[发明专利]二氧化硅的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路中二氧化硅的制备方法，特别涉及一种热氧化生长二氧化硅的方法。

背景技术

在集成电路制造中，二氧化硅有着非常广泛的应用，包括作为器件有源区之间的氧化隔离区。在某些电路中，如射频电路中，随着电路工作频率的增加，其中寄生的涡流会造成非常大的功率损耗。而在场氧化隔离区生长出较厚的氧化层可以有效的隔断寄生涡流，减少微波损耗。目前常用的二氧化硅制备方法有以下两种：热氧化法和化学气相沉积法。热氧化法工艺制备出的二氧化硅层具有膜层致密，化学及电学稳定性良好的优点，热氧化过程中生长速率较慢，很难生长厚度超过1微米的二氧化硅层。化学气相沉积法的优点是生长速率较快，所制备的二氧化硅层相对较疏松，导致化学及电学性能比热氧化法制备的要差。故如何生长膜层质量较好，且膜层较厚的氧化层是在射频电路应用中需要解决的一个问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种二氧化硅的制备方法，该方法能通过热氧化法生长较厚的二氧化硅层。

为解决上述技术问题，本发明的二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：

(1)在硅上淀积氮化硅，用光刻胶光刻定义出多个等距的沟槽，并刻蚀掉光刻曝出的氮化硅，而后去除光刻胶；

(2)以步骤(1)中的氮化硅为硬掩膜层，在硅片表面刻蚀出所需二氧化硅厚度的多个沟槽；

(3)去除氮化硅层；

(4)进行热氧化生长，使沟槽间的硅都氧化形成较厚的二氧化硅层；

(5)平整化步骤(4)后的硅表面。

通过本发明的制备方法，利用先在硅表面刻蚀多个等距沟槽的，后进行热氧化使多个沟槽间的硅氧化成整片二氧化硅区，实现了采用热氧化法生长致密的厚二氧化硅层。

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1为本发明的制备方法流程图；

图2为实施本发明步骤(1)后的结构示意图；

图3为实施本发明步骤(2)后的结构示意图；

图4为实施本发明步骤(3)后的结构示意图；

图5为实施本发明步骤(4)后的结构示意图；

图6为实施本发明步骤(5)后的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的二氧化硅制备方法一具体流程示意图，包括如下步骤：

(1)现在硅衬底上淀积氮化硅，作下步刻蚀的硬掩膜层，而后利用光刻胶光刻定义出沟槽图案，并将光刻曝出的氮化硅腐蚀掉(见图2)，而后将去除光刻胶；

(2)利用氮化硅图形作硬掩膜层，在硅片表面需要生长厚二氧化硅层的区域利用刻蚀工艺刻蚀出所需氧化层厚度的多个沟槽(见图3)，可以为多个厚度近似的沟槽列，沟槽的宽度最好小于3um，多个沟槽的宽度和沟槽间硅的宽度的比值在0.8～1.6之间，以保证热氧化时形成致密的氧化区，沟槽的深度按具体所需要的氧化层的厚度而定，一般可为大于2um，刻蚀工艺可以为等离子体刻蚀；

(3)去除氮化硅层，可为通用的氮化硅去除工艺(见图4)；

(4)放入炉管中进行热氧化生长，利用硅的横向氧化所形成的氧化层使沟槽的侧壁合拢，最终整片形成较厚的二氧化硅层(见图5)；

(5)最后进行平整化，使硅表面平整(见图6)。具体实施中，可用氢氟酸腐蚀硅片，对氧化区域进行抛光形成平整硅表面。

本发明的制备方法，利用先在硅表面刻蚀多个等距沟槽的，后进行热氧化使多个沟槽间的硅氧化成整片二氧化硅区，实现了采用热氧化法生长致密的厚二氧化硅层。