一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法及相應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，特別涉及一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法及相應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)晶 體管。
【背景技術(shù)】
[0002] 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FieldEffectTransistor,陽T)，由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為 單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（1〇7~1〇12〇)、噪聲小、 功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為微電 子領(lǐng)域極為重要的器件類型。
[0003]由于襯底的表面面積有限，為了在有限面積的襯底表面上制作更多的場(chǎng)效應(yīng)晶體 管器件，現(xiàn)有技術(shù)中可W將場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極從襯底背面引出，該樣就能夠減小單一場(chǎng) 效應(yīng)晶體管所占襯底表面的面積，提高芯片的集成度。
[0004] 但是在本申請(qǐng)的發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案的過程中，至少發(fā)現(xiàn)上述 現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)問題：
[0005] 漏極位于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗較大，嚴(yán)重影響了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法及相應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于解決現(xiàn)有技 術(shù)中存在漏極位于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗較大問題，實(shí)現(xiàn)了有效降低漏極位 于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗的技術(shù)效果。
[0007] 第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏 極位于襯底背面，所述方法包括；在位于襯底正面的器件制備工序完成后，用保護(hù)膜覆蓋襯 底正面；對(duì)襯底背面進(jìn)行減薄處理；對(duì)減薄后的襯底背面進(jìn)行機(jī)械拋光處理，使襯底背面 的表面粗趟度在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；對(duì)機(jī)械拋光后的襯底背面進(jìn)行化學(xué)腐蝕及清洗；在化學(xué)腐蝕 及清洗后的襯底背面上制備漏極電極。
[0008] 優(yōu)選的，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管為垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0009] 優(yōu)選的，對(duì)襯底背面進(jìn)行減薄處理的方式包括；采用機(jī)械研磨的方式對(duì)襯底背面 進(jìn)行減薄處理；其中，減薄處理所用第一砂輪的目數(shù)在300~350目范圍之內(nèi)。
[0010] 優(yōu)選的，所述第一砂輪的目數(shù)為325目。
[0011] 優(yōu)選的，所述對(duì)減薄后的襯底背面進(jìn)行機(jī)械拋光處理的方式包括；采用機(jī)械研磨 的方式對(duì)襯底背面進(jìn)行機(jī)械拋光處理；其中，機(jī)械拋光處理所用第二砂輪的目數(shù)在325~ 500目范圍之內(nèi)。
[0012] 優(yōu)選的，所述第二砂輪的目數(shù)為400目。
[0013] 優(yōu)選的，所述在化學(xué)腐蝕及清洗后的襯底背面上制備漏極電極，包括：對(duì)化學(xué)腐蝕 及清洗后的襯底背面進(jìn)行離子注入；在離子注入后的襯底背面上淀積多層金屬電極。
[0014] 優(yōu)選的，所述多層金屬電極為鐵媒銀多層電極，其中鐵金屬層與襯底背面接觸。
[0015] 優(yōu)選的，所述垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏源電壓在55V~ 200V范圍內(nèi)。
[0016] 第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管采用第一方面中所 述的方法制備而成。
[0017] 本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 1、由于在本申請(qǐng)實(shí)施例中，由于在對(duì)襯底背面進(jìn)行平整化處理時(shí)，考慮到襯底背 面的表面粗趟度過小時(shí)，將導(dǎo)致漏極電極與襯底背面的接觸面積減小，增大漏極接觸電阻， 導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗電阻增大，因此，通過合理設(shè)置機(jī)械拋光時(shí)砂輪的目數(shù)， 將機(jī)械拋光后的襯底背面的表面粗趟度控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，進(jìn)而在盡量保證減小控 制襯底背面表面的缺陷數(shù)量的情況下，適當(dāng)降低機(jī)械拋光所用砂輪的目數(shù)，使襯底背面的 表面粗趟度在一個(gè)合理的范圍，進(jìn)而使得背面漏極電極與襯底背面有適當(dāng)?shù)慕佑|面積，使 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通電阻降低，減小器件導(dǎo)通損耗；解決現(xiàn)有技術(shù)中存在漏極位于襯底背 面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗較大問題，實(shí)現(xiàn)了有效降低漏極位于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的導(dǎo)通損耗的技術(shù)效果。
[0019] 2、由于在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在清洗后的襯底背面上形成漏極電極之前，先要在襯 底背面進(jìn)行離子注入，減小襯底背面的漏區(qū)導(dǎo)通電阻，進(jìn)而降低整個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通 損耗電阻，可大幅降低器件的導(dǎo)通損耗。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例1中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法及相應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，用于解決現(xiàn)有技 術(shù)中存在漏極位于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗較大問題，實(shí)現(xiàn)了有效降低漏極位 于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通損耗的技術(shù)效果。
[0022] 下面通過附圖W及具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案做詳細(xì)的說明，應(yīng)當(dāng)理解本申請(qǐng) 實(shí)施例W及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù) 方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例W及實(shí)施例中的技術(shù)特征可W相互組合。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本申請(qǐng)實(shí)施例1提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管為漏極位 于襯底背面的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具體包括垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (VDM0SFET)、橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDM0SFET)、n溝道增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (SIPM0S)等多種類型的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
[0025] 請(qǐng)參照?qǐng)D1，本申請(qǐng)實(shí)施例1提供的方法包括：
[0026] S10 ;在位于襯底正面的器件制備工序完成后，用保護(hù)膜覆蓋襯底正面。
[0027] 具體來講，本申請(qǐng)實(shí)施例中襯底背面的漏極生長(zhǎng)工藝是在襯底的正面工藝進(jìn)行完 之后處理的。該是因?yàn)橄冗M(jìn)行襯底背面工藝處理，后進(jìn)行正面器件工藝，就要求在工序繁多 的正面工藝中保護(hù)已處理好的襯底背面的電極不在正面工序中被劃傷和污染，該會(huì)給工藝 精度要求較高的正面器件工藝提出嚴(yán)苛的要求，大大增加整個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管制備成本。
[0028] 因此，本申請(qǐng)實(shí)施例1提供的方法中，先完成位于襯底正面的制作工序，然后用一 層保護(hù)膜覆蓋在襯底的正面，將襯底正面形成的器件完全包裹在保護(hù)膜之下。此處的保護(hù) 膜為抗酸抗堿的保護(hù)膜，其可W通過粘合的方式貼在襯底的正面，優(yōu)選的，所用的粘合膠為 防水膠；待襯底背面的工序完成后，直接掲下貼在襯底正面的保護(hù)膜即可。
[0029] 由于襯底背面的減薄及電極制備工序相對(duì)于正面的器件制備過程要簡(jiǎn)單很多，所 W通過覆蓋保護(hù)膜可W完全保護(hù)已完成的正面器件不受到背面工序的影響。
[0030] S20 ;對(duì)襯底背面進(jìn)行減薄處理。
[0031] 具體來講，因?yàn)槁O位于襯底背面，為了降低漏區(qū)電阻，需要減小襯底的厚度，將 襯底的背面厚度減小到一合理值，具體的襯底背面厚度值根據(jù)器件的類型W及襯底的類型 不同而不同；另一個(gè)需要減小襯底背面厚度的原因是要減小單一襯底所占的體積，進(jìn)而提 高整個(gè)系統(tǒng)的集成度。
[0032] 具體的襯底背面減薄方式包括切割和機(jī)械研磨。切割為通過切片的方式將襯底背 面多于厚度的部分給切割下來，該種方式多用于襯底厚度較厚，襯底背面多于厚度較大的 情形。
[0033] 而機(jī)械研磨的方式為使用一定目數(shù)的砂輪對(duì)襯底背面進(jìn)行機(jī)械研磨，當(dāng)使用較低 目數(shù)的砂輪時(shí)，砂輪粒徑較大，研磨速度較快，但目數(shù)太低時(shí)，可能會(huì)損傷襯底背面；而使用 較大目數(shù)的砂輪時(shí)，研磨的時(shí)間較長(zhǎng)。由于步驟S20僅僅是對(duì)襯底進(jìn)行減薄處理，所W在不 損傷襯底的情況下，可W適當(dāng)減小砂輪的目數(shù)，提高減薄研磨的速度。
[0034] S30 ;對(duì)減薄后的襯底背面進(jìn)行機(jī)械拋光處理，使襯底背面的表面粗趟度在預(yù)設(shè)范 圍內(nèi)。
[0035] 具體來講，在步驟S20對(duì)襯底進(jìn)行減薄處理后，需要對(duì)減薄后的襯底進(jìn)行表面平 整化處理，平整化處理的目的是改善減薄處理后的襯底背面的表面質(zhì)量，去除減薄工藝留 下的表面損傷，并使襯底背面的表面粗趟度達(dá)到一定的要求，具體的表面粗趟度范圍根據(jù) 器件類型