[發明專利]半導體器件場氧化層的腐蝕方法

無效

• 申請號: 201210552385.3
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103050395A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王民濤
• 申請（專利權）人: 深圳深愛半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/3115
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及半導體器件的制造工藝，特別是涉及一種半導體器件場氧化層的腐蝕方法。

背景技術

在半導體制造工藝中，需要腐蝕場氧化層。一般的，可以采用濕法腐蝕方法來腐蝕場氧化物。

對于一些半導體器件，例如VDMOS、IGBT等，需要獲得一個較小的氧化層角度，如圖1所示。而傳統的濕法腐蝕工藝腐蝕后氧化層角度較大，難以滿足需求。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的濕法腐蝕方法得到的氧化層角度較大的問題，提供一種能夠得到較小的氧化層角度的半導體器件場氧化層的腐蝕方法。

一種半導體器件場氧化層的腐蝕方法，包括下列步驟：對晶圓上的場氧化層的表層進行離子注入，注入氬離子；對所述晶圓進行阱區光刻；濕法腐蝕所述場氧化層。

在其中一個實施例中，所述離子注入的氬離子的能量為60~100kev，注入劑量為1*10¹⁴~1*10¹⁵/平方厘米。

在其中一個實施例中，所述濕法腐蝕的腐蝕劑為氧化層刻蝕緩沖液。

在其中一個實施例中，所述腐蝕劑腐蝕時的溫度為8~12攝氏度。

在其中一個實施例中，所述溫度為10攝氏度。

在其中一個實施例中，所述半導體器件是垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應管。

在其中一個實施例中，所述半導體器件是絕緣柵雙極型晶體管。

上述半導體器件場氧化層的腐蝕方法，通過對場氧化層的表層注入氬離子，使注入有氬離子的表層比沒有氬離子的場氧化層底層獲得更快的濕法腐蝕速率，從而能夠得到較小的氧化層角度。

附圖說明

圖1是場氧化層的氧化層角度示意圖；

圖2是一實施例中半導體器件場氧化層的腐蝕方法的流程圖；

圖3是本發明一個氧化層角度為23°的實施例在顯微鏡下的照片。

具體實施方式

為使本發明的目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

圖2是一實施例中半導體器件場氧化層的腐蝕方法的流程圖，包括下列步驟：

S10，對晶圓上的場氧化層的表層進行離子注入，注入氬離子。

注入氬離子是為了使后續步驟中進行濕法腐蝕時，場氧化層中注入有氬離子的部分相比未注入氬離子的部分能夠有更快的腐蝕速率，這樣注入有氬離子的場氧化層表層相對于底層的濕法腐蝕速率更快，從而有利于獲得較小的氧化層角度。在優選的實施例中，氬離子的注入能量為60~100kev，注入劑量為1*10¹⁴~1*10¹⁵/cm²。

S20，對晶圓進行阱區光刻。

涂覆光刻膠并通過曝光和顯影定義出阱區。

S30，濕法腐蝕場氧化層。

在本實施例中，濕法腐蝕的腐蝕劑為氧化層刻蝕緩沖液（buffer?oxide?etch,BOE），即氟化銨（NH₄F）溶液與氫氟酸（HF）的混合液。在其它實施例中，也可以使用本領域習知的其它用于濕法腐蝕二氧化硅的腐蝕劑。

腐蝕完成后還需要進行光刻膠的去除。

上述半導體器件場氧化層的腐蝕方法，通過對場氧化層的表層注入氬離子，使注入有氬離子的表層比沒有氬離子的場氧化層底層獲得了更快的濕法腐蝕速率，從而能夠得到較小的氧化層角度。參見圖3，是本發明一個氧化層角度為23°的實施例在顯微鏡下的照片。而采用傳統的不注入氬離子的濕法腐蝕工藝，其氧化層角度為34°。

在優選的實施例中，還可以通過降低BOE溶液的溫度，同時增加場氧化層的腐蝕時間來獲取小角度的氧化層（即降低溫度后若腐蝕同樣厚度的氧化層則需要增加腐蝕時間）。在一個傳統的濕法腐蝕場氧化層工藝中，BOE溶液的腐蝕溫度為21攝氏度。在本發明其中一個實施例中則將溫度降至8~12攝氏度，優選為10攝氏度。

此外，使用更低的BOE溶液溫度進行腐蝕，還有利于減少濕法腐蝕過程中光刻膠的脫膠現象。

上述半導體器件場氧化層的腐蝕方法，可以適用于垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應管（VDMOS）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等器件。通過獲得更小的氧化層角度，以及減少濕法腐蝕過程中的光刻膠脫膠現象，提高了器件的電壓穩定性。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。