[发明专利]一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法

权利要求书

1.一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法，其特征在于：

按照功率MOSFET的常规方法准备待加工器件，所述的待加工器件由衬底(1)、外延层(2)、栅介质层(5)、多晶硅(6)和介质层(7)从下往上地依次覆盖而成；所述栅介质层(5)的中间和多晶硅(6)的中间形成孔洞I；

外延层(2)内部形成体区(3)，体区(3)的内部形成源区(4)；体区(3)的上端露出外延层(2)的上表面；源区(4)的上端露出体区(3)的上表面；形成的体区(3)表面包括外围上表面及被源区(4)围绕在中心的体区(3)上表面；栅介质层(5)和多晶硅(6)的下表面完全覆盖外延层(2)的上表面及体区(3)的外围上表面，覆盖源区(4)的部分上表面；源区(4)的未被覆盖的上表面及被源区(4)围绕在中心的体区(3)上表面裸露，形成孔洞Ⅰ的底部；

所述介质层(7)完全覆盖多晶硅(6)的表面、源区(4)裸露的上表面和被源区(4)围绕在中心的体区(3)上表面，介质层(7)从而在孔洞Ⅰ的位置凹陷形成孔洞II；

一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法包括以下步骤；

1)形成待加工器件后，在介质层(7)孔洞II部位经过完全刻蚀形成接触孔(8)；接触孔(8)形状为口大底小的碗状；接触孔(8)底部中央部位为体区(3)，体区(3)周围被源区(4)的上表面围绕；经过刻蚀后，介质层(7)表面包括形成接触孔(8)的圆周表面以及介质层(7)上表面；

2)待加工器件完成步骤1后，进行溅射工艺；使用磁控溅射台在同一腔室中射频对待加工器件先溅射Ti，接触孔(8)底部和介质层(7)表面都覆盖一层Ti层(9)，Ti层(9)厚度为27nm～33nm；然后对待加工器件再溅射TiN，接触孔(8)底部和介质层(7)表面的Ti层上再覆盖一层TiN层(10)，TiN层(10)厚度为81nm～99nm；完成溅射工艺后，待加工器件的介质层(7)的表面覆盖Ti层和TiN层；

3)待加工器件完成步骤2后，进行退火工艺；采用RTP设备对待加工器件快速退火；待加工器件接触孔(8)底部的Ti/TiN层发生化学反应变成TiSi层(11)；介质层(7)表面的Ti层(9)和TiN层(10)没有变化；

4)待加工器件完成步骤3后，进行剥离和漂洗工艺；采用NH₄OH:H₂O₂:H₂O溶液体积配比为4:5:20，对Ti层(9)和TiN层(10)进行剥离，剥离时间为35min～50min；然后再采用H₂SO₄:H₂O₂溶液体积配比为4:1进行漂洗，漂洗时间为5min～15min；经过该剥离和漂洗过程后，介质层(7)表面的Ti层(9)和TiN层(10)被剥离，接触孔(7)底部的TiSi层(11)牢固黏附在接触孔(7)底部；

5)待加工器件完成步骤4后，进行互连金属铝溅射工艺，最后在接触孔(8)底部的TiSi层(11)表面和介质层(7)表面形成互连金属铝薄膜(12)；至此形成功率MOSFET的低欧姆接触金属结构。

2.权利要求1所述的一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法，其特征在于：剥离Ti层(9)和TiN层(10)的过程工艺是在Ti/TiN退火工艺过程之后，互连金属铝薄膜溅射过程工艺之前。

3.权利要求1所述的一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法，其特征在于：在Ti/TiN进行退火工艺中，采用RTP设备快速退火，退火的条件包括，退火温度在700℃～730℃、退火时间在15s～45s、退火氮气流量在2.7L/min～3.3L/min。

4.权利要求1所述的一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法，其特征在于：进行互连金属铝溅射工艺中，金属溅射工艺包括溅射互连金属铝薄膜、光刻并刻蚀互连金属铝薄膜和合金三个过程；溅射互连金属铝薄膜材料可以为AlSiCu、AlSi或AlCu，溅射互连金属铝薄膜(12)厚度3.6μm～4.4μm；光刻为正胶投影光刻，刻蚀方式包括等离子刻蚀或湿法腐蚀；合金温度380℃～440℃，合金时间30min～60min，气氛为氮气。