[发明专利]一种形成氧化层的方法及半导体产品

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种形成氧化层的方法及半导体产品。

背景技术

目前，在半导体芯片制造工艺中，在硅衬底的指定区域进行选择性的生长氧化层的方法主要是采用氮化硅将硅片上不需要生长氧化层的区域盖住，然后进行氧化。具体过程如图1所示，首先在硅衬底11上形成氧化垫层12和氮化硅层13，将硅衬底11上需要生长氧化物以形成氧化层的区域的氮化硅层13刻蚀掉，再进行氧化，使未被氮化硅层13覆盖的区域的硅被氧化生成二氧化硅而形成氧化层。

采用上述方法在硅衬底11的指定区域生长氧化物14时，由于氧化层的生长速率比较慢，需要生长很长时间，并且，由于氧化时温度较高，氧气会穿越已生长的氧化物向各个方向上扩散，因此覆盖在氮化硅层13下的硅的侧面有着轻微的氧化生长，由于硅氧化生成二氧化硅后体积膨胀，使得硅衬底11上覆盖的氧化垫层12和氮化硅层13的边缘受影响而向上翘起，形成鸟嘴现象，从而导致实际的有源区的面积减小以及硅衬底表面的平整度的降低。随着生长的氧化物14的厚度的增加，这种鸟嘴现象也逐渐变得严重。若采用上述方法在硅衬底上生长超厚的氧化层（厚度超过5μm的氧化层）会使得鸟嘴现象非常严重。

发明内容

本发明实施例提供了一种形成氧化层的方法及半导体产品，用以克服现有技术中在硅衬底的指定区域生长氧化层时出现鸟嘴现象的问题。

基于上述问题，本发明实施例提供的一种形成氧化层的方法，包括：

在硅衬底上需要形成氧化层的区域中刻蚀出至少两个沟槽；

氧化所述沟槽的底部和侧壁，使得生长的氧化物填满沟槽且相邻沟槽之间的硅衬底完全被氧化。

本发明实施例提供的一种半导体产品包括使用本发明实施例提供的一种形成氧化层的方法制造的氧化层。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的形成氧化层的方法及半导体产品，该方法通过在硅衬底上需要形成氧化层的区域中刻蚀出至少两个沟槽，通过氧化沟槽的底部和侧壁，使得生长的氧化物填满沟槽以及相邻沟槽间的硅衬底也被完全氧化，沟槽内和沟槽之间的氧化物形成了氧化层，这种工艺方法通过在需要形成氧化层的区域刻蚀出沟槽的方式以增大硅需要氧化的硅衬底与氧气接触的表面积，从而缩短了氧化层的生长时间，提高了氧化层的生长速率，较好地消除了现有氧化层生长工艺中出现的鸟嘴现象，克服了由于鸟嘴现象而导致的实际有源区的面积的减小以及硅衬底表面的平整度的降低的问题。

附图说明

图1为现有技术中在硅衬底的指定区域生长氧化层的示意图；

图2为本发明实施例提供的在衬底上生长掩膜层的示意图；

图3为本发明实施例提供的在掩膜层中刻蚀出的条纹状图形的示意图；

图4为本发明实施例提供的在硅衬底中刻蚀出的沟槽的示意图；

图5为本发明实施例提供的在完成氧化过程之后硅衬底及掩膜层的剖视图；

图6为本发明实施例提供的方法在去除掩膜层之后硅衬底的剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种形成氧化层的方法及半导体产品的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的一种形成氧化层的方法，具体包括以下步骤：

首先在硅衬底上需要形成氧化层的区域中刻蚀出至少两个沟槽，然后再对各沟槽侧壁和底部进行氧化，使得生长的氧化物填满沟槽且相邻沟槽之间的硅衬底完全被氧化。

其中，如图2所示，在硅衬底11上生长掩膜层的具体步骤为：首先在硅衬底11上生长氧化垫层12，然后在氧化垫层12上生长氮化硅层13。

如图3所示，利用光刻、刻蚀工艺在硅衬底11上需要形成氧化层的区域的对应的掩膜层的区域中刻蚀出图形。具体做法为：在硅衬底11上需要形成氧化层的区域所对应的掩膜层的区域中，刻蚀掉一部分掩膜层，使得刻蚀掉的掩膜层的区域与未被刻蚀的掩膜层的区域相互间隔，呈线条纹状分布的图形。其中，刻蚀掉的掩膜层的区域对应着将要形成沟槽的区域，未被刻蚀掉的掩膜层的区域对应着沟槽与沟槽之间的区域。

然后，利用刻蚀出图形的掩膜层做屏蔽，在硅衬底11种刻蚀出沟槽。如图4所示，刻蚀掉的掩膜层的区域继续刻蚀形成沟槽区域，而未被刻蚀掉的掩膜层下的硅衬底11被保留下来，使得在氧化时，相邻两个沟槽之间的硅衬底11被完全氧化时，所生成的氧化物能够填满沟槽。