[发明专利]防止VDMOS管二次击穿的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体领域中改善VDMOS(Vertical conduction Doublediffused Metal Oxide Semiconductor，垂直导电双扩散型MOS管)性能的方法，尤其涉及一种防止VDMOS管二次击穿的方法。

【背景技术】

VDMOS由于具有独特的高输入阻抗、低驱动功率、高开关速度、优越的频率特性以及低噪声等特点，已得到十分广泛的应用。然而，VDMOS晶体管二次击穿问题仍会影响VDMOS的有效应用。晶体管二次击穿是指晶体管从高电压小电流向低电压大电流跃变并伴随着电流急骤增大的现象，二次击穿将会造成晶体管永久性损坏。二次击穿主要是由于局部过热而引起。由于晶体管的结面上有缺陷和参数分布不均匀，导致电流分布不均匀，从而引起温度分布不均匀。温度高的局部区域载流子浓度将增加，使电流更加密集，这种恶性循环形成热不稳定性。如果局部区域所产生的热量不能及时散发，将使电流上升失去控制。一旦温度达到材料熔点，便造成永久性破坏。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种防止VDMOS管二次击穿的方法，能有效避免VDMOS管的局部过热，使VDMOS管在大电流下测试VDS(漏源极电压)时不再出现严重的二次击穿现象。

为了解决上述技术问题，本发明防止VDMOS管二次击穿的方法，包括如下步骤：

(1)在VDMOS管制造过程中，采用掩膜光刻胶在硅片表面进行干法刻蚀；

(2)在真空条件下通入气体，该气体在射频作用下形成对掩膜光刻胶具有轰击能力的等离子体，用该等离子体去除源区的掩膜光刻胶。

所述步骤(2)的气体包括氧气，该氧气流量为1～10L/min，优选的，所述氧气流量为2.5L/min。

所述步骤(2)的真空度为0.5～10Torr，优选的，所述真空度为2Torr。

所述步骤(2)的射频的功率为500～1000W，优选的，所述射频的功率为1000W。

本发明防止VDMOS管二次击穿的方法，由于在干法刻蚀工艺后采用等离子工艺去胶，能将干法刻蚀后表面已发生变性的掩膜光刻胶去除干净，使VDMOS晶体管的结面上不存有因光刻胶残留导致的缺陷，从而使VDMOS管有效避免了局部过热，进而在大电流下测试VDS时不再出现二次击穿现象。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

VDMOS管二次击穿问题严重影响了VDMOS管的有效应用，而引起VDMOS管二次击穿的原因非常复杂，VDMOS管制造过程中的材料、工艺等因素都可能引起VDMOS管的二次击穿。其中，VDMOS晶体管结面上存有缺陷所导致的晶体管局部过热是引起二次击穿的主要原因。

本发明发现掩膜光刻胶在干法刻蚀过程中，由于受到射频与化学腐蚀的作用而发生表面变性，变性的表面层就像一层坚硬的甲壳一样，用传统的硫酸加双氧水湿法去胶工艺很难将该变性的掩膜光刻胶去除干净，导致VDMOS源区存有光刻胶残留物，该残留物使VDMOS晶体管的结面上存有缺陷，进而影响电流特性，使电流分布不均匀，引起VDMOS管局部受热，使VDMOS管在大电流情况下测试VDS时出现二次击穿，导致产品报废。因此，本发明在VDMOS管制造过程中，采用能将掩膜光刻胶去除干净的等离子体去胶工艺。

本发明防止VDMOS管二次击穿的方法，包括如下步骤：

(1)在VDMOS管制造过程中，采用掩膜光刻胶在硅片表面进行干法刻蚀；

(2)在真空条件下通入气体，该气体在射频作用下形成对掩膜光刻胶具有轰击能力的等离子体，用该等离子体去除掩膜光刻胶。

所述步骤(2)的等离子体去胶工艺是，在真空度为0.5～10Torr的条件下，通入工艺气体氧气，该通入氧气的流量为1～10L/min，所述氧气分子在功率为500～1000W的射频作用下分解成氧原子，并进一步电离形成高氧化能力的氧离子，该氧原子和氧离子在射频作用下具有轰击能力，并能与光刻胶中的碳(C)和氢(H)反应，生成挥发性的一氧化碳、二氧化碳和水等主要生成物，这些生成物被真空系统抽走。由于光刻胶的基本成分是碳氢聚合物，因此通过上述高能的离子轰击与强烈的化学反应的双重作用，本发明的等离子体去胶步骤可以将干法刻蚀后表面发生变性的掩膜光刻胶去除干净。