[发明专利]开关元件

摘要

本发明涉及一种开关元件，其抑制第一金属层的裂纹，并确保开关元件的耐压，且降低开关元件导通时的电阻。在所述开关元件中，半导体基板具有第一元件范围和无效范围。第一沟槽跨及第一元件范围和无效范围而在第一方向上延伸。在第一元件范围内，于各个沟槽间区域内设置有多个第二沟槽。在无效范围内，于各个沟槽间区域内未设置有第二沟槽。在沟槽内配置有栅电极。在无效范围内，于层间绝缘膜上未设置有接触孔。第一金属层对层间绝缘膜进行覆盖。绝缘保护膜对无效范围内的第一金属层的外周侧的部分进行覆盖。第二金属层在绝缘保护膜的开口内与第一金属层相接并且与开口的侧面相接。

主权项

一种开关元件，其具备半导体基板、栅绝缘膜、栅电极、层间绝缘膜、第一金属层、第二金属层和绝缘保护膜，其中，所述半导体基板具有第一元件范围和被配置于所述第一元件范围与所述半导体基板的外周端面之间的无效范围，在所述半导体基板的上表面上设置有多个第一沟槽，多个所述第一沟槽跨及所述第一元件范围和所述无效范围而延伸，并且沿着第一方向而相互平行地延伸，将在俯视观察所述上表面时被所述第一沟槽夹着的各个区域设为沟槽间区域，在所述第一元件范围内，于各个沟槽间区域内的所述上表面上，以在所述第一方向上隔开间隔的方式而设置有多个第二沟槽，各个所述第二沟槽与其两侧的两个所述第一沟槽连接，在所述无效范围内，于各个沟槽间区域内的所述上表面上未设置有所述第二沟槽，所述无效范围在所述第一方向上的宽度与所述第二沟槽在所述第一方向上的间距相比较宽，所述栅绝缘膜对所述第一沟槽的内表面和所述第二沟槽的内表面进行覆盖，所述栅电极以跨及所述第一沟槽的内部与所述第二沟槽的内部的方式而被配置，并且通过所述栅绝缘膜而与所述半导体基板绝缘，所述层间绝缘膜在从所述第一元件范围跨至所述无效范围的范围内对所述上表面和所述栅电极进行覆盖，在所述第一元件范围内，于对所述上表面进行覆盖的部分的所述层间绝缘膜上设置有接触孔，在所述无效范围内，于对所述上表面进行覆盖的部分的所述层间绝缘膜上未设置有接触孔，所述第一金属层对所述层间绝缘膜进行覆盖，并通过所述层间绝缘膜而与所述栅电极绝缘，且在所述接触孔内与所述半导体基板相接，在所述第一金属层的表面上，于所述接触孔的上部设置有凹部，所述绝缘保护膜对所述无效范围内的所述第一金属层的外周侧的部分进行覆盖，在所述绝缘保护膜上，于包含所述第一元件范围在内的与所述第一元件范围相比较宽的范围内设置有开口，所述开口的侧面被配置在所述无效范围内，所述第二金属层在所述开口内与所述第一金属层的所述表面相接且与所述开口的所述侧面相接，并且具有与所述第一金属层相比较小的线膨胀系数，所述第一元件范围内的各个所述沟槽间区域具备：第一区域，其为第一导电型，并且与所述第一金属层和所述栅绝缘膜相接；体区，其为第二导电型，并且与所述第一金属层相接，且在所述第一区域的下侧与所述栅绝缘膜相接，所述无效范围内的各个所述沟槽间区域具备与所述体区连接的第二导电型的周边第二导电型区域，所述半导体基板具备第一导电型的第二区域，所述第二区域以跨及所述体区的下部和所述周边第二导电型区域的下部的方式而被配置，并在所述体区的下侧与所述栅绝缘膜相接，且通过所述体区而与所述第一区域分离。