专利名称：防止vdmos管二次击穿的方法
防止VDMOS管二次击穿的方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域中改善VDMOS (Vertical conduction Double diffused 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，y^人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，用该等离子体去除掩膜光刻胶。
所述步骤(2)的气体包括氧气，该氧气流量为1~10 L/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500 100(JW，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4艮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VDM0S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VDM0S管二次击穿的方法，包括如下步骤 (1)在VDM0S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l~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氲聚合物，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。
在本发明步骤(2)的等离子体去胶工艺中，真空度为0.5-10Torr，因为 真空度超过10Torr，会使气体过浓，影响去胶的均一性，进而使去胶质量难以 控制，如果真空度小于O. 5Torr,将会使等离子体浓度过低，且抽真空设备也很 难将真空度抽到小于0. 5Torr，经过多次实—睑_〖正实所述真空度优选为2Torr。所 述步骤(2)中的氧气流量为1~10 L/min，如果氧气流量大于10 L/min,不仅 使去胶速率减慢，而且会增加生产成本，如果氧气流量小于lL/min，由于等离 子体浓度太低，去胶速率也会减慢，经实验证实所述氧气流量优选为2. 5L/min。 所述步骤(2)中射频的功率为500 ~ 1000W,如果射频的功率低于500W，会影 响去胶速率，而目前的设备还达不到产生超过1000W的射频，经实验证实所述 射频的功率优选为IOOOW。实施例1
在VDMOS管制造过程中，釆用掩膜光刻胶在硅片表面进行干法刻蚀，接着， 用等离子体去除掩膜光刻胶，即在真空度为2 Torr的条件下，通入工艺气体氧 气，该通入氧气的流量为2. 5L/min,所述氧气分子在功率为1 OOOw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，通过 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 以将掩膜光刻胶去除干净。
实施例2
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，接着， 用等离子体去除掩膜光刻胶，即在真空度为0. 5 Torr的条件下，通入工艺气体 氧气，该通入氧气的流量为10L/min,所述氧气分子在功率为800w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，通过 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 以将掩膜光刻胶去除干净。
实施例3
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，接着， 用等离子体去除掩膜光刻胶，即在真空度为10 Torr的条件下，通入工艺气体 氧气，该通入氧气的流量为1L/min,所述氧气分子在功率为500w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，通过高 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掩膜光刻胶去除干净。
按上述实施例制造的VDM0S管，与采用传统湿法工艺去胶制成的VDM0S管 相比，在大电流下测试VDS时都没有出现二次击穿。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。
权利要求
1. 一种防止VDMOS管二次击穿的方法，其特征在于，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。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的气体包括 氧气。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧气的流量为1~10 L/min。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧气的流量为2. 5L/min。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的真空度为 0. 5 ~ 10Torr。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的真空度为 2Torr。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的射频的功 率为500 ~ 1000W。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)的射频的功 率为IOOOW。
全文摘要
本发明公开了一种防止VDMOS管二次击穿的方法，包括步骤在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；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。本发明防止VDMOS管二次击穿的方法，能有效解决因光刻胶残留导致的VDMOS管在大电流下测试VDS时出现的二次击穿现象。
文档编号G03F7/42GK101504917SQ20081006746
公开日2009年8月12日 申请日期2008年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者刘宗贺 申请人:深圳深爱半导体有限公司