半导体装置以及半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体装置以及半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]当前，例如如下述的专利文献1、2公开所示，已知有在硅衬底处设置多层电极膜而形成的半导体装置。例如，参照专利文献I的图6，记载有在硅衬底的表面处层叠Ti等阻挡金属、AlSi合金等Al合金电极、Ni电极、以及Au电极而形成的构造。
[0003]专利文献1:日本特开2013 - 194291号公报
[0004]专利文献2:日本特开2010 - 129585号公报
【发明内容】
[0005]如果在N型硅(Si)处设置由钛(Ti)构成的电极而形成Si — Ti接合，则得到良好的欧姆接触性。为了得到牢固的S1- Ti接合，在理想情况下，优选使用700°C左右的高温工艺而得到硅化钛等反应层。但是，如果进行这种高温工艺，则存在如下问题，即，在半导体衬底处已经形成的元件构造部、电极膜、以及保护膜的功能会受损。与此相对，也考虑使用不进行这种高温工艺而不形成硅化钛等反应层的S1- Ti接合。但是，在该情况下，如果在钛电极处进一步重叠其他电极膜而形成多层电极膜之后，对该多层电极膜施加热处理工序(大于或等于200度)，则存在如下问题，即，由于多层电极膜的应力而发生S1- Ti界面剥离。
[0006]本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够一边得到良好的电气特性，一边抑制在娃衬底处形成的保护膜等的功能受损，也能够抑制Si — Ti面的剥离的半导体装置以及半导体装置的制造方法。
[0007]本发明所涉及的半导体装置的制造方法具备:准备硅衬底的工序，所述硅衬底在一个面具备N型硅层，在另一个面侧具备PN结、电极膜、以及保护膜中的至少一者；在所述N型硅层上形成由钛构成的第一电极膜的工序；在所述第一电极膜上形成由Al - Si构成的第二电极膜的工序；在所述第二电极膜上形成由Ni构成的第三电极膜的工序；以及对形成所述第三电极膜之后的所述硅衬底进行加热的工序，在所述N型硅层与所述第一电极膜之间不形成硅化钛。
[0008]本发明所涉及的半导体装置具备:娃衬底，其在一个面具备N型娃层，在另一个面侧具备PN结、电极膜、以及保护膜中的至少一者；第一电极膜，其由钛构成，在所述N型硅层上形成，在与所述N型硅层之间不具有硅化钛；第二电极膜，其由Al — Si构成，在所述第一电极膜上形成；以及第三电极膜，其在所述第二电极膜上形成，由Ni构成。
[0009]发明的效果
[0010]根据本发明，一边得到由S1- Ti接合形成的欧姆接触，一边通过不形成要求高温工艺的硅化钛而避免硅衬底上的保护膜等的功能降低，并且为了抑制S1- Ti界面剥离而插入有由Al — Si构成的第二电极膜。由此，能够一边得到良好的电气特性，一边抑制在硅衬底处形成的保护膜等的功能受损，抑制S1- Ti面的剥离。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的半导体装置的图。
[0012]图2是用于说明本发明的实施方式I所涉及的半导体装置的作用效果的图。
[0013]图3是用于说明本发明的实施方式I所涉及的半导体装置的作用效果的图。
[0014]图4是表示实施方式I所涉及的半导体装置的制造方法的流程图。
[0015]图5是表示本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的图。
[0016]图6是表示实施方式2所涉及的半导体装置的制造方法的流程图。
[0017]图7是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体装置的图。
[0018]图8是表示实施方式3所涉及的半导体装置的制造方法的流程图。
[0019]图9是表示本发明的实施方式4所涉及的半导体装置的图。
[0020]图10是表示实施方式4所涉及的半导体装置的制造方法的流程图。
[0021]标号的说明
[0022]I正极层，2 N型硅衬底，3负极层，4、5、6、7、9电极膜，10、20、30、40半导体装置，11发射极层，12 P型硅衬底，13集电极层
【具体实施方式】
[0023]实施方式I
[0024]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的半导体装置10的图。半导体装置10具备N型硅衬底2。N型硅衬底2在一个面具有由P型硅构成并与N型硅衬底2形成PN结的正极层1，在另一个面具有由N型硅层构成的负极层3。半导体装置10还具备:第一电极膜4，其在负极层3上形成，由钛构成，形成SiTi接合；第二电极膜7，其在第一电极膜4上形成，由Al — Si构成，形成T1- AlSi接合；第三电极膜5，其在第二电极膜上形成，由Ni构成，形成AlS1- Ni接合；以及第四电极膜6，其在第三电极膜5上形成，由Au构成。由这些电极膜形成“多层电极膜”。半导体装置10是在N型硅衬底2的表面和背面分别具有电极的二极管。虽然未图示，但也可以在正极层I上进一步设置电极膜以及保护膜。
[0025]图2以及图3是用于说明本发明的实施方式I所涉及的半导体装置10的作用效果的图。图2以及图3所示的箭头示意性地图示出在由Al - Si构成的第二电极膜7与由Ni构成的第三电极膜5之间相互作用的力。在实施方式I中，在Si — Ti接合(即负极层3与第一电极膜4之间的接合)与Ni (即第三电极膜5)之间，形成有由Al — Si构成的第二电极膜7。由此，即使在不形成硅化钛等反应层的情况下实施电极形成后的热处理(例如大于或等于200度)，也能够如图2以及图3所示缓和对S1- Ti施加的应力，在热处理后也能够抑制S1- Ti面剥离。如以上说明所述，根据本实施方式，能够一边维持具有良好电气特性的S1- Ti接合，一边对在电极形成后的热工序时由多层电极膜中产生的应力造成的S1- Ti界面剥离进行抑制，而不会使在正极层I侧的表面形成的结构(即PN结、电极膜、以及保护膜)的功能受损。
[0026]图4是表示本发明的实施方式I所涉及的半导体装置10的制造方法的流程图。首先，准备N型硅衬底2，实施在该N型硅衬底2处分别形成正极层I以及负极层3的工序(步骤S100)。也可以在正极层I处设置其他电极膜以及保护膜。然后，实施在负极层3上形成由钛构成的第一电极膜4的工序(步骤S102)。然后，实施在第一电极膜4上形成由Al — Si构成的第二电极膜7的工序(步骤S104)。然后，实施在第二电极膜7上形成由Ni构成的第三电极膜5的工序(步骤S106)。然后，实施在第三电极膜5上形成由Au构成的第四电极膜6的工序(步骤S108)。随后，实施多层电极形成后的热处理(例如大于或等于200度)(步骤S110)。利用