JP2777644B2 - 半導体製造方法および窒化物のデポジション方法 - Google Patents

半導体製造方法および窒化物のデポジション方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は基板表面から自然の二酸化シリコンをエッ
チング除去した後、窒化シリコン層を直接デポジットし
てシーリングし、マスキングするシリコン半導体製造方
法に関する。
〔従来の技術〕
シリコン半導体基板のアクティブ領域は、従来、酸化
環境下で、基板シリコンを使用して選ばれた領域に二酸
化シリコン誘電体を成長させることによって分離してい
た。そのアクティブ領域は酸化を防止するためパターン
化した窒化シリコン層によってマスクされる。それにも
拘わらず、二酸化シリコンはマスクの窒化シリコン層の
端部の下まで成長して延び、“バーヅビーク”と呼ばれ
る好ましくない二酸化シリコンの突出が形成される。バ
ーヅビークの減少のための調査研究の結果、その主な原
因は薄い二酸化シリコン・パッド又はバッファ層である
ということがわかった。その層は、従来、窒化シリコン
・マスキング層の下に形成され、それがなければ発生す
るであろう厚い窒化シリコンマスクと単結晶シリコン基
板との間の熱膨張係数の不一致によって誘発される位置
ずれ型破損を防止する。
窒化シリコン・マスクの下のパッド層を通して移動す
る酸素粒子の横移動を抑制する各種方式が評価され、成
功の程度が測定された。例えば、パッド／バッファ上二
酸化シリコン（酸化物）層又は単なる自然酸化物層を傾
斜オキシナイトライドに変換するために使用する急速熱
窒化は比較的良い結果が現われ、それはこの出願の出願
人と同一出願人により同時米国出願（NCR連番第3967
号）に記載してある。自然酸化物間又は窒化された自然
酸化物の上に直接デポジットされた薄いシーリング窒化
シリコン層（窒化物）の使用を含む他の方式はIEEE電子
装置レター（1981年10月）に見られるようなHuiほかに
よる“高密度MOSのためのセレクティブ酸化技術”に記
載されている。
Huiほかの論文に最初に記載されたシールド界面ロー
カライズド酸化（SILO）の拡張は米国特許第4,472,459
号及び第4,551,910号に記載されている。前者の特許は
中間パッド／バッファ酸化物層の急速形成をせずに、基
板シリコンの上に薄い酸化物層をデポジットすることを
提案している。しかし、自然の酸化物層との係わり合い
についての記載はない。同様に、後者の特許にも自然酸
化の影響の認識が記載されていない。そこには自然酸化
物層の上の窒化物層の形成方法が記載されている。
半導体製造の処理シーケンスにおける前後関係は不揮
発性メモリー装置の形成中に行う多重誘電体層のインサ
イチュー・デポジション方法が記載してある米国特許第
4,438,157号を参考にすることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
シリコン半導体基板のフィールド酸化物成長中、更に
バーヅビーク効果を減少させる必要がいまだ残されてい
る。バーヅビーク突起の実質的抑制又は除去の重要性は
最近の特許及び技術文書で発行されているような種々の
溝分離構造及び方法の評価に使われている主な手段によ
って証明しうるところからわかるであろう。
〔問題を解決するための手段〕
この処理方法は、上記の問題を解決するため、同一チ
ャンバ内（以下、“インサイチュー”と記す）製造に焦
点を当て、自然酸化物エッチングから窒化物デポジショ
ンまでのシーケンス中、新たな自然酸化物の形成を除去
及び禁止するようにした。
この発明の実施形態の１つの好ましいものでは、すべ
ての自然酸化物をエッチして除去するに適した塩化水素
（HCl）ガス流の供給に、及び前準備として圧力を下
げ、温度を上げるようにした単結晶基板ウエハの反応管
内での準備調節を含む。HClガス流を止めると、反応管
はあけられ、エッチング残留物を取除く。きれいなシリ
コン基板面に直接窒化シリコンを化学的にデポジットす
るよう大気圧以下（準大気圧という）でジクロロシラン
（SiH2Cl2）及びアンモニア（NH3）ガスの流れを開始す
る。インサイチュー動作はフィールド酸化中マスクのた
めに使用する薄いシーリング窒化シリコン層がそのシリ
コン面で酸化物又はオキシナイトライド・デポジット層
をエントラップしないということを保証する。テストに
より、フィールド酸化物の成長を受けたとき、インサイ
チュー・エッチング及びデポジション・シーケンスはバ
ーヅビーク突起のそれ以上の減少を生じさせるようなシ
ーリング窒化物層を提供する。
この発明の別の実施例によると、自然酸化物のインサ
イチュー・エッチングは水素環境（H2）における高温低
圧下で行われ、それに続き前述の窒化物デポジションの
排除及び功撃を行う。
〔実施例〕
シリコン半導体基板のアクティブ領域間に誘電体を形
成する方式はあまた異なる方式が考慮され、テストされ
てきた。その大きいゴールはアクティブ領域がマスク窒
化シリコン層によってカバーされている間、単結晶シリ
コン基板のセレクティブ酸化中に直面する一般にバーヅ
ビークと呼ばれるフィールド酸化物誘電体のアクティブ
領域に対する侵食を制限することであった。バーズビー
ク領域が装置製造に使用できるアクティブ領域から直接
差し引かれても、そしてそれがたとえ比較的小さな量で
あっても、バーズビークの侵食の広さを減少させるとい
う基本的な希望は依然として存在する。他方、これらの
技術者達は、バーヅビーク効果を更に減少させる製造技
術はアクティブ領域に製造される装置の特性を大きく劣
化させるべきでなく、製造時間及びコストにも悪影響を
及ぼさせるべきでないということを認識している。
前述の論文で説明したシールド・インタフェース局部
的酸化（SILO）は従来のセレクティブ・シリコン酸化処
理と対比してバーヅビークの長さを大きく減少するよう
にみえる技術を示した。この装明の処理方法はSILO方式
の利点を認め、バーヅビーク長を更に減少することによ
ってその利点を拡大するものである。
この処理方法は図に示す装置の状況下で実施される。
それは、例えば、Thermco Corporation製のLPCVD窒化物
反応炉、すなわち水晶管反応炉１の中にボート３を使用
して半導体基板ウエハ２が装填される。管反応炉１はカ
バー６でシールされ、出口バルブ４を通し、一端でアク
セスを制限し、管を通して真空ポンプに導き、マニホー
ルド11を通し反対端において種々のガス源にアクセスさ
れる。反応炉の圧力は希望によりデテクタ７で感知さ
れ、真空ポンプの流率を制御する。熱はRF加熱コイル９
に接続して動作可能な電源及び温度制御８によって与え
られ、調節される。反応炉１に供給されるガスはマニホ
ールド11で混合される。混合マニホールド11に送られる
各ガス、ジクロロシラン又はシラン、アンモニア、及び
水素又は塩化水素の流率は夫々の電子流量コントローラ
12,13,14で制御される。バルブ16,17,18は夫々のガス源
をマニホールド11及び反応炉１から固く遮断する。
製造シーケンスの一実施例によると、まず反応炉１内
のチャンバがRFコイル９からの熱及び約15分間バルブ４
からの排気によて予備調節される。その後、バルブ18が
開けられ、マニホールド11を通して反応炉１に塩化水素
ガスが流入される。チャンバ圧は真空ポンプの排気量を
調節して約100ミリトルに設定される。その時間中、反
応炉チャンバ温度は約800〜900℃に、塩化水素の流量は
約25標準cm3/分（sccm）に維持される。この状態はその
後約15分間維持され、大気酸化状態にさらされた単結晶
シリコン・ウエハ２に典型的に存在する0.5〜３ナノメ
ートルの自然の二酸化シリコンをエッチングにより完全
に除去する。
15分間のエッチングの後、バルブ18は閉められ、反応
炉１のチャンバはその温度及びシール状態を維持しなが
ら、塩化水素ガス及びエッチング反応物の残留物を排除
するよう排出する。この排出又は排除サイクルは約15分
間続けられる。
次に、バルブ16,17が開けられ、混合マニホールド11
にアンモニアとジクロロシラン又はシラン・ガスのどち
らかが流され、明らかにウエハ２があるチャンバに入
る。ジクロロシラン又はシランの流れはコントローラ12
によって約20sccmに調節され、コントローラ13を通るア
ンモニアの流れは約70sccmに調節される。排出率は約70
0ミリトルのチャンバ圧を維持するよう調節され、前か
ら使用しているチャンバの温度を約800〜900℃に保持さ
れる。反応炉１内における低圧及び高温下でジクロロシ
ランとアンモニアの混合物はウエハ２上に窒化シリコン
をデポジットする化学反応を起こし、ウエハ２はその直
前にすべての二酸化シリコンがエッチング除去される。
ここで明らかにした状態下で、窒化物が約２ナノメー
トル／分の速度で基板ウエハにデポジットされる。好ま
しくは、窒化物層の低圧化学蒸着（LPCVD）を約６分間
行い、ウエハ２のきれいな単結晶シリコン基板に直接約
12ナノメートルの相当薄いシーリング窒化シリコン層を
形成する。
自然酸化物を除去するエッチングからシーリング窒化
シリコン層を形成するデポジションへの変遷はチャンバ
酸素や大気にもウエハを露すことなく直接継続で行われ
る。その結果、インサイチュー・エッチング及びデポジ
ションが単結晶シリコン基板とマスキング窒化シリコン
層との間の理想的結合及び接着を保証し、フィールド酸
化物成長中窒化物層の下の酸素種の移動通路であるオキ
シナイトライド又は二酸化シリコンの完全除去を保証す
る。
代替実施例は塩化水素の代りに水素ガスを使用して自
然の二酸化シリコン・エッチング動作を行う。それによ
ると、予備調節及び加熱動作はそれに続き、バルブ18を
通して約25sccmの流速で水素ガスを供給し、排気を制御
して約100ミリトルの圧力を維持し、約800〜900℃に反
応炉温度を制御する。水素基準酸素エッチング条態は窒
化シリコンのデポジションの準備のため次の工程で行う
15分は排出を開始する前約15分間維持される。又、自然
酸化物エッチングと窒化シリコンのデポジションとの間
のインサイチュー変遷はフィールド酸化物成長動作中酸
素種の通路を除去する。
シーリングの効果は比較できる700ナノメートルのフ
ィールド酸化物層を成長するとき、相対的バーヅビーク
侵食を考慮することによって最もよく評価することがで
きる。バーヅビーク長又は侵食はマスキング窒化物の端
からシーリング窒化物層の下にフィールド酸化物が突通
る最遠長点までの距離と定義される。SILO技術は一般に
指定したフィールド酸化物の700ナノメートルの端に沿
って0.45〜0.6マイクロメートルからの範囲の侵食長を
発生する。逆に、この発明によるシリコン面のインサイ
チュー・シーリングは40ナノメートルの低温デポジット
酸化物と100又は140ナノメートルのLPCVD窒化シリコン
との組合わせによる約13ナノメートルのシーリング・シ
リコン窒化物層を使用したとき0.25〜0.35マイクロメー
トルの侵食長を発生する。約13ナノメートルのシーリン
グ窒化シリコン層と、約30ナノメートルの低温酸化物層
と、約100ナノメートルの最終窒化物マスク層との組合
わせを使用して0.15〜0.25マイクロメートルに、更に侵
食の減少を得ることができるということをテストが示し
た。
又、構造の断面分析は、成長したフィールド酸化物と
アクティブ領域との間の変遷は相当ゆるやかで、その後
に形成されパターン化される導通層の工程確保を容易に
する。
【図面の簡単な説明】
図は自然酸化物のエッチング、清浄動作及び窒化シリコ
ン・デポジション動作を行うに適したインサイチュー反
応系を示す略図である。 図中、１……水晶管反応炉、２……ウエハ、３……ボー
ト、４……出口バルブ、７……デテクタ、８……電源及
び温度制御、９……RF加熱コイル、11……マニホール
ド、12,13,14……コントローラ、16,17,18……バルブ。
フロントページの続き (73)特許権者 999999999 シンバイオス・ロジック・インコーポレ イテッド アメリカ合衆国 コロラド州 80525 フォート コリンズ ダンフィールド コート 2001 (72)発明者 デリル・ドウエイン ジョン オールマ ン アメリカ合衆国，80918 コロラド コ ロラド スプリングス，ゼフア ドライ ブ 2825 (72)発明者 ステイーブン シヤウールン リー アメリカ合衆国，80915 コロラド，コ ロラド スプリングス エヌ・マリ ブ ールバード 640，アパートメント 225 (56)参考文献 特開 昭56−121632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−57974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−175417（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/318

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリコン基板面におけるフィールド酸化物
    の成長中に使用しうるシーリング層をデポジットするた
    めの半導体製造方法であって、 圧力を減じ、温度を高めたチャンバにおいて前記基板を
    予め調節し、 第１の準大気圧及び高い温度を維持しながら前記チャン
    バを通して二酸化シリコン・エッチング・ガスの流れを
    開始することにより前記シリコン基板から自然二酸化シ
    リコンを除去し、 排出によりエッチング又は酸化ガスを前記チャンバから
    除去し、 窒化シリコン・デポジション・ガスの流れを開始して前
    記チャンバに満たし、高められた温度を維持しながら第
    ２の準大気圧レベルまで圧力を上げ、 前記シリコン基板の上に直接、厚さ10乃至20ナノメート
    ルの公称範囲に窒化シリコンのシールド界面マスキング
    層をデポジットする各工程を含むようにした半導体製造
    方法。
  2. 【請求項２】前記二酸化シリコン・エッチング・ガスは
    HClを含み、前記第１の準大気圧は100ミリトルの範囲に
    あり、前記高められた温度は800〜900℃の範囲にあるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体製造
    方法。
  3. 【請求項３】前記窒化シリコン・デポジション・ガスは
    シラン又はジクロロシラン及びアンモニアを含み、前記
    第２の準大気圧は700ミリトルの範囲にある特許請求の
    範囲第２項記載の半導体製造方法。
  4. 【請求項４】前記二酸化シリコン・エッチング・ガスは
    H2を含み、前記第１の準大気圧は100ミリトルの範囲に
    あり、前記高められた温度は800〜900℃の範囲にある特
    許請求の範囲第１項記載の半導体製造方法。
  5. 【請求項５】前記窒化シリコン・デポジション・ガスは
    シラン又はジクロロシラン及びアンモニアを含み、前記
    第２の準大気圧は700ミリトルの範囲にある特許請求の
    範囲第４項記載の半導体製造方法。
  6. 【請求項６】シリコン基板に直接薄い窒化シリコン層を
    デポジットする方法であって、 第１の準大気圧及び高められた温度に維持されたチャン
    バにおいてHCl混合ガスを使用して前記シリコン基板か
    ら自然二酸化シリコンをエッチングし、 排気により前記チャンバから残留ガスを除去し、 前記排気に引き続いて前記残留ガスの除去後に、前記第
    １の準大気圧よりも高い第２の準大気圧及び高められた
    温度に維持しつつ、シラン又はジクロロシラン及びアン
    モニアを前記チャンバ内に送り、窒化シリコンを同一チ
    ャンバ内でデポジットする各工程を含む、自然酸化物除
    去による窒化物のデポジション方法。
  7. 【請求項７】前記第１の準大気圧は100ミリトルの範囲
    にあり、前記高められた温度は800〜900℃の範囲にある
    特許請求の範囲第６項記載の自然酸化物除去による窒化
    物のデポジション方法。
  8. 【請求項８】第１の準大気圧及び高められた温度に維持
    されたチャンバ内でH2混合ガスを使用しシリコン基板か
    ら自然二酸化シリコンをエッチングし、 排気により前記チャンバから残留ガスを除外し、 前記排気に引き続いて前記残留ガスの除去後に、前記第
    １の準大気圧よりも高い第２の準大気圧及び高められた
    温度に維持しつつ、シラン又はジクロロシラン及びアン
    モニアを前記チャンバ内に送り、窒化シリコンを同一チ
    ャンバ内でデポジットする各工程を含む、自然酸化物除
    去による窒化物のデポジション方法。
  9. 【請求項９】前記第１の準大気圧は100ミリトルの範囲
    にあり、前記高められた温度は800〜900℃の範囲にある
    特許請求の範囲第８項記載の自然酸化物除去による窒化
    物のデポジション方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373093B2 (en) 1989-04-28 2002-04-16 Nippondenso Corporation Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US5017979A (en) 1989-04-28 1991-05-21 Nippondenso Co., Ltd. EEPROM semiconductor memory device
JP2744934B2 (ja) * 1989-07-25 1998-04-28 東京エレクトロン株式会社 縦型処理装置
EP0410390A3 (en) * 1989-07-27 1993-02-24 Seiko Instruments Inc. Method of producing semiconductor device
AU5977190A (en) * 1989-07-27 1991-01-31 Nishizawa, Junichi Impurity doping method with adsorbed diffusion source
EP0417457A3 (en) * 1989-08-11 1991-07-03 Seiko Instruments Inc. Method of producing field effect transistor
EP0417456A3 (en) * 1989-08-11 1991-07-03 Seiko Instruments Inc. Method of producing semiconductor device
CA2031253A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-02 Kenji Aoki Method of producing bipolar transistor
JP2906260B2 (ja) * 1989-12-01 1999-06-14 セイコーインスツルメンツ株式会社 Ｐｎ接合素子の製造方法
EP0430275A3 (en) * 1989-12-01 1993-10-27 Seiko Instr Inc Doping method of barrier region in semiconductor device
US5366922A (en) * 1989-12-06 1994-11-22 Seiko Instruments Inc. Method for producing CMOS transistor
JP2928930B2 (ja) * 1989-12-06 1999-08-03 セイコーインスツルメンツ株式会社 不純物ドーピング装置
US5039625A (en) * 1990-04-27 1991-08-13 Mcnc Maximum areal density recessed oxide isolation (MADROX) process
JP2637265B2 (ja) * 1990-06-28 1997-08-06 株式会社東芝 窒化珪素膜の形成方法
US5032545A (en) * 1990-10-30 1991-07-16 Micron Technology, Inc. Process for preventing a native oxide from forming on the surface of a semiconductor material and integrated circuit capacitors produced thereby
US5175123A (en) * 1990-11-13 1992-12-29 Motorola, Inc. High-pressure polysilicon encapsulated localized oxidation of silicon
US5110757A (en) * 1990-12-19 1992-05-05 North American Philips Corp. Formation of composite monosilicon/polysilicon layer using reduced-temperature two-step silicon deposition
EP0505877A2 (en) * 1991-03-27 1992-09-30 Seiko Instruments Inc. Impurity doping method with adsorbed diffusion source
US5256162A (en) * 1991-05-01 1993-10-26 Hewlett Packard Company Apparatus for forming shallow electrical junctions
US5352636A (en) * 1992-01-16 1994-10-04 Applied Materials, Inc. In situ method for cleaning silicon surface and forming layer thereon in same chamber
US5913149A (en) * 1992-12-31 1999-06-15 Micron Technology, Inc. Method for fabricating stacked layer silicon nitride for low leakage and high capacitance
DE69421465T2 (de) * 1993-07-30 2000-02-10 Applied Materials Inc Verfahren zur Ablagerung von Silzium-Nitrid auf Siliziumoberflächen
JPH07176627A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JP3660391B2 (ja) * 1994-05-27 2005-06-15 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US5939333A (en) 1996-05-30 1999-08-17 Micron Technology, Inc. Silicon nitride deposition method
US5940718A (en) * 1998-07-20 1999-08-17 Advanced Micro Devices Nitridation assisted polysilicon sidewall protection in self-aligned shallow trench isolation
US6494959B1 (en) 2000-01-28 2002-12-17 Applied Materials, Inc. Process and apparatus for cleaning a silicon surface
US6268299B1 (en) 2000-09-25 2001-07-31 International Business Machines Corporation Variable stoichiometry silicon nitride barrier films for tunable etch selectivity and enhanced hyrogen permeability
CN108538780A (zh) * 2018-04-18 2018-09-14 睿力集成电路有限公司 位线/存储节点接触栓塞和多晶硅接触薄膜的制造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5587444A (en) * 1978-12-26 1980-07-02 Fujitsu Ltd Method of forming insulating film on semiconductor surface
US4277320A (en) * 1979-10-01 1981-07-07 Rockwell International Corporation Process for direct thermal nitridation of silicon semiconductor devices
JPS6029296B2 (ja) * 1980-03-03 1985-07-10 舜平 山崎 被膜形成方法
US4373965A (en) * 1980-12-22 1983-02-15 Ncr Corporation Suppression of parasitic sidewall transistors in locos structures
US4402997A (en) * 1982-05-17 1983-09-06 Motorola, Inc. Process for improving nitride deposition on a semiconductor wafer by purging deposition tube with oxygen
US4428975A (en) * 1983-01-28 1984-01-31 Motorola, Inc. Process for improving nitride deposition on a semiconductor wafer
JPS59215732A (ja) * 1983-05-24 1984-12-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 窒化珪素被膜作製方法
JPS6057974A (ja) * 1983-09-09 1985-04-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
US4472459A (en) * 1983-10-24 1984-09-18 Rca Corporation Local oxidation of silicon substrate using LPCVD silicon nitride
JPS60175417A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 Matsushita Electronics Corp 半導体装置の製造方法
FR2571542B1 (fr) * 1984-10-09 1987-01-23 Labo Electronique Physique Procede de realisation d'un dispositif semiconducteur incluant l'action de plasma
JPS61117841A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Hitachi Ltd シリコン窒化膜の形成方法
US4551910A (en) * 1984-11-27 1985-11-12 Intel Corporation MOS Isolation processing
US4692344A (en) * 1986-02-28 1987-09-08 Rca Corporation Method of forming a dielectric film and semiconductor device including said film

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