明するためのDC−DCダウンコンバータの回路図である。1 is a circuit diagram of a DC-DC down converter for explaining a typical application field such as a power MOSFET that is an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application; FIG. 本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウト(セル近傍ゲート電極連結部は前記一実施の形態に対応する複数連結バー)の概要を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。Wide area plane of chip inner surface area for explaining outline of gate electrode layout corresponding to semiconductor device of one embodiment of the present application (cell neighboring gate electrode connecting portion is a plurality of connecting bars corresponding to the one embodiment) FIG. 図2のゲート電極レイアウトの変形例1(単一連結バー)を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。FIG. 5 is a plan view of a wide area of a chip upper surface inner region for explaining a modification 1 (single connection bar) of the gate electrode layout of FIG. 2. 図2のゲート電極レイアウトの変形例2(ジグザグ連結バー)を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。FIG. 10 is a wide-area plan view of a chip upper surface internal region for explaining a modification 2 (zigzag connection bar) of the gate electrode layout of FIG. 2. 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるデバイスの具体的平面構造を説明するためのチップ全体上面図である。It is a whole chip top view for demonstrating the specific planar structure of the device in power MOSFET which is an example of the power type semiconductor device of the said one Embodiment of this application. 図5のゲート電極突出方向切り出し部R1のレイアウトの詳細を示すチップ部分上面図である。FIG. 6 is a chip partial top view showing details of a layout of a gate electrode protruding direction cutout portion R1 in FIG. 5; 図6のY−Y’断面に対応するデバイス模式断面図である。FIG. 7 is a device schematic cross-sectional view corresponding to the Y-Y ′ cross section of FIG. 6. 図5のゲート電極側方部切り出し部R2のレイアウトの詳細を示すチップ部分上面図である。FIG. 6 is a chip partial top view showing details of a layout of a gate electrode side cutout portion R2 in FIG. 5; 図8のX−X’断面に対応するデバイス模式断面図である。FIG. 9 is a device schematic cross-sectional view corresponding to the X-X ′ cross section of FIG. 8. 図6のセル近傍ゲート電極連結部周辺切り出し部R3の基本的レイアウトを示すチップ局所上面図である。FIG. 7 is a chip local top view showing a basic layout of a cell vicinity gate electrode connection portion periphery cutout portion R3 of FIG. 6; 図6のセル近傍ゲート電極連結部周辺切り出し部R3の寸法に関する変形例に対応するレイアウトを示すチップ局所上面図である。FIG. 8 is a chip local top view showing a layout corresponding to a modification of the dimensions of the cell vicinity gate electrode connection portion periphery cutout portion R3 of FIG. 6; 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するためのプロセスブロックフロー図である。It is a process block flowchart for demonstrating the principal part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power type semiconductor device of the said one Embodiment of this application. 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(ゲート絶縁膜形成工程から酸化シリコン系ハードマスク膜成膜工程まで)である。FIG. 6 is a device sectional view (gate insulating film forming step) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET as an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. To a silicon oxide hard mask film forming step). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(ゲート電極等加工工程)である。FIG. 6 is a device cross-sectional view substantially corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application ). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(P型ベース領域導入工程)である。6 is a device cross-sectional view (introduction of a P-type base region) substantially corresponding to the cross section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. Process). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(N型ソースエクステンション領域導入工程)である。Device sectional view (N-type source extension region) substantially corresponding to the AA ′ section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application. Introduction process). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(サイドウォール形成工程)である。Device sectional view (side wall forming step) substantially corresponding to the AA ′ section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application. It is. 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(N+型ソース領域導入工程)である。6 is a device cross-sectional view (introduction of an N + type source region) substantially corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. Process). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(コンタクトホール等形成工程)である。FIG. 6 is a device cross-sectional view (contact hole and the like forming step) substantially corresponding to the cross section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. ). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(バリアメタル膜成膜工程)である。Device sectional view (barrier metal film deposition) substantially corresponding to the AA ′ section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application. Process). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(アルミニウム系メタル電極膜ウエットエッチング工程)である。Device sectional view (aluminum-based metal electrode film) substantially corresponding to the AA ′ section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power-based semiconductor device of the one embodiment of the present application Wet etching process). 本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(バリアメタル膜ドライエッチング工程)である。Device sectional view (barrier metal film dry etching) substantially corresponding to the AA ′ section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application. Process).

〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
[Outline of Embodiment]
First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described.

1.以下を含むパワー系半導体装置:
(a)第1及び第2の主面を有する半導体チップ;
(b)前記半導体チップの前記第1の主面上のアクティブセル領域内から外部に突出するように、ゲート絶縁膜を介して設けられた複数のゲート電極;
(c)前記半導体チップの前記第1の主面上の前記アクティブセル領域の外部において、前記複数のゲート電極の中間部分同士を一体的に連結するゲート電極連結部;
(d)前記半導体チップの前記第1の主面上において、前記複数のゲート電極および前記ゲート電極連結部上を覆う層間絶縁膜;
(e)前記層間絶縁膜上において、前記アクティブセル領域およびその周辺部を覆う第1のメタル電極、
ここで、前記複数のゲート電極の間の前記ゲート電極連結部上は、前記第1のメタル電極によって覆われており、前記第1のメタル電極は、以下を有する:
(e1)バリアメタル膜;
(e2)前記バリアメタル膜上に設けられた前記バリアメタル膜よりも厚いアルミニウムを主要な成分とするメタル電極膜。
1. Power semiconductor devices including:
(A) a semiconductor chip having first and second main surfaces;
(B) a plurality of gate electrodes provided via a gate insulating film so as to protrude from the active cell region on the first main surface of the semiconductor chip to the outside;
(C) a gate electrode connecting portion that integrally connects intermediate portions of the plurality of gate electrodes outside the active cell region on the first main surface of the semiconductor chip;
(D) an interlayer insulating film that covers the plurality of gate electrodes and the gate electrode connecting portion on the first main surface of the semiconductor chip;
(E) a first metal electrode covering the active cell region and its peripheral portion on the interlayer insulating film;
Here, the gate electrode connection part between the plurality of gate electrodes is covered with the first metal electrode, and the first metal electrode includes the following:
(E1) barrier metal film;
(E2) A metal electrode film mainly composed of aluminum thicker than the barrier metal film provided on the barrier metal film.

2.前記1項の半導体装置において、前記ゲート電極連結部は、相互に近接して複数本設けられている。   2. In the semiconductor device according to the item 1, a plurality of the gate electrode connecting portions are provided close to each other.

3.前記1または2項の半導体装置において、前記ゲート電極連結部は、ほぼ直線状である。   3. In the semiconductor device according to the item 1 or 2, the gate electrode connecting portion is substantially linear.

4.前記1から3項の半導体装置において、前記ゲート電極連結部は、前記複数のゲート電極と、その幅がほぼ同一である。   4). In the semiconductor device according to any one of items 1 to 3, the width of the gate electrode connecting portion is substantially the same as that of the plurality of gate electrodes.

5.前記1から3項の半導体装置において、前記ゲート電極連結部の幅は、前記複数のゲート電極の幅よりも、広い。   5. 4. In the semiconductor device according to items 1 to 3, a width of the gate electrode connecting portion is wider than a width of the plurality of gate electrodes.

6.前記1から5項のいずれか一つの半導体装置において、前記ゲート電極連結部は、前記複数のゲート電極と、同層の部材で形成されている。   6). 6. In the semiconductor device as described above in any one of 1 to 5, the gate electrode connecting portion is formed of a member in the same layer as the plurality of gate electrodes.

7.前記1から6項のいずれか一つの半導体装置において、パワー系半導体装置は、直線状ゲート電極構造を有するパワーMISFETである。   7). 7. In the semiconductor device as described above in any one of 1 to 6, the power semiconductor device is a power MISFET having a linear gate electrode structure.

8.前記1から7項のいずれか一つの半導体装置において、パワー系半導体装置は、プレーナ構造を有するパワーMISFETである。   8). 8. The semiconductor device according to any one of 1 to 7, wherein the power semiconductor device is a power MISFET having a planar structure.

9.前記1から7項のいずれか一つの半導体装置において、パワー系半導体装置は、プレーナ構造を有するスプリットゲート型のパワーMISFETである。   9. 8. The semiconductor device according to any one of 1 to 7, wherein the power semiconductor device is a split gate type power MISFET having a planar structure.

10.前記1から9項のいずれか一つの半導体装置において、前記半導体チップの前記第1の主面と前記ゲート電極連結部との間には、前記ゲート絶縁膜よりも厚い絶縁膜がない。   10. 10. In the semiconductor device as described above in any one of 1 to 9, there is no insulating film thicker than the gate insulating film between the first main surface of the semiconductor chip and the gate electrode connecting portion.

〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
[Description format, basic terms, usage in this application]
1. In the present application, the description of the embodiment may be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Each part of a single example, one part is the other part of the details, or part or all of the modifications. Moreover, as a general rule, the same part is not repeated. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.

更に、本願において、「トランジスタ」、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ(能動素子)単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等(たとえば単結晶シリコン基板)上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を例示することができる。なお、本願においては、「MOSFET」というときは、ゲート絶縁膜が酸化膜であるもののみでなく、それ以外の絶縁膜をゲート絶縁膜として使用するものを含むものとする。   Further, in the present application, the term “transistor”, “semiconductor device” or “semiconductor integrated circuit device” mainly refers to various transistors (active elements) alone, and mainly a resistor, a capacitor, etc., as a semiconductor chip, etc. The one integrated on (for example, a single crystal silicon substrate). Here, as a representative of various transistors, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Effect Transistor) typified by a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor) can be exemplified. In the present application, the term “MOSFET” includes not only the gate insulating film that is an oxide film, but also those that use other insulating films as the gate insulating film.

2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG(Fluorosilicate Glass)、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ(Nano-Clustering Silica:NCS)等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜)、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。   2. Similarly, in the description of the embodiment and the like, the material, composition, etc. may be referred to as “X consisting of A”, etc., except when clearly stated otherwise and clearly from the context, except for A It does not exclude what makes an element one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but also includes SiGe alloys, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and members containing other additives. Needless to say. Similarly, “silicon oxide film”, “silicon oxide insulating film”, etc. are not only relatively pure undoped silicon oxide (FS), but also FSG (Fluorosilicate Glass), TEOS-based silicon oxide ( Thermal oxide films such as TEOS-based silicon oxide), SiOC (Silicon Oxicarbide) or carbon-doped silicon oxide or OSG (Organosilicate glass), PSG (Phosphorus Silicate Glass), BPSG (Borophosphosilicate Glass), CVD Oxide film, SOG (Spin ON Glass), nano-clustering silica (Nano-Clustering Silica: NCS) and other coating-type silicon oxide, silica-based low-k insulating film (porous insulating) Needless to say, a film) and a composite film with other silicon-based insulating films including these as main constituent elements are included.

3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。   3. Similarly, suitable examples of graphics, positions, attributes, and the like are given, but it is needless to say that the present invention is not strictly limited to those cases unless explicitly stated otherwise, and unless otherwise apparent from the context.

4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。   4). In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.

5.「ウエハ」というときは、通常は半導体装置(半導体集積回路装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。   5. “Wafer” usually refers to a single crystal silicon wafer on which a semiconductor device (same as a semiconductor integrated circuit device and an electronic device) is formed, but an insulating substrate such as an epitaxial wafer, an SOI substrate, an LCD glass substrate, and the like. Needless to say, a composite wafer such as a semiconductor layer is also included.

6.本願において、「パワー系半導体」というときは、数ワット以上の電力を扱うことができる半導体デバイスを言う。パワー系半導体の内、パワー系MOSFET、パワー系IGBT(Insulated gate Bipolar Transistor)等は、「絶縁ゲート型パワー系トランジスタ」の範疇に属する。従って、通常のパワーMOSFETは、全てこれに含まれる。   6). In the present application, the term “power semiconductor” refers to a semiconductor device that can handle electric power of several watts or more. Among power semiconductors, power MOSFETs, power IGBTs (Insulated gate Bipolar Transistors), and the like belong to the category of “insulated gate power transistors”. Therefore, all normal power MOSFETs are included in this.

パワーMOSFETの内、表面がソースで裏面がドレインとなる構造のものを縦型パワーMOSFET(Vertical Power MOSFET)という。   Among power MOSFETs, a structure in which the front surface is a source and the back surface is a drain is called a vertical power MOSFET (Vertical Power MOSFET).

この縦型パワーMOSFETの内、「トレンチゲートパワーMOSFET」とは、通常、半導体基板のデバイス面(第1の主面)に形成されたトレンチ(比較的長くて細い溝)内にポリシリコン等のゲート電極があり、半導体基板の厚さ方向(縦方向)にチャネルが形成されるものを言う。この場合、通常、半導体基板のデバイス面側がソースとなり、裏面側(第2の主面側)がドレインとなる。なお、ゲート電極の主要部(電極引き出し部以外の部分)の一部は、トレンチ外にはみ出しても良い。   Among the vertical power MOSFETs, the “trench gate power MOSFET” usually means that polysilicon or the like is formed in a trench (relatively long and thin groove) formed on the device surface (first main surface) of the semiconductor substrate. A gate electrode is provided, and a channel is formed in the thickness direction (longitudinal direction) of a semiconductor substrate. In this case, the device surface side of the semiconductor substrate is usually the source, and the back surface side (second main surface side) is the drain. A part of the main part of the gate electrode (a part other than the electrode lead part) may protrude from the trench.

また、IGBTは、純構造的には、縦型パワーMOSFETのドレイン側にドレイン領域とは異なる導電型のコレクタ層を付加したものであるが、構成要素の縦型パワーMOSFETのソースは、実用的には「エミッタ」と呼ばれるが、本願においては、特に「エミッタ」と呼ぶ必要があるときを除き、元の縦型パワーMOSFETの呼称、すなわち、「ソース」を使用し、「ソース」、「ソース領域」、「ソース電極」等と呼ぶ。従って、デバイス面のレイアウトに関しては、IGBTと縦型パワーMOSFETは、ほぼ同一であるので、本願の実施の形態において、説明することは、そのまま、IGBTにも当てはまる。   In addition, the IGBT has a pure structure in which a collector layer having a conductivity type different from that of the drain region is added to the drain side of the vertical power MOSFET, but the source of the constituent vertical power MOSFET is practical. Is referred to as the “emitter”, but in this application, the original vertical power MOSFET designation, ie, “source”, is used, unless specifically called “emitter”. These are called “region”, “source electrode”, and the like. Therefore, regarding the layout of the device surface, the IGBT and the vertical power MOSFET are almost the same. Therefore, what is described in the embodiment of the present application also applies to the IGBT as it is.

〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
[Details of the embodiment]
The embodiment will be further described in detail. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols or reference numerals, and description thereof will not be repeated in principle.

また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。   In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, it may be hatched to clearly indicate that it is not a void.

1.本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFET等の代表的な応用分野等の説明(主に図1)
このセクションでは、本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETの属性をより明確にするために、その代表的な応用回路を例示して説明するが、本願に説明するパワーMOSFET等のパワー系半導体装置(特に絶縁ゲート型パワー系能動素子)は、そのような特定の用途のものに限定されないことはいうまでもない。
1. Description of typical application fields such as a power MOSFET as an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application (mainly FIG. 1)
In this section, in order to clarify the attributes of a power MOSFET that is an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application, a typical application circuit will be described as an example. It goes without saying that power semiconductor devices such as MOSFETs (especially insulated gate power active elements) are not limited to such specific applications.

図1は本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFET等の代表的な応用分野を説明するためのDC−DCダウンコンバータの回路図である。これに基づいて、本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFET等の代表的な応用分野等を説明する。   FIG. 1 is a circuit diagram of a DC-DC down converter for explaining a typical application field such as a power MOSFET as an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application. Based on this, typical application fields such as a power MOSFET which is an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application will be described.

図1に示すように、DC−DCダウンコンバータ(DC)は、電圧ソースVSから供給される電源電圧(たとえば、15から20ボルト)を、制御回路CCによって制御されたアッパーサイドMOSFET(Q1)により、オン&オフ制御することによって降圧し、その出力をインダクタンス素子LとコンデンサCとで構成される平滑回路を通して、電源出力端子Vddおよび接地端子Gndから低電圧の直流電源(たとえば、1ボルト程度、3ボルト程度、または、5ボルト程度等)として出力するものである。ここで、ロワーサイドMOSFET(Q2)は、フリーホイールダイオードの代わりをする能動スイッチである。   As shown in FIG. 1, the DC-DC down converter (DC) uses a power source voltage (for example, 15 to 20 volts) supplied from a voltage source VS by an upper side MOSFET (Q1) controlled by a control circuit CC. The voltage is stepped down by ON / OFF control, and the output is passed through a smoothing circuit composed of an inductance element L and a capacitor C, and a low-voltage DC power supply (for example, about 1 volt, About 3 volts or about 5 volts). Here, the lower side MOSFET (Q2) is an active switch that takes the place of a freewheel diode.

本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETは、この応用例では、主に、アッパーサイドMOSFET(Q1)として使用される。   In this application example, the power MOSFET that is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application is mainly used as an upper side MOSFET (Q1).

2.本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウトの概要説明(主に図2)
このセクションでは、セクション1で説明したパワーMOSFETの簡素化されたレイアウトを例にとり、前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウトの概要を説明する。なお、以下の図2の例のレイアウトは、図5から図9のものと基本的に同様であるが、説明の都合上、より簡素な形態としている。
2. Outline of gate electrode layout corresponding to semiconductor device of one embodiment of the present application (mainly FIG. 2)
In this section, an outline of the gate electrode layout corresponding to the semiconductor device of the embodiment will be described by taking the simplified layout of the power MOSFET described in section 1 as an example. The layout of the example of FIG. 2 below is basically the same as that of FIG. 5 to FIG. 9, but has a simpler form for convenience of explanation.

図2は本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウト(セル近傍ゲート電極連結部は前記一実施の形態に対応する複数連結バー)の概要を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウトの概要を説明する。   FIG. 2 is a chip upper surface internal region for explaining the outline of the gate electrode layout corresponding to the semiconductor device of the one embodiment of the present application (cell vicinity gate electrode connecting portion is a plurality of connecting bars corresponding to the one embodiment). FIG. Based on this, the outline of the gate electrode layout corresponding to the semiconductor device of the one embodiment of the present application will be described.

図2に、アクティブセル領域7、ゲート電極端部17等を含む半導体チップ表面1aの内部領域2iのレイアウトの概要を示す。図2に示すように、この例では、ほぼ等間隔(なお、セクション4等の例では、必ずしも等間隔ではない)で平行に伸びる多数のゲート電極9がアクティブセル領域7をほぼ横断して、その外部に伸びており、アクティブセル領域7の端部において、下層ゲート配線14によって、相互に連結されている。もっとも、この部分で連結されることは必須ではなく、また、相互に連結されることも必須ではない(これは、上層のアルミニウム系メタル層によって相互連結されるからである)。   FIG. 2 shows an outline of the layout of the internal region 2i of the semiconductor chip surface 1a including the active cell region 7, the gate electrode end portion 17 and the like. As shown in FIG. 2, in this example, a large number of gate electrodes 9 extending in parallel at substantially equal intervals (not necessarily equal in the example of section 4) substantially cross the active cell region 7, It extends to the outside and is connected to each other by the lower gate wiring 14 at the end of the active cell region 7. However, it is not essential to be connected at this portion, and it is not essential to be connected to each other (this is because they are interconnected by the upper aluminum-based metal layer).

ここで、セル近傍ゲート電極連結部11は、アクティブセル領域7の外部近傍にあるメタルソース電極8(第1のメタル電極)の加工時の不良を防止するためのダム構造(セル近傍ダム構造)であり、たとえば、2本の直行するセル近傍ゲート電極連結バー11a,11bで構成されている(なお、これらのゲート電極連結の上方は、メタルソース電極8によって覆われていることが必要である)。このセル近傍ゲート電極連結バー11a,11bは、たとえば、ゲート電極9と同一の部材層から一体的に構成されている。このようなゲート電極連結バー11a,11b同士は、近接させて設けるのが、占有面積の点から有効である。   Here, the cell vicinity gate electrode connecting portion 11 has a dam structure (cell vicinity dam structure) for preventing defects during processing of the metal source electrode 8 (first metal electrode) in the vicinity of the outside of the active cell region 7. For example, it is composed of two orthogonal cell neighboring gate electrode connection bars 11a and 11b (the upper part of these gate electrode connections must be covered by the metal source electrode 8). ). The cell vicinity gate electrode connection bars 11a and 11b are integrally formed from the same member layer as the gate electrode 9, for example. It is effective from the viewpoint of occupied area that the gate electrode connection bars 11a and 11b are provided close to each other.

このセル近傍ゲート電極連結部11を構成するセル近傍ゲート電極連結バーの数は、あとにも示すように、2本以外でも良い。ただし、多いほどダム特性は向上するが、反面、アクティブセル領域7の外縁とメタルソース電極8の外縁の間隔が伸び、メタルソース電極8の専有面積が大きくなる。   The number of the cell vicinity gate electrode connection bars constituting the cell vicinity gate electrode connection portion 11 may be other than two as will be described later. However, as the number increases, the dam characteristic improves, but on the other hand, the distance between the outer edge of the active cell region 7 and the outer edge of the metal source electrode 8 increases, and the area occupied by the metal source electrode 8 increases.

なお、このようなダム構造は、アクティブセル領域7の外縁部近傍だけでなく、ゲート電極端部17の近傍の上層ゲート配線6(アルミニウム系ゲート配線)下にも有効であり、これがゲート端部ゲート電極連結部12である。なお、このゲート端部ゲート電極連結部12を構成するゲート電極連結バーの数についても、セル近傍ゲート電極連結部11と同様に、1本以外でも良い。   Such a dam structure is effective not only in the vicinity of the outer edge portion of the active cell region 7 but also in the vicinity of the upper gate wiring 6 (aluminum-based gate wiring) in the vicinity of the gate electrode end portion 17, which is the gate end portion. This is the gate electrode connecting portion 12. Note that the number of gate electrode connection bars constituting the gate end gate electrode connection portion 12 may be other than one as in the cell vicinity gate electrode connection portion 11.

3.本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウトの変形例1及び2の概要説明(主に図3および図4)
このセクションでは、セクション2で説明したセル近傍ダム構造およびゲート端部近傍ダム構造の変形例を説明する。以下では、セル近傍ダム構造について説明するが、同様にゲート端部近傍ダム構造にも適用できる。
3. Outline description of modified examples 1 and 2 of the gate electrode layout corresponding to the semiconductor device of the embodiment of the present application (mainly FIGS. 3 and 4)
In this section, modifications of the cell vicinity dam structure and the gate end vicinity dam structure described in section 2 will be described. In the following, the cell vicinity dam structure will be described, but it can be similarly applied to the gate end vicinity dam structure.

図3は図2のゲート電極レイアウトの変形例1(単一連結バー)を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。図4は図2のゲート電極レイアウトの変形例2(ジグザグ連結バー)を説明するためのチップ上面内部領域の広域平面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置に対応するゲート電極レイアウトの変形例1及び2の概要を説明する。   FIG. 3 is a wide area plan view of a chip upper surface inner region for explaining a modification 1 (single connection bar) of the gate electrode layout of FIG. FIG. 4 is a wide-area plan view of the chip upper surface inner region for explaining a modification 2 (zigzag connection bar) of the gate electrode layout of FIG. Based on these, the outlines of modified examples 1 and 2 of the gate electrode layout corresponding to the semiconductor device of the one embodiment of the present application will be described.

変形例1を図3に示す。図3に示すように、この例では、セル近傍ゲート電極連結部11を構成するセル近傍ゲート電極連結バーの数は、1本であり、数が少ない分、アクティブセル領域7の外縁とメタルソース電極8の外縁の間隔が小さくでき、メタルソース電極8の専有面積が減少する。   Modification 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, in this example, the number of cell vicinity gate electrode connection bars constituting the cell vicinity gate electrode connection portion 11 is one, and the outer edge of the active cell region 7 and the metal source are reduced by the small number. The distance between the outer edges of the electrodes 8 can be reduced, and the area occupied by the metal source electrode 8 is reduced.

一方、変形例2に関して図4に示すように、セル近傍ゲート電極連結部11は、直線状のセル近傍ゲート電極連結バーではなく、ジグザグ構造にすることもできる。   On the other hand, as shown in FIG. 4 with respect to the second modification, the cell vicinity gate electrode connection portion 11 can be formed in a zigzag structure instead of the straight cell vicinity gate electrode connection bar.

4.本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるデバイス構造の説明(主に図5から図9)
このセクションでは、前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるデバイス構造をより具体的に示した。なお、このセクションでは、断面図に関しては、比較的模式的に示すこととし、より詳しい説明は、プロセスの説明の部分ですることとする。
4). Description of device structure in power MOSFET which is an example of power semiconductor device of one embodiment of the present application (mainly FIGS. 5 to 9)
In this section, the device structure in the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment is shown more specifically. In this section, cross-sectional views are shown relatively schematically, and a more detailed description is the process description.

なお、ここでは、便宜上、N型シリコン単結晶基板部上にN−エピタキシャル層を形成し、このN−エピタキシャル層をドリフト領域としたNチャネル型デバイス構造について説明するが、本願発明はそれに限定されないことはいうまでもない。   Here, for convenience, an N-type epitaxial layer is formed on an N-type silicon single crystal substrate portion, and an N-channel type device structure using the N-epitaxial layer as a drift region will be described. However, the present invention is not limited thereto. Needless to say.

また、ここでは、メタル電極内にボイドが発生しやすいスプリットゲーテッドバーティカルプレーナ(split Gated Vertical Planar)型パワーMOSFETについて説明するが、通常のバーティカルプレーナ型パワーMOSFET、トレンチゲート(Trench Gate)型パワーMOSFET等の線形ゲート(Linear Gate)構造を有するパワーMOSFET、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等に同様に適用できることは言うまでもない。   Here, a split gated vertical planar type power MOSFET in which voids are likely to occur in the metal electrode will be described. However, a normal vertical planar type power MOSFET, a trench gate type power MOSFET, and the like are described. Needless to say, the present invention can be similarly applied to a power MOSFET having a linear gate structure and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

図5は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるデバイスの具体的平面構造を説明するためのチップ全体上面図である。図6は図5のゲート電極突出方向切り出し部R1のレイアウトの詳細を示すチップ部分上面図である。図7は図6のY−Y’断面に対応するデバイス模式断面図である。図8は図5のゲート電極側方部切り出し部R2のレイアウトの詳細を示すチップ部分上面図である。図9は図8のX−X’断面に対応するデバイス模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるデバイス構造を説明する。   FIG. 5 is a top view of the entire chip for explaining a specific planar structure of a device in a power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. FIG. 6 is a chip partial top view showing details of the layout of the gate electrode protruding direction cutout portion R1 of FIG. FIG. 7 is a device schematic cross-sectional view corresponding to the Y-Y ′ cross section of FIG. 6. FIG. 8 is a chip partial top view showing details of the layout of the gate electrode side cutout portion R2 of FIG. FIG. 9 is a device schematic cross-sectional view corresponding to the X-X ′ cross section of FIG. 8. Based on these, the device structure in the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application will be described.

図5に示すように、パワーMOSFETチップ2の上面1aの外端部には、環状のガードリング(たとえば、下層のバリアメタル膜および上層のアルミニウム系メタル電極膜等から構成されている)が設けられており、その内側には、やはり環状のフィールドリミッティングリング4(Field Limiting Ring)またはフローティングフィールドリング(Floating Field Ring)が設けられている。フィールドリミッティングリング4の内側には、たとえば、ほぼコ字型の上層ゲート配線6(たとえば、下層のバリアメタル膜および上層のアルミニウム系メタル電極膜等から構成されている)が設けられており、その一部が、ゲートパッド部5となっている。   As shown in FIG. 5, an annular guard ring (for example, a lower barrier metal film and an upper aluminum-based metal electrode film) is provided at the outer end of the upper surface 1a of the power MOSFET chip 2. An annular field limiting ring 4 (Field Limiting Ring) or a floating field ring (Floating Field Ring) is also provided in the inside. For example, a substantially U-shaped upper gate wiring 6 (for example, a lower barrier metal film and an upper aluminum metal electrode film) is provided inside the field limiting ring 4. A part of the gate pad portion 5 is formed.

フィールドリミッティングリング4および上層ゲート配線6の更に内側の領域には、比較的大きな面積を占めるアクティブセル領域7には、たとえば、多数の直線状の相互に平行な繰り返し構造を有するゲート電極9が設けられており、少なくとも一端は、上層ゲート配線6下まで延在しているが、この図(図5)では、いわゆる真性ゲート電極一部のみを示す(全部示すと、数百本から数千本以上となり、図が見づらくなるため)。なお、メタルソース電極8(たとえば、下層のバリアメタル膜および上層のアルミニウム系メタル電極膜等から構成されている)は、一般に、アクティブセル領域7の全域を覆い、その全周を越えて、周辺をカバーしている。   The active cell region 7 occupying a relatively large area in the region further inside the field limiting ring 4 and the upper layer gate wiring 6 includes, for example, a large number of linear gate electrode 9 having a mutually parallel repeating structure. Although at least one end extends to the lower layer of the upper-layer gate wiring 6, only a part of the so-called intrinsic gate electrode is shown in this figure (FIG. 5). Because it becomes more than a book and it becomes difficult to see the figure). Note that the metal source electrode 8 (for example, composed of a lower barrier metal film and an upper aluminum-based metal electrode film) generally covers the entire active cell region 7 and extends beyond the entire periphery of the active cell region 7. Is covered.

次に、図5のゲート電極突出方向切り出し部R1の詳細を図6に示す。図6に示すように、左端にはP型フィールドリミッティングリング4があり、その右側には、N−型ドリフト領域19(N−エピタキシャル層1e)を挟んで、環状にアクティブセル領域7を取り巻くアクティブセル領域周辺P型リング領域18がある。ここで、ゲート電極構造体9(真性ゲート電極9iを構成する多層構造と同一の部材層で構成される一体の網目状の構造体)は、アクティブセル領域7内のゲート電極9すなわち真性ゲート電極9i、アクティブセル領域7外のゲート電極の引き出し部分9t、ゲート電極端部17、および、ゲート電極の引き出し部分9tと直交して、それらを連結するセル近傍ゲート電極連結部11、ゲート端部ゲート電極連結部12、下層ゲート配線14等の部分に分かれている。ゲート電極端部17の中央部には、ゲート電極−ゲートメタル間接続部15が設けられており、上層の上層ゲート配線6との接続が取られている。先にも説明したように、セル近傍ゲート電極連結部11上、およびゲート端部ゲート電極連結部12上は、それぞれメタルソース電極8および上層ゲート配線6で覆われている。アクティブセル領域7内のゲート電極9の間には、ゲートスプリット領域21とP+型ボディコンタクト領域16が交互に設けられている。   Next, FIG. 6 shows details of the gate electrode protruding direction cutout portion R1 in FIG. As shown in FIG. 6, there is a P-type field limiting ring 4 on the left end, and on the right side, an N-type drift region 19 (N-epitaxial layer 1e) is sandwiched to surround the active cell region 7 in a ring shape. There is a P-type ring region 18 around the active cell region. Here, the gate electrode structure 9 (an integral network structure composed of the same member layer as the multilayer structure constituting the intrinsic gate electrode 9i) is the gate electrode 9 in the active cell region 7, that is, the intrinsic gate electrode. 9i, the gate electrode lead-out portion 9t outside the active cell region 7, the gate electrode end portion 17, and the cell-proximal gate electrode connection portion 11 that connects them perpendicularly to the gate electrode lead-out portion 9t, the gate end gate It is divided into parts such as an electrode connecting portion 12 and a lower layer gate wiring 14. A gate electrode-gate metal connection 15 is provided at the center of the gate electrode end 17 and is connected to the upper gate wiring 6 of the upper layer. As described above, the cell vicinity gate electrode connecting portion 11 and the gate end gate electrode connecting portion 12 are covered with the metal source electrode 8 and the upper gate wiring 6, respectively. Between the gate electrodes 9 in the active cell region 7, gate split regions 21 and P + type body contact regions 16 are alternately provided.

図6に示された各部の寸法の一例を示すと以下のごとくである。すなわち、真性ゲート電極9iおよびゲート電極の引き出し部分9tの幅は、たとえば0.5マイクロメートル程度であり、相互に近接するゲート電極連結バー11a,11b巻の距離、および、セル近傍ゲート電極連結部11の内端(ゲート電極連結バー11bのアクティブセル側)とアクティブセル7との距離は、0.5から2マイクロメートル程度である。また、ゲート電極の間隔(スプリットゲート間及びP+型ボディコンタクト領域16を挟んで対向する一対のゲート電極)は、たとえば、ほぼ1.1から1.5マイクロメートル程度である。   An example of the dimensions of each part shown in FIG. 6 is as follows. That is, the width of the intrinsic gate electrode 9i and the gate electrode lead-out portion 9t is, for example, about 0.5 micrometers, the distance between the gate electrode connection bars 11a and 11b wound adjacent to each other, and the cell vicinity gate electrode connection portion. The distance between the inner end of 11 (the active cell side of the gate electrode connecting bar 11b) and the active cell 7 is about 0.5 to 2 micrometers. The distance between the gate electrodes (a pair of gate electrodes facing each other across the split gate and the P + type body contact region 16) is, for example, about 1.1 to 1.5 micrometers.

次に、図6のY−Y’断面に対応するデバイス構造を図7に示す。図7に示すように、パワーMOSFETは、N型シリコン単結晶基板部1s上のN−エピタキシャル層1e(N−型ドリフト領域19)の上面側1aに、その主要な構造を有している。N−エピタキシャル層1eの表面領域には、アクティブセル領域周辺P型リング領域18、P+型ボディコンタクト領域16、N型ソース領域22等が設けられており、アクティブセル領域周辺P型リング領域18上には、ゲート絶縁膜23(またはゲート絶縁膜と同時に作られた絶縁膜)を介して、ゲート電極構造体9、すなわち、セル近傍ゲート電極連結部11、ゲート端部ゲート電極連結部12、下層ゲート配線14、ゲート電極端部17等が設けられている。これらのゲート電極構造体上は、サイドウォール形成用絶縁膜32および層間絶縁膜37で覆われており、この層間絶縁膜37上は、バリアメタル膜20(たとえば、TiW膜)およびアルミニウム系メタル電極膜10(アルミニウムを主要な成分とし、たとえば数%程度以下の添加物を含む)で部分的に覆われている。これらは、バリアメタル膜20を含めて、上層のアルミニウム系メタル電極膜10とともに、メタルソース電極8および上層ゲート配線6(またはゲートパッド部5)を構成している。なお、ゲート電極9(ゲート電極構造体)は、一体の積層体で構成されており、これ例の場合は、たとえば下層のポリシリコン膜24、中間のWSi膜等のシリサイド膜25、上層の酸化シリコン系キャップ膜26等から構成されている。   Next, FIG. 7 shows a device structure corresponding to the Y-Y ′ cross section of FIG. 6. As shown in FIG. 7, the power MOSFET has its main structure on the upper surface side 1a of the N-epitaxial layer 1e (N-type drift region 19) on the N-type silicon single crystal substrate portion 1s. In the surface region of the N− epitaxial layer 1 e, an active cell region peripheral P-type ring region 18, a P + type body contact region 16, an N-type source region 22, etc. are provided. The gate electrode structure 9, that is, the cell vicinity gate electrode connecting portion 11, the gate end gate electrode connecting portion 12, and the lower layer are interposed through the gate insulating film 23 (or an insulating film formed simultaneously with the gate insulating film). A gate wiring 14, a gate electrode end 17 and the like are provided. These gate electrode structures are covered with a sidewall forming insulating film 32 and an interlayer insulating film 37. On the interlayer insulating film 37, a barrier metal film 20 (for example, a TiW film) and an aluminum-based metal electrode are formed. It is partially covered with a film 10 (aluminum as a main component, for example, containing an additive of about several percent or less). These constitute the metal source electrode 8 and the upper gate wiring 6 (or the gate pad portion 5) together with the upper aluminum metal electrode film 10 including the barrier metal film 20. Note that the gate electrode 9 (gate electrode structure) is formed of an integral laminated body. In this example, for example, a lower polysilicon film 24, a silicide film 25 such as an intermediate WSi film, and an upper oxide layer. The silicon cap film 26 is used.

次に、図8に図5のゲート電極側方部切り出し部R2の拡大平面図で示す。図8に示すように、もっとも左側の方には、P型フィールドリミッティングリング4があり、その右側には、N−型ドリフト領域19を挟んで、アクティブセル領域周辺P型リング領域18が設けられている。アクティブセル領域周辺P型リング領域18の内端近傍から内側には、アクティブセル領域7となっており、ほぼ等間隔で(この場合は、正確には等間隔ではない)且つ、ほぼ直線状を呈する複数のゲート電極9(真性ゲート電極9i)が設けられており、これらの真性ゲート電極9iの間には、P+型ボディコンタクト領域16およびゲートスプリット領域21が交互に設けられている。アクティブセル領域周辺P型リング領域18上には、ゲート絶縁膜23(図7)を介して、下層ゲート配線14が設けられており、この下層ゲート配線14の外周(図8では左側)のアクティブセル領域周辺P型リング領域18上方には、上層ゲート配線6(下層のバリアメタル膜20および上層のアルミニウム系メタル電極膜10から構成されている)が設けられている。また、図5または図6と同様に、メタルソース電極8は、アクティブセル領域7を超えてその周辺外部まで被覆している。   Next, FIG. 8 is an enlarged plan view of the gate electrode side cutout portion R2 of FIG. As shown in FIG. 8, there is a P-type field limiting ring 4 on the leftmost side, and a P-type ring region 18 around the active cell region is provided on the right side with an N-type drift region 19 interposed therebetween. It has been. The active cell region 7 is formed from the vicinity of the inner end to the inside of the P-ring region 18 around the active cell region, and is substantially equidistant (in this case, it is not exactly equidistant) and is substantially linear. A plurality of gate electrodes 9 (intrinsic gate electrodes 9i) to be presented are provided, and P + type body contact regions 16 and gate split regions 21 are alternately provided between these intrinsic gate electrodes 9i. A lower gate wiring 14 is provided on the P-ring region 18 around the active cell region via a gate insulating film 23 (FIG. 7), and the outer periphery (left side in FIG. 8) of the lower gate wiring 14 is active. Above the cell region peripheral P-type ring region 18, an upper gate wiring 6 (consisting of a lower barrier metal film 20 and an upper aluminum-based metal electrode film 10) is provided. Similarly to FIG. 5 or FIG. 6, the metal source electrode 8 covers the active cell region 7 and its outer periphery.

次に、図8のX−X’断面を図9に示す。図9に示すように、パワーMOSFETは、N型シリコン単結晶基板部1s上のN−エピタキシャル層1e(N−型ドリフト領域19)の上面側1aに、その主要な構造を有している。N−エピタキシャル層1eの表面領域には、アクティブセル領域周辺P型リング領域18、P+型ボディコンタクト領域16、N型ソース領域22等が設けられており、アクティブセル領域周辺P型リング領域18上には、ゲート絶縁膜23(またはゲート絶縁膜と同時に作られた絶縁膜)を介して、ゲート電極構造体9、すなわち、真性ゲート電極9i、アクティブセル領域端部ゲート電極9p(MOSFETとしては動作しない擬似構造またはエッジターミネーション構造)、下層ゲート配線14等が設けられている。これらのゲート電極構造体上は、サイドウォール形成用絶縁膜32および層間絶縁膜37で覆われており(これらの複合絶縁膜をアクティブセル領域7内では、総称してアクティブ領域内ゲート電極周辺絶縁膜30とする)、この層間絶縁膜37上は、バリアメタル膜20(たとえば、TiW膜)およびアルミニウム系メタル電極膜10(アルミニウムを主要な成分とし、たとえば数%程度以下の添加物を含む)で部分的に覆われている。これらは、バリアメタル膜20を含めて、上層のアルミニウム系メタル電極膜10とともに、メタルソース電極8および上層ゲート配線6(またはゲートパッド部5)を構成している。アクティブセル領域端部ゲート電極9pは、いわゆるダミーセル部UCDを構成しており、一方、アクティブセル領域7の主要部を構成する単位セルUCは、単位セル中心線LSに対応する対称面に関して面対象の構造をしており、この単位セルUCが数百から数千以上繰り返し構造を呈している。   Next, FIG. 9 shows an X-X ′ cross section of FIG. 8. As shown in FIG. 9, the power MOSFET has its main structure on the upper surface side 1a of the N-epitaxial layer 1e (N-type drift region 19) on the N-type silicon single crystal substrate portion 1s. In the surface region of the N− epitaxial layer 1 e, an active cell region peripheral P-type ring region 18, a P + type body contact region 16, an N-type source region 22, etc. are provided. The gate electrode structure 9, that is, the intrinsic gate electrode 9 i, the active cell region end gate electrode 9 p (operates as a MOSFET) via the gate insulating film 23 (or an insulating film formed simultaneously with the gate insulating film). Not a pseudo structure or an edge termination structure), a lower gate wiring 14 and the like. These gate electrode structures are covered with a sidewall forming insulating film 32 and an interlayer insulating film 37. (These composite insulating films are collectively referred to as active region gate electrode peripheral insulation in the active cell region 7. On the interlayer insulating film 37, the barrier metal film 20 (for example, TiW film) and the aluminum-based metal electrode film 10 (including aluminum as a main component, including, for example, an additive of about several percent or less) It is partially covered with. These constitute the metal source electrode 8 and the upper gate wiring 6 (or the gate pad portion 5) together with the upper aluminum metal electrode film 10 including the barrier metal film 20. The active cell region end gate electrode 9p constitutes a so-called dummy cell portion UCD, while the unit cell UC constituting the main part of the active cell region 7 is a plane object with respect to the symmetry plane corresponding to the unit cell center line LS. The unit cell UC has a repetitive structure of several hundred to several thousand or more.

5.本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるゲート電極等の幅に関する付加的な説明(主に図10および図11)
このセクションでは、これまでに説明したゲート電極構造体の各部分の幅相互の関係について説明する。
5. Additional description regarding the width of the gate electrode and the like in the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application (mainly FIGS. 10 and 11)
In this section, the relationship between the widths of the portions of the gate electrode structure described so far will be described.

図10は図6のセル近傍ゲート電極連結部周辺切り出し部R3の基本的レイアウトを示すチップ局所上面図である。図11は図6のセル近傍ゲート電極連結部周辺切り出し部R3の寸法に関する変形例に対応するレイアウトを示すチップ局所上面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるゲート電極等の幅に関する付加的な説明を行う。   FIG. 10 is a chip local top view showing a basic layout of the cell vicinity gate electrode connection portion periphery cutout portion R3 of FIG. FIG. 11 is a local chip top view showing a layout corresponding to a modified example related to the dimensions of the cell vicinity gate electrode connecting portion periphery cutout portion R3 of FIG. Based on these, an additional description will be given regarding the width of the gate electrode and the like in the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application.

図10に示すように、本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETにおけるゲート電極においては、ゲート電極の引き出し部分9tや真性ゲート電極9iの幅T1は、通常、同一であり、セル近傍ゲート電極連結部11の幅T2(ゲート電極構造体の内、ゲート電極の引き出し部分9tおよび真性ゲート電極9i以外の部分の幅)、より正確には、セル近傍ゲート電極連結部11を構成する個々のセル近傍ゲート電極連結バー11a,11b等の幅も、幅T1とほぼ等しくなっている。この点は、ゲート端部ゲート電極連結部12、下層ゲート配線14等の幅も同様である。このように、同一部材層で構成される各部分の幅をほぼ同一とすることによって、同層の加工を容易にすることができる。   As shown in FIG. 10, in the gate electrode in the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application, the lead portion 9t of the gate electrode and the width T1 of the intrinsic gate electrode 9i are usually the same. The width T2 of the cell vicinity gate electrode connection portion 11 (the width of the portion other than the gate electrode lead portion 9t and the intrinsic gate electrode 9i in the gate electrode structure), more precisely, the cell vicinity gate electrode connection portion The widths of the individual cell vicinity gate electrode connection bars 11a, 11b, etc., constituting 11 are also substantially equal to the width T1. This also applies to the widths of the gate end gate electrode connecting portion 12, the lower layer gate wiring 14, and the like. Thus, the processing of the same layer can be facilitated by making the widths of the respective parts constituted by the same member layer substantially the same.

図11に図10に対する変形例を示す。図11に示すように、変形例においては、幅T2>幅T1の関係を満たすようになっている。このことによって、エッチングにおけるダム効果は、向上するが、一方、アクティブセル領域7の端部とメタルソース電極8の端部の距離が増大するデメリットがある。また、加工の容易性に関しては、図10に示したものの方が有利である。   FIG. 11 shows a modification to FIG. As shown in FIG. 11, in the modification, the relationship of width T2> width T1 is satisfied. This improves the dam effect in etching, but has a demerit that the distance between the end of the active cell region 7 and the end of the metal source electrode 8 increases. Further, with respect to the ease of processing, the one shown in FIG. 10 is more advantageous.

6.本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部の説明(主に図12及び図13から図22)
このセクションでは、セクション1、4等に対応して、ソースドレイン耐圧が数十ボルト程度、または、それよりも若干低い程度のものを例に取り具体的に説明する。なお、一般のプレーナ型バーティカルMOSFETの製造プロセスでは、フィールドプレート等のエッジターミネーション(Edge Termination)構造を作るため、ゲート電極よりも下層に比較的厚いフィールド絶縁膜を有するが、以下に説明するプロセスでは、プロセスの簡素化のため、このようなゲート電極よりも下層にゲート酸化膜よりも厚い絶縁膜を有していない(以下、「ノンフィールド絶縁膜構造」)。しかし、本願発明は、このようなノンフィールド絶縁膜構造のものに限定されるものではないことはいうまでもない。ただ、このような構造であるために、不要な容量を抑えるため、ゲート引き出し部を開口のない一体の積層体とべき体という課題を有している(スプリットゲート構造も、同様の理由から来ている)。
6). Description of the main part of a wafer process of a power MOSFET which is an example of a power semiconductor device according to an embodiment of the present application (mainly FIG. 12 and FIG. 13 to FIG. 22)
In this section, the source / drain withstand voltage of about several tens of volts or slightly lower than that will be described in detail by way of example, corresponding to sections 1 and 4. In the manufacturing process of a general planar type vertical MOSFET, an edge termination (Edge Termination) structure such as a field plate is formed so that a relatively thick field insulating film is provided below the gate electrode. However, in the process described below, In order to simplify the process, an insulating film thicker than the gate oxide film is not provided below such a gate electrode (hereinafter referred to as “non-field insulating film structure”). However, it goes without saying that the present invention is not limited to such a non-field insulating film structure. However, because of such a structure, in order to suppress unnecessary capacitance, there is a problem that the gate lead-out portion should be an integrated laminated body without an opening (the split gate structure also comes from the same reason). ing).

図12は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するためのプロセスブロックフロー図である。図13は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(ゲート絶縁膜形成工程から酸化シリコン系ハードマスク膜成膜工程まで)である。図14は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(ゲート電極等加工工程)である。図15は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(P型ベース領域導入工程)である。図16は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(N型ソースエクステンション領域導入工程)である。図17は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(サイドウォール形成工程)である。図18は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(N+型ソース領域導入工程)である。図19は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(コンタクトホール等形成工程)である。図20は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(バリアメタル膜成膜工程)である。図21は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(アルミニウム系メタル電極膜ウエットエッチング工程)である。図22は本願の前記一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明するための図6のA−A’断面にほぼ対応するデバイス断面図(バリアメタル膜ドライエッチング工程)である。これらに基づいて、本願の一実施の形態のパワー系半導体装置の一例であるパワーMOSFETのウエハプロセスの要部を説明する。   FIG. 12 is a process block flow diagram for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. FIG. 13 is a device sectional view (gate insulation) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Film formation process to silicon oxide hard mask film formation process). 14 is a device sectional view (gate electrode) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Equivalent processing step). 15 is a device cross-sectional view (P-type) substantially corresponding to the cross-section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Base region introduction step). FIG. 16 is a device sectional view (N-type) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Source extension region introduction process). FIG. 17 is a device sectional view (side wall) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Forming step). 18 is a device cross-sectional view (N + type) substantially corresponding to the cross section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. Source region introduction step). FIG. 19 is a device sectional view (contact hole) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the embodiment of the present application. Isoformation step). FIG. 20 is a device sectional view (barrier metal) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Film forming step). 21 is a device cross-sectional view (aluminum-based) substantially corresponding to the AA ′ cross-section of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device of the one embodiment of the present application. Metal electrode film wet etching step). 22 is a device sectional view (barrier metal) substantially corresponding to the section AA ′ of FIG. 6 for explaining the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application. Film dry etching step). Based on these, the main part of the wafer process of the power MOSFET which is an example of the power semiconductor device according to the embodiment of the present application will be described.

図12に示すように、先ず、たとえば、面方位を(100)とした200φのN型シリコン単結晶ウエハ1s(必要に応じて、300ファイでも、450ファイでも、その他の口径のウエハでもよい。抵抗率は、たとえば、1から2mΩ・cm程度)を用意し、必要な耐圧に応じて、たとえば、1.3から3.3マイクロメートル程度のN型(たとえばリンドープ、抵抗率は、たとえば、0.1から0.3mΩ・cm程度)シリコンエピタキシャル層を堆積することにより、エピタキシャル層付ウエハ1とする。続いて、エピタキシャル層付ウエハ1の表面1a(第1の主面)に、たとえば熱酸化により、ゲート酸化膜23(ゲート絶縁膜)を形成する(厚さは、たとえば20から40nm程度)。続いて、このゲート酸化膜23上に、CVD(Chemical Vapor Deposition)等により、たとえば、リンドープポリシリコン膜24(厚さは、たとえば200から400nm程度)を堆積する。   As shown in FIG. 12, first, for example, a 200φ N-type silicon single crystal wafer 1s having a plane orientation of (100) (300 phi, 450 phi, or other diameter wafers may be used as necessary. The resistivity is, for example, about 1 to 2 mΩ · cm, and the N-type (for example, phosphorus doping, for example, the resistivity is about 0, for example, about 1.3 to 3.3 micrometers depending on the required breakdown voltage. (About 0.1 to 0.3 mΩ · cm) By depositing a silicon epitaxial layer, the wafer 1 with an epitaxial layer is obtained. Subsequently, a gate oxide film 23 (gate insulating film) is formed on the surface 1a (first main surface) of the wafer 1 with an epitaxial layer by, for example, thermal oxidation (thickness is, for example, about 20 to 40 nm). Subsequently, for example, a phosphorous doped polysilicon film 24 (having a thickness of about 200 to 400 nm, for example) is deposited on the gate oxide film 23 by CVD (Chemical Vapor Deposition) or the like.

更に、ポリシリコン膜24上に、たとえば、100から200nm程度の厚さのWSi膜25(シリサイド膜)を形成する。このWSi膜25の成膜は、たとえば、WSiターゲットを用いたスパッタリング成膜等により実施することができる。   Further, a WSi film 25 (silicide film) having a thickness of about 100 to 200 nm is formed on the polysilicon film 24, for example. The film formation of the WSi film 25 can be performed by, for example, sputtering film formation using a WSi target.

続いて、WSi膜25上に、たとえばCVDによる酸化シリコン系絶縁膜をゲートキャップ膜26(たとえば、厚さ150から350nm程度)として成膜する。   Subsequently, a silicon oxide insulating film by, for example, CVD is formed on the WSi film 25 as a gate cap film 26 (for example, a thickness of about 150 to 350 nm).

次に、図14に示すように、酸化シリコン系絶縁膜をゲートキャップ膜26をハードマスクとして、ドライエッチング等により、パターニングする。   Next, as shown in FIG. 14, the silicon oxide insulating film is patterned by dry etching or the like using the gate cap film 26 as a hard mask.

次に、図15に示すように、ウエハ1の表面1a側に、P型ベース領域導入用レジスト膜27を形成し、それをイオン注入のマスクとして、傾斜イオン注入(傾斜角は、たとえば、30から45度程度で4方向から4度に分けて注入する)により、P型チャネル領域28(P型ベース領域)およびアクティブセル領域周辺P型リング領域18を導入する。具体的な注入条件は、たとえば、以下のごとくである。   Next, as shown in FIG. 15, a P-type base region introducing resist film 27 is formed on the surface 1 a side of the wafer 1, and this is used as a mask for ion implantation. Then, the P-type channel region 28 (P-type base region) and the active cell region peripheral P-type ring region 18 are introduced. Specific injection conditions are, for example, as follows.

すなわち、
(1)第1ステップ:イオン種はボロン、打ち込みエネルギーは、たとえば、150から250KeV程度、ドーズ量(4回分の合計)は、たとえば2x1012/cmから2x1013/cm程度、
(2)第2ステップ:イオン種はボロン、打ち込みエネルギーは、たとえば、70から170KeV程度、ドーズ量(4回分の合計)は、たとえば3x1012/cmから3x1013/cm程度、
(3)第3ステップ:イオン種はボロン、打ち込みエネルギーは、たとえば、30から130KeV程度、ドーズ量(4回分の合計)は、たとえば4x1012/cmから4x1013/cm程度である。
That is,
(1) First step: Boron ion species, implantation energy is about 150 to 250 KeV, for example, and dose amount (total for four times) is about 2 × 10 12 / cm 2 to 2 × 10 13 / cm 2 , for example.
(2) Second step: The ion species is boron, the implantation energy is, for example, about 70 to 170 KeV, and the dose amount (total for four times) is, for example, about 3 × 10 12 / cm 2 to 3 × 10 13 / cm 2
(3) Third step: The ion species is boron, the implantation energy is, for example, about 30 to 130 KeV, and the dose amount (total for four times) is, for example, about 4 × 10 12 / cm 2 to 4 × 10 13 / cm 2 .

この後、不要になったP型ベース領域導入用レジスト膜27を除去する。   Thereafter, the P-type base region introduction resist film 27 that is no longer needed is removed.

次に、図16に示すように、ウエハ1の表面1a側に、N型ソースエクステンション領域導入用レジスト膜31を形成し、それをイオン注入のマスクとして、通常のイオン注入(たとえば、垂直注入)により、N型ソースエクステンション領域22bを導入する。イオン注入条件としては、たとえば、イオン種は砒素、打ち込みエネルギーは、たとえば、30から90KeV程度、ドーズ量は、たとえば7x1013/cmから7x1014/cm程度を好適な範囲として例示することができる。イオン注入の完了後、不要になったN型ソースエクステンション領域導入用レジスト膜31を除去する。 Next, as shown in FIG. 16, an N-type source extension region introduction resist film 31 is formed on the surface 1a side of the wafer 1, and is used as a mask for ion implantation to perform normal ion implantation (for example, vertical implantation). Thus, the N-type source extension region 22b is introduced. As the ion implantation conditions, for example, the arsenic is an ionic species, the implantation energy is about 30 to 90 KeV, and the dose is about 7 × 10 13 / cm 2 to 7 × 10 14 / cm 2, for example. it can. After the ion implantation is completed, the resist film 31 for introducing the N-type source extension region that has become unnecessary is removed.

次に、図17に示すように、ウエハ1の表面1a側の全面に、たとえば、TEOS(Tetraethylorthosilicate)を使用したCVDにより、サイドウォール形成用絶縁膜32として、たとえば、酸化シリコン系絶縁膜(たとえば、厚さ150から350nm程度)を成膜する。続いて、サイドウォール形成用レジスト膜33を形成し、これをマスクとして、異方性ドライエッチングを施すことにより、サイドウォールスペーサ32w、接続用事前ホール34等を形成する。その後、不要になったサイドウォール形成用レジスト膜33を除去する。   Next, as shown in FIG. 17, for example, a silicon oxide insulating film (for example, a silicon oxide insulating film) is formed on the entire surface on the surface 1a side of the wafer 1 as a sidewall forming insulating film 32 by, for example, CVD using TEOS. And a thickness of about 150 to 350 nm). Subsequently, a side wall forming resist film 33 is formed, and by using this as a mask, anisotropic dry etching is performed to form side wall spacers 32w, connection prior holes 34, and the like. Thereafter, the side wall forming resist film 33 that is no longer needed is removed.

次に、図18に示すように、ウエハ1の表面1a側の全面に、たとえば、TEOSを使用したCVDにより、サイドウォール上キャップ膜29として、たとえば、酸化シリコン系絶縁膜(たとえば、厚さ10から30nm程度)を成膜する。続いて、ウエハ1の表面1a側に、N+型ソース領域導入用レジスト膜35を形成し、これをマスクとして、たとえば垂直イオン注入を実施することにより、N+型ソース領域22aを導入する。このイオン注入条件としては、イオン種は砒素、打ち込みエネルギーは、たとえば、30から90KeV程度、ドーズ量は、たとえば8x1014/cmから8x1015/cm程度を好適なものとして例示することができる。イオン注入の完了後、不要になったN+型ソース領域導入用レジスト膜35を除去する。 Next, as shown in FIG. 18, for example, a silicon oxide insulating film (for example, a thickness of 10) is formed on the entire surface on the surface 1 a side of the wafer 1 by, for example, CVD using TEOS, as the sidewall cap film 29. To about 30 nm). Subsequently, an N + type source region introduction resist film 35 is formed on the surface 1a side of the wafer 1, and the N + type source region 22a is introduced by performing vertical ion implantation, for example, using this as a mask. As the ion implantation conditions, arsenic is preferable as the ion species, the implantation energy is, for example, about 30 to 90 KeV, and the dose is, for example, about 8 × 10 14 / cm 2 to 8 × 10 15 / cm 2. . After the ion implantation is completed, the resist film 35 for introducing the N + type source region that is no longer needed is removed.

次に、図19に示すように、ウエハ1の表面1a側の全面に、たとえば、酸化シリコン系絶縁膜等からなる層間絶縁膜37(たとえば、厚さ150から450nm程度)を成膜する。層間絶縁膜37の構成としては、たとえば、CVDによる下層のPSG(Phosphpsilicate Glass)膜(たとえば、厚さ150から350nm程度)および、上層のSOG(Spin ON Glass)膜等の塗布系の酸化シリコン系絶縁膜(たとえば、厚さ50から150nm程度)からなるものを好適なものとして例示することができる。続いて、コンタクトホール形成用レジスト膜を塗布し、通常のリソグラフィにより、パターニングする。パターニングされたコンタクトホール形成用レジスト膜をマスクとして、異方性ドライエッチングを施すことにより、シリコン基板に至るコンタクトホール36およびゲート電極端部17(図6)のポリシリコン膜24に至る接続ホール38を形成する。続いて、そのままの状態で、ドライエッチングにより、シリコンをたとえば、0.1から0.3マイクロメートル程度掘り下げる。この後、不要になったコンタクトホール形成用レジスト膜を除去する。続いて、コンタクトホール36を介して、垂直イオン注入を実行することにより、P+型ボディコンタクト領域16を導入する。イオン注入条件としては、たとえば、イオン種はBF、打ち込みエネルギーは、たとえば、10から40KeV程度、ドーズ量は、たとえば8x1014/cmから8x1015/cm程度を好適な範囲として例示することができる。 Next, as shown in FIG. 19, an interlayer insulating film 37 (for example, a thickness of about 150 to 450 nm) made of, for example, a silicon oxide insulating film is formed on the entire surface of the wafer 1 on the surface 1a side. As the structure of the interlayer insulating film 37, for example, a lower PSG (Phosphosilicate Glass) film (for example, about 150 to 350 nm thick) by CVD and a coating silicon oxide system such as an upper SOG (Spin ON Glass) film are used. What consists of an insulating film (for example, thickness about 50 to 150 nm) can be illustrated as a suitable thing. Subsequently, a contact hole forming resist film is applied and patterned by ordinary lithography. By performing anisotropic dry etching using the patterned contact hole forming resist film as a mask, the contact hole 36 reaching the silicon substrate and the connection hole 38 reaching the polysilicon film 24 at the gate electrode end 17 (FIG. 6). Form. Subsequently, silicon is dug down by, for example, about 0.1 to 0.3 micrometers by dry etching in the same state. Thereafter, the contact hole forming resist film that has become unnecessary is removed. Subsequently, by performing vertical ion implantation through the contact hole 36, the P + type body contact region 16 is introduced. As the ion implantation conditions, for example, the ion species is BF 2 , the implantation energy is, for example, about 10 to 40 KeV, and the dose amount is, for example, about 8 × 10 14 / cm 2 to 8 × 10 15 / cm 2 as a preferable range. Can do.

次に、図20に示すように、ウエハ1の表面1a側の全面に、バリアメタル膜20として、たとえば、TiW膜(たとえば、チタン組成10重量%程度、厚さ100から300nm程度)をスパッタリング成膜等により形成する(図12のバリアスパッタ工程101)。この後、熱処理(図12のアニール工程102)を施すことにより、TiW膜のチタンの一部は、下層のシリコンと反応して、TiW膜の下にチタンシリサイド膜を形成する(このチタンシリサイド膜は図示の都合上、表示しない)。   Next, as shown in FIG. 20, a TiW film (for example, a titanium composition of about 10% by weight and a thickness of about 100 to 300 nm) is formed as a barrier metal film 20 on the entire surface on the surface 1a side of the wafer 1 by sputtering. It forms with a film | membrane etc. (barrier sputtering process 101 of FIG. 12). Thereafter, by performing heat treatment (annealing step 102 in FIG. 12), a part of titanium of the TiW film reacts with the underlying silicon to form a titanium silicide film under the TiW film (this titanium silicide film). Is not displayed for the sake of illustration).

次に、図21に示すように、ウエハ1の表面1a側の全面に、スパッタリング成膜(図12のアルミニウムスパッタ工程103)により、たとえば、アルミニウムを主要な成分とするアルミニウム系メタル電極膜10(たとえば、高純度アルミニウムにシリコンを1%程度添加)を、たとえば、2500から6000nm程度の厚さで成膜する。続いて、ウエハ1の表面1a側の全面に、フォトレジスト膜を塗布して、通常のリソグラフィにより、パターニングする(図12のアルミニウムフォト工程104)。パターニングされたアルミニウム系メタル電極膜等加工用レジスト膜をマスクとして、たとえば、ウエットエッチングにより、アルミニウム系メタル電極膜10のパターニングを実行する(図12のアルミニウムウエットエッチング工程105)。このことにより、アルミニウム系メタル電極膜10の上層ゲート配線6に対応する部分とメタルソース電極8に対応する部分を分離される。このとき使用するエッチング液としては、たとえば、いわゆる混酸薬液、すなわち、酢酸、硝酸、水および燐酸(たとえば、70から80重量%程度)の混合溶液を好適なものとして例示することができる。なお、ウエットエッチング終了後には、洗浄が行われる。   Next, as shown in FIG. 21, for example, an aluminum-based metal electrode film 10 (for example, containing aluminum as a main component) is formed on the entire surface on the surface 1a side of the wafer 1 by sputtering film formation (aluminum sputtering step 103 in FIG. 12). For example, silicon is added to high-purity aluminum with a thickness of about 2500 to 6000 nm. Subsequently, a photoresist film is applied to the entire surface on the surface 1a side of the wafer 1 and patterned by ordinary lithography (aluminum photo process 104 in FIG. 12). Using the patterned resist film for processing such as an aluminum-based metal electrode film as a mask, patterning of the aluminum-based metal electrode film 10 is performed, for example, by wet etching (aluminum wet etching step 105 in FIG. 12). As a result, the portion corresponding to the upper gate wiring 6 of the aluminum-based metal electrode film 10 and the portion corresponding to the metal source electrode 8 are separated. As an etching solution used at this time, for example, a so-called mixed acid chemical solution, that is, a mixed solution of acetic acid, nitric acid, water and phosphoric acid (for example, about 70 to 80% by weight) can be exemplified as a suitable one. Note that cleaning is performed after the wet etching.

次に、図22に示すように、たとえば等方性ドライエッチングにより、露出した部分のバリアメタル膜20を除去する(図12のバリア膜エッチング工程106)。その後、不要になったアルミニウム系メタル電極膜等加工用レジスト膜を除去する(図12のレジスト膜除去工程107)。   Next, as shown in FIG. 22, the exposed portion of the barrier metal film 20 is removed by, for example, isotropic dry etching (barrier film etching step 106 in FIG. 12). Thereafter, the resist film for processing such as an aluminum metal electrode film that is no longer needed is removed (resist film removal step 107 in FIG. 12).

その後、必要に応じて、ウエハ1の表面1a側に、たとえば、ポリイミド膜等のファイナルパッシベーション膜を形成する。   Thereafter, if necessary, a final passivation film such as a polyimide film is formed on the surface 1 a side of the wafer 1.

7.実施形態の考察及び、それに関する補足的説明
前記実施の形態においては、下層のバリアメタル膜、上層のアルミニウム系電極膜(アルミニウム系電極膜は、バリアメタル膜よりも十分に厚い)等からなるメタル電極を、燐酸を主要な成分として含むウエットエッチング液と等方性ドライエッチングを用いてパターニングする場合を具体的に説明した。この場合、ゲート電極間のアルミニウム系電極膜にボイドがあると、アルミニウム系電極膜のエッチングの際に、ボイドを通して、エッチングすべきでない部分まで、ウエットエッチング液が浸透して、その部分のアルミニウム系電極膜をエッチングしてしまう(異常側方エッチング)。同様に、バリアメタルのエッチングの際にも、同様の不所望なエッチングが発生する。また、このボイド内にウエットエッチング液(燐酸濃度が高いので粘性が高い)が残留し、バリアメタル膜のドライエッチングの際に、エッチングすべき部分に移動すると、エッチング残りが発生する。なお、このような不所望なエッチングやエッチング残りの問題は、ウエットエッチングをドライエッチングに変えた場合も発生する恐れがある。また、等方性ドライエッチングを異方性ドライエッチングに変えた場合にも、発生する恐れがある。
7). Consideration of Embodiment and Supplementary Explanation Related to the Embodiment In the above embodiment, a metal made of a lower barrier metal film, an upper aluminum electrode film (the aluminum electrode film is sufficiently thicker than the barrier metal film), etc. The case where the electrode is patterned using a wet etching solution containing phosphoric acid as a main component and isotropic dry etching has been specifically described. In this case, if there is a void in the aluminum electrode film between the gate electrodes, when etching the aluminum electrode film, the wet etching solution penetrates through the void to the portion that should not be etched, and the aluminum system in that portion The electrode film is etched (abnormal side etching). Similarly, the same undesirable etching occurs when the barrier metal is etched. Further, when a wet etching solution (high viscosity due to high phosphoric acid concentration) remains in the void and moves to a portion to be etched during dry etching of the barrier metal film, an etching residue is generated. Such undesired etching and remaining etching problems may occur even when wet etching is changed to dry etching. In addition, there is a possibility of occurrence when isotropic dry etching is changed to anisotropic dry etching.

そこで、前記実施の形態においては、このようなボイドを通しての異常側方エッチングを防止するために、ゲート構造体の一部にダム作用のあるゲート電極連結部(またはゲート電極連結バー)を導入したものである。すなわち、ゲート電極と同層の積層部材で多数のゲート電極(ゲート電極の引き出し部分)のアクティブセル外近傍であって、上方がメタル電極膜で被覆されている部分に、ゲート電極の引き出し部分の延在方向と、ほぼ直行するように連結部を設けることにより、側方からのエッチング液(エッチングガス)の侵入を防止するダム効果を発揮させるものである。   Therefore, in the above embodiment, in order to prevent such abnormal side etching through the void, a gate electrode connecting portion (or gate electrode connecting bar) having a dam action is introduced into a part of the gate structure. Is. That is, in the laminated member of the same layer as the gate electrode, a large number of gate electrodes (gate electrode lead-out portions) are located near the outside of the active cell, and the upper portion is covered with the metal electrode film. By providing the connecting portion so as to be almost perpendicular to the extending direction, the dam effect that prevents the intrusion of the etching solution (etching gas) from the side is exhibited.

8.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
8). Summary The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、前記実施の形態では、主にNチャネル型デバイスについて、具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、Pチャネル型デバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。   For example, the N-channel type device has been specifically described mainly in the above embodiment, but the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the present invention can be applied almost directly to a P-channel type device.

また、前記実施の形態では、主に単体デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、これらの絶縁ゲート型パワー系トランジスタを組み込んだ複合半導体チップ(半導体装置)にも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。   In the above-described embodiments, the single device has been specifically described. However, the present invention is not limited thereto, and the composite semiconductor chip (semiconductor device) incorporating these insulated gate power transistors is used. However, it goes without saying that it can be applied almost as it is.

更に、前記実施の形態では、主にシリコン系デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、SiC系,SiN系などのその他の系統に属する基板材料を使用したデバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。   Furthermore, in the above-described embodiment, the silicon-based device has been specifically described. However, the present invention is not limited to this, and a device using a substrate material belonging to another system such as SiC-based or SiN-based. Needless to say, it can be applied almost as it is.

なお、前記実施の形態では、主に表面側メタルとして、アルミニウムを主要な成分とするメタル層を主要な構成要素とする電極(アルミニウム系電極)を用いたデバイスを具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、タングステン系電極等のその他の電極金属を使用したデバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。   In the above embodiment, a device using an electrode (aluminum-based electrode) mainly including a metal layer mainly composed of aluminum as a main component is mainly described as a surface side metal. The invention is not limited thereto, and it goes without saying that the present invention can be applied almost as it is to devices using other electrode metals such as tungsten-based electrodes.

1 半導体ウエハ(半導体基板)
1a (ウエハ又はチップの)表面(第1の主面)
1b (ウエハ又はチップの)裏面(第2の主面)
1e (ウエハ又はチップの)N−エピタキシャル層
1s (ウエハ又はチップの)N型シリコン単結晶基板部
2 半導体チップ(半導体基体)
2i 半導体チップ表面の内部領域
3 ガードリング
4 (P型)フィールドリミッティングリング
5 ゲートパッド部
6 上層ゲート配線
7 アクティブセル領域
8 メタルソース電極(第1のメタル電極)
9 ゲート電極(ゲート電極構造体)
9i 真性ゲート電極
9p アクティブセル領域端部ゲート電極
9t ゲート電極の引き出し部分
10 アルミニウム系メタル電極膜
11 セル近傍ゲート電極連結部
11a,11b セル近傍ゲート電極連結バー
12 ゲート端部ゲート電極連結部
14 下層ゲート配線
15 ゲート電極−ゲートメタル間接続部
16 P+型ボディコンタクト領域
17 ゲート電極端部
18 アクティブセル領域周辺P型リング領域
19 N−型ドリフト領域
20 バリアメタル膜
21 ゲートスプリット領域
22 N型ソース領域
22a N+型ソース領域
22b N型ソースエクステンション領域
23 ゲート絶縁膜
24 ポリシリコン膜
25 シリサイド膜(WSi膜)
26 酸化シリコン系ハードマスク膜
27 P型ベース領域導入用レジスト膜
28 P型チャネル領域(P型ベース領域)
29 サイドウォール上キャップ膜
30 アクティブ領域内ゲート電極周辺絶縁膜
31 N型ソースエクステンション領域導入用レジスト膜
32 サイドウォール形成用絶縁膜
32w サイドウォールスペーサ
33 サイドウォール形成用レジスト膜
34 接続用事前ホール
35 N+型ソース領域導入用レジスト膜
36 コンタクトホール
37 層間絶縁膜
38 接続ホール
39 ゲート電極積層膜
101 バリアメタルスパッタ成膜工程
102 アニール工程
103 アルミニウム系メタルスパッタ成膜工程
104 メタル電極加工用レジストパターニング工程
105 アルミニウム系メタル膜ウエットエッチング工程
106 バリアメタル膜ドライエッチング工程
107 レジスト除去工程
C コンデンサ
CC 制御回路
DC DC−DCダウンコンバータ
Gnd 接地端子
L インダクタンス素子
LS 対称面に対応する単位セル中心線
Q1 アッパーサイドMOSFET
Q2 ロワーサイドMOSFET
R1 ゲート電極突出方向切り出し部
R2 ゲート電極側方部切り出し部
R3 セル近傍ゲート電極連結部周辺切り出し部
T1 真性ゲート電極およびその延長部の幅
T2 セル近傍ゲート電極連結部の幅
UC 単位セル
UCD ダミーセル部
Vdd 電源出力端子
VS 電圧ソース
1 Semiconductor wafer (semiconductor substrate)
1a (Wafer or chip) surface (first main surface)
1b Back surface (second main surface) of wafer or chip
1e (wafer or chip) N-epitaxial layer 1s (wafer or chip) N-type silicon single crystal substrate 2 semiconductor chip (semiconductor substrate)
2i Internal area of semiconductor chip surface 3 Guard ring 4 (P-type) field limiting ring 5 Gate pad 6 Upper gate wiring 7 Active cell area 8 Metal source electrode (first metal electrode)
9 Gate electrode (gate electrode structure)
9i Intrinsic gate electrode 9p Active cell region end gate electrode 9t Gate electrode lead-out portion 10 Aluminum-based metal electrode film 11 Cell vicinity gate electrode connection portion 11a, 11b Cell vicinity gate electrode connection bar 12 Gate end portion gate electrode connection portion 14 Lower layer Gate wiring 15 Gate electrode-gate metal connection portion 16 P + type body contact region 17 Gate electrode end portion 18 Active cell region peripheral P type ring region 19 N− type drift region 20 Barrier metal film 21 Gate split region 22 N type source region 22a N + type source region 22b N type source extension region 23 Gate insulating film 24 Polysilicon film 25 Silicide film (WSi film)
26 Silicon oxide hard mask film 27 P-type base region introduction resist film 28 P-type channel region (P-type base region)
29 Cap film on side wall 30 Insulating film around gate electrode in active region 31 Resist film for introducing N-type source extension region 32 Insulating film for forming side wall 32w Side wall spacer 33 Resist film for forming side wall 34 Pre-connection hole 35 N + Resist film for introducing a source region 36 Contact hole 37 Interlayer insulating film 38 Connection hole 39 Gate electrode laminated film 101 Barrier metal sputtering film forming process 102 Annealing process 103 Aluminum-based metal sputtering film forming process 104 Metal electrode processing resist patterning process 105 Aluminum Metal film wet etching process 106 Barrier metal film dry etching process 107 Resist removal process C Capacitor CC Control circuit DC DC-DC down converter Gnd Ground terminal L Inductance element LS Unit cell center line corresponding to symmetry plane Q1 Upper side MOSFET
Q2 Lower side MOSFET
R1 Gate electrode protruding direction cutout portion R2 Gate electrode side cutout portion R3 Cell neighboring gate electrode connecting portion peripheral cutout portion T1 Width of intrinsic gate electrode and its extension T2 Width of cell neighboring gate electrode connecting portion UC Unit cell UCD Dummy cell portion Vdd Power supply output terminal VS Voltage source

Claims (9)

(a)MOSFETのゲート電極及びソース電極が形成される第1主面と、前記第1主面と反対側であって、前記MOSFETのドレイン電極が形成される第2主面を有する半導体基板を準備する工程、
(b)前記MOSFETのチャネルが形成されるアクティブセル領域上に、前記MOSFETのゲート絶縁膜を形成する工程、
(c)前記ゲート絶縁膜上に、平面視において、第1方向において互いに所定の間隔をもって配置され、かつ、前記第1方向と交差する第2方向において、ストライプ状に伸びる複数の前記ゲート電極を形成する工程、
(d)前記複数のゲート電極間における前記半導体基板の前記第1主面に、前記MOSFETのソース領域として用いられる第1導電型の第1半導体領域を形成する工程、
(e)前記複数のゲート電極および前記第1半導体領域上を覆い、かつ、前記第1半導体領域を露出する開口部を有する層間絶縁膜を形成する工程、
(f)前記層間絶縁膜上に、前記開口部を介して前記第1半導体領域に電気的に接続するバリアメタル膜を形成する工程、
(g)前記バリアメタル膜上に、前記バリアメタル膜よりも厚いアルミニウムを主要な成分とするメタル電極膜を形成する工程、
(h)前記メタル電極膜及び前記バリアメタル膜を、順次、選択的なウエットエッチングによりパターニングすることによって、前記バリアメタル膜と前記メタル電極膜の積層膜で構成される前記MOSFETの前記ゲート電極及び前記ソース電極を形成する工程とを有し、
前記工程(c)において、前記複数のゲート電極の夫々は、
前記アクティブセル領域に位置する第1部分と、
前記第2方向において、前記アクティブセル領域の外側領域まで伸びて形成される第2部分を有し、
前記ゲート電極は、前記外側領域において、前記第1方向に伸びて形成され、かつ、前記第2部分間を互いに接続するように一体に形成された第3部分を更に有するように形成され、
前記工程(h)における前記選択的なウエットエッチングは、前記ゲート電極の前記アクティブセル領域及び前記第3部分に対して外側において施される、半導体装置の製造方法。
(A) A semiconductor substrate having a first main surface on which a gate electrode and a source electrode of a MOSFET are formed and a second main surface on the opposite side of the first main surface and on which the drain electrode of the MOSFET is formed. Preparation process,
(B) forming a gate insulating film of the MOSFET on an active cell region in which the channel of the MOSFET is formed;
(C) on said gate insulating film in plan view, are arranged at a predetermined distance from each other in a first direction and in a second direction crossing the first direction, a plurality of said gate electrodes extending in stripes Forming step,
(D) forming a first conductivity type first semiconductor region used as a source region of the MOSFET on the first main surface of the semiconductor substrate between the plurality of gate electrodes ;
(E) forming an interlayer insulating film that covers the plurality of gate electrodes and the first semiconductor region and has an opening that exposes the first semiconductor region;
(F) forming a barrier metal film electrically connected to the first semiconductor region through the opening on the interlayer insulating film;
(G) forming on the barrier metal film a metal electrode film mainly composed of aluminum thicker than the barrier metal film;
(H) by sequentially patterning the metal electrode film and the barrier metal film by selective wet etching, the gate electrode of the MOSFET including the laminated film of the barrier metal film and the metal electrode film; Forming the source electrode,
In the step (c), each of the previous SL plurality of gate electrodes,
A first portion located in the active cell region;
A second portion formed to extend to an outer region of the active cell region in the second direction;
The gate electrode is formed to extend in the first direction in the outer region, and to further include a third portion integrally formed so as to connect the second portions to each other,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the selective wet etching in the step (h) is performed outside the active cell region and the third portion of the gate electrode .
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記第3部分は、相互に近接して複数本設けられている、半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the third portions are provided close to each other. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、前記第3部分は、ほぼ直線状である、半導体装置の製造方法。   2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the third portion is substantially linear. 請求項3に記載の半導体装置の製造方法において、前記第3部分は、前記複数のゲート電極と、その幅がほぼ同一である、半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the third part component, said plurality of gate electrodes, the width is substantially the same, a method of manufacturing a semiconductor device. 請求項3に記載の半導体装置の製造方法において、前記第3部分の幅は、前記複数のゲート電極の幅よりも広い、半導体装置の製造方法。 4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the width of the third portion is wider than the width of the plurality of gate electrodes . 請求項4に記載の半導体装置の製造方法において、前記第3部分は、前記複数のゲート電極と、同層の部材で形成されている、半導体装置の製造方法。 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the third portion is formed of a member in the same layer as the plurality of gate electrodes . 請求項4に記載の半導体装置の製造方法において、前記MOSFETは、パワーMOSFETである、半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the MOSFET is a power MOSFET. 請求項7に記載の半導体装置の製造方法において、前記MOSFETは、プレーナ構造を有するパワーMOSFETである、半導体装置の製造方法。   8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the MOSFET is a power MOSFET having a planar structure. 請求項8に記載の半導体装置の製造方法において、前記MOSFETは、プレーナ構造を有するスプリットゲート型のパワーMOSFETである、半導体装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the MOSFET is a split gate type power MOSFET having a planar structure.
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