[發明專利]一種降低暗電流的氧化層制備方法及復合結構

有效

• 申請號: 201911283396.4
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111029247B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李亭亭;賀曉彬;項金娟;王曉磊;李俊峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;C30B29/06;C30B33/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 盧楠

1.一種降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、對硅襯底進行清洗以及去除自然氧化層；

步驟S2、采用氧化工藝在硅襯底上形成氧化層；

步驟S3、使用光刻技術在氧化層表面形成光刻圖形；

步驟S4、利用刻蝕在氧化層上形成凹槽結構；

所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S21、硅襯底在T1溫度時進入擴散爐，在硅襯底進爐的瞬間即開始通入a1流量的氧氣和b1流量的氮氣；

步驟S22、待硅襯底完全進入擴散爐后，將擴散爐升溫至T2，穩定10-15min；然后通入a2流量的氧氣進行干法氧化，之后通入c1流量的氫氣和a3流量的氧氣進行濕法氧化；完成氧化層生長；

步驟S23、氧化層生長結束后，將擴散爐降溫至T1后，將帶有氧化層的硅襯底移出擴散爐；

其中，a1a3a2，a1為1-1.5L/min；a2為18-20L/min；a3為16-17.5L/min；b1為19-21L/min，c1＝a3；

T1為680-720℃，T2為900-1050℃；

所述步驟S22中，在通入氧氣的同時通入二氯乙烯；

所述步驟S4中，采用的刻蝕的工藝為將步驟S3處理完的硅襯底放在反應槽中進行濕法腐蝕，腐蝕液體為BOE，BOE的組分以體積百分比計為：HF：6.23％-6.43％、NH₄F：34.3％-35.3％、H₂O：41.5％-59.5％；

所述步驟S4中，濕法腐蝕的溫度為5-15℃。

2.根據權利要求1所述的降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括如下步驟：

步驟S11、采用濃硫酸和雙氧水的混合液對硅襯底進行一次清洗；

步驟S12、采用氨水和雙氧水的混合水溶液對硅襯底進行二次清洗；

步驟S13、采用氫氟酸溶液去除自然氧化層。

3.根據權利要求2所述的降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，所述步驟S11中，濃硫酸和雙氧水的混合液中，濃硫酸和雙氧水的體積比為4:1。

4.根據權利要求2所述的降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，所述步驟S12中，氨水和雙氧水的混合水溶液中，氨水、雙氧水和水的體積比為1:4:25。

5.根據權利要求1所述的降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下步驟：

S31、對氧化層進行表面疏水化處理；

S32、在氧化層表面涂覆光刻膠；

S33、對涂覆完的光刻膠進行烘烤、曝光、顯影和固化。

6.根據權利要求5所述的降低暗電流的氧化層制備方法，其特征在于，所述S33中，所述烘烤的溫度是85-95℃，所述烘烤的時間為85-95s。

7.一種降低暗電流的氧化層復合結構，其特征在于，采用權利要求1-6任一項所述的降低暗電流的氧化層制備方法制得，包括層疊布置的硅襯底(1)和氧化層(2)，氧化層(2)上有一個凹槽結構(3)。