硬掩模层返工方法及DMOS形成方法技术

本发明专利技术提供了一种硬掩模层返工方法及DMOS形成方法，硬掩模层返工方法包括：提供一衬底，衬底包括相对设置的第一表面和第二表面，第二表面上形成有背面膜层；形成第一硬掩模层和第二硬掩模层，第一硬掩模层位于所述第一表面上，第二硬掩模层覆盖所述背面膜层；检测所述第一硬掩模层上的颗粒是否超标，若是，对所述第一硬掩模层执行离子注入工艺，并且对所述第二硬掩模层执行氮化工艺；对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层同时执行湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀工艺中所述第一硬掩模层的刻蚀速率大于所述第二硬掩模层的刻蚀速率，以去除全部厚度的所述第一硬掩模层和部分厚度的所述第二硬掩模层。保留部分厚度的所述第二硬掩模层，以保护背面膜层。以保护背面膜层。以保护背面膜层。

【技术实现步骤摘要】
硬掩模层返工方法及DMOS形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种硬掩模层返工方法及DMOS形成方法。

技术介绍

[0002]双扩散场MOS效应晶体管(Double Diffused MOSFET，DMOS)产品需要形成沟槽 (Trench) 以制作栅极结构。通常采用正硅酸乙酯 (TEOS) 分解为二氧化硅，形成硬掩模 (hard mask)层，再通过光刻和刻蚀工艺得到沟槽结构。
[0003]具体的，TEOS采用炉管低压沉积工艺，使得晶圆的正面和背面都淀积上二氧化硅膜层。一般二氧化硅厚度在3000埃~6500埃左右，厚膜层在淀积的过程中，可能发生异常，导致二氧化硅膜层颗粒超标。一旦颗粒超标而且颗粒刚好落在沟槽的位置，将直接影响后续形成的沟槽形貌。
[0004]通常情况，二氧化硅膜层发生颗粒超标，需做返工流程，将晶圆正面和背面的二氧化硅膜层及颗粒剥除，重新淀积二氧化硅。传统做法是通过酸性液体过量腐蚀，将晶圆正面和背面的二氧化硅全部剥除。但是DMOS产品使用的晶圆背面有一层低温氧化层(Low Temperature Oxide，LTO)以形成背面膜层，在返工去除正面二氧化硅膜层的时候，酸性液体通常腐蚀到晶片背面的LTO，从而损坏LTO甚至可能导致晶圆直接报废。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种硬掩模层返工方法，以解决在返工去除正面硬掩模层时酸性液体腐蚀到晶圆背面的背面膜层的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种硬掩模层返工方法，包括：提供一衬底，所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第二表面上形成有背面膜层；形成第一硬掩模层和第二硬掩模层，所述第一硬掩模层位于所述第一表面上，所述第二硬掩模层覆盖所述背面膜层；检测所述第一硬掩模层上的颗粒是否超标，若是，对所述第一硬掩模层执行离子注入工艺，并且对所述第二硬掩模层执行氮化工艺；对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层同时执行湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀工艺中所述第一硬掩模层的刻蚀速率大于所述第二硬掩模层的刻蚀速率，以去除全部厚度的所述第一硬掩模层和部分厚度的所述第二硬掩模层。
[0007]可选的，所述离子注入工艺步骤中，离子注入的深度不超过所述第一硬掩模层的厚度的90%。
[0008]可选的，通过调整所述离子注入工艺中的注入离子的种类、注入能量或者注入剂量中至少一种来调整所述第一硬掩模层在所述湿法刻蚀工艺中的刻蚀速率，以控制所述湿法刻蚀工艺后所述第二硬掩模层的剩余厚度。
[0009]可选的，所述离子注入工艺注入的离子为III
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V族离子。
[0010]可选的，所述离子注入工艺采用的机台采用大束流离子注入机台或者高能量离子注入机台。
[0011]可选的，对所述第二硬掩模层执行的所述氮化工艺包括离子注入工艺或者DPN工艺。
[0012]可选的，对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层执行湿法刻蚀工艺之后，所述第二硬掩模层的剩余厚度大于500埃。
[0013]可选的，所述第一表面上形成有外延层，所述外延层与第一硬掩模层的材质不同，所述背面膜层与所述第二硬掩模层的材质相同。
[0014]可选的，对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层执行湿法刻蚀工艺之后，还包括：在所述外延层上形成新的第一硬掩模层，同时在剩余的所述第二硬掩模层上形成新的第二硬掩模层。
[0015]可选的，所述背面膜层、所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层均为二氧化硅。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种DMOS形成方法，包括上述任一项所述的硬掩模层返工方法。
[0017]在本专利技术提供的硬掩模层返工方法及DMOS形成方法中，通过对所述第一硬掩模层执行离子注入工艺，并且对所述第二硬掩模层执行氮化工艺，以使所述第一硬掩模层的刻蚀速率大于所述第二硬掩模层的刻蚀速率，因此，在对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层执行湿法刻蚀工艺时，所述第一硬掩模层可以全部去除，而所述第二硬掩模层可以保留部分厚度，以保护背面膜层，避免湿法刻蚀工艺中的酸性液体腐蚀到晶圆背面的背面膜层，防止损坏背面膜层。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例的DMOS形成方法流程图；图2是本专利技术实施例的衬底上形成外延层和背面膜层的结构示意图；图3是本专利技术实施例的形成第一硬掩模层和第二硬掩模层的结构示意图；图4是本专利技术实施例的对第一硬掩模层离子注入的结构示意图；图5是本专利技术实施例的去除全部第一硬掩模层和部分第二硬掩模层的结构示意图；图6是本专利技术实施例的形成新的第一硬掩模层和第二硬掩模层的结构示意图；图7是本专利技术实施例的形成图形化的光刻胶层的结构示意图；图8是本专利技术实施例的形成开口的结构示意图；图9是本专利技术实施例的去除图形化的光刻胶的结构示意图；图10是本专利技术实施例的形成沟槽的结构示意图；图中，10
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衬底；11
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外延层；12
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背面膜层；13
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第一硬掩模层；14
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第二硬掩模层；15
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图形化的光刻胶层；16
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开口；17
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沟槽。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
[0020]图1为本专利技术实施例的DMOS形成方法流程图。如图1所示，本实施例提供一种硬掩模层返工方法，包括：步骤S10，提供一衬底，所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面形成有外延层，所述第二表面形成有背面膜层；步骤S20，形成第一硬掩模层和第二硬掩模层，所述第一硬掩模层覆盖所述外延层，所述第二硬掩模层覆盖所述背面膜层；步骤S30，检测所述第一硬掩模层上的颗粒是否超标；步骤S40，若是，对所述第一硬掩模层执行离子注入工艺，并且对所述第二硬掩模层执行氮化工艺，以使所述第一硬掩模层的刻蚀速率大于所述第二硬掩模层的刻蚀速率；步骤S50，对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层执行湿法刻蚀工艺，以去除全部厚度的所述第一硬掩模层和部分厚度的所述第二硬掩模层。
[0021]进一步的，对所述第一硬掩模层执行的所述离子注入工艺步骤中，离子注入工艺注入的离子为III
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V族离子。离子注入工艺注入的离子例如是硼（B）、磷（P）、碳（C）、锗（Ge）或者砷（As）。离子注入的深度不超过所述第一硬掩模层的厚度的90%。通过调整所述离子注入工艺中的注入离子的种类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬掩模层返工方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第二表面上形成有背面膜层；形成第一硬掩模层和第二硬掩模层，所述第一硬掩模层位于所述第一表面上，所述第二硬掩模层覆盖所述背面膜层；检测所述第一硬掩模层上的颗粒是否超标，若是，对所述第一硬掩模层执行离子注入工艺，并且对所述第二硬掩模层执行氮化工艺；对所述第一硬掩模层和所述第二硬掩模层同时执行湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀工艺中所述第一硬掩模层的刻蚀速率大于所述第二硬掩模层的刻蚀速率，以去除全部厚度的所述第一硬掩模层和部分厚度的所述第二硬掩模层。2.如权利要求1所述的硬掩模层返工方法，其特征在于，所述离子注入工艺步骤中，离子注入的深度不超过所述第一硬掩模层的厚度的90%。3.如权利要求1所述的硬掩模层返工方法，其特征在于，通过调整所述离子注入工艺中的注入离子的种类、注入能量或者注入剂量中至少一种来调整所述第一硬掩模层在所述湿法刻蚀工艺中的刻蚀速率，以控制所述湿法刻蚀工艺后所述第二硬掩模层的剩余厚度。4.如权利要求3所述的硬掩模层返工方法，其特征在于，所述离子注入工艺注入的离子为III
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶磊，蔡明洋，程挚，王厚有，张慧慧，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：