JPS58184739A - 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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JPS58184739A
JPS58184739A JP6778782A JP6778782A JPS58184739A JP S58184739 A JPS58184739 A JP S58184739A JP 6778782 A JP6778782 A JP 6778782A JP 6778782 A JP6778782 A JP 6778782A JP S58184739 A JPS58184739 A JP S58184739A
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JP
Japan
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oxidation
oxide film
coating
film
silicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP6778782A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Takada
高田 稔秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS58184739A publication Critical patent/JPS58184739A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • 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
    • H01L21/76205Dielectric 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 in a region being recessed from the surface, e.g. in a recess, groove, tub or trench region
    • H01L21/7621Dielectric 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 in a region being recessed from the surface, e.g. in a recess, groove, tub or trench region the recessed region having a shape other than rectangular, e.g. rounded or oblique shape

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体装置の製造方法にかかシ特に、シリコ
ン半導体基板の選択酸化膜形成法に関するものである。
シリコン基板を用い九牛導体装置の絶縁分離は、例えば
5p−n771合に逆バイアスをかけて、素子間を分離
する方法や、基板上のパターンと、配線を薄いシリコン
膜(例えば、4oooA)で分離する方法がある。前者
では、接合容量による回路動作速度の遅れや寄性pnp
nによる回路の誤動作等の原因となる。後者では、シリ
コン酸化膜の誘電率が大きいということから、配線が基
板との間に、無視できない容量を持ってくるため、やは
り、回路の動作速度を遅らす等の悪影響をデバイスに及
はす。これらを防止するために、シリコン酸化物を厚く
して、絶縁分離する仁とにより、容量を小さくシ、また
寄生pnpnの利得を小さくすることができる。そのた
め、選択酸化法は、一般に行なわれている手法である。
一方、この厚い熱酸化膜を酸化によ多形成する場合、シ
リコン結島内部に歪を作シ、結晶欠陥発生の原因となつ
たり、バースビークが長いため、素子領域と選択酸化膜
の境界でp型不純物とn型不純物がう壕〈拡散できず、
電流リークの大きな原因となったシする欠点をもりてい
る。この選択酸化法は、一般的には、第1図(a)に示
すように1シリコン基板1へ熱酸化によシ形成した酸化
膜2 (500〜100OX)OIK、CVD法によ、
6窒化[9(1000〜2000A)を被着し、フォト
レジストによる9ツク?フイーによシエッチングを行な
い、第1図(a)の状態にする。次に1この状態で熱酸
化法を用い、シリコン基板表面の窒化膜3がエツチング
され九部分を選択的Kal化する(第1図(b) )、
さらに1この選択的Kll化された酸化膜をエツチング
して(第1図(C) ’) 、 シリコン凹部を形成し
、再び熱酸化法を用いて、該、シリコン凹部を選択的に
酸化し、酸化膜5を形成する(第1図(d))。次に、
必要領域の耐酸化性皮膜を除去した後、酸化膜2を介1
.てイオン注入郷で、p型不純物%  n1jl不純物
を注入し% pP1!餉域7、n型領域8を形成する(
第1図(f))。第1図(e)の矢印6は、イオン注入
のイオンビームを示す。次に素子領域−コンタク)O窓
をあけ、電極9を形成する(第1図(g))。
この従来の方法だと、第1図(C)よシ、選択的に酸化
された酸化膜4、をエツチングする時に、酸化膜2がサ
イドからエツチングされシリコン基板の角1′が現われ
る。そのため、2回目に選択酸化した時に仁の角の部分
に応力が集中し、シリコン結晶の歪の原因(第1図(d
)x印)となシ、結晶欠陥を発生させるため電流リーク
の原因となったシ、キャリアのモビリティを低下させる
原因となったりし、また、酸化膜2のサイドからのエツ
チング量とそのバラツキが、大きいため、2回目の選択
酸化でバーズビークを大きくシ、また、バランかせる原
因となシ、素子領域と、選択酸化膜の境界部分のp型不
純物、n型不純物が、基板表面から十分シリコン内部に
1人って行かず、この境界部分で、電流リーク、又はコ
ンタクトの窓を開けるために、酸化膜2をエツチングす
る時などに、少しのオーバエッチで第1図(g)のよう
に、p型領域7が表面に剥き出すようになり、電極9を
付けた・:)。
時に、ショートを起こす原因になる。さらに、抵抗等の
形成部分では、抵抗値がバーズビークのバラツキの影譬
を受は大きくパランくようになシ、回路特性に悪影響を
及はす。
又、他の方法では、第1図(a)の状態から、窒化膜2
3領域以外の酸化膜22とシリコン21をエツチングし
シリコン基板21に角21′を設は第2図(a)の状態
にしてから、選択酸化を行なう方法があるが、この場合
は、第2図(b)のように1バーズビークは、小さくな
るが、選択酸化の時図のx印のように角の部分に応力が
集中し、シリコン結晶に雀が生じ、結晶欠陥を発生させ
る。また、ドライエッチによシ、シリコンをエツチング
する場合は、装置からの、重金属郷の汚染もあり、08
F等の結晶欠陥を発生させる。このような状態で、選択
酸化膜と十分接近するようなp型領域、n型領域を形成
すると、電流リークを起こし、そのため、デバイスの特
性を悪化させ、歩留シの悪い、信頼性の低い半導体装置
となる。
本発明は上記従来の欠点を除去し、素子領域内にくい込
むバーズビークの大きさと、バラツキを小さくシ、また
2回目の選択酸化時の応力を緩和することにより、結晶
欠陥を入らないようKして素子寸法のバランかない、き
れいな接合で電流リークのないキャリアのモビリティ−
を低下させない信頼性の高い半導体装置を提供すること
を目的とするものである。
本発明によれば、シリコン半導体基板の素子形成領域を
含む表面にパターンニングされた耐酸化性被膜を形成し
、該被膜の除去された領域のシリコンを適当な探さに除
去した後前記耐酸化性被膜のパターンよシ内側に小さく
該耐酸化性被膜を再度パターンニングし、該耐酸化性被
膜をマスクにして、素子形成領域以外をシリコン酸化物
に変換することを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供することができる。
以下、本発明の実施例を図面によって詳細に説明する。
第3図(a)においては、第1図(b)の状態から一歩
進めた図面であり、31はシリコン基板、33は酸化膜
32の上KCVD法によって形成された窒化膜、34は
選択的に酸化された熱酸化膜であシ、35はそのとき、
窒化膜33の上に形成された酸化膜かCVD法によりて
形成された酸化膜である。
そして、36は第1図(a)のパターンニングされた窒
化膜3よシも小さく、(例えば〜4μm)形成したフォ
トレジストである。初めに、このフォトレジストをマス
クとして、酸化膜34.35をエツチングし、該フォト
レジスト36を剥離した、第3図(b)の状態から残り
た酸化膜35をマスクとして、窒化膜33をエツチング
しく第3図(C))、この第1図(a)のパターンニン
グされた窒化膜33よシも小さい窒化膜37をマスクに
して、選択酸化を行ない(第3図(d) ) %骸窒化
膜37又は、酸化膜32又は、そのいずれもを除去した
上から、イオン注入等で、p型不純物、n型不純物を注
入し、p型領域39、n型領域40を形成する(第3図
(e))。その後、コンタクトの窓を開けて第3図げ)
のように電極41を形成する。また、他の方法では、第
4図に示すように第1図(b)の状態から、酸化膜、窒
化膜をすべて除去しi<−4図(a) ) 、新その上
にCVD法によシ窒化膜(1000〜2000A)43
を乗せ、フォトレジストによるリソグラフイーによシエ
ッチングし、第1図(a)のマスク窒化膜43よりも小
さい窒化膜44を残して第4図(c)の状態にする。そ
の後、窒化膜44をマスクにして、2回目の選択酸化を
行ない前記方法で説明した第3図(d)の状態にする。
尚、45はシリコン基板である。このようにすることに
よシ、窒化膜下の酸化膜32.44のサイドからのエツ
チングが起こらず、素子領域にくい込むバーズビークが
小さくなシ、バラツキも小さくなる。このため、素子領
域と選択酸化膜の境界部分のp層領域とn型領域が基板
表面から、十分シリコン内部に入シ、接合がきれいに形
成されコンタクトの窓を開けるために多少酸化膜をエツ
チングオーバとなっても、十分針えうるようになる。さ
らに、抵抗等をこの選択酸化で形成する部分では、バー
ズビークの大きさが小さくバラツキも小さいため、精度
の良い51゜ 抵抗値を出すことができ□・る。また、第3図(C)、
第4図(C)よシ選択酸化膜のエツチングされた角31
′。
41′から素子領域が離れるため、2回目の選択酸化の
時の応力が緩和され、結晶欠陥の入らない、キャリアの
モビリティの低下しない、信鯛性の高い半導体装置を提
供する仁とになる。
また、他の例では第5図に示すように1前記工程(第4
図(Jl)〜(C))と同様な処理を行ない、第2図(
Jl)のマスク窒化膜よシも小さい窒化膜53を残し、
第5図(a)の状態を作る。その後こO窒化膜s3をマ
スクとして、選択酸化を行なうむとkよ〕、第5図(b
)に示すX印のように、角の部分に集中した応力による
歪又は、結晶欠陥が発生する。しかし、素子領域がこの
歪、結晶欠陥から離れていゐため、電流リークのない半
導体装置を提供できるようになる。
このように1本発明は素子領域内にくい込むバーズビー
クの大きさ、とバラツキを小さくシ、マた2回目の選択
酸化時の応力を緩和することkよシ、結晶欠陥を入らな
いようKして、素子寸法のバランかない、きれいな接合
で電流リークOないキャリアのモビリティ−を低下させ
ない半導体装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は、従来の選択酸化の方法を説明するた
めの断面図。第3図乃至第5図は、それぞれ本発明の詳
細な説明するための断面図。 図中の番号1,21,31,45,51はシリコン基板
を示し、2 、22 、32 、35 、42 。 52は酸化膜を示し、3,23,33,43.53は窒
化膜を示し、4.24.34.54は選択酸化膜を示し
、5.38は2回目の選択酸化膜を示し、6はイオンビ
ームを示し、7.39はp層領域を示し、8.40はn
型領域を示し、9.41は電極を示し、36はフォトレ
ジストを示し、37はパターンニングした窒化膜、酸化
膜を示し、1′。 21’ 、 31’ 、 41’ 、 51’はシリコ
ン基板の角を示し、図面X印は、シリコン基板の歪、結
晶欠陥を示す。 tQ) (b) (C) (σ) 爲 / (2) <C) <f+ (7ン 孔 ? 7 ((1) tb) L 、3 図 (σン 篤 3 図 (f) η 4 図 (θン tb) CC)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリコン半導体基板の素子形成領域を含む表面にパター
    ンニングされ九耐酸化性黴膜を形成し、該被膜の除去さ
    れた領域のシリコンを適蟲な深さに除去した後、前記耐
    酸化性被膜のパターンよシー内側に小さく、該耐酸化性
    被膜を再度パターンニングし、該耐酸化性被膜をVスフ
    にして、素子形成領域以外をシリコン酸化物に変換する
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP6778782A 1982-04-22 1982-04-22 半導体装置の製造方法 Pending JPS58184739A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888301A (en) * 1987-09-30 1989-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Method for generating a sunken oxide

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5577153A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Mitsubishi Electric Corp Preparation of semiconductor device
JPS55111145A (en) * 1979-02-20 1980-08-27 Mitsubishi Electric Corp Manufacturing method of semiconductor device

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