JPH05206404A - 基板内にトレンチ構造を形成する方法 - Google Patents
基板内にトレンチ構造を形成する方法Info
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- JPH05206404A JPH05206404A JP4286769A JP28676992A JPH05206404A JP H05206404 A JPH05206404 A JP H05206404A JP 4286769 A JP4286769 A JP 4286769A JP 28676992 A JP28676992 A JP 28676992A JP H05206404 A JPH05206404 A JP H05206404A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/038—Making the capacitor or connections thereto the capacitor being in a trench in the substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一定の幾何学的形状を有するトレンチ構造を
基板表面の範囲内に調整可能に形成する。このトレンチ
構造はその上部範囲内に一定の深さまででスペーサ(側
面被覆)で被覆されている。 【構成】 単結晶シリコンからなる基板1上にSiO2
を含有するトレンチマスクを作る。第1のSi3 N4 層
の析出後異方性エッチングにより第1のSi3 N4 スペ
ーサ31を形成し、第1のトレンチエッチングを第1の
深さt1 内に行う。第1のトレンチエッチングの際に生
じたパッシベーション層を選択的に除去した後及び第2
のSi3 N4 層を析出した後異方性エッチングにより第
2のSi3 N4 スペーサ41を形成し、第2のトレンチ
エッチングを第2の深さt2 内に行う。その際トレンチ
構造5が完成される。
基板表面の範囲内に調整可能に形成する。このトレンチ
構造はその上部範囲内に一定の深さまででスペーサ(側
面被覆)で被覆されている。 【構成】 単結晶シリコンからなる基板1上にSiO2
を含有するトレンチマスクを作る。第1のSi3 N4 層
の析出後異方性エッチングにより第1のSi3 N4 スペ
ーサ31を形成し、第1のトレンチエッチングを第1の
深さt1 内に行う。第1のトレンチエッチングの際に生
じたパッシベーション層を選択的に除去した後及び第2
のSi3 N4 層を析出した後異方性エッチングにより第
2のSi3 N4 スペーサ41を形成し、第2のトレンチ
エッチングを第2の深さt2 内に行う。その際トレンチ
構造5が完成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基板内にトレンチ構造を
形成する方法に関する。
形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路の微細化が進むにつれてシリコ
ン基板のトレンチ構造は益々その利用可能面を拡大して
使用されてきている。特にDRAM記憶回路においては
トレンチ構造は記憶コンデンサの実現化に又はトランジ
スタを収容するために使用される。このトレンチ構造が
基板の表面に輪郭の鮮明な稜を有していることは後の処
理工程にとって重要である。特にトレンチ構造内に配設
される記憶コンデンサと選択トランジスタとの間の接触
部の形成又はトレンチ構造内にトランジスタを形成する
ためには基板の表面に一定の出発構造が必要となる。
ン基板のトレンチ構造は益々その利用可能面を拡大して
使用されてきている。特にDRAM記憶回路においては
トレンチ構造は記憶コンデンサの実現化に又はトランジ
スタを収容するために使用される。このトレンチ構造が
基板の表面に輪郭の鮮明な稜を有していることは後の処
理工程にとって重要である。特にトレンチ構造内に配設
される記憶コンデンサと選択トランジスタとの間の接触
部の形成又はトレンチ構造内にトランジスタを形成する
ためには基板の表面に一定の出発構造が必要となる。
【0003】トレンチ構造の製造にはトレンチエッチン
グ処理が公知である(ウチダ(H.Uchida)その
他による「Proc. of the Symp. o
nDry Process J.Electroche
m.Soc.Proc.」第88−7巻、55(198
8年);エンゲルハルト(M.Engelhardt)
による「Proc.15th Annual Tega
l」プラズマセミナー53(1989年);グリューワ
ル(V.Grewal)その他による「9thインター
ナショナル シンポジウム オン プラズマ ケミスト
リー(9thInternational Sympo
sium on Plasma Chemistr
y)」Pugnochiuso、Italy、1989
年、第585頁以降参照)。その際エッチングマスクと
して酸化物層を使用する。垂直で平滑なトレンチ壁面を
有するトレンチ構造を形成するにはトレンチエッチング
処理は、トレンチ構造の生じる側壁にトレンチエッチン
グ中にパッシベーション層が生じるようにして行う。こ
れらのパッシベーション層は酸化物のような組成を有す
る。
グ処理が公知である(ウチダ(H.Uchida)その
他による「Proc. of the Symp. o
nDry Process J.Electroche
m.Soc.Proc.」第88−7巻、55(198
8年);エンゲルハルト(M.Engelhardt)
による「Proc.15th Annual Tega
l」プラズマセミナー53(1989年);グリューワ
ル(V.Grewal)その他による「9thインター
ナショナル シンポジウム オン プラズマ ケミスト
リー(9thInternational Sympo
sium on Plasma Chemistr
y)」Pugnochiuso、Italy、1989
年、第585頁以降参照)。その際エッチングマスクと
して酸化物層を使用する。垂直で平滑なトレンチ壁面を
有するトレンチ構造を形成するにはトレンチエッチング
処理は、トレンチ構造の生じる側壁にトレンチエッチン
グ中にパッシベーション層が生じるようにして行う。こ
れらのパッシベーション層は酸化物のような組成を有す
る。
【0004】トレンチのエッチング後パッシベーション
層を腐食酸化物で除去する。この腐食酸化物はエッチン
グマスクにも作用する。エッチングマスクは部分的に腐
食され、トレンチ頸部ではもとに戻される。従って例え
ばトレンチを深くするため引続き行われるエッチング処
理ではトレンチ壁面はシリコン表面の範囲内で攻撃され
る。エッチングマスクの形がトレンチ頸部では変更され
るため、トレンチの上部範囲内で異なったエッチング作
用が生じる。こうしてトレンチの上部範囲内のトレンチ
壁面はもはや垂直ではなくなる。これは後の処理工程に
とって問題となる。
層を腐食酸化物で除去する。この腐食酸化物はエッチン
グマスクにも作用する。エッチングマスクは部分的に腐
食され、トレンチ頸部ではもとに戻される。従って例え
ばトレンチを深くするため引続き行われるエッチング処
理ではトレンチ壁面はシリコン表面の範囲内で攻撃され
る。エッチングマスクの形がトレンチ頸部では変更され
るため、トレンチの上部範囲内で異なったエッチング作
用が生じる。こうしてトレンチの上部範囲内のトレンチ
壁面はもはや垂直ではなくなる。これは後の処理工程に
とって問題となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、基板
表面の範囲内に一定の幾何学的形状を有するトレンチ構
造を作ることのできる方法を提供することにある。特に
この方法は、上部範囲内に一定の深さまでスペーサ(側
面被覆)を施されたトレンチ構造を形成するのに適する
ようにすべきである。
表面の範囲内に一定の幾何学的形状を有するトレンチ構
造を作ることのできる方法を提供することにある。特に
この方法は、上部範囲内に一定の深さまでスペーサ(側
面被覆)を施されたトレンチ構造を形成するのに適する
ようにすべきである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、単結晶シリ
コンからなる基板上に、少なくともその表面にSiO2
を有しておりトレンチ構造を作るためのエッチング処理
によって侵されないトレンチマスクを作り、トレンチマ
スクの垂直な側面に第1のSi3 N4 層の析出及び異方
性戻しエッチングにより第1のSi3 N4 スペーサを作
り、異方性エッチング処理中にSiO2 に対して選択的
に基板内に第1の深さ内で第1のトレンチエッチングを
行い、酸化物のような性質のパッシベーション層をSi
3 N4 及びシリコンに対して選択的に除去し、第1のS
i3 N4 スペーサの垂直な側面及び形成されるトレンチ
構造の側壁に第2のSi3 N4 スペーサを第2のSi3
N4 層の析出及び異方性戻しエッチングにより形成し、
異方性エッチング処理でSiO2 に対して選択的に第2
のトレンチエッチングを基板内の第2の深さで行い、そ
れによりトレンチ構造を第1の深さ及び第2の深さを合
わせたものに相当する深さに完成することにより解決さ
れる。
コンからなる基板上に、少なくともその表面にSiO2
を有しておりトレンチ構造を作るためのエッチング処理
によって侵されないトレンチマスクを作り、トレンチマ
スクの垂直な側面に第1のSi3 N4 層の析出及び異方
性戻しエッチングにより第1のSi3 N4 スペーサを作
り、異方性エッチング処理中にSiO2 に対して選択的
に基板内に第1の深さ内で第1のトレンチエッチングを
行い、酸化物のような性質のパッシベーション層をSi
3 N4 及びシリコンに対して選択的に除去し、第1のS
i3 N4 スペーサの垂直な側面及び形成されるトレンチ
構造の側壁に第2のSi3 N4 スペーサを第2のSi3
N4 層の析出及び異方性戻しエッチングにより形成し、
異方性エッチング処理でSiO2 に対して選択的に第2
のトレンチエッチングを基板内の第2の深さで行い、そ
れによりトレンチ構造を第1の深さ及び第2の深さを合
わせたものに相当する深さに完成することにより解決さ
れる。
【0007】
【作用効果】第1のトレンチエッチング前にトレンチマ
スクの垂直側面に第1のSi3 N4 スペーサ(側面被
覆)を作ることにより、トレンチマスクの垂直側面は、
第1のトレンチエッチング後に酸化物のような性質のパ
ッシベーション層を除去する際にエッチング作用から保
護される。形成されるトレンチ構造の側壁に第1のトレ
ンチエッチング後に第2のSi3 N4 スペーサを形成す
る。このスペーサは第2のトレンチエッチングの際に形
成されるパッシベーション層の除去時のエッチング作用
からはトレンチ構造の表面上にSiO2 層を形成する際
の酸化から、第1のトレンチエッチングにより作られた
上部範囲内のトレンチ構造の側壁を保護する。このよう
にして上部範囲内に、すなわち第1のトレンチエッチン
グにより作られる範囲内に一定の幾何学的形状を有する
トレンチ構造が形成される。第2のSi3 N4 スペーサ
は第1のトレンチエッチングの際に作られる範囲内でト
レンチ構造を覆う。従ってトレンチ構造の側壁が第2の
Si3 N4 スペーサで覆われているトレンチ構造の深さ
は第1のトレンチエッチングの第1の深さを介して調整
される。従って第2のSi3 N4 スペーサの伸張は第1
のトレンチエッチングの第1の深さを介して再生可能に
調整することができる。
スクの垂直側面に第1のSi3 N4 スペーサ(側面被
覆)を作ることにより、トレンチマスクの垂直側面は、
第1のトレンチエッチング後に酸化物のような性質のパ
ッシベーション層を除去する際にエッチング作用から保
護される。形成されるトレンチ構造の側壁に第1のトレ
ンチエッチング後に第2のSi3 N4 スペーサを形成す
る。このスペーサは第2のトレンチエッチングの際に形
成されるパッシベーション層の除去時のエッチング作用
からはトレンチ構造の表面上にSiO2 層を形成する際
の酸化から、第1のトレンチエッチングにより作られた
上部範囲内のトレンチ構造の側壁を保護する。このよう
にして上部範囲内に、すなわち第1のトレンチエッチン
グにより作られる範囲内に一定の幾何学的形状を有する
トレンチ構造が形成される。第2のSi3 N4 スペーサ
は第1のトレンチエッチングの際に作られる範囲内でト
レンチ構造を覆う。従ってトレンチ構造の側壁が第2の
Si3 N4 スペーサで覆われているトレンチ構造の深さ
は第1のトレンチエッチングの第1の深さを介して調整
される。従って第2のSi3 N4 スペーサの伸張は第1
のトレンチエッチングの第1の深さを介して再生可能に
調整することができる。
【0008】第1のSi3 N4 スペーサの形成及び第1
のトレンチエッチング並びに第2のSi3 N4 スペーサ
の形成及び第2のトレンチエッチングをそれぞれ異方性
エッチング処理で行うことは本発明の枠内にある。それ
により処理工程は簡略化される。
のトレンチエッチング並びに第2のSi3 N4 スペーサ
の形成及び第2のトレンチエッチングをそれぞれ異方性
エッチング処理で行うことは本発明の枠内にある。それ
により処理工程は簡略化される。
【0009】異方性トレンチエッチング前に疑似ウェハ
を使用して反応室の洗浄工程を行うことは特に有利であ
る。これによりトレンチ構造の汚染は回避される。
を使用して反応室の洗浄工程を行うことは特に有利であ
る。これによりトレンチ構造の汚染は回避される。
【0010】室の洗浄のため、疑似ウェハはエッチング
せずに室壁面を洗浄することのできるようにプラズマパ
ラメータを選択する。
せずに室壁面を洗浄することのできるようにプラズマパ
ラメータを選択する。
【0011】疑似ウェハは繰り返し使用することのでき
るSiO2 で被覆されたシリコンウェハ又はAl2 O3
ウェハである。
るSiO2 で被覆されたシリコンウェハ又はAl2 O3
ウェハである。
【0012】この洗浄工程はそれぞれのトレンチエッチ
ング前に行われるためそれぞれの処理ウェハには一定の
室条件が考慮される。
ング前に行われるためそれぞれの処理ウェハには一定の
室条件が考慮される。
【0013】室の洗浄には例えば次のパラメータが使用
される。
される。
【0014】
【表1】 NF3 流量: 50〜80sccm 室圧: 100〜200mトル(13〜
27Pa) RF電力: 100〜300ワット DCバイアス: 10ボルト 磁束密度: 60〜100G(60×10-4〜
100×10-4T) エッチング時間: 約1分
27Pa) RF電力: 100〜300ワット DCバイアス: 10ボルト 磁束密度: 60〜100G(60×10-4〜
100×10-4T) エッチング時間: 約1分
【0015】第2のトレンチエッチング後第2のトレン
チエッチングの際に生じたパッシベーション層をSi3
N4 及びシリコンに対して選択的に除去することは本発
明の枠内にある。引続きトレンチ構造の露出するシリコ
ン表面に、すなわち第2のトレンチエッチング範囲内に
SiO2 層を形成する。SiO2 層を表面の熱的酸化に
より形成すると第2のSi3 N4 スペーサ側の境界線に
くちばし状突出部が形成される。こうして本発明方法の
使用は容易に追跡可能となる。
チエッチングの際に生じたパッシベーション層をSi3
N4 及びシリコンに対して選択的に除去することは本発
明の枠内にある。引続きトレンチ構造の露出するシリコ
ン表面に、すなわち第2のトレンチエッチング範囲内に
SiO2 層を形成する。SiO2 層を表面の熱的酸化に
より形成すると第2のSi3 N4 スペーサ側の境界線に
くちばし状突出部が形成される。こうして本発明方法の
使用は容易に追跡可能となる。
【0016】
【実施例】本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述
する。
する。
【0017】単結晶シリコンからなる基板1上にトレン
チマスク2を作る(図1参照)。トレンチマスク2は基
板1の表面上に配設される薄いSiO2 層21を含む。
この薄いSiO2 層21は例えば20nmの厚さを有す
る。この薄いSiO2 層21上にSi3 N4 層22を例
えば40nmの厚さに配設する。このSi3 N4 層22
上にSiO2 層23を配設する。Si(OC2 H5 )4
の熱分解後にいわゆるTEOS法でSiO2 層23をC
VD析出により作る。SiO2 層23を厚さ例えば40
0〜1000nm、有利には600nmに作る。トレン
チマスク2は薄いSiO2 層21、Si3 N4 層22及
びSiO2 層23の共通垂直側面によって基板1の表面
にトレンチ構造用の範囲を限界づける。
チマスク2を作る(図1参照)。トレンチマスク2は基
板1の表面上に配設される薄いSiO2 層21を含む。
この薄いSiO2 層21は例えば20nmの厚さを有す
る。この薄いSiO2 層21上にSi3 N4 層22を例
えば40nmの厚さに配設する。このSi3 N4 層22
上にSiO2 層23を配設する。Si(OC2 H5 )4
の熱分解後にいわゆるTEOS法でSiO2 層23をC
VD析出により作る。SiO2 層23を厚さ例えば40
0〜1000nm、有利には600nmに作る。トレン
チマスク2は薄いSiO2 層21、Si3 N4 層22及
びSiO2 層23の共通垂直側面によって基板1の表面
にトレンチ構造用の範囲を限界づける。
【0018】トレンチマスク2を有する基板1上に全面
的に第1のSi3 N4 層3を析出する。第1のSi3 N
4 層3の厚さは例えば20〜100nm、有利には20
〜40nmとする。第1のSi3 N4 層3はトレンチマ
スク2をSiO2 層23の表面でもまた垂直側面でも被
覆する。更に第1のSi3 N4 層3は基板1の露出表面
を被覆する。
的に第1のSi3 N4 層3を析出する。第1のSi3 N
4 層3の厚さは例えば20〜100nm、有利には20
〜40nmとする。第1のSi3 N4 層3はトレンチマ
スク2をSiO2 層23の表面でもまた垂直側面でも被
覆する。更に第1のSi3 N4 層3は基板1の露出表面
を被覆する。
【0019】異方性エッチング処理中にSiO2 層23
及び基板1の表面は露出される。その際第1のSi3 N
4 スペーサ31が第1のSi3 N4 層3から形成される
(図2参照)。異方性エッチング処理が進められ、その
際第1のトレンチエッチングが基板1内で行われる。ト
レンチマスク2は異方性エッチング処理の作用を受けな
い。第1のトレンチエッチング処理で垂直壁面が生じ
る。この垂直壁面にパッシベーション層が析出されるこ
とになる。
及び基板1の表面は露出される。その際第1のSi3 N
4 スペーサ31が第1のSi3 N4 層3から形成される
(図2参照)。異方性エッチング処理が進められ、その
際第1のトレンチエッチングが基板1内で行われる。ト
レンチマスク2は異方性エッチング処理の作用を受けな
い。第1のトレンチエッチング処理で垂直壁面が生じ
る。この垂直壁面にパッシベーション層が析出されるこ
とになる。
【0020】このパッシベーション層は酸化物様であり
Si3 N4 及びシリコンに対して選択的に除去される。
パッシベーション層は例えばHF−蒸気(Excali
bur)により又は湿式化学的に除去される。湿式化学
的に除去するには、SiO2 には作用するがSi3 N4
及びシリコンには作用しないエッチング剤が適してい
る。その際SiO2 層23の層厚を約100〜150n
mでエッチングする。第1のSi3 N4 スペーサ31は
エッチングの作用を受けない。第1のトレンチエッチン
グは例えば2μmの深さt1 中で行われる。
Si3 N4 及びシリコンに対して選択的に除去される。
パッシベーション層は例えばHF−蒸気(Excali
bur)により又は湿式化学的に除去される。湿式化学
的に除去するには、SiO2 には作用するがSi3 N4
及びシリコンには作用しないエッチング剤が適してい
る。その際SiO2 層23の層厚を約100〜150n
mでエッチングする。第1のSi3 N4 スペーサ31は
エッチングの作用を受けない。第1のトレンチエッチン
グは例えば2μmの深さt1 中で行われる。
【0021】異方性処理としては以下の処理が特に適し
ている。
ている。
【0022】
【表2】 HBr流量: 10〜60sccm NF3 流量: 2〜8sccm He流量: 5〜40sccm O2 流量: 0.5〜3sccm 室圧: 100mトル(13Pa) 磁束密度: 70〜120G(70×104 〜12
0×104 T) RF電力: 400〜600ワット
0×104 T) RF電力: 400〜600ワット
【0023】エッチング時間は所望のトレンチの深さに
依存する。
依存する。
【0024】洗浄工程後第2のSi3 N4 層4を全面的
に析出する。第2のSi3 N4 層4は厚さ例えば20〜
100nmで、有利には20〜40nmで析出する。第
2のSi3 N4 層はSiO2 層23、第1のSi3 N4
スペーサ31の表面及び第1のトレンチエッチング範囲
内に露出する基板1の表面を完全に被覆する(図3参
照)。
に析出する。第2のSi3 N4 層4は厚さ例えば20〜
100nmで、有利には20〜40nmで析出する。第
2のSi3 N4 層はSiO2 層23、第1のSi3 N4
スペーサ31の表面及び第1のトレンチエッチング範囲
内に露出する基板1の表面を完全に被覆する(図3参
照)。
【0025】次のもう1つの異方性エッチング処理で第
2のSi3 N4 層4をSiO2 層23の表面及び第1の
トレンチエッチングの底部表面の範囲内で除去する。そ
の際第2のSi3 N4 スペーサ41が生じる(図4参
照)。第1のトレンチエッチングの際に生じた垂直な側
壁は第2のSi3 N4 スペーサ41により完全に覆われ
る。この異方性エッチング処理は更に進められ、その結
果第2のトレンチエッチングが基板1内へと行われる。
第2のトレンチエッチングの際に再び垂直な側壁が生じ
る。この垂直な側壁に第2のトレンチエッチングの際に
パッシベーション層が析出される。第2のトレンチエッ
チングを例えば厚さ5μmの第2の深さt2 まで行う。
こうしてチレンチ構造5は完成され、これは基板1の表
面からトレンチ底面までの第1の深さt1 及び第2の深
さt2 の合計、t1 +t2 に相当する深さを有する。第
2のトレンチエッチングの際に析出されるパッシベーシ
ョン層を再びSi3 N4 及びシリコンに対して選択的に
除去する。SiO2 層23を同時に除去することは本発
明の枠内にある。
2のSi3 N4 層4をSiO2 層23の表面及び第1の
トレンチエッチングの底部表面の範囲内で除去する。そ
の際第2のSi3 N4 スペーサ41が生じる(図4参
照)。第1のトレンチエッチングの際に生じた垂直な側
壁は第2のSi3 N4 スペーサ41により完全に覆われ
る。この異方性エッチング処理は更に進められ、その結
果第2のトレンチエッチングが基板1内へと行われる。
第2のトレンチエッチングの際に再び垂直な側壁が生じ
る。この垂直な側壁に第2のトレンチエッチングの際に
パッシベーション層が析出される。第2のトレンチエッ
チングを例えば厚さ5μmの第2の深さt2 まで行う。
こうしてチレンチ構造5は完成され、これは基板1の表
面からトレンチ底面までの第1の深さt1 及び第2の深
さt2 の合計、t1 +t2 に相当する深さを有する。第
2のトレンチエッチングの際に析出されるパッシベーシ
ョン層を再びSi3 N4 及びシリコンに対して選択的に
除去する。SiO2 層23を同時に除去することは本発
明の枠内にある。
【0026】完成したトレンチ構造5は第1の深さt1
まで第2のSi3 N4 スペーサ41で覆われる垂直な側
壁を有する。その際第1の深さt1 は第1のトレンチエ
ッチングを介して調整することができる。この工程を、
基板1の露出表面にトレンチ構造5の範囲内でSiO2
層を備える酸化工程を用いて進めることは、本発明の枠
内にある。その際第2のSi3 N4 スペーサ41は酸化
マスクの役目をする。
まで第2のSi3 N4 スペーサ41で覆われる垂直な側
壁を有する。その際第1の深さt1 は第1のトレンチエ
ッチングを介して調整することができる。この工程を、
基板1の露出表面にトレンチ構造5の範囲内でSiO2
層を備える酸化工程を用いて進めることは、本発明の枠
内にある。その際第2のSi3 N4 スペーサ41は酸化
マスクの役目をする。
【0027】第2のSi3 N4 スペーサ41及び第2の
トレンチエッチングを製造するための異方性エッチング
処理には、第1のスペーサ及びトレンチエッチングに対
するのとほぼ同様のパラメータを使用することができ
る。
トレンチエッチングを製造するための異方性エッチング
処理には、第1のスペーサ及びトレンチエッチングに対
するのとほぼ同様のパラメータを使用することができ
る。
【図1】Si3 N4 層で被覆されるトレンチマスクを有
するシリコン基板の横断面図。
するシリコン基板の横断面図。
【図2】第1のトレンチエッチング後のシリコン基板の
横断面図。
横断面図。
【図3】第2のSi3 N4 層の析出後のシリコン基板の
横断面図。
横断面図。
【図4】第2のトレンチエッチング後のシリコン基板の
横断面図。
横断面図。
1 基板 2 トレンチマスク 3 第1のSi3 N4 層 4 第2のSi3 N4 層 21、23 SiO2 層 22 Si3 N4 層 31 第1のSi3 N4 スペーサ 41 第2のSi3 N4 スペーサ t1 第1の深さ
Claims (9)
- 【請求項1】 基板内にトレンチ構造を形成する方法に
おいて、 −単結晶シリコンからなる基板(1)上に、少なくとも
その表面にSiO2 を有しておりトレンチ構造(5)を
作るためのエッチング処理によって侵されないトレンチ
マスク(2)を作り、 −トレンチマスク(2)の垂直な側面に第1のSi3 N
4 層(3)の析出及び異方性戻しエッチングにより第1
のSi3 N4 スペーサ(31)を作り、 −異方性エッチング処理中にSiO2 に対して選択的に
基板(1)内に第1の深さ(t1 )内で第1のトレンチ
エッチングを行い、 −酸化物のような性質のパッシベーション層をSi3 N
4 及びシリコンに対して選択的に除去し、 −第1のSi3 N4 スペーサ(31)の垂直な側面及び
形成されるトレンチ構造(5)の側壁に第2のSi3 N
4 スペーサ(41)を第2のSi3 N4 層(4)の析出
及び異方性戻しエッチングにより形成し、 −異方性エッチング処理でSiO2 に対して選択的に第
2のトレンチエッチングを基板(1)内の第2の深さ
(t2 )で行い、それによりトレンチ構造(5)を第1
の深さ(t1 )及び第2の深さ(t2 )を合わせたもの
に相当する深さに完成することを特徴とする基板内にト
レンチ構造を形成する方法。 - 【請求項2】 基板(1)上ではSiO2 層(21)か
らなり、SiO2 層(21)上ではSi3 N4 層(2
2)からなりまたSi(OC2 H5 )4 の熱分解により
形成された400nm〜1000nmまでの厚さを有す
るSiO2 層(23)からなるトレンチマスク(2)を
作ることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 第1のSi3 N4 層(3)及び第2のS
i3 N4 層(4)を20nm〜100nmまでの範囲の
厚さに析出することを特徴とする請求項1又は2記載の
方法。 - 【請求項4】 第1のトレンチエッチングの第1の深さ
(t1 )が0.5μm〜3μmでありまた第2のトレン
チエッチングの第2の深さ(t2 )が3〜10μmであ
ることを特徴とする請求項1ないし3の1つに記載の方
法。 - 【請求項5】 第1のSi3 N4 スペーサ(31)の形
成及び第1のトレンチエッチングを同一異方性エッチン
グ処理で行うことを特徴とする請求項1ないし4の1つ
に記載の方法。 - 【請求項6】 第2のSi3 N4 スペーサ(41)の形
成及び第2のトレンチエッチングを同一の異方性エッチ
ング処理で行うことを特徴とする請求項1ないし4の1
つに記載の方法。 - 【請求項7】 第2のトレンチエッチングの際に形成さ
れる酸化物のような性質のパッシベーション層を第2の
トレンチエッチング後にSi3 N4 及びシリコンに対し
て選択的に除去することを特徴とする請求項1ないし6
の1つに記載の方法。 - 【請求項8】 トレンチ構造(5)の表面に第1のSi
3 N4 スペーサ(31)及び第2のSi3 N4 スペーサ
(41)に対して自己整合的にSiO2 層を形成するこ
とを特徴とする請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 酸化物のような性質のパッシベーション
層をHF蒸気により又は湿式化学的に除去することを特
徴とする請求項1ないし8の1つに記載の方法。
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| DE4132836 | 1991-10-02 | ||
| DE4132836.1 | 1991-10-02 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100763514B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2007-10-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 개구 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치제조 방법 |
| KR100801771B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2008-02-05 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 반도체 디바이스에서 높은 종횡비의 트렌치 에칭 방법 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4204298C1 (ja) * | 1992-02-13 | 1993-03-04 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De | |
| US5420065A (en) * | 1993-05-28 | 1995-05-30 | Digital Equipment Corporation | Process for filling an isolation trench |
| US5593912A (en) * | 1994-10-06 | 1997-01-14 | International Business Machines Corporation | SOI trench DRAM cell for 256 MB DRAM and beyond |
| US6127278A (en) * | 1997-06-02 | 2000-10-03 | Applied Materials, Inc. | Etch process for forming high aspect ratio trenched in silicon |
| US5895273A (en) * | 1997-06-27 | 1999-04-20 | International Business Machines Corporation | Silicon sidewall etching |
| JP3132435B2 (ja) * | 1997-09-22 | 2001-02-05 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| DE19944012B4 (de) | 1999-09-14 | 2007-07-19 | Infineon Technologies Ag | Grabenkondensator mit Kondensatorelektroden und entsprechendes Herstellungsverfahren |
| DE10045694A1 (de) * | 2000-09-15 | 2002-04-04 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterspeicherzelle mit Grabenkondensator und Auswahltransistor und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US20040256353A1 (en) * | 2003-04-24 | 2004-12-23 | Tokyo Electron Limited | Method and system for deep trench silicon etch |
| CN100437938C (zh) * | 2005-04-18 | 2008-11-26 | 力晶半导体股份有限公司 | 导线的制造方法 |
| US7998808B2 (en) * | 2008-03-21 | 2011-08-16 | International Rectifier Corporation | Semiconductor device fabrication using spacers |
| US9653507B2 (en) | 2014-06-25 | 2017-05-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Deep trench isolation shrinkage method for enhanced device performance |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4604162A (en) * | 1983-06-13 | 1986-08-05 | Ncr Corporation | Formation and planarization of silicon-on-insulator structures |
| EP0201706B1 (en) * | 1985-04-01 | 1991-09-18 | Nec Corporation | Dynamic random access memory device having a plurality of improved one-transistor type memory cells |
| US4784720A (en) * | 1985-05-03 | 1988-11-15 | Texas Instruments Incorporated | Trench etch process for a single-wafer RIE dry etch reactor |
| JPH0779133B2 (ja) * | 1986-06-12 | 1995-08-23 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63115367A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-19 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0620108B2 (ja) * | 1987-03-23 | 1994-03-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01287956A (ja) * | 1987-07-10 | 1989-11-20 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置およびその製造方法 |
| JP2606857B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1997-05-07 | 株式会社日立製作所 | 半導体記憶装置の製造方法 |
| EP0333426B1 (en) * | 1988-03-15 | 1996-07-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dynamic RAM |
| US5047815A (en) * | 1988-08-18 | 1991-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor memory device having a trench-stacked capacitor |
| JPH07109876B2 (ja) * | 1988-09-09 | 1995-11-22 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置の製造方法 |
| JP2770343B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1998-07-02 | 日本電気株式会社 | 半導体記憶装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-09-24 EP EP92116390A patent/EP0535541B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-24 DE DE59205665T patent/DE59205665D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-30 JP JP28676992A patent/JP3274192B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-02 US US07/955,464 patent/US5262002A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100801771B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2008-02-05 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 반도체 디바이스에서 높은 종횡비의 트렌치 에칭 방법 |
| KR100763514B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2007-10-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 개구 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치제조 방법 |
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| DE59205665D1 (de) | 1996-04-18 |
| US5262002A (en) | 1993-11-16 |
| EP0535541B1 (de) | 1996-03-13 |
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