JPH04273440A - 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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- JPH04273440A JPH04273440A JP3459691A JP3459691A JPH04273440A JP H04273440 A JPH04273440 A JP H04273440A JP 3459691 A JP3459691 A JP 3459691A JP 3459691 A JP3459691 A JP 3459691A JP H04273440 A JPH04273440 A JP H04273440A
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- oxide film
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- silicon nitride
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- Pending
Links
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Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体集積回路の素子分離領域の
形成工程においては、図２に示すような方法で段階的に
行われている。すなわち、図２（ａ） においてシリコ
ン基板１上に熱酸化膜２を形成し、ついで図２（ｂ）
において熱酸化膜２の上にＣＶＤ法によりシリコン窒化
膜（Ｓｉ３Ｎ４ 膜）３を堆積し、さらに図２（ｃ）
において写真食刻（フォトエッチング）により活性化領
域にシリコン窒化膜３を残して他の部分を除去し、最後
に図２（ｄ） において酸化種として水蒸気を用いて下
記式（数１）に従って熱酸化処理を行って厚さ１μｍ
程度のフィールド酸化膜（ＳｉＯ２）４を形成する。
形成工程においては、図２に示すような方法で段階的に
行われている。すなわち、図２（ａ） においてシリコ
ン基板１上に熱酸化膜２を形成し、ついで図２（ｂ）
において熱酸化膜２の上にＣＶＤ法によりシリコン窒化
膜（Ｓｉ３Ｎ４ 膜）３を堆積し、さらに図２（ｃ）
において写真食刻（フォトエッチング）により活性化領
域にシリコン窒化膜３を残して他の部分を除去し、最後
に図２（ｄ） において酸化種として水蒸気を用いて下
記式（数１）に従って熱酸化処理を行って厚さ１μｍ
程度のフィールド酸化膜（ＳｉＯ２）４を形成する。
【０００３】
Ｓｉ＋２Ｈ２Ｏ →ＳｉＯ２＋２Ｈ２
…
………（数１）
…
………（数１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水蒸気
は高温で（数２）の反応式のように窒化膜と反応し、こ
れによって発生した４ＮＨ３ は、（数３）のようにシ
リコン基板１と反応して図３に示すような窒化物５が発
生すると報告されている（たとえば、Ｅ．Ｋｏｏｉ，‘
Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｎｉｔｒ
ｉｄｅ ａｔ ａ Ｓｉ−ＳｉＯ２ Ｉｎｔｅｒｆａｃ
ｅ ｄｕｒｉｎｇ Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ
ｏｆＳｉｃｏｎ ａｎｄ ｄｕｒｉｎｇ Ｈｅａｔ−Ｔ
ｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｘｉｄｉｚｅｄ Ｓｉｃｏ
ｎ ｉｎ ＮＨ３ Ｇａｓ’，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．（１９７６）Ｖｏｌ．１２３，Ｎｏ．７
，ｐ１１１７−１１２０ 参照） 。
は高温で（数２）の反応式のように窒化膜と反応し、こ
れによって発生した４ＮＨ３ は、（数３）のようにシ
リコン基板１と反応して図３に示すような窒化物５が発
生すると報告されている（たとえば、Ｅ．Ｋｏｏｉ，‘
Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｎｉｔｒ
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ｅｍ．Ｓｏｃ．（１９７６）Ｖｏｌ．１２３，Ｎｏ．７
，ｐ１１１７−１１２０ 参照） 。
【０００５】
Ｓｉ３Ｎ４ ＋６Ｈ２Ｏ →３ＳｉＯ２＋４Ｎ
Ｈ３ ……
……（数２） ４ＮＨ３ ＋３Ｓｉ →Ｓｉ３
Ｎ４ ＋６Ｈ２
…………（数３）このようにいわゆるホワイト
リボンと称するＳｉ３Ｎ４ が生成して、後の工程で形
成されるゲート酸化膜が均一に成長することが妨げられ
、絶縁耐圧を低下させるという問題があった。なお、酸
化種として水蒸気の代わりにウェット酸素（Ｏ２＋Ｈ２
Ｏ）を用いる例も知られているが、これに含まれる水分
（Ｈ２Ｏ）によってやはり上記の（数２），（数３）の
反応が行われてＳｉ３Ｎ４ が生成するという欠点があ
る。本発明は上記のような課題を解決した半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
Ｈ３ ……
……（数２） ４ＮＨ３ ＋３Ｓｉ →Ｓｉ３
Ｎ４ ＋６Ｈ２
…………（数３）このようにいわゆるホワイト
リボンと称するＳｉ３Ｎ４ が生成して、後の工程で形
成されるゲート酸化膜が均一に成長することが妨げられ
、絶縁耐圧を低下させるという問題があった。なお、酸
化種として水蒸気の代わりにウェット酸素（Ｏ２＋Ｈ２
Ｏ）を用いる例も知られているが、これに含まれる水分
（Ｈ２Ｏ）によってやはり上記の（数２），（数３）の
反応が行われてＳｉ３Ｎ４ が生成するという欠点があ
る。本発明は上記のような課題を解決した半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン窒化
膜の耐酸化性マスクを用いてシリコン基板上を選択的に
酸化させる素子分離形成の工程の際に、ドライ酸素また
はオゾンを酸化種に用いることを特徴とする半導体装置
の製造方法である。
膜の耐酸化性マスクを用いてシリコン基板上を選択的に
酸化させる素子分離形成の工程の際に、ドライ酸素また
はオゾンを酸化種に用いることを特徴とする半導体装置
の製造方法である。
【０００７】
【作 用】本発明者が上記課題について鋭意研究実験
を重ねた結果、ドライ酸素あるいはオゾンを酸化種とし
て用いればよいことを見出し、本発明を完成させるに至
った。図１は酸化種として１ａｔｍ．のドライ酸素を用
いて、熱酸化処理時の温度を変化させたときの酸化時間
（ｍｉｎ）と膜厚（μｍ）の関係を調査したものである
。これらから明らかなように、膜厚は熱酸化温度と酸化
時間の関数として明確に表すことができ、たとえば１０
５０℃の温度で酸化した場合は酸化時間が約１１００ｍ
ｉｎ で４００ ｎｍの膜厚が得られることがわかる。 なお、オゾンについても同様の作用を有しており、ドラ
イ酸素に比して酸素原子が多くエネルギー的に不安定で
あるため、その反応速度が速くなる傾向である。
を重ねた結果、ドライ酸素あるいはオゾンを酸化種とし
て用いればよいことを見出し、本発明を完成させるに至
った。図１は酸化種として１ａｔｍ．のドライ酸素を用
いて、熱酸化処理時の温度を変化させたときの酸化時間
（ｍｉｎ）と膜厚（μｍ）の関係を調査したものである
。これらから明らかなように、膜厚は熱酸化温度と酸化
時間の関数として明確に表すことができ、たとえば１０
５０℃の温度で酸化した場合は酸化時間が約１１００ｍ
ｉｎ で４００ ｎｍの膜厚が得られることがわかる。 なお、オゾンについても同様の作用を有しており、ドラ
イ酸素に比して酸素原子が多くエネルギー的に不安定で
あるため、その反応速度が速くなる傾向である。
【０００８】このように本発明によれば、シリコン基板
を選択酸化する際に酸化種としてドライ酸素またはオゾ
ンを用いるようにしたので、選択酸化中に窒化物の生成
がなく、したがって膜厚が均一なゲート酸化膜を形成す
ることが可能となる。
を選択酸化する際に酸化種としてドライ酸素またはオゾ
ンを用いるようにしたので、選択酸化中に窒化物の生成
がなく、したがって膜厚が均一なゲート酸化膜を形成す
ることが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
前出した図２（ａ） の工程でシリコン基板１上に９５
０ ℃ウェット酸化で膜厚が３５０ Å程度の熱酸化膜
２を形成した後、図２（ｂ） の工程において熱酸化膜
２の上に７６０ ℃， ０．４Ｔｏｒｒ の減圧ＣＶＤ
法によりシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４ 膜）３を堆積さ
せ、さらに図２（ｃ） においてフォトエッチングによ
り活性化領域にシリコン窒化膜３を残して他の部分を除
去した。その後図２（ｄ） において酸化種としてドラ
イ酸素を用いてドライ酸化１０５０℃で熱酸化を行った
。その結果、その後のゲート酸化膜形成の際にホワイト
リボンの生成を防止することができた。
０ ℃ウェット酸化で膜厚が３５０ Å程度の熱酸化膜
２を形成した後、図２（ｂ） の工程において熱酸化膜
２の上に７６０ ℃， ０．４Ｔｏｒｒ の減圧ＣＶＤ
法によりシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４ 膜）３を堆積さ
せ、さらに図２（ｃ） においてフォトエッチングによ
り活性化領域にシリコン窒化膜３を残して他の部分を除
去した。その後図２（ｄ） において酸化種としてドラ
イ酸素を用いてドライ酸化１０５０℃で熱酸化を行った
。その結果、その後のゲート酸化膜形成の際にホワイト
リボンの生成を防止することができた。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィールド酸化の際の酸化種にドライ酸素またはオゾンを
用いるようにしたので、その後のゲート酸化膜形成の際
の膜厚を均一にすることが可能となり、半導体装置の品
質および歩留りの向上に寄与する。
ィールド酸化の際の酸化種にドライ酸素またはオゾンを
用いるようにしたので、その後のゲート酸化膜形成の際
の膜厚を均一にすることが可能となり、半導体装置の品
質および歩留りの向上に寄与する。
【図１】本発明法における酸化時間と膜厚との関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図２】従来の半導体集積回路の素子分離領域形成を示
す工程図である。
す工程図である。
【図３】窒化物の介在状況の説明図である。
１ シリコン基板
２ 熱酸化膜
３ シリコン窒化膜
４ フィールド酸化膜
５ 窒化物
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン窒化膜の耐酸化性マスク
を用いてシリコン基板上を選択的に酸化させる素子分離
形成の工程の際に、ドライ酸素またはオゾンを酸化種に
用い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 |
|---|---|---|---|
| JP3459691A JPH04273440A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3459691A JPH04273440A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273440A true JPH04273440A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=12418720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3459691A Pending JPH04273440A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04273440A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08162448A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Handotai Process Kenkyusho:Kk | 成膜方法 |
| US5672539A (en) * | 1994-01-14 | 1997-09-30 | Micron Technology, Inc. | Method for forming an improved field isolation structure using ozone enhanced oxidation and tapering |
| CN107991914A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-04 | 沈阳芯源微电子设备有限公司 | 一种基于单片机的开关回吸阀数字控制***及其控制方法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3459691A patent/JPH04273440A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5672539A (en) * | 1994-01-14 | 1997-09-30 | Micron Technology, Inc. | Method for forming an improved field isolation structure using ozone enhanced oxidation and tapering |
| US6072226A (en) * | 1994-01-14 | 2000-06-06 | Micron Technology, Inc. | Field isolation structure formed using ozone oxidation and tapering |
| JPH08162448A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Handotai Process Kenkyusho:Kk | 成膜方法 |
| CN107991914A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-04 | 沈阳芯源微电子设备有限公司 | 一种基于单片机的开关回吸阀数字控制***及其控制方法 |
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