[發明專利]用于制造半導體器件的方法

無效

• 申請號: 201280054324.2
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103918062A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 堀井拓
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/20;H01L21/265;H01L21/3205;H01L21/336;H01L21/768;H01L23/532;H01L29/12;H01L29/78
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

技術領域

本發明涉及一種用于制造半導體器件的方法，更加特別地，涉及下述用于制造半導體器件的方法：通過該方法，能夠通過提高在包含鋁的電極和層間絕緣膜之間的附著性來制造具有穩定的特性的半導體器件。

背景技術

對于MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)的源電極或者IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的發射極電極，可以采用包含鋁(Al)的電極。例如，在MOSFET中，已經考慮在這樣的包含Al的源電極與柵電極、柵極絕緣膜以及層間絕緣膜中的每一個之間的位置關系等等(例如，參見美國專利No.6,833,562(專利文獻1)和日本專利特開No.2000-012846(專利文獻2))。

引用列表

專利文獻：

PTL1：美國專利No.6,833,562

PTL2：日本專利特開No.2000-012846

發明內容

技術問題

在MOSFET中，源電極可以形成在襯底的其中形成了有源區域的表面上并且與該表面接觸，并且與被形成為包圍該表面上的柵電極的層間絕緣膜的側壁表面接觸。在此，如果源電極和層間絕緣膜之間的附著性不充足，則源電極脫落，從而影響MOSFET的器件特性。

已經鑒于前述問題提出本發明，并且具有提供用于制造半導體器件的方法的目的，通過該方法，能夠通過提高在包含鋁的電極和層間絕緣膜之間的附著性來制造具有穩定的特性的半導體器件。

問題的解決方案

一種用于制造本發明中的半導體器件的方法，包括下述步驟：制備由碳化硅制成的襯底；在襯底的表面上形成柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成柵電極；在柵極絕緣膜上形成層間絕緣膜以便包圍柵電極；形成延伸通過層間絕緣膜以暴露襯底的表面并且與柵電極分離的接觸孔；形成在接觸孔的側壁表面上并且與接觸孔的側壁表面接觸的第一金屬膜，第一金屬膜包含Ti和Si中的至少一種并且不包含Al；形成在第一金屬膜上并且接觸第一金屬膜的、包含Ti、Al以及Si的第二金屬膜；并且通過加熱第一和第二金屬膜形成包含Ti、Al以及Si的源電極。

在此，表達“不包含Al的第一金屬膜”旨在指示基本上不包含Al的第一金屬膜。具體地，第一金屬膜旨在指示其中沒有故意地添加Al的金屬膜，并且包括其中包含例如作為雜質的Al的第一金屬膜。

在用于制造本發明中的半導體器件的方法中，以下述方式形成包含Al的源電極。首先，接觸孔被形成為延伸通過包圍柵電極的層間絕緣膜，并且包含Ti和Si中的至少一種的第一金屬膜被形成在接觸孔的側壁表面上并且與接觸孔的側壁表面接觸。接下來，包含Ti、Al以及Si的第二金屬膜被形成在第一金屬膜上并且與第一金屬膜接觸。然后，通過加熱第一和第二金屬膜，形成包含Ti、Al以及Si的源電極。因此，在制造本發明中的用于半導體器件的方法中，通過在接觸孔的側壁表面上事先形成包含Ti和Si中的至少一種的第一金屬膜并且使第一金屬膜與接觸孔的側壁表面接觸，能夠提高在源電極和層間絕緣膜之間的附著性。因此，根據用于制造本發明中的半導體器件的方法，能夠提供下述用于制造半導體器件的方法，通過該方法，能夠通過提高在作為包含鋁的電極的源電極和層間絕緣膜之間的附著性來制造具有穩定的特性的半導體器件。

在用于制造半導體器件的方法中，在形成第二金屬膜的步驟中，第二金屬膜可以被形成為與通過形成接觸孔而被暴露的襯底的表面接觸。

通過這樣形成牢固地與通過形成接觸孔而被暴露的襯底的表面接觸的第二金屬膜，能夠更加容易地制造具有穩定的特性的半導體器件。

在用于制造半導體器件的方法中，在形成第二金屬膜的步驟中，第二金屬膜可以被形成以具有被依次堆疊的第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層，第一金屬層包含Ti，第二金屬層在第一金屬層上并且與第一金屬層接觸并且包含Al，第三金屬層在第二金屬層上并且與第二金屬層接觸并且包含Si。替代地，在用于制造半導體器件的方法中，在形成第二金屬膜的步驟中，第二金屬膜可以被形成以包含被相互混合的Ti、Al以及Si。以這樣的方式，能夠容易地形成第二金屬膜。

在用于制造半導體器件的方法中，在形成第一金屬膜的步驟中，第一金屬膜可以被形成為具有不小于0.1μm且不大于1μm的厚度。因此，能夠將第一金屬膜的厚度設定在提高在源電極和層間絕緣膜之間的附著性所必要的范圍中。

在用于制造半導體器件的方法中，在形成第一金屬膜的步驟中，第一金屬膜可以被形成為包含Ti并且不包含Al。以這樣的方式，能夠進一步提高在源電極和層間絕緣膜之間的附著性。

本發明的有利作用