平面vdmos栅源漏电的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体工艺领域，尤其涉及一种平面VDM0S栅源漏电的处理方法。
【背景技术】
[0002] VDM0S是垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管。它是电压控制型器件，具 有开关速度快、输入阻抗高、驱动功率小、跨到高度线性等优点。
[0003] 对平面VDM0S器件来说，IGSS即栅源间漏电是衡量其器件性能的一个重要参数， 一般VDM0S器件要求IGSS小于100纳安，若IGSS偏大，轻则使功耗增大，器件寿命缩短，重 则栅源短路，器件不能正常工作。
[0004] 对平面VDM0S器件来说，IGSS的漏电点通常发生在有源区与环区栅极手指的交界 位置，现有技术中，在环区离子驱入的过程中，由于驱入的离子会反应消耗掉过多的半导体 衬底，使得半导体衬底表面凹凸不平，从而导致有源区形成的过程中形成的栅氧化层质量 不佳，从而不能很好地隔离有源区与环区栅极手指，导致较大的IGSS漏电，因此，栅源漏电 问题对于VDM0S器件来说是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种平面VDM0S栅源漏电的处理方法，用于解决现有技术中由于环区 离子驱入过程对半导体衬底的过度消耗所导致的栅源漏电问题。
[0006] 本发明提供一种平面VDM0S栅源漏电的处理方法，包括：
[0007] 在半导体衬底表面生成初始氧化层；
[0008] 根据预设环区版图对所述初始氧化层进行刻蚀，以在所述半导体衬底表面形成环 区、栅极走线和栅极手指；
[0009] 根据预设的氧气流量，通过热氧化处理对所述环区进行离子驱入，并在所述半导 体衬底表面上形成氧化层，所述氧化层的厚度为600人~800人；
[0010] 根据预设有源区版图在所述半导体衬底表面上形成有源区，所述有源区的边界覆 盖至所述栅极手指；
[0011] 在所述有源区和所述半导体衬底表面生长栅氧化层。
[0012] 本发明提供的平面VDM0S栅源漏电的处理方法，在环区离子驱入过程中，通过热 氧化处理在半导体衬底表面生成一氧化层，并通过控制氧气的流量来保证生成的该氧化层 的厚度为600人、00人,使得在环区离子高温驱入时对半导体衬底的消耗非常小，从而在 环区离子驱入后能够得到较为平整的半导体衬底，基于该平整的半导体衬底在有源区形成 过程中能够生成质量良好的栅氧化层，从而使得最终得到的平面VDM0S器件的源栅漏电问 题得以解决。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例一提供的平面VDM0S栅源漏电的处理方法的流程示意图；
[0014] 图2-图5 (c)为实施例一执行过程中平面VDM0S的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0016] 图1为本发明实施例一提供的平面VDM0S栅源漏电的处理方法的流程示意图，为 了对本实施例中的方法进行清楚系统的描述，图2-图5为实施例一执行过程中平面VDM0S 的结构示意图，如图1所示，所述方法包括：
[0017] 步骤101、在半导体衬底表面生成初始氧化层；
[0018] 具体地，本实施例中的半导体衬底的类型包括N型半导体衬底和P型半导体衬底。 进一步地，该半导体衬底还可以是在N型或P型衬底上生成一对应的外延层的外延片。
[0019] 具体地，在执行步骤101后的平面VDM0S的结构示意图如图2所示，其中，所述半 导体衬底用21表不，所述初始氧化层用22表不。
[0020] 步骤102、根据预设环区版图对所述初始氧化层进行刻蚀，以在所述半导体衬底表 面形成环区、栅极走线和栅极手指；
[0021] 具体地，本实施例中所使用的预设环区版图如图3(a)所示，相应的，执行步骤102 后的平面VDM0S的结构示意图如图3(b)所示，其中，所述环区用31表示，所述栅极走线用 32表示，所述栅极手指用33表示。
[0022] 步骤103、根据预设的氧气流量，通过热氧化处理对所述环区进行离子驱入，并在 所述半导体衬底表面上形成氧化层，所述氧化层的厚度为GOOAlOOA;
[0023] 具体地，在实际工艺中，可以将半导体衬底放入氧化炉中，向所述氧化炉中充入氧 气，在热氧化处理过程中控制氧气流量为〇. 15升/分钟，氧化温度为800°C~1100°C,环 区离子驱入的温度为1KKTC，气压为lbar即常压即可，环区驱入的离子可以为硼离子。另 外，热氧化处理的方式包括干氧氧化处理和湿氧氧化处理，氧化炉中除了充入氧气外，还可 以充入氢气、氮气等气体，以对半导体衬底进行热氧化处理。
[0024] 具体地，在执行步骤103后的平面VDM0S的结构示意图如图4所示，其中，所述氧 化层用41表不。
[0025] 步骤104、根据预设有源区版图在所述半导体衬底表面上形成有源区，所述有源区 的边界覆盖至所述栅极手指；
[0026] 具体地，所述根据预设有源区版图在所述半导体衬底表面上形成有源区，包括 ：
[0027] 根据预设有源区版图，在所述氧化层上涂光刻胶；
[0028] 对涂有光刻胶的氧化层进行曝光显影；
[0029] 对曝光显影后的氧化层进行各向同性腐蚀，以在所述半导体衬底表面形成有源 区；
[0030] 去除曝光显影后的光刻胶。
[0031] 其中，在进行所述各向同性腐蚀过程中使用的酸性溶液为硫酸、盐酸、硝酸、氢氟 酸中的一种或多种的组合。也就是说，所述酸性溶液可以包括上述各种溶液中的任一种，或 者，也可以包括上述各种溶液中的任意两种或两种以上溶液的组合，本实施例在此不对其 进行限制。
[0032] 具体地，本实施例中所使用的预设有源区版图如图5(a)所示，相应的，执行步骤 104时以执行步骤104后的平面VDM0S的结构示意图如图5(b)和图5(c)所示，其中，所述 光刻胶用51，表不所述有源区用52表不。
[0033] 步骤105、在所述有源区和所述半导体衬底表面生长栅氧化层。
[0034] 具体地，在执行步骤104后，如图5(c)所示，通过控制热氧化过程中氧气的流 量，使生成的氧化层厚度保持在600人~800人，从而能够使得环区离子驱入仅消耗大约 250人、350人的半导体衬底，半导体衬底的表面在经过环区离子驱入后仍很平整。基于该 半导体衬底再进行后续有源区的形成，使得在有源区形成过程中生长的栅氧化层的质量理 想。
[0035] 本实施例中，在环区离子驱入过程中，通过热氧化处理在半导体衬底表面生成一 氧化层，并通过控制氧气的流量来保证生成的该氧化层的厚度为60(L^800人，使得在环 区离子高温驱入时对半导体衬底的消耗非常小，从而在环区离子驱入后能够得到较为平整 的半导体衬底，基于该平整的半导体衬底在有源区形成过程中能够生成质量良好的栅氧化 层，从而使得最终得到的平面VDM0S器件的源栅漏电问题得以解决。
[0036] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟 或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0037] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
【主权项】
1. 一种平面VDMOS栅源漏电的处理方法，其特征在于，包括： 在半导体衬底表面生成初始氧化层； 根据预设环区版图对所述初始氧化层进行刻蚀，以在所述半导体衬底表面形成环区、 栅极走线和栅极手指； 根据预设的氧气流量，通过热氧化处理对所述环区进行离子驱入，并在所述半导体衬 底表面上形成氧化层，所述氧化层的厚度为600人~800人； 根据预设有源区版图在所述半导体衬底表面上形成有源区，所述有源区的边界覆盖至 所述栅极手指； 在所述有源区和所述半导体衬底表面生长栅氧化层。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设有源区版图在所述半导体 衬底表面上形成有源区，包括： 根据预设有源区版图，在所述氧化层上涂光刻胶； 对涂有光刻胶的氧化层进行曝光显影； 对曝光显影后的氧化层进行各向同性腐蚀，以在所述半导体衬底表面形成有源区； 去除曝光显影后的光刻胶。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各向同性腐蚀过程中使用的酸性溶 液为硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或多种的组合。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，所述氧气流量为0. 15升/ 分钟。
5. 根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理的方式包括 干氧氧化处理和湿氧氧化处理。
6. 根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理过程中的氧 化温度为800°C~IKKTC，环区离子驱入的温度为IKKTC。
7. 根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，所述热氧化处理过程中的气 压为lbar。
8. 根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底的类型包括 N型半导体衬底和P型半导体衬底。
【专利摘要】本发明提供一种平面VDMOS栅源漏电的处理方法，该方法包括：在半导体衬底表面生成初始氧化层；根据预设环区版图对初始氧化层进行刻蚀，以在半导体衬底表面形成环区、栅极走线和栅极手指；根据预设的氧气流量，通过热氧化处理对环区进行离子驱入，并在半导体衬底表面上形成厚度为的氧化层；根据预设有源区版图在半导体衬底表面上形成有源区，有源区的边界覆盖至栅极手指；在有源区和半导体衬底表面生长栅氧化层，以隔离有源区和栅极手指。通过在环区离子驱入过程中以热氧化在半导体衬底表面生成一氧化层，并控制氧气的流量来保证该氧化层的厚度，使得对半导体衬底的消耗非常小，使得源栅漏电问题得以解决。
【IPC分类】H01L21-28, H01L21-336, H01L21-324
【公开号】CN104835741
【申请号】CN201410048803
【发明人】赵圣哲
【申请人】北大方正集团有限公司, 深圳方正微电子有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年2月12日