[發(fā)明專利]MOS電容的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410256975.0
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104037062A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍彩紅;張宏寶;潘宏菽;付興昌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所 13120
• 代理人: 李榮文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體器件的制作方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全、環(huán)保的MOS電容的制造方法。

背景技術(shù)

微波大功率晶體管由于工作頻率高，管芯面積大，寄生參量對晶體管的性能影響嚴重，管芯的輸入、輸出阻抗又比較低，若直接與特性阻抗為50歐姆的微波系統(tǒng)連接，由于阻抗嚴重不匹配，將導致晶體管無法實現(xiàn)大功率輸出，使得晶體管的性能無法充分發(fā)揮。為此，采用內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)來對管芯的輸入、輸出阻抗進行提升（變換）并減少寄生參量的影響，是實現(xiàn)微波功率晶體管大功率輸出的一種有效途徑。而內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)一般采用LC結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)部鍵合引線充當電感L，采用內(nèi)匹配電容充當電容C，為降低制造成本，常采用MOS（金屬-氧化物-半導體）電容結(jié)構(gòu)。

隨著器件和電子設(shè)備微小型化發(fā)展的需要，對芯片電容的要求也不斷提高，MOS電容在芯片電容里占有較大的比重。可見本發(fā)明涉及微波功率晶體管的內(nèi)匹配電容及芯片電容，對電子器件及裝備性能的充分發(fā)揮和實現(xiàn)微小型化都有較大的影響。

為避免加入內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)后引起較大的微波損耗，必須保證內(nèi)匹配電容的損耗要小，從MOS電容結(jié)構(gòu)看，其一個電極是由半導體材料來充當，由于半導體的導電能力比金屬要差，會產(chǎn)生一定的損耗。所以，一般通過金屬電極來與半導體接觸，盡量減少半導體的損耗，但金屬和半導體的接觸若不能形成良好的歐姆接觸，則會產(chǎn)生更大的損耗，對微波器件和電路性能的發(fā)揮不利。

以往的MOS電容的制作工藝一般是在硅襯底上熱氧化形成一層高質(zhì)量的氧化層，然后再在氧化層上形成金屬電極，這就形成了簡單的MOS電容結(jié)構(gòu)，為減小損耗，往往在硅晶圓片氧化后，在氧化層上形成電容上電極，同時將半導體下電極從上表面引出（即半導體形成的MOS電容下電極也從上表面引出）。為此，要在氧化層上開出下電極的進出窗口，并保證金屬與半導體形成良好的歐姆接觸，隨后再在晶圓片表面的氧化層上形成金屬上電極，同時形成金屬下電極的。至此，晶圓片級的MOS電容制備完成，隨后通過劃片，將一整片上的MOS電容分割成一個個分立的MOS電容，備內(nèi)匹配晶體管和電子設(shè)備裝配使用。

在加工工藝中為保證下電極與硅能形成良好的歐姆接觸，硅晶圓片氧化后要通過光刻，腐蝕出半導體下電極從上表面引出的窗口，然后濺射一層金屬鉑，隨后進行鉑硅合金，然后采用王水將多余的鉑煮干凈，再通過濺射以金為主體的多層金屬化（如鈦-鉑-金）形成金金屬電極的電鍍種子層，再通過光刻、電鍍、腐蝕等工藝同時形成MOS電容的上下金屬電極。

可以看出，制作MOS電容除用到了貴重金屬還用到了強酸和許多化學藥品，還要用到電鍍，并要配制金電鍍液等，工藝操作繁雜，控制比較困難，且貴重金屬不易回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種MOS電容的制造方法，所述方法簡化了工藝流程，使用安全、環(huán)保。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種MOS電容的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

1）在硅晶圓片的上表面形成氧化層；

2）采用光刻的方法，利用光刻膠在氧化層的上表形成金屬引出電極的窗口；

3）通過光刻的方法在金屬引出電極的窗口處形成倒梯形的光刻膠形貌；

4）在經(jīng)過步驟3）處理后的硅晶圓片的表面蒸發(fā)一層金屬鉑；

5）將蒸發(fā)金屬鉑后的硅晶圓片，放入剝離液中浸泡，去除光刻膠的同時也將光刻膠上的金屬鉑一起去除，而無光刻膠處的金屬鉑則與硅晶圓片粘附良好；

6）將上述步驟5）處理后的硅晶圓片放入到充有保護氣體的合金爐內(nèi)進行合金處理，使金屬鉑與硅形成良好的歐姆接觸；

7）將鉑硅合金后的硅晶圓片進行光刻處理，在金屬電極以外的區(qū)域形成光刻膠；

8）在經(jīng)過步驟7）處理后的硅晶圓片的上表面蒸發(fā)多層金屬；

9）剝離去除金屬上電極和金屬引出電極以外的步驟8）中蒸發(fā)的金屬，形成MOS電容。

進一步有優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述制造方法還包括步驟10）：對經(jīng)過步驟9）處理后的硅晶圓片在保護氣體的保護下進行烘焙處理。

進一步有優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述制造方法還包括步驟11）：對經(jīng)過步驟9）或步驟10）處理后的硅晶圓片進行劃片處理，形成一個個分立的MOS電容芯片。

進一步有優(yōu)選的技術(shù)方案在于：步驟1）中氧化溫度為1100℃-1200℃，氧化層的厚度為1000????????????????????????????????????????????????-1.2μm。

進一步有優(yōu)選的技術(shù)方案在于：步驟4）中金屬鉑的厚度為50-300。