JP2019125743A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、図3に示すように、ウエハ上に、アルミニウム電極14aを形成する。ここでは、ウエハの上面全体を覆うようにアルミニウム電極14aを形成する。アルミニウム電極14aは、コンタクトホール26a内で半導体基板12の上面12aに接触する。なお、アルミニウム電極14aは、単体のアルミニウムにより構成されていてもよいし、アルミニウムを主成分として含む合金によって構成されていてもよい。
次に、図4に示すように、アルミニウム電極14aの上面に、パターニングされたレジスト膜30を形成する。より詳細には、まず、アルミニウム電極14aの上面全体を覆うようにレジスト膜30を形成する。次に、レジスト膜30を露光して、レジスト膜30にパターンを転写する。次に、レジスト膜30の非硬化部分を除去して、レジスト膜30をパターニングする。ここでは、図4に示すように、複数のコンタクトホール26aの上部に位置する範囲40にレジスト膜30を残存させ、範囲40の外側のレジスト膜30を除去する。
次に、ウエハの上面側からアルミニウム電極14aをウェットエッチングする。ここでは、燐酸、酢酸及び硝酸を混合した薬液によってアルミニウム電極14aをエッチングする。その結果、図5に示すように、範囲40の外側のアルミニウム電極14aが除去され、範囲40内にアルミニウム電極14aが残存する。範囲40の外側では、層間絶縁膜26が露出する。
次に、図6に示すように、レジスト膜30全体を、アッシングによって除去する。
次に、アルミニウム電極14aの上面を含むウエハの上面全体を、フッ化炭素ガス(例えば、CHF3)に曝す。図6では、ウエハの上面にアルミニウム電極14aと層間絶縁膜26が露出している。アルミニウム電極14aと層間絶縁膜26はフッ化炭素ガスに対して耐性を有するので、ここではアルミニウム電極14aと層間絶縁膜26はほとんどエッチングされない。このため、この工程では、ウエハの状態は変化しない。
次に、図7に示すように、アルミニウム電極14a上に、ニッケル(Ni)と金(Au)を積層した表面電極14bを形成する。アルミニウム電極14aと表面電極14bによって、エミッタ電極14が構成される。その後、コレクタ電極16等の必要な構造を形成し、ウエハをチップに切断することで、図1に示す半導体装置10の構造が得られる。
その後、IGBTの電気的特性を検査し、良品を選別することで、半導体装置10が完成する。
レジスト膜30に異常開口30aが生じている場合には、アルミニウム電極エッチング工程において、異常開口30a内でアルミニウム電極14aがエッチングされる。その結果、図9に示すように、異常開口30a内のアルミニウム電極14aに、穴状の欠損15が形成される。欠損15は、コンタクトホール26aを通って半導体基板12の上面12aに達している。すなわち、欠損15内に半導体基板12の上面12aが露出している。
次に、レジスト膜除去工程でレジスト膜30全体を除去する。
次に、フッ化炭素処理工程が行われる。上述したように欠損15内に半導体基板12の上面12aが露出しているので、フッ化炭素処理工程では欠損15内の上面12aがフッ化炭素ガスに曝される。その結果、図10に示すように、欠損15内で半導体基板12がエッチングされ、欠損15内の上面12aに穴13が形成される。このように穴13が形成されると、IGBTの電気的特性が変化する。
次に、図11に示すように、表面電極形成工程で、アルミニウム電極14a上に表面電極14bを形成する。このとき、穴13内に表面電極14bが成膜される。これによって、IGBTの電気的特性がさらに変化する。その後、コレクタ電極16等の必要な構造が形成され、ウエハがチップに切断される。
次に、電気的特性検査工程において、IGBTの電気的特性を検査する。上述したように、穴13が形成され、かつ、穴13内に表面電極14bが存在していることによって、IGBTの電気的特性が変化している。例えば、ゲート閾値電圧の上昇や、ゲートリーク電流の増大が生じる。このため、穴13が存在する場合には、電気的特性検査工程において、IGBTの電気的特性が異常値を示す。したがって、電気的特性から、欠損15及び穴13を有する半導体装置10を判別することができる。
12 :半導体基板
13 :穴
14 :エミッタ電極
14a:アルミニウム電極
14b:表面電極
15 :欠損
16 :コレクタ電極
22 :ゲート電極
24 :ゲート絶縁膜
26 :層間絶縁膜
26a:コンタクトホール
30 :レジスト膜
30a:異常開口
Claims (1)
- 半導体装置の製造方法であって、
内部に半導体素子が設けられた半導体基板上に、少なくとも表面がアルミニウムを含有する金属によって構成されている電極を形成する工程と、
前記電極上に、パターニングされたレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に覆われていない範囲の前記電極をエッチングする工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、
前記電極の前記表面を、フッ化炭素ガスに曝す工程と、
前記半導体素子の電気的特性を検査する工程、
を備える製造方法。
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