[发明专利]半导体器件的电极制作方法及半导体器件有效
申请号: | 202111646390.6 | 申请日: | 2021-12-30 |
公开(公告)号: | CN114284413B | 公开(公告)日: | 2023-04-11 |
发明(设计)人: | 李增林;王国斌;李利哲 | 申请(专利权)人: | 江苏第三代半导体研究院有限公司 |
主分类号: | H01L33/40 | 分类号: | H01L33/40;H01L33/38;H01L33/44 |
代理公司: | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人: | 王锋 |
地址: | 215000 江苏省苏州市工业园区*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 电极 制作方法 | ||
1.一种半导体器件的电极制作方法,其特征在于,包括:
S1、提供半导体器件的基础结构,并对所述基础结构的表面进行平坦化处理,以使所述基础结构的表面平滑;
S2、在所述基础结构的表面形成硬质化合物层;
S3、在所述硬质化合物层上设置图案化的光阻层,并利用所述光阻层对所述硬质化合物层进行刻蚀,以在所述硬质化合物层中形成开口,从而使所述基础结构表面的局部区域暴露出;
S4、对所述基础结构表面从所述开口中暴露出的局部区域进行粗糙化处理;
S5、在所述基础结构表面从所述开口中暴露出的局部区域上依次沉积多个金属层,形成金属叠层;
S6、对所述金属叠层进行退火处理,以使其中的至少一个金属层热膨胀并驱使所述硬质化合物层向远离所述金属叠层的方向平移或压缩,之后对所述金属叠层进行降温处理,从而在所述金属叠层的侧壁与所述开口的内壁之间形成间隙;
S7、在所述金属叠层的顶端面和侧壁上覆盖连续的惰性金属层,形成金属堆叠结构;
其中,所述硬质化合物层用作制作所述金属堆叠结构的掩模结构。
2.根据权利要求1所述的电极制作方法,其特征在于,步骤S3中所述开口的顶部口径小于底部口径。
3.根据权利要求2所述的电极制作方法,其特征在于,所述开口的侧壁与底端面形成的夹角为60-80°。
4.根据权利要求1所述的电极制作方法,其特征在于,步骤S4包括:去除所述光阻层后,再对所述基础结构表面从所述开口中暴露出的局部区域采用等离子体轰击方式进行所述粗糙化处理。
5.根据权利要求1所述的电极制作方法,其特征在于,所述金属叠层结构中的至少一个金属层为Ni层,并且步骤S6中所述退火处理的温度为625K-635K;所述硬质化合物层包括氮化硅或氧化硅;所述惰性金属层包括金或铂。
6.根据权利要求5所述的电极制作方法,其特征在于,所述Ni层位于所述金属叠层结构的最上层。
7.根据权利要求6所述的电极制作方法,其特征在于,所述金属叠层自底端面至顶端面依次包括厚度为50-100nm的Cr层、厚度为100-150nm的Al层、厚度为100-150nm的Ti层以及厚度150-250nm的Ni层。
8.根据权利要求1所述的电极制作方法,其特征在于,步骤S6中进行了一次或多次所述的退火处理和降温处理。
9.根据权利要求1所述的电极制作方法,其特征在于,步骤S6中所述间隙的尺寸为20-200nm。
10.一种半导体器件,包括基础结构和权利要求1-9中任一项所述的电极制作方法制作的电极,其特征在于,所述电极包括金属叠层和连续覆盖所述金属叠层顶端面和侧壁的惰性金属层。
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