溝槽工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體器件制造領域,特別是指一種溝槽工藝方法。
【背景技術】
[0002] 成熟的溝槽工藝在現在功率半導體器件中起著非常重要的作用。比起傳統的平面 結構,溝槽結構形成的柵極結構功率管有更大的功率密度,對提高器件的性能和器件面積 的優化都有非常明顯的優勢。
[0003] 常規的溝槽工藝包含:去除氧化層;淀積正硅酸乙酯;光刻定義溝槽窗口;硬掩膜 刻蝕;去膠;溝槽刻蝕;濕法腐蝕所有氧化層;生長熱氧化層;濕法去除所有氧化層。對于溝 槽結構來講,良好的形貌非常重要。特別是在拐角的地方,比如溝槽結構的頂部,如圖1所 示,由于刻蝕的各向異性,圖中如虛線圓圈處所示的溝槽邊角比較銳利,由于此處電場比較 集中,往往會成為器件的薄弱點,器件在這些薄弱點失效。外在表現為柵極穿通或者擊穿電 壓變低。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種溝槽工藝方法,以提高器件的耐壓能力, 提尚可靠性。
[0005] 為解決上述問題,本發明所述的溝槽工藝方法,包含:
[0006] 第1步,在硅襯底上形成熱氧化層,并淀積正硅酸乙酯;
[0007] 第2步,利用光刻膠定義,打開溝槽窗口;
[0008] 第3步,去除光刻I父并進行清洗;
[0009] 第4步,進行溝槽刻蝕;
[0010] 第5步,去除所有的正硅酸乙酯,并保留部分熱氧化層;
[0011] 第6步,熱氧化生長一層氧化層;
[0012] 第7步,濕法去除所有的氧化層。
[0013] 進一步地,所述的第1步中,所述熱氧化層的厚度為1350~1650A;正娃酸乙酯的厚 度為 4000 ~6000A。
[0014] 進一步地,所述第1步中,熱氧化層或者采用前層遺留的氧化層,不需專門生長。
[0015] 進一步地,所述第5步中,保留的熱氧化層厚度為900~1100A。
[0016] 進一步地,所述第6步中,熱氧化生長的氧化層厚度為1500~1800A。
[0017] 本發明所述的溝槽工藝方法,使用簡單的工藝步驟,將溝槽邊緣變得平滑,避免電 場過于集中而是耐壓降低,本發明方法能提高器件的可靠性。
【附圖說明】
[0018] 圖1是傳統溝槽的剖面示意圖;
[0019] 圖2~7是本發明埋層工藝示意圖;
[0020] 圖8是本發明工藝流程圖。
[0021] 附圖標記說明
[0022] 1是襯底,2是熱氧化層,3是正硅酸乙酯,4是光刻膠。
【具體實施方式】
[0023] 本發明所述的溝槽工藝方法,包含如下的工藝步驟:
[0024] 第1步,在硅襯底1上形成熱氧化層2,并淀積正硅酸乙酯3 ;所述熱氧化層2的厚 度為1350~1650A;正硅酸乙酯3的厚度為4000~6000A。如圖2所示。熱氧化層2或者采用 前層遺留的氧化層,不需專門生長。
[0025] 第2步,利用光刻膠4定義,打開溝槽窗口;如圖3所示。
[0026] 第3步,去除光刻膠4并進行清洗;
[0027] 第4步,使用正硅酸乙酯3當硬掩膜,進行溝槽刻蝕,如圖4所示;
[0028] 第5步,去除所有的正硅酸乙酯3,并保留部分熱氧化層2 ;保留的熱氧化層2厚度 為:獄)()~IlQOL如圖5所示。
[0029] 第6步,熱氧化生長一層氧化層;熱氧化生長的氧化層厚度為IbOO~180〇As.如圖6 所示。
[0030] 第7步,濕法去除所有的氧化層,溝槽刻蝕完成。完成如圖7所示。本發明形成的 溝槽,其邊緣具有平滑的倒角,如圖中虛線圓圈處所示。能避免邊緣處電場過于集中的問 題,提高器件的耐壓及可靠性。
[0031] 本發明所述的溝槽工藝方法,在進行熱氧工藝熱氧生長的時候,橫向和縱向都會 消耗拐角處的硅,所以,拐角處消耗的硅會比表面和溝槽表面的多,外在表現為拐角變得平 滑,形成平滑的倒角,避免電場過于集中而使耐壓降低,本發明方法能提高器件的可靠性。
[0032] 以上僅為本發明的優選實施例,并不用于限定本發明。對于本領域的技術人員來 說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同 替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種溝槽工藝方法,其特征在于,包含: 第1步,在硅襯底上形成熱氧化層,并淀積正硅酸乙酯; 第2步,利用光刻膠定義,打開溝槽窗口; 第3步,去除光刻I父并進行清洗; 第4步,進行溝槽刻蝕; 第5步,去除所有的正硅酸乙酯,并保留部分熱氧化層; 第6步,熱氧化生長一層氧化層; 第7步,濕法去除所有的氧化層。2. 如權利要求1所述的一種溝槽工藝方法,其特征在于:所述的第1步中,所述熱氧化 層的厚度為1350~1650A;正硅酸乙酯的厚度為4.000~e〇〇Q:As3. 如權利要求1所述的一種溝槽工藝方法,其特征在于:所述第1步中,熱氧化層或者 采用前層遺留的氧化層,不需專門生長。4.如權利要求1所述的一種溝槽工藝方法,其特征在于:所述第5步中,保留的熱氧化 層厚度為900~1100A。5. 如權利要求1所述的一種溝槽工藝方法,其特征在于:所述第6步中,熱氧化生長的 氧化層厚度為15Q0~1800A。
【專利摘要】本發明公開了一種溝槽工藝方法,包含:第1步,在硅襯底上形成熱氧化層,并淀積正硅酸乙酯;第2步,利用光刻膠定義,打開溝槽窗口;第3步,去除光刻膠并進行清洗;第4步,進行溝槽刻蝕;第5步,去除所有的正硅酸乙酯,并保留部分熱氧化層;第6步,熱氧化生長一層氧化層;第7步,濕法去除所有的氧化層。本發明使用簡單的工藝步驟,將溝槽邊緣變得平滑,避免電場過于集中而使耐壓降低,能提高器件的可靠性。
【IPC分類】H01L21/306
【公開號】CN105225940
【申請號】CN201510608321
【發明人】馬彪
【申請人】上海華虹宏力半導體制造有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月22日