具有钨间隔层的功率MOSFET器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102201409A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102201409A(43)申请公布日2011.09.28(21)申请号201010143662.6H01L21/8234(2006.01)(22)申请日2010.03.24H01L21/336(2006.01)H01L21/768(2006.01)(71)申请人万国半导体(开曼)股份有限公司地址英属西印度群岛开曼群岛大开曼岛KY1-1107邮政信箱709玛丽街122号和风楼(72)发明人金钟五隋晓明何增谊王健(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人徐雯琼姜玉芳(51)Int.Cl.H01L27/088(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L23/532(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图10页(54)发明名称具有钨间隔层的功率MOSFET器件及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种具有钨间隔层的功率MOSFET器件，包含：设在底部衬底上的外延层；在外延层上设置的体区域；形成于体区域和外延层中的沟槽内的沟槽栅极；形成在体区域的顶部部分，且围绕沟槽栅极的源极区域；形成在沟槽栅极和源极区域顶部表面上的介电层；在介电层中开设的接触孔；形成在介电层的顶部表面和接触孔的侧壁和底部表面上的阻挡层；设置在阻挡层之上，填充接触孔且延伸至介电层的顶部上方的钨间隔层；设置在钨间隔层上的铝金属层。由于在阻挡层上的钨间隔层被保留，当介电层上方使用铜线连接封装时，钨间隔层有足够的强度来抵御铜线打线的冲击力，以保护介电层，有效防止铝金属层的铝泄露所引发的铝穿刺现象，增加了产品的可靠性。CN10249ACCNN110220140902201415A权利要求书1/3页1.一种具有钨间隔层的功率MOSFET器件，其特征在于，包含：设置在底部衬底(1)上的外延层(2)；在所述外延层(2)上设置的体区域(3)；形成于体区域(3)和外延层(2)中的沟槽(4)内的沟槽栅极(41)；形成在体区域(3)的顶部部分，且围绕沟槽栅极(41)的源极区域(5)；形成在沟槽栅极(41)和源极区域(5)顶部表面上的介电层(6)；若干在介电层(6)中贯穿开设的接触孔(7)；形成在介电层(6)的顶部表面和所述接触孔(7)的侧壁和底部表面上的阻挡层(8)；设置在阻挡层(8)之上，填充所述接触孔(7)且延伸至所述介电层(6)的顶部上方的钨间隔层(9)；设置在所述钨间隔层(9)上的铝金属层(10)。2.如权利要求1所述的具有钨间隔层的功率MOSFET器件，其特征在于，所述钨间隔层(9)延伸至所述介电层(6)的顶部上方的部分，在阻挡层(8)上覆盖的厚度是3.如权利要求1所述的具有钨间隔层的功率MOSFET器件，其特征在于，所述介电层(6)包含依次淀积在体区域(3)、沟槽栅极(41)和源极区域(5)顶部表面上的低温氧化层(62)和硼磷硅玻璃层(61)。4.如权利要求1所述的具有钨间隔层的功率MOSFET器件，其特征在于，所述阻挡层(8)是Ti/TiN阻挡层。5.如权利要求1所述的具有钨间隔层的功率MOSFET器件，其特征在于，所述铝金属层(10)中包含铝铜合金或铝硅铜合金。6.一种具有钨间隔层的功率MOSFET器件的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：a.在底部衬底(1)上形成一外延层(2)；b.在外延层上(2)形成一体区域(3)；c.在体区域(3)和外延层(2)中形成沟槽栅极(41)；d.在体区域(3)的顶部部分，且围绕沟槽栅极(41)形成源极区域(5)；e.在沟槽栅极(41)以及体区域(3)上淀积形成介电层(6)；f.在介电层(6)中通过刻蚀形成贯穿该介电层(6)的若干接触孔(7)，并在该介电层(6)顶部表面上及接触孔(7)的侧壁和底部表面上淀积生成阻挡层(8)；g.在阻挡层(8)之上，填充接触孔(7)且延伸至介电层(6)的顶部上方淀积生成钨间隔层(9)；h.在钨间隔层(9)上淀积生成铝金属层(10)；i.刻蚀铝金属层(10)；j.刻蚀钨间隔层(9)及阻挡层(8)形成源极接触铝金属层和栅极接触铝金属层。7.如权利要求6所述具有钨间隔层的功率MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述步骤g中，淀积生成并延伸至所述介电层(6)顶部上方的所述钨间隔层(9)，在阻挡层(8)上淀积的厚度是8.如权利要求6所述具有钨间隔层的功率MOSFET器件的制造方法，其特征在于，所述步骤i具体包含以下步骤：2CCNN110220140902201415A权利要求书2/3页i1.对铝金属层(10)干刻；i2.对铝金属层(10)湿刻。9.如权利要求6所述具有钨间隔层的功率MOSFET器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤h和步骤i之间，还包含在铝金属层(1