JPH06326091A - 半導体素子のフィールド酸化膜の形成方法 - Google Patents
半導体素子のフィールド酸化膜の形成方法Info
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- JPH06326091A JPH06326091A JP6085025A JP8502594A JPH06326091A JP H06326091 A JPH06326091 A JP H06326091A JP 6085025 A JP6085025 A JP 6085025A JP 8502594 A JP8502594 A JP 8502594A JP H06326091 A JPH06326091 A JP H06326091A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体集積回路において、高集積度の下で隔
離特性の良好なフィールド酸化膜を形成する。 【構成】 半導体基板上に、パッド酸化膜、第１窒化
膜、エッチバリア膜、第１窒化膜と等厚の第２窒化膜を
形成した後、フィールド領域とする箇所で第２窒化膜と
エッチバリア膜をエッチングし、その後のスペーサエッ
チングにより第２窒化膜と第１窒化膜を同時にエッチン
グするとともにパッド酸化膜の一部をエッチングするこ
とにより、第１窒化膜と一体のスペーサ窒化膜を形成す
る。その後、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成
し、残留窒化膜とパッド酸化膜を除去する。
離特性の良好なフィールド酸化膜を形成する。 【構成】 半導体基板上に、パッド酸化膜、第１窒化
膜、エッチバリア膜、第１窒化膜と等厚の第２窒化膜を
形成した後、フィールド領域とする箇所で第２窒化膜と
エッチバリア膜をエッチングし、その後のスペーサエッ
チングにより第２窒化膜と第１窒化膜を同時にエッチン
グするとともにパッド酸化膜の一部をエッチングするこ
とにより、第１窒化膜と一体のスペーサ窒化膜を形成す
る。その後、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成
し、残留窒化膜とパッド酸化膜を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハに形成される素
子を電気的に隔離させる半導体素子のフィールド酸化膜
の形成方法に関する。
子を電気的に隔離させる半導体素子のフィールド酸化膜
の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、フィールド酸化膜は、活性領
域の確保と隔離特性を向上させるために形成され、高集
積化に適合する狭い面積と、半導体基板のストレスを減
らし、基板の損傷を最小化する方向へ発展してきた。
域の確保と隔離特性を向上させるために形成され、高集
積化に適合する狭い面積と、半導体基板のストレスを減
らし、基板の損傷を最小化する方向へ発展してきた。
【０００３】従来のフィールド酸化膜の形成方法を、図
１６〜図１９を参照して考察すると、以下のとおりであ
る。まず、図１６及び図１７を通じて従来のフィールド
酸化膜の形成方法の一つである棒型スペーサを用いた方
法を考察する。図１６に示したように、シリコン基板１
にパッド酸化膜２、窒化膜３を順次に蒸着した後に、上
記窒化膜３を予め決定したの大きさにパターン付けし
て、化学蒸着（CVD:Chemical Vapor Deposition）によ
り窒化膜５を形成する。次いで、図１７に示したよう
に、窒化膜５をスペーサエッチングしてスペーサ窒化膜
５ａを形成した後、フィールド酸化膜を形成する。この
とき、上記パッド酸化膜２が完全にエッチングされない
状態でフィールド酸化膜形成工程が行われる。しかし、
スペーサ形成に係る窒化膜をエッチングするときに、上
記フィールド酸化膜の一部もエッチングされてしまうた
め、初期窒化膜の厚さがスペーサエッチングを行った後
に縮まって、結果的にスペーサエッチングをした後に窒
化膜の厚さが薄くなり、窒化膜とスペーサ窒化膜が境界
面を有するため、シリコン基板を酸化するときにスペー
サが上方へ容易に引き上げられてしまい、スペーサが下
方へ押圧する力が弱く、側面へ酸素が拡散されるのを効
果的に防止することができないため、バーズビーク（bi
rd's beak）を抑制する役割を充分に果たすことができ
ない。さらに、予め決定したスペーサの幅も同時に縮ま
って、フィールド酸化膜形成にスペーサを用いることの
効果が充分でないという問題点があった。
１６〜図１９を参照して考察すると、以下のとおりであ
る。まず、図１６及び図１７を通じて従来のフィールド
酸化膜の形成方法の一つである棒型スペーサを用いた方
法を考察する。図１６に示したように、シリコン基板１
にパッド酸化膜２、窒化膜３を順次に蒸着した後に、上
記窒化膜３を予め決定したの大きさにパターン付けし
て、化学蒸着（CVD:Chemical Vapor Deposition）によ
り窒化膜５を形成する。次いで、図１７に示したよう
に、窒化膜５をスペーサエッチングしてスペーサ窒化膜
５ａを形成した後、フィールド酸化膜を形成する。この
とき、上記パッド酸化膜２が完全にエッチングされない
状態でフィールド酸化膜形成工程が行われる。しかし、
スペーサ形成に係る窒化膜をエッチングするときに、上
記フィールド酸化膜の一部もエッチングされてしまうた
め、初期窒化膜の厚さがスペーサエッチングを行った後
に縮まって、結果的にスペーサエッチングをした後に窒
化膜の厚さが薄くなり、窒化膜とスペーサ窒化膜が境界
面を有するため、シリコン基板を酸化するときにスペー
サが上方へ容易に引き上げられてしまい、スペーサが下
方へ押圧する力が弱く、側面へ酸素が拡散されるのを効
果的に防止することができないため、バーズビーク（bi
rd's beak）を抑制する役割を充分に果たすことができ
ない。さらに、予め決定したスペーサの幅も同時に縮ま
って、フィールド酸化膜形成にスペーサを用いることの
効果が充分でないという問題点があった。
【０００４】図１８と図１９に半導体基板にトレンチを
形成して素子隔離をする従来のフィールド酸化膜形成方
法が示されている。まず、図１８に示したように、シリ
コン基板２１にパッド酸化膜２２、窒化膜２３、化学気
相蒸着による酸化膜２４を順次に形成し、酸化膜２４、
窒化膜２３を予め決定した大きさに順次エッチングし、
さらに全体構造の上部に窒化膜２５を形成する。次い
で、図１９に示したように、窒化膜２５をスペーサエッ
チングしてスペーサ窒化膜２５ａを形成して、このスペ
ーサ窒化膜２５ａをマスクとして、パッド酸化膜２２、
シリコン基板２１を順次にエッチングすることにより、
深さｄのトレンチ２６を形成する。そして、トレンチ２
６を形成した後に素子を隔離する最終的なフィールド酸
化膜を形成する。しかし、上記した従来のトレンチ形成
にかかるフィールド酸化膜形成は、その窒化膜と酸化膜
のエッチング率が近似であるため、シリコン基板がエッ
チングされる間に窒化膜の損失が発生することがあり、
さらにトレンチ形成に係るトレンチの深さをタイムエッ
チング方法により調節しなければならないので、正確な
深さが得られないという問題がある。
形成して素子隔離をする従来のフィールド酸化膜形成方
法が示されている。まず、図１８に示したように、シリ
コン基板２１にパッド酸化膜２２、窒化膜２３、化学気
相蒸着による酸化膜２４を順次に形成し、酸化膜２４、
窒化膜２３を予め決定した大きさに順次エッチングし、
さらに全体構造の上部に窒化膜２５を形成する。次い
で、図１９に示したように、窒化膜２５をスペーサエッ
チングしてスペーサ窒化膜２５ａを形成して、このスペ
ーサ窒化膜２５ａをマスクとして、パッド酸化膜２２、
シリコン基板２１を順次にエッチングすることにより、
深さｄのトレンチ２６を形成する。そして、トレンチ２
６を形成した後に素子を隔離する最終的なフィールド酸
化膜を形成する。しかし、上記した従来のトレンチ形成
にかかるフィールド酸化膜形成は、その窒化膜と酸化膜
のエッチング率が近似であるため、シリコン基板がエッ
チングされる間に窒化膜の損失が発生することがあり、
さらにトレンチ形成に係るトレンチの深さをタイムエッ
チング方法により調節しなければならないので、正確な
深さが得られないという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した問題を解決す
るために案出した本発明は、フィールド酸化膜の形成工
程でエッチングにより発生する蒸着膜の予め決定した厚
さが変化することを防止でき、半導体基板に形成される
トレンチの深さの調節が可能な半導体素子のフィールド
酸化膜の形成方法を提供することを目的とする。
るために案出した本発明は、フィールド酸化膜の形成工
程でエッチングにより発生する蒸着膜の予め決定した厚
さが変化することを防止でき、半導体基板に形成される
トレンチの深さの調節が可能な半導体素子のフィールド
酸化膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のフィールド酸化膜の形成方法は、半導体基
板上にパッド酸化膜を形成した後、第１窒化膜、エッチ
バリア膜を順次に形成するステップと、上記エッチバリ
ア膜上に第１窒化膜と同一の厚さで第２窒化膜を形成す
るステップと、フィールド領域を選定して予め決定した
大きさに上記第２窒化膜、エッチバリアを順次にエッチ
ングし、スペーサ用蒸着膜を形成するステップと、スペ
ーサエッチング法により上記スペーサ用蒸着膜をエッチ
ングしながら、上記第２窒化膜と第１窒化膜を同時にエ
ッチングして、上記パッド酸化膜の一部がエッチングさ
れるようにすることにより、上記第１窒化膜と一体であ
るスペーサ窒化膜を形成するステップと、熱酸化法によ
りフィールド酸化膜を形成し、残留している第１窒化
膜、パッド酸化膜を除去するステップを含んで成ること
を特徴とする。
め、本発明のフィールド酸化膜の形成方法は、半導体基
板上にパッド酸化膜を形成した後、第１窒化膜、エッチ
バリア膜を順次に形成するステップと、上記エッチバリ
ア膜上に第１窒化膜と同一の厚さで第２窒化膜を形成す
るステップと、フィールド領域を選定して予め決定した
大きさに上記第２窒化膜、エッチバリアを順次にエッチ
ングし、スペーサ用蒸着膜を形成するステップと、スペ
ーサエッチング法により上記スペーサ用蒸着膜をエッチ
ングしながら、上記第２窒化膜と第１窒化膜を同時にエ
ッチングして、上記パッド酸化膜の一部がエッチングさ
れるようにすることにより、上記第１窒化膜と一体であ
るスペーサ窒化膜を形成するステップと、熱酸化法によ
りフィールド酸化膜を形成し、残留している第１窒化
膜、パッド酸化膜を除去するステップを含んで成ること
を特徴とする。
【０００７】また、本発明のフィールド酸化膜の形成方
法は、半導体基板上にパッド酸化膜、ポリシリコン膜、
第１窒化膜、エッチバリア膜を順次に形成するステップ
と、上記第１窒化膜と同一の厚さで上記エッチバリア膜
上に第２窒化膜を蒸着するステップと、フィールド領域
を選定して予め決定した大きさに上記第２窒化膜、エッ
チバリア膜を順次にエッチングし、スペーサ用蒸着膜を
形成するステップと、スペーサエッチング法により上記
スペーサ用蒸着膜をエッチングしながら、上記第２窒化
膜と第１窒化膜を同時にエッチングして、上記ポリシリ
コン膜の一部がエッチングされるようにすることにより
上記第１窒化膜と一体であるスペーサ窒化膜を形成する
ステップと、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成
し、残留している第１窒化膜、ポリシリコン膜、パッド
酸化膜を除去するステップを含んで成ることを特徴とす
る。
法は、半導体基板上にパッド酸化膜、ポリシリコン膜、
第１窒化膜、エッチバリア膜を順次に形成するステップ
と、上記第１窒化膜と同一の厚さで上記エッチバリア膜
上に第２窒化膜を蒸着するステップと、フィールド領域
を選定して予め決定した大きさに上記第２窒化膜、エッ
チバリア膜を順次にエッチングし、スペーサ用蒸着膜を
形成するステップと、スペーサエッチング法により上記
スペーサ用蒸着膜をエッチングしながら、上記第２窒化
膜と第１窒化膜を同時にエッチングして、上記ポリシリ
コン膜の一部がエッチングされるようにすることにより
上記第１窒化膜と一体であるスペーサ窒化膜を形成する
ステップと、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成
し、残留している第１窒化膜、ポリシリコン膜、パッド
酸化膜を除去するステップを含んで成ることを特徴とす
る。
【０００８】さらに、本発明のフィールド酸化膜の形成
方法は、半導体基板上にパッド酸化膜、第１窒化膜を順
次に形成するステップと、以後のステップで半導体基板
に形成されるトレンチの深さと同程度の厚さでポリシリ
コン膜を第１窒化膜上に形成するステップと、上記第１
窒化膜の蒸着された厚さと同一の厚さの第２窒化膜を上
記ポリシリコン膜上に形成するステップと、フィールド
領域を選定して予め決定した大きさに上記第２窒化膜、
ポリシリコン膜を順次にエッチングし、全体構造の上部
にスペーサ用蒸着膜を形成するステップと、スペーサエ
ッチング法により全体構造の上部から下部層へ上記パッ
ド酸化膜がすべて除去されるまでエッチングするが、上
記残留しているポリシリコン膜はそのまま残留するステ
ップと、上記残留しているポリシリコン膜がすべて除去
されるまで半導体基板にトレンチを形成するステップ
と、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成し、残留し
ている第１窒化膜、パッド酸化膜を除去するステップを
含んで成ることを特徴とする。
方法は、半導体基板上にパッド酸化膜、第１窒化膜を順
次に形成するステップと、以後のステップで半導体基板
に形成されるトレンチの深さと同程度の厚さでポリシリ
コン膜を第１窒化膜上に形成するステップと、上記第１
窒化膜の蒸着された厚さと同一の厚さの第２窒化膜を上
記ポリシリコン膜上に形成するステップと、フィールド
領域を選定して予め決定した大きさに上記第２窒化膜、
ポリシリコン膜を順次にエッチングし、全体構造の上部
にスペーサ用蒸着膜を形成するステップと、スペーサエ
ッチング法により全体構造の上部から下部層へ上記パッ
ド酸化膜がすべて除去されるまでエッチングするが、上
記残留しているポリシリコン膜はそのまま残留するステ
ップと、上記残留しているポリシリコン膜がすべて除去
されるまで半導体基板にトレンチを形成するステップ
と、熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成し、残留し
ている第１窒化膜、パッド酸化膜を除去するステップを
含んで成ることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るフィール
ド酸化膜の形成方法を説明する。
ド酸化膜の形成方法を説明する。
【００１０】まず、図１〜図５を参照して本発明の第１
実施例を詳細に説明する。図１に示したように、シリコ
ン基板３１上に５〜３０ナノメートルの厚さのパッド酸
化膜３２、１００〜２００ナノメートルの厚さの窒化膜
３３、２０〜５０ナノメートルの厚さのエッチバリア膜
３６、１００〜２００ナノメートルの窒化膜３５を順次
に形成する。このとき、上記窒化膜３３と３５を同一の
厚さに形成し、上記エッチバリア３６はポリシリコン膜
またはＣＶＤ（化学蒸着）酸化膜上に形成する。その
後、図２に示したように、フィールド領域を選定して予
め決定した大きさに窒化膜３５、エッチバリア３６を順
次にエッチングし、スペーサ用蒸着膜３８を窒化膜また
はＣＶＤ酸化膜により３０〜１００ナノメートルの厚さ
に形成する。次いで、図３に示したように、スペーサエ
ッチング法によりスペーサ用蒸着膜３８をエッチングし
ながら窒化膜３３と３５を同時にエッチングすることに
より、パッド酸化膜３２の一部が除去されるまでエッチ
ングしてスペーサ窒化膜３３ａを形成するが、窒化膜３
３と３５の厚さが同一であるため、エッチバリア３６が
露出されるされるまでスペーサエッチングすると活性領
域の窒化膜に厚さの損失が発生しない。このとき、形成
されたスペーサ窒化膜３３ａは窒化膜３３それ自体であ
る。続いて、図４に示したように、熱酸化法によりフィ
ールド酸化膜３９を形成する。最後に、図５に示したよ
うに、残留している窒化膜３３とパッド酸化膜３２を除
去する。
実施例を詳細に説明する。図１に示したように、シリコ
ン基板３１上に５〜３０ナノメートルの厚さのパッド酸
化膜３２、１００〜２００ナノメートルの厚さの窒化膜
３３、２０〜５０ナノメートルの厚さのエッチバリア膜
３６、１００〜２００ナノメートルの窒化膜３５を順次
に形成する。このとき、上記窒化膜３３と３５を同一の
厚さに形成し、上記エッチバリア３６はポリシリコン膜
またはＣＶＤ（化学蒸着）酸化膜上に形成する。その
後、図２に示したように、フィールド領域を選定して予
め決定した大きさに窒化膜３５、エッチバリア３６を順
次にエッチングし、スペーサ用蒸着膜３８を窒化膜また
はＣＶＤ酸化膜により３０〜１００ナノメートルの厚さ
に形成する。次いで、図３に示したように、スペーサエ
ッチング法によりスペーサ用蒸着膜３８をエッチングし
ながら窒化膜３３と３５を同時にエッチングすることに
より、パッド酸化膜３２の一部が除去されるまでエッチ
ングしてスペーサ窒化膜３３ａを形成するが、窒化膜３
３と３５の厚さが同一であるため、エッチバリア３６が
露出されるされるまでスペーサエッチングすると活性領
域の窒化膜に厚さの損失が発生しない。このとき、形成
されたスペーサ窒化膜３３ａは窒化膜３３それ自体であ
る。続いて、図４に示したように、熱酸化法によりフィ
ールド酸化膜３９を形成する。最後に、図５に示したよ
うに、残留している窒化膜３３とパッド酸化膜３２を除
去する。
【００１１】次に、図６〜図１０を参照して本発明の第
２実施例を詳細に説明する。まず、図６に示したよう
に、シリコン基板４１上に５〜３０ナノメートルの厚さ
のパッド酸化膜４２、２０〜１００ナノメートルの厚さ
のポリシリコン膜５０、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜４３、１００〜２００ナノメートルの厚さ
のエッチバリア膜４６、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜４５を順次に形成するが、窒化膜４３と４
５の厚さは等しくする。その後、図７に示したように、
フィールド領域を選定して予め決定した大きさに窒化膜
４５、エッチバリア４６を順次にエッチングし、全体構
造の上部にスペーサ用蒸着膜４８をＣＶＤ酸化膜または
窒化膜により３０〜１００ナノメートルの厚さに形成す
る。次いで、図８に示したように、スペーサエッチング
法により、スペーサ用蒸着膜４８をエッチングしなが
ら、窒化膜４３と４５を同時にエッチングすることによ
りポリシリコン膜５０の一部がエッチングされてスペー
サ窒化膜４３ａを形成する。このとき、窒化膜４３と４
５の厚さが同一であるため、エッチバリアが露出される
までスペーサエッチングすれば、活性領域上に位置する
窒化膜４３は厚さの損失が発生しない。続いて、図９に
示したように熱酸化法により、フィールド酸化膜４９を
形成した後、図１０に示したように、残留している窒化
膜４３、ポリシリコン膜５０、パッド酸化膜４２を除去
する。
２実施例を詳細に説明する。まず、図６に示したよう
に、シリコン基板４１上に５〜３０ナノメートルの厚さ
のパッド酸化膜４２、２０〜１００ナノメートルの厚さ
のポリシリコン膜５０、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜４３、１００〜２００ナノメートルの厚さ
のエッチバリア膜４６、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜４５を順次に形成するが、窒化膜４３と４
５の厚さは等しくする。その後、図７に示したように、
フィールド領域を選定して予め決定した大きさに窒化膜
４５、エッチバリア４６を順次にエッチングし、全体構
造の上部にスペーサ用蒸着膜４８をＣＶＤ酸化膜または
窒化膜により３０〜１００ナノメートルの厚さに形成す
る。次いで、図８に示したように、スペーサエッチング
法により、スペーサ用蒸着膜４８をエッチングしなが
ら、窒化膜４３と４５を同時にエッチングすることによ
りポリシリコン膜５０の一部がエッチングされてスペー
サ窒化膜４３ａを形成する。このとき、窒化膜４３と４
５の厚さが同一であるため、エッチバリアが露出される
までスペーサエッチングすれば、活性領域上に位置する
窒化膜４３は厚さの損失が発生しない。続いて、図９に
示したように熱酸化法により、フィールド酸化膜４９を
形成した後、図１０に示したように、残留している窒化
膜４３、ポリシリコン膜５０、パッド酸化膜４２を除去
する。
【００１２】さらに、本発明の第３実施例を図１１〜図
１５を参照して詳細に説明する。まず、図１１に示した
ように、シリコン基板５１上に５〜３０ナノメートルの
厚さのパッド酸化膜５２、１００〜２００ナノメートル
の厚さの窒化膜５３、５０〜１５０ナノメートルの厚さ
のポリシリコン膜６０、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜５５を順次に形成するが、窒化膜５３と５
５の蒸着厚さは同一に形成する。その後、図１２に示し
たように、フィールド領域を選定して予め決定した大き
さに窒化膜５５、ポリシリコン膜６０を順次にエッチン
グし、全体構造の上部にスペーサ用蒸着膜５８をＣＶＤ
酸化膜または窒化膜により３０〜１００ナノメートルの
厚さに形成する。次いで、図１３に示したように、スペ
ーサエッチング法によりスペーサ用蒸着膜５８をパッド
酸化膜５２が全て除去されるまでエッチングして、スペ
ーサ窒化膜５３ａを形成する。このとき、ポリシリコン
膜６０が残留してそのまま存在する。以後、図１４に示
したように、残留しているポリシリコン膜６０が全て除
去されるまでエッチングすると、シリコン基板５１にポ
リシリコン膜６０の厚さに等しい深さｄ（５０〜１５０
ナノメートル）のトレンチ７０が形成される。最後に、
図１５に示したように、熱酸化法によりフィールド酸化
膜５９を形成し、残留している窒化膜５３、パッド酸化
膜５２を除去する。
１５を参照して詳細に説明する。まず、図１１に示した
ように、シリコン基板５１上に５〜３０ナノメートルの
厚さのパッド酸化膜５２、１００〜２００ナノメートル
の厚さの窒化膜５３、５０〜１５０ナノメートルの厚さ
のポリシリコン膜６０、１００〜２００ナノメートルの
厚さの窒化膜５５を順次に形成するが、窒化膜５３と５
５の蒸着厚さは同一に形成する。その後、図１２に示し
たように、フィールド領域を選定して予め決定した大き
さに窒化膜５５、ポリシリコン膜６０を順次にエッチン
グし、全体構造の上部にスペーサ用蒸着膜５８をＣＶＤ
酸化膜または窒化膜により３０〜１００ナノメートルの
厚さに形成する。次いで、図１３に示したように、スペ
ーサエッチング法によりスペーサ用蒸着膜５８をパッド
酸化膜５２が全て除去されるまでエッチングして、スペ
ーサ窒化膜５３ａを形成する。このとき、ポリシリコン
膜６０が残留してそのまま存在する。以後、図１４に示
したように、残留しているポリシリコン膜６０が全て除
去されるまでエッチングすると、シリコン基板５１にポ
リシリコン膜６０の厚さに等しい深さｄ（５０〜１５０
ナノメートル）のトレンチ７０が形成される。最後に、
図１５に示したように、熱酸化法によりフィールド酸化
膜５９を形成し、残留している窒化膜５３、パッド酸化
膜５２を除去する。
【００１３】
【発明の効果】上記した本発明の実施例によれば、シリ
コン基板を酸化するときにフィールド酸化膜によりスペ
ーサに力が加わっても活性領域に位置する窒化膜と連続
体であるため、スペーサは容易に上方へ引き上げられる
ことはない。従って、側面へ拡散される酸素の量を抑制
してバーズビーク（bird's beak）を従来の方法よりも
短く形成することができる。上述した本発明は、窒化膜
と一体に形成されるスペーサ形成工程を予定した通り正
確に形成することにより、バーズビークの大きさを最小
化することができ、さらに、スペーサ形成時に窒化膜の
損失が発生するという問題を解決し、トレンチの深さを
正確に調節可能であることにより、高集積半導体素子の
隔離特性が良好なフィールド酸化膜を形成することがで
きるという効果がある。
コン基板を酸化するときにフィールド酸化膜によりスペ
ーサに力が加わっても活性領域に位置する窒化膜と連続
体であるため、スペーサは容易に上方へ引き上げられる
ことはない。従って、側面へ拡散される酸素の量を抑制
してバーズビーク（bird's beak）を従来の方法よりも
短く形成することができる。上述した本発明は、窒化膜
と一体に形成されるスペーサ形成工程を予定した通り正
確に形成することにより、バーズビークの大きさを最小
化することができ、さらに、スペーサ形成時に窒化膜の
損失が発生するという問題を解決し、トレンチの深さを
正確に調節可能であることにより、高集積半導体素子の
隔離特性が良好なフィールド酸化膜を形成することがで
きるという効果がある。
【図１】 本発明の第１実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図２】 本発明の第１実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図３】 本発明の第１実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図４】 本発明の第１実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図５】 本発明の第１実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図６】 本発明の第２実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図７】 本発明の第２実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図８】 本発明の第２実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図９】 本発明の第２実施例によるフィールド酸化膜
の製造工程を示す断面図。
の製造工程を示す断面図。
【図１０】 本発明の第２実施例によるフィールド酸化
の膜製造工程を示す断面図。
の膜製造工程を示す断面図。
【図１１】 本発明の第３実施例によるフィールド酸化
膜の製造工程を示す断面図。
膜の製造工程を示す断面図。
【図１２】 本発明の第３実施例によるフィールド酸化
膜の製造工程を示す断面図。
膜の製造工程を示す断面図。
【図１３】 本発明の第３実施例によるフィールド酸化
膜の製造工程を示す断面図。
膜の製造工程を示す断面図。
【図１４】 本発明の第３実施例によるフィールド酸化
膜の製造工程を示す断面図。
膜の製造工程を示す断面図。
【図１５】 本発明の第３実施例によるフィールド酸化
膜の製造工程を示す断面図。
膜の製造工程を示す断面図。
【図１６】 従来の方法によるフィールド酸化膜の製造
工程を示す図。
工程を示す図。
【図１７】 従来の方法によるフィールド酸化膜の製造
工程を示す図。
工程を示す図。
【図１８】 従来の別の方法によるフィールド酸化膜の
製造工程を示す図。
製造工程を示す図。
【図１９】 従来の別の方法によるフィールド酸化膜の
製造工程を示す図。
製造工程を示す図。
１…シリコン基板、２…パッド酸化膜、３…窒化膜、５
…窒化膜、５ａ…スペーサ窒化膜、２１…シリコン基
板、２２…パッド酸化膜、２３…窒化膜、２４…酸化
膜、２５…窒化膜、２５ａ…スペーサ窒化膜、２６…ト
レンチ、３１…シリコン基板、３２…パッド酸化膜、３
３…窒化膜、３３ａ…スペーサ窒化膜、３５…窒化膜、
３６…エッチバリア膜、３８…スペーサ用蒸着膜、３９
…フィールド酸化膜、４１…シリコン基板、４２…パッ
ド酸化膜、４３…窒化膜、４３ａ…スペーサ窒化膜、４
５…窒化膜、４６…エッチバリア膜、４８…スペーサ用
蒸着膜、４９…フィールド酸化膜、５０…ポリシリコン
膜、５１…シリコン基板、５２…パッド酸化膜、５３…
窒化膜、５３ａ…スペーサ窒化膜、５５…窒化膜、５８
…スペーサ用蒸着膜、５９…フィールド酸化膜、６０…
ポリシリコン膜、７０…トレンチ、ｄ…トレンチ深さ。
…窒化膜、５ａ…スペーサ窒化膜、２１…シリコン基
板、２２…パッド酸化膜、２３…窒化膜、２４…酸化
膜、２５…窒化膜、２５ａ…スペーサ窒化膜、２６…ト
レンチ、３１…シリコン基板、３２…パッド酸化膜、３
３…窒化膜、３３ａ…スペーサ窒化膜、３５…窒化膜、
３６…エッチバリア膜、３８…スペーサ用蒸着膜、３９
…フィールド酸化膜、４１…シリコン基板、４２…パッ
ド酸化膜、４３…窒化膜、４３ａ…スペーサ窒化膜、４
５…窒化膜、４６…エッチバリア膜、４８…スペーサ用
蒸着膜、４９…フィールド酸化膜、５０…ポリシリコン
膜、５１…シリコン基板、５２…パッド酸化膜、５３…
窒化膜、５３ａ…スペーサ窒化膜、５５…窒化膜、５８
…スペーサ用蒸着膜、５９…フィールド酸化膜、６０…
ポリシリコン膜、７０…トレンチ、ｄ…トレンチ深さ。
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体素子のフィールド酸化膜の形成方
法において、 半導体基板上にパッド酸化膜を形成した後、第１窒化
膜、エッチバリア膜を順次に形成するステップと、 上記エッチバリア膜上に第１窒化膜と同一の厚さで第２
窒化膜を形成するステップと、 フィールド領域を選定して予め決定した大きさに上記第
２窒化膜、エッチバリアを順次にエッチングし、その上
にスペーサ用蒸着膜を形成するステップと、 スペーサエッチング法により上記スペーサ用蒸着膜をエ
ッチングしていきながら、上記第２窒化膜と第１窒化膜
を同時にエッチングして、上記パッド酸化膜の一部がエ
ッチングされるようにすることにより、上記第１窒化膜
と一体であるスペーサ窒化膜を形成するステップと、 熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成し、残留してい
る第１窒化膜、パッド酸化膜を除去するステップを含ん
で成ることを特徴とする半導体素子のフィールド酸化膜
の形成方法。 - 【請求項２】 上記パッド酸化膜、第１窒化膜、エッチ
バリアの厚さがそれぞれ５〜３０ナノメートル、１００
〜２００ナノメートル、２０〜５０ナノメートルである
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のフィー
ルド酸化膜の形成方法。 - 【請求項３】 上記エッチバリア膜はポリシリコンまた
はＣＶＤ酸化膜のうち、いずれか一つであることを特徴
とする請求項１に記載の半導体素子のフィールド酸化膜
の形成方法。 - 【請求項４】 上記スペーサ用蒸着膜が３０〜１００ナ
ノメートルの厚さのＣＶＤ酸化膜または窒化膜のうちい
ずれか一つから成ることを特徴とする請求項１に記載の
半導体素子のフィールド酸化膜の形成方法。 - 【請求項５】 半導体素子のフィールド酸化膜の形成方
法において、 半導体基板上にパッド酸化膜、ポリシリコン膜、第１窒
化膜、エッチバリア膜を順次に形成するステップと、 上記第１窒化膜と同一の厚さで上記エッチバリア膜上に
第２窒化膜を蒸着するステップと、 フィールド領域を選定して予め決定した大きさに上記第
２窒化膜、エッチバリア膜を順次にエッチングし、その
上にスペーサ用蒸着膜を形成するステップと、 スペーサエッチング法により上記スペーサ用蒸着膜をエ
ッチングしていきながら、上記第２窒化膜と第１窒化膜
を同時にエッチングして、上記ポリシリコン膜の一部が
エッチングされるようにすることにより上記第１窒化膜
と一体であるスペーサ窒化膜を形成するステップと、 熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成し、残留してい
る第１窒化膜、ポリシリコン膜、パッド酸化膜を除去す
るステップを含んで成ることを特徴とする半導体素子の
フィールド酸化膜の形成方法。 - 【請求項６】 上記パッド酸化膜、ポリシリコン膜、第
１窒化膜、エッチバリア膜の厚さがそれぞれ５〜３０ナ
ノメートル、２０〜１００ナノメートル、１００〜２０
０ナノメートル、２０〜５０ナノメートルであること特
徴とする請求項５に記載の半導体素子のフィールド酸化
膜の形成方法。 - 【請求項７】 半導体素子のフィールド酸化膜の形成方
法において、 半導体基板上にパッド酸化膜、第１窒化膜を順次に形成
するステップと、 以後のステップで半導体基板に形成されるトレンチの深
さと同程度の厚さでポリシリコン膜を第１窒化膜上に形
成するステップと、 上記第１窒化膜の蒸着された厚さと同一の厚さの第２窒
化膜を上記ポリシリコン膜上に形成するステップと、 フィールド領域を選定して予め決定した大きさに上記第
２窒化膜、ポリシリコン膜を順次にエッチングし、全体
構造の上部にスペーサ用蒸着膜を形成するステップと、 スペーサエッチング法により全体構造の上部から下部層
へ上記パッド酸化膜がすべて除去されるまでエッチング
するが、上記残留しているポリシリコン膜はそのまま残
留するステップと、 上記残留しているポリシリコン膜がすべて除去されるま
で半導体基板にトレンチを形成するステップと、 熱酸化法によりフィールド酸化膜を形成し、残留してい
る第１窒化膜、パッド酸化膜を除去するステップを含ん
で成ることを特徴とする半導体素子のフィールド酸化膜
の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1993-6794 | 1993-04-22 | ||
| KR1019930006794A KR960011859B1 (ko) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 반도체 소자의 필드 산화막 형성방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326091A true JPH06326091A (ja) | 1994-11-25 |
| JP2896072B2 JP2896072B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=19354321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085025A Expired - Fee Related JP2896072B2 (ja) | 1993-04-22 | 1994-04-22 | 半導体素子のフィールド酸化膜の形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5403770A (ja) |
| JP (1) | JP2896072B2 (ja) |
| KR (1) | KR960011859B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5728614A (en) * | 1996-09-25 | 1998-03-17 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method to improve the topography of a field oxide region |
| US5753561A (en) * | 1996-09-30 | 1998-05-19 | Vlsi Technology, Inc. | Method for making shallow trench isolation structure having rounded corners |
| US5972746A (en) * | 1996-10-08 | 1999-10-26 | Mosel Vitelic, Inc. | Method for manufacturing semiconductor devices using double-charged implantation |
| KR100216266B1 (ko) * | 1996-12-26 | 1999-08-16 | 구본준 | 반도체 장치의 제조방법 |
| US6444539B1 (en) * | 1998-05-20 | 2002-09-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for producing a shallow trench isolation filled with thermal oxide |
| DE60028830T2 (de) * | 2000-02-16 | 2007-01-18 | Genentech, Inc., South San Francisco | Anti-april antikörper und hybridomazellen |
| NZ576576A (en) * | 2009-06-09 | 2011-06-30 | Lindsay Tasker Ltd | Elongated sheet connector |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136548A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS645636A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Asahi Okuma Ind | Former |
| JPH01187950A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2707901B2 (ja) * | 1992-01-20 | 1998-02-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-04-22 KR KR1019930006794A patent/KR960011859B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-04-22 JP JP6085025A patent/JP2896072B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-22 US US08/231,261 patent/US5403770A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5403770A (en) | 1995-04-04 |
| JP2896072B2 (ja) | 1999-05-31 |
| KR960011859B1 (ko) | 1996-09-03 |
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Legal Events
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