[發(fā)明專利]一種基于溝槽底部的金屬層形成方法

在審

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• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN104835714A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李理
• 申請（專利權(quán)）人: 北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制作工藝技術(shù)，尤其涉及一種基于溝槽底部的金屬層形成方法。

背景技術(shù)

在硅微波及功率器件中，密集溝槽是靜態(tài)感應(yīng)晶體管或者結(jié)型場效應(yīng)晶體管等常用的結(jié)構(gòu)。一般為了提高器件性能和可靠性，需要在該溝槽底部形成覆蓋面良好的金屬層。

圖1a至圖1d分別為現(xiàn)有技術(shù)中溝槽底部形成覆蓋良好的金屬層的實現(xiàn)工藝流程示意圖，如圖1a至圖1d所示，第一步：在溝槽的側(cè)壁上形成二氧化硅的覆蓋保護。第二步：大面積干法刻蝕去除溝槽上下平面的二氧化硅。第三步：在溝槽的上下平面以及側(cè)壁形成金屬層，并進行快速退火工藝，從而使得經(jīng)過快速退火后的溝槽的上下平面上的金屬層與硅反應(yīng)，以在溝槽的上下平面上形成金屬硅化物。第四步：溝槽的側(cè)壁上由于形成了二氧化硅，且金屬與二氧化硅不反應(yīng)，因此，采用濕法腐蝕處理，即采用酸性溶液（即）去除溝槽側(cè)壁上的金屬和二氧化硅，最終使得溝槽的上下平面被金屬硅化物所覆蓋，溝槽的側(cè)壁無金屬。

但是，上述工藝由于在溝槽的上平面形成了金屬層，因此，增大了器件的源極金屬使用，從而增大了器件的接觸電阻，影響器件的性能；另外，由于在去除溝槽的側(cè)壁上的金屬和二氧化硅時，經(jīng)過了濕法腐蝕處理，還使得金屬硅化物表面狀況變差，從而也造成了器件的性能和可靠性變差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于溝槽底部的金屬層形成方法，用于有效地提高了器件的性能和可靠性。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種基于溝槽底部的金屬層形成方法，包括：

采用第一酸性溶液清洗半導(dǎo)體器件的溝槽；

依次在所述溝槽的上下平面以及側(cè)壁形成金屬層和樹脂層，并對所述樹脂層進行加熱固化處理；

采用干法刻蝕的方法對所述樹脂層進行去除處理，以露出所述溝槽的上平面以及側(cè)壁上方部分的金屬層；

采用第二酸性溶液去除所述露出的所述溝槽的上平面以及側(cè)壁上方部分的金屬層，并采用所述干法刻蝕的方法去除剩余的樹脂層，以在所述溝槽的下平面上覆蓋所述金屬層。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：采用第一酸性溶液清洗半導(dǎo)體器件的溝槽；依次在該溝槽的上下平面以及側(cè)壁形成金屬層和樹脂層，并對該樹脂層進行加熱固化處理；采用干法刻蝕的方法對該樹脂層進行去除處理，以露出該溝槽的上平面以及側(cè)壁上方部分的金屬層；采用第二酸性溶液去除該露出的該溝槽的上平面以及側(cè)壁上方部分的金屬層，并采用該干法刻蝕的方法去除剩余的樹脂層，以在該溝槽的下平面上覆蓋該金屬層，由于僅在溝槽的下平面以及溝槽的側(cè)壁的下部分形成金屬層，且由于剩余的樹脂層的形成使得酸性溶液并沒有碰到該溝槽的下平面以及溝槽的側(cè)壁的下部分形成金屬層，因此，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于溝槽的上平面形成金屬層而影響到器件的性能的問題，還有效的避免了酸性溶液對該溝槽的下平面以及溝槽的側(cè)壁的下部分形成金屬層的濕法腐蝕處理，從而提高了器件的性能和可靠性。

附圖說明

圖1a至圖1d分別為現(xiàn)有技術(shù)中溝槽底部形成覆蓋良好的金屬層的實現(xiàn)工藝流程示意圖；

圖2為本發(fā)明基于溝槽底部的金屬層形成方法的一個實施例的流程圖；

圖3a為本實施例中溝槽結(jié)構(gòu)的形成示意圖；

圖3b為本實施例中金屬層形成的示意圖；

圖3c為本實施例中樹脂層形成的示意圖；

圖3d為本實施例中采用干法刻蝕的方法對樹脂層進行去除處理后的溝槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3e為本實施例中采用第二酸性容易去除該露出的該溝槽的上平面以及側(cè)壁上方部分的金屬層的示意圖；

圖3f為本實施例中溝槽下平面覆蓋金屬層的示意圖；

圖4為本發(fā)明基于溝槽底部的金屬層形成方法的另一個實施例的流程圖。

具體實施方式

圖2為本發(fā)明基于溝槽底部的金屬層形成方法的一個實施例的流程圖，如圖2所示，本實施例的方法包括：

步驟101、采用第一酸性溶液清洗半導(dǎo)體器件的溝槽。

在本實施例中，在進行步驟101之前，需要進行該半導(dǎo)體器件的部分正面工藝，以形成溝槽結(jié)構(gòu)，如圖3a所示，該圖3a為本實施例中溝槽結(jié)構(gòu)的形成示意圖。然后在采用第一酸性溶液清洗如圖3a所示的溝槽結(jié)構(gòu)。

步驟102、依次在該溝槽的上下平面以及側(cè)壁形成金屬層和樹脂層，并對該樹脂層進行加熱固化處理。