JPH09232304A - 半導体装置のlocos素子分離方法 - Google Patents

半導体装置のlocos素子分離方法

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JPH09232304A
JPH09232304A JP9030503A JP3050397A JPH09232304A JP H09232304 A JPH09232304 A JP H09232304A JP 9030503 A JP9030503 A JP 9030503A JP 3050397 A JP3050397 A JP 3050397A JP H09232304 A JPH09232304 A JP H09232304A
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insulating film
pad insulating
semiconductor device
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Meisho Chin
沈明燮
Kentetsu Shin
申賢哲
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76202Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性領域におけるバーズビークの形成を防止
しながら、フィールド酸化膜と活性領域との間に形成さ
れた段差部位がスムーズな傾斜度を有する半導体素子の
LOCOS素子分離方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板110上に第1パッド絶縁膜
120及び第1酸化防止膜130を順次に形成し、前記
第1パッド絶縁膜及び第1酸化防止膜をパターンエッチ
ングして、前記半導体基板の所定領域を露出させるよう
に第1パッド絶縁膜パターン120a及び酸化防止膜パ
ターン130aを形成し、露出された前記半導体基板の
表面に第2パッド絶縁膜140を形成し、前記半導体基
板の全面に第2酸化防止膜150を形成し、前記第2酸
化防止膜の一部をエッチングして酸化防止膜パターンの
側壁にスペーサ150aを形成し、前記第2パッド絶縁
膜及びその下部の基板を酸化させてフィールド酸化膜1
60を形成し、前記第1パッド絶縁膜パターン、酸化防
止膜パターン及びスペーサを取り除くことで、LOCO
S素子分離を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、特に半導体装置のLOCOS(localoxidati
on of silicon)素子分離方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の素子分離方法は、LOCO
S素子分離方法とトレンチ素子分離方法とに分離され
る。LOCOS素子分離方法は、単純な工程で広い部位
と狭い部位とを同時に素子分離できる。しかしながら、
バーズビーク(bird′s beak)が形成されるため、素子
分離領域の幅が広がり、活性領域の専用面積が縮まると
いう問題がある。
【0003】更に、このようなバーズビークの不均一な
形状は、半導体装置の信頼性を低下させる。その上、フ
ィールド酸化膜の形成時に、フィールド酸化膜の縁部に
熱膨張係数の差による応力が集まることにより、シリコ
ン基板に結晶欠陥が生じて、漏れ電流が増える。前記バ
ーズビークの形成を防止するため、パッド酸化膜を10
0Å以下としてフィールド酸化膜を形成したり、パッド
酸化膜の代わりにシリコンオキシナイトライド(SiO
xy )膜を用いてフィールド酸化膜を形成する方法な
どが提案されている。
【0004】しかしながら、かかる方法でフィールド酸
化膜を形成する場合には、バーズビークの発生は減少さ
せうるが、フィールド酸化膜の縁部の傾斜が急になる。
その結果、フィールド酸化膜と活性領域との間に形成さ
れた段差部位の傾斜も急になり、後続の工程に悪影響を
及ぼす。例えば、後続の工程でゲート酸化膜を形成する
場合に、フィールド酸化膜とこれに隣接する活性領域と
の境界部位で酸化膜の成長が遅くなり、ゲート酸化膜の
厚さが薄くなる現象が発生する。したがって、ゲート酸
化膜の厚さが不均一になり、素子の信頼性を低下させ
る。
【0005】図1乃至図4は、従来の技術による半導体
装置のLOCOS素子分離方法を説明するための断面図
である。図1はパッド絶縁膜20及び酸化防止膜30を
形成する工程を説明するための断面図である。まず、半
導体基板10の上にパッド絶縁膜20を形成する。ここ
で、前記パッド絶縁膜20はバーズビークの発生を防止
するため、シリコンオキシナイトライド(SiOx
y )で形成される。
【0006】図2はパターニングされたパッド絶縁膜パ
ターン20a及び酸化防止膜パターン30aを形成する
工程を説明するための断面図である。この工程におい
て、前記半導体基板10の所定領域を露出させるよう
に、前記酸化防止膜30及び前記パッド絶縁膜20をパ
ターンエッチングして、酸化防止膜パターン30a及び
パッド絶縁膜パターン20aを形成する。
【0007】図3はフィールド酸化膜40を形成する工
程を説明するための断面図である。前記露出された半導
体基板を酸化させてフィールド酸化膜40を形成する。
この際、前記パッド絶縁膜パターン20aがバーズビー
クの形成を防止する。図4は前記酸化防止膜パターン3
0a及びパッド絶縁膜パターン20aを取り除いた結果
物を示す断面図である。前記フィールド酸化膜40が形
成されない部分は活性領域をなす。
【0008】ここで、前記活性領域40にはバーズビー
クが形成されないので、前記フィールド酸化膜40の縁
部の傾斜度(θ)は大きくなる。したがって、前記活性
領域とフィールド酸化膜との間に形成された段差部位の
傾斜度も大きくなり、後続の工程時のパターン不良及び
段差塗布性などの問題を発生させるおそれがある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術による半導体装置のLOCOS素子分離方法によ
れば、前記フィールド酸化膜40の縁部の傾斜度(θ)
が急になり、後続の工程時のパターン不良及び段差塗布
性などの問題がある。したがって、本発明が解決しよう
とする課題は、活性領域におけるバーズビークの形成を
防止しながら、フィールド酸化膜の縁部の傾斜度を減ら
すことが出来る半導体装置のLOCOS素子分離方法を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明の半導体装置のLOCOS素子分離方法は、
(a)半導体基板上に第1パッド絶縁膜及び第1酸化防
止膜を順次に形成する工程と、(b)前記半導体基板の
所定領域を露出させるように、前記第1パッド絶縁膜及
び第1酸化防止膜をパターニングして第1パッド絶縁膜
パタ−ン及び酸化防止膜パタ−ンを形成する工程と、
(c)露出された前記半導体基板の表面に第2パッド絶
縁膜を形成する工程と、(d)前記半導体基板の全面に
第2酸化防止膜を形成する工程と、(e)前記第2酸化
防止膜の一部をエッチングして酸化防止膜パターンの側
壁にスペーサを形成する工程と、(f)前記第2パッド
絶縁膜及びその下部の基板を酸化させてフィールド酸化
膜を形成する工程と、(g)前記第1パッド絶縁膜パタ
ーン、酸化防止膜パターン及びスペーサを取り除く工程
とを含むことを特徴とする。
【0011】本発明による半導体装置のLOCOS素子
分離方法によれば、前記第1パッド絶縁膜パターンによ
り活性領域におけるバーズビークの形成を防止するのみ
ならず、前記フィールド酸化膜と活性領域との間に形成
された段差部位の傾斜をスムーズにすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。図5乃至図11は、
本発明による実施の形態の半導体装置のLOCOS素子
分離方法を説明するための断面図である。図5は、第1
パッド絶縁膜120及び第1酸化防止膜130を形成す
る工程を説明するための断面図である。まず、半導体基
板110の上に第1パッド絶縁膜120を形成する。こ
こで、前記第1パッド絶縁膜120はバーズビークの形
成を防止するため、シリコンオキシナイトライド(Si
xy )、又は70〜100Åの厚さを有するシリコ
ン酸化物で形成されることが望ましい。
【0013】次いで、前記第1パッド絶縁膜120の上
に第1酸化防止膜130を形成する。ここで、前記第1
酸化防止膜130はシリコン窒化物又はシリコンオキシ
ナイトライド膜で形成される。図6は、パターニングさ
れた酸化防止膜パターン130a及び第1パッド絶縁膜
パターン120aを形成する工程を示すための断面図で
ある。前記半導体基板110の所定領域を露出させるよ
うに、前記第1酸化防止膜130及び前記第1パッド絶
縁膜120をパターンエッチングして、酸化防止膜パタ
ーン130a及び第1パッド絶縁膜パターン120aを
形成する。
【0014】図7は、第2パッド絶縁膜140を形成す
る工程を説明するための断面図である。ここで、露出さ
れた前記半導体基板110の上に第2パッド絶縁膜14
0を形成する。ここで、前記第2パッド絶縁膜140は
熱酸化工程で形成される。この時、フィールド酸化膜
(図10の160参照)の形成時のバーズビークの発生
を防止するため、前記第2パッド絶縁膜140を前記第
1パッド絶縁膜120より厚く、例えば160Å程度と
することが望ましい。
【0015】図8は、第2酸化防止膜150を形成する
工程を説明するための断面図である。前記第2パッド絶
縁膜140が形成された基板の全面に、第2酸化防止膜
150を約200Åの厚さに形成する。ここで、前記第
2酸化防止膜150はシリコン窒化物又はシリコンオキ
シナイトライドで形成される。図9は、スペーサ150
aを形成する工程を説明するための断面図である。前記
第2パッド絶縁膜140を露出させるように、前記第2
酸化防止膜150を異方性エッチングすることにより、
前記酸化防止膜パターン130aの側壁にスペーサ15
0aを形成する。
【0016】図10は、フィールド酸化膜160を形成
する工程を説明するための断面図である。湿式酸化方法
で前記第2パッド絶縁膜140とその下部の半導体基板
110を酸化させて、約3500Åの厚さを有するフィ
ールド酸化膜160を形成する。ここで、シリコン窒化
物又はシリコンオキシナイトライドからなる前記スペー
サ150aの下部にはバーズビークが形成される。前記
バーズビークは主として非活性領域172に形成され、
活性領域に形成される一部のバーズビークは最小量とな
るように保持される。これは、前記第1パッド絶縁膜パ
ターン120aにより前記活性領域171におけるバー
ズビークの発生が防止されるからである。第2酸化防止
膜150の厚さが増えるにつれて非活性領域172にお
けるバーズビークの長さは延びる。したがって、フィー
ルド酸化膜160の表面上部の傾斜度は低下する。すな
わち、フィールド酸化膜160の表面上部はスムーズに
なる。
【0017】図11は、前記第パッド絶縁膜パターン1
20a、前記酸化防止膜パターン130a及び前記スペ
ーサ150aを取り除いた結果物を示す断面図である。
具体的には、前記スペーサ150aはその下部のフィー
ルド酸化膜160が厚く形成されることを防止するの
で、前記フィールド酸化膜160の縁部の傾斜度(α)
が小さくなり、前記フィールド酸化膜160と前記活性
領域との間に形成される段差部位はスムーズな傾斜度を
有する。
【0018】尚、本発明は前記実施の形態に限るもので
なく、多くの変形が本発明の技術的な思想内で塗布分野
の通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【0019】
【発明の効果】上述したように、本発明による半導体装
置のLOCOS素子分離方法によれば、第1パッド絶縁
膜パターン120aにより活性領域におけるバーズビー
クの形成を防止するのみならず、フィールド酸化膜16
0と活性領域との間に形成される段差部位の傾斜度をス
ムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術による半導体装置のLOCOS素子
分離方法を説明するための断面図である。
【図2】従来の技術による半導体装置のLOCOS素子
分離方法を説明するための断面図である。
【図3】従来の技術による半導体装置のLOCOS素子
分離方法を説明するための断面図である。
【図4】従来の技術による半導体装置のLOCOS素子
分離方法を説明するための断面図である。
【図5】本発明による実施の形態の半導体装置のLOC
OS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図6】本発明による実施の形態の半導体装置のLOC
OS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図7】本発明による実施の形態の半導体装置のLOC
OS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図8】本発明による実施の形態の半導体装置のLOC
OS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図9】本発明による実施の形態の半導体装置のLOC
OS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図10】本発明による実施の形態の半導体装置のLO
COS素子分離方法を説明するための断面図である。
【図11】本発明による実施の形態の半導体装置のLO
COS素子分離方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
110 半導体基板 120 第1パッド絶縁膜 120a 第1パッド絶縁膜パターン 130 第1酸化防止膜 130a 第1酸化防止膜パターン 140 第2パッド絶縁膜 150 第2酸化防止膜 150a スペーサ 160 フィールド酸化膜

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)半導体基板上に第1パッド絶縁膜
    及び第1酸化防止膜を順次に形成する工程と、 (b)前記半導体基板の所定領域を露出させるように、
    前記第1パッド絶縁膜及び第1酸化防止膜をパターニン
    グして第1パッド絶縁膜パタ−ン及び酸化防止膜パタ−
    ンを形成する工程と、 (c)露出された前記半導体基板の表面に第2パッド絶
    縁膜を形成する工程と、 (d)前記半導体基板の全面に第2酸化防止膜を形成す
    る工程と、 (e)前記第2酸化防止膜の一部をエッチングして酸化
    防止膜パターンの側壁にスペーサを形成する工程と、 (f)前記第2パッド絶縁膜及びその下部の基板を酸化
    させてフィールド酸化膜を形成する工程と、 (g)前記第1パッド絶縁膜パターン、酸化防止膜パタ
    ーン及びスペーサを取り除く工程とを含むことを特徴と
    する半導体装置のLOCOS素子分離方法。
  2. 【請求項2】 前記第1パッド絶縁膜は、シリコン酸化
    物で形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置のLOCOS素子分離方法。
  3. 【請求項3】 前記第2パッド絶縁膜の厚さは、前記第
    1パッド絶縁膜より厚く形成されることを特徴とする請
    求項2に記載の半導体装置のLOCOS素子分離方法。
  4. 【請求項4】 前記第1パッド絶縁膜は、70〜100
    Åの厚さで形成されることを特徴とする請求項2に記載
    の半導体装置のLOCOS素子分離方法。
  5. 【請求項5】 前記第1パッド絶縁膜は、シリコンオキ
    シナイトライド膜(SiOxy )で形成されることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体装置のLOCOS素
    子分離方法。
  6. 【請求項6】 前記第2パッド絶縁膜は、シリコン酸化
    物で形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置のLOCOS素子分離方法。
  7. 【請求項7】 前記第2パッド絶縁膜は、熱酸化工程で
    形成されることを特徴とする請求項6に記載の半導体装
    置のLOCOS素子分離方法。
  8. 【請求項8】 前記第1及び第2酸化防止膜は、シリコ
    ン窒化物及びシリコンオキシナイトライド膜からなる群
    から選ばれるいずれか1つで形成されることを特徴とす
    る請求項1に記載の半導体装置のLOCOS素子分離方
    法。
  9. 【請求項9】 前記スペーサは、シリコン窒化物及びシ
    リコンオキシナイトライド膜からなる群から選ばれるい
    ずれか1つで形成されることを特徴とする請求項1に記
    載の半導体装置のLOCOS素子分離方法。
  10. 【請求項10】 半導体装置のLOCOS素子分離方法
    であって、 活性領域の半導体基板上を覆う第1パッド絶縁膜の形成
    より、フィールド酸化膜形成時のバーズビークを抑え、 前記第1パッド絶縁膜及び前記第1パッド絶縁膜を覆う
    第1酸化防止膜の側壁への第2パッド絶縁膜からなるス
    ペーサの形成により、前記フィールド酸化膜と活性領域
    との間に形成される段差部位の傾斜度をスムーズにする
    ことを特徴とする半導体装置のLOCOS素子分離方
    法。
JP9030503A 1996-02-22 1997-02-14 半導体装置のlocos素子分離方法 Pending JPH09232304A (ja)

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KR96-4201 1996-02-22
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US5846596A (en) 1998-12-08
KR970063667A (ko) 1997-09-12
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