JPH0210729A - フィールド絶縁膜の形成方法 - Google Patents

フィールド絶縁膜の形成方法

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Publication number
JPH0210729A
JPH0210729A JP16115588A JP16115588A JPH0210729A JP H0210729 A JPH0210729 A JP H0210729A JP 16115588 A JP16115588 A JP 16115588A JP 16115588 A JP16115588 A JP 16115588A JP H0210729 A JPH0210729 A JP H0210729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon nitride
film
recess
oxide film
nitride film
Prior art date
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Pending
Application number
JP16115588A
Other languages
English (en)
Inventor
Munetaka Oda
小田 宗隆
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP16115588A priority Critical patent/JPH0210729A/ja
Publication of JPH0210729A publication Critical patent/JPH0210729A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、素子分
離領域にフィールド絶縁膜を形成する方法の改良に関す
る。
【従来の技術】
MOS、LSI等の半導体装置における素子分離は、素
子分離領域に形成されるフィールド絶縁膜によってなさ
れ、これらフィールド絶縁膜は、装置の高集積化に伴な
い順次改良されている。 例えばシリコン酸化膜をフィールド絶縁膜とする場合に
該フィールド絶縁膜の形成方法として、第2図(A>に
示されるように、シリコン基板1上にシリコン酸化膜2
及びシリコン窒化膜3をこの順で形成し、次にレジスト
4をその上に塗布し、素子分離領域を形成するマスクパ
ターンを用い露光・現像を行いレジスト4をパターンニ
ングする。 このパターンニングされたレジスト4をマスクとして、
第2図(B)に示されるように、フィールド酸化膜を形
成する領域の前記シリコン窒化膜3を蝕刻し、次に、第
2図(C)に示されるように、レジスト4を除去した後
、ウェット酸化を行い、第2図(D)に示されるように
、フィールド酸化膜5を成長形成させる。次にシリコン
窒化膜3を除去して最終的に、第1図(E)に示される
フィールド酸化膜5が得られる。 ところで、このフィールド絶縁膜5には、第1図(D)
において符号5Aで示されるように、バーズビーク(B
IRD−8BEAK)と呼ばれる遷移領域が無駄な面積
を締め、装置の集積密度を低下させたり、ドレン電流の
電流値の予測を困難にする等の不確定要素を与えること
になる。 又、第1図(E)に符号5Bで示されるヘッド高さが、
マスクパターンニングにおいてパターン幅の不均一性を
増大させてしまうという問題点がある。 これに対して、例えば特開昭62−181451号公報
の発明においては、第3図に示されるように、フィール
ド絶縁膜におけるバーズビークの長さを低減させるよう
にしているものがある。 即ち、このフィールド絶縁膜形成方法は、まず、第3図
(A)に示されるように、シリコン基板6上にシリコン
酸化膜7、第1多結晶シリコン膜8及びシリコン窒化膜
9をこの順で形成し、次に、レジスト10を塗布し素子
分離領域を形成するマスクパターンを用いて露光・現像
を行い、レジスト10のパターンニングをする。 次に、パターンニングされたレジスト10をマスクとし
て、第3図(B)に示されるように、フィールド絶縁膜
を形成する領域における前記シリコン窒化膜9及び第1
多結晶シリコン膜8の一部を蝕刻して、凹部を形成する
。 次に前記レジスト10を除去し、凹部が形成された全面
に、第3図(C)に示されるように、第2のシリコン窒
化膜11を形成する。 更に、異方性エツチングにより、前記シリコン窒化膜9
と凹部側面の第2のシリコン窒化膜11とが残存すよう
に第2のシリコン窒化膜11を、第3図(D)に示され
るように蝕刻する。 次に、ウェット酸化により、第3図(E)に示されるよ
うにフィールド酸化膜12を成長・形成し、更に、第3
図(F)に示されるようにシリコン窒化膜9及び多結晶
シリコン膜8を除去してフィールド酸化1112を形成
するみ [発明が解決しようとする課題] 前記第2図に示される従来のフィールド絶縁膜形成方法
において、フィールド絶縁膜の厚さが0゜6μmの場合
、バーズビーク5Aの長ざぶは0゜7μmであるのに対
して、前記第3図に示される特開昭62−181451
号公報の方法では、バーズビークの長さが0.5μmと
短くなるが、フィールド絶縁膜のシリコン基板に対する
段差、即ちヘッド高さは改善がみられない。 近年、半導体装置の高集積化が進み、デデインルールが
1.0μm以下になると、前記バーズビークの長さは0
.3μ信以下にする必要があり、更に、前記ヘッド高さ
も、フィールド絶縁膜のマスクとして用いたシリコン窒
化膜を除去した状態で、061μm以下とする必要があ
る。
【発明の目的】
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、フィールド絶縁膜におけるバーズビークの長さ及
びヘッド高さを小さくして、半導体装置の高集積化に対
応できるようにしたフィールド絶縁膜の形成方法を提供
することを目的とする。
【課題を解決するための手段) この発明は、半導体基板表面に、第111i化膜と第1
シリコン窒化嗅とをこの頓で形成する工程と、前記第1
酸化膜と第1シリコン窒化膜の一部を蝕刻して半導体基
板を露出させる工程と、この半導体基板の露出された個
所を蝕刻して凹部を形成する工程と、この凹部の側面を
含む半導体基板の全面に第2酸化膜と第2シリコン窒化
膜とを、この順で形成する工程と、前記第2酸化暎及び
第2シリコン窒化膜を前記凹部の側面に残存させて、蝕
刻する工程と、前記凹部の側面に残存した第2シリコン
窒化、11!及び前記第1シリコン窒化膜を選択酸化の
マスクとして酸化を行う工程とからフィールド絶縁膜の
形成方法を構成し上記目的を達成するものである。 【作用] この発明においては、半導体基板を蝕刻し、ここにフィ
ールド酸化膜を形成するようにしているので、ヘッド高
さをほとんど零とし、平坦なフィールド絶縁膜を得るこ
とができる。 又、フィールド酸化膜の成長・形成の前に、凹部側面に
第2シリコン窒化膜及び凹部外側の表面に第1シリコン
窒化膜を残した状態でフィールド酸化膜を成長・形成す
るようにしているので、フィールド酸化膜のバーズビー
クの長さを低減させることができる。 【実施例】 以下本発明を、第1図に示されるフィールド絶縁膜形成
過程を参照して詳細に説明する。 この実施例は、まず、第1図(A)に示されるように、
N型シリコン基板20の表面に熱酸化により、100〜
1000Aの厚さのシリコン酸化w7422を形成し、
次に、CVD法によって500〜1500Aの厚さのシ
リコン窒化膜24を形成するヨ 更に、レジスト26を塗布した後、マスクパターン(図
示省略)を合せ露光・現像を行い、素子領域となる部分
をレジスト26で覆って残す。 次に、レジスト26をマスクとして、フィールド絶縁膜
を形成すべき素子分離領域における前記シリコン窒化1
124とシリコン酸化膜22を、第1図(8)に示され
るように異方性エツチングにより除去する。 更に、第1図(C)に示されるように、同じレジスート
26のマスクにより、形成すべき2イールド酸化膜の膜
厚の55%の深さだけシリコン基板20を異方性エツチ
ングにより除去して凹部28を形成する。次にレジスト
26を除去し、凹部28の側面を含む全面に、CVD法
により膜厚200〜2000Aの第2のシリコン酸化1
130を形成し、続いて同じ<CVD法により500〜
2000Aの膜厚の第2シリコン窒化膜32を形成する
。 次に、第1図(E)に示されるように、異方性エツチン
グにより前記シリコン窒化lI24及び凹部側面28に
おける第2シリコン酸化膜30と第2シリコン窒化M!
32とが残存するように、該第2シリコン酸化膜30の
全部又は一部(2点鎖線30Aで示す)及び第2シリコ
ン窒化1I32を蝕刻するユ 次に、前記残存したシリコン窒化膜24と凹部側面28
Aにおける第2シリコン窒化膜32をマスクとして、リ
ン等の不純物を素子分離領域となる部分即ち凹部28の
底部におけるシリコン基板20にイオン注入し、反転防
止用の高濃度領域34を形成するユ これは、後述の厚いフィールド酸化膜の形成に伴って、
該酸化膜下の界面に反転層を生じ易いからである。 次に、ウェット酸化(加湿酸化)により、凹部28の底
面位置におけるシリコン基板20に、第1図(F)に示
されるように、膜厚が4000〜10000Aのフィー
ルド酸化膜36を成長・形成さぜる。更に、前記シリコ
ン窒化1124、第2シリコン窒化膜32及びこれらの
間の第2シリコン酸化!130を除去して、第1図(G
)に示されるようなフィールド酸化11136を形成す
るユこのフィールド酸化膜36は、因に示されるように
、バーズビークが非常に短く、又ヘッド高さがほとんど
なく平坦に近いために、最小線幅が1゜0μm以下の高
集積回路の製造に適用することができる。 又、上記実施例において、シリコン窒化[1124と3
2の間に第2シリゴン酸化1I3oが残されているりで
、シリコン窒化膜24による応力を軽減することができ
、これによってシリコン基板20に欠陥が発生すること
を防止できる。 なお上記実施例では、凹部28のシリコン基板20にお
ける蝕刻深さを、フィールド酸化膜の厚さの55%とし
たが、これは、40〜70%であればよい。 又、前記実施例は、へ型シリコン基板についてのちので
あるが、本発明はこれに限定されるものでなく、P型基
板の場合にも適用されるものである。 又、上記実施例は、シリコン酸化膜をフィールド絶縁膜
として形成する場合についてのものであるが、本発明は
、他の絶縁膜、例えば酸化アルミニウム、酸化カリウム
、酸化チタン等をフィールド絶縁膜とする場合にも適用
されるものであるう
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、フィールド絶縁膜
におけるバーズビークの長さ及びヘッド高さを低減して
、半導体装置の高集積化に寄与するこ−とができるとい
う優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る方法によりフィールド絶縁膜を形
成する過程を示す断面図、第2図及び第3図は従来の方
法によりフィールド絶縁膜を形成する過程を示す断面図
である。 20・・・シリコン基板、 22・・・シリコン酸化膜、 24・・・シリコン窒化膜、 26・・・レジスト、 28・・・凹部、 28A・・・側面、 30・・・第2シリコン酸化暎、 32・・・第2シリコン窒化寝、 34・・・高mrIJ領域、 36・・・フィールド酸化ill。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板表面に、第1酸化膜と第1シリコン窒
    化膜とをこの順で形成する工程と、前記第1酸化膜と第
    1シリコン窒化膜の一部を蝕刻して半導体基板を露出さ
    せる工程と、この半導体基板の露出された個所を蝕刻し
    て凹部を形成する工程と、この凹部の側面を含む半導体
    基板の全面に第2酸化膜と第2シリコン窒化膜とを、こ
    の順で形成する工程と、前記第2酸化膜及び第2シリコ
    ン窒化膜を前記凹部の側面に残存させて、蝕刻する工程
    と、前記凹部の側面に残存した第2シリコン窒化膜及び
    前記第1シリコン窒化膜を選択酸化のマスクとして酸化
    を行う工程と、を含んでなるフィールド絶縁膜の形成方
    法。
JP16115588A 1988-06-29 1988-06-29 フィールド絶縁膜の形成方法 Pending JPH0210729A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5137843A (en) * 1990-12-22 1992-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Isolation method for semiconductor device
US5173444A (en) * 1990-09-18 1992-12-22 Sharp Kabushiki Kaisha Method for forming a semiconductor device isolation region
US5538916A (en) * 1993-04-28 1996-07-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing semiconductor device isolation region

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173444A (en) * 1990-09-18 1992-12-22 Sharp Kabushiki Kaisha Method for forming a semiconductor device isolation region
US5137843A (en) * 1990-12-22 1992-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Isolation method for semiconductor device
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