[发明专利]半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件。本发明还涉及一种所述半导体器件的制作方法。

背景技术

射频横向扩散金属氧化物半导体（RFLDMOS）是一种有很好市场需求的器件。特别是随着通信技术的广泛应用，它作为一种新型功率器件将得到越来越多的重视。

现有的RFLDMOS的基本结构如图1所示。一般采用高掺杂浓度P型杂质的衬底（电阻率0.01～0.02欧姆.厘米），其上根据器件耐压的要求不同成长不同厚度和掺杂浓度的P型外延（如耐压为60伏,厚度大约在5～8微米）,利用注入和扩散形成P+下沉层；形成P阱,栅氧化层和栅极；N-漂移区，N+源区和N+漏区并形成表面电极（源端电极S，漏端电极D，栅电极G）,最后在硅片减薄后淀积背面金属。图1所示的器件结构，源端电极S或N+源区通过P+下沉层与P+衬底相连。

但上述结构由于采用了扩散技术形成P+下沉层,其横向扩散就使得器件的面积难以缩小；并且其电阻较高，也影响了器件的性能，特别是工作频率。为此有建议采用P+多晶硅来制作P+下沉层,但采用P+多晶硅虽然在上述两方面特性都有改善,但它有两方面的问题：一是P+多晶硅工艺由于工艺控制问题并没有普遍应用,其工艺的成熟度仍有问题。二是采用它之后扩散问题仍然存在,电阻仍比金属电阻高很多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半导体器件，能减小栅电阻，改善器件的特性；为此，本发明还要提供一种所述器件的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明的半导体器件，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+源区方向并比邻所述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；其中，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。

上述器件的制作方法，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+源区方向并比邻所述N+源区的金属塞区域的介质槽；其中，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，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，深沟槽；