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

背景技術(shù)：

功率器件是電力電子系統(tǒng)進(jìn)行能量控制和轉(zhuǎn)換的基本電子元器件，電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展為半導(dǎo)體功率開拓了廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，而半導(dǎo)體功率器件的可控制特性決定了電力電子系統(tǒng)的效率，體積和重量，第一只工業(yè)用普通晶閘管是1957年由美國通用電氣公司研制的，它標(biāo)志著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的誕生，從此以功率變換器為核心的電力電子變換裝置幾乎應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。自從垂直雙擴(kuò)散晶體管的功率器件誕生以來，電子電力得到了迅速發(fā)展，由于其獨(dú)特的高輸入阻抗，低驅(qū)動(dòng)功率，高開關(guān)速度，優(yōu)越的頻率特性以及很好的熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于開關(guān)電源，汽車電子，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，高頻振蕩器等各個(gè)領(lǐng)域。

功率器件(如垂直雙擴(kuò)散晶體管)具有很多獨(dú)特的電性參數(shù)，如開啟電壓，導(dǎo)通電阻，擊穿電壓等，這些電性參數(shù)衡量了功率器件的特性以及應(yīng)用領(lǐng)域，在相關(guān)技術(shù)中制備功率器件的源區(qū)時(shí)一般需要需4-5張光刻版，工藝復(fù)雜，成本較高，給量產(chǎn)帶來了很大的困難。

因此，如何在制備功率器件的源區(qū)時(shí)減少使用光刻版的數(shù)量，從而簡化源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低功率器件的生產(chǎn)成本，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的功率器件的制備方案，可以減少使用光刻版的數(shù)量，從而簡化源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低功率器件的生產(chǎn)成本。

有鑒于此，本發(fā)明的一方面提出了一種功率器件的制備方法，包括：制備具有柵極氧化層的襯底結(jié)構(gòu)，其中，所述襯底結(jié)構(gòu)包括外延層；在所述柵極氧化層上形成多晶硅層，對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行圖形化處理，以暴露出所述柵極氧化層；通過暴露出的所述柵極氧化層在所述外延層中形成體區(qū)；在所述多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層；對(duì)暴露出的所述柵極氧化層進(jìn)行刻蝕，以暴露出所述體區(qū)；形成與所述介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及所述柵極氧化層接觸的多晶側(cè)墻；將所述多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至所述體區(qū)中，以形成與所述多晶側(cè)墻接觸的源區(qū)，并將所述多晶側(cè)墻作為所述功率器件的源極，以完成所述功率器件的制備。

在該技術(shù)方案中，通過在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層，避免了使用光刻版對(duì)介質(zhì)層氧化層進(jìn)行圖形化處理，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低了功率器件的生產(chǎn)成本，另外，通過將多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至體區(qū)中形成源區(qū)，避免了使用光刻版形成源區(qū)，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)一步地降低了功率器件的生產(chǎn)成本，有利于功率器件的大規(guī)模的制備。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述形成與所述多晶側(cè)墻接觸的源區(qū)之后，包括以下具體步驟：在形成所述源區(qū)的襯底結(jié)構(gòu)上形成金屬層，以覆蓋所述介質(zhì)層氧化層、所述多晶側(cè)墻和所述體區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在形成源區(qū)的襯底結(jié)構(gòu)上形成金屬層，完了功率器件的基本結(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，在形成所述金屬層之后，包括以下具體步驟：對(duì)所述金屬層進(jìn)行圖形化處理，形成溝槽，以完成所述功率器件的制備。

在該技術(shù)方案中，通過對(duì)金屬層進(jìn)行圖形化處理完成了功率器件的制備，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，所述形成與所述介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及所述柵極氧化層接觸的多晶側(cè)墻，包括以下具體步驟：在所述介質(zhì)層氧化層的表面和暴露出的所述體區(qū)上形成摻雜多晶層。

在該技術(shù)方案中，通過在介質(zhì)層氧化層的表面和暴露出的體區(qū)上形成 摻雜多晶層，完成了功率器件的基本結(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，在形成所述摻雜多晶層之后，包括以下具體步驟：對(duì)所述摻雜多晶層進(jìn)行刻蝕，以形成與所述介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及所述柵極氧化層接觸的所述多晶側(cè)墻。

在該技術(shù)方案中，通過形成與介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及柵極氧化層接觸的多晶側(cè)墻，完成了功率器件的基本結(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，所述制備具有柵極氧化層的襯底結(jié)構(gòu)，包括以下具體步驟：在襯底上形成所述外延層；在所述外延層上形成所述柵極氧化層，以制備出具有所述柵極氧化層的所述襯底結(jié)構(gòu)。

在該技術(shù)方案中，通過形成襯底結(jié)構(gòu)，完成了功率器件的基本結(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，所述在所述多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層，包括以下具體步驟：通過熱氧化方式在所述多晶硅層的表面形成所述介質(zhì)層氧化層。

在該技術(shù)方案中，通過熱氧化方式在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層，不僅完成了功率器件的基本結(jié)構(gòu)的制備，保證了制備功率器件的可靠性，還避免了使用光刻版對(duì)介質(zhì)層氧化層進(jìn)行圖形化處理，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低了功率器件的生產(chǎn)成本，另外，在形成介質(zhì)層氧化層的過程中會(huì)消耗一定量的多晶硅層，同時(shí)在暴露出的柵極氧化層上也會(huì)形成一層較薄的介質(zhì)層氧化層，因此，在刻蝕掉暴露出的柵極氧化層的同時(shí)，對(duì)暴露出的柵極氧化層上的較薄的介質(zhì)層氧化層進(jìn)行刻蝕，從而完成功率器件的基本結(jié)構(gòu)的制備，進(jìn)而保證功率器件的可靠性。

本發(fā)明的另一方面提出了一種功率器件，采用上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的功率器件的制備方法制備而成。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述柵極氧化層的厚度處于100埃至1500埃之間。

在該技術(shù)方案中，柵極氧化層的厚度處于100埃至1500埃之間，優(yōu)選 地，柵極氧化層的厚度為800埃，當(dāng)然，柵極氧化層的厚度可以根據(jù)功率器件的實(shí)際需求而定。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述多晶硅層的厚度處于3000埃至8000埃之間。

在該技術(shù)方案中，多晶硅層的厚度處于3000埃至8000埃之間，優(yōu)選地，多晶硅層的厚度為6000埃。

通過本發(fā)明的技術(shù)方案，在制備功率器件的源區(qū)時(shí)通過在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層以及將多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至體區(qū)中形成源區(qū)，可以減少使用光刻版的數(shù)量，從而簡化源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低功率器件的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的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(gè)實(shí)施例的功率器件的制備方法的原理示意圖。

具體實(shí)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(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)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(xì)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(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的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(gè)實(shí)施例的功率器件的制備方法，包括：

步驟102，制備具有柵極氧化層的襯底結(jié)構(gòu)，其中，所述襯底結(jié)構(gòu)包括外延層；

步驟104，在所述柵極氧化層上形成多晶硅層，對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行圖形化處理，以暴露出所述柵極氧化層；

步驟106，通過暴露出的所述柵極氧化層在所述外延層中形成體區(qū)；

步驟108，在所述多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層；

步驟110，對(duì)暴露出的所述柵極氧化層進(jìn)行刻蝕，以暴露出所述體區(qū)；

步驟112，形成與所述介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及所述柵極氧化層接觸的多晶側(cè)墻；

步驟114，將所述多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至所述體區(qū)中，以形成與所述多晶側(cè)墻接觸的源區(qū)，并將所述多晶側(cè)墻作為所述功率器件的源極，以完成所述功率器件的制備。

在該技術(shù)方案中，通過在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層，避免了使用光刻版對(duì)介質(zhì)層氧化層進(jìn)行圖形化處理，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低了功率器件的生產(chǎn)成本，另外，通過將多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至體區(qū)中形成源區(qū)，避免了使用光刻版形成源區(qū)，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)一步地降低了功率器件的生產(chǎn)成本。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟114之后，包括以下具體步驟：

步驟116，在形成所述源區(qū)的襯底結(jié)構(gòu)上形成金屬層，以覆蓋所述介質(zhì)層氧化層、所述多晶側(cè)墻和所述體區(qū)。

在該技術(shù)方案中，通過在形成源區(qū)的襯底結(jié)構(gòu)上形成金屬層，完了功率器件的基本結(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，在所述步驟116之后，包括以下具體步驟：

步驟118，對(duì)所述金屬層進(jìn)行圖形化處理，形成溝槽，以完成所述功率器件的制備。

在該技術(shù)方案中，通過對(duì)金屬層進(jìn)行圖形化處理完成了功率器件的制備，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，所述步驟112包括以下具體步驟：

步驟1121，在所述介質(zhì)層氧化層的表面和暴露出的所述體區(qū)上形成摻 雜多晶層。

在該技術(shù)方案中，通過在介質(zhì)層氧化層的表面和暴露出的體區(qū)上形成摻雜多晶層，完成了功率器件的基本結(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，在所述步驟1121之后，包括以下具體步驟：

步驟1122，對(duì)所述摻雜多晶層進(jìn)行刻蝕，以形成與所述介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及所述柵極氧化層接觸的所述多晶側(cè)墻。

在該技術(shù)方案中，通過形成與介質(zhì)層氧化層的側(cè)壁以及柵極氧化層接觸的多晶側(cè)墻，完成了功率器件的基本結(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，所述步驟102，包括以下具體步驟：

步驟1021，在襯底上形成所述外延層；

步驟1022，在所述外延層上形成所述柵極氧化層，以制備出具有所述柵極氧化層的所述襯底結(jié)構(gòu)。

在該技術(shù)方案中，通過形成襯底結(jié)構(gòu)，完成了功率器件的基本結(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，所述步驟108包括以下具體步驟：

步驟1081，通過熱氧化方式在所述多晶硅層的表面形成所述介質(zhì)層氧化層。

在該技術(shù)方案中，通過熱氧化方式在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層，不僅完成了功率器件的基本結(jié)構(gòu)的制備，保證了制備功率器件的可靠性，還避免了使用光刻版對(duì)介質(zhì)層氧化層進(jìn)行圖形化處理，從而簡化了功率器件的源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低了功率器件的生產(chǎn)成本，另外，在形成介質(zhì)層氧化層的過程中會(huì)消耗一定量的多晶硅層，同時(shí)在暴露出的柵極氧化層上也會(huì)形成一層較薄的介質(zhì)層氧化層，因此，在刻蝕掉暴露出的柵極氧化層的同時(shí)，對(duì)暴露出的柵極氧化層上的較薄的介質(zhì)層氧化層進(jìn)行刻蝕，從而完成功率器件的基本結(jié)構(gòu)的制備，進(jìn)而保證功率器件的可靠性。

本發(fā)明的另一方面提出了一種功率器件，采用上述技術(shù)方案中任一項(xiàng) 所述的功率器件的制備方法制備而成。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述柵極氧化層的厚度處于100埃至1500埃之間。

在該技術(shù)方案中，柵極氧化層的厚度處于100埃至1500埃之間，優(yōu)選地，柵極氧化層的厚度為800埃，當(dāng)然，柵極氧化層的厚度可以根據(jù)功率器件的實(shí)際需求而定。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述多晶硅層的厚度處于3000埃至8000埃之間。

在該技術(shù)方案中，多晶硅層的厚度處于3000埃至8000埃之間，優(yōu)選地，多晶硅層的厚度為6000埃。

圖2至圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的功率器件的制備方法的原理示意圖。

下面將結(jié)合圖2至圖9詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的功率器件的制備方法，其中，圖2至圖9中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

11柵極氧化層，12外延層，13多晶硅層，14體區(qū)，15介質(zhì)層氧化層，16多晶側(cè)墻，17源區(qū)，18金屬層，19溝槽，20摻雜多晶層，21襯底。

如圖2所示，形成柵極氧化層11和多晶硅層13，包括以下具體步驟：在襯底21上形成外延層12，在外延層12上形成柵極氧化層11(制備具有柵極氧化層11的襯底結(jié)構(gòu))，在柵極氧化層11上形成多晶硅層13，其中，柵極氧化層11厚度處于100埃至1500埃之間，多晶硅層13的厚度處于3000埃至8000埃之間，優(yōu)選地，柵極氧化層11厚度為800埃，多晶硅層13的厚度為6000埃。

如圖3所示，形成體區(qū)14，包括以下具體步驟：對(duì)多晶硅層13進(jìn)行圖形化處理，以暴露出柵極氧化層11，通過暴露出的柵極氧化層11在外延層12中完成體區(qū)14注入與驅(qū)入，以形成體區(qū)14。

如圖4所示，形成介質(zhì)層氧化層15，包括以下具體步驟：通過熱氧化方式在多晶硅層13的表面形成介質(zhì)層氧化層15，優(yōu)選地，介質(zhì)層氧化層15的厚度為3000埃，另外，在此過程中會(huì)消耗一定量的多晶硅層13，即氧化后多晶硅層13的厚度通常為2500埃左右，且在氧化的過程中暴露出 的柵極氧化層11上也會(huì)有一層較薄的介質(zhì)層氧化層15，柵極氧化層11的介質(zhì)層氧化層15的厚度通常為1300埃左右。

如圖5所示，去除柵極氧化層11，包括以下具體步驟：對(duì)暴露出的柵極氧化層11進(jìn)行刻蝕，以暴露出體區(qū)14，同時(shí)去除暴露出的柵極氧化層11上的較薄的介質(zhì)層氧化層15。

如圖6所示，形成摻雜多晶層20，包括以下具體步驟：在介質(zhì)層氧化層15的表面和暴露出的體區(qū)14上形成摻雜多晶層20。

如圖7所示，形成多晶側(cè)墻16，包括以下具體步驟：對(duì)摻雜多晶層20進(jìn)行刻蝕，以形成多晶側(cè)墻16，其中，多晶側(cè)墻16為與介質(zhì)層氧化層15的側(cè)壁接觸的和柵極氧化層11接觸的摻雜多晶層20。

如圖8所示，形成源區(qū)17，包括以下具體步驟：將多晶側(cè)墻16中的雜質(zhì)擴(kuò)散至體區(qū)14中以形成源區(qū)17，并將與源區(qū)17接觸的摻雜多晶層20作為源極。

如圖9所示，形成金屬層18，包括以下具體步驟：在形成源區(qū)17的襯底結(jié)構(gòu)上形成金屬層18，以覆蓋介質(zhì)層氧化層15、多晶側(cè)墻16和體區(qū)14，并對(duì)金屬層18進(jìn)行圖形化處理，形成溝槽19，以完成所述功率器件的制備。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中提出的如何減少在制備功率器件的源區(qū)時(shí)使用光刻版的數(shù)量，從而簡化源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低功率器件的生產(chǎn)成本的技術(shù)問題，因此，本發(fā)明提出了一種新的功率器件的制備方法和一種功率器件，在制備功率器件的源區(qū)時(shí)通過在多晶硅層的表面形成介質(zhì)層氧化層以及將多晶側(cè)墻中的雜質(zhì)擴(kuò)散至體區(qū)中形成源區(qū)，可以減少使用光刻版的數(shù)量，從而簡化源區(qū)的制備工藝，進(jìn)而降低功率器件的生產(chǎn)成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。