專利名稱:半導(dǎo)體器件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件。本發(fā)明還涉及一種所述半導(dǎo)體器件的制作方法。
背景技術(shù):
射頻橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(RFLDM0S)是一種有很好市場需求的器件。特別是隨著通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,它作為一種新型功率器件將得到越來越多的重視。
現(xiàn)有的RFLDM0S的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。一般采用高摻雜濃度P型雜質(zhì)的襯底(電阻率O. 01 O. 02歐姆.厘米),其上根據(jù)器件耐壓的要求不同成長不同厚度和摻雜濃度的 P型外延(如耐壓為60伏,厚度大約在5 8微米),利用注入和擴(kuò)散形成P+下沉層;形成P阱,柵氧化層和柵極;N-漂移區(qū),N+源區(qū)和N+漏區(qū)并形成表面電極(源端電極S,漏端電極D,柵電極G),最后在硅片減薄后淀積背面金屬。圖1所示的器件結(jié)構(gòu),源端電極S或 N+源區(qū)通過P+下沉層與P+襯底相連。
但上述結(jié)構(gòu)由于采用了擴(kuò)散技術(shù)形成P+下沉層,其橫向擴(kuò)散就使得器件的面積難以縮?。徊⑶移潆娮栎^高,也影響了器件的性能,特別是工作頻率。為此有建議采用P+多晶硅來制作P+下沉層,但采用P+多晶硅雖然在上述兩方面特性都有改善,但它有兩方面的問題一是P+多晶硅工藝由于工藝控制問題并沒有普遍應(yīng)用,其工藝的成熟度仍有問題。二是采用它之后擴(kuò)散問題仍然存在,電阻仍比金屬電阻高很多。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種半導(dǎo)體器件,能減小柵電阻,改善器件的特性; 為此,本發(fā)明還要提供一種所述器件的制作方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的半導(dǎo)體器件,包括
在P+襯底上形成的P-外延層,在該P(yáng)-外延層中的上部形成的P阱,N+漏區(qū);位于P阱中的N+源區(qū);位于P阱和N+漏區(qū)之間且使N+漏區(qū)位于其中的N-漂移區(qū);位于N+ 源區(qū)和N+漏區(qū)上端的金屬硅化物;在所述P-外延層上端面依次形成的柵氧化硅膜和柵極; 在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成有介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層上端面且覆蓋金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻的多晶-金屬間介質(zhì)膜;在多晶-金屬間介質(zhì)膜中形成的分別位于沿所述柵極至N+源區(qū)方向并比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽、位于N+源區(qū)上方的源接觸孔、位于N+漏區(qū)上方的漏接觸孔和位于柵極上方的柵槽;其中,還包括
由所述介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、柵槽和深溝槽中的金屬粘合層和位于該金屬粘合層之上的金屬阻擋層;填充滿所述所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、柵槽和深溝槽的填充金屬;在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極,位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;在所述P+襯底的下端面形成有背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
上述器件的制作方法,包括如下步驟
步驟一、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P 講,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的上端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;
步驟二、在所述P-外延層的上端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化;
步驟三、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,柵極上的柵槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向并比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其中,還包括
步驟四、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽中涂覆光刻膠,通過光刻打開所述介質(zhì)槽并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)住;或通過光刻將所述柵槽,介質(zhì)槽打開,而將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)?。豢涛g所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除;
步驟五、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽;
或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽;
通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除;
步驟六、在多晶-金屬間介質(zhì)膜上位于所述漏接觸孔、源接觸孔、柵槽和介質(zhì)槽的上方分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
所述半導(dǎo)體器件采用的另一種技術(shù)方案是,包括
在P+襯底上形成的P-外延層,在該P(yáng)-外延層中的上部形成的P阱,N+漏區(qū);位于 P阱中的N+源區(qū);位于所述P阱和N+漏區(qū)之間且使N+漏區(qū)位于其中的N-漂移區(qū);位于所述N+源區(qū)和N+漏區(qū)上端的金屬硅化物;在所述P-外延層上端面依次形成的柵氧化硅膜和柵極;在柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成的介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層上端面且覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻的介質(zhì)膜;位于該介質(zhì)膜上,在柵極與N+漏區(qū)之間形成的一個(gè)方向沿著介質(zhì)側(cè)墻的方向向柵極的頂部延伸,另一方向向N+漏區(qū)有一定延伸的屏蔽金屬膜;位于所述介質(zhì)膜上端面且覆蓋所述屏蔽金屬膜的多晶-金屬間介質(zhì)膜;在多晶-金屬間介質(zhì)膜中形成的分別位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽、位于N+源區(qū)上方的源接觸孔、位于N+漏區(qū)上方的漏接觸孔、位于屏蔽金屬膜上方的開槽和位于柵極上方的柵槽;其中,還包括
由所述介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;位于所述源接觸孔、漏接觸孔、柵槽、開槽、介質(zhì)槽和深溝槽中形成的金屬粘合層和位于該金屬粘合層之上的金屬阻擋層;填充滿所述源接觸孔、漏接觸孔、柵槽、開槽、介質(zhì)槽和深溝槽的填充金屬;在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成的正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;
位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;在所述P+襯底的下端面形成的背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
上述器件的方法,包括如下步驟
第一步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P 講,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積一層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵金屬硅化物和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積一層屏蔽金屬膜;
第二步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜;
第三步、在已形成的器件上表面淀積一層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化;
第四步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔, 位于柵極上方的柵槽,位于屏蔽金屬膜上方的開槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+ 源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其中,還包括
第五步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,開槽中涂覆光刻膠用光刻膠保護(hù)住,通過光刻打開柵槽和介質(zhì)槽;刻蝕所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿該P(yáng)-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除;
第六步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽;
或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材 料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽;
通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除;
第七步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接, 使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
本發(fā)明采用金屬塞技術(shù)代替普通射頻橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體中的下沉層;采用填充金屬淀積在器件的柵極上,減小柵電阻;柵極上填充金屬的形成與金屬塞的形成過程有很好的兼容性,不額外增加成本;通過金屬塞代替P+下沉層的結(jié)構(gòu),與P+下沉層結(jié)構(gòu)相比所占用區(qū)域的橫向尺寸減少,電阻降低,器件的特性得到改善。
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1是現(xiàn)有器件結(jié)構(gòu)示意圖2是柵氧化膜、多晶硅柵、P阱和金屬硅化物形成后的示意圖3是多晶-金屬間介質(zhì)膜形成后的示意圖4是刻蝕多晶-金屬間介質(zhì)膜后的示意圖5-1是深溝槽光刻刻蝕后的示意圖(一);
圖5-2是深溝槽光刻刻蝕后的示意圖(二);
圖6是淀積填充金屬后的示意圖7是正面金屬,背面金屬形成后的不意圖8是多晶硅柵、P阱和金屬硅化物形成,屏蔽金屬膜淀積后示意圖9是屏蔽金屬膜光刻后示意圖10是屏蔽金屬膜圖形化后示意圖11是多晶-金屬間介質(zhì)膜淀積后的不意圖12是多晶-金屬間介質(zhì)膜刻蝕后的示意圖13-1是深溝槽光刻后的示意圖(一);
圖13-2是深溝槽光刻后的示意圖(二);
圖14是深溝槽刻蝕后的示意圖15是淀積填充金屬后的示意圖16是正面金屬,背面金屬形成后的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
所述半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟
步驟一、圖2所示,在P+襯底1(一般摻硼,電阻率0.01 0.02歐姆.厘米)上成長P-外延層2 ;外延摻雜濃度和厚度按器件耐壓的設(shè)計(jì)不同,如耐壓在60伏,可采用電阻率10 20歐姆.厘米,厚度5 8微米的P-外延層2。之后在該P(yáng)-外延層2上淀積柵氧化硅膜3,如厚度在150 1000埃。在所述柵氧化硅膜3上淀積多晶硅膜,厚度為1000 6000埃,通過光刻刻蝕形成多晶娃柵4,在多晶娃柵4上形成柵金屬娃化物10。通過離子注入和推阱工藝方法位于所述P-外延層2中的上端形成P阱5,通過光刻和離子注入在所述 P阱5中形成N+源區(qū)8-1。通過光刻和離子注入在所述P-外延層2中的上端形成N+漏區(qū) 8-2。位于所述P-外延層2中的上端,且在所述P阱5與N+漏區(qū)8-2之間通過光刻和離子注入形成N-漂移區(qū)6,該N-漂移區(qū)6使N+漏區(qū)8-2位于其中。淀積介質(zhì)膜,如氧化硅膜或氮化硅,或它們組合,并通過刻蝕在所述柵氧化硅膜3、多晶硅柵4和柵金屬硅化物10的兩側(cè)端形成介質(zhì)側(cè)墻7。通過金屬硅化物形成工藝方法,在所述P-外延層2的端面且位于N+ 源區(qū)8-1和N+漏區(qū)8-2的上方形成金屬硅化物9。
步驟二、參見圖3所示,在步驟一形成的器件結(jié)構(gòu)上端淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜 11,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化,該多晶-金屬間介質(zhì)膜11的厚度為6000 20000 埃。
步驟三、參見圖4所示,通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11,分別形成位于 N+漏區(qū)8-2上方的漏接觸孔12,位于N+源區(qū)8-1上方的源接觸孔13,位于多晶硅柵4上方的柵槽14,位于沿多晶硅柵4至N+源區(qū)8-1方向比鄰N+源區(qū)8-1的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽 15。
步驟四、結(jié)合圖5-1所示,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11的端面和漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14中涂覆光刻膠15-1 ;通過光刻將除介質(zhì)槽15以外的孔和槽保護(hù)住,在所述介質(zhì)槽15中通過刻蝕P-外延層2形成沿該介質(zhì)槽15向下延伸貫穿P-外延層2的深溝槽 151。
或結(jié)合圖5-2所示,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11的端面和漏接觸孔12,源接觸孔13中涂覆光刻膠15-1 ;通過光刻將介質(zhì)槽15,柵槽14打開,在介質(zhì)槽15中通過刻蝕 P-外延層2形成深溝槽151。之后將光刻膠15-1去除。
深溝槽151穿過P-外延層2接觸到P+襯底1,一般深溝槽151的深度大于P-外延層2的厚度O. 2微米,以保證深溝槽151中的金屬與深溝槽底部的P+襯底I形成良好的接觸。
步驟五、結(jié)合圖6所示,在漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,介質(zhì)槽15和深溝槽 151中先淀積一層金屬粘合層,材料為TI (鈦),再淀積一層金屬阻擋層16,材料為TIN (氮化鈦);然后,再用填充金屬17填充滿,該填充金屬17的材料為金屬W (鎢)或ALCU (鋁銅);或者在漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,深溝槽151中先淀積一層金屬粘合層,材料為TI,再淀積一層金屬阻擋層16,材料為TAN(氮化鉭);然后,再通過電鍍淀積金屬Cu(銅), 作為填充金屬17填充滿前面所述的孔,槽。之后通過化學(xué)機(jī)械研磨將多晶-金屬間介質(zhì)膜 11上的填充金屬17去除。
步驟六、結(jié)合圖7所示,在多晶-金屬間介質(zhì)膜11上位于所述漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,介質(zhì)槽15和深溝槽151中的填充金屬17的上方分別形成正面金屬18。位于柵槽14上方的正面金屬18作為柵極表面電極(柵電極G),位于漏接觸孔12上方的正面金屬18作為N+漏區(qū)的表面電極(漏端電極D)。位于源接觸孔13上方的正面金屬18與位于介質(zhì)槽15上方的正面金屬18通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽15和深溝槽151中的填充金屬17通過源接觸孔13中的填充金屬17與N+源區(qū)8-1電連接。
最后在硅片減薄(即將P+襯底I減薄)后淀積背面金屬19,該背面金屬19作為源端電極S。最終形成的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)如圖7所示,深溝槽151中的填充金屬17作為金屬塞,通過金屬塞實(shí)現(xiàn)P+襯底I與N+源區(qū)8-1的連接,代替了一般器件中采用P+下沉層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的這一連接,克服了 P+下沉層橫向尺寸大,電阻大的缺點(diǎn);通過在多晶硅柵4上開柵槽14并淀積填充金屬17,進(jìn)一步減少柵極電阻,提高器件的性能。
實(shí)施例二
在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,在步驟四中,采用圖5-1所示的工藝方法,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11的端面和漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14中涂覆光刻膠15-1 ;通過光刻將除介質(zhì)槽15以外的孔和槽保護(hù)住,在介質(zhì)槽15中通過刻蝕P-外延層2形成深溝槽151。 在深溝槽151刻蝕形成后,通過傾斜注入在深溝槽151的側(cè)壁上注入P型離子,離子濃度為 5E17 5E19/CM3,進(jìn)一步改善P型材料與填充金屬的接觸電阻,提高器件性能。其余與實(shí)施例一完全相同。
實(shí)施例三
在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,在步驟三中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14。之后在步驟四中,將漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14用光刻膠15-1保護(hù)住,通過光刻將金屬塞區(qū)域打開,定義出介質(zhì)槽15,然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11的刻蝕和P-外延層2的刻蝕,形成介質(zhì)槽15和深溝槽151。其余與實(shí)施例一完全相同。
實(shí)施例四
在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,在步驟三中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13,之后在步驟四中,將漏接觸孔12,源接觸孔13用光刻膠15-1保護(hù)住,通過光刻將多晶硅柵4上方的區(qū)域和金屬塞區(qū)域打開,定義出柵槽14和介質(zhì)槽15。然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11和 P-外延層2的刻蝕,形成柵槽14、介質(zhì)槽15和深溝槽151,并將多晶硅柵4上的部分柵金屬硅化物10刻蝕掉。
在實(shí)施例四中,由于將接觸孔刻蝕(孔一般尺寸較小,為O. 2 I微米,孔的占比也小)與深溝槽刻蝕分開(金屬塞區(qū),柵極一般是有一定長度的,占比也較大),使得刻蝕的負(fù)載效應(yīng)小,均勻性得到改善。如果刻蝕深溝槽時(shí)多晶硅柵4的上方開有槽,只要將深溝槽刻蝕中硅與柵金屬硅化物10的選擇比提高,例如大于100 1即可。
實(shí)施例五
在實(shí)施例四的基礎(chǔ)上,在步驟三中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13,之后在步驟四中,將漏接觸孔12和源接觸孔13用光刻膠保護(hù)住,通過光刻將多晶硅柵4上方的區(qū)域和金屬塞區(qū)域打開,定義出柵槽14。然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11的刻蝕,形成柵槽14。 之后再 進(jìn)行一次光刻,只將金屬塞區(qū)域打開,定義出介質(zhì)槽15,再完成介質(zhì)槽15和深溝槽 151的刻蝕。實(shí)施例五進(jìn)一步減少了工藝的難度。
實(shí)施例六
所述半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟
第一步,如圖8所示,在P+襯底I ( 一般摻硼,電阻率O. 01 O. 02歐姆.厘米) 上成長P-外延層2。該P(yáng)-外延層2的摻雜濃度和厚度按器件耐壓的設(shè)計(jì)不同,如耐壓在60伏,可采用電阻率10 20歐姆.厘米,厚度5 8微米厚的P-外延層2。之后在所述 P-外延層2上淀積柵氧化硅膜3,如厚度在150 1000埃。在該柵氧化硅膜3上淀積多晶娃膜,厚度為1000 6000埃,通過光刻刻蝕形成多晶娃柵4,在多晶娃柵4上形成柵金屬娃化物10。通過離子注入和推阱工藝方法位于所述P-外延層2中的上端形成P阱5,通過光刻和離子注入在所述P阱5中形成N+源區(qū)8-1。通過光刻和離子注入在所述P-外延層2 中的上端形成N+漏區(qū)8-2。在所述P阱5與N+漏區(qū)8-2之間,且位于所述P-外延層2中的上端通過光刻和離子注入形成N-漂移區(qū)6,該N-漂移區(qū)6使N+漏區(qū)8-2位于其中。淀積介質(zhì)膜,如氧化硅膜或氮化硅,或它們組合,并通過刻蝕在所述柵氧化硅膜3、多晶硅柵4 和柵金屬娃化物10的兩側(cè)端形成介質(zhì)側(cè)墻7。通過金屬娃化物形成工藝方法,在所述P-外延層2的端面且位于N+源區(qū)8-1和N+漏區(qū)8-2的上方形成金屬硅化物9。在已形成的器件上淀積一層介質(zhì)膜31,厚度為100 2000埃;在該介質(zhì)膜31上淀積一層屏蔽金屬膜32, 厚度為200 3000埃,材料可以是W (鎢),或WSI (鎢硅)或其他金屬。
第二步,如圖9所示,在所述屏蔽金屬膜32上涂覆光刻膠15-1,通過光刻定義出屏蔽金屬圖形;再結(jié)合圖10所示,通過刻蝕形成屏蔽金屬圖形,即只在多晶硅柵4與N+漏區(qū) 8-2之間,形成一個(gè)方向沿著介質(zhì)側(cè)墻7的方向向多晶娃柵4的頂部延伸,另一方向向N+漏區(qū)8-2有一定延伸的屏蔽金屬膜32。
第三步,如圖11所示,在已形成的器件上表面淀積一層多晶-金屬間介質(zhì)膜11,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化。該多晶-金屬間介質(zhì)膜11的厚度為6000 20000埃。
第四步,如圖12所示,通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11,分別形成位于 N+漏區(qū)8-2上方的漏接觸孔12,位于N+源區(qū)8-1上方的源接觸孔13,位于多晶硅柵4上方的柵槽14,位于屏蔽金屬膜32上方的開槽25,位于沿多晶硅柵4至N+源區(qū)8-1方向比鄰 N+源區(qū)8-1的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽15。
第五步,如圖13-1所示,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11的端面和漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中涂覆光刻膠15-1 ;通過光刻將介質(zhì)槽15打開,而除介質(zhì)槽15以外的孔,槽用光刻膠15-1保護(hù)住。在所述介質(zhì)槽15中通過刻蝕P-外延層2 形成沿該介質(zhì)槽15向下延伸貫穿P-外延層2的深溝槽151。之后將光刻膠15-1去除(參見圖14)。
或參見圖13-2所示,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11的端面和漏接觸孔12,源接觸孔13,多晶硅柵上的柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中涂覆光刻膠15-1 ;通過光刻將介質(zhì)槽15, 柵槽14打開。在介質(zhì)槽15中通過刻蝕P-外延層2形成深溝槽151。之后將光刻膠15-1 去除,如圖14所示。
第六步,如圖15所示,在漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中先淀積一層金屬粘合層,材料為TI(鈦),然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層16, 材料為TIN ;然后在所述漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中淀積金屬 W (鎢)或AIXU (鋁銅)作為填充金屬17填充滿所述的孔,槽 。
或者,在所述漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中先淀積一層金屬粘合層,材料為TI,然后在該金屬粘合層上再淀積積一層金屬阻擋層16,材料為TIN; 之后在所述漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15中通過電鍍淀積金屬Cu(銅)作為填充金屬17填充所述的孔,槽。
將多晶-金屬間介質(zhì)膜11上的填充金屬17通過化學(xué)機(jī)械研磨去除。
第七步,結(jié)合圖16所示,在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜11上位于所述漏接觸孔12, 源接觸孔13,柵槽14,開槽25,介質(zhì)槽15和深溝槽151中的填充金屬17的上方分別形成正面金屬18。位于柵槽14上方的正面金屬18作為柵極(柵電極G),位于漏接觸孔12上方的正面金屬18作為漏區(qū)的表面電極(漏端電極D)。位于介質(zhì)槽15上方的正面金屬18與位于源接觸孔13上方的正面金屬18和位于開槽25上方的正面金屬18通過金屬連線相連接, 使介質(zhì)槽15和深溝槽151中的填充金屬17通過源接觸孔13中的填充金屬17和位于開槽 25中的填充金屬17分別與N+源區(qū)8-1,屏蔽金屬膜32電連接。
最后在硅片減薄(即將P+襯底I減薄)后淀積背面金屬19,該背面金屬19作為源端電極S,最終形成的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)如圖16所示。
在上述的器件中,由深溝槽151中的填充金屬17形成金屬塞結(jié)構(gòu),通過金屬塞實(shí)現(xiàn)P+襯底I與N+源區(qū)8-1的電連接,代替了一般器件中采用P+下沉層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的這一連接,克服了 P+下沉層橫向尺寸大,電阻大的缺點(diǎn);通過在多晶硅柵4上開柵槽14并淀積填充金屬17,進(jìn)一步減少柵極電阻,提高器件的性能;通過在屏蔽金屬膜32上開槽并填充金屬,更好的隔離了柵極和漏極,也進(jìn)一步提高了器件的性能。
實(shí)施例七
在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上,在第四步中,采用圖13-1所示的工藝方法,在深溝槽151 刻蝕形成后,通過傾斜注入在P-外延層2的側(cè)壁上注入P型離子,離子濃度為5E17 5E19/ CM3,進(jìn)一步改善P型材料與金屬的接觸電阻,提高器件性能。其余與實(shí)施例六完全相同。
實(shí)施例八
在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上,在第三步中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽 25。之后在第四步中,將漏接觸孔12,源接觸孔13,柵槽14,開槽25用光刻膠保護(hù)住,通過光刻將金屬塞區(qū)域打開,然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11的刻蝕和P-外延層2的刻蝕,形成介質(zhì)槽15和深溝槽151。其余與實(shí)施例六完全相同。
實(shí)施例九
在實(shí)施例六的基礎(chǔ)上,在第三步中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13。之后在第四步中,將漏接觸孔12,源接觸孔13用光刻膠保護(hù)住;通過光刻將多晶硅柵4、金屬塞區(qū)域和屏蔽金屬膜32上方的區(qū)域打開,然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11的刻蝕和P-外延層2的刻蝕,分別形成柵槽14,介質(zhì)槽15和深溝槽151,開槽25 ;并將多晶硅柵4上的部分柵金屬硅化物10刻蝕掉。
在實(shí)施例九 中,由于將接觸孔刻蝕(孔一般尺寸較小,O. 2 I微米,孔的占比也小)與溝槽刻蝕分開(金屬塞區(qū),柵極,屏蔽金屬一般是有一定長度的,占比也較大),使得刻蝕的負(fù)載效應(yīng)小,均勻性得到改善;如果刻蝕深溝槽時(shí)多晶硅柵4的上方開有槽,只要將深溝槽刻蝕中硅與柵金屬硅化物10的選擇比提高,例如大于100 1即可。
實(shí)施例十
在實(shí)施例九的基礎(chǔ)上,在第三步中只形成漏接觸孔12,源接觸孔13。之后在第四步中,將漏接觸孔12,源接觸孔13用光刻膠保護(hù)住,通過光刻將多晶硅柵4,金屬塞區(qū)域和屏蔽金屬膜32上方的區(qū)域打開,然后完成多晶-金屬間介質(zhì)膜11的刻蝕,分別形成柵槽14,開槽25 ;之后再進(jìn)行一次光刻,只將金屬塞區(qū)域打開,再完成介質(zhì)槽15和深溝槽151的刻蝕。
實(shí)施例十進(jìn)一步減少了工藝的難度。
以上通過具體實(shí)施方式
和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn),例如,多晶硅柵4上也可以沒有柵金屬硅化物10等,這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件,包括在P+襯底上形成的P-外延層,在該P(yáng)-外延層中的上部形成的P阱,N+漏區(qū);位于P阱中的N+源區(qū);位于P阱和N+漏區(qū)之間且使N+漏區(qū)位于其中的N-漂移區(qū);位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)上端的金屬硅化物;在所述P-外延層上端面依次形成的柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成有介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層上端面且覆蓋金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻的多晶-金屬間介質(zhì)膜;在多晶-金屬間介質(zhì)膜中形成的分別位于沿所述柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽、位于N+源區(qū)上方的源接觸孔、位于N+漏區(qū)上方的漏接觸孔和位于柵極上方的柵槽;其特征在于,還包括 由所述介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、柵槽和深溝槽中的金屬粘合層和位于該金屬粘合層之上的金屬阻擋層;填充滿所述所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、柵槽和深溝槽的填充金屬;在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極,位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;在所述P+襯底的下端面形成有背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
2.如權(quán)利要求1所述的器件,其特征在于所述柵極為位于柵氧化膜上端的多晶硅柵;或者所述柵極為依次位于柵氧化膜上端的多晶硅柵和柵金屬硅化物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的器件,其特征在于所述金屬硅化物和柵金屬硅化物是鈦硅合金、鈷硅合金、鈮硅合金或鑰硅合金中的一種,或者是它們的組合。
4.一種制作權(quán)利要求1所述器件的方法,包括如下步驟 步驟一、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的上端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物; 步驟二、在所述P-外延層的上端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 步驟三、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,柵極上的柵槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其特征在于,還包括 步驟四、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽中涂覆光刻膠,通過光刻打開所述介質(zhì)槽并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)?。换蛲ㄟ^光刻將所述柵槽,介質(zhì)槽打開,而將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)住;刻蝕所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 步驟五、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽;或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 步驟六、在多晶-金屬間介質(zhì)膜上位于所述漏接觸孔、源接觸孔、柵槽和介質(zhì)槽的上方分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
5.ー種制作權(quán)利要求1所述器件的方法,包括如下步驟 步驟1、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物; 步驟2、在所述P-外延層的端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 步驟3、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,柵極上的柵槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其特征在于,還包括 步驟4、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽中涂覆光刻膠,通過光刻打開所述介質(zhì)槽并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)住;通過刻蝕所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;通過傾斜注入在深溝槽的側(cè)壁上注入P型離子;然后再將光刻膠去除; 步驟5、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 步驟6、在多晶-金屬間介質(zhì)膜上位于所述漏接觸孔、源接觸孔、柵槽和介質(zhì)槽的上方分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
6.ー種制作權(quán)利要求1所述器件的方法,包括如下步驟 步驟a、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物; 步驟b、在所述P-外延層的端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 步驟C、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,柵極上的柵槽;其特征在于,還包括 步驟d、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽中涂覆光刻膠,通過光刻打開位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)??;刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,形成介質(zhì)槽和沿該介質(zhì)槽向下延伸貫穿P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 步驟e、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦;然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 步驟f、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽的上端,分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
7.一種制作權(quán)利要求1所述器件的方法,包括如下步驟 步驟A、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物; 步驟B、在所述P-外延層的端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 步驟C、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔;其特征在于,還包括 步驟D、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔中涂覆光刻膠,通過光刻打開柵極上方的區(qū)域和位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)??;刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,形成柵槽、介質(zhì)槽和沿該介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 步驟E、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 步驟F、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽的上端,分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
8. ー種制作權(quán)利要求1所述器件的方法,包括如下步驟 步驟1、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物; 步驟ii、在所述P-外延層的端面淀積多晶-金屬間介質(zhì)膜,該多晶-金屬間介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 步驟iii、光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔;其特征在于,還包括 步驟iv、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔中涂覆光刻膠,通過光刻打開柵極上方的區(qū)域和位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域并將其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)??;刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,形成柵槽;去除光刻膠;然后再涂覆光刻膠,通過光刻只打開位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域,將漏接觸孔,源接觸孔,柵槽和其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)住,刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,形成介質(zhì)槽和沿該介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻月父去除; 步驟V、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 步驟vi、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽的上端,分別形成正面金屬;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于源接觸孔上方的正面金屬與位于介質(zhì)槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬與N+源區(qū)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
9.如權(quán)利要求4-8中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于所述柵極由淀積在柵氧化膜上端的多晶硅膜經(jīng)光刻刻蝕形成的多晶硅柵構(gòu)成;或者所述柵極由淀積在柵氧化膜上端的多晶硅膜經(jīng)光刻刻蝕形成的多晶硅柵和在該多晶硅柵上再淀積一層?xùn)沤饘俟杌飿?gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于所述金屬硅化物和柵金屬硅化物是鈦硅合金、鈷硅合金、鈮硅合金或鑰硅合金中的一種,或者是它們的組合。
11.一種半導(dǎo)體器件,包括在P+襯底上形成的P-外延層,在該P(yáng)-外延層中的上部形成的P阱,N+漏區(qū);位于P阱中的N+源區(qū);位于所述P阱和N+漏區(qū)之間且使N+漏區(qū)位于其中的N-漂移區(qū);位于所述N+源區(qū)和N+漏區(qū)上端的金屬硅化物;在所述P-外延層上端面依次形成的柵氧化硅膜和柵極;在柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成的介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層上端面且覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻的介質(zhì)膜;位于該介質(zhì)膜上,在柵極與N+漏區(qū)之間形成的一個(gè)方向沿著介質(zhì)側(cè)墻的方向向柵極的頂部延伸,另一方向向N+漏區(qū)有一定延伸的屏蔽金屬膜;位于所述介質(zhì)膜上端面且覆蓋所述屏蔽金屬膜的多晶-金屬間介質(zhì)膜;在多晶-金屬間介質(zhì)膜中形成的分別位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽、位于N+源區(qū)上方的源接觸孔、位于N+漏區(qū)上方的漏接觸孔、位于屏蔽金屬膜上方的開槽和位于柵極上方的柵槽;其特征在于,還包括 由所述介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;位于所述源接觸孔、漏接觸孔、柵槽、開槽、介質(zhì)槽和深溝槽中形成的金屬粘合層和位于該金屬粘合層之上的金屬阻擋層;填充滿所述源接觸孔、漏接觸孔、柵槽、開槽、介質(zhì)槽和深溝槽的填充金屬;在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成的正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接; 位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;在所述P+襯底的下端面形成的背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
12.如權(quán)利要求11所述的器件,其特征在于所述柵極為位于柵氧化膜上端的多晶硅柵;或者所述柵極為依次位于柵氧化膜上端的多晶硅柵和柵金屬硅化物。
13.如權(quán)利要求11或12所述的器件,其特征在于所述金屬硅化物和柵金屬硅化物是鈦硅合金、鈷硅合金、鈮硅合金或鑰硅合金中的一種,或者是它們的組合。
14.一種制作權(quán)利要求11所述器件的方法,包括如下步驟 第一步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積一層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積一層屏蔽金屬膜;第二步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜; 第三步、在已形成的器件上表面淀積ー層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 第四步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,位于柵極上方的柵槽,位于屏蔽金屬膜上方的開槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其特征在于,還包括 第五步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,開槽中涂覆光刻膠用光刻膠保護(hù)住,通過光刻打開柵槽和介質(zhì)槽;刻蝕所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿該P(yáng)-外延層的深 溝槽;之后將所述光刻膠去除; 第六步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 第七步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
15.ー種制作權(quán)利要求11所述器件的方法,包括如下步驟 第I步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積ー層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積ー層屏蔽金屬膜; 第2步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜; 第3步、在已形成的器件上表面淀積ー層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 第4步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,位于柵極上方的柵槽,位于屏蔽金屬膜上方的開槽,位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域的介質(zhì)槽;其特征在于,還包括 第5步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽中涂覆光刻膠,用光刻膠保護(hù)住,通過光刻打開介質(zhì)槽;刻蝕所述P-外延層,形成沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿該P(yáng)-外延層的深溝槽;通過傾斜注入在P-外延層的側(cè)壁上注入P型離子,之后將所述光刻膠去除; 第6步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽;通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 第7步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
16.ー種制作權(quán)利要求11所述器件的方法,包括如下步驟 第a步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積ー層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積ー層屏蔽金屬膜; 第b步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜; 第c步、在已形成的器件上表面淀積ー層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 第d步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔,位于柵極上方的柵槽,位于屏蔽金屬膜上方的開槽;其特征在于,還包括 第e步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽中涂覆光刻膠用光刻膠保護(hù)住,通過光刻打開位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域;刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,形成介質(zhì)槽和沿該介質(zhì)槽貫穿P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 第f步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 第g步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
17.一種制作權(quán)利要求11所述器件的方法,包括如下步驟 第A步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積一層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積一層屏蔽金屬膜; 第B步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜; 第C步、在已形成的器件上表面淀積一層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 第D步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔;其特征在于,還包括 第E步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔中涂覆光刻膠用光刻膠保護(hù)住,通過光刻打開位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域、位于屏蔽金屬膜上方的區(qū)域和位于柵極上方的區(qū)域;刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,分別形成介質(zhì)槽、開槽和柵槽,以及沿介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 第F步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積一層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積一層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽;通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 第G步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
18.ー種制作權(quán)利要求11所述器件的方法,包括如下步驟 第i步、在P+襯底上成長P-外延層,在該P(yáng)-外延層上依次形成柵氧化硅膜和柵極;在所述柵氧化硅膜和柵極的兩側(cè)形成介質(zhì)側(cè)墻;位于所述P-外延層中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源區(qū);位于所述P-外延層中的上端形成N+漏區(qū);位于所述P-外延層中上端的P阱和N+漏區(qū)之間形成N-漂移區(qū),且該N-漂移區(qū)使N+漏區(qū)位于其中;在所述P-外延層的端面且位于N+源區(qū)和N+漏區(qū)的上方形成金屬硅化物;位于所述P-外延層上端面淀積ー層介質(zhì)膜,該介質(zhì)膜覆蓋所述金屬硅化物、柵極和介質(zhì)側(cè)墻;在該介質(zhì)膜上淀積ー層屏蔽金屬膜; 第ii步、在所述屏蔽金屬膜上涂覆光刻膠通過光刻定義出屏蔽金屬圖形,通過刻蝕形成屏蔽金屬膜; 第iii步、在已形成的器件上表面淀積ー層多晶-金屬間介質(zhì)膜,并通過化學(xué)機(jī)械研磨或回刻進(jìn)行平坦化; 第iv步、通過光刻刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,分別形成漏接觸孔,源接觸孔;其特征在于,還包括 第V步、在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜的端面和漏接觸孔,源接觸孔中涂覆光刻膠用光刻膠進(jìn)行保護(hù),通過光刻打開所述屏蔽金屬膜上方的區(qū)域和位于柵極上方的區(qū)域,刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜,形成開槽和柵槽;去除光刻膠;然后再涂覆光刻膠,通過光刻只打開位于沿柵極至N+源區(qū)方向比鄰所述N+源區(qū)的金屬塞區(qū)域,將漏接觸孔,源接觸孔,開槽,柵槽和其余區(qū)域用光刻膠保護(hù)住,刻蝕所述多晶-金屬間介質(zhì)膜和P-外延層,形成介質(zhì)槽和沿該介質(zhì)槽向下延伸貫穿所述P-外延層的深溝槽;之后將所述光刻膠去除; 第vi步、在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鈦;再用金屬鎢或鋁銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 或者在所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽中先淀積ー層金屬粘合層,材料為鈦,然后在該金屬粘合層上再淀積ー層金屬阻擋層,材料為氮化鉭;再通過電鍍淀積金屬銅作為填充金屬填充滿所述漏接觸孔,源接觸孔,柵槽,開槽,介質(zhì)槽和深溝槽; 通過化學(xué)機(jī)械研磨將殘留在所述多晶-金屬間介質(zhì)膜上的填充金屬去除; 第vii步、在所述多晶-金屬介質(zhì)膜上且位于所述介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔、開槽和柵槽的上端分別形成正面金屬,該正面金屬與所述填充金屬電連接;位于柵槽上方的正面金屬作為柵電極,位于漏接觸孔上方的正面金屬作為漏端電極;位于介質(zhì)槽上方的正面金屬與位于源接觸孔上方的正面金屬和位于開槽上方的正面金屬通過金屬連線相連接,使介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬通過源接觸孔中的填充金屬和位于開槽中的填充金屬分別與N+源區(qū),屏蔽金屬膜電連接;所述P+襯底上需要與正面金屬實(shí)現(xiàn)電連接的部分,通過所述介質(zhì)槽和深溝槽中的填充金屬實(shí)現(xiàn)電連接;將所述P+襯底減薄后在其下端面淀積背面金屬,該背面金屬作為源端電極。
19.如權(quán)利要求14-18中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于所述柵極由淀積在柵氧化膜上端的多晶硅膜經(jīng)光刻刻蝕形成的多晶硅柵構(gòu)成;或者所述柵極由淀積在柵氧化膜上端的多晶硅膜經(jīng)光刻刻蝕形成的多晶硅柵和在該多晶硅柵上再淀積一層?xùn)沤饘俟杌飿?gòu)成。
20.如權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于所述金屬硅化物和柵金屬硅化物是鈦硅合金、鈷硅合金、鈮硅合金或鑰硅合金中的一種,或者是它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件,包括在P+襯底上形成的P-外延層,在該P(yáng)-外延層中形成的P阱,N+漏區(qū),N+源區(qū);N-漂移區(qū);位于源區(qū)和漏區(qū)上端的金屬硅化物;在P-外延層上端面依次形成的柵氧化膜和柵極;在柵氧化膜和柵極兩側(cè)的介質(zhì)側(cè)墻;位于P-外延層上端的金屬硅化物和多晶-金屬間介質(zhì)膜,在多晶-金屬間介質(zhì)膜中形成的介質(zhì)槽、源接觸孔、漏接觸孔和柵槽;由介質(zhì)槽向下延伸貫穿P-外延層的溝槽;位于所述槽和孔中依次形成的金屬粘合層,金屬阻擋層和填充金屬;在多晶-金屬間介質(zhì)膜上分別形成的正面金屬,該正面金屬與填充金屬電連接。本發(fā)明還公開了一種所述器件的制作方法。本發(fā)明能減小柵電阻;降低下沉層的電阻,改善器件的特性。
文檔編號H01L29/78GK103035718SQ20121029584
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者肖勝安 申請人:上海華虹Nec電子有限公司