專利名稱：在接觸溝槽中形成多層勢壘金屬的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及MOSFET器件，更確切地說，是在有源區(qū)接觸溝槽中，帶有集成肖 特基二極管的MOSFET器件。
背景技術(shù)：
功率MOSFET器件通常用在電子電路中。根據(jù)應(yīng)用，可能需要不同的器件特性。直 流-直流變換器就是一種應(yīng)用示例。肖特基二極管通常作為整流器，用在直流-直流變換 器中，以及各種其他功率和小信號應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中，二極管的正向傳導(dǎo)或開關(guān)特性是 至關(guān)重要的。這些二極管還作為輸出整流器，廣泛應(yīng)用于開關(guān)-模式電源及其他高速功率 開關(guān)中，例如用于承載大正向電流的電機(jī)驅(qū)動器。一個(gè)高效的肖特基二極管必須具備，在傳 導(dǎo)時(shí)具有超低的正向電壓降(Vf)，在反向偏壓下具有相對較好的阻塞性能，以及快速的反 向恢復(fù)時(shí)間。肖特基二極管必須在有源區(qū)接觸溝槽中，與MOSFET器件單片集成。肖特基二極管 (SKY)降低體二極管正向電壓降(vf)，盡量減少儲存電荷，并具有很快的反向恢復(fù)時(shí)間，使 MOSFET的效率更高。肖特基二極管的漏極至源極漏電流(Idss)與肖特基勢壘高度有關(guān)。隨 著勢壘高度的增加，漏電流降低，正向電壓降也降低。對于形成在平整表面上或大的溝槽接觸表面上的，帶有集成肖特基二極管的溝槽 MOSFET器件來說，所形成的肖特基二極管沒有鎢(W)插頭。在具有高縱橫比(例如2. 5 1， 甚至更高)的溝槽MOSFET器件中，溝槽接頭的臨界尺寸(CD)很小(寬度約為0. 35微米)， 為了獲得良好的歐姆接觸并避免接觸無效，要使用鎢插頭。正是在這一背景下，才提出了本發(fā)明的實(shí)施例。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在接觸溝槽中形成多層勢壘金屬的器件及其制備方法，利用多層 金屬，提高勢壘金屬的解約時(shí)階躍式覆蓋率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種形成在半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體器件，其特征是， 該器件包含形成在接觸溝槽中的器件組件，其中該接觸溝槽包含一個(gè)沉積在接觸溝槽的底部和側(cè)壁部分的勢壘金屬；以及一個(gè)沉積在接觸溝槽的剩余部分中的鎢插頭，其中接觸溝槽還包含一個(gè)形成在靠 近接觸溝槽底部的半導(dǎo)體襯底中的肖特基二極管，并且其中勢壘金屬包含一個(gè)靠近接觸溝槽側(cè)壁和底部的第一金屬層，其中該第一金屬層含有一種氮化 物；以及一個(gè)位于第一金屬層和鎢插頭之間、以及鎢插頭和側(cè)壁之間的第二金屬層。上述的勢壘金屬還包含一個(gè)位于第二金屬層和鎢插頭之間的第三金屬層。上述的第一金屬層還包含有氮化鈦，該第二金屬層含有一種鋁合金，該第三金屬層含有鈦。上述的第一金屬層還含有鈦和/或氮化鈦，該第二金屬層含有鋁-硅-銅，該第三 金屬層含有鈦和/或氮化鈦。上述的第一金屬層還包括鈦。上述的第一金屬層含有接近500埃的鈦以及接近500埃的氮化鈦。上述的第三金屬層含有接近350埃的鈦以及接近400埃的氮化鈦。上述的第二金屬層含有鋁-硅-銅。上述的第二層厚度為1000埃。上述的第二金屬層含有鋁-銅。上述的第二金屬層含有一種鋁合金。上述的接觸溝槽寬度小于0.35微米。上述的接觸溝槽的特征在于縱橫比約為2. 5 1或更大。本半導(dǎo)體器件還包含一個(gè)與肖特基二極管集成的場效應(yīng)管。上述的FET包含與接觸溝槽相接觸的源極和本體區(qū)。上述的FET是一種金屬氧化物場效應(yīng)管。上述的MOSFET是一種溝槽M0SFET，包括一個(gè)形成在接觸溝槽附近的半導(dǎo)體襯底 中的柵極溝槽，以及一個(gè)或多個(gè)形成在柵極溝槽中電絕緣的電極。上述的勢壘金屬還包括一個(gè)位于第二金屬層和鎢插頭之間的第三金屬層。上述的第一和第三金屬層含有鈦和/或氮化鈦。上述的第二金屬層含有鋁-硅、鋁-銅、一種鋁合金或鋁-硅-銅。一種在半導(dǎo)體襯底上制備含有一個(gè)靠近接觸溝槽的低摻雜區(qū)的半導(dǎo)體器件的方 法，其特征是，該方法包含a)制備靠近低摻雜區(qū)的接觸溝槽；b)在接觸溝槽的底部和側(cè)壁上沉積一個(gè)第一金屬層，其中該第一金屬層含有一種 氮化物；將鎢提高到，比僅有一個(gè)單一勢壘金屬層時(shí)還高的位置處；c)在第一層金屬上方以及沒有被第一金屬層覆蓋的部分側(cè)壁上方，沉積一個(gè)第二 層，其中所述的第二金屬層阻隔鎢和襯底的半導(dǎo)體之間的擴(kuò)散；將鎢提高到，比僅有一個(gè)單一勢壘金屬層時(shí)還高的位置處；d’ )在所述的第二金屬層上方沉積一個(gè)第三金屬層；d)在接觸溝槽的剩余部分中沉積鎢，形成一個(gè)鎢插頭。上述的第一金屬層還含有鈦。上述的第二金屬層含有鋁合金。上述的接觸溝槽寬度小于0.35微米。上述的接觸溝槽的特征在于其縱橫比約為2. 5 1或更大。上述的與接觸溝槽中的金屬層連在一起的低摻雜區(qū)，含有一個(gè)肖特基二極管。本發(fā)明在接觸溝槽中形成多層勢壘金屬的器件和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本 發(fā)明設(shè)有肖特基二極管結(jié)構(gòu)，利用一個(gè)多層金屬，提高勢壘金屬的階躍式覆蓋率，尤其是在 溝槽的側(cè)壁。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的SGT MOSFET器件的接觸溝槽中，所形成的一種肖特基二極管的 示意圖；圖2為圖1中所示類型的肖特基二極管的剖面圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在SGT MOSFET器件的接觸溝槽中，所形成的一 種肖特基二極管的示意圖；圖4A為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，集成的肖特基二極管，在30V的 正向電壓Vf下，漏電流Idss的分布圖；圖4B為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以及本發(fā)明，集成的肖特基二極管，在1. OOA的漏電流Idss 下，正向電壓的分布圖。
具體實(shí)施例方式引言本發(fā)明所解決的特定問題的性質(zhì)，可通過參照圖1和圖2加以理解。圖1表示一 種傳統(tǒng)的屏蔽柵溝槽(SGT)MOSFET器件100的剖面圖，器件100帶有一個(gè)行程在接觸溝槽 102中的肖特基二極管101。如圖1所示，接觸溝槽102位于兩個(gè)柵極溝槽104之間，柵極 溝槽104形成在半導(dǎo)體襯底105，例如硅(Si)襯底或形成在襯底上的外延層中?？梢該诫s 襯底105。如果外延層形成在襯底上，可以用于外延層相同的導(dǎo)電類型摻雜襯底，但是摻雜 濃度要大得多。每個(gè)柵極溝槽104都包含一個(gè)第一導(dǎo)電材料106 (例如多晶硅1)，在柵極溝 槽104的底部作為源極/屏蔽電極，第二導(dǎo)電材料108(例如多晶硅2)在柵極溝槽104的 頂部作為柵極電極。通過內(nèi)部-多晶硅-氧化物(IPO)層110等絕緣材料，第一和第二導(dǎo) 電材料相互電絕緣。柵極電極108通過絕緣材料115，同肖特基二極管101和接觸金屬116 電絕緣。從金屬到半導(dǎo)體的接觸可以形成肖特基二極管101。但是，如果半導(dǎo)體的摻雜濃度 較高，可能會形成“歐姆”接觸，而不是肖特基接觸，所以并不具備二極管/整流特性。肖特 基二極管101含有一個(gè)肖特基勢壘區(qū)，該勢壘區(qū)是通過在本體區(qū)107之間的溝槽102的底 部附近，適當(dāng)?shù)負(fù)诫s半導(dǎo)體襯底區(qū)105，并在溝槽中形成一個(gè)合適的接頭形成的。文中所用 的術(shù)語，肖特基勢壘區(qū)是指本體區(qū)107之間，接觸溝槽102下方的半導(dǎo)體區(qū)域(肖特基二極 管101的半導(dǎo)體部分)。典型的肖特基勢壘區(qū)是淺摻雜的。例如，當(dāng)肖特基勢壘區(qū)形成在 N-外延區(qū)中的時(shí)候，利用輕P-或P-植入，以降低肖特基勢壘區(qū)的摻雜等級。所制備的肖 特基勢壘區(qū)仍然可以為N-型，但重?fù)诫s的N-比N-外延區(qū)周圍要少。植入物有助于調(diào)節(jié)反 向漏電流等肖特基二極管特性。眾所周知，摻雜濃度取決于肖特基二極管的接頭所用的金 屬類型，這會影響肖特基勢壘高度。肖特基二極管101接頭的特點(diǎn)是含有一個(gè)薄勢壘金屬112，例如沉積在溝槽102側(cè) 壁和底部的鈦(Ti)和氮化鈦(TiN)，以及沉積在溝槽102剩余部分中的鎢插頭114。勢壘 金屬112作為鎢插頭和半導(dǎo)體材料(典型的材料是硅)之間的擴(kuò)散勢壘，接觸溝槽102形 成在半導(dǎo)體材料中。除了形成肖特基二極管101之外，接觸溝槽102還形成到MOSFET器件 100的源極103和本體107區(qū)的電接觸。柵極電極108所加的電壓，控制源極區(qū)103和漏極(沒有表示出)之間的電流，漏極同襯底105電接觸。應(yīng)注意的是，盡管勢壘金屬112和肖 特基勢壘區(qū)都使用了 “勢壘” 一詞，但不應(yīng)將兩者相混淆。在一個(gè)制備屏蔽柵溝槽MOSFET的標(biāo)準(zhǔn)工藝中，接觸溝槽肖特基二極管101的形 成，是通過沉積約400埃的鈦(Ti)層，然后沉積約1000埃的氮化鈦(TiN)層，以便在接觸 溝槽的側(cè)壁和底部，形成一個(gè)勢壘金屬112。通過快速熱處理(RTP)，在750°C下加熱勢壘金 屬112。然后，在溝槽的剩余部分中沉積鎢(W)，以形成鎢插頭114，并回刻鎢插頭。在鎢插 頭114的上方，沉積約3微米的銅化鋁(AlCu)層，以便形成金屬接頭116(例如源極金屬)。當(dāng)在接觸溝槽內(nèi)形成肖特基二極管時(shí)，局部缺陷對漏電流Idss起著舉足輕重的作 用。一般而言，勢壘金屬112阻止鎢接觸硅。然而，勢壘金屬112不良的覆蓋率，會使鎢插 頭114上的鎢與硅襯底相互作用，從而在溝槽102的側(cè)壁和底部產(chǎn)生蠕蟲缺陷。這些缺陷 會造成漏電路徑，在規(guī)定的正向電壓降Vf下，顯著地增大漏電流Idss。最壞的情況是，可能會 損壞器件通道。鎢造成的污染會對在接觸溝槽102底部的肖特基二極管101的正常工作， 造成干擾。圖2表示圖1所示類型的肖特基二極管101的剖面圖。如圖2所示，Ti/TiN勢壘 金屬112沒有完全覆蓋溝槽側(cè)壁的113部分，并在溝槽中將鎢114從襯底的硅中隔離出來。 因此，鎢和硅相接觸。在溝槽接觸臨界尺寸(CD)很小(例如溝槽的寬度約為0. 35微米甚至更小)的 MOSFET器件上，所形成的肖特基二極管中，在同樣的正向電壓降、下，這種缺陷可以使漏電 流Idss增大至少一至兩個(gè)數(shù)量級。一般而言，當(dāng)在不是重?fù)诫s的一部分硅襯底中(例如在 肖特基二極管勢壘區(qū)中)使用鎢插頭時(shí)，這種問題會更加嚴(yán)重。如果溝槽寬度小于0.35微 米，溝槽的縱橫比(深度與寬度之比)大于2. 5 1，這種問題會特別顯著。對于溝槽寬度 越小、縱橫比越大的情況而言，要用勢壘金屬提供良好的階躍式覆蓋率就越來越困難，尤其 是沿著側(cè)壁。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述問題可以通過肖特基二極管結(jié)構(gòu)來解決，利用一個(gè)多 層金屬，提高勢壘金屬的階躍式覆蓋率，尤其是在溝槽的側(cè)壁。帶有多層勢壘金屬的肖特基二極管結(jié)構(gòu)圖3表示依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種在接觸溝槽102中形成的帶有一個(gè)集成 肖特基二極管302的絕緣柵溝槽(SGT)MOSFET器件300示例的剖面圖。接觸溝槽102可以 形成在半導(dǎo)體襯底/外延層105的硅部分中。接觸溝槽102的寬度小于0. 35微米，縱橫比 約為2. 5 1甚至更大。與圖1所示的SGT MOSFET器件100相類似，接觸溝槽102位于兩個(gè)柵極溝槽104 之間，這兩個(gè)柵極溝槽104都形成在硅(Si)襯底/外延層105中。每個(gè)柵極溝槽104都含 有第一導(dǎo)電金屬106 (例如多晶硅1)，在柵極溝槽104的底部作為源極/屏蔽電極，以及第 二導(dǎo)電金屬108(例如多晶硅2)，在柵極溝槽104的頂部作為柵極電極。通過內(nèi)部-多晶 硅-氧化物(IPO)層110等絕緣材料，第一和第二導(dǎo)電材料相互電絕緣。柵極電極108通 過絕緣材料115，同肖特基二極管302和接觸金屬312電絕緣。如圖3所示，肖特基二極管 302含有一個(gè)多層勢壘金屬301，位于溝槽102的側(cè)壁和底部，以及一個(gè)鎢插頭310，沉積在 溝槽102的剩余部分中。在本例中，多層勢壘金屬301為三層勢壘，在第一 Ti/TiN層304 和第二 Ti/TiN層308之間，夾著一個(gè)中間金屬層306。在該實(shí)施例的一些版本中，鈦和氮化鈦(TiN)可以用鉭和氮化鉭(TaN)，分別在第一和/或第二層304、308。中間金屬層306含 有至少和第一和第二層的金屬不同的一種金屬。接觸溝槽102也可用于接觸源極103和本 體107區(qū)域。增加中間層306后，改善了溝槽側(cè)壁的覆蓋率，并阻止鎢從插頭310擴(kuò)散到襯底的 硅中。它還將鎢插頭310從肖特基區(qū)提起，因此，通過側(cè)壁的任何污染都將更加遠(yuǎn)離下面敏 感的肖特基二極管302區(qū)。中間金屬層可以含有鋁-硅-銅(AlSiCu)，這僅作為示例，不作 為局限。在該實(shí)施例的一個(gè)可選版本中，中間層306可以僅僅含有Cu、或只是AlSi、AlCu或 一種鋁合金。當(dāng)中間層306是AlSiCu時(shí)，其中的成分Al會使鎢310與溝槽底部的距離大 于與溝槽側(cè)壁的距離。AlSiCu中的成分硅阻止鋁與硅襯底相互反應(yīng)。第二 Ti/TiN層308 是可選的，可用于阻止插頭310的鎢與鋁在高溫沉積鎢時(shí)相互反應(yīng)。制備勢壘層301可以通過首先在溝槽102的側(cè)壁上沉積厚度約500埃的Ti層，然 后沉積厚度約500埃的TiN層，以形成第一 Ti/TiN層304，這僅作為示例，不作為局限。中 間層306形成在第一 Ti/TiN層304上，厚度約為1000埃。中間層306中絕大部分是鋁，還 有約士0. 的硅以及0.5% 士0. 的銅，這僅作為示例，不作為局限。利用可買到的 含有98. 5%的鋁、的硅和0. 5%的銅的濺射靶，可以通過濺射沉積形成該中間層。這種 濺射靶可以從TOSOH和Sumitomo買到。形成中間層306之后，在中間層306上方沉積第二 Ti/TiN層308。第二 Ti/TiN層308的制備類似于第一 Ti/TiN層306。例如，在中間層306 上沉積厚度約為350埃的Ti層，然后在Ti層上沉積厚度約為400埃的TiN層。對整個(gè)勢 壘層301進(jìn)行快速熱處理(RTP)，例如在750°C下加熱。然后在襯底上方以及剩余部分溝槽 中沉積鎢(W)，形成鎢插頭310，并回刻多余的鎢。在鎢插頭310上方，可以沉積厚度約為3 微米的AlCu金屬，以形成金屬接頭312。上述多層勢壘金屬的優(yōu)勢可以參照圖4A-4B。圖4A表示帶有原有技術(shù)的肖特基 二極管的M0SFET，在30V的正向電壓下，漏電流Idss的分布(用灰色方形表示)，以及依據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖3所示類型的帶有多層勢壘金屬的肖特基二極管的M0SFET，在30V 的正向電壓下，漏電流Idss的分布(用黑色菱形表示)。需注意的是，對于圖3所示類型的 肖特基二極管來說，漏電流一直遠(yuǎn)低于器件說明的1X10—3安培，而且比原有技術(shù)的偏差變 化更加平滑。圖4B表示原有技術(shù)的肖特基二極管，在1. OOA的正向電流下，正向電壓的分 布圖(灰色方形)，以及帶有如圖3所示類型的多層勢壘金屬的肖特基二極管，在1. OOA的 正向電流下，正向電壓的分布圖(黑色菱形)。如圖4B所示，在相似的正向電流以及類似的 (即使稍稍高于)正向電壓Vf降下，圖3所示的肖特基二極管與原有技術(shù)的肖特基二極管 相比，其正向電壓的范圍較窄。圖3所示的多層勢壘金屬301的應(yīng)用并不局限于SGT MOSFET器件中的肖特基二 極管。這種類型的勢壘金屬結(jié)構(gòu)可以用于帶有(肖特基)接觸溝槽的所有器件，包括但不 局限于全部柵極M0SFET、平面柵極M0SFET、場效應(yīng)管(FET)以及絕緣柵雙極晶體管IGBT。盡管本發(fā)明關(guān)于某些較佳的版本已經(jīng)做了詳細(xì)的敘述，但是仍可能存在其他版 本。例如，盡管圖3所示的是三層勢壘金屬，但本發(fā)明的實(shí)施例還包括雙層勢壘金屬以及三 層以上的勢壘金屬。因此，所附的權(quán)利要求書的意圖和范圍不應(yīng)局限于文中對較佳版本的 說明。反之，本發(fā)明的范圍應(yīng)參照所附的權(quán)利要求書及其全部等效內(nèi)容。除非明確說明，否 則本說明所述的所有特征(包括任一所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)都可以由用于相同、等效或類似目的的可選特征代替。因此，除非明確說明，否則所述的每個(gè)特征都僅僅是通用的 一系列等效或類似特征的其中一個(gè)示例。任何可選件(無論首選與否)，都可與其他任何 可選件(無論首選與否)組合。在以下權(quán)利要求中，除非特別聲明，否則 Ml^ltl都指下文內(nèi)容中的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的數(shù)量。權(quán)利要求書中的任一項(xiàng)，只要沒有用 “意思是”明確指出限定功能，不應(yīng)被認(rèn)為是35USC § 112，Tl 6中所述的“意義”或“步驟”的 條款。否則所附的權(quán)利要求書并不應(yīng)認(rèn)為是意義和功能的局限。尤其是，權(quán)利要求書中所 用的“的步驟”，并不旨在引用35USC§ 112，1 6的規(guī)定。讀者的注意力應(yīng)針對和本說明書一起同時(shí)存檔，并向公眾開放查閱該說明書的全 部文件，以及引用的所有這類文件的內(nèi)容，以作參考。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種形成在半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體器件，其特征在于，該器件包含形成在接觸溝槽 中的器件組件，其中所述的接觸溝槽包含一個(gè)沉積在接觸溝槽的底部和側(cè)壁部分的勢壘金屬；以及一個(gè)沉積在接觸溝槽的剩余部分中的鎢插頭，其中接觸溝槽還包含一個(gè)形成在靠近接 觸溝槽底部的半導(dǎo)體襯底中的肖特基二極管，并且 其中所述的勢壘金屬包含一個(gè)靠近接觸溝槽側(cè)壁和底部的第一金屬層，其中所述的第一金屬層含有 一種氮化物；以及一個(gè)位于第一金屬層和鎢插頭之間、以及鎢插頭和側(cè)壁之間的第二金屬層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的勢壘金屬還包含一個(gè)位于第 二金屬層和鎢插頭之間的第三金屬層。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第一金屬層還包含有氮化鈦， 所述的第二金屬層含有一種鋁合金，所述的第三金屬層含有鈦。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第一金屬層還含有鈦和/或氮 化鈦，所述的第二金屬層含有鋁-硅-銅，所述的第三金屬層含有鈦和/或氮化鈦。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第一金屬層還包括鈦。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第一金屬層含有接近500埃的 鈦以及接近500埃的氮化鈦。
7.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第三金屬層含有接近350埃的 鈦以及接近400埃的氮化鈦。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第二金屬層含有鋁-硅-銅。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第二層厚度為1000埃。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第二金屬層含有鋁-銅。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第二金屬層含有一種鋁合
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的接觸溝槽寬度小于0.35微米。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的接觸溝槽的特征在于縱橫 比約為2. 5 1或更大。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件還包含一個(gè)與肖特基二極管集成 的場效應(yīng)管FET。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的FET包含與接觸溝槽相接觸 的源極和本體區(qū)。
16.如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的FET是一種金屬氧化物場效 應(yīng)管 MOSFET。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的MOSFET是一種溝槽 M0SFET，包括一個(gè)形成在接觸溝槽附近的半導(dǎo)體襯底中的柵極溝槽，以及一個(gè)或多個(gè)形成 在柵極溝槽中電絕緣的電極。
18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的勢壘金屬還包括一個(gè)位于第二金屬層和鎢插頭之間的第三金屬層。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第一和第三金屬層含有鈦 和/或氮化鈦。
20.如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述的第二金屬層含有鋁-硅、 鋁-銅、一種鋁合金或鋁-硅-銅。
21.一種在半導(dǎo)體襯底上制備含有一個(gè)靠近接觸溝槽的低摻雜區(qū)的半導(dǎo)體器件的方 法，其特征在于，該方法包含a)制備靠近低摻雜區(qū)的接觸溝槽；b)在接觸溝槽的底部和側(cè)壁上沉積一個(gè)第一金屬層，其中所述的第一金屬層含有一種 氮化物；c)在第一層金屬上方以及沒有被第一金屬層覆蓋的部分側(cè)壁上方，沉積一個(gè)第二層， 其中所述的第二金屬層阻隔鎢和襯底的半導(dǎo)體之間的擴(kuò)散；并且d)在接觸溝槽的剩余部分中沉積鎢，形成一個(gè)鎢插頭。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，該方法在d)之前還包含以下步驟d’ )在所述的第二金屬層上方沉積一個(gè)第三金屬層。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的第一金屬層還含有鈦。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的第二金屬層含有鋁合金。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的接觸溝槽寬度小于0.35微米。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的接觸溝槽的特征在于其縱橫比約 為2. 5 1或更大。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，步驟b)和c)還包含將鎢提高到，比僅有 一個(gè)單一勢壘金屬層時(shí)還高的位置處。
28.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的與接觸溝槽中的金屬層連在一起 的低摻雜區(qū)，含有一個(gè)肖特基二極管。
全文摘要
一種形成在半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)形成在接觸溝槽中的組件，接觸溝槽位于有源晶胞區(qū)中。該組件是由一種沉積在接觸溝槽底部和側(cè)壁部分的勢壘金屬，以及一個(gè)沉積在接觸溝槽剩余部分中的鎢插頭構(gòu)成的。勢壘金屬可以由第一和第二金屬層構(gòu)成。第一金屬層位于接觸溝槽的側(cè)壁和底部附近。第一金屬層含有一種氮化物。第二金屬層可以位于第一金屬層和鎢插頭之間，以及鎢插頭和側(cè)壁之間。第二金屬層覆蓋未被第一金屬層覆蓋的部分側(cè)壁。
文檔編號H01L21/329GK102082147SQ20101054007
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者常虹, 李文軍, 翁麗敏, 陳軍 申請人:萬國半導(dǎo)體股份有限公司