KR20010060988A

KR20010060988A - 반도체 장치의 분리구조 제조방법

Info

Publication number: KR20010060988A
Application number: KR1019990063453A
Authority: KR
Inventors: 이석우; 김환명
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-07

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 분리구조 제조방법에 관한 것으로, 종래 반도체 장치의 분리구조 제조방법은 트랜치의 측면 상부측 기판영역인 기판의 첨점부가 노출되어 누설전류가 발생하는 등 반도체 소자의 특성을 열화시키는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 기판의 상부전면에 패드산화막과 질화막을 순차적으로 증착하고, 그 질화막과 패드산화막의 일부를 식각하여 기판의 일부를 노출시킨 후, 건식식각공정을 통해 상기 노출된 기판에 트랜치를 형성하는 단계와; 상기 트랜치의 상부 측면 기판영역인 기판의 첨점부에 산소이온을 이온주입하는 단계와; 상기 트랜치 형성으로 손상된 기판을 복원하기 위해 상기 트랜치의 측면 및 저면에 열산화막을 증착함과 아울러 상기 주입된 산소이온과 기판인 실리콘이 결합되도록 하여 상기 첨점부를 산화시켜 그 첨점부를 둥글게 형성하는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 산화막을 증착하고 그 산화막을 평탄화하여 질화막을 노출시키고, 그 노출된 질화막과 하부의 패드산화막을 제거하여 상기 트랜치 내에 위치하는 산화막을 형성하는 단계로 구성하여 기판의 첨점부에 산소이온을 주입한 후, 후속공정인 열산화공정을 통해 그 주입된 이온과 실리콘을 결합시켜 그 첨점부를 산화시킴으로써, 첨점부의 형상을 둥글게 하여 전계의 집중을 방지함으로써, 누설전류의 발생 등을 막아 반도체 장치의 특성이 열화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

반도체 장치의 분리구조 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR ISOLATION IN SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 장치의 분리구조 제조방법에 관한 것으로, 특히 얕은 트랜치구조를 형성한 후, 그 트랜치 구조의 상부측면 기판에 산소를 주입하여 그 트랜치 구조의 상부 측면 기판을 둥글게 형성하는데 적당하도록 한 반도체 장치의 분리구조 제조방법에 관한 것이다.

도1a 내지 도1d는 종래 반도체 장치의 분리구조 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부전면에 패드산화막(2)과 질화막(3)을 순차적으로 증착하고, 그 질화막(3)과 패드산화막(2)의 일부를 제거하여 상기 기판(1)의 일부를 노출시키는 단계(도1a)와; 상기 질화막(3)을 식각마스크로 사용하는 건식식각공정으로 상기 노출된 기판(1)을 식각하여 트랜치를 형성하는 단계(도1b)와; 상기 트랜치의 측면 및 저면에 표면산화막(4)을 형성하는 단계(도1c)와; 상기 구조의 상부전면에 산화막을 증착하고, 평탄화하여 상기 질화막(3)의 상부를 노출시킨 후, 그 질화막(3)과 하부의 패드산화막(2)을 제거하여 상기 트랜치 내에 산화막을 채워 분리구조(5)를 형성하는 단계(도1d)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 반도체 장치의 분리구조 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도1a에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부전면에 패드산화막(2)과 질화막(3)을 순차적으로 증착한다.

그 다음, 상기 질화막(3)의 상부전면에 포토레지스트(도면 미도시)를 도포하고, 노광 및 현상하여 상기 질화막(3)의 일부를 노출시킨다.

그 다음, 상기 포토레지스트를 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 노출된 질화막(3)과 그 하부의 패드산화막(2)을 식각하여 기판(1)의 일부를 노출시킨 후, 상기 포토레지스트 패턴을 제거한다.

그 다음, 도1b에 도시한 바와 같이 상기 질화막(3)을 하드마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 노출된 기판(1)을 식각하여 트랜치를 형성한다.

그 다음, 도1c에 도시한 바와 같이 상기 산화공정을 통해 상기 트랜치의 측면과 저면에 표면산화막(4)을 형성한다. 이때의 산화공정은 열산화공정을 사용하며, 표면산화막(4) 형성으로 상기 트랜치의 식각시 손상된 영역을 복구하게 된다.

그 다음, 도1d에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 상기 트랜치가 모두 채워질정도로 두꺼운 산화막을 증착하고, 그 산화막을 평탄화하여 질화막(3)의 상부전면을 노출시킨다.

그 다음, 상기 노출된 질화막(3)과 그 하부의 패드산화막(2)을 선택적으로 제거하여 상기 트랜치 내에 위치하는 산화막인 분리구조(5)를 형성한다.

이와 같이 분리구조(5)를 형성하면 그 분리구조(5)의 측면 상부측인 기판(1)의 첨점부가 노출되며, 이는 소자 제작후 전계의 집중이 발생하여 누설전류가 발생하는 등 소자의 특성을 열화시키는 역할을 한다.

상기한 바와 같이 종래 반도체 장치의 분리구조 제조방법은 트랜치의 측면 상부측 기판영역인 기판의 첨점부가 노출되어, 그 기판영역에 반도체 소자를 형성할 경우 전계의 집중이 발생함으로써, 누설전류가 발생하는 등 반도체 소자의 특성을 열화시키는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 상기 노출되는 기판의 첨점부를 둥글게 형성하여 전계의 집중이 일어나지 않도록 하는 반도체 장치의 분리구조 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1a 내지 도1d는 종래 반도체 장치의 분리구조 제조공정 수순단면도.

도2a 내지 도2e는 본 발명 반도체 장치의 분리구조 제조공정 수순단면도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1:기판 2:패드산화막

3:질화막 4:표면산화막

5:분리구조

상기와 같은 목적은 기판의 상부전면에 패드산화막과 질화막을 순차적으로 증착하고, 그 질화막과 패드산화막의 일부를 식각하여 기판의 일부를 노출시킨 후, 건식식각공정을 통해 상기 노출된 기판에 트랜치를 형성하는 단계와; 상기 트랜치의 상부 측면 기판영역인 기판의 첨점부에 산소이온을 이온주입하는 단계와; 상기 트랜치 형성으로 손상된 기판을 복원하기 위해 상기 트랜치의 측면 및 저면에 열산화막을 증착함과 아울러 상기 주입된 산소이온과 기판인 실리콘이 결합되도록 하여 상기 첨점부를 산화시켜 그 첨점부를 둥글게 형성하는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 산화막을 증착하고 그 산화막을 평탄화하여 질화막을 노출시키고, 그 노출된 질화막과 하부의 패드산화막을 제거하여 상기 트랜치 내에 위치하는 산화막을 형성하는 단계로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2a 내지 도2e는 본 발명 반도체 장치의 분리구조 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 패드산화막(2)과 질화막(3)을 순차적으로 증착하고, 질화막(3)과 패드산화막(2)의 일부를 식각하여 기판(1)의 일부를 노출시키는 단계(도2a)와; 상기 질화막(3)을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 노출된 기판(1)을 식각하여 얕은 트랜치를 형성하는 단계(도2b)와; 경사이온주입공정을 통해 상기 트랜치의 측면 상부영역인 기판(1)의 첨점부에 산소이온을 주입하는 단계(도2c)와; 상기 산소이온이 주입된 트랜치를 산화시켜 그 트랜치의 측면과 저면에 표면산화막(4)을 형성하는 단계(도2d)와; 상기 구조의 상부전면에 산화막을 증착하고, 그 산화막을 평탄화하여 질화막(3)을 노출시킨 후, 그 질화막(3)과 하부의 패드산화막(2)을 제거하여, 상기 트랜치 내에 위치하는 분리구조를 형성하는 단계(도2e)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 반도체 장치의 분리구조 제조방법을 좀 더 상세히 설명한다.

먼저, 도2a에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 패드산화막(2)과 질화막(3)을 순차적으로 증착한다.

그 다음, 상기 질화막(3)의 상부전면에 포토레지스트(도면 미도시)를 도포하고, 노광 및 현상하여 상기 질화막(3)의 일부를 노출시키는 패턴을 형성한다.

그 다음, 상기 노출된 질화막(3)과 그 하부의 패드산화막(2)을 제거하여 반도체 기판의 일부를 노출시킨 후, 상기 포토레지스트 패턴을 제거한다.

그 다음, 도2b에 도시한 바와 같이 상기 질화막(3) 패턴을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 노출된 기판(1)을 식각하여 트랜치를 형성한다.

그 다음, 도2c에 도시한 바와 같이 경사이온주입공정을 통해 상기 트랜치의측면 상부측 기판영역인 기판(1)의 첨점부에 산소이온을 주입한다.

그 다음, 도2d에 도시한 바와 같이 열산화공정을 통해 상기 트랜치형성의 식각공정으로 손상된 기판을 복원하며, 상기 주입된 산소이온과 기판(1)인 실리콘을 결합시켜 상기 첨점부를 산화시키고, 그 트랜치의 측면 및 저면에 표면산화막(4)을 형성한다.

이와 같이 열산화공정으로 이전의 단계에서 기판(1)의 첨점부에 주입한 이온을 이용하여 상기 첨점부를 산화시킴으로써, 그 첨점부의 기판은 둥근형태를 갖게 된다.

그 다음, 도2e에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 산화막을 상기 트랜치가 채워질 정도로 두껍게 증착하고, 평탄화하여 상기 질화막(3)을 노출시키고, 그 노출된 질화막(3)과 그 하부의 패드산화막(2)을 노출시켜 상기 트랜치 내에 위치하는 분리구조(5)를 형성한다.

상기한 바와 같이 본 발명 반도체 장치의 분리구조 제조방법은 기판의 첨점부에 산소이온을 주입한 후, 후속공정인 열산화공정을 통해 그 주입된 이온과 실리콘을 결합시켜 그 첨점부를 산화시킴으로써, 첨점부의 형상을 둥글게 하여 전계의 집중을 방지함으로써, 누설전류의 발생 등을 막아 반도체 장치의 특성이 열화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

기판의 상부전면에 패드산화막과 질화막을 순차적으로 증착하고, 그 질화막과 패드산화막의 일부를 식각하여 기판의 일부를 노출시킨 후, 건식식각공정을 통해 상기 노출된 기판에 트랜치를 형성하는 단계와; 상기 트랜치의 상부 측면 기판영역인 기판의 첨점부에 산소이온을 이온주입하는 단계와; 상기 트랜치 형성으로 손상된 기판을 복원하기 위해 상기 트랜치의 측면 및 저면에 열산화막을 증착함과 아울러 상기 주입된 산소이온과 기판인 실리콘이 결합되도록 하여 상기 첨점부를 산화시켜 그 첨점부를 둥글게 형성하는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 산화막을 증착하고 그 산화막을 평탄화하여 질화막을 노출시키고, 그 노출된 질화막과 하부의 패드산화막을 제거하여 상기 트랜치 내에 위치하는 산화막을 형성하는 단계로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 분리구조 제조방법.