[发明专利]半导体器件及其制作方法有效
| 申请号: | 201210295845.9 | 申请日: | 2012-08-17 |
| 公开(公告)号: | CN103035718A | 公开(公告)日: | 2013-04-10 |
| 发明(设计)人: | 肖胜安 | 申请(专利权)人: | 上海华虹NEC电子有限公司 |
| 主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336 |
| 代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 戴广志 |
| 地址: | 201206 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 半导体器件 及其 制作方法 | ||
1.一种半导体器件,包括:在P+衬底上形成的P-外延层,在该P-外延层中的上部形成的P阱,N+漏区;位于P阱中的N+源区;位于P阱和N+漏区之间且使N+漏区位于其中的N-漂移区;位于N+源区和N+漏区上端的金属硅化物;在所述P-外延层上端面依次形成的栅氧化硅膜和栅极;在所述栅氧化硅膜和栅极的两侧形成有介质侧墙;位于所述P-外延层上端面且覆盖金属硅化物、栅极和介质侧墙的多晶-金属间介质膜;在多晶-金属间介质膜中形成的分别位于沿所述栅极至N+源区方向比邻所述N+源区的金属塞区域的介质槽、位于N+源区上方的源接触孔、位于N+漏区上方的漏接触孔和位于栅极上方的栅槽;其特征在于,还包括:
由所述介质槽向下延伸贯穿所述P-外延层的深沟槽;位于所述介质槽、源接触孔、漏接触孔、栅槽和深沟槽中的金属粘合层和位于该金属粘合层之上的金属阻挡层;填充满所述所述介质槽、源接触孔、漏接触孔、栅槽和深沟槽的填充金属;在所述多晶-金属间介质膜上且位于所述介质槽、源接触孔、漏接触孔和栅槽的上端分别形成正面金属,该正面金属与所述填充金属电连接;位于栅槽上方的正面金属作为栅电极,位于漏接触孔上方的正面金属作为漏端电极,位于源接触孔上方的正面金属与位于介质槽上方的正面金属通过金属连线相连接,使介质槽和深沟槽中的填充金属通过源接触孔中的填充金属与N+源区电连接;所述P+衬底上需要与正面金属实现电连接的部分,通过所述介质槽和深沟槽中的填充金属实现电连接;在所述P+衬底的下端面形成有背面金属,该背面金属作为源端电极。
2.如权利要求1所述的器件,其特征在于:所述栅极为位于栅氧化膜上端的多晶硅栅;或者所述栅极为依次位于栅氧化膜上端的多晶硅栅和栅金属硅化物。
3.如权利要求1或2所述的器件,其特征在于:所述金属硅化物和栅金属硅化物是钛硅合金、钴硅合金、铌硅合金或钼硅合金中的一种,或者是它们的组合。
4.一种制作权利要求1所述器件的方法,包括如下步骤:
步骤一、在P+衬底上成长P-外延层,在该P-外延层上依次形成栅氧化硅膜和栅极;在所述栅氧化硅膜和栅极的两侧形成介质侧墙;位于所述P-外延层中的上端形成P阱,在所述P阱中形成N+源区;位于所述P-外延层中的上端形成N+漏区;位于所述P-外延层中上端的P阱和N+漏区之间形成N-漂移区,且该N-漂移区使N+漏区位于其中;在所述P-外延层的上端面且位于N+源区和N+漏区的上方形成金属硅化物;
步骤二、在所述P-外延层的上端面淀积多晶-金属间介质膜,该多晶-金属间介质膜覆盖所述金属硅化物、栅极和介质侧墙;并通过化学机械研磨或回刻进行平坦化;
步骤三、光刻刻蚀所述多晶-金属间介质膜,分别形成漏接触孔,源接触孔,栅极上的栅槽,位于沿栅极至N+源区方向比邻所述N+源区的金属塞区域的介质槽;其特征在于,还包括:
步骤四、在所述多晶-金属间介质膜的端面和漏接触孔,源接触孔,栅槽,介质槽中涂覆光刻胶,通过光刻打开所述介质槽并将其余区域用光刻胶保护住;或通过光刻将所述栅槽,介质槽打开,而将其余区域用光刻胶保护住;刻蚀所述P-外延层,形成沿介质槽向下延伸贯穿所述P-外延层的深沟槽;之后将所述光刻胶去除;
步骤五、在所述漏接触孔,源接触孔,栅槽,介质槽和深沟槽中先淀积一层金属粘合层,材料为钛,然后在该金属粘合层上再淀积一层金属阻挡层,材料为氮化钛;再用金属钨或铝铜作为填充金属填充满所述漏接触孔,源接触孔,栅槽,介质槽和深沟槽;
或者在所述漏接触孔,源接触孔,栅槽,介质槽和深沟槽中先淀积一层金属粘合层,材料为钛,然后在该金属粘合层上再淀积一层金属阻挡层,材料为氮化钽;再通过电镀淀积金属铜作为填充金属填充满所述漏接触孔,源接触孔,栅槽,介质槽和深沟槽;
通过化学机械研磨将残留在所述多晶-金属间介质膜上的填充金属去除;
步骤六、在多晶-金属间介质膜上位于所述漏接触孔、源接触孔、栅槽和介质槽的上方分别形成正面金属;位于栅槽上方的正面金属作为栅电极,位于漏接触孔上方的正面金属作为漏端电极;位于源接触孔上方的正面金属与位于介质槽上方的正面金属通过金属连线相连接,使介质槽和深沟槽中的填充金属通过源接触孔中的填充金属与N+源区电连接;将所述P+衬底减薄后在其下端面淀积背面金属,该背面金属作为源端电极。
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