半導體裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001 ]本說明書所公開的技術涉及一種半導體裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0002]專利文獻I的半導體裝置具有被形成在半導體基板的表面上的絕緣膜。在絕緣膜上形成有接觸孔。接觸孔的內(nèi)表面被由Ti等構成的阻擋金屬所覆蓋。此外，在接觸孔內(nèi)配置有由Al等構成的接觸電極。在接觸孔內(nèi)，接觸電極經(jīng)由阻擋金屬而與半導體基板連接。通過阻擋金屬，從而防止了構成接觸電極的元素向阻擋金屬的下側的半導體基板擴散的情況。在絕緣膜與接觸電極上配置有由Al等構成的表面電極。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2014-192351號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]在專利文獻I的半導體裝置中，絕緣膜的表面整個區(qū)域被阻擋金屬覆蓋，并且表面電極覆蓋了阻擋金屬的表面。另一方面，作為絕緣膜的材料，已知有BPSG (BoronPhosphorus Silicon Glass:硼磷娃玻璃)APSG膜為絕緣膜的一種，并且是表面的平坦化較為容易的材料。當作為專利文獻I的絕緣膜而采用BPSG膜時，BPSG膜與阻擋金屬接觸。阻擋金屬相對于BPSG膜的貼合性較低。因此，當作為專利文獻I的絕緣膜而采用BPSG膜時，阻擋金屬容易從BPSG膜上剝離。因此，在進行引線接合時，表面電極容易與阻擋金屬一起從BPSG膜上剝離。因此，在本說明書中，提供一種采用了BPSG膜以作為絕緣膜，并且表面電極不易剝離的半導體裝置。
[0008]用于解決課題的方法
[0009]本說明書所公開的半導體裝置具有導電層、第一絕緣膜、阻擋金屬、接觸電極以及表面電極。導電層具有導電性。第一絕緣膜被配置在所述導電層上，并且至少表層部為BPSG膜，并具有到達所述導電層的接觸孔。阻擋金屬覆蓋所述接觸孔的內(nèi)表面。接觸電極在所述接觸孔內(nèi)被配置于所述阻擋金屬上。表面電極被配置在所述BPSG膜和所述接觸電極上。在所述BPSG膜與所述表面電極之間不存在所述阻擋金屬，從而所述表面電極與所述BPSG膜直接接觸。在所述表面電極中形成有接合襯墊。
[0010]另外，上述的導電層為具有與半導體同等或與半導體相比較高的導電性的層。即，導電層為導體或半導體。導電層既可以是半導體基板，也可以是被形成在半導體基板的表面上的配線。
[0011]在該半導體裝置中，接觸孔的內(nèi)表面被阻擋金屬覆蓋，接觸電極在接觸孔內(nèi)被配置在阻擋金屬上。因此，通過阻擋金屬而防止了構成接觸電極的元素向導電層側擴散的情況。此外，在該半導體裝置中，在BPSG膜與表面電極之間不存在阻擋金屬，從而表面電極與BPSG膜直接接觸。因此，表面電極不易從BPSG膜上剝離。因此，在引線接合時，不易產(chǎn)生電極剝離。
[0012]此外，本說明書提供一種半導體裝置的制造方法。該方法具有第一絕緣膜形成工序、接觸孔形成工序、阻擋金屬形成工序、接觸電極形成工序、接觸電極蝕刻工序、阻擋金屬蝕刻工序以及表面電極形成工序。在第一絕緣膜形成工序中，在具有導電性的導電層上形成至少表層部為BPSG膜的第一絕緣膜。在接觸孔形成工序中，在所述第一絕緣膜上形成到達所述導電層的接觸孔。在阻擋金屬形成工序中，形成對所述接觸孔的內(nèi)表面和所述BPSG膜的表面進行覆蓋的阻擋金屬。在接觸電極形成工序中，在所述阻擋金屬上形成接觸電極。在接觸電極蝕刻工序中，以使所述接觸孔的外部的所述接觸電極被去除且使所述接觸孔內(nèi)殘留有所述接觸電極的方式而對所述接觸電極進行蝕刻。在阻擋金屬蝕刻工序中，以使所述BPSG膜上的所述阻擋金屬被去除的方式而對所述阻擋金屬進行蝕刻。在表面電極形成工序中，在所述BPSG膜和所述接觸電極上形成表面電極。
[0013]根據(jù)該方法，能夠制造出表面電極與BPSG膜直接接觸的半導體裝置。即，能夠制造出表面電極不易剝離的半導體裝置。
【附圖說明】
[0014]圖1為半導體裝置10的俯視圖。
[0015]圖2為圖1的A-A線以及B-B線處的半導體裝置10的縱剖視圖。
[0016]圖3為接觸孔26的放大剖視圖。
[0017]圖4為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0018]圖5為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0019]圖6為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0020]圖7為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0021]圖8為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0022]圖9為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0023]圖10為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0024]圖11為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0025]圖12為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0026]圖13為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0027]圖14為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0028]圖15為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0029]圖16為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0030]圖17為半導體裝置10的制造工序的說明圖。
[0031]圖18為實施例2的半導體裝置的襯墊部14的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]實施例1
[0033]如圖1所示，實施例1的半導體裝置10具有半導體基板12。半導體基板12由硅構成。在半導體基板12的上表面上形成有發(fā)射極56和多個接合襯墊16。在下文中，將半導體裝置10中的發(fā)射極56附近稱為元件部54。此外，將半導體裝置10中的接合襯墊16附近稱為襯墊部14。
[0034]圖2并排圖示了襯墊部14和元件部54中的半導體裝置10的縱截面。在半導體基板12的下表面12b上以從襯墊部14跨越至元件部54的方式而形成有集電極58。
[0035]在襯墊部14內(nèi)的半導體基板12的上表面12a上形成有表面氧化膜17。表面氧化膜17由S12構成。表面氧化膜17覆蓋襯墊部14內(nèi)的半導體基板12的上表面12a的整個區(qū)域。表面氧化膜17為通過使半導體基板12氧化而得到的膜。
[0036]在表面氧化膜17上形成有柵極配線18。柵極配線18由多晶硅構成。
[0037]在表面氧化膜17和柵極配線18上形成有由S12構成的絕緣膜20。絕緣膜20覆蓋柵極配線18的上表面以及未形成有柵極配線18的位置處的表面氧化膜17的上表面。絕緣膜20具有NSG膜22和BPSG膜24。略6膜22為由略6(%11-(10?6(1 Silicon Glass:無摻雜硅玻璃)構成的膜。即，NSG膜22為由未摻雜硼和磷的S12構成的膜。NSG膜22被形成在表面氧化膜17和柵極配線 18上。BPSG膜24為由BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass)構成的膜。即，BPSG膜24為由摻雜了硼和磷的S12構成的膜。BPSG膜24被形成在NSG膜22上。
[0038]在絕緣膜20上形成有多個接觸孔26。各接觸孔26將被形成于柵極配線18上的范圍內(nèi)的絕緣膜20從上表面貫穿至下表面。接觸孔26的底面由柵極配線18構成。接觸孔26的內(nèi)表面(即，構成接觸孔26的底面的柵極配線18的上表面與絕緣膜20的側面)被阻擋金屬28覆蓋。如圖3所示，阻擋金屬28具有TiSi層28a、Ti層28b以及TiN層28c JiSi層28a被形成在柵極配線18的上表面上。TiSi層28a以低電阻而與柵極配線18接觸。Ti層28b覆蓋TiSi層28a的表面和絕緣膜20的側面。TiN層28c覆蓋Ti層28b的表面。阻擋金屬28僅被形成在接觸孔26內(nèi)，而未被形成在絕緣膜20的上表面上。
[0039]在接觸孔26內(nèi)配置有接觸插塞30。接觸插塞30為以無間隙的方式填充在接觸孔26內(nèi)的金屬，在本實施例中由鎢構成。接觸插塞30覆蓋阻擋金屬28(8卩，TiN層28c)的表面。
[0040]如圖2所示，在絕緣膜20和接觸插塞30的表面上形成有表面電極32。表面電極32由AlSi構成。表面電極32經(jīng)由接觸插塞30以及阻擋金屬28而與柵極配線18連接。此外，在表面電極32與BPSG膜24之間不存在阻擋金屬28。即，表面電極32與BPSG膜24直接接觸。
[0041 ]在未形成有表面電極32的范圍內(nèi)的絕緣膜20上形成有保護膜34。保護膜34為絕緣性的膜。保護膜34由聚酰亞胺膜、SiN膜或者在SiN膜上層壓了聚