(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン内に、パターンの側面を覆い、横方向の電気的絶縁、種結晶層の析出又は拡散バリアの形成のために使用される薄い間隔層を形成する方法において、
パターン（202）を形成するためにパターン化すべき層（200）を異方性乾式エッチングし、
エッチング残渣を除去する浄化工程を実施し、その際パターン（202）の側壁のエッチング残渣は除去するが、パターン（202）の底部の変態は除去しないようにし、
圧力ｐ＝0.2〜１バール及び温度200℃〜400℃で有機性シリコン前駆物質とオゾンで二酸化シリコンを析出する
ことを特徴とするパターン内に間隔層を形成する方法。
【請求項２】
パターン化すべき層（200）がウェハであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
形成すべきパターン（202）がトレンチ又は孔であ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】
析出工程が有機性前駆物質による析出プロセスを含んでいることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
析出プロセスをO3−TEOS−CVDプロセスにより実施し、その際O3−TEOS−CVDプロセスが以下のプロセスパラメータ、即ち
ウェハとガスシャワーの間隔＝５〜25mm
（酸素＋オゾン）流＝1000〜10000sccm
（TEOS＋ヘリウム）流＝100〜3000sccm
酸素オゾン混合物中のオゾンの分量＝５〜20重量％
を有していることを特徴とする請求項４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明はパターン内に間隔層を製造する方法に関する。
半導体技術分野では間隔層、いわゆるスペーサは重要な意義を有する。
スペーサは例えばパターン（例えば孔又はトレンチ）内に孔、通路又はトレンチの横方向の電気的絶縁、いわゆる種結晶層の析出又は拡散バリヤの形成のために製造される。
絶縁スペーサを形成するための材料としては典型的には二酸化シリコン（SiO2）が使用される。
図１に基づきSiO2スペーサを形成するための従来法について以下に記載する。
図１にはスペーサを形成する材料を析出する前のパターン100（この場合例えばトレンチであってもよい）が示されている。このパターン100は図ａに示されている例では第１の層102及び第２の層104から成る多層構造物中に形成されている。
第１の層102は典型的にはトランジスタ（フロントエンド）を有するシリコン基板であり、第２の層104はトランジスタ（バックエンド）の配線部（金属化部）の役目をし、その際第２の層はSiO2から成り、そこに金属製軌道が埋め込まれている。
パターン100の形成後SiO2を析出し、図1bに示されているようにSiO2層106を層104の表面、パターン100の側壁並びにパターン100の底部に形成する。
スペーサを完成するために、図1cに見られるようにパターン100の底部108を露出する異方性プラズマエッチングを行う。
同時にこのプラズマエッチングにより層104の上方のSiO2層106及び層104の若干分を除去する。それというのも同様に図1cに見られるようにウェハの表面上のエッチング率がパターンの底部よりも高くなるからである。
従来技術から公知の方法についての上の記載から、この公知方法がパターン内にスペーサを作るのにパターン形成工程、スペーサを形成する材料の析出工程、及びパターン底部をエッチングプロセスにより露出させる工程から成る出費の多い処理工程を含んでおり、その際今日益々深くなっていくパターンではウェハ表面とパターンの底部に対する異なるエッチング率が益々難問を提示する。
更に上記の従来技術に基づくこれまでの方法はパターン100の底部108からSiO2層を除去するだけのものには適しておらず、この方法では一般に水平領域のSiO2層も除去される。
上記の従来技術から出発して本発明の課題は、パターン内に間隔層を形成するための簡略化された方法を提供することにある。
この課題は請求項１に記載の方法により解決される。
本発明は以下の工程、
パターンを形成するためのパターン化すべき層の異方性乾式エッチング、
エッチング残渣の除去によるパターンの浄化、
圧力Ｐ＝0.2〜１バール及び温度200℃〜400℃で有機性シリコン前駆物質及びオゾンでの二酸化シリコンの析出
によりパターン内に間隔層を形成する方法を提供する。
本発明は、パターンを形成するための異方性乾式エッチングがとりわけパターンの底部に損傷、変態及び／又は汚染又は注入を生じることになるという認識に基づく。エッチング残渣を除去して全表面を浄化するための、典型的には１〜３％のフツ化水素酸（HF）によるその後の湿式エッチング工程の継続時間は、パターンの側壁は浄化するが、しかしパターン底部の変態は完全には除去ししないような短時間になるように選択されなければならない。引続いてのスペーサを形成する層の同形析出中の適した処理方法は、パターンの底部には析出は起こさず、従ってこの析出プロセスにより所望の横方向のスペーサだけが形成されるように続けられる。従って上記の公知方法の終わりに必要とされている付加的エッチング工程は省略される。
本発明の有利な実施態様によれば湿式化学による浄化は典型的には１〜３％のフツ化水素酸（HF）により行われる。
本発明の他の有利な実施態様によればシリコン前駆物質の析出はO3−TEOS−CVDプロセスにより行われる。
本発明のその他の有利な実施態様は従属請求項に明示されている。
添付の図面に基づき本発明の有利な実施例を以下に詳述する。その際
図１は従来技術に基づく方法でスペーサを形成するために必要な工程を示し、
図２は本発明方法によるスペーサを形成するために必要な工程を示す。
本発明方法を図２に基づき以下に詳述する。
第１の工程でパターン202を形成するためパターン化すべき層200の異方性乾式エッチングが行われる。
この第１の工程の後図2aに示されているようにパターンが形成される。
図2aに示されている例えばトレンチ又は孔の形のパターン202は側壁204及び底部206を含んでいる。
層200は例えば基板又はウェハである。
パターン化すべき層200は既に図１について記載したように単一の層から形成される必要はなく、これが多重層から形成されていてもよいことを付け加えておく。
更に既に仕上げ処理されたウェハを使用することもできる。
パターン化すべき層200の形成の選択は所定の用途に直接左右され、異なる半導体製造技術により異なる。
ここに記載する実施例では異方性乾式エッチングは異方性プラズマエッチングにより行われる。
その側壁204にスペーサが形成されるパターン202を形成する異方性プラズマエッチング法により、とりわけパターン202の底部206にプラズマエッチングプロセスの異方性により損傷、変態及び／又は汚染又は注入を生じる。この結果既にパターン形成中にパターン202の底部206は側壁204と異なって前処理されていることが分かる。
この異なる前処理は本発明方法の第１の重要な特徴である。この異なる前処理を他の異方性乾式エッチングプロセスにより行うこともできることに言及しておく。
生じる汚染及びエッチング残渣はエッチングプロセス後に除去しなければならない。これは例えば湿式化学による浄化工程又は等方性プラズマ浄化工程により行うことができる。
次の工程でパターン化すべき層200上並びにパターン202の範囲に有機性のシリコン前駆物質及びオゾンで二酸化シリコン（SiO2）を圧力ｐ＝0.2〜１バール及び温度200℃〜400℃で析出させる。有機性シリコン前駆物質は当業者の間でそれ自体公知であり、シリコン前駆体を形成する材料を意味する。
上記のプロセスパラメータによる有機性シリコン前駆物質のこの析出はスペーサを同形析出するのに適した処理工程である。
パターン202の形成中の上記の図2aに基づくプロセス工程によりパターン202の底部206に析出が行われないような同形析出が生じる。従ってこの析出により図2bに見られるようにスペーサ208のみが形成される。
このスペーサにより例えば横方向の電気的絶縁は実現される。
有利な実施例によればSiO2析出はいわゆるTEOSプロセスによりシリコン前駆物質としてのTEOS（TEOS＝テトラエチルオルトシリケート）で行われる。
また本発明の更に有利な実施例によれば上記のTEOSプロセスはO3−TEOS−CVDプロセスにより行われる。このプロセスに必要なプロセスパラメータは以下の通りである。
ウェハガスシャワー−間隔＝５〜25sccm
（O3−TEOS−CVDプロセスを実施する装置は当業者の間でそれ自体公知であり、従って上記のウェハとガスシャワーとの間隔については詳細に説明する必要はないものと考える。）
（酸素＋オゾン）流＝1000〜10000sccm
（TEOS＋ヘリウム）流＝100〜3000sccm
酸素オゾン混合物中のオゾンの分量＝５〜20重量％
O3−TEOS−CVDプロセスはいわゆるSACVDプロセス（SACVD＝Subatomosferic  Chemical  Vapor  Deposition＝準大気圧による化学蒸着）である。
上記のトレンチ又は孔の他に他のパターンを使用し、このパターンの底部範囲は空けておき、それに対して側壁にはスペーサ又は酸化スペーサを形成することもできることを指摘しておく。
【図１】
0003590636.tif 000002
【図２】
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