JPH084108B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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関し、特に半導体
基板上に膜厚の異なるフィールド酸化膜を有する半導体
装置の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 第2A図〜第2F図は従来の製造方法による概略工程断面
図である。

以下、図を参照して製造方法について説明する。

たとえば、シリコンよりなる半導体基板１上に熱酸化
することによって約500Åの下敷酸化膜２を形成し、さ
らにその上にCVD法等で窒化膜３を形成する。窒化膜３
上には第１のレジスト４を形成してこれを写真製版法に
よってパターニングを行ない、所望のマスクパターンと
する（第2A図参照）。

次に、第１のレジスト４をマスクとして露出している
窒化膜３をエッチング除去した後、残存の第１のレジス
ト４を取去りパターニングされた窒化膜３を下敷酸化膜
２上に残す（第2B図参照）。

パターニングされた窒化膜３をマスクとして半導体基
板１をフィールド酸化し、約16000Åの第１のフィール
ド酸化膜６を所望位置に形成後、窒化膜３を除去する
（第2C図参照）。

続いて、第１のフィールド酸化膜６上を含み、半導体
基板１の下敷酸化膜２上全面に窒化膜９を再び形成後、
その上に上記と同様にパターニングされた第２のレジス
ト５を形成する（第2D図参照）。

さらに、第２のレジスト５をマスクとして露出してい
る窒化膜９をエッチング除去した後、残存の第２のレジ
スト５を取去り、パターニングされた所望の窒化膜９を
残す（第2E図参照）。

最後に、パターニングされた窒化膜９をマスクとし
て、再度フィールド酸化を行ない、第１のフィールド酸
化膜よりは薄い約8000Åの第２のフィールド酸化膜７を
形成して、窒化膜９を取去ることによって膜厚の異なる
フィールド酸化膜の形成が完了する（第2F図参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の製造方法では、フィールド酸化工
程が２度あることから、この熱影響によって半導体基板
の受ける熱的歪が大きくなってしまい、その結晶欠陥の
発生を引き起こしていた。

また、１度目の酸化終了によって、半導体基板表面の
平坦性が損われた後、再度写真製版工程を含むため、そ
のマスク合わせ精度が向上しないという問題点も有して
いた。

この発明はかかる問題点を解決するためにされたもの
で、膜厚の異なる酸化膜を信頼性高く形成する際、熱影
響の少ない、しかも写真製版工程におけるマスク合わせ
精度を向上させる製造方法を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基
板上に少なくとも２以上の異なる膜厚を形成する半導体
装置の製造方法であって、半導体基板上に酸化膜の膜厚
に対応する膜厚を有する少なくとも２以上の異なる膜厚
のマスクを同一平面上で一体的に形成する工程と、マス
クを介して半導体基板上を酸化することによって、酸化
膜を形成する工程とを備え、マスクの膜厚に応じて、形
成される酸化膜の膜厚が変化するものである。

［作用］ この発明においては、同一平面上で一体的に形成され
た膜厚の異なるマスクを介してフィールド酸化を行なう
ので、膜厚に応じた所望のフィールド酸化膜が半導体基
板に一度で信頼性高く形成される。また、一度のフィー
ルド酸化で済むためマスク形成のための写真製版が平坦
面に対して実施できる。

［実施例］ 第1A図〜第1H図はこの発明の一実施例における概略工
程断面図である。

以下、図を参照してこの発明の製造方法について説明
する。

たとえば、シリコンよりなる半導体基板１上に熱酸化
することによって約500Åの下敷酸化膜２を形成し、さ
らにその上にCVD法等で約800Åの窒化膜３を形成する
（第1A図参照）。

窒化膜３上には第１のレジスト４を形成してこれを写
真製版法によってパターニングを行ない、フィールド酸
化膜を形成しないすなわち活性領域となる範囲に対応す
る所望のマスクパターンを形成する（第1B図参照）。

パターニングされた第１のレジスト４をマスクとし
て、露出している窒化膜３をたとえばCF₄ガス系によっ
てその膜厚が200Åとなるまでドライエッチングを行な
う。この場合、窒化膜のエッチングレートは既知である
のでエッチング時間を設定することによって容易に膜厚
コントロールが可能である（第1C図参照）。

さらに、第１のレジスト４および露出している窒化膜
３上全面に第２のレジスト５を形成して、またこれを写
真製版法によってパターニングを行ない、薄いフィール
ド酸化膜を形成する範囲に対応する所望のマスクパター
ンを形成する（第1D図参照）。

続いて、第１のレジスト４および第２のレジスト５を
マスクとして、露出している窒化膜３をたとえばCF₄ガ
ス系のドライエッチングによって除去（第1E図参照）し
た後、マスクとしていた第１のレジスト４および第２の
レジスト５を除去すると、部分的にその膜厚の異なるパ
ターニングされた窒化膜３が下敷酸化膜２上に残存する
（第1F図参照）。

パターニングされた窒化膜３をマスクとして窒化膜３
のない領域で約16000Åの酸化膜が形成されるようなフ
ィールド酸化を行なうと、窒化膜３の200Åの薄い膜厚
の部分はすべて酸化されてしまい、半導体基板１上に約
6000〜8000Åの第２のフィールド酸化膜７が第１のフィ
ールド酸化膜６に連続して形成される。なお、窒化膜３
の膜厚の厚い部分は完全に酸化されずに残存窒化膜８と
して残り、その下部の活性領域となるべき範囲の酸化を
阻止する（第1G図参照）。

最後に、残存窒化膜８を除去することによって、所望
の膜厚の異なるフィールド酸化膜が半導体基板１上に形
成された半導体装置が完成する（第1H図参照）。

なお、上記実施例では、膜厚を限定しているがこれは
一例であって窒化膜の膜厚やフィールド酸化の程度を任
意に変化させることによって、任意のフィールド酸化膜
を形成することができる。

また、上記実施例では、窒化膜をマスクとしているが
同様の機能を有する他のマスクであっても同様の効果を
奏する。

また、上記実施例では、２種の異なる膜厚をもとにさ
れているが、３種以上の異なる膜厚であっても適用でき
ることは言うまでもない。

さらに、上記実施例では、酸化工程に関するもののみ
記載しているが、フィールド酸化を実施する前に下敷酸
化膜や半導体基板をエッチングするなどの加工工程を含
めることができることは言うまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、同一平面上で一体的
に形成された膜厚の異なるマスクを介して一度の酸化で
膜厚の異なる所望の酸化膜が形成できるので、半導体基
板に熱影響を与えることが少なく、また写真製版も平坦
面に対してできるので精度の高い信頼のおける半導体装
置となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第1A図〜第1H図はこの発明の一実施例を示す概略工程断
面図、第2A図〜第2F図は従来の製造方法による概略工程
断面図である。 図において、１は半導体基板、３は窒化膜、４は第１の
レジスト、５は第２のレジスト、６は第１のフィールド
酸化膜、７は第２のフィールド酸化膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板上に少なくとも２以上の異なる
   膜厚を有する酸化膜を形成する半導体装置の製造方法で
   あって、 前記半導体基板上に前記酸化膜の膜厚に対応する膜厚を
   有する少なくとも２以上の異なる膜厚のマスクを同一平
   面上で一体的に形成する工程と、 前記マスクを介して前記半導体基板上を酸化することに
   よって、前記酸化膜を形成する工程とを備え、 前記マスクの膜厚に応じて、形成される前記酸化膜の膜
   厚が変化する、半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】前記マスクを形成する工程は、 前記半導体基板上に前記マスクとなる層を形成する工程
   と、 前記層上にパターニングされた第１のレジストを形成す
   る工程と、 前記第１のレジストをマスクとして、露出した前記層を
   所望の厚さ除去する工程と、 所望の厚さを除去された前記層上に、さらにパターニン
   グされた第２のレジストを形成する工程と、 前記第２のレジストをマスクとして、露出した前記層を
   除去する工程とからなる、特許請求の範囲第１項記載の
   半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】前記マスクは、写真製版法およびエッチン
   グ法によって形成される、特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記マスクは、窒化膜である、特許請求の
   範囲第１項、第２項または第３項記載の半導体装置の製
   造方法。
5. 【請求項５】前記半導体基板は、シリコン基板である、
   特許請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の半
   導体装置の製造方法。