[发明专利]半导体器件场氧化层的腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造工艺，特别是涉及一种半导体器件场氧化层的腐蚀方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，需要腐蚀场氧化层。一般的，可以采用湿法腐蚀方法来腐蚀场氧化物。

对于一些半导体器件，例如VDMOS、IGBT等，需要获得一个较小的氧化层角度，如图1所示。而传统的湿法腐蚀工艺腐蚀后氧化层角度较大，难以满足需求。

发明内容

基于此，有必要针对传统的湿法腐蚀方法得到的氧化层角度较大的问题，提供一种能够得到较小的氧化层角度的半导体器件场氧化层的腐蚀方法。

一种半导体器件场氧化层的腐蚀方法，包括下列步骤：对晶圆上的场氧化层的表层进行离子注入，注入氩离子；对所述晶圆进行阱区光刻；湿法腐蚀所述场氧化层。

在其中一个实施例中，所述离子注入的氩离子的能量为60~100kev，注入剂量为1*10¹⁴~1*10¹⁵/平方厘米。

在其中一个实施例中，所述湿法腐蚀的腐蚀剂为氧化层刻蚀缓冲液。

在其中一个实施例中，所述腐蚀剂腐蚀时的温度为8~12摄氏度。

在其中一个实施例中，所述温度为10摄氏度。

在其中一个实施例中，所述半导体器件是垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管。

在其中一个实施例中，所述半导体器件是绝缘栅双极型晶体管。

上述半导体器件场氧化层的腐蚀方法，通过对场氧化层的表层注入氩离子，使注入有氩离子的表层比没有氩离子的场氧化层底层获得更快的湿法腐蚀速率，从而能够得到较小的氧化层角度。

附图说明

图1是场氧化层的氧化层角度示意图；

图2是一实施例中半导体器件场氧化层的腐蚀方法的流程图；

图3是本发明一个氧化层角度为23°的实施例在显微镜下的照片。

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2是一实施例中半导体器件场氧化层的腐蚀方法的流程图，包括下列步骤：

S10，对晶圆上的场氧化层的表层进行离子注入，注入氩离子。

注入氩离子是为了使后续步骤中进行湿法腐蚀时，场氧化层中注入有氩离子的部分相比未注入氩离子的部分能够有更快的腐蚀速率，这样注入有氩离子的场氧化层表层相对于底层的湿法腐蚀速率更快，从而有利于获得较小的氧化层角度。在优选的实施例中，氩离子的注入能量为60~100kev，注入剂量为1*10¹⁴~1*10¹⁵/cm²。

S20，对晶圆进行阱区光刻。

涂覆光刻胶并通过曝光和显影定义出阱区。

S30，湿法腐蚀场氧化层。

在本实施例中，湿法腐蚀的腐蚀剂为氧化层刻蚀缓冲液（buffer oxide etch,BOE），即氟化铵（NH₄F）溶液与氢氟酸（HF）的混合液。在其它实施例中，也可以使用本领域习知的其它用于湿法腐蚀二氧化硅的腐蚀剂。

腐蚀完成后还需要进行光刻胶的去除。

上述半导体器件场氧化层的腐蚀方法，通过对场氧化层的表层注入氩离子，使注入有氩离子的表层比没有氩离子的场氧化层底层获得了更快的湿法腐蚀速率，从而能够得到较小的氧化层角度。参见图3，是本发明一个氧化层角度为23°的实施例在显微镜下的照片。而采用传统的不注入氩离子的湿法腐蚀工艺，其氧化层角度为34°。

在优选的实施例中，还可以通过降低BOE溶液的温度，同时增加场氧化层的腐蚀时间来获取小角度的氧化层（即降低温度后若腐蚀同样厚度的氧化层则需要增加腐蚀时间）。在一个传统的湿法腐蚀场氧化层工艺中，BOE溶液的腐蚀温度为21摄氏度。在本发明其中一个实施例中则将温度降至8~12摄氏度，优选为10摄氏度。

此外，使用更低的BOE溶液温度进行腐蚀，还有利于减少湿法腐蚀过程中光刻胶的脱胶现象。

上述半导体器件场氧化层的腐蚀方法，可以适用于垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管（VDMOS）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等器件。通过获得更小的氧化层角度，以及减少湿法腐蚀过程中的光刻胶脱胶现象，提高了器件的电压稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。