防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法及沟槽栅的形成方法
本专利技术涉及集成电路
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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℃。可选的，所述第一SC1清洗液的工艺时间为0.5min-10min。可选的，所述湿法刻蚀工艺中的湿法刻蚀溶液为氢氟酸，或者为氟化铵与氢氟酸的混合液。可选的，在所述第一SC1清洗液清洗步骤之前还包括：执行湿法清洗工艺，以去除衬底表面的杂质；执行退火工艺，以增加所述第二氧化层的致密性。可选的，所述湿法清洗工艺包括第二SC1清洗液清洗工艺和SC2清洗液清洗工艺。可选的，所述SC2清洗液包括氯化氢，双氧水和水。可选的，所述退火工艺的温度为900至1200℃，退火工艺的时间为10秒至30秒。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种沟槽栅的形成方法，采用上述防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，获得第一开口；以及，在所述第一开口内沉积多晶硅，形成沟槽栅。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术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。附图说明图1是本专利技术实施例的防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法流程图；图2至图6是本专利技术实施例的沟槽栅形成结构示意图；图7是现有技术中未经过第一SC1清洗液的湿法刻蚀后的半导体结构示意图；图8是本实施例中经过第一SC1清洗液的湿法刻蚀后的半导体结构示意图；附图标记：10-衬底；11-第一氧化层；12-源电极；13-第二氧化层；110-第一沟槽；111-第二沟槽；112-第三沟槽；14-光刻胶；15-第一开口；16-沟槽栅；17-凹陷缺陷；18-第二氧化层表面。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的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作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。如图1所示，本实施例提供一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，包括：步骤S10：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。步骤S20：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。步骤S30：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。步骤S40：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。下面结合附图2-6更为详细的介绍本实施的晶圆处理方法的各步骤。请参考图2，执行步骤S10，提供一衬底10，其中，所述衬底10可以包括半导体材料、绝缘材料、导体材料或者它们的任意组合，其可以为单层结构，也可以包括多层结构。因此，衬底10可以是诸如Si、SiGe、SiGeC、SiC、GaAs、InAs、InP和其它的III/V或II/VI化合物半导体的半导体材料，也可以包括诸如Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上硅锗的层状衬底。所述衬底10上形成有至少两个沟槽，本实施例中，所述衬底10上形成有第一沟槽110、第二沟槽111和第三沟槽112。所述沟槽内形成有第一氧化层11，所述第一氧化层11覆盖所述沟槽的侧壁和底部；所述第一氧化层11例如为二氧化硅层，厚度为100nm-9000nm，先通过热氧化法，再通过CVD工艺形成。所述第一氧化层11上形成有源电极12，所述源电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，其特征在于，包括：/n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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，其特征在于，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。


2.如权利要求1所述的防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，其特征在于，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。


3.如权利要求2所述的防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，其特征在于，所述第一SC1清洗液的温度为20℃～50℃。


4.如权利要求2所述的防止湿法刻蚀中侧面侵蚀的方法，其特征在于，所述第一SC1清洗液的工艺时间为0.5min-10min。


5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐斌，陈忠奎，宁润涛，
申请(专利权)人：广州粤芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44