JPH06275610A - 素子分離構造の形成方法 - Google Patents
素子分離構造の形成方法Info
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- JPH06275610A JPH06275610A JP6427393A JP6427393A JPH06275610A JP H06275610 A JPH06275610 A JP H06275610A JP 6427393 A JP6427393 A JP 6427393A JP 6427393 A JP6427393 A JP 6427393A JP H06275610 A JPH06275610 A JP H06275610A
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- oxide film
- polysilicon
- forming
- polysilicon film
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Abstract
(57)【要約】
【構成】シリコン基板１１上には、第１シリコン酸化膜
１２、第１ポリシリコン膜１３、第２シリコン酸化膜１
４、第２ポリシリコン膜１５およびシリコン窒化膜１６
が積層して形成される。素子形成領域１７上の領域にレ
ジスト１８がパターン形成される。レジスト１８をマス
クとした異方性エッチングによって、シリコン窒化膜１
６と第２ポリシリコン膜１５とがパターニングされる。
このエッチングは第２シリコン酸化膜１４で確実に停止
する。その後、シリコン窒化膜１６をマスクとした選択
酸化により、フィールド酸化膜１９が成長させられる。 【効果】フィールド酸化膜１９を成長させるときに、第
１のポリシリコン膜１３の膜厚はシリコン基板１１の各
部で均一である。そのため、バーズビーク２０の長さは
シリコン基板１１の各部で均一になる。その結果、高い
寸法精度で素子形成領域１７を分離できる。
１２、第１ポリシリコン膜１３、第２シリコン酸化膜１
４、第２ポリシリコン膜１５およびシリコン窒化膜１６
が積層して形成される。素子形成領域１７上の領域にレ
ジスト１８がパターン形成される。レジスト１８をマス
クとした異方性エッチングによって、シリコン窒化膜１
６と第２ポリシリコン膜１５とがパターニングされる。
このエッチングは第２シリコン酸化膜１４で確実に停止
する。その後、シリコン窒化膜１６をマスクとした選択
酸化により、フィールド酸化膜１９が成長させられる。 【効果】フィールド酸化膜１９を成長させるときに、第
１のポリシリコン膜１３の膜厚はシリコン基板１１の各
部で均一である。そのため、バーズビーク２０の長さは
シリコン基板１１の各部で均一になる。その結果、高い
寸法精度で素子形成領域１７を分離できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の表面に選
択的にフィールド酸化膜を成長させることによって素子
形成領域を分離するための、素子分離構造の形成方法に
関する。
択的にフィールド酸化膜を成長させることによって素子
形成領域を分離するための、素子分離構造の形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に形成される複数個の素子
を電気的に分離するために、従来から、ＬＯＣＯＳ（Lo
cal Oxidation of Silicon）法が広く用いられている。
ＬＯＣＯＳ法では、半導体基板上にパッド酸化膜が形成
され、このパッド酸化膜の上に、素子形成領域を被覆す
る窒化膜がパターン形成される。そして、この窒化膜を
マスクとした熱酸化処理によって、素子形成領域のまわ
りにフィールド酸化膜が成長し、このフィールド酸化膜
によって素子形成領域間の分離が達成される。
を電気的に分離するために、従来から、ＬＯＣＯＳ（Lo
cal Oxidation of Silicon）法が広く用いられている。
ＬＯＣＯＳ法では、半導体基板上にパッド酸化膜が形成
され、このパッド酸化膜の上に、素子形成領域を被覆す
る窒化膜がパターン形成される。そして、この窒化膜を
マスクとした熱酸化処理によって、素子形成領域のまわ
りにフィールド酸化膜が成長し、このフィールド酸化膜
によって素子形成領域間の分離が達成される。
【０００３】しかし、ＬＯＣＯＳ法では、フィールド酸
化膜の縁部のバーズビークが素子形成領域内に長く延び
て形成され、そのため、実質的な素子形成領域の面積が
小さくなるという欠点があった。この問題を解決した典
型的な先行技術はＬＯＰＯＳ法と呼ばれ、図３および図
４に示されている。まず、図３(a) に示すようにシリコ
ン基板１の表面にパッド酸化膜２が形成される。そし
て、図３(b) に示すように、パッド酸化膜２上にポリシ
リコン膜３が形成される。このポリシリコン膜３の膜厚
は、たとえば１２００Åとされる。ポリシリコン膜３上
には、図３(c) に示すように、窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）膜４が形成される。この窒化シリコン膜４上には、
素子形成領域８の上方の領域にレジスト９がパターン形
成される。
化膜の縁部のバーズビークが素子形成領域内に長く延び
て形成され、そのため、実質的な素子形成領域の面積が
小さくなるという欠点があった。この問題を解決した典
型的な先行技術はＬＯＰＯＳ法と呼ばれ、図３および図
４に示されている。まず、図３(a) に示すようにシリコ
ン基板１の表面にパッド酸化膜２が形成される。そし
て、図３(b) に示すように、パッド酸化膜２上にポリシ
リコン膜３が形成される。このポリシリコン膜３の膜厚
は、たとえば１２００Åとされる。ポリシリコン膜３上
には、図３(c) に示すように、窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）膜４が形成される。この窒化シリコン膜４上には、
素子形成領域８の上方の領域にレジスト９がパターン形
成される。
【０００４】次に、図４(d) に示すように、レジスト９
をマスクとした異方性エッチングが行われる。これによ
り、素子形成領域８上にシリコン窒化膜４が残るよう
に、このシリコン窒化膜４がパターニングされる。この
とき同時に、ポリシリコン膜３は、最初の膜厚の半分程
度の膜厚（たとえば６００Å）となるまでエッチングさ
れる。
をマスクとした異方性エッチングが行われる。これによ
り、素子形成領域８上にシリコン窒化膜４が残るよう
に、このシリコン窒化膜４がパターニングされる。この
とき同時に、ポリシリコン膜３は、最初の膜厚の半分程
度の膜厚（たとえば６００Å）となるまでエッチングさ
れる。
【０００５】次に、シリコン窒化膜４をマスクとして酸
化処理を施すと、図４(e) に示すように、シリコン窒化
膜４で被覆されていない領域にフィールド酸化膜５が成
長する。このとき、シリコン窒化膜４の直下のポリシリ
コン膜３には酸素はあまり速やかには浸透しないので、
バーズビーク７は素子形成領域８内にあまり長く延びる
ことはない。
化処理を施すと、図４(e) に示すように、シリコン窒化
膜４で被覆されていない領域にフィールド酸化膜５が成
長する。このとき、シリコン窒化膜４の直下のポリシリ
コン膜３には酸素はあまり速やかには浸透しないので、
バーズビーク７は素子形成領域８内にあまり長く延びる
ことはない。
【０００６】最後に、図４(f) に示すように、シリコン
窒化膜４、ポリシリコン膜３およびパッド酸化膜２が除
去され、フィールド酸化膜５によって分離された素子形
成領域８が得られる。このようにして、バーズビーク７
の短いフィールド酸化膜５を形成できるから、広い素子
形成領域８を得ることができる。
窒化膜４、ポリシリコン膜３およびパッド酸化膜２が除
去され、フィールド酸化膜５によって分離された素子形
成領域８が得られる。このようにして、バーズビーク７
の短いフィールド酸化膜５を形成できるから、広い素子
形成領域８を得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行技術では、シリコン窒化膜４とともにポリシリコン
膜３をエッチングする図４(d) の工程において、エッチ
ング装置内のプラズマの不均一性などに起因して、ポリ
シリコン膜３の残膜３ａの膜厚には、ウエハ面内でばら
つきが生じる。そのため、バーズビーク７の長さには、
ウエハ面内でばらつきが生じる。すなわち、残膜３ａが
厚い箇所ではバーズビーク７は短くなり、残膜３ａが薄
い箇所ではバーズビーク７は長くなる。その結果、素子
形成領域８の面積がウエハ面内で不均一になるという問
題があった。
先行技術では、シリコン窒化膜４とともにポリシリコン
膜３をエッチングする図４(d) の工程において、エッチ
ング装置内のプラズマの不均一性などに起因して、ポリ
シリコン膜３の残膜３ａの膜厚には、ウエハ面内でばら
つきが生じる。そのため、バーズビーク７の長さには、
ウエハ面内でばらつきが生じる。すなわち、残膜３ａが
厚い箇所ではバーズビーク７は短くなり、残膜３ａが薄
い箇所ではバーズビーク７は長くなる。その結果、素子
形成領域８の面積がウエハ面内で不均一になるという問
題があった。
【０００８】この問題を解決するために、ウエハ面内に
おけるエッチングレートの均一性を向上することが考え
られる。しかし、そのためには、エッチング装置内のプ
ラズマの均一性を向上したりウエハの温度の面内均一性
を向上したりするなどの根本的な対策が必要である。そ
のため、生産コストの大幅な増加が避けられず、実用的
ではない。
おけるエッチングレートの均一性を向上することが考え
られる。しかし、そのためには、エッチング装置内のプ
ラズマの均一性を向上したりウエハの温度の面内均一性
を向上したりするなどの根本的な対策が必要である。そ
のため、生産コストの大幅な増加が避けられず、実用的
ではない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、バーズビークの長さを高精度で制御して、
高い寸法精度で素子形成領域を分離することができる素
子分離構造の形成方法を提供することである。
題を解決し、バーズビークの長さを高精度で制御して、
高い寸法精度で素子形成領域を分離することができる素
子分離構造の形成方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための本発明の素子分離構造の形成方法は、半
導体基板上に第１ポリシリコン膜を形成する工程と、第
１ポリシリコン膜の上にエッチングストッパ層を形成す
る工程と、エッチングストッパ層の上に第２ポリシリコ
ン膜を形成する工程と、第２ポリシリコン膜の上に耐酸
化性膜を形成する工程と、所定領域に耐酸化性膜を残す
ように、この耐酸化性膜および上記第２ポリシリコン膜
を上記エッチングストッパ層が露出するまで選択的にエ
ッチングする工程と、上記耐酸化性膜をマスクとした選
択的な酸化により、耐酸化性膜が形成されている領域以
外の領域にフィールド酸化膜を成長させる工程とを含む
ことを特徴とする。
達成するための本発明の素子分離構造の形成方法は、半
導体基板上に第１ポリシリコン膜を形成する工程と、第
１ポリシリコン膜の上にエッチングストッパ層を形成す
る工程と、エッチングストッパ層の上に第２ポリシリコ
ン膜を形成する工程と、第２ポリシリコン膜の上に耐酸
化性膜を形成する工程と、所定領域に耐酸化性膜を残す
ように、この耐酸化性膜および上記第２ポリシリコン膜
を上記エッチングストッパ層が露出するまで選択的にエ
ッチングする工程と、上記耐酸化性膜をマスクとした選
択的な酸化により、耐酸化性膜が形成されている領域以
外の領域にフィールド酸化膜を成長させる工程とを含む
ことを特徴とする。
【００１１】なお、上記第１ポリシリコン膜を形成する
工程の前に、上記半導体基板の表面に酸化膜を形成する
工程をさらに含むことが好ましい。この場合には、上記
第１ポリシリコン膜は上記酸化膜の表面に形成されるこ
とになる。上記の方法によれば、耐酸化性膜および第２
ポリシリコン膜を選択的にエッチングする際に、このエ
ッチングはエッチングストッパ層で停止する。そのた
め、エッチングストッパ層の下部の第１ポリシリコン膜
は、半導体基板の各部で均一な膜厚を有することができ
る。その結果、耐酸化性膜をマスクとした選択的酸化に
よってフィールド酸化膜を成長させたときに、このフィ
ールド酸化膜のバーズビークの長さは、高精度で制御さ
れる。したがって、高い寸法精度で素子形成領域を分離
することができる。
工程の前に、上記半導体基板の表面に酸化膜を形成する
工程をさらに含むことが好ましい。この場合には、上記
第１ポリシリコン膜は上記酸化膜の表面に形成されるこ
とになる。上記の方法によれば、耐酸化性膜および第２
ポリシリコン膜を選択的にエッチングする際に、このエ
ッチングはエッチングストッパ層で停止する。そのた
め、エッチングストッパ層の下部の第１ポリシリコン膜
は、半導体基板の各部で均一な膜厚を有することができ
る。その結果、耐酸化性膜をマスクとした選択的酸化に
よってフィールド酸化膜を成長させたときに、このフィ
ールド酸化膜のバーズビークの長さは、高精度で制御さ
れる。したがって、高い寸法精度で素子形成領域を分離
することができる。
【００１２】上記第１ポリシリコン膜、上記エッチング
ストッパ層および上記第２ポリシリコン膜は、請求項３
に記載されているように、同一のＣＶＤ装置を用いて連
続的に形成されてもよい。このようにすれば、素子分離
構造の形成工程を簡素化することができる。なお、上記
第１ポリシリコン膜の膜厚は、２００Å乃至１０００Å
の範囲であることが好ましい。第１ポリシリコン膜の膜
厚が上記の範囲よりも薄いときにはバーズビークが長く
延びて素子形成領域を狭めるおそれがある。また、第１
ポリシリコン膜の膜厚が上記の範囲よりも厚いときに
は、フィールド酸化膜の縁部の立ち上がりが急峻にな
り、半導体基板とフィールド酸化膜の表面との間に明確
な段差が生じるおそれがある。すなわち、バーズビーク
を妥当な形状とするためには、ポリシリコン膜の膜厚を
上記の範囲内の値とすることが好ましい。
ストッパ層および上記第２ポリシリコン膜は、請求項３
に記載されているように、同一のＣＶＤ装置を用いて連
続的に形成されてもよい。このようにすれば、素子分離
構造の形成工程を簡素化することができる。なお、上記
第１ポリシリコン膜の膜厚は、２００Å乃至１０００Å
の範囲であることが好ましい。第１ポリシリコン膜の膜
厚が上記の範囲よりも薄いときにはバーズビークが長く
延びて素子形成領域を狭めるおそれがある。また、第１
ポリシリコン膜の膜厚が上記の範囲よりも厚いときに
は、フィールド酸化膜の縁部の立ち上がりが急峻にな
り、半導体基板とフィールド酸化膜の表面との間に明確
な段差が生じるおそれがある。すなわち、バーズビーク
を妥当な形状とするためには、ポリシリコン膜の膜厚を
上記の範囲内の値とすることが好ましい。
【００１３】同様な理由から、上記第１ポリシリコン膜
の膜厚と上記第２ポリシリコン膜の膜厚との合計は、１
５００Å以下であることが好ましい。同様に、エッチン
グストッパ層がシリコン酸化膜で構成されるときには、
バーズビークを妥当な形状とするために、このエッチン
グストッパ層の膜厚を３００Å以下とすることが好まし
い。
の膜厚と上記第２ポリシリコン膜の膜厚との合計は、１
５００Å以下であることが好ましい。同様に、エッチン
グストッパ層がシリコン酸化膜で構成されるときには、
バーズビークを妥当な形状とするために、このエッチン
グストッパ層の膜厚を３００Å以下とすることが好まし
い。
【００１４】
【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１および図２は本発明の一実
施例の素子分離構造の形成方法を工程順に示す断面図で
ある。まず、図１(a) に示されているように、シリコン
基板１１の表面を９５０℃の酸化雰囲気中で熱酸化し、
パッド酸化膜としての第１シリコン酸化膜１２を形成す
る。この第１シリコン酸化膜１２の膜厚は、たとえば、
５００Å程度とされる。
照して詳細に説明する。図１および図２は本発明の一実
施例の素子分離構造の形成方法を工程順に示す断面図で
ある。まず、図１(a) に示されているように、シリコン
基板１１の表面を９５０℃の酸化雰囲気中で熱酸化し、
パッド酸化膜としての第１シリコン酸化膜１２を形成す
る。この第１シリコン酸化膜１２の膜厚は、たとえば、
５００Å程度とされる。
【００１５】次に、図１(b) に示すように、シリコン酸
化膜１２の上に、６００Å程度の第１ポリシリコン膜１
３が形成され、その上にエッチングストッパ層としての
２００Å程度の第２シリコン酸化膜１４が形成され、さ
らにその上に、６００Å程度の第２ポリシリコン膜１５
が形成される。第１ポリシリコン膜１３、第２シリコン
酸化膜１４および第２ポリシリコン膜１５の形成は、減
圧ＣＶＤ（化学的気相成長）装置を用いて、連続的に行
われる。すなわち、膜形成室内の温度を７００℃程度と
し、ＳｉＨ4 ガスを熱分解して第１のポリシリコン膜１
３を形成する。続いてＳｉＨ4 ガスとＮ2 Ｏガスとを同
時に膜形成室内に供給し、この混合ガスを熱分解して第
２シリコン酸化膜１４を形成する。そして、Ｎ2 Ｏガス
の供給を停止し、第２シリコン酸化膜１４上にＳｉＨ4
ガスの熱分解によって得られる第２ポリシリコン膜１５
を堆積させる。このようにして、ポリシリコン膜−シリ
コン酸化膜−ポリシリコン膜の三層構造の膜が連続的に
形成される。
化膜１２の上に、６００Å程度の第１ポリシリコン膜１
３が形成され、その上にエッチングストッパ層としての
２００Å程度の第２シリコン酸化膜１４が形成され、さ
らにその上に、６００Å程度の第２ポリシリコン膜１５
が形成される。第１ポリシリコン膜１３、第２シリコン
酸化膜１４および第２ポリシリコン膜１５の形成は、減
圧ＣＶＤ（化学的気相成長）装置を用いて、連続的に行
われる。すなわち、膜形成室内の温度を７００℃程度と
し、ＳｉＨ4 ガスを熱分解して第１のポリシリコン膜１
３を形成する。続いてＳｉＨ4 ガスとＮ2 Ｏガスとを同
時に膜形成室内に供給し、この混合ガスを熱分解して第
２シリコン酸化膜１４を形成する。そして、Ｎ2 Ｏガス
の供給を停止し、第２シリコン酸化膜１４上にＳｉＨ4
ガスの熱分解によって得られる第２ポリシリコン膜１５
を堆積させる。このようにして、ポリシリコン膜−シリ
コン酸化膜−ポリシリコン膜の三層構造の膜が連続的に
形成される。
【００１６】次に、図１(c) に示すように、耐酸化性膜
としてのシリコン窒化膜１６が、第２ポリシリコン膜１
５上に堆積させられる。シリコン窒化膜１６の形成は、
たとえば、減圧ＣＶＤ装置を用いて行われる。このと
き、膜形成室内の温度は７８０℃とされ、ＳｉＨ2 Ｃｌ
2 ガスとＮＨ3 ガスとが原料ガスとして膜形成室内に供
給される。そして、これらの原料ガスの熱分解によって
シリコン窒化膜１６が形成される。シリコン窒化膜１６
の膜厚は、たとえば、３０００Å程度とされる。シリコ
ン窒化膜１６上には、トランジスタなどの素子を形成す
べき素子形成領域１７の直上の領域にレジスト１８がパ
ターン形成される。
としてのシリコン窒化膜１６が、第２ポリシリコン膜１
５上に堆積させられる。シリコン窒化膜１６の形成は、
たとえば、減圧ＣＶＤ装置を用いて行われる。このと
き、膜形成室内の温度は７８０℃とされ、ＳｉＨ2 Ｃｌ
2 ガスとＮＨ3 ガスとが原料ガスとして膜形成室内に供
給される。そして、これらの原料ガスの熱分解によって
シリコン窒化膜１６が形成される。シリコン窒化膜１６
の膜厚は、たとえば、３０００Å程度とされる。シリコ
ン窒化膜１６上には、トランジスタなどの素子を形成す
べき素子形成領域１７の直上の領域にレジスト１８がパ
ターン形成される。
【００１７】次に、図２(d) に示されているように、レ
ジスト１８をマスクとした異方性エッチング（たとえば
反応性イオンエッチング法）によって、シリコン窒化膜
１６のパターニングが行われる。このとき、レジスト１
８が形成されていない領域の第２ポリシリコン膜１５も
同時に除去され、第２シリコン酸化膜１４が露出する。
換言すれば、異方性エッチングは、第２シリコン酸化膜
１４が露出するまで行われ、この第２シリコン酸化膜１
４によって停止される。
ジスト１８をマスクとした異方性エッチング（たとえば
反応性イオンエッチング法）によって、シリコン窒化膜
１６のパターニングが行われる。このとき、レジスト１
８が形成されていない領域の第２ポリシリコン膜１５も
同時に除去され、第２シリコン酸化膜１４が露出する。
換言すれば、異方性エッチングは、第２シリコン酸化膜
１４が露出するまで行われ、この第２シリコン酸化膜１
４によって停止される。
【００１８】次いで、レジスト１８が除去され、図２
(e) に示されているように、シリコン窒化膜１６をマス
クとした選択的な熱酸化処理によって、シリコン窒化膜
１６が形成されていない領域にフィールド酸化膜１９が
成長させられる。この熱酸化処理は、９８０℃の酸化雰
囲気中において、フィールド酸化膜１９の膜厚が８００
０Å程度となるまで行われる。なお、フィールド酸化膜
１９を成長させる前に、第２シリコン酸化膜１４の露出
部分をフッ酸などを用いてエッチング除去しておいても
よい。
(e) に示されているように、シリコン窒化膜１６をマス
クとした選択的な熱酸化処理によって、シリコン窒化膜
１６が形成されていない領域にフィールド酸化膜１９が
成長させられる。この熱酸化処理は、９８０℃の酸化雰
囲気中において、フィールド酸化膜１９の膜厚が８００
０Å程度となるまで行われる。なお、フィールド酸化膜
１９を成長させる前に、第２シリコン酸化膜１４の露出
部分をフッ酸などを用いてエッチング除去しておいても
よい。
【００１９】その後は、図２(f) に示されているよう
に、素子形成領域１７上の第１シリコン酸化膜１２、第
１ポリシリコン膜１３、第２シリコン酸化膜１４、第２
ポリシリコン膜１５およびシリコン窒化膜１６が除去さ
れる。このようにして、素子形成領域１７がフィールド
酸化膜１９によって分離される。以上のように本実施例
では、シリコン窒化膜１６とパッド用のシリコン酸化膜
１２との間には、シリコン酸化膜１４を中間に挟持した
第１および第２ポリシリコン膜１３，１５が介在されて
いる。そのため、シリコン窒化膜１６および第２ポリシ
リコン膜１５をエッチングしたときに、このエッチング
はシリコン酸化膜１４によって確実に停止する。その結
果、その下部の第１ポリシリコン膜１３の膜厚はウエハ
面内で確実に均一化できる。
に、素子形成領域１７上の第１シリコン酸化膜１２、第
１ポリシリコン膜１３、第２シリコン酸化膜１４、第２
ポリシリコン膜１５およびシリコン窒化膜１６が除去さ
れる。このようにして、素子形成領域１７がフィールド
酸化膜１９によって分離される。以上のように本実施例
では、シリコン窒化膜１６とパッド用のシリコン酸化膜
１２との間には、シリコン酸化膜１４を中間に挟持した
第１および第２ポリシリコン膜１３，１５が介在されて
いる。そのため、シリコン窒化膜１６および第２ポリシ
リコン膜１５をエッチングしたときに、このエッチング
はシリコン酸化膜１４によって確実に停止する。その結
果、その下部の第１ポリシリコン膜１３の膜厚はウエハ
面内で確実に均一化できる。
【００２０】したがって、フィールド酸化膜１９のバー
ズビーク２０の長さは、ウエハ面内で均一になり、これ
により、素子形成領域１７の面積をウエハ面内で均一化
できる。換言すれば、素子形成領域を高い寸法精度で形
成することができる。しかも、エッチングレートの均一
化などは不要であるから、特別なエッチング装置が必要
となることもない。したがって、生産コストが過度に増
大するおそれもない。
ズビーク２０の長さは、ウエハ面内で均一になり、これ
により、素子形成領域１７の面積をウエハ面内で均一化
できる。換言すれば、素子形成領域を高い寸法精度で形
成することができる。しかも、エッチングレートの均一
化などは不要であるから、特別なエッチング装置が必要
となることもない。したがって、生産コストが過度に増
大するおそれもない。
【００２１】さらには、第１ポリシリコン膜１３、第２
シリコン酸化膜１４および第２ポリシリコン膜１５は減
圧ＣＶＤ装置を用いて連続的に形成されるから、生産工
程も簡単である。すなわち、従来のＬＯＰＯＳ法と同じ
工程数で素子分離構造を形成できる。なお、第２シリコ
ン酸化膜１４は第１ポリシリコン膜１３の表面を熱酸化
して形成してもよい。
シリコン酸化膜１４および第２ポリシリコン膜１５は減
圧ＣＶＤ装置を用いて連続的に形成されるから、生産工
程も簡単である。すなわち、従来のＬＯＰＯＳ法と同じ
工程数で素子分離構造を形成できる。なお、第２シリコ
ン酸化膜１４は第１ポリシリコン膜１３の表面を熱酸化
して形成してもよい。
【００２２】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を
施すことが可能である。たとえば、上記の実施例では、
エッチングストッパ層としてシリコン酸化膜が用いられ
ているが、シリコン酸化膜以外の膜が適用されてもよ
い。
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を
施すことが可能である。たとえば、上記の実施例では、
エッチングストッパ層としてシリコン酸化膜が用いられ
ているが、シリコン酸化膜以外の膜が適用されてもよ
い。
【００２３】また、上記の実施例で示された各膜の膜厚
は一例に過ぎず、各膜の膜厚は必要に応じて適宜設定す
ることができる。ただし、第２シリコン酸化膜１４は可
及的に薄く形成することが好ましく、３００Å以下の膜
厚とすることが好ましい。第２シリコン酸化膜１４を厚
く形成すると、フィールド酸化膜１９の上面に形成され
る角部２１（図２(f) 参照）が大きく成長するおそれが
あり、大きな段差を生じさせてしまうおそれがある。
は一例に過ぎず、各膜の膜厚は必要に応じて適宜設定す
ることができる。ただし、第２シリコン酸化膜１４は可
及的に薄く形成することが好ましく、３００Å以下の膜
厚とすることが好ましい。第２シリコン酸化膜１４を厚
く形成すると、フィールド酸化膜１９の上面に形成され
る角部２１（図２(f) 参照）が大きく成長するおそれが
あり、大きな段差を生じさせてしまうおそれがある。
【００２４】また、第１ポリシリコン膜１３の膜厚は２
００〜１０００Åであることが好ましい。この範囲より
も膜厚が薄いときにはバーズビーク２０が長く延びて素
子形成領域１７を狭めるおそれがあり、上記の範囲より
も膜厚が厚いときには、フィールド酸化膜１９の縁部の
立ち上がりが急峻になり、シリコン基板１１とフィール
ド酸化膜１９の表面との間に明確な段差が生じるおそれ
がある。すなわち、バーズビーク２０を妥当な形状とす
るためには、第１ポリシリコン膜１３の膜厚を上記の範
囲内の値とすることが好ましい。
００〜１０００Åであることが好ましい。この範囲より
も膜厚が薄いときにはバーズビーク２０が長く延びて素
子形成領域１７を狭めるおそれがあり、上記の範囲より
も膜厚が厚いときには、フィールド酸化膜１９の縁部の
立ち上がりが急峻になり、シリコン基板１１とフィール
ド酸化膜１９の表面との間に明確な段差が生じるおそれ
がある。すなわち、バーズビーク２０を妥当な形状とす
るためには、第１ポリシリコン膜１３の膜厚を上記の範
囲内の値とすることが好ましい。
【００２５】同様な理由で、第１および第２のポリシリ
コン膜１３，１５の膜厚の合計は、１５００Å以下であ
ることが好ましい。
コン膜１３，１５の膜厚の合計は、１５００Å以下であ
ることが好ましい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明の素子分離構造の形
成方法によれば、耐酸化性膜および第２ポリシリコン膜
を選択的にエッチングした後に残留する第１ポリシリコ
ン膜は、半導体基板の各部で均一な膜厚を有することが
できる。その結果、フィールド酸化膜のバーズビークの
長さを高い精度で制御することができる。これにより、
高い寸法精度で素子形成領域を分離することができる。
成方法によれば、耐酸化性膜および第２ポリシリコン膜
を選択的にエッチングした後に残留する第１ポリシリコ
ン膜は、半導体基板の各部で均一な膜厚を有することが
できる。その結果、フィールド酸化膜のバーズビークの
長さを高い精度で制御することができる。これにより、
高い寸法精度で素子形成領域を分離することができる。
【００２７】さらに、第１ポリシリコン膜、エッチング
ストッパ層および第２ポリシリコン膜を同一のＣＶＤ装
置を用いて連続的に形成すれば、比較的簡単な工程で良
好な素子分離構造を形成できる。
ストッパ層および第２ポリシリコン膜を同一のＣＶＤ装
置を用いて連続的に形成すれば、比較的簡単な工程で良
好な素子分離構造を形成できる。
【図１】本発明の一実施例の素子分離構造の形成方法を
工程順に示す断面図である。
工程順に示す断面図である。
【図２】図１(c) の工程に続く製造工程を工程順に示す
断面図である。
断面図である。
【図３】先行技術の方法を工程順に示す断面図である。
【図４】図３(c) の工程に続く工程を工程順に示す断面
図である。
図である。
１１ シリコン基板 １２ 第１シリコン酸化膜 １３ 第１ポリシリコン膜 １４ 第２シリコン酸化膜 １５ 第２ポリシリコン膜 １６ シリコン窒化膜 １７ 素子形成領域 １８ レジスト １９ フィールド酸化膜 ２０ バーズビーク
Claims (6)
- 【請求項１】半導体基板上に第１ポリシリコン膜を形成
する工程と、 第１ポリシリコン膜の上にエッチングストッパ層を形成
する工程と、 エッチングストッパ層の上に第２ポリシリコン膜を形成
する工程と、 第２ポリシリコン膜の上に耐酸化性膜を形成する工程
と、 所定領域に耐酸化性膜を残すように、この耐酸化性膜お
よび上記第２ポリシリコン膜を上記エッチングストッパ
層が露出するまで選択的にエッチングする工程と、 上記耐酸化性膜をマスクとした選択的な酸化により、耐
酸化性膜が形成されている領域以外の領域にフィールド
酸化膜を成長させる工程とを含むことを特徴とする素子
分離構造の形成方法。 - 【請求項２】上記第１ポリシリコン膜を形成する工程の
前に、上記半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程を
さらに含み、 上記第１ポリシリコン膜は上記酸化膜の表面に形成され
ることを特徴とする請求項１記載の素子分離構造の形成
方法。 - 【請求項３】上記第１ポリシリコン膜、上記エッチング
ストッパ層および上記第２ポリシリコン膜は、同一のＣ
ＶＤ装置を用いて連続的に形成されることを特徴とする
請求項１または２記載の素子分離構造の形成方法。 - 【請求項４】上記第１ポリシリコン膜の膜厚は、２００
Å乃至１０００Åの範囲であることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の素子分離構造の形成方法。 - 【請求項５】上記第１ポリシリコン膜の膜厚と上記第２
ポリシリコン膜の膜厚との合計が、１５００Å以下であ
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
素子分離構造の形成方法。 - 【請求項６】上記エッチングストッパ層はシリコン酸化
膜からなり、その膜厚は３００Å以下であることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載の素子分離構造
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064273A JP2975496B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 素子分離構造の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5064273A JP2975496B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 素子分離構造の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275610A true JPH06275610A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2975496B2 JP2975496B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=13253449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5064273A Expired - Lifetime JP2975496B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 素子分離構造の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975496B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148484A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-06-07 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体装置の隔離方法 |
| US5856230A (en) * | 1996-12-31 | 1999-01-05 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for making field oxide of semiconductor device |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP5064273A patent/JP2975496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148484A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-06-07 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体装置の隔離方法 |
| US5856230A (en) * | 1996-12-31 | 1999-01-05 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for making field oxide of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2975496B2 (ja) | 1999-11-10 |
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