[发明专利]用于制造半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造半导体器件的方法，更加特别地，涉及下述用于制造半导体器件的方法：通过该方法，能够通过提高在包含铝的电极和层间绝缘膜之间的附着性来制造具有稳定的特性的半导体器件。

背景技术

对于MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的源电极或者IGBT(绝缘栅双极晶体管)的发射极电极，可以采用包含铝(Al)的电极。例如，在MOSFET中，已经考虑在这样的包含Al的源电极与栅电极、栅极绝缘膜以及层间绝缘膜中的每一个之间的位置关系等等(例如，参见美国专利No.6,833,562(专利文献1)和日本专利特开No.2000-012846(专利文献2))。

引用列表

专利文献：

PTL1：美国专利No.6,833,562

PTL2：日本专利特开No.2000-012846

发明内容

技术问题

在MOSFET中，源电极可以形成在衬底的其中形成了有源区域的表面上并且与该表面接触，并且与被形成为包围该表面上的栅电极的层间绝缘膜的侧壁表面接触。在此，如果源电极和层间绝缘膜之间的附着性不充足，则源电极脱落，从而影响MOSFET的器件特性。

已经鉴于前述问题提出本发明，并且具有提供用于制造半导体器件的方法的目的，通过该方法，能够通过提高在包含铝的电极和层间绝缘膜之间的附着性来制造具有稳定的特性的半导体器件。

问题的解决方案

一种用于制造本发明中的半导体器件的方法，包括下述步骤：制备由碳化硅制成的衬底；在衬底的表面上形成栅极绝缘膜；在栅极绝缘膜上形成栅电极；在栅极绝缘膜上形成层间绝缘膜以便包围栅电极；形成延伸通过层间绝缘膜以暴露衬底的表面并且与栅电极分离的接触孔；形成在接触孔的侧壁表面上并且与接触孔的侧壁表面接触的第一金属膜，第一金属膜包含Ti和Si中的至少一种并且不包含Al；形成在第一金属膜上并且接触第一金属膜的、包含Ti、Al以及Si的第二金属膜；并且通过加热第一和第二金属膜形成包含Ti、Al以及Si的源电极。

在此，表达“不包含Al的第一金属膜”旨在指示基本上不包含Al的第一金属膜。具体地，第一金属膜旨在指示其中没有故意地添加Al的金属膜，并且包括其中包含例如作为杂质的Al的第一金属膜。

在用于制造本发明中的半导体器件的方法中，以下述方式形成包含Al的源电极。首先，接触孔被形成为延伸通过包围栅电极的层间绝缘膜，并且包含Ti和Si中的至少一种的第一金属膜被形成在接触孔的侧壁表面上并且与接触孔的侧壁表面接触。接下来，包含Ti、Al以及Si的第二金属膜被形成在第一金属膜上并且与第一金属膜接触。然后，通过加热第一和第二金属膜，形成包含Ti、Al以及Si的源电极。因此，在制造本发明中的用于半导体器件的方法中，通过在接触孔的侧壁表面上事先形成包含Ti和Si中的至少一种的第一金属膜并且使第一金属膜与接触孔的侧壁表面接触，能够提高在源电极和层间绝缘膜之间的附着性。因此，根据用于制造本发明中的半导体器件的方法，能够提供下述用于制造半导体器件的方法，通过该方法，能够通过提高在作为包含铝的电极的源电极和层间绝缘膜之间的附着性来制造具有稳定的特性的半导体器件。

在用于制造半导体器件的方法中，在形成第二金属膜的步骤中，第二金属膜可以被形成为与通过形成接触孔而被暴露的衬底的表面接触。

通过这样形成牢固地与通过形成接触孔而被暴露的衬底的表面接触的第二金属膜，能够更加容易地制造具有稳定的特性的半导体器件。

在用于制造半导体器件的方法中，在形成第二金属膜的步骤中，第二金属膜可以被形成以具有被依次堆叠的第一金属层、第二金属层以及第三金属层，第一金属层包含Ti，第二金属层在第一金属层上并且与第一金属层接触并且包含Al，第三金属层在第二金属层上并且与第二金属层接触并且包含Si。替代地，在用于制造半导体器件的方法中，在形成第二金属膜的步骤中，第二金属膜可以被形成以包含被相互混合的Ti、Al以及Si。以这样的方式，能够容易地形成第二金属膜。

在用于制造半导体器件的方法中，在形成第一金属膜的步骤中，第一金属膜可以被形成为具有不小于0.1μm且不大于1μm的厚度。因此，能够将第一金属膜的厚度设定在提高在源电极和层间绝缘膜之间的附着性所必要的范围中。

在用于制造半导体器件的方法中，在形成第一金属膜的步骤中，第一金属膜可以被形成为包含Ti并且不包含Al。以这样的方式，能够进一步提高在源电极和层间绝缘膜之间的附着性。

本发明的有利作用