JPH0837231A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0837231A JPH0837231A JP19100894A JP19100894A JPH0837231A JP H0837231 A JPH0837231 A JP H0837231A JP 19100894 A JP19100894 A JP 19100894A JP 19100894 A JP19100894 A JP 19100894A JP H0837231 A JPH0837231 A JP H0837231A
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- JP
- Japan
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- film
- oxide film
- pad
- mask
- manufacturing
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バーズビーク発生に起因するマスク変換差を
小さくするとともに、狭チャネル効果を抑制する微細素
子分離方法を提供する。 【構成】 シリコン基板１上にパッド酸化膜２、マスク
窒化膜３、フォトレジスト４の順に形成した後、マスク
窒化膜３を素子分離領域通りに、パッド酸化膜２を素子
分離領域よりも狭く、それぞれエッチングした構造と
し、かつマスク窒化膜３で被われていないパッド酸化膜
２をパッド窒化酸化膜５に変える。パッド窒化酸化膜５
及びマスク窒化膜３をマスクとして、チャネルストップ
領域８形成のためのイオン注入を行う。
小さくするとともに、狭チャネル効果を抑制する微細素
子分離方法を提供する。 【構成】 シリコン基板１上にパッド酸化膜２、マスク
窒化膜３、フォトレジスト４の順に形成した後、マスク
窒化膜３を素子分離領域通りに、パッド酸化膜２を素子
分離領域よりも狭く、それぞれエッチングした構造と
し、かつマスク窒化膜３で被われていないパッド酸化膜
２をパッド窒化酸化膜５に変える。パッド窒化酸化膜５
及びマスク窒化膜３をマスクとして、チャネルストップ
領域８形成のためのイオン注入を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
方法に関し、さらに詳しくは、微細素子分離方法に関す
る。
方法に関し、さらに詳しくは、微細素子分離方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of
Silicon）法によるフィールド酸化膜及びチャネルスト
ップ領域の形成工程の概略を、図２（ａ）〜（ｄ）を基
に説明する。 （１）まず、シリコン基板２１の表面に、パッド酸化膜
２２を熱酸化により形成し、ＣＶＤ法によりマスク窒化
膜２３を形成する（ａ）。 （２）フォトリソ技術を用い、マスク窒化膜２３をパタ
ーニングし、チャネルストップ領域形成のためにイオン
注入を行う（ｂ）。なお、２４は注入された不純物であ
る。 （３）その後、フィールド酸化を行い、フィールド酸化
２５とチャネルストップ領域２６を形成する（ｃ）。 （４）最後に、マスク窒化膜２３及びパッド酸化膜２２
をエッチング除去することにより、所望の素子分離構造
を得る（ｄ）。
Silicon）法によるフィールド酸化膜及びチャネルスト
ップ領域の形成工程の概略を、図２（ａ）〜（ｄ）を基
に説明する。 （１）まず、シリコン基板２１の表面に、パッド酸化膜
２２を熱酸化により形成し、ＣＶＤ法によりマスク窒化
膜２３を形成する（ａ）。 （２）フォトリソ技術を用い、マスク窒化膜２３をパタ
ーニングし、チャネルストップ領域形成のためにイオン
注入を行う（ｂ）。なお、２４は注入された不純物であ
る。 （３）その後、フィールド酸化を行い、フィールド酸化
２５とチャネルストップ領域２６を形成する（ｃ）。 （４）最後に、マスク窒化膜２３及びパッド酸化膜２２
をエッチング除去することにより、所望の素子分離構造
を得る（ｄ）。
【０００３】上記従来技術は、現在確立されている代表
的なものである。また、本発明に関連する公知技術とし
ては、例えば特開平３−１７１７３０号公報、特開昭６
１−７１６４６号公報、特開昭６１−２３４０４５号公
報に開示されたものがある。
的なものである。また、本発明に関連する公知技術とし
ては、例えば特開平３−１７１７３０号公報、特開昭６
１−７１６４６号公報、特開昭６１−２３４０４５号公
報に開示されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のＬＯ
ＣＯＳ法におけるフィールド酸化膜及びチャネルストッ
プ領域の形成に際しては、例えば フィールド酸化時において、活性領域中への横方向酸
化（バーズビーク）の発生に起因してマスク変換差が生
じたり、 チャネルストップ領域形成のために注入された不純物
が、フィールド酸化膜時に活性領域中へ熱拡散すること
により、狭チャネル効果が発生したりする問題があっ
た。
ＣＯＳ法におけるフィールド酸化膜及びチャネルストッ
プ領域の形成に際しては、例えば フィールド酸化時において、活性領域中への横方向酸
化（バーズビーク）の発生に起因してマスク変換差が生
じたり、 チャネルストップ領域形成のために注入された不純物
が、フィールド酸化膜時に活性領域中へ熱拡散すること
により、狭チャネル効果が発生したりする問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記問題点を除くためになされ
たものであり、その目的は、素子分離領域に残したパッ
ド酸化膜を直接窒化することにより、バーズビーク発生
によるマスク変換差を抑制しつつ、チャネルストップ領
域形成のためのイオン注入時のマスクとして用いること
によって、狭チャネル効果を抑制する微細素子分離方法
を提供することにある。
たものであり、その目的は、素子分離領域に残したパッ
ド酸化膜を直接窒化することにより、バーズビーク発生
によるマスク変換差を抑制しつつ、チャネルストップ領
域形成のためのイオン注入時のマスクとして用いること
によって、狭チャネル効果を抑制する微細素子分離方法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の半導体
装置の製造方法は、ＬＯＣＯＳを形成する方法におい
て、シリコン基板上にパッド酸化膜及び耐酸化膜を形成
した後、耐酸化膜を素子分離領域通りに、パッド酸化膜
を素子分離領域よりも狭く、それぞれエッチングした構
造とし、かつ耐酸化膜に被われていないパッド酸化膜を
パッド窒化酸化膜に変える工程を有することを特徴とす
る。
装置の製造方法は、ＬＯＣＯＳを形成する方法におい
て、シリコン基板上にパッド酸化膜及び耐酸化膜を形成
した後、耐酸化膜を素子分離領域通りに、パッド酸化膜
を素子分離領域よりも狭く、それぞれエッチングした構
造とし、かつ耐酸化膜に被われていないパッド酸化膜を
パッド窒化酸化膜に変える工程を有することを特徴とす
る。
【０００７】請求項２に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項１において、耐酸化膜としてシリコン窒化膜
を用いることを特徴とする。
は、請求項１において、耐酸化膜としてシリコン窒化膜
を用いることを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項１において、パッド酸化膜を厚く（例えば、
５０ｎｍ以上）形成することを特徴とする。
は、請求項１において、パッド酸化膜を厚く（例えば、
５０ｎｍ以上）形成することを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてチャネルストップ領域形成のためのイオン
注入を行うことを特徴とする。
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてチャネルストップ領域形成のためのイオン
注入を行うことを特徴とする。
【００１０】請求項５に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてシリコン基板をエッチングすることを特徴
とする。
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてシリコン基板をエッチングすることを特徴
とする。
【００１１】請求項６に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてシリコン基板をエッチングした後、チャネ
ルストップ領域形成のためのイオン注入を行うことを特
徴とする。
は、請求項３において、パッド窒化酸化膜及び窒化膜を
マスクとしてシリコン基板をエッチングした後、チャネ
ルストップ領域形成のためのイオン注入を行うことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】請求項１に記載の半導体装置の製造方法では、
素子分離領域に入り込んで残っているパッド酸化膜をパ
ッド窒化酸化膜に変えることにより、酸化剤の横方向へ
の拡散（バーズビーク）が抑制される 。
素子分離領域に入り込んで残っているパッド酸化膜をパ
ッド窒化酸化膜に変えることにより、酸化剤の横方向へ
の拡散（バーズビーク）が抑制される 。
【００１３】請求項２の製造方法では、半導体装置の製
造が容易になり、請求項３の製造方法では、フィールド
酸化時の応力を緩和することができる。また、請求項４
の製造方法では、素子分離領域より狭くチャネルストッ
プ領域用のイオン注入が行え、請求項５の製造方法で
は、バーズビークを抑制することができる。更に請求項
６の製造方法では、請求項４，５双方の作用が得られ
る。
造が容易になり、請求項３の製造方法では、フィールド
酸化時の応力を緩和することができる。また、請求項４
の製造方法では、素子分離領域より狭くチャネルストッ
プ領域用のイオン注入が行え、請求項５の製造方法で
は、バーズビークを抑制することができる。更に請求項
６の製造方法では、請求項４，５双方の作用が得られ
る。
【００１４】
【実施例】次に本発明を、図面に示す実施例により、更
に詳細に説明する。 実施例１ 図１（ａ）〜（ｆ）に示す工程に従って半導体装置を製
造する。すなわち、 （１）まず、シリコン基板１上にパッド酸化膜２を、例
えば熱酸化法により５０ｎｍ形成する。次に、例えばＣ
ＶＤ法によりマスク窒化膜３を１５０ｎｍ形成する。次
に、フォトレジスト４を塗布する（ａ）。 （２）次に、リソグラフィーによって、フォトレジスト
４を素子分離領域よりも狭くパターニングした後、これ
をマスクとして、マスク窒化膜３を素子分離領域の実寸
法まで等方性エッチングし、さらにパッド酸化膜２を異
方性エッチングした後（ｂ）、フォトレジスト４を除去
することにより、図１（ｃ）に示されるような構造を得
る。 （３）次に、例えば１２００℃のアンモニア雰囲気中で
約１分間熱処理して、素子分離領域に残っているパッド
酸化膜２をパッド窒化酸化膜５に変える。この時、雰囲
気中に曝されているシリコン基板１は窒化されるが、こ
の部分はパッド窒化酸化膜５及びマスク窒化膜３をマス
クとしてエッチングする。続いて、同様のマスクを用
い、エッチングされたシリコン基板１に素子分離領域よ
り狭く、チャネルストップ領域用のイオン（例えばボロ
ン）注入を、例えば３０ｋｅＶ、ドーズ量３Ｅ１３ｃｍ
-2）で行う（ｄ）。なお、６は注入された不純物であ
る。 （４）続いて、パッド窒化酸化膜５及びマスク窒化膜３
をマスクとして、例えばウエット酸化法により１０００
℃・１２０分間酸化することにより、フィールド酸化膜
７を４５０ｎｍ形成する。この時、チャネルストップ領
域用のイオン注入は、素子分離領域より狭く注入されて
いるので、ボロン（不純物）が素子領域に熱拡散するの
を抑制しつつ、チャネルストップ領域８が形成される
（ｅ）。 （５）最後に、例えばウエットエッチングによりマスク
窒化膜３をエッチング除去した後、１２００℃の酸素雰
囲気中で約１分間熱処理して、パッド窒化酸化膜５を再
度パッド酸化膜２に変えてエッチング除去することによ
り、本発明の素子分離構造を得ることができる（ｆ）。
に詳細に説明する。 実施例１ 図１（ａ）〜（ｆ）に示す工程に従って半導体装置を製
造する。すなわち、 （１）まず、シリコン基板１上にパッド酸化膜２を、例
えば熱酸化法により５０ｎｍ形成する。次に、例えばＣ
ＶＤ法によりマスク窒化膜３を１５０ｎｍ形成する。次
に、フォトレジスト４を塗布する（ａ）。 （２）次に、リソグラフィーによって、フォトレジスト
４を素子分離領域よりも狭くパターニングした後、これ
をマスクとして、マスク窒化膜３を素子分離領域の実寸
法まで等方性エッチングし、さらにパッド酸化膜２を異
方性エッチングした後（ｂ）、フォトレジスト４を除去
することにより、図１（ｃ）に示されるような構造を得
る。 （３）次に、例えば１２００℃のアンモニア雰囲気中で
約１分間熱処理して、素子分離領域に残っているパッド
酸化膜２をパッド窒化酸化膜５に変える。この時、雰囲
気中に曝されているシリコン基板１は窒化されるが、こ
の部分はパッド窒化酸化膜５及びマスク窒化膜３をマス
クとしてエッチングする。続いて、同様のマスクを用
い、エッチングされたシリコン基板１に素子分離領域よ
り狭く、チャネルストップ領域用のイオン（例えばボロ
ン）注入を、例えば３０ｋｅＶ、ドーズ量３Ｅ１３ｃｍ
-2）で行う（ｄ）。なお、６は注入された不純物であ
る。 （４）続いて、パッド窒化酸化膜５及びマスク窒化膜３
をマスクとして、例えばウエット酸化法により１０００
℃・１２０分間酸化することにより、フィールド酸化膜
７を４５０ｎｍ形成する。この時、チャネルストップ領
域用のイオン注入は、素子分離領域より狭く注入されて
いるので、ボロン（不純物）が素子領域に熱拡散するの
を抑制しつつ、チャネルストップ領域８が形成される
（ｅ）。 （５）最後に、例えばウエットエッチングによりマスク
窒化膜３をエッチング除去した後、１２００℃の酸素雰
囲気中で約１分間熱処理して、パッド窒化酸化膜５を再
度パッド酸化膜２に変えてエッチング除去することによ
り、本発明の素子分離構造を得ることができる（ｆ）。
【００１５】従来のＬＯＣＯＳ法においては、パッド酸
化膜２は１０ｎｍ程度というように薄い方が、酸化剤の
横方向への進入が少なく、バーズビークを抑えることが
できるが、上記実施例においては、パッド窒化酸化膜５
が酸化剤の進入を防ぐので、パッド酸化膜２は厚く設定
した。パッド酸化膜２を厚くするにより、フィールド
酸化時にマスク窒化膜３からシリコン基板１にかかる応
力を緩和できるし、パッド酸化膜２を、イオン注入及
びシリコン基板エッチング時のマスクとして作用させる
ことができる。
化膜２は１０ｎｍ程度というように薄い方が、酸化剤の
横方向への進入が少なく、バーズビークを抑えることが
できるが、上記実施例においては、パッド窒化酸化膜５
が酸化剤の進入を防ぐので、パッド酸化膜２は厚く設定
した。パッド酸化膜２を厚くするにより、フィールド
酸化時にマスク窒化膜３からシリコン基板１にかかる応
力を緩和できるし、パッド酸化膜２を、イオン注入及
びシリコン基板エッチング時のマスクとして作用させる
ことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明で明らかように、請求項１に
記載の半導体装置の製造方法によれば、素子分離領域に
入り込んで残っているパッド酸化膜をパッド窒化酸化膜
に変えることにより、酸化剤の横方向への拡散、つまり
バーズビークを抑制し、マスク変換差を小さくすること
ができる。請求項２の製造方法では、耐酸化膜に通常使
われている窒化膜を用いることにより半導体装置の製造
が容易になる。請求項３の製造方法では、パッド酸化膜
を厚くすることにより、フィールド酸化時の応力を緩和
することができ、またマスクとしての効果も期待でき
る。請求項４の製造方法では、素子分離領域より狭くチ
ャネルストップ領域用のイオン注入が行えるので、素子
領域への不純物の拡散を抑制しつつ、チャネルストップ
領域を形成することができる。つまり、狭チャネル効果
を抑えることができる。請求項５の製造方法では、シリ
コン基板をエッチングすることにより、バーズビークを
抑制することができる。請求項６の製造方法では、請求
項４，５の方法を同時に行うので、これらによる効果を
同時に得ることができる。
記載の半導体装置の製造方法によれば、素子分離領域に
入り込んで残っているパッド酸化膜をパッド窒化酸化膜
に変えることにより、酸化剤の横方向への拡散、つまり
バーズビークを抑制し、マスク変換差を小さくすること
ができる。請求項２の製造方法では、耐酸化膜に通常使
われている窒化膜を用いることにより半導体装置の製造
が容易になる。請求項３の製造方法では、パッド酸化膜
を厚くすることにより、フィールド酸化時の応力を緩和
することができ、またマスクとしての効果も期待でき
る。請求項４の製造方法では、素子分離領域より狭くチ
ャネルストップ領域用のイオン注入が行えるので、素子
領域への不純物の拡散を抑制しつつ、チャネルストップ
領域を形成することができる。つまり、狭チャネル効果
を抑えることができる。請求項５の製造方法では、シリ
コン基板をエッチングすることにより、バーズビークを
抑制することができる。請求項６の製造方法では、請求
項４，５の方法を同時に行うので、これらによる効果を
同時に得ることができる。
【図１】本発明の実施例における半導体装置の製造工程
説明図である。
説明図である。
【図２】従来方法による半導体装置の製造工程説明図で
ある。
ある。
１，２１ シリコン基板 ２，２２ パッド酸化膜 ３，２３ マスク窒化膜 ４ フォトレジスト ５ パッド窒化酸化膜 ６，２４ 注入された不純物 ７，２５ フィールド酸化膜 ８，２６ チャネルストップ領域
Claims (6)
- 【請求項１】 ＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silic
on）を形成する方法において、シリコン基板上にパッド
酸化膜及び耐酸化膜を形成した後、耐酸化膜を素子分離
領域通りに、パッド酸化膜を素子分離領域よりも狭く、
それぞれエッチングした構造とし、かつ耐酸化膜に被わ
れていないパッド酸化膜をパッド窒化酸化膜に変える工
程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、耐酸化膜としてシリ
コン窒化膜を用いることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１において、パッド酸化膜を厚く
（例えば、５０ｎｍ以上）形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３において、パッド窒化酸化膜及
び窒化膜をマスクとしてチャネルストップ領域形成のた
めのイオン注入を行うことを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項５】 請求項３において、パッド窒化酸化膜及
び窒化膜をマスクとしてシリコン基板をエッチングする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項３において、パッド窒化酸化膜及
び窒化膜をマスクとしてシリコン基板をエッチングした
後、チャネルストップ領域形成のためのイオン注入を行
う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 |
|---|---|---|---|
| JP19100894A JPH0837231A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19100894A JPH0837231A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837231A true JPH0837231A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16267345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19100894A Pending JPH0837231A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0837231A (ja) |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP19100894A patent/JPH0837231A/ja active Pending
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