[實用新型]一種能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件

有效

• 申請號: 202220519525.6
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN216849948U
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 吳小利;王海軍
• 申請（專利權）人: 上海擎茂微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/423;H01L29/06
• 代理公司: 溫州知遠專利代理事務所(特殊普通合伙) 33262
• 代理人: 湯時達

本實用新型涉及一種能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，包括元胞區及柵電極區，元胞區包括設置于芯片本體表面的場氧層，場氧層的表面開設有多個容納槽，芯片本體的上方設有位于場氧層表面及容納槽內壁的多晶硅柵，容納槽內還設有位于多晶硅柵上方的阻止層。本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，因為阻止層的存在，當發生多晶硅刻蝕孔缺陷時，開孔處的多晶硅與阻止層將同時保留下來，其能夠阻止后續的發射極接觸孔刻蝕深入到多晶硅上，這樣就避免了可能的柵源短路，同時，加工時以多晶硅柵為停止層進行CMP工藝，保證多位于場氧層上的多晶硅表面沒有阻止層，以便與器件的柵極相連，不會造成柵極開路。

技術領域

本實用新型涉及一種半導體器件，尤其涉及一種能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件。

背景技術

現有的平面絕緣柵雙極型晶體管中，芯片本體1元胞源區的多晶硅柵4上開設有用于連接發射極金屬9與發射區的接觸孔，接觸孔的內壁設有絕緣介質層。芯片表面的發射極金屬通過接觸孔內的金屬與芯片本體內的發射區連接。由于加工車間內工藝環境的不可控性，元胞在制備的過程中經常會出現缺陷掉落于晶圓表面的現象。當缺陷落在多晶硅版圖的開孔中時，會造成對多晶硅刻蝕的失敗。而后續接觸孔版圖的同一位置處正常開孔時，接觸孔的底端便停留于作為柵極的多晶硅表面。此時發射極金屬通過接觸孔內的金屬與多晶硅柵極短接，從而使得器件的柵源短路，造成器件失效。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件。

本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，包括元胞區及柵電極區，元胞區包括設置于芯片本體表面的場氧層，所述場氧層的表面開設有多個容納槽，芯片本體的上方設有位于場氧層表面及容納槽內壁的多晶硅柵，所述容納槽內還設有位于多晶硅柵上方的阻止層。

本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，其芯片本體的表面設置有場氧層刻蝕形成的容納槽，場氧層表面及容納槽內壁上設置多晶硅柵，容納槽內還設置有位于多晶硅柵上方的阻止層。當缺陷落入多晶硅版圖的孔內導致多晶硅未被刻蝕時，其上方的阻止層與其同時保留。由于阻止層的存在，接觸孔內與發射極金屬連接的金屬將不能與多晶硅柵連接，從而防止柵源短接造成的器件失效。

進一步的，本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，所述阻止層的中部設有從阻止層表面延伸至芯片本體表面的穿孔，多晶硅柵、阻止層的表面及穿孔的內壁上均設有絕緣介質層，穿孔內設有從絕緣絕緣介質層表面延伸至芯片本體內發射區的接觸孔，絕緣介質層的上方設有與發射區連接的發射極金屬。

進一步的，本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，所述阻止層由二氧化硅制成。

進一步的，本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，所述阻止層由氮化硅制成。

進一步的，本實用新型的能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件，所述容納槽為截面為矩形或圓形的槽。

進一步的，阻止層通過CMP工藝使其表面與場氧層上的多晶硅保持齊平。

將阻止層表面與場氧層上的多晶硅保持齊平以便與器件的柵極相連。

綜上，該能夠防止工藝缺陷造成漏電的半導體器件在多晶硅表面引入了阻止層。因為阻止層的存在，當發生多晶硅刻蝕孔缺陷時，開孔處的多晶硅與阻止層將同時保留下來，其能夠阻止后續的發射極接觸孔刻蝕深入到多晶硅上，這樣就避免了可能的柵源短路，同時在元胞中保留的部分場氧，有利于改善多晶柵中心區域的高電場擊穿問題，同時也有效的降低了器件的米勒電容。此外，該半導體器件的制備不會引入額外的光刻版及制程，很好的控制了工藝成本。

上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚地了解本實用新型的技術手段，并依照說明書的內容予以具體實施，以下以本實用新型的實施例對其進行詳細說明。

附圖說明