[发明专利]MOS电容的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制作方法技术领域，尤其涉及一种安全、环保的MOS电容的制造方法。

背景技术

微波大功率晶体管由于工作频率高，管芯面积大，寄生参量对晶体管的性能影响严重，管芯的输入、输出阻抗又比较低，若直接与特性阻抗为50欧姆的微波系统连接，由于阻抗严重不匹配，将导致晶体管无法实现大功率输出，使得晶体管的性能无法充分发挥。为此，采用内匹配网络来对管芯的输入、输出阻抗进行提升（变换）并减少寄生参量的影响，是实现微波功率晶体管大功率输出的一种有效途径。而内匹配网络一般采用LC结构，采用内部键合引线充当电感L，采用内匹配电容充当电容C，为降低制造成本，常采用MOS（金属-氧化物-半导体）电容结构。

随着器件和电子设备微小型化发展的需要，对芯片电容的要求也不断提高，MOS电容在芯片电容里占有较大的比重。可见本发明涉及微波功率晶体管的内匹配电容及芯片电容，对电子器件及装备性能的充分发挥和实现微小型化都有较大的影响。

为避免加入内匹配网络后引起较大的微波损耗，必须保证内匹配电容的损耗要小，从MOS电容结构看，其一个电极是由半导体材料来充当，由于半导体的导电能力比金属要差，会产生一定的损耗。所以，一般通过金属电极来与半导体接触，尽量减少半导体的损耗，但金属和半导体的接触若不能形成良好的欧姆接触，则会产生更大的损耗，对微波器件和电路性能的发挥不利。

以往的MOS电容的制作工艺一般是在硅衬底上热氧化形成一层高质量的氧化层，然后再在氧化层上形成金属电极，这就形成了简单的MOS电容结构，为减小损耗，往往在硅晶圆片氧化后，在氧化层上形成电容上电极，同时将半导体下电极从上表面引出（即半导体形成的MOS电容下电极也从上表面引出）。为此，要在氧化层上开出下电极的进出窗口，并保证金属与半导体形成良好的欧姆接触，随后再在晶圆片表面的氧化层上形成金属上电极，同时形成金属下电极的。至此，晶圆片级的MOS电容制备完成，随后通过划片，将一整片上的MOS电容分割成一个个分立的MOS电容，备内匹配晶体管和电子设备装配使用。

在加工工艺中为保证下电极与硅能形成良好的欧姆接触，硅晶圆片氧化后要通过光刻，腐蚀出半导体下电极从上表面引出的窗口，然后溅射一层金属铂，随后进行铂硅合金，然后采用王水将多余的铂煮干净，再通过溅射以金为主体的多层金属化（如钛-铂-金）形成金金属电极的电镀种子层，再通过光刻、电镀、腐蚀等工艺同时形成MOS电容的上下金属电极。

可以看出，制作MOS电容除用到了贵重金属还用到了强酸和许多化学药品，还要用到电镀，并要配制金电镀液等，工艺操作繁杂，控制比较困难，且贵重金属不易回收。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOS电容的制造方法，所述方法简化了工艺流程，使用安全、环保。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种MOS电容的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在硅晶圆片的上表面形成氧化层；

2）采用光刻的方法，利用光刻胶在氧化层的上表形成金属引出电极的窗口；

3）通过光刻的方法在金属引出电极的窗口处形成倒梯形的光刻胶形貌；

4）在经过步骤3）处理后的硅晶圆片的表面蒸发一层金属铂；

5）将蒸发金属铂后的硅晶圆片，放入剥离液中浸泡，去除光刻胶的同时也将光刻胶上的金属铂一起去除，而无光刻胶处的金属铂则与硅晶圆片粘附良好；

6）将上述步骤5）处理后的硅晶圆片放入到充有保护气体的合金炉内进行合金处理，使金属铂与硅形成良好的欧姆接触；

7）将铂硅合金后的硅晶圆片进行光刻处理，在金属电极以外的区域形成光刻胶；

8）在经过步骤7）处理后的硅晶圆片的上表面蒸发多层金属；

9）剥离去除金属上电极和金属引出电极以外的步骤8）中蒸发的金属，形成MOS电容。

进一步有优选的技术方案在于：所述制造方法还包括步骤10）：对经过步骤9）处理后的硅晶圆片在保护气体的保护下进行烘焙处理。

进一步有优选的技术方案在于：所述制造方法还包括步骤11）：对经过步骤9）或步骤10）处理后的硅晶圆片进行划片处理，形成一个个分立的MOS电容芯片。

进一步有优选的技术方案在于：步骤1）中氧化温度为1100℃-1200℃，氧化层的厚度为1000                                                -1.2μm。

进一步有优选的技术方案在于：步骤4）中金属铂的厚度为50-300。