半导体器件的制造方法与流程

背景技术：

1、本发明涉及一种半导体器件的制造方法。

2、下面列举了所公开的技术。

3、[专利文献1]日本未审查专利申请公开no.2013-140885

4、例如，日本未审查专利申请公开no.2013-140885(专利文献1)公开了一种包括绝缘栅双极晶体管(igbt)的半导体器件。专利文献1中公开的半导体器件包括半导体衬底和层间绝缘膜。

5、半导体衬底具有第一主表面和第二主表面。第二主表面是与第一主表面相对的表面。半导体衬底具有源极区域和沟道区域。源极区域被设置在第一主表面中。沟道区域被设置为与源极区域的第二主表面侧接触。层间绝缘膜被设置在第一主表面上。接触孔(在下文中称为“第一接触孔”)形成在层间绝缘膜中。第一接触孔穿透层间绝缘膜，并且到达沟道区域。

技术实现思路

1、除igbt外，半导体器件还可以包括用于温度检测或电流检测的二极管。当专利文献1中公开的半导体器件进一步包括这种二极管时，进一步形成了被设置在第一主表面上的绝缘膜以及形成在绝缘膜上的多晶硅膜。此外，在这种情况下，在层间绝缘膜中进一步形成了与第一接触孔不同的接触孔(在下文中称为“第二接触孔”)。

2、通过例如以下方法来形成第一接触孔和第二接触孔。首先，在第一主表面上形成层间绝缘膜，并且通过化学机械抛光(cmp)等来对层间绝缘膜的上表面进行平坦化。第二，在层间绝缘膜上形成第一抗蚀剂。对第一抗蚀剂进行图案化，使得与第一接触孔相对应的位置打开。第三，用第一抗蚀剂作为掩模来对层间绝缘膜进行蚀刻，直到第一主表面被暴露为止。因此，第一接触孔形成在层间绝缘膜中。第四，用第一抗蚀剂和层间绝缘膜作为掩模来对半导体衬底的第一主表面侧进行蚀刻。通过该蚀刻，第一接触孔延伸到半导体衬底中，并且沟道区域从第一接触孔暴露。在此之后，注意，第一抗蚀剂被去除。

3、第五，在层间绝缘膜上形成第二抗蚀剂。对第二抗蚀剂进行图案化，使得与第二接触孔相对应的位置打开。第六，用第二抗蚀剂作为掩模来对层间绝缘膜进行蚀刻，直到多晶硅膜被暴露为止。因此，第二接触孔形成在层间绝缘膜中。第一接触孔和第二接触孔如上所述被单独地形成的原因是：源极区域上的层间绝缘膜的厚度和多晶硅膜上的层间绝缘膜的厚度彼此相差很大，并且有必要将第一接触孔形成为到达沟道区域，并且因此，通过同时形成第一接触孔和第二接触孔，第二接触孔可以被形成为穿透多晶硅膜。

4、当通过上述方法来形成第一接触孔和第二接触孔时，抗蚀剂需要被形成两次，并且制造成本增加。

5、本公开提供了一种半导体器件的制造方法，该半导体器件能够减少用于形成第一接触孔和第二接触孔的制造成本，同时防止第二接触孔穿透多晶硅膜。

6、通过本说明书的描述和附图，其他问题和新颖特点将是显而易见的。

7、根据实施例的一种半导体器件的制造方法包括：准备具有第一主表面和第二主表面的半导体衬底的步骤、在第一主表面中形成凹陷并且将绝缘膜嵌入在凹陷中的步骤、在绝缘膜上形成多晶硅膜的步骤、在第一主表面上形成层间绝缘膜以覆盖绝缘膜和多晶硅膜的步骤、以及形成第一接触孔和第二接触孔的步骤。半导体衬底具有形成在第一主表面中的第一杂质扩散区域以及与第一杂质扩散区域的第二主表面侧接触的第二杂质扩散区域。第一接触孔被形成为穿透层间绝缘膜，并且使第二杂质扩散区域从第一接触孔暴露。第二接触孔被形成为穿透层间绝缘膜，并且使多晶硅膜从第二接触孔暴露。在形成第一接触孔和第二接触孔的步骤中，第一蚀刻、第二蚀刻和第三蚀刻被执行。第二蚀刻在第一蚀刻之后被执行。第三蚀刻在第二蚀刻之后被执行。在第一蚀刻被执行之后并且在第二蚀刻被执行之前，第一主表面从第一接触孔暴露，并且层间绝缘膜保留在第二接触孔的底表面中。在第二蚀刻被执行之后并且在第三蚀刻被执行之前，第二杂质扩散区域从第一接触孔暴露，并且层间绝缘膜保留在第二接触孔的底表面中。在第三蚀刻被执行之后，多晶硅膜从第二接触孔暴露。

8、根据实施例的半导体器件的制造方法可以减少用于形成第一接触孔和第二接触孔的制造成本，同时防止第二接触孔穿透多晶硅膜。

技术特征：

1.一种半导体器件的制造方法，包括以下的步骤：

2.根据权利要求1所述的所述半导体器件的制造方法，

3.根据权利要求2所述的所述半导体器件的制造方法，

4.根据权利要求1所述的所述半导体器件的制造方法，

5.根据权利要求4所述的所述半导体器件的制造方法，

6.根据权利要求1所述的所述半导体器件的制造方法，

7.根据权利要求6所述的所述半导体器件的制造方法，

8.根据权利要求1所述的所述半导体器件的制造方法，还包括以下的步骤：

9.根据权利要求8所述的所述半导体器件的制造方法，

10.根据权利要求9所述的所述半导体器件的制造方法，

技术总结
本公开涉及半导体器件的制造方法。一种半导体器件的制造方法包括：准备具有第一主表面和第二主表面的半导体衬底的步骤、在第一主表面中形成凹陷并且将绝缘膜嵌入在凹陷中的步骤、在绝缘膜上形成多晶硅膜的步骤、在第一主表面上形成层间绝缘膜以覆盖绝缘膜和多晶硅膜的步骤、以及形成第一接触孔和第二接触孔的步骤。半导体衬底具有形成在第一主表面中的第一杂质扩散区域以及与第一杂质扩散区域的部分接触的第二杂质扩散区域，该部分更靠近所述第二主表面。

技术研发人员：丸山隆弘,萩原琢也,丸山卓也
受保护的技术使用者：瑞萨电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12