【手続補正書】
【提出日】平成29年9月25日(2017.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に、第２導電型半導体領域を形成する工程と、
前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチを形成する工程と、
前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して第１電極を埋め込む工程と、
前記第２導電型半導体領域の表面に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の表面にレジストを形成し、前記レジストを選択的に開口する工程と、
前記レジストをマスクとして等方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記トレンチが並ぶ方向の開口幅が前記半導体基板側に向かって狭まる第１開口部を形成する工程と、
前記レジストをマスクとして異方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記第１開口部に連結され、かつ前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上にアルミニウムを主成分とする材料でできている第２電極を２μｍ以上の厚さで形成すると共に、前記第１開口部および前記第２開口部に前記第２電極を埋め込む工程と、
を含み、
前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さを、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅の０．２８倍以下に形成する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記層間絶縁膜の厚さを、前記第２開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第２開口幅の０．６倍以上に形成する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記レジストを、前記トレンチが並ぶ方向および当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向にマトリクス状に複数開口する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記レジストを、前記トレンチが並ぶ方向と直交する方向に延びるストライプ状に開口する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
無電解めっき処理により前記第２電極の表面に無電解めっきを施す工程をさらに含む請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に、第２導電型半導体領域を形成する工程と、
前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチを形成する工程と、
前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して第１電極を埋め込む工程と、
前記第２導電型半導体領域の表面に、層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の表面にレジストを形成し、前記レジストを選択的に開口する工程と、
前記レジストをマスクとして等方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記トレンチが並ぶ方向の開口幅が前記半導体基板側に向かって狭まる第１開口部を形成する工程と、
前記レジストをマスクとして異方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記第１開口部に連結され、かつ前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上にアルミニウムを主成分とする材料でできている第２電極を２μｍ以上の厚さで形成すると共に、前記第１開口部および前記第２開口部に前記第２電極を埋め込む工程と、
を含み、
前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さを、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅の０．３０倍以下に形成する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に設けられた第２導電型半導体領域と、
前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチと、
前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して埋め込まれた第１電極と、
前記第２導電型半導体領域の前記第１導電型半導体領域に接する面に対して反対側の面に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の表面上に設けられ、当該層間絶縁膜に設けられたコンタクトホール内に埋め込まれた、アルミニウムを主成分とする材料でできている、厚さが２μｍ以上である第２電極と、
を備え、
前記コンタクトホールは、
前記層間絶縁膜と前記第２電極との界面側の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅が、前記半導体基板側の当該トレンチが並ぶ方向の第２開口幅よりも広い第１開口部と、
前記第１開口部の前記半導体基板側に連結され、前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部と、を有し、
前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さが、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の前記第１開口幅の０．２８倍以下である半導体装置。
【請求項８】
前記層間絶縁膜の厚さが、前記第１開口部の前記第２開口幅の０．６倍以上である請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記コンタクトホールは矩形状の平面形状を有し、
複数の前記コンタクトホールが、前記トレンチが並ぶ方向および当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向にマトリクス状に配置されている請求項７または８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記トレンチが並ぶ方向に沿って並列な複数の前記コンタクトホールが、当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向に延びるストライプ状に配置されている請求項７から９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２電極の表面は、無電解めっきが施されている請求項７から１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に設けられた第２導電型半導体領域と、
前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチと、
前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して埋め込まれた第１電極と、
前記第２導電型半導体領域の前記第１導電型半導体領域に接する面に対して反対側の面に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の表面上に設けられ、当該層間絶縁膜に設けられたコンタクトホール内に埋め込まれた、アルミニウムを主成分とする材料でできている、厚さが２μｍ以上である第２電極と、
を備え、
前記コンタクトホールは、
前記層間絶縁膜と前記第２電極との界面側の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅が、前記半導体基板側の当該トレンチが並ぶ方向の第２開口幅よりも広い第１開口部と、
前記第１開口部の前記半導体基板側に連結され、前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部と、を有し、
前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さが、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の前記第１開口幅の０．３０倍以下である半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体装置の製造方法および半導体装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、信頼性の高い半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に、第２導電型半導体領域を形成する工程と、前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチを形成する工程と、前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して第１電極を埋め込む工程と、前記第２導電型半導体領域の表面に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜の表面にレジストを形成し、前記レジストを選択的に開口する工程と、前記レジストをマスクとして等方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記トレンチが並ぶ方向の開口幅が前記半導体基板側に向かって狭まる第１開口部を形成する工程と、前記レジストをマスクとして異方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記第１開口部に連結され、かつ前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部を形成する工程と、前記層間絶縁膜上にアルミニウムを主成分とする材料でできている第２電極を２μｍ以上の厚さで形成すると共に、前記第１開口部および前記第２開口部に前記第２電極を埋め込む工程と、を含み、前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さを、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅の０．２８倍以下に形成する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記層間絶縁膜の厚さを、前記第２開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第２開口幅の０．６倍以上に形成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記レジストを、前記トレンチが並ぶ方向および当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向にマトリクス状に複数開口する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記レジストを、前記トレンチが並ぶ方向と直交する方向に延びるストライプ状に開口する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、無電解めっき処理により前記第２電極の表面に無電解めっきを施す工程をさらに含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に、第２導電型半導体領域を形成する工程と、前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチを形成する工程と、前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して第１電極を埋め込む工程と、前記第２導電型半導体領域の表面に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜の表面にレジストを形成し、前記レジストを選択的に開口する工程と、前記レジストをマスクとして等方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記トレンチが並ぶ方向の開口幅が前記半導体基板側に向かって狭まる第１開口部を形成する工程と、前記レジストをマスクとして異方性エッチングを行い、前記層間絶縁膜に、前記第１開口部に連結され、かつ前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部を形成する工程と、前記層間絶縁膜上にアルミニウムを主成分とする材料でできている第２電極を２μｍ以上の厚さで形成すると共に、前記第１開口部および前記第２開口部に前記第２電極を埋め込む工程と、を含み、前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さを、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅の０．３０倍以下に形成する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置は、第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に設けられた第２導電型半導体領域と、前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチと、前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して埋め込まれた第１電極と、前記第２導電型半導体領域の前記第１導電型半導体領域に接する面に対して反対側の面に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の表面上に設けられ、当該層間絶縁膜に設けられたコンタクトホール内に埋め込まれた、アルミニウムを主成分とする材料でできている、厚さが２μｍ以上である第２電極と、を備え、前記コンタクトホールは、前記層間絶縁膜と前記第２電極との界面側の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅が、前記半導体基板側の当該トレンチが並ぶ方向の第２開口幅よりも広い第１開口部と、前記第１開口部の前記半導体基板側に連結され、前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部と、を有し、前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さが、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の前記第１開口幅の０．２８倍以下である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記層間絶縁膜の厚さが、前記第１開口部の前記第２開口幅の０．６倍以上である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記コンタクトホールは矩形状の平面形状を有し、複数の前記コンタクトホールが、前記トレンチが並ぶ方向および当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向にマトリクス状に配置されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記トレンチが並ぶ方向に沿って並列な複数の前記コンタクトホールが、当該トレンチが並ぶ方向と直交する方向に延びるストライプ状に配置されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、この発明にかかる半導体装置は、上述した発明において、前記第２電極の表面は、無電解めっきが施されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置は、第１導電型の半導体基板のおもて面の表面層に設けられた第２導電型半導体領域と、前記第２導電型半導体領域を貫通し前記半導体基板からなる第１導電型半導体領域に達するトレンチと、前記トレンチの内部にゲート絶縁膜を介して埋め込まれた第１電極と、前記第２導電型半導体領域の前記第１導電型半導体領域に接する面に対して反対側の面に設けられた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の表面上に設けられ、当該層間絶縁膜に設けられたコンタクトホール内に埋め込まれた、アルミニウムを主成分とする材料でできている、厚さが２μｍ以上である第２電極と、を備え、前記コンタクトホールは、前記層間絶縁膜と前記第２電極との界面側の、前記トレンチが並ぶ方向の第１開口幅が、前記半導体基板側の当該トレンチが並ぶ方向の第２開口幅よりも広い第１開口部と、前記第１開口部の前記半導体基板側に連結され、前記半導体基板のおもて面を露出する第２開口部と、を有し、前記層間絶縁膜と前記コンタクトホールに露出する前記半導体基板との間に生じる前記第２電極の段差を示す前記層間絶縁膜の厚さが、０．５μｍ以上で、かつ、前記第１開口部の前記第１開口幅の０．２８倍以下である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体装置によれば、半導体装置の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体装置は、半導体基板のおもて面に厚いアルミニウム電極を有する半導体装置に有用である。