JPH02177538A - 集積回路における誘電体の選択的な被着方法 - Google Patents
集積回路における誘電体の選択的な被着方法Info
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- JPH02177538A JPH02177538A JP1281564A JP28156489A JPH02177538A JP H02177538 A JPH02177538 A JP H02177538A JP 1281564 A JP1281564 A JP 1281564A JP 28156489 A JP28156489 A JP 28156489A JP H02177538 A JPH02177538 A JP H02177538A
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
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、一般的に集積回路の製造に関し、更に詳しく
は、集積回路半完成品の非垂直表面への誘電体材料の選
択的な被着を実現させるための方法に関する。
は、集積回路半完成品の非垂直表面への誘電体材料の選
択的な被着を実現させるための方法に関する。
〈従来の技術〉
集積回路ウェハへの誘電体材料の選択的な被着は、種々
の実施方法によって、一般的に用いられている手法であ
る６例えば、写真原板処理的な半導体処理に際して、感
光材料の選択された部分を保護するのに、酸化物または
窒化物のマスクが使用される。ち該マスクを用いて更に
、集積回路内の選択された半導体領域に不純物を導入す
る一方、誘電体によって覆われた半導体領域に不純物が
導入されるのを防ぐことが行われている。誘電体は又、
不純物に対する有効なマスクとしても機能し、それ故、
半導体の表面を汚染物から選択的に保護するのに用いら
れている。半導体装置がますます複雑化するにつれて、
正確なマスク工程に対する需要が増大する一方である。
の実施方法によって、一般的に用いられている手法であ
る６例えば、写真原板処理的な半導体処理に際して、感
光材料の選択された部分を保護するのに、酸化物または
窒化物のマスクが使用される。ち該マスクを用いて更に
、集積回路内の選択された半導体領域に不純物を導入す
る一方、誘電体によって覆われた半導体領域に不純物が
導入されるのを防ぐことが行われている。誘電体は又、
不純物に対する有効なマスクとしても機能し、それ故、
半導体の表面を汚染物から選択的に保護するのに用いら
れている。半導体装置がますます複雑化するにつれて、
正確なマスク工程に対する需要が増大する一方である。
酸化物は、それの高い誘電率の故に、優れたコンデンサ
を作る際にも用いられている。すなわち、必要なコンデ
ンサの構造を得るには１回路設計上、酸化物の選択的な
被着が要請される。
を作る際にも用いられている。すなわち、必要なコンデ
ンサの構造を得るには１回路設計上、酸化物の選択的な
被着が要請される。
半導体ウェハには、しばしば溝や穴などが設けられ、そ
れによって半導体ウェハ上に構成された素子が互いに隔
離される。殆んどの場合、これらの溝内には、誘電体材
料が被着される０回路設計上の要求によっては、そのよ
うな誘電体に関して、しばしば溝の底部だけに被着させ
て、＄４の側壁には被着させないようにすることがある
。
れによって半導体ウェハ上に構成された素子が互いに隔
離される。殆んどの場合、これらの溝内には、誘電体材
料が被着される０回路設計上の要求によっては、そのよ
うな誘電体に関して、しばしば溝の底部だけに被着させ
て、＄４の側壁には被着させないようにすることがある
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかるところ、このような幅の狭い溝内での誘電体の選
択的な被着によって、しばしば被着部に空所が形成され
る。その結果、このような空所の形成を避けるのに、複
雑なエツチング工程が必要になり、そのようなエツチン
グ工程にて、誘電体が選択的に除去されることで、所望
の被着部が空所を伴わずに形成される。
択的な被着によって、しばしば被着部に空所が形成され
る。その結果、このような空所の形成を避けるのに、複
雑なエツチング工程が必要になり、そのようなエツチン
グ工程にて、誘電体が選択的に除去されることで、所望
の被着部が空所を伴わずに形成される。
従って、集積回路ウェハの選択された表面上に対して誘
電体を被着するための改良された簡単な方法に関し、需
要が高まっている。
電体を被着するための改良された簡単な方法に関し、需
要が高まっている。
く問題点を解決するための手段〉
本発明に従って、改良された方法が提供される０本発明
の方法によって、集積回路（ＩＣ）構成素子の半完成品
を乗せたウェハの非垂直面への誘電体材料の選択的な被
着が実現される。
の方法によって、集積回路（ＩＣ）構成素子の半完成品
を乗せたウェハの非垂直面への誘電体材料の選択的な被
着が実現される。
本発明に従うところの、シリコン含有誘電体の選択的な
被着方法は２反応器内にウェハを配置する工程を含んで
いる。有機シリコン化合物と窒素含有ガス状化合物が反
応器内に導入され、それによって、シリコン含有誘電体
が形成される。誘電体は、ウェハの垂直面と非垂直面の
双方に沿って形成される０次いで、ウェハは、エッチ剤
に晒される。エッチ剤は、垂直面上の誘電体の方を、非
垂直面上のそれよりもより速やかに選択的にウェハ上か
ら除去する。
被着方法は２反応器内にウェハを配置する工程を含んで
いる。有機シリコン化合物と窒素含有ガス状化合物が反
応器内に導入され、それによって、シリコン含有誘電体
が形成される。誘電体は、ウェハの垂直面と非垂直面の
双方に沿って形成される０次いで、ウェハは、エッチ剤
に晒される。エッチ剤は、垂直面上の誘電体の方を、非
垂直面上のそれよりもより速やかに選択的にウェハ上か
ら除去する。
従って、本発明の重要な特徴の１つとして、集積回路（
ＩＣ）構成素子の表面に沿って、エッチ剤に対して異な
った影響を受ける誘電体の層を作る工程の存在が挙げら
れる。エッチ剤による誘電体層への影響度合いは、誘電
体層に対する支持構造の傾斜角度に応じて変化する。す
なわち垂直面Ｅに形成された誘電体層は、非垂直面上に
形成された誘電体層との比較において、誘電体用のエッ
チ剤から、より大きな影響を受ける。その結果、誘電体
は、エッチ剤によって、より大きな影響を受ける領域か
ら選択的に除去される。
ＩＣ）構成素子の表面に沿って、エッチ剤に対して異な
った影響を受ける誘電体の層を作る工程の存在が挙げら
れる。エッチ剤による誘電体層への影響度合いは、誘電
体層に対する支持構造の傾斜角度に応じて変化する。す
なわち垂直面Ｅに形成された誘電体層は、非垂直面上に
形成された誘電体層との比較において、誘電体用のエッ
チ剤から、より大きな影響を受ける。その結果、誘電体
は、エッチ剤によって、より大きな影響を受ける領域か
ら選択的に除去される。
以上のように１本発明は、究極的には、非垂直面に沿っ
た誘電体層のみを選択的に被着するという技術的進歩を
提供する０本発明は１例えば、空所を形成することなく
、溝内に誘電体材料を被着する際に用いられる。
た誘電体層のみを選択的に被着するという技術的進歩を
提供する０本発明は１例えば、空所を形成することなく
、溝内に誘電体材料を被着する際に用いられる。
更に詳しくは、本発明では、種々の選択可能な有機シリ
コン化合物およびガス状の窒素化合物を使用するが、か
かるシリコン化合物には、テトラエトキシシラｙ （ｔ
ｅｔｒａｅｔｈｏｘ！ｓｉ １ａｎｅ：ＴＥ０１）や、
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａｓｅ
ｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：ＴＭ
ＣＴＳ）や、オルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏａｉｌａ
ｚａｎｅｓ）が含まれる。又一方、窒素を含有する上記
選択可能なガス状化合物には、三弗化窒素（ｎｉｔｒｏ
ｇｅｎ ｔｒｉｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＮＦ３）および亜酸
化窒素（ｎ１ｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ： ８２０ ）が
含まれる。
コン化合物およびガス状の窒素化合物を使用するが、か
かるシリコン化合物には、テトラエトキシシラｙ （ｔ
ｅｔｒａｅｔｈｏｘ！ｓｉ １ａｎｅ：ＴＥ０１）や、
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａｓｅ
ｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：ＴＭ
ＣＴＳ）や、オルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏａｉｌａ
ｚａｎｅｓ）が含まれる。又一方、窒素を含有する上記
選択可能なガス状化合物には、三弗化窒素（ｎｉｔｒｏ
ｇｅｎ ｔｒｉｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＮＦ３）および亜酸
化窒素（ｎ１ｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ： ８２０ ）が
含まれる。
〈実施例〉
第１ａ図は、半導体ウェハ１１に含まれる代表的な集積
回路（ＩＣ）素子１０の横断面図を示す、ウェハ１１は
、半導体材料の代りに、金属か又は誘電体の上部表面を
有している０本発明の方法は、シリコン含有誘電体層が
選択的に形成されるべきあらゆる表面に対して適用され
る。
回路（ＩＣ）素子１０の横断面図を示す、ウェハ１１は
、半導体材料の代りに、金属か又は誘電体の上部表面を
有している０本発明の方法は、シリコン含有誘電体層が
選択的に形成されるべきあらゆる表面に対して適用され
る。
半導体装造工程において、ウェハ１１の半導体表面に溝
１２を形成することは、普通に行われている。その結果
、半導体表面には、垂直面１４と、下方非垂直面１Ｂと
、上方非垂直面１８とが画成される。垂直面１４は、Ｉ
Ｃ素子１０の基部に対して垂直か、又はその基部に対し
て傾斜していてもよい。
１２を形成することは、普通に行われている。その結果
、半導体表面には、垂直面１４と、下方非垂直面１Ｂと
、上方非垂直面１８とが画成される。垂直面１４は、Ｉ
Ｃ素子１０の基部に対して垂直か、又はその基部に対し
て傾斜していてもよい。
ここに開示されていて１本発明を実証するのに用いられ
るウェハ１！には、溝１２の配列からなるパターンが形
成された。かかる配列の各々は、０．８乃至５．０ミク
ロン範囲の幅を有する６本の溝から構成された。溝１２
の深さは、最も小さな溝１２で２．２ ミクロン以上、
最も大きな溝１２で２．８ ミクロン以下であった。
るウェハ１！には、溝１２の配列からなるパターンが形
成された。かかる配列の各々は、０．８乃至５．０ミク
ロン範囲の幅を有する６本の溝から構成された。溝１２
の深さは、最も小さな溝１２で２．２ ミクロン以上、
最も大きな溝１２で２．８ ミクロン以下であった。
第ｔｂ図は、誘電体層２２の被着後の、第１ａ図のウェ
ハ１１の横断面を示す、誘電体層２２は、典型的には、
二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のようなシリコン含有化合
物の被着によって形成される。しかしながら、誘電体層
２２に関し、この他にも１種々のシリコン含有化合物を
用いて形成されうろことは理解されるべきである。二酸
化シリコンの被着は。
ハ１１の横断面を示す、誘電体層２２は、典型的には、
二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のようなシリコン含有化合
物の被着によって形成される。しかしながら、誘電体層
２２に関し、この他にも１種々のシリコン含有化合物を
用いて形成されうろことは理解されるべきである。二酸
化シリコンの被着は。
プラズマ強化化学的気相被着（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａ
ｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）反応器内で実施されるが、ここ
で用いられる反応器は平行板タイプのものである０反応
器のプラズマのエネルギー源には、無線周波数か又は、
マイクロ波周波数の交流電流が含まれるが、その他に磁
気強化も含まれる。誘電体層２２は１反応器内に、有機
シリコン化合物と窒素を含有するガス状化合物を導入す
ることによって被着される。更に詳しく言うと、有機シ
リコン化合物として、テトラエトキシシラン（丁ＥＯＳ
）が、ここで用いられる一方、窒素を含有するガス状化
合物として、三弗化窒素（ＮＦ３）が、ここで用いられ
る。被着に要する時間は、例えば、三弗化窒素（ＮＦ３
）の導入で、その流量が２０ｓｃｃ■にセットされてい
る場合には、３０秒間である。 ＴＥＯＳの流量に関し
ては、被着処理を妨げることなしに測定困難であるが、
大体において１０ｇｃｃｓ＋にセットされる。しかしな
がら、有機シリコン化合物ＴＥＯＳと三弗化窒素（ＮＦ
３）との反応は、丁ＥＯＳの流量とは無関係に行われる
。 ＴＥＯＳの流量の変更は、単に誘電体層２２を所望
の厚さまで被着させるのに必要な時間長にだけ影響する
。 ＰＥＣＶＯ反応器内での処理は、０．６ｔｏｒｒと
いう比較的低い圧力下で実施される。電極の温度として
７０℃が許容されるが、基板の温度は３５０℃である０
反応器に導入されるＴＥＯＳの温度は、約５０℃であり
、この場合反応器内に供給される電力は約６０ワツトで
ある。
ｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）反応器内で実施されるが、ここ
で用いられる反応器は平行板タイプのものである０反応
器のプラズマのエネルギー源には、無線周波数か又は、
マイクロ波周波数の交流電流が含まれるが、その他に磁
気強化も含まれる。誘電体層２２は１反応器内に、有機
シリコン化合物と窒素を含有するガス状化合物を導入す
ることによって被着される。更に詳しく言うと、有機シ
リコン化合物として、テトラエトキシシラン（丁ＥＯＳ
）が、ここで用いられる一方、窒素を含有するガス状化
合物として、三弗化窒素（ＮＦ３）が、ここで用いられ
る。被着に要する時間は、例えば、三弗化窒素（ＮＦ３
）の導入で、その流量が２０ｓｃｃ■にセットされてい
る場合には、３０秒間である。 ＴＥＯＳの流量に関し
ては、被着処理を妨げることなしに測定困難であるが、
大体において１０ｇｃｃｓ＋にセットされる。しかしな
がら、有機シリコン化合物ＴＥＯＳと三弗化窒素（ＮＦ
３）との反応は、丁ＥＯＳの流量とは無関係に行われる
。 ＴＥＯＳの流量の変更は、単に誘電体層２２を所望
の厚さまで被着させるのに必要な時間長にだけ影響する
。 ＰＥＣＶＯ反応器内での処理は、０．６ｔｏｒｒと
いう比較的低い圧力下で実施される。電極の温度として
７０℃が許容されるが、基板の温度は３５０℃である０
反応器に導入されるＴＥＯＳの温度は、約５０℃であり
、この場合反応器内に供給される電力は約６０ワツトで
ある。
被着された誘電体層２２の厚さは、膜厚分析器によって
測定されるが、その平均値は、３８２０オングストロー
ムである。しかしながら、ここで注目されるべきことは
、溝１２の幅が減少するにつれて、下方非垂直面１Ｂに
沿う誘電体層２２の厚みが、上方非垂直面１Ｂでの誘電
体Ｍ２２の厚みとの比較において、相対的に減少すると
いうことである。このことは、上方非垂直面１８によっ
て、溝１２が、被若作用から遮蔽される結果として生じ
たのである。溝１２め幅が減少するにつれて、この遮蔽
効果はより顕著になり、その結果、下方非垂直面！８は
、益々、被若作用に晒されにくくなる。かくして、溝！
２内の下方非垂直面での誘電体層２２の厚みは、より一
層、薄くなる。
測定されるが、その平均値は、３８２０オングストロー
ムである。しかしながら、ここで注目されるべきことは
、溝１２の幅が減少するにつれて、下方非垂直面１Ｂに
沿う誘電体層２２の厚みが、上方非垂直面１Ｂでの誘電
体Ｍ２２の厚みとの比較において、相対的に減少すると
いうことである。このことは、上方非垂直面１８によっ
て、溝１２が、被若作用から遮蔽される結果として生じ
たのである。溝１２め幅が減少するにつれて、この遮蔽
効果はより顕著になり、その結果、下方非垂直面！８は
、益々、被若作用に晒されにくくなる。かくして、溝！
２内の下方非垂直面での誘電体層２２の厚みは、より一
層、薄くなる。
第１Ｃ図は、エツチング工程後のウェハ１１の横断面を
示す、被着工程の後、ウェハ１１は（Ｉｌ＊目的で）開
墾され、次いでエッチ剤に晒される。 １０％の弗化水
素酸の水溶液がエッチ剤としてエツチング工程において
使用可能である。しかしながら。
示す、被着工程の後、ウェハ１１は（Ｉｌ＊目的で）開
墾され、次いでエッチ剤に晒される。 １０％の弗化水
素酸の水溶液がエッチ剤としてエツチング工程において
使用可能である。しかしながら。
ここで理解されるべき点は、本発明においては、無水状
態の弗化水素（）ＩＦ）単独でも、同様にエッチ剤とし
て作用するということである。エツチング工程は、単純
な弗化水素（ＨＦ）洗浄によって実施される。そして代
替的には、ｔＣ素子１Ｇを含むウェハ１１を煙霧器（ｆ
ｎ鳳ｅｒ）内に配置して、）ＩＦガスと水蒸気をその煙
霧器内に導入することによってエツチング工程が実施さ
れる。
態の弗化水素（）ＩＦ）単独でも、同様にエッチ剤とし
て作用するということである。エツチング工程は、単純
な弗化水素（ＨＦ）洗浄によって実施される。そして代
替的には、ｔＣ素子１Ｇを含むウェハ１１を煙霧器（ｆ
ｎ鳳ｅｒ）内に配置して、）ＩＦガスと水蒸気をその煙
霧器内に導入することによってエツチング工程が実施さ
れる。
ｔＣ素子１０の各サンプルには、弗化水素（）ＩＦ）に
よって、１．５．１０．１５および２５秒間にわたって
エツチング処理が施された。各サンプルは、走査型電子
１ｉｉＩａ鏡を用いて検査された。下記の表工は、それ
ぞれ下方非垂直面１８．上方非垂直面１８および垂直面
１４に沿って被着された誘電体層２２の厚みを示す、厚
みの寸法は、走査型電子顕微鏡写真から測定された。
よって、１．５．１０．１５および２５秒間にわたって
エツチング処理が施された。各サンプルは、走査型電子
１ｉｉＩａ鏡を用いて検査された。下記の表工は、それ
ぞれ下方非垂直面１８．上方非垂直面１８および垂直面
１４に沿って被着された誘電体層２２の厚みを示す、厚
みの寸法は、走査型電子顕微鏡写真から測定された。
上記表工に示されるように、１秒間にわたる）ＩＦによ
るエツチング処理後では、誘電体層２２は、垂直面１４
に未だ付着していた。溝１２の上方非垂直面１８に小さ
な刻み目が観察された。５秒間にわたるエツチング処理
後では、垂直面１４での誘電体層２２が、極めて荒れた
外観を呈していた。１０秒間にわたるエツチング処理後
では、垂直面１４での誘電体層２２の大部分が除去され
て、極く僅かの分量が剥離されずに残った。１５秒間に
わたるエツチング処理後では、ウェハ１１は、第１ｃ図
に示されるような外観を呈した。すなわち、上方非垂直
面１８には、大部分の誘電体層２２が未だ存在していた
が。
るエツチング処理後では、誘電体層２２は、垂直面１４
に未だ付着していた。溝１２の上方非垂直面１８に小さ
な刻み目が観察された。５秒間にわたるエツチング処理
後では、垂直面１４での誘電体層２２が、極めて荒れた
外観を呈していた。１０秒間にわたるエツチング処理後
では、垂直面１４での誘電体層２２の大部分が除去され
て、極く僅かの分量が剥離されずに残った。１５秒間に
わたるエツチング処理後では、ウェハ１１は、第１ｃ図
に示されるような外観を呈した。すなわち、上方非垂直
面１８には、大部分の誘電体層２２が未だ存在していた
が。
垂直面１４からは誘電体層２２の全てが除去されていた
。かくて、弗化水素ＨＦ使用のエツチング処理によって
、ウェハ１１に対して、自己の垂直面１４と非垂直面Ｉ
Ｂ、１８沿いに差別的にエツチング処理が施された。
。かくて、弗化水素ＨＦ使用のエツチング処理によって
、ウェハ１１に対して、自己の垂直面１４と非垂直面Ｉ
Ｂ、１８沿いに差別的にエツチング処理が施された。
このことから、垂直面１４沿いに形成された誘電体層２
２の方が、２つの非垂直面１８．１８沿いに形成された
誘電体層２２よりも、エッチ剤からより太きな影響を受
けたことが容易に理解される。このように、第１ｂ図に
示される構造は、エッチ剤によって受ける影響の度合が
互いに異なる誘電体層を有するウェハ１１の半完成品で
ある。それ故、本発明の方法は、究極的には、２つの非
垂直面１８．１８だけに対して、誘電体層２２を選択的
に被着させることになる。
２の方が、２つの非垂直面１８．１８沿いに形成された
誘電体層２２よりも、エッチ剤からより太きな影響を受
けたことが容易に理解される。このように、第１ｂ図に
示される構造は、エッチ剤によって受ける影響の度合が
互いに異なる誘電体層を有するウェハ１１の半完成品で
ある。それ故、本発明の方法は、究極的には、２つの非
垂直面１８．１８だけに対して、誘電体層２２を選択的
に被着させることになる。
別の化合物を用いても、上記と同じ結果が観察された。
別の有機シリコン化合物で効果的であるものの１つとし
て、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａ
ｍｅｔｈｙｌｃ７１ｏ−ｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：
ＴＮＣＴＳ）がある、構造が類似しているので、同様の
結果が期待されるものとして、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ
４）層液着用には、オルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｓ
ｉｌａｚａｎｅｓ）のような窒素を含有した別の有機シ
リコン化合物がある。窒素を含有するもう一つのガス状
化合物で効果的なものとして、亜酸化窒素（１２０）が
ある。
て、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａ
ｍｅｔｈｙｌｃ７１ｏ−ｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：
ＴＮＣＴＳ）がある、構造が類似しているので、同様の
結果が期待されるものとして、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ
４）層液着用には、オルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｓ
ｉｌａｚａｎｅｓ）のような窒素を含有した別の有機シ
リコン化合物がある。窒素を含有するもう一つのガス状
化合物で効果的なものとして、亜酸化窒素（１２０）が
ある。
第２ａ図は、本発明のもう一つの実施例の横断面を示す
、 ＩＣ素子の半完成品２Ｂには、第１の溝２８のほか
に第２の溝３０がそれ自体に配置されている。
、 ＩＣ素子の半完成品２Ｂには、第１の溝２８のほか
に第２の溝３０がそれ自体に配置されている。
半完成品２６は更に、上方非垂直面３２を有する。第１
の溝２８は、角度のついた非垂直面３４を有する。
の溝２８は、角度のついた非垂直面３４を有する。
かかる角度のついた非垂直面３４は、上方非垂直面３２
からＩＣ素子２Ｂの基部３Ｂまで、垂直線から約４５゜
の角度方向に向かって下方に伸びる。一方、第２の溝３
０は、垂直面３８および下方非垂直面４０を有する。
からＩＣ素子２Ｂの基部３Ｂまで、垂直線から約４５゜
の角度方向に向かって下方に伸びる。一方、第２の溝３
０は、垂直面３８および下方非垂直面４０を有する。
第２ｂ図は、誘電体層４２を被着した後の、第２ａ図の
ＩＣ素子の半完成品２８を示す０Ｍ電体層４２は、上方
非垂直面３２上ならびに第１．第２の溝２８．３０内に
形成される。ｉ、Ｓ電体層４２は、上記において第１ｂ
図を参照しながら説明したのと同じ被着方法に従って形
成される。同じく、反応器内には、有機シリコン化合物
と、窒素を含有したガス状化合物の二連が導入される。
ＩＣ素子の半完成品２８を示す０Ｍ電体層４２は、上方
非垂直面３２上ならびに第１．第２の溝２８．３０内に
形成される。ｉ、Ｓ電体層４２は、上記において第１ｂ
図を参照しながら説明したのと同じ被着方法に従って形
成される。同じく、反応器内には、有機シリコン化合物
と、窒素を含有したガス状化合物の二連が導入される。
これらの化合物の反応によって、誘電体層４２が、半完
成品２Ｂの表面沿いに被着される。そして同様に、その
有機シリコン化合物には、τＥＯ！Ｊ、 ＴＭＣＴＳま
たはオルガノシラザンが含まれる。さらに窒素を含有す
るガス状化合物として、ＮＦ３ またはＮ２０が用いら
れる。
成品２Ｂの表面沿いに被着される。そして同様に、その
有機シリコン化合物には、τＥＯ！Ｊ、 ＴＭＣＴＳま
たはオルガノシラザンが含まれる。さらに窒素を含有す
るガス状化合物として、ＮＦ３ またはＮ２０が用いら
れる。
第２Ｃ図は、既述の方法で誘電体用のエッチ剤に晒され
た後のＩＣ素子２１１１を示す０Ｍ電体用のエッチ剤の
代表的なものとして、無水状態のＨＦまたはＨＦの水溶
液がある。第２ｃ図に示されるように、誘電体層４２は
、そのようなエッチ剤によって第２の溝３０の垂直面３
８からは完全に除去される。しかしながら、第１の溝２
８の傾斜した非垂直面３４上に形成された誘電体＠４２
は、その面３４に沿って残留する。更に、上方非垂直面
３２および下方非垂直面４Ｇに沿っても１Ｍ電体層４２
が残留する。このように、エッチ剤によって影響を受け
る誘電体Ｍ４２の影響度合いに関しては、傾斜した非垂
直面３４や上方非垂直面３２や下方非垂直面４０におけ
るものよりも、垂直面３８におけるものの方が遥かに大
きい。
た後のＩＣ素子２１１１を示す０Ｍ電体用のエッチ剤の
代表的なものとして、無水状態のＨＦまたはＨＦの水溶
液がある。第２ｃ図に示されるように、誘電体層４２は
、そのようなエッチ剤によって第２の溝３０の垂直面３
８からは完全に除去される。しかしながら、第１の溝２
８の傾斜した非垂直面３４上に形成された誘電体＠４２
は、その面３４に沿って残留する。更に、上方非垂直面
３２および下方非垂直面４Ｇに沿っても１Ｍ電体層４２
が残留する。このように、エッチ剤によって影響を受け
る誘電体Ｍ４２の影響度合いに関しては、傾斜した非垂
直面３４や上方非垂直面３２や下方非垂直面４０におけ
るものよりも、垂直面３８におけるものの方が遥かに大
きい。
その結果、ここに権利範囲が請求され且つ開示されると
ころの本発明は、非垂直面３２．３４．４０として形成
された半完成品２Ｂの面への誘電体層４２の選択的な被
着工程を提供する。このように、本発明は、微細なｔＣ
素子の特定部分に正確に誘電体層を選択的に形成する上
で、゛極めて有益である。
ころの本発明は、非垂直面３２．３４．４０として形成
された半完成品２Ｂの面への誘電体層４２の選択的な被
着工程を提供する。このように、本発明は、微細なｔＣ
素子の特定部分に正確に誘電体層を選択的に形成する上
で、゛極めて有益である。
上記の通り、本発明の詳細な説明されたが、ここで理解
されるべきことは、特許請求の範囲の欄に定義された本
発明の精神および権利範囲から離れることなしに、多く
の変更、置換えおよび修正が本発明の範囲内において可
能であるということである。
されるべきことは、特許請求の範囲の欄に定義された本
発明の精神および権利範囲から離れることなしに、多く
の変更、置換えおよび修正が本発明の範囲内において可
能であるということである。
集積回路半完成品２８１乗せているウニＩ＼は、第１の
溝２８および第２の１ｉ１３Ｇを有する。第１の溝２８
は、傾斜した非垂直面３４を含む、−１第２の溝３０は
、垂直面３８および下方非垂直面４Ｇを含む、！電体層
２２は、半完成品２８の表面沿いに被着され、次いでエ
ツチング処理されて、非垂直面上に形成された誘電体１
１１２２のみが残される。
溝２８および第２の１ｉ１３Ｇを有する。第１の溝２８
は、傾斜した非垂直面３４を含む、−１第２の溝３０は
、垂直面３８および下方非垂直面４Ｇを含む、！電体層
２２は、半完成品２８の表面沿いに被着され、次いでエ
ツチング処理されて、非垂直面上に形成された誘電体１
１１２２のみが残される。
くその他の開示事項〉
１、垂直面および非垂直面を淘するウェハ上に誘電体層
を被着し、但し、該誘電体は、酸化物および窒化物から
なる群より選ばれたシリコン含有化合物を含み、そして 該誘電体層にエツチング処理を施して、該垂直面上の該
誘電体層の部分を実質的に除去する一方、該非垂直面上
の該誘電体層を残留させる工程、を含む誘電体の差別的
な蒸着方法。
を被着し、但し、該誘電体は、酸化物および窒化物から
なる群より選ばれたシリコン含有化合物を含み、そして 該誘電体層にエツチング処理を施して、該垂直面上の該
誘電体層の部分を実質的に除去する一方、該非垂直面上
の該誘電体層を残留させる工程、を含む誘電体の差別的
な蒸着方法。
？、該ウェハを収容した低圧反応器内に、有機シリコン
化合物を導入し、そして 該反応器内に、窒素を含有したガス状化合物を導入する
工程、 を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。
化合物を導入し、そして 該反応器内に、窒素を含有したガス状化合物を導入する
工程、 を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。
３、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応器
内にテトラエトオキシシラン（ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘ７
ｓｉｌａｎｅ）を導入する工程を含む、特許請求の範囲
第２項記載の方法。
内にテトラエトオキシシラン（ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘ７
ｓｉｌａｎｅ）を導入する工程を含む、特許請求の範囲
第２項記載の方法。
４、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応器
内にテトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａ
ｍｅｔｈｙｌｃ２ｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ）
を導入する工程を含む、特許請求の範囲第２項記載の方
法。
内にテトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｅｔｒａ
ｍｅｔｈｙｌｃ２ｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ）
を導入する工程を含む、特許請求の範囲第２項記載の方
法。
５、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応器
内にオルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｓｉｌａｚａｎｅ
）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第２項記載の
方法。
内にオルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｓｉｌａｚａｎｅ
）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第２項記載の
方法。
６、該窒素を含有するガス状化合物を導入する工程が、
該反応器内に三弗化窒素を導入する工程を含む、特許請
求の範囲第２項記載の方法。
該反応器内に三弗化窒素を導入する工程を含む、特許請
求の範囲第２項記載の方法。
７、該窒素を含有するガス状化合物を導入する工程が、
該反応器内に夏酸化窒素を導入する工程を含む、特許請
求の範囲第２項記載の方法。
該反応器内に夏酸化窒素を導入する工程を含む、特許請
求の範囲第２項記載の方法。
８、該反応器がプラズマ−強化薬品蒸気蒸着反応器（ｐ
ｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒ
）を含む、特許請求の範囲第２項記載の方法。
ｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒ
）を含む、特許請求の範囲第２項記載の方法。
９、特許請求の範囲第１項記載の方法であって。
該エツチング処理の工程が、該非垂直面上の該シリコン
含有化合物よりも該垂直面上の該シリコン含有化合物の
方を、より大きなエツチング処理速度で差別的にエツチ
ング処理する工程を有する方法。
含有化合物よりも該垂直面上の該シリコン含有化合物の
方を、より大きなエツチング処理速度で差別的にエツチ
ング処理する工程を有する方法。
ｌＯ１該誘電体層をエツチング処理する工程が、該誘電
体層を弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範囲第
１項記載の方法。
体層を弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範囲第
１項記載の方法。
１１、該誘電体層をエツチング処理する工程が、該誘電
体層を無水弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範
囲第１０項記載の方法。
体層を無水弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範
囲第１０項記載の方法。
１２、該誘電体層を弗化水素にさらす工程が、該ウェハ
を、煙霧器内にｍｓ、 該煙霧器内に弗化水素ガスを導入し、そして該煙霧器内
に水蒸気を導入する工程、 を含む、特許請求の範囲第１Ｏ項記載の方法。
を、煙霧器内にｍｓ、 該煙霧器内に弗化水素ガスを導入し、そして該煙霧器内
に水蒸気を導入する工程、 を含む、特許請求の範囲第１Ｏ項記載の方法。
１３、該誘電体層をエツチング処理する工程が、該誘電
体層を弗化水素酸水溶液にさらす工程を含む、特許請求
の範囲第１項記載の方法。
体層を弗化水素酸水溶液にさらす工程を含む、特許請求
の範囲第１項記載の方法。
１４、特許請求の範囲第１項記載の方法によって形成さ
れた製品。
れた製品。
１５、垂直面および非垂直面を有する半導体表面上に誘
電体を差別的に蒸着させる方法であって、該誘電体の層
を該半導体表面に蒸着させる工程、但し該誘電体の層は
該半導体表面の該垂直面上の領域においてエッチ液に対
して大きく影響を受ける、 を含む方法。
電体を差別的に蒸着させる方法であって、該誘電体の層
を該半導体表面に蒸着させる工程、但し該誘電体の層は
該半導体表面の該垂直面上の領域においてエッチ液に対
して大きく影響を受ける、 を含む方法。
１Ｂ、特許請求の範囲第１５項記載の方法であって。
更に、
該誘電体の層にエッチ液を付着させて、該垂直面上の該
誘電体の実質的に全てを除去する一方、該半導体表面の
該非垂直面上の該誘電体を残留させる工程。
誘電体の実質的に全てを除去する一方、該半導体表面の
該非垂直面上の該誘電体を残留させる工程。
を含む、方法。
１７、シリコン含有化合物を差別的に蒸着させる方法で
あって・ 垂直面および非垂直面を有する集積回路ウェハを、低圧
反応器内に配置し、 該反応器内に有機シリコン化合物を導入し、該反応器内
に、窒素を含有したガス状化合物を導入して、該垂直面
および該非垂直面上に、シリコン含有化合物を蒸着させ
、そして エッチ液に該集積回路要素をさらす工程、を含む方法。
あって・ 垂直面および非垂直面を有する集積回路ウェハを、低圧
反応器内に配置し、 該反応器内に有機シリコン化合物を導入し、該反応器内
に、窒素を含有したガス状化合物を導入して、該垂直面
および該非垂直面上に、シリコン含有化合物を蒸着させ
、そして エッチ液に該集積回路要素をさらす工程、を含む方法。
１８、特許請求の範囲第１７項記載の方法であって、更
に。
に。
該垂直面上の該シリコン含有化合物を、該非垂直面上の
該シリコン含有化合物よりも、より速い処理速度で、エ
ツチング処理することによって、該非垂直面上の該シリ
コン含有化合物の層の厚さを、該垂直面上のそれよりも
厚くする工程。
該シリコン含有化合物よりも、より速い処理速度で、エ
ツチング処理することによって、該非垂直面上の該シリ
コン含有化合物の層の厚さを、該垂直面上のそれよりも
厚くする工程。
を含む方法。
１９、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応
器内に、テトラエトオキシシラン（ｔｅｔｏｒａｅｔｈ
ｏｘｙｓｉｌａｎｅ）を導入する工程を含む、特許請求
の範囲第１７項記載の方法。
器内に、テトラエトオキシシラン（ｔｅｔｏｒａｅｔｈ
ｏｘｙｓｉｌａｎｅ）を導入する工程を含む、特許請求
の範囲第１７項記載の方法。
２０、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応
器内にテトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｓｔｒ
ａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏＬｅｔｒａｓｉｌａｘａｎｅ
）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第１７項記載
の方法。
器内にテトラメチルシクロテトラシロキサン（ｔｓｔｒ
ａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏＬｅｔｒａｓｉｌａｘａｎｅ
）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第１７項記載
の方法。
２１、該有機シリコン化合物を導入する工程が、該反応
器内にオルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｇｉｌａｚａｎ
ｅ）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第１７項記
載の方法。
器内にオルガノシラザン（ｏｒｇａｎｏｇｉｌａｚａｎ
ｅ）を導入する工程を含む、特許請求の範囲第１７項記
載の方法。
２２、該窒素を含有したガス状化合物を導入する工程が
、三弗化窒素を該反応器内に導入する工程を含む、特許
請求の範囲第１７項記載の方法。
、三弗化窒素を該反応器内に導入する工程を含む、特許
請求の範囲第１７項記載の方法。
２３、該窒素を含有したガス状化合物を導入する工程が
、該反応器内に亜酸化窒素を導入する工程を含む、特許
請求の範囲第１７項記載の方法。
、該反応器内に亜酸化窒素を導入する工程を含む、特許
請求の範囲第１７項記載の方法。
２４、該ウェハをエッチ液にさらす工程が、該ウェハを
弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範囲第１７項
記載の方法。
弗化水素にさらす工程を含む、特許請求の範囲第１７項
記載の方法。
２５、該低圧反応器が、プラズマ−強化薬品蒸気蒸着反
応器（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ ｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｏ
ｒ）を含む、特許請求の範囲第１７項記載の方法。
応器（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ ｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｏ
ｒ）を含む、特許請求の範囲第１７項記載の方法。
２８、垂直面および非垂直面を有する集積回路半完成品
であって。
であって。
該非垂直面上に形成された第１シリコン含有化合物層と
、 該垂直面上に形成された第２シリコン含有化合物層と、
但し当該第２シリコン含有化合物層はエッチ液によって
該第１シリコン含有化合物層よりも大きな影響を受ける
、 を有する集積回路半完成品 ２７、該第１および該第２シリコン含有化合物層が酸化
物を含む、特許請求の範囲第２８項・記載の集積回路半
完成品。
、 該垂直面上に形成された第２シリコン含有化合物層と、
但し当該第２シリコン含有化合物層はエッチ液によって
該第１シリコン含有化合物層よりも大きな影響を受ける
、 を有する集積回路半完成品 ２７、該第１および該第２シリコン含有化合物層が酸化
物を含む、特許請求の範囲第２８項・記載の集積回路半
完成品。
２８、該第１および該第２シリコン含有化合物層が、窒
素を含有したガス状化合物と協働した有機シリコン化合
物から形成される、特許請求の範囲第２８項記載の集積
回路半完成品。
素を含有したガス状化合物と協働した有機シリコン化合
物から形成される、特許請求の範囲第２８項記載の集積
回路半完成品。
２、特許請求の範囲第２８項記載の集積回路半完成品で
あって、更に。
あって、更に。
下方非垂直面および垂直面を有する溝を有し、該下方非
垂直面上に該第１シリコン含有化合物層を形成させ、そ
して該垂直面上にエッチ液によってより大きな影響を受
ける該第２シリコン含有化合物層を形成させた、 集積回路半完成品。
垂直面上に該第１シリコン含有化合物層を形成させ、そ
して該垂直面上にエッチ液によってより大きな影響を受
ける該第２シリコン含有化合物層を形成させた、 集積回路半完成品。
３０、該第１および該第２シリコン含有化合物層が窒化
物を含む、特許請求の範囲第２Ｂ項記載の集積回路半完
成品。
物を含む、特許請求の範囲第２Ｂ項記載の集積回路半完
成品。
第１ａ図は、水平縁部および垂直縁部を示す半導体ウェ
ハの概略的な拡大断面図であり。 第１ｂ図は、シリコン含有化合物層を表面に被着させた
、第１ａ図の構造の断面図であり、第１ｃ図は、エッチ
剤に晒された後の、第１ｂ図の構造の断面図であり、 第２ａ図は、種々の垂直表面および非垂直表面を有する
別の半導体ウェハの概略的な拡大断面図であり、 第２ｂ図は、シリコン含有化合物層を表面に被着させた
。第２ａ図の構造の断面図であり、第２ｃ図は、シリコ
ン含有化合物を除去する能力のあるエッチ剤に晒された
後の、第２ｂ図の構造の断面図である。 １０、２Ｇ、、、、集積回路素子 １２．２８．３０゜０１．溝 １Ｂ、 ３２．、、、上方非垂直面 ３４０．０．非垂直面 １Ｂ、４０．、、、下方非垂直面 １４、３８．、、、垂直面 ２２．４２．、、、誘電体層 出 願 人 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
ハの概略的な拡大断面図であり。 第１ｂ図は、シリコン含有化合物層を表面に被着させた
、第１ａ図の構造の断面図であり、第１ｃ図は、エッチ
剤に晒された後の、第１ｂ図の構造の断面図であり、 第２ａ図は、種々の垂直表面および非垂直表面を有する
別の半導体ウェハの概略的な拡大断面図であり、 第２ｂ図は、シリコン含有化合物層を表面に被着させた
。第２ａ図の構造の断面図であり、第２ｃ図は、シリコ
ン含有化合物を除去する能力のあるエッチ剤に晒された
後の、第２ｂ図の構造の断面図である。 １０、２Ｇ、、、、集積回路素子 １２．２８．３０゜０１．溝 １Ｂ、 ３２．、、、上方非垂直面 ３４０．０．非垂直面 １Ｂ、４０．、、、下方非垂直面 １４、３８．、、、垂直面 ２２．４２．、、、誘電体層 出 願 人 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
Claims (1)
- 酸化物および窒化物の群から選ばれたシリコン含有化合
物から成る誘電体層を垂直面と非垂直面とを有するウェ
ハ上に被着する被着工程と、該垂直面上の誘電体層の部
分を概ね除去し、一方該非垂直面上の誘電体層の部分を
残留させるように誘電体層をエッチングするエッチング
工程とを含んで成る誘電体の選択的な被着方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26356388A | 1988-10-27 | 1988-10-27 | |
| US263,563 | 1988-10-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177538A true JPH02177538A (ja) | 1990-07-10 |
Family
ID=23002287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1281564A Pending JPH02177538A (ja) | 1988-10-27 | 1989-10-27 | 集積回路における誘電体の選択的な被着方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0366013A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02177538A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013691A (en) * | 1989-07-31 | 1991-05-07 | At&T Bell Laboratories | Anisotropic deposition of silicon dioxide |
| JPH0697400A (ja) * | 1990-11-29 | 1994-04-08 | Texas Instr Inc <Ti> | Ｓｏｉウェーハ及びその製造方法 |
| GB9105943D0 (en) * | 1991-03-20 | 1991-05-08 | Philips Nv | A method of manufacturing a semiconductor device |
| EP2203934A1 (en) | 2007-10-18 | 2010-07-07 | Nxp B.V. | Method of manufacturing localized semiconductor-on-insulator (soi) structures in a bulk semiconductor wafer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0235256B1 (en) * | 1985-08-28 | 1994-11-02 | FSI International, Inc. | Gaseous process and apparatus for removing films from substrates |
-
1989
- 1989-10-20 EP EP89119494A patent/EP0366013A3/en not_active Withdrawn
- 1989-10-27 JP JP1281564A patent/JPH02177538A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0366013A3 (en) | 1990-06-27 |
| EP0366013A2 (en) | 1990-05-02 |
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