專利名稱：在半導體器件間設置隔離的方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及在半導體器件間設置隔離的方法。具體地講，本發(fā)明涉及在半導體器件間設置能使半導體器件的有源區(qū)最大化的隔離的方法。
在制造半導體器件，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)在內的場氧化層的局部剖面圖。該工藝如下。
參照圖1，經熱氧化在硅半導體襯底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)，經曝光形成圖形，再經蝕刻以便露出用于器件間隔離用的場氧化層的預定部位。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，用剝離溶液去除構成圖形的光致抗蝕劑層。
將具有氧化層及其上有已構成圖形的氮化層的晶片放在熱爐中經預定時間。在場區(qū)進行注入，在場氧化層之下構成一個溝道終止摻雜層。
然后，用濕氧，在大約1000℃，經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。經上述工藝的結果，形成如圖1所示的場氧化層4。
但是，當用上述常規(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生鳥嘴而能使存貯元件的有源區(qū)盡量大的半導體器件間隔離方法。
為達到該目的，本發(fā)明的半導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壁自身從已構圖的氮化物和第一氧化層的區(qū)域向外離開一預定的距離；(F)在由步驟(E)所得到的結構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)所得的結構上淀積絕緣層；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)在內的場氧化層的局部剖面圖；圖2(A)～(F)是解釋根據本發(fā)明的一實施例的半導體器件間隔離的方法的剖面圖。
通過結合附圖的如下說明，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)是解釋根據本發(fā)明的一實施例的半導體器件間隔離的方法的剖面圖。
如圖2(A)所示，在硅半導體襯底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，緊接著進行曝光形成圖形的工藝以及蝕刻步驟。在尚未形成半導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構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)化學機械處理使之平面化，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，與半導體器件間的隔離的常規(guī)方法相比，根據本發(fā)明的半導體器件間隔離的方法可消除鳥嘴的產生。所以，本發(fā)明提供一種能確保半導體器件有足夠的有源區(qū)的特點。
對本領域普通技術人員來說，在閱讀前述公開內容之后，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利要求書請求保護的本發(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。
權利要求
1.一種用于半導體器件間隔離的方法，包括以下步驟(A)在硅半導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壁自身從已構圖的氮化物和第一氧化層的區(qū)域向外離開一預定的距離；(F)在由步驟(E)所得到的結構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)所得的結構上淀積絕緣層；以及(K)拋光淀積后的絕緣層直至露出外延層。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的方法，其中，第二氧化膜的厚度為3000～8000。
6.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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)先權日1994年12月30日
發(fā)明者樸相勛 申請人:現(xiàn)代電子產業(yè)株式會社