[發明專利]柵氧生長方法

在審

• 申請號: 201310450743.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104517825A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 白曉娜;王根毅
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及半導體制造加工領域，尤其涉及一種柵氧生長方法。

背景技術

傳統的在圓片表面生長柵氧時，一般采用干法氧化同時通HCl或DCE（二氯乙烯，C₂H₂Cl₂）的方法，此方法簡單且質量較好，適用于普遍的CMOS產品。

然而，在功率器件的開發過程中，經常會需要形成膜厚較厚的柵氧。如果采用傳統的柵氧生長方法，則工藝時間太長，從而大大降低生產效率。

發明內容

基于此，有必要提供一種生產效率較高的柵氧生長方法。

一種柵氧生長方法，包括如下步驟：

步驟一、將需要進行柵氧生長的圓片放入反應室內，通入氧氣使得所述圓片置于氧氣氛圍下，接著對所述圓片進行升溫直至溫度升高至工藝溫度；

步驟二、保持溫度為工藝溫度并維持氧氣的通入，開始通入DCE使得所述圓片置于氧氣和DCE的混合氛圍下；

步驟三、保持溫度為工藝溫度并維持氧氣和DCE的通入，開始通入氫氣直至柵氧生長完成；

步驟四、關閉DCE、氫氣和氧氣的通入，并開始通入氮氣直至所述圓片降溫至非工藝溫度。

在一個實施例中，步驟二中，DCE的流量為200cc～400cc，氧氣的流量為5000cc～13000cc。

在一個實施例中，步驟三中，DCE的流量為200cc～400cc，氧氣的流量為5000cc～13000cc，氫氣的流量為6000cc～15000cc。

在一個實施例中，步驟三中，DCE的流量為320cc，氧氣的流量為7000cc，氫氣的流量為13000cc。

在一個實施例中，步驟一、步驟二和步驟三中，工藝溫度為850℃～1000℃。

在一個實施例中，步驟四中，非工藝溫度為700℃～850℃。

這種柵氧生長方法通過添加含有Cl的氣體DCE（二氯乙烯），在柵氧生長的步驟中，DCE由于熱氧化而生成的Cl會積累在Si-SiO₂界面附近，Cl與Si反應生成氯硅化物，氯硅化物穩定性差，在有氧的情況下易轉變成SiO₂，因此，Cl起了O與Si反應的催化劑的作用，從而大大提高了氧化速率。這種柵氧生長方法，相對于傳統的干法氧化法，生產效率較高。

附圖說明

圖1為一實施方式的柵氧生長方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

如圖1所示，一實施方式的柵氧生長方法，包括如下步驟：

S10、將需要進行柵氧生長的圓片放入反應室內，通入氧氣使得圓片置于氧氣氛圍下，接著對圓片進行升溫直至溫度升高至工藝溫度。

圓片可以直接購買得到，也可以自行加工得到。

氧氣的流量采用常規值即可，一般而言，也可以不加特別限制，只要能夠使得圓片最后置于氧氣氛圍下即可。

工藝溫度指設備進行柵氧生長作業時的溫度，根據不同廠商設置可能會有所差異，一般可以選擇850℃～1000℃。

S20、保持溫度為工藝溫度并維持氧氣的通入，開始通入DCE使得圓片置于氧氣和DCE的混合氛圍下。

工藝溫度指設備進行柵氧生長作業時的溫度，根據不同廠商設置可能會有所差異，一般可以選擇850℃～1000℃。

S20中，氧氣流量和DCE流量均可以不做特殊限制，基本上只要保證最后使得圓片處于氧氣和DCE的混合氛圍下既可以。

本實施方式中，氧氣的流量為5000cc～13000cc，DCE的流量為200cc～400cc。

S30、保持溫度為工藝溫度并維持氧氣和DCE的通入，開始通入氫氣直至柵氧生長完成。

工藝溫度指設備進行柵氧生長作業時的溫度，根據不同廠商設置可能會有所差異，一般可以選擇850℃～1000℃。

S30中，DCE的流量為200cc～400cc，氧氣的流量為5000cc～13000cc，氫氣的流量為6000cc～15000cc。

具體的，本實施方式中，DCE的流量為320cc，氧氣的流量為7000cc，氫氣的流量為13000cc。