[發明專利]氧化層及半導體器件的形成方法

在審

• 申請號: 201711160590.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107978511A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 蔡松柏;李侃
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種氧化層及半導體器件的形成方 法。

背景技術

在半導體制造領域，二氧化硅有著極其廣泛的應用，其既可以作為金屬氧 化物半導體場效應管(MOSFET)的柵極氧化層，也可以作為半導體器件之間的絕 緣介質層，并且，在非揮發性半導體存儲器中，二氧化硅還被用于形成隧穿氧 化層。隨著半導體制造技術的不斷進步，對于氧化層制造工藝的要求也越來越 高。

現有的形成氧化層的方法通常會導致襯底表面的氧化層的厚度不均勻(通常 是襯底邊緣部分的氧化層厚度大于襯底中心部分的氧化層厚度)，這將導致半導 體器件的電學性能發生變化，進而導致產品的良率下降。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氧化層的形成方法，以解決現有技術中形成的 氧化層均勻性差等問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種氧化層的形成方法，用于在襯底上 形成氧化層，包括：

提供襯底；

采用第一溶液對所述襯底進行清洗以暴露出硅表面，所述第一溶液中包括 過氧化氫；

采用第二溶液氧化所述襯底，以在所述襯底上形成氧化層，所述第二溶液 中包括過氧化氫，所述第二溶液中過氧化氫的濃度較所述第一溶液中過氧化氫 的濃度高；

采用去離子水對所述襯底的表面進行清洗。

可選的，采用第一溶液對所述襯底進行清洗之前，所述氧化層的形成方法 還包括：

采用氫氟酸溶液對所述襯底進行清洗，以除去所述襯底上自然形成的氧化 層；

采用去離子水對所述襯底進行清洗，以除去所述襯底上殘留的氫氟酸溶液。

可選的，所述氫氟酸溶液的濃度為0.2wt％-0.8wt％，溫度為18攝氏度-50 攝氏度。

可選的，所述第一溶液為氫氧化銨、過氧化氫和去離子水的混合溶液。

可選的，所述第一溶液中氫氧化銨、過氧化氫和去離子水的濃度比為 1:1:5-1:1:7，溫度為30攝氏度-50攝氏度。

可選的，所述第二溶液為鹽酸、過氧化氫和去離子水的混合溶液。

可選的，所述第二溶液中鹽酸、過氧化氫和去離子水的濃度比為1:1:6-1:2:8， 溫度為30攝氏度-50攝氏度。

可選的，采用去離子水對所述襯底的表面清洗1min-3min，并采用氮氣吹干 所述襯底。

可選的，所述氧化層的厚度為15埃-35埃。

本發明還提供了一種半導體器件的形成方法，采用所述氧化層的形成方法 形成一氧化層。

在本發明提供的氧化層的形成方法中，首先采用第一溶液對所述襯底進行 清洗，以清除所述襯底表面的顆粒和有機物質，將襯底暴露出來，便于后續的 氧化，再采用第二溶液氧化所述襯底，以在所述襯底上形成氧化層，由于所述 第二溶液中過氧化氫的濃度大，氧化性強，可以短時間內將襯底的表面氧化以 形成一致密的氧化層，再者，第二溶液可以均勻的分布在襯底上，采用第二溶 液氧化形成的氧化層均勻性更好，并且，采用第一溶液和第二溶液分別對襯底 進行清洗和氧化可以在同一個機臺中完成，不需要更換機臺，節約了制造時間 和成本。

附圖說明

圖1為實施例提供的氧化層的形成方法的流程圖；

圖2-圖4為使用所述氧化層的形成方法形成的半導體結構的剖面示意圖；

其中，1-襯底，12-自然氧化層，13-氧化層。

具體實施方式

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列 描述和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用 非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明 實施例的目的。

參閱圖1，其為實施例提供的氧化層的形成方法的流程圖，所述氧化層的形 成方法用于在襯底上形成氧化層，包括：

S1：提供襯底；

S2：采用第一溶液對所述襯底進行清洗以暴露出硅表面，所述第一溶液中 包括過氧化氫；

S3：采用第二溶液氧化所述襯底，以在所述襯底上形成氧化層，所述第二 溶液中包括過氧化氫，所述第二溶液中過氧化氫的濃度較所述第一溶液中過氧 化氫的濃度高；

S4：采用去離子水對所述襯底的表面進行清洗。