JPH0474425A - 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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- JPH0474425A JPH0474425A JP18904490A JP18904490A JPH0474425A JP H0474425 A JPH0474425 A JP H0474425A JP 18904490 A JP18904490 A JP 18904490A JP 18904490 A JP18904490 A JP 18904490A JP H0474425 A JPH0474425 A JP H0474425A
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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】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置の製造方法に係わり、特に選択酸化
法の分離のリーク低減に関するものであム 従来の技術 従来 素子分離法として窒化膜を酸化マスクとして用い
るＬＯＧＯ３分離法が用いられている。
法の分離のリーク低減に関するものであム 従来の技術 従来 素子分離法として窒化膜を酸化マスクとして用い
るＬＯＧＯ３分離法が用いられている。
このＬＯＣＯ５法は無理やり所定の部分を酸化するため
に酸化膜の端部に歪が生じて欠陥の発生があム またこ
の部分において界面準位密度の増加が発生する。これま
での素子の集積度でζよ Ｌ○ＣＯ８膜厚を薄くし歪を
低下することによってどうにか使用に耐えるものであっ
た しかしなが収さらに微細になって素子密度か増えて
くると歪が蓄積して大きなリーク電流の発生となるため
に十分な特性を得ることができなくなる。第２図はこの
従来のＬＯＣＯ３法の断面図を示すものである。
に酸化膜の端部に歪が生じて欠陥の発生があム またこ
の部分において界面準位密度の増加が発生する。これま
での素子の集積度でζよ Ｌ○ＣＯ８膜厚を薄くし歪を
低下することによってどうにか使用に耐えるものであっ
た しかしなが収さらに微細になって素子密度か増えて
くると歪が蓄積して大きなリーク電流の発生となるため
に十分な特性を得ることができなくなる。第２図はこの
従来のＬＯＣＯ３法の断面図を示すものである。
１はシリコン基板、 ２は酸化膜 ３は窒化Ａ７は選択
酸化膜を示す。歪の大きな場所を１１に示す。以上のよ
うに構成された従来の方法のままでは歪の大きな場所１
１において欠陥が発生してリーク電流の増大となる。
酸化膜を示す。歪の大きな場所を１１に示す。以上のよ
うに構成された従来の方法のままでは歪の大きな場所１
１において欠陥が発生してリーク電流の増大となる。
発明が解決しようとする課題
前記のような構成で４表 選択酸化膜の下の欠陥のた
めにリーク電流を抑えることができない。このため日立
のＡｎｄｏ らはシ゛ヤへ°二−ス゛ シ１ヤーナ
ル オフ゛ アブライビ フィシ゛り７ス （Ｊ
ａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ ｐｈｙｓｉｃｓ） ｖｏｌ、２９．ｎｏ
、２ １９９０年２４０ページへＬＯＧＯ８分離を行っ
た素子において水素処理をすることによりリーク電流を
抑えることが可能であることを報告している。また日立
の犬湯らは弗素を高濃度接合形成のイオンと注入するこ
とによってリーク電流を防止できることを１９９０年３
７回応用物理関連連合講演会において報告をしていも この従来例については第３図を用いて説明すも工程断面
図において水素１２雰囲気中でシンターすると水素原子
はＬＯＣＯ３酸化膜のエツジの欠陥層の部分１１のダン
グリングボンドにまで拡散してこれを埋め安定化させる
ことかできる。このためにリーク電流は２桁近く改善す
ることができも またもう一つの従来例を第４図を用い
て説明する。これはＬＯＣＯ８で分離部７を形成した後
にヒ素１３と共に弗素５をイオン注入して弗素とヒ素の
混合層１４を形成する方法である。この方法ではｎ゛型
層形成するときにはヒ素あるいはｐ型層を形成するとき
にはボロンとともに弗素５を注入する。
めにリーク電流を抑えることができない。このため日立
のＡｎｄｏ らはシ゛ヤへ°二−ス゛ シ１ヤーナ
ル オフ゛ アブライビ フィシ゛り７ス （Ｊ
ａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ ｐｈｙｓｉｃｓ） ｖｏｌ、２９．ｎｏ
、２ １９９０年２４０ページへＬＯＧＯ８分離を行っ
た素子において水素処理をすることによりリーク電流を
抑えることが可能であることを報告している。また日立
の犬湯らは弗素を高濃度接合形成のイオンと注入するこ
とによってリーク電流を防止できることを１９９０年３
７回応用物理関連連合講演会において報告をしていも この従来例については第３図を用いて説明すも工程断面
図において水素１２雰囲気中でシンターすると水素原子
はＬＯＣＯ３酸化膜のエツジの欠陥層の部分１１のダン
グリングボンドにまで拡散してこれを埋め安定化させる
ことかできる。このためにリーク電流は２桁近く改善す
ることができも またもう一つの従来例を第４図を用い
て説明する。これはＬＯＣＯ８で分離部７を形成した後
にヒ素１３と共に弗素５をイオン注入して弗素とヒ素の
混合層１４を形成する方法である。この方法ではｎ゛型
層形成するときにはヒ素あるいはｐ型層を形成するとき
にはボロンとともに弗素５を注入する。
第１の方法では水素のシンターを用いることで実現でき
るが水素は熱により不安定な性質を持つ。
るが水素は熱により不安定な性質を持つ。
長期間を経ることによって信頼性の劣化を招く可能性が
あム また高濃度の注入時に同時に弗素を注入すること
は第４図に示すようにＬＯＣＯＳエツジの高欠陥層に十
分な量の弗素を拡散することができなｔ、％ それは
高濃度注入後は拡散を抑制するため熱処理を極力減らす
ために弗素の再分布が十分でなく ＬＯＧＯＳエツジに
まで十分に拡散することができなし℃ このためせっか
く注入しても効果が低ｔ、％ また効果を得るために
相当のドーズ量を必要とする。
あム また高濃度の注入時に同時に弗素を注入すること
は第４図に示すようにＬＯＣＯＳエツジの高欠陥層に十
分な量の弗素を拡散することができなｔ、％ それは
高濃度注入後は拡散を抑制するため熱処理を極力減らす
ために弗素の再分布が十分でなく ＬＯＧＯＳエツジに
まで十分に拡散することができなし℃ このためせっか
く注入しても効果が低ｔ、％ また効果を得るために
相当のドーズ量を必要とする。
本発明はかかる点に鑑べ 効率よ＜ ＬＯＧＯ８のエツ
ジ下に弗素原子を再分布させることによって欠陥の改善
を行（＼ ＬＯＣＯ３において低リークの素子形成が可
能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
。
ジ下に弗素原子を再分布させることによって欠陥の改善
を行（＼ ＬＯＣＯ３において低リークの素子形成が可
能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
。
課題を解決するための手段
本発明は シリコン基板において少なくとも窒化膜を形
成する工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形
成する工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程
と、前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備
えた半導体装置の製造方法である。
成する工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形
成する工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程
と、前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備
えた半導体装置の製造方法である。
作用
本発明は前記した構成により、弗素原子をＬＯＧＯ８酸
化前に導入するために歪の大きいエツジにゲッター効果
を伴って引き込まれ 低欠陥層のシリコンダングリング
ボンドを弗素原子で終端することができる。ＬＯＧＯ８
酸化時は比較的高温で処理するために弗素原子は十分に
拡散し ゲッター効果によってＬＯＧＯＳエツジにまで
再分布する。
化前に導入するために歪の大きいエツジにゲッター効果
を伴って引き込まれ 低欠陥層のシリコンダングリング
ボンドを弗素原子で終端することができる。ＬＯＧＯ８
酸化時は比較的高温で処理するために弗素原子は十分に
拡散し ゲッター効果によってＬＯＧＯＳエツジにまで
再分布する。
実施例
第１図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法の工程断面図を示すものである。
法の工程断面図を示すものである。
同図（ａ）で４１ ｐ型シリコン基板１上に Ｌ○Ｃ
Ｏ８酸化の時にストレスを緩和する２０ｎｍ厚さの下地
酸化膜２を形成し その上に１６０ｎｍ厚さの窒化膜３
を被着させも この窒化膜３を選択的に除去して開孔部
を形成し この開孔部にボロンイオン４及び弗素イオン
５を注入する。それぞれ注入条件はボロンは５０ｋｅＶ
で２×１０”ｃｍ−”、弗素は３０ｋｅＶで３ ｘ １
０”ｃｍの注入を行っな 同図（ｂ）でにＬ３００ｎｍの酸化を行い選択酸化膜７
を形成し九 同図（ｃ）で（表 窒化膜３を燐酸で除去し八そのあと
酸化膜２を弗酸でエツチングしへ同図（ｄ）で（飄 こ
の部分に４０ｋｅＶの加速エネルギーにて４ ｘ １０
”ｃ ｍ−２ヒ素の高濃度注入を行し＼ 保護酸化膜９
を堆積してその後９００ｔ３０分の熱処理を行い高濃度
拡散層８を形成した そこに高濃度拡散層８に至るコン
タクト部を形成してＡ１電極１０を形成してｎ”−ｐダ
イオドの評価をし八 弗素原子がＬＯＣＯ８のエツジに
再分布して欠陥の中に入り込みリーク電流の元となるダ
ングリングボンドを終端してリーク電流の元を断ち切も
その結果２桁程度のリーク電流の改善が行われた この弗素の代わりに水素原子を打ち込んで同様のことを
おこなっても同様の効果がある力（水素の場合は熱処理
時に外部へ逃げてしまうために弗素程の効果は得られな
かっ九 また水素原子は軽いために表面に導入すること
に無理がある。そのため弗素の方が格段に優れていると
言える。
Ｏ８酸化の時にストレスを緩和する２０ｎｍ厚さの下地
酸化膜２を形成し その上に１６０ｎｍ厚さの窒化膜３
を被着させも この窒化膜３を選択的に除去して開孔部
を形成し この開孔部にボロンイオン４及び弗素イオン
５を注入する。それぞれ注入条件はボロンは５０ｋｅＶ
で２×１０”ｃｍ−”、弗素は３０ｋｅＶで３ ｘ １
０”ｃｍの注入を行っな 同図（ｂ）でにＬ３００ｎｍの酸化を行い選択酸化膜７
を形成し九 同図（ｃ）で（表 窒化膜３を燐酸で除去し八そのあと
酸化膜２を弗酸でエツチングしへ同図（ｄ）で（飄 こ
の部分に４０ｋｅＶの加速エネルギーにて４ ｘ １０
”ｃ ｍ−２ヒ素の高濃度注入を行し＼ 保護酸化膜９
を堆積してその後９００ｔ３０分の熱処理を行い高濃度
拡散層８を形成した そこに高濃度拡散層８に至るコン
タクト部を形成してＡ１電極１０を形成してｎ”−ｐダ
イオドの評価をし八 弗素原子がＬＯＣＯ８のエツジに
再分布して欠陥の中に入り込みリーク電流の元となるダ
ングリングボンドを終端してリーク電流の元を断ち切も
その結果２桁程度のリーク電流の改善が行われた この弗素の代わりに水素原子を打ち込んで同様のことを
おこなっても同様の効果がある力（水素の場合は熱処理
時に外部へ逃げてしまうために弗素程の効果は得られな
かっ九 また水素原子は軽いために表面に導入すること
に無理がある。そのため弗素の方が格段に優れていると
言える。
発明の詳細
な説明したように 本発明によれ（Ｌ 弗素の注入を一
工程追加するだけでリーク電流を著しく改善することが
でき、その実用的効果は犬きｌ、％
工程追加するだけでリーク電流を著しく改善することが
でき、その実用的効果は犬きｌ、％
第１図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法の工程断面医 第２図、第３図及び第４図は従来の技
術を説明するための断面図である。
法の工程断面医 第２図、第３図及び第４図は従来の技
術を説明するための断面図である。
Claims (2)
- （１）シリコン基板において少なくとも窒化膜を形成す
る工程と、この窒化膜を選択的に除去し開孔部を形成す
る工程と、この開孔部に弗素イオンを注入する工程と、
前記窒化膜を酸化マスクとして酸化する工程とを備えた
半導体装置の製造方法。 - （２）請求項（１）記載の弗素イオンの代わりに水素イ
オンを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 |
|---|---|---|---|
| JP18904490A JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18904490A JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474425A true JPH0474425A (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=16234353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18904490A Pending JPH0474425A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0474425A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617200A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄・ボロン系正方晶化合物 |
| US6611038B2 (en) * | 1996-10-17 | 2003-08-26 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
| US7176549B2 (en) | 1995-10-24 | 2007-02-13 | Micron Technology, Inc. | Shallow trench isolation using low dielectric constant insulator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117144A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPH01112755A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-01 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH023307A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Toray Ind Inc | 積層体 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18904490A patent/JPH0474425A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117144A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPH01112755A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-01 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH023307A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Toray Ind Inc | 積層体 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617200A (ja) * | 1992-10-19 | 1994-01-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類・鉄・ボロン系正方晶化合物 |
| US7176549B2 (en) | 1995-10-24 | 2007-02-13 | Micron Technology, Inc. | Shallow trench isolation using low dielectric constant insulator |
| US6611038B2 (en) * | 1996-10-17 | 2003-08-26 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
| US6762475B2 (en) * | 1996-10-17 | 2004-07-13 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer isolation structure formed by field oxidation |
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