JPH11176925A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH11176925A
JPH11176925A JP33570497A JP33570497A JPH11176925A JP H11176925 A JPH11176925 A JP H11176925A JP 33570497 A JP33570497 A JP 33570497A JP 33570497 A JP33570497 A JP 33570497A JP H11176925 A JPH11176925 A JP H11176925A
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JP
Japan
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oxide film
silicon
layer
field
silicon oxide
Prior art date
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Withdrawn
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JP33570497A
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English (en)
Inventor
Michihiro Kono
通裕 河野
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィールド酸化膜と略同一材料からなる下地
層のえぐれをなくし、歩留まりを向上させ、信頼性の高
い半導体装置を製造する。 【解決手段】 回路素子分離に用いられるフィールドシ
リコン酸化膜層5a,5bのうち、厚さの厚い方のフィ
ールドシリコン酸化膜層5aのみにイオンを注入し、フ
ィールドシリコン酸化膜層5a,5bのエッチング速度
を変えることによって、下地層であるシリコン酸化膜層
1のえぐれをなくした状態で、厚さの異なるシリコン層
2a,2bを同時に分離形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁層上の厚さの
異なる回路素子形成層を分離する半導体装置の製造方法
に係り、特に、フィールド酸化膜を用い、SOI(シリ
コン−オン−インシュレータ)構造の厚さの異なるシリ
コン層を分離する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、SOI構造の回路素子に
おいて、同一の絶縁基板上にバイポーラトランジスタと
MOSFETとを形成する場合のように、厚さの異なる
シリコン領域を分離することが必要な場合がある。
【0003】ここで、従来における厚さの異なるシリコ
ン層を分離する半導体装置の製造方法を、図3(a)〜
(c)に基づいて説明する。この例では、回路素子分離
のためにフィールド酸化膜を用いた例について述べる。
【0004】図3(a)の工程では、まず、シリコン酸
化膜層1上に厚さの異なるシリコン膜層2を形成した
後、シリコン酸化膜層(SiO2 )3を積層する。
【0005】そして、そのシリコン酸化膜層3上に、シ
リコン窒化膜層(Si34 )4をLP(減圧)CVD
法を用いて積層する。その後、シリコン窒化膜層4に対
してレジストをマスクして、所定の形状にパターンニン
グする。
【0006】次に、図3(b)の工程では、シリコン窒
化膜層4をマスクとして用い、選択的にウェット酸化を
行う。このウェット酸化により、厚さの異なるフィール
ドシリコン酸化膜層5a,5bを形成する。
【0007】次に、図3(c)の工程では、フッ化水素
酸(HF)と水とを1:19に混合したエッチング液を
用いて、フィールドシリコン酸化膜層5a,5bのウェ
ットエッチングを行うことにより、シリコン膜層2とシ
リコン酸化膜層1との境界部分を露出させる。これによ
り、分離した回路素子として、膜厚の異なるシリコン層
2a,2bを形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回路素子部分
となるシリコン層2の分離のために用いられるフィール
ドシリコン酸化膜層5a,5bをエッチングする際、そ
のフィールドシリコン酸化膜層5a,5bと同一材料か
らなる下地のシリコン酸化膜層1までもがエッチングさ
れる場合がある。
【0009】すなわち、シリコン層2の厚さの異なる領
域であるシリコン層2a,2bを分離する場合、フィー
ルドシリコン酸化膜層5a,5bの厚さは、酸化するシ
リコン層2の膜厚に比例した厚さになる。このため、図
3(c)のようなウェットエッチング工程において、膜
厚の厚い方のフィールドシリコン酸化膜層5aの部分に
エッチング時間を合わせてウェットエッチングを行う
と、膜厚の薄い方のフィールドシリコン酸化膜層5bの
下方のシリコン酸化膜層1までもがエッチングされ、え
ぐれが生じてしまう。このえぐれはシリコン層2bの下
面までのアンダーエッチであり、このためシリコン層2
bには良好な素子が形成できない。
【0010】そこで、本発明の目的は、フィールド酸化
膜と略同一材料からなる下地層のえぐれをなくし、歩留
まりを向上させ、信頼性の高い半導体装置の製造方法を
提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁層上の膜
厚の異なる回路素子形成層を分離する半導体装置の製造
方法であって、前記絶縁層上に、段差部によって膜厚の
異なる複数の領域に区画された回路素子形成層を形成す
る工程と、前記回路素子形成層の段差部以外の膜厚の異
なる各領域に、窒化膜を形成する工程と、前記窒化膜を
マスクとして前記段差部を酸化することにより、当該段
差部上に素子分離のための膜厚の異なるフィールド酸化
膜を形成する工程と、前記膜厚の異なるフィールド酸化
膜のうち、膜厚が厚い方のフィールド酸化膜のみにイオ
ンを注入する工程と、前記イオンが注入されたフィール
ド酸化膜と注入されていないフィールド酸化膜とを同時
にエッチングすることにより、前記回路素子形成層の膜
厚の異なる領域を分離する工程とを具えることによっ
て、半導体装置の製造方法を提供する。
【0012】ここで、前記絶縁層をシリコン酸化膜と
し、前記回路素子形成層をシリコン層とし、前記フィー
ルド酸化膜をフィールドシリコン酸化膜とすることがで
きる。
【0013】前記注入されるイオンは、フッ化ボロン
(BF2+)とすることができる。
【0014】SOI構造における絶縁層上のシリコン層
の膜厚の異なる領域を分離することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
【0016】本例では、SOI構造におけるシリコン層
の厚さの異なる領域を分離する半導体装置の製造方法に
ついて述べる。
【0017】図1(a)の工程について述べる。まず、
下地層としてのシリコン酸化膜層1上に、膜厚の異なる
領域を有する回路素子形成層としてのシリコン膜層2を
形成する。
【0018】次に、そのシリコン膜層2の膜厚の異なる
各領域上に、厚さ20nmのシリコン酸化膜層(SiO
2 )3を、例えば、酸化温度950℃、水素ガス5l/
分、酸素ガス10l/分、酸化時間6分の条件にて形成
する。
【0019】次に、そのシリコン酸化膜層3上に、厚さ
140nmのシリコン窒化膜層(Si34 )4を積層
する。この積層は、LP(減圧)CVD法を用い、例え
ば、デポジション温度760℃、SiH2 Cl2 ガス2
0sccm、NH3 ガス220sccm、デポジション
時間140分の条件で行う。
【0020】次に、シリコン窒化膜層4に対してレジス
トをマスクして、所定の形状にパターンニングする。こ
れにより、膜厚の異なる各シリコン膜層2a,2b上
に、パターンニングされたシリコン窒化膜層4を形成す
る。
【0021】次に、図1(b)の工程について述べる。
シリコン窒化膜層4をマスクとして用い、選択的にウェ
ット酸化を行う。このウェット酸化は、例えば、酸化温
度1000℃、水素ガス8l/分、酸素ガス4.5l/
分、酸化時間112分の条件にて行う。なお、ここでい
うウェット酸化とは、水素ガス成分が多く含まれる場合
に用いられる表現であり、これに対抗して、水素ガス成
分が少ないドライ酸化という表現がある。
【0022】このようなウェット酸化を行うことによ
り、マスクされていない領域のシリコン膜層2は酸化さ
れ、段差部Aの両側では厚さ290nmと200nmと
の厚さの異なるフィールドシリコン酸化膜層5a,5b
が形成される。このフィールドシリコン酸化膜層5a,
5bが形成されることにより、シリコン膜層2は、膜厚
の厚いシリコン膜層2aと、膜厚の薄いシリコン膜層2
bとに分離される。この場合、シリコン膜層2a,2b
とシリコン窒化膜層4のエッジ部分に酸素が回り込んで
酸化が進行するため、バーズビークと呼ばれる形状とな
る。
【0023】以下の工程は、フィールドシリコン酸化膜
層5a,5bを除去する工程について説明するものであ
る。
【0024】次に、図2(a)の工程について述べる。
フィールドシリコン酸化膜層5a,5bを含む全面に渡
って、レジスト6を塗布する。その後、片側の領域をマ
スク・露光して、フィールドシリコン酸化膜層5a側の
みレジスト6を除去する。
【0025】次に、図2(b)の工程について述べる。
フィールドシリコン酸化膜層5b側のレジスト6をマス
クとして、膜厚の厚い方のフィールドシリコン酸化膜層
5aのみに対して、BF2+のイオンを注入する。この場
合、イオン注入装置を用い、例えば、加速エネルギー6
5keV、ドーズ量7.5×1014/cm2 の条件にて
イオンを注入する。
【0026】次に、図2(c)の工程について述べる。
レジスト6を除去した後、アニール処理を行う。このア
ニールは、例えば、温度950℃、窒素ガス15l/
分、アニール時間20分の条件にて行う。
【0027】次に、フィールドシリコン酸化膜層5a,
5bをエッチングする。このエッチングは、例えば、フ
ッ化水素酸(HF)と水とを1:19に混合したエッチ
ング液を用い、エッチング時間11.8分の条件にて行
う。このエッチングによって、シリコン膜層2とシリコ
ン酸化膜層1との境界部分を露出させる。なお、アニー
ル処理を施さずに、エッチングを行う場合もある。
【0028】最後に、各シリコン膜層2a,2b上のシ
リコン窒化膜層4を除去する。この場合、例えば、H3
PO4 が90%溶解した水溶液を用いて、温度160
℃、除去時間90分の条件として、シリコン窒化膜層4
を除去する。このような一連の工程を用いることによっ
て、互いに膜厚の異なるフィールドシリコン酸化膜層5
a,5bを同時に除去することが可能となる。
【0029】次に、イオン注入と、フィールドシリコン
酸化膜層5a,5bのエッチングレートとの相関関係に
ついて説明する。
【0030】表1は、フィールドシリコン酸化膜層5
a,5bに対して、BF2+のイオン注入を行った場合
と、イオン注入をしない場合とのエッチングレートを比
較して示したものである。なお、エッチング条件は、前
述したような、フッ化水素酸(HF)と水とを1:19
に混合したエッチング液を用いた。
【0031】
【表1】
【0032】この表1から、イオン注入をしない場合に
は170Å/分なのに対して、イオン注入を行った場合
には250Å/分となり、エッチングの進行速度が速く
なることがわかる。なお、この例では、アニール処理を
行ったが、アニールしない場合には、エッチングレート
が4倍程度速くなる。
【0033】このようにイオン注入の有無によってエッ
チングレートに差を出すことができることを利用して、
本工程では、膜厚の厚いフィールドシリコン酸化膜層5
aに対してはイオン注入を行い、膜厚の薄いフィールド
シリコン酸化膜層5bに対してはイオン注入をしないよ
うに設定した。
【0034】これにより、前記図2(c)の工程におい
て、膜厚の薄いフィールドシリコン酸化膜層5bではエ
ッチングの進行速度が遅いのに対して、イオンが注入さ
れた膜厚の厚いフィールドシリコン酸化膜層5aではエ
ッチングの進行速度を速くすることができるため、エッ
チングがシリコン酸化膜1の表面に到達した時点でフィ
ールドシリコン酸化膜層5a,5bの両方を同時に等し
く除去することができる。従って、従来例の図3(c)
に示したような、膜厚の薄いシリコン膜層2b側の下方
のシリコン酸化膜層1までもがエッチングされるような
現象をなくすことができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路素子分離に用いられる厚さの異なるフィールド酸化
膜のうち、厚さの厚い方のフィールド酸化膜のみにイオ
ンを注入し、厚さの異なるフィールド酸化膜のエッチン
グ速度を変えるようにしたので、フィールド酸化膜とそ
の下地層とが同一材料によって構成されている場合にお
いても、その下地層までもがエッチングされるというよ
うな現象をなくすことができ、これにより、歩留まりを
向上させ、信頼性の高い半導体装置を製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す工程図である。
【図2】図1に続く、本発明に係る半導体装置の製造方
法を示す工程図である。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
1 絶縁層(シリコン酸化膜) 2,2a,2b 回路素子形成層(シリコン層) 5a,5b フィールド酸化膜(フィールドシリコン酸
化膜)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層上の膜厚の異なる回路素子形成層
    を分離する半導体装置の製造方法であって、 前記絶縁層上に、段差部によって膜厚の異なる複数の領
    域に区画された回路素子形成層を形成する工程と、 前記回路素子形成層の段差部以外の膜厚の異なる各領域
    に、窒化膜を形成する工程と、 前記窒化膜をマスクとして前記段差部を酸化することに
    より、当該段差部上に素子分離のための膜厚の異なるフ
    ィールド酸化膜を形成する工程と、 前記膜厚の異なるフィールド酸化膜のうち、膜厚が厚い
    方のフィールド酸化膜のみにイオンを注入する工程と、 前記イオンが注入されたフィールド酸化膜と注入されて
    いないフィールド酸化膜とを同時にエッチングすること
    により、前記回路素子形成層の膜厚の異なる領域を分離
    する工程とを具えたことを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 前記絶縁層をシリコン酸化膜とし、前記
    回路素子形成層をシリコン層とし、前記フィールド酸化
    膜をフィールドシリコン酸化膜としたことを特徴とする
    請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記注入されるイオンは、フッ化ボロン
    (BF2+)であることを特徴とする請求項1又は2記載
    の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 SOI構造における絶縁層上のシリコン
    層の膜厚の異なる領域を分離することを特徴とする請求
    項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置の製造方
    法。
JP33570497A 1997-12-05 1997-12-05 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH11176925A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068543A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
WO2003054966A1 (en) * 2001-12-20 2003-07-03 Advanced Micro Devices, Inc. Soi device with different silicon thicknesses

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068543A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP4666700B2 (ja) * 1999-08-30 2011-04-06 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
WO2003054966A1 (en) * 2001-12-20 2003-07-03 Advanced Micro Devices, Inc. Soi device with different silicon thicknesses
US6764917B1 (en) 2001-12-20 2004-07-20 Advanced Micro Devices, Inc. SOI device with different silicon thicknesses
GB2407703A (en) * 2001-12-20 2005-05-04 Advanced Micro Devices Inc SOI device with different silicon thicknesses
GB2407703B (en) * 2001-12-20 2005-11-30 Advanced Micro Devices Inc SOI device with different silicon thicknesses
KR100948938B1 (ko) * 2001-12-20 2010-03-23 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드 다른 실리콘 두께를 갖는 soi 소자

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