柵氧化層工藝的制造流程

與亞微米工藝類似，柵氧化層工藝是通過熱氧化形成高質(zhì)量的柵氧化層，它的熱穩(wěn)定性和界面態(tài)都非常好。

1）清洗。將晶圓放入清洗槽中清洗，得到清潔的表面。因?yàn)楹竺嬉坏拦ば蚴巧L柵氧化層，對氧化膜的質(zhì)量要求非常高，不能有缺陷，所以生長氧化硅前再過一道酸槽清除自然氧化層，同時(shí)熱氧化生長的柵氧化層厚度會(huì)更精確。

2）生長厚柵氧化層。利用爐管熱氧化生長一層厚的二氧化硅柵氧化層，溫度為850°C左右。先用濕氧氧化法，通入H2和O2的混合氣體，然后用干氧氧化法，通入高純度的氧氣使硅氧化。干氧生長的氧化物結(jié)構(gòu)、質(zhì)地和均勻性均比濕氧生長的氧化物好，但用濕氧形成的氧化物的TDDB比較長。圖4-170所示為生長厚柵氧化層后的剖面圖。

3）厚柵氧光刻處理。通過微影技術(shù)將厚柵氧掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上，形成中壓器件柵氧化層的圖案，保留中壓器件區(qū)域的光刻膠。AA作為厚柵氧光刻曝光對準(zhǔn)。圖4-39所示為電路的版圖，工藝的剖面圖是沿 AA'方向，圖4-171 所示為厚柵氧光刻的剖面圖，圖4-172 所示為厚柵氧顯影的剖面圖。

4）測量厚柵氧光刻套刻，收集曝光之后的厚柵氧光刻與 AA的套刻數(shù)據(jù)。

5）檢查顯影后曝光的圖形。

6）濕法刻蝕去除低壓器件區(qū)域氧化層。通過濕法刻蝕去掉低壓器件區(qū)域的氧化層，留下中壓器件區(qū)域的柵氧。圖4-173所示為去除低壓器件區(qū)域氧化層的剖面圖。

7）去光刻膠。通過干法刻蝕和濕法刻蝕去除光刻膠。圖4-174所示為去除光刻膠后的剖面圖。

8）清洗。將晶圓放入清洗槽中清洗，得到清潔的表面，防止表面的雜質(zhì)在生長薄柵氧化層時(shí)影響氧化層的質(zhì)量。

9）生長薄柵氧化層。利用爐管熱氧化生長一層薄的二氧化硅柵氧，溫度為800°C左右，先用濕氧氧化法，通入H2和O2的混合氣體，然后用干氧氧化法，通入高純度的氧氣使硅氧化。該步驟為低壓器件的柵氧，中壓器件的柵氧就是兩次所生長的柵氧，但不是相加，因?yàn)橛醒趸瘜痈采w的區(qū)域和沒有氧化層覆蓋的區(qū)域柵氧的生長速率是不一樣的。圖4-175所示為生長薄柵氧和厚柵氧的剖面圖。