半导体装置的制造方法_2

文档序号:8499294阅读:来源:国知局
1的X-X’线的剖面图。
[0037]图24是表示本发明的实施方式3所涉及的在线检查用监视器的变形例的俯视图。
[0038]图25是沿着图24的X-X’线的剖面图。
[0039]图26是沿着图24的X-X’线的剖面图。
[0040]标号的说明
[0041]I半导体晶片,2半导体装置,3切割区域,5P型基极层(第I扩散层),10阻挡金属,1a阻挡金属(第I阻挡金属),10c、10d阻挡金属(第2阻挡金属),11销层(金属层),lla发射极电极(第I金属层),llc铝电极(第2金属层),12a硅化物(第I硅化物),12c、12d硅化物(第2硅化物),15在线检查用监视器,16P型层(第2扩散层),19a、19b检查针,20切割刀片,23槽。
【具体实施方式】
[0042]参照附图对本发明的实施方式所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。有时对相同或者相对应的结构要素标注相同标号,省略其重复说明。
[0043]实施方式I
[0044]利用附图对本发明的实施方式I所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。首先,如图1所示,利用晶片加工形成半导体晶片I。在该半导体晶片I上隔着切割区域3而以矩阵状配置有俯视为四边形的多个半导体装置2。
[0045]图2是表示本发明的实施方式I所涉及的半导体装置的剖面图。半导体装置2是IGBT、二极管、功率MOSFET等功率半导体装置,但这里以IGBT为例进行说明。
[0046]在r型衬底4上形成有P型基极层5。在P型基极层5上的一部分上形成有N +型发射极层6。在贯穿该N+型发射极层6以及P型基极层5的沟道内隔着栅极绝缘膜7而形成有栅极电极8。在栅极电极8上形成有层间绝缘膜9。在P型基极层5上隔着阻挡金属1a而形成有发射极电极11a。在阻挡金属1a和P型基极层5之间形成有娃化物12a。
[0047]在^型衬底4的下方按顺序形成有P+型集电极层13以及集电极电极14。此外,在通常的半导体装置中,大多形成有玻璃涂层、聚酰亚胺等保护层膜,但由于与本申请发明无关而省略。
[0048]图3是表示本发明的实施方式I所涉及的在线检查用监视器的俯视图。图4是沿着图3的X-X’线的剖面图,图5是沿着图3的Y-Y’线的剖面图。在切割区域3内配置有在线检查用监视器15。
[0049]在^型衬底4的表面,在在线检查用监视器15处形成有P型层16。在^型衬底4的表面上形成有层间绝缘膜9。在层间绝缘膜9中,在P型层16上形成有接触孔。
[0050]在半导体装置2中,在N_型衬底4上形成有阻挡金属10b,并且其上形成有铝电极Ilbo该铝电极Ilb是半导体装置2的边缘终端端部的沟道截断环电极。经由2个接触孔而在P型层16上分别形成有阻挡金属10c、10d。在阻挡金属10b、10c、1d的下方,分别形成有硅化物12b、12c、12d。
[0051]图6?10是表示本发明的实施方式I所涉及的在线检查用监视器的制造工序的剖面图。这些图与沿着图3的X-X’线的剖面图相对应。首先,如图6所示,在N_型衬底4上形成P型层16。该在线检查用监视器15的P型层16与半导体装置2的P型基极层5同时地形成。然后,形成层间绝缘膜9,在半导体装置2的边缘终端端部和P型层16的上方,在层间绝缘膜9上形成接触孔。在包含P型基极层5以及P型层16的整个面上,形成阻挡金属10。利用RTA(Rapid Thermal Anneal)处理,在P型层16和阻挡金属10之间形成娃化物12c、12d。该在线检查用监视器15的硅化物12c、12d与半导体装置2的硅化物12a、12b同时形成。
[0052]然后,如图7所示,利用照相制版工序在阻挡金属10上形成抗蚀剂17。然后,将抗蚀剂17作为掩膜而对阻挡金属10进行蚀刻,如图8所示,分离为阻挡金属1a?10d。之后,将抗蚀剂17去除。
[0053]然后,如图9所示,将铝层11形成在晶片表面上。然后,在阻挡金属1b上形成抗蚀剂18。将该抗蚀剂18作为掩膜而将P型层16上的铝层11去除。然后,将抗蚀剂18去除。由此,能够形成图3?5的在线检查用监视器。
[0054]在上述的晶片加工之后,利用在线检查用监视器15进行半导体装置2的在线检查。具体而言,如图5所示,使检查针19a、19b与阻挡金属10c、10d接触,对在阻挡金属10c、1d之间流过微小电流时的电位差进行测定,由此得到P型层16的薄层电阻。基于该测定结果,利用电气测定对晶片加工完毕后的半导体装置2的杂质扩散层、层间绝缘膜的接触孔的完成情况进行检查.管理。
[0055]在线检查之后,沿着切割区域3对半导体晶片I进行切割,将多个半导体装置2逐个地分离。此时,如图4所示,在P型层16上,利用切割刀片20将去除铝层11后的部分切断。利用以上工序制造半导体装置。
[0056]在本实施方式中,利用阻挡金属10c、10d形成在线检查用监视器15的测定用电极,在晶片加工中,在切割区域3的在线检查用监视器15上不残留铝层11。由此,能够消除铝层11向切割刀片的咬入,因此,能够降低由于来自切割区域侧的削片、裂纹引起的耐压劣化不良。另外,无需在在线检查之后将测定用电极蚀刻去除,因此制造工序简化。
[0057]此外,在现有的在线检查用监视器中,作为测定用电极采用厚膜铝。然而,在对硅中的杂质扩散层的薄层电阻、接触电阻进行测定的情况下,与在大电力用途下使用的功率芯片部不同,能够以微小电流进行测定。因此,无需现有的厚膜铝。然而,例如在对IGBT的Ic (sat)或者Vce (sat)进行测定的情况下,配置有厚膜铝较好,但也能够利用能够在微小电流下进行测定的监视器代替。
[0058]图11?14是表示本发明的实施方式I所涉及的在线检查用监视器的制造工序的变形例的剖面图。如图6所示,在形成阻挡金属10和硅化物12a?12d之后,如图11所示,形成铝层11。然后,如图12所示,利用照相制版工序在铝层11上形成抗蚀剂21。然后,如图13所示,将抗蚀剂21作为掩膜而对铝层11和阻挡金属10进行蚀刻,形成阻挡金属1a?10d、发射极电极Ila以及铝电极11b、11c。然后,将抗蚀剂21去除。然后,如图14所示,利用照相制版工序,在沟道截断环电极即铝层Ilb上形成抗蚀剂22。将该抗蚀剂22作为掩膜,仅对测定用电极即阻挡金属1d上的铝层Ilc进行蚀刻而去除。然后,将抗蚀剂22去除。在该制造工序中,也能够形成图3?5的在线检查用监视器。
[0059]实施方式2
[0060]图15是表示本发明的实施方式2所涉及的在线检查用监视器的俯视图。图16是沿着图15的X-X’线的剖面图,图17是沿着图15的Y-Y’线的剖面图。与实施方式I的在线检查用监视器15相比,未设置阻挡金属10c、10d这一点不同。在进行在线检查时,使检查针19a、19b分别与硅化物12c、12d接触。
[0061]图18?20是表示本发明的实施方式2所涉及的在线检查用监视器的制造工序的剖面图。这些图与沿着图15的X-X’线的剖面图相对应。首先,如图18所示,在N_型衬底4上形成P型层16。形成层间绝缘膜9,在半导体装置2的边缘终端端部和P型层16的上方,在层间绝缘膜9上形成接触孔。在整个面上形成阻挡金属10。利用RTA处理在阻挡金属10和^型衬底4以及P型层16之间形成硅化物12b?12d。然后,如图19所示,形成铝层11。然后,如图20所示,在形成沟道截断环电极的区域中,
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