JPH04324933A - Ｌｏｃｏｓ酸化膜の形成方法 - Google Patents
Ｌｏｃｏｓ酸化膜の形成方法Info
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- JPH04324933A JPH04324933A JP9573791A JP9573791A JPH04324933A JP H04324933 A JPH04324933 A JP H04324933A JP 9573791 A JP9573791 A JP 9573791A JP 9573791 A JP9573791 A JP 9573791A JP H04324933 A JPH04324933 A JP H04324933A
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Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (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、半導体装置の素子分離
に用いられるＬＯＣＯＳ酸化膜の形成方法の改良に関し
、特にバーズ・ビークの小さいＬＯＣＯＳ酸化膜の形成
方法に関するものである。
に用いられるＬＯＣＯＳ酸化膜の形成方法の改良に関し
、特にバーズ・ビークの小さいＬＯＣＯＳ酸化膜の形成
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の素子分離技術としてはいわ
ゆるＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法がよく知られている。し
かし半導体装置の高集積化を推進する上では、ＬＯＣＯ
Ｓ酸化膜に存在する不要部分であるバーズ・ビークを小
さくし、素子領域を相対的に広く確保することが重要で
ある。
ゆるＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法がよく知られている。し
かし半導体装置の高集積化を推進する上では、ＬＯＣＯ
Ｓ酸化膜に存在する不要部分であるバーズ・ビークを小
さくし、素子領域を相対的に広く確保することが重要で
ある。
【０００３】そこで、従来この点に関して種々の改良が
提案されているが、この内比較的量産化が容易と考えら
れるものとして、例えばＯＳＥＬＯ法（Ｅｘｔｅｎｄｅ
ｄＡｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ １７ｔｈ．Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
Ｔｏｋｙｏ１９８５年，３８７頁）、変型ＬＯＣＯＳ法
（日経マイクロデバイス１９８５年春号）が掲げられる
。
提案されているが、この内比較的量産化が容易と考えら
れるものとして、例えばＯＳＥＬＯ法（Ｅｘｔｅｎｄｅ
ｄＡｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ １７ｔｈ．Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ
Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，
Ｔｏｋｙｏ１９８５年，３８７頁）、変型ＬＯＣＯＳ法
（日経マイクロデバイス１９８５年春号）が掲げられる
。
【０００４】上記２つの方法は、シリコン窒化膜を半導
体基板に直付けすることでシリコン窒化膜下への酸素の
侵入を防止し、バーズ・ビークを小さくしようとする点
で共通するものである。以下ＯＳＥＬＯ法の概略を図６
及び図７を参照して説明する。まず図６に示す如く、半
導体基板（１）上の所要領域にパッド酸化膜（２）を介
して第１のシリコン窒化膜（３）を形成し、次にサイド
ウォール（図示せず）を用いて、第１のシリコン窒化膜
（３）の側壁に第２のシリコン窒化膜（４）を半導体基
板（１）に直付けするように形成する。
体基板に直付けすることでシリコン窒化膜下への酸素の
侵入を防止し、バーズ・ビークを小さくしようとする点
で共通するものである。以下ＯＳＥＬＯ法の概略を図６
及び図７を参照して説明する。まず図６に示す如く、半
導体基板（１）上の所要領域にパッド酸化膜（２）を介
して第１のシリコン窒化膜（３）を形成し、次にサイド
ウォール（図示せず）を用いて、第１のシリコン窒化膜
（３）の側壁に第２のシリコン窒化膜（４）を半導体基
板（１）に直付けするように形成する。
【０００５】そして図７に示す如く、熱酸化処理を行い
、ＬＯＣＯＳ酸化膜（５）を形成し、その後パッド酸化
膜（２）、第１及び第２のシリコン窒化膜（３）及び（
４）を除去して素子分離構造を完成する。
、ＬＯＣＯＳ酸化膜（５）を形成し、その後パッド酸化
膜（２）、第１及び第２のシリコン窒化膜（３）及び（
４）を除去して素子分離構造を完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし本発明者は、上
述した方法でＬＯＣＯＳ酸化膜（５）を形成し、その断
面をジルトルエッチしてＳＥＭ観察した所、図７に示す
ようにＬＯＣＯＳ酸化膜（５）の端を起点として＜１１
１＞面に沿った結晶欠陥（６）が生じていた。この結晶
欠陥（６）は、第２のシリコン窒化膜（４）の膜厚ｔに
依存し、ｔ＝２０ｎｍ〜３０ｎｍではほとんど見られな
いが、ｔ＝４０ｎｍ以上では相当多く発生する。
述した方法でＬＯＣＯＳ酸化膜（５）を形成し、その断
面をジルトルエッチしてＳＥＭ観察した所、図７に示す
ようにＬＯＣＯＳ酸化膜（５）の端を起点として＜１１
１＞面に沿った結晶欠陥（６）が生じていた。この結晶
欠陥（６）は、第２のシリコン窒化膜（４）の膜厚ｔに
依存し、ｔ＝２０ｎｍ〜３０ｎｍではほとんど見られな
いが、ｔ＝４０ｎｍ以上では相当多く発生する。
【０００７】一方、バーズ・ビークはｔ＝４０ｎｍ以上
ではほとんどないがｔ＝２０〜３０ｎｍでは０．１μｍ
〜０．２μｍ程度存在することもわかった。従って、結
晶欠陥（６）の発生を抑止するためには膜厚ｔをある程
度薄くしなければならず、バーズ・ビークを除去したＬ
ＯＣＯＳ酸化膜を得ることは困難であった。
ではほとんどないがｔ＝２０〜３０ｎｍでは０．１μｍ
〜０．２μｍ程度存在することもわかった。従って、結
晶欠陥（６）の発生を抑止するためには膜厚ｔをある程
度薄くしなければならず、バーズ・ビークを除去したＬ
ＯＣＯＳ酸化膜を得ることは困難であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は斯上した従来の
課題に鑑みて創作されたものであり、第２のシリコン窒
化膜（１７）下に第１のパッド酸化膜（１２）よりも薄
い第２のパッド酸化膜（１４）を介在させ、熱酸化処理
してＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）を形成することにより、
従来の課題を解決するものである。
課題に鑑みて創作されたものであり、第２のシリコン窒
化膜（１７）下に第１のパッド酸化膜（１２）よりも薄
い第２のパッド酸化膜（１４）を介在させ、熱酸化処理
してＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）を形成することにより、
従来の課題を解決するものである。
【０００９】
【作用】上述した手段によれば、第２のパッド酸化膜（
１４）が第２のシリコン窒化膜（１７）の応力の影響を
緩和し、熱酸化処理工程における結晶欠陥の発生を抑止
するように作用する。
１４）が第２のシリコン窒化膜（１７）の応力の影響を
緩和し、熱酸化処理工程における結晶欠陥の発生を抑止
するように作用する。
【００１０】
【実施例】次に本発明の一実施例を図１乃至図５を参照
しながら説明する。まず図１に示す如く、半導体基板（
１１）上の所定領域に、常法の如く約４５ｎｍの膜厚に
形成された第１のパッド酸化膜（１２）を介して、約１
００ｎｍの膜厚の第１のシリコン窒化膜（１３）を形成
する。
しながら説明する。まず図１に示す如く、半導体基板（
１１）上の所定領域に、常法の如く約４５ｎｍの膜厚に
形成された第１のパッド酸化膜（１２）を介して、約１
００ｎｍの膜厚の第１のシリコン窒化膜（１３）を形成
する。
【００１１】次に図２に示す如く、熱酸化により半導体
基板（１１）の露出表面に、熱酸化により第２のパッド
酸化膜（１４）を約１０ｎｍの膜厚に形成する。続いて
図３に示す如く、ＣＶＤシリコン窒化膜（１５）、ＣＶ
Ｄ酸化膜（１６）をそれぞれ所望の膜厚に全面被着する
。そして、図４に示す如く半導体基板（１１）が露出す
るまでエッチバックすると、第１のシリコン窒化膜（１
３）の側壁には第２のパッド酸化膜（１４）を介して第
２のシリコン窒化膜（１７）が形成される。この後、１
０００℃程度の熱酸化処理を経て図５に示す如く、ＬＯ
ＣＯＳ酸化膜（１８）が形成される。
基板（１１）の露出表面に、熱酸化により第２のパッド
酸化膜（１４）を約１０ｎｍの膜厚に形成する。続いて
図３に示す如く、ＣＶＤシリコン窒化膜（１５）、ＣＶ
Ｄ酸化膜（１６）をそれぞれ所望の膜厚に全面被着する
。そして、図４に示す如く半導体基板（１１）が露出す
るまでエッチバックすると、第１のシリコン窒化膜（１
３）の側壁には第２のパッド酸化膜（１４）を介して第
２のシリコン窒化膜（１７）が形成される。この後、１
０００℃程度の熱酸化処理を経て図５に示す如く、ＬＯ
ＣＯＳ酸化膜（１８）が形成される。
【００１２】本発明の方法によれば第２のシリコン窒化
膜（１７）下には第２のパッド酸化膜（１４）を介在さ
せているので、第２のシリコン窒化膜（１７）の熱応力
を緩和して結晶欠陥の発生を防止できるのであり、また
該第２のパッド酸化膜（１４）は約１０ｎｍという比較
的薄い膜厚に形成したことで、熱酸化処理による第２の
シリコン窒化膜（１７）下への酸素の侵入もほとんどな
いものと考えられる。
膜（１７）下には第２のパッド酸化膜（１４）を介在さ
せているので、第２のシリコン窒化膜（１７）の熱応力
を緩和して結晶欠陥の発生を防止できるのであり、また
該第２のパッド酸化膜（１４）は約１０ｎｍという比較
的薄い膜厚に形成したことで、熱酸化処理による第２の
シリコン窒化膜（１７）下への酸素の侵入もほとんどな
いものと考えられる。
【００１３】実際に、本実施例の方法に従って作製した
ＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）の断面を、同様にジルトルエ
ッチしてＳＥＭ観察した所、第２のシリコン窒化膜（１
７）の膜厚ｔが約６０ｎｍに至るまで半導体基板（１１
）の結晶欠陥は見出せず、一方バーズ・ビークは従来法
と同程度に抑止される効果が確認された。
ＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）の断面を、同様にジルトルエ
ッチしてＳＥＭ観察した所、第２のシリコン窒化膜（１
７）の膜厚ｔが約６０ｎｍに至るまで半導体基板（１１
）の結晶欠陥は見出せず、一方バーズ・ビークは従来法
と同程度に抑止される効果が確認された。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２のシリコン窒化膜（１７）下に第１のパッド酸化膜
（１２）よりも薄い第２のパッド酸化膜（１４）を介在
させて熱酸化処理を行っているので、結晶欠陥の発生を
伴うことなくＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）のバーズ・ビー
クを除去し、半導体装置の高密度化及び高信頼性化に寄
与することができる。
第２のシリコン窒化膜（１７）下に第１のパッド酸化膜
（１２）よりも薄い第２のパッド酸化膜（１４）を介在
させて熱酸化処理を行っているので、結晶欠陥の発生を
伴うことなくＬＯＣＯＳ酸化膜（１８）のバーズ・ビー
クを除去し、半導体装置の高密度化及び高信頼性化に寄
与することができる。
【図１】本発明の一実施例を説明するための第１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の第２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の第３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の第４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の第５の断面
図である。
図である。
【図６】従来例に係るＬＯＣＯＳ酸化膜の形成方法を説
明するための第１の断面図である。
明するための第１の断面図である。
【図７】従来例に係るＬＯＣＯＳ酸化膜の形成方法を説
明するための第２の断面図である。
明するための第２の断面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上の所要領域に第１のパッ
ド酸化膜を介して第１の耐酸化性膜を形成する工程と、
前記第１の耐酸化性膜の側壁に、前記第１のパッド酸化
膜よりも薄い膜厚に形成した第２のパッド酸化膜を介し
て、第２の耐酸化性膜を形成する工程と、ＬＯＣＯＳ酸
化膜を形成するための熱酸化工程とを有することを特徴
とするＬＯＣＯＳ酸化膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の耐酸化性膜がシリ
コン窒化膜であることを特徴とするＬＯＣＯＳ酸化膜の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9573791A JPH04324933A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｌｏｃｏｓ酸化膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9573791A JPH04324933A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｌｏｃｏｓ酸化膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324933A true JPH04324933A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=14145800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9573791A Pending JPH04324933A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｌｏｃｏｓ酸化膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04324933A (ja) |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9573791A patent/JPH04324933A/ja active Pending
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