KR950008698B1 - 반도체소자의 필드산화막 형성방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

반도체소자의 필드산화막 형성방법

제1a도 및 제1b도는 종래의 기술로 필드산화막을 형성할 때 버즈비크(Bird's Beak)가 발생되는 것을 도시한 단면도.

제2a도 내지 제2b도는 본 발명에 의해 필드산화막을 형성하는 단계를 도시한 단면도로서, 제2a도는 본 발명에 의해 필드산화막 마스크를 형성한 단면도.

제2b도는 감광막을 플로우시켜 스페이서를 형성한 단면도.

제2c도는 산소원자를 반도체기판의 소정영역에 이온주입하는 단계를 도시한 단면도.

제2d도는 감광막을 제거하고 열처리하여 필드산화막을 형성한 단면도.

제2e도는 질화막패턴을 제거한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 반도체 기판 2 : 필드산화막

3 : 산화막패턴 5 : 질화막패턴

7 : 감광막패턴 17 : 감광막 스페이서

12 : 필드산화막

본 발명은 반도체소자의 필드 산화막 형성방법에 관한 것이며, 특히, 필드산화막 마스크로 사용되는 감광막을 플로우시켜서 스페이서를 형성하고, 반도체기판의 소정영역에 산소원자를 이온주입하여 산소이온주입 영역을 형성하고, 산소이온주입영역을 산화시키는 공정을 포함하는 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자와 소자를 격리시키기 위하여 LOCOS(local oxidation of silicon)공정으로 필드산화막을 형성하였다.

이와 같이 종래기술로 필드산화막을 형성하는 방법을 도시된 도면을 참고하여 설명하면 제1a도에 도시된 바와같이, 반도체기판(1) 상부에 완충용 산화막과 질화막을 순차적으로 형성한 후, 포토리소그라피 공정으로 완충용 산화막과 질화막을 국부적으로 식각하여 완충용 산화막패턴(3)과 질화막패턴(5)을 형성하여 필드산화막의 마스크를 형성한 다음, 채널스톱 임플란트를 노출된 반도체기판(1)으로 이온주입하여 채널스톱 이온주입영역(9)을 형성한다. 상기 공정이 완료된 후, 제1b도에 도시된 바와같이, 산화공정을 통해 노출된 반도체기판(1)을 산화시켜 필드산화막(2)과 그 하부에 채널스톱 임플란트 영역(10)을 형성한다.

그러나, 상기와 같이 종래기술로 필드산화막(2)을 형성하는 경우에 상기 필드산화막(2)의 양 단부에 버즈비크(Birds's Beak)(6)가 발생되어 반도체소자의 액티브 영역이 감소되며, 그로 인하여 칩 면적이 증대되는 요인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, LOCOS 방법으로 필드산화막을 형성하되, 마스크로 사용되는 산화막과 질화막 패턴의 측벽에 감광막을 플로우시켜 감광막 스페이서를 형성하고, 산소원자를 노출된 반도체기판에 이온주입하여 산소이온주입영역을 형성하고, 산화공정으로 상기 산소이온주입영역을 산화시켜 필드산화막을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하. 첨부된 도면으로 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제2a도 내지 제2e도는 본 발명에 따른 반도체소자의 필드 산화막 형성방법을 도시한 단면도이다.

제2a도는 공지의 기술로 반도체기판(1) 상부에 완충용 산화막, 질화막 및 감광막을 적충하고, 마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 감광막패턴(7)을 형성하고, 그 하부의 질화막 및 완충용 산화막을 건식식각하여 질화막패턴(5)과 산화막패턴(3)을 형성한 단면도이다. 여기서, 완충용 산화막은 100 내지 500Å두께로 증착되고, 그 상부의 질화막은 1000 내지 2000Å 정도로 증착한다.

제2b도는 질화막패턴(5) 상부에 남아있는 감광막패턴(7)에 고온을 인가하여 감광막이 산화막패턴(3)과 질화막패턴(5)의 측벽으로 플로우시켜 감광막스페이서(17)을 형성한 단면도이다. 상기의 감광막패턴(7)을 플로우시키기 위하여 핫 플레이트 오븐(Hot Plate Oven)에서 120 내지 250℃의 온도로 30초 내지 40분동안 넣어서 공정을 진행한다.

제2c도는 산소원자를 노출된 반도체기판(1)으로 이온주입하여 반도체기판(1) 내부에 산소이온주입영역(19)을 형성한 단면도로서, 상기 감광막스페이서(17)가 이온주입 마스크로 사용된다.

제2d도는 남아있는 감광막패턴(7)과 감광막스페이서(17)을 제거하고 산화공정으로 노출된 반도체기판(1)의 산소이온주입영역(19)을 산화시켜 필드산화막(12)을 형성한 단면도이다. 여기서, 산소이온주입영역(19)은 산소가 주입되지 않은 반도체기판(1)보다 산화 공정에서 산화되는 속도가 빠르며, 반도체기판(1)의 상부면으로도 일정두께 예를들어 100 내지 1500Å 정도 성장하게 된다.

제2e도는 질화막패턴(5)을 약 150 내지 200℃의 인산(H₃PO₄) 용액과 1 내지 20SCCM의 초순수에서 제거한 것을 도시한 단면도로서, 본 발명에 의해 제조되는 필드산화막(12)은 버즈비크가 발생하지 않고, 반도체기판(1)의 내부에 깊숙히 형성되어 소자격리 기능이 향상된다. 그리고, 토폴로지가 낮은 필드산화막(12)으로 형성되어 후속공정에서 토폴로지로 인해 공정의 어려움이 발생되지는 않게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 반도체소자의 필드 산화막 형성방법에 따르면, 감광막패턴의 플로우 되는 두께를 조절함에 따라 필드 산화막의 폭을 조절할 수 있을 뿐 아니라. 버즈 비크가 발생되지 않고 깊이가 깊은 필드산화막을 형성하여 소자격리 기능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체소자의 필드 산화막 형성방법에 있어서, 반도체기판 상부에 완충용 산화막, 질화막과 감광막을 순차적으로 적층하는 단계와, 마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 감광막패턴을 형성하고, 그 하부의 질화막과 산화막을 식각하여 패턴을 형성하는 단계와, 상기 감광막패턴을 플루우시켜 상기 질화막과 산화막패턴의 측벽에 감광막 스페이서를 형성하는 단계와, 산소원자를 노출된 반도체기판으로 이온주입하여 산소이온주입영역을 형성하는 단계와, 남아 있는 감광막패턴과 감광막 스페이서를 제거하는 단계와, 상기 산소이온주입영역이 포함된 반도체기판을 산화시켜 필드산화막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체소자의 필드산화막 형성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 감광막패턴을 플로우시키는 것은 30초 내지 40분동안 120 내지 250℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 필드 산화막 형성방법.