在半导体器件上形成金属层的溅射系统和方法技术方案

技术编号:23903372 阅读:65 留言:0更新日期:2020-04-22 12:08
提出了一种在半导体器件的表面上溅射铝层的方法。该方法包括三个用于沉积铝层的溅射步骤,其中,每个溅射步骤包括与另一个溅射步骤的相应溅射参数不同的至少一个溅射参数。半导体器件的表面包括介电层,该介电层具有穿过介电层形成的多个开口。

Sputtering system and method of forming metal layer on semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在半导体器件上形成金属层的溅射系统和方法
本文公开的主题涉及半导体器件,且更具体地,涉及用于在半导体器件上形成金属层的溅射工艺。
技术介绍
功率转换装置被广泛地用于整个现代电力系统中,以将电力从一种形式转换成另一种形式以供负载消耗。在电力转换过程中,许多电力电子系统利用各种半导体器件和组件,例如晶闸管、二极管和各种类型的晶体管(例如,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和其他合适的晶体管)。一些半导体器件可以包括形成在半导体衬底上的多个单元(例如,晶体管单元)。在制造这样的半导体器件期间,可以在半导体器件的表面上沉积一个或多个金属层(例如,金属化),以将半导体器件的特征电连接到外部封装的引线。通常,金属层沉积在半导体器件的表面上,该表面包括形成在半导体器件的不同层之间的一个或多个阶梯,例如沟槽和开口(例如,接触通孔)。金属层覆盖阶梯特征的程度(可以称为阶梯覆盖率)可影响半导体器件的可靠性。对于许多电力电子系统,可能需要增加半导体器件的单元密度以增加电流容量和/或减小半导体器件的占地面积。因此,可能期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件,包括:/n包括第一表面的半导体器件层;/n多个栅电极,设置在所述半导体器件层的所述第一表面上,其中,所述多个栅电极彼此间隔开;/n多个触点区域,设置在所述半导体器件层的所述第一表面中,其中,所述多个触点区域中的每个触点区域设置在所述多个栅电极中的相邻栅电极之间;/n介电层,设置在所述多个电极中的每个栅电极上并与所述每个栅电极相邻,其中,所述介电层包括多个开口,其中,所述多个开口中的每个开口设置在所述多个触点区域中的一个触点区域上;以及/n铝层,设置在所述介电层上,其中,所述铝层延伸到所述介电层的所述多个开口中的每个开口中,使得所述铝层设置在所述半导体器件层的所述多个触点区域...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170911 US 15/701,1921.一种半导体器件,包括:
包括第一表面的半导体器件层;
多个栅电极,设置在所述半导体器件层的所述第一表面上,其中,所述多个栅电极彼此间隔开;
多个触点区域,设置在所述半导体器件层的所述第一表面中,其中,所述多个触点区域中的每个触点区域设置在所述多个栅电极中的相邻栅电极之间;
介电层,设置在所述多个电极中的每个栅电极上并与所述每个栅电极相邻,其中,所述介电层包括多个开口,其中,所述多个开口中的每个开口设置在所述多个触点区域中的一个触点区域上;以及
铝层,设置在所述介电层上,其中,所述铝层延伸到所述介电层的所述多个开口中的每个开口中,使得所述铝层设置在所述半导体器件层的所述多个触点区域上,其中,所述半导体器件的单元间距在约4.5μm和约8μm之间,其中,所述多个开口中的每个开口包括宽度和高度,其中,所述宽度小于或等于约2μm,其中,所述高度与所述宽度之比在大约1:1和大约5:1之间,并且其中,在所述多个开口中的每个开口中的所述铝层的阶梯覆盖率大于或等于大约75%。


2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述铝层的所述阶梯覆盖率大于或等于85%。


3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述高度与所述宽度的比在大约1.1∶1和大约1.2∶1之间。


4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述铝层的厚度在大约3μm和大约5μm之间。


5.根据权利要求1所述的半导体器件,包括多个源极触点,其中,每个源极触点被布置为与所述多个触点区域中的一个触点区域相邻,并且其中,所述铝层被布置在所述多个源极触点中的每个源极触点上。


6.根据权利要求1所述的半导体器件,包括设置在所述介电层上的钛层,其中,所述钛层延伸到所述介电层的所述多个开口中的每个开口中,使得所述钛层设置在所述半导体器件层的所述多个触点区域上,并且其中,所述铝层布置在所述钛层上。


7.根据权利要求6所述的半导体器件,包括氮化钛层,所述氮化钛层布置在所述钛层和所述铝层之间并与所述钛层和所述铝层相邻。


8.根据权利要求6所述的半导体器件,其中,所述钛层被布置为邻近所述多个触点区域中的每个触点区域。


9.根据权利要求6所述的半导体器件,包括多个源极触点,其中,每个源极触点被布置为邻近所述多个触点区域中的一个触点区域,并且其中,所述钛层布置在所述多个源极触点中的每个源极触点上并与所述每个源极触点相邻。


10.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述半导体器件层具有第一导电类型,并且其中,所述半导体器件层包括:
多个源极区,所述多个源极区具有注入在所述半导体器件层中的所述第一导电类型;以及
多个阱区,所述多个阱区具有注入到与所述多个源极区相邻的半导体器件层中的第二导电类型,其中,所述多个触点区域中的每个触点区域是所述半导体器件层的所述第一表面的一个区域,该区域包括所述多个源极区中的至少一个源极区的一部分、所述多个阱区中的至少一个阱区的一部分、或两者均包括。


11.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述半导体器件是MOSFET或JFET器件。


12.根据权利要求11所述的半导体器件,其中,所述半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯泰西·乔伊·肯纳利维克多·托里斯戴维·利林菲尔德罗伯特·德韦恩·戈斯曼格雷戈里·基思·杜多夫
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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