JPS63302536A - 素子分離領域の形成方法 - Google Patents
素子分離領域の形成方法Info
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- JPS63302536A JPS63302536A JP13845787A JP13845787A JPS63302536A JP S63302536 A JPS63302536 A JP S63302536A JP 13845787 A JP13845787 A JP 13845787A JP 13845787 A JP13845787 A JP 13845787A JP S63302536 A JPS63302536 A JP S63302536A
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Landscapes
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は素子分離領域の形成方法、特に選択酸化による
埋め込み酸化膜を用いた素子分離領域の形成方法に関す
る。
埋め込み酸化膜を用いた素子分離領域の形成方法に関す
る。
（ロ）従来の技術
素子分離領域の形成方法として選択酸化（ＬＯＣＯ３）
法による酸化膜分離方法が特公昭４９−３９３０８号公
報等で良く知られている。
法による酸化膜分離方法が特公昭４９−３９３０８号公
報等で良く知られている。
断るＬＯＣＯ８法は第２図Ａおよび第２図Ｂに示すよう
に、シリコン基板（１１）上に約５００人の厚みのパッ
ド酸化膜（１２）を熱酸化して形成し、更にこのパッド
酸化膜（１２）上にシリコン窒化膜（１３）を堆積する
。続いてホトレジスト膜をフィールド領域（１４）を除
いて付着し、これをマスクとしてフィールド領域（１４
）上のシリコン窒化膜（１３）をエツチング除去してシ
リコン窒化［（１３）パターンを形成する。その後ボロ
ンをフィールド領域（１４）に選択的にイオン注入を行
い、Ｐ＋型のチャンネルストッパ領域（１５）を形成す
る。次いでホトレジスト膜を除去してシリコン窒化膜（
１３）パターンをマスクとして選択酸化を行い、フィー
ルド領域（１４）に部分的に基板（１１）に埋設された
フィールド酸化膜（１６）を成長させる。
に、シリコン基板（１１）上に約５００人の厚みのパッ
ド酸化膜（１２）を熱酸化して形成し、更にこのパッド
酸化膜（１２）上にシリコン窒化膜（１３）を堆積する
。続いてホトレジスト膜をフィールド領域（１４）を除
いて付着し、これをマスクとしてフィールド領域（１４
）上のシリコン窒化膜（１３）をエツチング除去してシ
リコン窒化［（１３）パターンを形成する。その後ボロ
ンをフィールド領域（１４）に選択的にイオン注入を行
い、Ｐ＋型のチャンネルストッパ領域（１５）を形成す
る。次いでホトレジスト膜を除去してシリコン窒化膜（
１３）パターンをマスクとして選択酸化を行い、フィー
ルド領域（１４）に部分的に基板（１１）に埋設された
フィールド酸化膜（１６）を成長させる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら従来の選択酸化法では、フィールド酸化膜
（１６）がシリコン窒化膜（１３）パターンの下に喰い
込んで成長するためにいわゆるバーズビークが形成され
る。このためにＬＳＩの集積化にとって大きな障害とな
っている。
（１６）がシリコン窒化膜（１３）パターンの下に喰い
込んで成長するためにいわゆるバーズビークが形成され
る。このためにＬＳＩの集積化にとって大きな障害とな
っている。
これを改善するためにシリコン窒化［（１３）パターン
を厚くしてパッド酸化膜（１２）を薄くしてバーズビー
クを制御する方法やフィールド酸化膜（１６）の成長膜
を薄くしフィールド酸化膜の喰い込みを制御する方法が
試みられている。
を厚くしてパッド酸化膜（１２）を薄くしてバーズビー
クを制御する方法やフィールド酸化膜（１６）の成長膜
を薄くしフィールド酸化膜の喰い込みを制御する方法が
試みられている。
しかし前者ではシリコン窒化膜が固いためにフィールド
端部におけるストレスが大きくなり、結晶欠陥が生じ易
くなり、後者ではフィールド反転電圧低下などの問題点
があり、選択酸化法による高集積化には限界がある。
端部におけるストレスが大きくなり、結晶欠陥が生じ易
くなり、後者ではフィールド反転電圧低下などの問題点
があり、選択酸化法による高集積化には限界がある。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は斯る問題点を鑑みてなされ、選択酸化用マスク
となるシリコン窒化膜の下にポリシリコン膜を設はフィ
ールド領域の選択酸化を行うことにより、従来の問題点
を大幅に改善した素子分離領域の形成方法を実現するも
のである。
となるシリコン窒化膜の下にポリシリコン膜を設はフィ
ールド領域の選択酸化を行うことにより、従来の問題点
を大幅に改善した素子分離領域の形成方法を実現するも
のである。
（ネ）作用
本発明に依れば、シリコン窒化膜下にポリシリコン膜を
設けることにより基板表面を被覆するパッド酸化膜を極
めて薄くあるいは不要とし且つポリシリコン膜によりシ
リコン窒化膜下の基板の酸化を遅延するので、選択酸化
を行う際にフィールド酸化膜の横方向への喰い込みを大
幅に縮少できる。
設けることにより基板表面を被覆するパッド酸化膜を極
めて薄くあるいは不要とし且つポリシリコン膜によりシ
リコン窒化膜下の基板の酸化を遅延するので、選択酸化
を行う際にフィールド酸化膜の横方向への喰い込みを大
幅に縮少できる。
（へ）実施例
以下に本発明の一実施例を第１図Ａ乃至第１図りを参照
して詳述する。
して詳述する。
本発明の第１の工程は、半導体基板（１）の−主面に薄
い酸化膜（２）を介するか直接ポリシリコン膜（３）を
付着することにある（第１図Ａ）。
い酸化膜（２）を介するか直接ポリシリコン膜（３）を
付着することにある（第１図Ａ）。
Ｐ型シリコン基板（１）表面を熱酸化して約５００人の
薄いパッド酸化膜（２）を付着する。このパッド酸化膜
（２）上に減圧ＣＶＤ法により約１０００人のポリシリ
コン膜（３）を付着する。なおポリシリコン膜（３）は
直接半導体基板（１）表面に（＝１看しても良い。
薄いパッド酸化膜（２）を付着する。このパッド酸化膜
（２）上に減圧ＣＶＤ法により約１０００人のポリシリ
コン膜（３）を付着する。なおポリシリコン膜（３）は
直接半導体基板（１）表面に（＝１看しても良い。
本発明の第２の工程は、ポリシリコン膜（３）をオキシ
ナイトライド膜（４）で被覆することにある（第１図Ｂ
）。
ナイトライド膜（４）で被覆することにある（第１図Ｂ
）。
このオキシナイトライド膜（４）はＳｉＨ，Ｃ１＊ ＋
ＮＨｓ＋Ｎ、０の混合ガスを用いて減圧ＣＶＤ法によ
り約１５００人の厚みに付着している。オキシナイトラ
イド膜（４）は酸素を含んだシリコン窒化膜であり、シ
リコン酸化膜とシリコン窒化膜の中間の性質を有し、シ
リコン窒化膜より柔かいので基板（１）へのストレスを
弱める働きをする。
ＮＨｓ＋Ｎ、０の混合ガスを用いて減圧ＣＶＤ法によ
り約１５００人の厚みに付着している。オキシナイトラ
イド膜（４）は酸素を含んだシリコン窒化膜であり、シ
リコン酸化膜とシリコン窒化膜の中間の性質を有し、シ
リコン窒化膜より柔かいので基板（１）へのストレスを
弱める働きをする。
本発明の第３の工程は、半導体基板（１〉のフィールド
領域（５）上のオキシナイトライド膜（４）をエツチン
グ除去することにある（第１図Ｃ）。
領域（５）上のオキシナイトライド膜（４）をエツチン
グ除去することにある（第１図Ｃ）。
オキシナイトライド膜（４）上にホトレジスト膜（図示
せず）を付若し、所望のパターンに露光してフィールド
領域（５）上のオキシナイトライド膜（４）を露出する
。続いてホトレジスト膜をマスクとしてオキシナイトラ
イド膜（４）をプラズマエラｆ’／’Ｉして、フィール
ド領域（５）のポリシリコン膜（３）を露出する。
せず）を付若し、所望のパターンに露光してフィールド
領域（５）上のオキシナイトライド膜（４）を露出する
。続いてホトレジスト膜をマスクとしてオキシナイトラ
イド膜（４）をプラズマエラｆ’／’Ｉして、フィール
ド領域（５）のポリシリコン膜（３）を露出する。
なお本工程ではオキシナイトライド膜（４）をマスクと
してボロンをイオン注入してフィールド領域（５）上に
Ｐ１型のチャンネルストッパ領域（６）を形成する。
してボロンをイオン注入してフィールド領域（５）上に
Ｐ１型のチャンネルストッパ領域（６）を形成する。
本発明の第４の工程は、半導体基板（１）のフィールド
領域（５）を選択酸化することにある（第１図Ｄ）。
領域（５）を選択酸化することにある（第１図Ｄ）。
本工程は本発明の特徴とする工程であり、オキシナイト
ライド膜（４）をマスクとして用い選択酸化を行い、フ
ィールド領域（５）に一部を基板（１）内に埋設したフ
ィールド酸化膜（７）を熱酸化により形成する。この選
択酸化はウェット０．雰囲気内で１０００℃で行い、約
８０００人の厚みのフィールド酸化膜（７）を形成し、
これと同時にチャンネルストッパ領域（６）もフィール
ド酸化膜（７）下にドライブインされる。
ライド膜（４）をマスクとして用い選択酸化を行い、フ
ィールド領域（５）に一部を基板（１）内に埋設したフ
ィールド酸化膜（７）を熱酸化により形成する。この選
択酸化はウェット０．雰囲気内で１０００℃で行い、約
８０００人の厚みのフィールド酸化膜（７）を形成し、
これと同時にチャンネルストッパ領域（６）もフィール
ド酸化膜（７）下にドライブインされる。
本工程ニおいて、選択酸化はポリシリコン膜（３）から
始まるのでポリシリコン膜（３）が熱酸化された後に基
板（１）が熱酸化される。この結果、ポリシリコン膜（
３）直下の基板（１）のフィールド領域（５）から熱酸
化されて、オキシナイトライド膜（４）下の基板（１）
はポリシリコン膜（３）の熱酸化が横方向に伸びるまで
遅れてから熱酸化が始まる。従ってフィールド酸化膜（
７）のオキシナイトライド膜（４）下への喰い込みを大
幅に抑制でき、バーズビークを極めて小さくできる。具
体的にはパッド酸化膜（２）の厚みが５００人のとき０
．８μｍ厚のフィールド酸化膜（７）の横方向への喰い
込み幅はオキシナイトライド膜（４）端部より約０．１
μｍとなる。またオキシナイトライド膜（４）はシリコ
ン窒化膜より柔かいので、フィールド端部へのストレス
はシリコン窒化膜に比べて大幅に緩和され結晶欠陥の発
生を低減できる。更にポリシリコン膜（３）もオキシナ
イトライド膜（４）によるストレスを吸収してフィール
ド端部へのストレスは抑制される。
始まるのでポリシリコン膜（３）が熱酸化された後に基
板（１）が熱酸化される。この結果、ポリシリコン膜（
３）直下の基板（１）のフィールド領域（５）から熱酸
化されて、オキシナイトライド膜（４）下の基板（１）
はポリシリコン膜（３）の熱酸化が横方向に伸びるまで
遅れてから熱酸化が始まる。従ってフィールド酸化膜（
７）のオキシナイトライド膜（４）下への喰い込みを大
幅に抑制でき、バーズビークを極めて小さくできる。具
体的にはパッド酸化膜（２）の厚みが５００人のとき０
．８μｍ厚のフィールド酸化膜（７）の横方向への喰い
込み幅はオキシナイトライド膜（４）端部より約０．１
μｍとなる。またオキシナイトライド膜（４）はシリコ
ン窒化膜より柔かいので、フィールド端部へのストレス
はシリコン窒化膜に比べて大幅に緩和され結晶欠陥の発
生を低減できる。更にポリシリコン膜（３）もオキシナ
イトライド膜（４）によるストレスを吸収してフィール
ド端部へのストレスは抑制される。
（ト）発明の効果
本発明に依れば、オキシナイトライド膜をマスクとして
ポリシリコン膜（３）を介して選択酸化をするので、パ
ッド酸化膜（２）を従来より大幅に薄くするか無くする
ことができ、且つオキシナイトライド膜（４）下の基板
の熱酸化をフィールド領域（５）より遅らせることがで
き、選択酸化によるフィールド酸化膜（７）のバーズビ
ークの発生を最少限に抑えることができる。このために
集積度を大幅に向上できる利点を有する。
ポリシリコン膜（３）を介して選択酸化をするので、パ
ッド酸化膜（２）を従来より大幅に薄くするか無くする
ことができ、且つオキシナイトライド膜（４）下の基板
の熱酸化をフィールド領域（５）より遅らせることがで
き、選択酸化によるフィールド酸化膜（７）のバーズビ
ークの発生を最少限に抑えることができる。このために
集積度を大幅に向上できる利点を有する。
また本発明に依れば、パッド酸化膜（２）を薄くしても
オキシナイトライド膜（４）がシリコン窒化膜より柔か
く、ポリシリコン膜（３）を緩衝材として配置するので
、選択酸化によるフィールド端部へのストレスを大幅に
緩和でき、結晶欠陥の少い素子形成領域を実現できる利
点を有する。
オキシナイトライド膜（４）がシリコン窒化膜より柔か
く、ポリシリコン膜（３）を緩衝材として配置するので
、選択酸化によるフィールド端部へのストレスを大幅に
緩和でき、結晶欠陥の少い素子形成領域を実現できる利
点を有する。
第１図Ａ乃至第１図りは本発明の素子分離領域の形成方
法を説明する断面図、第２図Ａおよび第２図Ｂは従来の
素子分離領域の形成方法を説明する断面図である。 （１）は半導体基板、 （２）はパッド酸化膜、（３）
はポリシリコン膜、 （４）はオキシナイトライド膜、
（５）はフィールド領域、 （６）はチャンネルスト
ッパ領域、 （７）はフィールド酸化膜である。
法を説明する断面図、第２図Ａおよび第２図Ｂは従来の
素子分離領域の形成方法を説明する断面図である。 （１）は半導体基板、 （２）はパッド酸化膜、（３）
はポリシリコン膜、 （４）はオキシナイトライド膜、
（５）はフィールド領域、 （６）はチャンネルスト
ッパ領域、 （７）はフィールド酸化膜である。
Claims (1)
- （１）半導体基板の一主面に薄い酸化膜を介するか直接
ポリシリコン膜を付着する工程と、 前記ポリシリコン膜上をオキシナイトライド膜で被覆す
る工程と、 前記半導体基板のフィールド領域上のオキシナイトライ
ド膜をエッチング除去する工程と、前記半導体基板のフ
ィールド領域を選択酸化する工程とを具備することを特
徴とする素子分離領域の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845787A JPS63302536A (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 素子分離領域の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13845787A JPS63302536A (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 素子分離領域の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302536A true JPS63302536A (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15222465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13845787A Pending JPS63302536A (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 素子分離領域の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63302536A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5093277A (en) * | 1989-03-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of device isolation using polysilicon pad LOCOS method |
| US5242849A (en) * | 1991-05-24 | 1993-09-07 | Nippon Steel Corporation | Method for the fabrication of MOS devices |
| US5432113A (en) * | 1992-08-04 | 1995-07-11 | Nippon Steel Corporation | Method of making a semiconductor memory device |
| US5472905A (en) * | 1990-11-17 | 1995-12-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for forming a field oxide layer of a semiconductor integrated circuit device |
| US5994203A (en) * | 1996-02-28 | 1999-11-30 | Micron Technology, Inc. | Process for stress reduction in silicon during field isolation |
-
1987
- 1987-06-02 JP JP13845787A patent/JPS63302536A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5093277A (en) * | 1989-03-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of device isolation using polysilicon pad LOCOS method |
| US5472905A (en) * | 1990-11-17 | 1995-12-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for forming a field oxide layer of a semiconductor integrated circuit device |
| US5242849A (en) * | 1991-05-24 | 1993-09-07 | Nippon Steel Corporation | Method for the fabrication of MOS devices |
| US5432113A (en) * | 1992-08-04 | 1995-07-11 | Nippon Steel Corporation | Method of making a semiconductor memory device |
| US5994203A (en) * | 1996-02-28 | 1999-11-30 | Micron Technology, Inc. | Process for stress reduction in silicon during field isolation |
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