在半导体器件间设置隔离的方法技术

一种用于半导体器件间隔离的方法，包括：在硅衬底上形成第一氧化膜和氮化硅膜；形成第一光致抗蚀膜图形，蚀刻露出部分至一定深度；去除第一抗蚀膜；生长第二氧化物，至离开构成图形的氮化硅层和第一氧化层一定距离；在除氮化硅层之外形成第二光致抗蚀膜；蚀刻氮化硅、第一氧化层及其竖直下方的第二氧化物；去除第二抗蚀膜；外延生长露出的硅衬底；淀积绝缘层；及抛光直至露出外延层。该方法避免了常规方法的鸟嘴，扩大了有源区。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及。具体地讲，本专利技术涉及在半导体器件间设置能使半导体器件的有源区最大化的隔离的方法。在制造半导体器件，如DRAM、SRAM等存贮元件中，器件间的隔离是通过选择性的氧化达到的。附图说明图1是通过硅局部氧化(local oxidation of silicon下文称作LOCOS工艺)的现有选择氧化方法所形成的包括围绕有源区在内的场氧化层的局部剖面图。该工艺如下。参照图1，经热氧化在硅半导体衬底1上形成热氧化层2。然后，在已形成的氧化层2上形成氮化硅层3。此后，在该氮化硅层3上淀积光致抗蚀剂膜(未图示)，经曝光形成图形，再经蚀刻以便露出用于器件间隔离用的场氧化层的预定部位。用只选择腐蚀氮化物材料的溶液腐蚀掉露出的部分，其中构成图形的光致抗蚀剂膜起着抗所说的溶液腐蚀阻挡层的作用。之后，用剥离溶液去除构成图形的光致抗蚀剂层。将具有氧化层及其上有已构成图形的氮化层的晶片放在热炉中经预定时间。在场区进行注入，在场氧化层之下构成一个沟道终止掺杂层。然后，用湿氧，在大约1000℃，经2-4小时，在裸露部分热生长氧化物。在没有氮化物掩蔽的地方生长氧化物。经上述工艺的结果，形成如图1所示的场氧化层4。但是，当用上述常规的LOCOS隔离方法形成场氧化层时，一些氧化剂也在氮化物的边缘横向扩散。这就使氧化物生长到氮化物之下并抬高氮化物边缘。因为氮化物边缘的氧化物形状是逐渐变细融合到底氧化物中的楔形，它称之为鸟嘴。该鸟嘴是场氧化物向器件有源区的横向延伸，因而产生了有源区减小的问题。鉴于以上所述，本专利技术的目的在于提供一种不产生鸟嘴而能使存贮元件的有源区尽量大的半导体器件间隔离方法。为达到该目的，本专利技术的半导体器件间隔离的特点是采用一种包括以下各步骤的方法。(A)在硅半导体衬底上顺序形成第一氧化膜和氮化硅层；(B)在该氮化硅层上形成第一光致抗蚀剂图形，这里尚未形成在半导体器件间隔离的场氧化物；(C)蚀刻没有光致抗蚀剂膜的裸露的氮化物和其下的硅层至预定深度；(D)去除第一光致抗蚀剂膜；(E)氧化由步骤(D)所得到的晶片，直至在已腐蚀过的硅衬底上生长第二氧化物，并使生长的第二氧化物的侧壁自身从已构图的氮化物和第一氧化层的区域向外离开一预定的距离；(F)在由步骤(E)所得到的结构中除氮化物层表面之外的部分形成第二光致抗蚀剂膜，并使整个表面平面化，使其与氮化层表面同高；(G)腐蚀氮化物层、第一氧化物层及位于第一氧化物竖直下方的那部分第二氧化物；(H)去除第二光致抗蚀剂膜；(I)外延生长从步骤(G)露出的Si衬底裸露部分；(J)在由步骤(I)所得的结构上淀积绝缘层；以及(K)抛光淀积后的绝缘层直至露出外延层。以下结合附图来详述本专利技术的实施例，附图中图1是通过硅的局部氧化的常规选择氧化方法所形成的包括围绕有源区在内的场氧化层的局部剖面图；图2(A)～(F)是解释根据本专利技术的一实施例的半导体器件间隔离的方法的剖面图。通过结合附图的如下说明，会对本专利技术的上述目的和特点有更全面的理解，其中以举例方式来说明一实例。图2(A)～2(F)是解释根据本专利技术的一实施例的半导体器件间隔离的方法的剖面图。如图2(A)所示，在硅半导体衬底11上形成厚100～300的第一氧化膜12。然后，在第一氧化层12上形成厚1000～2000的氮化硅层13。之后，在氮化硅层13上形成第一光致抗蚀剂膜，紧接着进行曝光形成图形的工艺以及蚀刻步骤。在尚未形成半导体器件间隔离的场氧化物处的氮化物层13上形成第一光致抗蚀剂图形。腐蚀掉在其上不存在光致抗蚀剂图形的露出的氮化物部分，然后腐蚀掉下面的氧化层和硅层至预定深度。于是在被掩蔽部分形成了凸台部分。在上述步骤中硅层被蚀刻的厚度范围大约是0.5～1.2μm。用溶液剥掉第一光致抗蚀剂图形。如图2B所示，借助炉内退火使由上述步骤所得到的片子热氧化，直至借助本步骤的氧化从裸露衬底的侧壁生长出第二氧化物，使自身从形成图形的氮化物和第一氧化层13和12向外离开一预定的距离。所生长的第二氧化物层15的厚度范围在3000～8000。如图2C所示，将第二光致抗蚀剂膜16填充在由所说的热氧化步骤所得结构的除氮化层表面之外的部分，并使之平面化，与氮化层表面同高。如图2D所示，用各向异性腐蚀方法腐蚀掉氮化层13、第一氧化物层12和位于第一氧化物12竖直下方的那部分第二氧化物。然后，以常规方法用溶液去除第二光致抗蚀剂膜16。如图2E所示，通过单晶的外延生长，在所说的步骤中生长Si衬底的裸露部分，在其上就形成了外延层17。外延层17在后序工艺中制作的半导体器件中起着有源区的作用。然后，在所说的外延层17和第二氧化物层15上形成厚3000～10000的绝缘层18。作为所说的绝缘层18的一例，使用TEOS(原硅酸四乙脂)。由于前步工艺的硅腐蚀步骤，绝缘层具有不同的高度。随后，如图2F所示，抛光绝缘层18，并用常规化学机械处理使之平面化，直至单晶外延硅层17完全露出。于是形成了由绝缘层18和第二氧化物层15组成的场氧化区20。如前所述，与半导体器件间的隔离的常规方法相比，根据本专利技术的半导体器件间隔离的方法可消除鸟嘴的产生。所以，本专利技术提供一种能确保半导体器件有足够的有源区的特点。对本领域普通技术人员来说，在阅读前述公开内容之后，会容易理解本文所公开的本专利技术的其它特点、优点和实施方案。就这一点上讲，虽然已很详细地描述了本专利技术的具体实施方案，但在不脱离如说明书和权利要求书请求保护的本专利技术的精神和范畴的前提下可以作出这些实施方案的各种变化与改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体器件间隔离的方法，包括以下步骤：（Ａ）在硅半导体衬底上顺序形成第一氧化膜和氮化硅层；（Ｂ）在该氮化硅层上形成第一光致抗蚀剂图形，这里尚未形成在半导体器件间隔离的场氧化物；（Ｃ）蚀刻没有光致抗蚀剂膜的裸露的氮化物和其 下的硅层至预定深度；（Ｄ）去除第一光致抗蚀剂膜；（Ｅ）氧化由步骤（Ｄ）所得到的晶片，直至在已腐蚀过的硅衬底上生长第二氧化物，并使生长的第二氧化物的侧壁自身从已构图的氮化物和第一氧化层的区域向外离开一预定的距离；（Ｆ）在由步骤（Ｅ ）所得到的结构中除氮化物层表面之外的部分形成第二光致抗蚀剂膜，并使整个表面平面化，使其与氮化层表面同高；（Ｇ）腐蚀氮化物层、第一氧化物层及位于第一氧化物竖直下方的那部分第二氧化物；（Ｈ）去除第二光致抗蚀剂膜；（Ｉ）外延生长从步骤 （Ｇ）露出的Ｓｉ衬底裸露部分；（Ｊ）在由步骤（Ｉ）所得的结构上淀积绝缘层；以及（Ｋ）抛光淀积后的绝缘层直至露出外延层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 1994-12-30 39093/94;KR 1994-12-30 39095/941.一种用于半导体器件间隔离的方法，包括以下步骤(A)在硅半导体衬底上顺序形成第一氧化膜和氮化硅层；(B)在该氮化硅层上形成第一光致抗蚀剂图形，这里尚未形成在半导体器件间隔离的场氧化物；(C)蚀刻没有光致抗蚀剂膜的裸露的氮化物和其下的硅层至预定深度；(D)去除第一光致抗蚀剂膜；(E)氧化由步骤(D)所得到的晶片，直至在已腐蚀过的硅衬底上生长第二氧化物，并使生长的第二氧化物的侧壁自身从已构图的氮化物和第一氧化层的区域向外离开一预定的距离；(F)在由步骤(E)所得到的结构中除氮化物层表面之外的部分形成第二光致抗蚀剂膜，并使整个表面平面化，使其与氮化层表面同高；(G)腐蚀氮化物层、第一氧化物层及位于第一氧化物竖直下方的那部分第二氧化物；(H)去除第二光致抗蚀剂膜；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴相勋，
申请(专利权)人：现代电子产业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]