P+柵極區(qū)域102相連的柵極電極(未圖示)。在如上述方式形成電極后,經(jīng)由芯片焊接工序和引線接合工序,利用密封樹脂110將半導(dǎo)體襯底101密封(參照?qǐng)D3(h)、圖1(d)、圖2)。
[0109]接著,對(duì)本實(shí)施方式I的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。
[0110]如上所述,在本實(shí)施方式I中,在利用熱處理進(jìn)行了以高濃度PSG膜105為擴(kuò)散源的固相擴(kuò)散后,緊接著除去在固相擴(kuò)散中使用的高濃度PSG膜105,由此,在半導(dǎo)體器件的制造線上,即使在晶閘管的制造工序中進(jìn)行了固相擴(kuò)散的晶片襯底和其它半導(dǎo)體元件的制造途中的晶片襯底共用同一保管庫(kù)的情況下,也能夠避免在晶閘管的制造中在固相擴(kuò)散中使用的高濃度PSG膜105污染其它半導(dǎo)體元件的襯底。
[0111]另外,該實(shí)施方式I中,在利用密封樹脂110將半導(dǎo)體襯底101密封前,使PSG膜107形成在半導(dǎo)體襯底的整個(gè)面,因此,能夠利用PSG膜(離子侵入阻止層)107的吸雜效果,阻止密封樹脂中的可動(dòng)離子(K,Na等)侵入到陰極等的半導(dǎo)體區(qū)域,能夠避免晶閘管的器件特性因密封樹脂中的可動(dòng)離子而變動(dòng)。即,在作為摻雜有磷的硅酸鹽玻璃膜的PSG膜中,通過(guò)磷的摻雜來(lái)提高捕捉從外部侵入的離子的作用,作為侵入的離子的吸雜層發(fā)揮功會(huì)K。
[0112]尤其是,在該實(shí)施方式I的晶閘管100的元件結(jié)構(gòu)中,阻止密封樹脂中的離子侵入到陰極等的半導(dǎo)體區(qū)域的PSG膜107,形成為覆蓋N+陰極區(qū)域103的在接觸孔Cl內(nèi)露出的部分以外的區(qū)域,因此,能夠阻止密封樹脂的可動(dòng)離子(K,Na等)從電極120與PSG膜107的間隙侵入到陰極區(qū)域103中。
[0113]另外,同樣地,PSG膜107形成為覆蓋P+陽(yáng)極區(qū)域102a和P+柵極區(qū)域102的位于接觸孔C2和C3內(nèi)的部分以外的區(qū)域,因此,能夠阻止密封樹脂的可動(dòng)離子(K,Na等)從陽(yáng)極電極120a、柵極電極(未圖示)與PSG膜107的間隙侵入到陽(yáng)極區(qū)域102a和柵極區(qū)域102。
[0114]另外,在本實(shí)施方式I的晶閘管100中,在半導(dǎo)體襯底上作為層間絕緣膜形成熱氧化膜104、其上的NSG膜106及其上的PSG膜107的三層結(jié)構(gòu)的層間絕緣膜,因此,用于將形成于半導(dǎo)體襯底101的擴(kuò)散區(qū)域即N+陰極區(qū)域103、P+陽(yáng)極區(qū)域102a和P+柵極區(qū)域102a,與形成在該層間絕緣膜上的陰極電極120、陽(yáng)極電極120a和柵極電極(未圖示)連接的接觸孔的截面形狀,為分階段地越靠近上側(cè)越擴(kuò)大的形狀(參照?qǐng)D7),構(gòu)成電極的金屬層的覆層變得良好,能夠抑制與電極相連的配線的斷線和連接不良等的產(chǎn)生。
[0115](實(shí)施方式2)
[0116]接著,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件進(jìn)行說(shuō)明。
[0117]圖8是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件進(jìn)行說(shuō)明的圖,圖8 (a)示意性地表示作為該實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的晶閘管的等效電路,圖8(b)示意性地表示該晶閘管的示意的結(jié)構(gòu),圖8 (c)示意性地表示構(gòu)成該晶閘管的擴(kuò)散區(qū)域的布局,圖8(d)示意性地表示圖8(c)的Dll-Dir線部分的截面結(jié)構(gòu)。
[0118]該實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件(晶閘管)200,替代實(shí)施方式I的半導(dǎo)體器件(晶閘管)100中的、阻止密封樹脂110中的可動(dòng)離子(K,Na等)向襯底侵入的由PSG膜(CVD膜)107形成的離子注入阻止層,而設(shè)置由形成在NSG膜(CVD膜)106上的PSG膜(常壓CVD膜)117a和形成在該P(yáng)SG膜(CVD膜)117a上的SiN膜(減壓CVD膜)117b構(gòu)成的離子注入阻止層,其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I中的晶閘管100相同。
[0119]當(dāng)詳細(xì)說(shuō)明時(shí),該實(shí)施方式2的晶閘管200,與圖1所示的實(shí)施方式I的晶閘管100同樣地,如圖8 (a)和圖8 (b)所示,具有將PNP晶體管Trl和NPN晶體管Tr2組合而成的結(jié)構(gòu)。
[0120]另外,構(gòu)成晶閘管200的陽(yáng)極A、陰極C和形成柵極G的半導(dǎo)體區(qū)域,與實(shí)施方式I的晶閘管100中的結(jié)構(gòu)相同,在形成陰極C的區(qū)域(N+陰極區(qū)域)103、形成陽(yáng)極的N+陽(yáng)極區(qū)域102a和構(gòu)成柵極G的P+柵極區(qū)域102上,分別形成有接觸孔Cl、C2和C3。此外,圖8(c)中,N型襯底101表不將晶片狀態(tài)的襯底切割而得到的芯片狀態(tài)的襯底(芯片襯底)。
[0121]該芯片狀態(tài)的襯底芯片焊接于引線框等的支承體,芯片襯底的電極通過(guò)引線接合等與引線框的內(nèi)部引線端連接,芯片襯底與引線框一起由密封樹脂密封,作為半導(dǎo)體器件的晶閘管完成。
[0122]該實(shí)施方式2的晶閘管200中,截面結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I的晶閘管100不同。
[0123]圖8(d)示意性地表示圖8(c)的Dl1-DlI’線部分的截面結(jié)構(gòu),圖9示意性地表示圖8(c)的D33-D33’線部分的截面結(jié)構(gòu)。
[0124]具體來(lái)講,在該實(shí)施方式2中,在N型襯底(N型硅襯底)101的表面上與實(shí)施方式I同樣,熱氧化膜(S12) 104形成為NSG (無(wú)摻雜硅酸鹽玻璃)膜,在該熱氧化膜104上利用CVD法依次層疊NSG (無(wú)摻雜硅酸鹽玻璃)膜106和PSG (摻磷的硅酸鹽玻璃)膜117a,這些熱氧化膜(S12) 104、NSG膜106和PSG膜117a構(gòu)成由多個(gè)絕緣層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)的絕緣膜。在此,PSG膜117a與實(shí)施方式I的晶閘管100中的PSG膜107相同。
[0125]此外,該實(shí)施方式2的晶閘管200中,也在N+型半導(dǎo)體區(qū)域(N+陰極區(qū)域)103上如圖8 (d)所示以貫通熱氧化膜104、NSG膜106和PSG膜117a的方式形成有接觸孔Cl,陰極電極120經(jīng)由接觸孔Cl與N+陰極區(qū)域103連接。
[0126]另外,在P+型半導(dǎo)體區(qū)域(P+陽(yáng)極區(qū)域)102a上,如圖9所示,以貫通熱氧化膜104、NSG膜106和PSG膜117a的方式形成有接觸孔C2,陽(yáng)極電極120a經(jīng)由該接觸孔C2與陽(yáng)極區(qū)域102a連接。另外,在柵極區(qū)域102上也如圖8(c)所示,以貫通熱氧化膜104、NSG膜106和PSG膜117a的方式形成有接觸孔C3,柵極電極(未圖示)經(jīng)由該接觸孔C3與柵極區(qū)域102連接。
[0127]此外,在該實(shí)施方式2的晶閘管200中,以覆蓋PSG膜117a的表面的方式形成有SiN膜(減壓CVD膜)117b作為表面鈍化膜,在該SiN膜(減壓CVD膜)117b的與陰極電極120和陽(yáng)極電極120a對(duì)應(yīng)的部分,形成有用于通過(guò)引線接合等與引線框的內(nèi)部引線連接的開口部117bl和117b2(參照?qǐng)D8(d)、圖9)。該SiN膜(減壓CVD膜)117b的與柵極電極(未圖示)對(duì)應(yīng)的部分也形成有用于通過(guò)引線接合等與引線框的內(nèi)部引線連接的開口部(未圖示)。這些電極通過(guò)接合線(未圖示)等與將這些電極引出至密封樹脂的外部的引線連接。
[0128]S卩,這樣的芯片狀態(tài)的襯底(芯片襯底)101芯片焊接于引線框等的支承體(未圖示),芯片襯底的電極與引線框的內(nèi)部引線端通過(guò)引線接合等連接,芯片襯底與引線框一體地由密封樹脂密封,作為半導(dǎo)體器件的晶閘管完成。在完成后的晶閘管中,鈍化膜117b、陰極電極120、陽(yáng)極電極120a和柵極電極(未圖示)與接合線一起由密封樹脂110覆蓋。
[0129]在此,作為鈍化膜117b的SiN膜(減壓CVD膜)117b具有100nm的膜厚。但是,SiN膜117b的膜厚不限于lOOOnm,至少為600nm以上即可,該膜厚的上限由作為半導(dǎo)體器件所要求的規(guī)格決定。該SiN膜117b中,氮化膜比氧化膜致密,并且實(shí)施氫燒結(jié)處理等,因此,具有阻止密封樹脂中的可動(dòng)離子(K,Na等)向襯底侵入的作用,通過(guò)使離子侵入阻止層117為PSG膜(常壓CVD膜)117a和形成在其之上的SiN膜(減壓CVD膜)117b的2層結(jié)構(gòu),能夠提高阻止密封樹脂中的可動(dòng)離子(K,Na等)向襯底的N+陰極區(qū)域等的擴(kuò)散區(qū)域侵入的效果。
[0130]接著,對(duì)該實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0131]圖10和圖11是按工藝順序(圖10(a)?圖10(g)和圖11(a)和圖11(b))對(duì)該實(shí)施方式2的半導(dǎo)體器件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明的圖,表示圖8(c)的D22-D22’線部分的截面結(jié)構(gòu)。另外,圖12按順序表示該制造方法中的處理工序。
[0132]在N型襯底(在此,晶片狀態(tài)的襯底)101上,作為晶閘管200的元件結(jié)構(gòu),形成成為柵極G的P+型半導(dǎo)體區(qū)域102、成為陽(yáng)極A的P +型半導(dǎo)體區(qū)域102a、成為陰極的N +半導(dǎo)體區(qū)域103的處理(圖10(a)?圖10 (c)),與實(shí)施方式I中的圖3 (a)?圖3 (c)所示的處理同樣進(jìn)行。
[0133]在此,深的N+陰極區(qū)域103的形成,在配置在襯底處理腔室CHl內(nèi)的N型襯底101的表面,如圖10 (b)所示形成作為雜質(zhì)擴(kuò)散源的高濃度PSG膜(擴(kuò)散源層)105 (圖12所示的磷沉積工序SI),之后,通過(guò)實(shí)施熱處理,使雜質(zhì)的磷從高濃度PSG膜105向N型襯底101的淺的N+陰極區(qū)域103a進(jìn)行固相擴(kuò)散(圖12的深的磷擴(kuò)散工序S2)而進(jìn)行。
[0134]之后,如圖10(d)所示,利用氟酸將高濃度PSG膜105除去(圖12的高濃度PSG膜除去工序S3),之后,如圖10 (e)所示,利用CVD法形成無(wú)摻雜的硅酸鹽玻璃(NSG)膜106 (圖12的NSG膜形成工序S4),進(jìn)而在其之上利用常壓CVD法沉積磷的濃度3?8mol (例如6mol)的PSG膜117a (圖12的PSG膜沉積工序S5)。
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