JPS62156839A - 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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- JPS62156839A JPS62156839A JP29701985A JP29701985A JPS62156839A JP S62156839 A JPS62156839 A JP S62156839A JP 29701985 A JP29701985 A JP 29701985A JP 29701985 A JP29701985 A JP 29701985A JP S62156839 A JPS62156839 A JP S62156839A
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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。
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するもので特に半導
体基板上の所定の領域にフィールド酸化膜を形成するの
に用いられるものである。
体基板上の所定の領域にフィールド酸化膜を形成するの
に用いられるものである。
半導体集積回路などの半導体装置には素子の分離のため
に半導体基板上の所定の領域を酸化することにより形成
される厚いフィールド酸化膜が形成される。このような
従来の半導体装置の製造方法を添付図面の第３図を参照
して、以下説明する。
に半導体基板上の所定の領域を酸化することにより形成
される厚いフィールド酸化膜が形成される。このような
従来の半導体装置の製造方法を添付図面の第３図を参照
して、以下説明する。
第３図（ａ）ないしくＣ）は半導体基板上にフィールド
酸化膜を形成する工程を説明するための工程別断面図で
ある。
酸化膜を形成する工程を説明するための工程別断面図で
ある。
まず、表面の結晶方位（１００）のＰ−型のシリコン基
板１の表面に厚さが約９００への熱酸化膜２を形成した
後、この熱酸化膜２上にＣＶＤ法により厚さが約５００
への多結晶シリコン膜３を堆積する。多結晶シリコン膜
３の表面には自然酸化膜４が形成されるが、更にこの自
然酸化膜４上にＣＶＤ法によって厚さ約２５００へのシ
リコン窒化膜５をＨ１積する（第３図（ａ））。
板１の表面に厚さが約９００への熱酸化膜２を形成した
後、この熱酸化膜２上にＣＶＤ法により厚さが約５００
への多結晶シリコン膜３を堆積する。多結晶シリコン膜
３の表面には自然酸化膜４が形成されるが、更にこの自
然酸化膜４上にＣＶＤ法によって厚さ約２５００へのシ
リコン窒化膜５をＨ１積する（第３図（ａ））。
続いてフィールド酸化膜形成領域のシリコン窒化膜５ど
自然酸化膜４とを選択的に除去づる（第３図（ｂ） ）
ａ その侵、シリコン窒化膜５をマスクとして酸化性雰囲気
で熱酸化を行ない厚さ約８０００人のフィールド酸化膜
６を形成したのち、残存するシリコン窒化膜５、自然酸
化１１Ｑ ４及び多結晶シリコンＰＩＡ３を除去してシ
リコン基板１上に目的どするフィールド酸化膜６を１！
Ｉる（第３図（Ｃ））。
自然酸化膜４とを選択的に除去づる（第３図（ｂ） ）
ａ その侵、シリコン窒化膜５をマスクとして酸化性雰囲気
で熱酸化を行ない厚さ約８０００人のフィールド酸化膜
６を形成したのち、残存するシリコン窒化膜５、自然酸
化１１Ｑ ４及び多結晶シリコンＰＩＡ３を除去してシ
リコン基板１上に目的どするフィールド酸化膜６を１！
Ｉる（第３図（Ｃ））。
（背ｍ技術の問題点）
しかしながら、このようにして形成したフィールド酸化
膜は、一般に酸化された領域が目的どする領域よりも横
方向に広がってしまういわゆるバーズビークが大きくな
ってしまうという問題を有している。すなわち従来技術
によれば、シリコンＢ３１上にＨ［積された多結晶シリ
コン膜の表面には自然酸化膜が迅速に形成されてしまう
ので、フィールド酸化を行なう工程において自然酸化膜
を通して酸化が横方向に拡散し、大ぎなバーズビークを
発生させてしまうという問題がある。これを解決するた
めには自然酸化膜の形成前にシリコン窒化膜を形成すれ
ばよいが、自然酸化膜を生じないようにすることは一般
に困難である。
膜は、一般に酸化された領域が目的どする領域よりも横
方向に広がってしまういわゆるバーズビークが大きくな
ってしまうという問題を有している。すなわち従来技術
によれば、シリコンＢ３１上にＨ［積された多結晶シリ
コン膜の表面には自然酸化膜が迅速に形成されてしまう
ので、フィールド酸化を行なう工程において自然酸化膜
を通して酸化が横方向に拡散し、大ぎなバーズビークを
発生させてしまうという問題がある。これを解決するた
めには自然酸化膜の形成前にシリコン窒化膜を形成すれ
ばよいが、自然酸化膜を生じないようにすることは一般
に困難である。
（発明の目的）
本発明は上述した問題点を克服するためになされた乙の
で、半導体基板上にフィールド酸化膜／ｉどの酸化膜を
形成する際に生ずるバーズビークを効宋的に減少させる
ことのできる半導体装置の製造方法を捉供することを目
的とする。
で、半導体基板上にフィールド酸化膜／ｉどの酸化膜を
形成する際に生ずるバーズビークを効宋的に減少させる
ことのできる半導体装置の製造方法を捉供することを目
的とする。
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板の
表面に形成された多結晶シリコン膜の少なくとも一部を
直接に窒化して第１のシリコン窒化膜を形成した後、第
２のシリコン窒化膜を堆積させ、次いで選択的に前記第
１及び第２のシリコン窒化膜を除去し、残存した前記第
１及び第２のシリコン窒化膜をマスクとして酸化を行な
って酸化膜を形成するもので、前記多結晶シリコン膜と
シリコン窒化膜との界面に自然酸化膜を介在させずに酸
化を行なうことによって、バーズビークを減少させるこ
とができる。
表面に形成された多結晶シリコン膜の少なくとも一部を
直接に窒化して第１のシリコン窒化膜を形成した後、第
２のシリコン窒化膜を堆積させ、次いで選択的に前記第
１及び第２のシリコン窒化膜を除去し、残存した前記第
１及び第２のシリコン窒化膜をマスクとして酸化を行な
って酸化膜を形成するもので、前記多結晶シリコン膜と
シリコン窒化膜との界面に自然酸化膜を介在させずに酸
化を行なうことによって、バーズビークを減少させるこ
とができる。
以下、添付図面第１図及び第２図を参照して本発明の実
施例のいくつかを詳細に説明する。
施例のいくつかを詳細に説明する。
第１図（ａ＞ないしくｄ）は本発明の一実施例に係る製
造方法を説明する工程別断面図である。
造方法を説明する工程別断面図である。
まず、例えば、表面結晶方位が（１００）のＰ−型シリ
コン基板２０の表面に厚さ約９００人の熱酸化膜を第１
絶縁募２１として形成する。次いで、第１絶縁１ｉ２１
上に厚さ７００人の多結晶シリコン膜である酸化性膜２
２を堆積させる。ここで酸化性膜２２の表面には自然酸
化膜２３が生成して、第１図（Ｅ〕）に示ずような構成
となっている。
コン基板２０の表面に厚さ約９００人の熱酸化膜を第１
絶縁募２１として形成する。次いで、第１絶縁１ｉ２１
上に厚さ７００人の多結晶シリコン膜である酸化性膜２
２を堆積させる。ここで酸化性膜２２の表面には自然酸
化膜２３が生成して、第１図（Ｅ〕）に示ずような構成
となっている。
次に、アンモニア（ＮＨ３）雰囲気中で高温処理を施し
、自然酸化膜２３及び酸化性膜２２の一部を直接窒化し
てシリコン窒化膜である第１の耐酸化性膜２４を形成す
る。その後、第１の耐酸化性膜２４の表面に厚さ２３０
０へのシリコン窒化膜を形成して第２の耐酸化性膜２５
となし、第１図（ｂ）に示す構造とする。
、自然酸化膜２３及び酸化性膜２２の一部を直接窒化し
てシリコン窒化膜である第１の耐酸化性膜２４を形成す
る。その後、第１の耐酸化性膜２４の表面に厚さ２３０
０へのシリコン窒化膜を形成して第２の耐酸化性膜２５
となし、第１図（ｂ）に示す構造とする。
次いで、第２の耐酸化性膜２５の表面にフィールド領域
の予定部分に対応した窓を有するレジスト膜を形成しく
図示せず）、レジスト膜をマスクどして反応性イオンエ
ツチング（ＲＩＥ）法により第２の耐酸化性膜２５及び
第１の耐酸化性膜２４を選択的に除去し、その後反転防
止用の不純物２６を注入する（第１図（Ｃ））。不純物
２６としては例えば１１Ｂ＋が使用され、加速エネルギ
ー１００ＫｃＶ、ドーズｍ Ｉ Ｘ １０１３ｃｌｌ−
２の注入条件に設定してイオン注入ずればよい。
の予定部分に対応した窓を有するレジスト膜を形成しく
図示せず）、レジスト膜をマスクどして反応性イオンエ
ツチング（ＲＩＥ）法により第２の耐酸化性膜２５及び
第１の耐酸化性膜２４を選択的に除去し、その後反転防
止用の不純物２６を注入する（第１図（Ｃ））。不純物
２６としては例えば１１Ｂ＋が使用され、加速エネルギ
ー１００ＫｃＶ、ドーズｍ Ｉ Ｘ １０１３ｃｌｌ−
２の注入条件に設定してイオン注入ずればよい。
次に、レジスト膜を除去し、残存する第１及び第２の耐
酸化性膜２４．２５をマスクとして熱酸化雰囲気中で熱
酸化を行ない、厚さ８０００人のフィールド酸化膜２７
をシリコン基板２０上に形成する。なお、シリコン基板
２０に注入された不純物２６は、熱酸化工程での熱処理
によってフィールド酸化膜２７の直下にフィールド反転
防止層２８を形成することとなる。その後、第１及び第
２の耐酸化性膜２４．２５及び酸化性ｇ！２２を除去し
てフィールド酸化膜２７を形成した半導体装置を得るこ
とができる（第１図（ｄ））。
酸化性膜２４．２５をマスクとして熱酸化雰囲気中で熱
酸化を行ない、厚さ８０００人のフィールド酸化膜２７
をシリコン基板２０上に形成する。なお、シリコン基板
２０に注入された不純物２６は、熱酸化工程での熱処理
によってフィールド酸化膜２７の直下にフィールド反転
防止層２８を形成することとなる。その後、第１及び第
２の耐酸化性膜２４．２５及び酸化性ｇ！２２を除去し
てフィールド酸化膜２７を形成した半導体装置を得るこ
とができる（第１図（ｄ））。
この実施例によれば、窒化工程において、多結晶シリコ
ン膜２２上に形成されていた自然酸化膜２３は、アンモ
ニア雰囲気中で高温処理されることによって直接窒化さ
れて第１の耐酸化性膜２４を形成する。その結果、フィ
ールド酸化を行なう熱酸化工程において多結晶シリコン
膜である酸化性膜２２には自然酸化膜が存在せず、従来
技術の如き自然酸化膜を通じての酸化の横方向拡散が生
ぜず、バーズビークを少なくする作用をなす。
ン膜２２上に形成されていた自然酸化膜２３は、アンモ
ニア雰囲気中で高温処理されることによって直接窒化さ
れて第１の耐酸化性膜２４を形成する。その結果、フィ
ールド酸化を行なう熱酸化工程において多結晶シリコン
膜である酸化性膜２２には自然酸化膜が存在せず、従来
技術の如き自然酸化膜を通じての酸化の横方向拡散が生
ぜず、バーズビークを少なくする作用をなす。
第２図（ａ）ないしくｄ）は本発明の他の実施例に係る
製造工程を説明する工程別断面図である。
製造工程を説明する工程別断面図である。
この実施例では、第１図に示す工程において、アンモニ
ア雰囲気中で自然酸化膜（第１回付号２３）及び酸化性
１！、！ ２２の一部を直接窒化してシリコン窒化膜か
らなる第１の耐酸化性膜２４を形成し、更に第２の耐酸
化性膜２５を堆積する点は同じであるので第２図におい
ては単複記載をさせるためにこの工程を省略しである。
ア雰囲気中で自然酸化膜（第１回付号２３）及び酸化性
１！、！ ２２の一部を直接窒化してシリコン窒化膜か
らなる第１の耐酸化性膜２４を形成し、更に第２の耐酸
化性膜２５を堆積する点は同じであるので第２図におい
ては単複記載をさせるためにこの工程を省略しである。
第１及び第２のＩｌｉｎＭ化性膜２４．２５を備えるシ
リコン基板２０には、第２の耐酸化性膜２５の表面に厚
さ約３５００人の多結晶シリコン膜が准（？１され第２
の酸化性膜３０が形成される（第２図（ａ））。
リコン基板２０には、第２の耐酸化性膜２５の表面に厚
さ約３５００人の多結晶シリコン膜が准（？１され第２
の酸化性膜３０が形成される（第２図（ａ））。
次に、第２の酸化性膜３０の表面にフィールド領域の予
定部分に対応した領域に窓を有するレジスト膜が形成さ
れ（図示せず）、レジスト膜をマスクとして反応性イオ
ンエツチング法により第２の酸化性膜３０が選択的に除
去される（第２図（ｂ））。
定部分に対応した領域に窓を有するレジスト膜が形成さ
れ（図示せず）、レジスト膜をマスクとして反応性イオ
ンエツチング法により第２の酸化性膜３０が選択的に除
去される（第２図（ｂ））。
その後、レジスト膜を除去して熱酸化雰囲気中で熱酸化
が行なわれ、第２の酸化性膜３０覧よθざ約７０００Ａ
の第２の絶縁膜３１となる。このとき第２の絶縁膜３１
は横方向に広がるため選択的に除去した幅はより小さく
なる。次いで第２の絶縁膜３１をマスクとして反応性イ
オンエツチング法により第２の耐酸化性膜２５及び第１
の耐酸化性膜２４を選択的に除去し、そののち反転防止
用の不純物２６を注入する（第２図（Ｃ））。
が行なわれ、第２の酸化性膜３０覧よθざ約７０００Ａ
の第２の絶縁膜３１となる。このとき第２の絶縁膜３１
は横方向に広がるため選択的に除去した幅はより小さく
なる。次いで第２の絶縁膜３１をマスクとして反応性イ
オンエツチング法により第２の耐酸化性膜２５及び第１
の耐酸化性膜２４を選択的に除去し、そののち反転防止
用の不純物２６を注入する（第２図（Ｃ））。
次いで第２の絶縁膜３１を除去したのち残存する第１及
び第２の耐酸化性膜２４．２５をマスクとして熱酸化雰
囲気中で熱酸化を行なう（第２図（ｄ））。
び第２の耐酸化性膜２４．２５をマスクとして熱酸化雰
囲気中で熱酸化を行なう（第２図（ｄ））。
このようにして第１図（ｄ）に示すのと同様なフィール
ド酸化膜２７をシリコン基板２０上に形成することがで
きる。
ド酸化膜２７をシリコン基板２０上に形成することがで
きる。
この実施例によれば、＃４酸化性膜２４．２５上に生成
された第２の酸化性膜３０は選択的に除去後熱酸化され
て第２の絶縁膜３１となる。このときは熱酸化時の膨張
から選択的に除去された部分が狭まるためこれをマスク
どした第１及び第２の耐酸化性膜２４．２５の選択的除
去とこの第１及び第２の耐酸化性膜２４．２５をマスク
とした酸化により保られるフィールド酸化ＤＩは幅の狭
いものとなる。
された第２の酸化性膜３０は選択的に除去後熱酸化され
て第２の絶縁膜３１となる。このときは熱酸化時の膨張
から選択的に除去された部分が狭まるためこれをマスク
どした第１及び第２の耐酸化性膜２４．２５の選択的除
去とこの第１及び第２の耐酸化性膜２４．２５をマスク
とした酸化により保られるフィールド酸化ＤＩは幅の狭
いものとなる。
（発明の効果〕
以上のように本発明によれば半導体基板上の酸化性膜に
直接に耐酸化性膜を形成するようにして酸化性膜と耐酸
化性膜との境界部分の自然酸化膜を排除するようにした
ので、フィールド酸化膜などの酸化膜を形成するとぎに
大きなバーズビークを生ずることがない。
直接に耐酸化性膜を形成するようにして酸化性膜と耐酸
化性膜との境界部分の自然酸化膜を排除するようにした
ので、フィールド酸化膜などの酸化膜を形成するとぎに
大きなバーズビークを生ずることがない。
第１図は本発明の一実施例を示す工程別断面図、第２図
は本発明の他の実施例を示ず工程別断面図、第３図は従
来方法の一例を示す工程別断面図である。 ２０・・・シリコン基板、２１・・・第１絶縁層、２２
・・・酸化性膜、２３・・・自然酸化膜、２４・・・第
１の耐酸化性膜、２５・・・第２の耐酸化性膜、２６・
・・不純物、２７・・・フィールド酸化膜、３０・・・
第２の酸化性膜、３１・・・第２の絶縁膜。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第２図
は本発明の他の実施例を示ず工程別断面図、第３図は従
来方法の一例を示す工程別断面図である。 ２０・・・シリコン基板、２１・・・第１絶縁層、２２
・・・酸化性膜、２３・・・自然酸化膜、２４・・・第
１の耐酸化性膜、２５・・・第２の耐酸化性膜、２６・
・・不純物、２７・・・フィールド酸化膜、３０・・・
第２の酸化性膜、３１・・・第２の絶縁膜。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板表面に絶縁膜と酸化性膜を順次形成する
第１の工程と、前記酸化性膜を直接窒化して前記酸化性
膜上に形成された自然酸化膜および前記酸化性膜の少な
くとも一部を耐酸化性膜にする第２の工程と、前記耐酸
化性膜を選択的に除去し、残存する耐酸化性膜をマスク
として厚い酸化膜を形成する第３の工程とを備えた半導
体装置の製造方法。 ２、耐酸化性膜が、酸化性膜の少なくとも一部を直接窒
化した第１の耐酸化性膜と、その後にＣＶＤ法により前
記第１の耐酸化性膜上に形成した第２の耐酸化性膜とに
よつて形成され、前記第１及び第２の耐酸化性膜をマス
クとして酸化膜が形成される特許請求の範囲第１項記載
の半導体装置の製造方法。 ３、酸化性膜が多結晶シリコンであり、耐酸化性膜が窒
化シリコンである特許請求の範囲第１項または第２項記
載の半導体装置の製造方法。 ４、半導体基板表面に絶縁膜と第１の酸化性膜を順次形
成する第１の工程と、前記第１の酸化性膜を直接窒化し
て前記酸化性膜上に形成された自然酸化膜および前記第
１の酸化性膜の少なくとも一部を耐酸化性膜にする第２
の工程と、この耐酸化性膜の上に第２の酸化性膜を形成
して選択的に除去した後、これを酸化して酸化膜を形成
する第３の工程と、この酸化膜をマスクとして前記耐酸
化性膜を選択的に除去し、残存する耐酸化性膜をマスク
として厚い酸化膜を形成する第４の工程とを備えた半導
体装置の製造方法。 ５、耐酸化性膜が第１の酸化性膜の少なくとも一部を直
接窒化した第１の耐酸化性膜と、その後にＣＶＤ法によ
り前記第１の耐酸化性膜上に形成した第２の耐酸化性膜
とによって形成され、前記第１及び第２の耐酸化性膜を
マスクとして厚い酸化膜が形成される特許請求の範囲第
４項記載の半導体装置の製造方法。 ６、酸化性膜が多結晶シリコンであり、耐酸化性膜が窒
化シリコンである特許請求の範囲第４項または第５項記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29701985A JPS62156839A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29701985A JPS62156839A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156839A true JPS62156839A (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=17841187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29701985A Pending JPS62156839A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62156839A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02268434A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5994203A (en) * | 1996-02-28 | 1999-11-30 | Micron Technology, Inc. | Process for stress reduction in silicon during field isolation |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP29701985A patent/JPS62156839A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02268434A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-02 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5994203A (en) * | 1996-02-28 | 1999-11-30 | Micron Technology, Inc. | Process for stress reduction in silicon during field isolation |
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