[发明专利]接触孔及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种接触孔。本发明还涉及一种接触孔的制造方法。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)，是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和电力晶体管(GTR)即耐高电压、大电流的双极结型晶体管的低导通压降两方面的优点。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

对于IGBT工艺来讲，良好的接触孔结构对器件的可靠性有很大改善。较差的接触孔结构有可能会导致金属填充性差或是正面金属与衬底硅材料互溶，形成尖钉(spiking)，电流在器件分布不均匀，最终导致产品失效。

如图1所示，是现有IGBT的结构示意图；现有IGBT包括：

形成于硅衬底9表面的由N型掺杂区的组成的漂移区9。

体区6，由形成于所述漂移区9表面的P阱组成。

背面P型注入层10，形成于所述漂移区9的背面。

栅极结构，覆盖所述体区6且被所述栅极结构覆盖的所述体区6表面用于形成连接所述源区5和所述漂移区9的沟道。图1中，所述栅极结构为沟槽栅结构；所述体区6位于整个所述漂移区9的表面。所述沟槽栅包括穿过所述体区6的沟槽，在所述沟槽的侧面和底部表面形成有栅介质层8如栅氧化层，在所述沟槽中填充有多晶硅栅7；所述多晶硅栅7从侧面覆盖所述体区6。

源区5，形成于所述体区6表面且和所述栅极结构的侧面自对准。

体区引出区4形成于所述体区6表面。

形成于硅衬底9表面的层间膜2，在所述层间膜2中形成有所述层间膜2被去除后形成的接触孔的开口。

在所述接触孔的开口的底部的所述硅衬底9表面形成有金属黏附层3。

在所述接触中的开口中填充有金属铝并组成所述接触孔。图1中，所述接触孔的金属铝直接由所述正面金属层1填充而成。

所述接触孔的底部和形成于所述硅衬底9表面的由N+区组成的源区5和由P+区组成的体区引出区4接触。在所述接触孔的顶部形成有和所述接触孔相接触的由正面金属层1组成的电极即发射极。

图1所示的接触孔有可能会导致金属填充性差或是正面金属与衬底硅材料互溶，形成尖钉，电流在器件分布不均匀，最终导致产品失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种接触孔，能提高接触孔的金属的填充性以及消除接触孔的金属和衬底硅互溶，提高产品质量。为此，本发明还提供一种接触孔的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的接触孔包括：

形成于硅衬底表面的层间膜，在所述层间膜中形成有所述层间膜被去除后形成的接触孔的开口。

在所述接触孔的开口的侧面形成有金属钨侧墙，在所述接触孔的开口的底部的所述硅衬底表面形成有金属黏附层。

在所述接触中的开口中填充有金属铝并组成所述接触孔。

进一步的改进是，所述接触孔的底部和形成于所述硅衬底表面的N+区及P+区接触。

进一步的改进是，在所述接触孔的顶部形成有和所述接触孔相接触的由正面金属层组成的电极。

进一步的改进是，所述接触孔为IGBT的发射极接触孔。

所述发射极接触孔的底部和由N+区组成的源区以及由P+区组成的体区引出区接触。

所述发射极接触孔的顶部和由正面金属层组成的发射极接触。

进一步的改进是，所述IGBT还包括：

形成于所述硅衬底表面的由N型掺杂区的组成的漂移区。

体区，由形成于所述漂移区表面的P阱组成。

背面P型注入层，形成于所述漂移区的背面。

栅极结构，覆盖所述体区且被所述栅极结构覆盖的所述体区表面用于形成连接所述源区和所述漂移区的沟道。

所述源区形成于所述体区表面且和所述栅极结构的侧面自对准。

所述体区引出区形成于所述体区表面。

进一步的改进是，所述栅极结构为沟槽栅结构；所述体区位于整个所述漂移区的表面。

所述沟槽栅包括穿过所述体区的沟槽，在所述沟槽的侧面和底部表面形成有栅介质层，在所述沟槽中填充有多晶硅栅；所述多晶硅栅从侧面覆盖所述体区。

进一步的改进是，所述栅极结构为平面栅结构；所述体区位于所述漂移区的选定区域的表面。