JP2004039734A - 素子分離膜の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコン基板101にシリコン酸化膜102及びシリコン窒化膜103を形成する。そして、シリコン基板101に素子分離用の溝104を形成した後、シリコン窒化膜103を、シリコン酸化膜102及び犠牲酸化膜の合計の厚さ分だけ等方エッチングする。その後、高電圧動作部をレジスト膜106で覆い、第2の領域のシリコン窒化膜103を、一方のゲート酸化膜の厚さ分だけ等方エッチングする。
【選択図】 図8
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溝に埋め込まれた絶縁膜(Shallow Trench Isolation)により素子領域間を分離する素子分離膜の形成方法に関し、特にフラッシュメモリ等のようにゲート絶縁膜の厚さが異なる複数種類のトランジスタを有する半導体装置に好適な素子分離膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の高密度化に伴って、溝に埋め込まれた絶縁膜により素子領域間を分離するシャロートレンチアイソレーションが使用されるようになった。
【0003】
図1,図2は、シャロートレンチアイソレーションにより素子領域間を分離する従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【0004】
まず、図1(a)に示すように、シリコン基板11の表面を熱酸化して、シリコン酸化膜(SiO2 )12を形成する。その後、CVD(Chemical Vapor Deposition )法により、シリコン酸化膜12の上に、シリコン窒化膜(SiN)13を形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、シリコン窒化膜13の上に、素子分離領域に対応する部分が開口されたレジスト膜14を形成する。
【0005】
次に、レジスト膜14をマスクとしてシリコン窒化膜13をエッチングする。そして、レジスト膜14を除去した後、図1(b)に示すように、シリコン窒化膜13をマスクとしてシリコン酸化膜12をエッチングし、更にシリコン基板11をエッチングして、溝(トレンチ)15を形成する。
【0006】
次に、図1(c)に示すように、溝15の壁面及び底面を熱酸化して、シリコン酸化膜16を形成する。その後、高密度プラズマ(High−Density Plasma )CVD(Chemical Vapor Deposition :化学的気相成長)法により、シリコン基板11の上側全面にSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜17を形成し、溝15内にSiO2 を埋め込む。
【0007】
次に、図2(a)に示すように、CMP(Chemical Mechanical Polishing :化学的機械研磨)法により、シリコン窒化膜13が露出するまでシリコン酸化膜17を研磨して、表面を平坦化する。以下、溝15内に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜17aという。
【0008】
次に、図2(b)に示すように、熱燐酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜13を除去する。その後、フッ酸(HF)を用いたウェットエッチングによりシリコン酸化膜12を除去する。そして、熱酸化法により、シリコン基板11の表面に犠牲酸化膜18を形成する。この犠牲酸化膜18を介してシリコン基板11の表面に、例えばしきい値調整用の導電性不純物をイオン注入する。
【0009】
次いで、犠牲酸化膜18を除去した後、図2(c)に示すように、シリコン基板11の表面にゲート酸化膜19を形成する。その後、ゲート酸化膜19上に所定のパターンでゲート電極を形成し、このゲート電極をマスクとしてシリコン基板11に導電性不純物を注入して、ソース/ドレイン領域を形成する。このようにして、シャロートレンチアイソレーション(素子分離膜17a)により素子領域間が分離された半導体装置が製造される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法には、以下に示す問題点がある。すなわち、シリコン酸化膜12及び犠牲酸化膜18をフッ酸により除去する際に、図3に示すように、素子分離膜17aもエッチングされるので、素子分離膜17aにディボット(Divot )と呼ばれる窪みが発生することがある。
【0011】
フラッシュメモリ等を形成する際には、素子分離膜17a上にもゲート電極を形成する。しかし、ディボットの部分にゲート電極の一部が埋め込まれると、この部分で電界が集中して、しきい値電圧が低い寄生トランジスタが発生する。この寄生トランジスタにより、図4に示すように、トランジスタの電圧−電流特性にハンプ(hump)と呼ばれるこぶが発生する。これにより、トランジスタのしきい値電圧が変化して、オフリーク電流増加などの不具合の原因になる。
【0012】
フッ酸で素子分離膜17aがエッチングされてもディボットが発生しないように、素子分離膜17aを形成する前にシリコン窒化膜13を等方エッチングしておくこともある。また、図5に示すように、シリコン窒化膜13の側方にサイドウォール19を形成してから、溝15を形成することもある(特開平11−260906号、特開2000−208613号)。
【0013】
しかしながら、フラッシュメモリでは、このようなプロセスではディボットに対する対策としては不十分である。
【0014】
図6は、フラッシュメモリの構成を示す模式図である。フラッシュメモリでは、2つのゲート電極(フローティングゲート21a及びコントロールゲート21b)をもつトランジスタが形成されたメモリセル部と、1.2〜3.3V程度の低電圧で駆動するトランジスタが形成された低電圧動作部と、20V程度の高電圧で駆動するトランジスタが形成された高電圧動作部とを有している。低電圧動作部のトランジスタのゲート絶縁膜23は、高電圧動作部のトランジスタのゲート絶縁膜24よりも厚さが薄い。なお、メモリセル部のゲート絶縁膜22の厚さは、低電圧動作部のゲート絶縁膜23と同じである。
【0015】
通常、これらのトランジスタのゲート絶縁膜は同時に形成される。すなわち、厚い絶縁膜を形成した後、高電圧動作部の絶縁膜上にレジスト膜を形成し、低電圧動作部及びメモリセル部(以下、単に「低電圧動作部」という)の絶縁膜を数100Åだけエッチングして薄膜化する。
【0016】
シリコン窒化膜の等方エッチングによりディボットの発生を防止する場合、高電圧動作部に合わせてシリコン窒化膜を等方エッチングすると、図7に示すように、高電圧動作部ではディボットが発生しないものの、低電圧動作部でディボットが発生してしまう。低電圧動作部に合わせてシリコン窒化膜を等方エッチングすると、高電圧動作部の素子領域上に素子分離膜が残って、素子領域が狭くなり、高集積化が阻害される。
【0017】
これと同様に、サイドウォールによりディボットの発生を防止する場合も、高電圧動作部に合わせてサイドウォールを形成すると低電圧動作部でディボットを防止する効果がなくなり、低電圧動作部に合わせてサイドウォールを形成すると、高電圧動作部の素子領域上に素子分離膜が残ってしまう。
【0018】
なお、特開2001−94075号には、ポリシリコン膜の側部に形成したシリコン酸化膜により、素子分離膜(シャロートレンチアイソレーション)の縁部のディボットの発生を防止する方法が記載されている。しかし、この方法においても、周辺回路部がゲート絶縁膜の厚さが異なる2種類のトランジスタで構成されている場合は、上記と同様の不具合が発生する。
【0019】
以上から、本発明の目的は、ゲート絶縁膜の厚さが異なる複数種類のトランジスタを有する半導体装置において、素子分離膜(シャロートレンチアイソレーション)の縁部にディボットが発生することを防止すると共に、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止して、半導体装置のより一層の高性能化及び高集積化を達成できる素子分離膜の形成方法を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の素子分離膜の形成方法は、半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第1の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0021】
本発明においては、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量(溝の縁から第2のシリコン酸化膜までの距離)をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0022】
この場合、上記の効果を確実に得るために、第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第1のシリコン酸化膜の厚さと前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。また、第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第5のシリコン酸化膜の厚さに応じて決定することが好ましい。
【0023】
本発明の第2の素子分離膜の形成方法は、半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0024】
本発明においても、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0025】
この場合、上記の効果を確実に得るため、第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第1のシリコン酸化膜の厚さと、第3のシリコン酸化膜の厚さと、第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。また、第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第3のシリコン膜の厚さに応じて決定することが好ましい。
【0026】
本発明の第3の素子分離膜の形成方法は、半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、前記半導体基板の前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記サイドウォールを等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングし前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0027】
本発明においても、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0028】
この場合、上記の効果を確実に得るため、サイドウォールを形成する工程において、サイドウォールの幅(サイドウォールの底部における幅)を、第1のシリコン酸化膜の厚さと、第3のシリコン酸化膜の厚さと、第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。また、第1の等方エッチング工程におけるエッチング量を、第1のシリコン酸化膜の厚さと、第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。
【0029】
本発明の第4の素子分離膜の形成方法は、半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングして前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチイングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0030】
本発明においても、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0031】
この場合、上記の効果を確実に得るため、サイドウォールを形成する工程において、サイドウォールの幅を、第1のシリコン酸化膜の厚さと、第3のシリコン酸化膜の厚さと、第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。また、第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第3のシリコン酸化膜の厚さに応じて決定することが好ましい。
【0032】
本発明の第4の素子分離膜の形成方法は、半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域に前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとし前記第1の領域の前記半導体基板をエッチングして第1の溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記半導体基板上に形成した第1のレジスト膜で前記第1の領域を保護し、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域上の前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をエッチングする工程と、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域をエッチングし第2の溝を形成する工程と、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第2の領域を第2のレジスト膜で保護し前記第1の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第5の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
【0033】
本発明においても、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0034】
この場合、上記の効果を確実に得るため、第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、第3のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。また、第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、第1のシリコン酸化膜の厚さと第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することが好ましい。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【0036】
(第1の実施の形態)
図8〜図11は、本発明の第1の実施の形態の素子分離膜の形成方法を工程順に示す断面図である。なお、これらの図8〜図11において、図の左側は高電圧動作部、右側は低電圧動作部を示している。
【0037】
まず、図8(a)に示すように、シリコン基板101の上に熱酸化法によりシリコン酸化膜102を約10nmの厚さに形成し、その上にCVD法によりシリコン窒化膜103を例えば100〜200nmの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、素子分離領域のシリコン窒化膜103及びシリコン酸化膜102を除去して、シリコン基板101を部分的に露出させる。
【0038】
次に、図8(b)に示すように、シリコン窒化膜103をマスクとしてシリコン基板101を約300nmの厚さだけエッチングして、溝(トレンチ)104を形成する。その後、熱酸化法により、溝104の壁面及び底面に、厚さが1〜3nmのシリコン酸化膜105を形成する。このシリコン酸化膜105は、次工程でシリコン窒化膜103をエッチングする際にシリコン基板101を保護するために形成する。
【0039】
次に、図8(c)に示すように、例えば熱燐酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜103を約20nmだけ等方エッチングする。これにより、溝104の縁からシリコン窒化膜103までの間隔が約20nmとなる。
【0040】
なお、エッチング条件を適正に選択すれば、ドライエッチングでもシリコン窒化膜103を等方エッチングすることができる。
【0041】
次に、図9(a)に示すように、シリコン基板101の上側全面にフォトレジストを塗布した後、選択露光及び現像処理を施して、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜106を形成する。そして、このレジスト膜106をマスクとして、シリコン窒化膜103を約35nmだけ等方性エッチングする。これにより、低電圧動作部では溝104の縁からシリコン窒化膜103までの間隔が55nmとなる。その後、レジスト膜106除去する。
【0042】
次に、シリコン基板101の上側全面に、高密度プラズマCVD法によりSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜を形成し、溝104内にSiO2 を埋め込む。その後、図9(b)に示すように、CMP法により、シリコン窒化膜103が露出するまでシリコン酸化膜を研磨して、表面を平坦化する。以下、溝104内に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜107という。
【0043】
次に、図9(c)に示すように、熱燐酸によってシリコン窒化膜103を除去する。その後、フッ酸処理によって、基板101上に露出しているシリコン酸化膜102を除去する。この段階では、高電圧動作部の素子分離膜107のオフセット量(素子分離膜の縁から溝の縁までの距離)は約10nmであり、低電圧動作部の素子分離膜107のオフセット量は約45nmとなる。また、高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜107の高さは同じである。
【0044】
次に、図10(a)に示すように、露出しているシリコン基板101の表面を熱酸化させて、厚さが約10nmの犠牲酸化膜108を形成する。このとき、シリコン基板101の表面の不純物や欠陥の多い部分が犠牲酸化膜108に取り込まれる。その後、この犠牲酸化膜108を介してシリコン基板101に、例えばしきい値調整用の導電性不純物を導入する。
【0045】
次に、図10(b)に示すように、フッ酸により、犠牲酸化膜108を除去する。このとき、素子分離膜107も等方エッチングされるので、高電圧動作部では素子分離膜107のオフセット量は0となり、低電圧動作部では素子分離膜107のオフセット量は約35nmとなる。
【0046】
次に、図10(c)に示すように、シリコン基板101の表面を熱酸化させて、厚さが約35nmのゲート酸化膜109を形成する。
【0047】
次に、シリコン基板101の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、図11(a)に示すように、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜110を形成する。その後、フッ酸により、低電圧動作部のゲート酸化膜109を除去する。このとき、低電圧動作部の素子分離膜107も等方エッチングされ、オフセット量は0になる。また、低電圧動作部の素子分離膜107は、高電圧動作部の素子分離膜107に比べて高さが約35nm低くなる。
【0048】
次いで、レジスト膜110を除去した後、図11(b)に示すように、シリコン基板101の表面を熱酸化させて、厚さが約8nmのゲート酸化膜111を形成する。このようにして、高電圧動作部のゲート酸化膜109及び低電圧動作部のゲート酸化膜111をそれぞれ所望の厚さに形成することができる。
【0049】
本実施の形態によれば、低電圧動作部及び高電圧動作部にそれぞれ溝104を形成した後、高電圧動作部をレジスト膜106で覆い、低電圧動作部のシリコン窒化膜103を等方エッチングする。これにより、フッ酸処理前における高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。従って、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。その結果、フラッシュメモリ等の半導体装置のより一層の高性能化及び高集積化が達成できる。
【0050】
図12は、本実施の形態をフラッシュメモリの製造に適用した例を示す模式断面図である。
【0051】
上述したように、シリコン基板101上に薄いゲート酸化膜111と厚いゲート酸化膜109とを形成した後、低電圧動作部及び高電圧動作部にゲート電極121,122を形成する。また、メモリセル部では、薄いゲート酸化膜111の上にフローティングゲート123を形成し、その上にシリコン酸化膜124を介してコントロールゲート125を形成する。このようにして、フラッシュメモリが完成する。
【0052】
このフラッシュメモリは、素子分離膜にディボットがないので、良好なトランジスタ特性を得ることができる。また、素子領域上に素子分離膜が延出することが防止されるので、高集積化が達成される。
【0053】
(第2の実施の形態)
図13〜図16は本発明の第2の実施の形態の素子分離膜の形成方法を工程順に示す断面図である。なお、これらの図13〜図16において、図の左側は高電圧動作部、右側は低電圧動作部を示している。
【0054】
まず、図13(a)に示すように、シリコン基板201の上に熱酸化法によりシリコン酸化膜202を約10nmの厚さに形成し、その上にCVD法によりシリコン窒化膜203を例えば100〜200nmの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、素子分離領域のシリコン窒化膜203及びシリコン酸化膜202を除去して、シリコン基板201を部分的に露出させる。
【0055】
次に、図13(b)に示すように、シリコン窒化膜203をマスクとしてシリコン基板201を約300nmの厚さだけエッチングして、溝204を形成する。その後、熱酸化法により、溝204の壁面及び底面に厚さが1〜3nmのシリコン酸化膜205を形成する。このシリコン酸化膜205は、次工程でシリコン窒化膜203をエッチングする際に、シリコン基板201を保護するために形成する。
【0056】
次に、図13(c)に示すように、例えば熱燐酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜203を約55nmだけ等方エッチングする。これにより、溝204の縁からシリコン窒化膜203までの距離が約55nmとなる。
【0057】
なお、シリコン窒化膜203の等方エッチングは、ドライエッチングにより行ってもよい。
【0058】
次に、図14(a)に示すように、シリコン基板201の上側全面に、高密度プラズマCVD法によりSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜を形成し、溝204内にSiO2 を埋め込む。その後、CMP法により、シリコン窒化膜203が露出するまでシリコン酸化膜を研磨して、表面を平坦化する。以下、溝204内に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜207という。
【0059】
次に、図14(b)に示すように、熱燐酸によってシリコン窒化膜203を除去する。その後、フッ酸処理によって、素子分離膜207間のシリコン酸化膜202を除去する。このフッ酸処理により、素子分離膜207が全体的に約10nmエッチングされ、素子分離膜207のオフセット量が45nmとなる。
【0060】
次に、シリコン基板201の上側全面にフォトレジストを塗布した後、選択露光及び現像処理を施して、図14(c)に示すように、低電圧動作部のみを覆うレジスト膜206を形成する。その後、高電圧動作部の素子分離膜207をフッ酸により35nm程度エッチングする。これにより、高電圧動作部の素子分離膜207のオフセット量が約10nmとなり、低電圧動作部の素子分離膜207に比べて高さが約35nm低くなる。
【0061】
次に、レジスト膜206を除去した後、図15(a)に示すように、素子分離膜207間のシリコン基板201の表面を熱酸化して、厚さが約10nmの犠牲酸化膜208を形成する。この熱酸化により、シリコン基板201の表面の不純物や欠陥の多い部分が犠牲酸化膜208中に取り込まれる。その後、この犠牲酸化膜208を介してシリコン基板201に、例えばしきい値調整用の導電性不純物をイオン注入する。
【0062】
次に、図15(b)に示すように、犠牲酸化膜208をフッ酸により除去する。このフッ酸処理により、高電圧動作部の素子分離膜207のオフセット量は0となり、低電圧動作部の素子分離膜20のオフセット量は約35nmとなる。
【0063】
次に、図15(c)に示すように、素子分離膜207間のシリコン基板201の表面を熱酸化して、厚さが約35nmのゲート酸化膜209を形成する。
【0064】
次に、シリコン基板201の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、図16(a)に示すように、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜210を形成する。その後、フッ酸により、低電圧動作部のゲート酸化膜209を除去する。このとき、低電圧動作部の素子分離膜207も等方エッチングされるので、オフセット量は0となる。また、低電圧動作部の素子分離膜207は高電圧動作部の素子分離膜207とほぼ同じ高さとなる。
【0065】
次いで、レジスト膜210を除去した後、図16(b)に示すように、シリコン基板201の表面を熱酸化させて、厚さが約8nmのゲート酸化膜211を形成する。このようにして、高電圧動作部のゲート酸化膜209及び低電圧動作部のゲート酸化膜211をそれぞれ所望の厚さに形成することができる。
【0066】
以下、フラッシュメモリを製造する場合は、第1の実施の形態で説明したように、ゲート酸化膜209,211上にゲート電極を形成する。メモリセル部では、ゲート酸化膜211上にフローティングゲートを形成し、その上にシリコン酸化膜を介してコントロールゲートを形成する。
【0067】
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、フッ酸処理前における高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる、従って、最終的にディボットのない素子分離膜を形成できるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0068】
(第3の実施の形態)
図17〜図20は、本発明の第3の実施の形態の素子分離膜の形成方法を工程順に示す断面図である。なお、これらの図17〜図20において、図の左側は高電圧動作部、右側は低電圧動作部を示している。
【0069】
まず、図17(a)に示すように、シリコン基板301の上に熱酸化法によりシリコン酸化膜302を約10nmの厚さに形成し、その上にCVD法によりシリコン窒化膜303を例えば100〜200nmの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、素子分離領域のシリコン窒化膜303及びシリコン酸化膜302を除去して、シリコン基板301を部分的に露出させる。
【0070】
次に、図17(b)に示すように、シリコン窒化膜302の側部にサイドウォール304を形成する。すなわち、CVD法により、シリコン基板301の上側全面に厚さが60nmシリコン酸化膜を形成する。そして、RIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)等によりシリコン酸化膜を異方性エッチングして、シリコン窒化膜303の側部にシリコン酸化膜からなるサイドウォール304を形成する。このサイドウォール304の幅(サイドウォール底部の幅)は、約55nmとなる。
【0071】
次に、シリコン基板301の上側全面にフォトレジストを塗布した後、選択露光及び現像処理を施して、図17(c)に示すように、低電圧動作部のみを覆うレジスト膜305を形成する。その後、高電圧動作部のサイドウォール304を、幅が20nmになるまでフッ酸でエッチングする。エッチング後、レジスト膜305を除去する。
【0072】
次に、図18(a)に示すように、シリコン窒化膜303及びサイドウォール304をマスクとして、シリコン基板301を300nmだけエッチングし、溝306を形成する。その後、溝306の壁面及び底面を熱酸化して、厚さが1〜3nmのシリコン酸化膜307を形成する。高電圧動作部では、シリコン窒化膜303から溝306の縁までの距離は約20nmとなり、低電圧動作部では、シリコン窒化膜303から溝306の縁までの距離は約55nmとなる。
【0073】
次に、図18(b)に示すように、シリコン基板301の上側全面に、高密度プラズマCVD法によりSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜を形成し、溝306内にSiO2 を埋め込む。その後、CMP法によりシリコン窒化膜303が露出するまでシリコン酸化膜を研磨して、表面を平坦化する。以下、溝306内に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜308という。
【0074】
次に、図18(c)に示すように、熱燐酸によってシリコン窒化膜303を除去する。その後、フッ酸処理によって、素子分離膜308間のシリコン酸化膜302を除去する。このとき、素子分離膜308も等方エッチングされるので、高電圧動作部の素子分離膜308のオフセット量は約10nm、低電圧動作部の素子分離膜308のオフセット量は約45nmとなる。高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜308の高さは同じである。
【0075】
次に、図19(a)に示すように、素子分離膜308間のシリコン基板301の表面を熱酸化させて、厚さが約10nmの犠牲酸化膜309を形成する。このとき、シリコン基板301の表面の不純物や欠陥の多い部分が犠牲酸化膜309に取り込まれる。その後、犠牲酸化膜309を介してシリコン基板301に例えばしきい値調整用の導電性不純物をイオン注入する。
【0076】
次に、図19(b)に示すように、フッ酸により犠牲酸化膜309を除去する。このとき、素子分離膜308も等方エッチングされるので、高電圧動作部の素子分離膜308のオフセット量は0となり、低電圧動作部の素子分離膜308のオフセット量は約35nmとなる。
【0077】
次に、図19(c)に示すように、シリコン基板301の表面を熱酸化させて、厚さが約35nmのゲート酸化膜310を形成する。
【0078】
次に、図20(a)に示すようにシリコン基板301の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜311を形成する。その後、フッ酸により低電圧動作部のシリコン酸化膜310を除去する。このとき、高電圧動作部の素子分離膜308も等方エッチングされて、オフセット量は0となる。また、高電圧動作部の素子分離膜308は、低電圧動作部の素子分離膜308よりも高さが約35nm低くなる。
【0079】
次いで、レジスト膜311を除去した後、図20(b)に示すように、シリコン基板301の表面を熱酸化させて、厚さが約8nmのゲート酸化膜312を形成する。このようにして、高電圧動作部のゲート酸化膜310及び低電圧動作部のゲート酸化膜312をそれぞれ所望の厚さに形成することができる。
【0080】
以下、フラッシュメモリを製造する場合は、第1の実施の形態で説明したように、ゲート酸化膜310,312上にゲート電極を形成する。メモリセル部では、ゲート酸化膜312上にフローティングゲートを形成し、その上にシリコン酸化膜を介してコントロールゲートを形成する。
【0081】
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、フッ酸処理前における高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる、従って、最終的にディボットのない素子分離膜を形成できるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0082】
(第4の実施の形態)
図21〜図24は本発明の第4の実施の形態の素子分離膜の形成方法を工程順に示す断面図である。なお、これらの図21〜図24において、図の左側は高電圧動作部、右側は低電圧動作部を示している。
【0083】
まず、図21(a)に示すように、シリコン基板401の上に熱酸化法によりシリコン酸化膜402を約10nmの厚さに形成し、その上にCVD法によりシリコン窒化膜403を例えば100〜200nmの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、素子分離領域のシリコン窒化膜403及びシリコン酸化膜402を除去して、シリコン基板401を部分的に露出させる。
【0084】
次に、シリコン基板401の上側全面に、CVD法によりシリコン酸化膜を約60nmの厚さに形成する。そして、このシリコン酸化膜をRIE法等により垂直方向にエッチングして、図21(b)に示すように、シリコン窒化膜403の側部にシリコン酸化膜からなるサイドウォール404を形成する。このサイドウォール404の幅(サイドウォール底部の幅)は約55nmとなる。
【0085】
次に、図21(c)に示すように、シリコン窒化膜403及びサイドウォール404をマスクとして、シリコン基板401を300nmだけエッチングし、溝405を形成する。その後、溝405の壁面及び底面を熱酸化して、厚さが1〜3nmのシリコン酸化膜406を形成する。
【0086】
次に、図22(a)に示すように、高密度プラズマCVDにより、シリコン基板401の上側全面にSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜を形成する。そして、CMP法により、このシリコン酸化膜をシリコン窒化膜403が露出するまで研磨して、表面を平坦化する。以下、溝405に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜407という。
【0087】
次に、図22(b)に示すように、熱燐酸によってシリコン窒化膜403を除去する。その後、フッ酸処理によって、シリコン酸化膜402を除去する。このとき、素子分離膜407も等方エッチングされるので、素子分離膜407のオフセット量は約45nmとなる。
【0088】
次に、図22(c)に示すように、シリコン基板401の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、低電圧動作部のみを覆うレジスト膜408を形成する。その後、フッ酸により高電圧動作部の素子分離膜407を約35nmだけ等方エッチングする。これにより、高電圧動作部の素子分離膜407のオフセット量は約10nmとなる。
【0089】
次に、レジスト膜408を除去した後、図23(a)に示すように、シリコン基板401の表面を熱酸化して、厚さが約10nmの犠牲酸化膜409を形成する。このとき、シリコン基板401の表面の不純物や欠陥の多い部分が犠牲酸化膜409に取り込まれる。その後、この犠牲酸化膜409を介してシリコン基板401に、例えばしきい値調整用の導電性不純物を導入する。
【0090】
次に、図23(b)に示すように、フッ酸により犠牲酸化膜409を除去する。このとき、素子分離膜407も等方エッチングされるので、高電圧動作部では素子分離膜407のオフセット量が0となり、低電圧動作部では素子分離膜407のオフセット量が約35nmとなる。
【0091】
次に、図23(c)に示すように、シリコン基板401の表面を熱酸化させて、厚さが約35nmのゲート酸化膜410を形成する。
【0092】
次に、図24(a)に示すように、シリコン基板401の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜411を形成する。その後、フッ酸により、低電圧動作部のゲート酸化膜410を除去する。このとき、低電圧動作部の素子分離膜107も等方エッチングされるので、オフセット量が0になる。また、高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜407の高さが等しくなる。
【0093】
次いで、レジスト膜411を除去した後、図24(b)に示すように、シリコン基板401の表面を熱酸化させて、厚さが約8nmのゲート酸化膜412を形成する。このようにして、高電圧動作部のゲート酸化膜410及び低電圧動作部のゲート酸化膜412をそれぞれ所望の厚さに形成することができる。
【0094】
以下、フラッシュメモリを製造する場合は、第1の実施の形態で説明したように、ゲート酸化膜410,412上にゲート電極を形成する。メモリセル部では、ゲート酸化膜412上にフローティングゲートを形成し、その上にシリコン酸化膜を介してコントロールゲートを形成する。
【0095】
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、フッ酸処理前における高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる、従って、最終的にディボットのない素子分離膜を形成できるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0096】
(第5の実施の形態)
図25〜図28は本発明の第5の実施の形態の素子分離膜の形成方法を工程順に示す断面図である。なお、これらの図25〜図28において、図の左側は高電圧動作部、右側は低電圧動作部を示している。
【0097】
まず、図25aに示すように、シリコン基板501の上に熱酸化法によりシリコン酸化膜502を約10nmの厚さに形成し、その上にCVD法によりシリコン窒化膜503を例えば100〜200nmの厚さに形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、低電圧動作部の素子分離領域のシリコン窒化膜503及びシリコン酸化膜502を除去して、シリコン基板501を部分的に露出させる。
【0098】
次に、図25(b)に示すように、シリコン窒化膜503をマスクとしてシリコン基板501を約300nmだけエッチングして、溝504を形成する。その後、溝504の壁面及び底面を熱酸化させて、厚さが1〜3nmのシリコン酸化膜505を形成する。このシリコン酸化膜505は、次工程でシリコン窒化膜503をエッチングする際に、シリコン基板501を保護するために形成する。
【0099】
次に、図25(c)に示すように、例えば熱燐酸を用いたウェットエッチングにより、シリコン窒化膜503を約55nmだけ等方エッチングする。これにより、溝504の縁からシリコン窒化膜503までの間隔が約55nmとなる。なお、エッチング条件を適正に選択すれば、ドライエッチングでもシリコン窒化膜503を等方エッチングすることができる。
【0100】
次に、図26(a)に示すように、シリコン基板501の上側全面にフォトレジストを塗布した後、選択露光及び現像処理を施して、高電圧動作部の素子分離膜形成領域に対応する部分が開口されたレジスト膜506を形成する。そして、このレジスト膜506をマスクとしてシリコン窒化膜503及びシリコン酸化膜502をエッチングし、更にシリコン基板501を300nmだけエッチングして、溝507を形成する。その後、溝507の壁面及び底面を熱酸化させて、シリコン酸化膜508を形成する。
【0101】
次に、図26(b)に示すように、例えば熱燐酸を用いたウェットエッチングにより、高電圧動作部のシリコン窒化膜503を水平方向に約20nmエッチングする。なお、この工程はドライエッチングにより行うことも可能である。
【0102】
次に、レジスト膜506を除去した後、シリコン基板501の上側全面に、高密度プラズマCVD法によりSiO2 を堆積させてシリコン酸化膜を形成し、溝504,507内にSiO2 を埋め込む。その後、図26(c)に示すように、CMP法により、シリコン窒化膜503が露出するまでシリコン酸化膜を研磨して、表面を平坦化する。以下、溝504,507内に埋め込まれたSiO2 を素子分離膜509という。
【0103】
次に、図27(a)に示すように、熱燐酸によってシリコン窒化膜503を除去する。その後、フッ酸処理によって、素子分離膜509間のシリコン酸化膜502を除去する。このとき素子分離膜509も等方エッチングされるので、高電圧動作部の素子分離膜509のオフセット量は約10nmとなり、低電圧動作部の素子分離膜509のオフセット量は約45nmとなる。
【0104】
次に、図27(b)に示すように、素子分離膜509間のシリコン基板501の表面を熱酸化させて、厚さが約10nmの犠牲酸化膜510を形成する。このとき、シリコン基板501の表面の不純物や欠陥の多い部分が犠牲酸化膜510の取り込まれる。その後、この犠牲酸化膜510を介してシリコン基板501に、例えばしきい値調整用の導電性不純物をイオン注入する。
【0105】
次に、図27(c)に示すように、フッ酸により犠牲酸化膜510を除去する。このとき、素子分離膜509も等方エッチングされるので、高電圧動作部では素子分離膜509のオフセット量が0となり、低電圧動作部では素子分離膜509のオフセット量が約35nmとなる。
【0106】
次に、図28(a)に示すように、シリコン基板501の表面を熱酸化させて、厚さが約35nmのゲート酸化膜511を形成する。
【0107】
次に、図28(b)に示すように、シリコン基板501の上側全面にフォトレジストを塗布し、選択露光及び現像処理を施して、高電圧動作部のみを覆うレジスト膜512を形成する。そして、このレジスト膜512をマスクとしてフッ酸処理を施し、低電圧動作部のゲート酸化膜511を除去する。このとき、低電圧動作部の素子分離膜509が等方エッチングされてオフセット量が0となり、高さも低くなる。
【0108】
次いで、レジスト膜512を除去した後、図28(c)に示すように、シリコン基板501の表面を熱酸化させて、厚さが約8nmのゲート酸化膜513を形成する。このようにして、高電圧動作部及び低電圧動作部にそれぞれ所望の厚さのゲート酸化膜511、513を形成することができる。なお、本実施の形態では、高電圧動作部の素子分離膜509は、低電圧動作部の素子分離膜509よりも、約35nm程度高さが高くなる。
【0109】
以下、フラッシュメモリを製造する場合は、第1の実施の形態で説明したように、ゲート酸化膜511,513上にゲート電極を形成する。メモリセル部では、ゲート酸化膜513上にフローティングゲートを形成し、その上にシリコン酸化膜を介してコントロールゲートを形成する。
【0110】
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、フッ酸処理前における高電圧動作部及び低電圧動作部の素子分離膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる、従って、最終的にディボットのない素子分離膜を形成できるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。
【0111】
(付記1)半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第1の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。
【0112】
(付記2)前記第3のシリコン酸化膜を介して前記半導体基板に導電性不純物を注入することを特徴とする付記1に記載の素子分離膜の形成方法。
【0113】
(付記3)前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする付記1に記載の素子分離膜の形成方法。
【0114】
(付記4)前記第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記1に記載の素子分離膜の形成方法。
【0115】
(付記5)前記第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第5のシリコン酸化膜の厚さに応じて決定することを特徴とする付記1に記載の素子分離膜の形成方法。
【0116】
(付記6)半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。
【0117】
(付記7)前記第3のシリコン酸化膜を介して前記半導体基板に導電性不純物を注入することを特徴とする付記6に記載の素子分離膜の形成方法。
【0118】
(付記8)前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする付記6に記載の素子分離膜の形成方法。
【0119】
(付記9)前記第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さと、前記第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記6に記載の素子分離膜の形成方法。
【0120】
(付記10)前記第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第3のシリコン膜の厚さに応じて決定することを特徴とする付記6に記載の素子分離膜の形成方法。
【0121】
(付記11)半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、前記半導体基板の前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記サイドウォールを等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングし前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。
【0122】
(付記12)前記第3のシリコン酸化膜を介して前記半導体基板に導電性不純物を注入することを特徴とする付記11に記載の素子分離膜の形成方法。
【0123】
(付記13)前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする付記11に記載の素子分離膜の形成方法。
【0124】
(付記14)前記サイドウォールを形成する工程において、前記サイドウォールの幅を、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さと、前記第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記11に記載の素子分離膜の形成方法。
【0125】
(付記15)前記第1の等方エッチング工程におけるエッチング量を、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記11に記載の素子分離膜の形成方法。
【0126】
(付記16)半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングして前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチイングする第4の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。
【0127】
(付記17)前記第3のシリコン酸化膜を介して前記半導体基板に導電性不純物を注入することを特徴とする付記16に記載の素子分離膜の形成方法。
【0128】
(付記18)前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする付記16に記載の素子分離膜の形成方法。
【0129】
(付記19)前記サイドウォールを形成する工程において、前記サイドウォールの幅を、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さと、前記第4のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記16に記載の素子分離膜の形成方法。
【0130】
(付記20)前記第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第3のシリコン酸化膜の厚さに応じて決定することを特徴とする付記16に記載の素子分離膜の形成方法。
【0131】
(付記21)半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域に前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜をマスクとし前記第1の領域の前記半導体基板をエッチングして第1の溝を形成する工程と、前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、前記半導体基板上に形成した第1のレジスト膜で前記第1の領域を保護し、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域上の前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をエッチングする工程と、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域をエッチングし第2の溝を形成する工程と、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、前記第1のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、前記シリコン窒化膜を除去する工程と、前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記第2の領域を第2のレジスト膜で保護し前記第1の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第5の等方エッチング工程と、前記第2のレジスト膜を除去する工程と、前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。
【0132】
(付記22)前記第3のシリコン酸化膜を介して前記半導体基板に導電性不純物を注入することを特徴とする付記21に記載の素子分離膜の形成方法。
【0133】
(付記23)前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする付記21に記載の素子分離膜の形成方法。
【0134】
(付記24)前記第1の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さと、前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記21に記載の素子分離膜の形成方法。
【0135】
(付記25)前記第2の等方エッチング工程におけるエッチング量は、前記第1のシリコン酸化膜の厚さと前記第3のシリコン酸化膜の厚さの合計に応じて決定することを特徴とする付記21に記載の素子分離膜の形成方法。
【0136】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体基板表面のシリコン酸化膜を除去する工程の前に、第1の領域及び第2の領域の第2のシリコン酸化膜のオフセット量をそれぞれ個別に設定することができる。これにより、ディボットのない素子分離膜を形成することができるとともに、素子領域上に素子分離膜が延出することを防止できる。その結果、フラッシュメモリ等の半導体装置のより一層の高性能化及び高集積化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、シャロートレンチアイソレーションにより素子領域間を分離する従来の半導体装置の製造方法を示す断面図(その1)である。
【図2】図2は、シャロートレンチアイソレーションにより素子領域間を分離する従来の半導体装置の製造方法を示す断面図(その2)である。
【図3】図3はディボットを示す模式図である。
【図4】図4は、ディボットが発生した半導体装置のトランジスタ特性の例を示す図である。
【図5】図5は、ディボットの発生をサイドウォールにより防止する方法を示す模式図である。
【図6】図6は、フラッシュメモリの構成を示す模式図である。
【図7】図7は、従来の問題点を示す模式図である。
【図8】図8は、本発明の第1の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その1)である。
【図9】図9は、本発明の第1の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その2)である。
【図10】図10は、本発明の第1の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その3)である。
【図11】図11は、本発明の第1の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その4)である。
【図12】図12は、第1の実施の形態をフラッシュメモリの製造に適用した例を示す模式図である。
【図13】図13は、本発明の第2の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その1)である。
【図14】図14は、本発明の第2の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その2)である。
【図15】図15は、本発明の第2の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その3)である。
【図16】図16は、本発明の第2の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その4)である。
【図17】図17は、本発明の第3の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その1)である。
【図18】図18は、本発明の第3の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その2)である。
【図19】図19は、本発明の第3の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その3)である。
【図20】図20は、本発明の第3の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その4)である。
【図21】図21は、本発明の第4の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その1)である。
【図22】図22は、本発明の第4の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その2)である。
【図23】図23は、本発明の第4の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その3)である。
【図24】図24は、本発明の第4の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その4)である。
【図25】図25は、本発明の第5の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その1)である。
【図26】図26は、本発明の第5の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その2)である。
【図27】図27は、本発明の第5の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その3)である。
【図28】図28は、本発明の第5の実施の形態の素子分離膜の形成方法を示す図(その4)である。
【符号の説明】
11,101,201,301,401,501…シリコン基板、
12,16,102,105,202,205,302,307,402,406,502,505,508…シリコン酸化膜、
13,103,203,303,403,503…シリコン窒化膜、
14,106,110,206,210,305,311,408,411,506,512…レジスト膜、
15,104,204,306,405,504,507…溝(トレンチ)、
17a,107,207,308,407,509…素子分離膜、
18,108,208,309,409,510…犠牲酸化膜、
19,109,111,209,211,310,312,410,412,511,513…ゲート酸化膜
304,404…サイドウォール。
Claims (10)
- 半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、
前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、
前記第1の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、
前記第1のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、
前記第2のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程と
を有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。 - 前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする請求項1に記載の素子分離膜の形成方法。
- 半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜をパターニングする工程と、
前記シリコン窒化膜をマスクとして前記第1のシリコン酸化膜及び前記半導体基板をエッチングして、前記半導体基板の第1の領域及び第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜を除去する工程と、
前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、
前記第1のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、
前記第2のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程と
を有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。 - 前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする請求項3に記載の素子分離膜の形成方法。
- 半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、
前記半導体基板の前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記サイドウォールを等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、
前記第1のレジスト膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングし前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、
前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜を除去する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、
前記第2のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程と
を有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。 - 前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする請求項5に記載の素子分離膜の形成方法。
- 半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして第1の領域及び第2の領域にそれぞれ前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜の側部にシリコン酸化物からなるサイドウォールを形成する工程と、
前記シリコン窒化膜及び前記サイドウォールをマスクとして前記半導体基板をエッチングして前記第1の領域及び前記第2の領域にそれぞれ溝を形成する工程と、
前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜を除去する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、
前記第2の領域を第1のレジスト膜で保護し、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、
前記第1のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1の領域を第2のレジスト膜で保護し、前記第2の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第2の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチイングする第4の等方エッチング工程と、
前記第2のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程と
を有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。 - 前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする請求項7に記載の素子分離膜の形成方法。
- 半導体基板上に第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をパターニングして、第1の領域に前記半導体基板が露出する開口部を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜をマスクとし前記第1の領域の前記半導体基板をエッチングして第1の溝を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第1の等方エッチング工程と、
前記半導体基板上に形成した第1のレジスト膜で前記第1の領域を保護し、前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域上の前記シリコン窒化膜及び前記第1のシリコン酸化膜をエッチングする工程と、
前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記半導体基板の第2の領域をエッチングし第2の溝を形成する工程と、
前記第1のレジスト膜の開口部を介して前記第2の領域の前記シリコン窒化膜を等方エッチングする第2の等方エッチング工程と、
前記第1のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の上側全面にシリコン酸化物を堆積させて第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
前記シリコン窒化膜を除去する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜を除去すると共に、残存している前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第3の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第3のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第3のシリコン酸化膜を除去すると共に前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第4の等方エッチング工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第4のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第2の領域を第2のレジスト膜で保護し前記第1の領域の前記第4のシリコン酸化膜を除去すると共に、前記第1の領域の前記第2のシリコン酸化膜を等方エッチングする第5の等方エッチング工程と、
前記第2のレジスト膜を除去する工程と、
前記半導体基板の表面を酸化して第5のシリコン酸化膜を形成する工程と
を有することを特徴とする素子分離膜の形成方法。 - 前記シリコン窒化膜が露出するまで前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程は、化学的機械研磨法により実施することを特徴とする請求項9に記載の素子分離膜の形成方法。
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