KR0143579B1 - 반도체 소자의 소자분리막 형성방법 - Google Patents
반도체 소자의 소자분리막 형성방법Info
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Abstract
본 발명은 소자간 분리, 절연을 위한 반도체 소자의 소자분리막 형성방법에 관한 것으로, 반도체기판에 패드산화막, 질화막을 형성한 후 패터닝하여 소자분리영역을 노출시키되, 상기 패드산화막이 소정정도 잔류하도록 하는 단계; 질소를 함유한 가스 분위기에서 열처리하여 상기 패드산화막의 일부를 질화시켜 질화산화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 측벽에 스페이스 질화막을 형성한 후 이를 식각마스크로 이용하여 소자분리막이 형성될 영역의 상기 질화산화막을 제거하는 단계; 소자분리 영역에 제1필드산화막을 형성하는 단계; 상기 제1필드산화막을 제거한 다음 채널 스토퍼를 이온주입 하는 단계; 소자분리 영역에 제2필드산화막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
제1a도 내지 제1f도는 본 발명의 일실시예에 따른 소자분리막 형성 과정을 나타내는 공정 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3:질화산화막 4,5:질화막
5:스페이스 질화막 6,6':필드산화막
본 발명은 소자간 분리, 절연을 위한 분리막 형성방법에 관한 것으로, 특히 문제가 되는 새부리(bird's beak) 형상을 감소시키기 위한 반도체 소자의 소자분리막 형성방법에 관한 것이다.
초고집적 디바이스에서는 디바이스의 활성영역 확보를 위해 새부리 형상을 줄이는 것이 하나의 과제로 대두되고 있다.
로코스(LOCOS) 공정에서 문제가 되는 새부리 형상을 줄이기 위한 여러가지 시동중에 OSELO(Off-SEt Local Oxidation)기술이 있으며, 이 기술을 기존 PBL(poly buffered LOCOS)공정과 결합시킨 구조도 있는데 이러한 가술은 산화막/다결정실리콘막/질화막의 3중막으로 확산마스크층(Diffusion Mask Layer)를 이용하는 단계, 질화막스페이서(Nitride spacer)를 형성하는 단계, 실리콘막을 식각하는 3단계로 이뤼져 있다. 이러한 기술에서 문제가 되는 것은 실리콘막 식각단계까지 이르는 동안 식각공정이 너무 많고 또 스페이서 밑에는 채널저지 영역(channel stopper)이 형성되지 않아 쉽게 반전(inversion)되므로 인해 누설요인(leakage source)으로 작용해 버리는 경향이 높다.
한편, 종래의 분리막 제조기술인 PBL(Poly buffered LOCOS)의 경우 새부리 형상 때문에 디자인률이 0.35㎛이하인 반도체 소자에 적용하기가 어렵고 또한 완층층으로 풀리실리콘을 사용함에 따라 분리막 성장후 이 폴리실리콘을 제거할 때 실리콘기판에 손상을 줄 우려가 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 공정은 단순화하면서 새부리 형상을 줄이는 반도체 소자의 소자분리막 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소자간 분리, 절연을 위한 반도체 소자의 소자분리막 형성방법에 있어서, 반도체기판에 패드산화막, 질화막을 형성한 후 패터닝하여 소자분리영역을 노출시키되, 상기 패드산화막이 소정정도 잔류하도록 하는 단계: 질소를 함유한 가스 분위기에서 열처리하여 상기 패드산화막의 일부를 질화시켜 질화산화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 측벽에 스페이스 질화막을 형성한 후 이를 식각마스크로 이용하여 소자분리막이 형성될 영역의 상기 질화산화막을 제거하는 단계; 소자분리 영역에 제1필드산화막을 형성하는 단계; 상기 제1필드산화막을 제거한 다음 채널 스토퍼를 이온주입 하는 단계; 소자분리 영역에 제2필드산화막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 제1a도 내지 제1f도를 참조하여 본 발명을 상술한다.
제1a도 내지 제1f도는 본 발명에 따른 일실시예의 소자분리막 형성과정을 나타내는 공정 단면도로서, 먼저 제1a도에 도시된 바와 같이 실리콘3기판(1)에 패드산화막(2)을 형성한 다음, 질화막(4)을 증착한 후 패터닝하여 소자분리영역을 노출시키되, 상기 패드산화막(2)이 어느정도 잔류하도록 식각한다. 그리고, NH3분위기에서 열처리하여 상기 패드산화막의 일부를 질화시켜 질화산화막(3)을 형성한다.
계속해서, 제1b도에서와 같이 전체 상부에 질화막(5)을 화학기상증착법으로 형성한다.
이어서, 상기 질화막(5)을 식각하여 제1c도와 같이 스페이스 질화막(5')을 형성한 후 이를 식각마스크로 이용하여 소자분리막이 형성될 영역의 상기 질화산화막(3)을 제거한다.
다음으로, 열산화공정을 통해 제1d도에서와 같이 소자분리 영역에 필드산화막(6)을 형성한다. 이때, 상기 스페이스 질화막(5')과 질화산화막(3)의 효과로 필드산화막(6)형성시 새부리형상이 거의 없는 산화막이 형성됨을 알 수 있다.
이어서, 상기 1차로 형성된 필드산화막(6)을 습식식각으로 제거한 다음 제 1E도에서와 같이 채널 스토퍼를 이온주입한다.
끝으로, 열산화공정을 통해 2차로 필드산화막(6')을 형성한 다음, 질화막(4),스페이스 질화막(5')을 제거하여 제1f도에 도시된 바와 같은 새부리 형상이 거의 없으며 실리콘기판 아래까지 산화된 소자분리 산화막을 형성한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 공정은 단순화하면서 새부리 형상이 줄어든 소자분리막을 형성할 수 있다.
Claims (1)
- 소자간 분리, 절연을 위한 반도체 소자의 소자분리막 형성방법에 있어서, 반도체기판에 패드산화막, 질화막을 형성한 후 패터닝하여 소자분리영역을 노출시키되, 상기 패드산화막이 소정정도 잔류하도록 하는 단계; 질소를 함유한 가스 분위기에서 열처리하여 상기 패드산화막의 일부를 질화시켜 질화산화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 측벽에 스페이스 질화막을 형성한 후 이를 식각마스크로 이용하여 소자분리막이 형성될 영역의 상기 질화산화막을 제거하는 단계; 소자분리 영역에 제1필드산화막을 형성하는 단계; 상기 제1필드산화막을 제거한 다음 채널 스토퍼를 이온주입 하는 단계; 소자분리 영역에 제2필드산화막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.
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