[发明专利]氧化膜的工艺方法

说明书

本发明公开了一种氧化膜的工艺方法，对于刻蚀后氧化膜的形貌进行修正，在对半导体基板上的氧化膜刻蚀完成之后，对氧化膜进行离子注入和湿法腐蚀然后淀积一层修正氧化层，再对修正氧化层进行刻蚀。本发明通过一定角度和剂量的离子注入和湿法腐蚀可以有效改善氧化膜侧壁内凹的问题，再通过淀积修正氧化层及刻蚀的方法使内凹的氧化层侧壁，使其恢复垂直的形貌，离子注入,湿法腐蚀及修正氧化层的淀积及刻蚀均对氧化膜侧壁内凹的问题具有改善的作用。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路器件制造工艺领域，特别是指一种制造工艺中的氧化膜的工艺方法。

背景技术

氧化膜在半导体制造工艺中具有非常重要的作用，一方面氧化膜是非常好的绝缘体，能在半导体器件中充当绝缘介质，比如充当栅介质层或者是其实需要进行电性隔离的绝缘层，或者是在电容中充当介质层，或者是由于自身稳定的性质可以充当保护层。同时氧化膜在硅工艺中又非常容易形成，可以通过干氧氧化或者湿氧氧化等工艺来制作。

半导体工艺中通常伴随着刻蚀，在半导体制造过程中，经常遇到氧化层刻蚀不直，造成内凹结构的问题，如图1所示的剖面图，图中1是衬底，2是衬垫氧化层或者是栅氧化层，3是多晶硅层，4是氧化层(本实施例包含有层2,3，实际可有可无)，在经过刻蚀工艺后，或形成内凹的形态，即刻蚀完成的氧化层的侧壁不是理想的直上直下的垂直的结构，而是从上至下逐渐内收。一种氧化膜的制备工艺如图2及图3所示，图2中包括在硅衬底1上依次形成有衬垫氧化层2、多晶硅层3以及氮化硅硬掩膜层5，使用光刻胶6对氮化硅硬掩模层5进行光刻及刻蚀之后图案转移，形成了带角度的硬掩模层，对该结构进行氧化层填充之后，去除氮化硅硬掩模层，所得的氧化层形成了如图1所示的内凹结构，这种内凹结构对后续的制造有不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种氧化膜的工艺方法，能修复传统氧化膜刻蚀工艺后氧化膜侧壁内凹的问题。

为解决上述问题，本发明所述的氧化膜的工艺方法，对于刻蚀后氧化膜的形貌进行修正，在对半导体基板上的氧化膜刻蚀完成之后，对氧化膜进行离子注入和湿法腐蚀，然后淀积一层修正氧化层，再对修正氧化层进行刻蚀。

进一步的改进是，所述的半导体基板为硅衬底，所述半导体基板与氧化膜之间还能形成有衬垫氧化层和/或多晶硅层。

进一步的改进是，所述的对氧化膜进行离子注入是可带角度的离子注入，注入角度为0～30度。

进一步的改进是，所述的对氧化膜进行离子注入，注入的杂质为Si，或者是As,注入的能量、剂量可调。

进一步的改进是，所述的离子注入的剂量为3E15cm^-2，注入能量为60keV。

进一步的改进是，所述的湿法腐蚀使用的酸为缓冲氧化硅腐蚀液BOE，腐蚀时间为1分钟。

进一步的改进是，所述淀积的修正氧化层的厚度为

进一步的改进是，所述的对修正氧化膜进行刻蚀，是刻蚀掉位于半导体基板表面上的修正氧化膜，以及氧化膜顶部的修正氧化膜。

进一步的改进是，所述的氧化膜在刻蚀完成之后，其侧壁具有内凹的形貌，从顶部到底部逐渐内收；通过离子注入以及修正氧化膜的刻蚀对氧化膜的侧壁形貌进行修复，达到恢复垂直的效果。

本发明所述的氧化膜的工艺方法，通过一定角度和剂量的离子注入和湿法腐蚀可以有效改善氧化膜侧壁内凹的问题，再通过淀积修正氧化层及刻蚀的方法使内凹的氧化层侧壁，使其恢复垂直的形貌，离子注入，湿法腐蚀及修正氧化层的淀积及刻蚀均对氧化膜侧壁内凹的问题具有改善的作用。

附图说明

图1是氧化膜刻蚀后其侧壁内凹的示意图，其侧壁非理想的垂直形貌，而是与衬底平面具有非90度的夹角。

图2是衬底上淀积有各层薄膜的示意图。