專利名稱：大功率mos管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MOS管的結(jié)構(gòu)，尤其是一種大功率MOS管。本發(fā)明還涉及一種大功率MOS管的制作方法。
背景技術(shù)：
由于應(yīng)用范圍較以前的雙極器件廣，功率MOS器件已經(jīng)成為當(dāng)今功率器件發(fā)展的主流。由于對(duì)于功率器件具有大電流及低開關(guān)損耗的要求，因此深溝槽型大功率MOS管就成為功率MOS管的主流。
隨著功率MOS器件更多的應(yīng)用到通訊設(shè)備、個(gè)人便攜式電子設(shè)備上，對(duì)于功率MOS器件可靠性能的要求也逐漸提高。在工藝技術(shù)上，需要不斷縮小原胞的尺寸，提高原胞集成度?，F(xiàn)在的深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS管，通常采用TiSi(鈦硅合金)作為接觸金屬。然而，以TiSi接觸的工藝逐漸不能滿足器件縮小后對(duì)于可靠性的要求。
目前的深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS管結(jié)構(gòu)的主要工藝流程如下(1)深溝槽形成；(2)柵氧化；(3)柵多晶硅成長(zhǎng)并回刻，形成大功率MOS管的柵電極；(4)離子注入形成Body(基體)；(5)Source(源極)形成；(6)PMD(金屬前介電層)成長(zhǎng)；
(7)通過刻蝕接觸孔形成；(8)Ti/TiN(鈦/氮化鈦)濺射，快速熱退火合金化；(9)金屬AlSiCu(鋁硅銅)成長(zhǎng)。
用上述方法制作的大功率MOS管，其結(jié)構(gòu)可參見圖1，包括硅襯底1上有MOS管的柵極、源極、漏極等部分，通過接觸孔，鋁硅銅金屬層2可與MOS管的電極相連通。接觸孔包括接觸勢(shì)壘3，其材料是Ti/TiN，并且該接觸勢(shì)壘3直接與電極相接觸，其相接觸的地方會(huì)有鈦硅合金。
用Ti/TiN做接觸勢(shì)壘的器件在后道封裝時(shí)，很容易發(fā)生可靠性問題。通常這是由于Ti和高攙雜的硅形成合金時(shí)，在硅中會(huì)穿到很深的地方，從而在封裝后的工作中，使電流很容易穿透到很深的地方，進(jìn)而引起器件的失效。
另外，隨著器件的橫向和縱向尺寸的進(jìn)一步縮小，接觸孔區(qū)也逐漸變小，TiSi形成的電阻率大而且不穩(wěn)定，接觸區(qū)大的電阻率也導(dǎo)致了器件UIS(非鉗位感應(yīng)尖峰效應(yīng))特性的降低。因此對(duì)于深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS管的接觸區(qū)的要求就變得越來越高，甚至成為影響該種結(jié)構(gòu)大功率MOS管尺寸進(jìn)一步縮小以及性能進(jìn)一步提高的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率MOS管，在小尺寸的條件下，減小MOS管接觸孔的電阻，并提高大功率MOS管的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明大功率MOS管的技術(shù)方案是，包括電極和接觸孔，所述接觸孔包括穿過半導(dǎo)體器件中不同層面得通孔和所述通孔中得導(dǎo)電物質(zhì)，在接觸孔底部與電極相連接得的導(dǎo)電物質(zhì)為鈷硅合金。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種大功率MOS管的制作方法，能夠比較容易的制作出具有較小的接觸電阻和較高可靠性的大功率MOS管。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種大功率MOS管的制作方法的技術(shù)方案是，包括如下步驟(1)深溝槽形成；(2)柵極氧化膜成長(zhǎng)；(3)柵極多晶硅成長(zhǎng)；(4)柵極多晶硅回刻；(5)基體注入；(6)源區(qū)注入；(7)金屬層間膜形成；(8)接觸孔形成；(9)鈷濺射；(10)快速熱退火；(11)不反應(yīng)的鈷去除；(12)Ti/TiN濺射；(13)金屬鋁硅銅濺射。
本發(fā)明通過上述方法制作出的大功率MOS管，能夠在小尺寸的條件下，使MOS管接觸孔具有較小的電阻，并大大提高了大功率MOS管的可靠性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為現(xiàn)有的大功率MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明大功率MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記為1.硅襯底；2.鋁硅銅金屬層；3.Ti/TiN接觸勢(shì)壘；4.鈷硅合金。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明大功率MOS管的結(jié)構(gòu)可如圖2所示，在硅襯底1上有MOS管的電極和接觸孔，所述接觸孔包括穿過半導(dǎo)體器件中不同層面得通孔和所述通孔中得導(dǎo)電物質(zhì)，鋁硅銅金屬層通過接觸孔與電極相連接，在接觸孔底部與電極相連接得的導(dǎo)電物質(zhì)為鈷硅合金4，鈷硅合金4將接觸勢(shì)壘3與MOS管的電極相連通。
為制作上述大功率MOS管，本發(fā)明還包括一種大功率MOS管的制作方法，包括如下步驟(1)深溝槽形成；(2)柵極氧化膜成長(zhǎng)；(3)柵極多晶硅成長(zhǎng)；(4)柵極多晶硅回刻；(5)基體注入；(6)源區(qū)注入；
(7)金屬層間膜形成；(8)接觸孔形成；(9)鈷濺射，濺射厚度為100埃～200埃；(10)快速熱退火，溫度為700℃～800℃；(11)不反應(yīng)的鈷去除；(12)Ti/TiN濺射，其厚度為400埃/1000埃；(13)金屬鋁硅銅濺射。
其中通過上述步驟9、10、11制作出本發(fā)明所述的連接接觸勢(shì)壘與MOS管電極的鈷硅合金。
本發(fā)明為了進(jìn)一步降低接觸孔的電阻，使接觸孔采用了CoSi(鈷硅合金)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，用Ti/TiN濺射前增加了CoSi(鈷硅合金)模塊。不但增加了器件封裝后的可靠性，而且為深溝槽結(jié)構(gòu)大功率MOS管尺寸的進(jìn)一步縮小提供了可能。
由于該結(jié)構(gòu)中用CoSi(鈷硅合金)代替了TiSi，提高了封裝后的可靠性，而且接觸區(qū)的低電阻率的CoSi(鈷硅合金)也使接觸區(qū)的電阻降低，進(jìn)而提高了UIS性能。
權(quán)利要求
1.一種大功率MOS管，包括電極和接觸孔，所述接觸孔包括穿過半導(dǎo)體器件中不同層面得通孔和所述通孔中得導(dǎo)電物質(zhì)，其特征在于，在接觸孔底部與電極相連接得的導(dǎo)電物質(zhì)為鈷硅合金。
2.一種如權(quán)利要求1所述的大功率MOS管的制作方法，包括如下步驟(1)深溝槽形成；(2)柵極氧化膜成長(zhǎng)；(3)柵極多晶硅成長(zhǎng)；(4)柵極多晶硅回刻；(5)基體注入；(6)源區(qū)注入(7)金屬層間膜形成；(8)接觸孔形成；(9)Ti/TiN濺射；(10)金屬鋁硅銅濺射；其特征在于，在步驟8接觸孔形成和步驟9Ti/TiN濺射之間，還依次包括鈷濺射、快速熱退火、不反應(yīng)的鈷去除三個(gè)步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率MOS管的制作方法，其特征在于，所述鈷濺射的厚度為100埃～200埃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率MOS管的制作方法，其特征在于，所述快速熱退火的溫度為700℃～800℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大功率MOS管，包括電極和接觸孔，所述接觸孔包括穿過半導(dǎo)體器件中不同層面得通孔和所述通孔中得導(dǎo)電物質(zhì)，在接觸孔底部與電極相連接得的導(dǎo)電物質(zhì)為鈷硅合金。本發(fā)明還公開了一種大功率MOS管的制作方法，在現(xiàn)有工藝形成接觸孔之后，依次增加鈷濺射、快速熱退火、不反應(yīng)的鈷去除三個(gè)步驟。通過上述方法制作出的大功率MOS管，能夠在小尺寸的條件下，使MOS管接觸孔具有較小的電阻，并大大提高了大功率MOS管的可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/336GK1979891SQ200510111169
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者張朝陽, 繆進(jìn)征, 張雷 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司