JP3058943B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3058943B2 JP3058943B2 JP3163954A JP16395491A JP3058943B2 JP 3058943 B2 JP3058943 B2 JP 3058943B2 JP 3163954 A JP3163954 A JP 3163954A JP 16395491 A JP16395491 A JP 16395491A JP 3058943 B2 JP3058943 B2 JP 3058943B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に関し、特に、ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによりフィ
ールド分離酸化膜を形成する方法に関するものである。
に関し、特に、ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによりフィ
ールド分離酸化膜を形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリ・バッファーＬＯＣＯＳ（Poly Buf
fer LOCal Oxidation of Silicon) とは、ポリシリコン
を下敷酸化膜と窒化膜の間にはさむような構造にして行
うシリコンの局部酸化法である。この方法はフィールド
形成工程によく用いられており、フィールド分離酸化膜
の端部に発生するバーズ・ビーク（Bird's Beak)を低減
できるという利点を有している。
fer LOCal Oxidation of Silicon) とは、ポリシリコン
を下敷酸化膜と窒化膜の間にはさむような構造にして行
うシリコンの局部酸化法である。この方法はフィールド
形成工程によく用いられており、フィールド分離酸化膜
の端部に発生するバーズ・ビーク（Bird's Beak)を低減
できるという利点を有している。
【０００３】以下、ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによる
フィールド分離酸化膜の形成方法を図３を用いて説明す
る。図３において、２は窒化膜、３はポリシリコン、４
は下敷酸化膜、５はシリコン基板、６はフィールド分離
酸化膜である。まず、図３(a) に示すように、シリコン
基板５上に下敷酸化膜４としてＳｉＯ2 を膜厚１５０オ
ングストローム程度に形成し、該下敷酸化膜４上にさら
にポリシリコン３，窒化膜（ＳｉＮ）２をそれぞれ膜厚
５００オングストローム，２５００オングストローム程
度に順次形成する。
フィールド分離酸化膜の形成方法を図３を用いて説明す
る。図３において、２は窒化膜、３はポリシリコン、４
は下敷酸化膜、５はシリコン基板、６はフィールド分離
酸化膜である。まず、図３(a) に示すように、シリコン
基板５上に下敷酸化膜４としてＳｉＯ2 を膜厚１５０オ
ングストローム程度に形成し、該下敷酸化膜４上にさら
にポリシリコン３，窒化膜（ＳｉＮ）２をそれぞれ膜厚
５００オングストローム，２５００オングストローム程
度に順次形成する。
【０００４】その後、窒化膜２上にレジストを塗布し、
露光，現像により、該レジストを活性領域（フィール
ド）以外の領域，即ちフィールド分離酸化膜の形成領域
に開口部を有するパターン７に加工し（図３(b) ) 、こ
のレジストパターン７をマスクとして、異方性エッチン
グにより開口部に露出している窒化膜２及びポリシリコ
ン３をエッチング除去する（図３(c) ）。
露光，現像により、該レジストを活性領域（フィール
ド）以外の領域，即ちフィールド分離酸化膜の形成領域
に開口部を有するパターン７に加工し（図３(b) ) 、こ
のレジストパターン７をマスクとして、異方性エッチン
グにより開口部に露出している窒化膜２及びポリシリコ
ン３をエッチング除去する（図３(c) ）。
【０００５】その後、レジストパターン７を除去し（図
３(d))、９００度程度の温度で酸化することにより、窒
化膜２，ポリシリコン３の開口部にフィールド分離酸化
膜６を形成する。
３(d))、９００度程度の温度で酸化することにより、窒
化膜２，ポリシリコン３の開口部にフィールド分離酸化
膜６を形成する。
【０００６】図４は、上述のように形成されたフィール
ド分離酸化膜により分離された複数の活性領域を備えた
ウエハを示しており、図において、図３と同一符号は同
一または相当部分を示し、１は活性領域（フィールド）
を示している。図４では図を判り易くするために活性領
域１にフィールド分離酸化膜６の形成工程で用いたポリ
シリコン３と窒化膜２を残したままの状態を示してい
る。
ド分離酸化膜により分離された複数の活性領域を備えた
ウエハを示しており、図において、図３と同一符号は同
一または相当部分を示し、１は活性領域（フィールド）
を示している。図４では図を判り易くするために活性領
域１にフィールド分離酸化膜６の形成工程で用いたポリ
シリコン３と窒化膜２を残したままの状態を示してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポリ・バッファＬＯＣＯＳによるフィールド分離酸化膜
の形成方法においては、上述のように９００度程度の温
度でフィールド酸化しているため、活性領域の縁の部分
に凹凸が見られるという問題があった。図５は従来方法
により形成された、窒化膜２，ポリシリコン膜３除去前
の活性領域１を撮影した写真を描いた図であり、図に示
すように、活性領域１の縁には多数の凹凸が見られ、歪
んだ形状となっている。
ポリ・バッファＬＯＣＯＳによるフィールド分離酸化膜
の形成方法においては、上述のように９００度程度の温
度でフィールド酸化しているため、活性領域の縁の部分
に凹凸が見られるという問題があった。図５は従来方法
により形成された、窒化膜２，ポリシリコン膜３除去前
の活性領域１を撮影した写真を描いた図であり、図に示
すように、活性領域１の縁には多数の凹凸が見られ、歪
んだ形状となっている。
【０００８】また、図６に窒化膜２，ポリシリコン膜３
除去後の活性領域１の平面図を模式的に描いたものを示
す。これは例えば、文献ジャーナル エレクトロケミカ
ルソサイエティ １３６巻 １９８９年 １２月 発刊
の「製造環境におけるポリ・バッファＬＯＣＯＳの特
性」（ J. Electrochem.Soc., Vol.136, Nol2, Decembe
r 1989,“ Characterization of Poly-BufferedLOCOS i
n Manufacturing Environment ”）にも示されているも
のである。図において、１は薄いＳｉＯ2 膜によって覆
われた活性領域である。図に示すように、活性領域１の
縁の部分の形状は一様ではなく歪み、極端な場合にはそ
の表面に穴が開くということもあった。これはフィール
ド酸化の際にポリシリコン膜３へ応力がかかり、ポリシ
リコンに穴が開き、これにより、ポリシリコン膜３にマ
スクされているはずのＳｉＯ2 膜４がＳｉＮ膜２の除去
の工程で同時にエッチング除去されてしまうために発生
する現象と考えられている。
除去後の活性領域１の平面図を模式的に描いたものを示
す。これは例えば、文献ジャーナル エレクトロケミカ
ルソサイエティ １３６巻 １９８９年 １２月 発刊
の「製造環境におけるポリ・バッファＬＯＣＯＳの特
性」（ J. Electrochem.Soc., Vol.136, Nol2, Decembe
r 1989,“ Characterization of Poly-BufferedLOCOS i
n Manufacturing Environment ”）にも示されているも
のである。図において、１は薄いＳｉＯ2 膜によって覆
われた活性領域である。図に示すように、活性領域１の
縁の部分の形状は一様ではなく歪み、極端な場合にはそ
の表面に穴が開くということもあった。これはフィール
ド酸化の際にポリシリコン膜３へ応力がかかり、ポリシ
リコンに穴が開き、これにより、ポリシリコン膜３にマ
スクされているはずのＳｉＯ2 膜４がＳｉＮ膜２の除去
の工程で同時にエッチング除去されてしまうために発生
する現象と考えられている。
【０００９】このように、従来の製造方法によるフィー
ルド分離酸化膜の形成においては、活性領域１の縁の部
分に凹凸や穴が発生し、活性領域の形状の美観を損ね、
トランジスタの電気特性にも悪影響を及ぼすという問題
があった。
ルド分離酸化膜の形成においては、活性領域１の縁の部
分に凹凸や穴が発生し、活性領域の形状の美観を損ね、
トランジスタの電気特性にも悪影響を及ぼすという問題
があった。
【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ポリバッファＬＯＣＯＳによる
フィールド酸化の際、活性領域の形状を美しく仕上げる
ことができ、トランジスタの電気特性を向上させること
ができる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
ためになされたもので、ポリバッファＬＯＣＯＳによる
フィールド酸化の際、活性領域の形状を美しく仕上げる
ことができ、トランジスタの電気特性を向上させること
ができる半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
【００１１】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
ポリ・バッファーＬＯＣＯＳ技術を用いてフィールド分
離酸化膜を形成する方法において、基板上の下敷酸化膜
がやや軟化する温度にてフィールド酸化を行うようにし
たものである。
ポリ・バッファーＬＯＣＯＳ技術を用いてフィールド分
離酸化膜を形成する方法において、基板上の下敷酸化膜
がやや軟化する温度にてフィールド酸化を行うようにし
たものである。
【００１２】
【作用】この発明においては、基板上の下敷酸化膜がや
や軟化する程度の温度以上の温度にてフィールド酸化を
行うようにしたので、下敷酸化膜の軟化により、フィー
ルド酸化の際にポリシリコンにかかる応力は緩和され
る。
や軟化する程度の温度以上の温度にてフィールド酸化を
行うようにしたので、下敷酸化膜の軟化により、フィー
ルド酸化の際にポリシリコンにかかる応力は緩和され
る。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の半導体装置の製造方法にか
かるポリ・バッファーＬＯＣＯＳによるフィールド分離
酸化膜の形成方法について、図３を参照して説明する。
かるポリ・バッファーＬＯＣＯＳによるフィールド分離
酸化膜の形成方法について、図３を参照して説明する。
【００１４】まず、図３(a) に示すように、シリコン基
板５上に下敷酸化膜４としてＳｉＯ2 を膜厚１５０オン
グストローム程度に形成し、この上にさらにポリシリコ
ン３，窒化膜（ＳｉＮ）２をそれぞれ膜厚５００オング
ストローム程度，膜厚２５００オングストローム程度に
順次形成する。
板５上に下敷酸化膜４としてＳｉＯ2 を膜厚１５０オン
グストローム程度に形成し、この上にさらにポリシリコ
ン３，窒化膜（ＳｉＮ）２をそれぞれ膜厚５００オング
ストローム程度，膜厚２５００オングストローム程度に
順次形成する。
【００１５】その後、窒化膜２上にレジストを塗布し、
露光，現像により、該レジストを活性領域以外の領域，
即ちフィールド分離酸化膜の形成領域に開口部を有する
パターン７に加工し（図３(b) ) 、このレジストパター
ン７をマスクとして、異方性エッチングにより開口部に
露出している窒化膜２及びポリシリコン３をエッチング
除去する（図３(c) ）。その後、レジストパターン７を
除去する（図３(d))。ここまでの工程は従来例と全く同
様である。
露光，現像により、該レジストを活性領域以外の領域，
即ちフィールド分離酸化膜の形成領域に開口部を有する
パターン７に加工し（図３(b) ) 、このレジストパター
ン７をマスクとして、異方性エッチングにより開口部に
露出している窒化膜２及びポリシリコン３をエッチング
除去する（図３(c) ）。その後、レジストパターン７を
除去する（図３(d))。ここまでの工程は従来例と全く同
様である。
【００１６】その後、従来例とは異なり、本実施例では
これをＳｉＯ2 膜４がやや軟化する温度である１０５０
度より高い温度、好ましくは１２００度程度の温度でフ
ィールド酸化する。これにより、窒化膜２，ポリシリコ
ン３の開口部にフィールド分離酸化膜６を形成する。
これをＳｉＯ2 膜４がやや軟化する温度である１０５０
度より高い温度、好ましくは１２００度程度の温度でフ
ィールド酸化する。これにより、窒化膜２，ポリシリコ
ン３の開口部にフィールド分離酸化膜６を形成する。
【００１７】図１は本実施例により製造された窒化膜
２，ポリシリコン膜３除去前の活性領域１の様子を撮影
した写真を描いた図であり、図に示すように、本実施例
では活性領域１の縁は一様に滑らかに形成されており、
従来のような凹凸はほとんど見られない。
２，ポリシリコン膜３除去前の活性領域１の様子を撮影
した写真を描いた図であり、図に示すように、本実施例
では活性領域１の縁は一様に滑らかに形成されており、
従来のような凹凸はほとんど見られない。
【００１８】また、図２は本実施例により製造された窒
化膜２，ポリシリコン膜３除去後の活性領域１を模式的
に示した平面図であり、薄いＳｉＯ2 膜によって覆われ
た活性領域１の縁の部分は一様で、歪み、穴等が発生す
ることなく美しく仕上がっている。
化膜２，ポリシリコン膜３除去後の活性領域１を模式的
に示した平面図であり、薄いＳｉＯ2 膜によって覆われ
た活性領域１の縁の部分は一様で、歪み、穴等が発生す
ることなく美しく仕上がっている。
【００１９】以上のように本実施例による製造方法によ
れば、ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによるフィールト酸
化の際に、ＳｉＯ2 膜４がやや軟化する温度である１０
５０度より高い温度でフィールド酸化をするようにした
ので、フィールド酸化の際にＳｉＯ2 膜が軟化し、これ
により、ポリシリコン膜３への応力が緩和され、従来の
ように、ポリシリコン膜３に穴が開き、ポリシリコン膜
３にマスクされているはずのＳｉＯ2 膜４がＳｉＮ膜２
の除去の工程で同時にエッチング除去されてしまうよう
なことはなく、凹凸や穴等のない滑らかな縁を有する活
性領域を得ることができ、トランジスタの電気特性を向
上させることができる。
れば、ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによるフィールト酸
化の際に、ＳｉＯ2 膜４がやや軟化する温度である１０
５０度より高い温度でフィールド酸化をするようにした
ので、フィールド酸化の際にＳｉＯ2 膜が軟化し、これ
により、ポリシリコン膜３への応力が緩和され、従来の
ように、ポリシリコン膜３に穴が開き、ポリシリコン膜
３にマスクされているはずのＳｉＯ2 膜４がＳｉＮ膜２
の除去の工程で同時にエッチング除去されてしまうよう
なことはなく、凹凸や穴等のない滑らかな縁を有する活
性領域を得ることができ、トランジスタの電気特性を向
上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポリ
・バッファＬＯＣＯＳによるフィールド酸化の際、Ｓｉ
Ｏ2 膜がやや軟化するように温度を高めたので、ポリシ
リコン膜への応力が緩和され、活性領域の縁を凹凸や穴
あき等のない滑らかな美しい形状に形成でき、これによ
り、トランジスタの電気特性を向上することができると
いう効果がある。
・バッファＬＯＣＯＳによるフィールド酸化の際、Ｓｉ
Ｏ2 膜がやや軟化するように温度を高めたので、ポリシ
リコン膜への応力が緩和され、活性領域の縁を凹凸や穴
あき等のない滑らかな美しい形状に形成でき、これによ
り、トランジスタの電気特性を向上することができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法により製造された、窒化膜，ポリシリコン膜除去前の
活性領域を撮影した写真を描いた図である。
法により製造された、窒化膜，ポリシリコン膜除去前の
活性領域を撮影した写真を描いた図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法により製造された、窒化膜，ポリシリコン膜除去後の
活性領域の平面図を模式的に表わした図である。
法により製造された、窒化膜，ポリシリコン膜除去後の
活性領域の平面図を模式的に表わした図である。
【図３】ポリ・バッファーＬＯＣＯＳによるフィールド
分離酸化膜の形成工程を示す図である。
分離酸化膜の形成工程を示す図である。
【図４】ポリ・バッファーＬＯＣＯＳで形成されたフィ
ールド分離酸化膜により分離された複数の活性領域を示
す図である。
ールド分離酸化膜により分離された複数の活性領域を示
す図である。
【図５】従来例による方法により製造された、窒化膜，
ポリシリコン膜除去前の活性領域を撮影した写真を描い
た図である。
ポリシリコン膜除去前の活性領域を撮影した写真を描い
た図である。
【図６】従来例による方法により製造された、窒化膜，
ポリシリコン膜除去後の活性領域の平面図を模式的に表
わした図である。
ポリシリコン膜除去後の活性領域の平面図を模式的に表
わした図である。
１ 活性領域 ２ 窒化膜（ＳｉＮ） ３ ポリシリコン膜 ４ 下敷酸化膜（ＳｉＯ2 ） ５ シリコン基板 ６ フィールド分離酸化膜 ７ レジスト
フロントページの続き (72)発明者 木下 充矢 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 エル・エス・アイ研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−34950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−45832（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−260639（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253250（ＪＰ，Ａ) 前田和夫著、最新ＬＳＩプロセス技 術，工業調査会（1988年４月20日）Ｐ. 133
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板上に下敷酸化膜を形成する
工程と、 前記下敷酸化膜上にポリシリコン膜及び窒化膜を順次形
成する工程と、 所定の活性領域のみを覆うように前記ポリシリコン膜及
び窒化膜をエッチング形成する工程と、 前記下敷酸化膜がやや軟化する程度の温度以上の温度に
てフィールド酸化する工程とを備えたことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163954A JP3058943B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163954A JP3058943B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04360532A JPH04360532A (ja) | 1992-12-14 |
| JP3058943B2 true JP3058943B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15783982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3163954A Expired - Fee Related JP3058943B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058943B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10199875A (ja) | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3163954A patent/JP3058943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 前田和夫著、最新ＬＳＩプロセス技術，工業調査会（１９８８年４月２０日）Ｐ．１３３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04360532A (ja) | 1992-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |