本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種金屬氧化物功率器件的制備方法和一種功率器件。

背景技術(shù)：

目前，金屬氧化物功率器件被廣泛應(yīng)用于手機基站、廣播電視和微波雷達等領(lǐng)域，金屬氧化物功率器件為射頻橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體時，與其配套應(yīng)用的還有電容，這個電容一般稱為匹配電容或者耦合電容，其作用是傳送交流，隔離直流。在相關(guān)技術(shù)中，通常使用兩種工藝分別制備金屬氧化物功率單元和電容，再通過鍵合工藝等方法將所述電容和所述金屬氧化物功率單元集成應(yīng)用到集成電路中。但是，這種加工方法并不適合于趨向小型化的集成電路的發(fā)展，另外，鍵合工藝等方法也增加了制備過程的復(fù)雜度和制造成本。

因此，如何提高金屬氧化物功率單元和電容的集成度，以及降低制備成本，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的金屬氧化物功率器件的制備方案，以實現(xiàn)上述功率器件與電容的兼容，以及推進上述功率器件的批量生產(chǎn)和應(yīng)用。

有鑒于此，本發(fā)明的一方面提出了一種金屬氧化物功率器件的制備方法，包括：在襯底的正側(cè)形成的金屬氧化物功率單元的介質(zhì)層上形成第一金屬電極，同時，在所述襯底的正側(cè)的預(yù)留區(qū)域的所述介質(zhì)層上形成第二金屬電極；在所述第二金屬電極上形成平坦化的所述電容的介電層；對所述介電層進行圖形化處理，以暴露與所述第一金屬電極導(dǎo)通的第一接觸孔和與所述第二金屬電極導(dǎo)通的第二接觸孔；通過所述第一接觸孔形成與所 述第一金屬電極導(dǎo)通的輔助金屬電極，以形成所述金屬氧化物功率單元的源極電極和漏極電極，以完成所述金屬氧化物功率單元的制備過程；通過所述第二接觸孔形成與所述第二金屬電極導(dǎo)通的第三金屬電極，以形成所述電容的下電極；在所述預(yù)留區(qū)域?qū)?yīng)的介電層上形成第四金屬電極，以形成所述電容的上電極，以完成金屬氧化物功率器件的制備過程。

在該技術(shù)方案中，通過在預(yù)留區(qū)域上形成與金屬氧化物功率單元配套使用的有電容，不僅提高了集成電路的集成度，還降低了生產(chǎn)功率器件的制造成本，具體地，該電容的作用是傳送交流和隔離直流，在預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成電容，同時在非預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成金屬氧化物功率單元，成功地將電容和金屬氧化物功率單元制備在一個功率器件上，適用于大批量生產(chǎn)。

具體地，在形成金屬氧化物功率單元后，在其上方形成介質(zhì)層，以實現(xiàn)金屬氧化物和待制備的電容之間的電隔離，繼而在介質(zhì)層上形成金屬氧化物功率單元的金屬電極和電容的下電極，而后形成介電層作為電容的功能層，同時，也是金屬氧化物功率單元的附加隔離層，對介電層進行刻蝕，以實現(xiàn)金屬氧化物功率單元的金屬電極的引出和介電層的上電極的制備過程，在兼容了金屬氧化物功率單元和電容的同時，沒有增加功率器件的水平面積，提高了功率器件的集成度。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述第一金屬電極之前，包括以下具體步驟：在所述襯底上形成外延層，并在所述襯底上確定所述預(yù)留區(qū)域。

在該技術(shù)方案中，通過在襯底上形成外延層，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述外延層之后，還包括以下具體步驟：在所述外延層內(nèi)形成下沉區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在外延層內(nèi)形成下沉區(qū)，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述下沉區(qū)之后，還包括以下具體步驟：在形成所述下沉區(qū)的所述外延層上形成柵氧化層。

在該技術(shù)方案中，通過在形成下沉區(qū)的外延層上形成柵氧化層，完成 了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述柵氧化層之后，還包括以下具體步驟：在形成所述柵氧化層的所述外延層的內(nèi)部依次形成體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在形成柵氧化層的外延層的內(nèi)部依次形成體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述漂移區(qū)之后，包括以下具體步驟：在所述柵氧化層上形成所述介質(zhì)層，以完成所述金屬氧化物功率單元的制備。

在該技術(shù)方案中，通過在柵氧化層上形成介質(zhì)層，完成了金屬氧化物功率單元的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，形成所述介質(zhì)層，包括以下具體步驟：通過旋涂工藝形成平坦化的所述介質(zhì)層，其中，所述介質(zhì)層包括硼元素和磷元素。

在該技術(shù)方案中，通過旋涂工藝形成平坦化的介質(zhì)層，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述預(yù)留區(qū)域?qū)?yīng)的介電層上形成第四金屬電極之后，還包括以下具體步驟：在所述襯底的背側(cè)依次進行減薄處理、注入處理和合金層制備處理，以完成所述金屬氧化物功率器件的制備過程。

在該技術(shù)方案中，通過在襯底背側(cè)進行減薄處理、注入處理和合金層制備處理，完成了金屬氧化物功率器件的制備過程，從而有效地保證了功率器件的可靠性。

本發(fā)明的另一方面提出了一種功率器件，采用如上述任一項技術(shù)方案所述的金屬氧化物功率器件的制備方法制備而成。

在該技術(shù)方案中，通過在預(yù)留區(qū)域上形成與金屬氧化物功率單元配套使用的有電容，不僅提高了集成電路的集成度，還降低了生產(chǎn)功率器件的制造成本，具體地，該電容的作用是傳送交流和隔離直流，在預(yù)留區(qū)域內(nèi) 形成電容，同時在非預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成金屬氧化物功率單元，成功地將電容和金屬氧化物功率單元制備在一個功率器件上，適用于大批量生產(chǎn)。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述下電極的厚度處于0.5微米至1.5微米之間。所述上電極的厚度處于2微米至4微米之間。

通過本發(fā)明的技術(shù)方案，通過將電容和金屬氧化物功率單元兼容地制備在一個功率器件上，從而不僅增大了功率器件的集成度，還降低了功率器件的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的金屬氧化物功率器件的制備方法的流程示意圖；

圖2至圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的金屬氧化物功率器件的制備方法的原理示意圖。

具體實施方式

為了可以更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的金屬氧化物功率器件的制備方法的流程示意圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的金屬氧化物功率器件的制備方法，包括：步驟102，在襯底的正側(cè)形成的金屬氧化物功率單元的介質(zhì)層上形成第一金屬電極，同時，在所述襯底的正側(cè)的預(yù)留區(qū)域的所述介質(zhì)層上形成第二金屬電極；步驟104，在所述第二金屬電極上形成平坦化的所述電容的介電層；步驟106，對所述介電層進行圖形化處理，以暴露與所述第一金屬電極導(dǎo)通的第一接觸孔和與所述第二金屬電極導(dǎo)通的第二接 觸孔；步驟108，通過所述第一接觸孔形成與所述第一金屬電極導(dǎo)通的輔助金屬電極，以形成所述金屬氧化物功率單元的源極電極和漏極電極，以完成所述金屬氧化物功率單元的制備過程；步驟110，通過所述第二接觸孔形成與所述第二金屬電極導(dǎo)通的第三金屬電極，以形成所述電容的下電極；步驟112，在所述預(yù)留區(qū)域?qū)?yīng)的介電層上形成第四金屬電極，以形成所述電容的上電極，以完成金屬氧化物功率器件的制備過程。

在該技術(shù)方案中，通過在預(yù)留區(qū)域上形成與金屬氧化物功率單元配套使用的有電容，不僅提高了集成電路的集成度，還降低了生產(chǎn)功率器件的制造成本，具體地，該電容的作用是傳送交流和隔離直流，在預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成電容，同時在非預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成金屬氧化物功率單元，成功地將電容和金屬氧化物功率單元制備在一個功率器件上，適用于大批量生產(chǎn)。

具體地，在形成金屬氧化物功率單元后，在其上方形成介質(zhì)層，以實現(xiàn)金屬氧化物和待制備的電容之間的電隔離，繼而在介質(zhì)層上形成金屬氧化物功率單元的金屬電極和電容的下電極，而后形成介電層作為電容的功能層，同時，也是金屬氧化物功率單元的附加隔離層，對介電層進行刻蝕，以實現(xiàn)金屬氧化物功率單元的金屬電極的引出和介電層的上電極的制備過程，在兼容了金屬氧化物功率單元和電容的同時，沒有增加功率器件的水平面積，提高了功率器件的集成度。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述第一金屬電極之前，包括以下具體步驟：步驟100A，在所述襯底上形成外延層，并在所述襯底上確定所述預(yù)留區(qū)域。

在該技術(shù)方案中，通過在襯底上形成外延層，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述外延層之后，還包括以下具體步驟：步驟100B，在所述外延層內(nèi)形成下沉區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在外延層內(nèi)形成下沉區(qū)，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述下沉區(qū)之后，還包括以下具體步驟：步驟100C，在形成所述下沉區(qū)的所述外延層上形成柵氧化層。

在該技術(shù)方案中，通過在形成下沉區(qū)的外延層上形成柵氧化層，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述柵氧化層之后，還包括以下具體步驟：步驟100D，在形成所述柵氧化層的所述外延層的內(nèi)部依次形成體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在形成柵氧化層的外延層的內(nèi)部依次形成體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在形成所述漂移區(qū)之后，包括以下具體步驟：步驟100E，在所述柵氧化層上形成所述介質(zhì)層，以完成所述金屬氧化物功率單元的制備。

在該技術(shù)方案中，通過在柵氧化層上形成介質(zhì)層，完成了金屬氧化物功率單元的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，形成所述介質(zhì)層，包括以下具體步驟：步驟100F，通過旋涂工藝形成平坦化的所述介質(zhì)層，其中，所述介質(zhì)層包括硼元素和磷元素。

在該技術(shù)方案中，通過旋涂工藝形成平坦化的介質(zhì)層，完成了基本結(jié)構(gòu)的制備，從而保證了制備功率器件的可靠性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述預(yù)留區(qū)域?qū)?yīng)的介電層上形成第四金屬電極之后，還包括以下具體步驟：步驟100G，在所述襯底的背側(cè)依次進行減薄處理、注入處理和合金層制備處理，以完成所述金屬氧化物功率器件的制備過程。

在該技術(shù)方案中，通過在襯底背側(cè)進行減薄處理、注入處理和合金層制備處理，完成了金屬氧化物功率器件的制備過程，從而有效地保證了功率器件的可靠性。

本發(fā)明的另一方面提出了一種功率器件，采用如上述任一項技術(shù)方案所述的金屬氧化物功率器件的制備方法制備而成。

在該技術(shù)方案中，通過在預(yù)留區(qū)域上形成與金屬氧化物功率單元配套使用的有電容，不僅提高了集成電路的集成度，還降低了生產(chǎn)功率器件的 制造成本，具體地，該電容的作用是傳送交流和隔離直流，在預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成電容，同時在非預(yù)留區(qū)域內(nèi)形成金屬氧化物功率單元，成功地將電容和金屬氧化物功率單元制備在一個功率器件上，適用于大批量生產(chǎn)。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述下電極的厚度處于0.5微米至1.5微米之間。所述上電極的厚度處于2微米至4微米之間。

下面將結(jié)合圖2至圖9詳細說明本發(fā)明的一個實施例的金屬氧化物功率器件的制備方法(該實施例以N型金屬氧化物功率器件的制作方法為例，P型金屬氧化物功率器件與N型金屬氧化物功率器件的制作方法相通)，其中，圖2至圖9中附圖標記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為：

101襯底，102介質(zhì)層，103第一金屬電極，104第二金屬電極，105介電層，106第一接觸孔，107第二接觸孔，108源極電極，109漏極電極，1010第三金屬電極，1011第四金屬電極，1012外延層，1013下沉區(qū)，1014柵氧化層，1015體區(qū)，1016硅柵，1017源區(qū)，1018漏區(qū)，1019漂移區(qū)。

如圖2所示，形成外延層1012和下沉區(qū)1013，包括以下具體步驟：選擇濃的P型襯底101(P-sub)，上面生長合適厚度和電阻率的P型外延層1012(P-epi)，然后定義P型下沉區(qū)1013(P-Sinker)，以及對P型下沉區(qū)1013(P-sinker)進行高溫驅(qū)入，以便讓P型下沉區(qū)1013(P-sinker)和濃的P型沉底(P-sub)相連接，P型下沉區(qū)1013的離子為硼離子，能量在120kev～180kev之間，劑量在1E15～1E16之間，高溫驅(qū)入溫度為1100度～1300度之間，時間為300分鐘～600分鐘。

如圖3所示，形成柵氧化層1014、體區(qū)1015和硅柵1016，包括以下具體步驟：生長柵氧化層1014，厚度在100～500埃之間，然后沉積多晶硅層，厚度在2000～4000埃之間，之后，用光刻和刻蝕的方法，將多晶層的光罩版圖案轉(zhuǎn)移到硅片上，最終在硅片上硅柵1016，接著注入P型體區(qū)離子以形成P型體區(qū)(P-body)1015，并進行高溫驅(qū)入，P型體區(qū)離子為硼(B)或者二伏氟化硼離子(BF₂)，能量在50～120kev之間，劑量在1E13～5E14之間，驅(qū)入溫度為1000～1200度，時間為70～500分鐘。

如圖4所示，形成源區(qū)1017、漏區(qū)1018和漂移區(qū)1019，包括以下具 體步驟：用光刻和注入工藝，分別定義重摻雜N型區(qū)(N⁺)以作為源區(qū)1017和漏區(qū)1018，以及N型漂移區(qū)1019(N-drift)，圖中左邊的N型區(qū)(N⁺)為源區(qū)1017(Source)，右邊的N型區(qū)(N⁺)為漏區(qū)1018(Drain)，源漏離子可以為磷(P)或者砷(As)，能量在50～120kev之間，劑量在1E15～1E16之間，且N型漂移區(qū)1019(N-drift)離子為磷(P)或者砷(As)，能量在50～100kev之間，劑量在1E12～1E14之間。

如圖5所示，形成介質(zhì)層102，包括以下具體步驟：沉積摻有硼和磷的介質(zhì)層102(BPSG，Boro-Phospho-Silicon-Glass，硼磷硅玻璃)，然后定義孔區(qū)，用光刻工藝定義出孔的區(qū)域，用干法刻蝕工藝將孔下的含硼和磷的介質(zhì)層102刻蝕掉，以利于后續(xù)的形成第一金屬電極103和第二金屬電極104。

如圖6所示，形成第一金屬電極103和第二金屬電極104，包括以下具體步驟：在襯底101的正側(cè)形成的金屬氧化物功率單元的介質(zhì)層102上形成第一金屬電極103，同時，在襯底101的正側(cè)的預(yù)留區(qū)域的介質(zhì)層102上形成第二金屬電極104，第一金屬電極103和第二金屬電極104一般是鋁-硅-銅合金，厚度在0.5微米到1.5微米之間，進一步地，通過光刻和刻蝕工藝，在硅片上形成第一層金屬的連線。

如圖7所示，形成介電層105，包括以下具體步驟：沉積介電層105，該介電層105一般是氧化層，這層介電層105作為兩層金屬的隔離層的同時，也可用作電容的介電層105，其中，介電層105的厚度可以依據(jù)電容的大小，靈活的調(diào)整。

如圖8所示，形成第一接觸孔106和第二接觸孔107，包括以下具體步驟：通過光刻和刻蝕工藝，形成與第一金屬電極103導(dǎo)通的第一接觸孔106和與第二金屬電極104導(dǎo)通的第二接觸孔107。

如圖9所示，形成源極電極108、漏極電極109、第三金屬電極1010和第四金屬電極1011，包括以下具體步驟：沉積輔助金屬電極和第三金屬電極1010，一般是鋁-硅-銅合金，厚度在102微米到104微米之間，進一步地，通過光刻和刻蝕工藝，在硅片上形成輔助金屬電極中的源極電極108和漏極電極109與第三金屬電極1010，并通過第三金屬電極1010形 成電容的下電極，另外，在預(yù)留區(qū)域?qū)?yīng)的介電層105上形成第四金屬電極1011，以形成電容的上電極，從而形成MIM(Metal-Insulator-Metal，金屬-絕緣層-金屬)型電容。

以上結(jié)合附圖詳細說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中提出的如何提高金屬氧化物功率單元和電容的集成度，以及降低制備成本的技術(shù)問題，因此，本發(fā)明提出了一種新的金屬氧化物功率器件的制備方法和一種功率器件，通過將電容和金屬氧化物功率單元兼容地制備在一個功率器件上，從而不僅增大了功率器件的集成度，還降低了功率器件的生產(chǎn)成本，最后達到對功率器件進行批量生產(chǎn)和應(yīng)用的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。