JPH01173738A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度で、且つ、垂直な側面を有する絶縁分離
が形成できる半導体装置の製造方法に関する。

従来の技術 従来、半導体基板を所望の深さまでエツチングした後、
選択酸化して分離絶縁膜を形成する方法が提案されてい
る。

上記の製造工程を第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示す。シリコ
ン基板１上に薄い５ｉｎ２膜２及びＳｉ、Ｎ４　膜３か
らなる積層パターンを形成した後、シリコン基板１を所
望の深さまでエツチングする（第２図（Ａ））。

その後、Ｓｉ　、Ｎ　４膜３を酸化防止マスクにして選
択酸化を行ない、厚い分離用５ｉｎ２膜４を形成する（
第２図（Ｂ））。その後、Ｓｉ　、Ｎ　４膜３及び５ｉ
０２膜２を除去し、半導体素子形成のための拡散層６を
形成する（第２図（Ｃ））。

発明が解決しようとする問題点 上記工程において、第２図（Ｂ）の如く厚いＳｉｎ２膜
４を形成した場合、バーズビーク６が形成される。この
バーズビーク６はＳｉ　３Ｎ　４　膜３の端部下のＳｉ
Ｏ□膜２中を酸素が通ってＳｉ、Ｎ４膜３下のシリコン
基板１に供給されることによって生じる。

このバーズビーク６はＳｉ、Ｎ４膜３の端部より５ｉｎ
２膜４の膜厚程度入ってしまうため、高密度化が難しい
という問題がある。しかも、バーズビーク５によって分
離側面６にテーパーがつくため、拡散層７を形成すると
拡散窓よりも拡散層７の底面が拡がってしまう。このよ
うに拡散層７の底面が拡がると接合面積が増えるため、
寄生容量が増大しトランジスタ特性が低下するという問
題がある。

問題点を解決するだめの手段 本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に薄い
酸化膜及び酸化防止膜から成る積層パターンを形成した
後、前記酸化膜を所望量だけサイドエッチする工程と、
前記酸化防止膜下のサイドエッチ領域に半導体膜を形成
する工程と、前記酸化防止膜をマスクに選択酸化するこ
とにより厚い分離用酸化膜を形成する工程を備え、前記
分離用酸化膜にバーズビークが生じず、分離側面がほぼ
垂直な形状になることを特徴とする。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、酸化防止膜をマスクに選択酸化する際、酸化
防止膜下には薄い酸化膜、周辺下には半導体膜が形成さ
れた構造となっており、薄い酸化膜が露出していない。

したがって、選択酸化時に従来の如く薄い酸化膜を通っ
て酸化防止膜下に酸素が供給されないので、バーズビー
クが形成されず、しかも、形成された分離用酸化膜側面
はほぼ垂直な形状になる。このような分離用酸化膜の形
成された半導体基板に拡散層を形成した場合、分離用酸
化膜側面にテーパーがないため、拡散窓より拡散層の底
面が拡がることはなく、寄生容量の増大を防止すること
ができる。また、選択酸化時に酸化防止膜下には薄い酸
化膜が形成されているので、酸化時のストレスが緩和さ
れ、結晶欠陥の発生を防止することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例として分離用酸化膜の形成方法
を第１図（ム）〜（Ｇ）に基づいて説明する。

半導体基板１０上に薄い酸化膜（ＳｉＯ□膜）１１と酸
化防止膜としてのＳｉ、Ｎ４膜１２を形成する。

その後、Ｓｉ、Ｎ４膜１２及び５ｉｏ２膜１１からなる
積層パターンを形成した後、半導体基板１０を所望の深
さまでエツチングする（第１図（ム））。この半導体基
板１０のエンチング深さを例えば後工程で形成する分離
用酸化膜厚の半分程度にしておけば、分離用酸化膜表面
と半導体基板１０表面をほぼ平坦にすることができる。

次に、５１３Ｎ４膜１２下の５ｉｎ２膜１１をサイドエ
ッチして、サイドエッチ領域１３を形成する（第１図（
Ｂ））。サイドエッチ領域１３の幅ｍは、後工程で形成
する分離用酸化膜厚の半分程度にしておけば、バーズビ
ークのない分離用酸化膜を形成することができる。

次に、全面に半導体膜１４を形成する（第１図（（ｌｊ
）　）。この半導体膜１４の膜厚は、５１０２膜１１の
膜厚の半分程度以上形成すれば、サイドエッチ領域１３
に半導体膜１４が充填される。

次に、半導体膜１４を酸化してＳｉＯ□膜１６全１６す
る（第１図（Ｄ））。このとき、Ｓｉ、Ｎ４膜１２周辺
下のサイドエッチ領域１３に半導体膜１３が残存する。

次に、５ｉｎ２膜１６を除去すると第１図（ＩＣ）の如
く、５ｉ５Ｎ４膜１２下に５ｉｎ２膜１１が形成され、
しかも、周辺下には半導体膜１３が形成された構造とな
る。

次に、５１３Ｎ４膜１２をマスクにして選択酸化すれば
、第１図ＣＦ）の如く、バーズビークのない分離用Ｓｉ
Ｏ２膜１６を形成することができる。しかも、ＳｉＯ２
膜１６の側面はほぼ垂直に形状で形成される。

次に、５ｉ５Ｎ４膜１２及びＳｉＯ２膜１１全１１チン
グした後、所望の拡散を行なえば、底面の拡がりのない
拡散層１７を形成することができる（第１図（Ｇ））。

上記実施例においては、半導体基板１ｏを所望の深さま
でエツチングしたが、エツチングしなくても良い。また
、サイドエッチ領域１３に半導体膜１４を形成する方法
として、半導体膜１４を酸化して除去することによって
行なったが、第１図（Ｃ）の如く半導体膜１４を形成し
た後、半導体膜１４をウェットエッチあるいはドライエ
ッチによってエツチングしてサイドエッチ領域１３に半
導体膜１４を残存させても良い。

発明の効果 以上の如く、本発明によればＳｉ、Ｎ４膜周辺下に半導
体膜を形成することによってバーズビークがなく、しか
も、側面がほぼ垂直な分離用酸化膜を形成することがで
きる。しかも、Ｓｉ３Ｎ４膜下にはＳｉＯ□膜が形成さ
れているため、分離用５ｉｎ２膜形成時のストレスが緩
和され、結晶欠陥の発生が防止できる。したがって、拡
散層を形成した場合、拡散層底面の拡がりがないので寄
生容量を小さくすることができ、且つ、微細化すること
ができるため、半導体集積回路の低消費電力化、高密度
化に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ム）〜（Ｇ）は本発明の一実施例における分離
用酸化膜の製造方法を示す工程断面図、第２図（ム）〜
（Ｃ）は従来の分離用酸化膜の製造方法を示す工程断面
図である。 １ｏ・・・・・・半導体基板、１１．１５．１６・・・
・・・５ｉｎ２膜、１２・・・・・・酸化防止膜（Ｓｉ
３Ｎ４膜）、１３・・・・・・サイドエッチ領域、１４
・・・・・・半導体膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に薄い酸化膜及び酸化防止膜から成
   る積層パターンを形成した後、前記酸化膜を所望量だけ
   サイドエッチする工程と、前記酸化防止膜下のサイドエ
   ッチ領域に半導体膜を形成する工程と、前記酸化防止膜
   をマスクにして前記半導体基板及び半導体膜を選択酸化
   することにより厚い分離用酸化膜を形成する工程とを備
   えてなる半導体装置の製造方法。
2. （２）積層パターン形成後、半導体基板を所望の深さま
   でエッチングする特許請求の範囲第１項に記載の半導体
   装置の製造方法。
3. （３）半導体基板上に半導体膜を形成した後、前記半導
   体膜を酸化して酸化膜を形成し、前記酸化膜を除去する
   ことによってサイドエッチ領域に半導体膜を形成する特
   許請求の範囲第１項に記載の半導体装置の製造方法。