一种氧化物层的刻蚀方法技术

本发明专利技术提供了一种氧化物层的刻蚀方法，包括：提供包括第一器件区和第二器件区的衬底，在衬底上形成有氧化物层；在氧化物层上形成仅暴露第一器件区的第一图案化光刻胶层；以第一图案化光刻胶层为掩模，对第一器件区的氧化物层进行第一次刻蚀；去除第一图案化光刻胶层；形成仅暴露第二器件区的第二图案化光刻胶层，第二器件区的氧化物层上形成有光刻胶残留物；以第二图案化光刻胶层为掩模，对第二器件区的氧化物层进行第二次刻蚀，以去除光刻胶残留物以及第二器件区的氧化物层。本发明专利技术提供的方法，在第二步刻蚀时选择对光刻胶残留物具有去除效果的刻蚀液，能有效解决光刻胶残留物阻挡第二步刻蚀并形成残留氧化物层的问题。第二步刻蚀并形成残留氧化物层的问题。第二步刻蚀并形成残留氧化物层的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物层的刻蚀方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种氧化物层的刻蚀方法。

技术介绍

[0002]由于工艺需求，某些半导体工艺中需要对不同器件区的氧化层进行分步的选择性刻蚀，而每一步选择性刻蚀都涉及到光刻、刻蚀、去胶等制程，后一步选择性刻蚀难以避免地会受前一步选择性刻蚀的影响，在后一步选择性刻蚀的待刻蚀区域的表面形成有光刻胶残留物，此光刻胶残留物会阻挡后一步选择性刻蚀的正常进行，导致刻蚀不完全并在待刻蚀区域形成残留氧化物层。这种残留氧化物层可作为缺陷源，影响后续工艺的品质，例如影响后续的栅氧工艺形成的栅氧层的质量。

技术实现思路

[0003]为解决氧化层的分步刻蚀过程中，受前一步刻蚀制程的影响，在后一步刻蚀制程产生光刻胶残留物，进而阻挡后一步刻蚀制程的顺利进行，导致后一步刻蚀制程形成残留氧化物层的问题，本专利技术提供一种氧化物层的刻蚀方法，包括以下步骤：提供包括第一器件区和第二器件区的衬底，在衬底上形成有氧化物层；在氧化物层上形成第一图案化光刻胶层，第一图案化光刻胶层仅暴露第一器件区的氧化物层；以第一图案化光刻胶层为掩模，对第一器件区的氧化物层进行第一次刻蚀；去除第一图案化光刻胶层；在氧化物层和衬底上形成第二图案化光刻胶层，第二图案化光刻胶层仅暴露第二器件区的氧化物层，此时第二器件区的氧化物层上形成有光刻胶残留物；以第二图案化光刻胶层为掩模，对第二器件区的氧化物层进行第二次刻蚀，以去除光刻胶残留物以及第二器件区的氧化物层，第二次刻蚀包括湿法刻蚀，湿法刻蚀的刻蚀液包括添加有表面活性剂和有机溶剂的HF/NH4F混合溶液，有机溶剂包括脂肪族有机酸和/或脂肪族有机醇。
[0004]优选地，表面活性剂包括烷基硫酸铵盐阴离子；和/或，脂肪族有机酸包括乙酸、丁酸和辛酸中的至少一种，脂肪族有机醇包括异丙醇和正丁醇中的至少一种。
[0005]优选地，HF/NH4F混合溶液中，HF质量分数含量为14%~24%，NH4F质量分数不超过5%，表面活性剂的质量分数为1%~3%，有机溶剂的质量分数为1%~3%。
[0006]优选地，衬底用于形成闪存器件，第一器件区包括存储单元区，第二器件区包括高压器件区。
[0007]优选地，在氧化物层上形成第一图案化光刻胶层的步骤之后，且在对第一器件区的氧化物层进行第一次刻蚀的步骤之前，氧化物层的刻蚀方法还包括步骤：以第一图案化光刻胶层为掩模，对第一器件区进行阈值电压离子注入，以在第一器件区的衬底中形成阈值电压调整区。
[0008]优选地，第一图案化光刻胶层和第二图案化光刻胶层由相同种类的光刻胶形成。
[0009]优选地，去除第一图案化光刻胶层的方法包括湿法氧化去胶工艺，湿法氧化去胶工艺的去胶溶液包括HPM溶液。
[0010]优选地，在对第二器件区的氧化物层进行第二次刻蚀的步骤之后，氧化物层的刻蚀方法还包括：去除第二图案化光刻胶层。
[0011]优选地，第一次刻蚀包括氢氟酸湿法刻蚀。
[0012]优选地，第一器件区与第二器件区相邻。
[0013]优选地，衬底包括硅衬底；和/或，氧化物层包括而氧化硅层。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供的一种氧化物层的刻蚀方法，具有以下优点：现有技术中，当对氧化物层进行分步刻蚀时，受前一步刻蚀制程的影响，在后一步刻蚀制程会产生光刻胶残留物。本专利技术提供的氧化物层的刻蚀方法，通过在第二步刻蚀（后一步刻蚀）时选择对光刻胶残留物具有去除效果的刻蚀液，能有效解决光刻胶残留物阻挡第二步刻蚀并形成残留氧化物层的问题，避免了残留氧化物层作为缺陷源降低后续工艺的品质。本专利技术提供的氧化物层的刻蚀方法，仅需要改变第二次刻蚀的刻蚀液，无需对现有工艺流程进行较大改动，提高了与现有工艺的兼容性。
附图说明
[0015]图1所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法的步骤流程图；图2所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中在衬底上形成氧化物层后的结构示意图；图3所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中形成第一图案化光刻胶层后的结构示意图；图4所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中对第一器件区进行阈值电压离子注入后的结构示意图；图5所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中进行第一次刻蚀后的结构示意图；图6所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中去除第一图案化光刻胶层后的结构示意图；图7所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中形成第二图案化光刻胶层后的结构示意图；图8所示为一实施例提供的一种氧化物层的刻蚀方法中进行第二次刻蚀后的结构示意图；其中，附图标记说明如下：10
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衬底；101
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第一器件区；102
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第二器件区；20
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氧化物层；30
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第一图案化光刻胶层；1011
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阈值电压调整区；40
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第二图案化光刻胶层；50
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光刻胶残留物。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本专利技术所提供的一种氧化物层的刻蚀方法作进一步详细说明。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。
[0017]以下，将以现有技术中闪存器件的牺牲氧化物层的分步刻蚀过程为例，对涉及到分步刻蚀氧化物层的工艺中，在后一步刻蚀制程中产生光刻胶残留物的问题进行说明。
[0018]在半导体衬底上进行栅氧工艺以形成栅氧介质层之前，通常需要进行阈值电压离子注入工艺。阈值电压离子注入工艺是指通过离子注入调整器件沟道区的杂质浓度，通常提高沟道区的杂质浓度可以提高阈值电压，降低器件的漏电流。在进行阈值电压离子注入工艺之前，需要在半导体衬底，例如硅衬底，上生长一层牺牲氧化物层（Sacrifice Oxide），例如二氧化硅层，该牺牲氧化物层可以防止阈值电压离子注入的隧道效应，可以隔离衬底与光刻胶，防止光刻胶中的有机物因与衬底直接接触而污染衬底，还可以防止注入过程对衬底表面的损伤。在进行阈值电压离子注入工艺之后，需去除所述牺牲氧化物层，以利于下一道栅氧工艺能在裸露的衬底表面形成高质量的栅氧介质层。去除所述牺牲氧化物层的方法一般包括氢氟酸湿法刻蚀或清洗。对于闪存器件，其至少包括存储单元区和高压器件区，在进行阈值电压离子注入工艺时，仅需对存储单元区进行离子注入，而无需对高压器件区进行离子注入，因此去除所述牺牲氧化物层会通过两步湿法刻蚀制程完成。现有的一种闪存器件的牺牲氧化物层的刻蚀方法包括以下步骤：步骤S01：提供包括存储单元区和高压器件区的衬底，在所述衬底上形成有牺牲氧化物层，在所述牺牲氧化物层上经第一次光刻形成有第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层仅暴露所述存储单元区；步骤S02：以所述第一图案化光刻胶层为掩模，对所述存储单元区的衬底进行阈值电压离子注入；步骤S03：以所述第一图案化光刻胶层为掩模，对所述存储单元区的牺牲氧化物层进行第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.氧化物层的刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：提供包括第一器件区和第二器件区的衬底，在所述衬底上形成有氧化物层；在所述氧化物层上形成第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层仅暴露所述第一器件区的氧化物层；以所述第一图案化光刻胶层为掩模，对所述第一器件区的氧化物层进行第一次刻蚀；去除所述第一图案化光刻胶层；在所述氧化物层和所述衬底上形成第二图案化光刻胶层，所述第二图案化光刻胶层仅暴露所述第二器件区的氧化物层，此时所述第二器件区的氧化物层上形成有光刻胶残留物；以所述第二图案化光刻胶层为掩模，对所述第二器件区的氧化物层进行第二次刻蚀，以去除所述光刻胶残留物以及所述第二器件区的氧化物层，所述第二次刻蚀包括湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液包括添加有表面活性剂和有机溶剂的HF/NH4F混合溶液，所述有机溶剂包括脂肪族有机酸和/或脂肪族有机醇。2.如权利要求1所述的氧化物层的刻蚀方法，其特征在于，所述表面活性剂包括烷基硫酸铵盐阴离子；和/或，所述脂肪族有机酸包括乙酸、丁酸和辛酸中的至少一种，所述脂肪族有机醇包括异丙醇和正丁醇中的至少一种。3.如权利要求1所述的氧化物层的刻蚀方法，其特征在于，所述HF/NH4F混合溶液中，HF质量分数含量为14%~24%，NH4F质量分数不超过5%，所述表面活性剂的质量分数为1%~3%，所述有机溶剂的质量分数为1%~3%。4.如权利要求1所述的氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳文森，王胜林，黄珊，周盼盼，
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：