JP2775765B2 - 半導体装置の製造法 - Google Patents

半導体装置の製造法

Info

Publication number
JP2775765B2
JP2775765B2 JP63220209A JP22020988A JP2775765B2 JP 2775765 B2 JP2775765 B2 JP 2775765B2 JP 63220209 A JP63220209 A JP 63220209A JP 22020988 A JP22020988 A JP 22020988A JP 2775765 B2 JP2775765 B2 JP 2775765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
region
oxide film
nitride film
polysilicon layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63220209A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0268930A (ja
Inventor
茂樹 加山
直也 星
政彦 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP63220209A priority Critical patent/JP2775765B2/ja
Publication of JPH0268930A publication Critical patent/JPH0268930A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2775765B2 publication Critical patent/JP2775765B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はいわゆるLOCOS(local oxidation of silico
n)法等の半導体酸化膜と耐酸化膜のパターンによって
選択酸化を行う半導体装置の製造方法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、選択酸化を行うためのマスク層として、半
導体酸化膜,半導体層,半導体窒化膜が積層される半導
体装置の製造方法において、半導体窒化膜の開口部の端
部で半導体層をテーパー状の形状にさせ、そのテーパー
状の半導体層を用いてイオン注入して低濃度の不純物領
域を形成することにより、チャンネルストッパー領域の
耐圧の向上を図るものである。
〔従来の技術〕
半導体集積回路の素子間分離に用いられるフィールド
酸化膜等の素子分離領域の形成方法としては、選択酸化
法(いわゆるLOCOS法)が一般に広く知られている。こ
の選択酸化法は、半導体領域上に酸化膜及び耐酸化膜と
して機能する窒化膜を所要のパターンに形成し、パター
ンのない領域を酸化させる方法である。ところが、従来
の選択酸化法では、フィールド酸化膜の膜厚に応じてバ
ーズビークが長くなり、高集積化に不利である等の問題
が生じている。
そこで、この種の選択酸化法を改良した選択酸化法が
いくつか提案されている。その1つは、シリコン酸化膜
上にポリシリコン層を介してシリコン窒化膜を設けて、
これらをマスク層として選択酸化を行う方法であり、例
えば特開昭61-74350号公報,特開昭56-70644号公報ある
いは特公昭63-23656号公報などに記載される技術があ
る。
ここで、簡単にポリシリコン層を介在させたマスク層
による選択酸化技術について説明すると、まず、第2図
aに示すように、シリコン基板51上にマスク層としてシ
リコン酸化膜52,ポリシリコン層53,シリコン窒化膜54が
積層される。シリコン窒化膜54はパターニングされ、そ
の除去部55はフィールド酸化膜の形成予定領域とされ
る。この除去部55にチャンネルストッパー領域の形成の
ためのイオン注入が行われる。そのドーパントは基板と
同導電型のものとされる。
次に、第2図bに示すように、上記マスク層を用いて
選択酸化を行う。ポリシリコン層53が緩衝層として機能
し、シリコン酸化膜52が極めて薄いため、そのバーズビ
ークが短いフィールド酸化膜56が上記除去部55に形成さ
れる。
そして、第2図cに示すように、不要になったシリコ
ン窒化膜54,ポリシリコン層53を除去し、上記フィール
ド酸化膜56の下部にはチャンネルストッパー領域57が形
成されると共に、活性領域用の不純物の導入等を行って
n型の不純物領域58等が形成される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、このように改良された選択酸化技術であっ
ても、マスク層の除去時の問題や、耐圧の問題が生ず
る。
すなわち、フィールド酸化膜56を形成した後に、シリ
コン窒化膜54とポリシリコン層53を除去する必要がある
が、シリコン窒化膜54をホットりん酸(H3PO4)により
除去する際に、その下部のポリシリコン層53が局所的に
ホットりん酸によってエッチングされてしまう。従っ
て、本来、第2図cの点線で示す膜61の膜厚であるべき
ところが、膜減りし、残存したポリシリコン層60の如き
ものとなっているために、次のポリシリコン層の除去の
際には、局所的にシリコン基板51までエッチングされて
しまう。また、酸化時のストレスによってもポリシリコ
ン層53に穴があくことがあり、同様に、ポリシリコン層
の除去の際に、局所的にシリコン基板51がエッチングさ
れてしまう。
また、フィールド反転電圧を上げようとして、チャン
ネルストッパー領域57の形成のためのイオン注入のエネ
ルギーやドーズ量を増加させたときには、そのチャンネ
ルストッパー領域57と不純物領域58の間の接合62の耐圧
が劣化することになる。
そこで、本発明は、上述の改良型の選択酸化方法の各
課題に鑑み、エッチング時の問題や耐圧の問題等を解決
するような半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するための、本発明に係る半導体装
置の製造方法は、半導体領域を選択的に酸化して素子分
離領域を形成する方法であって、まず、半導体領域上に
半導体酸化膜と半導体層と半導体窒化膜とを順次積層さ
せて形成する。ここで、半導体酸化膜としてはシリコン
酸化膜,半導体層としてはポリシリコン層,半導体窒化
膜としてはシリコン窒化膜をそれぞれ用いても良い。次
に、選択的に上記半導体窒化膜をエッチング除去する。
このエッチング除去により除去部が形成される。次に、
その除去部の端部で上記半導体層をテーパー状に形成す
る。そのテーパー状に形成する手段としては、等方性エ
ッチングによる方法や、ポリシリコン層の一部を酸化す
る方法、レジスト層等をその端部でだれさせる方法、あ
るいはSiCl4+N2ガスを所要の条件で用いてエッチング
する方法等の種々の手段が挙げられる。次に、上記除去
部に選択的にチャンネルストッパー領域となる不純物を
イオン注入し、上記テーパー部に対応する上記半導体領
域には、他部に比べて低濃度の不純物を導入する。そし
て、半導体窒化膜等をマスクとして選択酸化を行い素子
分離領域を形成する。この選択酸化の後、チャンネルス
トッパー領域に隣接した領域へ不純物の導入が行われ
る。
〔作用〕
本発明においては、除去部の端部で上記半導体層がテ
ーパー状に形成されるため、続いてチャンネルストッパ
ー領域の形成のためのイオン注入を行ったときには、そ
のテーパー状の半導体層の部分の厚みに応じたイオン阻
止能から、チャンネルストッパー領域は端部側で濃度が
低下するような分布を持ったものとなる。このため接合
の近くでは、高濃度不純物領域同士のぶつかり合いが起
こらず、その接合耐圧が向上することになる。
〔実施例〕
以下、本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説
明する。
本実施例は、耐圧の向上を目的とした改良型の選択酸
化方法に係る半導体装置の製造方法である。以下、本実
施例を第1図a〜第1図fを参照して説明する。
まず、第1図aに示すように、シリコン基板21上に熱
酸化等の方法によって、パッド酸化膜としてのシリコン
酸化膜22を形成する。このシリコン酸化膜2の膜厚は、
薄いものとされ、例えば50程度とされる。次に、このシ
リコン酸化膜2上にポリシリコン層23がCVD法等によっ
て形成される。ポリシリコン層23は、選択酸化時の緩衝
層として機能する。すなわち、このポリシリコン層23を
利用して応力の緩和やバーズビークを小さくさせる。こ
のポリシリコン層23上にはシリコン窒化膜24をCVD法に
より形成する。ここで、第1の実施例のようにシリコン
酸化膜を介するようにしても良い。そして、シリコン窒
化膜24上にレジスト層25が形成され、このレジスト層25
はフィールド酸化膜の形成予定領域で窓明けされ開口部
26が形成される。
次に、第1図bに示すように、そのパターニングした
レジスト層25をマスクとしてシリコン窒化膜24をエッチ
ング除去する。このパターニングによって、シリコン窒
化膜24の除去部27の底部ではポリシリコン層23が露出す
る。
次に、第1図cに示すように、除去部27の端部で上記
ポリシリコン層23をテーパー状にエッチングして、その
ポリシリコン層23にテーパー部28を設ける。このテーパ
ー部28の形成は、等方性エッチングによる方法や、ポリ
シリコン層の一部を酸化する方法、レジスト層等をその
端部でだれさせる方法、あるいはSiCl4+N2ガスを所要
の条件で用いてエッチングする方法等の種々の手段が挙
げられる。このテーパー部28は、シリコン窒化膜24の除
去部27の端部から、中心に向かって徐々にその膜厚が薄
くなるような形状とされ、必ずしも直線的な傾斜を有す
るものでなくとも良い。このテーパー部28の機能は、そ
の傾斜に沿って異なるポリシリコン層23の膜厚の差か
ら、それぞれのところでイオン注入の阻止能を異なら
せ、もって不純物濃度の傾斜を反映した分布を得ること
にある。テーパー部28のない除去部27の中心では、シリ
コン酸化膜22が露出する。
次に、第1図dに示すように、チャンネルストッパー
領域の形成のためのイオン注入を行う。このイオン注入
は、上記パターニングされたシリコン窒化膜24及びポリ
シリコン層23のテーパー部28をマスクとして選択的に行
われる。打ち込まれる不純物は、基板がp型ならばp型
のボロン等であり、基板がn型ならばn型のリン,砒素
等である。本実施例ではボロンをイオン注入する。この
イオン注入によって、テーパー部28のない除去部27の中
心部では、高濃度に不純物が打ち込まれ、テーパー部28
の下部では、その傾斜にそった不純物濃度分布を有する
ように不純物が打ち込まれることになる。すなわち、除
去部の端部側では、その不純物濃度が徐々に低くなる分
布となる。
次に、第1図eに示すように、選択酸化が行われる。
この選択酸化によって、除去部27のパターンを反映して
フィールド酸化膜29が形成される。このときシリコン酸
化膜22とシリコン基板21の界面では、横方向に酸化が進
んで行くが、上記ポリシリコン層23の作用によって、十
分に小さいバーズビークのフィールド酸化膜29が得られ
る。また、上記ポリシリコン層23のテーパー部28もスト
レスの緩和に寄与する。
次に、上記シリコン窒化膜24とポリシリコン層23が除
去され、アニール,ゲート酸化膜,ゲート電極,不純物
拡散領域の形成等を経て、フィールド酸化膜29に隣接し
てn+型の高濃度不純物領域30がシリコン基板21の表面
に形成される。また、フィールド酸化膜29の下部には、
p型の不純物領域からなるチャンネルストッパー領域31
が形成される。ここで、このチャンネルストッパー領域
31の不純物濃度は、フィールド酸化膜29の端部側31bで
低濃度となり、中心側31aで高濃度となる。従って、n+
型の高濃度不純物領域30とは、端部側31bの低濃度の不
純物領域が接することになり、高濃度の不純物領域同士
がぶつかり合わないため、その接合耐圧の劣化を防止で
きることになる。
このように本実施例の半導体装置の製造方法では、選
択酸化の除去部の端部にテーパー部28が形成されるた
め、チャンネルストッパー領域の形成のためのイオン注
入による不純物濃度分布は、中心側で高濃度とされ、端
部側で低濃度になる。このため、中心側の高濃度の部分
でフィールド反転電圧を高いものにすることができ、同
時にその端部が低濃度のために接合耐圧も高くすること
ができる。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明に係る半導体装置の製造方法
では、選択酸化の除去部の端部で半導体層がテーパー状
とされるため、チャンネルストッパー領域の形成のため
のイオン注入を行ったときでは、端部で低濃度,中心部
で高濃度のチャンネルストッパー領域が得られることに
なる。従って、接合耐圧を向上させることができ、同時
にフィールド反転電圧も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜第1図fは本発明に係る半導体装置の製造方
法の一例を説明するためのそれぞれ工程断面図である。 第2図a〜第2図cは従来のポリシリコン層を用いて選
択酸化する方法の問題点を説明するためのそれぞれ工程
断面図である。 21……シリコン基板、22……シリコン酸化膜、23……ポ
リシリコン層、24……シリコン窒化膜、27……除去部、
29……フィールド酸化膜、28……テーパー部、31……チ
ャンネルストッパー領域、30……高濃度不純物領域。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−66647(JP,A) 特開 昭53−97380(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/316 H01L 21/76 H01L 21/265

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体領域を選択的に酸化して素子分離領
    域を形成する半導体装置の製造方法において、 半導体領域上に半導体酸化膜と半導体層と半導体窒化膜
    とを順次積層させて形成する工程と、 選択的に上記半導体窒化膜をエッチング除去する工程
    と、 その除去部の端部で上記半導体層をテーパー状に形成す
    る工程と、 上記除去部に選択的にチャンネルストッパー領域となる
    不純物をイオン注入し、上記テーパー部に対応する上記
    半導体領域には、他部に比べて低濃度の不純物を導入す
    る工程と、 選択酸化を行って素子分離領域を形成する工程と からなる半導体装置の製造方法。
JP63220209A 1988-09-02 1988-09-02 半導体装置の製造法 Expired - Fee Related JP2775765B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63220209A JP2775765B2 (ja) 1988-09-02 1988-09-02 半導体装置の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63220209A JP2775765B2 (ja) 1988-09-02 1988-09-02 半導体装置の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0268930A JPH0268930A (ja) 1990-03-08
JP2775765B2 true JP2775765B2 (ja) 1998-07-16

Family

ID=16747598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63220209A Expired - Fee Related JP2775765B2 (ja) 1988-09-02 1988-09-02 半導体装置の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2775765B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5002898A (en) * 1989-10-19 1991-03-26 At&T Bell Laboratories Integrated-circuit device isolation
US5215930A (en) * 1991-10-23 1993-06-01 At&T Bell Laboratories Integrated circuit etching of silicon nitride and polysilicon using phosphoric acid
US5338750A (en) * 1992-11-27 1994-08-16 Industrial Technology Research Institute Fabrication method to produce pit-free polysilicon buffer local oxidation isolation
US5994203A (en) * 1996-02-28 1999-11-30 Micron Technology, Inc. Process for stress reduction in silicon during field isolation
JP4711816B2 (ja) * 2005-12-13 2011-06-29 旭化成ホームズ株式会社 増設梁及び床パネルの補強方法
JP5950507B2 (ja) * 2011-05-02 2016-07-13 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法およびcmosイメージセンサーの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5397380A (en) * 1977-02-07 1978-08-25 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
US4630356A (en) * 1985-09-19 1986-12-23 International Business Machines Corporation Method of forming recessed oxide isolation with reduced steepness of the birds' neck

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0268930A (ja) 1990-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4616399A (en) Method of manufacturing an insulated gate field effect transistor
JPH0697665B2 (ja) 集積回路構成体の製造方法
US4343080A (en) Method of producing a semiconductor device
EP0135243A1 (en) A method of producing a semiconductor structure on a substrate and a semiconductor device manufactured thereby
JPH07201974A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2775765B2 (ja) 半導体装置の製造法
JPH0427706B2 (ja)
JP2644776B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH1041476A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2782781B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3325692B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3057692B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4857493B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2890550B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR0167231B1 (ko) 반도체장치의 격리방법
JP3848782B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6037614B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0541516A (ja) 半導体装置及び製造方法
JP2915040B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11274491A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS58175843A (ja) 半導体集積回路の製造方法
JPH01112771A (ja) バイポーラトランジスタの製造方法
JPH06188259A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02240934A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPS6147666A (ja) 半導体装置におけるコンタクト穴の形成方法および半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees