[发明专利]功率半导体装置以及功率半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种功率半导体装置，具有由交互排列的第一导电型柱形区域以及第二导电型柱形区域所构成的超级结结构，并且划分有：从作为所述第一导电型柱形区域以及所述第二导电型柱形区域的表面侧的上端面侧看作为形成有有源元件电极的区域的有源元件部、以及从所述上端面看作为形成有栅极焊盘电极的区域的栅极焊盘部，其特征在于：

所述有源元件部，包括：

低电阻半导体层；

沿规定的方向按规定的间隔排列的多个所述第一导电型柱形区域；

沿所述规定的方向与所述第一导电型柱形区域交互排列的多个所述第二导电型柱形区域；

形成于所述第一导电型柱形区域以及所述第二导电型柱形区域表面的第二导电型基极区域；

从上端面侧看形成于存在有所述第一导电型柱形区域的区域内的，并且被形成为：在贯穿所述基极区域后直至到达所述第一导电型柱形区域的深度位置上的沟槽；

形成于所述沟槽的内周面上的栅极绝缘膜；

经由所述栅极绝缘膜埋设至所述沟槽内部的栅电极；

配置于所述基极区域的表面的，同时被形成为至少有一部分暴露在所述沟槽的内周面上的第一导电型高浓度扩散区域；

至少覆盖所述第一导电型高浓度扩散区域、所述栅极绝缘膜、以及所述栅电极的层间绝缘膜；

形成于从所述上端面侧看存在有所述第二导电型柱形区域的区域内的，并且在贯穿所述层间绝缘膜后至少到达所述基极区域的接触孔；

在所述接触孔的内部填充规定的金属后形成的金属塞；

被形成为与所述金属塞的底面接触的，并且比所述基极区域的掺杂物浓度更高的第二导电型高浓度扩散区域；以及

形成于所述层间绝缘膜上的，并且经由所述金属塞与所述基极区域、所述第一导电型高浓度扩散区域、以及所述第二导电型高浓度扩散区域电气连接的所述有源元件电极，

所述栅极焊盘部，包括：

与所述有源元件部共通的所述低电阻半导体层；所述第一导电型柱形区域；

所述第二导电型柱形区域；与所述有源元件部共通的所述基极区域；

与所述有源元件部共通的所述层间绝缘膜；以及

形成于所述层间绝缘膜上的所述栅极焊盘电极，

其中，从与所述规定的方向相平行的，并且包含所述栅极焊盘部的规定的截面看所述功率半导体装置时，所述有源元件部在所述第二导电型柱形区域中距离所述栅极焊盘部最近的规定的第二导电型柱形区域，与同所述沟槽相接触的所述第一导电型柱形区域中距离所述栅极焊盘部最近的规定的第一导电型柱形区域之间，具备至少一个所述第一导电型柱形区域。

2.根据权利要求1所述的功率半导体装置，其特征在于：

其中，所述有源元件部，从所述上端面侧看在所述规定的第一导电型柱形区域与所述规定的第二导电型柱形区域之间形成有所述第一导电型柱形区域的区域上也具备：所述接触孔、所述金属塞、以及所述第二导电型高浓度扩散区域。

3.根据权利要求1或2所述的功率半导体装置，其特征在于：

其中，在从所述规定的截面上看时，所述有源元件部在每个从所述上端面侧看形成有所述第二导电型柱形区域的区域上，分别具备多组所述接触孔、所述金属塞、以及所述第二导电型高浓度扩散区域。

4.根据权利要求1至2中任意一项所述的功率半导体装置，其特征在于：

其中，所述有源元件部具备多组所述沟槽、所述栅极绝缘膜、以及所述栅电极，

并且在所述有源元件部中，所述第一导电型高浓度扩散区域仅形成在：彼此相邻的两个所述沟槽间的，所述沟槽与距离所述沟槽最近的所述金属塞之间。

5.根据权利要求1至2中任意一项所述的功率半导体装置，其特征在于：

其中，所述规定的金属为钨。

6.根据权利要求1至2中任意一项所述的功率半导体装置，其特征在于：

其中，所述有源元件部具备多组所述沟槽、所述栅极绝缘膜、以及所述栅电极，

并且在所述有源元件部中，彼此相邻的两个所述沟槽的间隔至少为2.5μm。