一种半导体装置，其用于解决如下问题：当水分从半导体装置的外部侵入到硅玻璃(BPSG)膜上表面时，露出的硅玻璃(BPSG)膜的膜内含有的磷游离，腐蚀附近的源极电极和总线这样的以Al为主材料的电极的表面，导致源极电极和总线等电极的可靠性降低。其特征在于，层间膜包括：磷扩散防止膜，其防止磷的扩散；硅玻璃膜，其位于磷扩散防止膜上方且含有磷；以及磷扩散防止膜，其位于含有磷的硅玻璃膜上方。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
在半导体基体上形成有公知的开关元件的结构，在半导体基体和半导体基体上方的电极之间，普遍使用了未掺杂的硅玻璃(NSG)的层间膜。在这样的结构中，若在半导体基体上存在阶梯，则其上方的层间膜也容易产生阶梯，电极有时会在产生了层间膜的阶梯的区域上方发生断线。尤其在半导体基体上表面形成有公知的沟槽栅结构或用于源极接触的接触孔等槽的情况下，也容易在层间膜上表面产生较大的阶梯。于是，有时产生形成于层间膜上表面的源极电极和总线由于层间膜上表面的阶梯而断线等问题。因此，为了尽量使层间膜的上表面平坦，在专利文献1等中公开了如下半导体装置：其使用了在未掺杂的硅玻璃(NSG)膜上方形成了含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜的2层结构的层间膜，其中，该硅玻璃(BPSG)膜受热而表现出流动性。尤其在基板表面上形成有沟槽栅结构或用于源极接触的接触孔的情况下，通过追加硅玻璃(BPSG)膜，使得形成于层间膜上方的源极电极和总线的形成区域的阶梯变得缓和，能够改善源极电极和总线发生断线之类的可靠性问题。专利文献1：日本特开2005-5733号公报对于采用了在未掺杂的硅玻璃(NSG)膜上形成了硅玻璃(BPSG)膜的层间膜的半导体装置而言，在未设置源极电极和总线等电极的区域中，硅玻璃(BPSG)的层间膜露出。当水分从半导体装置的外部侵入到硅玻璃(BPSG)膜上表面时，硅玻璃(BPSG)膜的膜内含有的磷游离出来，腐蚀附近的源极电极和总线的以Al为主材料的电极的表面，存在使源极电极和总线等电极的可靠性降低的问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供解决所述问题的专利技术。本专利技术为了解决所述课题而成为以下所述的结构。本专利技术的半导体装置具有：半导体基体；所述半导体基体上方的层间膜；所述层间膜上的一部分的区域上方的电极，所述层间膜包括：磷扩散防止膜，其抑制磷的扩散；所述磷扩散防止膜上方的含有所述磷的硅玻璃膜；以及含有所述磷的硅玻璃膜上方的磷扩散防止膜。因为本专利技术如以上那样构成，因此即使水分从半导体装置的外部侵入到层间膜上表面，也能够抑制其附近的电极的表面发生腐蚀，能够提高电极的可靠性。附图说明图1是半导体装置1的有源区的截面图。图2是半导体装置1的俯视图。图3是半导体装置1的边缘区的截面图。符号说明1：半导体装置；2：半导体基体；3：n-层；4：p-层；5：n+层；6：栅极电极；7：P层；8：氧化膜；9：层间膜；10：发射极电极；11：集电极电极；12：辅助电极；13：保护膜。具体实施方式以下对作为本专利技术的实施方式的半导体装置1进行说明。图1示出半导体装置1的截面图。该半导体装置1包括由硅构成的半导体基体2上形成的沟槽栅型的元件部(有源区)。在该半导体基体2中，在作为集电区的P层7上方依次形成有作为漂移区域的n-层(第1半导体区域)3、作为基区的p-层(第2半导体区域)4。在半导体基体2的表面侧形成有槽(栅极沟槽)100，该槽100贯穿p-层4且底部到达n-层3。槽100在与图1中的纸面垂直的方向上延伸，虽未在图2的俯视图中示出，但在纸面的纵向上形成有并行的多个槽100。在此，槽100的宽度b优选比相邻的槽100之间的半导体区域的宽度a宽。而且，槽100的宽度b优选比槽的深度c宽。根据这样的半导体装置1，能够在槽100的底部附近的n-层中更多地蓄积从P层7向n-层移动的空穴，能够降低半导体装置1的导通电阻。在半导体基体2的表面侧的槽100的两侧，形成有作为发射区的n+层5。在槽100的内表面(侧面和底面)形成有绝缘膜101。栅极电极6以隔着绝缘膜101与p-层4相对的方式设置。栅极电极6例如由掺杂成高浓度的导电性的多晶硅构成。栅极电极6形成于槽100的左右的侧壁部，左右的栅极电极6彼此电连接。在栅极电极6的下方形成有与栅极电极6分离(绝缘)的辅助电极12。在槽100的底面也形成有绝缘膜101，因此辅助电极12也与其下方的n-层3绝缘。在辅助电极12和栅极电极6的上表面形成有作为氧化硅膜的绝缘膜8，在该绝缘膜8上方，以填埋槽100的间隙的方式形成有层间膜9。在半导体基板2的表面上形成有发射极电极(第1主电极)10，发射极电极10在半导体基板2的表面上与n+层5连接。发射极电极10和栅极电极6之间被层间膜9绝缘。在半导体基板2的整个背面形成有与P层(集电区)7电连接的集电极电极(第2主电极)11。在该结构中，栅极电极6未形成于槽100的底面侧，辅助电极12以成为与发射极电极10相同电位(接地电位)的方式配置在槽100的底部，因此栅极/漏极间的电容Cgd(反馈电容)降低。另外，因为在槽100的底部配置有辅助电极12，因此能够利用辅助电极12使耗尽层良好地从槽100的底部和侧面向n-层3侧扩展，能够提高耐压。在包括开关元件的有源区200的外侧形成有边缘区300。图3中示出半导体装置1的边缘区300。在图3中，半导体基体2的端部处于右端，有源区处于左侧的更靠前的位置。在边缘区300内，边缘沟槽102以包围有源区的方式形成，在边缘沟槽102内形成有与n-层3电绝缘的辅助电极103。辅助电极103也可以在未图示的区域中与发射极电极10电连接。在边缘沟槽102的外侧形成有第1RESURF(降低表面电场)区域41和第2RESURF区域42，该第2RESURF区域42从第1RESURF区域41向半导体基体的端部侧延伸，且延伸到比第1RESURF区域41更深的位置。第2RESURF区域42的杂质浓度是1×1015～1×1017[/cm3]，杂质浓度比第1RESURF区域41低。在半导体基板2上隔着绝缘膜55设置有电极51、52、53、54，电极51、52、53、54中最靠近半导体基体的端部侧的电极51、52、53、54与集电极电极11电连接，电极51、52、53、54中最靠近有源区侧的电极51、52、53、54与发射极电极10电连接。因此，当向集电极电极11和发射极电极10施加电压时，在相邻的电极51、52、53、54间产生电容，作为容性场电极发挥作用。在电极51、52、53、54上方设置有层间膜9。在此，在半导体基体2的上表面上形成有RESURF42的半导体基体2的区域上方的至少一部分、以及比RESURF区域42靠外侧的半导体基体2的区域上方，未在层间膜9上方形成电极10，层间膜9的上表面露出。层间膜9构成为设置有：抑制磷的扩散的磷扩散防止膜；在其上方形成的含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜；以及在该硅玻璃(BPSG)膜上方形成的的磷扩散防止膜。含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜的厚度是1.75～2.75um，使得层间膜上表面上产生的阶梯比下表面产生的阶梯缓和。在含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜的下方形成有磷扩散防止膜。该膜的厚度是0.4um～0.6um，磷扩散防止膜具有抑制从半导体装置的外部侵入的水分向其下侧的基板侧侵入的效果。在含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜的上方形成有磷扩散防止膜。该膜的厚度是0.4um～0.6um。通过在含有硼和磷的硅玻璃(BPSG)膜的上方形成磷扩散防止膜，即使从半导体装置1的外部向层间膜9的上表面侵入水分，也能够利用层间膜9的上部侧形成的磷扩散防止膜，抑制水分到达本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置具有：半导体基体；所述半导体基体上方的层间膜；以及所述层间膜上的一部分区域上方的电极，所述层间膜包括：磷扩散防止膜，其抑制磷的扩散；含有磷的硅玻璃膜，其位于所述磷扩散防止膜上方；以及磷扩散防止膜，其位于所述含有磷的硅玻璃膜上方，抑制磷的扩散。
【技术特征摘要】
2015.09.18 JP 2015-1859341.一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置具有：半导体基体；所述半导体基体上方的层间膜；以及所述层间膜上的一部分区域上方的电极，所述层间膜包括：磷扩散防止膜，其抑制磷的扩散；含有磷的硅玻璃膜，其位于所述磷扩散防止膜上方；以及磷...
【专利技术属性】
技术研发人员：松田成修，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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