專利名稱：半導(dǎo)體器件三維接觸的形成的制作方法
當(dāng)今半導(dǎo)體器件以手提電話為代表，正急速地向小型化方向發(fā)展。工作電流較大的所謂功率器件由于散熱問題，進(jìn)行小型化比較困難，而工作在小信號(hào)范圍的器件已經(jīng)變得非常小了，以前不存在的問題，現(xiàn)在逐漸暴露出來。其一是工作電流密度增加；第二是器件內(nèi)部電阻增加。當(dāng)然，現(xiàn)今有了一些解決辦法，在這里我們所說的是如何用新的思想和技術(shù)解決這些問題。
電流密度的增加，受電流流入電極與硅的接觸面積的限制，這比較容易理解。通常，電極接觸為二維平面接觸，我們考慮采用三維立體接觸電極。三維立體接觸的形成，利用特定結(jié)晶方向的單晶硅特性，腐蝕時(shí)嚴(yán)格控制溫度、時(shí)間、濃度等變動(dòng)因素，就可以獲得安定的具有良好再現(xiàn)性的工藝方法。
增加電極接觸面積通常采用三維方式，例如低導(dǎo)通電阻(Ron)的功率MOSFET，DRAM中存儲(chǔ)電容的結(jié)構(gòu)，都是已知的技術(shù)。這些以往的技術(shù)，即所謂的挖槽(Trench etching)技術(shù)，大多采用等離子體刻蝕技術(shù)進(jìn)行三維刻蝕。這些技術(shù)在實(shí)用中沒有問題，但卻需要價(jià)格昂貴的設(shè)備，這是它們最大的缺點(diǎn)。我們提出的刻蝕方法與之相比較，不存在上述缺點(diǎn)。等離子體刻蝕中還有晶格損傷問題，盡管可以通過熱處理消除大部分的結(jié)晶缺陷，但必要的熱處理過程會(huì)導(dǎo)致制造成本上升，這也是其缺點(diǎn)之一。我們采用化學(xué)藥品進(jìn)行腐蝕，晶格損傷為零，可以大量成批處理。利用對(duì)特定結(jié)晶方向的單晶硅的各向異性腐蝕，只要控制化學(xué)藥品的組成、腐蝕溫度和時(shí)間，就能得到一定深度的槽狀結(jié)構(gòu)。
為方便了解本發(fā)明內(nèi)容，現(xiàn)配合一具體實(shí)例，詳細(xì)說明如下結(jié)晶方向?yàn)?amp;lt;110>單晶棒，按一定的厚度切割成片，表面鏡面拋光。然后在表面涂布光刻膠，利用通常的方法進(jìn)行曝光、顯影形成線寬為10micron，間隔為3micron連續(xù)圖形。如

圖1所示，光刻膠(A)幅寬為10micron，間隔(B)為3micron。將此硅片放入溫度為40℃的堿性(Alkaline)化學(xué)藥品中。
圖2表示刻蝕特性，從圖2可以看出間隔(B)與腐蝕時(shí)間沒有關(guān)系，槽深度(D)在經(jīng)過一段時(shí)間后不在發(fā)生變化。
圖3表示刻蝕時(shí)間固定為1小時(shí)，間隔(B)和槽深度(D)在不同腐蝕液溫度條件下的腐蝕結(jié)果，可以看出兩者同腐蝕液溫度沒有關(guān)系。
變化腐蝕液的濃度，除腐蝕時(shí)間發(fā)生變化外，可得到相同的特性和穩(wěn)定的結(jié)果。
本發(fā)明使硅片表面的表面積增加，接觸面積的增加，導(dǎo)致電流密度下降，器件的內(nèi)部壓降降低，達(dá)到縮小器件尺寸，提高性能的效果。使用特定結(jié)晶方向的單晶硅和化學(xué)藥品，無需考慮變化因素，就可以獲得非常穩(wěn)定的能夠用于大批量生產(chǎn)且價(jià)格低廉的加工技術(shù)。這種技術(shù)預(yù)計(jì)將會(huì)在肖特基二極管(SBD)、超快恢復(fù)二極管(UFRD)的制作中得到廣泛應(yīng)用。
權(quán)利要求
對(duì)于特定結(jié)晶方向的單晶硅，用特殊的化學(xué)藥品可以進(jìn)行各向異性腐蝕，用于半導(dǎo)體器件的電極接觸，這樣就增加了電極接觸面積，工作時(shí)通過表面的電流密度下降，從而使器件內(nèi)部壓降降低。對(duì)具有上述特征的半導(dǎo)體器件申請(qǐng)進(jìn)行專利保護(hù)。
全文摘要
半導(dǎo)體三維接觸的形成。對(duì)于特定結(jié)晶方向的單晶硅,用特殊的化學(xué)藥品可以進(jìn)行各向異性腐蝕,用于半導(dǎo)體器件的電極接觸,這樣就增加了電極接觸面積,工作時(shí)通過表面的電流密度下降,從而使器件內(nèi)部壓降降低。
文檔編號(hào)H01L21/28GK1333556SQ0012071
公開日2002年1月30日 申請(qǐng)日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月12日
發(fā)明者陳慶豐 申請(qǐng)人:北京普羅強(qiáng)生半導(dǎo)體有限公司