[发明专利]一种场氧化层及其形成方法

说明书

本发明提供的一种场氧化层及其形成方法，场氧化层的形成方法包括以下步骤：提供一半导体衬底；在半导体衬底上形成氧化层；在氧化层上硬掩模层和图形化的光刻胶层；以图形化的光刻胶层为掩模，刻蚀硬掩模层，以形成图形化的硬掩模层，并清除光刻胶层；以及以图形化的硬掩模层为掩模，刻蚀氧化层，以形成场氧化层。本发明通过以图形化的所述硬掩模层为掩模，刻蚀所述氧化层，使得所述氧化层与所述半导体衬底之间的夹角α符合要求场氧化层与半导体衬底之间的夹角，即，所述夹角α在40°～60°之间，该夹角使得后续在场氧化层上形成的场板没有出现多晶硅残留的问题，同时还提高了击穿电压，从而提高了半导体器件的电气性能。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种场氧化层及其形成方法。

背景技术

为了提高器件的静态关断状态及导通状态下的击穿电压，同时降低导通电阻，在LDMOS(Lateral Diffused Medal-Oxide-Semiconductor，横向双扩散金属氧化物半导体)晶体管中普遍采用RESURF(Reduce Surface Field，降低表面电场)的结构，以降低表面电场进而提高击穿电压。在RESURF结构中，在制造横向扩散金属氧化物晶体管(LDMOS)时，需要在半导体衬底上形成场氧化层(Field Oxide，FOX，简称场氧)，所述场氧化层用于隔离半导体器件。

具体请参考图1A～1D，其为现有的场氧化层形成方法的各步骤相应结构的剖面示意图。

如图1A所示，首先，提供半导体衬底10。

如图1B所示，然后，在所述半导体衬底10上形成氧化层11。

如图1C所示，随后，在所述氧化层11上形成图形化的光刻胶层12。

如图1D所示，接着，以所述图形化的光刻胶层12为掩膜，湿法刻蚀所述氧化层11，以形成场氧化层11a，所述场氧化层11a与半导体衬底10具有夹角α。所述场氧化层11a与半导体衬底10的夹角α对于后续的离子注入工艺有重大的影响，所述夹角α太小，LDMOS晶体管的电气特性例如击穿电压存在偏低的问题，所述夹角α太大，在形成场板时会出现多晶硅残留的问题。

目前，为了得到符合要求的场氧化层11a与半导体衬底10之间的夹角，业界尝试了多种方法，例如，改变湿法刻蚀的工艺参数(刻蚀时间或刻蚀温度)，或利用UV固化的方式来处理图案化的光刻胶层，然而，上述方法的效果并不理想。

因此，提供一种可得到符合要求的场氧化层与半导体衬底之间夹角的场氧化层形成方法，是十分必要的。

发明内容

本发明提供一种场氧化层及其形成方法，可得到符合要求场氧化层与半导体衬底之间的夹角，提高半导体器件的电气性能，同时可以降低氧化层结构的形状对后续形成场板的工艺的影响。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种场氧化层的形成方法，所述形成方法包括以下步骤：

提供一半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成氧化层；

在所述氧化层上硬掩模层和图形化的光刻胶层；

以图形化的所述光刻胶层为掩模，刻蚀所述硬掩模层，以形成图形化的硬掩模层，并清除所述光刻胶层；以及

以图形化的所述硬掩模层为掩模，刻蚀所述氧化层，以形成场氧化层，并清除所述硬掩模层。

可选的，在所述氧化层上硬掩模层和图形化的光刻胶层包括以下步骤：

利用低压化学气相沉积的方式在所述氧化层上形成硬掩模层；

通过涂覆、曝光、显影工艺图形化处理所述光刻胶层，以形成图形化的光刻胶层，其中，图形化的光刻胶层在后续形成的场氧化层上方以外的位置上形成开口。