JPH04280451A - 半導体素子分離領域の製造方法 - Google Patents
半導体素子分離領域の製造方法Info
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- JPH04280451A JPH04280451A JP4311191A JP4311191A JPH04280451A JP H04280451 A JPH04280451 A JP H04280451A JP 4311191 A JP4311191 A JP 4311191A JP 4311191 A JP4311191 A JP 4311191A JP H04280451 A JPH04280451 A JP H04280451A
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- Element Separation (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子分離領域の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化および高性能
化は、半導体デバイスを微細化することによって図られ
てきた。それと同時に、各素子を電気的に分離する素子
分離領域の微細化も高集積化には欠かせない。
化は、半導体デバイスを微細化することによって図られ
てきた。それと同時に、各素子を電気的に分離する素子
分離領域の微細化も高集積化には欠かせない。
【0003】従来、シリコン半導体素子の分離にはLO
COS法が用いられてきた。しかし、LOCOS分離は
微細化に限界がある。すなわち、バーズビークによる分
離領域の拡大、チャネルストッパーとしてのボロンの横
方向拡散による狭チャネル効果、および深い分離領域が
形成出来ないといった問題点である。一方、トレンチ分
離は、深くて狭い分離領域を形成することができるため
に、微細な素子分離として適した構造であるが、トレン
チ側面の反転やコーナーの電界集中によるリーク電流が
問題となっている。
COS法が用いられてきた。しかし、LOCOS分離は
微細化に限界がある。すなわち、バーズビークによる分
離領域の拡大、チャネルストッパーとしてのボロンの横
方向拡散による狭チャネル効果、および深い分離領域が
形成出来ないといった問題点である。一方、トレンチ分
離は、深くて狭い分離領域を形成することができるため
に、微細な素子分離として適した構造であるが、トレン
チ側面の反転やコーナーの電界集中によるリーク電流が
問題となっている。
【0004】本出願人はこれらの問題点を解決する素子
分離構造と製造方法を、平成1年5月19日出願の特願
平1−1260067号で提案した。その構造は、図7
に示したように、P型のシリコン基板11上に設けられ
たシリコン酸化膜19,CVDシリコン酸化膜21とシ
リコン窒化膜20とからなる絶縁膜分離パターンとその
領域下に分離パターン幅より狭くかつシリコン酸化膜1
9とシリコン窒化膜20との絶縁物により埋め込まれた
溝を有する形状である。
分離構造と製造方法を、平成1年5月19日出願の特願
平1−1260067号で提案した。その構造は、図7
に示したように、P型のシリコン基板11上に設けられ
たシリコン酸化膜19,CVDシリコン酸化膜21とシ
リコン窒化膜20とからなる絶縁膜分離パターンとその
領域下に分離パターン幅より狭くかつシリコン酸化膜1
9とシリコン窒化膜20との絶縁物により埋め込まれた
溝を有する形状である。
【0005】この構造を形成する方法は、図8〜図12
に示したように、P型のシリコン基板11上に形成され
たシリコン酸化膜12のうち素子分離領域となるシリコ
ン酸化膜12の一部をリソグラフィー工程によって形成
されたレジスト13パターンをマスクとして除去する。 〔図8〕次に、CVDシリコン酸化膜14を堆積した後
、チャネルストッパーとなるボロン拡散層15を形成す
る〔図9〕。
に示したように、P型のシリコン基板11上に形成され
たシリコン酸化膜12のうち素子分離領域となるシリコ
ン酸化膜12の一部をリソグラフィー工程によって形成
されたレジスト13パターンをマスクとして除去する。 〔図8〕次に、CVDシリコン酸化膜14を堆積した後
、チャネルストッパーとなるボロン拡散層15を形成す
る〔図9〕。
【0006】次に、CVDシリコン酸化膜16を堆積し
〔図10〕、RIE技術を用いてCVDシリコン酸化膜
16続いてCVDシリコン酸化膜14をエッチングし、
開口したシリコン酸化膜12の端にCVDシリコン酸化
膜14,16を残した後、露出したシリコン基板11に
溝17を設け、溝17の底にチャネルストッパーとなる
ボロン拡散層18を形成する〔図11〕。
〔図10〕、RIE技術を用いてCVDシリコン酸化膜
16続いてCVDシリコン酸化膜14をエッチングし、
開口したシリコン酸化膜12の端にCVDシリコン酸化
膜14,16を残した後、露出したシリコン基板11に
溝17を設け、溝17の底にチャネルストッパーとなる
ボロン拡散層18を形成する〔図11〕。
【0007】次に、シリコン酸化膜12,14,16を
除去した後、熱酸化法により薄いシリコン酸化膜19を
形成し、CVD法によりシリコン窒化膜20を堆積して
溝17を埋め込み、CVDシリコン酸化膜21を堆積す
る。〔図12〕。
除去した後、熱酸化法により薄いシリコン酸化膜19を
形成し、CVD法によりシリコン窒化膜20を堆積して
溝17を埋め込み、CVDシリコン酸化膜21を堆積す
る。〔図12〕。
【0008】次に、リソグラフィー工程により形成され
たレジスト22パターンをマスクにCVDシリコン酸化
膜21,シリコン窒化膜20,シリコン酸化膜19をエ
ッチングして溝17を被覆するような素子分離領域をシ
リコン基板11上に形成する〔図7〕。
たレジスト22パターンをマスクにCVDシリコン酸化
膜21,シリコン窒化膜20,シリコン酸化膜19をエ
ッチングして溝17を被覆するような素子分離領域をシ
リコン基板11上に形成する〔図7〕。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述の製造方法は、溝
パターンを一旦形成した後に、あらためてリソグラフィ
ー工程によって分離領域となる絶縁膜パターンを形成す
るため、位置合わせずれが生じる。その結果、溝の上を
被覆した分離パターンが非対称になったり、あるいは素
子分離領域が微細化すると、分離パターンが下の溝パタ
ーンを被覆しない場合もありうる。
パターンを一旦形成した後に、あらためてリソグラフィ
ー工程によって分離領域となる絶縁膜パターンを形成す
るため、位置合わせずれが生じる。その結果、溝の上を
被覆した分離パターンが非対称になったり、あるいは素
子分離領域が微細化すると、分離パターンが下の溝パタ
ーンを被覆しない場合もありうる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、半
導体基板表面に堆積した犠牲膜のうち素子分離形成予定
領域を開口し、開口された犠牲膜の側壁に材質の異なる
第1絶縁膜を形成する工程と、露出した前記半導体基板
に溝を形成し、前記溝とその上の開口領域に第2絶縁膜
を埋め込む工程と、前記犠牲膜を選択的に除去する工程
を含むことによって、前記問題点を解決した。
導体基板表面に堆積した犠牲膜のうち素子分離形成予定
領域を開口し、開口された犠牲膜の側壁に材質の異なる
第1絶縁膜を形成する工程と、露出した前記半導体基板
に溝を形成し、前記溝とその上の開口領域に第2絶縁膜
を埋め込む工程と、前記犠牲膜を選択的に除去する工程
を含むことによって、前記問題点を解決した。
【0011】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法をとることによ
って、分離領域を1回のリソグラフィー工程で分離領域
が形成され、溝に対するその上を被覆した素子分離領域
の出っぱった幅の大きさは、犠牲膜側壁に堆積された絶
縁膜の厚さによって決まる。その結果、微細化れても絶
縁膜で埋め込まれた溝とその上を被覆した分離パターン
は対称形になる。
って、分離領域を1回のリソグラフィー工程で分離領域
が形成され、溝に対するその上を被覆した素子分離領域
の出っぱった幅の大きさは、犠牲膜側壁に堆積された絶
縁膜の厚さによって決まる。その結果、微細化れても絶
縁膜で埋め込まれた溝とその上を被覆した分離パターン
は対称形になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について製造工程を
順を追って示した図面を用いて、詳細に説明する。
順を追って示した図面を用いて、詳細に説明する。
【0013】図1〜図6は、本実施例によってP型シリ
コン基板上に素子分離領域を形成する製造方法を示した
断面図である。P型シリコン基板1の表面に熱酸化によ
るシリコン酸化膜2を形成し、次にCVD法によりシリ
コン窒化膜3を堆積する。リソグラフィー技術を用いて
レジスト4のパターンを形成し、レジスト4をマスクと
してシリコン窒化膜3を反応性イオンエッチング(RI
E)法により除去する。次にイオン注入法により開口さ
れたシリコン基板表面にチャネルストッパーとなるボロ
ン拡散層5を形成すると図1の構造になる。
コン基板上に素子分離領域を形成する製造方法を示した
断面図である。P型シリコン基板1の表面に熱酸化によ
るシリコン酸化膜2を形成し、次にCVD法によりシリ
コン窒化膜3を堆積する。リソグラフィー技術を用いて
レジスト4のパターンを形成し、レジスト4をマスクと
してシリコン窒化膜3を反応性イオンエッチング(RI
E)法により除去する。次にイオン注入法により開口さ
れたシリコン基板表面にチャネルストッパーとなるボロ
ン拡散層5を形成すると図1の構造になる。
【0014】次に、CVDシリコン酸化膜6を堆積する
と図2の構造になる。
と図2の構造になる。
【0015】次に、RIE法によりCVDシリコン酸化
膜6をエッチバックしてシリコン窒化膜3の側壁にのみ
CVDシリコン酸化膜6を残し、P型シリコン基板1の
表面を露出させる。シリコン窒化膜3と側壁に残された
CVDシリコン酸化膜をマスクとしてP型シリコン基板
1に溝7を形成する。熱酸化により溝表面にシリコン酸
化膜8を形成した後、イオン注入法によって溝6の底に
チャネルストッパーとなるボロン拡散層9を形成すると
図3となる。
膜6をエッチバックしてシリコン窒化膜3の側壁にのみ
CVDシリコン酸化膜6を残し、P型シリコン基板1の
表面を露出させる。シリコン窒化膜3と側壁に残された
CVDシリコン酸化膜をマスクとしてP型シリコン基板
1に溝7を形成する。熱酸化により溝表面にシリコン酸
化膜8を形成した後、イオン注入法によって溝6の底に
チャネルストッパーとなるボロン拡散層9を形成すると
図3となる。
【0016】次に、CVDシリコン酸化膜10を堆積し
、溝7と開口された領域を埋め込むと図4になる。
、溝7と開口された領域を埋め込むと図4になる。
【0017】次に、CVDシリコン酸化膜10をエッチ
バックしてシリコン窒化膜3の表面を露出させると図5
となる。次に、シリコン窒化膜3を選択除去し、シリコ
ン窒化膜3にあったシリコン酸化膜2を除去すると図6
に示した構造の素子分離領域が形成される。
バックしてシリコン窒化膜3の表面を露出させると図5
となる。次に、シリコン窒化膜3を選択除去し、シリコ
ン窒化膜3にあったシリコン酸化膜2を除去すると図6
に示した構造の素子分離領域が形成される。
【0018】本実施例において、犠牲膜としてシリコン
窒化膜を用いたが、これに限定するものでなく、シリコ
ン酸化膜に対して選択除去可能な材料の膜、例えば多結
晶シリコン膜などでもかまわない。また、本実施例では
P型シリコン基板上の分離領域を形成製造方法を示した
が、N型基板上あるいは両導伝型領域を有する基板上で
もかまわない。
窒化膜を用いたが、これに限定するものでなく、シリコ
ン酸化膜に対して選択除去可能な材料の膜、例えば多結
晶シリコン膜などでもかまわない。また、本実施例では
P型シリコン基板上の分離領域を形成製造方法を示した
が、N型基板上あるいは両導伝型領域を有する基板上で
もかまわない。
【0019】
【発明の効果】本発明の構造をとることによって、素子
分離領域を形成する際のリソグラフィ工程は1回で済む
。また、微細化されても絶縁膜で埋め込まれた溝とその
上を被覆した分離パターンは対称形になる。
分離領域を形成する際のリソグラフィ工程は1回で済む
。また、微細化されても絶縁膜で埋め込まれた溝とその
上を被覆した分離パターンは対称形になる。
【図1】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図2】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図3】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図4】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図5】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図6】本発明の一実施例を説明するため工程順の断面
図である。
図である。
【図7】従来の素子分離構造を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図8】従来の素子分離領域の製造方法を説明するため
工程順断面図である。
工程順断面図である。
【図9】従来の素子分離領域の製造方法を説明するため
工程順断面図である。
工程順断面図である。
【図10】従来の素子分離領域の製造方法を説明するた
め工程順断面図である。
め工程順断面図である。
【図11】従来の素子分離領域の製造方法を説明するた
め工程順断面図である。
め工程順断面図である。
【図12】従来の素子分離領域の製造方法を説明するた
め工程順断面図である。
め工程順断面図である。
1,11 P型シリコン基板
2,8,12,19 シリコン酸化膜3,20
シリコン窒化膜 4,13,22 レジスト 5,9,15,18 ボロン拡散層6,10,1
4,16,21 CVDシリコン酸化膜7,17
溝
シリコン窒化膜 4,13,22 レジスト 5,9,15,18 ボロン拡散層6,10,1
4,16,21 CVDシリコン酸化膜7,17
溝
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板表面に堆積した犠牲膜のう
ち素子分離形成予定領域を開口し、開口された前記犠牲
膜の側壁に材質の異なる第1絶縁膜を形成する工程と、
露出した前記半導体基板に溝を形成し、前記溝とその上
の前記開口領域に第2絶縁膜を埋め込む工程と、前記犠
牲膜を選択的に除去する工程とを、含むことを特徴とす
る半導体素子分離領域の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3043111A JP2770580B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 半導体素子分離領域の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3043111A JP2770580B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 半導体素子分離領域の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04280451A true JPH04280451A (ja) | 1992-10-06 |
JP2770580B2 JP2770580B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=12654722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3043111A Expired - Lifetime JP2770580B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 半導体素子分離領域の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2770580B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07130834A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH0870038A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-12 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO1999059202A1 (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming a field isolation structure in a semiconductor substrate |
KR100344763B1 (ko) * | 1999-10-12 | 2002-07-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의 소자격리방법 |
KR20030086853A (ko) * | 2002-05-07 | 2003-11-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 소자분리 방법 |
JP2012124235A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Sharp Corp | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6116546A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-24 | コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク | 絶縁溝に対する局部区域酸化物の自動位置決め方法 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3043111A patent/JP2770580B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6116546A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-24 | コミツサレ・ア・レナジイ・アトミツク | 絶縁溝に対する局部区域酸化物の自動位置決め方法 |
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KR20030086853A (ko) * | 2002-05-07 | 2003-11-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 소자분리 방법 |
JP2012124235A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Sharp Corp | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2770580B2 (ja) | 1998-07-02 |
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---|---|---|---|
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