[发明专利]形成高压栅氧结构的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种形成高压栅氧结构的工艺方法，尤其涉及一种需要形成两种或以上不同厚度栅氧且膜厚存在明显段差的制程中，形成高压栅氧结构的工艺方法。

背景技术

现有工艺用于形成两种或以上不同厚度栅氧时，对于高压区域也即厚栅氧区域采用全面热氧化方法，而对于低压区域也即薄栅氧区域，则通过一次或多次光刻后去除多余栅氧后再次进行全面热氧化。因此，若采用以上方法，并且当所要形成的两种或以上不同厚度栅氧膜厚间存在明显段差，例如图1a所示的情况，其中所形成的结构中高压区域栅氧化膜12(即厚栅氧)与低压区域栅氧化膜11(即薄栅氧)的膜厚间存在着明显的段差；因此，若以上述结构为基础，再淀积栅极多晶硅13，并在该栅极多晶硅13边上形成侧墙14后(具体如图1b所示)，高压源漏等区域残留栅氧去除过程极易导致低压区域隔离氧化膜过度损失，即形成了如图1c中标记15所示的区域，从而增加了漏电发生几率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种形成高压栅氧结构的工艺方法，对于需要形成两种或以上不同厚度栅氧且膜厚存在明显段差的制程，可以回避在侧墙形成后，由高压源漏等区域残留栅氧去除过程所引起的低压区域隔离氧化膜过度损失的情况，从而有效减少漏电发生概率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种形成高压栅氧结构的工艺方法，包括：

(1)在硅片表面上热氧化一层衬垫二氧化硅膜22；然后，再在所述衬垫二氧化硅膜22上淀积一层介质膜层23；再在所述介质膜层上涂覆一层光刻胶24；

(2)在所述光刻胶24上形成所需光刻图形，然后干法刻蚀去除露出的介质膜层23，然后去除所述光刻胶24；

(3)采用湿法腐蚀的方法，去除露出的二氧化硅膜22；

(4)进行栅极热氧化，形成高压区域栅氧化膜25；

(5)采用湿法去除剩余的介质膜层23以及衬垫二氧化硅膜22，最终形成高压栅氧结构。

本发明由于采用了上述技术方案，具有这样的有益效果，即对于需要形成两种或以上不同厚度栅氧且膜厚存在明显段差的制程，克服了在侧墙形成后，由高压源漏等区域残留栅氧去除过程所引起的低压区域隔离氧化膜过度损失的情况，从而有效减少了漏电发生概率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1a-1c为现有技术中高压厚栅氧去除后的效果示意图；

图2根据本发明形成高压栅氧结构方法的流程示意图；

图3a-3f为根据本发明所述方法形成高压栅氧结构的中间过程结果图；

图4a-4c基于本发明所述高压栅氧结构，在高压厚栅氧去除后的效果示意图。

具体实施方式

如图2和图3所示，在一个实施例中，本发明所述形成高压栅氧结构的工艺方法包括以下步骤：

(1)在一半导体硅片表面形成用于器件隔离的浅沟槽隔离(STI)21以及双阱等结构后，在所述硅片表面上热氧化一层衬垫二氧化硅膜22；然后，再在所述衬垫二氧化硅膜22上淀积一层介质膜层23，该介质膜层23为一系列与二氧化硅具有高湿法腐蚀选择比的膜类，例如Si₃N₄或SiON等膜层。然后，再在所述介质膜层上涂覆一层光刻胶24。具体如图3a所示。

(2)在所述光刻胶24上形成所需光刻图形，然后干法刻蚀去除露出的介质膜层23，具体如图3b所示。干法刻蚀后，去除所述光刻胶24，形成如图3c所示的结构。

(3)去除光刻胶24后，采用湿法腐蚀的方法，利用所述介质膜层23与二氧化硅具有高湿法腐蚀选择比这一特性，去除露出的二氧化硅膜22，形成如图3d所示的结构。

(4)进行栅极热氧化，形成高压区域栅氧化膜25，具体如图3e所示。

(5)采用湿法去除剩余的介质膜层23以及衬垫二氧化硅膜22，最终即形成了高压栅氧结构，具体如图3f所示。

将上述形成高压栅氧结构工艺用于需要形成两种或以上不同厚度栅氧且膜厚存在明显段差的制程，即可达到本发明所述的效果。例如，如图4a所示，在根据本发明所述工艺方法形成的高压区域栅氧化膜31(即厚栅氧)结构基础上，形成一低压区域栅氧化膜32(即薄栅氧)，且这两层膜的膜厚间存在着明显的段差。若再以上述结构为基础，再淀积栅极多晶硅33，并在该栅极多晶硅33边上形成侧墙34(如图4b所示)，这时如图4c所示，高压源漏等区域残留栅氧去除过程并没有形成如1c所示的低压区域隔离氧化膜过度损失，由此有效减少了漏电发生几率。