JPS62108530A - シリコン酸化膜の形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコン酸化膜の形成方法に関し、特に段差形
状を有する半導体基板上に気相成長法によりシリコン酸
化膜を形成する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来シリコン酸化膜形成において段差表面上とその段差
を除く半導体基板表面上の膜厚を変えるには次のような
方法があった。たとえば第３図（ａ）〜（ｄ）の工程断
面図に示すように、まず、第３図（ａ）に示すように半
導体基板１上に金属層２を形成しその上にシリコン酸化
膜３を形成して段差形成領域上にレジスト４を形成する
１次いで、第３図（ｂ＞に示すように、レジスト４をマ
スクにして段差上のシリコン酸化膜３を残して金属層上
のシリコン酸化膜３をエツチングする。続いて、第３図
（ｃ）に示すように、同様にして金属層２をエツチング
する０次に、第３図（ｄ）に示すように、レジスト４を
除去した後に再度シリコン酸化膜５をウェハー全面に均
一に成長させる。

この様にして金属層上のシリコン酸化膜は他の平坦領域
より厚くすることができる。

一般に段差部がある場合でも酸化膜が均一の厚さで形成
される成長条件下での改質が最も良好となる。したがっ
て従来は主にこの膜質が最も良好となる成長条件が広く
用いられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の段差上と平坦基板上との膜厚制御方法は
、一度シリコン酸化膜成長を行なった後に成長装置から
一旦外気中に出し任意の形状にシリコン酸化膜をエツチ
ングし、再び酸化膜を成長するという工程である。その
ためはじめにつけた第一層シリコン酸化膜と第２層シリ
コン酸化膜の間に汚染物が付着したりすると密着性が非
常に弱くなる。

又、２度目の酸化膜成長時結晶表面の洗浄が不十分であ
ると酸化膜が均一に形成されないという欠点もあった。

更に２度も成長過程を経るため工程が長くなりこの点量
産上大いに問題があった。

本発明の目的は、一度のシリコン酸化膜の成長で段差上
と基板の平坦上との膜厚を任意に制御できるシリコン酸
化膜の形成方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のシリコン酸化膜の形成方法は、段差を有する基
板上にシリコン酸化膜を成長する際その成長時の反応ガ
ス圧を段階的に変えて成長する事により構成される。

なお、成長時の反応ガス圧は成長開始時圧力は段差表面
と段差部を除く半導体基板に成長する膜厚が等しくなる
圧力であり、成長圧力変化後の圧力が前記成長開始時圧
力よりも高い圧力とすることにより本実施例を好適に実
施することができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（（」）は本発明の一実施例を説明する
ために工程順に示した半導体基板の断面図である。

まず、段差上の膜厚を基板平坦上の膜厚より厚くしたい
場合について説明する。

第１図（ａ）に示すように、半導体基板１上に金属層２
を５０００Ａ形成した基板にレジス１−４を塗布してマ
スクとする。次に、第１図（ｂ）に示すように、レジス
ト４をマスクにして金属層２をエツチングし、５０００
Ａの段差を形成する。

次に、第１図（ｃ）に示すように、レジストを除去して
段差を有する半導体基板を得る。

次いで、第１図（ｄ）に示すように、この半導体基板を
酸化膜成長装置内にセットし最初は成長温度４００℃Ｉ
］ｊＴｏｒｒ、のガス圧下で５００Ａのシリコン酸化膜
の成長を行い、続いてガス圧を順次高めＯ，１ｌＴｏｒ
ｒ下で約１５００Ａの酸化膜３を形成する。

その結果、シリコン酸化膜３は金属層上で２１第２図は
基板の段差上の酸化膜厚Ｂと平坦基板上の酸化膜厚Ａと
の比が反応ガスを変えることにより変化する事を実験的
に求めた関係図である。

図より明らかなように、シリコン酸化膜を段差を有する
基板上に成長する際、装置により変化するが圧力１）　
、　３　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒではＢ／Ａ＝１．Ｏ又圧力を０
．８ＴｏｒｒにするとＢ／Ａ＝１．ｌとなる。従って、
段差上の膜厚を基板上の膜厚より厚くしたい場合は反応
ガス圧を高めにすればよい。

また、最初に０ｊＴｏｒｒで成長する理由は基板と接す
る所の膜を最高の膜質とし基板との密着性を高めるため
である。

なお、以上の実施例では半導体基板上の段差部として金
属層を適用した場合を述べだが、絶縁物層又は基板等に
おきかえても全く同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以−Ｆ説明したように、本発明によれば反応ガス圧力を
段階的に変えて酸化膜を成長することにより基板上の膜
厚と段差上の膜厚との比を適当に変化させる事ができる
。従って、従来のように２回にわたり酸化膜を成長する
必要がなくなるため第３図（ａ）ヘー（ｄ）に示す第１
層酸化膜と第２層酸化膜の間の汚染物による密着性を弱
める欠点もなくなり、工程も簡略化されるため、量産性
も大幅に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めに工程順に示した半導体基板の断面図、第２図は本発
明の成長圧力と（段差上の酸化膜の厚さ）／′（基板上
の酸化膜の厚さ）との関係図、第３図（ａ）〜（ｄ）は
従来のシリコン酸化膜の形成方法の一例を説明するため
に工程順に示した半導体基板の断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・金属層、３・・・第１層
酸化膜、４・・・レジスト、５・・・第２層酸化膜、Ａ
・・・基板上の酸化膜の厚さ、Ｂ・・・段差上の酸化膜
の厚さ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）段差を有する半導体基板上にシリコン酸化膜を気
   相成長法により形成するに際して成長時の圧力を段階的
   に変化させる事を特徴とするシリコン酸化膜の形成方法
   。
2. （２）少なくとも成長開始時圧力は段差表面と段差部を
   除く半導体基板に成長する膜厚が等しくなる圧力であり
   、成長圧力変化後の圧力が前記成長開始時圧力よりも高
   い圧力である特許請求の範囲第（１）項記載のシリコン
   酸化膜の形成方法。