JPH10284477A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPH10284477A JPH10284477A JP8358397A JP8358397A JPH10284477A JP H10284477 A JPH10284477 A JP H10284477A JP 8358397 A JP8358397 A JP 8358397A JP 8358397 A JP8358397 A JP 8358397A JP H10284477 A JPH10284477 A JP H10284477A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びその
製造方法に関するものであり、特に、LOCOS(Loca
l Oxidation of Silicon)法により素子間分離用のフィ
ールド酸化膜を形成した半導体装置及びその製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to LOCOS (Loca).
The present invention relates to a semiconductor device in which a field oxide film for element isolation is formed by an Oxidation of Silicon method and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のLOCOS法により素子間分離用
のフィールド酸化膜を形成する素子間分離工程を図4
(a)乃至(c)に示す。この素子間分離工程は半導体
装置製造工程の一部として行われるものであり、この素
子間分離工程の後、素子形成工程、配線工程等を経るこ
とにより半導体装置製造工程は完了する。この図4に示
すLOCOS法とは、窒化膜16をマスクとして使用す
ることにより、選択的に、素子間分離用の厚いフィール
ド酸化膜18を形成する方法である。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional device isolation process for forming a field oxide film for device isolation by the LOCOS method.
(A) to (c). This inter-element separation step is performed as a part of the semiconductor device manufacturing step. After the inter-element separation step, the semiconductor device manufacturing step is completed through an element forming step, a wiring step, and the like. The LOCOS method shown in FIG. 4 is a method for selectively forming a thick field oxide film 18 for element isolation by using the nitride film 16 as a mask.
【0003】より詳しくは、図4(a)からわかるよう
に、まず、シリコン基板10上に熱酸化によりパッド酸
化膜(SiO2膜)14を形成する。次に、このパッド
酸化膜14の上にCVD(Chemical Vapor Depositio
n)により窒化膜(Si3N4膜)16Aを形成する。こ
の窒化膜16Aの上に、写真蝕刻法により、開口窓Wを
有するフォトレジストPRを形成する。すなわち、窒化
膜16Aの上にフォトレジストを塗布し、光露光により
パターニングした後、開口窓Wにあたる部分のフォトレ
ジストを除去する。これにより開口窓Wを有するフォト
レジストPRが形成される。次に、RIE(Reactive I
on Ecthing)装置で窒化膜16Aをエッチングして、こ
の窒化膜16Aに開口16Bを形成する。これにより開
口16Bを有するマスクとしての窒化膜16が得られ
る。この開口16Bを形成後、シリコン基板10の表面
側にP+イオン(リンイオン)をイオン打ち込み装置で
打ち込む。このイオン打ち込みにより、チャンネルスト
ッパー17Aが形成される。このチャンネルストッパー
17A形成後、上述のフォトレジストPRを除去する。
以上の工程で図4(a)に示す中間半導体装置が得られ
る。More specifically, as can be seen from FIG. 4A, first, a pad oxide film (SiO 2 film) 14 is formed on a silicon substrate 10 by thermal oxidation. Next, a CVD (Chemical Vapor Depositio) is formed on the pad oxide film 14.
A nitride film (Si 3 N 4 film) 16A is formed by n). On this nitride film 16A, a photoresist PR having an opening window W is formed by photolithography. That is, a photoresist is applied on the nitride film 16A, and after patterning by light exposure, the photoresist corresponding to the opening window W is removed. Thereby, the photoresist PR having the opening window W is formed. Next, RIE (Reactive I
An opening 16B is formed in the nitride film 16A by etching the nitride film 16A with an on-etching apparatus. Thereby, nitride film 16 as a mask having opening 16B is obtained. After the opening 16B is formed, P + ions (phosphorus ions) are implanted into the surface of the silicon substrate 10 with an ion implanter. By this ion implantation, a channel stopper 17A is formed. After the formation of the channel stopper 17A, the above-mentioned photoresist PR is removed.
Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG.
【0004】次に図4(b)からわかるように、シリコ
ン基板10の開口16B部分に、熱酸化により、素子間
分離用のフィールド酸化膜18を形成する。この熱酸化
の処理の際に、前述のイオン打ち込みによりシリコン基
板10に打ち込まれたP+イオンも拡散され、結晶が元
通りに回復したチャンネルストッパー17が形成され
る。以上の工程で図4(b)に示す中間半導体装置が得
られる。Next, as can be seen from FIG. 4B, a field oxide film 18 for element isolation is formed in the opening 16B of the silicon substrate 10 by thermal oxidation. During this thermal oxidation treatment, the P + ions implanted into the silicon substrate 10 by the above-described ion implantation are also diffused, and the channel stopper 17 in which the crystal is restored to the original state is formed. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 4B is obtained.
【0005】次に図4(c)からわかるように、マスク
としての窒化膜16をCDE若しくはRIEにより剥離
する。以上の工程で図4(c)に示す中間半導体装置が
得られる。これにより素子間分離工程は終了するが、そ
の後、素子形成工程及び配線工程等を経ることにより半
導体装置は完成する。Next, as can be seen from FIG. 4C, the nitride film 16 as a mask is peeled off by CDE or RIE. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 4C is obtained. This completes the element separation step, and thereafter, the semiconductor device is completed through an element formation step, a wiring step, and the like.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図4に示す素子間分離
工程で形成された半導体装置において、半導体装置の微
細化を図るために各素子の間の距離を短くしようとする
と、フィールド酸化膜18の厚さが薄くなってしまう。
このフィールド酸化膜18の厚さが薄くなると、素子間
の分離が不十分となり、素子間の相互干渉、耐圧の低
下、電流のリーク等が生ずるおそれがある。このため、
今後は、フィールド酸化膜18の厚さ不足が半導体装置
の微細化の妨げとなる可能性がある。一方、図4に示す
LOCOS法で厚いフィールド酸化膜18を形成しよう
とすると、バーズビークがどうしても大きくなってしま
い、素子間の距離を短くすることができない。このた
め、今後は、バーズビークにより素子間の距離とフィー
ルド酸化膜18の厚さを律束してしまうおそれがある。
つまり、バーズビークがこれらを制限してしまうおそれ
がある。In the semiconductor device formed in the element isolation step shown in FIG. 4, if the distance between the elements is reduced in order to miniaturize the semiconductor device, the field oxide film 18 Becomes thinner.
When the thickness of the field oxide film 18 is reduced, the isolation between the devices becomes insufficient, and there is a possibility that mutual interference between the devices, a decrease in the breakdown voltage, a current leak, and the like may occur. For this reason,
In the future, insufficient thickness of the field oxide film 18 may hinder miniaturization of the semiconductor device. On the other hand, if the thick field oxide film 18 is to be formed by the LOCOS method shown in FIG. 4, the bird's beak will inevitably increase, and the distance between the elements cannot be reduced. For this reason, the distance between the elements and the thickness of the field oxide film 18 may be restricted by bird's beak in the future.
That is, bird's beaks may limit these.
【0007】そこで本発明は、半導体装置の微細化を図
るために各素子間の距離を短くしても、フィールド酸化
膜18をシリコン基板10中に深く形成することによ
り、フィールド酸化膜18の厚さを厚くすることを目的
とする。すなわち、バーズビークの発生を抑制しつつ、
フィールド酸化膜18を厚く形成することにより、素子
間を確実に分離して、素子間の相互干渉、耐圧の低下、
電流のリーク等を防止することを目的とする。つまり、
素子間の距離を短くすることを可能とし、半導体装置の
微細化を図ることを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method for forming a field oxide film 18 deeper in a silicon substrate 10 even if the distance between the elements is shortened in order to miniaturize a semiconductor device. The purpose is to increase the thickness. In other words, while suppressing the occurrence of bird's beak,
By forming the field oxide film 18 thickly, the elements are reliably separated from each other, so that mutual interference between the elements, reduction in breakdown voltage,
An object of the present invention is to prevent current leakage and the like. That is,
It is an object of the present invention to make it possible to reduce the distance between elements and to miniaturize a semiconductor device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に素子間
分離用のフィールド絶縁膜が形成されてなる半導体装置
であって、前記フィールド絶縁膜がその周縁部に配設さ
れた1次フィールド絶縁膜と中央部に配設された2次フ
ィールド絶縁膜とからなることを特徴とするものであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device having a field insulating film for element isolation formed on a semiconductor substrate. The film is composed of a primary field insulating film disposed on a peripheral portion thereof and a secondary field insulating film disposed on a central portion thereof.
【0009】すなわち、中央部に開口が形成された1次
フィールド酸化膜と、この1次フィールド酸化膜の開口
部分に形成された2次フィールド酸化膜とからなるフィ
ールド酸化膜を半導体基板上に備えることを特徴とする
ものである。That is, a field oxide film including a primary field oxide film having an opening formed at the center and a secondary field oxide film formed at an opening of the primary field oxide film is provided on a semiconductor substrate. It is characterized by the following.
【0010】つまり、複数回の酸化を行うことにより形
成されたフィールド酸化膜を半導体基板上に備えること
を特徴とするものである。That is, a field oxide film formed by performing a plurality of oxidations is provided on a semiconductor substrate.
【0011】[0011]
(第1実施形態)本発明の第1実施形態を、図1に示す
工程断面図に基づいて説明する。この図1は、本発明に
係る製造方法により素子間分離用のフィールド酸化膜を
形成する素子間分離工程を示す図である。この第1実施
形態は、半導体装置の微細化を図るために各素子間の距
離を短くした場合であっても、1次フィールド酸化膜2
0Aを形成した後、この1次フィールド酸化膜20Aに
開口22を形成し、この開口22に2次フィールド酸化
膜20Bを形成することにより、バーズビークの発生を
抑制しつつ、フィールド酸化膜20を厚く形成すること
を可能とし、素子間の分離性を確保したものである。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to the process sectional views shown in FIGS. FIG. 1 is a view showing an element isolation step of forming a field oxide film for element isolation by the manufacturing method according to the present invention. In the first embodiment, the primary field oxide film 2 is formed even if the distance between the elements is shortened in order to miniaturize the semiconductor device.
After the formation of 0A, an opening 22 is formed in the primary field oxide film 20A, and a secondary field oxide film 20B is formed in the opening 22, thereby suppressing the occurrence of bird's beak and increasing the thickness of the field oxide film 20. It is possible to form them and to secure the isolation between the elements.
【0012】この図1のうち、図1(a)、図1(b)
に示す中間半導体装置に至るまでの工程は、上述の従来
の技術と同様である。すなわち、図1(a)からわかる
ように、まず、シリコン基板10上に熱酸化によりパッ
ド酸化膜(SiO2膜)14を形成する。次に、このパ
ッド酸化膜14の上にCVD(Chemical Vapor Deposit
ion)により窒化膜(Si3N4膜)16Aを形成する。
この窒化膜16Aの形成に先立ち、前述のパッド酸化膜
14を形成するのは、シリコン基板10に直接窒化膜1
6Aを接触させると、シリコン基板10に欠陥が生ずる
ためである。すなわち、薄いパッド酸化膜14でシリコ
ン基板10を保護するのである。次に、前述の窒化膜1
6Aの上に、写真蝕刻法により、開口窓Wを有するフォ
トレジストPRを形成する。すなわち、窒化膜16Aの
上にフォトレジストを塗布し、光露光によりパターニン
グした後、開口窓Wにあたる部分のフォトレジストを除
去する。これにより開口窓Wを有するフォトレジストP
Rが形成される。次に、RIE(Reactive Ion Ecthin
g)装置で窒化膜16Aをエッチングして、この窒化膜
16Aに開口16Bを形成する。これにより、開口16
Bを有するマスクとしての窒化膜16が得られる。この
開口16Bを形成後、シリコン基板10のフィールド酸
化膜形成予定領域の表面側にP+イオン(リンイオン)
をイオン打ち込み装置で打ち込む。このイオン打ち込み
により、フィールド酸化膜形成予定領域にチャンネルス
トッパー17Aが形成される。なお、このシリコン基板
10に打ち込むイオンとしては、P+イオンの代わりに
B+イオン(ホウ素イオン)等でもよい。このチャンネ
ルストッパー17A形成後、上述のフォトレジストPR
を除去する。以上の工程で図1(a)に示す中間半導体
装置が得られる。1 (a) and 1 (b) of FIG.
The processes up to the intermediate semiconductor device shown in FIG. That is, as can be seen from FIG. 1A, first, a pad oxide film (SiO 2 film) 14 is formed on a silicon substrate 10 by thermal oxidation. Next, a CVD (Chemical Vapor Deposit) is formed on the pad oxide film 14.
ion) to form a nitride film (Si 3 N 4 film) 16A.
Prior to forming the nitride film 16A, the pad oxide film 14 is formed directly on the silicon substrate 10 by the nitride film 1A.
This is because a defect occurs in the silicon substrate 10 when 6A is brought into contact. That is, the silicon substrate 10 is protected by the thin pad oxide film 14. Next, the aforementioned nitride film 1
A photoresist PR having an opening window W is formed on 6A by photolithography. That is, a photoresist is applied on the nitride film 16A, and after patterning by light exposure, the photoresist corresponding to the opening window W is removed. Thereby, the photoresist P having the opening window W
R is formed. Next, RIE (Reactive Ion Ecthin
g) The opening is formed in the nitride film 16A by etching the nitride film 16A with an apparatus. Thereby, the opening 16
A nitride film 16 as a mask having B is obtained. After the opening 16B is formed, P + ions (phosphorus ions) are formed on the surface of the silicon substrate 10 in the field oxide film forming region.
Is implanted with an ion implanter. By this ion implantation, a channel stopper 17A is formed in the field oxide film formation planned region. The ions implanted into the silicon substrate 10 may be B + ions (boron ions) or the like instead of P + ions. After the formation of the channel stopper 17A, the above-described photoresist PR
Is removed. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 1A is obtained.
【0013】次に図1(b)からわかるように、シリコ
ン基板10の開口16B部分に、熱酸化により、素子間
分離用の1次フィールド酸化膜20Aを形成する。この
熱酸化の処理の際に、前述のイオン打ち込みによりシリ
コン基板10に打ち込まれたP+イオンも拡散され、結
晶が元通りに回復したチャンネルストッパー17が形成
される。以上の工程までは、前述した従来の技術と同様
の工程であり、これにより図1(b)に示す中間半導体
装置が得られる。Next, as can be seen from FIG. 1B, a primary field oxide film 20A for element isolation is formed in the opening 16B of the silicon substrate 10 by thermal oxidation. During this thermal oxidation treatment, the P + ions implanted into the silicon substrate 10 by the above-described ion implantation are also diffused, and the channel stopper 17 in which the crystal is restored to the original state is formed. The steps up to the above are the same steps as those of the above-described conventional technique, whereby the intermediate semiconductor device shown in FIG. 1B is obtained.
【0014】次に、図1(c)からわかるように、窒化
膜16を剥離せずにそのままマスクとして使用して、1
次フィールド酸化膜20AにRIEにより非等方性の選
択エッチングをする。この選択エッチングにより開口2
2を形成し、シリコン基板10のチャンネルストッパー
17を再び露出させる。すなわち、1次フィールド酸化
膜20Aを貫通する開口22を形成する。以上の工程に
より図1(c)に示す中間半導体装置が得られる。Next, as can be seen from FIG. 1C, the nitride film 16 is used as a mask without being stripped, and
Next, anisotropic selective etching is performed on the field oxide film 20A by RIE. The opening 2 is formed by this selective etching.
2 is formed, and the channel stopper 17 of the silicon substrate 10 is exposed again. That is, the opening 22 penetrating the primary field oxide film 20A is formed. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 1C is obtained.
【0015】次に、図1(d)からわかるように、窒化
膜16をマスクとして再度熱酸化を行うことにより、シ
リコン基板10の開口22部分を再び酸化して、2次フ
ィールド酸化膜20Bを形成する。この2次フィールド
酸化膜20Bを形成することにより素子間分離用のフィ
ールド酸化膜20が完成する。以上の工程により図1
(d)に示す中間半導体装置が得られる。Next, as can be seen from FIG. 1D, thermal oxidation is again performed using the nitride film 16 as a mask to oxidize the opening 22 portion of the silicon substrate 10 again to form the secondary field oxide film 20B. Form. By forming this secondary field oxide film 20B, a field oxide film 20 for element isolation is completed. By the above steps, FIG.
An intermediate semiconductor device shown in (d) is obtained.
【0016】次に、図1(e)からわかるように、CD
E若しくはRIEによりマスクとしての窒化膜16を剥
離する。以上の工程により図1(e)に示す中間半導体
装置が得られる。なお、これにより素子間分離工程は完
了するが、その後、素子形成工程及び配線工程等を経る
ことによりこの半導体装置は完成する。Next, as can be seen from FIG.
The nitride film 16 as a mask is removed by E or RIE. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 1E is obtained. This completes the inter-element separation step. Thereafter, the semiconductor device is completed through an element forming step, a wiring step, and the like.
【0017】以上のように、本発明の第1実施形態によ
れば、1次フィールド酸化膜20A形成後、開口22を
形成して再び酸化を行い、2次フィールド酸化膜20B
を形成することにより、素子間分離用のフィールド酸化
膜20を形成した。このため、フィールド酸化膜20を
シリコン基板10中の深くまで成長させることができ
る。つまり、フィールド酸化膜20を厚く形成すること
ができる。このフィールド酸化膜20の厚さは、図4
(c)と図1(e)とを比べるとよくわかる。すなわ
ち、図4(c)に示すフィールド酸化膜18の厚さはH
であるのに対し、図1(e)に示すフィールド酸化膜2
0の厚さはこれよりも厚いIである。このため、フィー
ルド酸化膜20の幅Mを狭くしたとしても、いわゆる素
子分離距離を大きくすることができ、十分に素子間の分
離性を確保することができる。つまり、素子間の距離を
短くしても、素子間の相互干渉、耐圧の低下、電流のリ
ーク等を防止することができ、半導体装置の微細化を図
ることができる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, after the formation of the primary field oxide film 20A, the opening 22 is formed and oxidized again to perform the secondary field oxide film 20B.
To form a field oxide film 20 for element isolation. Therefore, field oxide film 20 can be grown deep in silicon substrate 10. That is, the field oxide film 20 can be formed thick. The thickness of the field oxide film 20 is as shown in FIG.
This can be clearly understood by comparing FIG. 1C with FIG. That is, the thickness of the field oxide film 18 shown in FIG.
In contrast, the field oxide film 2 shown in FIG.
A thickness of 0 is a greater I. Therefore, even if the width M of the field oxide film 20 is reduced, the so-called element separation distance can be increased, and sufficient isolation between elements can be ensured. That is, even if the distance between the elements is shortened, mutual interference between the elements, reduction in the withstand voltage, current leakage, and the like can be prevented, and the semiconductor device can be miniaturized.
【0018】しかも、1次フィールド酸化膜20Aに開
口22を形成した後から、つまり、シリコン基板10が
掘れた状態から、再び酸化を行うので、半導体装置の表
面側のフィールド酸化膜20の段差が小さくなり、平坦
性を向上させることができる。さらにまた、従来のLO
COS法で、本実施形態と同じ厚さIのフィールド酸化
膜20を形成しようとすると、バーズビークが大きくな
りすぎてしまうが、本実施形態においては、2次フィー
ルド酸化膜20B形成時には開口周縁部にすでに1次フ
ィールド酸化膜20Aが配設されており、シリコン基板
10が掘れ、かつ、選択的に露出した状態から再び酸化
を行うので、さほどバーズビークが大きくならない。つ
まり、従来と比べてバーズビークの成長を抑制すること
ができる。Moreover, after the opening 22 is formed in the primary field oxide film 20A, that is, after the silicon substrate 10 is dug, the oxidation is performed again, so that the step of the field oxide film 20 on the front surface side of the semiconductor device is reduced. It becomes smaller and flatness can be improved. Furthermore, the conventional LO
When the field oxide film 20 having the same thickness I as that of the present embodiment is formed by the COS method, the bird's beak becomes too large. However, in the present embodiment, when forming the secondary field oxide film 20B, the bird's beak is formed on the periphery of the opening. Since the primary field oxide film 20A has already been provided and the silicon substrate 10 is dug and oxidized again from the state of being selectively exposed, the bird's beak does not increase so much. That is, the growth of bird's beak can be suppressed as compared with the related art.
【0019】さらにまた、窒化膜16をマスクとして共
通に使用しているので、製造工程数の増加を最小限に抑
えることができる。すなわち、1次フィールド酸化膜2
0Aの形成、RIEによる1次フィールド酸化膜20A
における開口22の形成、2次フィールド酸化膜20B
の形成、のいずれでも、開口16Bを有する窒化膜16
を共通のマスクとして使用している。このため、フィー
ルド酸化膜20を形成するのにあたって2度にわけて酸
化をしているにもかかわらず、製造工程数の増加を最小
限に抑えることができる。Furthermore, since the nitride film 16 is commonly used as a mask, an increase in the number of manufacturing steps can be minimized. That is, the primary field oxide film 2
Formation of 0A, primary field oxide film 20A by RIE
Of opening 22 in field, secondary field oxide film 20B
Formation of the nitride film 16 having the opening 16B.
Are used as a common mask. For this reason, despite the fact that the field oxide film 20 is oxidized twice in forming it, an increase in the number of manufacturing steps can be minimized.
【0020】(第2実施形態)図2は、本発明の第2実
施形態を示す工程断面図である。この第2実施形態は、
1次フィールド酸化膜20Aの途中までRIEにより開
口24を形成して、残存膜20Cを残存させることによ
り、このRIEの際に生ずるシリコン基板10へのダメ
ージを最小限に抑えつつ、フィールド酸化膜20の厚さ
も制御可能にしたものである。(Second Embodiment) FIG. 2 is a process sectional view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment,
The opening 24 is formed by RIE to the middle of the primary field oxide film 20A, and the remaining film 20C is left. Is also controllable.
【0021】この図2のうちの図2(a)(b)からわ
かるように、これら図2(a)(b)に示す中間半導体
装置に至るまでの工程は、上述の第1実施形態と同様で
ある。このため、ここでは詳しい説明を省略する。As can be seen from FIGS. 2A and 2B of FIG. 2, the steps leading to the intermediate semiconductor device shown in FIGS. 2A and 2B are the same as those in the first embodiment described above. The same is true. Therefore, detailed description is omitted here.
【0022】次に、図2(c)からわかるように、窒化
膜16をマスクとして使用して、1次フィールド酸化膜
20AをRIEにより選択エッチングをする。この選択
エッチングにより、1次フィールド酸化膜20Aの途中
まで開口24を形成する。すなわち、上述の第1実施形
態と比べると、この開口24を貫通させない点で相違す
る。この選択エッチングの際に残る1次フィールド酸化
膜20Aの残存膜20Cの厚さは、800nm以下程度
の任意の厚さである。この1次フィールド酸化膜20A
の残存膜20Cにより、シリコン基板10のチャンネル
ストッパー17はカバーされて露出されない。以上の工
程により図2(c)に示す中間半導体装置が得られる。Next, as can be seen from FIG. 2C, the primary field oxide film 20A is selectively etched by RIE using the nitride film 16 as a mask. By this selective etching, an opening 24 is formed halfway in the primary field oxide film 20A. That is, the difference from the first embodiment is that the opening 24 is not penetrated. The thickness of the remaining film 20C of the primary field oxide film 20A remaining at the time of this selective etching is an arbitrary thickness of about 800 nm or less. This primary field oxide film 20A
The channel stopper 17 of the silicon substrate 10 is covered and not exposed by the remaining film 20C. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 2C is obtained.
【0023】次に、図2(d)からわかるように、窒化
膜16をマスクとして再度熱酸化を行うことにより、シ
リコン基板10を再び酸化して、2次フィールド酸化膜
20Bを形成する。この2次フィールド酸化膜20Bを
形成することによりフィールド酸化膜20が完成する。
以上の工程により図2(d)に示す中間半導体装置が得
られる。Next, as can be seen from FIG. 2D, the silicon substrate 10 is oxidized again by performing thermal oxidation again using the nitride film 16 as a mask to form a secondary field oxide film 20B. The field oxide film 20 is completed by forming the secondary field oxide film 20B.
Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 2D is obtained.
【0024】次に、図2(e)からわかるように、CD
E若しくはRIEによりマスクとしての窒化膜16を剥
離する。以上の工程により図2(e)に示す中間半導体
装置が得られる。なお、これにより素子間分離工程は完
了するが、その後、素子形成工程及び配線工程等を経る
ことによりこの半導体装置は完成する。Next, as can be seen from FIG.
The nitride film 16 as a mask is removed by E or RIE. Through the above steps, the intermediate semiconductor device shown in FIG. 2E is obtained. This completes the inter-element separation step. Thereafter, the semiconductor device is completed through an element forming step, a wiring step, and the like.
【0025】以上のように、第2実施形態によれば、第
1実施形態と同様に、フィールド酸化膜20をシリコン
基板10中の深くまで成長させることができる。このた
め、フィールド酸化膜20を厚く形成することができる
ので、ひいては半導体装置の微細化、フィールド酸化膜
20の平坦化を図ることができる。As described above, according to the second embodiment, the field oxide film 20 can be grown deep in the silicon substrate 10 as in the first embodiment. For this reason, the field oxide film 20 can be formed thick, so that the semiconductor device can be miniaturized and the field oxide film 20 can be flattened.
【0026】しかも、開口24の深さ、つまり残存膜2
0cの厚さを制御することで、シリコン基板10中に入
るフィールド酸化膜20の深さも制御することができ
る。このため、所望の厚さのフィールド酸化膜20を形
成することができる。そのうえ、1次フィールド酸化膜
20Aの残存膜20Cにより、シリコン基板10を保護
することができるので、1次フィールド酸化膜20Aに
開口24をRIEにより形成するのにともなう、シリコ
ン基板10へのダメージを低減させることができる。Moreover, the depth of the opening 24, that is, the remaining film 2
By controlling the thickness of Oc, the depth of field oxide film 20 that enters silicon substrate 10 can also be controlled. Therefore, a field oxide film 20 having a desired thickness can be formed. In addition, since the silicon substrate 10 can be protected by the remaining film 20C of the primary field oxide film 20A, damage to the silicon substrate 10 due to the formation of the opening 24 in the primary field oxide film 20A by RIE is reduced. Can be reduced.
【0027】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々に変形可能である。例えば、チャンネルストッ
パー17は必ずしも設ける必要はない。図3は図1
(e)に相当する図であるが、この図3に示す中間半導
体装置のように、チャンネルストッパーを省略すること
も可能である。すなわち、チャンネルストッパーは、フ
ィールド酸化膜20とシリコン基板10との界面に反転
層が生ずるのを防止するために形成するものであるが、
シリコン基板10のドーピングの濃度をコントロールす
ることで反転層が形成されるのを回避することも可能で
ある。また、2次フィールド酸化膜20Bにさらに開口
を形成することにより、3次、4次…フィールド酸化膜
を形成することも可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, the channel stopper 17 need not always be provided. FIG. 3 is FIG.
FIG. 4E is a diagram corresponding to FIG. 3E, but it is also possible to omit the channel stopper as in the intermediate semiconductor device shown in FIG. That is, the channel stopper is formed to prevent an inversion layer from being formed at the interface between the field oxide film 20 and the silicon substrate 10.
By controlling the doping concentration of the silicon substrate 10, the formation of an inversion layer can be avoided. Further, by forming an opening in the secondary field oxide film 20B, a tertiary, quaternary,... Field oxide film can be formed.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、1次フィールド酸化膜
を形成した後、この1次フィールド酸化膜に開口を形成
し、この開口部分に2次フィールド酸化膜を形成するこ
とにより、フィールド酸化膜を形成した。このため、フ
ィールド酸化膜をシリコン基板中の深くまで形成するこ
とができ、半導体装置の微細化を図ることができる。According to the present invention, after a primary field oxide film is formed, an opening is formed in the primary field oxide film, and a secondary field oxide film is formed in the opening portion, whereby a field oxide film is formed. A film was formed. Therefore, the field oxide film can be formed deep in the silicon substrate, and the semiconductor device can be miniaturized.
【図1】本発明の第1実施形態における工程断面図。FIG. 1 is a process sectional view in a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施形態における工程断面図。FIG. 2 is a process sectional view in a second embodiment of the present invention.
【図3】チャンネルストッパーを省略する変形例を示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a modification in which a channel stopper is omitted.
【図4】従来の半導体装置における工程断面図。FIG. 4 is a process cross-sectional view of a conventional semiconductor device.
10 シリコン基板 14 パッド酸化膜 16 窒化膜(薄膜) 16B 開口(第1の開口) 17 チャンネルストッパー 20 フィールド酸化膜(フィールド絶縁膜) 20A 1次フィールド酸化膜 20B 2次フィールド酸化膜 22 開口(第2の開口) 24 開口(第2の開口) Reference Signs List 10 silicon substrate 14 pad oxide film 16 nitride film (thin film) 16B opening (first opening) 17 channel stopper 20 field oxide film (field insulating film) 20A primary field oxide film 20B secondary field oxide film 22 opening (second Opening) 24 opening (second opening)
Claims (11)
絶縁膜が形成されてなる半導体装置であって、 前記フィールド絶縁膜がその周縁部に配設された1次フ
ィールド絶縁膜と中央部に配設された2次フィールド絶
縁膜とからなることを特徴とする半導体装置。1. A semiconductor device comprising a semiconductor substrate and a field insulating film for element isolation formed on a semiconductor substrate, wherein the field insulating film is provided at a central portion with a primary field insulating film disposed at a peripheral portion thereof. A semiconductor device comprising a secondary field insulating film disposed.
酸化膜と、この1次フィールド酸化膜の開口部分に形成
された2次フィールド酸化膜とからなるフィールド酸化
膜を半導体基板上に備えることを特徴とする半導体装
置。2. A semiconductor device comprising a field oxide film comprising a primary field oxide film having an opening formed at a central portion thereof and a secondary field oxide film formed at an opening of the primary field oxide film. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
体基板が露出するように、この1次フィールド酸化膜を
貫通していることを特徴とする請求項2に記載の半導体
装置。3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said opening of said primary field oxide film penetrates said primary field oxide film so that a semiconductor substrate is exposed.
1次フィールド酸化膜を貫通せず、1次フィールド酸化
膜の途中まで形成されていることを特徴とする請求項2
に記載の半導体装置。4. The primary field oxide film according to claim 2, wherein the opening of the primary field oxide film does not penetrate the primary field oxide film and is formed halfway through the primary field oxide film.
3. The semiconductor device according to claim 1.
ネルストッパーが形成されていることを特徴とする請求
項2乃至請求項4のいずれかに記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 2, wherein a channel stopper is formed immediately below said field oxide film.
フィールド酸化膜を半導体基板上に備えることを特徴と
する半導体装置。6. A semiconductor device comprising a field oxide film formed by performing a plurality of oxidations on a semiconductor substrate.
の開口部分に、1次フィールド酸化膜を形成する工程
と、 前記1次フィールド酸化膜に第2の開口を形成する工程
と、 前記半導体基板の表面側における前記第2の開口部分に
2次フィールド酸化膜を形成する工程と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。7. A step of forming an oxide film on a semiconductor substrate, a step of forming a nitride film on the oxide film, a step of forming a first opening in the nitride film, and a surface side of the semiconductor substrate. The first of the nitride films in
Forming a primary field oxide film in the opening portion of the semiconductor device; forming a second opening in the primary field oxide film; and forming a secondary field in the second opening portion on the front surface side of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an oxide film.
形成する工程では、前記1次フィールド酸化膜を貫通す
る第2の開口を形成し、前記半導体基板を露出させるこ
とを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方
法。8. The step of forming a second opening in the primary field oxide film includes forming a second opening penetrating the primary field oxide film to expose the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7.
形成する工程では、前記1次フィールド酸化膜の途中ま
で第2の開口を形成することを特徴とする請求項7に記
載の半導体装置の製造方法。9. The semiconductor according to claim 7, wherein in the step of forming the second opening in the primary field oxide film, the second opening is formed halfway through the primary field oxide film. Device manufacturing method.
程の前に、前記半導体基板のフィールド酸化膜形成予定
領域にチャンネルストッパーを形成することを特徴とす
る請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の半導体装置
の製造方法。10. The semiconductor device according to claim 7, wherein a channel stopper is formed in a field oxide film forming region of the semiconductor substrate before the step of forming the primary field oxide film. 13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
薄膜をマスクとして酸化することにより、1次フィール
ド酸化膜を形成する工程と、 前記1次フィールド酸化膜に、前記薄膜をマスクとして
エッチングすることにより、第2の開口を形成する工程
と、 前記半導体基板における前記第2の開口部分に、前記薄
膜をマスクとして酸化することにより、2次フィールド
酸化膜を形成する工程と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。11. A step of forming a thin film on a semiconductor substrate, a step of forming a first opening in the thin film, and oxidizing the first opening on the front side of the semiconductor substrate using the thin film as a mask. Forming a second opening by etching the primary field oxide film using the thin film as a mask; forming a second opening in the semiconductor substrate; Forming a secondary field oxide film by oxidizing the opening portion with the thin film used as a mask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8358397A JPH10284477A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8358397A JPH10284477A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10284477A true JPH10284477A (en) | 1998-10-23 |
Family
ID=13806525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8358397A Pending JPH10284477A (en) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10284477A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6495431B2 (en) | 2000-08-03 | 2002-12-17 | Nec Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same that includes a dual oxidation |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP8358397A patent/JPH10284477A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6495431B2 (en) | 2000-08-03 | 2002-12-17 | Nec Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing the same that includes a dual oxidation |
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