[發明專利]一種自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件及制造方法

有效

• 申請號: 201010523007.3
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102456574A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 梁安杰;蘇冠創;張崇興
• 申請（專利權）人: 香港商莫斯飛特半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王金雙

1.一種自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，該方法包括以下步驟：

1）利用源區掩模形成基區；

2）利用溝槽掩模蝕刻出溝槽，并沉積多晶硅；

3）注入磷元素，形成源區；

4）在所述多晶硅和源區表面形成硅化物；

5）沉積鋁銅合金，形成源極金屬墊層，柵極金屬墊層和金屬連線。

2.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟1）進一步包括以下步驟：

a)在襯底的外延層上沉積厚度為8000??左右的第一氧化層；

b)蝕刻第一氧化層形成源區掩模，然后在暴露的外延層部分注入硼元素，並推進擴散到外延層中形成基區。

3.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟2）進一步包括以下步驟：

a)生成屏敝氧化層，沉積光刻涂層，并對其進行蝕刻形成溝槽掩模；

b)利用溝槽掩模，在暴露的外延層部分蝕刻出溝槽；

c)移除光刻涂層，并對暴露的外延層部分、溝槽側壁和底部表面進行犧牲氧化，然后再形成第二氧化層。

4.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟3）進一步包括以下步驟：

a)在溝槽中沉積以摻雜的多晶硅，并對多晶硅進行回蝕；

b)注入磷元素，并采用退火作業將其推進擴散到基區中形成源區。

5.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟3）和步驟4）之間還包括以下步驟：沉積光刻涂層，并對其進行蝕刻形成第二基區掩模，注入硼元素的步驟。

6.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟3）和步驟4）之間還包括以下步驟：

a)沉積并蝕刻光刻涂層，形成第一接觸孔掩模；

b)通過第一接觸孔掩模蝕刻出接觸孔溝槽；向接觸孔溝槽中注入硼元素，并將其推進擴散到基區。

7.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟4）還包括：

a)去掉源區表面上的氧化物后；

b)沉積過渡金屬,進行退火作業使金屬和單晶硅反應而形成硅化物；

c)選擇性蝕刻多餘的未反應的過渡金屬。

8.根據權利要求1或7所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述硅化物為WSi2、TiSi2、MoSi2或?TaSi2。

9.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟5）進一步包括以下步驟：

a)通過接觸孔掩模形成接觸孔溝槽；?

b)對接觸孔溝槽進行填充形成溝槽插塞；

c)沉積鋁銅合金，并進行退火，然后通過金屬掩模進行金屬浸蝕，形成源極金屬墊層，柵極金屬墊層和金屬連線。

10.根據權利要求9所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟a）還包括：

a)沉積一層層間介質，并對其進行化學機械拋光處理；

b)在層間介質表面沉積一層光刻涂層，并對其進行蝕刻，形成接觸孔掩模；

c)通過接觸孔掩模，利用干法由層間介質蝕刻到基區中形成接觸孔溝槽；

d)利用濕法，把層間介質中的接觸孔擴大。

11.根據權利要求9所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟b）還包括：

a)向接觸孔溝槽中注入硼元素，并將其推進擴散到基區；

b)先后使用鈦/氮化鈦層和鎢層對接觸孔溝槽進行填充以形成溝槽插塞，并對表層進行浸蝕，以去除頂層的鈦/氮化鈦和鎢。

12.根據權利要求1所述的自對準金屬硅化物的溝槽型半導體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟5）中是將所述鋁銅合金直接與硅化物接觸。