JPH0474425A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0474425A JPH0474425A JP18904490A JP18904490A JPH0474425A JP H0474425 A JPH0474425 A JP H0474425A JP 18904490 A JP18904490 A JP 18904490A JP 18904490 A JP18904490 A JP 18904490A JP H0474425 A JPH0474425 A JP H0474425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitride film
- oxide film
- leakage current
- opening part
- fluorine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 abstract description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
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
【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係わり、特に選択酸化
法の分離のリーク低減に関するものであム 従来の技術 従来 素子分離法として窒化膜を酸化マスクとして用い
るLOGO3分離法が用いられている。
法の分離のリーク低減に関するものであム 従来の技術 従来 素子分離法として窒化膜を酸化マスクとして用い
るLOGO3分離法が用いられている。
このLOCO5法は無理やり所定の部分を酸化するため
に酸化膜の端部に歪が生じて欠陥の発生があム またこ
の部分において界面準位密度の増加が発生する。これま
での素子の集積度でζよ L○CO8膜厚を薄くし歪を
低下することによってどうにか使用に耐えるものであっ
た しかしなが収さらに微細になって素子密度か増えて
くると歪が蓄積して大きなリーク電流の発生となるため
に十分な特性を得ることができなくなる。第2図はこの
従来のLOCO3法の断面図を示すものである。
に酸化膜の端部に歪が生じて欠陥の発生があム またこ
の部分において界面準位密度の増加が発生する。これま
での素子の集積度でζよ L○CO8膜厚を薄くし歪を
低下することによってどうにか使用に耐えるものであっ
た しかしなが収さらに微細になって素子密度か増えて
くると歪が蓄積して大きなリーク電流の発生となるため
に十分な特性を得ることができなくなる。第2図はこの
従来のLOCO3法の断面図を示すものである。
1はシリコン基板、 2は酸化膜 3は窒化A7は選択
酸化膜を示す。歪の大きな場所を11に示す。以上のよ
うに構成された従来の方法のままでは歪の大きな場所1
1において欠陥が発生してリーク電流の増大となる。
酸化膜を示す。歪の大きな場所を11に示す。以上のよ
うに構成された従来の方法のままでは歪の大きな場所1
1において欠陥が発生してリーク電流の増大となる。
発明が解決しようとする課題
前記のような構成で4表 選択酸化膜の下の欠陥のた
めにリーク電流を抑えることができない。このため日立
のAndo らはシ゛ヤへ°二−ス゛ シ1ヤーナ
ル オフ゛ アブライビ フィシ゛り7ス (J
apanese Jornal of App
lied physics) vol、29.no
、2 1990年240ページへLOGO8分離を行っ
た素子において水素処理をすることによりリーク電流を
抑えることが可能であることを報告している。また日立
の犬湯らは弗素を高濃度接合形成のイオンと注入するこ
とによってリーク電流を防止できることを1990年3
7回応用物理関連連合講演会において報告をしていも この従来例については第3図を用いて説明すも工程断面
図において水素12雰囲気中でシンターすると水素原子
はLOCO3酸化膜のエツジの欠陥層の部分11のダン
グリングボンドにまで拡散してこれを埋め安定化させる
ことかできる。このためにリーク電流は2桁近く改善す
ることができも またもう一つの従来例を第4図を用い
て説明する。これはLOCO8で分離部7を形成した後
にヒ素13と共に弗素5をイオン注入して弗素とヒ素の
混合層14を形成する方法である。この方法ではn゛型
層形成するときにはヒ素あるいはp型層を形成するとき
にはボロンとともに弗素5を注入する。
めにリーク電流を抑えることができない。このため日立
のAndo らはシ゛ヤへ°二−ス゛ シ1ヤーナ
ル オフ゛ アブライビ フィシ゛り7ス (J
apanese Jornal of App
lied physics) vol、29.no
、2 1990年240ページへLOGO8分離を行っ
た素子において水素処理をすることによりリーク電流を
抑えることが可能であることを報告している。また日立
の犬湯らは弗素を高濃度接合形成のイオンと注入するこ
とによってリーク電流を防止できることを1990年3
7回応用物理関連連合講演会において報告をしていも この従来例については第3図を用いて説明すも工程断面
図において水素12雰囲気中でシンターすると水素原子
はLOCO3酸化膜のエツジの欠陥層の部分11のダン
グリングボンドにまで拡散してこれを埋め安定化させる
ことかできる。このためにリーク電流は2桁近く改善す
ることができも またもう一つの従来例を第4図を用い
て説明する。これはLOCO8で分離部7を形成した後
にヒ素13と共に弗素5をイオン注入して弗素とヒ素の
混合層14を形成する方法である。この方法ではn゛型
層形成するときにはヒ素あるいはp型層を形成するとき
にはボロンとともに弗素5を注入する。
第1の方法では水素のシンターを用いることで実現でき
るが水素は熱により不安定な性質を持つ。
るが水素は熱により不安定な性質を持つ。
長期間を経ることによって信頼性の劣化を招く可能性が
あム また高濃度の注入時に同時に弗素を注入すること
は第4図に示すようにLOCOSエツジの高欠陥層に十
分な量の弗素を拡散することができなt、% それは
高濃度注入後は拡散を抑制するため熱処理を極力減らす
ために弗素の再分布が十分でなく LOGOSエツジに
まで十分に拡散することができなし℃ このためせっか
く注入しても効果が低t、% また効果を得るために
相当のドーズ量を必要とする。
あム また高濃度の注入時に同時に弗素を注入すること
は第4図に示すようにLOCOSエツジの高欠陥層に十
分な量の弗素を拡散することができなt、% それは
高濃度注入後は拡散を抑制するため熱処理を極力減らす
ために弗素の再分布が十分でなく LOGOSエツジに
まで十分に拡散することができなし℃ このためせっか
く注入しても効果が低t、% また効果を得るために
相当のドーズ量を必要とする。
本発明はかかる点に鑑べ 効率よ< LOGO8のエツ
ジ下に弗素原子を再分布させることによって欠陥の改善
を行(\ LOCO3において低リークの素子形成が可
能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
。
ジ下に弗素原子を再分布させることによって欠陥の改善
を行(\ LOCO3において低リークの素子形成が可
能な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
本発明は シリコン基板において少なくとも窒化膜を形
成する工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形
成する工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程
と、前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備
えた半導体装置の製造方法である。
成する工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形
成する工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程
と、前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備
えた半導体装置の製造方法である。
作用
本発明は前記した構成により、弗素原子をLOGO8酸
化前に導入するために歪の大きいエツジにゲッター効果
を伴って引き込まれ 低欠陥層のシリコンダングリング
ボンドを弗素原子で終端することができる。LOGO8
酸化時は比較的高温で処理するために弗素原子は十分に
拡散し ゲッター効果によってLOGOSエツジにまで
再分布する。
化前に導入するために歪の大きいエツジにゲッター効果
を伴って引き込まれ 低欠陥層のシリコンダングリング
ボンドを弗素原子で終端することができる。LOGO8
酸化時は比較的高温で処理するために弗素原子は十分に
拡散し ゲッター効果によってLOGOSエツジにまで
再分布する。
実施例
第1図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法の工程断面図を示すものである。
法の工程断面図を示すものである。
同図(a)で41 p型シリコン基板1上に L○C
O8酸化の時にストレスを緩和する20nm厚さの下地
酸化膜2を形成し その上に160nm厚さの窒化膜3
を被着させも この窒化膜3を選択的に除去して開孔部
を形成し この開孔部にボロンイオン4及び弗素イオン
5を注入する。それぞれ注入条件はボロンは50keV
で2×10”cm−”、弗素は30keVで3 x 1
0”cmの注入を行っな 同図(b)でにL300nmの酸化を行い選択酸化膜7
を形成し九 同図(c)で(表 窒化膜3を燐酸で除去し八そのあと
酸化膜2を弗酸でエツチングしへ同図(d)で(飄 こ
の部分に40keVの加速エネルギーにて4 x 10
”c m−2ヒ素の高濃度注入を行し\ 保護酸化膜9
を堆積してその後900t30分の熱処理を行い高濃度
拡散層8を形成した そこに高濃度拡散層8に至るコン
タクト部を形成してA1電極10を形成してn”−pダ
イオドの評価をし八 弗素原子がLOCO8のエツジに
再分布して欠陥の中に入り込みリーク電流の元となるダ
ングリングボンドを終端してリーク電流の元を断ち切も
その結果2桁程度のリーク電流の改善が行われた この弗素の代わりに水素原子を打ち込んで同様のことを
おこなっても同様の効果がある力(水素の場合は熱処理
時に外部へ逃げてしまうために弗素程の効果は得られな
かっ九 また水素原子は軽いために表面に導入すること
に無理がある。そのため弗素の方が格段に優れていると
言える。
O8酸化の時にストレスを緩和する20nm厚さの下地
酸化膜2を形成し その上に160nm厚さの窒化膜3
を被着させも この窒化膜3を選択的に除去して開孔部
を形成し この開孔部にボロンイオン4及び弗素イオン
5を注入する。それぞれ注入条件はボロンは50keV
で2×10”cm−”、弗素は30keVで3 x 1
0”cmの注入を行っな 同図(b)でにL300nmの酸化を行い選択酸化膜7
を形成し九 同図(c)で(表 窒化膜3を燐酸で除去し八そのあと
酸化膜2を弗酸でエツチングしへ同図(d)で(飄 こ
の部分に40keVの加速エネルギーにて4 x 10
”c m−2ヒ素の高濃度注入を行し\ 保護酸化膜9
を堆積してその後900t30分の熱処理を行い高濃度
拡散層8を形成した そこに高濃度拡散層8に至るコン
タクト部を形成してA1電極10を形成してn”−pダ
イオドの評価をし八 弗素原子がLOCO8のエツジに
再分布して欠陥の中に入り込みリーク電流の元となるダ
ングリングボンドを終端してリーク電流の元を断ち切も
その結果2桁程度のリーク電流の改善が行われた この弗素の代わりに水素原子を打ち込んで同様のことを
おこなっても同様の効果がある力(水素の場合は熱処理
時に外部へ逃げてしまうために弗素程の効果は得られな
かっ九 また水素原子は軽いために表面に導入すること
に無理がある。そのため弗素の方が格段に優れていると
言える。
発明の詳細
な説明したように 本発明によれ(L 弗素の注入を一
工程追加するだけでリーク電流を著しく改善することが
でき、その実用的効果は犬きl、%
工程追加するだけでリーク電流を著しく改善することが
でき、その実用的効果は犬きl、%
第1図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法の工程断面医 第2図、第3図及び第4図は従来の技
術を説明するための断面図である。
法の工程断面医 第2図、第3図及び第4図は従来の技
術を説明するための断面図である。
Claims (2)
- (1)シリコン基板において少なくとも窒化膜を形成す
る工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形成す
る工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程と、
前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備えた
半導体装置の製造方法。 - (2)請求項(1)記載の弗素イオンの代わりに水素イ
オンを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18904490A JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18904490A JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0474425A true JPH0474425A (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=16234353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18904490A Pending JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0474425A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0617200A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄・ボロン系正方晶化合物 |
US6611038B2 (en) * | 1996-10-17 | 2003-08-26 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
US7176549B2 (en) | 1995-10-24 | 2007-02-13 | Micron Technology, Inc. | Shallow trench isolation using low dielectric constant insulator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117144A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
JPH01112755A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-01 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH023307A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Toray Ind Inc | 積層体 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18904490A patent/JPH0474425A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117144A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
JPH01112755A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-01 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH023307A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Toray Ind Inc | 積層体 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0617200A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄・ボロン系正方晶化合物 |
US7176549B2 (en) | 1995-10-24 | 2007-02-13 | Micron Technology, Inc. | Shallow trench isolation using low dielectric constant insulator |
US6611038B2 (en) * | 1996-10-17 | 2003-08-26 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
US6762475B2 (en) * | 1996-10-17 | 2004-07-13 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2521611B2 (ja) | ツインウェルを有するcmosの製造方法 | |
KR940004454B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
US5731637A (en) | Semiconductor device | |
JPH0474425A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2629615B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6252950B2 (ja) | ||
JPH0268930A (ja) | 半導体装置の製造法 | |
JP2730650B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0766278A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
KR100190382B1 (ko) | 반도체소자의 소자분리막 형성방법 | |
KR0131717B1 (ko) | 반도체 소자의 소자 분리막 제조방법 | |
JPH02280322A (ja) | 半導体装置の製法 | |
JPH0387022A (ja) | 拡散層の形成方法 | |
JPS63280437A (ja) | 半導体装置の素子分離領域の形成方法 | |
JPH036844A (ja) | 半導体収積回路の製造方法 | |
JPH0555204A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH03222480A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH04213834A (ja) | バイポーラ集積回路の製造方法 | |
JPH0758313A (ja) | 電荷転送素子とその製造方法 | |
JPH02240933A (ja) | Mos型半導体装置の製造方法 | |
JPS62165950A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH01297837A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS58153337A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS60127741A (ja) | 半導体装置の製法 | |
KR19980086049A (ko) | 반도체 소자 제조방법 |