[发明专利]沟槽工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种沟槽工艺方法。

背景技术

成熟的沟槽工艺在现在功率半导体器件中起着非常重要的作用。比起传统的平面结构，沟槽结构形成的栅极结构功率管有更大的功率密度，对提高器件的性能和器件面积的优化都有非常明显的优势。

常规的沟槽工艺包含：去除氧化层；淀积正硅酸乙酯；光刻定义沟槽窗口；硬掩膜刻蚀；去胶；沟槽刻蚀；湿法腐蚀所有氧化层；生长热氧化层；湿法去除所有氧化层。对于沟槽结构来讲，良好的形貌非常重要。特别是在拐角的地方，比如沟槽结构的顶部，如图1所示，由于刻蚀的各向异性，图中如虚线圆圈处所示的沟槽边角比较锐利，由于此处电场比较集中，往往会成为器件的薄弱点，器件在这些薄弱点失效。外在表现为栅极穿通或者击穿电压变低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种沟槽工艺方法，以提高器件的耐压能力，提高可靠性。

为解决上述问题，本发明所述的沟槽工艺方法，包含：

第1步，在硅衬底上形成热氧化层，并淀积正硅酸乙酯；

第2步，利用光刻胶定义，打开沟槽窗口；

第3步，去除光刻胶并进行清洗；

第4步，进行沟槽刻蚀；

第5步，去除所有的正硅酸乙酯，并保留部分热氧化层；

第6步，热氧化生长一层氧化层；

第7步，湿法去除所有的氧化层。

进一步地，所述的第1步中，所述热氧化层的厚度为正硅酸乙酯的厚度为

进一步地，所述第1步中，热氧化层或者采用前层遗留的氧化层，不需专门生长。

进一步地，所述第5步中，保留的热氧化层厚度为

进一步地，所述第6步中，热氧化生长的氧化层厚度为

本发明所述的沟槽工艺方法，使用简单的工艺步骤，将沟槽边缘变得平滑，避免电场过于集中而是耐压降低，本发明方法能提高器件的可靠性。

附图说明

图1是传统沟槽的剖面示意图；

图2～7是本发明埋层工艺示意图；

图8是本发明工艺流程图。

附图标记说明

1是衬底，2是热氧化层，3是正硅酸乙酯，4是光刻胶。

具体实施方式

本发明所述的沟槽工艺方法，包含如下的工艺步骤：

第1步，在硅衬底1上形成热氧化层2，并淀积正硅酸乙酯3；所述热氧化层2的厚度为正硅酸乙酯3的厚度为如图2所示。热氧化层2或者采用前层遗留的氧化层，不需专门生长。

第2步，利用光刻胶4定义，打开沟槽窗口；如图3所示。

第3步，去除光刻胶4并进行清洗；

第4步，使用正硅酸乙酯3当硬掩膜，进行沟槽刻蚀，如图4所示；

第5步，去除所有的正硅酸乙酯3，并保留部分热氧化层2；保留的热氧化层2厚度为如图5所示。

第6步，热氧化生长一层氧化层；热氧化生长的氧化层厚度为如图6所示。

第7步，湿法去除所有的氧化层，沟槽刻蚀完成。完成如图7所示。本发明形成的沟槽，其边缘具有平滑的倒角，如图中虚线圆圈处所示。能避免边缘处电场过于集中的问题，提高器件的耐压及可靠性。

本发明所述的沟槽工艺方法，在进行热氧工艺热氧生长的时候，横向和纵向都会消耗拐角处的硅，所以，拐角处消耗的硅会比表面和沟槽表面的多，外在表现为拐角变得平滑，形成平滑的倒角，避免电场过于集中而使耐压降低，本发明方法能提高器件的可靠性。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。