JP2017059720A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置のソース電極8は、第1Ti膜21、第2TiN膜22、第2Ti膜23、Al−Si膜24が順に積層された構造を有する、または、半導体装置のソース電極8は、第1TiN膜20、第1Ti膜21、第2TiN膜22、第2Ti膜23、Al−Si膜24が順に積層された構造を有する。また、半導体装置の第2の保護膜17は、ポリアミド膜である。
【選択図】図1
Description
本発明にかかる半導体装置は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて構成される。実施の形態1においては、ワイドバンドギャップ半導体として例えば炭化珪素(SiC)を用いて作製された炭化珪素半導体装置について、MOSFETを例に説明する。図1は、実施の形態1にかかる炭化珪素半導体装置の構成を示す断面図である。図1には、活性領域の状態を図示する。
次に、実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法について、例えば、1200Vの耐圧クラスのMOSFETを作成する場合を例に説明する。まず、例えば2×1019cm-3程度の不純物濃度で窒素がドーピングされたn+型炭化珪素基板1を用意する。n+型炭化珪素基板1は、主面が例えば、<11−20>方向に4度程度のオフ角を有する(000−1)面であってもよい。
序は種々変更可能である。
図2は、実施の形態2にかかる炭化珪素半導体装置の構成を示す断面図である。実施の形態2にかかる半導体装置が実施の形態1にかかる半導体装置と異なるのは、ソース電極8に、第1TiN膜20を炭化珪素半導体基体と第1Ti膜21との間にさらに積層して、5層構造にしたことである。
実施の形態3にかかる炭化珪素半導体装置の構成は、実施の形態1にかかる炭化珪素半導体装置の構成と同じであるため、図示を省略する。実施の形態3にかかる半導体装置が実施の形態1にかかる半導体装置と異なるのは、第2の保護膜17がポリアミド膜であることである。ポリアミド膜は、分子中にアミド結合をもつ合成高分子材料であり、ポリイミド膜より、密着性が高いという特徴を有する。
次に、実施の形態3にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法について説明する。まず、実施の形態1と同様に、n型炭化珪素エピタキシャル層2を形成する工程から、めっき膜16を形成する工程までを順に行う。
2 n型炭化珪素エピタキシャル層
4 n+型ソース領域
5 p++型コンタクト領域
6 ゲート絶縁膜
7 ゲート電極
8 ソース電極
9 ドレイン電極
10 p+型領域
11 p型炭化珪素エピタキシャル層
12 n型ウェル領域
13 層間絶縁膜
14 PSG膜
15 保護膜
16 めっき膜
17 第2の保護膜
18 ピン状電極
19 半田
20 第1TiN膜
21 第1Ti膜
22 第2TiN膜
23 第2Ti膜
24 Al−Si膜
100 BPSG膜
Claims (5)
- シリコンよりもバンドギャップが広い半導体からなる第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板のおもて面に堆積された、前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板よりも不純物濃度の低い第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層の、前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板側に対して反対側の表面層に選択的に設けられた第2導電型半導体領域と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層および前記第2導電型半導体領域の表面に設けられた、シリコンよりもバンドギャップが広い半導体からなる第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層内の前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層上に選択的に設けられた第1の第1導電型領域と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層内に選択的に設けられた第2の第1導電型領域と、
前記第2の第1導電型領域および前記第1の第1導電型領域の上にゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層および前記第2の第1導電型領域に接するソース電極と、
前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板の裏面に設けられたドレイン電極と、
前記ソース電極上に、選択的に設けられためっき膜と、
前記めっき膜に半田を介して接続された、外部信号をとり出すピン状電極と、
を備え、
前記ソース電極は、少なくとも、Ti膜、TiN膜、Ti膜、アルミニウムを含む金属膜が順に積層された構造を有する、
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記ソース電極は、TiN膜、Ti膜、TiN膜、Ti膜、アルミニウムを含む金属膜が順に積層された構造を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記アルミニウムを含む金属膜は、Al−Si膜、Al−Cu膜またはAl−Si−Cu膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記ソース電極上に選択的に設けられた保護膜と、
前記めっき膜および前記保護膜が接する部分を覆う第2の保護膜と、
をさらに備え、
前記第2の保護膜は、ポリアミド膜であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の半導体装置。 - シリコンよりもバンドギャップが広い半導体からなる第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板のおもて面に、前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板よりも不純物濃度の低い第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層を形成する工程と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層の表面層に、第2導電型半導体領域を選択的に形成する工程と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層の表面に、シリコンよりもバンドギャップが広い半導体からなる、第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層を形成する工程と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層の内部の、前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体堆積層上に第1の第1導電型領域を選択的に形成する工程と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層の内部に第2の第1導電型領域を選択的に形成する工程と、
前記第2の第1導電型領域および前記第1の第1導電型領域の上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第2導電型ワイドバンドギャップ半導体層および前記第2の第1導電型領域に接するソース電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1導電型ワイドバンドギャップ半導体基板の裏面にドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極上に、選択的にめっき膜を形成する工程と、
前記めっき膜に半田を介して接続された、外部信号をとり出すピン状電極を形成する工程と、
を含み、
前記ソース電極を形成する工程は、Ti膜、TiN膜、Ti膜、アルミニウムを含む金属膜を順に積層する、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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