射频横向扩散晶体管无缺陷深场氧隔离的成长方法技术

技术编号:11074048 阅读:182 留言:0更新日期:2015-02-25 12:58
本发明专利技术公开了一种射频横向扩散晶体管无缺陷深场氧隔离的成长方法,包括步骤:1)在硅片上,刻蚀出沟槽;2)对硅片表面进行氧化处理,形成第一氧化层;3)在第一氧化层表面上,沉积第一非掺杂多晶硅层;4)对硅片表面进行氧化处理,形成多晶硅氧化层;5)在沟槽内,沉积第二非掺杂多晶硅层,完成沟槽的无缝填充,并通过回刻确保只有沟槽内存在非掺杂多晶硅;6)对硅片表面进行氧化处理,使沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化隔离,然后,对硅片表面进行平坦化,从而形成深场氧隔离区。本发明专利技术可满足深场氧隔离的要求,降低器件寄生电容,确保了硅基板没有因为深场氧的引入而导致的晶格位错,保证器件的其他参数不被恶化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体领域中的深场氧隔离的成长方法,特别是涉及一种。
技术介绍
射频横向扩散MOS管(RFLDM0S)是0.9?3.8GHz的无线基站高功率放大器(PA)的主要器件技术,从90年代开始被广泛引入手提式高功率无线基站PA应用中,其输出功率都非常高,特别适合覆盖长距离的无线通讯,应用领域包括:2G/3G/LTE基站PA、广播电视发射器(特别是数字电视)、ISM (industrial, scientific and medical)、宽带频率调制发射机、机载应答器、雷达系统和军事通讯等。与硅基的双极型三极管相比,RFLDM0S具有很高的线性度、高的效率和高增益。 在RFLDM0S的众多独特工艺中,由于深场氧隔离与纵向的氧化层,远距离隔开器件源端和漏端,有效降低了其寄生电容。业内同行公司开发的降低RFLMDM0S (射频横向扩散晶体管)寄生电容的方法一般包括:深场氧和厚金属间介质层。厚金属间介质层由于存在很多PECVD (等离子体增强化学气相沉积法)工艺以及膜厚导致的硅片翘曲,成膜颗粒,成本等问题(如图1所示),因而,存在很多工艺量产的问题,而采用深场氧的工艺时,由于氧化量过大,导致应力恶化,引入了晶体位错(如图2所示)。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种。通过本专利技术的方法,可以满足深场氧隔离的要求而且能解决现有技术中的因采用深场氧工艺而导致的晶格位错等问题。 为解决上述技术问题,本专利技术的射频横向扩散晶体管(RFLMDM0S)无缺陷深场氧隔离的成长方法,包括步骤: I)在硅片上,刻蚀出沟槽; 2)对具有沟槽的硅片表面进行氧化处理,形成第一氧化层; 3)在第一氧化层表面上,沉积第一非掺杂多晶娃层; 4)对沉积了第一非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,形成多晶硅氧化层; 5)在沟槽内,沉积第二非掺杂多晶硅层,完成沟槽的无缝填充,并通过回刻确保只有沟槽内存在非掺杂多晶硅; 6)对沉积了第二非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,使沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化隔离,然后,对硅片表面进行平坦化,从而形成深场氧隔离区。 所述步骤I)中,刻蚀的方法为干法刻蚀;沟槽的⑶(关键尺寸)中的Space/line(间距/线宽)为0.5?3.0,优选为1.8/2.4 (即优选为0.75)。 所述步骤2)中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;第一氧化层的厚度为500?2500埃,优选为2000埃。 所述步骤3)中,多晶硅的沉积的方法包括:化学气相沉积法等;沉积的温度为500?700°C,沉积的时间为5分钟?5小时;第一非掺杂多晶硅层的厚度为1000?10000埃,优选为2500埃。 所述步骤4)中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;多晶硅氧化层的厚度为1000?20000埃,优选为6000埃。 所述步骤5)中,多晶硅的沉积的方法包括:化学气相沉积法等;沉积的温度为500?700°C,沉积的时间为5分钟?5小时;第二非掺杂多晶硅层的厚度为1000?20000埃,优选为12000埃;回刻的方法优选为干法回刻。 所述步骤6)中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化的厚度为1000?20000埃,优选为6000埃;平坦化的方法包括:化学机械研磨(CMP)法。 采用本专利技术的方法,可以满足深场氧隔离的要求,降低器件寄生电容;同时,确保了硅基板没有因为深场氧的引入而导致的晶格位错,保证器件的其他参数不被恶化。 【附图说明】 下面结合附图与【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明: 图1是目前工艺的断面扫描电镜(SEM)图; 图2是目前工艺的断面扫描电镜(SEM)图;其中,该图中存在大量Dislocat1n (晶格位错); 图3是深沟槽刻蚀后的示意图; 图4是初次薄氧化后的示意图; 图5是初次非掺杂多晶硅填充后的示意图; 图6是再次非掺杂多晶硅氧化后的示意图; 图7是再次非惨杂多晶娃填充和回刻后的不意图; 图8是深沟槽非掺杂多晶硅表面氧化和平坦化后的示意图; 图9是采用本专利技术的方法形成的硅片形貌扫描电镜(SEM)图。 图中附图标记说明如下: I为娃片,2为深沟槽,3为第一氧化层,4为第一非掺杂多晶娃层,5为主隔离层,6为第二非掺杂多晶硅层,7为隔离区。 【具体实施方式】 本专利技术的射频横向扩散晶体管(RFLMDM0S)无缺陷深场氧隔离的成长方法,包括步骤: I)采用干法刻蚀,在硅片I (硅衬底)上,刻蚀出沟槽,此处的沟槽为深沟槽2 (如图3所示); 其中,深沟槽2的Space/line (间距/线宽)比例很重要,可采用0.5?3.0,一般米用1.8/2.4 (即0.75),这样确保后续的娃片翅曲在可以接受的徂围; 2)对具有深沟槽2的硅片I表面进行氧化处理,形成第一氧化层3 (如图4所示),以用于形成初次隔绝以及修复前层刻蚀损伤; 其中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;第一氧化层3的厚度为500?2500埃,优选为2000埃左右。 3)通过化学气相沉积法等在第一氧化层3表面上,沉积第一非掺杂多晶硅层4(如图5所示); 其中,沉积的温度为500?700°C,沉积的时间为5分钟?5小时;第一非掺杂多晶硅层4的厚度为1000?10000埃,优选为2500埃左右。 4)对沉积了第一非掺杂多晶硅层4的硅片I表面进行氧化处理,形成多晶硅氧化层(如图6所示),从而形成主隔离层5 ; 其中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;多晶硅氧化层的厚度为1000?20000埃,优选为6000埃左右。 5)通过化学气相沉积法等在深沟槽2内沉积第二非掺杂多晶硅层6,完成深沟槽2的无缝填充,并通过干法回刻确保只有深沟槽2内存在非掺杂多晶硅(如图7所示); 其中,沉积的温度为500?700°C,沉积的时间为5分钟?5小时;第二非掺杂多晶硅层6的厚度为1000?20000埃,优选为12000埃左右; 6)对沉积了第二非掺杂多晶硅层6的硅片I表面进行氧化处理,确保使深沟槽2内的非掺杂多晶硅表面被氧化隔离,然后,采用对化学机械研磨(CMP)法硅片I表面进行平坦化,最终成,从而形成大块的一体的隔离区7 (深场氧隔离区)(如图8所示)。 其中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时;深沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化的厚度为1000?20000埃,优选为6000埃左右。 本专利技术采用深沟槽横向氧化的方式,合理化硅沟槽尺寸和硅衬底的初次氧化,引入后续多晶硅填充深沟槽和多晶体硅的再次氧化,最后完成深沟槽多晶硅填充和氧化封口以及平坦化,最终形成低应力的大块氧化隔绝区。其中,采用本专利技术的方法最终形成的硅片形貌扫描电镜(SEM)图,如图9所示。由图9可知,图中没有晶格位错。 因而,本专利技术不仅能满足深场氧隔离的要求,降低器件寄生电容,还能确保硅基板(硅片)没有因为深场氧的引入而导致的晶格位错,保证器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频横向扩散晶体管无缺陷深场氧隔离的成长方法,其特征在于,包括步骤:1)在硅片上,刻蚀出沟槽;2)对具有沟槽的硅片表面进行氧化处理,形成第一氧化层;3)在第一氧化层表面上,沉积第一非掺杂多晶硅层;4)对沉积了第一非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,形成多晶硅氧化层;5)在沟槽内,沉积第二非掺杂多晶硅层,完成沟槽的无缝填充,并通过回刻确保只有沟槽内存在非掺杂多晶硅;6)对沉积了第二非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,使沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化隔离,然后,对硅片表面进行平坦化,从而形成深场氧隔离区。

【技术特征摘要】
1.一种射频横向扩散晶体管无缺陷深场氧隔离的成长方法,其特征在于,包括步骤: 1)在硅片上,刻蚀出沟槽; 2)对具有沟槽的硅片表面进行氧化处理,形成第一氧化层; 3)在第一氧化层表面上,沉积第一非掺杂多晶娃层; 4)对沉积了第一非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,形成多晶硅氧化层; 5)在沟槽内,沉积第二非掺杂多晶硅层,完成沟槽的无缝填充,并通过回刻确保只有沟槽内存在非掺杂多晶硅; 6)对沉积了第二非掺杂多晶硅层的硅片表面进行氧化处理,使沟槽内的非掺杂多晶硅表面被氧化隔离,然后,对硅片表面进行平坦化,从而形成深场氧隔离区。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤I)中,刻蚀的方法为干法刻蚀;沟槽的关键尺寸中的间距/线宽为0.5?3.0。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述沟槽的关键尺寸中的间距/线宽为1.8/2.4。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤2)中,氧化处理的温度为800?1200°C,氧化处理的时间为10分钟?5小时; 第一氧化层的厚度为500?2500埃,优选为2000埃。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述第一氧化层的厚度为2000埃。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤3)中,多晶硅沉积的方法包括:化学气相沉积法; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:李琳松
申请(专利权)人:上海华虹宏力半导体制造有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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