JPH0480927A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Publication number
JPH0480927A
JPH0480927A JP19746990A JP19746990A JPH0480927A JP H0480927 A JPH0480927 A JP H0480927A JP 19746990 A JP19746990 A JP 19746990A JP 19746990 A JP19746990 A JP 19746990A JP H0480927 A JPH0480927 A JP H0480927A
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JP
Japan
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silicon
semiconductor substrate
film
nitride film
silicon nitride
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Pending
Application number
JP19746990A
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English (en)
Inventor
Atsushi Maeda
敦 前田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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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〕 この発明は半導体装置の製造方法に係り、特に素子分離
絶縁膜の製造方法に関するものである。
(従来の技術) 近年、半導体集積回路装置は、高速化・集積化に伴なう
微細化技術の確率が要求されている。この微細化技術に
おける重要な項目の1つとして、半導体集積回路装置を
構成する複数個のMOS型電界効果トランジスタ(以下
、MOS F ETと略す)を分離する素子分離領域の
縮小がある。特に大容量メモリでは素子分離領域の寸法
がメモリセルサイズを決める大きな要因となり、論理L
SIではチップパターン全体を比例縮小していく上にお
いて素子分離領域の比例縮小が欠かせない。素子分離技
術としては、窒化膜をパターニングした後、その窒化膜
、の周囲のシリコンだけを選択的に酸化するL OG 
OS (Local 0xidation ofSil
icon)法がある。
このLOCO5法による素子分離絶縁膜の製造方法を第
3図(a)〜(e)を用いて説明する。
まず、第3図(a)に示すように、濃度1×1015c
m−3,比抵抗10Ω・C1IlのP型シリコン半導体
基板(1)の−主面上に熱酸化法により膜厚300〜5
00人の下敷酸化膜(2)を形成する。この下敷酸化膜
(2)は後の工程で形成されるシリコン窒化膜の応力を
緩和させ、P型シリコン半導体基板(1)内での転位や
スリップの発生を抑制させるためのものである。
次に、第3図(b)に示すように、下敷酸化膜(2)の
表面上にCVD法により膜厚500〜800人のシリコ
ン窒化膜(3)を堆積する。
次に、第3図(C)に示すように、シリコン窒化膜(3
)の表面上にフォトレジスト(4)を塗付し、素子分離
絶縁膜を形成する領域上のパターンを除去するようにフ
ォトレジスト(4)を写真蝕刻法によりバターニングす
る。続いて、フォトレジスト(4)をマスクとしてシリ
コン窒化膜(3)のエツチングを行なう。
次に、第3図(d)に示すように、フォトレジスト(4
)のパターンを除去した後、シリコン窒化膜(3)をマ
スクとして900〜1000℃の温度下で熱酸化を行な
う。この時、シリコン窒化膜(3)で被覆されていない
領−域のみが酸化され、素子分離絶縁膜として膜厚t 
2(5000〜6000人)のフィールド酸化膜(8)
が形成される。
次に、第3図(e)に示すように、シリコン窒化膜(3
)、下敷酸化膜(2)を順に除去すると、素子形成領域
にのみP型シリコン半導体基板(1)の−主面が露出す
る。その後、露出したP型シリコン半導体基板(1)の
−主面内に、通常のMOS F ET製造技術を用いて
nチャネルMOSFETを形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような従来のフィールド酸化膜(8)の製造方法
では、シリコン窒化膜(3)両端の下部にフィールド酸
化膜(8)がもぐり込み、バーズ・ピークと呼ばれる鳥
のくちばし状の酸化膜(9)が形成される。ここでは長
さt3(5000〜6000人)のバーズ・ピーク(9
)が形成され、フィールド酸化膜(8)の領域を拡大し
て素子形成領域を減少させることになり、微細化を妨げ
るという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、素子分離絶縁膜におけるバーズ・ピークの形
成を抑制して微細化に適した半導体装置を得ることを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置の製造方法は、選択的に形成
した絶縁膜をマスクとして用いてシリコン半導体基板の
一主面にシリコンをイオン注入した後、この絶縁膜をマ
スクとして用いてシリコン半導体基板の一主面を酸化し
素子分離絶縁膜を形成するものである。
〔作用〕
この発明においては、選択的に形成した絶縁膜に被覆さ
れない領域にシリコンのイオンが注入され酸化を促進す
るため、絶縁膜両端の下部での酸化は相対的に抑制され
、バーズ・ピークの形成を抑制せしめる。
〔実施例〕
第1図(a)〜(e)はこの発明の一実施例による製造
方法を示す断面図である。まず、第3図(a)〜(C)
に示した従来の技術と同様に、P型シリコン半導体基板
(1)の−主面上に下敷酸化膜(2)、絶縁膜であるシ
リコン窒化膜(3)、フォトレジスト(4)を順に積層
し、素子分離絶縁膜を形成する領域上のフォトレジスト
(4)のパターンを除去するようにパターニングを行な
い、続いて、フォトレジスト(4)をマスクとしてシリ
コン窒化膜(3)のエツチングを行なう。
次に、第1図(a)に示すように、シリコン窒化膜(3
)及びフォトレジスト(4)をマスクとして、下敷酸化
膜(2)上からP型シリコン半導体基板(1)の−主面
に、加速電圧数10〜数100KeV、  ドーズ量I
 X 1015〜I X 1016cm−2の条件でシ
リコンのイオン注入を行なう。注入されたシリコンのイ
オンはP型シリコン半導体基板(1)の主面を構成する
シリコンの結晶構造を破壊するため、P型シリコン半導
体基板(1)の−主面は酸素を拡散しやすい状態となる
次に、第1図(b)に示すように、フォトレジスト(4
)のパターンを除去した後、シリコン窒化膜(3)をマ
スクとして900〜1000℃の温度下で熱酸化を行な
う。この時、シリコン窒化膜(3)で被覆されていない
領域すなわちシリコンのイオンが注入された領域におい
ては、酸素を拡散しやすい状態にあるので、増速酸化が
起こり、素子分離絶縁膜として膜厚t。(5000〜6
000人)の素子分離絶縁膜であるフィールド酸化膜(
5)か形成される。
次に、第1図(e)に示すように、シリコン窒化膜(3
)、下敷酸化膜(2)を順に除去すると、素子形成領域
にのみP型シリコン半導体基板(1−)の−主面か露出
する。その後、露出したP型シリコン半導体基板(1)
の−主面内に、通常のMO5FET製造技術を用いてn
チャネルMOSFETを形成する。
上記のようなフィールド酸化膜(5)の製造方法では、
シリコン窒化膜(3)で被覆されていない領域にシリコ
ンのイオンを注入し酸素を拡散しやすい状態としである
ので、シリコン窒化膜(3)をマスクとして熱酸化を施
すと、酸化が促進され増速酸化が起こる。一方、シリコ
ン窒化膜(3)で被覆された領域では、被覆されていな
い領域と比べて相対的に酸化が抑制される。したがって
、膜厚t、  (5000〜6000人)のフィールド
酸化膜(5)の形成では、シリコン窒化膜(3)両端の
下部に形成されるバーズ・ピーク(6)の長さはt 、
  (3000〜4000人)に抑制され、フィールド
酸化膜(5)の領域拡大を抑制して素子形成領域を増大
させる。ゆえに、微細化に適した半導体装置を得ること
ができる。
なお、上記実施例においては、シリコン窒化膜(3)の
応力を緩和させるため、P型シリコン半導体基板(1)
の−主面上に下敷酸化膜(2)を形成したものを示した
が、下敷酸化膜(2)の代わりに下敷酸化膜(2)とポ
リシリコン膜(7)との積層膜を用いて、P型シリコン
半導体基板(1)の−主面上に下敷酸化膜(2)、ポリ
シリコン膜(7)を順に積層したとしても、上記実施例
と同様の効果を得られるものである。この場合、第2図
に示すように、シリコン窒化膜(3)及びフォトレジス
ト(4)をマスクとして、下敷酸化膜(2)とポリシリ
コン膜(7)との積層股上からP型シリコン半導体基板
(1)の−主面にシリコンのイオンを注入することにな
る。
また、上記実施例においては、P型シリコン半導体基板
(1)にフィールド酸化膜(5)を形成したものを示し
たが、P型シリコン半導体基板(1)の代わりにn型シ
リコン半導体基板を用いて、n型シリコン半導体基板に
フィールド酸化膜を形成したとしても、上記実施例と同
様の効果を得られるものである。
〔発明の効果〕
この発明は以上述べたように1選択的に形成した絶縁膜
をマスクとして用いてシリコン半導体基板の一主面にシ
リコンをイオン注入した後、この絶縁膜をマスクとして
用いてシリコン半導体基板の一主面を酸化し素子分離絶
縁膜を形成したので、絶縁膜両端の下部での酸化に起因
するバーズ・ピークの形成を抑制でき、微細化に適した
半導体装置が得られるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)ないし第1図(C)はこの発明の一実施例
を工程順に順次示す断面図、第2図はこの発明の第2の
実施例を示す断゛面図、第3図(a)ないし第3図(e
)は従来の素子分離絶縁膜の製造工程を順次示す断面図
である。 図において、(1)はP型シリコン半導体基板、(3)
はシリコン窒化膜、(5)はフィールド酸化膜、(6)
はバーズ・ピークである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  シリコン半導体基板の一主面上に選択的に絶縁膜を形
    成する工程、この絶縁膜をマスクとして前記シリコン半
    導体基板の一主面にシリコンをイオン注入する工程、前
    記絶縁膜をマスクとして前記シリコン半導体基板の一主
    面を酸化し素子分離絶縁膜を形成する工程を備えた半導
    体装置の製造方法。
JP19746990A 1990-07-23 1990-07-23 半導体装置の製造方法 Pending JPH0480927A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294563A (en) * 1991-04-30 1994-03-15 Texas Instruments Incorporated Sidewall-sealed and sandwiched poly-buffered locos isolation methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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