[发明专利]包括金属粘附和阻挡结构的半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件(100、200、300)，包括：

碳化硅半导体本体(106、206、306)；

金属结构(105、205、305)，电连接到所述碳化硅半导体本体(106、206、306)；

金属粘附和阻挡结构(107、207、307)，位于所述金属结构(105、205、305)与所述碳化硅半导体本体(106、206、306)之间，

其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)包括：

包括铝的层，

包括钛、钨和氮的层，在所述包括铝的层之上；以及

钨层，在所述包括钛、钨和氮的层之上。

2.根据权利要求1所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)进一步包括：

包括钛的层，在所述包括铝的层之上；以及

包括钛和氮的层，在所述包括钛的层之上。

3.根据权利要求2所述的半导体器件(100、200、300)，

其中所述包括钛的层是Ti层，并且

其中所述包括钛和氮的层是TiN层。

4.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)进一步包括：

包括钛和钨的层，位于所述包括铝的层与所述包括钛、钨和氮的层之间。

5.根据权利要求4所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包括钛和钨的层是TiW层。

6.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包括铝的层与所述碳化硅半导体本体欧姆接触。

7.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属结构(105、205、305)包括铜层，所述铜层在所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)之上。

8.根据权利要求7所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述铜层的厚度大于4μm。

9.根据权利要求7所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述铜层与所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)直接接触。

10.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡结构包括Ti/TiN层堆叠。

11.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包括钛、钨和氮的层中的氮的原子百分比at.％在1％至50％的范围内。

12.一种半导体器件(100、200、300)，包括：

金属结构(105、205、305)，电连接到半导体本体(106、206、306)；

金属粘附和阻挡结构(107、207、307)，位于所述金属结构(105、205、305)与所述半导体本体(106、206、306)之间，其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)包括：包括钛和钨的层、在所述包括钛和钨的层上的包括钛，钨和氮的层、以及在所述包括钛、钨和氮的层上的钨层，其中所述金属结构(105、205、305)包括与所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)直接接触的铜层，所述铜层的厚度大于4μm。

13.根据权利要求12所述的半导体器件(100、200、300)，进一步包括在所述铜层上的至少一个更多金属层。

14.根据权利要求12或13所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包括钛、钨和氮的层中的氮的原子百分比at.％在1％至50％的范围内。