[实用新型]一种半导体器件顶层金属的终端结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体器件，尤其涉及一种半导体分立器件的顶层金属的终端结构。

背景技术

目前半导体器件中，其顶层金属的终端结构通常都是平面型的，即其顶层金属的终端为平坦的绝缘介质层的表面。如附图1所示为现有技术的半导体器件的顶层金属的终端结构的示意图，该半导体器件的主要结构可简单的划分为两个区域，即实现半导体功能的芯片区域100及划片道200，两个区域均形成在通常包括衬底31（例如N⁺硅片：N型重掺杂的硅片）及在衬底31上通过外延生长形成的外延层32（例如N^-外延片：N型轻掺杂的硅外延层）的半导体基板300上。由图可以看到，芯片区域100的顶层金属，形成于从芯片区域100延伸至划片道200并覆盖整个划片道200的绝缘介质层12（例如二氧化硅）的上表面，且该顶层金属的终端11a为平坦的绝缘介质层12，即：绝缘介质层12从芯片区域100至划片区域为平坦延伸。现有技术采用这种平面的终端结构，主要是因为金属层台阶覆盖能力不佳，在存在高低落差的表面制备金属层，会在有落差处形成裂缝，从而影响器件性能和可靠性。

但是，很多半导体分立器件，如功率肖特基、功率MOS等，由于需要承受很大功率，作为电联接的顶层金属11往往由多层金属形成，如TiNiAg，TiWNiVAl等，这些复合金属层一般采用湿法腐蚀制备电极。在制作过程中，形成如图1这种顶层金属的平面终端结构，在多层顶层金属11的湿法腐蚀过程中，由于各层金属腐蚀速率的差异，造成顶层金属11边缘界面形貌不规则、各层金属边缘形成参差不齐的腐蚀界面。在生产过程中，平面终端结构的顶层金属的界面腐蚀形貌不容易控制，腐蚀及光刻工序的工艺窗口也非常的窄，要求严格控制在比较窄的工艺窗口内，稍有波动极易产生腐蚀界面缺陷，如易产生金属边缘过腐蚀或金属残留在划片道导致金属粘连等缺陷，这些缺陷势必导致芯片功能下降或失效。

综上可知，现有半导体器件的顶层金属的终端结构，在实际制作过程中，显然存在一定的不便及缺陷，有必要加以改进。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种半导体器件，该器件结构的顶层金属终端结构能够使多层金属腐蚀界面形貌容易控制、腐蚀工艺窗口更大、且同时可使划片道变窄，从而增加了同样面积晶圆上的芯片数，节约器件成本；同时还能避免由于金属台阶覆盖能力差造成的技术缺陷对器件可靠性的影响。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种半导体器件顶层金属的终端结构，所述半导体器件包括：实现半导体器件功能的芯片区域；以及围绕芯片区域的划片道；芯片区域和划片道形成在半导体基板前表面，所述半导体基板包括衬底及在衬底上形成的外延层；所述半导体器件还包括绝缘介质层，绝缘介质层从芯片区域延伸至划片道并覆盖划片道的表面；所述半导体器件还包括覆盖于芯片区域表面的顶层金属；其中划片道为沟槽结构，所述划片道沟槽通过在位于划片道区域的外延层前表面开槽而设置；所述划片道沟槽侧壁位于划片道与芯片区域的交界处，即所述顶层金属的终端。

进一步地，所述划片道沟槽的开槽深度不小于所述顶层金属的厚度。

进一步地，所述半导体器件为一种在其实现半导体器件功能的芯片区域含沟槽结构的半导体器件。

进一步地，所述半导体器件为沟槽肖特基势垒二极管或者沟槽MOSFET。

进一步地，所述半导体基板还包括形成于衬底底面的阴极金属。

制造本实用新型提供的半导体器件顶层金属的终端结构的制造方法，至少包括以下步骤：

步骤（1），在所述半导体基板的外延层前表面开设沟槽，沟槽位于划片道位置，所形成的沟槽的侧壁位于划片道与芯片区域的交界处，即顶层金属的终端；

步骤（2），形成绝缘介质层，绝缘介质层从芯片区域延伸至划片道并覆盖整个划片道沟槽的表面，包括覆盖划片道沟槽的侧壁及底部；

步骤（3），在半导体结构上形成顶层金属，覆盖步骤2)的绝缘介质层；

步骤（4），顶层金属光刻腐蚀，暴露出划片道沟槽侧壁及底部的绝缘介质层；即形成了所述的顶层金属的终端结构。

进一步地，步骤（1）中形成沟槽的深度不小于顶层金属的厚度。

本实用新型的有益效果：

1）本实用新型所形成的顶层金属的终端结构，其顶层金属的腐蚀界面形貌容易控制，能够形成陡峭的顶层金属终端结构；避免了现有技术容易出现顶层金属界面层次不齐、金属过腐蚀、粘连等工艺缺陷，提高了器件的可靠性。