專利名稱：場氧化層形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領域，特別是涉及一種場氧化層形成方法。
背景技術：
隨著半導體器件的尺寸越來越小，對半導體器件的隔離的要求也越來越高。例如， 在制造橫向擴散金屬氧化物晶體管(LDMOS)時，需要在半導體襯底上形成場氧化層(field oxide)，所述場氧化層用于隔離半導體器件，其厚度通常大于ΙΟΟΟΟΑ。具體請參考圖IA 1D，其為現(xiàn)有的場氧化層形成方法的各步驟相應結構的剖面 示意圖。如圖IA所示，首先，提供半導體襯底100。如圖IB所示，然后，在所述半導體襯底100上形成氧化層110。如圖IC所示，隨后，在所述氧化層110上形成圖案化光阻層120。如圖ID所示，接著，以所述圖案化光阻層120為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層110，以 形成場氧化層111，所述場氧化層111與半導體襯底100具有夾角α。所述場氧化層111 與半導體襯底100的夾角α對于后續(xù)的離子注入工藝有重大的影響，所述夾角α越小，在 進行離子注入工藝時，離子的分布更為均勻，使得形成的電場分布更為均勻。目前，為了減小場氧化層111與半導體襯底100之間的夾角，業(yè)界嘗試了多種方 法，例如，改變濕法刻蝕的工藝參數(shù)(刻蝕時間或刻蝕溫度)，或利用UV固化的方式來處理 圖案化光阻，然而，上述方法的效果并不理想，最終形成的夾角仍大于30度。因此，提供一種可有效減小場氧化層與半導體襯底之間夾角的場氧化層形成方 法，是十分必要的。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種場氧化層形成方法，可有效減小場氧化層與半導體襯底之間的夾 角，提高半導體器件的電性能。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種場氧化層形成方法，包括提供半導體襯 底；在所述半導體襯底上形成氧化層；在所述氧化層上形成圖案化光阻層；利用去離子水 清洗所述半導體襯底；以所述圖案化光阻層為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層，以形成場氧化層?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，利用去離子水清洗所述半導體襯底的時間 為9 650秒?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，利用低壓化學氣相沉積的方式在所述半導 體襯底上形成氧化層?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，所述氧化層的厚度大于10000人?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，在濕法刻蝕所述氧化層的步驟中，所使用的 刻蝕液體為氫氟酸緩沖腐蝕液。
可選的，在所述場氧化層形成方法中，在濕法刻蝕所述氧化層步驟中，所使用的刻 蝕液體為稀釋的氫氟酸?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，濕法刻蝕所述氧化層的時間為10 1500秒?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，濕法刻蝕所述氧化層的步驟之后，還包括 去除所述圖案化光阻層?？蛇x的，在所述場氧化層形成方法中，利用等離子體灰化工藝去除所述圖案化光 阻層。由于采用了以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明在氧化層上形成圖案化光阻層之后，在濕法刻蝕所述氧化層之前，利用去 離子水清洗所述半導體襯底，所述去離子水可擴散到所述圖案化光阻層與氧化層之間，降 低了圖案化光阻層與氧化層之間的粘貼力，有利于提高刻蝕液體在界面間的擴散速度，使 表面的氧化層的刻蝕速度加快，可減小最終形成的場氧化層與半導體襯底之間的夾角，有 利于提高半導體器件的電性能。
圖IA ID為現(xiàn)有場氧化層形成方法的各步驟相應結構的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供的場氧化層形成方法的流程圖；圖3A 3F為本發(fā)明實施例所提供的場氧化層形成方法的各步驟相應結構的剖面 示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心思想在于，提供一種場氧化層形成方法，該方法在氧化層上形成圖 案化光阻層之后，在濕法刻蝕所述氧化層之前，利用去離子水清洗所述半導體襯底，所述去 離子水可擴散到所述圖案化光阻層與氧化層之間，降低了圖案化光阻層與氧化層之間的粘 貼力，有利于提高刻蝕液體在界面間的擴散速度，使表面的氧化層的刻蝕速度加快，可減小 最終形成的場氧化層與半導體襯底之間的夾角，有利于提高半導體器件的電性能。請參考圖2，其為本發(fā)明實施例所提供的場氧化層形成方法的流程圖，結合該圖， 該方法包括以下步驟步驟S210，提供半導體襯底；步驟S220，在所述半導體襯底上形成氧化層；步驟S230，在所述氧化層上形成圖案化光阻層；步驟S240，利用去離子水清洗所述半導體襯底；步驟S250，以所述圖案化光阻層為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層，以形成場氧化層。下面將結合剖面示意圖對本發(fā)明的場氧化層形成方法進行更詳細的描述，其中表 示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然 實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而 并不作為對本發(fā)明的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開 發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的 限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費 時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權利要 求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非 精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。參照圖3A，首先，提供半導體襯底300。所述半導體襯底300的材質可以是單晶硅 或多晶硅，當然，所述半導體襯底300也可以包括絕緣層上硅結構或硅鍺化合物。為了簡 化，所述半導體襯底300以空白結構代替。如圖3B所示，然后，在所述半導體襯底300上形成氧化層310。在本實施例中，可 利用低壓化學氣相沉積(LPCVD)的方式在半導體襯底300上形成氧化層310。可以理解的 是，在本發(fā)明的其它實施例中，也可利用常壓化學氣相沉積或爐管熱氧化的方式形成氧化 層 310。其中，氧化層310的厚度大于10000人。當然，本發(fā)明的氧化層310的厚度并不局限 于此，也可根據(jù)實際的器件需要，相應調整氧化層310的厚度。如圖3C所示，隨后，在所述氧化層310上形成圖案化光阻層320。在本實施例中， 可利用旋轉涂覆的方式在氧化層310上涂覆光阻，然后，利用曝光和顯影工藝形成圖案化 光阻層320。本發(fā)明的關鍵步驟是，在形成圖案化光阻層320之后，利用去離子水清洗所述半 導體襯底300。如圖3D所示，所述去離子水330可擴散到所述圖案化光阻層320與氧化層 310之間，降低了圖案化光阻層320與氧化層310之間的粘貼力，有利于提高刻蝕液體在界 面間的擴散速度，使表面的氧化層的刻蝕速度加快，可減小最終形成的場氧化層311與半 導體襯底300之間的夾角，提高半導體器件的電性能。較佳的，利用去離子水清洗半導體襯底300的時間為9 650秒，該清洗時間可確 保形成較為理想的角度。最后，以所述圖案化光阻層320為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層310，以形成場氧化 層311，所述場氧化層311與半導體襯底300具有夾角β。如圖3E所示，由于本發(fā)明在濕法 刻蝕步驟前，增加了去離子水清洗的步驟，濕法刻蝕過程中，提高了刻蝕液體340在界面間 的擴散速度，所述夾角β可相應的減小，在本實施例中，所述夾角β可達到12. 28度。當 然，在本發(fā)明的其它實施例中，通過調整去離子水清洗的時間，場氧化層311與半導體襯底 300之間夾角的度數(shù)可相應的變化。在本實施例中，在濕法刻蝕所述氧化層310的步驟中，所使用的刻蝕液體為氫氟 酸緩沖腐蝕液(BHF)，濕法刻蝕所述氧化層310的時間為10 1500秒。在所述氫氟酸緩沖 腐蝕液中，氟化氨溶液和氫氟酸的體積配比范圍為7 1至200 1，所述氟化氨溶液的濃 度為40%，所述氫氟酸的濃度為49%。當然，在本發(fā)明的其它實施例中，所述濕法刻蝕步驟 所使用的刻蝕液體也可以是稀釋的氫氟酸(DHF)。如圖3F所示，最后，可通過等 子體灰化(Ashing)工藝去除所述圖案化光阻層 320。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
一種場氧化層形成方法，包括提供半導體襯底；在所述半導體襯底上形成氧化層；在所述氧化層上形成圖案化光阻層；利用去離子水清洗所述半導體襯底；以所述圖案化光阻層為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層，以形成場氧化層。
2.如權利要求1所述的場氧化層形成方法，其特征在于，利用去離子水清洗所述半導 體襯底的時間為9 650秒。
3.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，利用低壓化學氣相沉積的 方式在所述半導體襯底上形成氧化層。
4.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，所述氧化層的厚度大于ιοοοοΑ。
5.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，在濕法刻蝕所述氧化層的 步驟中，所使用的刻蝕液體為氫氟酸緩沖腐蝕液。
6.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，在濕法刻蝕所述氧化層步 驟中，所使用的刻蝕液體為稀釋的氫氟酸。
7.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，濕法刻蝕所述氧化層的時 間為10 1500秒。
8.如權利要求1所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，濕法刻蝕所述氧化層的步 驟之后，還包括去除所述圖案化光阻層。
9.如權利要求8所述的刻蝕圖形的形成方法，其特征在于，利用等離子體灰化工藝去 除所述圖案化光阻層。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種場氧化層形成方法，所述場氧化層形成方法包括提供半導體襯底；在所述半導體襯底上形成氧化層；在所述氧化層上形成圖案化光阻層；利用去離子水清洗所述半導體襯底；以所述圖案化光阻層為掩膜，濕法刻蝕所述氧化層，以形成場氧化層。本發(fā)明可有效減小場氧化層與半導體襯底之間的夾角，提高半導體器件的電性能。
文檔編號H01L21/02GK101969027SQ20101025053
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者郭國超 申請人:上海宏力半導體制造有限公司