一种半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体结构及其形成方法，本发明专利技术通过图案化覆盖衬底的高温氧化物材料层，形成具有覆盖所述漂移区的第一部分以及覆盖所述非漂移区的第二部分，且所述第一部分的膜层厚度大于所述第二部分的膜层厚度的高温氧化物层，所述高温氧化物层的第二部分可以代替牺牲氧化物层，用来隔离光阻与硅片接触、防止污染，以及用来作为离子注入时的散射层，减弱因离子注入方向和晶格的间隙方向相同而导致的穿通效应，同时还可以对浅沟槽隔离结构进行有效保护。本发明专利技术可以优化半导体结构中的氧化物层的制作工艺、降低成本、提高工艺平台的竞争力。的竞争力。的竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]牺牲氧化物(Sacrificial Oxide，简称SAC OX)层是通过炉管生长的一层氧化物，一方面用来隔离光阻与硅片接触，防止污染；另一方面用来作为离子注入(Ion Implantation，简称Imp)时的散射层，减弱因离子注入方向和晶格的间隙方向相同而导致的穿通效应。牺牲氧化物层是芯片制造中常用的一种方式，广泛应用于各工艺平台(例如Logic、BCD等)。其中，BCD(Bipolar
‑
CMOS
‑
DMOS)工艺就是将双极性(Bipolar)器件、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)器件和双扩散金属氧化物半导体(Double
‑
diffused Metal Oxide Semiconductor，简称DMOS)器件集成在同一芯片上的工艺技术，具有Bipolar高跨导强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，同时DMOS可在开关模式下工作，使芯片功耗极低。
[0003]请一并参阅图1～图2，其中，图1为常规BCD工艺的部分工艺流程图，图2为常规BCD工艺的主要步骤形成的器件结构剖视图。
[0004]如图1所示，常规BCD工艺的部分工艺流程为：S11、高温氧化物(High Temperature Oxide，简称HTO)材料沉积(Deposition，简称Dep)工艺；S12、高温氧化物层刻蚀(Etch，简称ET)工艺；S13、预清洗(Pre
‑
clean)工艺；S14、炉管生长牺牲氧化物层(SAC OX)工艺；S15、通过离子注入(Ion Implantation，后面简称imp)的方式制作阱(Well)工艺；以及S16、去除牺牲氧化物层(SAC OX Remove)工艺。
[0005]请一并参阅步骤S14以及图2所示，通过炉管生长牺牲氧化物层(SAC OX)；具体的，在通氧气的炉管中，通过高温，让氧气和硅衬底21表面的硅发生化学反应，在硅衬底21的表面生成了一层二氧化硅(SiO2)作为牺牲氧化物层24。该硅衬底21预先制备有浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，简称STI)结构22以及形成于相邻两浅沟槽隔离结构22之间的硅衬底21表面的高温氧化物(HTO)层23；牺牲氧化物层24形成于浅沟槽隔离结构22与高温氧化物层23之间的硅衬底21的表面。
[0006]由图1所示工艺流程可以看出，牺牲氧化物层需要额外的制备工艺，包括预清洗(步骤S13)、炉管生长牺牲氧化物层(步骤S14)和去除该牺牲氧化物层(步骤S16)，这增加了平台工艺成本。由图2所示器件结构剖视图可以看出，牺牲氧化物层24的形成造成硅衬底21表面的部分损失，且在后续去除该牺牲氧化物层后还需要对硅衬底21以及浅沟槽隔离结构22进行表面找平，这又造成浅沟槽隔离结构22的部分损失。
[0007]因此，如何优化深沟槽隔离结构的制作工艺、降低成本，是现有技术亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以优化半导体
结构中的氧化物层的制作工艺、降低成本、提高工艺平台的竞争力。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，所述方法包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底具有漂移区以及位于所述漂移区两侧的非漂移区；于所述衬底表面形成高温氧化物材料层，所述高温氧化物材料层覆盖所述漂移区以及所述非漂移区；图案化所述高温氧化物材料层形成高温氧化物层，所述高温氧化物层具有覆盖所述漂移区的第一部分以及覆盖所述非漂移区的第二部分，且所述第一部分的膜层厚度大于所述第二部分的膜层厚度。
[0010]在一些实施例中，所述的图案化所述高温氧化物材料层形成高温氧化物层的步骤进一步包括：于对应所述漂移区的所述高温氧化物材料层表面形成光阻层；以所述光阻层为掩膜对所述高温氧化物材料层进行干法刻蚀，于所述非漂移区保留预设厚度的所述高温氧化物材料层；以所述光阻层为掩膜对剩余所述高温氧化物材料层继续进行湿法刻蚀，所述非漂移区剩余的所述高温氧化物材料层作为所述高温氧化物层的第二部分，所述漂移区保留的所述高温氧化物材料层作为所述高温氧化物层的第一部分，且所述第一部分远离所述衬底的一侧形成有倒角结构；以及去除剩余的所述光阻层。
[0011]为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底具有漂移区以及位于所述漂移区两侧的非漂移区；以及高温氧化物层，所述高温氧化物层具有覆盖所述漂移区的第一部分以及覆盖所述非漂移区的第二部分，且所述第一部分的膜层厚度大于所述第二部分的膜层厚度。
[0012]在一些实施例中，所述高温氧化物层的所述第一部分远离所述衬底的一侧形成有倒角结构，所述高温氧化物层的所述第二部分的膜层厚度大于或等于110埃。
[0013]上述技术方案，精简了工艺步骤，通过图案化覆盖衬底的高温氧化物材料层，形成具有覆盖所述漂移区的第一部分以及覆盖所述非漂移区的第二部分，且所述第一部分的膜层厚度大于所述第二部分的膜层厚度的高温氧化物层，所述高温氧化物层的第二部分可以代替牺牲氧化物层，用来隔离光阻与硅片接触、防止污染，以及用来作为离子注入时的散射层，减弱因离子注入方向和晶格的间隙方向相同而导致的穿通效应，同时还可以对浅沟槽隔离结构进行有效保护。本专利技术可以优化半导体结构中的氧化物层的制作工艺、降低成本、提高工艺平台的竞争力。
[0014]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为常规BCD工艺的部分工艺流程图；
[0017]图2为常规BCD工艺的主要步骤形成的器件结构剖视图；
[0018]图3是本专利技术一实施例提供的半导体结构的形成方法的流程图；
[0019]图4～图9是本专利技术一实施例中半导体结构的形成方法的主要步骤形成的器件结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]请一并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底具有漂移区以及位于所述漂移区两侧的非漂移区；于所述衬底表面形成高温氧化物材料层，所述高温氧化物材料层覆盖所述漂移区以及所述非漂移区；图案化所述高温氧化物材料层形成高温氧化物层，所述高温氧化物层具有覆盖所述漂移区的第一部分以及覆盖所述非漂移区的第二部分，且所述第一部分的膜层厚度大于所述第二部分的膜层厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的图案化所述高温氧化物材料层形成高温氧化物层的步骤进一步包括：于对应所述漂移区的所述高温氧化物材料层表面形成光阻层；以所述光阻层为掩膜对所述高温氧化物材料层进行干法刻蚀，于所述非漂移区保留预设厚度的所述高温氧化物材料层；以所述光阻层为掩膜对剩余所述高温氧化物材料层继续进行湿法刻蚀，所述非漂移区剩余的所述高温氧化物材料层作为所述高温氧化物层的第二部分，所述漂移区保留的所述高温氧化物材料层作为所述高温氧化物层的第一部分，且所述第一部分远离所述衬底的一侧形成有倒角结构；以及去除剩余的所述光阻层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以所述光阻层为掩膜对所述高温氧化物材料层进行干法刻蚀后，于所述非漂移区保留200埃～300埃厚度的所述高温氧化物材料层。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖黎明，仇峰，张蔷，胡林辉，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：