DE102006060800B4

DE102006060800B4 - Verfahren zum Bilden eines Grabens

Info

Publication number: DE102006060800B4
Application number: DE102006060800A
Authority: DE
Inventors: Kee Joon Choi
Original assignee: Dongbu Electronics Co Ltd
Current assignee: DB HiTek Co Ltd
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2026-12-23
Also published as: KR100698085B1; CN1992193A; DE102006060800A1; US20070155128A1; JP2007184609A; CN100466220C

Abstract

Verfahren zum Bilden eines Grabens, wobei das Verfahren umfasst:
nacheinander Stapeln einer ersten Isolierschicht und einer zweiten Isolierschicht auf einem Substrat dort, wo ein Isolationsbereich und ein aktiver Bereich festgelegt sind;
Bilden eines Fotolackmusters auf der zweiten Isolierschicht;
nacheinander Strukturieren der zweiten Isolierschicht und der ersten Isolierschicht unter Verwendung des Fotolackmusters als eine Maske, um einen Abschnitt eines Substrats in dem Isolationsbereich freizulegen;
Ätzen des Substrats unter Verwendung der ersten und der zweiten Isolierschichten als eine Maske, um einen Flachgrabenisolations-Bereich derart zu bilden, so dass eine obere Breite des Grabens größer ist als eine untere Breite des Grabens,
wobei ein Abrunden einer oberen Ecke des Flachgrabenisolations-Bereichs durch ein Vergrößern einer Rückzugs-Länge der ersten Isolierschicht und durch ein Steuern einer Zeit eines Eintauchens der oberen Ecke in ein HF enthaltendes Medium erreicht wird und
wobei ein Radius der oberen Ecke des Flachgrabenisolations-Bereichs berechnet wird unter...

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden einer flachen Grabenisolation (STI) und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen einer STI, das eine obere Ecke wirksam abrundet.
Beschreibung des Standes der Technik
Es ist wichtig für die Produktausbeute, dass die obere Ecke einer STI abgerundet wird, wenn ein STI-Bereich gebildet wird, um Bauelemente in einem allgemeinen Halbleiterbauelement, z. B. einem integrierten Treiberschaltkreis (IC) für eine Flüssigkristallanzeige (LCD), zu isolieren.
Insbesondere in dem Fall, in dem ein Abschnitt einer Gate-Oxidschicht, der an einer oberen Ecke eines STI-Bereichs angeordnet ist, flach ist, wobei aber das Gate in einem Produkt ausgebildet ist, an das eine hohe Spannung angelegt wird, wird ein elektrisches Feld auf diese obere Ecke konzentriert, welches den I_off (z. B. ein Leckstrom des Transistors oder ein Höckereffekt) erhöht und eine Durchbruchspannung der Gateoxidschicht verringert.
Um die von der oberen Ecke des STI-Bereichs verursachten Probleme zu lösen, wurden eine Menge Lösungen vorgeschlagen.
Beispielsweise wurden eine Si-Migration wie ein Reoxidationsprozess, nachdem ein STI-Bereich gebildet wurde, und eine N₂-Push-Oxidation vorgeschlagen. Das heißt, nachdem ein STI-Bereich gebildet wurde, kann eine obere Ecke eines STI-Bereichs während eines Liner-Oxidationsprozesses selbst, bei dem es sich um einen Oberflächenoxidationsprozess handelt, abgerundet werden.
1 ist eine Ansicht, die eine Oberfläche einer STI bei einer Temperatur von 1000°C darstellt, und 2 ist ein Profilfoto, wenn ein Reoxidationsprozess bei einer Temperatur von 950°C ausgeführt wurde. Beide Prozesse zeigen, dass eine Ecke der STI überhängt und nicht ideal abgerundet ist. Das heißt, wie oben beschrieben, dass eine Einschränkung beim Abrunden einer oberen Ecke einer STI vorliegt, wenn nur ein STI-Oberflächenoxidationsprozess oder ein Reoxidationsprozess eingesetzt wird.
Zudem, da ein Oxidationsprozess und zwei Reinigungsprozesse zusätzlich ausgeführt werden sollten, um das Substrat zu reoxidieren und eine obere Ecke einer STI während eines eigentlichen Herstellungsprozesses abzurunden, beschränken diese zusätzlichen Prozesse den Durchsatz bei der Herstellung. Des Weiteren sollte ein Hoch-Spannungs-(HV)-Wannenprozess vor einem STI-Prozess an einem Substrat bei einem LCD-IC (LDI-Bauelement) durchgeführt werden. In diesem Fall kann eine Dosis der HV-Wanne, die an eine STI angrenzt, verloren gehen und ein Leckstrom kann zunehmen.
Wenn ein Oberflächenoxidationsprozess, der ein Opferoxid (SACOX) liefert, an einer Oberfläche der STI ausgeführt wird, kann die Dosis der HV-Wanne, die an die STI angrenzt, verloren gehen und ein Leckstrom kann zunehmen.
In der US 2002/0001916 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Grabens für eine Flachgrabenisolation beschrieben, bei dem Isolationsschichten als Masken verwendet werden und die obere Kante des Grabens abgerundet ist, so dass die obere Breite des Grabens größer als dessen untere Breite. Hierzu wird eine vergrößerte Rückzugslänge der Isolierschicht ausgebildet. Als Ätzmedium kann HF verwendet werden.
Andere Verfahren, um abgerundete Ecken in einem Graben mit oben größerer Breite als unten zu erzeugen, sind beispielsweise in US 6,372,606 B1 , US 2002/0197822 A1 , KR 20050037798 A oder KR 20040050556 A beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß zielt die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden eines Grabens ab, welches einem oder mehreren Problemen aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im Wesentlichen vorbeugt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Bilden eines Grabens anzugeben, das eine obere Ecke durch Einstellen von Prozessbedingungen ohne eine separate Maske oder einen separaten Prozess wirksam abrunden kann.
Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und zum Teil den Fachleuten bei Durchsicht des Folgenden offensichtlich werden oder können durch Ausübung der Erfindung erhalten werden. Die Aufgaben und weitere Vorteile der Erfindung können durch die Strukturen, die in der schriftlichen Beschreibung und den Patentansprüchen hiervon wie auch den beiliegenden Zeichnungen besonders hervorgehoben werden, umgesetzt und erzielt werden.
Um diese Aufgaben und weitere Vorteile zu erreichen, sowie in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, wird ein Verfahren zum Bilden eines Grabens angegeben, das umfasst: nacheinander Stapeln einer ersten Isolierschicht und einer zweiten Isolierschicht auf einem Substrat dort, wo ein Isolationsbereich und ein aktiver Bereich festgelegt sind; Bilden eines Fotolackmusters auf der zweiten Isolierschicht; nacheinander Strukturieren der zweiten Isolierschicht und der ersten Isolierschicht unter Verwendung des Fotolackmusters als eine Maske, um einen Abschnitt eines Substrats in dem Isolationsbereich freizulegen; Ätzen des Substrats unter Verwendung der ersten und der zweiten Isolierschichten als eine Maske, um einen Flachgrabenisolationsbereich derart zu bilden, dass eine obere Breite des Grabens größer ist als eine untere Breite des Grabens, wobei ein Abrunden einer oberen Ecke des Flachgrabenisolationsbereichs durch ein Vergrößern einer Rückzugs-Länge der ersten Isolierschicht und durch ein Steuern einer Zeit eines Eintauchens der oberen Ecke in ein HF enthaltendes Medium erreicht wird und wobei ein Radius der oberen Ecke des Flachgrabenisolationsbereichs berechnet wird unter Verwendung von: R = tan{[(θα/2)][aβ + b]},wobei θ = tan^–1[{(e – f)/2}/g] + π/2, a eine Rückzugs-Länge der ersten Pad-Isolierschicht, b eine Rückzugs-Länge der zweiten Isolierschicht, a = {(C1 × T1)² – C²}^0,5, b = C2 × T2, α und β Ge wichtsfaktoren eines Oxidationsprozess, der an dem Flachgrabenisolationsbereich angewandt wird, C1 eine Ätzrate der ersten Isolierschicht, C2 eine Ätzrate der zweiten Isolierschicht, T1 eine Ätzzeit der ersten Isolierschicht und T2 eine Ätzzeit der zweiten Isolierschicht sind.
Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und eine weiter gehende Erläuterung der Erfindung, wie sie beansprucht wird, bereitstellen soll.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein besseres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und in diese Anmeldung eingebunden sind und einen Teil dieser Anmeldung darstellen, veranschaulichen eine Ausführungsform bzw. Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip bzw. die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen sind:
1 ein Profilfoto des Standes der Technik, wenn ein STI-Bereich bei einer Temperatur von 1000°C an der Oberfläche oxidiert wird;
2 ein Profilfoto des Standes der Technik, wenn ein STI-Bereich bei einer Temperatur von 950°C re-oxidiert wird;
3 eine Ansicht eines Verfahrens zum Abrunden einer STI-Ecke gemäß der vorliegenden Erfindung; und
4 eine Querschnittsansicht, die einen STI-Bereich des Standes der Technik mit einer Oxidschicht darstellt, deren Rückzugs-Länge kurz ist, welche zum Vergleich mit dem STI-Bereich von 3 bereitgestellt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun wird ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Die bevorzugten Ausführungsformen werden nicht zur Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung, sondern lediglich zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt.
3 ist eine Ansicht eines Verfahrens zum Abrunden einer STI-Ecke gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen STI-Bereich des Standes der Technik mit einer Oxidschicht darstellt, deren Rückzugs-Länge kurz ist, welche zum Vergleich mit dem STI-Bereich von 3 bereitgestellt wird.
Unter Bezugnahme auf 3, werden gemäß einem Verfahren zum Bilden eines Grabens eine erste (Pad-)Isolierschicht 31 und eine zweite Isolierschicht 32 nacheinander auf einem Substrat 30 gestapelt, in dem ein Isolationsbereich und ein aktiver Bereich definiert sind. Die erste Isolierschicht 31 kann ein Oxid (z. B. Siliziumdioxid, das durch nasses oder trockenes thermisches Wachstum oder chemisches Abscheiden aus der Gasphase [CVD] erzeugt wird) umfassen, und die zweite Isolierschicht 32 kann ein Nitrid (z. B. Siliziumnitrid, das durch chemisches Abscheiden aus der Gasphase [CVD] erzeugt wurde) umfassen.
Danach wird ein Fotolackmuster (nicht gezeigt) mit einer Öffnung, in der der Isolationsbereich zu bilden ist, auf der zweiten Isolierschicht 32 unter Verwendung von Fotolithographie gebildet. Anschließend werden die zweite und die erste Isolierschicht 32 und 31 nacheinander unter Verwendung des Fotolackmusters als eine Maske geätzt, um einen Abschnitt des Substrats 30 freizulegen, der in dem Isolationsbereich angeordnet ist.
Als Nächstes wird das Fotolackmuster entfernt, und das Substrat 30 wird unter Verwendung der ersten und der zweiten Isolierschichten 31 und 31 als eine Maske geätzt, um einen STI-Bereich 33 zu bilden, dessen obere Ecke abgerundet ist.
Zu diesem Zeitpunkt kann die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Neigung des STI-Bereichs 33 durch Steuern eines oberen Durchmessers und eines unteren Durchmessers des STI-Bereichs 33 verwenden, wodurch eine Rückzugs-Länge der ersten Isolierschicht 31 vergrößert wird, oder durch Verlängern einer Zeit des Eintauchens einer oberen Ecke in ein HF enthaltendes Medium, wenn eine Reinigung einer Oberfläche des STI-Bereichs 33 durchgeführt wird, um die obere Ecke des STI-Bereichs 33 abzurunden. Die Neigung des STI-Bereichs 33 kann durch Steuern des oberen Durchmessers und des unteren Durchmessers des STI-Bereichs 33 gesteuert werden, wodurch die Rückzugs-Länge der ersten (Pad-)Isolierschicht 31 vergrößert wird und/oder ein Radius eines einbeschriebenen Kreises an der oberen Ecke vergrößert wird.
Die oben beschriebenen Verfahren können in Abhängigkeit von einem Punkt und einem Gewichtsfaktor, welcher bei jeder Durchführung erhöht werden kann, gesteuert werden.
Ein Radius des einbeschriebenen Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs 33 ist ein Radius eines Kreises, der einen geneigten Abschnitt (einen Neigungsabschnitt) des STI-Bereichs 33 und einen Endabschnitt der ersten Isolierschicht 31 auf dem geneigten Abschnitt kontaktiert. Wenn dieser Radius zunimmt, nimmt das Ausmaß zu, zu dem das Substrat 30 während eines Oxidationsprozesses für die anschließende Reinigung freigelegt wird. Dementsprechend kann das Abrunden der oberen Ecke während eines Prozesses zur Bildung einer STI-Oxidschicht eingeführt werden.
Wie oben beschrieben, sollte ein Radius des Kreises an der oberen Ecke an einer Seite des STI-Bereichs 33 vergrößert werden, um die obere Ecke vorteilhaft abzurunden.
Zum Beispiel erläutert 4 einen STI-Bereich des Standes der Technik, bei dem eine Rückzugs-Länge eines Oxidschicht-Pads kurz ist, welche zum Vergleich mit dem STI-Bereich von 3 angegeben wird. Da die Rückzugs-Länge kurz ist, ist ein Radius eines Kreises an der oberen Ecke an einer Seite des STI-Bereichs klein. Dementsprechend kann es schwierig sein, die obere Ecke des STI-Bereichs abzurunden. Bei den Bezugsziffern 40, 41, 42 und 43 handelt es sich um ein Substrat, eine erste Isolierschicht, eine zweite Isolierschicht bzw. einen STI-Bereich.
Genauer gesagt können die folgenden Verfahren verwendet werden, um das Abrunden der oberen Ecke des STI-Bereichs 33 durch Vergrößern des Radius des Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs 33 zu verbessern.
Erstens wird eine Neigung des STI-Bereichs 33 durch Steuern eines oberen Durchmessers und eines unteren Durchmessers des STI-Bereichs 33 abgeflacht. Das heißt, ein innerer Winkel θ der oberen Ecke des STI-Bereichs wird in 3 vergrößert.
Zweitens kann die erste (Pad-)Isolierschicht 31 einen ausreichenden Rückzug der Oxidschicht aufweisen.
In der obigen Beschreibung kann ein Eckenrundungsradius unter Anwendung von Gleichung 1 berechnet werden: R = tan{[(θα/2)][aβ + b]}, (Gleichung 1)wobei θ = tan^–1[{(e – f)/2}/g] + π/2.
Unter Bezugnahme auf 3 ist „a" eine Rückzugs-Länge der ersten Isolierschicht 31 und kann durch a = {(C1 × T1)² – C²}^0,5 angegeben oder bestimmt werden und „b" ist eine Rückzugs-Länge der zweiten Isolierschicht 32 und kann durch b = C2 × T2 angegeben werden. α und β sind Gewichtsfaktoren eines Oxidationsprozesses, der an der STI durchgeführt wird. Im Allgemeinen kann der Graben durch herkömmliche nasse oder trockene thermische Oxidation (z. B. von Silizium) oxidiert werden, um ein Liner-Oxid im STI-Graben zu bilden.
Wie in 3 gezeigt ist eine Dicke der ersten (Pad-)Isolierschicht 31 „c", ein oberer Durchmesser des STI-Bereichs 33 ist „e", ein unterer Durchmesser des STI-Bereichs 33 ist „f" und eine Tiefe des STI-Bereichs 33 ist „g".
Die Berechnung unter Anwendung von Gleichung 1 ergibt R = tan(θ/2) × (a + b).
Zudem ist C1 eine Ätzrate (Å/sec) der ersten (Pad-)Isolierschicht 31, C2 ist eine Ätzrate (Å/sec) der zweiten Isolierschicht 32, T1 ist eine Ätzzeit (sec) der ersten Isolierschicht 31, und T2 ist eine Ätzzeit (sec) der zweiten Isolierschicht 32.
Als Nächstes kann als ein Verfahren zum Abrunden der oberen Ecke des STI-Bereichs 33 eine Zeit des Eintauchens der oberen Ecke in ein HF enthaltendes Medium verlängert werden, wenn ein Reinigungsprozess an einer Oberfläche des STI-Bereichs 33 durchgeführt wird. Das HF enthaltende Medium bezieht sich im Allgemeinen auf eine HF-Lösung in deionisiertem (DI) Wasser, wobei die HF gepuffert sein kann (z. B. mit Ammoniak, wobei in diesem Fall das HF enthaltende Medium eine herkömmliche Ätzlösung für Pufferoxid oder BOE-Lösung umfassen kann), und bei der das Verhältnis von konzentrierter HF zu DI-Wasser von 1:1, 1:2 oder 1:4 bis 1:20, 1:50 oder 1:100 pro Volumen (oder in einem Bereich dazwischen) betragen kann. Alternativ kann das HF enthaltende Medium eine Kammer umfassen, in der das Substrat mit dem Graben/den Gräben darin einem HF-Dampf ausgesetzt werden kann (welcher darüber hinaus Wasserdampf enthalten kann oder nicht enthalten kann oder welcher darüber hinaus ein aus diesen Spezies gebildetes Plasma enthalten kann oder nicht enthalten kann).
Die Beschreibung wird für den Fall vorgenommen, in dem ein Radius eines Kreises an einer oberen Ecke vergrößert wird (das heißt, eine Neigung des STI-Bereichs wird abgeflacht), und für den Fall, in dem der Radius verkleinert wird. Die Daten, die durch Versuche zum Messen einer Dicke einer Oxidschicht an der oberen Ecke erhalten werden, die durch einen Oxidationsprozess gebildet wird und in Abhängigkeit von einer Zeit des Eintauchens der oberen Ecke in HF während eines Reinigungsprozesses des STI-Bereichs 33 gebildet wird, werden für die obigen beiden Fälle beschrieben.
Ein erster Versuch wurde an einem Muster A durchgeführt, bei dem eine Neigung eines STI-Bereichs steil ist und ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke 200 Å ist. Derselbe Versuch wurde an einem Muster B durchgeführt, bei dem eine Neigung eines STI-Bereichs abgeflacht ist und ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke 400 Å ist. Eine Eintauchzeit in HF beträgt 240 Sekunden während eines Reinigungsprozesses sowohl des Musters A als auch des Musters B.
Wenn die Eintauchzeit in HF 240 Sekunden ist, ist eine Dicke einer Oxidschicht an der oberen Ecke 260 Å für das Muster A, und eine Dicke einer Oxidschicht ist 330 Å für das Muster B, wenn die Oxidschicht in dem STI-Bereich gebildet wird. Deshalb ist eine Dicke einer Oxidschicht an einer oberen Ecke relativ dick, wenn der Radius des Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs relativ groß ist (Muster B) im Vergleich zum Musters A, bei dem ein Radius des Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs relativ klein ist.
Ein zweiter Versuch wurde an einem Muster C durchgeführt, bei dem eine Neigung eines STI-Bereichs steil ist und ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke eines Grabens 200 Å ist, und an einem Muster D durchgeführt, bei dem eine Neigung eines STI-Bereichs abgeflacht ist und ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke des Grabens 400 Å ist. Eine Eintauchzeit in HF beträgt 240 Sekunden während eines Reinigungsprozesses des Musters C und des Musters D.
Wenn die Eintauchzeit in HF 420 Sekunden ist, ist eine Dicke einer Oxidschicht an der oberen Ecke 310 Å für das Muster C, und eine Dicke einer Oxidschicht ist 360 Å für das Muster D, wenn die Oxidschicht in dem STI-Bereich gebildet wird. Deshalb ist eine Dicke einer Oxidschicht an einer oberen Ecke relativ dick, wenn der Radius des Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs relativ groß (Muster C) ist im Vergleich zum Musters D, bei dem ein Radius des Kreises an der oberen Ecke des STI-Bereichs relativ klein ist.
Auch in dem Fall, in dem ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke des STI-Bereichs 200 Å ist, wie in den Mustern A und C, nimmt eine Dicke einer Oxidschicht an der oberen Ecke, die während eines Oxidschichtprozesses nach einem Reinigungsprozess des STI-Bereichs gebildet wurde, zu, wenn eine Eintauchzeit in HF während des Reinigungsprozess des STI-Bereichs lang ist. Das heißt, das Muster C hat eine Oxidschicht mit einer Dicke, die größer als die einer Oxidschicht des Musters A ist.
Auch in dem Fall, in dem ein Radius R eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke des STI-Grabenbereichs, in dem die Neigung abgeflacht ist (z. B. 400 Å, wie in den Mustern B und D), nimmt eine Dicke einer Oxidschicht an der oberen Ecke, die während eines Oxidschichtprozesses nach einem Reinigungsprozess des STI-Bereichs gebildet wurde, zu, wenn eine Eintauchzeit in HF während des Reinigungsprozess des STI-Bereichs lang ist. Das heißt, das Muster D hat eine Oxidschicht mit einer Dicke, die größer als die einer Oxidschicht des Musters B ist.
In dem ersten und dem zweiten Versuch wurde eine Dicke einer Oxidschicht unter Bedingungen gemessen, bei denen die erste Pad-Isolierschicht 150 Å dick ist, ein Rückzug der zweiten Pad-Isolierschicht 250 Å ist, eine Oxidschicht während eines Reinigungsprozesses 270 Å dick ist, eine HV-Oxidschicht 350 Å dick ist und Polysilizium nach einem Reinigungsprozess abgeschieden wird.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Neigung des STI-Bereichs mit Hilfe einer oberen Breite und einer unteren Breite des STI-Bereichs berechnet werden.
Ein Verfahren zum Bilden eines Grabens gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Auswirkungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine obere Ecke durch Vergrößern eines Radius eines einbeschriebenen Kreises an einer oberen Ecke des STI-Grabenbereichs und Steuern einer Eintauchzeit in ein HF enthaltendes Medium ohne Hinzufügen einer separaten Maske oder eines separaten Prozesses abgerundet werden. Folglich kann ein Prozess vereinfacht werden.
Zudem ist es möglich, wenn die obere Ecke des STI-Bereichs abgerundet ist, ein Problem zu verhindern oder zu verringern, das von einer Beschädigung verursacht wird, die durch Bildung einer dicken Oxidschicht an einer oberen Ecke während eines anschließenden Reinigungsprozesses bewirkt wird.
Es wird den Fachleuten offensichtlich sein, dass in der vorliegenden Erfindung verschiedene Änderungen und Variationen vorgenommen werden können. Folglich ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Änderungen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, sofern diese in den Umfang der angehängten Ansprüche und ihrer Äquivalenten fallen.

Claims

Verfahren zum Bilden eines Grabens, wobei das Verfahren umfasst: nacheinander Stapeln einer ersten Isolierschicht und einer zweiten Isolierschicht auf einem Substrat dort, wo ein Isolationsbereich und ein aktiver Bereich festgelegt sind; Bilden eines Fotolackmusters auf der zweiten Isolierschicht; nacheinander Strukturieren der zweiten Isolierschicht und der ersten Isolierschicht unter Verwendung des Fotolackmusters als eine Maske, um einen Abschnitt eines Substrats in dem Isolationsbereich freizulegen; Ätzen des Substrats unter Verwendung der ersten und der zweiten Isolierschichten als eine Maske, um einen Flachgrabenisolations-Bereich derart zu bilden, so dass eine obere Breite des Grabens größer ist als eine untere Breite des Grabens, wobei ein Abrunden einer oberen Ecke des Flachgrabenisolations-Bereichs durch ein Vergrößern einer Rückzugs-Länge der ersten Isolierschicht und durch ein Steuern einer Zeit eines Eintauchens der oberen Ecke in ein HF enthaltendes Medium erreicht wird und wobei ein Radius der oberen Ecke des Flachgrabenisolations-Bereichs berechnet wird unter Verwendung von: R = tan{[(θα/2)][aβ + b]}, wobei θ = tan^–1[{(e – f)/2}/g] + π/2, a eine Rückzugs-Länge der ersten Pad-Isolierschicht, b eine Rückzugs-Länge der zweiten Isolierschicht, a = {(C1 × T1)² – C²}^0,5, b = C2 × T2, α und α Gewichtsfaktoren eines Oxidationsprozess, der an dem Flachgrabenisolations-Bereich angewandt wird, C1 eine Ätzrate der ersten Isolierschicht, C2 eine Ätzrate der zweiten Isolierschicht, T1 eine Ätzzeit der ersten Isolierschicht und T2 eine Ätzzeit der zweiten Isolierschicht sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abrunden der oberen Ecke des Grabens ein Vergrößern eines inneren Winkels θ und eines Radius eines einbeschriebenen Kreises an der oberen Ecke durch Steuern eines oberen Durchmessers und eines unteren Durchmessers des Grabens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abrunden der oberen Ecke des Grabens weiterhin ein Steuern einer Neigung des Grabens umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend ein Abscheiden einer Oxidschicht in dem Graben.
Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin umfassend ein Aufwachsen eines Liner-Oxids entlang von Seitenwänden des Grabens vor dem Abscheiden der Oxidschicht in dem Graben.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, weiterhin umfassend ein Polieren der Oxidschicht, um die Oxidschicht von Bereichen außerhalb des Grabens zu entfernen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend ein Entfernen der zweiten Isolierschicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Isolierschicht eine Nitridschicht umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Isolierschicht eine Pad-Oxidschicht umfasst.