一种dmos晶体管的制备方法及dmos晶体管的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种DMOS晶体管的制备方法及DMOS晶体管，涉及半导体制造【技术领域】，包括：提供一硅片，在所述硅片上形成栅绝缘层以及栅极；在所述硅片正面沉积第一金属层，对所述第一金属层进行刻蚀形成源极；用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄，在所述硅片的背面沉积第二金属层做漏极，形成DMOS晶体管。改变现有减薄技术中采用的325目加600目工艺，增加了背面硅表面的粗糙度，使得背面金属与背面硅表面之间融合更好，源极与漏极之间电阻更小、Vfsd更小，从而解决了DMOS产品减薄后Vfsd扇形失效的问题。
【专利说明】—种DMOS晶体管的制备方法及DMOS晶体管
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造【技术领域】，特别是DMOS晶体管的制备方法及DMOS晶体管。
【背景技术】
[0002]分立型金属-氧化物-娃产品即DMOS产品(Discrete Metal-Oxide-Silicon的缩写)背面研磨，将硅片厚度从625 μ m减到300 μ m左右，可降低DMOS产品源漏之间的电阻，增加芯片的韧性、减少芯片体积，有利于芯片散热。研磨方式有切入式和缓进式两种，如图1所示，是切入式研磨减薄机，研磨轮I与载硅片的托盘2按相反方向不同转速相对旋转，同时研磨轮按一定的速度下降从而达到减薄效果，这样减薄后的纹路呈扇形分布。
[0003]如图2所示，是源漏间二极管正向导通压降Vfsd (Forward Voltage of d1debetween S，D)的测量方法:GS短接，S接地，SD加偏压Vsd，测量SD间电流Isd0增大Vsd，当Isd达到设定值时的Vsd测量值即为Vfsd ;Vgs=0V，Isd=设定值。如图3所示，是Vfsd测量结果。
[0004]DMOS产品的背面金属化后作漏极(Drain),正面金属化后做源极(Source),源和漏之间的电阻直接决定到源(S)与漏(D)间的导通压降。V=I*R (Isd—定)，如图4所示，对硅片5减薄，硅片表面磨痕4上的背面金属层3作为D极。减薄磨痕粗细关系到漏极电阻，磨痕粗糙时背面金属与硅片表面接触面积大，Ti与Si之间融合好，S、D间电阻小，Isd一定时Vfsd也小；反之，减薄磨痕细时，背面金属与硅片表面接触面积小，Ti与Si之间融合不好，S、D间电阻较大，Isd 一定时Vfsd较大、容易超上限。
[0005]如图5所示是减薄后的背面磨痕图，通过研磨机减薄后的硅片表面磨痕6呈扇形分布，某些DMOS产品的Vfsd规范范围很窄(O?1.0V)，很容易发生Vfsd超上限并呈扇形分布失效，如图6所示，Vfsd扇形失效区域是7。现有减薄技术是先采用磨痕粗糙的研磨轮减薄大部分，再用磨痕细的研磨轮减薄20um至要求厚度，这样因为背面的磨痕较细，背面金属与背面硅片的接触面积小、接触电阻大，导致Vfsd大、容易超上限，造成Vfsd扇形失效。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种DMOS晶体管的制备方法及DMOS晶体管，解决DMOS产品减薄后Vfsd扇形失效的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种DMOS晶体管的制备方法，包括:
[0008]提供一硅片；
[0009]在所述硅片上形成栅绝缘层以及栅极；
[0010]在所述硅片正面沉积源极所用的第一金属层；
[0011]对所述第一金属层进行刻蚀形成源极；
[0012]用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄；
[0013]在所述硅片背面沉积第二金属层做漏极，形成DMOS晶体管。
[0014]其中，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄的步骤后还包括:
[0015]用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀。
[0016]其中，用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀的步骤具体为:
[0017]用含酸溶液对减薄后的硅片背面腐蚀20秒。
[0018]其中，所述含酸溶液为:氢氟酸和硝酸的混合溶液。
[0019]其中，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄的步骤具体为:
[0020]用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄，直至硅片减薄至设定的厚度值。
[0021]其中，在所述硅片背面沉积漏极所用的第二金属层的步骤具体为:
[0022]在所述硅片背面蒸发钛、镍或银作漏极。
[0023]其中，所述研磨轮为细度为325目的研磨轮。
[0024]为解决上述技术问题，本发明还提供了一种DMOS晶体管，所述DMOS晶体管是由如上所述方法制备的。
[0025]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0026]上述方案中，通过只采用磨痕粗的研磨轮(即细度为325目的研磨轮)来减薄硅片背面，不仅提高了速度，也增加了表面磨痕的粗糙度，使源漏之间的电阻减小，Vfsd减小，大大降低了 Vfsd扇形失效的几率，提高了减薄的成功率。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为切入式研磨减薄机的工作示意图；
[0028]图2为源漏间二极管正向导通压降Vfsd的测量方法示意图；
[0029]图3为Vfsd测量结果；
[0030]图4为硅片表面磨痕示意图；
[0031]图5为减薄后背面磨痕图；
[0032]图6为Vfsd扇形失效图；
[0033]图7为现有技术减薄后磨痕示意图；
[0034]图8为本发明的实施例减薄后磨痕示意图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0036]本发明针对现有的DMOS广品减薄后Vfsd扇形失效的问题,提供一种DMOS晶体管的制备方法及DMOS晶体管。
[0037]如图8所示，本发明的实施例一种DMOS晶体管的制备方法，包括:
[0038]步骤81，提供一硅片；
[0039]步骤82，在所述硅片上形成栅绝缘层以及栅极；
[0040]步骤83，在所述硅片正面沉积源极所用的第一金属层；其中第一金属为:A1或Si或Cu ；
[0041]步骤84，对所述第一金属层进行刻蚀形成源极；
[0042]步骤85，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄；
[0043]步骤86，在所述硅片背面沉积第二金属层做漏极，形成DMOS晶体管。
[0044]目是表征成品细度的单位，用细度小于600目研磨轮代替用细度为325目加600目研磨轮减薄，不仅提高速度，也增加表面磨痕的粗糙度，与图7现有技术磨痕8相比，图8中本发明磨痕9的细度明显粗糙，这样，背面金属层3的金属与硅片5表面接触面积大，金属与硅之间的融合好，源极与漏极之间的电阻较小，Vfsd也小，不容易扇形失效。
[0045]但是磨痕粗，应力较大，就需要增加背面硅腐蚀时间来改善表观，消除应力，所以本发明的实施例一种DMOS的制备方法，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄的步骤后还包括:
[0046]用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀。
[0047]通过酸液的腐蚀，消除了用细度小于600目的研磨轮减薄后留下的较多的表面硅屑和应力，释放内部损伤。
[0048]其中，用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀的步骤具体为:
[0049]用含酸溶液对减薄后的硅片背面腐蚀20秒。
[0050]由于用小于600目研磨轮减薄后，磨痕粗，应力大，所以增加背面硅腐蚀时间到20秒，以达到改善表观，消除应力的目的。
[0051]其中，所述含酸溶液为:氢氟酸和硝酸的混合溶液。
[0052]即用氢氟酸和硝酸混合液对硅片研磨面进行化学腐蚀，达到清除表面硅屑、释放内部损伤和应力的目的，反应式如下:
[0053]Si+4HN03=Si02+2H20+4N02
[0054]Si02+6HF=H2SiF6+2H20
[0055]其中，用细度小于600目的研磨轮对硅片背面进行一次减薄的步骤为:
[0056]用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄，直至硅片减薄至设定的厚度值。
[0057]减少了对细度为600目的研磨轮的使用，通过细度小于600目的研磨轮直接将硅片减薄到设定的厚度值，不仅提高速度，也增加表面磨痕的粗糙度。
[0058]在实际应用中，以背面金属作为漏极，所以，本发明的实施例中，在所述硅片背面沉积漏极所用的第二金属层的步骤具体为:
[0059]在所述硅片背面蒸发钛、镍或银做漏极。
[0060]在上述实施例中，选用研磨轮细度小于600目的研磨轮，其中，所述研磨轮为细度为325目的研磨轮。
[0061]通过上述实施例，解决了 DMOS产品减薄后Vfsd扇形失效问题，减少了因此失效导致的产品返工和报废。
[0062]为了更好地实现上述目的，本发明的实施例还提供一种DMOS晶体管，所述DMOS晶体管是由如上所述的方法制备的，所述方法的实施例的有益效果均适用于此DMOS晶体管。
[0063]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，包括: 提供一娃片； 在所述硅片上形成栅绝缘层以及栅极； 在所述硅片正面沉积源极所用的第一金属层； 对所述第一金属层进行刻蚀形成源极； 用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄； 在所述硅片背面沉积第二金属层做漏极，形成DMOS晶体管。
2.根据权利要求1所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄的步骤后还包括: 用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀。
3.根据权利要求2所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，用含酸溶液对减薄后的硅片背面进行腐蚀的步骤具体为: 用含酸溶液对减薄后的硅片背面腐蚀20秒。
4.根据权利要求2或3所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述含酸溶液为:氢氟酸和硝酸的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄的步骤具体为: 用细度小于600目的研磨轮对半导体硅片背面进行一次减薄，直至硅片减薄至设定的厚度值。
6.根据权利要求1所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，在所述硅片背面沉积漏极所用的第二金属层的步骤具体为: 在所述硅片背面蒸发钛、镍或银作漏极。
7.根据权利要求1所述的DMOS晶体管的制备方法，其特征在于，所述研磨轮为细度为325目的研磨轮。
8.—种DMOS晶体管，其特征在于，所述DMOS晶体管是由如权利要求1 一 7任一项所述的方法制备得到的。
【文档编号】H01L21/304GK104425274SQ201310395493
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】陈定平, 张忠华 申请人:北大方正集团有限公司, 深圳方正微电子有限公司