JPH06204213A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH06204213A
JPH06204213A JP34785792A JP34785792A JPH06204213A JP H06204213 A JPH06204213 A JP H06204213A JP 34785792 A JP34785792 A JP 34785792A JP 34785792 A JP34785792 A JP 34785792A JP H06204213 A JPH06204213 A JP H06204213A
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JP
Japan
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film
field oxide
oxide film
semiconductor device
sio
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Application number
JP34785792A
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English (en)
Inventor
Takahisa Ueno
貴久 上野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リーク電流を低減し、素子分離能力の高いフ
ィールド酸化膜を提供する。 【構成】 フィールド酸化膜12aを形成した後、Si
2膜14をCVD法にて堆積させ、レジストマスク1
5を形成してウェットエッチングを行なう。これによ
り、フィールド酸化膜12a上のみにSiO2膜が残
る。実質膜厚が大きくなり素子分離能力が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、例えば低電圧トランジスタと高耐圧トランジ
スタを混載する半導体集積回路の製造に利用することが
できる。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の技術としては、図6
(A),(B)に示すような構造のフィールド酸化膜2
aを形成する方法が知られている。この方法は、図6
(A)に示すように、Si基板1上のSiO2膜2上に
リソグラフィー技術及びエッチング技術を用いてSi3
4膜3のマスクを作る。
【0003】Si34膜3で覆われた領域は、素子形成
領域となり、それ以外の部分はフィールド酸化膜となる
のであるが、フィールド部にMOS反転しないように、
Si基板1と同じ伝導形の不純物イオンを打ち込んでチ
ャネルストッパ領域1aを形成しておく。
【0004】次いで、1000〜1200℃の水蒸気雰
囲気中でシリコン表面を酸化する。これにより、図6
(B)に示すように、露出したSi表面領域には厚いフ
ィールド酸化膜2aが、その膜厚の約半分がSi基板内
に埋置されて形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば低電圧トランジ
スタと耐圧30V以上の高耐圧トランジスタを混載する
半導体装置にあっては、低電圧トランジスタ部には微細
な分離を必要とするためのLOCOS素子分離が必要で
ある。また高耐圧トランジスタ部には、高い素子分離能
力を必要とするため、フィールド酸化膜(LOCOS)
の厚みは約6000〜7000Å以上のものが必要とさ
れる。
【0006】しかしながら、素子分離能力を得るためフ
ィールド酸化膜を厚膜化することは、局所的酸化のスト
レスによるフィールド酸化膜下の結晶欠陥を誘起し、リ
ーク電流の増加につながる問題点を有している。また、
この場合、チャネルストッパ領域の不純物イオンを酸化
膜が吸収してしまう問題がある。一方、フィールド酸化
膜を厚膜化せずに、チャネルストッパ領域1aの不純物
イオンのドーズ量を増した場合は、トランジスタの耐圧
劣化の問題や、イオン注入によって誘起される結晶欠陥
によるリーク電流増大の問題がある。さらに、フィール
ド酸化膜の厚膜化は、周辺部の段差角度を増大すること
となるため、例えばゲート電極パターニング工程でリソ
グラフィーにおけるハレーションを引き起こし、パター
ニング精度を劣化させる問題も生じる。
【0007】本発明は、上記問題点に着目して創案され
たものであって、本発明の目的は、フィールド酸化膜部
分でのリーク電流を低減し、また異なる厚みのフィール
ド酸化膜を混在させることができる半導体装置及びその
製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項1記載の
発明は、半導体基板表面に形成されたフィールド酸化膜
上に絶縁膜が積層されていることを構成とする。
【0009】本出願の請求項2記載の発明は、半導体基
板表面にフィールド酸化膜を形成した後、CVD法によ
り絶縁膜を堆積させ、その後フィールド酸化膜上に該絶
縁膜を残すエッチングを行なうことを構成とする。
【0010】本出願の請求項3記載の発明は、半導体基
板表面にフィールド酸化膜を形成した後、全面にポリシ
リコン膜を堆積させ、その後フィールド酸化膜上に該ポ
リシリコン膜を残すエッチングを行ない、次いでフィー
ルド酸化膜上のポリシリコン膜を酸化させることを構成
とする。
【0011】
【作用】本出願の請求項1〜3記載の発明は、フィール
ド酸化膜上に絶縁膜を堆積したことにより、高耐圧トラ
ンジスタ部における素子分離能力を高める作用を有す
る。熱酸化によって膨大となるフィールド酸化膜の膜厚
が小さくてすむため、フィールド酸化膜下に結晶欠陥が
生じるのを抑制することができる。また、フィールド酸
化膜自体の膜厚を小さくすることにより、例えばゲート
電極のパターニング時のハレーション発生を抑制する作
用がある。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る半導体装置及び半導体装
置の製造方法の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明
する。
【0013】(実施例1)図1(A)〜(C)及び図2
(A)〜(D)は実施例1の工程を示す要部断面図であ
る。
【0014】本実施例は、素子分離能力を十分必要とす
るデバイス、例えば耐圧30V以上の高耐圧トランジス
タを備える半導体装置に本発明を適用したものであり、
フィールド酸化膜による分離幅は数μmのオーダであ
る。
【0015】先ず、本実施例では、図1(A)に示すよ
うに、Si基板11の表面を熱酸化してシリコン酸化膜
12を形成し、全面にSi34(シリコンナイトライ
ド)膜13形成し、フィールド酸化膜形成領域のみを周
知の技術でエッチングしてSi34膜13で成る選択酸
化用マスクとする。その後、不純物イオン(例えばボロ
ン)を打込みチャネルストッパ領域11aを形成する。
【0016】次に、1000〜1200℃の水蒸気雰囲
気中で基板表面を酸化し、図1(B)に示すように、露
出した基板表面にフィールド酸化膜12aを比較的薄く
形成する。そして、このような選択酸化用マスクとして
用いられたSi34膜を、図1(C)に示すように、エ
ッチングして除去する。その後、図2(A)に示すよう
に、全面にSiO2膜14をCVD法により所望の膜厚
に堆積させる。このようにSiO2膜14をフィールド
酸化膜12a上に積層したことにより、フィールド酸化
膜12a自体は厚く形成されていなくとも、素子分離能
力を高めることかできる。また、フィールド酸化膜12
aの厚膜化を図らないため、結晶欠陥の発生を防止で
き、リーク電流を抑制することが可能となる。
【0017】次に、SiO2膜14をフィールド酸化膜
12a上のみに残すためのレジストマスク15を、図2
(B)に示すように、リソグラフィー技術を用いて形成
する。そして、図2(C)に示すように、ウェットエッ
チングを行なった後、レジストマスク15を除去するこ
とにより、図2(D)に示すように、フィールド酸化膜
12a上にSiO2膜14aを残留させることができ
る。このSiO2膜14aは、ウェットエッチングによ
り側部がテーパ状の斜面となり、急峻な段差を形成しな
い。また、フィールド酸化膜12a自体も厚くないた
め、段差が緩く、このためSiO2膜14aが積層され
た状態でのリソグラフィーにおけるハレーションの発生
は抑制される。
【0018】本実施例においては、フィールド領域の絶
縁膜が全体として厚く形成できる。そして、フィールド
酸化膜12a自体の厚さは、比較的薄くすることができ
るため、チャネルストッパ領域の不純物イオンを吸収す
ることがなく、また、Si基板11に結晶欠陥を誘起す
ることがなく、良好な素子分離能力を有する半導体装置
が実現できる。
【0019】(実施例2)図3(A)〜(C)及び図4
(A)〜(D)は、本発明の実施例2の工程を示す要部
断面図である。
【0020】本実施例は、上記実施例1と同様に、図3
(A)及び(B)に示すように、Si34膜13をマス
クとしてフィールド酸化膜12aを選択酸化して形成し
た後、図3(C)に示すように全面にポリシリコン膜1
6をCVD法により堆積させる。次に、ポリシリコン膜
16をフィールド酸化膜12a上のみに残すためのレジ
ストマスク15をリソグラフィー技術にて形成する。次
いで、反応性イオンエッチング(RIE)を行なって、
図4(A)に示すように、ポリシリコン膜16aをフィ
ールド酸化膜12a上に残し、図4(B)に示すように
レジストマスク15を除去する。
【0021】次に、酸化処理を行なって、図4(C)に
示すように、ポリシリコン膜16aをSiO2膜17に
変える。その後、Si34膜13をエッチングして除去
する。
【0022】本実施例においても、上記実施例1と同様
にリーク電流を抑制すると共に、良好な素子分離能力を
達成することができる。
【0023】(実施例3)図5(A)〜(C)は、本発
明の実施例3を示している。
【0024】本実施例は、リフトオフ法を用いてフィー
ルド酸化膜上に絶縁膜を形成する例である。
【0025】本実施例は、フィールド酸化膜12aを形
成して、Si34膜を除去した後、図5(A)に示すよ
うに、レジスト18をパターニングし、次に、図5
(B)に示すように、SiO2膜19をCVD法にて堆
積させる。このようにして、フィールド酸化膜12a上
にSiO2膜19を所望の膜厚に堆積させた後、レジス
トリフトオフを行ないフィールド酸化膜12a上以外の
SiO2膜19を除去する。
【0026】本実施例は、リフトオフ法によりSiO2
膜を形成したため、SiO2膜のパターニングにエッチ
ングが不要となり、プロセスを簡略化することが可能と
なる。
【0027】以上、実施例1〜3について説明したが、
本発明は、これらに限定されるものではなく、構成の要
旨の範囲に基づく各種の変更が可能である。例えば、上
記実施例においては、フィールド酸化膜上に積層した絶
縁膜は、SiO2膜であったが、他の絶縁膜を用いても
勿論よい。
【0028】また、上記各実施例においては、チャネル
ストッパ領域をフィールド酸化膜形成前に形成したが、
後に形成しても勿論よい。
【0029】
【発明の効果】本出願の請求項1〜3記載の発明によれ
ば、フィールド酸化膜の実質の厚さを厚くして素子分離
能力を高める効果がある。
【0030】また、フィールド酸化に起因する結晶欠陥
の発生を防止して、リーク電流を低減する効果がある。
【0031】さらに、フィールド酸化膜上の絶縁膜は、
チップ内で任意に残すことができるため、異なった厚み
のフィールド酸化膜を混在させることができる。即ち、
例えば低電圧トランジスタと高耐圧トランジスタを同一
チップ内に収めることが可能となる。
【0032】さらにまた、フィールド酸化膜の端部より
フィールド側に絶縁膜をよせて積層することにより、素
子形成領域との段差が急峻となるのを緩和して、リソグ
ラフィー工程におけるハレーションの影響を少なくでき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(C)は実施例1の工程を示す要部断
面図。
【図2】(A)〜(D)は実施例1の工程を示す要分離
断面図。
【図3】(A)〜(C)は実施例2の工程を示す要部断
面図。
【図4】(A)〜(D)は実施例2の工程を示す要部断
面図。
【図5】(A)〜(C)は実施例3の工程を示す要部断
面図。
【図6】(A)及び(B)は従来の工程を示す要部断面
図。
【符号の説明】
11…Si基板 11a…チャネルストッパ領域 12…シリコン酸化膜 12a…フィールド酸化膜 13…Si34膜 14,14a…SiO2膜 16…ポリシリコン膜 17…SiO2膜 18…レジスト 19…SiO2

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板表面に形成されたフィールド
    酸化膜上に絶縁膜が積層されていることを特徴とする半
    導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板表面にフィールド酸化膜を形
    成した後、CVD法により絶縁膜を堆積させ、その後フ
    ィールド酸化膜上に該絶縁膜を残すエッチングを行なう
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体基板表面にフィールド酸化膜を形
    成した後、全面にポリシリコン膜を堆積させ、その後フ
    ィールド酸化膜上に該ポリシリコン膜を残すエッチング
    を行ない、次いでフィールド酸化膜上のポリシリコン膜
    を酸化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP34785792A 1992-12-28 1992-12-28 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH06204213A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5909629A (en) * 1995-06-27 1999-06-01 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming field oxide regions on a semiconductor substrate
US6562713B1 (en) 2002-02-19 2003-05-13 International Business Machines Corporation Method of protecting semiconductor areas while exposing a gate
US6642147B2 (en) 2001-08-23 2003-11-04 International Business Machines Corporation Method of making thermally stable planarizing films
JP2012142560A (ja) * 2010-12-15 2012-07-26 Canon Inc 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ

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