專利名稱：帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法，特別涉及帶有利用LOCOS方法形成的場(chǎng)絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管和帶有例如槽DRAM單元的槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，本發(fā)明還涉及上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。
在形成半導(dǎo)體器件的元件隔離區(qū)情況下，已經(jīng)廣泛使用了適于微型結(jié)構(gòu)的槽隔離方法。圖1A-1E是按照制造步驟的順序表示該槽隔離方法的截面圖。如圖1A所示，在硅襯底3上形成硅氧化膜6，在此硅氧化膜6上形成硅氮化膜5。另外，選擇去掉位于將要形成槽隔離部分的位置的那部分硅氧化膜6的硅氮化膜5。
然后，如圖1B所示，用硅氮化膜5和硅氧化膜6作掩模，腐蝕硅襯底3，從而在硅襯底3中形成槽7。
此后，如圖1C所示，去掉硅氮化膜5和硅氧化膜6，然后以被掩埋在槽7中的狀態(tài)形成用于元件隔離的絕緣膜2。
接下來如圖1D所示，在整個(gè)表面上形成氧化膜30，然后在整個(gè)表面上形成柵極膜1，如圖1E所示。
另外，應(yīng)指出對(duì)于微型結(jié)構(gòu)來說，基于LOCOS(硅的局部氧化)方法的元件隔離方法沒有槽隔方法更適合，但是其包括簡(jiǎn)單的制造步驟。
圖2A-2D是按照制造步驟順序表示基于LOCOS方法的元件隔離方法的截面圖。如圖2A所示，在硅襯底3上形成硅氧化膜6和硅氮化膜5，然后選擇去掉位于將要形成元件隔離部分的位置的那部分硅氧化膜6和硅氮化膜5，以暴露襯底的表面。
接著，如圖2B所示，用硅氮化膜5作掩模，氧化該襯底的表面，從而在襯底表面上形成硅氧化膜31，其中該膜用作元件隔離部分。
然后，如圖2C所示，去掉硅氧化膜6和硅氮化膜5，在硅氧化膜31的部分之間形成元件區(qū)域32。
接下來，如圖2D所示，形成柵絕緣膜33，然后形成柵極膜1。
在如上所述利用氧化形成絕緣膜的情況下，在沒有，例如絕緣膜的圖形存在于硅襯底上時(shí)，從硅襯底的表面均勻地輸送氧，從而形成具有均勻厚度的氧化膜。但是，在絕緣膜的圖形存在于硅襯底上的情況下，從硅襯底的表面輸送氧會(huì)不均勻，這樣，在所述圖形的端部附近的部分氧化膜變薄。
圖3A-3E是按照制造步驟的順序表示制造槽DRAM的方法的截面圖。如圖3A所示，在硅襯底3表面上形成襯底平板電極(plateelectrode)16，另外，還形成場(chǎng)絕緣膜19、硅氧化膜14、硅氮化膜13和硅氧化膜12。此后，形成槽20，并且，在位于襯底平板電極16下面的所述槽20的內(nèi)表面部分中利用疊置或堆疊形成電容電極17和電容絕緣膜18，在場(chǎng)絕緣膜19的側(cè)表面上形成硅氧化膜15。
接下來如圖3B所示，以掩埋在槽20中的狀態(tài)形成硅膜21，并且，如圖3C所示，去掉位于硅氧化膜12上的部分硅膜21。結(jié)果，由硅形成的存儲(chǔ)電極22留在槽20中。
然后，如圖3D所示，去掉硅氧化膜12，之后，為了把由含雜質(zhì)的硅形成的存儲(chǔ)電極22和相鄰單元的傳輸柵(transfer gate)的柵極24隔離開，氧化存儲(chǔ)電極24的上部分，從而形成氧化膜34。
此后，如圖3E所示，去掉硅氮化膜13和硅氧化膜14，并形成柵絕緣膜25，形成柵極24和側(cè)壁絕緣膜26，另外再形成源-漏區(qū)27。
接著，如圖3F所示，在硅氧化膜15上形成電極28。
另一方面，在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開7-94503中，公開了一種方法，根據(jù)此方法，在氧化襯底表面之前，雜質(zhì)注入到硅襯底中，用以控制氧化膜的厚度。具體地講，根據(jù)日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開7-94503中公開的方法，氮離子和氬離子注入到硅襯底中，然后熱氧化硅襯底的表面，從而控制氧化速率。如圖10中所示，如果注入到硅襯底中的雜質(zhì)的量增加，那么得到的氧化膜的厚度也改變了。
采用槽隔離結(jié)構(gòu)(見圖1A-1E)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵絕緣膜30不具有鳥嘴狀物，并且在氧化過程中，氧不能均勻地從硅襯底表面輸送，所以位于槽隔離部分的端部附近部分柵絕緣膜變薄。結(jié)果，與所希望的氧化膜厚度相比，在槽隔離部分端部附近的氧化膜的擊穿電壓劣化，從而氧化膜的可靠性降低了。
在利用基于熱氧化方法(見圖2A-2D)的LOCOS(硅的局部氧化)形成元件隔離部分的情況下，位于元件隔離部分的端部附近的那部分柵絕緣膜33的厚度由于鳥嘴狀物(硅氧化膜31的端部)而比柵絕緣膜的中間部分厚，并且不會(huì)比設(shè)計(jì)所希望的絕緣膜厚度的厚度薄。結(jié)果，絕緣膜的擊穿電壓不會(huì)比具有希望厚度的絕緣膜的擊穿電壓壞。但是，在場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)一步微型結(jié)構(gòu)化的情況下，由于鳥嘴狀物，所以很難形成窄元件區(qū)域32。
另外，在槽DRAM單元中(見圖3A-3F)，在把包括含雜質(zhì)的硅的存儲(chǔ)電極22和相鄰單元的傳輸柵的柵極24隔離情況下，氧化存儲(chǔ)電極22的上部，從而形成硅氧化膜34(見圖3D)。在此情況下，沒有均勻輸送氧，所以位于元件隔離部分端部附近的那部分氧化膜34變薄。結(jié)果，與希望的氧化膜厚度的可靠性相比，隔離擊穿電壓變壞。
另一方面，在該方法情況下，根據(jù)該方法在進(jìn)行氧化之前，把雜質(zhì)注入到硅襯底中，由此控制氧化膜厚度(專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開7-94503)，如果注入硅襯底的雜質(zhì)的量增加，那么得到的氧化膜的特性會(huì)變壞，因此在如上述專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開7-94503中所述高密度條件下不能使用。
本發(fā)明的目是提供一種帶有槽結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其絕緣膜的絕緣擊穿電壓不會(huì)劣化。本發(fā)明目的還在于提供這種場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。
本發(fā)明另一目的是提供形成場(chǎng)絕緣膜的方法，該絕緣膜是通過抑制鳥嘴狀物的LOCOS方法形成的。
本發(fā)明又一目的是提供一種形成用于把槽DRAM單元的存儲(chǔ)電極和相鄰單元的傳輸柵的柵極隔離開且沒有使絕緣擊穿電壓變壞的絕緣膜的方法。
根據(jù)本發(fā)明，帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于位于槽隔離部分的端部附近的那部分柵絕緣膜厚度等于或大于柵絕緣膜中部的厚度。
根據(jù)本發(fā)明，制造帶有槽隔離部分的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵絕緣膜的方法包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第一掩模絕緣膜；進(jìn)行槽腐蝕；注入氬、硼、磷或硅；以掩埋在槽中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜；在去掉第一掩模絕緣膜后形成柵絕緣膜；形成柵極；形成接觸和布線。
本發(fā)明還提供用于制造帶有槽隔離部分的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵絕緣膜的方法。該方法包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第一掩模絕緣膜；進(jìn)行槽腐蝕；以掩埋在槽中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜；去掉第一掩模絕緣膜；在槽隔離部分的側(cè)壁上形成第二絕緣膜；注入氮；去掉槽隔離部分的側(cè)壁上的第二絕緣膜；形成柵絕緣膜和柵極；形成接觸和布線。
本發(fā)明還提供用于制造帶有場(chǎng)絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，該方法包括下列步驟形成用于形成場(chǎng)絕緣膜的第一掩模絕緣膜；注入氮；進(jìn)行熱氧化，以形成場(chǎng)絕緣膜；去掉第一掩模絕緣膜；形成柵絕緣膜和柵極；形成接觸和布線。
本發(fā)明還提供制造槽DRAM單元的方法，該方法包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第二掩模絕緣膜；形成襯底側(cè)(substrate-side)的電容電極和電容絕緣膜；淀積含雜質(zhì)的硅；深腐蝕硅；把氬、硼、磷、或硅傾斜地離子注入到襯底中；氧化該硅，用以形成第三絕緣膜；去掉第二掩模絕緣膜；形成柵極和傳輸柵的源-漏區(qū)；形成用于連接傳輸柵的漏區(qū)和硅的電極；形成接觸和布線。
本發(fā)明還提供用于制造槽DRAM單元的方法，該方法包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第二掩模絕緣膜；形成襯底側(cè)電容電極和電容絕緣膜；淀積含雜質(zhì)的硅；深腐蝕硅；在第二掩模的絕緣膜側(cè)壁上形成第四絕緣膜；離子注入氮；去掉第二掩模的絕緣膜和第四絕緣膜；氧化該硅，用以形成第三絕緣膜；形成柵極和傳輸柵的源-漏區(qū)；形成用于把傳輸柵的漏區(qū)和硅相互連接的電極；形成接觸和布線。
根據(jù)本發(fā)明，在形成用于把已經(jīng)通過熱氧化法形成的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的絕緣膜或槽DRAM單元的傳輸柵的柵極與存儲(chǔ)電極隔離開的絕緣膜的情況下，把提高氧化速率的雜質(zhì)注入到圖形端部附近的區(qū)域中，或者把降低氧化速率的雜質(zhì)注入到除圖形端部附近以外的區(qū)域中，從而使位于圖形端部附近的那部分絕緣膜的厚度等于或大于絕緣膜中部的厚度，由此形成具有極好的絕緣擊穿電壓的絕緣膜。另外，在利用熱氧化形成場(chǎng)絕緣膜時(shí)，把降低氧化速率的雜質(zhì)注入到形成鳥嘴狀物的區(qū)域中，由此形成幾乎不帶鳥嘴狀物的場(chǎng)絕緣膜。
圖1A-1E是按照制造步驟的順序表示制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的常規(guī)方法的截面圖。
圖2A-2D是按照制造步驟的順序表示制造帶有利用LOCOS方法形成的場(chǎng)絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的常規(guī)方法的截面圖。
圖3A-3F是按照制造步驟的順序表示形成槽單元結(jié)構(gòu)的常規(guī)方法的截面圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵絕緣膜的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5A-5E是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)例制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的截面圖。
圖6A-6E是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的截面圖。
圖7A-7E是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例制造帶有利用LOCOS方法形成的場(chǎng)絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的截面圖。
圖8A-8F是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例形成槽單元結(jié)構(gòu)的方法的截面圖。
圖9A-9F是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例形成槽單元結(jié)構(gòu)的方法的截面圖。
圖10是表示在氮注入到硅襯底之后已經(jīng)進(jìn)行氧化的情況下氧化膜厚度和氧化膜可靠性(QBD)之間的關(guān)系曲線。
圖11是表示在Ar+注入到硅襯底之后已經(jīng)進(jìn)行氧化的情況下氧化膜度和氧化膜可靠性(QBD)之間的關(guān)系曲線。
圖12A-12D是表示本發(fā)明相對(duì)于常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)的截面圖。
下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)的截面圖。在硅襯底3上形成絕緣膜4，然后形成柵極1，在襯底表面形成槽隔離部分2。在本例中，在與槽隔離部分2相鄰的柵絕緣膜4的端部附近的部分的厚度等于絕緣膜4中部的厚度，或者比絕緣膜4的中部的厚度大至多15％，從而使在柵極端部的柵絕緣膜的擊穿電壓沒有變壞。另外，由于槽是圓形的，所以防止了電場(chǎng)在槽邊緣的會(huì)聚。
圖5A-5E是按照制造步驟的順序表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的截面圖。如圖5A所示，在硅襯底3上形成由硅氮化膜5和硅氧化膜6組成的第一掩模絕緣膜，用于槽腐蝕。
接著，如圖5B所示，進(jìn)行干腐蝕，以形成槽7，然后在注入雜質(zhì)的量為1×1013-1×1025cm-2，加速能量為10-80kev，注入角度為0-45度的條件下離子注入氬、硼、磷或硅，由此在構(gòu)成槽7側(cè)表面的部分硅襯底3中形成雜質(zhì)區(qū)35。
然后，如圖5C所示，以掩埋在槽7中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜2，并去掉第一掩模絕緣膜5和6。
此后，如圖5D所示，利用熱氧化形成厚度為2-5nm的柵絕緣膜4。
最后，如圖5E所示，形成柵極膜1、接觸和布線，由此形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管。當(dāng)進(jìn)行氧化形成柵絕緣膜4時(shí)，抵達(dá)的氧的量小，所以位于槽隔離部分2附近的那部分柵絕緣膜4通常地變薄了，但是，在本例中，由于促進(jìn)氧化的雜質(zhì)，例如氬，只注入到位于槽隔離部發(fā)2附近的部分硅襯底中(圖5B中的雜質(zhì)區(qū)35)，從而位于槽隔離部分附近的那部分柵絕緣膜部分的厚度等于柵絕緣膜4中部的厚度，或比柵絕緣膜4中部的厚度大至多15％(見圖11)。因此，防止了由于在柵極端部的柵絕緣膜變薄造成的絕緣擊穿電壓的劣化。柵絕緣膜包括利用熱氧化形成的硅氧化膜，但是既使使用通過熱氮化等方法形成的硅氮化膜或者既使硅氧化膜和硅氮化膜都使用，也能得到相同的效果。通過把上述雜質(zhì)，例如氬的注入量設(shè)置為1×1013-1×1015cm-2，由于注入雜質(zhì)而引起的絕緣膜的變壞是很小的，如圖11所示。
下面說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。圖6A-6E是按照制造步驟的順序表示根據(jù)第二實(shí)施例制造方法的截面圖。首先，如圖6A所示，形成由硅氮化膜5和硅氧化膜6組成的第一掩模絕緣膜，用于槽腐蝕。
接著，如圖6B所示，形成槽7。
然后，如圖6C所示，以掩埋在槽7中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜2，去掉第一掩模絕緣膜5和6。然后CVD方法或借助于深腐蝕形成由硅氮化膜形成的且寬度等于或小于0.1μm的第二絕緣膜(側(cè)壁絕緣膜)8。
接著，在氮注入量為1×1013-5×1013cm-2、加速能量為10-80kev、和注入角度為0度的條件下離子注氮，由此在硅襯底3中形成雜質(zhì)區(qū)36。
此后，如圖6D所示，去掉第二絕緣膜8，然后熱氧化形成厚度為2-50nm的柵絕緣膜4。
最后，如圖6E所示，形成柵極膜1、接觸和布線，由此形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
當(dāng)進(jìn)行氧化形成柵絕緣膜4時(shí)，位于槽隔離部分2附近的那部分柵絕緣膜4的厚度等于柵絕緣膜4中部的厚度，或比柵絕緣膜4中部的厚度大至多10％(見圖10)，這是由于用于抑制氧化的氮只注入到柵絕緣膜4中部，以形成雜質(zhì)區(qū)36(見圖6C)。
結(jié)果，可以防止由于位于柵極端部的那部分絕緣膜的厚度變薄而引起的絕緣膜擊穿電壓的變壞。而且，通過把上述注入的氮的量設(shè)置為1×1013-5×1013cm-2范圍內(nèi)，可以把由于雜質(zhì)的注入引起的絕緣膜的變壞抑制到無關(guān)緊要的程度。同時(shí)使用上述第一和第二制造方法，可以使在柵絕緣膜4的端部的氧化速率和在柵絕緣膜4的中部的氧化速率之間存在差別。
下面參照?qǐng)D7A-7E的截面圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制造具有通過LOCOS方法形成的場(chǎng)絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。首先，如圖7A所示，利用LOCOS方法形成由硅氮化膜5和硅氧化膜6組成的第一掩模絕緣膜，用于形成場(chǎng)絕緣膜。
然后，如圖7B所示，在注入的氮的量為1×1013-1×1014cm-2、加速能量為10-80kev、和注入角度為5-45度的條件下離子注入氮，由此形成雜質(zhì)區(qū)37。
接著，如圖7C所示，進(jìn)行熱氧化，以形成場(chǎng)絕緣膜9。
另外，如圖7D所示，去掉第一掩模絕緣膜5和6，之后，如圖7E所示，通過熱氧化形成厚度為2-50nm的柵絕緣膜11。最后，形成電極絕緣膜1、接觸和布線，由此形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
當(dāng)進(jìn)行氧化形成場(chǎng)絕緣膜9時(shí)，用第一掩模絕緣膜作為掩模，傾斜注入用于抑制氧化速率的氮，因此，在元件區(qū)域10的窄部分中，氮只注入到位于第一掩模絕緣膜的端部附近的那部分硅襯底中，由此形成雜質(zhì)區(qū)37(見圖7B)。結(jié)果，在第一掩模絕緣膜下邊沒有形成鳥嘴狀物，從而可以容易地形成窄元件區(qū)域10。在各個(gè)元件區(qū)域10的中部，沒有注入氮，因此形成厚的氧化膜9。在各個(gè)元件區(qū)域10的寬部分中，由于從硅襯底表面輸送足量的氮，所以生長厚的氧化膜9。但是，注入的氮的量設(shè)置成最大值為1×1014cm-2；如果注入過多量的氮，則不能生長用于元件隔離的足夠厚的氧化。另外，即使形成含氮的鳥嘴狀物(氧化膜9)，它也是很薄的氧化膜，很容易被去掉，所以不會(huì)影響其可靠性。
接下來，參照?qǐng)D8A-8F中按照制造步驟的順序所表示的代表性的截面圖說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制造槽DRAM單元的方法。如圖8A所示，形成第二掩模絕緣膜，用于形成槽，其中該絕緣膜是由厚度為100-800nm的硅氧化膜12、厚度為10-100nm的硅氧化膜13和厚度為10-20nm的硅氧化膜14組成的，然后，形成作為襯底面電容電極17的雜質(zhì)層和作為電容絕緣膜18的硅氧化/氮化膜。
然后，如圖8B中所示，在整個(gè)襯底表面上淀積含0.1-3×1020cm-3磷的硅膜21。
此后，如圖8C中所示，深腐蝕硅膜21，從而使硅膜22的表面與硅氧化膜13齊平，之后，在注入的雜質(zhì)的最為1×1013-1×1015cm-2、加速能量為10-80kev、和注入角度為5-45度的條件下離子注入氬、硼、磷或硅，由此形成雜質(zhì)區(qū)38。
接著，如圖8D中所示，去掉第二掩模絕緣膜之一的硅氧化膜12，然后通過硅層22表面的熱氧化，形成包括厚度為10-100nm的硅氧化膜的第三絕緣膜23。
然后，如圖8E中所示，去掉第二掩模的絕緣膜的硅氮化膜23和硅氧化膜14，此后形成柵絕緣膜25、柵極24、側(cè)壁絕緣膜26和傳輸柵的源-漏區(qū)27。
此后，如圖8F中所示，形成電容電極28，以便連接到傳輸柵的源-漏區(qū)27。另外，形成接觸和布線，從而形成DRAM單元。
利用第二掩模絕緣膜12、13和14作掩模，傾斜注入用于促進(jìn)氧化的雜質(zhì)，例如氬，以便只注入到場(chǎng)絕緣膜19的附近區(qū)域中，由此形成雜質(zhì)區(qū)38(見圖8C)。當(dāng)進(jìn)行氧化用于形成第三絕緣膜23時(shí)，位于場(chǎng)絕緣膜19附近的那部分硅絕緣膜23的厚度等于硅絕緣膜23中部的厚度，或比硅絕緣膜23中部的厚度最大大15％。結(jié)果，由于在柵極端部絕緣膜變薄而引起的絕緣膜的擊穿電壓的變壞可以被防止。
下面描述根據(jù)本發(fā)明制造槽DRAM單元的方法。圖9A-9F是按照制造步驟的順序表示該制造方法的代表性的截面。圖9A所示，形成用于形成槽的第二掩模絕緣膜，該膜包括厚度為100-800nm的硅氧化膜12、厚度為10-100nm的硅氮化膜13、和厚度為10-20nm的硅氧化膜14，此后形成作為襯底側(cè)電容電極17的雜質(zhì)層和含硅氧化/氮化膜的電容絕緣膜18。
然后如圖9B所示，在整個(gè)襯底表面上淀積含0.1-3×1020cm-3的磷的磷膜21。
接著如圖9C所示，深腐蝕硅膜21，使硅膜21的表面與硅氧化膜13齊平，然后在第二掩模絕緣膜12的側(cè)壁上形成由寬度為0.1μm或小于0.1μm的硅氧化膜形成的第四絕緣膜。
接著，在注入的氮量為1×1013-5×1013cm-2、加速能量為10-80kev、和注入角度為0度的條件下離子注入氮，從而用第四絕緣膜29作掩模，在電容電極12的側(cè)壁上形成雜質(zhì)區(qū)39。
然后如圖9D所示，去掉第二掩模絕緣膜之一的硅氧化膜12和第四絕緣膜之一的硅氧化膜29，之后利用熱氧化，形成包括厚度為10-100nm的硅氧化膜的第三絕緣膜。
接下來，如圖9E所示，去掉第二掩模的絕緣膜的硅氮化膜13和硅氧化膜14，然后形成柵絕緣膜25、柵極24、側(cè)壁絕緣膜26和傳輸柵的源-漏區(qū)27。
然后如圖9F所示，形成電容電極28，以便連接到傳輸柵的源-漏區(qū)27。另外，形成接觸和布線，由此形成DRAM單元。
當(dāng)進(jìn)行氧化用于形成第三絕緣膜23時(shí)，只在硅膜22的中部注入用于抑制氧化的雜質(zhì)，例如氮，從而形成雜質(zhì)區(qū)39(見圖9C)。因此，硅氧化膜23的端部的厚度等于硅氧化膜23中部的厚度，或比硅氧化膜23中部的厚度最大大15％。結(jié)果，由于在柵極端部絕緣膜變薄引起的絕緣膜擊穿電壓的變壞被防止了。
根據(jù)本發(fā)明，在利用熱氧化形成絕緣膜的情況下，用于提高氧化速率的雜質(zhì)注入到圖形端部附近的區(qū)域中。或者，用于降低氧化速率的雜質(zhì)注入到除圖形端部以外的區(qū)域中。因此，位于圖形端部附近的那部分絕緣膜的厚度等于或大于絕緣膜中部的厚度。這樣，可以形成在圖形端部附近絕緣擊穿電壓不變壞的絕緣膜。另外，在具有槽隔離部分的場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，槽邊緣是圓形的，所以可以防止電場(chǎng)在槽邊緣上會(huì)聚。而且，在通過熱氧化形成場(chǎng)絕緣膜情況下，用于降低氧化速率的雜質(zhì)注入到形成鳥嘴狀物的區(qū)域中，從而形成幾乎不帶鳥嘴狀物的場(chǎng)絕緣膜。
圖12A-12D是表示本發(fā)明相對(duì)于常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)的截面圖。圖12A對(duì)應(yīng)于表示常規(guī)晶體管的圖1D，重點(diǎn)突出了常規(guī)晶體管的缺陷。熱氧化膜30與絕緣膜2接觸的用于槽隔離的部分的厚度小于該熱氧化膜30的中部的厚度。在這個(gè)部位，絕緣膜的擊穿電壓劣化。
圖12B對(duì)應(yīng)于表示常規(guī)晶體管的圖3D，重點(diǎn)表示氧化膜34。此時(shí)，氧化膜34的邊緣厚度也小于其中部厚度。因此，該常規(guī)晶體管中的擊穿電壓被降低。
圖12C對(duì)應(yīng)于表示本發(fā)明實(shí)施例的圖8D。圖12C重點(diǎn)表示的是第三絕緣膜23的厚度。該絕緣膜23的邊緣的厚度大于或等于其中部的厚度。因此，防止了其擊穿電壓的降低。
圖12D對(duì)應(yīng)于表示本發(fā)明實(shí)施例的圖9D。絕緣膜23的邊緣的厚度也大于或等于其中部的厚度。因此，防止了擊穿電壓變低。
權(quán)利要求
1．一種帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于位于槽隔離部分的端部附近的那部分柵絕緣膜的厚度等于或大于柵絕緣膜中部的厚度。
2．一種制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第一掩模絕緣膜；進(jìn)行槽腐蝕；注入氬、硼、磷或硅；以掩埋在槽中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜；在去掉所述第一掩模絕緣膜之后形成柵絕緣膜；形成柵極；和形成接觸和布線。
3．一種制造帶有槽隔離結(jié)構(gòu)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第一掩模絕緣膜；進(jìn)行槽腐蝕；以掩埋在槽中的狀態(tài)形成用于槽隔離的第一絕緣膜；去掉所述第一掩模絕緣膜；在所述槽隔離部分的側(cè)壁上形成第二絕緣膜；注入氮；去掉所述槽隔離部分的側(cè)壁上的第二絕緣膜；形成柵絕緣膜；和形成接觸和布線。
4．一種制造帶有槽絕緣膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，包括下列步驟形成用于形成場(chǎng)絕緣膜的第一掩模絕緣膜；注入氮；進(jìn)行熱氧化，以形成場(chǎng)絕緣膜；去掉所述第一掩模絕緣膜；形成柵絕緣膜和柵極；形成接觸和布線。
5．一種制造槽DRAM單元的方法，包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第二掩模絕緣膜；形成襯底側(cè)電容電極和電容絕緣膜；淀積形成含雜質(zhì)的硅膜；深腐蝕所述硅膜；把氬、硼、磷或硅傾斜地離子注入到襯底中；氧化所述硅膜，形成第三絕緣膜；去掉所述第二掩模絕緣膜；形成柵極和傳輸柵的源-漏區(qū)；形成用于把所述傳輸柵的漏區(qū)連接到所述硅膜的電極；和形成接觸和布線。
6．一種制造槽DRAM單元的方法，包括下列步驟形成用于槽腐蝕的第二掩模絕緣膜；形成襯底側(cè)電容電極和電容絕緣膜；淀積形成含雜質(zhì)的硅膜；腐蝕所述硅膜；在所述第二掩模的絕緣膜側(cè)壁上形成第四絕緣膜；離子注入氮；去掉所述第二掩模絕緣膜和所述第四絕緣膜；氧化所述硅膜，形成第三絕緣膜；形成柵極和傳輸柵的源-漏區(qū)；形成用于把所述傳輸柵的漏區(qū)和所述硅膜相互連接起來的電極；和形成接觸和布線。
全文摘要
在位于槽隔離部分附近的部分硅襯底中注入用于提高氧化速率的離子,例如氬?；蛘?在除槽隔離部分附近的部分以外的硅襯底部分中注入用于降低氧化速率的氮離子。然后,進(jìn)行熱氧化,從而形成厚度等于或大于其中部的厚度的柵絕緣膜。因此,防止了由于在柵極端部的柵絕緣膜變薄造成的絕緣擊穿電壓的劣化。
文檔編號(hào)H01L21/265GK1213860SQ9812022
公開日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月1日
發(fā)明者東鄉(xiāng)光洋 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社