本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
集成電路是當(dāng)前發(fā)展計(jì)算機(jī)所必需的基礎(chǔ)電子器件。許多工業(yè)先進(jìn)國(guó)家都十分重視集成電路工業(yè)的發(fā)展。集成電路的集成度以每年增加一倍的速度在增長(zhǎng)。在此過程中，各種半導(dǎo)體器件的尺寸不斷縮小，半導(dǎo)體制造工業(yè)不斷提升，從而使半導(dǎo)體器件工作需要的電壓和電流不斷降低，開關(guān)的速度也隨之加快，這些又反過來促進(jìn)了集成電路工藝的發(fā)展。
在此過程中，半導(dǎo)體業(yè)界尋找各種方式提升半導(dǎo)體工藝。例如，采用二氧化硅(SiO2)作為柵極介質(zhì)，并在制作工藝中不斷縮小采用二氧化硅(SiO2)作為柵極介質(zhì)的厚度，達(dá)到僅有5個(gè)氧原子的厚度。再例如，尋找更好的材料制作半導(dǎo)體器件內(nèi)的柵極導(dǎo)體和柵極介質(zhì)。
但現(xiàn)有的制作工藝依然有改進(jìn)的空間。在圖1和圖2中，分別示出了采用傳統(tǒng)的制作工藝制作的兩種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件均包括半導(dǎo)體襯底100、柵極介質(zhì)200、柵極側(cè)墻201、柵極導(dǎo)體300、層間介質(zhì)層400、導(dǎo)通通道501、源極電極502、漏極電極503、偽金屬層504。兩者不同之處在于，在圖1中，偽金屬504由采用整體鋪滿金屬的方式形成，在圖2中，偽金屬層504由多個(gè)漂移的金屬區(qū)塊構(gòu)成。圖1所示的半導(dǎo)體器件的金屬密度過高，易引起工藝缺陷，同時(shí)導(dǎo)致后段合金等制程無法到達(dá)柵極介質(zhì)。圖2所示的半導(dǎo)體器件采用蝕刻的方式制作偽金屬層504，此種方式改善了整體和金屬的某些弱點(diǎn)，但是由于其是漂移狀態(tài)，蝕刻的電荷無法釋放，累積電荷可能導(dǎo)致器件損傷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體器件，以克服現(xiàn)有技術(shù)的弱點(diǎn)，提升半導(dǎo)體器件的整體性能。
根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：
半導(dǎo)體襯底，在其中形成源區(qū)和漏區(qū)；
柵極介質(zhì)，位于所述半導(dǎo)體襯底之上；
柵極導(dǎo)體，位于所述柵極介質(zhì)之上；
層間介質(zhì)層，位于所述柵極導(dǎo)體或所述半導(dǎo)體襯底之上；
源極電極和漏極電極，位于所述層間介質(zhì)層之上；
偽金屬層，位于所述層間介質(zhì)層之上；以及
多個(gè)導(dǎo)通通道，分別將所述源極電極連接至所述源區(qū)，將所述漏極電極連接至所述漏區(qū)，以及將所述偽金屬層連接至所述半導(dǎo)體襯底。
優(yōu)選地，所述層間介質(zhì)層上設(shè)置有通孔，所述多個(gè)導(dǎo)通通道穿過所述通孔。
優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件還包括柵極側(cè)墻，位于柵極導(dǎo)體的側(cè)面，用于限定和隔離所述柵極導(dǎo)體。
優(yōu)選地，在所述偽金屬層上形成網(wǎng)格圖案。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)格圖案的網(wǎng)格形狀為正方形、長(zhǎng)方形、三角形、菱形、平行四邊形的一種。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)格圖案為對(duì)稱的網(wǎng)格圖案。
優(yōu)選地，所述偽金屬層的邊緣設(shè)置有不規(guī)則形狀的凸起。
優(yōu)選地，所述偽金屬層通過至少一塊金屬蝕刻而成。
優(yōu)選地，所述偽金屬層的材料為鋁、銅或鎢的單一金屬，鋁、銅、鎢中至少兩種組成的合金，以及氧化銦錫。
優(yōu)選地，所述偽金屬層、所述源極電極和所述漏極電極間隔設(shè)置，互不接觸。
本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)體器件，通過導(dǎo)通通道，將偽金屬層連接至半導(dǎo)體襯底，從而使偽金屬層上集聚的電荷導(dǎo)入到半導(dǎo)體襯底，從而避免損傷器件。
附圖說明
通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種半導(dǎo)體器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種半導(dǎo)體器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。
圖4示出圖3所示的半導(dǎo)體器件沿線條AA處的截面圖。
【附圖元件說明】
半導(dǎo)體襯底 100；柵極介質(zhì)200；柵極側(cè)墻201；柵極導(dǎo)體300；層間介質(zhì)層400；導(dǎo)通通道501；源極電極 502；漏極電極503；偽金屬層 504；偽金屬線5042。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。在各個(gè)附圖中，相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個(gè)部分沒有按比例繪制。此外，在圖中沒有畫出除了對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電極與感應(yīng)電極之外的引出線，并且可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本實(shí)用新型的許多特定的細(xì)節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本實(shí)用新型。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖4示出圖3所示的半導(dǎo)體器件沿線條AA處的截面圖。為了方便，圖中半導(dǎo)體器件的各個(gè)層分離示出。
結(jié)合圖3和4，上述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底100、柵極介質(zhì)200、柵極側(cè)墻201、柵極導(dǎo)體300、層間介質(zhì)層400、多個(gè)導(dǎo)通通道501、源極電極502、漏極電極503和偽金屬層504。
半導(dǎo)體襯底100可以為單晶硅、多晶硅或者鍺硅化合物等半導(dǎo)體材料，半導(dǎo)體襯底100中還形成有各種隔離元件(如源極和漏極)以及各種摻雜區(qū)等用以形成半導(dǎo)體器件的必要結(jié)構(gòu)，隔離元件例如是淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)，摻雜區(qū)例如是N阱、P阱以及輕摻雜源漏區(qū)(LDD)，上述結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際半導(dǎo)體器件制作工藝過程確定，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知技術(shù)內(nèi)容，在此不再贅述。
柵極介質(zhì)200設(shè)于半導(dǎo)體襯底100之上，可以采用包括物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積、電鍍等工藝在半導(dǎo)體襯底上沉積絕緣材料制作柵極介質(zhì)。現(xiàn)有的工藝通常采用二氧化硅(SiO2)作為柵極介質(zhì)200的材料，并能使二氧化硅(SiO2)層的厚度達(dá)到65納米。柵極介質(zhì)200起到阻隔漏電流保證半導(dǎo)體器件正常工作的目的。比二氧化硅具有更高的介電常數(shù)和更好的場(chǎng)效應(yīng)特性的材料-高介電常數(shù)材料也可以用作柵極介質(zhì)200的材料，其能更好地分隔柵極和晶體管的其他部分，大幅減少漏電量。
在柵極介質(zhì)200上進(jìn)行氣相淀積，形成多晶硅薄膜，多晶硅薄膜的厚度范圍為100～2000埃。然后通過涂抹光刻膠，對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影，圖形化光刻膠，以圖形化光刻膠為掩模依次刻蝕去除部分的多晶硅層薄膜等步驟形成柵極導(dǎo)體300。
柵極側(cè)墻201設(shè)于柵極介質(zhì)200之上，柵極導(dǎo)體300的側(cè)面?？梢酝ㄟ^在柵極導(dǎo)體300的兩側(cè)側(cè)墻上沉積絕緣材料，從而形成如圖所示的柵極側(cè)墻201。
柵極介質(zhì)200、柵極側(cè)墻201、半導(dǎo)體襯底100上覆蓋層間介質(zhì)層400。層間介質(zhì)層的材料可為氧化硅或氮化硅。在圖3所示的半導(dǎo)體器件上，通過化學(xué)機(jī)械研磨工藝去除部分層間介質(zhì)層，使層間介質(zhì)層中間具有以凹形區(qū)域，從而使層間介質(zhì)層的形狀正好限定柵極介質(zhì)200、柵極側(cè)墻201的表面。層間介質(zhì)層400上設(shè)置有通孔401。如圖所述，通孔設(shè)置在層間介質(zhì)層400的邊緣。圖上的通孔形狀為正方形。但本實(shí)用新型對(duì)通孔(大小、位置及形狀)不作限制。
層間介質(zhì)層400之上設(shè)置有源極電極502、漏極電極503。源極電極502和源極電極503分別通過各自接合的導(dǎo)通通道501穿過層間介質(zhì)層400上的通孔401和半導(dǎo)體襯底100的源極和漏極接合。層間介質(zhì)層400上還設(shè)置有偽金屬層504，偽金屬層504通過和偽金屬層504接合的導(dǎo)通通道501連接至半導(dǎo)體襯底。偽金屬層504用于提供一些附加功能，例如，為了保證器件的可制造性，加入dummy metal(偽金屬)、dummy poly(偽多晶硅)等?；蛘?，如對(duì)于某些易受干擾的信號(hào)線除了盡量減小其走線長(zhǎng)度外，還應(yīng)該在其走線的左右和上下都加上dummy metal(偽金屬)或dummy poly(偽多晶硅)并接地，保證其不受器件的影響。
在具體制造時(shí)，偽金屬層504和源極電極502、漏極電極503可以通過同一塊單一金屬或者合金鏤刻而成。其中，偽金屬層504和源極電極502、漏極電極503間隔設(shè)置，互不接觸。在圖3上，偽金屬層504還包括一個(gè)偽金屬線5042，偽金屬線5042和導(dǎo)通通道501連接，進(jìn)而通過導(dǎo)通通道501和底層的半導(dǎo)體襯底連接，從而使整個(gè)偽金屬層504和底層的半導(dǎo)體襯底連接將在偽金屬層504上集聚的電荷導(dǎo)入到半導(dǎo)體襯底上。偽金屬層504上還設(shè)置有網(wǎng)格圖案。網(wǎng)格圖案能減少金屬密度，并避免后期的制程缺陷。偽金屬層可以通過不規(guī)則形狀的金屬鏤刻而成，同時(shí)鏤刻和層間介質(zhì)層400上的通孔401相匹配的導(dǎo)通通道。當(dāng)然，也可以采用在不同的金屬上鏤刻偽金屬層的圖案和導(dǎo)通通道，然后將兩者連接到一起形成偽金屬層504。
在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)格圖案為對(duì)稱的網(wǎng)格圖案。網(wǎng)格圖案的每個(gè)網(wǎng)格形狀可以為圓形、正方形、長(zhǎng)方形、平行四邊形、三角形、菱形的一種或幾種。
在一個(gè)實(shí)施例中，偽金屬層504的邊緣設(shè)置有不規(guī)則形狀的凸起。在另一個(gè)實(shí)施例中，偽金屬層的材料可為單一金屬，例如鋁、銅或鎢，也可為鋁、銅、鎢中至少兩種金屬構(gòu)成的合金或ITO(氧化銦錫)。在本說明書中，“下”指的是在列方向上更靠近引出線引出感應(yīng)層外的方向的相對(duì)概念，“上”指的是在列方向上更遠(yuǎn)離引出線引出感應(yīng)層外方向的相對(duì)概念。
應(yīng)當(dāng)說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
依照本實(shí)用新型的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型以及在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實(shí)用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。