半导体装置以及半导体装置的制造方法与流程

技术特征：

1.一种半导体装置，包含：

形成有栅极沟槽的第一导电型的半导体层；

栅极绝缘膜，形成于所述栅极沟槽的侧面和底面，所述栅极绝缘膜一体地包含所述侧面上的侧面绝缘膜和所述底面上的底面绝缘膜；以及

栅极电极，被埋入到所述栅极沟槽，所述栅极电极选择性地具有在形成于所述栅极沟槽的开口端的上部边缘中重叠于所述半导体层的表面的重叠部，

所述侧面绝缘膜以在所述上部边缘中向所述栅极沟槽内部突出的方式包含与该侧面绝缘膜的其它部分相比选择性地变厚的悬垂部。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽的所述上部边缘包含使所述半导体层的所述表面与所述栅极沟槽的所述侧面连接的倾斜面。

3.根据权利要求1或者2所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽的所述上部边缘包含使所述半导体层的所述表面与所述栅极沟槽的所述侧面连接的圆形面。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述底面绝缘膜比所述侧面绝缘膜的其它部分厚。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极绝缘膜进一步包含形成于所述半导体层的所述表面的平面绝缘膜，

所述平面绝缘膜比所述侧面绝缘膜的其它部分厚。

6.根据权利要求1到5中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽的底部的下部边缘包含使所述栅极沟槽的所述侧面与所述底面连接的圆形面。

7.根据权利要求1到6中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体层包含：形成有沟槽栅极型MIS晶体管的有源区域；以及作为所述有源区域外的区域形成有所述悬垂部的非有源区域，

在所述有源区域中，所述半导体层包含：

第一导电型的源极层，形成为在所述半导体层的所述表面侧露出，形成所述栅极沟槽的所述侧面的一部分；

第二导电型的沟道层，形成为相对于所述源极层在所述半导体层的背面侧相接于所述源极层，形成所述栅极沟槽的所述侧面的一部分；以及

第一导电型的漂移层，形成为相对于所述沟道层在所述半导体层的所述背面侧相接于所述沟道层，形成所述栅极沟槽的所述底面，

在所述非有源区域中，所述半导体层包含形成于与所述沟道层相同深度位置的第二导电型层。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，

在所述非有源区域中，所述半导体层进一步包含形成于与所述源极层相同深度位置的第一导电型层。

9.根据权利要求7或者8所述的半导体装置，其特征在于，

在所述有源区域中，所述半导体层进一步包含：第二导电型的柱层，所述第二导电型的柱层以连接于所述沟道层的方式形成于所述漂移层内，从所述沟道层朝向所述半导体层的所述背面延伸，

在所述非有源区域中，所述半导体层进一步包含底部第二导电型层，所述底部第二导电型层以连接于所述第二导电型层的方式形成于与所述柱层相同深度位置，形成所述栅极沟槽的所述底面。

10.根据权利要求1到9中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述非有源区域包含外围区域，所述外围区域包围所述有源区域，

所述半导体装置包含栅极指，所述栅极指被配置成沿着所述外围区域包围所述有源区域，电连接于所述栅极电极的所述重叠部。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极沟槽在所述有源区域中形成为格子状，在所述外围区域中形成为从所述格子状的沟槽的端部引出的条状，

所述栅极指被沿着横穿所述条状的沟槽的方向铺设。

12.根据权利要求10或者11所述的半导体装置，其特征在于，

所述半导体装置进一步包含层间膜，所述层间膜以覆盖所述栅极电极的方式形成于半导体层的所述表面，

所述栅极指包含接触部，所述接触部在其宽度方向中央贯通所述层间膜而相接于所述栅极电极。

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，

所述接触部形成为沿着所述外围区域而包围所述有源区域的直线状。

14.根据权利要求10到13中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述栅极电极由多晶硅构成，所述栅极指由铝构成。

15.一种半导体装置的制造方法，包含以下工序：

在第一导电型的半导体层形成栅极沟槽的工序；

以在形成于所述栅极沟槽的开口端的上部边缘中形成有与其它部分相比选择性地变厚的悬垂部的方式，使用在规定条件下的CVD法在所述栅极沟槽内堆积绝缘材料，由此在所述栅极沟槽的侧面和底面形成栅极绝缘膜的工序；以及

以在所述上部边缘中选择性地形成重叠于所述半导体层的表面的重叠部的方式将栅极电极埋入到所述栅极沟槽的工序。

16.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

所述半导体装置的制造方法进一步包含以下工序：在形成所述栅极绝缘膜之前使用热氧化法在所述栅极沟槽的所述侧面和所述底面形成牺牲氧化膜，由此在所述上部边缘形成使所述半导体层的所述表面与所述栅极沟槽的所述侧面连接的倾斜面。

17.根据权利要求15或者16所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

所述半导体装置的制造方法进一步包含以下工序：在形成所述栅极绝缘膜之前对所述半导体层进行氢退火处理，由此在所述上部边缘形成使所述半导体层的所述表面与所述栅极沟槽的所述侧面连接的圆形面。