超级结器件的制作方法技术

本申请公开了一种超级结器件的制作方法，包括：提供一衬底，衬底上形成有超级结器件的栅极，栅极和衬底之间形成有栅介电层；在衬底上形成拉应力的氮化硅层，拉应力的氮化硅层覆盖栅极和栅介电层暴露的表面；在拉应力的氮化硅层上形成层间介电层；在层间介电层中形成接触孔，接触孔用于引出超级结器件的重掺杂区；在层间介电层和接触孔上形成互连金属层；在互连金属层上形成钝化层；进行电子辐照。本申请通过在超级结器件的制作过程中，在栅极上形成拉应力的氮化硅层，拉应力的氮化硅层可以抵消后续工序中由于电子辐照导致的衬底翘曲，提高了器件的阈值电压的均匀性。了器件的阈值电压的均匀性。了器件的阈值电压的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
超级结器件的制作方法


[0001]本申请涉及半导体集成电路制造
，具体涉及一种超级结器件的制作方法。

技术介绍

[0002]快恢复超级结(super junction，SJ)器件具有较短的体二极管关断恢复时间，在终端应用中可降低系统能耗，增加器件开关速度，其对减小能耗、增加电路系统运行速度具有重要意义。
[0003]电子辐照(electron irradiation)技术是采用高能电子束来照射材料、以改善材料性能的一种技术。在超级结器件的制作工艺中，将电子辐照引入复合中心，可以减小体二极管空穴寿命：在体二极管关断的过程中，降低体二极管反向恢复电荷量(quiet reading room，Q
rr
)，进而减小反向恢复峰值电流(peak reverse recovery current，I
rrm
)和反向恢复时间(reverse recovery time，T
rr
)，降低关断震荡。
[0004]然而，在将电子辐照引入复合中心的同时，也会在栅极氧化层附近引入净的正电荷，导致快恢复超结器件的阈值电压(threshold voltage，V
th
)大幅下降。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种超级结器件的制作方法，可以解决相关技术中由于采用电子辐照从而导致器件的阈值电压大幅下降的问题，该方法包括：
[0006]提供一衬底，所述衬底上形成有超级结器件的栅极，所述栅极和所述衬底之间形成有栅介电层；
>[0007]在所述衬底上形成拉应力的氮化硅层，所述拉应力的氮化硅层覆盖所述栅极和所述栅介电层暴露的表面；
[0008]在所述拉应力的氮化硅层上形成层间介电层；
[0009]在所述层间介电层中形成接触孔，所述接触孔用于引出所述超级结器件的重掺杂区；
[0010]在所述层间介电层和所述接触孔上形成互连金属层；
[0011]在所述互连金属层上形成钝化层；
[0012]进行电子辐照。
[0013]在一些实施例中，所述在所述衬底上形成拉应力的氮化硅层，包括：
[0014]通过CVD工艺在所述衬底上沉积拉应力的氮化硅层。
[0015]在一些实施例中，所述通过CVD工艺在所述衬底上沉积拉应力的氮化硅层，包括：
[0016]通过CVD工艺沉积不同应力的氮化硅层从而形成拉应力的氮化硅层。
[0017]在一些实施例中，所述进行电子辐照之后，还包括：
[0018]进行退火处理。
[0019]在一些实施例中，所述退火处理的温度为250摄氏度至400摄氏度。
[0020]在一些实施例中，所述退火处理的时间为30分钟至120分钟。
[0021]本申请技术方案，至少包括如下优点：
[0022]综上所述，本申请实施例中，通过在超级结器件的制作过程中，在栅极上形成拉应力的氮化硅层，拉应力的氮化硅层可以抵消后续工序中由于电子辐照导致的衬底翘曲，提高了器件的阈值电压的均匀性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本申请一个示例性实施例提供的超级结器件的制作方法的流程图；
[0025]图2是本申请一个示例性实施例提供的超级结器件的剖面示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0029]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0030]参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例提供的超级结器件的制作方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
[0031]步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有超级结器件的栅极，栅极和衬底之间形成有栅介电层。
[0032]步骤S2，在衬底上形成拉应力的氮化硅层，拉应力的氮化硅层覆盖栅极和栅介电层暴露的表面。
[0033]示例性的，可通过化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)工艺在衬底上沉积拉应力的氮化硅(Si3N4)层。例如，可通过CVD工艺沉积不同应力的氮化硅层从而形成
拉应力的氮化硅层。
[0034]通过CVD机台沉积不同应力的氮化硅层，即通过在CVD机台中的紫外光照使薄膜表面的氢键断裂，不同的紫外光照时间可调节氮化硅层的应力，当氮化硅层的应力为拉应力时可有效改善由于后续的电子辐照(若氮化硅层的应力不是拉应力，在后续的电子辐照后会导致晶圆的翘曲，电子幅值导致的翘曲值和拉应力的氮化硅层导致的翘曲值相反)从而导致阈值电压偏大问题。
[0035]步骤S3，在拉应力的氮化硅层上形成层间介电层。
[0036]示例性的，可通过CVD工艺在拉应力的氮化硅层上沉积二氧化硅(SiO2)层形成层间介电(inter
‑
layer dielectric，ILD)层。
[0037]步骤S4，在层间介电层中形成接触孔，该接触孔用于引出超级结器件的重掺杂区。
[0038]示例性的，可在层间介电层中形成通孔，进而形成第一金属层填充通孔，进行平坦化(例如，可通过化学机械研磨(chemical mechanical planarization，CMP)工艺进行平坦化)去除通孔外的第一金属层，通孔内的第一金属层形成接触孔，接触孔的底端与各自对应的需要引出的区域接触。
[0039]若第一金属层包括铜(Cu)层，则可通过电镀工艺形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级结器件的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底上形成有超级结器件的栅极，所述栅极和所述衬底之间形成有栅介电层；在所述衬底上形成拉应力的氮化硅层，所述拉应力的氮化硅层覆盖所述栅极和所述栅介电层暴露的表面；在所述拉应力的氮化硅层上形成层间介电层；在所述层间介电层中形成接触孔，所述接触孔用于引出所述超级结器件的重掺杂区；在所述层间介电层和所述接触孔上形成互连金属层；在所述互连金属层上形成钝化层；进行电子辐照。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成拉应力的氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健毓，李晴，马栋，赵蕴琦，吴佳丽，孙兴润，朱朕，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：