CN105185701B - 一种用于功率mosfet低欧姆接触金属结构的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法,其方法步骤是:按照功率MOSFET的常规方法完成body区、源区、栅介质层、多晶硅、介质层从下往上依次覆盖而成准备待加工器件后;在待加工器件表面依次溅射Ti和TiN;然后进行退火工艺;再进行剥离TiN和Ti,在接触孔底部形成TiSi层,并牢固黏附在接触孔底部;最后溅射互连金属铝薄膜、光刻并刻互连金属铝薄膜及合金,在接触孔底部的TiSi表面和介质层表面形成互联金属铝薄膜,从而形成所述用于功率MOSFET的低欧姆接触金属结构。本发明消除了TiN应力与厚铝应力叠加造成的圆片翘曲、I线投影光刻机无法吸片的问题,同时保持了低欧姆接触的优点,可广泛用于功率MOSFET的工艺制造领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种互连金属结构的制造方法,特别涉及一种用于功率MOSFET、低欧姆接触金属结构的制造方法,属于半导体器件制造领域。
背景技术
在功率MOSFET器件制造领域,大量使用钛(Ti)/氮化钛(TiN)/铝复合金属结构作为MOSFET器件的金属电极,其中Ti与半导体硅或多晶硅接触,通过一定的高温退火形成欧姆接触;TiN用于铝与绝缘介质层(二氧化硅、氮化硅等)的粘附层,保证铝与绝缘介质层的良好粘附;铝用于制作功率MOSFET的互连金属,其中铝可以是铝硅铜(AlSiCu)、硅铝(AlSi)、铝铜(AlCu)等,最多地使用AlSiCu。在Ti/TiN/AlSiCu复合金属结构的制造工艺中,目前均采用如图1所示的制造步骤,其工艺特点是:(1)Ti/TiN在磁控溅射设备的同一腔室溅射形成;(2)通过一定温度退火使Ti与硅形成钛硅化物(TiSi);(3)光刻刻蚀时,使用同一刻蚀工艺菜单完成Ti/TiN/AlSiCu复合金属结构刻蚀;(4)在绝缘介质层上的互连金属结构为Ti/TiN/AlSiCu。在半导体工艺制造领域,国外有相关专利技术要求了一种价格低廉的接触金属结构,该金属薄膜层结构为Ti/TiN/Ti,在同一溅射腔室中溅射完成,不仅形成良好的欧姆接触,还可以减少工艺时间,降低成本。类似的,也有专利技术要求了一种Ti/TiN的形成方法,在Ti溅射完成后,在同一腔室中TiN采用一边溅射Ti、一边通氮气(N2)的方式原位淀积形成,该工艺可以改善Al的晶粒。
尽管如此,背景技术存在如下问题:复合金属结构存在TiN应力与互连金属铝的应力失配,应力失配会引起圆片细微变形,圆片细微变形会造成套刻精度差,严重时会造成光刻机吸片系统无法吸片,从而造成圆片报废。特别地,对于采用Ti/TiN/铝复合金属结构的硅栅非自对准功率MOSFET,互连金属铝采用厚铝(≥2μm)保证大功率转换、采用I线投影光刻机光刻保证套刻精度、采用多项目芯片共版降低产品开发成本,在金属互连(M1)光刻时,由于厚铝应力与TiN应力的叠加,加大了圆片的翘曲,造成I线光刻机无法吸片,增加了圆片报废率。
发明内容
为了克服上述背景技术在功率MOSFET中应用出现的圆片翘曲、I线投影光刻机无法吸片的问题,本发明提供了一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法,实现了减小复合金属结构应力、降低圆片翘曲、I线光刻机正常吸片的目的。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,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:
按照功率MOSFET的常规方法完成body区、源区、栅介质层、多晶硅、介质层从下往上地依次覆盖而成准备待加工器件,所述的待加工器件由衬底、外延层、栅介质层、介质层和多晶硅从下往上地依次覆盖而成。所述栅介质层的中间和多晶硅的中间形成孔洞Ⅰ。
外延层内部形成body区,body区的内部形成源区。body区的上端露出外延层的上表面。源区的上端露出body区的上表面。形成的body区表面包括外围上表面及被源区围绕在中心的body区上表面。栅介质层和多晶硅的下表面完全覆盖外延层的上表面及body区的外围上表面,覆盖源区的部分上表面。源区的未被覆盖的上表面及被源区围绕在中心的body区上表面裸露,形成孔洞Ⅰ的底部。
所述介质层完全覆盖多晶硅的表面、源区裸露的上表面和被源区围绕在中心的body区上表面,介质层从而在孔洞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)待加工器件后,在介质层孔洞II部位经过完全刻蚀形成接触孔。接触孔形状为口大底小,类似于碗状,接触孔中央部位为body区,body区周围被源区的上表面围绕。经过刻蚀后,介质层表面包括形成接触孔的圆周表面以及介质层上表面。
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,接触孔底部和介质层表面都覆盖一层Ti层,Ti层厚度为27nm~33nm。然后对待加工器件再溅射TiN,接触孔底部和介质层表面的Ti层上再覆盖一层TiN层,TiN层厚度为81nm~99nm。完成溅射工艺后,待加工器件的介质层的表面覆盖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。待加工器件接触孔底部的Ti/TiN层发生化学反应变成TiSi层。介质层表面的Ti层和TiN层没有变化。
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层和TiN层进行剥离,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,介质层表面的Ti层和TiN层被剥离,接触孔底部的TiSi层牢固黏附在接触孔底部。
5)待加工器件完成步骤4后,进行互连金属铝溅射工艺,最后在接触孔底部的TiSi层表面和介质层表面形成互连金属铝薄膜。至此形成了功率MOSFET的低欧姆接触金属结构。
进一步的,一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法,剥离Ti层和TiN层的过程工艺是在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。
进一步的,一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法,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。
进一步的,一种用于功率MOSFET低欧姆接触金属结构的制造方法,进行金属溅射工艺中,互连金属铝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,互连金属铝薄膜厚度控制在3.6μm~4.4μm范围。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。
本发明的技术效果是毋庸置疑的,具有如下优点:
1)本发明溅射Ti厚度为27nm~33nm,通过退火温度为700℃~730℃、退火时间为15s~45s、退火氮气流量为2.7L~3.3L的快速退火,使Ti与硅形成欧姆接触,可有效降低功率MOSFET器件的导通电阻;以面积为6mm×5.5mm的一颗N沟道200V功率MOSFET为例,导通电阻由50mΩ降低为26mΩ;
2)本发明在Ti/TiN退火完成后,将未形成TiSi的Ti和TiN剥离掉,释放了应力,减小了圆片翘曲,有效解决了因圆片翘曲而I线投影光刻机无法吸片的问题。
附图说明
图1是常规Ti/TiN/AlSiCu复合金属结构的制造工艺示意图;
图2是本发明提供的低欧姆接触金属结构的制造工艺示意图;
图3是完成body区、源区、栅氧、多晶硅栅和介质工艺后的功率MOSFET器件剖面示意图;
图4是完成Ti溅射后的功率MOSFET器件剖面示意图;
图5是完成TiN溅射后的功率MOSFET器件剖面示意图;
图6是完成Ti/TiN退火、剥离后的功率MOSFET器件剖面示意图;
图7是完成互连金属铝薄膜溅射、光刻、刻蚀及合金后的功率MOSFET器件剖面示意图;
图中:1为功率MOSFET衬底的衬底材料、2为外延层、3为body区、4为源区、5为栅介质层、6为多晶硅、7为介质层、8为接触孔、9为Ti、10为TiN、11为TiSi、12为互连金属铝薄膜。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
本发明结合示意图进行描述,在描述本发明实施例时,为了便于说明,示意图中的尺度比例跟具体实施中存在差别,并且所述示意图只是示例,不应该限制本发明的保护范围。在实际设计和制造过程中应包含长度、宽度及深度等三维空间尺寸。
实施例1
本实施例的具体制造方法包括:
按照功率MOSFET的常规方法完成body区3、源区4、栅介质层5、多晶硅6、介质7结构的制作准备待加工器件,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body区3,body区3的内部形成源区4;body区3的上端露出外延层2的上表面,源区4的上端露出body区3的上表面,形成的body区3表面包括外围上表面及被源区4围绕在中心的body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body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body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body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,类似于碗状。接触孔8中央部位为body区3,body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,器件结构的剖面如图3所示。
2)待加工器件完成步骤1后,进行溅射工艺。采用常规SPM+HF+SC1+SC2方式,进行溅射前清洗。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30nm,器件剖面如图4所示。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90nm。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,器件结构的剖面如图5所示。
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。退火温度715℃、退火时间为30s、退火氮气流量为3.0L/min。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45min。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10min。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,剥离完成后器件结构的剖面如图6所示。
5)待加工器件完成步骤4后,进行金属溅射工艺,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,器件结构的剖面如图7所示。
I)溅射互连金属铝薄膜的厚度为4.0μm。
II)互连金属铝光刻的过程是先涂2.6μm厚胶,然后经过曝光和显影操作实现光刻。
III)互连金属铝刻蚀过程,采用湿法腐蚀,剥离液体积组分为H3PO4:CH3COOH:HNO3:H2O,比例为15:1:1:1,剥离时间为8min,温度控制在42℃。
IV)金属合金:合金温度为435℃,合金时间为30min,合金气氛为N2,N2流量为20L/min。
完成以上工艺后,至此形成了功率MOSFET的低欧姆接触金属结构,器件结构的剖面图如图7所示,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。此结构可有效降低功率MOSFET器件的导通电阻;以面积为6mm×5.5mm的一颗N沟道200V功率MOSFET为例,导通电阻由50mΩ降低为26mΩ;且解决了TiN应力与厚铝应力适配引起的I线光刻机无法吸片的问题,减少圆片报废率。
实施例2
本实施例的具体制造方法包括:
按照功率MOSFET的常规方法完成body区3、源区4、栅介质层5、多晶硅6、介质7结构的制作准备待加工器件,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body区3,body区3的内部形成源区4;body区3的上端露出外延层2的上表面,源区4的上端露出body区3的上表面,形成的body区3表面包括外围上表面及被源区4围绕在中心的body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body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body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body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,类似于碗状。接触孔8底部中央部位为body区3,body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,器件结构的剖面如图3所示。
2)待加工器件完成步骤1后,进行溅射工艺。采用常规SPM+HF+SC1+SC2方式,进行溅射前清洗。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,器件结构的剖面如图4所示。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。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,器件结构的剖面如图5所示。
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。退火温度700℃、退火时间为15s、退火氮气流量为2.7L/min。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。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。剥离完成后如图6所示,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,剥离完成后器件结构的剖面如图6所示。
5)待加工器件完成步骤4后,进行金属溅射工艺,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,器件结构的剖面如图7所示。
I)溅射互连金属铝薄膜的厚度为3.6μm。
II)互连金属铝光刻的过程是先涂2.6μm厚胶,然后经过曝光和显影操作实现光刻。
III)互连金属铝刻蚀过程,采用湿法腐蚀,剥离液体积组分为H3PO4:CH3COOH:HNO3:H2O,比例为15:1:1:1,剥离时间为5min,温度控制在40℃。
IV)金属合金:合金温度380℃,合金时间为30min,合金气氛为N2,N2流量为20L/min。
完成以上工艺后,至此形成了功率MOSFET的低欧姆接触金属结构,器件结构的剖面图如图7所示,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。此结构可有效降低功率MOSFET器件的导通电阻;以面积为6mm×5.5mm的一颗N沟道200V功率MOSFET为例,导通电阻由50mΩ降低为31mΩ;且解决了TiN应力与厚铝应力适配引起的I线光刻机无法吸片的问题,减少圆片报废率。
实施例3
本实施例的具体制造方法包括:
按照功率MOSFET的常规方法完成body区3、源区4、栅介质层5、多晶硅6、介质7结构的制作准备待加工器件,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body区3,body区3的内部形成源区4;body区3的上端露出外延层2的上表面,源区4的上端露出body区3的上表面,形成的body区3表面包括外围上表面及被源区4围绕在中心的body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body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body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body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,类似于碗状。接触孔8底部中央部位为body区3,body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,器件结构的剖面如图3所示。
2)待加工器件完成步骤1后,进行溅射工艺。采用常规SPM+HF+SC1+SC2方式,进行溅射前清洗。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33nm,器件结构的剖面如图4所示。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,器件结构的剖面如图5所示。
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。退火温度730℃、退火时间为45s、退火氮气流量为3.3L/min。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15min。剥离完成后如图6所示,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,剥离完成后器件结构的剖面如图6所示。
5)待加工器件完成步骤4后,进行金属溅射工艺,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,器件结构的剖面如图7所示。
I)溅射互连金属铝薄膜的厚度为4.4μm。
II)互连金属铝光刻的过程是先涂2.6μm厚胶,然后经过曝光和显影操作实现光刻。
III)互连金属铝刻蚀过程,采用湿法腐蚀,剥离液体积组分为H3PO4:CH3COOH:HNO3:H2O,比例为15:1:1:1,剥离时间为5min,温度控制在44℃。
IV)金属合金:合金温度为440℃,合金时间为60min,合金气氛为N2,N2流量为20L/min。
完成以上工艺后,至此形成了功率MOSFET的低欧姆接触金属结构,器件结构的剖面图如图7所示,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。此结构可有效降低功率MOSFET器件的导通电阻;以面积为6mm×5.5mm的一颗N沟道200V功率MOSFET为例,导通电阻由50mΩ降低为29mΩ;且解决了TiN应力与厚铝应力适配引起的I线光刻机无法吸片的问题,减少圆片报废率。
Claims (4)
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。
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