[发明专利]防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片设计技术，特别涉及一种在双扩散金属氧化物半导体(DMOS)工艺中防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构及其形成方法。 

背景技术

DMOS工艺是当今半导体界流行的功率金属氧化物半导体场效应晶体管(Power MOSFET)芯片制造技术，它分为平面DMOS工艺和沟槽DMOS工艺。在平面DMOS工艺或是沟槽DMOS工艺中，都会在DMOS芯片的栅极形成栅极焊点(Gate Pad)。 

现有技术中，形成栅极焊点的步骤包括：首先在衬底上依次沉积栅极氧化层以及栅极介质层；接着对栅极介质层进行光刻，以将栅极焊点位置处的栅极介质层完全刻蚀掉；之后再沉积接触孔(Contact)介质层，并对接触孔介质层进行光刻，光刻显影后刻蚀接触孔介质层，但这时将栅极焊点位置处的接触孔介质层完全保留；然后沉积金属层并刻蚀金属层，但保留栅极焊点位置处的金属层。这样即形成了栅极焊点，其结构如图1所示，从下往上依次包括：衬底1、栅极氧化层2、接触孔介质层3、及金属层4。由于栅极焊点处的接触孔介质层3表面没有任何图形，非常光滑，这会导致DMOS芯片在压焊时由于金属层4与接触孔介质层3的黏附力不足而产生金属层4脱落的风险，从而影响DMOS的可靠性。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构及其形成方法，以增加金属层和接触孔介质层的黏附力。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构，该栅极焊点结构从下往上依次包括：衬底、栅极氧化层、栅极介质层、接触孔介质层及金属层；其中，沉积在栅极氧化层之上的栅极介质层呈间隔分布；接触孔介质层在有栅极介质层的区域形成有接触孔；金属层沉积在接触孔介质层上，并与从接触孔露出的栅极介质层接触；其中，所述栅极介质层位于栅极焊点位置处。 

其中，所述栅极介质层通过接触孔全部或部分地露出。 

一种防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构的形成方法，该方法包括以下步骤： 

A1)在衬底上生长有栅极氧化层，并在栅极氧化层之上沉积栅极介质层； 

A2)在所述栅极介质层上涂布光刻胶，对光刻胶进行光刻并显影，显影后在栅极焊点处留下呈间隔分布的光刻胶，并露出被显影去除的光刻胶处的栅极介质层； 

A3)刻蚀掉所述露出的栅极介质层后去除光刻胶，在栅极焊点处露出未刻蚀的呈间隔分布的栅极介质层； 

A4)在呈间隔分布的栅极介质层以及未被栅极介质层覆盖的栅极氧化层上沉积接触孔介质层； 

A5)在所述接触孔介质层上涂布光刻胶，对光刻胶进行光刻并显影，露出光刻胶下方的接触孔介质层； 

A6)刻蚀所述露出的接触孔介质层形成接触孔，露出接触孔下方的栅极介质层，然后去除光刻胶； 

A7)在所述接触孔介质层以及所述露出的栅极介质层上沉积金属层。 

其中，步骤A3)中，所述未刻蚀的呈间隔分布的栅极介质层呈网状分布。 

其中，刻蚀所述栅极介质层上的全部或部分的接触孔介质层。 

一种防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构，该栅极焊点结构从下往上依次包括：衬底、栅极氧化层、栅极介质层、接触孔介质层及金属层；所述衬底上形成有一个或一个以上的沟槽，沟槽内沉积有栅极介质层，且栅极介质层和沟槽由所述栅极氧化层隔开；所述接触孔介质层在有栅极介质层的区域形 成有接触孔；所述金属层沉积在所述接触孔介质层上，并与从接触孔露出的栅极介质层接触；其中，所述栅极介质层位于栅极焊点位置处。 

其中，栅极介质层通过接触孔全部或部分地露出。 

一种防止芯片压焊时金属层脱落的栅极焊点结构的形成方法，该方法包括以下步骤： 

B1)将栅极焊点处的衬底刻蚀出一个或一个以上的沟槽； 

B2)在所述衬底表面、沟槽的侧壁和表面上生长栅极氧化层； 

B3)在所述沟槽内沉积栅极介质层，并对栅极介质层回刻蚀； 

B4)在栅极氧化层以及回刻蚀后的栅极介质层上沉积接触孔介质层； 

B5)在所述接触孔介质层上涂布光刻胶，对光刻胶进行光刻并显影，露出光刻胶下方的接触孔介质层； 

B6)刻蚀所述露出的接触孔介质层形成接触孔，露出接触孔下方的栅极介质层，然后去除光刻胶；