[发明专利]功率半导体芯片的铜金属化结构及其制作方法

摘要

本发明提供了一种功率半导体芯片的铜金属化结构及其制作方法。所述功率半导体芯片包括发射极/源极区、栅极区和集电极/漏极区，在每一个电极区对应铜金属化结构依次包括阻挡层、籽铜层、铜金属化层，该铜金属化结构还包括增强层，其中，增强层位于籽铜层和铜金属化层之间，或者，增强层位于阻挡层和籽铜层之间，或者，增强层位于铜金属化层的上方。这种铜金属化结构能够减少铜金属化层的厚度，因而有利于降低铜金属化的工艺难度和成本，并且能够保证铜引线键合点的寿命与可靠性。

主权项

一种功率半导体芯片的铜金属化结构，所述功率半导体芯片包括发射极/源极区、栅极区和集电极/漏极区；所述栅极区和所述集电极/漏极区之间存在第一间隔；在所述发射极/源极区对应的衬底内部设置有两个以上的元胞，所述元胞在电气上并联连接，在每个所述元胞结构内包括一个基区，每个所述基区内设置有两个源极区；在所述发射极/源极区包括位于两个相邻的所述基区内的相邻源极区的之间的衬底上方的第一绝缘层和第一多晶硅层，所述第一多晶硅层埋在所述第一绝缘层内；在所述栅极区包括位于所述栅极区内的衬底上方的第二绝缘层和第二多晶硅层，所述第二多晶硅层通过所述第二绝缘层与所述发射极/源极区和所述衬底实现电绝缘，且所述第二绝缘层覆盖部分所述第二多晶硅层；在所述集电极/漏电极区对应的衬底靠近表面的内部设置有与所述衬底的导电类型相反的掺杂区域；其特征在于，所述铜金属化结构包括：位于所述基区的两个源极区之间的衬底上方、所述第一绝缘层上方以及所述第二绝缘层的第一部分上方的第一阻挡层；位于未被所述第二绝缘层覆盖的第二多晶硅层上方以及所述第二绝缘层的第二部分上方的第二阻挡层；其中，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层之间存在第二间隔；位于所述掺杂区域上方的第三阻挡层；依次位于所述第一阻挡层上方的第一籽铜层和第一铜金属化层；依次位于所述第二阻挡层上方的第二籽铜层和第二铜金属化层；依次位于所述第三阻挡层上方的第三籽铜层和第三铜金属化层；在所述发射极/源极区还包括：第一增强层，所述第一增强层位于所述第一籽铜层和所述第一铜金属化层之间，或者，所述第一增强层位于所述第一阻挡层和所述第一籽铜层之间，或者，所述第一增强层位于所述第一铜金属化层的上方；在所述栅极区还包括：第二增强层，所述第二增强层位于所述第二籽铜层和所述第二铜金属化层之间，或者，所述第二增强层位于所述第二阻挡层和所述第二籽铜层之间，或者，所述第二增强层位于所述第二铜金属化层的上方；在所述集电极/漏极区还包括：第三增强层，所述第三增强层位于所述第三籽铜层和所述第三铜金属化层之间，或者，所述第三增强层位于所述第三阻挡层和所述第三籽铜层之间，或者，所述第三增强层位于所述第三铜金属化层的上方。