[发明专利]梯形场氧化层的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺，尤其涉及一种梯形场氧化层的制作方法。

背景技术

图1A～图1B所示为现有技术中制造功率MOS器件的过程中制作场氧化层的流程图：

如图1A所示，在衬基101上形成一层场氧化层(field plate)102，该场氧化层102用于隔离器件；

如图1B所示，选择性的掩蔽和刻蚀所述场氧化层102，在所述场氧化层102内定义有源区103和终端保护区104；

在所述终端保护区104内保留下的场氧化层102的厚度均匀一致，即保留下的场氧化层102的两个侧壁1021近似与所述衬基101的上表面垂直；

为了得到较大的击穿电压(break voltage)，上述保留下的场氧化层102的长度H必须足够长，例如，实验测得，对应于742伏的击穿电压，上述保留下的场氧化层102的长度H为125um，但是，较长的场氧化层不利于提高功率MOS器件的集成度，不符合半导体器件发展的趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可灵活控制倾斜度的梯形场氧化层的制作方法，能有效改善击穿电压，缩小器件尺寸。

为了达到上述的目的，本发明提供一种可灵活控制倾斜度的梯形场氧化层的制作方法，包括以下步骤：在衬基的上表面形成一场氧化层；在所述场氧化层的上表面形成一牺牲层；选择性的掩蔽和刻蚀所述场氧化层和牺牲层，在所述场氧化层和牺牲层内定义有源区和终端保护区；选择性刻蚀掉所述终端保护区内的部分所述牺牲层和场氧化层，其中，刻蚀过程中采用的刻蚀剂刻蚀所述牺牲层的速率大于刻蚀所述场氧化层的速率，使保留下的场氧化层的两个侧壁均为斜面；去除剩余的所述牺牲层。

上述梯形场氧化层的制作方法，其中，采用热氧化方法在所述衬基的上表面生长场氧化层。

上述梯形场氧化层的制作方法，其中，采用湿法刻蚀法选择性刻蚀掉部分所述牺牲层和场氧化层。

上述梯形场氧化层的制作方法，其中，所述牺牲层的材料和刻蚀剂的选择由所述侧壁所需达到的倾斜度决定，满足Slope＝R_oxide/R_sacrificial，其中，Slope表示所述侧壁所需达到的倾斜度，R_oxide表示所述场氧化层的刻蚀速率，R_sacrificial表示所述牺牲层的刻蚀速率。

上述梯形场氧化层的制作方法，其中，所述牺牲层为未经退火处理的磷硅玻璃层、经退火处理的磷硅玻璃层、采用等离子体增强化学气相淀积法淀积的且未经退火处理的氧化层或者未掺杂的多晶硅层。

上述梯形场氧化层的制作方法，其中，所述刻蚀剂为5份NH₄F与1份HF的混合物(体积比)、10份H₂O与1份HF的混合物(体积比)、126份HNO₃与60份H₂O及5份NH₄F的混合物(体积比)、25份H₂O与1份HF的混合物(体积比)，或者20份H₂O与1份H₂O₂及1份HF的混合物(体积比)。

本发明梯形场氧化层的制作方法在场氧化层上形成一牺牲层，利用不同刻蚀速率刻蚀该牺牲层和场氧化层，从而使被刻蚀区内保留下的场氧化层呈梯形，梯形场氧化层改善了场氧化层和衬基硅界面处的电场分布，从而改善了功率器件的击穿电压，缩短了场氧化层的长度，有利于缩小器件尺寸，提高器件集成度；

本发明梯形场氧化层的制作方法可通过刻蚀剂以及牺牲层的选择得到不同倾斜度的梯形场氧化层，即能灵活控制梯形场氧化层的倾斜度。

附图说明

本发明的梯形场氧化层的制作方法由以下的实施例及附图给出。

图1A～图1C是现有技术中场氧化层制作方法的流程图。

图2A～图2G是本发明梯形场氧化层的制作方法的流程图。

图3是图2E中虚线框部分的局部放大图。

具体实施方式

以下将结合图2A～图3对本发明的梯形场氧化层的制作方法作进一步的详细描述。

本发明的梯形场氧化层的制作方法包括以下步骤：

在衬基的上表面形成一场氧化层；

在所述场氧化层的上表面形成一牺牲层(sacrificial layer)；

选择性的掩蔽和刻蚀所述场氧化层和牺牲层，在所述场氧化层和牺牲层内定义有源区和终端保护区；