发明名称 具有多层构造之焊垫电极的半导体装置
摘要 具有多层构造之焊垫电极之半导体装置。该焊垫电极包含形成于半导体基板上的下电极层,与形成于该下电极层上的覆盖绝缘膜。该覆盖绝缘膜具有一开口,俾以暴露出该下电极层之至少一部份。在该覆盖绝缘膜的开口之侧壁设置了一阶梯部。该开口的该阶梯部之阶梯表面的上面部位之尺寸大于该开口的该阶梯表面的下面部位之尺寸。在该下电极层之至少一部份上,该焊垫电极更包含一经由该开口而形成的上电极层。该上电极层是由具有抗腐蚀性的材料所制成,以避免腐蚀性物质腐蚀该下电极层,而且该上电极层叠在该阶梯部之阶梯表面上。
申请公布号 TW507346 申请公布日期 2002.10.21
申请号 TW090132476 申请日期 2001.12.25
申请人 电气股份有限公司 发明人 丸冈道明
分类号 H01L23/488;H01L21/28 主分类号 H01L23/488
代理机构 代理人 周良谋 新竹巿东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种半导体装置,具有多层构造之焊垫电极,该半 导体装置包含: 一半导体基板; 一下电极层,形成于该半导体基板上; 一覆盖绝缘膜,形成于该下电极层上,其中该覆盖 绝缘膜具有一开口,俾以暴露出至少一部份之该下 电极层,在该覆盖绝缘膜之开口的侧壁设置一阶梯 部,该开口在该阶梯部之阶梯表面的上面部位之尺 寸大于该开口在该阶梯表面的下面部位之尺寸;及 一上电极层,形成于该下电极层经由该开口而暴露 出来之该部位上,该上电极层是由具有抗腐蚀性的 材料所制成,以防止腐蚀性物质腐蚀该下电极层, 且该上电极层叠在该阶梯部的该阶梯表面上。2. 如申请专利范围第1项之半导体装置,其中该覆盖 绝缘膜包含一氮化矽膜和在该氮化矽膜上形成的 磷矽玻璃(PSG)膜,该阶梯部之阶梯表面是该氮化矽 膜的表面部位。3.如申请专利范围第1项之半导体 装置,其中该覆盖绝缘膜包含一PSG膜。4.如申请专 利范围第1项之半导体装置,其中该下电极层包含 一含铝之金属膜,且该上电极层包含一具有抗腐蚀 性的金属膜,以防止铝被腐蚀性物质所腐蚀。5.如 申请专利范围第4项之半导体装置,其中该上电极 层包含一TiNiAg膜。6.如申请专利范围第1项之半导 体装置,其中更包含一藉由导电胶连接至该上电极 层上的高导电性金属板。7.如申请专利范围第6项 之半导体装置,其中该导电胶是银胶,该导电板是 铜板。8.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中 该焊垫电极是一功率MOSFET之源极焊垫电极。9.如 申请专利范围第1项之半导体装置,其中该焊垫电 极是一MOSFET之源极焊垫电极。10.一种半导体装置 制造方法,该半导体装置是具有多层构造之焊垫电 极,该方法包含: 准备一半导体基板; 形成一下电极层于该半导体基板上; 形成一覆盖绝缘膜于该下电极层上; 形成一开口于该覆盖绝缘膜内,俾以暴露出至少一 部份之该下电极层,其中在该覆盖绝缘膜之该开口 的侧壁设置一阶梯部,该开口在该阶梯部之阶梯表 面的上面部位之尺寸大于该开口在该阶梯表面的 下面部位之尺寸;及 形成一上电极层于自该开口暴露出来之下电极层 之该部位上,其中该上电极层是由具有抗腐蚀性的 材料所制成,以防止腐蚀性物质腐蚀该下电极层, 且该上电极层叠在该阶梯部的该阶梯表面上。11. 如申请专利范围第10项之半导体装置制造方法,其 中在该覆盖绝缘膜内形成一开口,俾以暴露出至少 一部份之该下电极层,包含: 形成一光阻膜于该覆盖绝缘膜上,该光阻膜具有一 第一开口;且 利用该光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该覆盖绝缘膜施 予等向性蚀刻,其中对于该光阻膜之该第一开口的 该覆盖绝缘膜施予侧边蚀刻; 其中形成一上电极层于自该开口暴露出来之下电 极层之该部位上,系藉由剥落法达成,其中该光阻 膜当作一遮罩使用。12.如申请专利范围第10项之 半导体装置制造方法,其中该覆盖绝缘膜包含一氮 化矽膜和一PSG膜; 其中形成该覆盖绝缘膜于该下电极层上,包含: 形成该氮化矽膜于该下电极层上;及 形成该PSG膜于该氮化矽膜上; 其中形成一开口于该覆盖绝缘膜内,俾以暴露出至 少一部份之该下电极层,包含: 形成一具有第一开口之光阻膜于该PSG膜上; 利用该光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该PSG膜施予等向 性蚀刻,俾以在该PSG膜内形成一第二开口,其中在 该第二开口之底部部位露出至少一部份之该氮化 矽膜,且对于该光阻膜之该第一开口的该PSG膜施予 侧边蚀刻;及 利用该光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该氮化矽膜施予 电浆蚀刻,俾以在该氮化矽膜内形成一第三开口, 其中该下电极之至少一部份在该第三开口的底部 部位暴露出来,该第三开口小于该第二开口,并且 该阶梯部之该阶梯表面藉由该氮化矽膜之上表面 形成,该氮化矽膜藉由该PSG膜之该第二开口而暴露 出来;且 其中形成一上电极层于自该覆盖绝缘膜之该开口 暴露出来之下电极层之该部位上,包含: 在该下电极层所露出的部位上、该阶梯表面之至 少一部份上、和光阻膜上,沉积一做为该上电极层 之材料;且 利用剥落法,移除该光阻膜上的该材料沉积的部分 ,其中沉积在该下电极层所暴露出来的部份与该阶 梯部上的材料并没有被移除,藉此形成该上电极层 。13.如申请专利范围第10项之半导体装置制造方 法,其中该覆盖绝缘膜包含一氮化矽膜和一PSG膜; 其中形成该覆盖绝缘膜于该下电极层上,包含: 形成该氮化矽膜于该下电极层上; 形成一具有第一开口之第一光阻膜于该氮化矽膜 上,利用该第一光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该氮化 矽膜施予电浆蚀刻,俾以在该氮化矽膜内形成一第 二开口; 移除该第一光阻膜;及 形成该PSG膜于该氮化矽膜上,俾以填入该氮化矽膜 之该第二开口; 其中形成一开口于该覆盖绝缘膜内,俾以暴露出至 少一部份之该下电极层,包含: 形成一具有第三开口之第二光阻膜于该PSG膜上,其 中该第三开口大于该第二开口;且 利用该第二光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该PSG膜施予 等向性蚀刻,俾以在该PSG膜内形成一第四开口,其 中对于该第二光阻膜之该第三开口的该PSG膜施予 侧边蚀刻,该第四开口大于该第二开口,藉由该第 二和第四开口,暴露出该下电极之至少一部份,藉 由该PSG膜的该第四开口所露出的该氮化矽膜之上 表面部位,形成该阶梯部之该阶梯表面; 其中形成一上电极层于自该覆盖绝缘膜之该开口 暴露出来之下电极层之该部位上,包含: 在该下电极层所露出的部位上、该阶梯表面之至 少一部份上、和该光阻膜上,沉积一做为该上电极 层之材料;且 利用剥落法,移除该光阻膜上的该材料沉积的部分 ,其中沉积在该下电极层所暴露出来的部份与该阶 梯表面上的材料并没有被移除,藉此形成该上电极 层。14.如申请专利范围第10项之半导体装置制造 方法,其中,在该下电极层形成该覆盖绝缘膜中,在 该下电极层上形成一当作该覆盖绝缘膜之PSG膜; 其中在该覆盖绝缘膜内形成一开口,俾以暴露出该 下电极层之至少一部份,包含: 形成一具有第一开口之第一光阻膜于该PSG膜上; 利用该第一光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该PSG膜施予 蚀刻,俾以在该PSG膜内形成一渠沟,其中,该下电极 层并未暴露于该渠沟之底部部位内; 移除该第一光阻膜; 形成一具有第二开口之第二光阻膜于该PSG膜上,其 中该第二开口之尺寸大于该渠沟;及 利用该第二光阻膜当作一蚀刻遮罩,对该PSG膜施予 等向性蚀刻,俾以在该渠沟之底部部位暴露出至少 一部份之该下电极层,其中对于该第二光阻膜之该 第二开口的该PSG膜施予侧边蚀刻,在该暴露出来的 PSG膜之侧边表面形成该阶梯部之阶梯表面; 其中形成一上电极层于自该覆盖绝缘膜之该开口 暴露出来之下电极层之该部位上,包含: 在该下电极层所露出的部位上、该阶梯表面之至 少一部份上、和该第二光阻膜上,沉积一做为该上 电极层之材料;且 利用剥落法,移除该第二光阻膜上的该材料沉积的 部分,其中沉积在该下电极层所暴露出来的部份与 该阶梯表面上的材料并没有被移除,藉此形成该上 电极层。15.如申请专利范围第10项之半导体装置 制造方法,其中该下电极层包含一含铝之金属膜, 且该上电极层包含一具有抗腐蚀性的金属膜,以防 止铝被腐蚀性物质所腐蚀。16.如申请专利范围第 15项之半导体装置制造方法,其中该上电极层包含 一TiNiAg膜。17.如申请专利范围第10项之半导体装 置制造方法,更包含:在形成该上电极层之后,在藉 由该开口所暴露出来的该下电极层之部位上,一高 导电性金属板藉由导电胶连接至该上电极层上。 18.如申请专利范围第17项之半导体装置制造方法, 其中该导电胶是银胶,该导电板是铜板。19.如申请 专利范围第17项之半导体装置制造方法,其中该焊 垫电极是一功率MOSFET之源极焊垫电极。20.如申请 专利范围第10项之半导体装置制造方法,其中该焊 垫电极是一MOSFET之源极焊垫电极。图式简单说明: 图1是一局部放大剖面图,依据本发明之第一装置 之实施例,概略地显示出一具有UMOS构造的MOSFET 100 。 图2是图1的MOSFET之概略平面图。 图3A-3C是局部放大剖面图,依据第一方法实施例,说 明在图1之MOSFET 100的制造程序中所得到之构造。 图4A-4C是局部放大剖面图,依据第一方法实施例,说 明在如图3A-3C中所示之构造后,在图1之MOSFET 100的 制造程序中所得到之构造。 图5A-5C是局部放大剖面图,依据第二方法实施例,说 明在图1之MOSFET 100的制造程序中所得到之构造。 图6A-6C是局部放大剖面图,依据第二方法实施例,说 明在如图5A-5C中所示之构造后,在图1之MOSFET 100的 制造程序中所得到之构造。 图7是一概略的局部放大剖面图,依据本发明之第 二装置实施例,该图显示出一具有UMOS构造的MOSFET 200。 图8A-8C是局部放大剖面图,依据第三方法实施例,说 明在图7之MOSFET 200的制造程序中所得到之构造。 图9A-9C是局部放大剖面图,依据第三方法实施例,说 明在如图8A-8C中所示之构造后,在图7之MOSFET 200的 制造程序中所得到之构造。 图10是依据本发明之剖面图,当该MOSFET被封装时,显 示出所使用的一电极萃取构造。 图11是图10之电极萃取构造之平面图。 图12是使用在半导体装置中的习知焊垫电极构造 之局部放大剖面图。 图13A和13B是局部放大剖面图,说明在如图12中所示 之习知焊垫电极构造的制造程序中所得到的构造 。 图14A-14C是局部放大剖面图,说明在如图13A和13B中 所示之构造后,在图12所示之习知焊垫电极构造的 制造程序中所得到之构造。
地址 日本