专利名称：大功率mos器件防止钴污染的方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率MOS器件防止钴污染的方法。
背景技术：
随着功率MOS更多的应用到通讯，个人便携式电脑等电子设备上，对于功率MOS的功率损耗的要求也不断提高。在器件设计上，需要不断缩小每个单元器件的尺寸，提高器件集成度。深沟槽结构大功率MOS管已经成为大功率MOS管发展的趋势。现在大多数的高性能大功率MOS管都是采用该种结构。然而，随着原胞的尺寸的不断缩小，对工艺加工的要求也越来越高，深沟槽功率管采用的钛硅合金工艺，其产品可靠性不能满足终端客户的需要。采用现在工艺方法，随着原胞尺寸(沟槽的一边到相邻最近沟槽的一边的直线距离)往2.5微米以下缩小，晶体管的耐可靠性测试的时间会急剧下降。其原因主要是因为用钛硅合金的功率MOS器件在后续封装中，耐冲击力和耐高温的能力都有限，在晶体管尺寸缩小、电流增大的发展趋势下，不能满足应用的要求。而钴硅合金良好的缓冲高温以及高张力的特性使其马上就被考虑应用到大功率MOS器件的制作工艺中来替代钛硅合金。
有实验证明，这个方向是正确的。然而在一个以钛硅合金工艺为主的工厂中，应用钴硅合金，这对工艺控制的要求是非常高的，稍一不慎，就会造成钴沾污。考虑到现在的功率MOS器件工厂一般都还采用0.25微米以上工艺，必须考虑新增的钴硅合金加工工艺与原有钛硅合金加工艺的兼容性，防止钴对生产线造成沾污而对代工厂造成巨大的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大功率MOS器件防止钴污染的方法，防止钴污染的发生，从而提高生产效率和产品质量。
为解决上述技术问题，本发明大功率MOS器件防止钴污染的方法的技术方案是，包括如下步骤(1)前道工艺至介质层沉积；(2)涂胶，接触孔层光刻；(3)接触孔刻蚀，注入，去胶，介质层回流；(4)硅片切换至钴专用硅片盒，溅射钴；(5)高温形成钴硅化物，非接触孔内钴用湿刻去除；(6)背面清洗去除钴残留物；(7)硅片切换回正常硅片盒，溅射钛/氮化钛和金属层；(8)金属层光刻；(9)金属层刻蚀等后续工程；所述步骤(2)中，涂胶时关闭正面的去边溶液滴管，将机台转速调整至1000～1500转/分钟，使正面光刻胶的边缘距离硅片边缘小于1.5毫米；接触孔层光刻时仅对有效管芯区进行曝光。
本发明通过上述方法，大大改善了对钴的控制，从而防止了钴污染的发生，提高了生产效率和产品质量。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述图1为大功率MOS器件的结构示意图；图2为器件进行接触孔光刻前的结构示意图；图3为器件进行金属层光刻的结构示意图。
图中附图标记为，1.栅极；2.源极；3.漏极；4.栅；5.钴硅合金；6.光刻胶；7.介质层；8.硅衬底；9.接触孔槽；10.金属层；11.钴硅合金。
具体实施例方式
大功率MOS器件的结构可如图1所示，包括栅极1、源极2和漏极3，该器件上还包含有多个栅4，接触孔的底部又钴硅合金层5。
本发明大功率MOS器件防止钴污染的方法就是针对上述器件进行处理，其包括如下步骤(1)前道工艺至介质层沉积；(2)涂胶，接触孔层光刻，如图2所示；(3)接触孔刻蚀，注入，去胶，介质层回流；(4)硅片切换至钴专用硅片盒，溅射钴；(5)高温形成钴硅化物，非接触孔内钴用湿刻去除；(6)背面清洗去除钴残留物；(7)硅片切换回正常硅片盒，溅射钛/氮化钛和金属层；(8)金属层光刻；(9)金属层刻蚀等后续工程；
在进行步骤(2)时，器件结构如图2所示，包括下层的硅衬底8和其上面的介质层7，在介质层7上面涂有光刻胶6。所述步骤(2)中，涂胶时关闭正面的去边溶液滴管，将机台转速调整至1000～1500转/分钟，使正面光刻胶的边缘距离硅片边缘小于1.5毫米；接触孔层光刻时仅对有效管芯区进行曝光。
接触孔层光刻板设计中，除了必要的晶体管接触孔和用于接触孔层对准的接触孔槽(contact slit)可以打开外，其它区域全部封闭，即没有开孔，保证有效区域内没有钴硅合金裸露。
在制定光刻条件时，取消通常使用和去边和边缘曝光。这是考虑到金属层溅射时不能完全覆盖硅片的边缘，距离1.5毫米外基本没有铝，但是却有可能有少量钴存在，因为钻溅射的精度是±0.5毫米。在这种情况下，如果周边没有介质层，少量的钴就会和硅形成硅化物，从而加大污染的可能性。所以，要取消去边和边缘曝光。保证周边介质层有光刻胶覆盖而不在孔刻蚀中被刻蚀掉。
在金属层光刻的步骤中，金属层和接触孔层的对准采用指定的图形，对该类图形的测试中，外周信号是接触孔槽，内部信号是开口的金属边缘，所以接触孔槽都为金属层所覆盖，保证没有钴硅化物裸露。如图3所示，接触孔槽9上方的钴硅合金11完全被金属层10上面的光刻胶6所覆盖。
本发明通过上述方法，大大改善了对钻的控制，从而防止了钴污染的发生，提高了生产效率和产品质量。
权利要求
1.一种大功率MOS器件防止钴污染的方法，包括如下步骤(1)前道工艺至介质层沉积；(2)涂胶，接触孔层光刻；(3)接触孔刻蚀，注入，去胶，介质层回流；(4)硅片切换至钴专用硅片盒，溅射钴；(5)高温形成钴硅化物，非接触孔内钴用湿刻去除；(6)背面清洗去除钴残留物；(7)硅片切换回正常硅片盒，溅射钛/氮化钛和金属层；(8)金属层光刻；(9)金属层刻蚀等后续工程；其特征在于，所述步骤(2)中，涂胶时关闭正面的去边溶液滴管，将机台转速调整至1000～1500转/分钟，使正面光刻胶的边缘距离硅片边缘小于1.5毫米；接触孔层光刻时仅对有效管芯区进行曝光。
2.根据权利要求1所述的大功率MOS器件防止钴污染的方法，其特征在于，在步骤(8)中进行金属层光刻时，光刻的外周信号是接触孔槽，内部信号是开口的金属边缘。
全文摘要
本发明公开了一种大功率MOS器件防止钴污染的方法，该方法在介质层涂胶时关闭正面的去边溶液滴管，降低机台转速，使正面光刻胶的边缘尽可能靠近硅片边缘；接触孔层光刻时仅对有效管芯区进行曝光。本发明通过上述方法，大大改善了对钴的控制，从而防止了钴污染的发生，提高了生产效率和产品质量。
文档编号H01L21/027GK1979785SQ20051011134
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年12月9日
发明者缪进征, 张朝阳, 张雷 申请人:上海华虹Nec电子有限公司