盤(pán)部的針對(duì)柵極電極6的鋁尖峰。
[0071]由TiN層93以及Ti層94構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)的阻擋金屬層9也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施方式。即，也可以使主MOSFET單元以及電流感應(yīng)單元110的阻擋金屬層9為上述二層結(jié)構(gòu)。由此，能夠使主MOSFET單元以及電流感應(yīng)單元110的閾值電壓一致，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的電流檢測(cè)。
[0072]〈第七實(shí)施方式〉
圖14是第七實(shí)施方式的MOSFET芯片100的俯視圖。該MOSFET芯片100具有溫度感應(yīng)二極管120作為對(duì)芯片的溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器。并且，MOSFET芯片100的MOSFET單元部以及柵極焊盤(pán)部的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式(圖2)相同，所以，省略此處的說(shuō)明。此外，該MOSFET芯片100還可以具有第二實(shí)施方式的電流感應(yīng)單元110。
[0073]圖15是MOSFET芯片100的溫度感應(yīng)二極管120的剖視圖(沿圖14的D-D線的剖面)。如圖15所示，溫度感應(yīng)二極管120由ρ型多晶硅123和與其相鄰的η型多晶硅124構(gòu)成、并且被配設(shè)在構(gòu)成MOSFET的η—漂移層2的外延生長(zhǎng)層上所形成的硅氧化膜11上。在ρ型多晶硅123上隔著阻擋金屬層9配設(shè)有陽(yáng)極電極121，在η型多晶硅124上隔著阻擋金屬層9配設(shè)有陰極電極122。
[0074]溫度感應(yīng)二極管120的阻擋金屬層9在與MOSFET的源極電極101以及柵極焊盤(pán)102之下所配設(shè)的阻擋金屬層9相同的工序中形成，由鈦(Ti)或者氮化鈦(TiN)構(gòu)成。此外，陽(yáng)極電極121以及陰極電極122在與MOSFET的源極電極101以及柵極焊盤(pán)102相同的工序中形成，由Al或者Al合金(例如，AlSi)構(gòu)成。
[0075]這樣，使阻擋金屬層9介于溫度感應(yīng)二極管120的ρ型多晶硅123和陽(yáng)極電極121的連接部分以及η型多晶硅124和陰極電極122的連接部分，由此，改善這些連接部分的電接觸。其結(jié)果是，溫度感應(yīng)二極管120的溫度特性穩(wěn)定，能夠精度良好地檢測(cè)MOSFET芯片100的溫度，能夠有助于MOSFET的動(dòng)作的穩(wěn)定化。
[0076]此外，如本實(shí)施方式那樣，作為溫度感應(yīng)二極管120的陽(yáng)極電極121以及陰極電極122之下所設(shè)置的阻擋金屬層9，使用與MOSFET的源極電極101以及柵極焊盤(pán)102之下配設(shè)的阻擋金屬層9相同的阻擋金屬層，由此，也能夠得到抑制制造成本的上升這樣的效果。
[0077]并且，在以上的說(shuō)明中，與第一實(shí)施方式同樣地，使阻擋金屬層9為T(mén)i或者TiNJS是，也可以如第四實(shí)施方式那樣由TiSi構(gòu)成，也可以如第五實(shí)施方式那樣做成由TiSi層以及Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)，也可以如第六實(shí)施方式那樣做成由TiN層以及Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)。
[0078]特別是，在ρ型多晶硅123以及η型多晶硅124上配設(shè)了TiSi或者TiN的阻擋金屬層
9、或者由TiSi層和Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)的阻擋金屬層9、或者由TiN層和Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)的阻擋金屬層9的情況下，ρ型多晶硅123以及η型多晶硅124與陽(yáng)極電極121和陰極電極122之間的電接觸被進(jìn)一步改善，能夠更加精度良好地檢測(cè)MOSFET芯片100的溫度。
[0079]在以上的說(shuō)明中對(duì)漂移層2和緩沖層I(基板)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型的結(jié)構(gòu)的MOSFET進(jìn)行了敘述，但是，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于漂移層2和基板I具有不同的導(dǎo)電類(lèi)型的結(jié)構(gòu)的IGBT。例如，相對(duì)于圖2 (a)所示的結(jié)構(gòu)，若使緩沖層I為ρ型，則成為IGBT的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，MOSFET的源極區(qū)域4以及源極電極1I分別對(duì)應(yīng)于IGBT的發(fā)射極區(qū)域以及發(fā)射極電極，MOSFET的漏極電極1對(duì)應(yīng)于集電極電極。
[0080]此外，在各實(shí)施方式中，對(duì)使用作為耐熱性高的寬帶隙半導(dǎo)體的SiC形成的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但是，使用了其它寬帶隙半導(dǎo)體的半導(dǎo)體裝置的耐熱性也比較高，所以，對(duì)于應(yīng)用本發(fā)明是有效的。作為其它寬帶隙半導(dǎo)體，例如有氮化鎵(GaN)類(lèi)材料、金剛石等。
[0081]并且，本發(fā)明能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)自由組合各實(shí)施方式或者適當(dāng)?shù)貙?duì)各實(shí)施方式進(jìn)行變形、省略。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有: 半導(dǎo)體層，是碳化硅半導(dǎo)體； 柵極絕緣膜，配置于所述半導(dǎo)體層上； 多晶硅的柵極電極，配置于所述柵極絕緣膜上； 源極區(qū)域，是形成于所述半導(dǎo)體層的上部的雜質(zhì)區(qū)域； 層間絕緣膜，覆蓋所述柵極電極上； 源極電極，與所述源極區(qū)域連接，并且形成于所述層間絕緣膜的上方，含有鋁； 阻擋金屬層，存在于所述源極電極和所述層間絕緣膜之間，并且在所述源極電極和所述層間絕緣膜之間設(shè)置于所述層間絕緣膜的上表面及側(cè)面；以及柵極焊盤(pán)，形成于所述阻擋金屬層上，與所述柵極電極連接。2.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層也存在于所述源極電極和所述源極區(qū)域之間。3.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 在所述源極電極和所述源極區(qū)域之間存在硅化物層。4.如權(quán)利要求3所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層也存在于所述源極電極和所述硅化物層之間。5.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述源極電極是與所述阻擋金屬層一起構(gòu)圖而形成的。6.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述柵極焊盤(pán)是與所述阻擋金屬層一起構(gòu)圖而形成的。7.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是含有Ti的金屬層。8.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是厚度為40nm以上的Ti層。9.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是厚度為90nm以上的TiN層。10.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是厚度為130nm以上的TiSi層。11.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是由TiSi層以及Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)。12.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是由TiN層以及Ti層構(gòu)成的二層結(jié)構(gòu)。13.如權(quán)利要求1所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所述阻擋金屬層是TiSi層、TiN層、TiSi層與Ti層的二層結(jié)構(gòu)以及TiN層與Ti層的二層結(jié)構(gòu)的任意一種。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，能夠抑制閾值電壓隨時(shí)間變化而下降，并且能夠防止鋁布線引起的絕緣膜的腐蝕或鋁尖峰引起的柵極源極間的短路。半導(dǎo)體裝置的MOSFET單元具有多晶硅的柵極電極(6)以及在n-漂移層(2)的上部形成的n+源極區(qū)域(4)。柵極電極(6)上被層間絕緣膜(7)覆蓋，Al的源極電極(101)在層間絕緣膜(7)上延伸。此外，在柵極電極(6)上連接有Al的柵極焊盤(pán)(102)。在源極電極(101)和層間絕緣膜(7)之間以及柵極焊盤(pán)(102)和柵極電極(6)之間分別配設(shè)有抑制Al的擴(kuò)散的阻擋金屬層(99)。
【IPC分類(lèi)】H01L29/49, H01L29/45, H01L29/861, H01L29/78, H01L29/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105702717
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610222047
【發(fā)明人】末川英介, 折附泰典, 樽井陽(yáng)一郎
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2011年11月25日
【公告號(hào)】CN102610639A, CN102610639B, CN104064591A, DE102011086943A1, US9041007, US20120132912, US20150243753