半导体装置的制造方法以及半导体装置与流程

本发明涉及半导体装置的制造方法及半导体装置。

背景技术：

1、以往，已知有如下技术：在同一基板形成有绝缘栅双极型晶体管(igbt)等晶体管部和二极管部的半导体装置中，将氦离子等粒子束照射于半导体基板的预定深度位置，设置包含寿命抑制剂的寿命控制区(例如，参照专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2017-135339号公报

技术实现思路

1、技术问题

2、在这样的半导体装置中，在晶体管部的与二极管部邻接的边界部中，存在阈值电压降低的问题。

3、技术方案

4、在本发明的第一方式中，提供一种半导体装置的制造方法。半导体装置的制造方法包括：从半导体基板的正面侧形成寿命控制区的步骤；在接触孔的底面以离子方式注入ti的步骤，所述接触孔贯通配置于半导体基板的正面上的层间绝缘膜而设置；以及利用退火在接触孔的底面形成ti硅化物层的步骤。

5、在以离子方式注入的步骤中，ti的剂量可以为1e15/cm2以上且5e17/cm2以下。

6、在以离子方式注入的步骤中，ti的剂量可以为1e17/cm2以下。

7、在以离子方式注入的步骤中，ti的注入加速电压可以为1kev以上且100kev以下。

8、在以离子方式注入的步骤中，ti的注入加速电压可以为15kev以上且30kev以下。

9、在接触孔的侧壁形成有经以离子方式注入的ti氮化而成的第一tin层，第一tin层的厚度可以小于ti硅化物层的厚度的1/2。

10、第一tin层的厚度可以小于ti硅化物层的厚度的1/5。

11、对于半导体装置的制造方法来说，在形成ti硅化物层的步骤之后，可以还包括在接触孔溅射tin，利用退火在第一tin层和ti硅化物层上形成第二tin层的步骤。

12、对于半导体装置的制造方法来说，在形成第二tin层的步骤之后，可以还包括在接触孔埋入导电性材料的步骤。

13、半导体装置的制造方法可以包括：形成抗蚀剂掩模的步骤；经由抗蚀剂掩模向接触孔的底面以离子方式注入ti的步骤；以及通过去除抗蚀剂掩模来去除残留的ti的步骤。

14、半导体装置可以是在半导体基板设置有晶体管部和二极管部的rc-igbt。

15、在本发明的第二方式中，提供一种半导体装置。半导体装置具备：半导体基板，其具有晶体管部和二极管部；以及层间绝缘膜，其配置在半导体基板的正面上，并且被贯通地设置有接触孔，半导体基板具有寿命控制区，所述寿命控制区从二极管部起遍及晶体管部的至少一部分地从半导体基板的正面形成，在接触孔的底面设置有ti硅化物层，在接触孔的侧壁，与层间绝缘膜相接地设置有tin层。

16、tin层可以覆盖接触孔的整个侧壁。

17、tin层可以还设置于ti硅化物层的上表面。

18、ti硅化物层的厚度可以为10nm以上且100nm以下。

19、ti硅化物层的厚度可以为20nm以上且30nm以下。

20、接触孔的锥角(taper angle)可以为80度以上且小于90度。

21、接触孔可以具有位于半导体基板的正面侧的第一部分、以及位于第一部分上的第二部分，第二部分的锥角与第一部分的锥角不同。

22、层间绝缘膜可以是在第一层上层叠有第二层的层叠结构，第一层与第一部分对应，第二层与第二部分对应，并且第二层的材料与第一层的材料不同。

23、应予说明，上述
技术实现要素：
并未列举出本发明的全部特征。另外，这些特征组的子组合也能够成为发明。

技术特征：

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

8.根据权利要求6或7所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

12.一种半导体装置，其特征在于，具备：

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，

14.根据权利要求12或13所述的半导体装置，其特征在于，

15.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，

16.根据权利要求15所述的半导体装置，其特征在于，

17.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，

18.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，

19.根据权利要求18所述的半导体装置，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种半导体装置的制造方法，包括：从半导体基板的正面侧形成寿命控制区的步骤；在接触孔的底面以离子方式注入Ti的步骤，所述接触孔贯通配置于半导体基板的正面上的层间绝缘膜而设置；以及利用退火在接触孔的底面形成Ti硅化物层的步骤。另外，提供一种半导体装置，具备：半导体基板，其具有晶体管部和二极管部；以及层间绝缘膜，其配置于半导体基板的正面上，并且被贯通地设置有接触孔，半导体基板从二极管部起遍及晶体管部的至少一部分，具有从半导体基板的正面起形成的寿命控制区，在接触孔的底面设置有Ti硅化物层，在接触孔的侧壁，TiN层与层间绝缘膜相接而设置。

技术研发人员：吉村尚,下沢慎,洼内源宜,内田美佐稀
受保护的技术使用者：富士电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15