專利名稱：在功率半導(dǎo)體晶片上形成帶有圖案的厚金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率半導(dǎo)體晶片的制備方法。更確切地說，本發(fā)明是關(guān)于一種在
一個功率半導(dǎo)體晶片上制備厚金屬的工藝。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體功率器件是當(dāng)今電子行業(yè)中最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。如今半導(dǎo)體功率器件 不斷朝著用低功率消耗以及低成本，來獲得更高的晶片集成密度、更高的功率承載能力的 方向發(fā)展，因此以往在引線接合法中用金線和鋁線的方法，已經(jīng)被銅線所取代，這是因為在 相同接線損毀的情況下，銅線是最節(jié)省成本的方法。但主要的技術(shù)難題在于銅線的硬度，為 了能夠焊接銅線，需要不斷增加在功率半導(dǎo)體晶片上的金屬厚度，一般要求金屬厚度在3-6 微米之間(1微米=io-e米)。用傳統(tǒng)焊線方法制備的半導(dǎo)體功率器件，用一個l-3微米的 單一的熱金屬層，作為接觸和焊接區(qū)。當(dāng)冷金屬鋁在接觸孔中形成空洞導(dǎo)致可靠性失效時， 用熱金屬鋁覆蓋階梯，以便在接觸孔內(nèi)獲得可靠的接觸。這對于通過縮小器件尺寸，來提升 半導(dǎo)體有效區(qū)域工作效率的情況來說，顯得尤為重要。例如，現(xiàn)在使用的一些功率金屬氧化 物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的壁_壁節(jié)距尺寸都在微米量級上，這就要求接觸孔的尺寸更小，掩膜 校準(zhǔn)公差也要小。但是由于熱金屬良好的階梯覆蓋率會降低以后掩膜過程中的校準(zhǔn)標(biāo)記的 銳度，所以在增加金屬層厚度時，公差也要適當(dāng)增大，這樣一來，半導(dǎo)體的有效區(qū)域效率也 將降低。因此，有必要找到一種既能提供可靠接觸，又能提供有效校準(zhǔn)標(biāo)記，在3-6微米范 圍內(nèi)沉積厚金屬層的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本方法用于在一個半導(dǎo)體功率晶片的表面絕緣層上形成帶圖案的厚金屬。其中半
導(dǎo)體功率晶片頂部帶有多個預(yù)設(shè)圖案的接觸區(qū)。本方法包括以下步驟 a)制備一個帶有內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記、近乎完整的半導(dǎo)體晶片，準(zhǔn)備用于涂敷金屬。 b)在晶片上方，用熱金屬工藝，沉積一層子厚度為TK1的底部金屬層。 c)在底部金屬層上方，用冷金屬工藝，沉積一層子厚度為TK2的頂部金屬層，形成
總厚度為TK = TK1+TK2的復(fù)合厚金屬。 d)使用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)記作參照，在復(fù)合厚金屬上形成圖案。
按照這種方法制備的帶圖案的厚金屬具備以下優(yōu)點 更好的金屬階梯覆蓋率，原因是熱金屬工藝比冷金屬工藝具有更好的金屬階梯覆 蓋率。 更低的校準(zhǔn)誤差率，原因是冷金屬工藝的校準(zhǔn)信號噪聲比熱金屬工藝的更低。
在一個典型實施例中，如果復(fù)合厚金屬產(chǎn)生過度校準(zhǔn)信號噪聲的話，會導(dǎo)致不可 接受的校準(zhǔn)誤差率，因此本方法還對子厚度TK1和TK2做出了進(jìn)一步限制，使總厚度TK不 超過預(yù)設(shè)的最大厚度TKmax。 在一個典型實施例中，如果TK1厚度不足的話，會導(dǎo)致不可接受的金屬階梯覆蓋率，因此本方法還規(guī)定TK1和TK2子厚度的比值R = TK2/TK1不超過預(yù)設(shè)的最大比值Rmax。
在一個典型實施例中，如果TK1厚度過大的話，會導(dǎo)致不可接受的校準(zhǔn)誤差率，因 此本方法還規(guī)定TK1和TK2子厚度的比值R = TK2/TK1不小于預(yù)設(shè)的最小比值Rmin。
在一個典型實施例中，使用熱金屬工藝沉積底部金屬層還包括在400攝氏度以上 時，真空沉積一種(鋁、硅、銅)的混合物。按照重量百分比，這種混合物含有98% 99% 的鋁、0. 5% 1.5%的硅以及0. 1% 1.0%的銅。 在一個典型實施例中，使用冷金屬工藝沉積頂部金屬層還包括，在大約300±50 攝氏度時，真空沉積一種(鋁、銅)的混合物。按照重量百分比，這種混合物含有99.0% 99. 9%的鋁和0. 1% 1.0%的銅。 在一個典型實施例中，TK隨為6.0微米，RmM約為7 : 1，R^約為3 : 1。 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本說明書還將進(jìn)一步討論本發(fā)明的上述情況以及多個實施例。


圖1A表示一個帶有內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的俯視圖；
圖1B表示一個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片的一部分，在金屬化之前的橫截 面視圖； 圖1C為圖1A的內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的俯視圖；
圖1D為圖1C的內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的橫截面視圖； 圖2A表示一個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片的一部分，在實現(xiàn)銅線焊接的厚 金屬工藝的一個實施例后的橫截面視圖； 圖2B表示圖1C所示的內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的一部分，在實現(xiàn)銅線焊接的厚金屬工藝的 一個實施例后的橫截面視圖； 圖3A表示一個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片的一部分，在實現(xiàn)銅線焊接的厚 金屬工藝的另一個實施例后的橫截面視圖； 圖3B表示圖1C所示的內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的一部分，在實現(xiàn)銅線焊接的厚金屬工藝的 另一個實施例后的橫截面視圖； 圖4表示金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管封裝的俯視圖。
具體實施例方式
本說明書及附圖僅對本發(fā)明現(xiàn)有的一個或多個較佳實施例作解釋說明，并對許多 任選功能和/或可選實施例作了介紹。本說明書及附圖僅用作解釋說明，并不能以此局限 本發(fā)明的范圍。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以輕松掌握各種變化、修正和可選方案。這 些變化、修正和可選方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。 圖1A表示半導(dǎo)體晶片10的典型結(jié)構(gòu)，晶片上面含有多個帶溝道的金屬氧化物半 導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片20，每個晶片都具有如圖1B所示的橫截面視圖，為以后的金屬化做準(zhǔn) 備。在晶片10的四個角上，帶有校準(zhǔn)標(biāo)記群11，用于在制備過程中校準(zhǔn)晶片。每個校準(zhǔn)標(biāo) 記群11都含有多個列，每一列都有多個如圖1C所示的3X4微米溝道盒。圖1D表示一個 溝道盒l(wèi)a的橫截面。溝道盒l(wèi)a的深度約為1. 0-1. 5微米。也可選擇另一種幾何形狀的校
6準(zhǔn)標(biāo)記，比如交叉型。參照圖1B，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片20含有一個有源區(qū)，有 源區(qū)中帶有多個溝道125，并且絕緣柵極材料130延伸至外延層110中，覆蓋在襯底層105 上，襯底層105起漏極的作用。在一個實施例中，絕緣柵極在溝道125底部，擁有一個較厚 的絕緣區(qū)115。在另一個實施例中，柵極絕緣層120位于溝道125的側(cè)壁上，絕緣區(qū)115同 柵極絕緣層120的厚度一樣。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片20還包括本體區(qū)135，在溝 道和源極區(qū)140之間延伸，沉積在溝道附近的本體區(qū)中。本體接觸植入?yún)^(qū)155沉積在源極 區(qū)140之間。介質(zhì)層145覆蓋在半導(dǎo)體表面，帶有源極/本體接觸開口 150-S，通過介質(zhì)層 145，為源極/本體區(qū)提供金屬接觸。 一般來說，介質(zhì)層145的厚度約為0. 3-1. 0微米，接觸 開口的寬度為O. 15-0. 5微米。在一個實施例中，介質(zhì)層145的厚度約為0.5微米，源極/ 本體接觸開口的寬度約為0. 25微米。 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片20還包括一個終止區(qū)，帶有一個柵極接觸開口 150-G，通過介質(zhì)層145，在柵極流道溝道125-R頂部，為柵極130提供金屬接觸。在一個實 施例中，柵極流道溝道125-R要比柵極溝道125更寬、更深。在另一個實施例中，柵極接觸 開口 150-G的寬度要比源極/本體接觸開口 150-S的寬度更窄。柵極溝道125和柵極流道 溝道125-R在第三個維度上相互連接(圖中沒有給出)。 如圖2A所示，在半導(dǎo)體晶片10上方沉積一個金屬層160。在此過程中，金屬也覆 蓋了校準(zhǔn)標(biāo)記la。被金屬覆蓋的校準(zhǔn)標(biāo)記用于，在形成帶圖案的金屬層160時，對齊掩膜， 以便從源極金屬160-S上分離柵極金屬160-G。為了使用于銅引線接合的結(jié)合片足夠厚，金 屬層160的厚度應(yīng)在3-6微米之間，最好是4-5微米之間?？梢詫-型金屬化和II-型金 屬化配合使用。之所以使用"I-型金屬化"和"II-型金屬化"技術(shù)，是為了在半導(dǎo)體晶片 的處理過程中，使多種類型的材料混合物都可用于金屬化。而且，對于每種材料混合物，一 般都有一個首選的晶片處理參數(shù)集，用于相關(guān)的沉積過程。典型實施例需要以下條件
I-型金屬化含有鋁、硅、銅的熱金屬，在等于或大于400攝氏度的情況下真空沉 積。在一個實施例中，按照重量百分比，這種混合物(鋁、硅、銅)含有98% 99%的鋁、 0. 5% 1. 5%的硅以及0. 1% 1. 0%的銅。 一個較佳的典型實施例是(按照重量百分比) 含有98. 5 %的鋁、1. 0 %的硅以及0. 5 %的銅。在處理過程中，要注意在熱金屬中添加Si的 摻雜物的時間，以防止鋁在硅晶片中向下形成尖峰。 11-型金屬化含有鋁和銅的冷金屬，在等于或小于350攝氏度的情況下真空沉 積。在一個實施例中，按照重量百分比，這種混合物(鋁、銅)含有99.0% 99.9%的鋁、 0. 1% 1.0%的銅。 一個較佳的典型實施例是(按照重量百分比)含有99. 5%的鋁和 0. 5%的銅。 在一個實施例中，當(dāng)溫度超過400攝氏度時，使用超導(dǎo)薄膜沉積一層4微米厚的 I-型熱金屬鋁層。圖2B表示4微米厚的I-型金屬沉積后，校準(zhǔn)標(biāo)記la的橫截面視圖。如 圖所示，金屬層160提供良好的階梯覆蓋率。但是，厚金屬層160會使下面校準(zhǔn)標(biāo)記的階梯 結(jié)構(gòu)變得平整。每一個變形的標(biāo)記都會在校準(zhǔn)掩膜的過程中，因?qū)Ρ榷认陆刀a(chǎn)生干擾校 準(zhǔn)信號。另外，I-型金屬的晶粒邊界結(jié)構(gòu)，使得來自一個校準(zhǔn)標(biāo)記探測器的光，通過I-型 金屬后，不能清晰看到校準(zhǔn)標(biāo)記la' ;II-型金屬的晶粒邊界結(jié)構(gòu)更適宜完成此項任務(wù)。在 接下來的接觸金屬掩膜刻蝕工藝中，如果使用單程讀取算法，由于校準(zhǔn)標(biāo)記的微弱對比度 造成的干擾校準(zhǔn)信號，會導(dǎo)致45. 8 %的誤差率，這將削減多達(dá)20%的成品產(chǎn)量。為了保證
7充足的產(chǎn)量，這種高校準(zhǔn)誤差率要求掩膜校準(zhǔn)公差也要更大，因此先進(jìn)技術(shù)制造的小器件 尺寸帶來的優(yōu)勢被大幅削弱。 在另一個實施例中，如圖3A-3B所示，使用I-型和II-型金屬的混合物沉積。最好 是在一個較厚的II-型(冷)金屬162層之后，沉積一個較薄的1-型(熱)金屬161層。 例如，I-型金屬161 (熱金屬)薄層的厚度可以在0. 5-1微米之間選擇，II-型金屬162 (冷 金屬)厚層的厚度可以在3-4微米之間選擇。圖3A和圖3B分別表示沉積I-型金屬薄層 和II-型金屬厚層之后，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管晶片20"校準(zhǔn)標(biāo)記la"的橫截面視圖。 圖2A和圖2B，以及圖3A和圖3B表示復(fù)合金屬層，在與半導(dǎo)體區(qū)域保持良好接觸的同時，提 供了一個與下方橫截面一致的頂面。校準(zhǔn)標(biāo)記的階梯結(jié)構(gòu)投影在頂面上，合適的對比度，以 便準(zhǔn)確地校準(zhǔn)掩膜。另外，頂部金屬表面上的階梯結(jié)構(gòu)，在引線接合時起襯墊的作用，以減 弱引線接合時產(chǎn)生的碰撞。 正如上面所提到的，由于熱金屬比較不容易在金屬/半導(dǎo)體界面附近的金屬中形 成不可接受的空洞，因此熱金屬比冷金屬的金屬階梯覆蓋率更好。底部I-型金屬層必須足 夠厚，以便提供充足的熱金屬，形成不含空洞的金屬/半導(dǎo)體界面。但是隨著I-型金屬層 厚度的增加，校準(zhǔn)標(biāo)記的對比度將降低。實驗結(jié)果表明，I-型金屬的厚度最好是在0.5-1 微米之間，才能使對比度保持在可接受水平之上時，與半導(dǎo)體區(qū)域形成良好的接觸。另外， 為了維持適當(dāng)?shù)慕饘傩?zhǔn)通過率，復(fù)合I-型和II-型金屬層的總厚度不應(yīng)超過6微米，最 好也不要超過5微米。 一個相關(guān)的經(jīng)驗實驗進(jìn)一步表明，比值R = TK2/TK1不應(yīng)超過最大 比值R^(約為7 : l)，一旦超出此值，熱金屬厚度TKl過小，不足以獲得可接受的金屬階梯 覆蓋率，而且比值R也不應(yīng)小于U約為3 : l)，一旦小于此值，熱金屬厚度TKl過大，會 導(dǎo)致不可接受的校準(zhǔn)誤差率。例如，同樣是4微米的復(fù)合厚度，0. 5微米的I-型金屬和3. 5 微米的II-型金屬復(fù)合，或1微米的I-型金屬和3微米的II-型金屬復(fù)合，都會獲得良好 的接觸和校準(zhǔn)通過率。 將半導(dǎo)體晶片10切成獨立的晶片20"，以便在背部減薄并金屬化之后，封裝成獨 立元件。如圖4所示，晶片20"沉積在一個引線框200上，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管漏極 連接在引線框200的壓料墊210上。引線框200含有一個連接在引線框200 —側(cè)的壓料墊 210上的漏極引線220，在引線框200的另一側(cè)有一個源極引線230和一個柵極引線240。 可以使用銅線將晶片20"的源極和柵極，通過引線接合到引線框200的源極引線230和柵 極引線240上。銅線250用作源極引線，一端連接到源極金屬層160-S上，另一端連接到源 極引線230上。在一個典型實施例中，柵極引線260也是由銅構(gòu)成，引線的一端連接到柵極 金屬層160-G上，另一端連接到柵極引線240上。在另一個典型實施例中，柵極引線260中 含有金，以便將柵極引線的直徑減至最小，柵極金屬160-G也達(dá)到最小，這樣才能進(jìn)一步提 升半導(dǎo)體區(qū)域的工作效率。 本文提出了一種在半導(dǎo)體晶片上，形成帶圖案的堆積厚金屬的方法。此方法包括 以下步驟 a)制備一個近乎完整的功率半導(dǎo)體晶片，準(zhǔn)備用于涂敷金屬。 b)在晶片上方，用熱金屬工藝，沉積一層帶有內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記的、厚度為TK1的底部 金屬層。 c)在底部金屬層上方，用冷金屬工藝，沉積一層厚度為TK2的頂部金屬層，形成總厚度為TK = TK1+TK2的復(fù)合厚金屬。 d)使用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)記作參照，在復(fù)合厚金屬上形成圖案。
按照這種方法制備的帶圖案的厚金屬具備以下優(yōu)點 更好的金屬階梯覆蓋率，原因是熱金屬工藝比冷金屬工藝具有更好的金屬階梯覆 蓋率。 更低的校準(zhǔn)誤差率，原因是冷金屬工藝的校準(zhǔn)信號噪聲比熱金屬工藝的更低。
上述說明包含許多特殊情況，這些特殊情況僅對本發(fā)明現(xiàn)有的較佳實施例作解釋 說明用，不能以此局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。通過說明和附圖，對這些特殊結(jié)構(gòu)的多個典型實 施例作了說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明還可以通過其他特殊方法實現(xiàn)，無需過 多的實驗，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就能實現(xiàn)這些實施例。例如，本發(fā)明使用堆積金屬結(jié)構(gòu)，以便 同時改變各種金屬子層的不同優(yōu)勢，我們預(yù)計此方法也可用于各種其他金屬混合物的多層 堆積，以及相關(guān)的沉積階梯等。本專利文件旨在說明，本發(fā)明的范圍不應(yīng)局限于上述說明中 的典型實施例，而應(yīng)由以下的權(quán)利要求書來界定。任何和所有來自于權(quán)利要求書中內(nèi)容或 同等范圍中的修正，都將被認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于在一個帶有多個預(yù)設(shè)圖案的接觸區(qū)的功率半導(dǎo)體晶片的表面絕緣層上制備帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，這種方法包括a)制備一個帶有內(nèi)置校準(zhǔn)標(biāo)記、近乎完整的半導(dǎo)體晶片，準(zhǔn)備用于涂敷金屬；b)在晶片上方，用熱金屬工藝，沉積一層子厚度為TK1的底部金屬層；c)在底部金屬層上方，用冷金屬工藝，沉積一層子厚度為TK2的頂部金屬層，形成總厚度為TK＝TK1+TK2的復(fù)合厚金屬；d)使用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)記作參照，在復(fù)合厚金屬上形成圖案；按照這種方法制備的帶圖案的厚金屬具備以下優(yōu)點1)更好的金屬階梯覆蓋率，原因是熱金屬工藝比冷金屬工藝具有更好的金屬階梯覆蓋率；2)更低的校準(zhǔn)誤差率，原因是冷金屬工藝的校準(zhǔn)信號噪聲比熱金屬工藝的更低。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，還包括選擇所 述的子厚度TKl和所述的子厚度TK2，使總厚度TK不超過預(yù)設(shè)的總厚度最大值TKMX， 一旦 超過最大值，無論TKl和TK2取何值，復(fù)合厚金屬的額外校準(zhǔn)信號噪聲，都會導(dǎo)致不可接受 的校準(zhǔn)誤差率。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，還包括選擇所 述的子厚度TKl和所述的子厚度TK2，使它們的比值R = TK2/TK1不超過預(yù)設(shè)的最大比值 Rmax， 一旦超過最大比值，子厚度TKl厚度不足，會導(dǎo)致不可接受的金屬階梯覆蓋率。
4. 如權(quán)利要求2所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，還包括選擇所 述的子厚度TKl和所述的子厚度TK2，使它們的比值R = TK2/TK1不小于預(yù)設(shè)的最小比值 R^，一旦小于最小比值，子厚度TKl厚度過大，會導(dǎo)致不可接受的校準(zhǔn)誤差率。
5. 如權(quán)利要求l所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，使用熱金屬工 藝沉積底部金屬層還包括，在溫度超過400攝氏度時，真空沉積鋁、硅、銅的混合物。
6. 如權(quán)利要求5所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，鋁、硅、銅的 混合物還包括，按照重量百分比計的98% 99%的鋁、0. 5% 1.5%的硅以及0. 1% 1.0%的銅。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，鋁、硅、銅的混 合物還包括，按照重量百分比計的98. 5%的鋁、1. 0%的硅以及0. 5%的銅。
8. 如權(quán)利要求1所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，使用冷金屬工 藝沉積頂部金屬層還包括，在溫度大致300±50攝氏度時，真空沉積鋁、銅的混合物。
9. 如權(quán)利要求8所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，鋁、銅的混合物 還包括，按照重量百分比計的99.0% 99.9%的鋁和0. 1% 1.0%的銅。
10. 如權(quán)利要求9所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，鋁、銅的混合 物還包括，按照重量百分比計的99. 5%的鋁和0. 5%的銅。
11. 如權(quán)利要求2所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，所述的TK^約 為4. 0-5. 0微米。
12. 如權(quán)利要求3所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，所述的Rmax約 為7 : 1。
13. 如權(quán)利要求4所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，所述的Rmin約為3 : i。
14. 如權(quán)利要求i所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，還包括選擇所述的子厚度TK1和所述的子厚度TK2，使TK1約為1. 0微米，TK2約為3. 0微米。
15. 如權(quán)利要求1所述的用于形成帶圖案的厚金屬的方法，其特征在于，還包括選擇所 述的子厚度TK1和所述的子厚度TK2，使TK1約為0. 5微米，TK2約為3. 5微米。
16. —種功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，包括一個帶有多個溝道的有源區(qū)，并且絕緣柵極材料延伸至覆蓋在襯底層上的外延層中， 襯底層起漏極的作用；在溝道之間延伸的本體區(qū)； 沉積在溝道附近的本體區(qū)中的源極區(qū)； 一個覆蓋在半導(dǎo)體表面，帶有接觸開口的介質(zhì)層；以及一個覆蓋在介質(zhì)層上的金屬層，通過接觸開口連接源極區(qū)，但所述的金屬層包括一個 位于底部的I-型熱金屬薄層和一個位于頂部的II-型冷金屬厚層。
17. 如權(quán)利要求16所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述的熱金屬層的厚度在 0. 5-l微米之間。
18. 如權(quán)利要求16所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述的金屬層的復(fù)合厚度在 4-5微米之間，以便銅引線接合。
19. 如權(quán)利要求16所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，II-型金屬厚度與I-型金屬 厚度的比值在3:l至7:l之間。
20. 如權(quán)利要求16所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，所述的金屬層有一階梯結(jié)構(gòu) 的頂面形態(tài)與它下面的介質(zhì)層的形態(tài)基本一致。
21. 如權(quán)利要求16所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，還包括 一個帶有柵極接觸開口的終止區(qū)，穿過介質(zhì)層，在柵極流道溝道頂部，為絕緣柵極提供金屬接觸。
22. 如權(quán)利要求21所述的功率半導(dǎo)體晶片，其特征在于，還包括 一個覆蓋在介質(zhì)層上的金屬層，通過接觸開口連接絕緣柵極，所述的金屬層還包括一個位于底部的I-型金屬層和一個位于頂部的II-型金屬層。
23. —種功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括 一個帶有多個接觸區(qū)的功率半導(dǎo)體晶片；一個覆蓋在半導(dǎo)體表面的介質(zhì)層，在所述的多個接觸區(qū)上方延伸，介質(zhì)層上還帶有多 個接觸開口；一個厚度在4微米以上的第一金屬層，覆蓋在介質(zhì)層上，通過多個接觸開口 ，連接介質(zhì) 層下方的多個源極區(qū)和本體區(qū)；以及銅接合引線將金屬層連接到一個引線框的多個源極引線上。
24. 如權(quán)利要求23所述的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括 一個通過柵極流道溝道頂部的介質(zhì)層開口的柵極接頭； 一個覆蓋在介質(zhì)層上的第二金屬層，通過接觸開口連接一個柵極流道；以及 一個銅接合引線，將第二金屬層連接到引線框上的一個柵極引線上。
25. 如權(quán)利要求23所述的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括一個通過柵極流道溝道頂部的介質(zhì)層開口的柵極接頭； 一個覆蓋在介質(zhì)層上的第二金屬層，通過接觸開口連接一個柵極流道；以及 一個金接合引線，將第二金屬層連接到引線框上的一個柵極引線上，以便進(jìn)一步提升 半導(dǎo)體區(qū)域的工作效率。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種在一個半導(dǎo)體晶片上形成帶圖案的厚金屬的方法。此方法包括制備一個近乎完整的半導(dǎo)體晶片，準(zhǔn)備用于涂敷金屬；用熱金屬工藝，沉積一層子厚度為TK1的底部金屬層，連同其內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)記；用冷金屬工藝，沉積一層子厚度為TK2的頂部金屬層，形成總厚度為TK＝TK1+TK2的堆積厚金屬；然后使用內(nèi)置的校準(zhǔn)標(biāo)記作參照，在復(fù)合厚金屬上形成圖案。形成的一種帶圖案的厚金屬具有以下優(yōu)點更好的金屬階梯覆蓋率，原因是熱金屬工藝比冷金屬工藝具有更好的金屬階梯覆蓋率；更低的校準(zhǔn)誤差率，原因是冷金屬工藝的校準(zhǔn)信號噪聲比熱金屬工藝的更低。
文檔編號H01L27/088GK101783290SQ20101010552
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者李一寬 申請人:萬國半導(dǎo)體有限公司