KR19980036137A - 격리막 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 격리막 형성 방법에 관한 것으로, 특히 소자간 격리의 신뢰성을 향상시키는 격리막 형성 방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 격리막 형성 방법은 기판상에 제 1 절연막을 형성하고 격리영역에 제 1 트렌치를 형성하는 단계, 상기 제 1 트렌치 측면에 제 2 절연막 측벽을 형성하는 단계, 상기 제 2 절연막 측벽 사이의 기판내에 제 2 트렌치를 형성하는 단계, 상기 제 1, 제2 트렌치 측면에 도전체 측벽을 형성하는 단계와 상기 도전체 측벽을 산화시켜, 제 1, 제 2 트렌치내에 격리층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

격리막 형성 방법

본 발명은 격리막 형성 방법에 관한 것으로, 특히 소자간 격리의 신뢰성을 향상시키는 격리막 형성 방법에 관한 것이다.

반도체 소자는 매년 집적도의 증가 추세를 보이고 있으며, 이러한 집적도의 증가는 소자 각각의 구성 요소 면적 및 크기의 감소를 수반하게 되어 여러 가지 공정상의 제약을 맞게 되는데 그 중에서 소자 분리가 문제 된다.

소자 분리 기술에는 크게 로코스(LOCOS)방법과 기판을 깎아 낸 다음에 CVD 산화막으로 채운뒤에 평탄화하는 트렌치 아이솔레이션(Trench Isolation) 방법이 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 종래의 격리막 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1d 는 종래 기술에 따른 격리막 형성 방법을 나타낸 공정 단면도이다.

도 1a 에서와 같이, 격리 영역이 정의된 반도체 기판(11)상에 질화막(12)과 제 1 감광막(13)을 차례로 형성한 다음, 상기 제 1 감광막(13)을 상기 격리영역 상측에만 제거되도록 선택적으로 노광 및 현상한 후, 상기 선택적으로 노광 및 현상된 제 1 감광막(13)을 마스크로 이용하여 상기 질화막(12)과 반도체 기판(11)을 식각함으로 제 1 트렌치를 형성하고 상기 제 1 감광막(13)을 제거한다.

도 1b 에서와 같이, 전면에 제 1 산화막(14)을 형성하고, 형성된 두께만큼 상기 제 1 산화막(14)을 에치백한다.

도 1c 에서와 같이, 상기 제 1 산화막(14)과 질화막(12)을 마스크로 이용하여 상기 반도체 기판(11)을 식각함으로 제 1 트렌치 보다 너비가 좁은 제 2 트렌치를 형성한 다음, 상기 제 1 산화막(14)을 제거한다.

도 1d 에서와 같이, 제 1, 제 2 트렌치를 포함한 전면에 제 2 산화막(15)을 형성하고 에치백한다. 여기서 상기 제 2 산화막(15)의 에치백 공정으로 상기 제 1, 제 2 트렌치 내부에만 제 2 산화막(15)이 존재한다.

종래의 격리막 형성 방법은 트렌치를 형성후에 절연 물질을 채우고 평탄화시키믄 공정으로 격리막을 형성하여 활성 영역이 격리 영역보다 위에 위치하므로 원하지 않는 시간에 트렌지스터가 동작되는 험프(Hump)현상이 발생되고, 격리막과 기판의 경계가 수직으로 접하여 측벽 반전(Sidewall Inverrion) 현상이 심해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 상부 부분은 가운데가 낮고 양측이 높게 형성되는 모양을, 하부 부분은 라운딩(Rounding) 모양을 갖는 격리막을 형성하여 험프 현상과 측벽 반전 현상을 억제하는 격리막 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 격리막 형성 방법을 나타낸 공정 단면도

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 격리막을 형성 방법을 나타낸 공정 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

31 : 반도체 기판33 : 질화막

34 : 제 1 감광막35 : 산화막

36 : 다결정 실리콘37 : 필드 산화막

본 발명의 격리막 형성 방법은 기판상에 제 1 절연막을 형성하고 격리 영역에 제 1 트렌치를 형성하는 단계, 상기 제 1 트렌치 측면에 제 2 절연막 측벽을 형성하는 단계, 상기 제 2 절연막 측벽 사이의 기판내에 제 2 트렌치를 형성하는 단계, 상기 제 1, 제 2 트렌치 측면에 도전체 측벽을 형성하는 단계와 상기 도전체 측벽을 산화시켜 제 1, 제2 트렌치내에 격리층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 격리막 형성 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 격리막 형성 방법을 나타낸 공정 단면도이다.

도 2a 에서와 같이, 격리 영역이 정의된 반도체 기판(31)상에 초기 산화막(32), 질화막(33)과 제 1 감광막(34)을 차례로 형성한다. 이어 상기 제 1 감광막(34)을 상기 격리 영역상측에만 제거 되도록 선택적으로 노광 및 현상한 후, 상기 선택적으로 노광 및 현상된 제 1 감광막(34)을 마스크로 이용하여 상기 질화막(33)을 등방성 식각 한 다음, 상기 초기 산화막(32)을 이방성 식각 하고, 상기 제 1 감광막(34)을 제거한다.

도 2b 에서와 같이, 상기 식각된 질화막(33)을 마스크로 이용하여 상기 반도체 기판(31)을 500Å의 두께로 식각함으로 제 1 트렌치를 형성한다.

도 2c 에서와 같이, 상기 제 1 트렌치를 포함한 전면에 산화막(35)을 형성하고, 형성된 두께만큼 상기 산화막(35)을 에치백하여 상기 제 1 트렌치, 초기 산화막(32)과 질화막(33) 측면에 제 1 측벽을 형성한다.

도 2d 에서와 같이, 제 1 측벽인 상기 산화막(35)과 질화막(33)을 마스크로 이용하여 상기 반도체 기판(31)을 식각함으로 상기 제 1 트렌치보다 너비가 좁은 제 2 트렌치를 형성한다.

도 2e 에서와 같이, 제 1 측벽인 상기 산화막(35)을 제거한 다음, 전면에 다결정 실리콘(36)을 형성하고, 상기 다결정 실리콘(36)을 에치백하여 상기 제 1, 제 2 트렌치, 초기 산화막(32)과 질화막(33) 측면에 제 2 측벽을 형성한다.

도 2f에서와 같이, 상기 제 2 측벽인 다결정 실리콘(36)을 포함하여 전면에 열을 가하므로 상기 다결정 실리콘(36)을 산화시켜 필드 산화막(37)을 성장 시킨다. 여기서 상기 필드 산화막(37)은 상기 다결정 실리콘(36)의 산화로 하부 부분이 라운딩된 모양을 갖고 또 버즈빅(Bird's Beak)이 작으며 또 상부 부분은 트렌치 중간에서는 낮고 격리 영역의 경계 부분에는 높게 형성한다.

본 발명의 격리막 형성 방법은 중앙에는 낮고 양측이 높은 상부 부분과 라운딩 모양의 하부 부분을 갖는 격리막으로 험프 현상과 측벽 반전 현상을 억제하여 소자간 격리의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 기판상에 제 1 절연막을 형성하고 격리영역에 제 1 트렌치를 형성하는 단계 ;

   상기 제 1 트렌치 측면에 제 2 절연막 측벽을 형성하는 단계 ;

   상기 제 2 절연막 측벽 사이의 기판내에 제 2 트렌치를 형성하는 단계 ;

   상기 제 1, 제2 트렌치 측면에 도전체 측벽을 형성하는 단계 ;

   상기 도전체 측벽을 산화시켜 제 1, 제 2 트렌치내에 격리층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 격리막 형성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   제 1 트렌치는 기판을 500Å의 두께로 식각하여 형성함을 특징으로 하는 격리막 형성 방법.