專利名稱：防止vdmos管二次擊穿的方法
防止VDMOS管二次擊穿的方法
技術領域：
本發明涉及半導體領域中改善VDMOS (Vertical conduction Double diffused Metal Oxide Semiconductor ，垂直導電雙擴散型MOS管)性能的方 法，尤其涉及一種防止VDMOS管二次擊穿的方法。背景技術：
VDMOS由于具有獨特的高輸入阻抗、低驅動功率、高開關速度、優越的頻率 特性以及低噪聲等特點，已得到十分廣泛的應用。然而，VDMOS晶體管二次擊穿 問題仍會影響VDMOS的有效應用。晶體管二次擊穿是指晶體管從高電壓小電流 向低電壓大電流躍變并伴隨著電流急驟增大的現象，二次擊穿將會造成晶體管 永久性損壞。二次擊穿主要是由于局部過熱而引起。由于晶體管的結面上有缺 陷和參數分布不均勻，導致電流分布不均勻，y^人而引起溫度分布不均勻。溫度
高的局部區域載流子濃度將增加，使電流更加密集，這種惡性循環形成熱不穩 定性。如果局部區域所產生的熱量不能及時散發，將使電流上升失去控制。一 旦溫度達到材料熔點，便造成永久性破壞。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種防止VDMOS管二次擊穿的方法，能有 效避免VDMOS管的局部過熱，使VDMOS管在大電流下測試VDS (漏源極電壓)時 不再出現嚴重的二次擊穿現象。
為了解決上述技術問題，本發明防止VDMOS管二次擊穿的方法，包括如下 步驟
(1)在VDMOS管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕；(2)在真空條件下通入氣體，該氣體在射頻作用下形成對掩膜光刻膠具有
轟擊能力的等離子體，用該等離子體去除掩膜光刻膠。
所述步驟(2)的氣體包括氧氣，該氧氣流量為1~10 L/min,優選的，所
述氧氣流量為2. 5L/min。
所述步驟(2)的真空度為0. 5 10Torr，優選的，所述真空度為2Torr。 所述步驟(2)的射頻的功率為500 100(JW，優選的，所述射頻的功率為1000W。
本發明防止VDMOS管二次擊穿的方法，由于在干法刻蝕工藝后采用等離子 工藝去膠，能將干法刻蝕后表面已發生變性的掩膜光刻膠去除干凈，使VDMOS 晶體管的結面上不存有因光刻膠殘留導致的缺陷，從而使VDMOS管有效避免了 局部過熱，進而在大電流下測試VDS時不再出現二次擊穿現象。具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。
VDMOS管二次擊穿問題嚴重影響了 VDMOS管的有效應用，而引起VDMOS管二 次擊穿的原因非常復雜，VDMOS管制造過程中的材料、工藝等因素都可能引起 VDMOS管的二次擊穿。其中，VDMOS晶體管結面上存有缺陷所導致的晶體管局部 過熱是引起二次擊穿的主要原因。
本發明發現掩膜光刻膠在干法刻蝕過程中，由于受到射頻與化學腐蝕的作 用而發生表面變性，變性的表面層就像一層堅硬的甲殼一樣，用傳統的硫酸加 雙氧水濕法去膠工藝4艮難將該變性的掩膜光刻膠去除干凈，導致VDMOS源區存 有光刻膠殘留物，該殘留物使VDMOS晶體管的結面上存有缺陷，進而影響電流 特性，使電流分布不均勻，引起VDMOS管局部受熱，使VDMOS管在大電流情況 下測試VDS時出現二次擊穿，導致產品報廢。因此，本發明在VDM0S管制造過程中，采用能將掩膜光刻膠去除干凈的等離子體去膠工藝。
本發明防止VDM0S管二次擊穿的方法，包括如下步驟 (1)在VDM0S管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕； (2 )在真空條件下通入氣體，該氣體在射頻作用下形成對掩膜光刻膠具有 轟擊能力的等離子體，用該等離子體去除掩膜光刻膠。
所述步驟(2 )的等離子體去膠工藝是，在真空度為0. 5 ~ 10Torr的條件下， 通入工藝氣體氧氣，該通入氧氣的流量為l~10L/min，所述氧氣分子在功率為 500 - 1000W的射頻作用下分解成氧原子，并進一步電離形成高氧化能力的氧離 子，該氧原子和氧離子在射頻作用下具有轟擊能力，并能與光刻膠中的碳(C) 和氫(H)反應，生成揮發性的一氧化碳、二氧化碳和水等主要生成物，這些生 成物被真空系統抽走。由于光刻膠的基本成分是碳氳聚合物，因此通過上述高 能的離子轟擊與強烈的化學反應的雙重作用，本發明的等離子體去膠步驟可以 將干法刻蝕后表面發生變性的掩膜光刻膠去除干凈。
在本發明步驟(2)的等離子體去膠工藝中，真空度為0.5-10Torr，因為 真空度超過10Torr，會使氣體過濃，影響去膠的均一性，進而使去膠質量難以 控制，如果真空度小于O. 5Torr,將會使等離子體濃度過低，且抽真空設備也很 難將真空度抽到小于0. 5Torr，經過多次實—瞼_〖正實所述真空度優選為2Torr。所 述步驟(2)中的氧氣流量為1~10 L/min，如果氧氣流量大于10 L/min,不僅 使去膠速率減慢，而且會增加生產成本，如果氧氣流量小于lL/min，由于等離 子體濃度太低，去膠速率也會減慢，經實驗證實所述氧氣流量優選為2. 5L/min。 所述步驟(2)中射頻的功率為500 ~ 1000W,如果射頻的功率低于500W，會影 響去膠速率，而目前的設備還達不到產生超過1000W的射頻，經實驗證實所述 射頻的功率優選為IOOOW。實施例1
在VDMOS管制造過程中，釆用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕，接著， 用等離子體去除掩膜光刻膠，即在真空度為2 Torr的條件下，通入工藝氣體氧 氣，該通入氧氣的流量為2. 5L/min,所述氧氣分子在功率為1 OOOw的射頻作用 下分解成氧原子，并進一步電離形成高氧化能力的氧離子，該氧原子和氧離子 在射頻作用下具有轟擊能力，并能與光刻膠中的碳(C)和氫(H)反應，通過 高能的離子轟擊與強烈的化學反應的雙重作用，本發明的等離子體去膠步驟可 以將掩膜光刻膠去除干凈。
實施例2
在VDMOS管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕，接著， 用等離子體去除掩膜光刻膠，即在真空度為0. 5 Torr的條件下，通入工藝氣體 氧氣，該通入氧氣的流量為10L/min,所述氧氣分子在功率為800w的射頻作用 下分解成氧原子，并進一步電離形成高氧化能力的氧離子，該氧原子和氧離子 在射頻作用下具有轟擊能力，并能與光刻膠中的碳(C)和氫(H)反應，通過 高能的離子轟擊與強烈的化學反應的雙重作用，本發明的等離子體去膠步驟可 以將掩膜光刻膠去除干凈。
實施例3
在VDMOS管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕，接著， 用等離子體去除掩膜光刻膠，即在真空度為10 Torr的條件下，通入工藝氣體 氧氣，該通入氧氣的流量為1L/min,所述氧氣分子在功率為500w的射頻作用下 分解成氧原子，并進一步電離形成高氧化能力的氧離子，該氧原子和氧離子在 射頻作用下具有轟擊能力，并能與光刻膠中的碳(C)和氫(H)反應，通過高 能的離子轟擊與強烈的化學反應的雙重作用，本發明的等離子體去膠步驟可以將掩膜光刻膠去除干凈。
按上述實施例制造的VDM0S管，與采用傳統濕法工藝去膠制成的VDM0S管 相比，在大電流下測試VDS時都沒有出現二次擊穿。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和 改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附 權利要求為準。
權利要求
1. 一種防止VDMOS管二次擊穿的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)在VDMOS管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕；(2)在真空條件下通入氣體，該氣體在射頻作用下形成對掩膜光刻膠具有轟擊能力的等離子體，用該等離子體去除掩膜光刻膠。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)的氣體包括 氧氣。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧氣的流量為1~10 L/min。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧氣的流量為2. 5L/min。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)的真空度為 0. 5 ~ 10Torr。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)的真空度為 2Torr。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)的射頻的功 率為500 ~ 1000W。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)的射頻的功 率為IOOOW。
全文摘要
本發明公開了一種防止VDMOS管二次擊穿的方法，包括步驟在VDMOS管制造過程中，采用掩膜光刻膠在硅片表面進行干法刻蝕；在真空條件下通入氣體，該氣體在射頻作用下形成對掩膜光刻膠具有轟擊能力的等離子體，用該等離子體去除掩膜光刻膠。本發明防止VDMOS管二次擊穿的方法，能有效解決因光刻膠殘留導致的VDMOS管在大電流下測試VDS時出現的二次擊穿現象。
文檔編號G03F7/42GK101504917SQ20081006746
公開日2009年8月12日 申請日期2008年5月27日 優先權日2008年5月27日
發明者劉宗賀 申請人:深圳深愛半導體有限公司