[發(fā)明專利]晶片刻蝕方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910196450.1
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101673682A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 董耀旗;孔蔚然;郭國超;徐愛斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/3105
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 鄭 瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體制作工藝流程，更涉及一種在濕法刻蝕工藝中減少 側(cè)壁侵蝕程度的方法。

背景技術(shù)

如圖1a所示，在晶片(wafer)的制作工藝中，首先在基底層11上依次形 成基礎(chǔ)器件層12和氧化硅層13，然后在部分氧化硅層13上形成第二器件層14， 再在第二器件層14外周覆蓋一層氧化硅層13，從而形成圖中所示的表面具有凸 起的器件結(jié)構(gòu)。

其中，基礎(chǔ)器件層12中具有在之前的工藝中形成的一層或多層器件，用來 在后續(xù)制成的晶片中執(zhí)行相應的功能，例如可以是晶體管的源漏區(qū)。

第二器件層14位于基礎(chǔ)器件層12上方，四周被氧化硅層13所包圍，一方 面用于將基礎(chǔ)器件層12和第二器件層14隔離開，另一方面用以防止第二器件 層14在后續(xù)的工藝中被污染或損壞，該第二器件層14例如可以是晶體管的柵 極。

為了后續(xù)工藝的需要，要利用刻蝕的方法將多余的氧化硅層13去除，從而 達到基礎(chǔ)器件層12的上表面露出于氧化硅層13的目的，但是氧化硅層13內(nèi)部 的第二器件層14不能受到損失。

刻蝕的方法有如圖1b所示的液態(tài)的濕法刻蝕，以及如圖1c所示的氣態(tài)的 以等離子體為主的干法刻蝕。這兩種刻蝕方法存在著各自的缺點：

干法刻蝕雖然具有各向異性，能夠控制縱向和橫向刻蝕的程度，但是，干 法刻蝕存在過刻蝕的問題，在基礎(chǔ)器件層12不被蝕刻的工業(yè)要求下，干法刻蝕 顯然無法達到要求。

濕法刻蝕不存在過刻蝕的問題，但是，濕法刻蝕是各向同性的，當氧化硅 層13在縱向上被刻蝕時，橫向上第二器件層14側(cè)壁所覆蓋的氧化硅層13也被 刻蝕(即側(cè)壁侵蝕)，使得氧化硅層13橫向?qū)挾萪1較大幅度地減少，成為圖1b 中的d2。同時在濕法刻蝕下，氧化硅層13橫向?qū)挾鹊拇蠓葴p小，會造成第二 器件層14的橫向?qū)挾萪3也被減小，第二器件層14會受到損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種在濕法刻蝕工藝中減少氧化硅側(cè)壁侵蝕程度的方法，能夠 解決上述問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種晶片刻蝕方法，晶片依次具有基底層、 基礎(chǔ)器件層和第二器件層，第二器件層和基礎(chǔ)器件層之間采用氧化硅層隔開， 并且第二器件層的外周以及未被第二器件層覆蓋的基礎(chǔ)器件層表面也覆蓋有氧 化硅層，所述方法包括以下步驟：對氧化硅層表面進行離子植入；對氧化硅層 進行濕法刻蝕，停止在基礎(chǔ)器件層上表面。

可選的，其中該離子植入步驟中，其中該離子植入步驟中，植入的為氬離 子。

可選的，其中該氬離子的注入能量為2keV、濃度為2E15/cm²。

可選的，其中該離子植入步驟中，植入的為砷離子。

可選的，其中該離子植入步驟中，沿垂直于氧化硅層表面的方向進行離子 植入。

可選的，其中濕法刻蝕步驟中，采用稀釋的氫氟酸作為刻蝕溶液。

本發(fā)明提出的工藝，通過向氧化硅層定向注入離子，使得氧化硅表層結(jié)構(gòu) 疏松，刻蝕速率變快，橫向上的表層由于沒有注入離子，保持了原有的刻蝕速 率，從而加快了刻蝕工序的時間，減少了氧化硅層的側(cè)壁侵蝕程度。

附圖說明

圖1a～1c所示為采用現(xiàn)有的方法對晶片表面的氧化硅層進行刻蝕的效果示 意圖；

圖2a～圖2d所示為本發(fā)明較佳實施例中對晶片進行刻蝕的過程示意圖；

圖3所示為本發(fā)明較佳實施例中對晶片進行刻蝕的工藝步驟。

具體實施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

圖2a～圖2d所示為本發(fā)明較佳實施例中對晶片進行刻蝕的過程示意圖；圖 3所示為本發(fā)明較佳實施例中對晶片進行刻蝕的工藝步驟。

圖2a中所示為進行濕法刻蝕工藝之前的具有階梯狀剖面的晶片示意圖。晶 片自下向上依次具有基底層21、基礎(chǔ)器件層22、氧化硅層23和第二器件層24。

基礎(chǔ)器件層22中具有在之前的工藝中形成的一層或多層器件，用來在后續(xù) 制成的晶片中執(zhí)行相應的功能。

第二器件層24位于基礎(chǔ)器件層22上方，四周被氧化硅層23所包圍，以防 止第二器件層24在后續(xù)的工藝中被污染或損壞。