JPH01319943A - 半導体酸化薄膜の形成方法 - Google Patents
半導体酸化薄膜の形成方法Info
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- JPH01319943A JPH01319943A JP15285488A JP15285488A JPH01319943A JP H01319943 A JPH01319943 A JP H01319943A JP 15285488 A JP15285488 A JP 15285488A JP 15285488 A JP15285488 A JP 15285488A JP H01319943 A JPH01319943 A JP H01319943A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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、絶縁ゲート型電界効果トランジスタによる大
集積回路いわゆるＭＯＳ−ＬＳＩの製造に通用して好適
な半導体酸化薄膜の形成方法に係わる。
集積回路いわゆるＭＯＳ−ＬＳＩの製造に通用して好適
な半導体酸化薄膜の形成方法に係わる。
本発明は、半導体基体上に、下部にチャンネルストップ
領域を有する素子分離領域となる絶縁層を形成し、その
後半導体基体全面に２００ｎｍ以下の波長のエネルギー
ビームを照射してその素子分離領域形成部以外の半導体
基体表面に選択的に半導体酸化！膜を形成するものであ
り、このようにすることによって半導体酸化薄膜形成部
の極く表面部のみを酸化して高濃度不純物導入のなされ
たナヤンネルストップ領域の再拡散を回避して例えばＭ
ＯＳ−ＬＳＩの高集積度化をはかり、また安定して均一
な目的とする特性を有する半導体装置を得ることができ
るようにする。
領域を有する素子分離領域となる絶縁層を形成し、その
後半導体基体全面に２００ｎｍ以下の波長のエネルギー
ビームを照射してその素子分離領域形成部以外の半導体
基体表面に選択的に半導体酸化！膜を形成するものであ
り、このようにすることによって半導体酸化薄膜形成部
の極く表面部のみを酸化して高濃度不純物導入のなされ
たナヤンネルストップ領域の再拡散を回避して例えばＭ
ＯＳ−ＬＳＩの高集積度化をはかり、また安定して均一
な目的とする特性を有する半導体装置を得ることができ
るようにする。
例えばＭＯＳ−ＬＳ Ｉの微細化、高集積度化にともな
ってゲート酸化薄膜としての良質なＳｉＯ２半導体酸化
薄膜の形成が重要な課題となっている。
ってゲート酸化薄膜としての良質なＳｉＯ２半導体酸化
薄膜の形成が重要な課題となっている。
このゲート酸化ＶＩ！膜となる５ｉ（ｈ半導体酸化ＭＩ
ＩＡは、通常シリコンＳｔ半導体基体表面のＭＯ３Ｉ−
ランジスタ素子間に高不純物濃度のチャンネルストップ
領域を形成し、これの上に５ｉ０２等の厚い絶縁層によ
る素子分離領域を形成して後に電気炉中で酸素雰囲気中
での熱処理がなされてＳｉ基体表面に５ｔ０２酸化薄膜
を形成するという方法がとられる。
ＩＡは、通常シリコンＳｔ半導体基体表面のＭＯ３Ｉ−
ランジスタ素子間に高不純物濃度のチャンネルストップ
領域を形成し、これの上に５ｉ０２等の厚い絶縁層によ
る素子分離領域を形成して後に電気炉中で酸素雰囲気中
での熱処理がなされてＳｉ基体表面に５ｔ０２酸化薄膜
を形成するという方法がとられる。
この場合、素子の微細化に伴ない例えばチャンネルスト
ップ領域においてもいわゆるシャロウ化が要求される傾
向にあるが、熱酸化処理前に形成したチャンネルストッ
プ領域における不純物の再拡散即ちこのチャンネルスト
ップ領域の拡大化を制御することも盲要な課題となって
きている。
ップ領域においてもいわゆるシャロウ化が要求される傾
向にあるが、熱酸化処理前に形成したチャンネルストッ
プ領域における不純物の再拡散即ちこのチャンネルスト
ップ領域の拡大化を制御することも盲要な課題となって
きている。
このような課題の解決のためには低温での酸化膜形成が
一つの方向であるが、この場合その半導体酸化薄膜の膜
質に問題があり、また５ｉ０２薄股とＳｔ基体界面の未
結合５ｉ−０による界面順位の不安定性を惹き起すとい
う問題がある。これに対処して５ｔ０２半導体酸化Ｓ膜
の生成後に急速加熱処理いわゆるＲ ＴＡ （Ｒａｐｉ
ｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）例えばハロゲンラ
ンプによる加熱で緻密化処理を行うという方法の提案も
あるが、この場合においても微細化されるＭＯＳ−ＬＳ
Ｉにおける拡散を完全に抑制することには限界がある。
一つの方向であるが、この場合その半導体酸化薄膜の膜
質に問題があり、また５ｉ０２薄股とＳｔ基体界面の未
結合５ｉ−０による界面順位の不安定性を惹き起すとい
う問題がある。これに対処して５ｔ０２半導体酸化Ｓ膜
の生成後に急速加熱処理いわゆるＲ ＴＡ （Ｒａｐｉ
ｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）例えばハロゲンラ
ンプによる加熱で緻密化処理を行うという方法の提案も
あるが、この場合においても微細化されるＭＯＳ−ＬＳ
Ｉにおける拡散を完全に抑制することには限界がある。
本発明は、上述した半導体酸化ＳＩＲの形成にあたって
その加熱酸化に伴う熱がチャンネルストップ領域等に影
響して再拡散を生じることによる微細化の阻害を確実に
回避することができるようにして、特にＭＯＳ−ＬＳＩ
の製造に通用して好適な半導体酸化薄膜の形成方法を提
供する。
その加熱酸化に伴う熱がチャンネルストップ領域等に影
響して再拡散を生じることによる微細化の阻害を確実に
回避することができるようにして、特にＭＯＳ−ＬＳＩ
の製造に通用して好適な半導体酸化薄膜の形成方法を提
供する。
本発明においては、第１図に示すように半導体基体（１
）上に、下部にチャンネルストップ領域（２）を有する
絶縁層からなる素子分離領域（３；を形成する工程と、
第２図に示すように半導体基体（１）の全面に同時的な
いしは順次的に２００ｎ＋ｗ以下の波長のエネルギービ
ームを照射し、素子分離領域（３）の形成部以外の半導
体基体＋１１の表面に選択的に半導体酸化薄膜（４）を
形成する工程とをとる。
）上に、下部にチャンネルストップ領域（２）を有する
絶縁層からなる素子分離領域（３；を形成する工程と、
第２図に示すように半導体基体（１）の全面に同時的な
いしは順次的に２００ｎ＋ｗ以下の波長のエネルギービ
ームを照射し、素子分離領域（３）の形成部以外の半導
体基体＋１１の表面に選択的に半導体酸化薄膜（４）を
形成する工程とをとる。
上述の本発明方法によれば、特に２００ｎｍ以下の波長
のエネルギービームの照射によって半導体酸化ｉ ９％
（４）の形成を行うようにしたものであり、この２０
０ｎｍ以下のエネルギービームは、半導体基体＋１）と
ＳｉＯ＊絶縁層よりなる素子分離領域（３）に対して共
に透過性が低く、吸収性が高いことから、そのエネルギ
ーは殆んど表面においてのみ吸収され、この表面におい
てのみ、その加熱がなされるので、特にこのエネルギー
ビームの照射をパルス状に断続的に行えば、より素子分
離領域（３）下のチャンネルストップ領域（２）等を加
熱するようなことが回避される。具体的には半導体基体
（１１の表面の１００人程鹿の深さしかエネルギービー
ムの入り込みができなく、この極く表面においてのみ１
０００℃以上の加熱を行うことができ、これによって薄
い酸化膜を制御性良く形成することができる。
のエネルギービームの照射によって半導体酸化ｉ ９％
（４）の形成を行うようにしたものであり、この２０
０ｎｍ以下のエネルギービームは、半導体基体＋１）と
ＳｉＯ＊絶縁層よりなる素子分離領域（３）に対して共
に透過性が低く、吸収性が高いことから、そのエネルギ
ーは殆んど表面においてのみ吸収され、この表面におい
てのみ、その加熱がなされるので、特にこのエネルギー
ビームの照射をパルス状に断続的に行えば、より素子分
離領域（３）下のチャンネルストップ領域（２）等を加
熱するようなことが回避される。具体的には半導体基体
（１１の表面の１００人程鹿の深さしかエネルギービー
ムの入り込みができなく、この極く表面においてのみ１
０００℃以上の加熱を行うことができ、これによって薄
い酸化膜を制御性良く形成することができる。
図面を参照して本発明をｎチャンネル型ＭＯＳトランジ
スタ素子を有するＭＯＳ−ＬＳＩを得る場合について説
明する。
スタ素子を有するＭＯＳ−ＬＳＩを得る場合について説
明する。
第１図に示すようにｐ型のシリコン半導体基体＋１１を
用意し、その−主面に選択的に素子形成部間等の素子形
成部以外のフィールド°部に位置してｐ型の高濃度チャ
ンネルストップ領域（２）を選択的拡散等によって形成
し、これの上に選択的熱酸化による厚い５ｉ０２等によ
るフィールド絶縁層より成る素子分離領域（３）を形成
する。
用意し、その−主面に選択的に素子形成部間等の素子形
成部以外のフィールド°部に位置してｐ型の高濃度チャ
ンネルストップ領域（２）を選択的拡散等によって形成
し、これの上に選択的熱酸化による厚い５ｉ０２等によ
るフィールド絶縁層より成る素子分離領域（３）を形成
する。
そして、酸素を含む酸化性雰囲気中で第２図に示すよう
に、基体＋１１の表面に同時的に或いは順次的に、波長
２００ｎｍ以下のエネルギービーム例えば＾ｒＦ 。
に、基体＋１１の表面に同時的に或いは順次的に、波長
２００ｎｍ以下のエネルギービーム例えば＾ｒＦ 。
Ｆ２等のエキシマレーザ−や、各種希ガス共鳴線ランプ
即ちマイクロ波励起の無電極放電ランプあるいは低圧水
銀ランプ、Ｄ２ （ｍ水素）ランプ等により、パルス的
にすなわち短時間照射例えば１００／秒の断続的照射を
行う、このようにするとき、半導体基体（１）の掻く表
面のみが例えば１０００℃に加熱され数十〜数６人程度
の薄い５ｉ０２半導体酸化薄膜（４）が形成される。
即ちマイクロ波励起の無電極放電ランプあるいは低圧水
銀ランプ、Ｄ２ （ｍ水素）ランプ等により、パルス的
にすなわち短時間照射例えば１００／秒の断続的照射を
行う、このようにするとき、半導体基体（１）の掻く表
面のみが例えば１０００℃に加熱され数十〜数６人程度
の薄い５ｉ０２半導体酸化薄膜（４）が形成される。
その後第３図に示すように、半導体酸化薄膜（４）上に
ゲート電極（５）を、例えば多結晶シリコン層の全面的
ＣＶＤ （化学的気相成長法）及び選択的エツチングに
よるパターン化によって形成し、これをマスクとしてｎ
型の不純物イオン例えばＢ１のイオン注入等によってそ
の両側にソースおよびドレイン各領域（６Ｓ）および
（６ｄ）を形成してＭＯＳトランジスタ素子を形成する
。
ゲート電極（５）を、例えば多結晶シリコン層の全面的
ＣＶＤ （化学的気相成長法）及び選択的エツチングに
よるパターン化によって形成し、これをマスクとしてｎ
型の不純物イオン例えばＢ１のイオン注入等によってそ
の両側にソースおよびドレイン各領域（６Ｓ）および
（６ｄ）を形成してＭＯＳトランジスタ素子を形成する
。
上述したように本発明においては、２００ｎｍ以下のエ
ネルギービームをもって半導体基体（１１の表面を酸素
を含む酸化性雰囲気中で加熱するようにしたものである
が、この２００ｎｍ以下のエネルギービームは、半導体
基体（１）および素子分離領域（３）の例えばＳｉおよ
び５ｉ０２に対し、共に良好に吸収され、これが１００
人程度以下には入り込むことがないために、その極く表
面のみを加熱する。したがって厚い素子分離領域（３）
下に形成されたチャンネルストップ領域（２）について
は、これが殆んど加熱されるようなことが回避される。
ネルギービームをもって半導体基体（１１の表面を酸素
を含む酸化性雰囲気中で加熱するようにしたものである
が、この２００ｎｍ以下のエネルギービームは、半導体
基体（１）および素子分離領域（３）の例えばＳｉおよ
び５ｉ０２に対し、共に良好に吸収され、これが１００
人程度以下には入り込むことがないために、その極く表
面のみを加熱する。したがって厚い素子分離領域（３）
下に形成されたチャンネルストップ領域（２）について
は、これが殆んど加熱されるようなことが回避される。
そして、特にエネルギービームの照射を断続的に行う場
合は、その加熱酸化を各石時間の積み市ねで行うことに
なるので、その加熱が深さ方向に伝達してい（ことが効
果的に回避されることによって、半導体基体＋１１が直
接的に露呈している部分のみが選択的に、しかも極く薄
い半導体酸化薄膜（４）として、制御性良く形成される
ことになる。
合は、その加熱酸化を各石時間の積み市ねで行うことに
なるので、その加熱が深さ方向に伝達してい（ことが効
果的に回避されることによって、半導体基体＋１１が直
接的に露呈している部分のみが選択的に、しかも極く薄
い半導体酸化薄膜（４）として、制御性良く形成される
ことになる。
またこのように形成された半導体酸化薄膜（４）は、実
質的に高温下での酸化であることによって良好な膜質と
して形成され、またＳｔ基体（１１との界面に未結晶に
よる界面単位が発生することがないことによって特性の
良いＭＯ３４子が形成される。
質的に高温下での酸化であることによって良好な膜質と
して形成され、またＳｔ基体（１１との界面に未結晶に
よる界面単位が発生することがないことによって特性の
良いＭＯ３４子が形成される。
また上述したようにチャンネルストップ領域（２）の再
拡散即ちその領域の拡大化が阻止されることによって、
微細化、高密度が良好に達成され、これによってより高
速性の向上がはかられる等実用に供してその利益は大で
ある。
拡散即ちその領域の拡大化が阻止されることによって、
微細化、高密度が良好に達成され、これによってより高
速性の向上がはかられる等実用に供してその利益は大で
ある。
第１図〜第３図は本発明による半導体酸化薄膜の形成方
法の一例の各工程における路線的拡大断面図である。 （１）は半導体基体、（２）はチャンネルスト７プ領域
、（３）は素子分離領域、（４）は半導体酸化ａｔ膜で
ある。
法の一例の各工程における路線的拡大断面図である。 （１）は半導体基体、（２）はチャンネルスト７プ領域
、（３）は素子分離領域、（４）は半導体酸化ａｔ膜で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基体上に、下部にチャンネルストップ領域を有
する絶縁層から成る素子分離領域を形成する工程と、 半導体基体全面に２００ｎｍ以下の波長のエネルギービ
ームを照射し、上記素子分離領域形成部以外の上記半導
体基体表面に選択的に半導体酸化薄膜を形成する工程と
を有する半導体酸化薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15285488A JP2663523B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 半導体酸化薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15285488A JP2663523B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 半導体酸化薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319943A true JPH01319943A (ja) | 1989-12-26 |
| JP2663523B2 JP2663523B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=15549577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15285488A Expired - Fee Related JP2663523B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 半導体酸化薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663523B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010192520A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
| CN108987262A (zh) * | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 东京毅力科创株式会社 | 硼膜的除去方法和硼膜的图案形成方法 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP15285488A patent/JP2663523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010192520A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
| CN108987262A (zh) * | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 东京毅力科创株式会社 | 硼膜的除去方法和硼膜的图案形成方法 |
| JP2018206976A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | ボロン膜の除去方法およびボロン膜によるパターン形成方法 |
| CN108987262B (zh) * | 2017-06-05 | 2023-08-18 | 东京毅力科创株式会社 | 硼膜的除去方法和硼膜的图案形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2663523B2 (ja) | 1997-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |