[发明专利]开关元件

摘要

本发明涉及一种开关元件，其实现电极的裂纹的抑制和开关元件的导通电阻的降低。在开关元件中，半导体基板具有第一元件范围和无效范围，第一元件范围具备栅极用的第一沟槽，无效范围不具备第一沟槽。在覆盖半导体基板的上表面的层间绝缘膜上，于第一元件范围内设置有接触孔，于无效范围内设置有宽幅接触孔。第一金属层在接触孔和宽幅接触孔内与半导体基板相接。在第一金属层的表面上，于接触孔的上部设置有第一凹部，于宽幅接触孔的上部设置有第二凹部。绝缘保护膜对第二凹部的底面的外周侧的部分进行覆盖。在绝缘保护膜的包含第一元件范围在内的范围内所设置的开口的侧面被配置于第二凹部内。第二金属层在开口内与第一金属层和开口的侧面相接。

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无效范围，在所述第一元件范围内的所述半导体基板的上表面上，以在与第一方向正交的第二方向上隔开间隔的方式而设置有沿着所述第一方向延伸的多个第一沟槽，所述无效范围在所述第二方向上与所述第一元件范围相邻，在所述无效范围内的所述上表面上未设置有所述第一沟槽，所述栅绝缘膜对所述第一沟槽的内表面进行覆盖，所述栅电极被配置在所述第一沟槽内的内部，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设置有宽幅接触孔，所述宽幅接触孔在所述第二方向上的宽度与多个所述第一沟槽在所述第二方向上的间距相比较宽，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，且在所述接触孔以及所述宽幅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第一凹部并且于所述宽幅接触孔的上部设置有第二凹部，所述绝缘保护膜对所述第二凹部的底面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第二凹部内，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被所述第一沟槽夹着的各个半导体区域具备：第一区域，其为第一导电型，并且与所述接触孔内的所述第一金属层相接，且与所述栅绝缘膜相接；体区，其为第二导电型，并且与所述接触孔内的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，所述无效范围内的半导体区域具备第二导电型的周边第二导电型区域，所述周边第二导电型区与所述宽幅接触孔内的所述第一金属层相接，并且从所述上表面起延伸至与所述第一沟槽的下端相比较深的位置，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。