[发明专利]防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法

说明书

本发明提供一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法，该方法在形成图形化的光刻胶步骤之前，执行第一SC1清洗液清洗工艺，所述第一SC1清洗液包括氨水、双氧水和水，所述第二氧化层表面被氨水腐蚀，形成比较粗糙的表面，增大了接触的表面积，露出更多的Si‑O键，从而形成更多的羟基，从而大大增强光刻胶与二氧化硅表面的粘附性。通过改变衬底上所述第二氧化层表面的疏水性，在增加光刻胶与衬底表面的粘附性的同时，在湿法刻蚀过程中，由于光刻胶覆盖处的疏水性增强而对亲水性的氢氟酸溶液有排斥作用，延缓氢氟酸溶液向光刻胶覆盖区域的渗透，从而解决侧面侵蚀问题。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法。

背景技术

集成电路制造过程中，尤其在功率器件的沟槽结构制造工艺中，通常会采用湿法刻蚀工艺去除衬底表面和沟槽里面多余的二氧化硅，这种工艺方法是在衬底表面涂布一层光刻胶，通过曝光和显影工艺将需要刻蚀的部分裸露出来，并利用光刻胶保护不需要刻蚀的部分，然后经过湿法刻蚀工艺去除衬底表面和沟槽里面多余的二氧化硅，最后去除光刻胶并对硅片进行清洗。

湿法刻蚀工艺通常是采用HF(稀释的氢氟酸)或者BOE(氟化铵与氢氟酸的混合液)溶液。在实践中，这种工艺方法存在很大的缺陷，由于衬底表面二氧化硅薄膜的亲水性作用，稀释的氢氟酸溶液会沿着光刻胶的边缘渗透，从而在图形边缘处将光刻胶保护下的二氧化硅刻蚀掉一部分，造成侧面侵蚀问题，导致功率器件失效。

一般来讲，衬底上的二氧化硅薄膜表面由于带有大量羟基而呈亲水性，在后续的涂胶显影工艺中，需要在涂胶工艺之前进行表面疏水性处理，常用的方法是利用六甲基二硅胺烷(CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃与亲水性的二氧化硅在一定的压力和温度下进行化学反应，六甲基二硅胺烷与二氧化硅表面的羟基反应生成疏水性的OSi(CH₃)₃基团，根据相似相溶原理，这种疏水性的有机基团可以很好的与疏水性的光刻胶粘附在一起。

但是，在衬底经过高温退火工艺之后，二氧化硅表面的损伤晶格被修复，薄膜表面变得很致密，二氧化硅表面的羟基数量大大减少，在后续光刻工艺的疏水性改善预处理过程中，生成的疏水性有机基团OSi(CH₃)₃也大大减少，从而使光刻胶与硅片之间的粘附性变弱，导致显影之后光刻胶覆盖的边缘处粘附力减弱，致使亲水性的氢氟酸溶液容易渗透到光刻胶覆盖的边缘下面，造成侧面侵蚀。

目前的改善方法是增加涂胶工艺之前的表面疏水性处理时间，增强光刻胶与二氧化硅之间的粘附性，但是改善效果不明显，不能彻底解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法，以解决湿法刻蚀中光刻胶保护下的二氧化硅侧面被侵蚀的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上形成有至少两个沟槽，所述沟槽内形成有第一氧化层，所述第一氧化层覆盖所述沟槽的侧壁和底部，所述第一氧化层上形成有源电极，所述源电极上形成有第二氧化层；

执行第一SC1清洗液清洗工艺，以使所述第二氧化层表面获得粗糙表面；

形成图形化的光刻胶，以暴露出第一沟槽内的第二氧化层，并覆盖第二沟槽内的第二氧化层；

对所述第一沟槽内的第二氧化层进行湿法刻蚀工艺，以形成第一开口。

可选的，所述第一SC1清洗液包括氨水、双氧水和水，所述氨水：双氧水：水的体积比为1:2:100～1:2:10。

可选的，所述第一SC1清洗液的温度为20℃～50℃。