JPS5846645A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5846645A JPS5846645A JP14379681A JP14379681A JPS5846645A JP S5846645 A JPS5846645 A JP S5846645A JP 14379681 A JP14379681 A JP 14379681A JP 14379681 A JP14379681 A JP 14379681A JP S5846645 A JPS5846645 A JP S5846645A
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- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
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。
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わり、半導体基板
上の各素子間を電気的に絶縁分離する丸めに1素子間の
領域に比較的厚い絶縁膜を埋め込む半導体装置の製造方
法に関するものである。
上の各素子間を電気的に絶縁分離する丸めに1素子間の
領域に比較的厚い絶縁膜を埋め込む半導体装置の製造方
法に関するものである。
半導体としてシリコンを用い々半導体装置、特K #8
ill半導体装置においては、寄生チャンネルによる
絶縁不良をなくシ、かつ寄生容蓋を小さくする丸めに素
子間のいわゆるフィーミド領域に厚い酸化膜を形成する
事が行われている。
ill半導体装置においては、寄生チャンネルによる
絶縁不良をなくシ、かつ寄生容蓋を小さくする丸めに素
子間のいわゆるフィーミド領域に厚い酸化膜を形成する
事が行われている。
従来、このような酸化膜をバ・、り水子間分離法として
は、選択酸化法が良く知られでいる。°これは素子形成
領域を耐酸化性マスク、代表的にはシリコン窒化膜で覆
い、高眞酸化を行ってフィールド領域に選択的に単い酸
化膜を形成するものである。しかしこのような選択酸化
法においては、上記酸化中シリコン窒化膜の端部からフ
ィールド酸化膜が鳥のくちばしくバーズビーク)状に食
い込む丸め素子形成領域の寸法誤差の1ポ因とな9、実
質的な素子寸法を減少させるため集積回路の高集積化の
妨げとなっていた。
は、選択酸化法が良く知られでいる。°これは素子形成
領域を耐酸化性マスク、代表的にはシリコン窒化膜で覆
い、高眞酸化を行ってフィールド領域に選択的に単い酸
化膜を形成するものである。しかしこのような選択酸化
法においては、上記酸化中シリコン窒化膜の端部からフ
ィールド酸化膜が鳥のくちばしくバーズビーク)状に食
い込む丸め素子形成領域の寸法誤差の1ポ因とな9、実
質的な素子寸法を減少させるため集積回路の高集積化の
妨げとなっていた。
次にこのような従来選択酸化法においては、酸化膜を形
成後フィールド領域と素子形成領域の間にフィールド酸
化膜厚の約半分程度の表面段差ができる、これが抜々の
工8まで段差として残るためその後のリノグラフィー精
度の低下や金栖配−の断差部での信頼性を下げる原因と
なっていた。
成後フィールド領域と素子形成領域の間にフィールド酸
化膜厚の約半分程度の表面段差ができる、これが抜々の
工8まで段差として残るためその後のリノグラフィー精
度の低下や金栖配−の断差部での信頼性を下げる原因と
なっていた。
これに対して、上記バーズビークを0にして、しかも表
面を平坦にする丸めにフィールドeff1Mの半導体域
板を少々くとも一部エッチングし、ここに絶縁膜を埋め
込むBOX法がある。
面を平坦にする丸めにフィールドeff1Mの半導体域
板を少々くとも一部エッチングし、ここに絶縁膜を埋め
込むBOX法がある。
BOX法を第1図を用いて簡単に説明する。まず第1図
(1)に示すように例えばシリコン基板111を用意し
て、通常の写真食刻工程を行う事により素子形成領域上
に酸化膜(2)を介してklマスク(3)を形成する0
次にAI膜マスク+3)を用いて、フィールド領域のシ
リコン基板(1)を所望のフィールド膜厚分相当エツチ
ングする。次に(b)図に示すように同じAjマスク(
3)を用いてフィールド領域にフィールド反転防止のた
めに、シリコン基板と同導電型の不純物、例えばP型基
板の場合はボロンをイオン注入しボロンの比較的高濃度
の領域(4)を形成する。その後(0図に示すようにリ
フトオフ加工を用いてフィールド領域にシリコン酸化1
iM (5)を埋め込む0例えばこのリフトオフ加工は
次のように行う。
(1)に示すように例えばシリコン基板111を用意し
て、通常の写真食刻工程を行う事により素子形成領域上
に酸化膜(2)を介してklマスク(3)を形成する0
次にAI膜マスク+3)を用いて、フィールド領域のシ
リコン基板(1)を所望のフィールド膜厚分相当エツチ
ングする。次に(b)図に示すように同じAjマスク(
3)を用いてフィールド領域にフィールド反転防止のた
めに、シリコン基板と同導電型の不純物、例えばP型基
板の場合はボロンをイオン注入しボロンの比較的高濃度
の領域(4)を形成する。その後(0図に示すようにリ
フトオフ加工を用いてフィールド領域にシリコン酸化1
iM (5)を埋め込む0例えばこのリフトオフ加工は
次のように行う。
即ち、全mc例えばPlasma CVD 8i02膜
を堆積する0次K例えば弗化アンモニウム液で1分根度
エツチングすると、フィールド領域と素子形成領域の境
界〈できている段差部側面に堆積したPlasmaCV
D 8102 @は平坦部上に堆積した嗅に比べて、エ
ツチング速度が!5〜20倍はやいため、選択的に、上
記側面の暎が除去される。その後素子形成領域−EのA
7マスク(3)を除去すると、Nlマスク上に堆積した
Plasma CVD 5102膜も一緒に除去され、
フィールド領域にのみPlasma (■S io2膜
(5)が埋め込まれる。この時フィールド領域と素子形
成領域の境界には(C)図に示すように断面形状が一定
の細いIll 161が残される。
を堆積する0次K例えば弗化アンモニウム液で1分根度
エツチングすると、フィールド領域と素子形成領域の境
界〈できている段差部側面に堆積したPlasmaCV
D 8102 @は平坦部上に堆積した嗅に比べて、エ
ツチング速度が!5〜20倍はやいため、選択的に、上
記側面の暎が除去される。その後素子形成領域−EのA
7マスク(3)を除去すると、Nlマスク上に堆積した
Plasma CVD 5102膜も一緒に除去され、
フィールド領域にのみPlasma (■S io2膜
(5)が埋め込まれる。この時フィールド領域と素子形
成領域の境界には(C)図に示すように断面形状が一定
の細いIll 161が残される。
次に(d) ilに示すように、上記細い$+6)を例
えばCvD 8 !02 膜(7) テ均一 K jl
A メ込b ト* CvDS r 02 g表面には、
上記細いIll +6)の’hK一定の凹部(8)がで
きる0次に表面を平坦にする事が可能で、がっ上記CV
D 5in2模(7)とエツチング速度が等しくなるよ
りなWl!91を杉安し、上記凹部(8)を埋め込みか
つ表面を平坦(する。その後(e1図に示すように均一
に上記表面を平坦化した膜i9) CvD 5i02嘆
(7)を一部エッチングし、さらにエツチングを行ない
素子′形成領域のシリコンを露出させると、フィーぷド
領域は、はぼ平坦に酸化膜で埋め込まれる。その後、素
子形成領域に通常の方法によりF9’r望の素子キ形成
する。
えばCvD 8 !02 膜(7) テ均一 K jl
A メ込b ト* CvDS r 02 g表面には、
上記細いIll +6)の’hK一定の凹部(8)がで
きる0次に表面を平坦にする事が可能で、がっ上記CV
D 5in2模(7)とエツチング速度が等しくなるよ
りなWl!91を杉安し、上記凹部(8)を埋め込みか
つ表面を平坦(する。その後(e1図に示すように均一
に上記表面を平坦化した膜i9) CvD 5i02嘆
(7)を一部エッチングし、さらにエツチングを行ない
素子′形成領域のシリコンを露出させると、フィーぷド
領域は、はぼ平坦に酸化膜で埋め込まれる。その後、素
子形成領域に通常の方法によりF9’r望の素子キ形成
する。
この方法は極めて平坦な表面構造を(是供するばかりで
なく、実質上、パー゛ズビークをセロにできるすぐれた
素子分離法である。しかるに従来この方法ではシリコン
エツチングのマスク□としてAlを用いている為櫨々の
不都合が生じている。例えばAlのパターンを形成する
時、Alのグレイン境界でエツチングが選択的に進みパ
ターンM&を著るしく、下げることが生じる。¥!、i
は熱1汞化とになり、プラズマS to2−シリコン界
面に多くの界面準位が発生し、これがPNの接合の逆方
向特性でのリーク電流を増加させたり、トランジスタの
サプスレシ普−ルド電流を増大させたりした。
なく、実質上、パー゛ズビークをセロにできるすぐれた
素子分離法である。しかるに従来この方法ではシリコン
エツチングのマスク□としてAlを用いている為櫨々の
不都合が生じている。例えばAlのパターンを形成する
時、Alのグレイン境界でエツチングが選択的に進みパ
ターンM&を著るしく、下げることが生じる。¥!、i
は熱1汞化とになり、プラズマS to2−シリコン界
面に多くの界面準位が発生し、これがPNの接合の逆方
向特性でのリーク電流を増加させたり、トランジスタの
サプスレシ普−ルド電流を増大させたりした。
又プラズーrsI02堆積前には、AIがやられない様
有機溶剤でのクリーニングしか行えない為しばしば汚染
が問題とな抄、これも素子特性を劣化させる製品の歩留
抄を低下させることとなった。
有機溶剤でのクリーニングしか行えない為しばしば汚染
が問題とな抄、これも素子特性を劣化させる製品の歩留
抄を低下させることとなった。
本発明は以上の点に1みなされたものであ抄、エツチン
グの為のマスクとしてAIの代わりに耐酸化性被膜で覆
われた多姑晶シリコン又はテモルフオスシリコン模を用
いることによ抄、上記不部会を解決した優れた半導体装
置の製造方法を提供するものである。
グの為のマスクとしてAIの代わりに耐酸化性被膜で覆
われた多姑晶シリコン又はテモルフオスシリコン模を用
いることによ抄、上記不部会を解決した優れた半導体装
置の製造方法を提供するものである。
以下図面第2図(a)〜(g)を参照しながら本発明の
一実権例を説明する。
一実権例を説明する。
第2図(a)に示した如く、半導体基体、例えばP型シ
リコン基板(200)上K例えば約toooxの熱酸化
@ (201) 、約5oooXリンドープポリシリコ
7 (202)約zoooKのシリコ7窒化模(203
)を順次形成する。そして素子となるべき碩域上にフォ
トレジス) (204)を選択的に設置する0次に7オ
トレジスト(204)をマスクに窒化模、ボリシリコン
を順次エツチングです、(第2図(b))このエツチン
グにはパターン変換差をなくす為、リアクティブイオン
エツチングを用いたが、その他の手段を用いても差つか
えない0次に全面に、シリコン窒化111m (205
)を堆積し全面を例えばリアクティブイオンエツチング
すると前記エツチングされたポリシリコン(202)の
側壁部にのみ窒化[(206)を残置させることが出来
る。(第2図(d))次にこれらをマスク、として5t
Oz Ii! (2tll) シリコン幕板を順次エツ
チング除去して第2図fd) K示した構造を得る。こ
れは従来例の第1図(blに相当するものである。
リコン基板(200)上K例えば約toooxの熱酸化
@ (201) 、約5oooXリンドープポリシリコ
7 (202)約zoooKのシリコ7窒化模(203
)を順次形成する。そして素子となるべき碩域上にフォ
トレジス) (204)を選択的に設置する0次に7オ
トレジスト(204)をマスクに窒化模、ボリシリコン
を順次エツチングです、(第2図(b))このエツチン
グにはパターン変換差をなくす為、リアクティブイオン
エツチングを用いたが、その他の手段を用いても差つか
えない0次に全面に、シリコン窒化111m (205
)を堆積し全面を例えばリアクティブイオンエツチング
すると前記エツチングされたポリシリコン(202)の
側壁部にのみ窒化[(206)を残置させることが出来
る。(第2図(d))次にこれらをマスク、として5t
Oz Ii! (2tll) シリコン幕板を順次エツ
チング除去して第2図fd) K示した構造を得る。こ
れは従来例の第1図(blに相当するものである。
次にこの状態でウェハーを例えば11) O0℃で1時
間dry 02中で熱酸化すると約500にの熱、”窒
化膜(207)がシリコン基板(200)の露出表面に
形成され4る。(第2図(e)) このとき、多結晶シリコン(202)は表面がすべて耐
酸化性の窒化膜で覆われている為酸化されることはない
。
間dry 02中で熱酸化すると約500にの熱、”窒
化膜(207)がシリコン基板(200)の露出表面に
形成され4る。(第2図(e)) このとき、多結晶シリコン(202)は表面がすべて耐
酸化性の窒化膜で覆われている為酸化されることはない
。
次に全面に例えばプラダ” 8102 l!J(208
)を堆積させ弗化アンモニウム液で一分和度エッチング
すると段差部の側壁部のみプラズマ5102膜が除去さ
れる。この時、基板シリコン表ω1に形成されていた5
to2膜(207)も一部エッチング除去される為ここ
で再び熱管化を行うとシリコンの露出部が再び酸化され
第2図(f) K示した構造を得る。
)を堆積させ弗化アンモニウム液で一分和度エッチング
すると段差部の側壁部のみプラズマ5102膜が除去さ
れる。この時、基板シリコン表ω1に形成されていた5
to2膜(207)も一部エッチング除去される為ここ
で再び熱管化を行うとシリコンの露出部が再び酸化され
第2図(f) K示した構造を得る。
次に九とえは熱妙ん酸%あるいはプラズマエツチングを
行うことにより、側壁部のシリコイ窒化[(206)を
除去1. 次イテ例工rd Hト1: )M)3 :
(](3CI’X)Hを体積比で1:3:8の比で混合
したエツチング液につけるとリンドープポリシリコン(
202)のみ選択的にエツチングされその上のシリコン
窒化膜(203) 、プラズマ8102(208)が同
時に除去される。
行うことにより、側壁部のシリコイ窒化[(206)を
除去1. 次イテ例工rd Hト1: )M)3 :
(](3CI’X)Hを体積比で1:3:8の比で混合
したエツチング液につけるとリンドープポリシリコン(
202)のみ選択的にエツチングされその上のシリコン
窒化膜(203) 、プラズマ8102(208)が同
時に除去される。
このエツチングは多結晶シリコンをエツチングするプラ
ズマエツチングの方法を用いてもよい。
ズマエツチングの方法を用いてもよい。
以下は従来例と全く同じ方法により CVD 8i02
II (209)が細い溝に埋め込まれ、第2図(g)
に示した如くシリコン凹部にシリコン酸化模が完全(埋
め込まれ九構造が得られる。
II (209)が細い溝に埋め込まれ、第2図(g)
に示した如くシリコン凹部にシリコン酸化模が完全(埋
め込まれ九構造が得られる。
さて5本発明の方法を従来の方法と比較してみると、k
lのかわ9にシリコン窒化膜、及びポリシリコンがシリ
コンエツチングの為のマスクに用いられており、これら
のパタニングが入lにくらべ非常に精度よく行える為に
、本発明の方法では素子形成領域の形成が正確に行える
。又、シリコン窒化膜、ポリシリコンはAIと異り、い
かなる薬品処理に対しても強い為、プラズマ5i021
11を堆積する前(酸処理を用いて十分なりリーニング
が行える為汚染などによる素子特性の劣化、製品歩留の
低下などは全くなくなった。又、プラズマ8102膜堆
積前にシリコン表面に熱酸化膜(207)を形成できる
為フィールド部に於る5in2とSiの界面特性が非常
によくなり、PN接合の逆本向特性やトランジスタのサ
プスレシ曹ルド電流を大幅に減少させることが可能とな
った。
lのかわ9にシリコン窒化膜、及びポリシリコンがシリ
コンエツチングの為のマスクに用いられており、これら
のパタニングが入lにくらべ非常に精度よく行える為に
、本発明の方法では素子形成領域の形成が正確に行える
。又、シリコン窒化膜、ポリシリコンはAIと異り、い
かなる薬品処理に対しても強い為、プラズマ5i021
11を堆積する前(酸処理を用いて十分なりリーニング
が行える為汚染などによる素子特性の劣化、製品歩留の
低下などは全くなくなった。又、プラズマ8102膜堆
積前にシリコン表面に熱酸化膜(207)を形成できる
為フィールド部に於る5in2とSiの界面特性が非常
によくなり、PN接合の逆本向特性やトランジスタのサ
プスレシ曹ルド電流を大幅に減少させることが可能とな
った。
以上の様に本発明によって、歩留り信頼性をともに飛躍
的に改善させることが可能となった。
的に改善させることが可能となった。
なお本実施例ではリンドープポリシリコンt−用いた場
合を述べた力i、これはアモルフォス・シリコンを用い
ても同様の効果を得ることが出来る。
合を述べた力i、これはアモルフォス・シリコンを用い
ても同様の効果を得ることが出来る。
又全面に窒化膜を堆積させた後、連間をR,IBするこ
とによりポリシリコン(202)の1iII壁部に窒化
膜食残し九がこれは、九とえば、第一3図(blの状態
でポリシリコンの側11sに直接窒化によって窒化膜を
形成してもよい。
とによりポリシリコン(202)の1iII壁部に窒化
膜食残し九がこれは、九とえば、第一3図(blの状態
でポリシリコンの側11sに直接窒化によって窒化膜を
形成してもよい。
又本実施例では、特にフィール7・°イオン注入につい
て述べなかったが、第2図+b) 、 (d) # (
e)などいづれの段階に於て、これを行う−(もよいこ
とは明らかである。又、P型基板の場合(、二ついて述
べたが、N型基板の場合でも同様に適用可能で又CM)
Sに4同様に用いることが可能である。
て述べなかったが、第2図+b) 、 (d) # (
e)などいづれの段階に於て、これを行う−(もよいこ
とは明らかである。又、P型基板の場合(、二ついて述
べたが、N型基板の場合でも同様に適用可能で又CM)
Sに4同様に用いることが可能である。
第1図(a)〜(e)は従来例を示す工程断面図、第2
!!1 ta)〜(g)は本発明の一実施例を示す工程
断面図である0図に於て、 1 、200・・・シリコン基板、3・・・Al2O2
,206・・・シリコン窒化膜、5 、208−・・プ
ラズマ8102 s 209 ・・・CVD 8i02
第 1 図 濶; 第2図 i口
!!1 ta)〜(g)は本発明の一実施例を示す工程
断面図である0図に於て、 1 、200・・・シリコン基板、3・・・Al2O2
,206・・・シリコン窒化膜、5 、208−・・プ
ラズマ8102 s 209 ・・・CVD 8i02
第 1 図 濶; 第2図 i口
Claims (1)
- 半導体基体上に半導体膜を形成する工程と、とべ上に耐
酸化性被膜を形成す−5る工程と、前記多重膜の所望領
域をエツチング除去する工程と、前記半導体膜の露出さ
れた側壁に耐酸化性−を形成する工程と、この耐酸化性
f−が形成された多msをマスクとして基体をエツチン
グし凹部を@成する工程と、熱酸化によ抄前配凹部表面
に酸化膜を形成する工程と、絶縁膜を堆積する工程と、
前記耐酸化性II!が形成された多11[をその上に堆
積し九絶縁膜と共に除去し、前記凹部に前記絶縁膜を残
置してフィールド絶縁膜を形成する工程とを具備して成
る事を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14379681A JPS5846645A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14379681A JPS5846645A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5846645A true JPS5846645A (ja) | 1983-03-18 |
Family
ID=15347178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14379681A Pending JPS5846645A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5846645A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60115229A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPS6193627A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ンの形成方法 |
JPS63299361A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2007081367A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Hynix Semiconductor Inc | フラッシュメモリ素子の製造方法 |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14379681A patent/JPS5846645A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60115229A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JPS6193627A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ンの形成方法 |
JPS63299361A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2007081367A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Hynix Semiconductor Inc | フラッシュメモリ素子の製造方法 |
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