本發(fā)明涉及半導體技術領域,具體而言,涉及一種金屬氧化物功率器件的場板的制備方法和一種金屬氧化物功率器件的場板。
背景技術:
目前,金屬氧化物功率器件廣泛應用于雷達、廣播電視、基站等技術領域,例如,當金屬氧化物功率器件為射頻橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件(RF LDMOS,Radio-Frequency Laterally-Diffused-Metal-Oxide-Semiconductor)時,為了提高金屬氧化物功率器件的擊穿電壓,通常在金屬氧化物功率器件中制備有場板,因為場板可以有效降低反向PN結的表面電場,提高PN結的耐壓能力,即當表面覆蓋有場板的PN結加反向偏壓時,水平方向的部分電力線將會終止于垂直方向的場板,從而降低水平方向的電場強度,進而提高金屬氧化物功率器件的抗擊穿能力。
如圖1所示,“Z”型層次即為場板,場板下層為用于隔離場板和硅柵的氧化層,由此可見在制備相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板時需要沉積隔離場板的氧化層并對場板所在的金屬層進行光刻以形成場板所需的尺寸,導致使用相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板的制備方案制備場板的成本較高。
因此,如何簡化金屬氧化物功率器件的場板的制備工藝,以降低金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本成為亟待解決的問題。
技術實現(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場板的制備方案,可以簡化金屬氧化物功率器件的場板的制備工藝,從而降低金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本。
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場板的 制備方法,包括:制備具有介電層的襯底結構,并對所述介電層進行圖形化處理,以形成與所述金屬氧化物功率器件的源區(qū)接觸的第一接觸孔和與所述金屬氧化物功率器件的漏區(qū)接觸的第二接觸孔;通過所述第一接觸孔形成與所述源區(qū)接觸的第一金屬電極,以及通過所述第二接觸孔形成與所述漏區(qū)接觸的第二金屬電極,其中,所述第一金屬電極包括所述場板,以完成所述金屬氧化物功率器件的所述場板的制備過程。
在該技術方案中,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極的同時還可以制備出金屬氧化物功率器件的場板,與相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板的制備方案相比,避免了單獨制備場板的工藝,例如,避免了制備用于隔離場板的氧化層、場板層和對場板層進行光刻以形成場板的工藝,從而在保證金屬氧化物功率器件性能的同時可以有效地節(jié)省了制備金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本,同時還有利于金屬氧化物功率器件的批量生產(chǎn),提高了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)效率。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,包括以下具體步驟:在進行所述圖形化處理后的所述介電層上形成金屬層,其中,所述金屬層通過所述第一接觸孔與所述源區(qū)接觸,以及所述金屬層通過所述第二接觸孔與所述漏區(qū)接觸。
在該技術方案中,通過在進行圖形化處理后的介電層上形成金屬層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,還包括具體步驟:在所述金屬層的金屬保留區(qū)域上形成光阻層。
在該技術方案中,通過在金屬層的金屬保留區(qū)域上形成光阻層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,還包括以下具體步驟:去除與非金屬保留區(qū)域對應的所述金屬層,以形成包括所述場板的所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,其中,所述非金屬保留區(qū)域為所述金屬層上的除所述金屬保留區(qū)域之外的區(qū)域。
在該技術方案中,通過形成第一金屬電極和第二金屬電極,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極之后,還包括以下具體步驟:去除所述金屬層的所述金屬保留區(qū)域上的所述光阻層,以完成所述金屬氧化物功率器件的場板的制備過程。
在該技術方案中,通過去除金屬層的金屬保留區(qū)域上的光阻層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,制備具有所述介電層的所述襯底結構,包括以下具體步驟:選擇襯底,并在所述襯底上形成外延層;在形成所述外延層的所述襯底上依次形成柵氧化層、體區(qū)、硅柵、所述源區(qū)、所述漏區(qū)和漂移區(qū);在形成所述漂移區(qū)的所述襯底上形成所述介電層,以制備得到所述襯底結構。
在該技術方案中,通過形成外延層、柵氧化層、體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)、漂移區(qū)和介電層,完成了基本結構的制備,從而保證了制備功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極之后,包括以下具體步驟:對形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極的所述襯底依次進行末層金屬層制備處理、護層制備處理、減薄處理和背金屬處理,以完成所述金屬氧化物功率器件的場板的制備過程。
在該技術方案中,通過進行末層金屬層制備處理、護層制備處理、減薄處理和背金屬處理,完成了基本結構的制備,從而保證了制備功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,所述金屬層為鋁-硅-銅的合金金屬層。
本發(fā)明的另一方面提出了一種金屬氧化物功率器件的場板,采用如上述中任一項技術方案所述的金屬氧化物功率器件的場板的制備方法制備而成。
在該技術方案中,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極時同時還可以制備出場板,與相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板的制備方法相比,避免了單獨制備場板的步驟,例如,避免了制備用于隔離場板的氧化層、場板層和對場板層進行光刻,從而在保證金屬氧化物功率器件性能的同時還可以有效地節(jié)省了制備金屬氧化物功率 器件的成本,同時還有利于金屬氧化物功率器件的批量生產(chǎn),提高了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)效率。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在所述介電層上的所述金屬層的厚度處于0.5微米至2微米之間。
通過本發(fā)明的技術方案,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極的同時還可以制備出金屬氧化物功率器件的場板,從而簡化了制備金屬氧化物功率器件的場板的工藝,進而有效地節(jié)省了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1示出了相關技術中的具有場板的金屬氧化物功率器件的結構示意圖;
圖2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場板的制備方法的流程示意圖;
圖3至圖7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場板的制造工藝。
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2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場板的制備方法的流程示意圖。
如圖2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場板的制備方法,包括:
步驟202,制備具有介電層的襯底結構,并對所述介電層進行圖形化處理,以形成與所述金屬氧化物功率器件的源區(qū)接觸的第一接觸孔和與所 述金屬氧化物功率器件的漏區(qū)接觸的第二接觸孔;
步驟204,通過所述第一接觸孔形成與所述源區(qū)接觸的第一金屬電極,以及通過所述第二接觸孔形成與所述漏區(qū)接觸的第二金屬電極,其中,所述第一金屬電極包括所述場板,以完成所述金屬氧化物功率器件的所述場板的制備過程。
在該技術方案中,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極的同時還可以制備出金屬氧化物功率器件的場板,與相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板的制備方案相比,避免了單獨制備場板的工藝,例如,避免了制備用于隔離場板的氧化層、場板層和對場板層進行光刻以形成場板的工藝,從而在保證金屬氧化物功率器件性能的同時還可以有效地節(jié)省了制備金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本,同時還有利于金屬氧化物功率器件的批量生產(chǎn),提高了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)效率。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,包括以下具體步驟:
步驟2041,在進行所述圖形化處理后的所述介電層上形成金屬層,其中,所述金屬層通過所述第一接觸孔與所述源區(qū)接觸,以及所述金屬層通過所述第二接觸孔與所述漏區(qū)接觸。
在該技術方案中,通過在進行圖形化處理后的介電層上形成金屬層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,還包括具體步驟:
步驟2042,在所述金屬層的金屬保留區(qū)域上形成光阻層。
在該技術方案中,通過在金屬層的金屬保留區(qū)域上形成光阻層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,還包括以下具體步驟:
步驟2043,去除與非金屬保留區(qū)域對應的所述金屬層,以形成包括所述場板的所述第一金屬電極和所述第二金屬電極,其中,所述非金屬保留區(qū)域為所述金屬層上的除所述金屬保留區(qū)域之外的區(qū)域。
在該技術方案中,通過形成第一金屬電極和第二金屬電極,完成了基 本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極之后,還包括以下具體步驟:
步驟2044,去除所述金屬層的所述金屬保留區(qū)域上的所述光阻層,以完成所述金屬氧化物功率器件的場板的制備過程。
在該技術方案中,通過去除金屬層的金屬保留區(qū)域上的光阻層,完成了基本結構的制備,從而保證了功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,制備具有所述介電層的所述襯底結構,包括以下具體步驟:
步驟2021,選擇襯底,并在所述襯底上形成外延層;
步驟2022,在形成所述外延層的所述襯底上依次形成柵氧化層、體區(qū)、硅柵、所述源區(qū)、所述漏區(qū)和漂移區(qū);
步驟2023,在形成所述漂移區(qū)的所述襯底上形成所述介電層,以制備得到所述襯底結構。
在該技術方案中,通過形成外延層、柵氧化層、體區(qū)、硅柵、源區(qū)、漏區(qū)、漂移區(qū)和介電層,完成了基本結構的制備,從而保證了制備功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極之后,包括以下具體步驟:
步驟2045,對形成所述第一金屬電極和所述第二金屬電極的所述襯底依次進行末層金屬層制備處理、護層制備處理、減薄處理和背金屬處理,以完成所述金屬氧化物功率器件的場板的制備過程。
在該技術方案中,通過進行末層金屬層制備處理、護層制備處理、減薄處理和背金屬處理,完成了基本結構的制備,從而保證了制備功率器件的可靠性。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,所述金屬層為鋁-硅-銅的合金金屬層。
本發(fā)明的另一方面提出了一種金屬氧化物功率器件的場板,采用如上述中任一項技術方案所述的金屬氧化物功率器件的場板的制備方法制備而成。
在該技術方案中,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極時同時還可以制備出場板,與相關技術中的金屬氧化物功 率器件的場板的制備方法相比,避免了單獨制備場板的步驟,例如,避免了制備用于隔離場板的氧化層、場板層和對場板層進行光刻,從而在保證金屬氧化物功率器件性能的同時還可以有效地節(jié)省了制備金屬氧化物功率器件的成本,同時還有利于金屬氧化物功率器件的批量生產(chǎn),提高了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)效率。
在上述技術方案中,優(yōu)選地,在所述介電層上的所述金屬層的厚度處于0.5微米至2微米之間。
圖3至圖7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場板的制備方法的原理示意圖。
其中,圖3至圖7中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:
101介電層,102襯底,103源區(qū),104第一接觸孔,105漏區(qū),106第二接觸孔,107第一金屬電極,108第二金屬電極,109場板,110光阻層,111柵氧化層,112體區(qū),113硅柵,114漂移區(qū)。
下面將結合圖3至圖7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場板的制備方法。
如圖3所示,形成柵氧化層111、體區(qū)112、硅柵113、源區(qū)103、漏區(qū)105和漂移區(qū)114,包括以下具體步驟:在具有外延層的襯底102上依次形成柵氧化層111、體區(qū)112、硅柵113、源區(qū)103、漏區(qū)105和漂移區(qū)114。
如圖4所示,形成介電層101、第一接觸孔104和第二接觸孔106,包括以下具體步驟:沉積介電層101,對介電層101進行圖形化處理,以形成與源區(qū)103接觸的第一接觸孔104和與漏區(qū)105接觸的第二接觸孔106。
如圖5所示,形成金屬層,包括以下具體步驟:用物理氣相沉積(PVD,Physical Vapor Deposition)方法濺鍍金屬層,優(yōu)選地,金屬層的材質為鋁-硅-銅的合金金屬層,其厚度在0.5微米~2微米之間,與相關技術中的金屬氧化物功率器件的場板的制備方案而言,該金屬層比較寬,它覆蓋了硅柵113,并衍生到相關技術中的場板109所在的垂直位置,因此,該金屬層不僅起到引出源極的作用,同時可以用作場板109,起到提高擊穿電壓的作用。
如圖6所示,形成光阻層110,包括以下具體步驟:涂布光阻層 110,用金屬光刻版定義出金屬保留區(qū)域,并去除非金屬保留區(qū)域上的光阻層110,以保留金屬保留區(qū)域上的光阻層110。
如圖7所示,形成包括場板109的第一金屬電極107和第二金屬電極108,包括以下具體步驟:通過干法刻蝕方式或濕法刻蝕方式對與非金屬保留區(qū)域對應的金屬層進行刻蝕,以保留與金屬保留區(qū)域對應的金屬層,從而制備出包括場板109的第一金屬電極107和第二金屬電極108,然后去除金屬保留區(qū)域上的光阻層110。
最后,在形成第一金屬電極107和第二金屬電極108的襯底102上進行末層金屬層制備處理、護層制備處理、減薄處理和背金屬處理,以完成金屬氧化物功率器件的場板109的制備過程。
以上結合附圖詳細說明了本發(fā)明的技術方案,考慮到如何簡化金屬氧化物功率器件的場板的制備工藝,以降低金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本的技術問題,因此,本發(fā)明提出了一種金屬氧化物功率器件的場板的制備方法和一種金屬氧化物功率器件的場板,通過在制備出金屬氧化物功率器件的第一金屬電極和第二金屬電極的同時還可以制備出金屬氧化物功率器件的場板,從而簡化了制備金屬氧化物功率器件的場板的工藝,進而有效地節(jié)省了金屬氧化物功率器件的生產(chǎn)成本。
在本發(fā)明中,術語“第一”、“第二”僅用于描述的目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
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,對于本領域的技術人員來說,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,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。