JPH01265536A - 半導体集積回路における素子分離領域の形成方法 - Google Patents
半導体集積回路における素子分離領域の形成方法Info
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- JPH01265536A JPH01265536A JP63092968A JP9296888A JPH01265536A JP H01265536 A JPH01265536 A JP H01265536A JP 63092968 A JP63092968 A JP 63092968A JP 9296888 A JP9296888 A JP 9296888A JP H01265536 A JPH01265536 A JP H01265536A
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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。
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〕
本発明は半導体集積回路の製造方法、とくに耐酸化膜を
マスクとして選択酸化を行ない素子分離領域に素子分離
絶縁膜を形成する方法に関する。
マスクとして選択酸化を行ない素子分離領域に素子分離
絶縁膜を形成する方法に関する。
素子分離領域に素子分離絶縁膜を形成し半導体素子間の
分離を行なう方法として、例えば特公昭４９−３９３０
８号公報忙記載の方法がある。この公報記載の方法はシ
リコン基板上に酸化シリコン膜からなる下敷酸化膜と窒
化シリコン膜からなる耐ｉ化膜とを形成し、フォトエツ
チングにより素子分離領域の耐酸化膜を除去する。その
後耐酸化膜をマスクとして酸化処理を行なういわゆる選
択酸化を行なうことにより、素子分離領域に酸化シリコ
ン膜からなる素子分離絶縁膜を形成する。
分離を行なう方法として、例えば特公昭４９−３９３０
８号公報忙記載の方法がある。この公報記載の方法はシ
リコン基板上に酸化シリコン膜からなる下敷酸化膜と窒
化シリコン膜からなる耐ｉ化膜とを形成し、フォトエツ
チングにより素子分離領域の耐酸化膜を除去する。その
後耐酸化膜をマスクとして酸化処理を行なういわゆる選
択酸化を行なうことにより、素子分離領域に酸化シリコ
ン膜からなる素子分離絶縁膜を形成する。
しかし上記記載の方法においては耐酸化膜パターンの下
に素子分離絶縁膜が喰い込んで成長するため鳥の嘴状の
（・わゆるバーズビークが形成され、半導体集積回路素
子の微細化には充分対応できなくなってきている。
に素子分離絶縁膜が喰い込んで成長するため鳥の嘴状の
（・わゆるバーズビークが形成され、半導体集積回路素
子の微細化には充分対応できなくなってきている。
そこでこのバーズビーク領域を少なくするため例えば特
開昭６３−２４６３５号公報に記載の方法が提案されて
いる。これはシリコン基板上に下敷酸化膜と耐酸化膜と
を形成し、フォトエツチングにより素子分離領域の耐酸
化膜と下敷酸化膜とをエツチングしさらにシリコン基板
をエツチングする。その後全面に窒化シリコン膜と多結
晶シリコン膜とを形成し、この多結晶シリコン膜に異方
性イオンエツチングを行なうことによってエツチングさ
れたシリコン基板の側壁にのみ多結晶シリコン膜を形成
する。その後選択酸化を行ない、多結晶シリコン膜を酸
化シリコン膜に変換して素子分離絶縁膜とする。
開昭６３−２４６３５号公報に記載の方法が提案されて
いる。これはシリコン基板上に下敷酸化膜と耐酸化膜と
を形成し、フォトエツチングにより素子分離領域の耐酸
化膜と下敷酸化膜とをエツチングしさらにシリコン基板
をエツチングする。その後全面に窒化シリコン膜と多結
晶シリコン膜とを形成し、この多結晶シリコン膜に異方
性イオンエツチングを行なうことによってエツチングさ
れたシリコン基板の側壁にのみ多結晶シリコン膜を形成
する。その後選択酸化を行ない、多結晶シリコン膜を酸
化シリコン膜に変換して素子分離絶縁膜とする。
しかし特開昭６３−２４６３５号公報記載の素子分離領
域の形成方法においては、エツチングされたシリコン基
板の側壁に形成された多結晶シリコン膜を酸化すること
により素子分離絶縁膜を形成しているため面積の大きな
素子分離領域中央部は充分に厚い素子分離絶縁膜が形成
できない。さらにその上エツチングされたシリコン基板
に窒化シリコン膜が直接形成されているため、シリコン
と窒化シリコン膜との熱膨張係数の差に起因する結晶欠
陥がシリコン基板に発生し、半導体素子特性が劣化する
。
域の形成方法においては、エツチングされたシリコン基
板の側壁に形成された多結晶シリコン膜を酸化すること
により素子分離絶縁膜を形成しているため面積の大きな
素子分離領域中央部は充分に厚い素子分離絶縁膜が形成
できない。さらにその上エツチングされたシリコン基板
に窒化シリコン膜が直接形成されているため、シリコン
と窒化シリコン膜との熱膨張係数の差に起因する結晶欠
陥がシリコン基板に発生し、半導体素子特性が劣化する
。
〔発明の目的〕 ゛
上記課題を解決して素子分離領域に厚い素子分離絶縁膜
が形成可能で、さらにシリコン基板に結晶欠陥が発生し
ない素子分離領域の形成方法により良好な特性をもつ半
導体集積回路を提供することが本発明の目的である。
が形成可能で、さらにシリコン基板に結晶欠陥が発生し
ない素子分離領域の形成方法により良好な特性をもつ半
導体集積回路を提供することが本発明の目的である。
上記目的を達成するため、本発明における素子分離領域
は下記記載の形成方法により製造する。
は下記記載の形成方法により製造する。
シリコン基板上の全面に順次下敷酸化膜と耐酸化膜とを
形成し、フォトエツチングにより素子分離領域の耐酸化
膜と下敷酸化膜とシリコン基板とを順次エツチングする
工程と、全面にオキシナイトライド膜と多結晶シリコン
膜とを順次形成して全面に表面がほぼ平坦な塗布膜を形
成する工程と、オキシナイトライド膜が・露出するまで
塗布膜と多結晶シリコン膜とをエツチングし塗布膜を除
去する工程と、選択酸化を行なうことにより素子分離領
域に素子分離絶縁膜を形成しオキシナイトライド膜と耐
酸化膜と下敷酸化膜とを除去する工程とを有する。
形成し、フォトエツチングにより素子分離領域の耐酸化
膜と下敷酸化膜とシリコン基板とを順次エツチングする
工程と、全面にオキシナイトライド膜と多結晶シリコン
膜とを順次形成して全面に表面がほぼ平坦な塗布膜を形
成する工程と、オキシナイトライド膜が・露出するまで
塗布膜と多結晶シリコン膜とをエツチングし塗布膜を除
去する工程と、選択酸化を行なうことにより素子分離領
域に素子分離絶縁膜を形成しオキシナイトライド膜と耐
酸化膜と下敷酸化膜とを除去する工程とを有する。
以下第１図の本発明における素子分離領域の形成方法を
示す断面図を用いて本発明の詳細な説明する。
示す断面図を用いて本発明の詳細な説明する。
まず第１図（ａ） Ｋ示すようにシリコン基板１２を熱
酸化することにより厚さ２００ｍ程度の酸化シリコン膜
からなる下敷酸化膜１４を形成する。その後ジクロルシ
ラン（ＳｉＨ２Ｃｌｚ） とアンモニア（ＮＨｓ）とを
反応ガスとして化学気相成長法により、厚さｌＱＱｎｍ
程度の窒化シリコン膜からなる耐酸化膜１６を形成する
。さらに感光性樹脂を回転塗布法によりシリコン基板１
２全面に形成し、フォトマスクを用いて露光現像を行な
い素子分離領域１８の感光性樹脂が除去されたフォトレ
ジスト２８を形成する。このフォトレジスト２８をエツ
チングマスクとして、例えば反応性イオンエツチング装
置を用いて耐酸化膜１６と下敷酸化膜１４とを順次エツ
チングし、さらにシリコン基板１２を深さ２５０ｎｍ程
度エツチングする。
酸化することにより厚さ２００ｍ程度の酸化シリコン膜
からなる下敷酸化膜１４を形成する。その後ジクロルシ
ラン（ＳｉＨ２Ｃｌｚ） とアンモニア（ＮＨｓ）とを
反応ガスとして化学気相成長法により、厚さｌＱＱｎｍ
程度の窒化シリコン膜からなる耐酸化膜１６を形成する
。さらに感光性樹脂を回転塗布法によりシリコン基板１
２全面に形成し、フォトマスクを用いて露光現像を行な
い素子分離領域１８の感光性樹脂が除去されたフォトレ
ジスト２８を形成する。このフォトレジスト２８をエツ
チングマスクとして、例えば反応性イオンエツチング装
置を用いて耐酸化膜１６と下敷酸化膜１４とを順次エツ
チングし、さらにシリコン基板１２を深さ２５０ｎｍ程
度エツチングする。
必要があればその後シリコン基板１２と同じ導電型の不
純物をイオン注入法により、イオン注入量１０〜１０
ａｔｏｍｓ ／ （ｙｉｉの条件でシリコン基板１２
に導入して１チ・ヤネルストップ領域を形成する。
純物をイオン注入法により、イオン注入量１０〜１０
ａｔｏｍｓ ／ （ｙｉｉの条件でシリコン基板１２
に導入して１チ・ヤネルストップ領域を形成する。
その後エツチングマスクとして用いたフォトレジスト２
８を除去する。
８を除去する。
次に第１図（ｂ）に示すようにジクロルシランとアンモ
ニアと一酸化窒素（Ｎ２０ ） との混合ガスを用いて
化学気相成長法により、全面に厚さ５Ｑｎｍ程度のオキ
シナイトライド膜２０を堆積する。このオキシナイトラ
イド膜２０は酸素を含んだ窒化シリコン膜であり、酸化
シリコン膜と窒化シリコン膜との双方の性質を兼ね備え
、シリコン基板１２への応力緩和作用を有する耐酸化膜
として作用する。その後さらにモノシラン（ＳｉＨ４）
を反応ガスとした化学気相成長法により全面に厚さ３０
０ｎｍ程度の多結晶シリコン膜２２を堆積する。さらに
回転塗布法によりポリメチルメタアクリレートを塗布す
ることにより、表面がほぼ平坦な塗布膜２４を形成する
。塗布＠２４としては上記のポリメチルメタアクリレー
ト以外にも有機高分子、感光性樹脂、スピンオンガラス
など表面がほぼ平坦な形状で形成できる材料であれば使
用可能である。
ニアと一酸化窒素（Ｎ２０ ） との混合ガスを用いて
化学気相成長法により、全面に厚さ５Ｑｎｍ程度のオキ
シナイトライド膜２０を堆積する。このオキシナイトラ
イド膜２０は酸素を含んだ窒化シリコン膜であり、酸化
シリコン膜と窒化シリコン膜との双方の性質を兼ね備え
、シリコン基板１２への応力緩和作用を有する耐酸化膜
として作用する。その後さらにモノシラン（ＳｉＨ４）
を反応ガスとした化学気相成長法により全面に厚さ３０
０ｎｍ程度の多結晶シリコン膜２２を堆積する。さらに
回転塗布法によりポリメチルメタアクリレートを塗布す
ることにより、表面がほぼ平坦な塗布膜２４を形成する
。塗布＠２４としては上記のポリメチルメタアクリレー
ト以外にも有機高分子、感光性樹脂、スピンオンガラス
など表面がほぼ平坦な形状で形成できる材料であれば使
用可能である。
次に第１図（Ｃ）に示すように酸素を反応ガスとした異
方性イオンエツチング法により多結晶シリコン膜２２表
面の一部が露出するまで塗布膜２４をエツチングし、さ
らにこの塗布膜２４をエツチングマスクとして六フッ化
イオウ（ＳＦａ）を反応ガスとした異方性エツチングに
よりオキシナイトライド膜２０表面の一部が露出するま
で多結晶シリコン膜２２をエツチングする。さらにその
後塗布膜２４を硫酸（Ｈ，８０４） と過酸化水素（
Ｈ２０２）との混合溶液中で除去することにより、エツ
チングされたシリコン基板１２内にオキシナイトライド
膜２０を介して多結晶シリコン膜２２を埋め込んだ状態
にする。
方性イオンエツチング法により多結晶シリコン膜２２表
面の一部が露出するまで塗布膜２４をエツチングし、さ
らにこの塗布膜２４をエツチングマスクとして六フッ化
イオウ（ＳＦａ）を反応ガスとした異方性エツチングに
よりオキシナイトライド膜２０表面の一部が露出するま
で多結晶シリコン膜２２をエツチングする。さらにその
後塗布膜２４を硫酸（Ｈ，８０４） と過酸化水素（
Ｈ２０２）との混合溶液中で除去することにより、エツ
チングされたシリコン基板１２内にオキシナイトライド
膜２０を介して多結晶シリコン膜２２を埋め込んだ状態
にする。
次に第１図（ｄ） Ｋ示すように温度１０００℃の水蒸
気雰囲気中で７０分間を選択酸化条件にて、多結晶シリ
コン膜２２を酸化することにより素子分離領域１８に酸
化シリコン膜からなる素子分離絶縁膜２６を形成する。
気雰囲気中で７０分間を選択酸化条件にて、多結晶シリ
コン膜２２を酸化することにより素子分離領域１８に酸
化シリコン膜からなる素子分離絶縁膜２６を形成する。
その後オキシナイトライド膜２０と耐酸化膜１６と下敷
酸化膜１４とを除去する。その後−船釣な方法により素
子領域に半導体素子を形成する。
酸化膜１４とを除去する。その後−船釣な方法により素
子領域に半導体素子を形成する。
本発明によればエツチングされたシリコン基板に多結晶
シリコン膜を埋め込みその後選択酸化を行なうことによ
り面積の大きな素子分離領域にも充分に厚い素子分離絶
縁膜を形成することが可能となり、さらにエツチングさ
れたシリコン基板に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と
の双方の性質を兼ね備えたオキシナイトライド膜を形成
したことによりシリコン基板に結晶欠陥の発生がなく、
良好な特性をもつ半導体集積回路が得られる。
シリコン膜を埋め込みその後選択酸化を行なうことによ
り面積の大きな素子分離領域にも充分に厚い素子分離絶
縁膜を形成することが可能となり、さらにエツチングさ
れたシリコン基板に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜と
の双方の性質を兼ね備えたオキシナイトライド膜を形成
したことによりシリコン基板に結晶欠陥の発生がなく、
良好な特性をもつ半導体集積回路が得られる。
第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明における素子分離領域
、の形成方法を示す断面図である。 １４・・・・・・下敷酸化膜、 １６・・・・・・耐酸化膜、 ２０・・・・・・オキシナイトライド膜、２２・・・・
・・多結晶シリコン膜、 ２４・・・・・・塗布膜、 ２６・・・・・・素子分離絶縁膜。 第１図
、の形成方法を示す断面図である。 １４・・・・・・下敷酸化膜、 １６・・・・・・耐酸化膜、 ２０・・・・・・オキシナイトライド膜、２２・・・・
・・多結晶シリコン膜、 ２４・・・・・・塗布膜、 ２６・・・・・・素子分離絶縁膜。 第１図
Claims (1)
- 選択酸化を行なうことにより素子分離領域に酸化シリ
コン膜からなる素子分離絶縁膜を形成する素子分離領域
の形成方法において、シリコン基板上の全面に順次下敷
酸化膜と耐酸化膜とを形成する工程と、フォトエッチン
グにより前記素子分離領域の前記耐酸化膜と下敷酸化膜
とシリコン基板とを順次エッチングする工程と、全面に
オキシナイトライド膜と多結晶シリコン膜とを順次形成
する工程と、全面に表面がほぼ平坦な塗布膜を形成する
工程と、前記オキシナイトライド膜が露出するまで前記
塗布膜と多結晶シリコン膜とをエッチングする工程と、
前記塗布膜を除去する工程と、選択酸化を行なうことに
より前記素子分離領域に素子分離絶縁膜を形成する工程
と、前記オキシナイトライド膜と耐酸化膜と下敷酸化膜
とを除去する工程とを有することを特徴とする半導体集
積回路における素子分離領域の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092968A JPH01265536A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体集積回路における素子分離領域の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092968A JPH01265536A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体集積回路における素子分離領域の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01265536A true JPH01265536A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14069216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092968A Pending JPH01265536A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体集積回路における素子分離領域の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01265536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480832A (en) * | 1991-10-14 | 1996-01-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Method for fabrication of semiconductor device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852091B2 (ja) * | 1975-08-02 | 1983-11-19 | ダイムラ−ベンツ・アクチエンゲゼルシャフト | 自動車の動力伝達系列における振動減衰装置 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63092968A patent/JPH01265536A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852091B2 (ja) * | 1975-08-02 | 1983-11-19 | ダイムラ−ベンツ・アクチエンゲゼルシャフト | 自動車の動力伝達系列における振動減衰装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480832A (en) * | 1991-10-14 | 1996-01-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Method for fabrication of semiconductor device |
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