JPH0338858A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH0338858A
JPH0338858A JP17509289A JP17509289A JPH0338858A JP H0338858 A JPH0338858 A JP H0338858A JP 17509289 A JP17509289 A JP 17509289A JP 17509289 A JP17509289 A JP 17509289A JP H0338858 A JPH0338858 A JP H0338858A
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JP
Japan
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oxide film
temperature
ion implantation
short
annealing
Prior art date
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Pending
Application number
JP17509289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Watanabe
哲夫 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize a shallow junction and a high integration by a method wherein, after ions have been implanted into the side of a semiconductor substrate, a high-temperature and short-time annealing operation is executed to form a channel stopper layer and an isolation oxide film is formed. CONSTITUTION:When an oxide-film isolation region is formed, ions are implanted into the side of a semiconductor substrate 1 and, after that, a high- temperature and short-time annealing operation is executed to form a channel stopper layer 8; after that, an isolation oxide film 8 is formed. Consequently, crystal damage which is caused by an ion implantation operation and an I-OSF which is caused by this ion-implantation damage and which is produced by oxidation can be restored and suppressed by the high-temperature and short-time annealing operation; since the high-temperature and short-time annealing operation is executed before forming the isolation oxide film 9, the ion implantation damage as a generation source of the I-OSF can be almost restored. Thereby, it is possible to restrain the ion implantation oxidation-causing stacking fault(I-OSF) from being produced; a quality is enhanced by an action that the high- temperature and short-time annealing operation can realize a shallow junction and a high integration.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置の製造方法に適用して有効な技術
に関するもので、例えば、分離酸化膜及びこの分離酸化
膜下のチャネルストッパ層よりなる酸化膜分離領域を備
える半導体装置の製造方法に利用して有効な技術に関す
るものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technique that is effective when applied to a method of manufacturing a semiconductor device. The present invention relates to a technique effective for use in a method of manufacturing a semiconductor device having an oxide film isolation region.

[従来の技術] バイポーラトランジスタ等を備える半導体装置において
は1分離酸化膜下に埋込み拡散層と逆導電型の不純物を
イオン打込みしてチャネルストッパ層を形成し、この分
離酸化膜及びチャネルストッパ層よりなる酸化膜分離領
域により、素子間にチャンネル性リーク電流が流れるの
を防止するようにしている。
[Prior Art] In a semiconductor device including a bipolar transistor or the like, a channel stopper layer is formed by ion-implanting impurities of a conductivity type opposite to that of a buried diffusion layer under an isolation oxide film, and from this isolation oxide film and channel stopper layer. The oxide film isolation region prevents channel leakage current from flowing between elements.

この酸化膜分離領域の形成プロセスの一例を示すと以下
のとおりである。
An example of the process for forming this oxide film isolation region is as follows.

先ず、半導体基板上にエピタキシャル層を成長させ、チ
ャネルストッパ層が形成されることになる領域上のエピ
タキシャル層を選択エッチにより凹ませ□る。次いで、
このエピタキシャル層の凹部にイオンを打込んだ後に、
バッチ式の電気炉において、N2やAr等の不活性ガス
雰囲気中における炉アニールを行ない、打込み不純物を
エピタキシャル層から基板へ拡散させる(リーチダウン
)。
First, an epitaxial layer is grown on a semiconductor substrate, and the epitaxial layer on a region where a channel stopper layer is to be formed is recessed by selective etching. Then,
After implanting ions into the recesses of this epitaxial layer,
In a batch type electric furnace, furnace annealing is performed in an inert gas atmosphere such as N2 or Ar to diffuse implanted impurities from the epitaxial layer to the substrate (reach down).

その後、上記エピタキシャル層の凹部上に分離酸化膜を
選択酸化やCVD法により形成し、酸化膜分離領域の形
成を行なっていた。
Thereafter, an isolation oxide film is formed on the recessed portion of the epitaxial layer by selective oxidation or CVD to form an oxide film isolation region.

[発明が解決しようとする課題] ここで、イオン打込みが行なわれたシリコン基板側には
結晶損傷が生ずることが知られている。
[Problems to be Solved by the Invention] Here, it is known that crystal damage occurs on the silicon substrate side where ion implantation has been performed.

特に、この損傷領域上をその後直接熱酸化し酸化膜を形
成する場合には、酸化シリコン表面から格子間シリコン
が損傷部分へ注入されるため、上記損傷部分を核として
イオン打込み一酸化誘起積層欠陥(以下■−○SFと記
す)が発生しやすく、しかもこの1−○SFは酸化中に
格子間シリコンを吸収して素子活性領域にまで成長する
ことから、リーク電流が増大し、耐圧が劣化するという
問題点を生しる。
In particular, when directly thermally oxidizing the damaged area to form an oxide film, interstitial silicon is implanted from the silicon oxide surface into the damaged area. (hereinafter referred to as ■-○SF) is likely to occur, and since this 1-○SF absorbs interstitial silicon during oxidation and grows into the device active region, leakage current increases and breakdown voltage deteriorates. This gives rise to the problem of

また、この損傷領域上にHL D膜の如きCVD膜を形
成する場合には、CVD中の700℃程度の加熱処理に
起因するサーマルストレスと、シリコンと被着膜界面に
発生するイントリンシックストレスにより、イオン打込
み損傷を核として転位等の2次欠陥が発生する高集積化
素子においては活性素子間の距離が狭まるので、この2
次欠陥が素子特性を劣化させるという問題点がある。
Furthermore, when forming a CVD film such as an HLD film on this damaged area, thermal stress caused by heat treatment at approximately 700°C during CVD and intrinsic stress generated at the interface between silicon and the deposited film may cause damage. In highly integrated devices, where secondary defects such as dislocations occur due to ion implantation damage, the distance between active elements becomes narrower.
There is a problem that secondary defects deteriorate device characteristics.

従って、上記の所謂リーチダウン方式を採用したアイソ
プレーナー型酸化膜分離領域を備える半導体装置におい
ては、分離酸化膜を熱酸化膜で形成した場合には、この
I−〇SFによりリーク電流が増大し、耐圧が劣化する
という問題点が生じ、また分離酸化膜をCVD膜で形成
した場合には、イオン打込み損傷により素子特性が劣化
するという問題点が生しることになるが、このl−03
Fやイオン打込み損傷は高温の熱処理により抑制または
回復されることが判明されている。
Therefore, in a semiconductor device equipped with an isoplanar oxide film isolation region that adopts the so-called reach-down method described above, when the isolation oxide film is formed of a thermal oxide film, the leakage current increases due to this I-〇SF. However, if the isolation oxide film is formed of a CVD film, there will be a problem that the device characteristics will deteriorate due to ion implantation damage.
It has been found that F or ion implantation damage can be suppressed or recovered by high-temperature heat treatment.

そこで、従来は上記チャネルストッパ層を形成する熱処
理(バッチ式の電気炉における炉アニル;1000℃、
約15分)時において、同時にこの■−〇SFの抑制や
イオン打込み損傷の回復を行なうようにしていたが、バ
ッチ式の電気炉においてアニールを行なうために昇温、
降温に時間がかかるという問題点がある。
Therefore, in the past, heat treatment (furnace annealing in a batch type electric furnace; 1000°C,
At the same time (approximately 15 minutes), this ■-〇SF was suppressed and the ion implantation damage was recovered, but in order to perform annealing in a batch-type electric furnace, the temperature was raised,
The problem is that it takes time for the temperature to cool down.

このように、アニールに時間がかかると、以下の問題点
を生しる。
As described above, when annealing takes a long time, the following problems occur.

すなわち、拡散層の拡がりは単純には り、texp −E  kT  (D、は定数、Eは活
性化エネルギー、kはボルツマン定数、Tは温度)で見
積もられ、高温はど拡散係数が増大することとなるので
、上記のように損傷回復の要請からアニール温度を高く
した場合には、アニール時間を短くしなければ、拡散層
が拡大して、浅接合、高集積化が図れないといった問題
点が生しることになる。
In other words, the spread of the diffusion layer is simply calculated by texp -E kT (D is a constant, E is activation energy, k is Boltzmann's constant, and T is temperature), and the diffusion coefficient increases at high temperatures. Therefore, if the annealing temperature is increased to recover from damage as described above, the diffusion layer will expand unless the annealing time is shortened, resulting in problems such as shallow junctions and high integration. It will come to life.

このように、上記のようなパンチ式の炉アニルにおいて
は、昇温、降温にどうしても時間がかかってしまうので
、浅接合、高集積化を図ることは難しくなる。
As described above, in the above punch type furnace annealing, it takes time to raise and lower the temperature, making it difficult to achieve shallow bonding and high integration.

このような問題、すなわち丁−〇SFやイオン打込み損
傷を抑制、回復すへ〈バッチ式の炉アニールにより高温
アニールを施すと時間がかかってしまい、浅接合、高集
積化を図ることが難しくなるという問題点は、」1記リ
ーチダウン方式を採用したアイソプレーナー型酸化膜分
離領域を備える゛4′:導体装置の製造時における選択
エッチ工程を省略して分離酸化膜を形成するようにした
所i!WLOCO8型酸化膜分離領域を備える半導体装
置や、イオンの直接打ち込まれた半導体基板を直接酸化
せず、エピタキシャル層を直接酸化することからl−0
8Fの発生を少なからず抑制することはできるが、逆に
チャンネルストッパー層の拡散幅が問題となる所謂リー
チアソプ方式を採用したアイソプレーナー型酸化膜分離
領域を備える半導体装置等においても同様に問題となる
In order to suppress and recover from such problems, i.e. SF and ion implantation damage, high-temperature annealing using batch furnace annealing takes time and makes it difficult to achieve shallow bonding and high integration. The problem is as follows: 1) The device is equipped with an isoplanar oxide film isolation region using the reach-down method. i! The l-0
Although the generation of 8F can be suppressed to some extent, it also poses a problem in semiconductor devices equipped with isoplanar oxide film separation regions that adopt the so-called reach assembling method, where the diffusion width of the channel stopper layer becomes a problem. .

本発明は係る問題点に鑑みなされたものであって、品質
の向上された半導体装置の製造方法を提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device with improved quality.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、分離酸化膜及びこの分離酸化膜下のチャネル
ストッパ層よりなる酸化膜分離領域を形成するにあたり
、半導体基体側にイオン打ち込みをした後に、高温、短
時間アニールを行なってチャネルス1〜ツバ層を形成し
、その後分離酸化膜を形成するようにしたものである。
That is, in forming an oxide film isolation region consisting of an isolation oxide film and a channel stopper layer under the isolation oxide film, ions are implanted into the semiconductor substrate side, and then annealing is performed at high temperature for a short time to form channels 1 to brim layers. , and then an isolation oxide film is formed.

[作用] 」1記した手段によれば、酸化膜分離領域を形成するに
あたり、半導体基体側にイオン打ち込みをした後に、高
温、短時間アニールを行なってチャネルストッパ層を形
成し、その後分離酸化膜を形成するようにしたので、イ
オン打込みにより生しる結晶損傷やこのイオン打込み損
傷に起因して酸化により発生するニー○SFを高温、短
時間アニルで回復、抑制でき、しかもこの高温、短時間
アニールを分離酸化膜形成前に行なっており、■○SF
の発生源となるイオン打込み損傷を概ね回復できること
から、■−〇SFの発生をほとんど抑制でき、さらに高
温、短時間アニールは浅接合、高集積化の実現を可能に
するという作用により1品質を向上するという」1記目
的が達成されることになる。
[Operation] According to the method described in 1, in forming the oxide film isolation region, after ion implantation into the semiconductor substrate side, high temperature and short time annealing is performed to form a channel stopper layer, and then the isolation oxide film is formed. As a result, the crystal damage caused by ion implantation and the knee SF generated by oxidation due to this ion implantation damage can be recovered and suppressed by annealing at high temperature and for a short time. Annealing is performed before forming the isolation oxide film, and ■○SF
Since the ion implantation damage, which is the source of SF, can be almost completely recovered, the generation of ■-〇SF can be almost suppressed.Furthermore, high-temperature, short-time annealing enables shallow bonding and high integration, which improves quality. Objective 1 of ``Improvement'' will be achieved.

[実施例コ 以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例を図
面を参照しながら説明する。
[Embodiment 1] Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第工図には本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例
を適用して得られた半導体装置が示されている。
The first drawing shows a semiconductor device obtained by applying an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

この実施例の半導体装置はバイポーラトランジスタの形
成された半導体装置であって、この実施例の半導体装置
にあっては、所謂リーチダウン方式を採用したアイソプ
レーナー型酸化膜分離領域により素子分離がなされてい
る。
The semiconductor device of this embodiment is a semiconductor device in which a bipolar transistor is formed, and in the semiconductor device of this embodiment, elements are isolated by an isoplanar type oxide film isolation region using a so-called reach-down method. There is.

このように構成される半導体装置の製造プロセスを説明
すれば下記のとおりである。
The manufacturing process of the semiconductor device configured as described above will be explained as follows.

先ず、P型半導体基板1の一生面にn型埋め込み層2を
形成し、次いで全面にエピタキシャル層3を成長させ、
その後5in2膜4、Si3N4膜5を順次積層する。
First, an n-type buried layer 2 is formed on the entire surface of a P-type semiconductor substrate 1, and then an epitaxial layer 3 is grown on the entire surface.
Thereafter, a 5in2 film 4 and a Si3N4 film 5 are sequentially laminated.

次に、このn型エピタキシャル層3のチャネルストッパ
層が形成されることになる領域上を、その厚みの172
はどの深さに選択エッチし、このエッチ溝部に選択的に
500大の熱酸化膜7を形成する。次いで、ホトレジス
ト6をマスクに500Åの熱酸化膜7を通してB4イオ
ンを加速電圧50KeVで5 X 1013an−2打
ち込み、第2図に示される状態とする。
Next, the region of the n-type epitaxial layer 3 where the channel stopper layer is to be formed is covered with a thickness of 172 cm.
A thermal oxide film 7 having a thickness of 500 mm is selectively formed in this etched groove. Next, using the photoresist 6 as a mask, B4 ions are implanted in an amount of 5.times.10@13 an@-2 at an acceleration voltage of 50 KeV through the 500 .ANG. thick thermal oxide film 7, resulting in the state shown in FIG.

次に、ホトレジスト6を除去し、このウェーハにN2雰
囲気下で工050℃、15秒のランプ加熱を施し、打込
み不純物をエピタキシャル層3から基板1へ拡散させる
と共に、イオン打込みにより生しる結晶損傷やこのイオ
ン打込み損傷に起因して酸化により発生するl−08F
の回復、抑制を行なう。
Next, the photoresist 6 is removed, and the wafer is subjected to lamp heating at 050°C for 15 seconds in an N2 atmosphere to diffuse the implanted impurities from the epitaxial layer 3 to the substrate 1 and to eliminate crystal damage caused by the ion implantation. l-08F generated by oxidation due to ion implantation damage
recovery and suppression.

ここで用いられるランプアニール装置は、熱容量の小さ
い石英のチャンバー内の上下面に15個づつのハロゲン
ランプが備えられたもので、このハロゲンランプ間にウ
ェーハを枚葉毎に配置し、ランプを点灯することにより
、200℃から保持温度(1000℃〜1250℃)ま
で約15秒で昇温し、該保持温度(本実施例においては
イオン打ち込み量を5×1013cm−2としているの
で1050”C1詳しくは後述)にて工〜数10秒加熱
(本実施例においては工5秒)後、500℃まで約20
秒で降温することよりアニールを行なうというものであ
る。
The lamp annealing equipment used here is equipped with 15 halogen lamps on the top and bottom surfaces of a quartz chamber with a small heat capacity. Each wafer is placed between the halogen lamps, and the lamps are turned on. By doing this, the temperature is raised from 200°C to the holding temperature (1000°C to 1250°C) in about 15 seconds, and the holding temperature (in this example, the ion implantation amount is 5 x 1013 cm-2, so the temperature is 1050" C1) will be described later) for several tens of seconds (5 seconds in this example), and then heated to 500°C for about 20 seconds.
Annealing is performed by lowering the temperature in seconds.

ここで、本発明者は実験により以下のことを確認した。Here, the present inventor confirmed the following through experiments.

すなわち、イオン打込み損傷のランプ加熱による回復状
態は、第4図に示されるように、アニル温度が高いほど
良好に回復するということである。
That is, as shown in FIG. 4, the higher the annealing temperature, the better the recovery state of ion implantation damage caused by lamp heating.

ここで、第4図はB1イオンを加速電圧50KeVで2
 X 10 ’4an−2打ち込んだ場合の図であり、
該イオン打込み損傷を変調光反射率の測定により求めた
ものである。
Here, Fig. 4 shows B1 ions at an acceleration voltage of 50 KeV.
This is a diagram when X 10 '4an-2 is inserted,
The ion implantation damage was determined by measuring modulated light reflectance.

同図において、縦軸はイオン打込み損傷の太きさの相対
値であり、損傷値が70となる時間をτとし、損傷回復
の速度定数(戊−)の温度依存性ぬると2.8eVとな
ることが見出された。この値はイオン打込み非晶質層の
固相エピタキシャル成長(SPE)の活性化エネルギー
2.7eVに近い。このことは損傷が非連続なアモルフ
ァスクラスタと考えられ、その回復はクラスタのSPE
による収縮に支配され、高温はど有利であることを示し
ている。
In the same figure, the vertical axis is the relative value of the thickness of the ion implantation damage, and the time when the damage value reaches 70 is τ, and the temperature dependence of the rate constant of damage recovery (戊−) is 2.8 eV. It was discovered that This value is close to the activation energy of 2.7 eV for solid phase epitaxial growth (SPE) of an ion-implanted amorphous layer. This is considered to be an amorphous cluster with discontinuous damage, and its recovery depends on the SPE of the cluster.
This shows that high temperature is advantageous.

また、本発明者は上記実験において用いた試料と同一の
試料(イオン打込み量2X1014cm−2)に100
0℃、60分のDryO,酸化、1000℃、46分の
Wet○2酸化(雰囲気圧5 kg/cJ)を施した後
、81表面を5eccoエツチして光学類′41鏡でl
−08Fを観察し、その密度を測定した。
In addition, the present inventors applied 100%
After performing DryO oxidation at 0°C for 60 minutes and Wet○2 oxidation at 1000°C for 46 minutes (atmospheric pressure 5 kg/cJ), the surface of 81 was etched by 5ecco and etched with an optics '41 mirror.
-08F was observed and its density was measured.

その結果を示したのが第5図である。Figure 5 shows the results.

第5図に示されるように、>O8F密度のランプ加熱に
よる低減効果は、ランプ加熱温度が1050℃以下では
ほとんどなく、]−100″C以上にすることにより顕
在化し、1200℃とすることが望ましいということが
わかる。l−08Fの発生抑制温度はイオン打込み量が
大きいほど高くなり、因みに、図示されていないが、5
X]、O”印−”、 I X 10”(1)−2の場合
にはそれぞれ1.050℃、1100℃となる。
As shown in Fig. 5, the reduction effect of lamp heating on >O8F density is almost negligible when the lamp heating temperature is below 1050°C, but becomes obvious when the lamp heating temperature is above ]-100″C, and it is possible to reduce the density to 1200°C. It can be seen that the generation suppression temperature of l-08F increases as the amount of ion implantation increases;
In the case of X], O" mark -", and I X 10" (1) -2, the temperatures are 1.050°C and 1100°C, respectively.

このように、本実施例においては、熱処理を高温、短時
間アニールとしているので、イオン打込みにより生しる
結晶損傷やこのイオン打込み損傷に起因して酸化(この
場合の酸化は分離酸化膜形成時のものである)により発
生するl−03Fの良好な回復、抑制がなされるように
なっている。
As described above, in this example, since the heat treatment is a high temperature, short time annealing, crystal damage caused by ion implantation and oxidation due to this ion implantation damage (in this case, oxidation occurs during the formation of the isolation oxide film). The 1-03F generated by the 1-03F (1-0%) is well recovered and suppressed.

しかも、高温、短時間アニールは該半導体基板の浅接合
、高集積化を図ることを可能にするという効果もある。
Furthermore, high temperature, short time annealing has the effect of making it possible to achieve shallow junctions and high integration of the semiconductor substrate.

その後、上記エピタキシャル層3の溝部上に熱酸化法に
より分離酸化膜9を形成して第3図に示される状態とす
る。
Thereafter, an isolation oxide film 9 is formed on the groove portion of the epitaxial layer 3 by thermal oxidation to obtain the state shown in FIG. 3.

このように、本実施例においては、高温、短時間アニー
ルを分離酸化膜9形成前に行なっているので5 ■−〇
SFの発生源となるイオン打込み損傷を概ね回復できる
こととなり、■−〇SFの発生をほとんど抑制できるよ
うになっている。
As described above, in this example, since high temperature, short-time annealing is performed before forming the isolation oxide film 9, the ion implantation damage that is the source of the 5 ■-〇SF can be generally recovered, and the ■-〇SF The occurrence of this can be largely suppressed.

その後、エピタキシャルM3ヘイオンを打ち込1 むことにより、p型ベース拡散層12、n型エミッタ拡
散層11、n型コレクタ拡散層■3をそれぞれ形成し、
これらベース拡散層12、エミッタ拡散層11、コレク
タ拡散層13にベース電極B、エミッタ電極E、コレク
タ電極Cをそれぞれ形成すると、第1図に示される半導
体装置が得られることになる。
After that, by implanting epitaxial M3 ions 1, a p-type base diffusion layer 12, an n-type emitter diffusion layer 11, and an n-type collector diffusion layer 3 are formed, respectively.
When base electrode B, emitter electrode E, and collector electrode C are formed in base diffusion layer 12, emitter diffusion layer 11, and collector diffusion layer 13, respectively, the semiconductor device shown in FIG. 1 is obtained.

なお、上貫己実施例においては、分離酸化膜9を熱酸化
で形成するプロセスが述べられているが、この分離酸化
膜9をHL D膜の如きCVD膜で形成する場合にも本
実施例は適用でき、その場合には、上述(従来技術で説
明)の如くイオン打込み損傷による素子特性の劣化が回
避されることになる。
Incidentally, in the upper penetration embodiment, a process is described in which the isolation oxide film 9 is formed by thermal oxidation, but this embodiment also applies when the isolation oxide film 9 is formed by a CVD film such as an HLD film. can be applied, and in that case, deterioration of device characteristics due to ion implantation damage as described above (described in the prior art) will be avoided.

また、本実施例は、上記プロセスにおいて、選択エッチ
工程を省略して分離酸化膜を形成するようにした所謂L
OCO8型酸化膜分離領域を備える半導体装置や、リー
チアップ方式を採用したアイソプレーナー型酸化膜分離
領域を備える半導体装置等に対しても同様に適用できる
。このリーチ2 アップ方式の半導体装置に対して適用する場合には、基
板1へのB+イオン打込み−NJJ囲気下でのランプア
ニール−エピタキシャル層3の形成選択エソチー選択酸
化の順でその製造が行なわれることになる。
Further, in this embodiment, in the above process, the selective etching step is omitted and an isolation oxide film is formed.
The present invention can be similarly applied to a semiconductor device having an OCO8 type oxide film separation region, a semiconductor device having an isoplanar type oxide film separation region employing a reach-up method, and the like. When applied to this reach 2-up type semiconductor device, its manufacture is performed in the following order: B+ ion implantation into the substrate 1 - lamp annealing under an NJJ atmosphere - formation selection of the epitaxial layer 3 and etholy selective oxidation. It turns out.

このように、上記実施例の半導体装置の製造方法によれ
ば次のような効果を得ることができる。
Thus, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the above embodiment, the following effects can be obtained.

すなわち、分離酸化膜9及びこの分離酸化膜9下のチャ
ネルストッパN8よりなる酸化膜分離領域を形成するに
あたり、半導体基体側(リーチダウン方式、LOCO8
型においてはエピタキシャル層3、リーチアップ方式に
おいては半導体基板1)にイオン打ち込みをした後に、
高温、短時間アニールを行なってチャネルストッパN8
を形成し、その後分離酸化膜9を形成するようにしたの
で、イオン打込みにより生じる結晶損傷やこのイオン打
込み損傷に起因して酸化により発生するl08Fを高温
、短時間アニールで回復、抑制でき、しかもこの高温、
短時間アニールを分離酸化膜形成前に行なっており、■
−〇SFの発生源となるイオン打込み損傷を概ね回復で
きることから、l−08Fの発生をほとんど抑制でき、
さらに高温、短時間アニールは浅接合、高集積化の実現
を可能番こするという作用により、半導体装置の品質を
向上することが可能となる。
That is, when forming the oxide film isolation region consisting of the isolation oxide film 9 and the channel stopper N8 under the isolation oxide film 9, the semiconductor substrate side (reach-down method, LOCO 8
After ion implantation into the epitaxial layer 3 in the mold and into the semiconductor substrate 1 in the reach-up method,
Channel stopper N8 is formed by high-temperature, short-time annealing.
is formed, and then the isolation oxide film 9 is formed, so that the crystal damage caused by ion implantation and the 108F generated by oxidation due to this ion implantation damage can be recovered and suppressed by high-temperature, short-time annealing. This high temperature
Short-time annealing is performed before forming the isolation oxide film, and ■
-〇Since the ion implantation damage that is the source of SF generation can be largely recovered, the generation of l-08F can be almost suppressed,
Furthermore, high-temperature, short-time annealing makes it possible to achieve shallow junctions and high integration, making it possible to improve the quality of semiconductor devices.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

例えば、」1記実施例おいては、高温、短時間の熱処理
をランプアニールにより行なうようにしているが、抵抗
加熱、高周波加熱(RF)等の熱処理に代えることも可
能である。
For example, in the first embodiment, the high-temperature, short-time heat treatment is performed by lamp annealing, but heat treatment such as resistance heating, radio frequency heating (RF), etc. may be used instead.

また、上記実施例おいては、高温の保持温度まで直線的
に昇温する高温、短時間アニールを採用しているが、例
えば400’C〜800 ’Cの低温アニールを施した
後に該高温の保持温度に昇温する熱処理法に代えること
も可能である。
Furthermore, in the above embodiments, high-temperature, short-time annealing in which the temperature is linearly increased to a high-temperature holding temperature is employed, but for example, after low-temperature annealing of 400'C to 800'C, the high-temperature annealing is performed. It is also possible to replace it with a heat treatment method in which the temperature is raised to a holding temperature.

また、上記実施例おいては、p型半導体基板lを用いた
場合の半導体装置に対する適用例が述べられているが、
本発明はn型半導体基板を用いた半導体装置に対しても
同様に適用できるというのはいうまでもない。
Furthermore, in the above embodiment, an example of application to a semiconductor device using a p-type semiconductor substrate l is described;
It goes without saying that the present invention can be similarly applied to semiconductor devices using n-type semiconductor substrates.

また本発明はMOSトランジスタ等を備える半導体装置
の製造プロセスにも適用できる。
Further, the present invention can also be applied to a manufacturing process of a semiconductor device including a MOS transistor or the like.

[発明の効果j 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
[Effects of the Invention j Effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、分離酸化膜及びこの分離酸化膜下のチャネル
ストッパ層よりなる酸化膜分離領域を形成するにあたり
、半導体基体側にイオン打ち込みをした後に、高温、短
時間アニールを行なってチャネルストッパ層を形成し、
その後分離酸化膜を形成するようにしたので、イオン打
込みにより生しる結晶損傷やこのイオン打込み損傷に起
因して酸化により発生する■−〇SFを高温、短時間ア
ニールで回復、抑制でき、しかもこの高温、短時間アニ
ールを分離酸化膜形成前に行なっており、5 1−○SFの発生源となるイオン打込み損傷を概ね回復
できることから、l−08Fの発生をほとんど抑制でき
、さらに高温、短時間アニールにより浅接合、高集積化
の実現が図られるようになる。
That is, in forming an oxide film isolation region consisting of an isolation oxide film and a channel stopper layer under the isolation oxide film, ions are implanted into the semiconductor substrate side and then annealing is performed at high temperature for a short time to form the channel stopper layer. ,
Since a separate oxide film is then formed, crystal damage caused by ion implantation and ■-〇SF generated by oxidation due to this ion implantation damage can be recovered and suppressed by high-temperature, short-time annealing. This high-temperature, short-time annealing is performed before forming the isolation oxide film, and the ion implantation damage that is the source of 51-○ SF can be largely recovered, so the generation of l-08F can be almost suppressed, and the high-temperature, short-time annealing is Time annealing makes it possible to achieve shallow junctions and high integration.

その結果、品質を向」ニすることが可能となる。As a result, it becomes possible to improve quality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例を
適用して得られた半導体装置の縦断面図、第2図、第3
図は本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例の各工
程図、 第4図はアニール温度をパラメーターとしたアニール時
間とイオン打込み損傷の大きさとの関係図、 第5図はアニール温度をパラメーターとしたアニール時
間と1−〇SF密度との関係図である。 1・・・・半導体基板、3・・・・エピタキシャル層、
8・・・・チャネルストッパ層、9・・・・分離酸化膜
。 6 0 0q 390−
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a semiconductor device obtained by applying an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, FIG.
The figure is a process diagram of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. Figure 4 is a relationship between the annealing time and the magnitude of ion implantation damage with the annealing temperature as a parameter. Figure 5 is a diagram with the annealing temperature as a parameter. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between annealing time and 1-0 SF density. 1... Semiconductor substrate, 3... Epitaxial layer,
8...Channel stopper layer, 9...Isolation oxide film. 6 0 0q 390-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、分離酸化膜及びこの分離酸化膜下のチャネルストッ
パ層よりなる酸化膜分離領域を形成するにあたり、半導
体基体側にイオン打ち込みをした後に、高温、短時間ア
ニールを行なってチャネルストッパ層を形成し、その後
分離酸化膜を形成するようにしたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。 2、前記高温、短時間アニールはランプアニールである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装
置の製造方法。 3、前記分離酸化膜の形成はCVD法により行なわれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
載の半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. In forming an oxide film isolation region consisting of an isolation oxide film and a channel stopper layer under the isolation oxide film, after ion implantation into the semiconductor substrate side, high temperature, short-time annealing is performed. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming a channel stopper layer and then forming an isolation oxide film. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the high-temperature, short-time annealing is lamp annealing. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the isolation oxide film is formed by a CVD method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878633A (en) * 1994-09-08 1996-03-22 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
KR100246874B1 (en) * 1995-11-21 2000-03-15 니시무로 타이죠 Semiconductor element isolating method and device

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