KR19980056161A - Device Separator Formation Method of Semiconductor Device - Google Patents

Device Separator Formation Method of Semiconductor Device Download PDF

Info

Publication number
KR19980056161A
KR19980056161A KR1019960075425A KR19960075425A KR19980056161A KR 19980056161 A KR19980056161 A KR 19980056161A KR 1019960075425 A KR1019960075425 A KR 1019960075425A KR 19960075425 A KR19960075425 A KR 19960075425A KR 19980056161 A KR19980056161 A KR 19980056161A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
oxide film
substrate
forming
polysilicon film
Prior art date
Application number
KR1019960075425A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
좌승희
김현곤
Original Assignee
김영환
현대전자산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대전자산업 주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019960075425A priority Critical patent/KR19980056161A/en
Publication of KR19980056161A publication Critical patent/KR19980056161A/en

Links

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Abstract

본 발명은 실리콘막의 리세스를 이용하여 소자 분리막 형성을 위한 열산화공정시 기판에 가해지는 스트레스를 최소화할 수 있는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 제공하는 것으로, 반도체 기판 상에 패드 산화막 및 질화막을 순차적으로 형성하는 단계; 질화막 및 패드 산화막을 식각하여 기판의 소정 부분을 노출시키는 단계; 기판 전면에 폴리실리콘막을 형성하는 단계; 폴리실리콘막을 제1산화시켜 폴리실리콘막의 소정 부분에 산화막을 형성하는 단계; 산화막을 식각 마스크로 하여 폴리실리콘막을 식각함과 더불어 기판을 소정 깊이로 리세스시키는 단계; 및, 리세스된 기판을 제2산화시켜 필드 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 제1산화공정시 산화막은 폴리실리콘막의 그레인 바운더리에서 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a method for forming an isolation layer of a semiconductor device capable of minimizing stress applied to a substrate during a thermal oxidation process for forming an isolation layer using a recess of a silicon layer. Sequentially forming; Etching the nitride film and the pad oxide film to expose a predetermined portion of the substrate; Forming a polysilicon film on the entire surface of the substrate; First oxidizing the polysilicon film to form an oxide film on a predetermined portion of the polysilicon film; Etching the polysilicon film using the oxide film as an etching mask and recessing the substrate to a predetermined depth; And forming a field oxide film by second oxidizing the recessed substrate, wherein the oxide film is formed at the grain boundary of the polysilicon film during the first oxidation process.

Description

반도체 소자의 소자 분리막 형성방법Device Separator Formation Method of Semiconductor Device

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 실리콘막의 리세스를 이용하여 소자 분리막 형성을 위한 열산화 공정시 기판에 가해지는 스트레스를 최소화할 수 있는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a device isolation layer of a semiconductor device capable of minimizing stress applied to a substrate during a thermal oxidation process for forming a device isolation layer using a recess of a silicon film.

소자 분리(ISOLATION) 기술이란 집적 소자를 구성하는 개별 소자를 전기적 및 구조적으로 서로 분리시켜, 각 소자가 인접한 소자의 간섭을 받지 않고 주어진 기능을 독자적으로 수행할 수 있도록 하는데 필요한 기능을 집적 소자 제조시 부여하는 기술이다.ISOLATION technology is an integrated device fabrication function that separates the individual devices constituting the integrated device from each other electrically and structurally so that each device can independently perform a given function without interference from adjacent devices. It is a technique to grant.

도 1A 내지 도 1C는 상기한 소자 분리 중 로코스(LOCOS; LOCal Oxidation of Silicon) 기술을 이용한 종래의 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.1A through 1C are cross-sectional views illustrating a method of forming a device isolation layer of a conventional semiconductor device using LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) technology.

먼저, 도 1A에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(1) 상에 후속 질화막에 대한 응력을 완화시키기 위하여 패드 산화막(2)을 형성한 다음, 그 상부에 질화막(3)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, a pad oxide film 2 is formed on the silicon substrate 1 to relieve stress on subsequent nitride films, and then a nitride film 3 is formed thereon.

도 1B에 도시된 바와 같이, 포토리소그라피 및 식각 공정으로 질화막(3) 및 패드 산화막(2)을 패터닝하여 액티브 영역과 소자 분리 영역을 정의하기 위한 소정의 마스크 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 1B, the nitride film 3 and the pad oxide film 2 are patterned by a photolithography and etching process to form a predetermined mask pattern for defining active regions and device isolation regions.

도 1C에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 패턴을 이용하여 열산화 공정을 진행하여 노출된 기판(1) 상에 필드 산화막(4)을 형성한다.As shown in FIG. 1C, a field oxide film 4 is formed on the exposed substrate 1 by performing a thermal oxidation process using the mask pattern.

그리고 나서, 도시되지는 않았지만 질화막(3) 및 패드 산화막(2)을 각각 제거한다.Then, although not shown, the nitride film 3 and the pad oxide film 2 are removed, respectively.

그러나, 상기한 종래의 소자 분리막 형성방법에 있어서는 열산화 공정에 의한 필드 산화막의 성장시 기판에 상당한 스트레스를 가하게 되어 소자의 전기적 특성을 저하시키는 문제가 있었다.However, in the conventional method of forming a device isolation film, a significant stress is applied to the substrate during the growth of the field oxide film by the thermal oxidation process, thereby deteriorating the electrical characteristics of the device.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 실리콘막의 리세스를 이용하여 소자 분리막 형성을 위한 열산화 공정시 기판에 가해지는 스트레스를 최소화할 수 있는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a method of forming a device isolation layer of a semiconductor device capable of minimizing stress applied to a substrate during a thermal oxidation process for forming a device isolation layer using a recess of a silicon film. Has its purpose.

도 1A 내지 도 1C는 종래의 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도.1A to 1C are cross-sectional views sequentially illustrating a method of forming a device isolation film of a conventional semiconductor device.

도 2A 내지 도 2E는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도.2A through 2E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of forming a device isolation film of a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3A 및 도 2B는 상기 도 2C 및 도 2D의 (A) 및 (B) 부분에 대한 확대도.3A and 2B are enlarged views of portions (A) and (B) of FIGS. 2C and 2D.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

11;빈도체 기판12:패드 산화막11, inductor substrate 12: pad oxide film

13:질화막14:폴리실리콘막13: nitride film 14: polysilicon film

15:산화막16:필드 산화막15: oxide film 16: field oxide film

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법은 반도체 기판 상에 패드 산화막 및 질화막을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 질화막 및 패드 산화막을 식각하여 상기 기판의 소정 부분을 노출시키는 단계; 상기 기판 전면에 폴리실리콘막을 형성하는 단계; 상기 폴리실리콘막을 제1산화시켜 폴리실리콘막의 소정 부분에 산화막을 형성하는 단계; 상기 산화막을 식각 마스크로 하여 상기 폴리실리콘막을 식각함과 더불어 상기 기판을 소정 깊이로 리세스시키는 단계; 및, 상기 리세스된 기판을 제2산화시켜 필드 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a device isolation film of a semiconductor device, the method comprising sequentially forming a pad oxide film and a nitride film on a semiconductor substrate; Etching the nitride film and the pad oxide film to expose a predetermined portion of the substrate; Forming a polysilicon film on the entire surface of the substrate; First oxidizing the polysilicon film to form an oxide film on a predetermined portion of the polysilicon film; Etching the polysilicon film using the oxide film as an etching mask and recessing the substrate to a predetermined depth; And forming a field oxide film by second oxidizing the recessed substrate.

상기 제1산화고정시 상기 산화막은 상기 폴리실리콘막의 그레인 바운더리에서 형성되는 것을 특징으로 한다.The oxide film is formed at the grain boundary of the polysilicon film when the first oxidation is fixed.

상기 구성으로 된 본 발명에 의하면, 기판을 리세스시킨 후 산화 공정을 진행함에 따라, 산화 공정시 기판에 가해지는 스트레스를 최소화시킬 수 있다.According to the present invention having the above configuration, as the oxidation process is performed after the substrate is recessed, the stress applied to the substrate during the oxidation process can be minimized.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 2A 내지 도 2E는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도이고, 도 3A 및 도 3B는 도 2C 및 도 2D의 (A) 및 (B) 부분에 대한 확대도이다.2A through 2E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of forming an isolation layer of a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along parts (A) and (B) of FIGS. 2C and 2D. It is an enlarged view.

먼저, 도 2A에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(11) 상에 후속 질화막에 대한 응력을 완화시키기 위하여 패드 산화막(12)을 형성한 다음, 그 상부에 질화막(13)을 형성한다. 이어서, 포토리소그라피 및 식각 공정으로 질화막(13) 및 패드 산화막(12)을 패터닝하여 액티브 영역과 소자 분리 영역을 정의하기 위한 소정의 마스크 패턴을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a pad oxide film 12 is formed on the silicon substrate 11 to relieve stress on subsequent nitride films, and then a nitride film 13 is formed thereon. Subsequently, the nitride film 13 and the pad oxide film 12 are patterned by photolithography and etching to form a predetermined mask pattern for defining an active region and a device isolation region.

도 2B에 도시된 바와 같이, 도 2A의 구조 상부에 폴리실리콘막(14)을 증착한다.As shown in FIG. 2B, a polysilicon film 14 is deposited over the structure of FIG. 2A.

도 2C에 도시된 바와 같이, 900 내지 1100℃의 온도에서 습식 및 건식산화 고정의 제1산화공정을 실시하여 폴리실리콘막(14)을 산화시킨다. 이때, 산화된 폴리실리콘막(14)의 일부(A)를 확대하면 도 3A에 도시된 바와 같다. 즉, 도 3B에 도시된 바와 같이, 제1산화공정으로 폴리실리콘막(14)의 그레인의 내부보다 그레인 바운더리에서 부분 산화가 빨리 되어, 그레인 바운더리에서 소정의 산화막(15)이 형성된다.As shown in FIG. 2C, the polysilicon film 14 is oxidized by performing a first oxidation process of wet and dry oxidation fixation at a temperature of 900 to 1100 ° C. At this time, a portion A of the oxidized polysilicon film 14 is enlarged as shown in FIG. 3A. That is, as shown in Fig. 3B, the partial oxidation is faster at the grain boundary than the inside of the grain of the polysilicon film 14 in the first oxidation process, so that a predetermined oxide film 15 is formed at the grain boundary.

도 2D에 도시된 바와 같이, 산화막(15)을 식각 마스크로 하여 폴리실리콘막(14)을 질화막(13) 및 기판(14)이 노출되도록 식각한 다음, 상기 노출된 기판(11)을 소정 깊이로 식각하여 리세스시킨다. 이때, 리세스된 기판(11) 상의 폴리실리콘막(14) 및 산화막(15)의 일부(B)를 확대하여 나타내면 도 3B에 도시된 바와 같다. 또한, 기판(11)의 리세스 공정시 질화막(13)이 소정 부분 손실된다.As shown in FIG. 2D, the polysilicon film 14 is etched to expose the nitride film 13 and the substrate 14 by using the oxide film 15 as an etching mask, and then the exposed substrate 11 is exposed to a predetermined depth. Etch to recess. At this time, a portion B of the polysilicon film 14 and the oxide film 15 on the recessed substrate 11 is enlarged, as shown in FIG. 3B. In addition, a predetermined portion of the nitride film 13 is lost during the recess process of the substrate 11.

도 2E에 도시된 바와 같이, 900 내지 1100℃의 온도에서 제2산화공정을 실시하여 리세스된 기판(11) 상에 두꺼운 필드 산화막(16)을 형성한다. 이때, 제2산화공정으로 질화막(13) 상부 및 양측의 폴리실리콘막(14)이 산화되어 소정의 얇은 산화막(도시되지 않음)이 형성된다.As shown in FIG. 2E, a second oxidation process is performed at a temperature of 900 to 1100 ° C. to form a thick field oxide film 16 on the recessed substrate 11. At this time, the polysilicon film 14 above and on both sides of the nitride film 13 is oxidized in the second oxidation process to form a predetermined thin oxide film (not shown).

그리고 나서, 공지된 방법으로 상기 얇은 산화막을 제거함과 더불어, 도시되지는 않았지만, 질화막(13) 및 패드 산화막(12)을 각각 제거한다.Then, while removing the thin oxide film by a known method, the nitride film 13 and the pad oxide film 12 are removed, although not shown.

또한, 상기한 방법을 PBL(Poly Buffer LOCOS)방식에 적용할 수 있다.In addition, the above method can be applied to a PBL (Poly Buffer LOCOS) method.

즉, 질화막(13)의 형성전에 질화막(13)에 대한 응력을 완화시키기 위하여 패드 산화막(12) 상부에 버퍼용 폴리실리콘막(도시되지 않음)을 형성한 후, 상기한 바와 같은 후속 공정을 진행하여 필드 산화막을 형성한다.That is, before the formation of the nitride film 13, a buffer polysilicon film (not shown) is formed on the pad oxide film 12 to relieve stress on the nitride film 13, and then the subsequent process as described above is performed. To form a field oxide film.

상기 실시예에 의하면, 기판을 리세스시킨 후 산화 공정을 진행함에 따라, 산화 공정시 기판에 가해지는 스트레스를 최소화시키면서 필드 산화막을 형성할 수 있으므로, 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the above embodiment, as the oxidation process is performed after the substrate is recessed, the field oxide film can be formed while minimizing the stress applied to the substrate during the oxidation process, thereby improving the characteristics and reliability of the device.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.In addition, this invention is not limited to the said Example, It can variously deform and implement within the range which does not deviate from the technical summary of this invention.

Claims (5)

반도체 기판 상에 패드 산화막 및 질화막을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a pad oxide film and a nitride film on the semiconductor substrate; 상기 질화막 및 패드 산화막을 식각하여 상기 기판의 소정 부분을 노출시키는 단계;Etching the nitride film and the pad oxide film to expose a predetermined portion of the substrate; 상기 기판 전면에 폴리실리콘막을 형성하는 단계;Forming a polysilicon film on the entire surface of the substrate; 상기 폴리실리콘막을 제1산화시켜 폴리실리콘막의 소정 부분에 산화막을 형성하는 단계;First oxidizing the polysilicon film to form an oxide film on a predetermined portion of the polysilicon film; 상기 산화막을 식각 마스크로하여 상기 폴리실리콘막을 식각함과 더불어 상기 기판을 소정 깊이로 리세스시키는 단계; 및,Etching the polysilicon film using the oxide film as an etching mask and recessing the substrate to a predetermined depth; And, 상기 리세스된 기판을 제2산화시켜 필드 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.And forming a field oxide film by second oxidation of the recessed substrate. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2산화 공정은 900 내지 1100℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.The method of claim 1, wherein the first and second oxidation processes are performed at 900 to 1100 ° C. 3. 제2항에 있어서, 상기 제1산화공정은 습식 및 건식 산화공정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.The method of claim 2, wherein the first oxidation process is performed by a wet and dry oxidation process. 제3항에 있어서, 상기 제1산화공정시 상기 산화막은 상기 폴리실리콘막의 그레인 바운더리에서 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.4. The method of claim 3, wherein the oxide film is formed at a grain boundary of the polysilicon film during the first oxidation process. 제1항에 있어서, 상기 패드 산화막 및 질화막 사이에 버퍼용 폴리실리콘막을 개재하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법.2. The method of claim 1, wherein a buffer polysilicon film is formed between the pad oxide film and the nitride film.
KR1019960075425A 1996-12-28 1996-12-28 Device Separator Formation Method of Semiconductor Device KR19980056161A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960075425A KR19980056161A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Device Separator Formation Method of Semiconductor Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960075425A KR19980056161A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Device Separator Formation Method of Semiconductor Device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980056161A true KR19980056161A (en) 1998-09-25

Family

ID=66395654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960075425A KR19980056161A (en) 1996-12-28 1996-12-28 Device Separator Formation Method of Semiconductor Device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19980056161A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100214068B1 (en) Method of forming an element isolation film in a semiconductor device
US5989975A (en) Method for manufacturing shallow trench isolation
US5985725A (en) Method for manufacturing dual gate oxide layer
KR100442852B1 (en) Method for forming trench isolation region to embody isolation region proper for high integrated semiconductor device
US5858860A (en) Methods of fabricating field isolated semiconductor devices including step reducing regions
KR0183718B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR19980056161A (en) Device Separator Formation Method of Semiconductor Device
KR100272274B1 (en) Method for isolating element in semiconductor device
KR100245075B1 (en) Method of forming an element field oxide film in a semiconductor device
KR100416813B1 (en) Field Oxide Formation Method of Semiconductor Device
KR0146626B1 (en) Method for forming the separating film of semiconductor device
KR100240271B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100364124B1 (en) Method for manufacturing isolation layer in semiconductor device
KR100223758B1 (en) Method of forming a device isolation film of semiconductor device
KR19980053673A (en) Device Separator Formation Method of Semiconductor Device
KR20030052663A (en) method for isolating semiconductor device
KR0151607B1 (en) A field oxide film forming method of a semiconductor device
KR960008563B1 (en) Fine contact hall forming method of semiconductor using double spacer
KR0172760B1 (en) Method of manufacturing element-isolating insulation film of semiconductor device
KR100209226B1 (en) Semiconductor device for cell isolation
KR100223278B1 (en) Manufacture of semiconductor device
KR100439105B1 (en) Method for fabricating isolation layer of semiconductor device to improve cut-off characteristic at both corners of trench and inwe between narrow lines
KR0167260B1 (en) Manufacture of semiconductor device
KR100422960B1 (en) Method for forming isolation layer of semiconductor device
KR19990006076A (en) Device Separation Method of Semiconductor Device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination