[发明专利]半导体器件中氧化层的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺，特别是涉及一种半导体器件中氧化层的形成方法。

背景技术

在0.13微米以下的存储器制造工艺节点中，容易产生硅孔缺陷（silicon holes defect），该缺陷有可能成为器件的致命缺陷（killer type defect），影响器件的性能，导致产品的良率下降。图1是传统工艺中有硅孔缺陷的晶圆（wafer）表面在显微镜下的照片，图2是传统工艺中有硅孔缺陷的晶圆剖面在显微镜下的照片。图2中的AA表示有源区，Pt为铂，可以看到图2中硅孔缺陷造成了铂的损伤（Pt damage）。

发明内容

基于此，有必要针对传统工艺中容易产生硅孔缺陷的问题，提供一种半导体器件中氧化层的形成方法。

一种半导体器件中氧化层的形成方法，包括下列步骤：在晶圆的有源区上形成氧化层；在所述氧化层上涂覆光刻胶，并进行曝光、显影处理后形成光刻胶阻挡层；以所述光刻胶阻挡层为掩膜，向所述有源区内进行离子注入；使用氢氟酸溶液对所述氧化层进行蚀刻。

在其中一个实施例中，所述离子注入的步骤包括第一离子注入步骤、第二离子注入步骤及第三离子注入步骤，注入能量从第一至第三离子注入步骤逐渐减小，注入剂量从第一至第三离子注入步骤逐渐增加。

在其中一个实施例中，所述第一离子注入步骤的注入能量为100千电子伏，注入剂量为1.0×10¹³/cm²；所述第二离子注入步骤的注入能量为40千电子伏，注入剂量为2.8×10¹³/cm²；所述第三离子注入步骤的注入能量为10千电子伏，注入剂量为1.5×10¹²/cm²。

在其中一个实施例中，所述氧化层的厚度为

在其中一个实施例中，所述氢氟酸溶液采用H₂O和质量浓度为49%的氢氟酸以体积比100:1进行配制。

在其中一个实施例中，所述使用氢氟酸溶液对所述氧化层进行蚀刻的蚀刻时间为330秒。

在其中一个实施例中，所述离子注入的步骤中注入的离子为硼离子。

在其中一个实施例中，所述半导体器件为闪存，所述使用氢氟酸溶液对所述氧化层进行蚀刻的步骤之后，还包括以下步骤：在所述晶圆上形成浮栅结构；在所述浮栅结构上形成氧化膜-氮氧化膜-氧化膜结构；在所述氧化膜-氮氧化膜-氧化膜结构上形成控制栅结构。

上述半导体器件中氧化层的形成方法，采用氢氟酸溶液对氧化层进行蚀刻，由于氢氟酸溶液对硅的腐蚀速率较小，因此蚀刻过后不易在氧化层下的离子注入区域产生硅孔缺陷，提高了产品的良率。

附图说明

图1是传统工艺中有硅孔缺陷的晶圆表面在显微镜下的照片；

图2是传统工艺中有硅孔缺陷的晶圆剖面在显微镜下的照片；

图3是一实施例中半导体器件中氧化层的形成方法的流程图；

图4是采用不同的蚀刻方法产生的硅孔缺陷的数量图；

图5是一实施例中采用半导体器件中氧化层的形成方法在制造闪存器件的过程中器件的剖面示意图；

图6是应用于闪存制造时半导体器件中氧化层的形成方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图3是一实施例中半导体器件中氧化层的形成方法的流程图，包括下列步骤：

S110，在晶圆的有源区上形成氧化层。

在其中一个实施例中，该氧化层的材质为二氧化硅，其形成工艺可以采用热氧化法。在其中一个实施例中，氧化层的厚度为

S120，在氧化层上涂覆光刻胶，并进行曝光、显影处理后形成光刻胶阻挡层。

在其中一个实施例中，曝光可以采用I-LINE工艺。

S130，以光刻胶阻挡层为掩膜，向有源区内进行离子注入。

覆盖有光刻胶阻挡层的部分其正下方的有源区内由于光刻胶阻挡层的阻挡，离子无法直接注入。在其中一个实施例中，该离子注入是一个P型掺杂过程，因此注入的离子为硼离子。

在其中一个实施例中，离子注入的步骤包括第一离子注入步骤、第二离子注入步骤及第三离子注入步骤，注入能量从第一至第三离子注入步骤逐渐减小，注入剂量从第一至第三离子注入步骤逐渐增加。