[发明专利]在半导体器件间设置隔离的方法

说明书

本发明一般涉及在半导体器件间设置隔离的方法。具体地讲，本发明涉及在半导体器件间设置能使半导体器件的有源区最大化的隔离的方法。

在制造半导体器件，如DRAM、SRAM等存贮元件中，器件间的隔离是通过选择性的氧化达到的。

图1是通过硅局部氧化(local oxidation of silicon下文称作LOCOS工艺)的现有选择氧化方法所形成的包括围绕有源区在内的场氧化层的局部剖面图。该工艺如下。

参照图1，经热氧化在硅半导体衬底1上形成热氧化层2。然后，在已形成的氧化层2上形成氮化硅层3。此后，在该氮化硅层3上淀积光致抗蚀剂膜(未图示)，经曝光形成图形，再经蚀刻以便露出用于器件间隔离用的场氧化层的预定部位。用只选择腐蚀氮化物材料的溶液腐蚀掉露出的部分，其中构成图形的光致抗蚀剂膜起着抗所说的溶液腐蚀阻挡层的作用。之后，用剥离溶液去除构成图形的光致抗蚀剂层。

将具有氧化层及其上有已构成图形的氮化层的晶片放在热炉中经预定时间。在场区进行注入，在场氧化层之下构成一个沟道终止掺杂层。

然后，用湿氧，在大约1000℃，经2-4小时，在裸露部分热生长氧化物。在没有氮化物掩蔽的地方生长氧化物。经上述工艺的结果，形成如图1所示的场氧化层4。

但是，当用上述常规的LOCOS隔离方法形成场氧化层时，一些氧化剂也在氮化物的边缘横向扩散。运就使氧化物生长到氮化物之下并抬高氮化物边缘。因为氮化物边缘的氧化物形状是逐渐变细融合到底氧化物中的楔形，它称之为鸟嘴。该鸟嘴是场氧化物向器件有源区的横向延伸，因而产生了有源区减小的问题。

鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种不产生鸟嘴而能使存贮元件的有源区尽量大的半导体器件间隔离方法。

为达到该目的，本发明的半导体器件间隔离的特点是采用一种包括以下各步骤的方法。

一种用于半导体器件间隔离的方法，包括以下步骤：(A)在硅半导体衬底上顺序形成第一氧化膜和氮化硅层；(B)在该氮化硅层上形成第一光致抗蚀剂图形，这里尚未形成在半导体器件间隔离的场氧化物；(C)蚀刻没有光致抗蚀剂膜的裸露的氮化物和其下的硅层至预定深度；(D)去除第一光致抗蚀剂膜；(E)氧化由步骤(D)所得到的晶片，直至在已腐蚀过的硅衬底上生长第二氧化物，并使生长的第二氧化物的侧壁自身从已构图的氮化物和第一氧化层的区域向外离开一预定的距离；(F)在由步骤(E)所得到的结构中除氮化物层表面之外的部分形成第二光致抗蚀剂膜，并使整个表面平面化，使其与氮化层表面同高；(G)腐蚀氮化物层、第一氧化物层及位于第一氧化物竖直下方的那部分第二氧化物；(H)去除第二光致抗蚀剂膜；(I)外延生长从步骤(G)露出的Si衬底裸露部分；(J)在由步骤(I)所得的结构上淀积绝缘层；以及(k)抛光淀积后的绝缘层直至露出外延层。

最好是，在步骤(C)中硅衬底的蚀刻深度范围为0.5～1.2μm。

最好是，步骤(C)对氮化硅、氧化物及硅衬底的蚀刻采取各向异性蚀刻方法。

最好是，步骤(G)对氧化硅、第一氧化物及第二氧化物的蚀刻采取各向异性蚀刻方法。 

最好是，第二氧化物的厚度为3000～8000。

可选择地，在步骤(F)中的第二光致抗蚀剂膜的高度可以低于氮化硅膜的高度。

最好是，生长的外延层与第二氧化物层具有相同的高度。

最好是，在步骤(J)中绝缘层的厚度范围为3000～10000。

最好是，步骤(J)的绝缘层是TEOS。

以下结合附图来详述本发明的实施例，附图中：

图1是通过硅的局部氧化的常规选择氧化方法所形成的包括围绕有源区在内的场氧化层的局部剖面图；

图2(A)～(F)是解释根据本发明的一实施例的半导体器件间隔离的方法的剖面图。

通过结合附图的如下说明，会对本发明的上述目的和特点有更全面的理解，其中以举例方式来说明一实例。

图2(A)～2(F)是解释根据本发明的一实施例的半导体器件间隔离的方法的剖面图。

如图2(A)所示，在硅半导体衬底11上形成厚100～300A的第一氧化膜12。然后，在第一氧化层12上形成厚1000～2000A的氮化硅层13。之后，在氮化硅层13上形成第一光致抗蚀剂膜，紧接着进行曝光形成图形的工艺以及蚀刻步骤。在尚未形成半导体器件间隔离的场氧化物处的氮化物层13上形成第一光致抗蚀剂图形。腐蚀掉在其上不存在光致抗蚀剂图形的露出的氮化物部分，然后腐蚀掉下面的氧化层和硅层至预定深度。于是在被掩蔽部分形成了凸台部分。