[发明专利]一种利用Locos生长氧化隔离层以及制备IGBT芯片的工艺

说明书

一种利用Locos生长氧化隔离层以及制备IGBT芯片的工艺，包括热氧化层的形成：在晶圆中每个芯片表面覆盖形成氮化硅层，采用氧化工艺在氮化硅层以外的芯片边缘生长出热氧化层用于漏电隔离；热氧化层的厚度调节：采用研磨液对热氧化层进行研磨或采用刻蚀工艺对热氧化层进行刻蚀，使热氧化层达到预期厚度；去除氮化硅层，然后再进行晶圆全局平坦化处理。本发明的工艺能够有效避免晶圆芯片中心部分过抛或研磨不充分的问题，进而保证芯片性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种氧化隔离层的生长工艺。

背景技术

随着半导体集成电路(Integrated circuit，IC)制造技术的不断进步，集成电路横向扩展工艺也不断出现，绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate BipolarTransistor)便是其中一种扩展工艺的应用产品，IBGT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。由于其有强大的功率控制功能，其设计结构也与常见的MOS电路差异很大。在IGBT的制备工艺中，每个IGBT芯片的外缘部分需要生长0.5mm左右的宽氧化层，用于消除芯片漏电。

IGBT芯片常规的制备方法是采用硅局部氧化隔离技术(Locos)生长氧化隔离层，然后去除氮化硅层，采用光刻工艺和炉管工艺生成沟道和填充层，最后为了达到更好的全局平坦化的目的，需要采用化学机械研磨进行表面处理。

但上述的IGBT芯片这类需要在表面形成较宽不同材质的结构中，两种不同材料在最终平坦化处理时被研磨会引入凹陷(dishing)或者在被抛光物表面形成多晶硅残留(residue)的缺陷，影响芯片成型后的良率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，现有技术中晶圆表面需要引入较大面积的氧化层时，在最终全局平坦化研磨时容易导致dishing或residue等缺陷出现的问题，从而提供一种解决上述缺陷的利用Locos生长氧化隔离层以及制备IGBT芯片的工艺。

一种利用Locos生长氧化隔离层的工艺，包括：

热氧化层的形成：在晶圆中每个芯片中心部位形成氮化硅层，采用氧化工艺在氮化硅层以外的芯片边缘生长出热氧化层；

热氧化层的厚度调节：采用研磨液对热氧化层进行研磨或采用刻蚀工艺对热氧化层进行刻蚀，使热氧化层达到预期厚度；

去除氮化硅层，然后再进行颗粒中心部位的处理，例如进行晶圆的氧化层以及多晶硅的生长，最后进行平坦化的处理。

所述氮化硅层的厚度为400～1600A。

所述热氧化层的厚度调节的步骤中，研磨液为采用CeO₂为研磨颗粒的研磨液，所述研磨时采用的研磨机构的转速为70～120rpm，研磨压力为2～4psi。

一种IGBT芯片的制备工艺，包括：

热氧化层的形成：在晶圆中每个芯片心部位形成氮化硅层，采用氧化工艺在氮化硅层以外的芯片边缘生长出热氧化层；

热氧化层的厚度调节：采用研磨液对热氧化层进行研磨或采用刻蚀工艺对热氧化层进行刻蚀，使其厚度达到预期厚度；

沟道的形成：去除氮化硅层后再采用刻蚀工艺在芯片工作区域形成沟道；

填充层的生长：采用炉管工艺进行多晶硅的生长填充；

平坦化处理：研磨去除表层多余多晶硅即可。

所述氮化硅层的厚度为400～1600A。