[發明專利]一種功率MOS器件硅溝槽制作方法

有效

• 申請號: 201110032785.7
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN102142377A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 張鵬;熊愛華;梅海軍;李豪;林立桂;林善彪
• 申請（專利權）人: 福建福順微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/027;H01L21/308;H01L21/3065
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：按以下步驟進行：

1）進行LPSiN掩蔽層的刻蝕；

2）進行硅溝槽的刻蝕。

2.根據權利要求1所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述LPSiN掩蔽層的刻蝕按以下步驟進行：

a）去除光刻顯影后殘留的LPSiN表面膠底膜，刻蝕量為100???????????????????????????????????????????????~500；

b）穩定步，調整工藝參數，穩定壓力，以便主刻蝕開始時能快速放電并穩定；

c）主刻蝕，對LPSiN層進行刻蝕，刻蝕速度為1000/min~3000/min，刻蝕均勻性≤2.0，圖形剖面傾斜度α≥86°，刻蝕時間由終點檢測法控制；

d）過刻蝕，刻蝕時間為步驟c）的10%~40%；

e）薄氧化層刻蝕，根據薄氧化層的厚度刻蝕時間為20秒~60秒。

3.根據權利要求2所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述步驟a）過程中的工藝參數為O₂流量1SCCM~10SCCM，He~O₂流量5SCCM~20SCCM，刻蝕腔壓力20mtorr~50mtorr，射頻功率100W~200W。

4.根據權利要求2所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述步驟b）過程中的工藝參數為SF₆流量40SCCM~80SCCM，刻蝕腔壓力80mtorr?~120mtorr，磁場強度20GAUSS~60GAUSS。

5.根據權利要求2所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述步驟c）過程中的工藝參數為SF₆流量40SCCM~80SCCM，刻蝕腔壓力80mtorr?~120mtorr，磁場強度20GAUSS~60GAUSS，射頻功率100W~300W，所述終點檢測法為光譜分析法。

6.根據權利要求2所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述步驟d）過程中的工藝參數為SF₆流量40SCCM~80SCCM，HBr流量0~20SCCM，刻蝕腔壓力80mtorr?~120mtorr，磁場強度20GAUSS~60GAUSS，射頻功率100W~300W。

7.根據權利要求2所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述步驟e）過程中的工藝參數為CF₄流量15SCCM~50SCCM，刻蝕腔壓力50mtorr?~150mtorr，射頻功率100W~500W。

8.根據權利要求1所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述硅溝槽的刻蝕按以下步驟進行：

A）表面清理，去除硅表面的自然氧化層，工藝條件為CF₄流量15SCCM~50SCCM，刻蝕腔壓力50mtorr~150mtorr；射頻功率100W~500W，刻蝕時間為5秒~20秒，刻蝕量在50~200；

B）第一步主刻蝕，工藝條件為Cl₂流量30SCCM~70SCCM，HBr流量20SCCM~40SCCM，刻蝕腔壓力50mtorr~150mtorr，磁場強度10GAUSS~40GAUSS，射頻功率100W~400W，刻蝕深度為X；

C）第二步主刻蝕，工藝條件為Cl₂流量30SCCM~70SCCM，HBr流量20SCCM~60SCCM，刻蝕腔壓力50mtorr~150mtorr，磁場強度20GAUSS~60GAUSS，射頻功率100W~400W，刻蝕深度為Y。

9.根據權利要求8所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：硅溝槽刻蝕深度Z=X+Y，其中X=3/5Z，Y=2/5Z。

10.根據權利要求8所述的一種功率MOS器件硅溝槽制作方法，其特征在于：所述硅溝槽剖面傾斜角度β在86°~90°。