CN101719468B - 一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 - Google Patents
一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101719468B CN101719468B CN2009101985508A CN200910198550A CN101719468B CN 101719468 B CN101719468 B CN 101719468B CN 2009101985508 A CN2009101985508 A CN 2009101985508A CN 200910198550 A CN200910198550 A CN 200910198550A CN 101719468 B CN101719468 B CN 101719468B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxide layer
- side wall
- hydrofluoric acid
- gradient
- photoresist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Weting (AREA)
Abstract
本发明提供了一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法。现有技术并未使用氢氟酸缓冲腐蚀液进行清洗就直接在氧化硅上进行光刻和湿法刻蚀，导致侧墙坡度较大。本发明先通过热氧化工艺在硅衬底上生长氧化硅，然后使用氢氟酸缓冲腐蚀液清洗并进行烘干，之后涂覆光刻胶并进行烘烤，接着进行曝光工艺在光刻胶上形成氧化层的图形，然后进行显影工艺，之后使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀形成氧化层，最后去除光刻胶。本发明通过光刻和刻蚀工艺之前的氢氟酸缓冲腐蚀液清洗，有效降低了氧化层表面的致密性及其与光刻胶的粘贴力，从而有效减小侧墙坡度，并有效提高器件的性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法。
背景技术
氧化硅作为半导体制造领域使用范围最广的绝缘介质之一，其可用作场氧化层、栅氧化层和浅沟槽隔离结构(STI)等，制造氧化硅可通过热氧化法和化学气相沉积工艺制作，热氧化法适用于对绝缘性能要求较高的场所例如制作场氧化层和栅氧化层。
在半导体器件的制造过程中，为了改善器件的击穿特性，有些器件还需在硅衬底上制作较厚(大于2微米)的场氧化层(Field Oxide)进行隔离。现有技术中用作场氧化层的氧化层的制造方法包括以下步骤：(1)通过热氧化工艺在硅衬底上生长氧化硅；(2)喷涂六甲基二硅氮烷(HDMS)且涂覆光刻胶并进行烘烤；(3)进行曝光工艺在光刻胶上形成场氧化层的图形；(4)使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀形成氧化层，其中，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的配比为9∶1，该氟化氨溶液的浓度为40％，该氢氟酸的浓度为49％；(5)去除光刻胶。
参见图1，其为通过上述氧化层的制造方法制成的场氧化层的剖视图，该剖视图为扫描电子显微镜(SEM)图片，如图所示，通过上述方法制成的场氧化层的侧墙与硅衬底的夹角α为33.8827度。制造场氧化层时，其侧墙的坡度是一个重要的参数，当侧墙的坡度较大时，例如其与硅衬底的夹角达到30度时，就会影响后续在有源区(Active Area；简称AA区)上进行的例如沉积或离子注入工艺等工艺的进行，从而影响器件的性能。
因此，如何提供一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法来降低氧化层表面的致密性，从而便于通过刻蚀工艺来减小侧墙坡度，并有效提高器件的性能，已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，通过所述方法可降低氧化层表面的致密性，从而便于通过提高侧墙的刻蚀速率来减小侧墙坡度。
本发明的目的是这样实现的：一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其包括以下步骤：a、通过热氧化工艺在硅衬底上生长氧化硅；b、涂覆光刻胶并进行烘烤；c、进行曝光工艺在光刻胶上形成氧化层的图形；d、进行显影工艺；e、使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀形成氧化层；f、去除光刻胶；在步骤a和b间还包括使用氢氟酸缓冲腐蚀液清洗并进行烘干的步骤。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比范围为7∶1至200∶1。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比为9∶1。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，该氟化氨溶液的浓度为40％，该氢氟酸的浓度为49％。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，氢氟酸缓冲腐蚀液清洗的时间范围为0.5至1分钟。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，该氧化层为场氧化层，其厚度范围为2至3微米。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，在步骤e中，通过氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀的时间为10至20分钟。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，其在完成步骤a后还通过氩离子注入工艺对氧化硅进行掺杂。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，在步骤a中，热氧化工艺的氧化温度为900至1000摄氏度。
在上述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法中，在步骤b中，在氧化硅上涂覆光刻胶前先喷涂六甲基二硅氮烷。
与现有技术中并未使用氢氟酸缓冲腐蚀液进行清洗就直接在氧化硅上进行光刻和湿法刻蚀相比，本发明先使用氢氟酸缓冲腐蚀液对晶圆进行清洗并烘干，通过清洗大大降低了氧化硅表面的Si-OH键，之后再喷涂HDMS并涂覆光刻胶时，相应降低了氧化硅与光刻胶之间的结合紧密度，从而在后续使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀时，表面的氧化硅的刻蚀速度大大提高，进而有效减小了侧墙坡度。
附图说明
本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法由以下的实施例及附图给出。
图1为通过现有技术的氧化层制造方法制成的场氧化层的剖视图；
图2为本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法的流程图；
图3为使用本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法制成的场氧化层的剖视图。
具体实施方式
以下将对本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法作进一步的详细描述。
参见图2，其显示了本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法的流程，如图所示，本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法首先进行步骤S20，通过热氧化工艺在硅衬底上生长氧化硅，所述热氧化工艺的氧化温度为900至1000摄氏度。
在本实施例中，所述氧化层为场氧化层，其厚度范围为2至3微米。
接着继续步骤S21，通过氩离子注入工艺对氧化硅进行掺杂。在本实施例中，氩离子注入工艺的注入能量为80kev，剂量为5×1013Atoms/cm2。
接着继续步骤S22，使用氢氟酸缓冲腐蚀液清洗并进行烘干，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比范围为7∶1至200∶1。在本实施例中，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比为9∶1，氢氟酸缓冲腐蚀液清洗的时间范围为0.5至1分钟，其中，该氟化氨溶液的浓度为40％，该氢氟酸的浓度为49％。
在步骤S22中，氢氟酸缓冲腐蚀液中的HF会与晶圆表面的Si-OH键反应生成Si-F键，从而大幅降低了晶圆表面的Si-OH键。
接着继续步骤S23，喷涂六甲基二硅氮烷且涂覆光刻胶并进行烘烤，其中，所述烘烤可包括使用紫外光对光刻胶进行烘烤。在所述步骤中六甲基二硅氮烷(分子式为(CH3)3Si-NH-Si(CH3)3；简称HDMS)会与氧化硅表面的Si-OH键发生如公式(1)所示的反应且生成SiO-Si(CH3)3(s)键，借此提高光刻胶与晶圆之间的粘贴力。但由于晶圆经步骤S22处理后，其表面的Si-OH键已大幅减少，因此晶圆与光刻胶的粘贴力将相应减小。
接着继续步骤S24，进行曝光工艺在光刻胶上形成氧化层的图形。
接着继续步骤S25，进行显影工艺。
接着继续步骤S26，使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀形成氧化层，刻蚀的时间范围为10至20分钟，刻蚀时间可根据氧化层的厚度进行相应调整。
接着继续步骤S27，去除光刻胶。在此，可通过灰化(Ashing)工艺去除晶圆表面的光刻胶。
参见图3，其为使用本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法制成的场氧化层的剖视图，如图所示，使用本发明的方法所制作的场氧化层的侧墙与衬底的夹角θ为8.7476度，与现有技术相比，侧墙坡度已大幅减小。
综上所述，本发明的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法先使用氢氟酸缓冲腐蚀液对晶圆进行清洗并烘烤，通过清洗大大降低了氧化硅表面的Si-OH键，之后再喷涂HDMS并涂覆光刻胶时，相应降低了氧化硅与光刻胶之间的结合紧密度，从而在后续使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀时，表面的氧化硅的刻蚀速度大大提高，进而有效减小了侧墙坡度。
Claims (10)
1.一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其包括以下步骤：a、通过热氧化工艺在硅衬底上生长氧化硅；b、涂覆光刻胶并进行烘烤；c、进行曝光工艺在光刻胶上形成氧化层的图形；d、进行显影工艺；e、使用氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀形成氧化层；f、去除光刻胶；其特征在于，在步骤a和b间还包括使用氢氟酸缓冲腐蚀液清洗并进行烘干的步骤。
2.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比范围为7∶1至200∶1。
3.如权利要求2所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，氢氟酸缓冲腐蚀液中氟化氨溶液和氢氟酸的体积配比为9∶1。
4.如权利要求2所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，该氟化氨溶液的浓度为40％，该氢氟酸的浓度为49％。
5.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，氢氟酸缓冲腐蚀液清洗的时间范围为0.5至1分钟。
6.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，该氧化层为场氧化层，其厚度范围为2至3微米。
7.如权利要求6所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，在步骤e中，通过氢氟酸缓冲腐蚀液刻蚀的时间为10至20分钟。
8.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，其在完成步骤a后还通过氩离子注入工艺对氧化硅进行掺杂。
9.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，在步骤a中，热氧化工艺的氧化温度为900至1000摄氏度。
10.如权利要求1所述的可减小侧墙坡度的氧化层制造方法，其特征在于，在步骤b中，在氧化硅上涂覆光刻胶前先喷涂六甲基二硅氮烷。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101985508A CN101719468B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101985508A CN101719468B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101719468A CN101719468A (zh) | 2010-06-02 |
| CN101719468B true CN101719468B (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=42434021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101985508A Active CN101719468B (zh) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | 一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101719468B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969027B (zh) * | 2010-08-11 | 2016-04-20 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 场氧化层形成方法 |
| CN102157374A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-08-17 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 梯形场氧化层的制作方法 |
| CN102354680A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-02-15 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 场氧化物湿法刻蚀方法以及半导体器件 |
| CN103187275B (zh) * | 2011-12-28 | 2015-12-02 | 无锡华润上华科技有限公司 | 闪存芯片的制作方法 |
| CN102709174A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 吉林华微电子股份有限公司 | 先行氩离子注入损伤氧化层控制腐蚀角度的方法 |
| CN103050395A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-17 | 深圳深爱半导体股份有限公司 | 半导体器件场氧化层的腐蚀方法 |
| CN109473341A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-15 | 扬州扬杰电子科技股份有限公司 | 一种小角度氧化层台阶的加工工艺 |
| CN111403279B (zh) * | 2020-04-29 | 2023-03-28 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 半导体器件的形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129955A (en) * | 1989-01-11 | 1992-07-14 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Wafer cleaning method |
| CN1641854A (zh) * | 2004-01-14 | 2005-07-20 | 株式会社瑞萨科技 | 制造半导体器件的方法 |
| CN101024882A (zh) * | 2006-01-17 | 2007-08-29 | 三星电子株式会社 | 硅表面清洁溶液以及用其制造半导体器件的方法 |
-
2009
- 2009-11-10 CN CN2009101985508A patent/CN101719468B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129955A (en) * | 1989-01-11 | 1992-07-14 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Wafer cleaning method |
| CN1641854A (zh) * | 2004-01-14 | 2005-07-20 | 株式会社瑞萨科技 | 制造半导体器件的方法 |
| CN101024882A (zh) * | 2006-01-17 | 2007-08-29 | 三星电子株式会社 | 硅表面清洁溶液以及用其制造半导体器件的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101719468A (zh) | 2010-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101719468B (zh) | 一种可减小侧墙坡度的氧化层制造方法 | |
| JP5278768B2 (ja) | 単結晶ケイ素中に直角のアンダーカットを作製する方法 | |
| JP4403202B1 (ja) | 半導体基板の表面処理方法 | |
| CN101459116B (zh) | 浅沟槽隔离结构的制造方法 | |
| US7220647B2 (en) | Method of cleaning wafer and method of manufacturing gate structure | |
| TWI659259B (zh) | 用於選擇性之矽抗反射塗層移除的方法 | |
| US20160042945A1 (en) | Coverage of high aspect ratio features using spin-on dielectric through a wetted surface without a prior drying step | |
| CN101719469A (zh) | 一种可提高成形质量的cvd氧化硅制造方法 | |
| US8372752B1 (en) | Method for fabricating ultra-fine nanowire | |
| CN102478763A (zh) | 光刻方法 | |
| KR20190032033A (ko) | 인시튜 건식 세정 방법 및 장치 | |
| KR101146118B1 (ko) | 실리콘 산화막의 건식 식각 방법 | |
| KR20190063941A (ko) | 폴리 실리콘을 선택적으로 제거하는 건식 세정 장치 및 방법 | |
| CN101964307B (zh) | 刻蚀图形的形成方法 | |
| CN101211846A (zh) | 一种片上系统器件的厚栅氧化层制造方法 | |
| JPH06168921A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| US9147597B2 (en) | Method for isolating active regions in germanium-based MOS device | |
| JP5642427B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| CN104851779B (zh) | 一种半导体器件的制造方法 | |
| CN101908474B (zh) | 在晶圆上制造栅极的方法 | |
| JP2008283001A (ja) | 多結晶シリコン薄膜上の酸化膜の形成方法及びその酸化膜を備えた半導体装置 | |
| JP3551183B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN113811401A (zh) | 使用等离子体和蒸汽的干式清洁方法 | |
| CN106298494B (zh) | 一种多晶硅刻蚀方法 | |
| CN104681404A (zh) | 接触孔的制作方法和半导体器件的湿法清洗方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING Free format text: FORMER OWNER: HONGLI SEMICONDUCTOR MANUFACTURE CO LTD, SHANGHAI Effective date: 20140514 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140514 Address after: 201203 Shanghai Zhangjiang hi tech park Zuchongzhi Road No. 1399 Patentee after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation Address before: 201203 Shanghai Guo Shou Jing Road, Zhangjiang hi tech Park No. 818 Patentee before: Hongli Semiconductor Manufacture Co., Ltd., Shanghai |