JPH04127539A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は半導体装置に関し、特に多結晶シリコン膜を使
用した半導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置では、導電膜として多結晶シリコン膜
を用いることがあり、例えばＭＯ３型電界効果トランジ
スタ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート電極として使用すること
が多い。

第２図はこのような多結晶シリコン膜を用いた従来の縦
型ＭＯ５ＦＥＴの一例であり、特にそのチップ外周部分
を製造工程順に示す断面図である。

先ず、第２図（ａ）のように、Ｎ型半導体基板ｌ上に酸
化膜を設け、この酸化膜を選択的にエツチングし、膜厚
約５０００人のマスク酸化膜２を形成する。次いで、こ
のマスク酸化膜２を用いてＰ型不純物をイオン注入法に
より注入し、熱酸化することでＰ型半導体拡散層３を形
成する。このとき、熱酸化により全面にフィールド酸化
膜４が膜厚約１００００人に形成される。

次いで、第２図（ｂ）のように、前記マスク酸化膜２の
エツジ線に沿って前記フィールド酸化膜４をエツチング
する。これにより、前記マスク酸化膜２とフィールド酸
化膜４とが一体化された絶縁膜（以後これをフィールド
酸化膜４で代表して示す）が形成される。

次に、第２図（ｃ）のように、前記Ｐ型半導体拡散層３
上にゲート酸化膜を約５００人成長し、さらにその上に
多結晶シリコン＃５を約５ｏｏｏ人形成する。

次いで、第２図（ｄ）のように、前記フィールド酸化Ｍ
４のエツジ線に沿って多結晶シリコン膜５を選択的にエ
ツチングする。そして、この多結晶シリコン膜５をマス
クとしてＰ型半導体拡散層（ベース）６を形成する。

さらに、第２図（ｅ）のように、多結晶シリコン膜５と
フィールド酸化膜４の一部をエツチングしてそのエツジ
線を後退させ、その上でこれらをマスクにしてＮ型不純
物を注入し、Ｎ型半導体拡散層（ソース）７を形成する
。

次いで、第２図（ｆ）のように、眉間絶縁膜８を約１ｏ
ｏｏｏ人成長する。そして、第２図（ｇ）のように、前
記Ｎ型半導体拡散層７との接続領域をエツチングにより
開口した上で、表面にアルミニウムを蒸着法により成長
させ、かつ選択的にエツチングすることで、外周アルミ
ニウム電極９を形成し、縦型ＭＯ３ＦＥＴが完成される
。

〔発明が解決しようとする課題） 上述した従来の縦型ＭＯ３ＦＥＴの場合、マスク酸化膜
２．フィールド酸化膜４．および多結晶シリコン膜５を
いずれも同一線上でエツチング除去している。このため
、各膜におけるエツチングばらつきや目ずれのために、
フィールド酸化膜４の段差部側面に多結晶シリコンが残
る場合がある。

すなわち、第２図（ｂ）のフィールド酸化膜４のエツチ
ング時に、フィールド酸化膜４は下地のマスク酸化膜２
の段差部においてエツチングが行われるため、この部分
に横方向のエツチングが生じ、結果として第３図（ａ）
に示すように、エツチング後のフィールド酸化膜４（マ
スク酸化膜２を含む）の端面に凹部４ａが生じてしまう
。

このため、この状態で多結晶シリコン膜５を成長させる
と、第３図（ｂ）のように、多結晶シリコン膜５が凹部
４ａ内に侵入され、かつその後に多結晶シリコン膜５を
エツチングしても、第３図（ｃ）のように、前記凹部４
ａ内に多結晶シリコン膜の一部５′が残存されてしまう
。

したがって、この多結晶シリコン５′が以後の工程中で
脱落され、これが導電性の異物となって他の箇所に付着
し、付着箇所において電気的な短絡およびエツチング不
良を生じる原因となる。

本発明の目的は、多結晶シリコンが異物として生じるこ
とがない半導体装置の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上にマク
ス酸化膜を形成する工程と、このマスク酸化膜をマスク
にして半導体基板に拡散層を形成する工程と、前記マス
ク酸化膜を含む半導体基板上にフィールド酸化膜を形成
する工程と、このフィールド酸化膜を前記マスク酸化膜
のエツジ線とは異なる線に沿ってエツチングする工程と
、全面に多結晶シリコン膜を形成する工程と、この多結
晶シリコン膜を前記フィールド酸化膜およびマクス酸化
膜と共に所要パターンにエツチングする工程とを含んで
いる。

この場合、フィールド酸化膜はマスク酸化膜が存在しな
いマスク酸化膜のエツジ線よりも外側の線上でエツチン
グする。

〔作用〕

本発明方法によれば、フィールド酸化膜をマスク酸化膜
のエツジ部、すなわち段差部においてエツチングしない
ため、横方向のエツチング進行が発生せず、フィールド
酸化膜の端面に凹部が発生することがなく、多結晶シリ
コン膜のエツチング残りが防止される。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明を縦型ＭＯ３ＦＥＴに適用した例を示し
ており、特にそのチップ外周部分を製造工程順に示す断
面図である。

先ず、第１図（ａ）のように、Ｎ型半導体基板１上に酸
化膜を設け、この酸化膜を選択的にエツチングしてマス
ク酸化膜２を膜厚約５０００人で形成する。次いで、こ
のマスク酸化膜２をマスクにしてＰ型不純物をイオン注
入法により注入し、熱酸化してＰ型半導体拡散層３を形
成する。この熱酸化時には全面にフィールド酸化膜４が
形成される。

次に、第１図（ｂ）のように、マスク酸化膜２のエツジ
線よりもＰ型半導体拡散層３側に突出した線において前
記フィールド酸化膜４をエツチングする。すなわち、エ
ツチングに使用するマスクは、マスク酸化膜２をバター
ニングしたマスクに対して５μｍ程度チップ外周側に設
定したものを使用する。なお、以後マスク酸化膜２とフ
ィールド酸化膜４が一体化されたものをフィールド酸化
膜４で代表する。

次に、第１図（Ｃ）のように、前記Ｐ型半導体拡散層３
の表面にゲート酸化膜（約５０００人）１０を成長し、
さらにその上に多結晶シリコン膜５（約５０００人）を
形成する。

次に、第１図（ｄ）のように、多結晶シリコン膜５を選
択的にエツチングする。このとき、多結晶シリコン膜５
は前記フィールド酸化膜４のエツジ線に沿ってエツチン
グを行う。そして、この多結晶シリコン膜５をマスクに
してＰ型半導体拡散層（ベース）６を形成する。

さらに、第１図（ｅ）のように、多結晶シリコン膜５お
よびフィールド酸化膜４を前記マスク酸化膜２のエツジ
線よりも内側に後退した線に沿ってエツチングする。そ
の後、これをマスクにしてＮ型不純物を注入し、Ｎ型半
導体拡散層（ソース）７を形成する。

次いで、第１図（ｆ）のように、層間絶縁膜（約１００
００人）８をＣＶＤ法で成長する。さらに、第１図（ｇ
）のように、層間絶縁膜８の一部をエツチングして開口
した上で、アルミニウムを蒸着法等により成長し、かつ
選択的にエツチングすることで外周アルミニウム電極９
を形成し、縦型ＭＯ３ＦＥＴが完成される。

この製造方法においては、第１図（ｂ）の工程でフィー
ルド酸化膜４をエツチングする際に、マスク酸化膜２の
エツジ線上、すなわちマスク酸化膜２の段差部でエツチ
ングを行わないため、横方向のエツチングが発生するこ
とがなく、エツチングされたフィールド酸化膜４の端面
に凹部が生じることはない。したがって、多結晶シリコ
ン膜５のエツチングにおいても、不要な多結晶シリコン
が残留することがなく、多結晶シリコンの異物の発生が
防止され、以後の工程における短絡、エツチング不良等
の発生を防止できる。

また、この製造方法では、従来技術による製品に対して
適用する場合においても、フィールド酸化膜４をエツチ
ングする際のマスクの変更のみで対処できるため、製造
工程の変更、追加も一切必要ない。

因に、本発明者が実際に本発明方法を実施したところ、
縦型ＭＯ３ＦＥＴの場合には、チップ仕上がり時の歩留
りで約２％の向上が実現できた。

以上、縦型ＭＯ３ＦＥＴのチップ外周部分について説明
してきたが、他の半導体装置についても本発明が適用で
きることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、フィールド酸化膜をマス
ク酸化膜の段差部においてエツチングしないため、横方
向のエツチング進行が原因とされる凹部がフィールド酸
化膜の端面に発生されることがなく、多結晶シリコン膜
のエツチング残りが防止される。これにより、以後の工
程で残留多結晶シリコンが脱落して発生していた半導体
装置の短絡不良、エツチング不良が防止できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないしくｇ）は本発明の一実施例を製造工
程順に示す断面図、第２図（ａ）ないしくｇ）は従来の
製造方法を製造工程順に示す断面図、第３図（ａ）ない
しくＣ）は従来の問題点を説明するための工程一部の断
面図である。 １・・・Ｎ型半導体基板、２・・・マスク酸化膜、３・
・・Ｐ型半導体拡散層、４・・・フィールド酸化膜、５
・・・多結晶シリコン膜、６・・・Ｐ型半導体拡散層、
７・・・Ｎ型半導体拡散層、 ８・・・層間絶縁膜、 ９・・・外周アル ミニラム電極、 ０・・・ゲート酸化膜。 第２ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上にマクス酸化膜を形成する工程と、こ
   のマスク酸化膜をマスクにして半導体基板に拡散層を形
   成する工程と、前記マスク酸化膜を含む半導体基板上に
   フィールド酸化膜を形成する工程と、このフィールド酸
   化膜を前記マスク酸化膜のエッジ線とは異なる線に沿っ
   てエッチングする工程と、全面に多結晶シリコン膜を形
   成する工程と、この多結晶シリコン膜を前記フィールド
   酸化膜およびマクス酸化膜と共に所要パターンにエッチ
   ングする工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
   造方法。 ２、フィールド酸化膜はマスク酸化膜が存在しないマス
   ク酸化膜のエッジ線よりも外側の線上でエッチングして
   なる特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法
   。