專利名稱：大功率mos器件防止鈷污染的方法
技術領域：
本發明涉及一種大功率MOS器件防止鈷污染的方法。
背景技術：
隨著功率MOS更多的應用到通訊，個人便攜式電腦等電子設備上，對于功率MOS的功率損耗的要求也不斷提高。在器件設計上，需要不斷縮小每個單元器件的尺寸，提高器件集成度。深溝槽結構大功率MOS管已經成為大功率MOS管發展的趨勢。現在大多數的高性能大功率MOS管都是采用該種結構。然而，隨著原胞的尺寸的不斷縮小，對工藝加工的要求也越來越高，深溝槽功率管采用的鈦硅合金工藝，其產品可靠性不能滿足終端客戶的需要。采用現在工藝方法，隨著原胞尺寸(溝槽的一邊到相鄰最近溝槽的一邊的直線距離)往2.5微米以下縮小，晶體管的耐可靠性測試的時間會急劇下降。其原因主要是因為用鈦硅合金的功率MOS器件在后續封裝中，耐沖擊力和耐高溫的能力都有限，在晶體管尺寸縮小、電流增大的發展趨勢下，不能滿足應用的要求。而鈷硅合金良好的緩沖高溫以及高張力的特性使其馬上就被考慮應用到大功率MOS器件的制作工藝中來替代鈦硅合金。
有實驗證明，這個方向是正確的。然而在一個以鈦硅合金工藝為主的工廠中，應用鈷硅合金，這對工藝控制的要求是非常高的，稍一不慎，就會造成鈷沾污。考慮到現在的功率MOS器件工廠一般都還采用0.25微米以上工藝，必須考慮新增的鈷硅合金加工工藝與原有鈦硅合金加工藝的兼容性，防止鈷對生產線造成沾污而對代工廠造成巨大的損失。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種大功率MOS器件防止鈷污染的方法，防止鈷污染的發生，從而提高生產效率和產品質量。
為解決上述技術問題，本發明大功率MOS器件防止鈷污染的方法的技術方案是，包括如下步驟(1)前道工藝至介質層沉積；(2)涂膠，接觸孔層光刻；(3)接觸孔刻蝕，注入，去膠，介質層回流；(4)硅片切換至鈷專用硅片盒，濺射鈷；(5)高溫形成鈷硅化物，非接觸孔內鈷用濕刻去除；(6)背面清洗去除鈷殘留物；(7)硅片切換回正常硅片盒，濺射鈦/氮化鈦和金屬層；(8)金屬層光刻；(9)金屬層刻蝕等后續工程；所述步驟(2)中，涂膠時關閉正面的去邊溶液滴管，將機臺轉速調整至1000～1500轉/分鐘，使正面光刻膠的邊緣距離硅片邊緣小于1.5毫米；接觸孔層光刻時僅對有效管芯區進行曝光。
本發明通過上述方法，大大改善了對鈷的控制，從而防止了鈷污染的發生，提高了生產效率和產品質量。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述圖1為大功率MOS器件的結構示意圖；圖2為器件進行接觸孔光刻前的結構示意圖；圖3為器件進行金屬層光刻的結構示意圖。
圖中附圖標記為，1.柵極；2.源極；3.漏極；4.柵；5.鈷硅合金；6.光刻膠；7.介質層；8.硅襯底；9.接觸孔槽；10.金屬層；11.鈷硅合金。
具體實施例方式
大功率MOS器件的結構可如圖1所示，包括柵極1、源極2和漏極3，該器件上還包含有多個柵4，接觸孔的底部又鈷硅合金層5。
本發明大功率MOS器件防止鈷污染的方法就是針對上述器件進行處理，其包括如下步驟(1)前道工藝至介質層沉積；(2)涂膠，接觸孔層光刻，如圖2所示；(3)接觸孔刻蝕，注入，去膠，介質層回流；(4)硅片切換至鈷專用硅片盒，濺射鈷；(5)高溫形成鈷硅化物，非接觸孔內鈷用濕刻去除；(6)背面清洗去除鈷殘留物；(7)硅片切換回正常硅片盒，濺射鈦/氮化鈦和金屬層；(8)金屬層光刻；(9)金屬層刻蝕等后續工程；
在進行步驟(2)時，器件結構如圖2所示，包括下層的硅襯底8和其上面的介質層7，在介質層7上面涂有光刻膠6。所述步驟(2)中，涂膠時關閉正面的去邊溶液滴管，將機臺轉速調整至1000～1500轉/分鐘，使正面光刻膠的邊緣距離硅片邊緣小于1.5毫米；接觸孔層光刻時僅對有效管芯區進行曝光。
接觸孔層光刻板設計中，除了必要的晶體管接觸孔和用于接觸孔層對準的接觸孔槽(contact slit)可以打開外，其它區域全部封閉，即沒有開孔，保證有效區域內沒有鈷硅合金裸露。
在制定光刻條件時，取消通常使用和去邊和邊緣曝光。這是考慮到金屬層濺射時不能完全覆蓋硅片的邊緣，距離1.5毫米外基本沒有鋁，但是卻有可能有少量鈷存在，因為鉆濺射的精度是±0.5毫米。在這種情況下，如果周邊沒有介質層，少量的鈷就會和硅形成硅化物，從而加大污染的可能性。所以，要取消去邊和邊緣曝光。保證周邊介質層有光刻膠覆蓋而不在孔刻蝕中被刻蝕掉。
在金屬層光刻的步驟中，金屬層和接觸孔層的對準采用指定的圖形，對該類圖形的測試中，外周信號是接觸孔槽，內部信號是開口的金屬邊緣，所以接觸孔槽都為金屬層所覆蓋，保證沒有鈷硅化物裸露。如圖3所示，接觸孔槽9上方的鈷硅合金11完全被金屬層10上面的光刻膠6所覆蓋。
本發明通過上述方法，大大改善了對鉆的控制，從而防止了鈷污染的發生，提高了生產效率和產品質量。
權利要求
1.一種大功率MOS器件防止鈷污染的方法，包括如下步驟(1)前道工藝至介質層沉積；(2)涂膠，接觸孔層光刻；(3)接觸孔刻蝕，注入，去膠，介質層回流；(4)硅片切換至鈷專用硅片盒，濺射鈷；(5)高溫形成鈷硅化物，非接觸孔內鈷用濕刻去除；(6)背面清洗去除鈷殘留物；(7)硅片切換回正常硅片盒，濺射鈦/氮化鈦和金屬層；(8)金屬層光刻；(9)金屬層刻蝕等后續工程；其特征在于，所述步驟(2)中，涂膠時關閉正面的去邊溶液滴管，將機臺轉速調整至1000～1500轉/分鐘，使正面光刻膠的邊緣距離硅片邊緣小于1.5毫米；接觸孔層光刻時僅對有效管芯區進行曝光。
2.根據權利要求1所述的大功率MOS器件防止鈷污染的方法，其特征在于，在步驟(8)中進行金屬層光刻時，光刻的外周信號是接觸孔槽，內部信號是開口的金屬邊緣。
全文摘要
本發明公開了一種大功率MOS器件防止鈷污染的方法，該方法在介質層涂膠時關閉正面的去邊溶液滴管，降低機臺轉速，使正面光刻膠的邊緣盡可能靠近硅片邊緣；接觸孔層光刻時僅對有效管芯區進行曝光。本發明通過上述方法，大大改善了對鈷的控制，從而防止了鈷污染的發生，提高了生產效率和產品質量。
文檔編號H01L21/027GK1979785SQ20051011134
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月9日 優先權日2005年12月9日
發明者繆進征, 張朝陽, 張雷 申請人:上海華虹Nec電子有限公司