[发明专利]铝填孔的工艺方法

权利要求书

1.一种铝填孔的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成层间膜；

所述半导体衬底包括硅衬底；

在所述半导体衬底上形成有功率器件；

所述功率器件包括沟槽栅MOSFET功率器件；

所述沟槽栅MOSFET功率器件包括：栅极结构；

所述栅极结构包括栅极沟槽、栅介质层和多晶硅栅，所述栅极沟槽形成于所述半导体衬底中，所述栅介质层形成于所述栅极沟槽的内侧表面，所述多晶硅栅填充于所述栅极沟槽中；

在所述半导体衬底表面形成有第二导电类型的阱区，所述栅极沟槽纵向穿过所述阱区；

在所述阱区的表面形成有第一导电类型重掺杂的源区；

步骤二、光刻打开孔形成区域，将所述孔形成区域的所述层间膜去除形成位于所述层间膜中的第一开口；

步骤三、采用全面沉积加全面刻蚀工艺在所述第一开口的内侧面形成由第二介质层组成的内侧墙，所述内侧墙在所述第一开口内围成第二开口；所述全面刻蚀工艺使所述内侧墙的顶角圆化，使所述第二开口的形貌为有利于铝填充的弧形开口形貌；

所述第二介质层的材料包括氮化硅；

所述第二介质层的厚度为

步骤四、以所述层间膜和所述内侧墙为掩膜对所述第二开口底部的所述半导体衬底进行刻蚀形成第三开口；由所述第三开口和所述第二开口叠加形成所述孔；

步骤五、在所述孔中填充铝层；

步骤五中，所述铝层的主体层采用热铝工艺形成。

2.如权利要求1所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：步骤四中的所述孔为接触孔开口，步骤五中填充了所述铝层后的所述孔为接触孔。

3.如权利要求2所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：在所述多晶硅栅和所述源区的顶部都形成有所述接触孔。

4.如权利要求3所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：所述源区顶部的所述接触孔还穿过所述源区从而同时和所述源区以及所述阱区接触。

5.如权利要求1所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：在所述半导体衬底表面还形成有第一导电类型掺杂的外延层，所述栅极结构、所述阱区和所述源区都形成于所述外延层中；

第一导电类型重掺杂的漏区形成有背面减薄后的所述半导体衬底背面。

6.如权利要求1或3所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：步骤一中所述层间膜采用氧化硅沉积工艺形成。

7.如权利要求1所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：所述第二介质层采用炉管工艺形成，步骤二中，全面沉积工艺完成后，在所述半导体衬底背面也形成有所述第二介质层的材料层；在进行所述全面刻蚀工艺之前，还包括：进行背面刻蚀将所述半导体衬底背面的所述第二介质层的材料层去除的步骤。

8.如权利要求1所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：在所述主体层形成之前还包括如下步骤：

形成阻挡层；

形成浸润层；

形成采用冷铝工艺形成第一铝层。

9.如权利要求8所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：所述热铝工艺采用温度为350℃～500℃的溅射工艺，所述冷铝工艺采用温度为10℃～300℃的溅射工艺。

10.如权利要求8所述的铝填孔的工艺方法，其特征在于：所述阻挡层包括第一Ti层和第二TiN层的叠加层；所述浸润层包括第三Ti层。