JPS6288343A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6288343A JPS6288343A JP23021085A JP23021085A JPS6288343A JP S6288343 A JPS6288343 A JP S6288343A JP 23021085 A JP23021085 A JP 23021085A JP 23021085 A JP23021085 A JP 23021085A JP S6288343 A JPS6288343 A JP S6288343A
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- Japan
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- silicon
- nitride film
- silicon nitride
- oxide film
- film
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- Pending
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Element Separation (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造装置の製造工程における素子間分
離のための選択酸化膜領域の形成に関し、特に酸化のマ
スク下の横方向の広がシを少なくし、段差を少なくした
選択酸化膜の形成方法に関する。
離のための選択酸化膜領域の形成に関し、特に酸化のマ
スク下の横方向の広がシを少なくし、段差を少なくした
選択酸化膜の形成方法に関する。
従来、この種の酸化膜を用いる素子間分離法として、シ
リコン基板上にシリコン窒化膜を形成し、そのシリコン
窒化膜の所望の部分をフォトレジストをマスクにエツチ
ングして除去する。次に７オトレジストを除去した後、
シリコン窒化膜をマスクにシリコン基板を酸化し選択酸
化膜を形成し、素子分離領域を形成する。
リコン基板上にシリコン窒化膜を形成し、そのシリコン
窒化膜の所望の部分をフォトレジストをマスクにエツチ
ングして除去する。次に７オトレジストを除去した後、
シリコン窒化膜をマスクにシリコン基板を酸化し選択酸
化膜を形成し、素子分離領域を形成する。
第２図に従来の選択酸化膜形成方法を示す。第２図（ａ
）に示す様にシリコン基板１上にシリコン酸化膜２を形
成し、シリコン窒化膜３を形成した後、フォトレジスト
４を塗布し、リソグラフィ技術を用いてフォトレジスト
４をパターニングする。その後第２図（ｂ）に示す様に
フォトレジスト４をマスクにシリコン窒化膜３をエツチ
ングする。次にシリコン窒化膜３をマスクにシリコン窒
化膜３の開口部からシリコン基板１を酸化する。この時
第２図（Ｃ）において選択酸化領域８が形成されるが、
マスクであるシリコン窒化膜３の下のシリコン基板１の
非酸化領域９と選択酸化膜８においてそれらの表面間に
は段差が生じる。またシリコン窒化膜３をマスクにした
酸化においては、シリコン窒化膜の下のシリコン基板１
がシリコン窒化膜端部を起点として除々に酸化量は減少
するものの連続して酸化され、その横方向寸法は選択酸
化膜厚とほぼ同程度となる。また同時にマスクであるシ
リコン窒化膜端部は、シリコン窒化膜端部下のシリコン
基板の酸化によりその部分は体積膨張し、持ち上げられ
その量は選択酸化膜８の膜厚量の５０〜６０チの量とな
る。
）に示す様にシリコン基板１上にシリコン酸化膜２を形
成し、シリコン窒化膜３を形成した後、フォトレジスト
４を塗布し、リソグラフィ技術を用いてフォトレジスト
４をパターニングする。その後第２図（ｂ）に示す様に
フォトレジスト４をマスクにシリコン窒化膜３をエツチ
ングする。次にシリコン窒化膜３をマスクにシリコン窒
化膜３の開口部からシリコン基板１を酸化する。この時
第２図（Ｃ）において選択酸化領域８が形成されるが、
マスクであるシリコン窒化膜３の下のシリコン基板１の
非酸化領域９と選択酸化膜８においてそれらの表面間に
は段差が生じる。またシリコン窒化膜３をマスクにした
酸化においては、シリコン窒化膜の下のシリコン基板１
がシリコン窒化膜端部を起点として除々に酸化量は減少
するものの連続して酸化され、その横方向寸法は選択酸
化膜厚とほぼ同程度となる。また同時にマスクであるシ
リコン窒化膜端部は、シリコン窒化膜端部下のシリコン
基板の酸化によりその部分は体積膨張し、持ち上げられ
その量は選択酸化膜８の膜厚量の５０〜６０チの量とな
る。
上述した従来のシリコン窒化膜をマスクとした選択酸化
層による素子分離法は、酸化領域の酸化において、酸化
膜の体積膨張があシ、酸化領域の表面は非酸化領域の表
面よシ高くなる為、それらの間に段差が生じる。この酸
化領域と非酸化領域の段差は素子の微細化において酸化
領域近傍の非酸化領域に所望の微細フォトレジストパタ
ーンを形成しようとする時そのパターンが所望の寸法通
り形成されず、酸化領域から充分に離れた領域に形成し
たパターン寸法と酸化領域近傍の非酸化領域に形成した
パターン寸法が異なり寸法精度の低下を招き、また酸化
のマスクとして用いたシリコン窒化膜のマスク部の下ま
で酸化され、その横方向寸法値は選択酸化膜厚とほぼ同
等となり今後の微細素子領域形成において対応できない
という欠点がある。
層による素子分離法は、酸化領域の酸化において、酸化
膜の体積膨張があシ、酸化領域の表面は非酸化領域の表
面よシ高くなる為、それらの間に段差が生じる。この酸
化領域と非酸化領域の段差は素子の微細化において酸化
領域近傍の非酸化領域に所望の微細フォトレジストパタ
ーンを形成しようとする時そのパターンが所望の寸法通
り形成されず、酸化領域から充分に離れた領域に形成し
たパターン寸法と酸化領域近傍の非酸化領域に形成した
パターン寸法が異なり寸法精度の低下を招き、また酸化
のマスクとして用いたシリコン窒化膜のマスク部の下ま
で酸化され、その横方向寸法値は選択酸化膜厚とほぼ同
等となり今後の微細素子領域形成において対応できない
という欠点がある。
本発明の平坦化素子分離法は、シリコン窒化膜及び下地
シリコン酸化膜を７オトレジストをマスクにフォトリン
グラフィ技術を用いてエツチングし、シリコン基板をド
ライエツチングによシエッチングしシリコン基板溝部を
形成する工程と、気相成長法を用いてポリシリコン膜を
成長する工程と、ポリシリコン膜を異方性のドライエツ
チング装置を用いてエツチングし、パターン端部の側壁
に気相成長法で成長したポリシリコン膜を残す工程と、
所望のシリコン酸化膜分を選択酸化する工程と、酸化の
マスクとして用いたシリコン窒化膜を除去する工程を有
している。
シリコン酸化膜を７オトレジストをマスクにフォトリン
グラフィ技術を用いてエツチングし、シリコン基板をド
ライエツチングによシエッチングしシリコン基板溝部を
形成する工程と、気相成長法を用いてポリシリコン膜を
成長する工程と、ポリシリコン膜を異方性のドライエツ
チング装置を用いてエツチングし、パターン端部の側壁
に気相成長法で成長したポリシリコン膜を残す工程と、
所望のシリコン酸化膜分を選択酸化する工程と、酸化の
マスクとして用いたシリコン窒化膜を除去する工程を有
している。
次に、本発明について第１図を参照して説明する。第１
図（ａ）においてシリコン基板１を酸化炉で酸化し、２
００〜３００Ａの薄いシリコン酸化膜２層を形成し、そ
の表面に気相成長法（以下ＣＶＤ法を略す）を用いて、
シリコン窒化膜３を１５００〜２５０ＯＡの厚さで成長
させる。次に７オトレジストを塗布し、フォトリングラ
フィ技術を用いてフォトレジスト４に所望のパターンを
形成し、ドライエツチング装置を用いてフォトレジスト
をマスクにシリコン窒化膜をエツチング除去し、ぶつ酸
水溶液を用いてシリコン酸化膜２をエツチング除去する
。第１図（ｂ）において所望のパターンが形成されたフ
ォトレジスト４、シリコン窒化膜３及ｄシリコン酸化膜
２をマスクとして、シリコン基板１をドライエツチング
装置を用いて、約２０００〜３０００Ａエツチングする
。するとシリコン基板１にはシリコン溝部５が形成され
、次いてマスクとして用いたフォトレジスト４を酸素プ
ラズマ剥離装置で除去する。
図（ａ）においてシリコン基板１を酸化炉で酸化し、２
００〜３００Ａの薄いシリコン酸化膜２層を形成し、そ
の表面に気相成長法（以下ＣＶＤ法を略す）を用いて、
シリコン窒化膜３を１５００〜２５０ＯＡの厚さで成長
させる。次に７オトレジストを塗布し、フォトリングラ
フィ技術を用いてフォトレジスト４に所望のパターンを
形成し、ドライエツチング装置を用いてフォトレジスト
をマスクにシリコン窒化膜をエツチング除去し、ぶつ酸
水溶液を用いてシリコン酸化膜２をエツチング除去する
。第１図（ｂ）において所望のパターンが形成されたフ
ォトレジスト４、シリコン窒化膜３及ｄシリコン酸化膜
２をマスクとして、シリコン基板１をドライエツチング
装置を用いて、約２０００〜３０００Ａエツチングする
。するとシリコン基板１にはシリコン溝部５が形成され
、次いてマスクとして用いたフォトレジスト４を酸素プ
ラズマ剥離装置で除去する。
第１図（ｅ）において、減圧気相成長装置を用いて約３
０００〜５０００Ａ のポリシリコン層６を成長させ第
１図（ｄ）において、異方性の強いドライエツチング装
置を用いて、ポリシリコン層を全面エツチングする。シ
リコン窒化膜３がほぼ現わになった時エツチングをやめ
る。この時平らな部分のポリシリコン層６は削られシリ
コン窒化膜３及びシリコン酸化膜２のパターン端部及び
シリコン溝部５の側壁には、その段部に形成されたポリ
シリコン残部７が横寸法で０．２〜０．４μｍ残こる。
０００〜５０００Ａ のポリシリコン層６を成長させ第
１図（ｄ）において、異方性の強いドライエツチング装
置を用いて、ポリシリコン層を全面エツチングする。シ
リコン窒化膜３がほぼ現わになった時エツチングをやめ
る。この時平らな部分のポリシリコン層６は削られシリ
コン窒化膜３及びシリコン酸化膜２のパターン端部及び
シリコン溝部５の側壁には、その段部に形成されたポリ
シリコン残部７が横寸法で０．２〜０．４μｍ残こる。
この時シリコン溝部５の底部及びシリコン窒化膜表面に
ポリシリコンが残ることがあシ得るが、次工程で除去す
ることは可能である。
ポリシリコンが残ることがあシ得るが、次工程で除去す
ることは可能である。
第１図（ｅ）において、シリコン窒化膜３が酸化のマス
クとして有効であることを利用して、シリコ６一 ン窒化膜３の開口部分のシリコン基板１を１０００〜１
１３０℃の高圧酸化炉又は常圧酸化炉を用いて、酸素及
び水素ガス下で約１μｍの選択酸化膜８を形成する。こ
の時同時にシリコン窒化膜３のパターン端部に形成され
たポリシリコン残部７も酸化され第１１’Ｗ（ｆ）の様
になる為、ポリシリコン残部７の横方向の巾０．２〜０
．４μｍ分に相当するシリコン窒化膜３の下のシリコン
基板の酸化が減少し、またマスクとしてのシリコン窒化
膜３のパターン端部での持ち上がシも側壁にポリシリコ
ンのない、従来のシリコン窒化膜のパターン端部での持
ち上がり量より減少１〜、約半分となる。
クとして有効であることを利用して、シリコ６一 ン窒化膜３の開口部分のシリコン基板１を１０００〜１
１３０℃の高圧酸化炉又は常圧酸化炉を用いて、酸素及
び水素ガス下で約１μｍの選択酸化膜８を形成する。こ
の時同時にシリコン窒化膜３のパターン端部に形成され
たポリシリコン残部７も酸化され第１１’Ｗ（ｆ）の様
になる為、ポリシリコン残部７の横方向の巾０．２〜０
．４μｍ分に相当するシリコン窒化膜３の下のシリコン
基板の酸化が減少し、またマスクとしてのシリコン窒化
膜３のパターン端部での持ち上がシも側壁にポリシリコ
ンのない、従来のシリコン窒化膜のパターン端部での持
ち上がり量より減少１〜、約半分となる。
次に、シリコン窒化Ｈり３の側壁に形成したポリシリコ
ン残部７の酸化膜を除去する為、ぶつ酸水溶液で選択酸
化膜８の領域の表面を少々エツチング除去し、選択酸化
膜厚を所望の厚さにする。次に１６０℃前後のりん酸液
でマスクとして用いたシリコン窒化膜３を除去し、第１
図（ｇ）の様々選択酸化膜領域を形成する。
ン残部７の酸化膜を除去する為、ぶつ酸水溶液で選択酸
化膜８の領域の表面を少々エツチング除去し、選択酸化
膜厚を所望の厚さにする。次に１６０℃前後のりん酸液
でマスクとして用いたシリコン窒化膜３を除去し、第１
図（ｇ）の様々選択酸化膜領域を形成する。
以上説明したように本発明は、酸化のマスクとしてのシ
リコン窒化膜及びシリコン基板溝部の側壁にポリシリコ
ン層を形成し、シリコン窒化膜下のシリコン基板の横方
向に酸化が進むのを防止してシリコン窒化膜の開口部を
酸化することによシ、シリコン基板の横方向への酸化の
進行を従来方法の約半分とし、また非選択酸化領域のシ
リコン基板表面の高さと、選択酸化領域の表面の高さを
ほぼ同一にすることができる効果がある。また、次工程
において表面層に７オトレジストを塗布しパターニング
した場合、選択酸化領域及び非選択酸化領域で形成され
た７オ）Ｌ／シスト寸法が大巾に異々ることを防止でき
る効果がある。
リコン窒化膜及びシリコン基板溝部の側壁にポリシリコ
ン層を形成し、シリコン窒化膜下のシリコン基板の横方
向に酸化が進むのを防止してシリコン窒化膜の開口部を
酸化することによシ、シリコン基板の横方向への酸化の
進行を従来方法の約半分とし、また非選択酸化領域のシ
リコン基板表面の高さと、選択酸化領域の表面の高さを
ほぼ同一にすることができる効果がある。また、次工程
において表面層に７オトレジストを塗布しパターニング
した場合、選択酸化領域及び非選択酸化領域で形成され
た７オ）Ｌ／シスト寸法が大巾に異々ることを防止でき
る効果がある。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の選択酸化膜を形成する
為の工程を示す縦断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は従来
の選択酸化膜を形成する為の工程を示す縦断面図である
。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・薄いシリ
コン酸化膜、３・・・・・・シリコン窒化膜、４・・・
・・・フォトレジスト、５・・・・・・シリコン溝部、
６・・・−・・ポリシリコン層、７・・・・・・ポリシ
リコン残部、８・−・・・・選択酸化膜、９・・・・・
・非選択酸化領域。 手 ７Ｉｆｆｉ
為の工程を示す縦断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は従来
の選択酸化膜を形成する為の工程を示す縦断面図である
。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・薄いシリ
コン酸化膜、３・・・・・・シリコン窒化膜、４・・・
・・・フォトレジスト、５・・・・・・シリコン溝部、
６・・・−・・ポリシリコン層、７・・・・・・ポリシ
リコン残部、８・−・・・・選択酸化膜、９・・・・・
・非選択酸化領域。 手 ７Ｉｆｆｉ
Claims (1)
- シリコン窒化膜及び下地シリコン酸化膜をパターニング
し、次いでシリコン基板をドライエッチングによりエッ
チングし、該基板溝部を形成する工程と、気相成長法を
用いてポリシリコン膜を成長する工程と、ポリシリコン
膜を異方性のドライエッチングによってエッチングし、
パターン端部の側壁に気相成長法で成長したポリシリコ
ン膜を残す工程と、ポリシリコン及びシリコン基板を選
択酸化する工程と、酸化のマスクして用いたシリコン窒
化膜を除去する工程を具備した選択酸化膜を形成するこ
と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 |
|---|---|---|---|
| JP23021085A JPS6288343A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23021085A JPS6288343A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288343A true JPS6288343A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16904295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23021085A Pending JPS6288343A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08153777A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP23021085A patent/JPS6288343A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08153777A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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