[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410397812.4
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104183499A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勝安
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/768;H01L21/28;H01L29/78
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)

射頻LDMOS(lateral?diffusion?metal?oxide?semiconductor，橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)是一種有很好的市場的器件。特別是隨著通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，射頻LDMOS做為一種新型功率器件將得到越來越多的重視。

如圖1所示，此為現(xiàn)有的射頻LDMOS器件的簡單示意圖。襯底10的一側(cè)形成有一外延層20，所述外延層20背離所述襯底10一側(cè)的表面形成有至少一源極區(qū)21、漏極區(qū)22、體區(qū)23、漂移區(qū)24，所述源極區(qū)21背離所述襯底10的一側(cè)形成有源極31、柵極32以及漏極33，源極31、柵極32以及漏極33通過介質(zhì)層30相隔絕。襯底10背離所述外延層20的一側(cè)形成有背面電極41。為了實(shí)現(xiàn)襯底10與源極區(qū)21的電導(dǎo)通，現(xiàn)有技術(shù)的射頻LDMOS器件在襯底10與源極區(qū)21之間形成一下沉層25，所述下沉層25采用離子注入和擴(kuò)散工藝形成，具有高濃度的離子摻雜。

由于射頻LDMOS器件需要進(jìn)行高壓應(yīng)用，因此需要較厚的外延層20。為了制備射頻LDMOS器件，需要采用一次或多次外延生長、離子注入和高溫?zé)嵬嘶鸬墓に嚕沟矛F(xiàn)有的射頻LDMOS的制造工藝較為復(fù)雜。并且，為了使下沉層25的深度達(dá)到要求，需要進(jìn)行高劑量、高能量的離子注入，這對于離子注入機(jī)臺的要求很高。為了得到穿通外延層20的下沉層25，離子注入后往往要進(jìn)行高溫長時間擴(kuò)散，這樣造成下沉層25有較大的橫向尺寸，導(dǎo)致了射頻LDMOS器件的橫向尺寸較大，從而增加了器件面積，增加了寄生效應(yīng)，限制了器件性能包括功率和效率的提升；同時，由于這一高溫?cái)U(kuò)散過程是在外延層20形成之后形成的，這些高溫?cái)U(kuò)散過程會造成外延層中接近于襯底10的區(qū)域的雜質(zhì)再分布，進(jìn)一步影響器件的性能。對于n型或p型的LDMOS而言，下沉層25中的載流子類型不同，還需要分別進(jìn)行離子注入并進(jìn)行相應(yīng)的高溫?cái)U(kuò)散，使得制造工藝比較復(fù)雜。。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，避免多次進(jìn)行高劑量、高能量的離子注入工藝，提高半導(dǎo)體器件的性能和可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

提供一襯底，所述襯底的一側(cè)形成有一外延層，所述外延層背離所述襯底一側(cè)的表面形成有至少一源極區(qū)，所述源極區(qū)背離所述襯底的一側(cè)形成有源極；

在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)形成至少一第一開口，所述第一開口暴露出所述源極區(qū)；以及

在所述第一開口中填充導(dǎo)電材料，形成導(dǎo)電塞。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，所述半導(dǎo)體器件的制備方法還包括：

在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)形成第二開口，所述第二開口的特征尺寸大于所述第一開口的特征尺寸，所述第二開口的深度小于所述第一開口的深度，所述第二開口暴露所述第一開口；

在所述第二開口中填充所述導(dǎo)電材料。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，在提供一襯底的步驟和在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)形成至少一第一開口的步驟之間，還包括：

對所述襯底背離所述外延層的一側(cè)進(jìn)行減薄。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，將所述襯底固定在一基板上，對所述襯底背離所述外延層的一側(cè)進(jìn)行減薄。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，減薄后所述襯底的厚度為0.2μm～20μm。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，在所述第一開口中填充導(dǎo)電材料的步驟包括：

依次在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)沉積一阻擋層以及所述導(dǎo)電材料，所述阻擋層和導(dǎo)電材料覆蓋所述第一開口以及所述襯底的表面。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，在所述第一開口中填充導(dǎo)電材料的步驟包括：

在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)沉積一阻擋層；

對所述阻擋層進(jìn)行研磨，去除所述外延層表面的所述阻擋層；

在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)沉積所述導(dǎo)電材料；

對所述導(dǎo)電材料進(jìn)行研磨，去除所述外延層表面的所述導(dǎo)電材料。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，所述半導(dǎo)體器件的制備方法還包括：

在所述襯底背離所述外延層的一側(cè)沉積一背面金屬層。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，所述背面金屬層的材料為金。

可選的，在所述半導(dǎo)體器件的制備方法中，所述導(dǎo)電材料為銅、鎢或鋁中的一種或幾種的組合。