[发明专利]一种对场氧化层进行处理的方法及应用

说明书

本发明涉及半导体技术领域，公开了一种对场氧化层进行处理的方法及应用，所述对场氧化层进行处理的方法，包括：在形成场氧化层的硅片上涂布刻蚀液；对涂布刻蚀液的硅片进行干法刻蚀；采用清洗液对干法刻蚀后的硅片进行清洗。在本发明技术方案中，采用干法刻蚀的方法对场氧化层进行处理，避免采用化学机械研磨的方法，大大降低了对场氧化层的处理成本，进而降低了半导体器件的成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种对场氧化层进行处理的方法及应用。

背景技术

目前，国内高频的水平双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（Lateral double-Diffused Metal Oxide Semiconductor，简称LDMOS）的研究正逐步展开，而高频的LDMOS的制作工艺不同于其它功率的金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal OxideSemiconductor，简称MOS），由于高频的LDMOS具有高频特性，所以在制作工艺中需要在场区形成一层较厚的场氧化层，该场氧化层一般通过硅的选择氧化（Local Oxidation ofSilicon，简称LOCOS）来实现。在制作完成较厚的场氧化层后，会在硅衬底和场氧化层的接触部分形成凸起，也就是本领域技术人员统称的鸟头或鸟嘴。如图1所示，图1为现有的制作场氧化层后的硅片结构示意图，首先在硅衬底11上形成基底氧化层，再在基底氧化层上形成氮化硅层，采用光刻工艺保留有源区20上的氮化硅层13和基底氧化层12，并刻蚀掉场区21上的氮化硅层和基底氧化层，再采用氧化工艺在场区21上形成场氧化层14，由于长时间的高温氧化，在形成场氧化层14时，有源区20上的氮化硅层13上也会形成一层氮氧化硅层15，该场氧化层14在生长完成后，都会在硅衬底11和场氧化层14的接触部分形成鸟头，该鸟头高出硅衬底11表面的高度与场氧化层14的厚度有关，场氧化层越厚，则鸟头越高。形成的鸟头会给后续的多晶硅布线、场板刻蚀和金属布线造成很大的影响，如会造成多晶硅断条、金属残留和孔填充较差等问题。因此，在形成鸟头之后通常都要对场氧化层进行处理以去除鸟头。

传统的对场氧化层的处理去除鸟头的工艺一般通过化学机械研磨（ChemicalMechanical Polishing，简称为CMP）的方法实现，具体为：先采用CMP对氮氧化硅层和场氧化层进行研磨，直至研磨掉部分氮化硅层，再用磷酸去除剩余的氮化硅。

由于化学机械研磨所用的机器国内目前无法制造，全靠进口，而一台全新进口的化学机械研磨机的价格高昂，因此，现有技术对场氧化层的处理成本太高。

发明内容

本发明的目的是提供一种对场氧化层进行处理的方法及应用，用以降低对场氧化层的处理成本，进而降低半导体器件的制作成本。

本发明对场氧化层进行处理的方法，包括：

在形成场氧化层的硅片上涂布刻蚀液；

对涂布刻蚀液的硅片进行干法刻蚀；

采用清洗液对干法刻蚀后的硅片进行清洗。

在本发明技术方案中，在形成场氧化层的硅片上涂布刻蚀液，由于涂布的刻蚀液在凸起的鸟头部分的液层较薄，因此在对硅片进行干法刻蚀过程中，可以有效地去除场氧化层在硅片表面形成的鸟头，再对剩余的刻蚀液进行清洗，因此，采用本发明的技术方案可避免采用化学机械研磨，大大降低了对场氧化层的处理成本，进而降低了半导体器件的成本。本发明的技术方案特别适合处理较厚的场氧化层，如场氧化层的厚度为2～3微米。

优选的，所述对涂布刻蚀液的硅片进行干法刻蚀具体为：对涂布刻蚀液的硅片进行干法刻蚀，维持刻蚀液的刻蚀速率和场氧化层的刻蚀速率的比例范围为1:1～1.2。

在本发明优选的技术方案中，采用干法刻蚀，通过控制刻蚀液和场氧化层的蚀刻选择比在1:1～1.2，鸟头上的刻蚀液较薄，其他部分的刻蚀液较厚，在进行刻蚀时，采取刻蚀液和场氧化层的刻蚀速率接近，以保证最大限度地刻蚀掉鸟头并保持硅片表面平齐，进而利于半导体器件制作后期的布线。