一种场效应晶体管的制备方法及相应场效应晶体管技术

本发明专利技术公开了一种场效应晶体管的制备方法及相应场效应晶体管，解决了现有技术中存在漏极位于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗较大问题。该方法应用于漏极位于衬底背面的场效应晶体管，包括：在位于衬底正面的器件制备工序完成后，用保护膜覆盖衬底正面；对衬底背面进行减薄处理；对减薄后的衬底背面进行机械抛光处理，使衬底背面的表面粗糙度在预设范围内；对机械抛光后的衬底背面进行化学腐蚀及清洗；在化学腐蚀及清洗后的衬底背面上制备漏极电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子领域，特别涉及一种场效应晶体管的制备方法及相应场效应晶 体管。
技术介绍
场效应晶体管（FieldEffectTransistor,阳T)，由多数载流子参与导电，也称为 单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（1〇7~1〇12〇)、噪声小、 功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为微电 子领域极为重要的器件类型。由于衬底的表面面积有限，为了在有限面积的衬底表面上制作更多的场效应晶体 管器件，现有技术中可W将场效应晶体管的漏极从衬底背面引出，该样就能够减小单一场 效应晶体管所占衬底表面的面积，提高芯片的集成度。 但是在本申请的专利技术人在实现本申请实施例的技术方案的过程中，至少发现上述 现有技术存在如下技术问题： 漏极位于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗较大，严重影响了场效应晶体管的 性能。
技术实现思路
本申请提供一种场效应晶体管的制备方法及相应场效应晶体管，用于解决现有技 术中存在漏极位于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗较大问题，实现了有效降低漏极位 于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗的技术效果。 第一方面，本申请提供了一种场效应晶体管的制备方法，所述场效应晶体管的漏 极位于衬底背面，所述方法包括；在位于衬底正面的器件制备工序完成后，用保护膜覆盖衬 底正面；对衬底背面进行减薄处理；对减薄后的衬底背面进行机械抛光处理，使衬底背面 的表面粗趟度在预设范围内；对机械抛光后的衬底背面进行化学腐蚀及清洗；在化学腐蚀 及清洗后的衬底背面上制备漏极电极。 优选的，所述场效应晶体管为垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管。 优选的，对衬底背面进行减薄处理的方式包括；采用机械研磨的方式对衬底背面 进行减薄处理；其中，减薄处理所用第一砂轮的目数在300~350目范围之内。 优选的，所述第一砂轮的目数为325目。 优选的，所述对减薄后的衬底背面进行机械抛光处理的方式包括；采用机械研磨 的方式对衬底背面进行机械抛光处理；其中，机械抛光处理所用第二砂轮的目数在325~ 500目范围之内。 优选的，所述第二砂轮的目数为400目。 优选的，所述在化学腐蚀及清洗后的衬底背面上制备漏极电极，包括：对化学腐蚀 及清洗后的衬底背面进行离子注入；在离子注入后的衬底背面上淀积多层金属电极。 优选的，所述多层金属电极为铁媒银多层电极，其中铁金属层与衬底背面接触。 优选的，所述垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏源电压在55V~ 200V范围内。 第二方面，本申请提供一种场效应晶体管，所述场效应晶体管采用第一方面中所 述的方法制备而成。 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点： 1、由于在本申请实施例中，由于在对衬底背面进行平整化处理时，考虑到衬底背 面的表面粗趟度过小时，将导致漏极电极与衬底背面的接触面积减小，增大漏极接触电阻， 导致整个场效应晶体管的导通损耗电阻增大，因此，通过合理设置机械抛光时砂轮的目数， 将机械抛光后的衬底背面的表面粗趟度控制在一个合理的范围内，进而在尽量保证减小控 制衬底背面表面的缺陷数量的情况下，适当降低机械抛光所用砂轮的目数，使衬底背面的 表面粗趟度在一个合理的范围，进而使得背面漏极电极与衬底背面有适当的接触面积，使 场效应晶体管的导通电阻降低，减小器件导通损耗；解决现有技术中存在漏极位于衬底背 面的场效应晶体管的导通损耗较大问题，实现了有效降低漏极位于衬底背面的场效应晶体 管的导通损耗的技术效果。 2、由于在本申请实施例中，在清洗后的衬底背面上形成漏极电极之前，先要在衬 底背面进行离子注入，减小衬底背面的漏区导通电阻，进而降低整个场效应晶体管的导通 损耗电阻，可大幅降低器件的导通损耗。【附图说明】 图1为本申请实施例1中的场效应晶体管的制备方法的流程图。【具体实施方式】 本申请提供一种场效应晶体管的制备方法及相应场效应晶体管，用于解决现有技 术中存在漏极位于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗较大问题，实现了有效降低漏极位 于衬底背面的场效应晶体管的导通损耗的技术效果。 下面通过附图W及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请 实施例W及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术 方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例W及实施例中的技术特征可W相互组合。 实施例1 本申请实施例1提供一种场效应晶体管的制备方法，该场效应晶体管为漏极位 于衬底背面的场效应晶体管，具体包括垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管 (VDM0SFET)、横向扩散金属氧化物半导体（LDM0SFET)、n沟道增强型功率场效应晶体管 (SIPM0S)等多种类型的场效应晶体管。 请参照图1，本申请实施例1提供的方法包括： S10 ;在位于衬底正面的器件制备工序完成后，用保护膜覆盖衬底正面。 具体来讲，本申请实施例中衬底背面的漏极生长工艺是在衬底的正面工艺进行完 之后处理的。该是因为先进行衬底背面工艺处理，后进行正面器件工艺，就要求在工序繁多 的正面工艺中保护已处理好的衬底背面的电极不在正面工序中被划伤和污染，该会给工艺 精度要求较高的正面器件工艺提出严苛的要求，大大增加整个场效应晶体管制备成本。 因此，本申请实施例1提供的方法中，先完成位于衬底正面的制作工序，然后用一 层保护膜覆盖在衬底的正面，将衬底正面形成的器件完全包裹在保护膜之下。此处的保护 膜为抗酸抗碱的保护膜，其可W通过粘合的方式贴在衬底的正面，优选的，所用的粘合胶为 防水胶；待衬底背面的工序完成后，直接掲下贴在衬底正面的保护膜即可。 由于衬底背面的减薄及电极制备工序相对于正面的器件制备过程要简单很多，所 W通过覆盖保护膜可W完全保护已完成的正面器件不受到背面工序的影响。 S20 ;对衬底背面进行减薄处理。 具体来讲，因为漏极位于衬底背面，为了降低漏区电阻，需要减小衬底的厚度，将 衬底的背面厚度减小到一合理值，具体的衬底背面厚度值根据器件的类型W及衬底的类型 不同而不同；另一个需要减小衬底背面厚度的原因是要减小单一衬底所占的体积，进而提 高整个系统的集成度。 具体的衬底背面减薄方式包括切割和机械研磨。切割为通过切片的方式将衬底背 面多于厚度的部分给切割下来，该种方式多用于衬底厚度较厚，衬底背面多于厚度较大的 情形。 而机械研磨的方式为使用一定目数的砂轮对衬底背面进行机械研磨，当使用较低 目数的砂轮时，砂轮粒径较大，研磨速度较快，但目数太低时，可能会损伤衬底背面；而使用 较大目数的砂轮时，研磨的时间较长。由于步骤S20仅仅是对衬底进行减薄处理，所W在不 损伤衬底的情况下，可W适当减小砂轮的目数，提高减薄研磨的速度。 S30 ;对减薄后的衬底背面进行机械抛光处理，使衬底背面的表面粗趟度在预设范 围内。 具体来讲，在步骤S20对衬底进行减薄处理后，需要对减薄后的衬底进行表面平 整化处理，平整化处理的目的是改善减薄处理后的衬底背面的表面质量，去除减薄工艺留 下的表面损伤，并使衬底背面的表面粗趟度达到一定的要求，具体的表面粗趟度范围根据 器件类型当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应晶体管的制备方法，所述场效应晶体管的漏极位于衬底背面，其特征在于，所述方法包括：在位于衬底正面的器件制备工序完成后，用保护膜覆盖衬底正面；对衬底背面进行减薄处理；对减薄后的衬底背面进行机械抛光处理，使衬底背面的表面粗糙度在预设范围内；对机械抛光后的衬底背面进行化学腐蚀及清洗；在化学腐蚀及清洗后的衬底背面上制备漏极电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵圣哲，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11