[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提供半导体装置。在Ti膜设置于由BPSG等构成的层间绝缘膜上的情况下，由于Ti膜吸出层间绝缘膜所含有的氧，所以导致Ti膜变化为TiO₂膜。这样，TiO₂膜与层间绝缘膜的密合性降低。因此，存在源电极或发射电极从层间绝缘膜剥离，半导体装置的可靠性降低的问题。本发明的半导体装置具有：半导体基板；绝缘膜，其含有氧，且设置于半导体基板上，具有使半导体基板露出的开口；第一势垒金属部，其至少设置于开口的底部，层叠有一种以上的膜；上部电极，其设置于绝缘膜的上方，在绝缘膜的上表面与上部电极之间不设置势垒金属，或者在绝缘膜的上表面与上部电极之间还具备与第一势垒金属部的构成不同的第二势垒金属部。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

以往，MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)的源极接触部和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)的发射电极接触部使用所谓的势垒金属或高熔点金属(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-160039号公报

专利文献2：日本特开2007-266483号公报

专利文献3：日本特开2011-249491号公报

发明内容

技术问题

作为源电极或发射电极，有时使用含有铝(以下，记为Al)的金属。另外，作为防止含有Al的金属与硅(以下，记为Si)基板发生反应的势垒金属膜，有时使用钛(以下，记为Ti)膜。然而，在将Ti膜设置于由BPSG等构成的层间绝缘膜上的情况下，由于Ti膜吸收层间绝缘膜所含有的氧，所以Ti膜会变为氧化钛(以下，记为TiO₂)膜。由此，TiO₂膜与层间绝缘膜之间的密合性降低。因此，存在源电极或发射电极从层间绝缘膜剥离，半导体装置的可靠性降低的问题。

技术方案

在本发明的第一形态中，提供一种半导体装置。半导体装置可以具备半导体基板、绝缘膜、第一势垒金属部和上部电极。绝缘膜可以设置于半导体基板上。绝缘膜可以具有使半导体基板露出的开口。绝缘膜可以含有氧。第一势垒金属部可以至少设置于开口的底部。第一势垒金属部可以被设置为由一种以上的膜层叠而成。上部电极可以设置于绝缘膜的上方。在绝缘膜的上表面与上部电极之间可以不设置势垒金属。或者代替它，半导体装置在绝缘膜的上表面与上部电极之间还可以具备与第一势垒金属部的构成不同的第二势垒金属部。

在第二势垒金属部中，与绝缘膜接触的膜可以不是钛膜，也可以不是氧化钛膜。

第一势垒金属部可以具有层叠膜。层叠膜可以是钛膜和钛膜上的氮化钛膜。另外，第二势垒金属部可以具有氮化钛膜。

半导体装置还可以在绝缘膜的开口具备插塞。插塞可以具有钨。

第二势垒金属部可以设置在插塞与上部电极之间。

绝缘膜的上表面与上部电极之间的第二势垒金属部、和插塞的上表面与上部电极之间的第二势垒金属部可以连续。

上部电极的材料可以包含硅。

可以在半导体基板设有功率元件部和控制电路部。功率元件部可以至少具有绝缘膜、第一势垒金属部、第二势垒金属部和上部电极。控制电路部可以控制功率元件部。

半导体装置还可以具备铜线。铜线在上部电极上可以与上部电极电连接。