JPH03159240A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH03159240A
JPH03159240A JP29744089A JP29744089A JPH03159240A JP H03159240 A JPH03159240 A JP H03159240A JP 29744089 A JP29744089 A JP 29744089A JP 29744089 A JP29744089 A JP 29744089A JP H03159240 A JPH03159240 A JP H03159240A
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Hiroaki Takahashi
裕明 高橋
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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
に関するものである。
(従来の技術) 従来、半導体装置における素子分離は一般にLOCO3
法により行われている。そのLOCOS法による素子分
離の一例を第3図に示し、以下説明する。
まず、P型シリコン基板l上に酸化膜2を形成する。そ
の上に窒化膜3をCVDで形成し、これを前記酸化膜2
とともにパターニングして、基板lのアクティブ領域と
なる部分にのみ残す0次に、窒化膜3をマスクとして、
基板1のフィールド領域となる部分にチャネルストッパ
形成用の不純物4(ボロンイオン)をイオン注入により
打込む。
(第3図(a)) その後、窒化膜3をマスクとして熱酸化を行う。
これにより基板lのフィールド領域となる部分に前記不
純物4によりP゛型のチャネルストッパ領域5が形成さ
れるとともに、熱酸化により厚いフィールド酸化膜6が
形成される。(第3図(b))その後、7クテイプ領域
の窒化膜3と酸化膜2をエツチングにより除去する。(
第3図(C))(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のような従来のLOCO3法による
素子分離では、フィールド酸化膜6の形成時に窒化膜3
のエッヂ部分に酸素が侵入してバーズビークが形成され
るから、アクティブ領域が減少する問題点があった。こ
のアクティブ領域の減少は、その分子めアクティブ領域
を大きくして設計しておかなければならなくなるので、
例えばメモリセルを有するデバイスにおいてメモリセル
の縮小化を妨げる結果となる。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、アクティブ
領域の減少を伴わずに素子分離が可能となる半導体装置
の製造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) この発明では、半導体基板のフィールド領域となる部分
の表面に第1の耐酸化性膜を形成し、その第1の耐酸化
性膜をマスクとして熱酸化することにより、基板のアク
ティブ領域となる部分にフィールド酸化膜を形成し、そ
のフィールド酸化膜を除去し、さらに前記第1の耐酸化
性膜を除去する一方、前記フィールド酸化膜を除去した
部分に第2の耐酸化性膜を形成し、その第2の耐酸化性
膜をマスクとして、前記第1の耐酸化性膜が除去された
基板のフィールド領域となる部分を熱酸化し、フィール
ド酸化膜を形成し、その後、前記第2の耐酸化性膜を除
去してその下の基板のアクティブ領域を露出させる。
(作 用) 上記この発明においては、LOGO3酸化を2回行って
、各々の回で形成されるバーズビークによりアクティブ
領域とフィールド領域の幅の増減を相殺させることによ
り、マスク通りのアクティブ領域幅およびフィールド領
域幅を実現するようになる。また、アクティブ領域の表
面が彎曲した形となるので、幅が実質上広がることにな
る。これらを以下詳述する。
半導体基板のフィールド領域となる部分の表面に第1の
耐酸化性膜を形成し、それをマスクとして熱酸化により
基板のアクティブ領域となる部分にフィールド酸化膜を
形成すると、該フィールド酸化膜のバーズビークにより
例えば第1図ta>に示すようにアクティブ領域(フィ
ールド酸化膜下の部分)は増大し、その分、第1の耐酸
化性膜下のフィールド領域(酸化膜が形成されていない
部分)は減少する6次に、前記フィールド酸化膜を除去
して、そこに第2の耐酸化性膜を形成する一方、前記第
1の耐酸化性膜を除去し、その後第2の耐酸化性膜をマ
スクとして、前記第1の耐酸化性膜が除去された基板の
フィールド領域となる部分を熱酸化し、フィールド酸化
膜を形成すれば、該フィールド酸化膜のバーズビークに
より例えば第1図1dlに示すようにフィールド領域(
フィールド酸化膜を形成した部分)は広がり、その分ア
クティブ領域(第2の耐酸化性腰下の酸化膜が形成され
ていない部分)は減少する。結局、アクティブ領域は2
回の熱酸化により「増」、「減」と変化し、フィールド
領域は「減」、「増」と変化し、各領域とも増減が相殺
されるもので、したがって、アクティブ領域およびフィ
ールド領域ともに、最初に第1の耐酸化性膜(マスク)
を形成した時に決定される幅で実現されることになる。
換言すれば、アクティブ領域を減少させることな(素子
分離が可能となる。
また、アクティブ領域は、−担そこにフィールド酸化膜
を形成してそれを除去しているので、表面は彎曲した形
となる。この彎曲により、アクティブ領域は、前記マス
クで決まる幅より実際上多少広がったようになる。
(実施例) 以下この発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
第1図1alにおいて、11はP型シリコン基板であり
、まずその表面に酸化膜12を形成する0次にその上に
窒化膜13をCVDで厚さ1500人程度に形成し、こ
れを前記酸化1112とともにパターニングして、基板
11のフィールド領域となる部分にのみ残す。その後、
窒化膜13をマスクとして熱酸化を行うことにより、基
板11のアクティブ領域となる部分にフィールド酸化膜
14を形成する。この時、フィールド酸化114にバー
ズビークが発生するので、該フィールド酸化膜14下の
基板部分(アクティブ領域)は窒化膜13の下に広がり
、その分フィールド領域(窒化膜13下のフィールド酸
化膜が形成されていない部分)は狭まる。
次に、前記窒化膜13をマスクとしてフィールド酸化膜
14を第1図(blに示すようにドライエツチングとウ
ェットエツチングを利用して除去する。
その後、同様に窒化膜13をマスクとして、前記フィー
ルド酸化M14が除去された部分の基板11表面に窒素
イオン15をイオン注入する。
次に、酸化膜12上の窒化M13を第1図(C)に示す
ようにウェットエツチングで除去する。その後、窒素雰
囲気中で1000℃以上でアニールを行うことにより、
前記窒素イオン15が注入された前記フィールド酸化膜
14が除去された部分の基板11表面に熱窒化膜16を
約1000〜1500形厚に形成する。続いて、その熱
窒化膜16をマスクとして基板11のフィールド領域と
なる部分にチャネルストッパ形成用の不に’1l117
(ボt:+ンイオン)をイオン注入により打込む。
その後、前記熱窒化膜16をマスクとして熱酸化を行う
ことにより、第1図+dlに示すように、基板11のフ
ィールド領域となる部分に、前記不純物17によりチャ
ネルストッパ領域18を形成すると同時にフィールド酸
化膜19を熱酸化により形成する。この時、このフィー
ルド酸化膜19にバーズビークが発生するので、このフ
ィールド酸化膜19が形成された部分であるフィールド
領域は前記熱窒化膜16の下に広がり、その分アクティ
ブ領域(熱窒化膜16下のフィールド酸化膜が形成され
ていない部分)は狭まる。
しかる後、熱窒化膜16をエツチングで第1図(e)に
示すように除去し、その下の基板のアクティブ領域を露
出させる0以上で素子分離を終了する。
以上の方法においては、第1図+alと第1図(dlに
おけるフィールド酸化膜14.19の形成により、アク
ティブ領域は「増」、「滅」と変化し、フィールド領域
は「減」、「増」と変化する。したがって、2回のフィ
ールド酸化膜の形成を終えた段階では各領域の増減は相
殺されることになり、その結果としてアクティブ領域お
よびフィールド領域は共に、最初に窒化膜13をパター
ニングした時の幅で実現されることになる。
いま、第2図(8)に示すように、窒化WA21の幅と
窒化膜21相互間の幅(アクティブ領域とフィールド領
域の幅)を1. Onに決めて従来の方法と上記本発明
の一実施例の方法−で素子分離を実施したとする。従来
の方法によれば、フィールド酸化膜を5000人程度形
成すると、バーズビークは片側0.2μ程度となるため
、1.0μでパターニングしても実際のアクティブ領域
の幅は第2図(blおよび下記の表に示すように0.6
μとなり、フィールド領域幅は1.4μとなる。これに
対して、上記本発明の一実施例の方法によれば、第2図
(c)に示すようにアクティブ領域幅およびフィールド
領域幅共に1.0μとし得る。
しかも、本発明の一実施例の方法によれば、アクティブ
領域に一担フイールド酸化膜14を形成してそれを除去
しているので、アクティブ領域の表面は第2図(c)に
示すように彎曲した形となる。
そして、この彎曲によりアクティブ領域は第2図(c)
および下記表中に記すように1.05pmまで広かった
ちのとなる。
表 なお、彎曲による凹みは最も深い所で0.2〜0.3μ
となるが、この凹みは素子形成、配線の際、特に問題と
はならない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、この発明の方法によれば、
各領域の増減を相殺させてマスク通りのアクティブ領域
幅およびフィールド領域幅を実現でき、アクティブ領域
の減少を防止できる。そればかりか、この発明の方法に
よれば、アクティブ領域の表面が彎曲した形となるので
、その彎曲によりマスク幅以上に広いアクティブ領域と
することができる。したがって、例えばメモリセルを有
するデバイスにおいて、メモリセルの縮小化を素子分離
上から妨害することをなくし、メモリセルの縮小化に大
きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図、第2図は従来の方法と本発明の一実施
例の方法とでの各領域の寸法の違いを説明するための断
面図、第3図は従来のLOCO3法による素子分離を示
す工程断面図である。 11・・・P型シリコン基板、13・・・窒化膜、14
・・・フィールド酸化膜、16・・・熱窒化膜、19・
・・フィールド酸化膜。 ポし東のLOCOSジI′−よろ素子令難第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)半導体基板のフィールド領域となる部分の表面に
    第1の耐酸化性膜を形成する工程と、 (b)その第1の耐酸化性膜をマスクとして熱酸化する
    ことにより、基板のアクティブ領域となる部分にフィー
    ルド酸化膜を形成する工程と、 (c)そのフィールド酸化膜を除去し、さらに前記第1
    の耐酸化性膜を除去する一方、前記フィールド酸化膜を
    除去した部分に第2の耐酸化性膜を形成する工程と、 (d)その第2の耐酸化性膜をマスクとして、前記第1
    の耐酸化性膜が除去された基板のフィールド領域となる
    部分を熱酸化し、フィールド酸化膜を形成する工程と、 (e)その後、前記第2の耐酸化性膜を除去し、その下
    の基板のアクティブ領域を露出させる工程とを具備して
    なる半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5654227A (en) * 1996-01-23 1997-08-05 Micron Technology, Inc. Method for local oxidation of silicon (LOCOS) field isolation
US6610581B1 (en) 1999-06-01 2003-08-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of forming isolation film in semiconductor device

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US6610581B1 (en) 1999-06-01 2003-08-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of forming isolation film in semiconductor device

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