JP6559931B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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半導体基板に設けられた能動領域と、能動領域の周囲に設けられたターミネーション領域とを含む半導体装置であって、ターミネーション領域は、
半導体基板の上に設けられた層間絶縁膜と、
層間絶縁膜の上に設けられたフィールドプレートと、
フィールドプレートを覆うように形成された表面絶縁膜とを含み、
フィールドプレートの上面と斜面との間の角度αが、フィールドプレートの上面と斜面とを覆う表面絶縁膜の上面と斜面との間の角度βに対して、α<βの関係を満たすことを特徴とする半導体装置である。
半導体基板に能動領域とターミネーション領域とを作製する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板に能動領域を形成する工程と、
半導体基板上に、能動領域を囲むように層間絶縁膜を形成する工程と、
層間絶縁膜の上に第1金属膜を形成する工程と、
エッチングマスクを用いて第1金属膜をエッチングし、上面と斜面とを有するフィールドプレートを層間絶縁膜の上に形成する工程と、
フィールドプレートを覆うように第2金属膜を形成する工程と、
第2金属膜をエッチングして、層間絶縁膜を露出させるとともに、フィールドプレートの斜面上に該第2金属膜を残すエッチング工程と、
第2金属膜を備えたフィールドプレートを覆うように、表面絶縁膜を形成する工程と、を含み、
エッチング工程は、層間絶縁膜側から上方に向かって半導体基板の表面に対する傾斜角が漸次減少する曲面を有するように、フィールドプレートの斜面上の第2金属膜をエッチングする工程であることを特徴とする製造方法でもある。
本発明の実施の形態1について、図1〜図9を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態1では、ターミネーション領域を備えた半導体装置としてダイオードを例に説明するが、本発明は、IGBTやMOSトランジスタ等の他の半導体装置にも適用することができる。
図10a、10bは、全体が200で表される、本発明の実施の形態2にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。図10bは、最終構造の断面図であり、図10aは、表面絶縁膜2を形成する前の断面図である。
図12a〜図12eは、全体が300で表される、本発明の実施の形態3にかかる半導体装置の製造工程の断面図であり、図12eが完成図である。図12eに示すように、本発明の実施の形態3にかかる半導体装置300では、フィールドプレート7a、7bの上端部の角部11を湾曲させる(曲率を持たせる)ことで、表面絶縁膜2の上端部の角部8の角度βを大きくする。
レジストマスク10を除去し、図12aに示すように、再度、金属膜9を成膜する。
図16a、16bは、全体が400で表される、本発明の実施の形態4にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。実施の形態4では、フィールドプレート7aの上端部の角部11に曲率を持たせる方法として、熱だれレジストを用いる。
Claims (6)
- 半導体基板に設けられた能動領域と、該能動領域の周囲に設けられたターミネーション領域とを含む半導体装置であって、該ターミネーション領域は、
該半導体基板の上に設けられた層間絶縁膜と、
該層間絶縁膜の上に設けられたフィールドプレートと、
該フィールドプレートを覆うように形成された表面絶縁膜とを含み、
該フィールドプレートの斜面は、該層間絶縁膜に接する第1斜面と、該第1斜面と該フィールドプレートの上面との間の第2斜面とを含み、
該第1斜面と該第2斜面は、該半導体基板の表面に対して互いに異なる傾斜角を有し、かつ、
該フィールドプレートの上面と、該第1斜面との間の角度αが、該フィールドプレートの上面と斜面とを覆う該表面絶縁膜の上面と斜面との間の角度βに対して、α>90°、β>90°、およびα<βの関係を満たすことを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板に設けられた能動領域と、該能動領域の周囲に設けられたターミネーション領域とを含む半導体装置であって、該ターミネーション領域は、
該半導体基板の上に設けられた層間絶縁膜と、
該層間絶縁膜の上に設けられたフィールドプレートと、
該フィールドプレートを覆うように形成された表面絶縁膜とを含み、
該フィールドプレートの該層間絶縁膜に接する斜面は、該層間絶縁膜側から上方に向かって、該半導体基板の表面に対する傾斜角が漸次減少する曲面であり、かつ、
該フィールドプレートと表面主電極との接点と、該フィールドプレートと該層間絶縁膜との接点との双方における、該フィールドプレートの表面に対する接線が交差する角度αが、該フィールドプレートの上面と斜面とを覆う該表面絶縁膜の上面と斜面との間の角度βに対して、α>90°、β>90°、およびα<βの関係を満たすことを特徴とする半導体装置。 - 上記ターミネーション領域は、上記層間絶縁膜の上に設けられた複数のフィールドプレートを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 半導体基板に能動領域とターミネーション領域とを作製する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板に能動領域を形成する工程と、
該半導体基板上に、該能動領域を囲むように層間絶縁膜を形成する工程と、
該層間絶縁膜の上に第1金属膜を形成する工程と、
エッチングマスクを用いて第1金属膜をエッチングし、上面と該層間絶縁膜に接する斜面とを有するフィールドプレートを該層間絶縁膜の上に形成する工程と、
該フィールドプレートを覆うように第2金属膜を形成する工程と、
第2金属膜をエッチングして、該層間絶縁膜を露出させるとともに、該フィールドプレートの斜面上に該第2金属膜を残すエッチング工程と、
該第2金属膜を備えた該フィールドプレートを覆うように、表面絶縁膜を形成する工程と、を含み、
該エッチング工程は、該層間絶縁膜側から上方に向かって該半導体基板の表面に対する傾斜角が漸次減少する曲面を有するように、該フィールドプレートの斜面上の該第2金属膜をエッチングし、該フィールドプレートと表面主電極との接点と、該フィールドプレートと該層間絶縁膜との接点との双方における、該フィールドプレートの表面に対する接線が交差する角度αが、該フィールドプレートの上面と斜面とを覆う該表面絶縁膜の上面と斜面との間の角度βに対して、α>90°、β>90°、およびα<βの関係を満たすようにする工程であることを特徴とする製造方法。 - 半導体基板に能動領域とターミネーション領域とを作製する半導体装置の製造方法であって、
半導体基板に能動領域を形成する工程と、
該半導体基板上に、該能動領域を囲むように層間絶縁膜を形成する工程と、
該層間絶縁膜の上に金属膜を形成する工程と、
エッチングマスクを用いて金属膜をエッチングし、上面と該層間絶縁膜に接する斜面とを有するフィールドプレートを該層間絶縁膜の上に形成する工程と、
該フィールドプレートを覆うように、表面絶縁膜を形成する工程と、を含み、
該エッチング工程は、
該エッチングマスクが該半導体基板の表面に対する該斜面の傾斜角が漸次減少することで、該金属膜は、該層間絶縁膜側から上方に向かって該半導体基板の表面に対する該斜面の傾斜角が漸次減少する曲面を有し、かつ、
該フィールドプレートと表面主電極との接点と、該フィールドプレートと該層間絶縁膜との接点との双方における、該フィールドプレートの表面に対する接線が交差する角度αが、該フィールドプレートの上面と斜面とを覆う該表面絶縁膜の上面と斜面との間の角度βに対して、α>90°、β>90°、およびα<βの関係を満たすように該金属膜がエッチングされることを特徴とする製造方法。 - 上記エッチングマスクは、フォトレジストマスクを熱変形させて、上記半導体基板の表面に対する傾斜角が漸次減少する曲面を有する形状としたことを特徴とする請求項5に記載の製造方法。
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