JPH1187310A - 緩やかな傾斜を有する酸化膜パターン形成のための半導体素子の製造方法 - Google Patents

緩やかな傾斜を有する酸化膜パターン形成のための半導体素子の製造方法

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JPH1187310A
JPH1187310A JP10206750A JP20675098A JPH1187310A JP H1187310 A JPH1187310 A JP H1187310A JP 10206750 A JP10206750 A JP 10206750A JP 20675098 A JP20675098 A JP 20675098A JP H1187310 A JPH1187310 A JP H1187310A
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JP10206750A
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Soki Kin
相 基 金
Shodai Kin
鍾 大 金
Jin-Kun Ku
珍 根 具
Ki-Su Nam
基 守 南
Daiu Ri
大 雨 李
Taibun Ro
泰 文 盧
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 側面が緩やかな傾斜角度を有する酸化膜パタ
ーンを形成するための半導体素子の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 基板上に上部層に行くに従ってその蒸着
温度が低い多層の異種接合酸化層、あるいはその熱処理
温度が低い多層の異種接合酸化層を形成し、前記多層の
酸化層を選択的にエッチングしてその側壁が斜めになる
酸化膜パターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子の製
造方法に関し、特に、酸化膜の斜面が70°以下の傾斜
を有する酸化膜パターンを形成するための半導体素子の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子は非常に多様に発展し
てきた。記憶素子の分野は集積度が高く、素子の特性が
低電圧、低電流の方向に研究されてきたが、最近では素
子の動作電圧が数十、あるいは数百V以上である高電圧
素子、低電流の形態と注文形半導体等の分野で新たな研
究が進行している。これによって、素子の構造も半導体
製造工程によって異なっている。特に、高電圧素子の構
造においては、従来の方法により酸化膜をエッチングす
る場合、素子の動作電圧が数百Vに上昇すれば問題が生
じる恐れがある。このような問題点を解決するために酸
化膜の斜面を斜めにエッチングすることによって、10
0以上の高電圧による問題点を克服することができる。
酸化膜のエッチング傾斜膜をどのように調整するかが重
要な工程の変数となる。
【0003】図2は、従来のウエットエッチング技術に
よる酸化膜エッチングの後の断面図であって、半導体基
板上101に、例えばSiO2 のような酸化膜102
を形成し、酸化膜102上にフォトレジストパターン1
03を形成した後、フォトレジストパターン103をエ
ッチングマスクとしてウエットエッチングを実施する状
態の断面図であり、ウエットエッチングは等方性エッチ
ング特性を有するため図面に示したように、エッチング
された酸化膜102のパターンの側面がやや斜めになっ
ており、この傾斜は、一般に約70°〜89°程度に傾
斜を有する。
【0004】図3は、従来のドライエッチング技術によ
る酸化膜エッチングの後の断面図であって、半導体基板
201上に、例えばSiO2 のような酸化膜202を
形成し、酸化膜202上にフォトレジストパターン20
3を形成した後、フォトレジストパターン203をエッ
チングマスクとしてドライエッチングを実施する。ドラ
イエッチングは、通常、非等方性のエッチング特性を有
するため、図面に示されたように、エッチングされた酸
化膜302のパターンの側面がほぼ直角を維持するよう
になる。工程技術及び装備の発達によりドライエッチン
グも等方性を維持することができるが、この時の傾斜も
やはり約70°〜89°程度の傾斜となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上で説明したよう
に、従来の技術としては、ライン、あるいはスペースの
酸化膜パターンを形成する際に、その側壁の傾斜を最小
限約60°程度形成することができるが、これ以下の緩
やかな傾斜を形成することができなかった。
【0006】この発明の目的は、側面が緩やかな傾斜角
度を有する酸化膜パターンを形成するための半導体素子
の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達するため
に、この発明に係る緩やかな傾斜を有する酸化膜パター
ンの形成のための半導体素子の製造方法は、基板上に上
部層に行くに従ってその蒸着温度が低い多層の異種接合
酸化層を形成する段階と、前記多層の酸化層を選択的に
エッチングしてその側壁が傾斜した酸化膜パターンを形
成する段階とを含むことを特徴とするものである。
【0008】また、他の発明に係る緩やかな傾斜を有す
る酸化膜パターンの形成のための半導体素子の製造方法
は、基板上に上部層に行くに従ってその熱処理温度が低
い多層の異種接合酸化層を形成する段階と、前記多層の
酸化層を選択的にエッチングしてその側壁が傾斜した酸
化膜パターンを形成する段階とを含むことを特徴とする
ものである。
【0009】また、さらに他の発明に係る緩やかな傾斜
を有する酸化膜パターン形成のための半導体素子の製造
方法は、基板上に第1酸化膜を蒸着し所定温度で熱処理
する段階と、前記第1酸化膜上に前記第一酸化膜の熱処
理温度より低い温度下で第2酸化膜を蒸着する段階と、
前記第2酸化膜上にエッチングマスクパターンを形成す
る段階と、前記第2酸化膜及び第1酸化膜をエッチング
する段階とを含むことを特徴とするものである。
【0010】また、前記熱処理は、電気炉において20
0℃〜1400℃の温度で5分〜20時間実施すること
を特徴とするものである。
【0011】さらに、前記熱処理は、急速熱処理装置に
おいて500℃〜1200℃の温度で2秒〜1時間実施
することを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態による半
導体素子の製造方法は、基板上に上部層に行くに従って
その蒸着温度の低い多層の異種接合酸化層を形成する段
階と、前記多層の酸化層を選択的にエッチングしてその
側壁が傾斜する酸化膜パターンを形成する段階を含めて
なる。
【0013】また、この発明の他の実施の形態による半
導体素子の製造方法は、基板上に上部に行くに従ってそ
の熱処理温度が低い多層の異種接合酸化層を形成する段
階と、前記多層の酸化層を選択的にエッチングしてその
側壁が傾斜した酸化膜パターンを形成する段階とを含め
てなる。
【0014】このように、この発明は、互いに異なる温
度条件で形成されて、互いに異なる酸化膜密度を有する
異種接合酸化膜を形成した後、異種接合酸化膜のウエッ
トエッチング(wet etch)およびドライエッチング(dr
y etch)のエッチング比を利用する技術である。即ち、
多層の酸化膜を形成して、形成された各層ごとに酸化膜
成長、あるいは蒸着温度や、成長又は蒸着後に熱処理温
度を異なるようにすることによって形成された酸化膜の
異種特性を造る技術である。このような異種段階の特性
を造ってエッチングすることによって、酸化膜特性によ
るエッチング比が異なるため、エッチング角度の低い斜
面に形成される。また、斜面の角度を調整するために
は、酸化膜の熱処理温度を変化させることによって可能
である。
【0015】このような低い斜面の角度を利用したエッ
チング工程や、低い斜面のエッチング工程を利用した半
導体素子の製造に必要な新しい素子の開発と問題点等を
補完して、既存の斜面エッチング角度を必要とする工程
に適用するものである。
【0016】以下添付された図面の図1(A)〜(C)
を参照してこの発明の一実施の形態を詳細に説明する。
図1(A)〜(C)は、この発明の一実施の形態による
酸化膜パターン形成の工程図であって、二つの層の異種
酸化膜による実施の形態を示している。
【0017】先ず、図1(A)のように、半導体基板3
01上に第1酸化膜302aを蒸着した後、200℃〜
1400℃の温度で熱処理し、再び、第1酸化膜302
a上に第2酸化膜302bを蒸着するが、この時、第2
酸化膜302bの蒸着温度は、第1酸化膜302aの蒸
着温度より低い温度、あるいは、第1酸化膜302aの
熱処理温度より低い温度で蒸着させる。そして、酸化膜
の選択的エッチングのためにエッチングマスクパターン
であるフォトレジストパターン303を形成する。
【0018】次に、図1(B)は、ウエットエッチング
の方法により第2及び第1酸化膜302b、302aを
エッチングした後の断面図であって、図面に示したよう
に、エッチングの後に形成された第1及び第2酸化膜パ
ターンの側面傾斜が従来の角度より非常に緩やかなこと
が分かるが、このような形状が現われる理由は、第2酸
化膜302bが第1酸化膜302aよりさらに早くエッ
チングがなされるためである。即ち、異種接合による第
1および第2酸化膜層302a、302bは互いにその
構造と物性的な特性とが異なり、同一のエッチャント
(etchant)でエッチングされる時、相互エッチング比が
異なるため、その側壁が非常に緩やかな傾斜を有する。
【0019】例えば、第1酸化膜302aを700℃で
5000Å形成し、この第1酸化膜302aを950℃
で30分間熱処理したあと、第2酸化膜302bを70
0℃で2000Å形成した場合、フッ酸と脱イオン水と
の比率が約1:6であるエッチャントで数分間ウエット
エッチングを実施すれば、図1(B)のような形状とな
る。
【0020】また、第1酸化膜302aを950℃で5
000Å形成した後、第2酸化膜302bを700℃で
2000Å形成した場合、フッ酸と脱イオン水との比率
が約1:6であるエッチャントで数分間ウエットエッチ
ングを実施すれば、同様に図1(B)のような形状とな
る。
【0021】次に、図1(C)は、フォトレジストパタ
ーン303を除去した状態の断面図であって(一つの酸
化膜パターンだけを図示する)、エッチングの後形成さ
れた酸化膜302a、302bパターン側面の傾斜が従
来の角度より非常に緩やかに10°〜80°に形成され
ることを示している。
【0022】この実施の形態においては、二層の異種酸
化膜を用いたが、二層以上の多層で酸化膜を形成しなが
ら互いに異なる熱処理により各酸化膜の化学的エッチン
グ比を異なるように形成することにより、この発明の効
果を奏することができる。また、熱処理は、電気炉(fu
rnace)で200℃以上1400℃以下の温度で5分〜
20時間実施したり、急速熱処理装置で500℃〜12
00℃の温度で2秒〜1時間急速熱処理する方法を使用
する。
【0023】このように互いに異なる条件の酸化膜特性
とウエットエッチング比を使用すれば、斜面のエッチン
グの角度と形状も調整が可能である。その側面が緩やか
な傾斜を有する酸化膜パターンは、いろいろな高電圧素
子のキャパシタ(蓄電池)として活用される。斜面にエ
ッチングされた酸化膜は直角に形成された酸化膜よりキ
ャパシタの両端に高電圧を印加する時、直角に形成され
た酸化膜の角部分が破壊し易くなる。しかしながら、斜
めに傾斜された酸化膜は、高電圧を印加するとき斜面が
緩やかであるため、角部分が形成されないので高電圧に
もキャパシタ部分が容易に破壊されない。
【0024】この発明は、前述した実施の形態及び添付
された図面に限定されるものではなく、この発明の技術
的思想を外れない範囲内において、いろいろな置換え、
変形、及び変更が可能である。
【0025】
【発明の効果】この発明は、従来の一般的なエッチング
方法とは異なるようにエッチング角度を調整することに
よって、新しい素子を開発するのに非常に有用に用いる
ことができる。特に高電圧電力用の半導体素子のキャパ
シタ製造にこの発明を適用すれば高電圧素子の特性を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態に従う酸化膜パター
ンの形成工程図である。
【図2】 従来のウエットエッチング技術による酸化膜
エッチング後の断面図である。
【図3】 従来のドライエッチング技術による酸化膜エ
ッチング後の断面図である。
【符号の説明】
301 半導体基板、302a 第1酸化膜、302b
第2酸化膜、303 フォトレジストパターン。
フロントページの続き (72)発明者 南 基 守 大韓民国大田廣域市儒城區漁隱洞99ハンビ ットアパートメント138洞1502戸 (72)発明者 李 大 雨 大韓民国大田廣域市儒城區漁隱洞99ハンビ ットアパートメント110洞1506戸 (72)発明者 盧 泰 文 大韓民国大田廣域市儒城區新城洞160−1 ハンウールアパートメント103洞802戸

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に上部層に行くに従ってその蒸着
    温度が低い多層の異種接合酸化層を形成する段階と、 前記多層の酸化層を選択的にエッチングしてその側壁が
    傾斜した酸化膜パターンを形成する段階とを含むことを
    特徴とする緩やかな傾斜を有する酸化膜パターン形成の
    ための半導体素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 基板上に上部層に行くに従ってその熱処
    理温度が低い多層の異種接合酸化層を形成する段階と、 前記多層の酸化層を選択的にエッチングしてその側壁が
    傾斜した酸化膜パターンを形成する段階とを含むことを
    特徴とする緩やかな傾斜を有する酸化膜パターン形成の
    ための半導体素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 基板上に第1酸化膜を蒸着し所定温度で
    熱処理する段階と、 前記第1酸化膜上に前記第一酸化膜の熱処理温度より低
    い温度下で第2酸化膜を蒸着する段階と、 前記第2酸化膜上にエッチングマスクパターンを形成す
    る段階と、 前記第2酸化膜及び第1酸化膜をエッチングする段階と
    を含むことを特徴とする緩やかな傾斜を有する酸化膜パ
    ターン形成のための半導体素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記熱処理は、電気炉において200℃
    〜1400℃の温度で5分〜20時間実施することを特
    徴とする請求項3記載の緩やかな傾斜を有する酸化膜パ
    ターン形成のための半導体素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記熱処理は、急速熱処理装置において
    500℃〜1200℃の温度で2秒〜1時間実施するこ
    とを特徴とする請求項3記載の緩やかな傾斜を有する酸
    化膜パターン形成のための半導体素子の製造方法。
JP10206750A 1997-08-13 1998-07-22 緩やかな傾斜を有する酸化膜パターン形成のための半導体素子の製造方法 Pending JPH1187310A (ja)

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KR1997-38667 1997-08-13
KR1019970038667A KR100236970B1 (ko) 1997-08-13 1997-08-13 완만한 경사를 갖는 산화막 패턴 형성을 위한 반도체 소자제조 방법

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002006560A1 (fr) * 2000-07-18 2002-01-24 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Materiau calibre et ses procedes de synthese et de traitement
US10325922B2 (en) 2017-05-31 2019-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device including insulating layers and method of forming the same

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WO2002006560A1 (fr) * 2000-07-18 2002-01-24 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Materiau calibre et ses procedes de synthese et de traitement
US6984436B2 (en) 2000-07-18 2006-01-10 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Graded material and method for synthesis thereof and method for processing thereof
US10325922B2 (en) 2017-05-31 2019-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device including insulating layers and method of forming the same

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KR19990016196A (ko) 1999-03-05
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