JPS607146A - 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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JPS607146A
JPS607146A JP11455983A JP11455983A JPS607146A JP S607146 A JPS607146 A JP S607146A JP 11455983 A JP11455983 A JP 11455983A JP 11455983 A JP11455983 A JP 11455983A JP S607146 A JPS607146 A JP S607146A
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oxidation
etching
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silicon nitride
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Takayoshi Higuchi
樋口 孝義
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に素子分離技
術の改良に係る。
〔発明の技術的背景〕
半導体装置の素子分離技術としては一般的に選択酸化法
が使用されている。しかし、この選択酸化法では形成さ
れる素子分離酸化膜の端部にいわゆるバーズビークが発
生するため、ホトマスク上の素子領域のパターンの寸法
と、実際に形成される素子領域の寸法との間の寸法変換
差が大きく、デバイスの高集積化に対して障害となって
いる。このようなことから今後の高集積デバイスにおい
ては寸法変換差の小さい素子分離技術が要望されている
こうした寸法変換差の小さい素子分離技術として第1図
(、)〜(h)に示すような方法が提案されている。
まず、例えば表面の結晶方位(100)のP−型シリコ
ン基板1上に厚さ約500Xの第1の熱酸化膜2を形成
し、更にこの上に厚さ約1200Xの第1のシリコン窒
化膜3を堆積する(第1図(、)図示)。次に、写真蝕
刻法により素子領域予定部上にホトレジストパターンイ
を形成した後、C!F6を含むガスを用いた反応性イオ
ンエツチングによりフィールド領域予定部上の第1のシ
リコン窒化膜3及び第1の熱酸化膜2を順次エツチング
し、更に基板1を深さ約3000〜3500X程度エツ
チングする。この際、基板1はC,F、ガスの特異性か
らテーパー状をこエツチングされ、結晶方位(111)
の傾斜面5aと結晶方位(100)の底部の平坦面5b
とが形成される。なお、基板1のエツチングにはK O
H溶iが用いられる場合もある。つづいて、フィールド
反転防止用の不純物、例えば B を加速エネルギー1
00keV、ドーズ量約1×10 cmの条件でイオン
注入する。(同図(b)図示)。
次いで、前記ホトレジストパターン4を除去した後、熱
酸化を行ない露出した基板1の傾斜面5a及び平坦面5
b上に厚さ約300Xの第2の熱酸化膜6を形成する。
つづいて、全面に厚さ約400Xの第2のシリコン窒化
膜7を堆積し、更に厚さ約3000XのCVD酸化膜8
を堆積する(同図(c)図示)。つづいて、このCVD
酸化膜8を反応性イオンエツチングによりエツチングす
る。この結果、フィールド領域予定部の基板1の少なく
とも傾斜面5a上を覆うようにCVD酸化膜s1.BI
が形成される。このいわゆるエッチバック工程ではエツ
チング時間のマージンは20%程度であることが望まし
い。また、この反応性イオンエツチングの条件はStO
,のエツチングレートが8i、N、のエツチングレート
より大きくなるように設定する(同図(d)図示)。
つづいて、残存CVD酸化膜81.slをマスクとして
フィールド領域予定部の平坦面5b上の第2のシリコン
窒化膜7をエツチングする。この際、素子領域予定部上
の第1のシリコン窒化膜3上の第2のシリコン窒化膜7
も同時にエツチングされる(同図(c)図示)。つづい
て、前記残存CVD酸化膜Bl、 BlをNH,F等に
よりエツチング除去する。この際、フィールド領域予定
部の平坦面5b上の第2の熱酸化膜6の露出した部分も
同時にエツチングされる(同図(f)図示)。
次いで、素子領域予定部上の第1のシリコン窒化膜S及
びフィールド領域予定部の少なくとも傾斜面Sa上を覆
う第2のシリコン窒化膜7を耐酸化性マスクとして燃焼
酸化雰囲気中で熱酸化を行ない厚さ約7000Xのフィ
ールド酸化膜9を形成する。これと同時に前記ボロンイ
オン注入層が活性化してP型フィールド反転防止層10
が形成される(同図(g)図示)。つづいて、残存した
第1のシリコン窒化膜3及び第2のシリコン窒化膜7を
エツチング除去する(同図(h)図示)。
以下、通常の工程に従い、フィールド酸化膜9によって
囲まれた素子領域に例えばMO8半導体装置を形成する
上述した方法はフィールド領域予定部の基板1の傾斜面
(サイドウオール)Sa上に第2のシリコン窒化膜7を
残存させているので、通常の選択酸化法と異なり、バー
ズビークの発生による寸法変換差を小さくすることがで
きる。なお、以下この方法をSWAMI (Slde 
Wall MaskedIsolation )法と略
称する。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上述した従来の8WAMI法には以下の
ような問題点がある。
(1) 第1図(、)図示の工程で、残存CVD酸化膜
8′。
8′をマスクとしてフィールド領域予定部の平坦部5b
上の第2のシリコン窒化膜7をエツチングする際、この
第2のシリコン窒化膜7の膜厚のばらつきやウェハ面内
でのエツチングレートのばらつきを考慮に入れ、20%
程度のマージンを見込んでオーバーエツチングする。こ
のため、素子領域予定部上では第2のシリコン窒化膜7
だけでなく、第1のシリコン窒化膜3もエツチングされ
てしまう。この結果、第1のシリコン窒化膜3の膜厚が
薄すぎると、この第1のシリコン窒化膜3にピンホール
が発生したり、極端な場合にはなくなってしまい、大き
な問題となっていた。一方、この第1のシリコン窒化膜
3の膜厚を充分厚くした場合には第1図(e)図示の第
2のシリコン窒化膜7をエツチング除去した後の第1の
シリコン窒化膜3はピンホールが発生しない程度の充分
な膜厚を保つことができる。しかし、膜厚が厚すぎると
後のフィールド酸化工程で基鈑lにストレスによる結晶
欠陥が発生するため実使用に耐えられないという欠点が
あった。
(11) 残存CVD酸化膜s1.s/を形成するため
にc V D 酸化膜8の堆積した後、反応性イオンエ
ツチングによりエツチングしなければならず、工程が複
雑であった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、素子領
域予定部上の第1のシリコン窒化膜の膜減りをなくし、
しかも簡便な工程でフィールド酸化膜を制御性よく形成
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。
〔発明のa要〕
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板」二に第
1の絶縁膜、第1の耐酸化性膜及び不純物をドープした
非単結晶シリコン膜を形成し、これらの一部を選択的に
エツチングし、更に基板をテーパー状にエツチングした
後、基板のエツチング領域表面に第2の絶縁膜を形成し
、前記非単結晶シリコン膜を第3の絶縁膜に変換してそ
の端部を前記エツチング領域上の突出させ、次いで第2
の耐酸化性膜の堆積及び異方性エツチングを行ない、第
2及び第3の絶縁膜等を除去した後、熱酸化膜こよりフ
ィールド酸化膜を形成するものである。
こうした方法によれば第3の絶縁膜の存在lこより第1
の耐酸化性膜の膜減りを防止して適当な膜厚を維持する
ことができる。また、この第3の絶縁膜を形成するため
にCVD工程及び異方性エツチングを用いなくてよいの
で工程を簡便化することができる。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を第2図(、)〜(g)を参照し
て説明する。
まず、表面の結晶方位(100)のP−型シリコン基板
11表面に1000℃の燃焼酸化法により厚さ5ooX
の第1の熱酸化膜12を形成する。
次に、CVD法により全面に厚さ1200Xの第1のシ
リコン窒化膜13及び厚さ2000Aのリンドープト多
結晶シリコン膜14を順次堆積する(第2図(a) F
il示)。つづいて、素子領域予定部上にホトレジスト
パターン15を形成した後、このホトレジストパターン
15をマスクとしてC2F、を含むガスを用いた反応性
イオンエツチングによりフィールド領域予定部上の前記
リンドープト多結晶シリコン膜14、第1のシリコン窒
化膜13及び第1の熱酸化膜12を順次選択的にエツチ
ングし、更−こ基板11を約250OAの深さまでエツ
チングする。この結果、リンドープト多結晶シリコン膜
14、第1のシリコン窒化膜13及び第1の熱酸化膜1
2は垂直にエツチングされ、基板11はC,F6の特異
性によりテーパー状にエツチングされて結晶方位(11
1)の傾斜面16mと、結晶方位(100)の底部の平
坦面16bとが形成される。つづいて、フィールド反転
防止のために11B+を加速エネルギー100 keV
 、 F−ズ1ilX10”ff12の条件でイオン注
入する(同図(b)図示)。
次いで、前記ホトレジストパターン15を除去した後、
700〜900 ’Cの低温酸化を行なう。こうした低
温酸化では不純物をドープした多結晶シリコンの酸化レ
ートはシリコン基板の酸化レートよりかなり速い。例え
ば、850℃で燃焼酸化を行なうと、露出した基板IJ
上には厚さ500Xの第2の熱酸化膜17が形成される
。これと同時に前記リンドープト多結晶シリコン基板4
はそのほとんどが酸化されて、厚さ25ooXの第3の
熱酸化膜18に変換され、その端部は基板J1のエツチ
ング領域上に突出する。つづいて、CVD法により全面
に厚さ300大の第2のシリコン窒化膜19を堆積する
(同図(C)図示)。つづいて、反応性イオンエツチン
グにより第2のシリコン窒化膜19をエツチングする。
この際、前記第3の熱酸化膜18がエツチングのマスク
となるので、フィールド領域予定部の平坦面16b上の
第2のシリコン窒化膜19のみがエツチングされ、少な
くとも傾斜面16aを覆うように第2のシリコン窒化膜
19が残存する(同図(d)図示)。
次いで、館山した第2の熱酸化膜17及び第3の熱酸化
膜18をNH,F等を用いてエツチング除去した後、酸
化されずに残存しているリンドープト多結晶シリコン膜
14をエツチング除去する。この結果、素子領域予定部
上は第1の熱酸化膜12を介して厚さ1200Xの厚い
第1のシリコン窒化膜13によって、フィールド領域予
定部の少なくとも傾斜面16a上は第2の熱酸化膜17
を介して厚さ300Xの薄い第2のシIJ コン窒化膜
19trこよってそれぞれ榎われ、フィールド領域予定
部の基板1ノの平坦面16bの一部が露出した状態とな
っている(同図(、)図示)。つづいて、1000℃で
燃焼酸化を行ない厚さ約600OAのフィールド酸化膜
20を形成する。これと同時にillデボロンイオン注
入層活性化してP型フィールド反転防止層21が形成さ
れる(同図(f)図示)。つづいて、残存している第1
のシリコン窒化膜13及び第2のシリコン窒化膜19を
除去する(同図(g)図示)。
以下、通常の工程ζこ従い、フィールド酸化膜204こ
よって囲まれた素子領域に例えばMO8半導体装置を形
成する。
しかして、上記方法によれば、第2図(d)図示の工程
で基板11のフィールド領域予定部16b上及び素子領
域予定部上の第2のシリコン穿化J莫19を反応性イオ
ンエツチングによりエツチングする1祭、素子領域予定
部上の第1のシリコン窒化膜13上には2500′に程
度の第3の熱酸化膜18(及び残存したリンドープト多
結晶シリコン膜J4)が存在するので、第1のシリコン
窒化膜13がエツチングされることはない。
したがって、フィールド酸化膜20の寸法制御性が良好
となる。しかも、@2のシリコン窒化膜19をかなりオ
ーバーエツチングしても、3 i s N4 (!: 
S I Otとのエツチングレートの比は極めて大きく
とることができるので、第1のシリコン窒化膜13の膜
厚が減少することはない。
また、第1のシリコン窒化膜13は1200X程度の適
当な厚さを維持することができるので、フィールド酸化
時にストレスによって基板11に結晶欠陥を発生させる
こともない。
更に、上述した反応性イオンエツチングの際にエツチン
グのマスクとなるのはリンドープ多結晶シリコン膜14
を酸化することにより形成された第3の熱酸化膜18で
あり、従来の方法のようにエツチングのマスクを形成す
るためにCVD酸化膜の堆積と異方性エツチングという
工程を用いなくてもよいので、工程は極めて簡便となる
なお、本発明方法において、基板11のフィールド領域
形成予定部の傾斜面16b上に残存させる第2のシリコ
ン窒化膜19の寸法は、第3の熱酸化膜18の突出した
部分の寸法を制御することにより、すなわちリンドープ
ト多結晶シリコン膜14の膜厚及び酸化条件を選定する
ことにより容易に制御することができる。
また、第2図(c1図示の工程でリンドープト多結晶シ
リコン膜14がすべて第3の熱酸化膜18に変換される
ように膜厚を制御すれば、同図(e)図示の工程におけ
るエツチング工程を1回省略することができる。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、簡沌な工程で寸法変換差の小さい微細なフィールド
酸化膜を確実に形成でき、ひいて(ま素子の高集積化を
搾成できる等顕居な効果をりするものである。
【図面の簡単な説明】
第11:gl (a)〜(h)は従来のフィールド酸化
膜の形成方法を示す断面図1、第2図1(a)〜(g)
は本発明の実施例におけるフィールド酸化膜の形成方法
を示す断面図である。 11・・・l)−319シリコン基板 12・・・第1
の熱酸化膜、13・・・第1のシリ:コン9化11へ、
I4・・・リンドープト多結晶シリコン膜、15・・・
ホトレジストパターン、16a・・・傾斜面、I6b・
・・平坦面、17・・・第2の熱酸化膜、1B・・・第
3の熱酸化膜、19・・・第2のシリコン窒化膜、20
・・・フィールド酸化膜、21・・・フィールド反転防
止層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 t、彦第1図 特開昭GO−7146(6) 第2図 11ii 玄h ml

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)−導電型の半導体基板上に第1の絶縁膜、第1の
    耐酸化性膜及び不純物をドープした非単結晶シリコン膜
    を順次形成する工程と、これら非単結晶シリコン膜、第
    1の耐酸化性膜及び第1の絶縁膜の一部を選択的にエツ
    チングし、更に傾斜面と平坦面が形成されるように露出
    した基板の一部を選択的ζこエツチングする工程と、少
    なくとも前記基板のエツチング領域表面Eこ第2の絶縁
    膜を形成し、少なくとも前記非単結晶シリコン膜の表面
    を第3の絶縁膜に変換し、該第3の絶縁膜の端部を前記
    基板のエツチング領域上に突出させる工程と、全面に第
    2の耐酸化性膜を堆積する工程と、異方性エツチングに
    より該第2の耐酸化性膜をエツチングし、少なくとも前
    記基板のエツチング領域の傾斜面上を覆うように第2の
    耐酸化性膜を残存させる工程と、露出した第2の絶縁膜
    □、第3の絶縁膜及び残存した非単結晶シリコン膜を順
    次エツチング除去する工程と、残存した第1及び第2の
    耐酸化性膜をマスクとして熱酸化を行ないフィールド酸
    化膜を形成する工程と、残存した第1及び第2の耐酸化
    性膜を除去する工程とを具備したことを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  2. (2)第1及び第2の耐酸化性膜がシリコン窒化膜であ
    り、第1.第2及び第3の絶縁膜が熱酸化膜であること
    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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6292465A (ja) * 1985-09-16 1987-04-27 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド Cmos構造の製法
US5470783A (en) * 1994-06-06 1995-11-28 At&T Ipm Corp. Method for integrated circuit device isolation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6292465A (ja) * 1985-09-16 1987-04-27 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド Cmos構造の製法
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