一种场氧化层及其形成方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A field oxide layer and its formation method

The invention provides a field oxide layer and a forming method thereof. The forming method of the field oxide layer comprises the following steps: providing a half conductor substrate; forming an oxide layer on a semiconductor substrate; forming a hard mask layer and a patterned photoresist layer on the oxide layer; taking the patterned photoresist layer as a mask, etching the hard mask layer to form a patterned hard mask layer and removing the photoresist layer; In addition, a patterned hard mask layer is used as a mask to etch the oxide layer to form a field oxide layer. By etching the oxide layer with the patterned hard mask layer as the mask, the angle \u03b1 between the oxide layer and the semiconductor substrate meets the requirements of the angle between the field oxide layer and the semiconductor substrate, that is, the angle \u03b1 is between 40 \u00b0 and 60 \u00b0, which makes the field plate formed on the field oxide layer do not have the problem of polysilicon residue, and The breakdown voltage is also increased, thus improving the electrical performance of semiconductor devices.

【技术实现步骤摘要】
一种场氧化层及其形成方法
本专利技术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。
技术介绍
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(LateralDiffusedMedal-Oxide-Semiconductor，横向双扩散金属氧化物半导体)晶体管中普遍采用RESURF(ReduceSurfaceField，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(FieldOxide，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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。进一步的，所述硬掩模层的厚度为更进一步的，以图形化的所述光刻胶层为掩模，通过干法刻蚀工艺刻蚀所述硬掩模层，以形成图形化的硬掩模层。更进一步的，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包括以下步骤：以图形化的所述硬掩模层为掩模，通过干法刻蚀工艺刻蚀部分厚度的所述氧化层；以图形化的所述硬掩模层为掩模，通过湿法刻蚀工艺刻蚀剩余部分厚度的所述氧化层，以形成场氧化层；以及清除所述硬掩模层。更进一步的，所述氧化层的厚度为更进一步的，利用低压化学气相沉积的方式在半导体衬底上形成所述氧化层。更进一步的，在所述半导体衬底上还形成有垫底氧化层，所述垫底氧化层位于所述半导体衬底与所述氧化层之间。更进一步的，所述垫底氧化层的材料包括二氧化硅，其厚度为另一方面，本专利技术还提供了一种场氧化层，由上述形成方法制备而成。与现有技术相比存在以下有益效果：本专利技术提供的一种场氧化层及其形成方法，所述场氧化层的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。本专利技术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。附图说明图1A～1D为现有场氧化层形成方法的各步骤相应结构的剖面示意图；图2为本专利技术实施例所提供的场氧化层形成方法的流程图；图3A～3E为本专利技术实施例所提供的场氧化层形成方法的各步骤相应结构的剖面示意图。附图标记说明：图1A-1D中：10-半导体衬底；11-氧化层；12-图形化的光刻胶层；11a-场氧化层；α-夹角；图3A～3E中：100-半导体衬底；200-氧化层；200’-场氧化层；300-硬掩模层；400-光刻胶层。具体实施方式本专利技术的核心思想在于，提供了一种场氧化层及其形成方法，所述场氧化层的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。本专利技术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。以下将对本专利技术的一种场氧化层及其形成方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场氧化层的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供一半导体衬底；/n在所述半导体衬底上形成氧化层；/n在所述氧化层上硬掩模层和图形化的光刻胶层；/n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/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种场氧化层的形成方法，其特征在于，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。


2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，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。


3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述硬掩模层的厚度为


4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，以图形化的所述光刻胶层为掩模，通过干法刻蚀工艺刻蚀所述硬掩模层，以形成图形化的硬掩模层。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长振，令海阳，刘宪周，吴亚贞，
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