DE4417612A1 - Verfahren zur Bildung einer Isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement - Google Patents
Verfahren zur Bildung einer Isolationsschicht für ein HalbleiterbauelementInfo
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Bildung einer Isolationsschicht für eine örtliche Isolation
in einem Halbleiterbauelement. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Bildung einer
Isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement, das für ein
hochgepacktes Bauelement durch das Ausschließen der Bildung
eines sog. Vogelschnabels (im folgenden BB genannt) während
einer Oxidation zur Isolation des Bauelements, der bezüglich
der Bildung einer aktiven Region nachteilhaft ist, geeignet
ist. Weiterhin ist die Isolationsschicht, die durch Anwenden
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wird,
für ein dichtgepacktes Bauelement aufgrund der Tatsache, daß
die Beschädigungen, die durch die Spannung und die Topologie
des Halbleiterbauelements verursacht werden, minimiert
werden, geeignet.
Allgemein wurde das herkömmliche Verfahren zur Bildung einer
Isolationsschicht auf der Grundlage des Lokaloxidationsver
fahrens (LOCOS) bezüglich verschiedener Aspekte fortschrei
tend verbessert, und solche Verbesserungen wurden in ver
schiedenen Formen vorgeschlagen.
Es gibt jedoch keine befriedigende Struktur, die die Schub
spannung aufgrund der Topologie erfüllt und zur gleichen
Zeit die Größe des BB reduziert. Um diese zwei Probleme zu
lösen, erfolgt ferner eine Komplikation des Verfahrens und
sie sind deshalb nicht geeignet, um in die praktische An
wendung umgesetzt zu werden.
Fig. 1(A1) ist eine Teilschnittdarstellung, die das Ver
fahren zur Bildung einer Isolationsschicht für ein Halblei
terbauelement auf der Grundlage des herkömmlichen LOCOS-Ver
fahrens darstellt. Die Fig. 1(A2) und 1(A3) stellen die
Verteilungen der Schubspannung dar, die den größten Einfluß
auf die Topologie und die Schadensbildung darstellt, wobei
durch Verwendung des Verfahrenssimulators TSUPREM in einem
Zustand der Topologie nach der Feldoxidation eine Simulation
durchgeführt wird. Die durchgezogenen Linien der Graphen
kontur zeigen den Fall, in dem der Wert des Schubstresses
1·10⁴ N/cm² (1·10⁹ dyn/cm²) und 5·10⁴ N/cm² (5·10⁹ dyn/cm²)
beträgt, während jedes der Intervalle 1·10⁴ N/cm²
(1·10⁹ dyn/cm²) ist.
Fig. 1(A1) stellt das Verfahren zur Bildung einer Element
isolationsschicht auf der Grundlage eines LOCOS-Verfahrens
mit teilweise ausgespartem Oxid dar. Dieses Verfahren
schließt folgende Schritte ein: Bilden einer Kontaktstellen
oxidschicht 2 auf einem Siliziumsubstrat 1 zum Puffern der
Differenz bei der thermischen Ausdehnung des Siliziums und
der Nitridschicht, und Bilden einer Nitridschicht 3 darauf
als Zwischenschicht-Isolationsfilm; Entfernen der relevanten
Abschnitte der Nitridschicht und der Kontaktstellenoxid
schicht, um die Feldoxidschicht zu öffnen und Ausführen
einer thermischen Oxidation, um eine Feldoxidschicht 2′ zu
bilden; und Entfernen der Nitridschicht.
Fig. 1(A2) ist eine graphische Darstellung, die die Topology
der Dünnschichtstruktur eines Halbleiters zeigt, wobei eine
Simulation durch Verwendung des Verfahrenssimulators
"TSUPREM 4" bezüglich der Isolationsschicht des Halbleiter
bauelements auf der Grundlage des LOCOS-Verfahrens mit teil
weise ausgespartem Oxid durchgeführt wurde. Die gestrichel
ten Linien stellen die teilweisen Strukturen der Nitrid
schicht, der Pufferoxidschicht und des Siliziumsubstrats vor
der Bildung der Feldoxidschicht dar. Die durchgezogenen
Linien stellen eine Feldoxidschicht dar, die als Ergebnis
der Ausdehnung des Volumens der Pufferoxidschicht während
des thermischen Oxidationsverfahrens gebildet wurde, und sie
stellen ebenfalls die Bildung eines BB als Ergebnis der Aus
dehnung des Grenzabschnitts zwischen der Nitridschicht und
der Feldoxidschicht dar.
Fig. 1(A3) stellt die Verteilung der Schubspannung dar, die
als ein Ergebnis der Bildung eines BB auf der Elementiso
lationsstruktur eines Halbleiterbauelements einen entschei
denden Einfluß auf die Defektbildung darstellt, wenn das
LOCOS-Verfahren mit teilweise ausgespartem Oxid verwendet
wird. D.h. aufgrund einer Differenz der thermischen Ausdeh
nung zwischen der Nitridschicht und dem Silizium wird eine
Schubspannung erzeugt und diese Spannung ist auf den BB-Ab
schnitt konzentriert.
Fig. 1(B1) ist eine Teilschnittdarstellung, die ein Ver
fahren zur Bildung einer Isolationsschicht für ein Halb
leiterbauelement auf der Grundlage des LOCOS-Verfahrens
darstellt. Fig. 1(B2) und 1(B3) stellen die Verteilung
der Schubspannung dar, die einen entscheidenden Einfluß auf
die Defektbildung und auf die Topographie hat, wobei eine
Simulation unter Verwendung des Verfahrenssimulators
"TSUPREM 4" in einem topologischen Zustand nach der Feld
oxidation durchgeführt wurde. Die durchgezogenen Linien der
Graphenkontur stellen den Fall dar, bei dem der Wert der
Schubspannung 1·10⁴ N/cm² (1·10⁹ dyn/cm²) bis 5·10⁴ N/cm²
(5·10⁹ dyn/cm²) beträgt, wobei jedes der Intervalle eine
Länge von 1·10⁴ N/cm² (1·10⁹ dyn/cm²) aufweist.
Fig. 1(B1) stellt ein Verfahren zur Bildung einer Element
isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement auf der
Grundlage eines FRO-LOCOS-Verfahrens (FRO = fully recessed
oxide = vollständig entferntes Oxid) dar. Das Verfahren
schließt folgende Schritte ein: Bilden einer Kontaktstellen
oxidschicht 12 auf einem Siliziumsubstrat 11, Bilden einer
Nitridschicht 13 darauf als Zwischenschicht-Isolationsfilm,
Entfernen der relevanten Abschnitte der Nitridschicht und
der Kontaktstellenoxidschicht, um den Feldoxidschichtab
schnitt zu öffnen; Entfernen des offenen Abschnitts des Si
liziumsubstrats durch anisotropes Ätzen dieses auf eine
bestimmte Tiefe; Ausführen einer thermischen Oxidation, um
eine Feldoxidschicht 12′ auf dem offenen Abschnitt des Si
liziumsubstrats zu bilden; und Entfernen der Nitridschicht.
Fig. 1(B2) ist eine graphische Darstellung, die die Topo
logie der dünnen Struktur eines Halbleiterbauelements zeigt,
wobei eine Simulation bezüglich der Elementisolationsschicht
eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Verfah
renssimulators "TSUPREM 4" und durch Anwenden des
FRO-LOCOS-Verfahrens durchgeführt wurde. Die gestrichelten
Linien zeigen die teilweisen Strukturen einer Nitridschicht,
einer Pufferoxidschicht und des Siliziumsubstrats vor der
Bildung der Feldoxidschicht. Die durchgezogenen Linien zei
gen eine Feldoxidschicht, die durch die Ausdehnung des Vo
lumens der Pufferoxidschicht während der thermischen Oxida
tion gebildet wurde, und sie zeigen ebenfalls die Bildung
eines BB auf der Nitridschicht und auf dem Siliziumsubstrat
als ein Ergebnis der thermischen Ausdehnung der Grenzab
schnitte zwischen der Nitridschicht und der Feldoxidschicht.
Fig. 1(B3) stellt die Verteilung der Schubspannung dar, die
einen entscheidenden Einfluß auf die Defektbildung in einer
Elementisolationsschicht eines Halbleiterbauelements dar
stellt, das durch Anwenden des FRO-LOCOS-Verfahrens gebildet
wurde. D.h. aufgrund einer Differenz der thermischen Ausdeh
nungsrate zwischen der Nitridschicht und dem Silizium wird
die Schubspannung erzeugt, und diese Schubspannung ist auf
den BB-Abschnitt konzentriert.
Bei den oben beschriebenen herkömmlichen Techniken zum Bil
den einer Isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement
können die Probleme der Größe des BB und die Minimierung der
Schubspannung nicht gleichzeitig befriedigt werden. Weiter
hin wird das Verfahren aufgrund der Zunahme der verwendeten
Maskenoperationen kompliziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Bilden einer Elementisolationsschicht für ein
Halbleiterbauelement zu schaffen, das die Probleme bezüglich
der Größe des BB und bezüglich der Minimierung der Schub
spannung gleichzeitig befriedigen kann und die zusätzliche
Komplizierung des Verfahrens aufgrund der Verwendung von
mehr Maskenoperationen vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 ge
löst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bildung
einer Isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement, bei
dem nach dem Ätzen des Siliziumsubstrats auf der Grundlage
des herkömmlichen LOCOS-Verfahrens beim Bilden der Isola
tionsschicht eine erste Seitenwandbeabstandung zum Steuern
der Schubspannung und eine zweite Seitenwandbeabstandung zum
Steuern des BB gebildet wurde.
Bei einem Verfahren zum Bilden einer Elementisolations
schicht für ein Halbleiterbauelement gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Kontaktstellenoxidschicht gebildet, die
vorgesehen ist, um die Differenz der thermischen Ausdeh
nungsraten zwischen einem Siliziumsubstrat und einer Nitrid
schicht zu puffern. Eine erste und eine zweite Seitenwandbe
abstandung wird gebildet, so daß der Fluß des Oxidationsmit
tels in die puffernde Kontaktstellenoxidschicht vermieden
wird, und daß die Beschädigungen verursachende Schubspannung
reduziert wird. Folglich wird der strukturelle Defekt in der
Form eines Vogelschnabels verhindert, wodurch eine dichtge
packte Elementregion sichergestellt wird. Weiterhin wird
während der Bildung des monokristallinen Siliziums die Auf
wachsdicke optimiert, so daß das Bauelement abgeflacht wird,
wodurch das Verfahren vereinfacht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt folgende Schritte:
(a) Bilden einer Kontaktstellenoxidschicht bzw. Pad-Oxid schicht und einer Nitridschicht auf einem Siliziumsubstrat; (b) Ätzen der Kontaktstellenoxidschicht und der Nitrid schicht, um den Abschnitt zu öffnen, auf dem eine Isola tionsregion gebildet werden soll; (c) Entfernen einer bestimmten Dicke (tsi) des Abschnitts des Siliziumsubstrats, auf dem die Isolationsregion gebildet werden soll; (d) Bil den einer ersten Seitenwandbeabstandung auf dem teilweise entfernten Siliziumsubstrat und auf den Seiten der Kontakt stellenoxidschicht; (e) Bilden einer zweiten Seitenwandbe abstandung auf den Seiten der ersten Seitenwandbeabstandung und auf den Seiten der Nitridschicht der Grenze der Isola tionsregion; (f) Aufwachsen von monokristallinem Silizium auf der Oberfläche des freigelegten Siliziumsubstrats; und (g) Ausführen einer Feldoxidation, um eine Feldoxidschicht zu bilden.
(a) Bilden einer Kontaktstellenoxidschicht bzw. Pad-Oxid schicht und einer Nitridschicht auf einem Siliziumsubstrat; (b) Ätzen der Kontaktstellenoxidschicht und der Nitrid schicht, um den Abschnitt zu öffnen, auf dem eine Isola tionsregion gebildet werden soll; (c) Entfernen einer bestimmten Dicke (tsi) des Abschnitts des Siliziumsubstrats, auf dem die Isolationsregion gebildet werden soll; (d) Bil den einer ersten Seitenwandbeabstandung auf dem teilweise entfernten Siliziumsubstrat und auf den Seiten der Kontakt stellenoxidschicht; (e) Bilden einer zweiten Seitenwandbe abstandung auf den Seiten der ersten Seitenwandbeabstandung und auf den Seiten der Nitridschicht der Grenze der Isola tionsregion; (f) Aufwachsen von monokristallinem Silizium auf der Oberfläche des freigelegten Siliziumsubstrats; und (g) Ausführen einer Feldoxidation, um eine Feldoxidschicht zu bilden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1(A1), (A2), (A3) und (B1), (B2), (B3) die Topographie
und die Verteilung der Schubspannung in der
herkömmlichen Elementisolationsschicht für
ein Halbleiterbauelement;
Fig. 2(a)-(f) das Verfahren zur Bildung der Isolations
schicht für ein Halbleiterbauelement gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A und 3B die Verteilung der Schubspannung und die
Topographie, die sich bei der Struktur der
doppelten Seitenwände ergibt, wenn die Ele
mentisolationsschicht für ein Halbleiterbau
elememt gemäß der vorliegenden Erfindung ge
bildet wird;
Fig. 4A und 4B die Verteilung der Schubspannung und der
Topographie, die sich in dem Fall des Be
reitstellens einer einzelnen Seitenwand er
gibt, zum Vergleich mit der Isolations
schicht des Halbleiterbauelements gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 stellt das Verfahren zur Bildung der Elementisola
tionsschicht für ein Halbleiterbauelement gemäß der vor
liegenden Erfindung dar.
Wie in Fig. 2a gezeigt ist, wird eine Kontaktstellenoxid
schicht auf ein Siliziumsubstrat 21 abgeschieden, und dann
wird eine Nitridschicht 23 darauf abgeschieden. Später,
nachdem die Wärmebehandlung zur Bildung einer Feldoxid
schicht ausgeführt wurde, spielt die Kontaktstellenoxid
schicht 22 eine puffernde Rolle zum Reduzieren der Schub
spannung, die durch die Differenz der thermischen Ausbrei
tungskoeffizienten zwischen der Nitridschicht 23 und dem
Silizium des Substrats hervorgerufen wird. Währenddessen
verhindert die Nitridschicht die Oxidation der aktiven
Region während des Feldoxidationsschrittes.
Dann wird, wie in Fig. 2b gezeigt ist, ein Photoresist auf
die Nitridschicht 23 aufgebracht, und eine Photoresist
struktur (nicht gezeigt) wird durch Belichten und Entwickeln
unter Verwendung einer Isolationsregionbildungsmaske defi
niert. Dann werden die Nitridschicht 23 und die puffernde
Kontaktstellenoxidschicht 22 anisotrop geätzt.
Dann wird, wie in Fig. 2c gezeigt ist, ein anisotropes Ätzen
unter Verwendung der Nitridschicht 23′ als Maske ausgeführt,
um das Silizium des Substrats bis auf eine bestimmte Tiefe
(tsi) zu entfernen. Wenn die Siliziumätztiefe (tsi) zu tief
ist, wird während der Entfernung des Nitrids der zweiten
Seitenwandbeabstandung nach der Oxidation ein Loch gebildet,
und deshalb sollte die Ätztiefe wünschenswerterweise ein
Viertel der erwarteten Feldoxidschichtdicke sein.
Dann wird, wie in Fig. 2d gezeigt ist, ein Polysilizium oder
ein Oxid auf die gesamte Oberfläche der Struktur abgeschie
den, und dann wird ein anisotropes Ätzen unter Verwendung
des Siliziumsubstrats als Ätzstoppschicht durchgeführt, wo
durch eine erste Seitenwandbeabstandung 211 definiert wird.
Die Abscheidungsdicke des Polysiliziums oder der Oxidschicht
ist entworfen, um kleiner zu sein als die Dicke tsi des Si
liziumsubstrats plus die Dicke der Kontaktstellenoxidschicht
22 plus der Dicke der Nitridschicht 23′. Die erste Seiten
wandbeabstandung, die so gebildet ist, wird die Erzeugung
der Schubspannung vermeiden, die aufgrund einer Differenz
der thermischen Ausbreitungskoeffizienten zwischen dem
Siliziumsubstrat 21 und der Nitridschicht 23′ hervorgerufen
werden kann. D.h. die erste Seitenwandbeabstandung 211 be
steht aus Polysilizium oder Siliziumoxid, so daß der viskose
Fluß des Oxidationsmittels während der Feldoxidation glatter
wird, wodurch es möglich wird, die Schubspannung zwischen
den Materialien zu steuern.
Dann wird, wie in Fig. 2e gezeigt ist, eine Nitridschicht
auf die gesamte Oberfläche abgeschieden, und dann wird ein
anisotropes Ätzen unter Verwendung des Siliziumsubstrats 21
als Ätzstoppschicht durchgeführt, wodurch eine zweite Sei
tenwandbeabstandung 212 auf den Seiten der Nitridschicht
struktur 23′ und auf der Oberfläche der ersten Seitenwand
beabstandung 211 gebildet wird. Die zweite Seitenwandbeab
standung 212, die so gebildet ist, wird die Bildung eines BB
vermeiden, die während der Feldoxidation auftreten kann.
Dann wird, wie in Fig. 2f gezeigt ist, monokristallines
Silizium mit einer Dicke von tsi auf die Oberfläche des
freigelegten Siliziumsubstrats 21 aufgewachsen.
Danach wird ein Feldoxidationsverfahren ausgeführt, um eine
Feldoxidschicht zu bilden, die eine aktive Region und eine
isolierende Region unterscheidet. Wenn die zweite Seiten
wandbeabstandung 212 von der ersten geätzten Front hinunter
zu der Siliziumänderungstiefe nach dem Aufwachsen des mono
kristallinen Siliziums oxidiert ist, vermeidet die zweite
Seitenwandbeabstandung 212, die im Schritt (e) gebildet
wird, den Fluß des Oxidationsmittels in die aktive Region
(die sich unter der Nitridschicht bildet), wodurch die Bil
dung des BB verhindert wird.
Fig. 3A und 3B stellen die Verteilung der Schubspannung und
die Topographie nach dem Ausführen der Feldoxidation auf der
Grundlage des Bildungsverfahrens gemäß der vorliegenden Er
findung dar, wobei eine Simulation durch Verwendung von
TSUPREM 4 ausgeführt wurde. Fig. 4A und 4B stellen die
Schubspannungsvergleichsergebnisse für den Fall dar, bei dem
die erste Seitenwandbeabstandung nicht gebildet ist, d. h.
bei dem eine einzelne Seitenwandbeabstandung vorgesehen ist.
Die zwei Fälle verwenden den gleichen Wärmezyklus.
Fig. 3A ist eine graphische Darstellung, die die Elemente
isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement zeigt, d. h.
die Topologie der Dünnschichtstruktur eines Halbleiterbau
elements, wobei eine Simulation unter Verwendung des Ver
fahrenssimulators TSUPREM 4 durchgeführt wurde. Die Zeich
nung zeigt eine Nitridschicht 33, eine Pufferkontaktstellen
oxidschicht 32, eine erste Seitenwandbeabstandung 311, eine
zweite Seitenwandbeabstandung 312, eine Feldoxidschicht 32′
und ein Siliziumsubstrat 31, nach dem Ausführen der Feld
oxidation, und es ist insbesondere zu erkennen, daß sich
kein BB gebildet hat.
Das Volumen der Kontaktstellenoxidschicht erweitert sich
während der thermischen Oxidation zum Bilden einer Feldoxid
schicht. Aus diesem Grund kann sich ein BB-Defekt auf dem
äußeren Abschnitt der Grenze zwischen der Nitridschicht und
dem Silizium aufgrund der Ausbreitung des Grenzabschnitts
zwischen der Nitridschicht und der Feldoxidschicht bilden.
Wenn das Silizium jedoch nach dem Aufwachsen des mono
kristallinen Siliziums auf die erste geätzte Siliziumfront
bis auf die Siliziumänderungstiefe hinunter oxidiert ist,
verhindert die zweite Seitenwandbeabstandung 312 den Fluß
des Oxidationsmittels in die aktive Region, wodurch die
Bildung eines BB vermieden wird. Die ersten Seitenwandbeab
standung nimmt die Schubspannung auf, um die Bildung eines
BB zu hemmen.
Fig. 3B stellt die Verteilung der Schubspannung dar, die
einen entscheidenden Einfluß auf die Bildung eines Defekts
in einer Isolationsschicht eines Halbleiterbauelements gemäß
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Schubspannung wird
aufgrund einer Differenz der thermischen Ausbreitung
zwischen der Nitridschicht und dem Silizium bei den her
kömmlichen Techniken erzeugt, und die Verteilung der Schub
spannung ist auf den BB-Abschnitt konzentriert. Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird die erste Seitenwandbeabstandung
311 jedoch durch Verwendung von Polysilizium oder Silizium
oxid gebildet, so daß die Beabstandung 311 fähig sein
sollte, die Schubspannung zwischen den Materialien durch
Glattmachen des viskosen Flusses des Oxidationsmittels zu
steuern. Folglich ist, wie durch die gestrichelten Linien in
der Zeichnung gezeigt ist, die Schubspannung nicht auf den
herkömmlichen BB konzentriert, sondern ist gleichmäßig ver
teilt.
Fig. 4A und 4B stellen aus Vergleichsgründen die Ver
teilungen der Schubspannung und die Topographie für den Fall
dar, bei dem lediglich eine zweite Seitenwandbeabstandung
412 in der Elementisolationsschicht für ein Halbleiterbau
element gebildet ist.
Fig. 4A stellt die Dünnschichtstrukturtopologie für eine
Isolationsschicht für ein Halbleiterbauelement für den Fall
dar, bei dem lediglich die zweite Seitenwandbeabstandung
vorgesehen ist, und wobei eine Simulation unter Verwendung
des Verfahrenssimulators TSUPREM 4 durchgeführt wurde. Die
Zeichnung zeigt eine Nitridschicht 43, eine Pufferkontakt
stellenoxidschicht 42, die zweite Seitenwandbeabstandung 412,
eine Feldoxidschicht 42′, ein Siliziumsubstrat 41 nach
der Feldoxidation und inbesondere ist anders als bei Fig. 3A
zu sehen, daß die zweite Seitenwandbeabstandung 42 etwas
verdreht ist. Dies wird wie folgt erklärt. Wenn die zweite
Seitenwandbeabstandung 412 nach dem Aufwachsen des mono
kristallinen Siliziums auf die erste geätzte Siliziumfront
bis auf die Siliziumänderungstiefe oxidiert wird, verhindert
die Beabstandung 412 den Fluß des Oxidationsmittels in die
aktive Region, die sich unter der Nitridschicht befindet. Es
gibt jedoch keine erste Seitenwandbeabstandung wie in der
vorliegenden Erfindung und deshalb kann die Schubspannung
nicht gesteuert werden.
Fig. 4B stellt die Verteilung der Schubspannung dar, die die
Bildung des BB-Defekts beeinflußt, für den Fall, bei dem
lediglich die zweite Seitenwandbeabstandung in der Isola
tionsschicht für ein Halbleiterbauelement vorgesehen ist.
Anders als bei der vorliegenden Erfindung hat diese Struktur
keine erste Seitenwandbeabstandung und die Schubspannung
wird aufgrund einer Differenz der thermischen Ausbreitung
zwischen der Nitridschicht und dem Silizium erzeugt. Diese
Schubspannung ist auf den BB-Abschnitt konzentriert, was
dazu führt, daß ein geringer BB gebildet wird. D.h. es kann
gesehen werden, daß die Schubspannung sich auf den BB-Ab
schnitt konzentriert, wie dies bei herkömmlichen Techniken
der Fall ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben
wurde, wird während der Bildung der Feldisolationsschicht
eine Kontaktstellenoxidschicht zwischen dem Siliziumsubstrat
und der Nitridschicht gebildet, um die Differenz der ther
mischen Ausbreitung zwischen der Nitridschicht und dem
Silizium zu absorbieren, und dann werden eine erste und eine
zweite Seitenwandbeabstandung gebildet, so daß der Fluß des
Oxidationsmittels in die puffernde Kontaktstellenoxidschicht
gehemmt wird, und daß die Schubspannung, die die Ursache für
die Beschädigungen ist, reduziert wird. Folglich wird die
BB-Bildung vermieden und es wird eine dichtgepackte aktive
Region sichergestellt. Weiterhin wird während des Aufwach
sens des monokristallinen Siliziums die Aufwachsdicke opti
miert, so daß das Bauelement geebnet wird, und daß das Ver
fahren vereinfacht wird.
Claims (7)
1. Verfahren zur Bildung einer Elementisolationsschicht für
ein Halbleiterbauelement, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- (a) Bilden einer Kontaktstellenoxidschicht (22) bzw. Pad-Oxidschicht und einer Nitridschicht (23) auf einem Siliziumsubstrat;
- (b) Ätzen der Kontaktstellenoxidschicht und der Nitrid schicht, um den Abschnitt zu öffnen, auf dem eine Isolationsregion gebildet werden soll;
- (c) Entfernen einer bestimmten Dicke (tsi) des Ab schnitts des Siliziumsubstrats, auf dem die Iso lationsregion gebildet werden soll;
- (d) Bilden einer ersten Seitenwandbeabstandung (211) auf dem teilweise entfernten Siliziumsubstrat und auf den Seiten der Kontaktstellenoxidschicht;
- (e) Bilden einer zweiten Seitenwandbeabstandung (212) auf den Seiten der ersten Seitenwandbeabstandung (211) und auf den Seiten der Nitridschicht der Grenze der Isolationsregion;
- (f) Aufwachsen von monokristallinem Silizium auf der Oberfläche des freigelegten Siliziumsubstrats und
- (g) Ausführen einer Feldoxidation, um eine Feldoxid schicht zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Schritt (b) entfernte Dicke des Silizium
substrats gleich einem Viertel der Zieldicke der er
warteten Feldoxidschicht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Schritt (d) gebildete erste Seitenwandbeab
standung aus Polysilizium besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des abgeschiedenen Polysiliziums kleiner
ist als die Dicke der entfernten Dicke des Silizium
substrats plus der Dicke der Kontaktstellenoxidschicht
und plus der Dicke der Nitridschicht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Seitenwandbeabstandung (211) aus Silizium
oxid besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des abgeschiedenen Siliziumoxids kleiner
ist als die entfernte Dicke des Siliziumsubstrats plus
der Dicke der Kontaktstellenoxidschicht und plus der
Dicke der Nitridschicht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Schritt (f) aufgewachsene Dicke des mono
kristallinen Siliziums eingestellt ist, um eine Ein
ebnung zu erreichen.
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