專利名稱：在半導(dǎo)體器件間設(shè)置隔離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在半導(dǎo)體器件間設(shè)置隔離的方法。具體地講，本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體器件間設(shè)置能使半導(dǎo)體器件的有源區(qū)最大化的隔離的方法。
在制造半導(dǎo)體器件，如DRAM、SRAM等存貯元件中，器件間的隔離是通過選擇性的氧化達(dá)到的。


圖1是通過硅局部氧化(local oxidation of silicon下文稱作LOCOS工藝)的現(xiàn)有選擇氧化方法所形成的包括圍繞有源區(qū)在內(nèi)的場氧化層的局部剖面圖。該工藝如下。
參照圖1，經(jīng)熱氧化在硅半導(dǎo)體襯底1上形成熱氧化層2。然后，在已形成的氧化層2上形成氮化硅層3。此后，在該氮化硅層3上淀積光致抗蝕劑膜(未圖示)，經(jīng)曝光形成圖形，再經(jīng)蝕刻以便露出用于器件間隔離用的場氧化層的預(yù)定部位。用只選擇腐蝕氮化物材料的溶液腐蝕掉露出的部分，其中構(gòu)成圖形的光致抗蝕劑膜起著抗所說的溶液腐蝕阻擋層的作用。之后，用剝離溶液去除構(gòu)成圖形的光致抗蝕劑層。
將具有氧化層及其上有已構(gòu)成圖形的氮化層的晶片放在熱爐中經(jīng)預(yù)定時間。在場區(qū)進(jìn)行注入，在場氧化層之下構(gòu)成一個溝道終止摻雜層。
然后，用濕氧，在大約1000℃，經(jīng)2-4小時，在裸露部分熱生長氧化物。在沒有氮化物掩蔽的地方生長氧化物。經(jīng)上述工藝的結(jié)果，形成如圖1所示的場氧化層4。
但是，當(dāng)用上述常規(guī)的LOCOS隔離方法形成場氧化層時，一些氧化劑也在氮化物的邊緣橫向擴(kuò)散。這就使氧化物生長到氮化物之下并抬高氮化物邊緣。因為氮化物邊緣的氧化物形狀是逐漸變細(xì)融合到底氧化物中的楔形，它稱之為鳥嘴。該鳥嘴是場氧化物向器件有源區(qū)的橫向延伸，因而產(chǎn)生了有源區(qū)減小的問題。
鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種不產(chǎn)生鳥嘴而能使存貯元件的有源區(qū)盡量大的半導(dǎo)體器件間隔離方法。
為達(dá)到該目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件間隔離的特點是采用一種包括以下各步驟的方法。
(A)在硅半導(dǎo)體襯底上順序形成第一氧化膜和氮化硅層；(B)在該氮化硅層上形成第一光致抗蝕劑圖形，這里尚未形成在半導(dǎo)體器件間隔離的場氧化物；(C)蝕刻沒有光致抗蝕劑膜的裸露的氮化物和其下的硅層至預(yù)定深度；(D)去除第一光致抗蝕劑膜；(E)氧化由步驟(D)所得到的晶片，直至在已腐蝕過的硅襯底上生長第二氧化物，并使生長的第二氧化物的側(cè)壁自身從已構(gòu)圖的氮化物和第一氧化層的區(qū)域向外離開一預(yù)定的距離；(F)在由步驟(E)所得到的結(jié)構(gòu)中除氮化物層表面之外的部分形成第二光致抗蝕劑膜，并使整個表面平面化，使其與氮化層表面同高；
(G)腐蝕氮化物層、第一氧化物層及位于第一氧化物豎直下方的那部分第二氧化物；(H)去除第二光致抗蝕劑膜；(I)外延生長從步驟(G)露出的Si襯底裸露部分；(J)在由步驟(I)所得的結(jié)構(gòu)上淀積絕緣層；以及(K)拋光淀積后的絕緣層直至露出外延層。
以下結(jié)合附圖來詳述本發(fā)明的實施例，附圖中圖1是通過硅的局部氧化的常規(guī)選擇氧化方法所形成的包括圍繞有源區(qū)在內(nèi)的場氧化層的局部剖面圖；圖2(A)～(F)是解釋根據(jù)本發(fā)明的一實施例的半導(dǎo)體器件間隔離的方法的剖面圖。
通過結(jié)合附圖的如下說明，會對本發(fā)明的上述目的和特點有更全面的理解，其中以舉例方式來說明一實例。
圖2(A)～2(F)是解釋根據(jù)本發(fā)明的一實施例的半導(dǎo)體器件間隔離的方法的剖面圖。
如圖2(A)所示，在硅半導(dǎo)體襯底11上形成厚100～300的第一氧化膜12。然后，在第一氧化層12上形成厚1000～2000的氮化硅層13。之后，在氮化硅層13上形成第一光致抗蝕劑膜，緊接著進(jìn)行曝光形成圖形的工藝以及蝕刻步驟。在尚未形成半導(dǎo)體器件間隔離的場氧化物處的氮化物層13上形成第一光致抗蝕劑圖形。腐蝕掉在其上不存在光致抗蝕劑圖形的露出的氮化物部分，然后腐蝕掉下面的氧化層和硅層至預(yù)定深度。于是在被掩蔽部分形成了凸臺部分。在上述步驟中硅層被蝕刻的厚度范圍大約是0.5～1.2μm。用溶液剝掉第一光致抗蝕劑圖形。
如圖2B所示，借助爐內(nèi)退火使由上述步驟所得到的片子熱氧化，直至借助本步驟的氧化從裸露襯底的側(cè)壁生長出第二氧化物，使自身從形成圖形的氮化物和第一氧化層13和12向外離開一預(yù)定的距離。所生長的第二氧化物層15的厚度范圍在3000～8000。
如圖2C所示，將第二光致抗蝕劑膜16填充在由所說的熱氧化步驟所得結(jié)構(gòu)的除氮化層表面之外的部分，并使之平面化，與氮化層表面同高。
如圖2D所示，用各向異性腐蝕方法腐蝕掉氮化層13、第一氧化物層12和位于第一氧化物12豎直下方的那部分第二氧化物。
然后，以常規(guī)方法用溶液去除第二光致抗蝕劑膜16。
如圖2E所示，通過單晶的外延生長，在所說的步驟中生長Si襯底的裸露部分，在其上就形成了外延層17。外延層17在后序工藝中制作的半導(dǎo)體器件中起著有源區(qū)的作用。
然后，在所說的外延層17和第二氧化物層15上形成厚3000～10000的絕緣層18。作為所說的絕緣層18的一例，使用TEOS(原硅酸四乙脂)。由于前步工藝的硅腐蝕步驟，絕緣層具有不同的高度。
隨后，如圖2F所示，拋光絕緣層18，并用常規(guī)化學(xué)機(jī)械處理使之平面化，直至單晶外延硅層17完全露出。于是形成了由絕緣層18和第二氧化物層15組成的場氧化區(qū)20。
如前所述，與半導(dǎo)體器件間的隔離的常規(guī)方法相比，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件間隔離的方法可消除鳥嘴的產(chǎn)生。所以，本發(fā)明提供一種能確保半導(dǎo)體器件有足夠的有源區(qū)的特點。
對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在閱讀前述公開內(nèi)容之后，會容易理解本文所公開的本發(fā)明的其它特點、優(yōu)點和實施方案。就這一點上講，雖然已很詳細(xì)地描述了本發(fā)明的具體實施方案，但在不脫離如說明書和權(quán)利要求書請求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范疇的前提下可以作出這些實施方案的各種變化與改型。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體器件間隔離的方法，包括以下步驟(A)在硅半導(dǎo)體襯底上順序形成第一氧化膜和氮化硅層；(B)在該氮化硅層上形成第一光致抗蝕劑圖形，這里尚未形成在半導(dǎo)體器件間隔離的場氧化物；(C)蝕刻沒有光致抗蝕劑膜的裸露的氮化物和其下的硅層至預(yù)定深度；(D)去除第一光致抗蝕劑膜；(E)氧化由步驟(D)所得到的晶片，直至在已腐蝕過的硅襯底上生長第二氧化物，并使生長的第二氧化物的側(cè)壁自身從已構(gòu)圖的氮化物和第一氧化層的區(qū)域向外離開一預(yù)定的距離；(F)在由步驟(E)所得到的結(jié)構(gòu)中除氮化物層表面之外的部分形成第二光致抗蝕劑膜，并使整個表面平面化，使其與氮化層表面同高；(G)腐蝕氮化物層、第一氧化物層及位于第一氧化物豎直下方的那部分第二氧化物；(H)去除第二光致抗蝕劑膜；(I)外延生長從步驟(G)露出的Si襯底裸露部分；(J)在由步驟(I)所得的結(jié)構(gòu)上淀積絕緣層；以及(K)拋光淀積后的絕緣層直至露出外延層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(C)中硅襯底的蝕刻深度范圍為0.5～1.2μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(C)對氮化硅、氧化物及硅襯底的蝕刻采取各向異性蝕刻方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(G)對氧化硅、第一氧化物及第二氧化物的蝕刻采取各向異性蝕刻方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二氧化膜的厚度為3000～8000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(F)中的第二光致抗蝕劑膜的高度等于或低于氮化硅膜的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，生長的外延層與第二氧化物層具有相同的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(J)中絕緣層的厚度范圍為3000～10000。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(J)的絕緣層是TEOS。
全文摘要
一種用于半導(dǎo)體器件間隔離的方法，包括在硅襯底上形成第一氧化膜和氮化硅膜；形成第一光致抗蝕膜圖形，蝕刻露出部分至一定深度；去除第一抗蝕膜；生長第二氧化物，至離開構(gòu)成圖形的氮化硅層和第一氧化層一定距離；在除氮化硅層之外形成第二光致抗蝕膜；蝕刻氮化硅、第一氧化層及其豎直下方的第二氧化物；去除第二抗蝕膜；外延生長露出的硅襯底；淀積絕緣層；及拋光直至露出外延層。該方法避免了常規(guī)方法的鳥嘴，擴(kuò)大了有源區(qū)。
文檔編號H01L21/76GK1132411SQ95118829
公開日1996年10月2日 申請日期1995年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月30日
發(fā)明者樸相勛 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社