半导体装置的制造方法以及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法以及半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置的制造方法及半导体装置
。

技术介绍

[0002]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)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开
2017
‑
135339
号公报

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]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
。
[0008]技术方案
[0009]在本专利技术的第一方式中，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
。
[0010]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
。
[0011]在以离子方式注入的步骤中，
>Ti
的剂量可以为
1E17/cm2以下
。
[0012]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
。
[0013]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
。
[0014]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。
[0015]第一
TiN
层的厚度可以小于
Ti
硅化物层的厚度的
1/5。
[0016]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
。
[0017]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
。
[0018]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
。
[0019]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。
[0020]在本专利技术的第二方式中，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
。
[0021]TiN
层可以覆盖接触孔的整个侧壁
。
[0022]TiN
层可以还设置于
Ti
硅化物层的上表面
。
[0023]Ti
硅化物层的厚度可以为
10nm
以上且
100nm
以下
。
[0024]Ti
硅化物层的厚度可以为
20nm
以上且
30nm
以下
。
[0025]接触孔的锥角
(taper angle)
可以为
80
度以上且小于
90
度
。
[0026]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
。
[0027]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
。
[0028]应予说明，上述
技术实现思路
并未列举出本专利技术的全部特征
。
另外，这些特征组的子组合也能够成为专利技术
。
附图说明
[0029]图1示出实施例的半导体装置
100
的俯视图的一例
。
[0030]图2示出图1的区域
A
的放大图的一例
。
[0031]图3是示出图2的
a
‑
a'
截面的一例的图
。
[0032]图
4A
示出比较例的半导体装置
200
的放大截面图
。
[0033]图
4B
示出实施例的半导体装置
100
的放大截面图的一例
。
[0034]图
5A
是示出实施例的半导体装置
100
的制造方法的一例的图
。
[0035]图
5B
是示出实施例的半导体装置
100
的制造方法的一例的图
。
[0036]图
5C
是示出实施例的半导体装置
100
的制造方法的另一例的图
。
[0037]图6是示出
Ti
离子的注入加速电压与注入深度之间的关系的图
。
[0038]图7示出实施例的半导体装置
100
的放大截面图的一例
。
[0039]符号说明
[0040]10
…
半导体基板，
12
…
发射区，
14
…
基区，
15
…
接触区，
16
…
蓄积区，
17
…
阱区，
18
…
漂移区，
21...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种半导体装置的制造方法，其特征在于，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所述半导体基板的正面上的层间绝缘膜而设置；以及利用退火在所述接触孔的底面形成
Ti
硅化物层的步骤
。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，在所述以离子方式注入的步骤中，
Ti
的剂量为
1E15/cm2以上且
5E17/cm2以下
。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，在所述以离子方式注入的步骤中，
Ti
的剂量为
1E17/cm2以下
。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，在所述以离子方式注入的步骤中，
Ti
的注入加速电压为
1keV
以上且
100keV
以下
。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，在所述以离子方式注入的步骤中，
Ti
的注入加速电压为
15keV
以上且
30keV
以下
。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，在所述接触孔的侧壁形成有以离子方式注入的
Ti
氮化而成的第一
TiN
层，所述第一
TiN
层的厚度小于所述
Ti
硅化物层的厚度的
1/2。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，所述第一
TiN
层的厚度小于所述
Ti
硅化物层的厚度的
1/5。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，在所述形成
Ti
硅化物层的步骤之后，还包括在所述接触孔溅射
TiN
，利用退火在所述第一
TiN
层和所述
Ti
硅化物层上形成第二
TiN
层的步骤
。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，在形成所述第二
TiN
层的步骤之后，还包括在所述接触孔埋入导电性材料的步骤
。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：形成抗蚀剂掩模的步骤；经由所述抗蚀剂掩模向所述接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉村尚，下沢慎，洼内源宜，内田美佐稀，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：