一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法技术

本发明专利技术公开了一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，所述方法为：正式栅氧生长前，在表面沉积氮化硅膜，并形成LOCOS窗口，在多晶栅二边沟道中间采用局部氧化工艺生长出一定厚度的氧化层，并使得局部氧化加厚的部位位于非沟道处，再去除氮化硅膜，最后进行下一步工艺。采用本发明专利技术的方法得到的产品，Qgd下降明显，最终使Tdoff下降一半左右，从而使产品在高频工作时具有优势，尤其是开关损耗降低明显。通过本发明专利技术方法生产的VDMOS产品，在智能手机充电器使用，经国内外客户使用对比，与同类常规产品相比，产品对应的充电器在充电过程中表面温度要比常规充电器温度下降15度左右，安全性与能耗得到了保证，适宜产业化生成，提升客户满意度。提升客户满意度。提升客户满意度。

【技术实现步骤摘要】
一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法


[0001]本专利技术属于半导体
，用于高频设计领域的MOSFET和IGBT产品领域，涉及一种VDMOS中采用LOCOS(Local Oxidation of Silicon，硅局部选择氧化)工艺后去除氮化硅的方法。

技术介绍

[0002]VDMOS(vertical double
‑
diffused metal oxide semiconductor)是垂直导电的双扩散功率器件，具有输入阻抗高、驱动功率低、开关速度快、热稳定性好等特点，同时它还具有负的温度系数，没有双极二极管所谓的二次击穿，这些优点使得VDMOS器件在航空航天、核工程等极端复杂环境下的应用越来越广泛。这样不可避免地要受到空间辐射和核辐射等强辐射应用环境的影响，导致器件电参数发生变化，对器件性能造成不同程度的破坏，可靠性下降，甚至使元器件完全失效。
[0003]参见图2，正常结构的VDMOS元胞中，栅极部分、沟道部分以及JFET区部分均为平直状态。
[0004]但采用LOCOS工艺必须用到氮化硅薄膜，在LOCOS局部厚氧生长后，氮化硅膜的作用就完成了，但如何去除氮化硅膜是最为关键的步骤，处理不好会导致产品出现严重的磷沾污后果，会导致产品最终失效，一般去除氮化硅膜有干法和湿法二种工艺，干法去除利用等离子气体把氮化硅膜刻蚀掉，但此法易出现氮化硅残留颗粒，后续氧化后易出现白斑现象，效果不是很好。所以大部分工艺都是利用湿法去除氮化硅膜，常规湿法是采用热的磷酸来去除氮化硅膜，湿法工艺能充分去除氮化硅膜，不留残膜，但由于长时间的热磷酸处理，会在制品表面引起磷沾污现象。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，本专利技术的目的是在完成LOCOS工艺后如何有效去除氮化硅膜质，防止磷沾污带来的负作用，采用本专利技术的方法后，得到的产品的优点更加明显，而且可靠性HTRB有保障，能保证通过标准的168小时。
[0006]本专利技术的主体工艺与目前成熟VDMOS一致，增加了LOCOS工艺。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，所述方法为：正式栅氧生长前，在表面沉积氮化硅膜，并形成LOCOS窗口，在多晶栅二边沟道中间采用局部氧化工艺生长出一定厚度的氧化层，并使得局部氧化加厚的部位位于非沟道处，再去除氮化硅膜，最后进行下一步工艺。
[0009]本专利技术基于现有的VDMOS法，增加了LOCOS工艺，在LOCOS局部厚氧生长后，本专利技术选择先采用湿法去除氮化硅膜，然后在去除表面残留的磷酸液，并且去除掉受磷酸沾污的氧化层，并重新生长氧化硅，最后再去除重新生成的氧化硅，从而得到满意的产品。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述氮化硅膜的厚度为1000～1500埃，LOCOS窗口宽度为1～2μm。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，局部氧化加厚的部位厚度为3000～6000埃。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述方法具体步骤为：
[0013]1)厚氧生长，形成分压环主结；
[0014]2)打开有源区，注入JFET与退火；
[0015]3)氮化硅膜淀积，形成LOCOS窗口；
[0016]4)LOCOS厚氧生长；
[0017]5)氮化硅湿法去除，去除磷沾污处理工艺；
[0018]6)正常栅氧生长和多晶硅栅形成。
[0019]作为本专利技术的一种优选方案，步骤5)具体为：
[0020]A)采用氢氟酸清洗制品上的氮化硅膜表面以去除氧化层；
[0021]B)加热磷酸，煮制品以彻底去除氮化硅；
[0022]C)室温下，用磷酸处理步骤B)得到的制品，用不断溢流的超纯水清洗以去除磷酸液；
[0023]D)采用混合酸处理步骤C)得到的制品，去除被磷酸沾污氧化层；
[0024]E)使用标准3号液，1号液，2号液依次对步骤D)得到的制品清洗，清洗后进入氧化炉重新生长400
‑
600埃的氧化硅，再去除生成的氧化硅。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，步骤A)中，氢氟酸的质量分数为5％；步骤B)中，磷酸加热至150℃，煮制品的时间为140～160min。
[0026]作为本专利技术的一种优选方案，步骤C)中，室温下磷酸处理制品的时间为8～12min，超纯水清洗的时间≥30min。
[0027]作为本专利技术的一种优选方案，步骤D)中，混合酸为质量分数为5％的氢氟酸与氟化铵，处理时间为80～100s。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]采用本专利技术的方法得到的产品，Qgd下降明显，最终使Tdoff下降一半左右，从而使产品在高频工作时具有优势，尤其是开关损耗降低明显。通过本专利技术方法生产的VDMOS产品，在智能手机充电器使用，经国内外客户使用对比，与同类常规产品相比，产品对应的充电器在充电过程中表面温度要比常规充电器温度下降15度左右，安全性与能耗得到了保证，适宜产业化生成，提升客户满意度。
附图说明
[0030]图1是本专利技术局部栅氧加厚元胞示意图。
[0031]图2是正常结构VDMOS元胞示意图。
[0032]图3是LOCOS厚氧生长示意图。
[0033]图4是氮化硅湿法去除，去除磷沾污处理工艺示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例，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。
[0035]本专利技术中所述的工艺，若无特别介绍，均为现有工艺。
[0036]本专利技术中所用的原料，若无特别介绍，均可从市场购得。
[0037]本专利技术基于现有的VDMOS法，增加了LOCOS工艺，在LOCOS局部厚氧生长后，本专利技术选择先采用湿法去除氮化硅膜，然后在去除表面残留的磷酸液，并且去除掉受磷酸沾污的氧化层，并重新生长氧化硅，最后再去除重新生成的氧化硅，从而得到满意的产品。
[0038]参见图1，通过本专利技术方法得到的局部栅氧加厚元胞，在正式栅氧生长前就在多晶栅二边沟道中间采用局部氧化工艺生长出足够厚度的氧化层，一般在3000～5000埃左右就好，这样一来，可以大幅降低Cgd电容，同时由于局部氧化加厚的部位不在沟道上，所以不会对Vth产生负面影响，局部栅氧化加厚技术不会影响目前VDMOS的工作原理。
[0039]实施例1
[0040]本实施例提供的LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，具体步骤如下：
[0041]1)厚氧生长，分压环主节形成。
[0042]2)有源区打开，JFET注入与退火形成。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，其特征在于，所述方法为：正式栅氧生长前，在表面沉积氮化硅膜，并形成LOCOS窗口，在多晶栅二边沟道中间采用局部氧化工艺生长出一定厚度的氧化层，并使得局部氧化加厚的部位位于非沟道处，再去除氮化硅膜，最后进行下一步工艺。2.根据权利要求1所述的一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度为1000～1500埃，LOCOS窗口宽度为1～2μm。3.根据权利要求1所述的一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，其特征在于，局部氧化加厚的部位厚度为3000～6000埃。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：1)厚氧生长，形成分压环主结；2)打开有源区，注入JFET与退火；3)氮化硅膜淀积，形成LOCOS窗口；4)LOCOS厚氧生长；5)氮化硅湿法去除，去除磷沾污处理工艺；6)正常栅氧生长和多晶硅栅形成。5.根据权利要求4所述的一种LOCOS工艺后去除氮化硅的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢细根，黄种德，
申请(专利权)人：厦门中能微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：