JPS5878437A - 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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JPS5878437A
JPS5878437A JP17691281A JP17691281A JPS5878437A JP S5878437 A JPS5878437 A JP S5878437A JP 17691281 A JP17691281 A JP 17691281A JP 17691281 A JP17691281 A JP 17691281A JP S5878437 A JPS5878437 A JP S5878437A
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oxide film
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Kazuhiko Hashimoto
一彦 橋本
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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
    • H01L21/76213Dielectric 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 introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose
    • H01L21/76216Dielectric 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 introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose introducing electrical active impurities in the local oxidation region for the sole purpose of creating channel stoppers

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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*1の製造方法に関し、詳しくは素子分
離領域の形成工程を改良した半導体装置の製造方法に係
る。
半導体装置の製造においては6通常、半導体基板の素子
領域を分離するための誘電体からなる素子分離領域を形
成する工程が行われている。
檜に、半導体装置が高集積化されるにつれ、素子分離領
域の占める面積が相対的に大きくなり高集積化の妨げに
なるため、素子分離領域の微細化技術の確立等が1望さ
れている。
ところで、従来、素子分離領域の形成方法としては、エ
ルゼ・クーイ等によって発明され走いわゆるコプラナー
法が主に採用されている。
これらは、特願昭46−37574.特願昭46−50
734、特願昭48−!51237等に詳細に述べられ
ている。以下その方法を第1図を参照して説明する。t
ず、半導体基板1例えばP型のシリコン基板1上に熱酸
化法により酸化膜2を形成し、さらに該酸化膜2の素子
領域予定部s上に写真蝕刻法により選択的に耐酸化性マ
スク材となるシリコン嗜化嘆パターン4を形成する。
次に、該シリコン嗜化膜パターン4をマスクとして素子
分離領域の反転防止用の不純物(例えばボロン)を酸化
膜2を通過させてイオン注入し、不純物イオン注入層6
を形成する(第1図(11図示)0次いで、シリコン窒
化膜パターン4をマスクとして熱酸化処理を行い、素子
分離領域6及びその下にP 反転防止層1を形成する(
第1図(b1図示)。次いで、シリコン窒化膜パターン
4及びその下の酸化膜2を除去し、素子領域予定部3に
素子を形成する。
上述し恵方法によれば素子分離領域の段面形状が比較的
平滑である等の特長を有する。しかL&がら、素子分離
領域6を形成する走めの熱酸化処理工程において以下に
述べる種々の問題点が生起する。
■ シリコン1化111[ハターン今のシリコン基板1
に与える応力がシリコン基板1に酸化誘起欠陥(oxi
dation  enhanced  stackin
gfault  )を生じさせ、素子の特性を悪化させ
る。
■ シリコン窒化膜パターン今から酸化膜2を通してシ
リコン基板1中に窒素化合物が拡散して、いわゆるホワ
イトリボンがシリコン基板Iに形成され、素子の特性を
悪化させる。
■ 不純物イオン注入層5の不純物が長時間の熱酸化処
理により横方向に大幅に拡散し、P+反転防止層1が素
子形成予定部3に延出して形成され、素子領域の縮小化
が生じ、MI8−FETではいわゆる狭チャネル効果に
より閾値電圧の変化が生じる。
■ 素子分離領域6が素子形成予定部3にまで喰い込む
、いわゆるバーズビーク8が生じて設計通りに素子を形
成することが困畷になり。
高集積化の妨げとなる。
本発明は上記問題点を解消するためになされ九ものであ
秒、簡略化された製造1糧で素子分離領域及び反転防止
層を自己整合で形成できるとともに、酸化誘起欠陥、ホ
ワイトリボン及びバーズビークの発生を防止でき、かつ
素子領域の縮小化を生じ忙〈<させて、高性能、高集噴
変の半導体装置を製造し得る半導体装置の製造方法を提
供しようとするものである。
すなわち本発明は、−導電型の半導体基板に絶縁膜を形
成する工程と、該lI!IIR嘴の素子形成予定部上に
選択的に被膜パターンを形成する工程と、#被膜パター
ンをマスクとして基板と同導電型の不純物をイオン注入
する工程と、全面に有機材料膜を被覆する工程と、該有
機材料膜を表面から一部除去して前記被膜パターンの表
面を゛露出させる工程と、残存した有機材料膜をマスク
として前記着膜パターン及び同パターン下の絶縁膜部分
を順次除去する工程とを具備し走ことを特徴とするもの
である。
本発明における絶縁膜としては1例えば熱酸化膜、CV
D−!ljo、IH1t挙げらnA。
本発明における着膜パターンとしては1例え″ば多結晶
シリコン、◆属1g1化物、酸化物等が挙けられる。
また1本発明に用いる有機材料としては、ポリイζドの
ような樹脂あるいはフォトレジスト。
例えばAZ−111(シップレイ社製商品名)のような
ポジ型フォトレジストが挙げられる。
以下本発明をMOa型トランジスタの製造に適用した例
にっhて1112図fa)〜mを参照して説明する。
実施例 (1)  fiず、P型(100)面ノシ9 コy基板
11の全面に熱酸化法により厚さ0.7μmの酸化膜J
2を形成し念0次に、酸化IIE12上にCVD法によ
り厚さlsmの゛多結晶シリコンを成長させ、写真蝕刻
法によ抄素子領域予宇部13上に多結晶シリコンパター
ン14を形成した(@2図開園示)1次に、多結晶シリ
コンパターン14をマスクとして素子分離領域の反転防
止のためにポロンイオンを加速電圧200KeV、)”
−ズ量3X10”鵞儂−冨の条件でイオン注入を行い、
アニールしてP+反転防止層15を形成し九(第2図(
b)図示)、アニールの熱処理は短時間であり、ボロン
イオンは横方向にほとんど拡散せず、P+反転防止層1
6が素子領域予定部13に延出しないので、素子領域の
縮小化は生じに(In。
(1)  次いで、全面に例えばAZ−111(シップ
レイ社製商品名)のようなポジ型フォトレジスト16を
3mm被覆し、130tで20分間加熱した(第2図(
c1図示)、この熱処理によりポジ型フォトレジスト1
6中の溶剤を除去するとと本にポジ型しオトレジスト1
6ハ軟化して多結晶シリコンパター714上では比較的
薄く、酸化膜12上では比較的厚く植種されろ、つづい
て、CF、−8%0.のプラズマ雰囲気(o、4 To
rr、130W)中で20分間処理し、ポジ117オト
レジスト16を表面から一部エッチングして多結晶Vリ
コンノくターン14の表面を露出させ九(第2図1d1
図示)1次に、素子分離領域上に残存したポジ型フォト
レジスト16′をiスフとして多結晶ν9コンパターン
J 4 及(j f t< J −:/ 下(D酸化膜
12部分を順次除去し、素子分離領域11を形成し九、
ひきつづ1&、残存したポジ型フォトレジスト1#′を
除去した(第2図(61図示)、上記の工種で形成され
走素子分離領域11にはバーズビークは発生せず、素子
分離領域11及びP十反転防止層が自己整合で形成され
た。
(911次いで、素子領域予定部13上に薄い熱酸化膜
を形成し、全面に多結晶シリコンを堆積し、パターニン
グしてゲート電極18を形成し、このゲート電極18を
マスクとして前記薄い熱酸化膜をエツチングしてゲート
酸化膜19を形成した1次に、ゲート電極18をiスフ
として砒素をイオン注入し、アニールしてn生型のソー
ス、ドレイン領域2’o、’ z sを形成し九、つづ
いて、全面にCVD−8i0゜膜22を成長させ、コン
タクトホール23゜23を開孔し、全面にAI膜を蒸着
し、)(ターニングしてA1配線24・・・を形成して
nチャネルMO8型トランジスタを製造し±(第2図(
f)図示)。
しかして上記実施例によれば、半導体基板11上に予め
素子分離領域11となるべき酸化膜12を形成し、該酸
化膜12上に素子領域予定部13を覆うように多結晶シ
リコンノ((−ンJ4を形成し、#多結晶シリコンパタ
ーン14をマスクとして反転防止のための不純物をイオ
ン注入する走め、不純物はアニールによって横方向に拡
散するだけなので1反転防止層J5による素子領域の縮
小化は生じにくい、1+、この後全面にポジ型レジスト
16を被膜し、該ポジ型レジスト16を表面から一部除
去して、多結晶シリコンパターン14を露出させ、該多
結晶シリコンパターン14と逆パターンとなル残存し九
ポジ型レジスト16′をマスクとして多結晶シリコンパ
ターン14及び同パターン下の酸化膜12部分を順次除
去して素子分離領域11を形成する九め、素子分離領域
17及び反転防止層15が自己整合で形成できる。しか
もバーズビークのない設計寸法通りの素子分離領域11
を形成できる。更に、長時間の熱嗜化によって素子分離
領域を形成する方侍ではない九め仮に被膜パターンとし
てシリコン嗜化嘆を用いても暖化誘起欠陥及びホワイ)
9ボンが発生する余地はない、したがって、高性能化、
高集積化を達唆し&MOa型トランジスタを製造できる
なお、上記実施例では多結晶シリコンパターンの厚さは
1μmが最適であつ走が1反転防止のためのイオン注入
の阻止能及びポジ型フォトレジストの粘性を考慮して適
当な今件を選べば。
厚さを0.3〜1.5μmに変化させることができる。
また1本発明は上記*雄側の如くnチャネルMOa型ト
ランジスタに限らず、PチャネルMO8型トランジスタ
、バイポーラトランジスタにも同様に適用できる。
以上詳述した如く本発明によれば、簡略化され比製造工
程で素子分離領域及び反転防止層を自己整合で形成でき
るとと屯に、酸化誘起欠陥。
ホワイトリボン及びバーズビークの発生を防止でき、か
つ素子領域の縮小化を生じに〈〈させて、高性能化、高
集積化を達成し得る半導体装置の製造方法を提供できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(ml 、 (b)は従来のコプラナー法による
半導体装置の製造工程を示す断面図、第2図(a)〜(
f)は本発明の実施例における半導体装置の製造工程を
示す断面図である。 11・” P II vリコン基板・、12・−酸化膜
。 13・・・素子領域予定部、14・・・多結晶シリコン
パターン、15・−p十反転防止層、16・−ポジ型し
斬) 、 J 7−・・素子分離領域、18・・・ゲー
ト電極、19・・・ゲート酸化膜、20.21・・・n
+型ソース・ドレイン領域、 J 2 ”−CVD−8
io。 膜、5ts=−・コンタクトホール、24・・・Al配
線。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 毫、J31 図 1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11−導電型の半導体基板に絶縁膜を形成する工程と
    、該絶縁膜の素子領域予定部上に選択的に被膜パターン
    を形成する工程と、#被膜パターンをマスクとして基板
    と同導電型の不純物をイオン注入する工程と、全面に有
    機材料膜を被覆する工程と、該有機材料膜を表面から一
    部除去して前記被膜パターンの表面を露出させる工程と
    、残存し北有機材料膜をマスクとして前記被膜パターン
    及び同パターン下の絶縁膜部分を順次除去する工程とを
    真情したことを特徴とする半導体装置の製造方法。 (2)  被膜パターンが多結晶シリコン、金属、窒化
    物又は酸化物からなることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の半導体装置の製造方法。 131  有機材料が*Wからなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体amの製造方法。 (41樹脂がフォトレジストからなることを特徴とする
    特許請求の範囲第3項記載の半導体装置の製造方法。 (5)  フォトレジストがポジ型フォトレジストから
    なることを特徴とする特許請求の範囲第4項記戦の半導
    体装置の製造方法。
JP17691281A 1981-11-04 1981-11-04 半導体装置の製造方法 Granted JPS5878437A (ja)

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JPS6160577B2 JPS6160577B2 (ja) 1986-12-22

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762805A (en) * 1985-12-17 1988-08-09 Advanced Micro Devices, Inc. Nitride-less process for VLSI circuit device isolation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762805A (en) * 1985-12-17 1988-08-09 Advanced Micro Devices, Inc. Nitride-less process for VLSI circuit device isolation

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