[发明专利]平面栅超级结器件的制造方法

说明书

本发明公开了一种平面栅超级结器件的制造方法，包括步骤：形成超级结；形成场氧化层；在场氧化层中进行氩离子注入；形成定义有源区的光刻胶图形；对场氧化层进行湿法刻蚀，湿法刻蚀使场氧化层在有源区边界处形成平缓的倾斜侧面；去除光刻胶图形，形成牺牲氧化层并湿法去除；生长栅氧化层和多晶硅层，多晶硅层会沿场氧化层的倾斜侧面爬坡且不形成隆起结构。本发明能够消除多晶硅栅在场氧化层的倾斜侧面爬坡时形成的隆起结构，从而能提高器件的良率和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的制造方法，特别是涉及一种平面栅超级结器件的制造方法。

背景技术

超级结为由形成于半导体衬底中的交替排列的P型薄层也称P型柱(Pillar)和N型薄层也称N型柱组成，利用P型薄层和N型薄层完成匹配形成的耗尽层来提升反向耐压同时保持较小的导通电阻。

由于一般超级结产品均在600V左右，所以一般都需要采用终端结构，终端结构中终端的场氧化层(FOX)技术使用的较多。多晶硅栅(Gate Poly)需要爬上FOX后再通过栅极总线(Gate bus)连接到栅极衬垫(Gate Pad)，栅极总线一般采用和多晶硅栅同时形成的多晶硅总线。场氧化层位于终端区中，被场氧化层围绕的区域即为有源区，超级结器件会形成于有源区中。故在场氧化层形成后需要对场氧化层进行光刻刻蚀，现有工艺中都使用干法或者干法+湿法工艺组合的方式来刻蚀FOX，现有刻蚀场氧化层的方法容易在有源区边界处形成隆起结构(bump)，最后会容易导致多晶硅在此处断裂从而失效以及即使没有断裂也会使器件的可靠性降低，所以现有方法容易形成良率和可靠性问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种平面栅超级结器件的制造方法，能提高器件的良率和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的平面栅超级结器件的制造方法包括如下步骤：

步骤一、在半导体衬底表面形成由P型薄层和N型薄层交替排列组成的超级结。

步骤二、在形成有所述超级结的所述半导体衬底表面形成场氧化层。

步骤三、进行氩离子注入将氩注入到所述场氧化层中。

步骤四、采用有源区的光罩形成定义有所述有源区的光刻胶图形。

步骤五、以所述光刻胶图形为掩模对所述场氧化层进行刻蚀，该刻蚀仅采用湿法刻蚀；由所述湿法刻蚀后的所述场氧化层围绕形成所述有源区；所述湿法刻蚀使所述场氧化层在所述有源区边界处形成平缓的倾斜侧面。

步骤六、去除所述光刻胶图形，采用形成牺牲氧化层并湿法去除的方法对所述半导体衬底表面进行处理。

步骤七、生长栅氧化层和多晶硅层，所述多晶硅层形成于所述有源区的所述栅氧化层表面并沿着所述场氧化层的倾斜侧面爬坡并延伸到所述场氧化层上。

结合步骤三中的氩离子注入和步骤五的湿法刻蚀使所述多晶硅层在所述场氧化层的倾斜侧面爬坡延伸时不形成隆起结构。

进一步的改进是，步骤二中所述场氧化层的厚度为0.2μm～3μm。

进一步的改进是，步骤三中所述氩离子注入的注入能量为80kev，注入剂量为5E13cm^-2。

进一步的改进是，通过所述述湿法刻蚀控制使所述场氧化层的倾斜侧面的坡角为10°～60°。

进一步的改进是，通过所述述湿法刻蚀控制使所述场氧化层的倾斜侧面的坡角为25°。

进一步的改进是，步骤六中形成所述牺牲氧化层的温度小于等于1175摄氏度。

进一步的改进是，步骤一包括如下分步骤：

步骤11、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成有N型外延层。