JP2014027076A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ソース電極の表面に凹凸が形成されることを抑制する。
【解決手段】ソース層SOUは、基板SUB2の第1面に形成されている。ドレイン層DRNは、基板SUB2の第2面(図中下側の面)に形成されている。層間絶縁膜ISLは、基板SUB2の第1面上に形成されている。ソースコンタクトSCONは、層間絶縁膜ISLに埋め込まれており、ソース層SOUに接続している。導電膜CNL1は、層間絶縁膜ISL上およびソースコンタクトSCON上に形成されている。ソース電極SOEは、導電膜CNL1上に形成されている。本実施形態によれば、層間絶縁膜ISL及びソースコンタクトSCON上には、導電膜CNL1が形成されているため、ソース電極SOEの表面が凹凸になることを抑制できる。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に縦型のトランジスタを有する半導体装置に適用可能な技術である。
半導体装置の一つに、縦型のトランジスタを有するものがある。縦型のトランジスタは、例えば大電流を制御する素子に用いられている。縦型のトランジスタは、基板のうちソースが形成されている面の上に、層間絶縁膜及びソース電極を有している。特許文献1に記載の技術では、ソース電極とソースは、層間絶縁膜に埋め込まれたタングステンプラグによって接続されている。
縦型のトランジスタに求められる特性の一つに、電流を流すときの抵抗(オン抵抗)を低くすることがある。オン抵抗を低くする方法の一つに基板を薄くすることがある。しかし、基板を薄くすると、基板が反る可能性が出てくる。これに対して特許文献2に記載の技術は、基板のうちゲート電極及びソースが形成されている面の上に、タングステン系バリアメタル膜を形成することが記載されている。
また特許文献3には、ソース電極とソースをつなぐタングステンプラグの底面及び側面を、バリアメタル膜で覆うことが記載されている。特許文献3において、バリアメタル膜は、タングステンプラグが埋め込まれている層間絶縁膜上にも形成されている。なお、バリアメタル膜としては、Ti及びTiNをこの順に積層した膜や、TiWが例示されている。
特開2009−238872号公報 特開2010−272676号公報 特開2011−199109号公報
上記したように、縦型のトランジスタは、ソースが形成されている面の上に、層間絶縁膜及びソース電極を有している。層間絶縁膜には、コンタクトが埋め込まれている。このため、ソース電極のうちコンタクトの上に位置する部分の表面には凹凸が形成されやすい。
一方、ソース電極は、ボンディングワイヤや導体膜などの接続部材が接続される。ソース電極の表面に凹凸があると、ソース電極に接続部材を接続するときにソース電極の特定の領域に力が集中する可能性が出てくる。この場合、ソース電極の下方に位置するトランジスタが壊れる可能性がある。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、半導体基板の第1面にはソース層及びゲート電極が形成されており、半導体基板の第2面には、ドレイン層が形成されている。半導体基板の第1面上には、層間絶縁膜及びソースコンタクトが形成されている。層間絶縁膜及びソースコンタクト上には、導電膜が形成されている。そして導電膜上には、ソース電極が形成されている。
前記一実施の形態によれば、ソース電極の表面に凹凸が形成されることを抑制できる。
第1の実施形態に係る半導体装置の平面図である。 図1のA−A´断面図である。 半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 半導体装置を配線基板上に実装する方法の第1例を示す図である。 半導体装置を配線基板上に実装する方法の第2例を示す図である。 半導体装置を配線基板上に実装する方法の第3例を示す図である。 実施形態の効果を説明するための図である。 実施形態の効果を説明するための図である。 図1の変形例を示す平面図である。 図1の変形例を示す平面図である。 図1の変形例を示す平面図である。 図1の変形例を示す平面図である。 図2の変形例を示す平面図である。 第2の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 第3の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 図18の変形例を示す断面図である。 第4の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置SDの平面図である。図2は、図1のA−A´断面図である。半導体装置SDは、縦型トランジスタであり、図2に示すように、基板SUB2、ゲート電極GTE、ソース層SOU、ドレイン層DRN、層間絶縁膜ISL、ソースコンタクトSCON、導電膜CNL1、及びソース電極SOEを有している。基板SUB2は、シリコンなどの半導体によって形成されている。ゲート電極GTEは、基板SUB2の第1面(図中上側の面)に形成されている。ソース層SOUは、基板SUB2の第1面に形成されている。ドレイン層DRNは、基板SUB2の第2面(図中下側の面)に形成されている。層間絶縁膜ISLは、基板SUB2の第1面上に形成されている。ソースコンタクトSCONは、層間絶縁膜ISLに埋め込まれており、ソース層SOUに接続している。導電膜CNL1は、層間絶縁膜ISL上およびソースコンタクトSCON上に形成されている。ソース電極SOEは、導電膜CNL1上に形成されている。本実施形態によれば、層間絶縁膜ISL及びソースコンタクトSCON上には、導電膜CNL1が形成されているため、ソース電極SOEの表面が凹凸になることを抑制できる。以下、詳細に説明する。
なお、以下の説明において、ドレイン層DRN及びソース層SOUをn型の不純物層とする。ただし、ドレイン層DRN及びソース層SOUは、p型の不純物層であっても良い。この場合、各構成の導電型は、以下の説明とは逆になる。
まず、図2を用いて、半導体装置SDの断面構造を説明する。
本実施形態において、基板SUB2の厚さは、例えば200μm以下である。なお、基板SUB2の厚さは、例えば40μm以上である。基板SUB2は、基板SUB1上にエピタキシャル層EPIを成長させたものである。基板SUB1は、例えばバルクのシリコン基板であり、エピタキシャル層EPIは、例えばシリコンのエピタキシャル層である。基板SUB1は、例えばn型であり、ドレイン層DRNとして機能する。
基板SUB1のうちエピタキシャル層EPIが形成されていない面には、ドレイン電極DREが形成されている。ドレイン層DRNは、例えば、基板SUB1に、Ti層、Ni層、及びAg層をこの順に積層することにより形成されている。Ti層の厚さは、例えば50nm以上100nm以下であり、Ni層の厚さは、例えば150nm以上250nm以下であり、Ag層の厚さは、例えば350nm以上550nm以下である。ただし、ドレイン層DRNの構造は、これに限定されない。例えばドレイン層DRNは、Ti層、Ni層、及びAu層をこの順に積層したものであってもよい。
エピタキシャル層EPIは、n型層RDL、p型ベース層BSE、及びソース層SOUを有している。n型層RDLは、基板SUB1よりも不純物濃度が低い。p型ベース層BSEは、n型層RDLの表層にp型の不純物を注入することにより、形成されている。p型ベース層BSEは、コンタクト(図示せず)を介してソース電極SOEに接続している。
ソース層SOUは、p型ベース層BSEの表層にn型の不純物を注入することにより形成されている。ソース層SOUはn層であり、その不純物濃度はn型層RDLの不純物濃度よりも高い。ソース層SOUは、エピタキシャル層EPIの表層のうち、少なくともゲート絶縁膜GISに面する部分に形成されている。
ゲート電極GTEは、例えばポリシリコンにより形成されており、エピタキシャル層EPIに埋め込まれている。具体的には、エピタキシャル層EPIの第1面には溝が形成されており、この溝の中にゲート電極GTEが埋め込まれている。この溝の底部は、p型ベース層BSEを貫通してn型層RDLに入り込んでいる。またこの溝の側面及び底面には、絶縁膜、例えば熱酸化膜が形成されている。この熱酸化膜のうち溝の側面に位置するは、ゲート絶縁膜GISとして機能する。なお、溝の底面に位置する絶縁膜は、ゲート絶縁膜GISよりも厚くても良い。この場合、溝の底面に位置する絶縁膜は、ゲート絶縁膜GISとは別工程で形成される。
層間絶縁膜ISLは、例えば酸化シリコン膜であり、ソース層SOU、ゲート電極GTE、及びゲート絶縁膜GISを覆っている。層間絶縁膜ISLには、層間絶縁膜ISLを上下に貫通する貫通部が形成されている。貫通部は、溝であっても良いし、孔であっても良い。この貫通部の底面及び側面、並びに層間絶縁膜ISL上には、バリアメタル膜BMTが形成されている。バリアメタル膜BMTは、Ti系の膜であり、例えばTi層及びTiN層をこの順に積層した膜、又はTiNの単層膜である。バリアメタル膜BMTの厚さは、例えば150nm以上250nm以下である。
層間絶縁膜ISLの貫通部のうちバリアメタル膜BMTで埋まっていない領域には、ソースコンタクトSCONが埋め込まれている。ソースコンタクトSCONは、例えばWにより形成されている。このため、ソースコンタクトSCONとバリアメタル膜BMTの界面にはボイドが形成されにくい。また、ソースコンタクトSCONと層間絶縁膜ISLの間に水分は侵入しにくい。ソースコンタクトSCONの上面には、凹部DEPが形成されている。凹部DEPの深さは、例えば最大でも層間絶縁膜ISLの厚さの1/2倍以下である。
バリアメタル膜BMT上及びソースコンタクトSCON上には、導電膜CNL1が連続的に形成される。導電膜CNL1の上面は、凹部DEPの底部の上に位置する部分と、バリアメタル膜BMT(すなわち層間絶縁膜ISL)の上に位置する部分との高さの差が、凹部DEPの深さよりも小さい。このため、導電膜CNL1を形成しない場合と比較して、ソース電極SOEの表面の凹凸は小さくなる。
導電膜CNL1は、表面が平坦になりやすい方法により成膜されている。ただし導電膜CNL1は、成膜後にCMPなどの平坦化処理が行われていても良い。
導電膜CNL1は、バリアメタル膜BMTとは異なる材料により形成されている。導電膜CNL1は、後述するように基板SUB2に圧縮応力を加える材料であるのが好ましい。このような材料としては、例えば、Wを含む膜、Crを含む膜、Nbを含む膜、及びMoを含む膜がある。また、導電膜CNL1は、ソース電極SOEを構成する材料よりもヤング率が高い材料により形成されているのが好ましい。導電膜CNL1は、例えばTiW膜である。この場合、Tiの含有率は、20atomic%以上40atomic%以下、又は5重量%以上15重量%以下である。導電膜CNL1の厚さは、例えば100nm以上300nm以下である。
導電膜CNL1上には、ソース電極SOEが形成されている。ソース電極SOEは、Alを主成分とする金属により形成されている。ソース電極SOEは、例えばAlCu、又はAlSiCuにより形成されている。ソース電極SOEの厚さは、例えば3000nm以上6000nm以下である。
次に、図1を用いて、半導体装置SDの平面レイアウトについて説明する。本図に示す例において、複数のゲート電極GTEは、互いに平行に、一方向(図1においてはY方向)に延伸している。これら複数のゲート電極GTEは、端部が同一のゲート配線に接続されている。そして互いに隣り合うゲート電極GTEの間に、ソースコンタクトSCONが、ゲート電極GTEと平行に延伸している。すなわち本実施形態では、ソースコンタクトSCONは、スリット形状を有している。なお、隣り合うゲート電極GTEの間隔sは、例えば2000nm以下である。またゲート電極GTEとソースコンタクトSCONの間隔sは、例えば900nm以下である。また、ソースコンタクトSCONの幅wは、例えば600nm以下であり、ゲート電極GTEの幅wは、例えば2000nm以下である。
図3〜図6は、半導体装置SDの製造方法の一例を説明するための断面図である。まず図3に示すように、n型の基板SUB1を準備する。次いで、基板SUB1上に、n型のエピタキシャル層EPIを形成する。次いで、エピタキシャル層EPIの表層に、素子分離膜を形成する。次いで、エピタキシャル層EPIに、ゲート電極GTEを埋め込むための凹部を形成する。
次いで、エピタキシャル層EPIを熱酸化する。これにより、凹部の内側面に、ゲート絶縁膜GISが形成される。なお、エピタキシャル層EPIの表面のうち素子分離膜で覆われていない領域、及び凹部の底面にも、熱酸化膜が形成される。次いで、凹部の内部及びエピタキシャル層EPI上に、ゲート電極GTEとなる導電膜、例えばポリシリコン膜を、例えばCVD法を用いて形成する。次いで、エピタキシャル層EPI上に位置する導電膜を、例えばエッチバックにより除去する。これにより、凹部の内部にゲート電極GTEが埋め込まれる。またこのとき、ゲート配線も形成される。
次いで、エピタキシャル層EPIに、p型の不純物をイオン注入する。これにより、p型ベース層BSEが、ゲート電極GTEよりも浅く形成される。その後、p型ベース層BSEにn型の不純物をイオン注入する。これにより、ソース層SOUが形成される。
次いで、図4に示すように、エピタキシャル層EPI上及びゲート電極GTE上に、層間絶縁膜ISLをCVD法により形成する。次いで、層間絶縁膜ISL上にレジストパターン(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマスクとして層間絶縁膜ISLをエッチングする。これにより、層間絶縁膜ISLには、ソースコンタクトSCONを埋め込むための貫通部(図1に示すレイアウトでは貫通溝)が形成される。その後、レジストパターンを除去する。次いで、これらの貫通部の底面内上及び内側面上、並びに層間絶縁膜ISL上に、バリアメタル膜BMTを、例えばスパッタリング法を用いて形成する。次いで、バリアメタル膜BMT上に、ソースコンタクトSCONとなる導電膜MTL1を形成する。ソースコンタクトSCONがWで形成される場合、導電膜MTL1は、例えばCVD法により形成される。
次いで図5に示すように、導電膜MTL1のうち層間絶縁膜ISL上に位置する部分を、エッチバックにより除去する。これにより、層間絶縁膜ISLにソースコンタクトSCONが埋め込まれる。この工程において、ソースコンタクトSCONの上面には、凹部DEPが形成される。
次いで図6に示すように、バリアメタル膜BMT上に導電膜CNL1を、例えばスパッタリング法により形成する。この工程において、凹部DEPは導電膜CNL1によって埋まる。また、導電膜CNL1の表面に形成される凹凸の高さは、凹部DEPの深さよりも小さい。
その後、基板SUB1のうちドレイン電極DREが形成される面を検索し、基板SUB2を必要な厚さにする。そして、図1に示すように、導電膜CNL1上に、ソース電極SOEをスパッタリング法により形成し、またドレイン層DRN上にドレイン電極DREをスパッタリング法により形成する。このようにして、図1及び図2に示した半導体装置SDが形成される。
図7は、半導体装置SDを配線基板ICS上に実装する方法の第1例を示している。本図に示す例において、半導体装置SDのドレイン電極DREは、はんだ層SOL2によって配線基板ICSに接続かつ固定されている。そしてソース電極SOE上には、金属層NILが形成されている。金属層NILは、例えばNi層とAu層をこの順に積層した膜、またはNi層、Pd層、及びAu層をこの順に積層した膜である。そしてソース電極SOEの一部は、金属層NILを介してボンディングワイヤBW1に接続されている。またソース電極SOEの他の一部は、金属層NILを介して複数のボンディングワイヤBW2に接続されている。ボンディングワイヤBW1及びボンディングワイヤBW2は、例えばAlワイヤやAuワイヤであるが、Cuワイヤであってもよい。
図8は、半導体装置SDを配線基板ICS上に実装する方法の第2例を示している。本図に示す例は、ソース電極SOEが保護絶縁膜CVLによって保護されている点を除いて、図7に示した例と同様である。保護絶縁膜CVLは、例えばSiON膜であるが、他の膜であってもよい。
図9は、半導体装置SDを配線基板ICS上に実装する方法の第3例を示している。本図に示す例は、ソース電極SOEのうちボンディングワイヤBW2に接続されていた部分が、銅クリップCRP(導体膜)に接続されている点を除いて、図8に示した例と同様である。銅クリップCRPは、はんだ層SOL1及び金属層NILを介してソース電極SOEに接続している。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、層間絶縁膜ISL及びソースコンタクトSCON上には、導電膜CNL1が形成されているため、ソース電極SOEの表面が凹凸になることを抑制できる。特に、ソースコンタクトSCONを形成する際に、ソースコンタクトSCONの上面に凹部DEPが形成される場合がある。本実施形態では、導電膜CNL1は、層間絶縁膜ISLの上からソースコンタクトSCONの上にかけて連続的に形成されている。このため、凹部DEPは導電膜CNL1によって埋まるため、ソース電極SOEの表面が凹凸になることを抑制できる。
この場合、ソース電極SOEの上にボンディングワイヤBW1,BW2や銅クリップCRPを取り付ける際に、ソース電極SOEに加わる力が特定の場所に集中することを抑制できる。このため、ソース電極SOEの上にボンディングワイヤBW1,BW2や銅クリップCRPを取り付けるときに半導体装置SDが壊れることを抑制できる。
また、ソースコンタクトSCONとソース電極SOEの間に導電膜CNL1が位置しているため、バリアメタル膜BMTが局所的に薄くなった場合でも、ソース電極SOEにエピタキシャル層EPIのシリコンが吸い上げられることを抑制できる。
また、導電膜CNL1がWを含有した材料、Crを含む膜、Nbを含む膜、及びMoを含む膜の少なくとも一つを有する材料、例えばTiWで形成された場合、これらの材料はソース電極SOEを構成する材料(例えばAlCuやAlSiCu)よりも凹部DEPに埋め込まれやすい。このため、ソースコンタクトSCONの上にボイドが形成されることを抑制できる。
また、導電膜CNL1とバリアメタル膜BMTとを別々に形成している。このため、導電膜CNL1をバリアメタル膜BMTとは異なる材料で形成することができる。また、導電膜CNL1に求められる厚さと、バリアメタル膜BMTに求められる厚さは異なるが、これらの厚さをそれぞれに適した厚さにすることができる。
図10は、導電膜CNL1を形成しない場合における、基板SUB2の反り量を示すグラフである。基板SUB2には、層間絶縁膜ISLとの熱応力差に起因して、引っ張り応力が加わる。図に示すように基板SUB2の第1面を表、第2面を裏とすると、基板SUB2には、表側が縮む引っ張り応力が加わる。なお、反り量は、応力0に対して引っ張り応力側をプラスで表記している。近年は、トランジスタのオン抵抗を低くするために、基板SUB1を薄くすること(例えば200nm以下)が求められているため、この引っ張り応力に起因した反りが大きくなっている。これに対して本実施形態では、導電膜CNL1として、基板SUB2(基板SUB1を含む)に圧縮応力を加える材料、例えばTiWを用いている。このため、基板SUB1を薄くしても、導電膜CNL1の厚さと適切な範囲、例えば100nm以上300nm以下にすることで、基板SUB2に反りが発生することを抑制できる。また導電膜CNL1のヤング率がソース電極SOEよりも高い場合、導電膜CNL1によって基板SUB2弐剛性が与えられるため、基板SUB2に反りが発生することをさらに抑制できる。
図11は、図1及び図2に示した半導体装置SDにおける、導電膜CNL1と層間絶縁膜ISLの密着強度を示すグラフである。層間絶縁膜ISLとしては、BPSGを用いており、導電膜CNL1としては、TiWを用いた。このとき、スパッタリングターゲット材におけるTiの含有率を、10重量%とした。また比較例に係る半導体装置SDとして、導電膜CNL1としてTi層とTiN層を積層させたものを作製した。また参考例として、層間絶縁膜ISLの代わりにポリシリコン層を用いた試料を作製した。
これらの試料を比較すると、導電膜CNL1としてTiWを用いると、導電膜CNL1と層間絶縁膜ISLの密着強度が高くなることが分かった。
なお、ゲート電極GTE及びソースコンタクトSCONの平面レイアウトは、図1に示した例に限定されない。
例えば図12及び図13に示すように、複数の柱状のソースコンタクトSCONが、等間隔でゲート電極GTEの延伸方向に沿って配置されていても良い。この場合、2次元(図中XY平面)で見た場合、ゲート電極GTEの延伸方向(図中Y方向)におけるソースコンタクトSCONの位置は、図12に示すように、いずれのソースコンタクトSCONの列においても同一であっても良いし、図13に示すように、千鳥状に配置されていても良い。なおソースコンタクトSCONは、いずれの例においても等間隔に配置されている。具体的には、ソースコンタクトSCONは、図12に示す例では正三角形の頂点に配置されており、図13に示す例では正方形の角に配置されている。
また図14及び図15に示すように、ゲート電極GTEは、X方向およびY方向の双方に引き回されていても良い。具体的には、ゲート電極GTEは、格子の枠に沿う形状に引き回されている。そしてゲート電極GTEで囲まれている領域には、ソース層SOU及びソースコンタクトSCONが配置されている。なお、平面視において、ソース層SOU及びソースコンタクトSCONが構成するマトリックスは、図14に示すように、X方向及びY方向のいずれの方向においても揃っていてもよいし、図15に示すように、一つの方向(図15に示す例ではY方向)に千鳥状になっていても良い。
また、上記した実施形態では、ソースコンタクトSCONの上面には凹部DEPが形成されていたが、ソースコンタクトSCONを形成するときの条件を調節すれば、図16に示すように、凹部DEPがほとんど存在しないようにすることもできる。
(第2の実施形態)
図17は、第2の実施形態に係る半導体装置SDの構成を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置SDは、層間絶縁膜ISLの上にバリアメタル膜BMTが形成されていない点を除いて、第1の実施形態に係る半導体装置SDと同様の構成である。層間絶縁膜ISLの上のバリアメタル膜BMTは、層間絶縁膜ISL上のソースコンタクトSCONを除去する工程において、除去される。
本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、層間絶縁膜ISL上にバリアメタル膜BMTが形成されていないため、バリアメタル膜BMTによって基板SUB2に引っ張り応力が加わることを抑制できる。従って、基板SUB2が反ることをさらに抑制できる。
(第3の実施形態)
図18は、第3の実施形態に係る半導体装置SDの構成を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置SDは、以下の点を除いて、第1の実施形態に係る半導体装置SDと同様の構成である。
まず、ソースコンタクトSCONの下端は、ソース層SOUを突き抜けてp型ベース層BSEに入り込んでいる。そしてp型ベース層BSEのうちソースコンタクトSCONの下端の周囲に位置する部分には、高濃度P型層HDLが形成されている。すなわち本実施形態では、ソースコンタクトSCONは、側面でソース層SOUに接続しており、下端で高濃度P型層HDLを介してp型ベース層BSEに接続している。
なお、図19に示すように、第2の実施形態と同様に、層間絶縁膜ISLの上のバリアメタル膜BMTは除去されていても良い。
本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第4の実施形態)
図20は、第4の実施形態に係る半導体装置SDの構成を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置SDは、ドレイン層DRNとドレイン電極DREの間に、導電膜CNL2が形成されている点を除いて、第1〜第3の実施形態のいずれかと同様である。なお、本図は、図19と同様の場合を示している。
導電膜CNL2は、導電膜CNL1と同様に、Wを含む膜、Crを含む膜、Nbを含む膜、及びMoを含む膜、例えばTiWによって形成されている。
本実施形態によっても、第1〜第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、導電膜CNL1による圧縮応力が大きすぎる場合、この圧縮応力を導電膜CNL2によって打ち消すことができる。従って、基板SUB2が反る可能性をさらに低くすることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
BMT バリアメタル膜
BSE p型ベース層
BW1 ボンディングワイヤ
BW2 ボンディングワイヤ
CNL1 導電膜
CNL2 導電膜
CRP 銅クリップ(導体膜)
CVL 保護絶縁膜
DEP 凹部
DRE ドレイン電極
DRN ドレイン層
EPI エピタキシャル層
GIS ゲート絶縁膜
GTE ゲート電極
HDL 高濃度P型層
ICS 配線基板
ISL 層間絶縁膜
MTL1 導電膜
NIL 金属層
RDL n型層
SCON ソースコンタクト
SD 半導体装置
SOE ソース電極
SOU ソース層
SOL1 はんだ層
SOL2 はんだ層
SUB1 基板
SUB2 基板

Claims (14)

  1. 半導体基板と、
    前記半導体基板の第1面に形成されたゲート電極と、
    前記半導体基板の前記第1面に形成されたソース層と、
    前記半導体基板の前記第1面とは反対側の面である第2面に形成されたドレイン層と、
    前記半導体基板の前記第1面上に形成された層間絶縁膜と、
    前記層間絶縁膜に埋め込まれており、前記ソース層上に接続しているソースコンタクトと、
    前記層間絶縁膜上及び前記ソースコンタクト上に形成された導電膜と、
    前記導電膜上に形成されたソース電極と、
    を備える半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記ソースコンタクトの上面には凹部が形成されており、
    前記凹部の底部上に位置する前記導電膜の上面と、前記層間絶縁膜上に位置する前記導電膜の上面との高さの差は、前記凹部の深さよりも小さい半導体装置。
  3. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記ソースコンタクトの底面及び側面に形成されたバリアメタル膜を備える半導体装置。
  4. 請求項3に記載の半導体装置において、
    前記導電膜は、前記バリアメタル膜とは異なる材料により形成されている半導体装置。
  5. 請求項4に記載の半導体装置において、
    前記バリアメタル膜は、TiN膜を含む半導体装置。
  6. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記導電膜は、Wを含む膜、Crを含む膜、Nbを含む膜、及びMoを含む膜の少なくとも一つを有する半導体装置。
  7. 請求項6に記載の半導体装置において、
    前記導電膜は、TiW膜である半導体装置。
  8. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記導電膜を構成する材料は、前記ソース電極を構成する材料よりもヤング率が高い半導体装置。
  9. 請求項5に記載の半導体装置において、
    前記層間絶縁膜上には前記バリアメタル膜が形成されていない半導体装置。
  10. 請求項5に記載の半導体装置において、
    前記層間絶縁膜上にも前記バリアメタル膜が形成されており、
    前記導電膜は、前記バリアメタル膜上及び前記ソースコンタクト上に形成されている半導体装置。
  11. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記導電膜の厚さは100nm以上300nm以下である半導体装置。
  12. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記ソース電極に接続されたボンディングワイヤを備える半導体装置。
  13. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記ソース電極に接続された導体膜を備える半導体装置。
  14. 請求項1に記載の半導体装置において、
    前記半導体基板の厚さは200μm以下である半導体装置。
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