JPS59200421A - 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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JPS59200421A
JPS59200421A JP7396383A JP7396383A JPS59200421A JP S59200421 A JPS59200421 A JP S59200421A JP 7396383 A JP7396383 A JP 7396383A JP 7396383 A JP7396383 A JP 7396383A JP S59200421 A JPS59200421 A JP S59200421A
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JP
Japan
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oxide film
etching
groove
polycrystalline silicon
substrate
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JP7396383A
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English (en)
Inventor
Takuji Horio
堀尾 卓司
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • 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
    • H01L21/76224Dielectric 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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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】 (技術分野) この発明は半導体装置の製造方法−に関し、詳しくは、
素子能動領域の分離(以下、素子分離と呼ぶ)の形成法
に関するものである。
(従来技術) 従来から用いられてきた選択酸化法による素子分離形成
法の一例を第1図を参照して説明する。
まず、単結晶シリコン基板1上に厚さ300人のシリコ
ン熱酸化膜2を形成し、さらにCVD法によシ厚さ20
00Aのシリコン窒化膜3を形成し、しかる後通常のホ
トリソ工程によシバターニンダを行うことによシ、シリ
コン熱酸化膜2とシリコン窒化膜3を所定領域にのみ残
す(第1図(a))。
次に、熱酸化を行う。すると、シリコン窒化膜3で覆わ
れていない単結晶シリコン基板表面が酸化されて素子分
離酸化膜4が形成される。(第1図(b)) しかる後、シリコン窒化膜3とシリコン熱酸化膜2を除
去する。この膜3,2の除去によシ露出した単結晶シリ
コン恭板部が素子能動領域5である。(第1図(C)) この方法によれば、熱酸化する時、酸化によるシリコン
の体積膨張のために酸化膜4が隆起し、素子能動領域5
に対して段差を生じる。したがって、上部配線パターン
形成の際、断線などの問題を生じた。
また、シリコン窒化膜3で被覆された部分も一部酸化さ
れ、いわゆる・々−ズビーク6が形成されるために素子
能動領域5が実質的に狭くなる。したがって、あらかじ
めシリコン熱酸化膜2とシリコン窒化膜3のパターンを
広くしておく必要があシ、集積度の向上にとって問題と
なっていた。
(発明の目的) この発明は上記の点に鑑みなされたもので、素子分離領
域の拡がシを少なくし、かつ段差を小さくして基板表面
の平坦化を図ることができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。
(実施例) 以下この発明の一実施例を第2図を参照して説明する。
第2図(a)において、11は単結晶シリコン基板であ
シ、まず、この基板ll上に約500久厚に熱酸化膜1
2を成長させる。さらに、その熱酸化膜12上に約1.
5μm厚のホトレジストパターン(感光性樹脂層のパタ
ーン)13を形成する。そして、そのホトレジストパタ
ーン13をマスクとして熱酸化膜12をエツチングする
ことによシ、この熱酸化M12eホトレジストパターン
13と同一パターンにする。(第2図(a))次に、熱
酸化膜12とホトレジストパターン13をエツチングマ
スクパターンとして単結晶シリコン基板11を約1μm
エツチングする。この時、平行平板型ドライエツチング
装置を用いて、四塩化炭素ガス50SCCM、圧力0.
ITorrs高周波電流3Aの条件でエツチングする。
すると、エツチング中にホトレジストパターン13のホ
トレジストが熱変形して、第2図(b)に示すようにエ
ツチング部の側壁に流れ出し、これがエツチングマスク
となる。
このように、流れ出たホトレノストでエツチング部の側
壁を覆いつつエツチングを進めることにより、この場合
は、第2図(b)に示すようにテーパ状の溝14が基板
11に形成される。
次に、ホウ素イオンB+のイオン注入を、加速電圧50
にN、ドーズ量1015m−2で行う。このイオン注入
時、ホトレジストパターン13と熱酸化膜12がマスク
となる。したがって、このイオン注入を行うと、ホトレ
ジストパターン13と熱酸化膜12で覆われていない溝
14底部の基板11にホウ素イオンが注入され注入層1
5が形成される、。
なお、このイオン注入は、素子分離領域上でのしきい値
電圧な増加させるために行われる。(第2図(C)) 次に、ホトレジストパターン13を除去した後、水素ガ
スと酸素ガスの混合ガスを用いて900℃の温度で約4
分間熱酸化を行うことによ)、溝14の底部と側壁に約
500久厚の熱酸化膜16をつくる(第2図(d))。
次に、減圧CVD法によシ多結晶シリコン層17を全面
に堆積させる。ここで、CVDプロセスを減圧雰囲気下
で行うため、溝部での多結晶シリコンの堆積が進む。そ
の結果、多結晶シリコン層17の表面はほとんど平坦と
なる。(第2図(e))次に、弗酸、硝酸、酢酸の混合
溶液によシ、多結晶シリコン層17を単結晶シリコン基
板11の表面付近まで全面除去する。これによシ、多結
晶シリコン層17は、熱酸化膜16によシ覆われた溝1
4内にのみ残る。(第2図(f))続いて、多結晶シリ
コン層17を950℃で熱酸化する。これによシ、多結
晶シリコン層170表面に、単結晶シリコン基板1工上
の熱酸化膜12と同一平面になるまで酸化膜18f?:
成長させる。
この時、多結晶シリコン層17は所定深さまで前記酸化
膜18となる。したがって、多結晶シリコン層17上の
酸化膜18は、単結晶シリコン基板11表面の熱酸化膜
12より厚くなシ、その厚さの差は裏面側で現われる。
(第2図(g))しかる後、熱酸化膜12と酸化膜18
に、、熱酸化膜12の厚さ分だけ緩衝フッ酸液でエツチ
ング除去する。これによシ、熱酸化膜12下の単結晶シ
リコン基板11表面が露出する。この露出部分が素子能
動領域19である。一方、酸化膜18は、薄くなるが、
多結晶シリコン層17上に残る。この残存酸化膜18、
多結晶シリコン層17および熱酸化膜16が素子分離領
域である。(第2図(h))以上のよりな一実施例によ
れば、第2図(h)よシ明らかなように基板表面が平坦
化される。したがって、上部に配線パターンを形成しや
すくなる。
また、素子分離領域が拡がることは殆どない。
したがって、素子能動領域19が実質的に狭くなること
を防止できるとともに、分離領域が拡がる分だけ余裕を
とる必要がないので高集請化に適する。
さらにこの一実施例では溝部に残された多結晶シリコン
層17の表面に熱酸化によシ酸化膜18を形成する工程
が存在し、その時、酸化によるシリコンの体積膨張のた
め素子能動領域19の単結晶シリコンに応力が生じ、結
晶欠陥を引き起す恐れがあるが、溝14をテーパ状の溝
としてそのテーパ面で応力を緩和することによ多、結晶
欠陥の発生を防ぐことができる。
しかも、この一実施例によれば、そのテーパ状の溝14
を、ホトレジストパターン13の熱変形を利用して平行
平板型ドライエツチング装置によ)容易に形成すること
ができる。そして、そのエツチング装置のガス種、ガス
流量、ガス圧力、高周波電力を変更することによシ溝1
4のテーパの角度を制御することができるが、これらを
変更せずに、単にホトレノストパターン13の膜厚を変
えるだけでテーパの角度を制御することもできる。
なお、上記の一実施例において多結晶シリコンの堆積工
程は減圧雰囲気中でCVDプロセスで行い、それによシ
多結晶シリコン層17の表面を平坦にしたが、CVDプ
ロセスを常圧雰囲気中で行った後、ホトレジストなどの
樹脂を用いた平坦化技術を利用して多結晶シリコン層の
表面を平坦にしてもよい。すなわち、CVDプロセスを
常圧雰囲気中で行った場合、多結晶シリコン層は溝部で
四部が生じるが、次に樹脂を塗布すると、凹部において
樹脂が多く溜るので、樹脂表面(多結晶シリコン層の見
かけ上の表面)は平坦となる。このような平坦化技術を
利用することもできる。
(発明の効果) 以上詳述したようにこの発明の半導体装置の製造方法に
おいては、基板にテーパ状の溝を形成した後、溝の側壁
および底部に酸化膜を形成し、その上で溝に多結晶シリ
コン層を形成した後、その多結晶シリコン層の表面に酸
化膜を形成して素子分離領域を製造するようにしたので
、素子分離領域の拡が)を少なくし、かつ段差を小さく
して基板表面の平坦化を図ることができる。したがって
、素子能動領域が実質的に狭くなることを防止できると
ともに、高集積化に好適し、かつ上部に配線パターンを
形成しやすくもなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の方法の一例を示す断面図、第2図はこの
発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示す断面図で
ある。 11・・・単結晶シリコン基板、12・・・熱酸化膜、
13・・・ホトレジストパターン、14・・・溝、16
・・・熱酸化膜、17・・・多結晶シリコン層、18・
・・酸化膜。 第1図 第2図 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 単結晶シリコン基板上にエツチングマスクパタ
    ーンを形成する工程と、そのパターンをエツチングマス
    クとして基板をテーパエツチングし、テーパ状の溝を基
    板に形成する工程と、前記エツチングマスクパターンを
    除去した後、溝の側壁および底部に酸化膜を形成する工
    程と、その酸化膜で覆われた溝内に多結晶シリコン層を
    形成する工程と、その多結晶シリコン層の表面に酸化膜
    を形成する工程とを具備してなる半導体装置の製造方法
  2. (2)エツチングマスクパターンは少なくとも感光性樹
    脂層を含み、その感光性樹脂層を熱変形させ、その熱変
    形を利用して基板のテーパエツチングを行うことを特徴
    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。
JP7396383A 1983-04-28 1983-04-28 半導体装置の製造方法 Pending JPS59200421A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707107B2 (en) 2000-06-26 2004-03-16 Nec Lcd Technologies, Ltd. Method of deforming a pattern and semiconductor device formed by utilizing deformed pattern

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6707107B2 (en) 2000-06-26 2004-03-16 Nec Lcd Technologies, Ltd. Method of deforming a pattern and semiconductor device formed by utilizing deformed pattern
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US6953976B2 (en) 2000-06-26 2005-10-11 Nec Lcd Technologies, Ltd. Method of deforming a pattern and semiconductor device formed by utilizing deformed pattern
US6977422B2 (en) 2000-06-26 2005-12-20 Nec Lcd Technologies, Ltd. Method of deforming a pattern and semiconductor device formed by utilizing deformed pattern
US7030467B2 (en) 2000-06-26 2006-04-18 Nec Lcd Technologies, Ltd. Method of deforming a pattern and semiconductor device formed by utilizing deformed pattern
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