JP2531492B2 - 応力緩和形状のトレンチ隅部をｓｏｉウエハ内に形成する方法 - Google Patents
応力緩和形状のトレンチ隅部をｓｏｉウエハ内に形成する方法Info
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- H01L21/76—Making of isolation regions between components
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Description
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはシリコン−
オン−オキサイド・ウエハ内に応力の少くない絶縁分離
トレンチ内壁を形成する方法に関する。
オン−オキサイド・ウエハ内に応力の少くない絶縁分離
トレンチ内壁を形成する方法に関する。
【従来の技術】半導体素子をＳＯＩ（silicon-on-insul
ator）ウエハ上に形成する技術は比較的新しく、回路の
速度と素子の信頼性を改良するために用いられている。
回路の用途によるが、ＳＯＩウエハの上部のシリコン層
の厚みは、０．０５μｍ乃至１５μｍの範囲である。通
常、ＳＯＩ素子の用途は次の３つのカテゴリに分けられ
る。すなわち、（ａ）高密度、低消費電力のデジタルＣ
ＭＯＳの用途、この用途では、完全に空乏化するＭＯＳ
素子を形成するために約０．０５μｍ乃至０．２μｍの
薄いシリコン層、（ｂ）中密度、高速、低電圧のデジタ
ルＢｉＣＭＯＳの用途、この用途では、バイポーラの性
能を最適化するため、すなわち遮断周波数を高くするた
めに１．５μｍ乃至３．０μｍの中程度の厚さのシリコ
ン層 及び（ｃ）低密度、高速、高電圧のアナログＢｉ
ＣＭＯＳ素子の用途、この用途では、高電圧動作に耐え
るために８μｍ乃至１５μｍの十分に厚いシリコン層で
ある。これら３つのカテゴリのＳＯＩ素子は、それぞ
れ、シリコン層の厚み範囲、集積素子密度などが異なる
ので、かなり違った分離方式が必要になる。ＳＯＩが薄
い（ａ）の例では、分離は普通、従来のリセス酸化（Ｒ
ＯＸ）プロセスで形成される。ＳＯＩの厚みが中程度の
（ｂ）の場合、酸化物の内壁とポリシリコンの充填によ
ってトレンチが分離される。最後に、ＳＯＩが厚い
（ｃ）の例では、電圧制限があって低密度の集積しか出
来ないので、簡単な接合分離が適している。例（ａ）と
（ｂ）の場合は、従来の分離リセス、すなわちトレン
チ、では、シリコン層の底端に鋭い角が形成され、後工
程の酸化または充填工程の際に、大きな応力を生じる傾
向がある。このような応力領域にイオン注入すると、凝
集すべり転位が生じ、これはトランジスタの短絡や漏れ
電流につながる。
ator）ウエハ上に形成する技術は比較的新しく、回路の
速度と素子の信頼性を改良するために用いられている。
回路の用途によるが、ＳＯＩウエハの上部のシリコン層
の厚みは、０．０５μｍ乃至１５μｍの範囲である。通
常、ＳＯＩ素子の用途は次の３つのカテゴリに分けられ
る。すなわち、（ａ）高密度、低消費電力のデジタルＣ
ＭＯＳの用途、この用途では、完全に空乏化するＭＯＳ
素子を形成するために約０．０５μｍ乃至０．２μｍの
薄いシリコン層、（ｂ）中密度、高速、低電圧のデジタ
ルＢｉＣＭＯＳの用途、この用途では、バイポーラの性
能を最適化するため、すなわち遮断周波数を高くするた
めに１．５μｍ乃至３．０μｍの中程度の厚さのシリコ
ン層 及び（ｃ）低密度、高速、高電圧のアナログＢｉ
ＣＭＯＳ素子の用途、この用途では、高電圧動作に耐え
るために８μｍ乃至１５μｍの十分に厚いシリコン層で
ある。これら３つのカテゴリのＳＯＩ素子は、それぞ
れ、シリコン層の厚み範囲、集積素子密度などが異なる
ので、かなり違った分離方式が必要になる。ＳＯＩが薄
い（ａ）の例では、分離は普通、従来のリセス酸化（Ｒ
ＯＸ）プロセスで形成される。ＳＯＩの厚みが中程度の
（ｂ）の場合、酸化物の内壁とポリシリコンの充填によ
ってトレンチが分離される。最後に、ＳＯＩが厚い
（ｃ）の例では、電圧制限があって低密度の集積しか出
来ないので、簡単な接合分離が適している。例（ａ）と
（ｂ）の場合は、従来の分離リセス、すなわちトレン
チ、では、シリコン層の底端に鋭い角が形成され、後工
程の酸化または充填工程の際に、大きな応力を生じる傾
向がある。このような応力領域にイオン注入すると、凝
集すべり転位が生じ、これはトランジスタの短絡や漏れ
電流につながる。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トレ
ンチ内壁の隅部に応力緩和形状をもたせた絶縁分離トレ
ンチをＳＯＩウエハ内に単一エッチング工程により形成
する方法を提供することである。本発明の他の目的は、
単結晶シリコン層内のトレンチ内壁底端の隅部を所定曲
率のとつ状に丸味付けるエッチング・プロセスを垂直ト
レンチの形成に続行して遂行する単一エッチング工程に
より、応力緩和形状をもたせた絶縁分離トレンチをＳＯ
Ｉウエハ内に形成する方法を提供することである。
ンチ内壁の隅部に応力緩和形状をもたせた絶縁分離トレ
ンチをＳＯＩウエハ内に単一エッチング工程により形成
する方法を提供することである。本発明の他の目的は、
単結晶シリコン層内のトレンチ内壁底端の隅部を所定曲
率のとつ状に丸味付けるエッチング・プロセスを垂直ト
レンチの形成に続行して遂行する単一エッチング工程に
より、応力緩和形状をもたせた絶縁分離トレンチをＳＯ
Ｉウエハ内に形成する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】本発明は、特定の選択比
のエッチング雰囲気を使用して、ＳＯＩウエハの単結晶
シリコン層内に垂直のトレンチをエッチングしている間
シリコン層のエッチング終了をモニタし検出し、エッチ
ング終了の検出後、さらに予め定めた一定の時間だけ、
オーバ・エッチングすることにより、トレンチ内壁底端
の隅部がトレンチの中心線から離れて外方に向かって所
定曲率で湾曲してほぼとつ弧状に丸味付けられる方法に
特徴がある。この内壁形状により、トレンチ内壁の底端
に鋭い隅部、即ち角、が無くなる。好適にはトレンチ内
壁頂端も弧状面にされる。本発明の構成は、次の通りで
ある。シリコン酸化物絶縁層、単結晶シリコン層および
エッチング開口マスク層がこの順序で基板上に積層され
ているＳＯＩウエハを準備するステップと、上記絶縁層
に対するよりも１桁以上速い速度で上記シリコン層を選
択的にエッチングできるエッチング雰囲気中で、上記シ
リコン層を上記エッチング開口マスク層を介して垂直エ
ッチングして上記絶縁層の表面にまで延びるほぼ垂直な
トレンチを上記シリコン層中に形成するステップと、上
記トレンチを酸化雰囲気に露出してトレンチ内壁に薄い
シリコン酸化膜を成長させるステップと、より成るＳＯ
Ｉウエハ内に絶縁分離トレンチを形成する方法におい
て、上記トレンチ形成ステップの間、上記シリコン層に
対する上記垂直エッチングの終了をモニタし検出するス
テップと、上記垂直エッチング終了の検出時から、さら
に所定時間の間、上記シリコン層に対する上記エッチン
グ・プロセスを継続し、上記トレンチの内壁底端の隅部
に所定曲率のとつ弧状の丸味を付けるように上記絶縁層
との界面における上記シリコン層内にアンダーカットを
形成するステップと、を含み、応力緩和形状のトレンチ
隅部をＳＯＩウエハ内に形成する方法。本発明によれ
ば、垂直なトレンチをシリコン層内にエッチングにより
形成している間に、トレンチ内壁底端の隅部に所定曲率
のとつ弧状の丸味を付けるためには、シリコン層のオー
バ・エッチング゛の時間の制御の他に、ＳＯＩウエハの
下側シリコン酸化物層に比べて上側シリコン層のエッチ
ング速度の選択性が１桁以上高いトレンチ・エッチング
剤が必要である。例えば、ＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマによ
れば、シリコンはシリコン酸化物よりも１２倍速くエッ
チングされる。エッチングがＳＯＩウエハの酸化物層に
達すると、垂直エッチング速度は大きく減少する。さら
に、エッチングを続けると（すなわち、オーバ・エッチ
ング）、実質上、シリコン・トレンチ内壁の底端に横方
向のアンダーカットが生じる。下側酸化物層の露出表面
にいつ到達したかをモニタし検出する方法としては、発
光、レーザ干渉計、エッチング時間の制御などの任意の
方法を使用できる。 好適な実施例の場合、トレンチを
形成する最終段階でトレンチ内壁頂端もイオン・スパッ
タリングによって丸められる。
のエッチング雰囲気を使用して、ＳＯＩウエハの単結晶
シリコン層内に垂直のトレンチをエッチングしている間
シリコン層のエッチング終了をモニタし検出し、エッチ
ング終了の検出後、さらに予め定めた一定の時間だけ、
オーバ・エッチングすることにより、トレンチ内壁底端
の隅部がトレンチの中心線から離れて外方に向かって所
定曲率で湾曲してほぼとつ弧状に丸味付けられる方法に
特徴がある。この内壁形状により、トレンチ内壁の底端
に鋭い隅部、即ち角、が無くなる。好適にはトレンチ内
壁頂端も弧状面にされる。本発明の構成は、次の通りで
ある。シリコン酸化物絶縁層、単結晶シリコン層および
エッチング開口マスク層がこの順序で基板上に積層され
ているＳＯＩウエハを準備するステップと、上記絶縁層
に対するよりも１桁以上速い速度で上記シリコン層を選
択的にエッチングできるエッチング雰囲気中で、上記シ
リコン層を上記エッチング開口マスク層を介して垂直エ
ッチングして上記絶縁層の表面にまで延びるほぼ垂直な
トレンチを上記シリコン層中に形成するステップと、上
記トレンチを酸化雰囲気に露出してトレンチ内壁に薄い
シリコン酸化膜を成長させるステップと、より成るＳＯ
Ｉウエハ内に絶縁分離トレンチを形成する方法におい
て、上記トレンチ形成ステップの間、上記シリコン層に
対する上記垂直エッチングの終了をモニタし検出するス
テップと、上記垂直エッチング終了の検出時から、さら
に所定時間の間、上記シリコン層に対する上記エッチン
グ・プロセスを継続し、上記トレンチの内壁底端の隅部
に所定曲率のとつ弧状の丸味を付けるように上記絶縁層
との界面における上記シリコン層内にアンダーカットを
形成するステップと、を含み、応力緩和形状のトレンチ
隅部をＳＯＩウエハ内に形成する方法。本発明によれ
ば、垂直なトレンチをシリコン層内にエッチングにより
形成している間に、トレンチ内壁底端の隅部に所定曲率
のとつ弧状の丸味を付けるためには、シリコン層のオー
バ・エッチング゛の時間の制御の他に、ＳＯＩウエハの
下側シリコン酸化物層に比べて上側シリコン層のエッチ
ング速度の選択性が１桁以上高いトレンチ・エッチング
剤が必要である。例えば、ＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマによ
れば、シリコンはシリコン酸化物よりも１２倍速くエッ
チングされる。エッチングがＳＯＩウエハの酸化物層に
達すると、垂直エッチング速度は大きく減少する。さら
に、エッチングを続けると（すなわち、オーバ・エッチ
ング）、実質上、シリコン・トレンチ内壁の底端に横方
向のアンダーカットが生じる。下側酸化物層の露出表面
にいつ到達したかをモニタし検出する方法としては、発
光、レーザ干渉計、エッチング時間の制御などの任意の
方法を使用できる。 好適な実施例の場合、トレンチを
形成する最終段階でトレンチ内壁頂端もイオン・スパッ
タリングによって丸められる。
【実施例】図１は、中密度、高速、低電圧のデジタルＢ
ｉＣＭＯＳに用いられる従来のＳＯＩウエハの部分断面
図である。ウエハは半導体基板１０、酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）層１２、及び単結晶シリコン層１４から成り、
シリコン層の厚みは１．５μｍ乃至３．０μｍの範囲で
ある。シリコン層１４の表面には、マスクとして適した
酸化物層１６が被着され、酸化物層１６上にフォトレジ
スト層３０が形成される。フォトレジスト層３０は所望
のトレンチ・パターンに現像され、従来の半導体プロセ
スにより、酸化物層１６内にトレンチ用の開口１８が形
成される。図２を参照する。上側の単結晶シリコン層１
４内に、垂直な分離トレンチ２０をエッチングにより形
成している間、シリコン層１４のエッチング終点をモニ
タする。シリコン層の垂直エッチングの終了は、下側酸
化物層１２の表面が露出してきたか否かをモニタし検出
することにより判定できる。例えば、下側酸化物層１２
の露出表面にいつ到達したかモニタし検出する方法とし
ては、発光、レーザ干渉計、エッチング時間の制御など
の任意の方法を使用できる。シリコン層１４の垂直エッ
チングの終了時の検出後、さらに所定の時間だけ、トレ
ンチのエッチングを続行する（シリコン層のオーバ・エ
ッチング）。この所定時間のオーバ・エッチングによ
り、トレンチ内壁２２の底端における隅部がトレンチ中
心線から離れて外方に向かって湾曲してほぼ一定のとつ
弧状の丸味を帯びるようにエッチングされる。とつ弧状
丸味の程度は、オーバ・エッチング時間を調節すること
によって制御できる。この丸味の曲率半径Ｒは、トレン
チ側壁酸化物層３１（図６）の厚さ（５００乃至１００
０オングストロム）からシリコン層１４の厚みの２５％
の厚さまでの範囲に選択される。上記のように、トレン
チ内壁底端の隅部にほぼ一定のとつ弧状の丸味を付ける
ためには、オーバ・エッチングの時間の制御に加えて、
下側酸化シリコン層１２よりも１桁以上高い速度でシリ
コン層１４を選択的にエッチングする必要がある。例え
ば、従来のＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマ・エッチングは、選
択比１２：１であり、このプロセスに適している。すな
わちＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマにより、シリコン層１４が
酸化シリコン層１２よりも１２倍の速さでエッチングさ
れる。この他、このプロセスに適したエッチングは、同
程度の選択性が得られるＣｌ2／Ｏ2のプラズマである。
シリコン層の垂直エッチングが進行して酸化物層１２の
表面が露出すると、垂直エッチング速度は大幅に低下す
る。この点を過ぎてエッチングがさらに進行すると（す
なわち、オーバ・エッチング）、シリコン層１４内にお
けるトレンチ内壁底端で横方向のアンダーカットが生じ
る（図２参照）。酸化物層が露出した後のオーバ・エッ
チングの継続時間により、トレンチ内壁底端の隅部の丸
味の曲率半径Ｒが決まる。Ｒはこのオーバ・エッチング
時間に比例して大きくなる。酸化物層１２の露出表面
は、発光、レーザ干渉計、エッチング時間などの制御に
よって検出することができる。通常は、Ｃｌの輝線（波
長３０８ｎｍ）をモニタすることによって、再現可能な
エンド・ポイント特性が得られる。普通、ウエハ上に大
きなエンド・ポイント検査箇所がいくつか設定される。
トレンチ内壁隅部のとつ弧状湾曲面の湾曲の程度は、オ
ーバ・エッチングの割合を制御することによって制御で
きる。好適には、応力点を少なくするためにトレンチ内
壁の頂端の隅部２４もわずかに丸められる。この目的の
ために、フォトレジスト層３０が、例えばＯ2 プラズマ
・エッチングによってトレンチ開口からわずかに後退さ
せられる。このエッチングにより、酸化物層１６の表面
の小さい領域２３が露出する（図３参照）。次に、酸化
物層１６の露出面がＣＦ4 プラズマ・エッチングによっ
て取り除かれ、シリコン層１４内のトレンチの上隅部２
４が露出する。この段階の構造は図４に示す通りであ
る。トレンチ内壁の上隅部２４を削って丸味を付けるた
めにＣｌ2Ｏ2プラズマ・エッチングが短時間行なわれる
（図５参照）。トレンチが形成された後、フォトレジス
トが取り除かれ、従来の熱酸化（９５０℃）、高圧酸化
（７００℃）等のプロセスにより、約６００ オングス
トロムの厚みの酸化膜３１をトレンチ内壁に成長させる
（図６参照）。この酸化膜の厚さは、５００乃至１００
０オングストロムの範囲である。トレンチは次に、従来
のＣＶＤ（化学的気相成長法）によりポリシリコン３２
で充填される。平坦化の後、この段階の構造は図７に示
す通りである。トレンチ構造の形成がこの段階まで完了
した後、好適には応力を除去するアニール処理がフォー
ミング・ガス（１０％Ｈ2、９０％Ｎ2等）中、約１０５
０℃乃至１１００℃で約２０分間行なわれる。
ｉＣＭＯＳに用いられる従来のＳＯＩウエハの部分断面
図である。ウエハは半導体基板１０、酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）層１２、及び単結晶シリコン層１４から成り、
シリコン層の厚みは１．５μｍ乃至３．０μｍの範囲で
ある。シリコン層１４の表面には、マスクとして適した
酸化物層１６が被着され、酸化物層１６上にフォトレジ
スト層３０が形成される。フォトレジスト層３０は所望
のトレンチ・パターンに現像され、従来の半導体プロセ
スにより、酸化物層１６内にトレンチ用の開口１８が形
成される。図２を参照する。上側の単結晶シリコン層１
４内に、垂直な分離トレンチ２０をエッチングにより形
成している間、シリコン層１４のエッチング終点をモニ
タする。シリコン層の垂直エッチングの終了は、下側酸
化物層１２の表面が露出してきたか否かをモニタし検出
することにより判定できる。例えば、下側酸化物層１２
の露出表面にいつ到達したかモニタし検出する方法とし
ては、発光、レーザ干渉計、エッチング時間の制御など
の任意の方法を使用できる。シリコン層１４の垂直エッ
チングの終了時の検出後、さらに所定の時間だけ、トレ
ンチのエッチングを続行する（シリコン層のオーバ・エ
ッチング）。この所定時間のオーバ・エッチングによ
り、トレンチ内壁２２の底端における隅部がトレンチ中
心線から離れて外方に向かって湾曲してほぼ一定のとつ
弧状の丸味を帯びるようにエッチングされる。とつ弧状
丸味の程度は、オーバ・エッチング時間を調節すること
によって制御できる。この丸味の曲率半径Ｒは、トレン
チ側壁酸化物層３１（図６）の厚さ（５００乃至１００
０オングストロム）からシリコン層１４の厚みの２５％
の厚さまでの範囲に選択される。上記のように、トレン
チ内壁底端の隅部にほぼ一定のとつ弧状の丸味を付ける
ためには、オーバ・エッチングの時間の制御に加えて、
下側酸化シリコン層１２よりも１桁以上高い速度でシリ
コン層１４を選択的にエッチングする必要がある。例え
ば、従来のＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマ・エッチングは、選
択比１２：１であり、このプロセスに適している。すな
わちＳＦ6／Ｃｌ2のプラズマにより、シリコン層１４が
酸化シリコン層１２よりも１２倍の速さでエッチングさ
れる。この他、このプロセスに適したエッチングは、同
程度の選択性が得られるＣｌ2／Ｏ2のプラズマである。
シリコン層の垂直エッチングが進行して酸化物層１２の
表面が露出すると、垂直エッチング速度は大幅に低下す
る。この点を過ぎてエッチングがさらに進行すると（す
なわち、オーバ・エッチング）、シリコン層１４内にお
けるトレンチ内壁底端で横方向のアンダーカットが生じ
る（図２参照）。酸化物層が露出した後のオーバ・エッ
チングの継続時間により、トレンチ内壁底端の隅部の丸
味の曲率半径Ｒが決まる。Ｒはこのオーバ・エッチング
時間に比例して大きくなる。酸化物層１２の露出表面
は、発光、レーザ干渉計、エッチング時間などの制御に
よって検出することができる。通常は、Ｃｌの輝線（波
長３０８ｎｍ）をモニタすることによって、再現可能な
エンド・ポイント特性が得られる。普通、ウエハ上に大
きなエンド・ポイント検査箇所がいくつか設定される。
トレンチ内壁隅部のとつ弧状湾曲面の湾曲の程度は、オ
ーバ・エッチングの割合を制御することによって制御で
きる。好適には、応力点を少なくするためにトレンチ内
壁の頂端の隅部２４もわずかに丸められる。この目的の
ために、フォトレジスト層３０が、例えばＯ2 プラズマ
・エッチングによってトレンチ開口からわずかに後退さ
せられる。このエッチングにより、酸化物層１６の表面
の小さい領域２３が露出する（図３参照）。次に、酸化
物層１６の露出面がＣＦ4 プラズマ・エッチングによっ
て取り除かれ、シリコン層１４内のトレンチの上隅部２
４が露出する。この段階の構造は図４に示す通りであ
る。トレンチ内壁の上隅部２４を削って丸味を付けるた
めにＣｌ2Ｏ2プラズマ・エッチングが短時間行なわれる
（図５参照）。トレンチが形成された後、フォトレジス
トが取り除かれ、従来の熱酸化（９５０℃）、高圧酸化
（７００℃）等のプロセスにより、約６００ オングス
トロムの厚みの酸化膜３１をトレンチ内壁に成長させる
（図６参照）。この酸化膜の厚さは、５００乃至１００
０オングストロムの範囲である。トレンチは次に、従来
のＣＶＤ（化学的気相成長法）によりポリシリコン３２
で充填される。平坦化の後、この段階の構造は図７に示
す通りである。トレンチ構造の形成がこの段階まで完了
した後、好適には応力を除去するアニール処理がフォー
ミング・ガス（１０％Ｈ2、９０％Ｎ2等）中、約１０５
０℃乃至１１００℃で約２０分間行なわれる。
【発明の効果】トレンチ壁内の応力を低減し、トランジ
スタの短絡や漏れ電流につながる凝集すべり転位を防止
するトレンチ内壁形状が単一のエッチング工程により形
成できる。
スタの短絡や漏れ電流につながる凝集すべり転位を防止
するトレンチ内壁形状が単一のエッチング工程により形
成できる。
【図１】本発明に従ったトレンチ構造の形成段階を示す
図である。
図である。
【図２】本発明に従ったトレンチ構造の形成段階を示す
図である。
図である。
【図３】本発明に従ったトレンチ構造の形成段階を示す
図である。
図である。
【図４】本発明に従ったトレンチ構造の形成段階を示す
図である。
図である。
【図５】トレンチ底部でトレンチ側壁が外側に曲がっ
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
【図６】トレンチ底部でトレンチ側壁が外側に曲がっ
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
【図７】トレンチ底部でトレンチ側壁が外側に曲がっ
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
た、完成したトレンチ構造を示す図である。
１０ 半導体基板 １２ 酸化シリコン層 １４ 単結晶シリコン層 １６ 酸化物層 １８ 開口 ２０ 分離トレンチ ２２ 側壁 ２４ 角 ３０ フォトレジスト層 ３２ ポリシリコン
フロントページの続き (72)発明者 ルイス・ル−チェン・ス アメリカ合衆国12524、ニューヨーク州 フィッシュキル、クロスビー・コート ７ (72)発明者 ジェイ・ダニエル・ミス アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州 ポキプシ、ホライズン・ヒル・ドライブ 24 (72)発明者 ジェームズ・ピン・ペン アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州 ポキプシ、ケラーホース・ドライブ 20 (56)参考文献 特開 平３−129854（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−183138（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】シリコン酸化物絶縁層、単結晶シリコン層
およびエッチング開口マスク層がこの順序で基板上に積
層されているＳＯＩウエハを準備するステップと、 上記絶縁層に対するよりも１桁以上速い速度で上記シリ
コン層を選択的にエッチングできるエッチング雰囲気中
で、上記シリコン層を上記エッチング開口マスク層を介
して垂直エッチングして上記絶縁層の表面にまで延びる
ほぼ垂直なトレンチを上記シリコン層中に形成するステ
ップと、 上記トレンチを酸化雰囲気に露出してトレンチ内壁に薄
いシリコン酸化膜を成長させるステップと、 より成るＳＯＩウエハ内に絶縁分離トレンチを形成する
方法において、 上記トレンチ形成ステップの間、上記シリコン層に対す
る上記垂直エッチングの終了をモニタし検出するステッ
プと、 上記垂直エッチング終了の検出時から、さらに所定時間
の間、上記シリコン層に対する上記エッチング・プロセ
スを継続し、上記トレンチの内壁底端の隅部に所定曲率
のとつ弧状の丸味を付けるように上記絶縁層との界面に
おける上記シリコン層内にアンダーカットを形成するス
テップと、 を含み、応力緩和形状のトレンチ隅部をＳＯＩウエハ内
に形成する方法。 - 【請求項２】シリコン酸化物絶縁層、単結晶シリコン層
およびエッチング開口マスク層がこの順序で基板上に積
層されているＳＯＩウエハを準備するステップと、 上記絶縁層に対するよりも１桁以上速い速度で上記シリ
コン層を選択的にエッチングできるエッチング雰囲気中
で上記シリコン層を上記エッチング開口マスク層を介し
て垂直エッチングして上記絶縁層の表面にまで延びるほ
ぼ垂直なトレンチを上記シリコン層中に形成するステッ
プと、 上記トレンチ形成ステップの間、上記シリコン層に対い
する垂直エッチングの終了をモニタし検出するステップ
と、 上記垂直エッチング終了の検出時から、さらに所定時間
の間、上記シリコン層に対する上記エッチング・プロセ
スを継続し、上記トレンチの内壁底端の隅部に所定曲率
のとつ弧状の丸味を付けるように上記絶縁層との界面に
おける上記シリコン層内にアンダーカットを形成するス
テップと、 上記マスク層の開口を拡大して、上記シリコン層の内壁
頂端を露出させるステップと、 上記露出内壁頂端をエッチングして、その隅部にとつ弧
状の丸味を付けるステップと、 上記トレンチを酸化雰囲気に露出してトレンチ内壁を含
むシリコン層の露出面に酸化膜を成長させるステップ
と、 から成り、応力緩和形状のトレンチ隅部をＳＯＩウエハ
内に形成する方法。
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
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- 1993-11-24 JP JP5293503A patent/JP2531492B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-14 US US08/166,415 patent/US5470781A/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |