平面vdmos柵源漏電的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種平面VDM0S柵源漏電的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] VDM0S是垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。它是電壓控制型器件，具 有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、跨到高度線性等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 對(duì)平面VDM0S器件來說，IGSS即柵源間漏電是衡量其器件性能的一個(gè)重要參數(shù)， 一般VDM0S器件要求IGSS小于100納安，若IGSS偏大，輕則使功耗增大，器件壽命縮短，重 則柵源短路，器件不能正常工作。
[0004] 對(duì)平面VDM0S器件來說，IGSS的漏電點(diǎn)通常發(fā)生在有源區(qū)與環(huán)區(qū)柵極手指的交界 位置，現(xiàn)有技術(shù)中，在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入的過程中，由于驅(qū)入的離子會(huì)反應(yīng)消耗掉過多的半導(dǎo)體 襯底，使得半導(dǎo)體襯底表面凹凸不平，從而導(dǎo)致有源區(qū)形成的過程中形成的柵氧化層質(zhì)量 不佳，從而不能很好地隔離有源區(qū)與環(huán)區(qū)柵極手指，導(dǎo)致較大的IGSS漏電，因此，柵源漏電 問題對(duì)于VDM0S器件來說是一個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種平面VDM0S柵源漏電的處理方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于環(huán)區(qū) 離子驅(qū)入過程對(duì)半導(dǎo)體襯底的過度消耗所導(dǎo)致的柵源漏電問題。
[0006] 本發(fā)明提供一種平面VDM0S柵源漏電的處理方法，包括：
[0007] 在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層；
[0008] 根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對(duì)所述初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成環(huán) 區(qū)、柵極走線和柵極手指；
[0009] 根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對(duì)所述環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在所述半導(dǎo) 體襯底表面上形成氧化層，所述氧化層的厚度為600人~800人；
[0010] 根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，所述有源區(qū)的邊界覆 蓋至所述柵極手指；
[0011] 在所述有源區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底表面生長(zhǎng)柵氧化層。
[0012] 本發(fā)明提供的平面VDM0S柵源漏電的處理方法，在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入過程中，通過熱 氧化處理在半導(dǎo)體襯底表面生成一氧化層，并通過控制氧氣的流量來保證生成的該氧化層 的厚度為600人、00人,使得在環(huán)區(qū)離子高溫驅(qū)入時(shí)對(duì)半導(dǎo)體襯底的消耗非常小，從而在 環(huán)區(qū)離子驅(qū)入后能夠得到較為平整的半導(dǎo)體襯底，基于該平整的半導(dǎo)體襯底在有源區(qū)形成 過程中能夠生成質(zhì)量良好的柵氧化層，從而使得最終得到的平面VDM0S器件的源柵漏電問 題得以解決。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的平面VDM0S柵源漏電的處理方法的流程示意圖；
[0014] 圖2-圖5 (c)為實(shí)施例一執(zhí)行過程中平面VDM0S的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的平面VDM0S柵源漏電的處理方法的流程示意圖，為 了對(duì)本實(shí)施例中的方法進(jìn)行清楚系統(tǒng)的描述，圖2-圖5為實(shí)施例一執(zhí)行過程中平面VDM0S 的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述方法包括：
[0017] 步驟101、在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層；
[0018] 具體地，本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底的類型包括N型半導(dǎo)體襯底和P型半導(dǎo)體襯底。 進(jìn)一步地，該半導(dǎo)體襯底還可以是在N型或P型襯底上生成一對(duì)應(yīng)的外延層的外延片。
[0019] 具體地，在執(zhí)行步驟101后的平面VDM0S的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中，所述半 導(dǎo)體襯底用21表不，所述初始氧化層用22表不。
[0020] 步驟102、根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對(duì)所述初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表 面形成環(huán)區(qū)、柵極走線和柵極手指；
[0021] 具體地，本實(shí)施例中所使用的預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖如圖3(a)所示，相應(yīng)的，執(zhí)行步驟102 后的平面VDM0S的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3(b)所示，其中，所述環(huán)區(qū)用31表示，所述柵極走線用 32表示，所述柵極手指用33表示。
[0022] 步驟103、根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對(duì)所述環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在 所述半導(dǎo)體襯底表面上形成氧化層，所述氧化層的厚度為GOOAlOOA;
[0023] 具體地，在實(shí)際工藝中，可以將半導(dǎo)體襯底放入氧化爐中，向所述氧化爐中充入氧 氣，在熱氧化處理過程中控制氧氣流量為〇. 15升/分鐘，氧化溫度為800°C~1100°C,環(huán) 區(qū)離子驅(qū)入的溫度為1KKTC，氣壓為lbar即常壓即可，環(huán)區(qū)驅(qū)入的離子可以為硼離子。另 外，熱氧化處理的方式包括干氧氧化處理和濕氧氧化處理，氧化爐中除了充入氧氣外，還可 以充入氫氣、氮?dú)獾葰怏w，以對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行熱氧化處理。
[0024] 具體地，在執(zhí)行步驟103后的平面VDM0S的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，其中，所述氧 化層用41表不。
[0025] 步驟104、根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，所述有源區(qū) 的邊界覆蓋至所述柵極手指；
[0026] 具體地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，包括 ：
[0027] 根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖，在所述氧化層上涂光刻膠；
[0028] 對(duì)涂有光刻膠的氧化層進(jìn)行曝光顯影；
[0029] 對(duì)曝光顯影后的氧化層進(jìn)行各向同性腐蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成有源 區(qū)；
[0030] 去除曝光顯影后的光刻膠。
[0031] 其中，在進(jìn)行所述各向同性腐蝕過程中使用的酸性溶液為硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟 酸中的一種或多種的組合。也就是說，所述酸性溶液可以包括上述各種溶液中的任一種，或 者，也可以包括上述各種溶液中的任意兩種或兩種以上溶液的組合，本實(shí)施例在此不對(duì)其 進(jìn)行限制。
[0032] 具體地，本實(shí)施例中所使用的預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖如圖5(a)所示，相應(yīng)的，執(zhí)行步驟 104時(shí)以執(zhí)行步驟104后的平面VDM0S的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5(b)和圖5(c)所示，其中，所述 光刻膠用51，表不所述有源區(qū)用52表不。
[0033] 步驟105、在所述有源區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底表面生長(zhǎng)柵氧化層。
[0034] 具體地，在執(zhí)行步驟104后，如圖5(c)所示，通過控制熱氧化過程中氧氣的流 量，使生成的氧化層厚度保持在600人~800人，從而能夠使得環(huán)區(qū)離子驅(qū)入僅消耗大約 250人、350人的半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底的表面在經(jīng)過環(huán)區(qū)離子驅(qū)入后仍很平整。基于該 半導(dǎo)體襯底再進(jìn)行后續(xù)有源區(qū)的形成，使得在有源區(qū)形成過程中生長(zhǎng)的柵氧化層的質(zhì)量理 想。
[0035] 本實(shí)施例中，在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入過程中，通過熱氧化處理在半導(dǎo)體襯底表面生成一 氧化層，并通過控制氧氣的流量來保證生成的該氧化層的厚度為60(L^800人，使得在環(huán) 區(qū)離子高溫驅(qū)入時(shí)對(duì)半導(dǎo)體襯底的消耗非常小，從而在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入后能夠得到較為平整 的半導(dǎo)體襯底，基于該平整的半導(dǎo)體襯底在有源區(qū)形成過程中能夠生成質(zhì)量良好的柵氧化 層，從而使得最終得到的平面VDM0S器件的源柵漏電問題得以解決。
[0036] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通 過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程 序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟 或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0037] 最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種平面VDMOS柵源漏電的處理方法，其特征在于，包括： 在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層； 根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對(duì)所述初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成環(huán)區(qū)、 柵極走線和柵極手指； 根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對(duì)所述環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在所述半導(dǎo)體襯 底表面上形成氧化層，所述氧化層的厚度為600人~800人； 根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，所述有源區(qū)的邊界覆蓋至 所述柵極手指； 在所述有源區(qū)和所述半導(dǎo)體襯底表面生長(zhǎng)柵氧化層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在所述半導(dǎo)體 襯底表面上形成有源區(qū)，包括： 根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖，在所述氧化層上涂光刻膠； 對(duì)涂有光刻膠的氧化層進(jìn)行曝光顯影； 對(duì)曝光顯影后的氧化層進(jìn)行各向同性腐蝕，以在所述半導(dǎo)體襯底表面形成有源區(qū)； 去除曝光顯影后的光刻膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述各向同性腐蝕過程中使用的酸性溶 液為硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸中的一種或多種的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氧氣流量為0. 15升/ 分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述熱氧化處理的方式包括 干氧氧化處理和濕氧氧化處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述熱氧化處理過程中的氧 化溫度為800°C~IKKTC，環(huán)區(qū)離子驅(qū)入的溫度為IKKTC。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述熱氧化處理過程中的氣 壓為lbar。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底的類型包括 N型半導(dǎo)體襯底和P型半導(dǎo)體襯底。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平面VDMOS柵源漏電的處理方法，該方法包括：在半導(dǎo)體襯底表面生成初始氧化層；根據(jù)預(yù)設(shè)環(huán)區(qū)版圖對(duì)初始氧化層進(jìn)行刻蝕，以在半導(dǎo)體襯底表面形成環(huán)區(qū)、柵極走線和柵極手指；根據(jù)預(yù)設(shè)的氧氣流量，通過熱氧化處理對(duì)環(huán)區(qū)進(jìn)行離子驅(qū)入，并在半導(dǎo)體襯底表面上形成厚度為的氧化層；根據(jù)預(yù)設(shè)有源區(qū)版圖在半導(dǎo)體襯底表面上形成有源區(qū)，有源區(qū)的邊界覆蓋至柵極手指；在有源區(qū)和半導(dǎo)體襯底表面生長(zhǎng)柵氧化層，以隔離有源區(qū)和柵極手指。通過在環(huán)區(qū)離子驅(qū)入過程中以熱氧化在半導(dǎo)體襯底表面生成一氧化層，并控制氧氣的流量來保證該氧化層的厚度，使得對(duì)半導(dǎo)體襯底的消耗非常小，使得源柵漏電問題得以解決。
【IPC分類】H01L21-28, H01L21-336, H01L21-324
【公開號(hào)】CN104835741
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410048803
【發(fā)明人】趙圣哲
【申請(qǐng)人】北大方正集團(tuán)有限公司, 深圳方正微電子有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年2月12日