[發明專利]形成高壓柵氧結構的工藝方法

無效

• 申請號: 200710094128.9
• 申請日: 2007-10-09
• 公開（公告）號: CN101409261A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 張斌
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L21/285;H01L21/311
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 周 赤

技術領域

本發明涉及一種形成高壓柵氧結構的工藝方法，尤其涉及一種需要形成兩種或以上不同厚度柵氧且膜厚存在明顯段差的制程中，形成高壓柵氧結構的工藝方法。

背景技術

現有工藝用于形成兩種或以上不同厚度柵氧時，對于高壓區域也即厚柵氧區域采用全面熱氧化方法，而對于低壓區域也即薄柵氧區域，則通過一次或多次光刻后去除多余柵氧后再次進行全面熱氧化。因此，若采用以上方法，并且當所要形成的兩種或以上不同厚度柵氧膜厚間存在明顯段差，例如圖1a所示的情況，其中所形成的結構中高壓區域柵氧化膜12(即厚柵氧)與低壓區域柵氧化膜11(即薄柵氧)的膜厚間存在著明顯的段差；因此，若以上述結構為基礎，再淀積柵極多晶硅13，并在該柵極多晶硅13邊上形成側墻14后(具體如圖1b所示)，高壓源漏等區域殘留柵氧去除過程極易導致低壓區域隔離氧化膜過度損失，即形成了如圖1c中標記15所示的區域，從而增加了漏電發生幾率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種形成高壓柵氧結構的工藝方法，對于需要形成兩種或以上不同厚度柵氧且膜厚存在明顯段差的制程，可以回避在側墻形成后，由高壓源漏等區域殘留柵氧去除過程所引起的低壓區域隔離氧化膜過度損失的情況，從而有效減少漏電發生概率。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種形成高壓柵氧結構的工藝方法，包括：

(1)在硅片表面上熱氧化一層襯墊二氧化硅膜22；然后，再在所述襯墊二氧化硅膜22上淀積一層介質膜層23；再在所述介質膜層上涂覆一層光刻膠24；

(2)在所述光刻膠24上形成所需光刻圖形，然后干法刻蝕去除露出的介質膜層23，然后去除所述光刻膠24；

(3)采用濕法腐蝕的方法，去除露出的二氧化硅膜22；

(4)進行柵極熱氧化，形成高壓區域柵氧化膜25；

(5)采用濕法去除剩余的介質膜層23以及襯墊二氧化硅膜22，最終形成高壓柵氧結構。

本發明由于采用了上述技術方案，具有這樣的有益效果，即對于需要形成兩種或以上不同厚度柵氧且膜厚存在明顯段差的制程，克服了在側墻形成后，由高壓源漏等區域殘留柵氧去除過程所引起的低壓區域隔離氧化膜過度損失的情況，從而有效減少了漏電發生概率。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1a-1c為現有技術中高壓厚柵氧去除后的效果示意圖；

圖2根據本發明形成高壓柵氧結構方法的流程示意圖；

圖3a-3f為根據本發明所述方法形成高壓柵氧結構的中間過程結果圖；

圖4a-4c基于本發明所述高壓柵氧結構，在高壓厚柵氧去除后的效果示意圖。

具體實施方式

如圖2和圖3所示，在一個實施例中，本發明所述形成高壓柵氧結構的工藝方法包括以下步驟：

(1)在一半導體硅片表面形成用于器件隔離的淺溝槽隔離(STI)21以及雙阱等結構后，在所述硅片表面上熱氧化一層襯墊二氧化硅膜22；然后，再在所述襯墊二氧化硅膜22上淀積一層介質膜層23，該介質膜層23為一系列與二氧化硅具有高濕法腐蝕選擇比的膜類，例如Si₃N₄或SiON等膜層。然后，再在所述介質膜層上涂覆一層光刻膠24。具體如圖3a所示。

(2)在所述光刻膠24上形成所需光刻圖形，然后干法刻蝕去除露出的介質膜層23，具體如圖3b所示。干法刻蝕后，去除所述光刻膠24，形成如圖3c所示的結構。

(3)去除光刻膠24后，采用濕法腐蝕的方法，利用所述介質膜層23與二氧化硅具有高濕法腐蝕選擇比這一特性，去除露出的二氧化硅膜22，形成如圖3d所示的結構。

(4)進行柵極熱氧化，形成高壓區域柵氧化膜25，具體如圖3e所示。

(5)采用濕法去除剩余的介質膜層23以及襯墊二氧化硅膜22，最終即形成了高壓柵氧結構，具體如圖3f所示。

將上述形成高壓柵氧結構工藝用于需要形成兩種或以上不同厚度柵氧且膜厚存在明顯段差的制程，即可達到本發明所述的效果。例如，如圖4a所示，在根據本發明所述工藝方法形成的高壓區域柵氧化膜31(即厚柵氧)結構基礎上，形成一低壓區域柵氧化膜32(即薄柵氧)，且這兩層膜的膜厚間存在著明顯的段差。若再以上述結構為基礎，再淀積柵極多晶硅33，并在該柵極多晶硅33邊上形成側墻34(如圖4b所示)，這時如圖4c所示，高壓源漏等區域殘留柵氧去除過程并沒有形成如1c所示的低壓區域隔離氧化膜過度損失，由此有效減少了漏電發生幾率。