JPH04303929A - シリコン基板をトレンチ・エッチングするための方法 - Google Patents
シリコン基板をトレンチ・エッチングするための方法Info
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- JPH04303929A JPH04303929A JP1325492A JP1325492A JPH04303929A JP H04303929 A JPH04303929 A JP H04303929A JP 1325492 A JP1325492 A JP 1325492A JP 1325492 A JP1325492 A JP 1325492A JP H04303929 A JPH04303929 A JP H04303929A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
- H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/3085—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by their behaviour during the process, e.g. soluble masks, redeposited masks
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスなどに
用いられるシリコン基板をエッチングするための方法に
関する。より詳しくは、シリコン基板をトレンチ（溝）
・エッチングするための方法に関する。
用いられるシリコン基板をエッチングするための方法に
関する。より詳しくは、シリコン基板をトレンチ（溝）
・エッチングするための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体材料からの電子デバイスの製造に
おいて、興味深い技術の１つは、多数の異なる物質の層
を積層し、それらの物質の特定の部分を選択的に除去し
て、それによりトランジスタ，ダイオード，コンデンサ
ーなどの電子デバイスを形成する技術である。目的とす
る半導体物質の層を除去するための技術の１つはエッチ
ング（食刻）として知られており、この技術は、半導体
物質を一般的にエッチング剤と呼ぶもう１つの物質と相
互作用させて、その層状の物質を除去するものである。 このような電子デバイスを形成するためのエッチング技
術は、大まかに、２つの大きな種類に分けられる。第１
は、溶解もしくは溶融した塩、または他の液体を使用す
る”湿式エッチング”である。第２は、所望の除去を行
なうために気体またはガス・プラズマを用いる”乾式エ
ッチング”である。
おいて、興味深い技術の１つは、多数の異なる物質の層
を積層し、それらの物質の特定の部分を選択的に除去し
て、それによりトランジスタ，ダイオード，コンデンサ
ーなどの電子デバイスを形成する技術である。目的とす
る半導体物質の層を除去するための技術の１つはエッチ
ング（食刻）として知られており、この技術は、半導体
物質を一般的にエッチング剤と呼ぶもう１つの物質と相
互作用させて、その層状の物質を除去するものである。 このような電子デバイスを形成するためのエッチング技
術は、大まかに、２つの大きな種類に分けられる。第１
は、溶解もしくは溶融した塩、または他の液体を使用す
る”湿式エッチング”である。第２は、所望の除去を行
なうために気体またはガス・プラズマを用いる”乾式エ
ッチング”である。
【０００３】乾式エッチング法は、薄膜，半導体基板，
またはその他の物質に、マイクロマシンのマスク，分離
トレンチ（溝），貫通穴を通しての裏面における接続，
および他の形態のパターンの形成に使用することができ
る。ＲＩＥプラズマ，マグネトロン，トリオード，ＥＣ
Ｒエッチング・システムなどによりシリコンに深いトレ
ンチを形成する乾式エッチングは、コンデンサの製造や
半導体メモリにおける電気的な分離に使用できる。この
ようなプロセスでは、トレンチは、しばしば、シリコン
基板に対する選択的なトレンチ・エッチングにより形成
され、次にそのトレンチ部を選択的に加熱酸化させ、さ
らにポリシリコンなどの絶縁物質を加えることにより埋
められる。
またはその他の物質に、マイクロマシンのマスク，分離
トレンチ（溝），貫通穴を通しての裏面における接続，
および他の形態のパターンの形成に使用することができ
る。ＲＩＥプラズマ，マグネトロン，トリオード，ＥＣ
Ｒエッチング・システムなどによりシリコンに深いトレ
ンチを形成する乾式エッチングは、コンデンサの製造や
半導体メモリにおける電気的な分離に使用できる。この
ようなプロセスでは、トレンチは、しばしば、シリコン
基板に対する選択的なトレンチ・エッチングにより形成
され、次にそのトレンチ部を選択的に加熱酸化させ、さ
らにポリシリコンなどの絶縁物質を加えることにより埋
められる。
【０００４】シリコン基板に深いトレンチを形成するた
めの乾式の異方性エッチングは、先行技術において知ら
れている。例えば、米国特許第 ４，７２６，８７９号
には、シリコン結晶，珪化物，ポリサイド膜を含む半導
体物質を制御しつつエッチングして、垂直な縦側壁を形
成するための、反応性イオンによるエッチング方法が開
示されている。この特許の明細書には、トレンチ・エッ
チングに関する先行技術について詳細に検討されている
。その内容については、該特許の引用番号を引用してい
るので、本明細書に含まれる。
めの乾式の異方性エッチングは、先行技術において知ら
れている。例えば、米国特許第 ４，７２６，８７９号
には、シリコン結晶，珪化物，ポリサイド膜を含む半導
体物質を制御しつつエッチングして、垂直な縦側壁を形
成するための、反応性イオンによるエッチング方法が開
示されている。この特許の明細書には、トレンチ・エッ
チングに関する先行技術について詳細に検討されている
。その内容については、該特許の引用番号を引用してい
るので、本明細書に含まれる。
【０００５】特に異方性エッチングの最も重要な利点の
１つは、シリコン基板におけるエッチング作用が、等方
性エッチングにおいて優勢な横方向（表面に並行な方向
）ではなく、好ましい縦方向（表面に垂直な方向）に向
かう点である。このことは、ほとんどの場合幅よりも縦
方向の深さのほうが大きく設計されるトレンチのエッチ
ングにおいて特に重要である。この異方性は、シリコン
基板の表面に垂直なエッチング・ガスのイオン流により
基板を衝撃することにより得られる。
１つは、シリコン基板におけるエッチング作用が、等方
性エッチングにおいて優勢な横方向（表面に並行な方向
）ではなく、好ましい縦方向（表面に垂直な方向）に向
かう点である。このことは、ほとんどの場合幅よりも縦
方向の深さのほうが大きく設計されるトレンチのエッチ
ングにおいて特に重要である。この異方性は、シリコン
基板の表面に垂直なエッチング・ガスのイオン流により
基板を衝撃することにより得られる。
【０００６】従来のトレンチ・エッチング方法では、図
面において参照符号１０で示すシリコン基板に形成され
るトレンチは、多くの場合、図１の１２ａのような問題
のあるＶ形のトレンチか、図２の１２ｂのようなＷ形の
トレンチになる。図１および図２に示す望ましくない形
状の尖った点１３は、過大な電界強度による故障を引き
起こす過電圧を発生させる。シリコン基板を含むデバイ
スの内部におけるこのような過大な電界強度の発生を防
止し、それによる故障を防止するためには、トレンチの
形状は、ほぼ垂直で滑らかな縦側面部と丸く湾曲した底
面部を持ち、断面積がほぼ一様で、幅が狭く、深くなけ
ればならない。トレンチ・エッチングのもう１つの問題
は、図３に示すように、シリコン基板１０内のトレンチ
の開口部１８が、１７で示すように幅が狭くなることで
ある。このトレンチの開口部の幅の狭まりは、その後の
絶縁物質の充填が効果的に行えないほどに進行する。こ
れにより完全な回路が形成できない場合には、製造され
た半導体デバイスは動作しない。
面において参照符号１０で示すシリコン基板に形成され
るトレンチは、多くの場合、図１の１２ａのような問題
のあるＶ形のトレンチか、図２の１２ｂのようなＷ形の
トレンチになる。図１および図２に示す望ましくない形
状の尖った点１３は、過大な電界強度による故障を引き
起こす過電圧を発生させる。シリコン基板を含むデバイ
スの内部におけるこのような過大な電界強度の発生を防
止し、それによる故障を防止するためには、トレンチの
形状は、ほぼ垂直で滑らかな縦側面部と丸く湾曲した底
面部を持ち、断面積がほぼ一様で、幅が狭く、深くなけ
ればならない。トレンチ・エッチングのもう１つの問題
は、図３に示すように、シリコン基板１０内のトレンチ
の開口部１８が、１７で示すように幅が狭くなることで
ある。このトレンチの開口部の幅の狭まりは、その後の
絶縁物質の充填が効果的に行えないほどに進行する。こ
れにより完全な回路が形成できない場合には、製造され
た半導体デバイスは動作しない。
【０００７】先行技術のシステムのなかには、トレンチ
の側壁の形状を制御する目的で副産物の酸化シリコンを
形成させかつマスクの選択性を高めるために、トレンチ
・エッチングの反応室に酸素を送り込むものがある。し
かしながら、酸素または酸素を含有する化合物がシリコ
ンに加えられるとガラスが形成される。このガラスはト
レンチの側壁を保護するが、ガラスを形成するために使
用される遊離の酸素を含有する化合物は、フォトレジス
トを化学的に腐食させるという望ましくない副作用があ
る。
の側壁の形状を制御する目的で副産物の酸化シリコンを
形成させかつマスクの選択性を高めるために、トレンチ
・エッチングの反応室に酸素を送り込むものがある。し
かしながら、酸素または酸素を含有する化合物がシリコ
ンに加えられるとガラスが形成される。このガラスはト
レンチの側壁を保護するが、ガラスを形成するために使
用される遊離の酸素を含有する化合物は、フォトレジス
トを化学的に腐食させるという望ましくない副作用があ
る。
【０００８】そのため、過電圧に起因する故障や電気回
路の不完全な形成に起因する不良を防止できる，上記の
ような制御された側壁および底壁形状を持つトレンチを
確実に形成できるエッチング方法が求められていた。
路の不完全な形成に起因する不良を防止できる，上記の
ような制御された側壁および底壁形状を持つトレンチを
確実に形成できるエッチング方法が求められていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明のエッチング方
法は、制御された形状を持つ縦側壁を形成することによ
り、所望の形状を持つトレンチを形成することができ、
トレンチ・エッチングにおける上記の要求を満足する。 本発明の方法は、トレンチ・エッチングにシリコンと反
応して固体化合物を形成する化学物質を使用することに
より、トレンチの底面部，開口部，側壁部の形状を化学
的に制御することができる。
法は、制御された形状を持つ縦側壁を形成することによ
り、所望の形状を持つトレンチを形成することができ、
トレンチ・エッチングにおける上記の要求を満足する。 本発明の方法は、トレンチ・エッチングにシリコンと反
応して固体化合物を形成する化学物質を使用することに
より、トレンチの底面部，開口部，側壁部の形状を化学
的に制御することができる。
【００１０】本発明は、シリコンのトレンチ・エッチン
グにおいて、トレンチの形状を制御するために、それぞ
れ気相状態のエッチング組成物，アンモニア，被覆組成
物を使用することに向けられている。トレンチ・プラズ
マに気体のアンモニアを加える目的は、ガス・プラズマ
と露出したシリコン基板の面との反応を誘導し、トレン
チの側壁に不揮発性の化合物を析出させることである。 この気体アンモニアは、不動態化剤の働らきをし、シリ
コンを含有する化合物との組み合わせにより不動態物質
を析出させることが好ましい。
グにおいて、トレンチの形状を制御するために、それぞ
れ気相状態のエッチング組成物，アンモニア，被覆組成
物を使用することに向けられている。トレンチ・プラズ
マに気体のアンモニアを加える目的は、ガス・プラズマ
と露出したシリコン基板の面との反応を誘導し、トレン
チの側壁に不揮発性の化合物を析出させることである。 この気体アンモニアは、不動態化剤の働らきをし、シリ
コンを含有する化合物との組み合わせにより不動態物質
を析出させることが好ましい。
【００１１】図４に示す実施例におけるシリコン基板１
０内のトレンチ１２は、本発明の方法により形成された
もので、幅が狭くて深く、断面積がほぼ一定であり、ほ
ぼ垂直な縦側壁部１４とほぼ丸く湾曲した底壁部１５を
持つ。縦側壁部１４には、シリコンと窒素を含有する保
護被覆物質１６が析出している。この保護被覆物質１６
は、図１ないし図３に示す前述した形状の問題を克服す
るのを容易にする。図３に示すトレンチでは、ほぼＶ形
の底部１３を持つトレンチの縦側壁部に、かなりの大き
さの空凹部１９または内側への膨出部２１ができる。も
し図１ないし図３に示す形状のどれかが発生すると、ト
レンチ内に生じる過大な電界強度のために過電圧そして
さらには故障が引き起こされる。
０内のトレンチ１２は、本発明の方法により形成された
もので、幅が狭くて深く、断面積がほぼ一定であり、ほ
ぼ垂直な縦側壁部１４とほぼ丸く湾曲した底壁部１５を
持つ。縦側壁部１４には、シリコンと窒素を含有する保
護被覆物質１６が析出している。この保護被覆物質１６
は、図１ないし図３に示す前述した形状の問題を克服す
るのを容易にする。図３に示すトレンチでは、ほぼＶ形
の底部１３を持つトレンチの縦側壁部に、かなりの大き
さの空凹部１９または内側への膨出部２１ができる。も
し図１ないし図３に示す形状のどれかが発生すると、ト
レンチ内に生じる過大な電界強度のために過電圧そして
さらには故障が引き起こされる。
【００１２】上記したシリコン基板のトレンチ・エッチ
ングにおいて形状制御が不十分であることに伴うもう１
つの関連する問題は、トレンチの開口部が狭くなること
である（図３のトレンチ内に向って湾曲した側壁上部１
７参照）。
ングにおいて形状制御が不十分であることに伴うもう１
つの関連する問題は、トレンチの開口部が狭くなること
である（図３のトレンチ内に向って湾曲した側壁上部１
７参照）。
【００１３】この問題も、縦側壁部１４の全体にわたっ
て図４における上端開口２０の横幅寸法１８が実際上均
一なトレンチ形状を形成することができる本発明のトレ
ンチ・エッチング方法により解決される。
て図４における上端開口２０の横幅寸法１８が実際上均
一なトレンチ形状を形成することができる本発明のトレ
ンチ・エッチング方法により解決される。
【００１４】より具体的にいえば、本発明のプロセスは
、シリコンおよびその他の基板に、制御された形状を持
つトレンチを形成するためのトレンチ・エッチングに向
けられている。この発明によるエッチング・プロセスは
、大きな平面を持つシリコン基板を用意することを含む
。このシリコン基板の表面上に化学エッチング剤に対す
る保護膜を形成し、さらにこの保護膜に１つまたは複数
の穴を形成する。これらの穴は、シリコン基板の面の所
定の領域を露出させる。典型的には、このような穴を開
けるべくマスクのパターンが決められ、マスクのパター
ンにしたがって保護膜がエッチングされて、最終的にシ
リコン基板の所定の領域が露出させられる。
、シリコンおよびその他の基板に、制御された形状を持
つトレンチを形成するためのトレンチ・エッチングに向
けられている。この発明によるエッチング・プロセスは
、大きな平面を持つシリコン基板を用意することを含む
。このシリコン基板の表面上に化学エッチング剤に対す
る保護膜を形成し、さらにこの保護膜に１つまたは複数
の穴を形成する。これらの穴は、シリコン基板の面の所
定の領域を露出させる。典型的には、このような穴を開
けるべくマスクのパターンが決められ、マスクのパター
ンにしたがって保護膜がエッチングされて、最終的にシ
リコン基板の所定の領域が露出させられる。
【００１５】次にこれらの露出させた領域を、上記のよ
うなエッチング組成物質で、トレンチ・エッチングする
。このエッチングは、実際上制御された垂直なエッチン
グ平面内において、シリコン基板の露出させた表面から
下方に向って、シリコンを取り除くことにより行なわれ
る。このようにして、シリコン基板内に所定の深さのト
レンチが形成される。このトレンチ形状の形成において
、横断面積がほぼ一様になるように、縦側壁部がほぼ垂
直になるように、そして底部がほぼ丸くなるように制御
される。トレンチは、電圧が過大な電界強度が発生する
レベル以下の負荷状態に保たれるような形状に形成され
る。これにより、縦側壁部のかなり大きな空凹領域また
は尖った底部を持つトレンチ形状の存在に起因する故障
を防ぐことができる。
うなエッチング組成物質で、トレンチ・エッチングする
。このエッチングは、実際上制御された垂直なエッチン
グ平面内において、シリコン基板の露出させた表面から
下方に向って、シリコンを取り除くことにより行なわれ
る。このようにして、シリコン基板内に所定の深さのト
レンチが形成される。このトレンチ形状の形成において
、横断面積がほぼ一様になるように、縦側壁部がほぼ垂
直になるように、そして底部がほぼ丸くなるように制御
される。トレンチは、電圧が過大な電界強度が発生する
レベル以下の負荷状態に保たれるような形状に形成され
る。これにより、縦側壁部のかなり大きな空凹領域また
は尖った底部を持つトレンチ形状の存在に起因する故障
を防ぐことができる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のエッチング組成
物は、化学エッチン組成物，不動態化剤，および被覆組
成物を構成要素として含む。化学エッチング組成物は、
代表的には、ハロゲンを含有する物質（ハロゲンまたは
ハロゲンの化合物）である。ハロゲンを含有する物質は
、好ましくは、ＨＢｒや臭素ガスのような臭素を含有す
る物質、ＨＣｌや塩素ガスのような塩素を含有する物質
、またはＨＦ，フッ素ガス，ＳＦ６，ＮＦ３から成るグ
ループから選択されたフッ素を含有する物質を含む。 これらの物質は、単独で使用することもできるし、互に
組み合わせて使用することもできる。塩素ガスは、優れ
たシリコン食刻速度を示すので、好ましいエッチング組
成物である。ＳＦ６やＮＦ３のようなフッ素を含有する
物質は強い還元剤であり、トレンチの底のシリコンの化
合物を除去することにより、食刻速度を高めるのを助け
る働らきをする。
物は、化学エッチン組成物，不動態化剤，および被覆組
成物を構成要素として含む。化学エッチング組成物は、
代表的には、ハロゲンを含有する物質（ハロゲンまたは
ハロゲンの化合物）である。ハロゲンを含有する物質は
、好ましくは、ＨＢｒや臭素ガスのような臭素を含有す
る物質、ＨＣｌや塩素ガスのような塩素を含有する物質
、またはＨＦ，フッ素ガス，ＳＦ６，ＮＦ３から成るグ
ループから選択されたフッ素を含有する物質を含む。 これらの物質は、単独で使用することもできるし、互に
組み合わせて使用することもできる。塩素ガスは、優れ
たシリコン食刻速度を示すので、好ましいエッチング組
成物である。ＳＦ６やＮＦ３のようなフッ素を含有する
物質は強い還元剤であり、トレンチの底のシリコンの化
合物を除去することにより、食刻速度を高めるのを助け
る働らきをする。
【００１７】どの場合にも、エッチング組成物としてハ
ロゲン・ガスなどのハロゲンを含有する物質は、トレン
チの側壁の形成のために通常使用されるガス・エッチン
グ組成物すなわち塩素ガスと元素の酸素を使用すること
から生起する問題を避けることができる。しかしながら
、元素の酸素が活性な塩素の遊離基と結合することによ
り、塩素によるエッチングが妨げられる。この問題は、
元素の酸素の使用を避けることにより解決される。
ロゲン・ガスなどのハロゲンを含有する物質は、トレン
チの側壁の形成のために通常使用されるガス・エッチン
グ組成物すなわち塩素ガスと元素の酸素を使用すること
から生起する問題を避けることができる。しかしながら
、元素の酸素が活性な塩素の遊離基と結合することによ
り、塩素によるエッチングが妨げられる。この問題は、
元素の酸素の使用を避けることにより解決される。
【００１８】ハロゲンを含有するエッチング組成物を使
用する前述のトレンチ・エッチング方法では、側壁を不
動態化する目的のために、エッチング組成物に対して、
不動態化剤としてアンモニアを加えることが好ましい。 シリコンが気相エッチングされている環境では、アンモ
ニアは、シリコン−ハロゲン副産物と反応して、シリコ
ン−窒素化合物を析出させる。このシリコン−窒素化合
物は、トレンチの側壁を保護し、トレンチの形状を制御
する働きをする。
用する前述のトレンチ・エッチング方法では、側壁を不
動態化する目的のために、エッチング組成物に対して、
不動態化剤としてアンモニアを加えることが好ましい。 シリコンが気相エッチングされている環境では、アンモ
ニアは、シリコン−ハロゲン副産物と反応して、シリコ
ン−窒素化合物を析出させる。このシリコン−窒素化合
物は、トレンチの側壁を保護し、トレンチの形状を制御
する働きをする。
【００１９】被覆組成物は、シリコンを含有する化合物
を構成要素として含む。このシリコンを含有する化合物
には、一般的なシリコンの４ハロゲン化物が含まれる。 好ましいシリコンの４ハロゲン化物は、ＳｉＢｒ４，Ｓ
ｉＣｌ４またはＳｉＦ４である。
を構成要素として含む。このシリコンを含有する化合物
には、一般的なシリコンの４ハロゲン化物が含まれる。 好ましいシリコンの４ハロゲン化物は、ＳｉＢｒ４，Ｓ
ｉＣｌ４またはＳｉＦ４である。
【００２０】本発明のトレンチ・エッチング方法のもう
１つの特徴は、比較的低い温度で、容易に行なうことが
できるということである。より具体的には、本発明のト
レンチ・エッチングは、約２５０ミリトール程度以下の
圧力で実施できる。この圧力は、好ましい場合には約１
００ミリトールまでのレベルに、そしてより好ましい場
合には約５０ミリトールまでのレベルに保たれる。
１つの特徴は、比較的低い温度で、容易に行なうことが
できるということである。より具体的には、本発明のト
レンチ・エッチングは、約２５０ミリトール程度以下の
圧力で実施できる。この圧力は、好ましい場合には約１
００ミリトールまでのレベルに、そしてより好ましい場
合には約５０ミリトールまでのレベルに保たれる。
【００２１】好ましいトレンチ・エッチング剤の組成は
、気相エッチング物質がＳＦ６，ＮＨ３および塩素、ま
たはＮＦ３，ＮＨ３および塩素を含むガス・プラズマ・
トレンチ・エッチ組成である。
、気相エッチング物質がＳＦ６，ＮＨ３および塩素、ま
たはＮＦ３，ＮＨ３および塩素を含むガス・プラズマ・
トレンチ・エッチ組成である。
【００２２】
【実施例】図４は、本発明の方法による半導体デバイス
のシリコン基板１０のトレンチ・エッチングを示す。ト
レンチ・エッチング技術を半導体分野に使用する例とし
ては、半導体デバイスの回路のトレンチ・キャパシタや
半導体デバイスの区画を絶縁するためのトレンチなどが
ある。トレンチがエッチングされたシリコン基板が使用
される半導体デバイス製品には、例えば、スタティック
およびダイナミック両ランダム・アクセス・メモリがあ
る。
のシリコン基板１０のトレンチ・エッチングを示す。ト
レンチ・エッチング技術を半導体分野に使用する例とし
ては、半導体デバイスの回路のトレンチ・キャパシタや
半導体デバイスの区画を絶縁するためのトレンチなどが
ある。トレンチがエッチングされたシリコン基板が使用
される半導体デバイス製品には、例えば、スタティック
およびダイナミック両ランダム・アクセス・メモリがあ
る。
【００２３】シリコン基板１０は上平面２２と下平面２
４を持つ。トレンチ・エッチングは、一般的に、異方性
エッチングにより行なう。異方性エッチングには、プラ
ズマ・トレンチ・エッチング組成を使用するのが好まし
い。トレンチ・エッチングは、代表的には、エッチング
作業領域において、真空中で発生せしめられるガス・プ
ラズマの存在下で、さらにＲＦ放電ユニットの閉込め域
の内部で行なわれる。このガス・プラズマ・エッチング
・システムには、ＥＣＲ，電子サイクロトロン共鳴，Ｐ
Ｅ反応イオン，ポイント・プラズマ・エッチング，磁気
的に閉じ込められたＰＥ，およびマグネトロンＰＥ技術
などがある。
４を持つ。トレンチ・エッチングは、一般的に、異方性
エッチングにより行なう。異方性エッチングには、プラ
ズマ・トレンチ・エッチング組成を使用するのが好まし
い。トレンチ・エッチングは、代表的には、エッチング
作業領域において、真空中で発生せしめられるガス・プ
ラズマの存在下で、さらにＲＦ放電ユニットの閉込め域
の内部で行なわれる。このガス・プラズマ・エッチング
・システムには、ＥＣＲ，電子サイクロトロン共鳴，Ｐ
Ｅ反応イオン，ポイント・プラズマ・エッチング，磁気
的に閉じ込められたＰＥ，およびマグネトロンＰＥ技術
などがある。
【００２４】代表的には、この発明の処理において、シ
リコン基板１０はエッチング領域の内部に置かれ、上平
面２２が化学エッチング剤でエッチングされて、形状が
制御された所定の深さのトレンチが形成される。
リコン基板１０はエッチング領域の内部に置かれ、上平
面２２が化学エッチング剤でエッチングされて、形状が
制御された所定の深さのトレンチが形成される。
【００２５】シリコン基板１０をトレンチ・エッチング
する好ましい方法は、ガス・プラズマによるエッチング
である。先に説明したように、本発明のエッチング方法
によれば、全体を１２で指し示す形状が制御されたトレ
ンチが形成される。本発明の方法によりエッチングを行
なう前に、シリコン基板１０の水平な平面２２に、化学
エッチング剤に対する保護層２３が形成される。化学エ
ッチング剤に対する保護層２３は、フォトレジストから
なるマスクであり、所定のパターンに配置された１つま
たは複数の穴を含む。これらのフォトレジストの穴は、
シリコン基板１０の所定の領域を露出させる。本発明の
トレンチ・エッチング方法は、これらの露出された領域
から、実際上制御された垂直なエッチング面内において
、シリコン基板１０の上平面２２から下方に向ってシリ
コン物質を除去する。このようにして、シリコン基板に
所定のパターンを持つトレンチが形成される。これらの
トレンチ形状の形成は、横断面積が実際上一様になるよ
うに制御される。滑らかに湾曲した形状の実際上垂直な
縦側壁部１４と、実際上丸く湾曲した底部１５も形成さ
れる。本発明のエッチング処理の間に形成される，シリ
コン基板内のこの望ましいトレンチ形状は、非常に重要
な結果を生じる。より具体的には、負荷電圧条件におい
て、デバイスの最適な動作のために望ましい電界強度レ
ベルに保たれる。これとは逆に、図１ないし図３に示し
たようなトレンチ形状からは、半導体デバイスの故障が
発生する可能性がある。
する好ましい方法は、ガス・プラズマによるエッチング
である。先に説明したように、本発明のエッチング方法
によれば、全体を１２で指し示す形状が制御されたトレ
ンチが形成される。本発明の方法によりエッチングを行
なう前に、シリコン基板１０の水平な平面２２に、化学
エッチング剤に対する保護層２３が形成される。化学エ
ッチング剤に対する保護層２３は、フォトレジストから
なるマスクであり、所定のパターンに配置された１つま
たは複数の穴を含む。これらのフォトレジストの穴は、
シリコン基板１０の所定の領域を露出させる。本発明の
トレンチ・エッチング方法は、これらの露出された領域
から、実際上制御された垂直なエッチング面内において
、シリコン基板１０の上平面２２から下方に向ってシリ
コン物質を除去する。このようにして、シリコン基板に
所定のパターンを持つトレンチが形成される。これらの
トレンチ形状の形成は、横断面積が実際上一様になるよ
うに制御される。滑らかに湾曲した形状の実際上垂直な
縦側壁部１４と、実際上丸く湾曲した底部１５も形成さ
れる。本発明のエッチング処理の間に形成される，シリ
コン基板内のこの望ましいトレンチ形状は、非常に重要
な結果を生じる。より具体的には、負荷電圧条件におい
て、デバイスの最適な動作のために望ましい電界強度レ
ベルに保たれる。これとは逆に、図１ないし図３に示し
たようなトレンチ形状からは、半導体デバイスの故障が
発生する可能性がある。
【００２６】上記のエッチング方法に使用されるエッチ
ング物質は、アンモニアを構成要素として含む化学エッ
チング組成物と、シリコンを含有する化合物を構成要素
として含む被覆組成物を構成要素として含む。好ましく
は、被覆化合物は、ここに説明したように、気体の不動
態化剤であるアンモニアとシリコンを含む固体の不動態
化剤である。化学エッチング組成物と被覆化合物は、半
導体デバイスのエッチングの間は、実際上気相状態であ
る。
ング物質は、アンモニアを構成要素として含む化学エッ
チング組成物と、シリコンを含有する化合物を構成要素
として含む被覆組成物を構成要素として含む。好ましく
は、被覆化合物は、ここに説明したように、気体の不動
態化剤であるアンモニアとシリコンを含む固体の不動態
化剤である。化学エッチング組成物と被覆化合物は、半
導体デバイスのエッチングの間は、実際上気相状態であ
る。
【００２７】不動態化剤ＮＨ３とエッチングにより生成
するシリコン−ハロゲン化合物との相互作用により形成
されるシリコン−窒素化合物１６は、トレンチ１２の全
面に析出する。このシリコン−窒素化合物は、気相エッ
チング物質のイオンの衝撃により水平面から取り除かれ
る。しかしながらこのシリコン−窒素化合物は、トレン
チ１２の側面１４を保護し、トレンチの形状の制御を容
易にする。
するシリコン−ハロゲン化合物との相互作用により形成
されるシリコン−窒素化合物１６は、トレンチ１２の全
面に析出する。このシリコン−窒素化合物は、気相エッ
チング物質のイオンの衝撃により水平面から取り除かれ
る。しかしながらこのシリコン−窒素化合物は、トレン
チ１２の側面１４を保護し、トレンチの形状の制御を容
易にする。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエッチン
グ方法によれば、正確な形状の実際上垂直な縦側壁部と
実際上丸く湾曲した底部を形成することができる。
グ方法によれば、正確な形状の実際上垂直な縦側壁部と
実際上丸く湾曲した底部を形成することができる。
【００２９】本発明の原理をその好ましい実施例を用い
て説明し図示したので、当業者には、本発明がその原理
から逸脱することなく変形できることが明らかであろう
。出願人は、請求範囲の技術思想と範囲に含まれるすべ
ての変形を請求するものである。
て説明し図示したので、当業者には、本発明がその原理
から逸脱することなく変形できることが明らかであろう
。出願人は、請求範囲の技術思想と範囲に含まれるすべ
ての変形を請求するものである。
【図１】先行技術により半導体デバイスのシリコン基板
にエッチングされたトレンチの形状の説明図で、このト
レンチはほぼＶ形の底部を持つ。
にエッチングされたトレンチの形状の説明図で、このト
レンチはほぼＶ形の底部を持つ。
【図２】先行技術により半導体デバイスのシリコン基板
にエッチングされたトレンチの他の形状の説明図で、こ
のトレンチはほぼＷ形の尖った底部を持つ。
にエッチングされたトレンチの他の形状の説明図で、こ
のトレンチはほぼＷ形の尖った底部を持つ。
【図３】先行技術により半導体デバイスのシリコン基板
にエッチングされたトレンチのさらに別の形状の説明図
で、このトレンチは、ほぼＶ形の尖った底部を持ち、さ
らにその縦側壁に、想像線で示された空凹部１９，トレ
ンチ内側への膨出部２１，幅狭開口部１７を持つ。
にエッチングされたトレンチのさらに別の形状の説明図
で、このトレンチは、ほぼＶ形の尖った底部を持ち、さ
らにその縦側壁に、想像線で示された空凹部１９，トレ
ンチ内側への膨出部２１，幅狭開口部１７を持つ。
【図４】本発明のプロセスにより半導体デバイスのシリ
コン基板にエッチングされたトレンチの形状の説明図で
、このトレンチは、幅が狭くかつ深い滑らかな形状をし
ており、ほぼ垂直な側壁部とほぼ丸く湾曲した底部を持
つ。
コン基板にエッチングされたトレンチの形状の説明図で
、このトレンチは、幅が狭くかつ深い滑らかな形状をし
ており、ほぼ垂直な側壁部とほぼ丸く湾曲した底部を持
つ。
１０・・・シリコン基板
１２・・・トレンチ
１３・・・尖った点
１４・・・縦側壁部
１５・・・底壁部
１６・・・シリコン−窒素化合物
１７，１８・・トレンチ開口部
１９・・・空凹部
２０・・・上端開口の横幅寸法
２１・・・膨出部
２３・・・保護層
Claims (20)
- 【請求項１】 シリコン基板をトレンチ・エッチング
して制御された形状のトレンチを形成するための方法で
あって：前記シリコン基板の１面に化学エッチング物質
から該面を保護する層を形成する工程と；前記化学エッ
チング物質からシリコン基板面を保護する層に、１つま
たは複数の穴を形成し、前記シリコン基板の前記１面の
所定の表面領域を露出させる工程と；前記シリコン基板
の前記１面の前記露出させられた表面領域から下方向に
実際上制御された垂直なエッチ面内においてシリコンを
取り除くことにより、前記穴の各々を通して、前記シリ
コン基板の所定の領域をエッチングし、それにより前記
シリコン基板内に、実際上一様な横断面積，実際上垂直
な側壁部，および実際上丸く湾曲した底部を持つ所定の
深さのトレンチを形成する工程と；を含み、さらに前記
エッチング物質がアンモニアを含む化学エッチング組成
物とシリコンの化合物を含む被覆組成物を含み；前記ト
レンチが形成された前記シリコン基板は、過大な電界強
度が発生せず、それにより縦側壁部にかなり大きな空凹
部あるいは突出部を持つかまたは実際上尖った底部を持
つトレンチ形状の存在に起因するデバイスの故障がない
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記化学エッチング組成物がハロゲン
を含む物質である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ハロゲンを含む物質がＨＣｌまた
は塩素ガスを含む請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記ハロゲンを含む物質がＨＢｒまた
は臭素ガスを含む請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 前記ハロゲンを含む物質が、ＨＦ，フ
ッ素ガス，ＳＦ６，ＮＦ３のうちから選択されたものを
含む請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】 前記シリコンを含む化合物がＳｉＣｌ
４を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記シリコンを含む化合物がＳｉＢｒ
４を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記シリコンを含む化合物がＳｉＦ４
を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記トレンチをエッチングする工程が
約２５０ミリトール以下の圧力で行なわれる請求項１に
記載の方法。 - 【請求項１０】 前記トレンチをエッチングする工程
が約１００ミリトール以下の圧力で行なわれる請求項１
に記載の方法。 - 【請求項１１】 シリコン基板をトレンチ・エッチン
グして制御された形状のトレンチを形成するための方法
であって：前記シリコン基板の１面に化学エッチング物
質から該面を保護する層を形成する工程と；前記化学エ
ッチング物質からシリコン基板面を保護する層に、１つ
または複数の穴を形成し、前記シリコン基板の前記１面
の所定の表面領域を露出させる工程と；前記シリコン基
板の前記１面の前記露出させられた表面領域から下方向
に実際上制御された垂直なエッチ面内においてシリコン
を取り除くことにより、前記穴の各々を通してエッチン
グ物質により前記シリコン基板の所定の領域をエッチン
グして、それにより前記シリコン基板内に、実際上一様
な横断面積，実際上垂直な側壁部，および実際上丸く湾
曲した底部を持つ所定の深さのトレンチを形成する工程
とを含み、さらに不動態化組成物と前記シリコン基板と
の化学反応により形成された不動態物質を前記トレンチ
の側壁部と底部に析出させることにより前記トレンチ形
状の形成を助けること；前記エッチング物質はアンモニ
アを１要素として含む化学エッチング組成物とシリコン
を含有する化合物を１要素とする不動態化組成物を構成
要素として含み、前記トレンチが形成された前記シリコ
ン基板は、過大な電界強度が発生せず、それにより縦側
壁部にかなり大きな空凹部あるいは突出部を持つかまた
は実際上尖った底部を持つトレンチ形状の存在に起因す
るデバイスの故障がないことを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 前記化学エッチング組成物がハロゲ
ンを含む物質である請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ハロゲンを含む物質がＨＣｌま
たは塩素ガスを含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記ハロゲンを含む物質がＨＢｒま
たは臭素ガスを含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記ハロゲンを含む物質が、ＨＦ，
フッ素ガス，ＳＦ６，ＮＦ３のうちから選択されたもの
を含む請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記シリコンを含む化合物がＳｉＣ
ｌ４，ＳｉＢｒ４およびＳｉＦ４のどれか１つを含む請
求項１１に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記トレンチをエッチングする工程
が約１００ミリトール以下の圧力で行なわれる請求項１
１に記載の方法。 - 【請求項１８】 形状が制御されたトレンチを形成す
るためにシリコン基板をトレンチ・エッチングするため
のエッチング物質であって、アンモニアを含む化学エッ
チング組成物とシリコンの化合物を含む被覆化合物を含
み、前記トレンチを形成された前記シリコン基板は、過
大な電界強度が発生せず、縦側壁部にかなり大きな空凹
部あるいは突出部を持つかまたは実際上尖った底部を持
つトレンチ形状の存在に起因するデバイスの故障がない
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 前記シリコンの化合物がＳｉＣｌ４
，ＳｉＢｒ４およびＳｉＦ４から選択された１つの４ハ
ロゲン化珪素である請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記化学エッチング化合物が、ＨＣ
ｌ，塩素ガス，ＨＢｒ，臭素ガス，ＨＦ，フッ素ガス，
ＳＦ６およびＮＦ３からなるグループの中から選択され
たハロゲン化合物である請求項１９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US64715291A | 1991-01-29 | 1991-01-29 | |
| US07/647,152 | 1991-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303929A true JPH04303929A (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=24595897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325492A Pending JPH04303929A (ja) | 1991-01-29 | 1992-01-28 | シリコン基板をトレンチ・エッチングするための方法 |
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| JP2007511071A (ja) * | 2003-11-04 | 2007-04-26 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | セルフアラインされたダマシンゲート |
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1992
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000509915A (ja) * | 1997-02-20 | 2000-08-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | シリコン用の異方性のフッ素ベースのプラズマエッチング法 |
| JP2007511071A (ja) * | 2003-11-04 | 2007-04-26 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | セルフアラインされたダマシンゲート |
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|---|---|
| DE4202447A1 (de) | 1992-07-30 |
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