半导体装置及其制造方法
【技术领域】
[0001 ]本说明书所公开的技术涉及半导体装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]专利文献I的半导体装置具有被形成在半导体基板的表面上的绝缘膜。在绝缘膜上形成有接触孔。绝缘膜的上表面和接触孔的内表面被由Ti等构成的阻挡金属所覆盖。此夕卜，在接触孔内配置有由Al等构成的接触插塞。在接触孔内，接触插塞经由阻挡金属而与半导体基板连接。通过阻挡金属，从而防止了构成接触插塞的元素向阻挡金属的下侧的半导体基板扩散的情况。在绝缘膜和接触插塞上配置有由Al等构成的表面电极。在表面电极上接合有引线。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2014-192351号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007 ]在表面电极上接合引线时，表面电极向从半导体基板离开的方向被拉伸。因此，存在有表面电极与阻挡金属一起从其下部的绝缘膜上剥离的情况。因此，在本说明书中，提供一种在接合衬垫上表面电极不易剥离的半导体装置。
[0008]用于解决课题的方法
[0009]本说明书所公开的半导体装置具有半导体基板、第一绝缘膜、接触插塞、第一表面电极、导电层、第二绝缘膜、侧面部金属层、第二表面电极。第一绝缘膜被形成在所述半导体基板上，并具有第一接触孔。接触插塞被配置在所述第一接触孔内。第一表面电极以从所述第一绝缘膜上跨至所述接触插塞上的方式而延伸。导电层被形成在形成有所述第一绝缘膜的一侧的所述半导体基板的表面上或露出于所述表面的半导体区域内。第二绝缘膜被形成在所述导电层上，并具有与所述第一接触孔相比宽度较宽的第二接触孔。侧面部金属层对所述第二接触孔的侧面与底面之间的角部进行覆盖，并通过与所述接触插塞同种的金属而构成。第二表面电极以从所述第二绝缘膜上跨至所述第二接触孔内的方式而延伸，对所述侧面部金属层进行覆盖，并通过与所述接触插塞不同的金属而构成。在所述第二接触孔的所述底面的上部的第二表面电极中形成有接合衬垫。
[0010]另外，上述的导电层的含义为具有与半导体同等或与半导体相比较高的导电性的层。即，导电层为导体或半导体。导电层也可以被形成在露出于形成有第一绝缘膜的一侧的半导体基板的表面的半导体区域内。即，导电层也可以为半导体基板内的半导体层(即，半导体基板本身)。此外，导电层也可以为被形成在形成有第一绝缘膜的一侧的半导体基板的表面上的配线等。另外，在导电层形成在半导体基板的表面上的情况下，导电层既可以与半导体基板的表面直接接触，也可以在导电层与半导体基板之间存在有其他的层(例如，绝缘膜)。此外，在本说明书中，接触插塞的含义为被配置在第一接触孔内的金属的主材料。因此，在存在有对第一接触孔的内表面进行覆盖的极薄的膜(例如，阻挡金属等)的情况下，该薄膜并不是接触插塞。此外，上述的第一绝缘层与第二绝缘层也可以互相连结。即，上述的第一绝缘层与第二绝缘层也可以通过单一的绝缘层而构成。
[0011]在该半导体装置中，第二接触孔的宽度与第一接触孔的宽度相比较宽。因此，在接合衬垫的下部(即，第二接触孔的底面)，第二表面电极在较宽的范围内与导电层连接。因此，在接合衬垫(即，第二表面电极)上接合引线时，第二表面电极不易剥离。此外，在该半导体装置中，在第二接触孔的角部处形成有侧面部金属层。当以这种方式形成侧面部金属层时，能够比较平坦地形成侧面部金属层上的第二表面电极。由此，第二表面电极的强度提高。由此，也使第二表面电极变得不易剥离。
[0012]此外，本说明书提供一种制造半导体装置的方法。该方法具有导电层形成工序、第一绝缘膜形成工序、第二绝缘膜形成工序、第一接触孔形成工序、第二接触孔形成工序、金属层形成工序、蚀刻工序、第一表面电极形成工序、第二表面电极形成工序。在所述导电层形成工序中，在半导体基板的表面上或露出于所述表面的半导体区域内形成导电层。在所述第一绝缘膜形成工序中，在所述导电层的外侧的所述半导体基板上形成第一绝缘膜。在所述第二绝缘膜形成工序中，在所述导电层上形成第二绝缘膜。在所述第一接触孔形成工序中，在所述第一绝缘膜上形成第一接触孔。在所述第二接触孔形成工序中，在所述第二绝缘膜上形成与所述第一接触孔相比宽度较宽的第二接触孔。在所述金属层形成工序中，在所述第一绝缘膜上、所述第一接触孔内、所述第二绝缘膜上以及所述第二接触孔内形成金属层。在所述蚀刻工序中，以在所述第二接触孔的侧面与底面之间的角部处残留有所述金属层，并且在所述第一接触孔内残留有所述金属层的方式而对所述金属层进行蚀刻。在所述第一表面电极形成工序中，形成以从所述第一绝缘膜上跨至所述接触插塞上的方式而延伸的第一表面电极。在所述第二表面电极形成工序中，形成以从所述第二绝缘膜上跨至所述第二接触孔内的方式而延伸，并且对所述角部的所述金属层进行覆盖的第二表面电极。
[0013]另外，第一绝缘膜形成工序与第二绝缘膜形成工序也可以被同时实施。
[0014]在该方法中，在形成了第一绝缘膜、第二绝缘膜、第一接触孔、第二接触孔之后，使金属层在第一接触孔内和第二接触孔内生长。由于第一接触孔的宽度较窄，因此，在第一接触孔内以无间隙的方式填充有金属层。由于第二接触孔的宽度较宽，因此，第二接触孔的内表面被大致均匀的厚度的金属层所覆盖。接下来，对金属层进行蚀刻。在此，以在第一接触孔内残留有金属层并且在第二接触孔的侧面和底面的角部处残留有金属层的方式而实施蚀刻。由于在第一接触孔内金属层以无间隙的方式被填充，因此，第一接触孔内的金属层从接触孔的开口侧被蚀刻。因此，在第一接触孔内残留有较多的金属层。由此，接触插塞被形成。另一方面，由于第二接触孔的内表面被大致均匀的厚度的金属层所覆盖，因此，在第二接触孔内，金属层在其厚度方向上被蚀刻。因此，在第二接触孔内，与在第一接触孔内相比，金属层更容易被蚀刻。但是，由于蚀刻剂不易到达第二接触孔的侧面与底面之间的角部附近，因此，在角部处蚀刻速度变慢。因此，能够使金属层残留在第二接触孔的角部处。由此，侧面部金属层被形成。因此，接触插塞与侧面部金属层通过同种的金属而构成。其后，形成第一表面电极和第二表面电极。第二表面电极以从第二绝缘膜上跨至第二接触孔内而延伸的方式(即，以对侧面部金属层进行覆盖的方式)被形成。当以对侧面部金属层进行覆盖的方式而形成第二表面电极时，能够将第二表面电极的表面形成为平滑的形状。通过将第二表面电极的表面形成为平滑的形状，从而能够提高第二表面电极的强度。因此，根据该方法，能够制造出第二表面电极不易剥离的半导体装置。此外，根据该方法，能够在用于形成接触插塞的金属层的形成工序与金属层的蚀刻工序中，同时形成侧面部金属层。因此，能够在不增加工序的条件下形成侧面部金属层。因此，能够效率地制造该半导体装置。
【附图说明】
[0015]图1为半导体装置10的俯视图。
[0016]图2为图1中的A-A线以及B-B线处的半导体装置10的纵剖视图。
[0017]图3为阻挡金属28的放大剖视图。
[0018]图4为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0019]图5为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0020]图6为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0021]图7为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0022]图8为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0023]图9为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0024]图10为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0025]图11为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0026]图12为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0027]图13为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0028]图14为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0029]图15为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0030]图16为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0031 ]图17为比较例的半导体装置的剖视图。
[0032]图18为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0033]图19为半导体装置10的制造工序的说明图。
[0034]图20为实施例2的半导体装置的衬垫部14的纵剖视图。
[0035]图21为实施例3的半导体装置的与图2相对应的纵剖视图。
[0036]图22为实施例4的半导体装置的与图2相对应的纵剖视图。
[0037]图23为实施例5的半导体装置的与图2相对应的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0038]实施例
[0039]如图1所示，实施例1的半导体装置10具有半导体基板12。半导体基板12由硅构成。在半导体基板12的上表面上形成有发射极56和多个接合衬垫16。在下文中，将半导体装置10中的发射极56的附近称为元件部54。此外，将半导体装置10中的接合衬垫16的附近称为衬垫部14。
[0040]图2并排图示了衬垫部14和元件部54中的半导体装置10的纵截面。在半导体基板12的下表面12b上以从衬垫部14跨至元件部54的方式而形成有集电极58。
[0041]在衬垫部14内的半导体基板12的上表面12a上形成有表面氧化膜17。表面氧化膜17由S12构成。表面氧化膜17覆盖