JPH098020A - 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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- JPH098020A JPH098020A JP7151741A JP15174195A JPH098020A JP H098020 A JPH098020 A JP H098020A JP 7151741 A JP7151741 A JP 7151741A JP 15174195 A JP15174195 A JP 15174195A JP H098020 A JPH098020 A JP H098020A
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- silicon
- forming
- opening
- silicon layer
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
- H01L21/76227—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials the dielectric materials being obtained by full chemical transformation of non-dielectric materials, such as polycristalline silicon, metals
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法誤差を小さくするとともに、狭い素子分
離領域に厚い素子分離用の酸化層を形成することを可能
とすることにある。 【構成】 シリコン基板1の上側に形成された多結晶シ
リコン層3の上側にシリコン窒化層5を形成した後、シ
リコン窒化層5に多結晶シリコン層に達する開口部7を
形成し、この開口部7にエピタキシャル成長法でシリコ
ン層9を形成し、このシリコン層9を選択的に酸化させ
ることにより素子分離用の酸化層10を形成し、シリコ
ン窒化層5および酸化されなかった多結晶シリコン層3
を除去する。このため、狭い領域にも所望の層厚の素子
分離用の酸化層を形成することが可能となる。
離領域に厚い素子分離用の酸化層を形成することを可能
とすることにある。 【構成】 シリコン基板1の上側に形成された多結晶シ
リコン層3の上側にシリコン窒化層5を形成した後、シ
リコン窒化層5に多結晶シリコン層に達する開口部7を
形成し、この開口部7にエピタキシャル成長法でシリコ
ン層9を形成し、このシリコン層9を選択的に酸化させ
ることにより素子分離用の酸化層10を形成し、シリコ
ン窒化層5および酸化されなかった多結晶シリコン層3
を除去する。このため、狭い領域にも所望の層厚の素子
分離用の酸化層を形成することが可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置製造方法に関
するものである。
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、シリコン基板上に形成される
半導体素子の分離技術としては、シリコン基板上に絶縁
層を介してシリコン窒化層(Si3N4)を形成してパタ
ーンを形成した後、上記シリコン窒化層をマスクにして
選択酸化を行うことにより素子分離用の厚い酸化層を形
成するというLOCOS法が採用されていた。
半導体素子の分離技術としては、シリコン基板上に絶縁
層を介してシリコン窒化層(Si3N4)を形成してパタ
ーンを形成した後、上記シリコン窒化層をマスクにして
選択酸化を行うことにより素子分離用の厚い酸化層を形
成するというLOCOS法が採用されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のLOCOS法を
用いて素子分離用の酸化層を形成する方法では、上記シ
リコン窒化層下側への酸化層の食込み(いわゆるバーズ
ビーク)に起因する寸法誤差が大きいとともに、素子分
離領域の幅が狭い所には厚い素子分離用の酸化層が形成
できない。
用いて素子分離用の酸化層を形成する方法では、上記シ
リコン窒化層下側への酸化層の食込み(いわゆるバーズ
ビーク)に起因する寸法誤差が大きいとともに、素子分
離領域の幅が狭い所には厚い素子分離用の酸化層が形成
できない。
【0004】そこで本発明の目的は、寸法誤差を小さく
するとともに、狭い素子分離領域に厚い素子分離用の酸
化層を形成することを可能とすることにある。
するとともに、狭い素子分離領域に厚い素子分離用の酸
化層を形成することを可能とすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】シリコン基板の上側に第
1のシリコン層を形成する工程と、上記第1のシリコン
層の上側にシリコン窒化層を形成する工程と、上記シリ
コン窒化層の一部を選択的に除去することにより上記第
1のシリコン層に達する開口部を形成する工程と、上記
開口部において露出した上記第1のシリコン層上に上記
開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、上記
シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン層お
よび上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層に対
応する部分を選択的に酸化して素子分離用の酸化層を形
成する工程と、上記素子分離用の酸化層を残し、上記シ
リコン窒化層および第1のシリコン層を除去する工程と
からなる半導体装置の製造方法により上記目的を達成す
る。
1のシリコン層を形成する工程と、上記第1のシリコン
層の上側にシリコン窒化層を形成する工程と、上記シリ
コン窒化層の一部を選択的に除去することにより上記第
1のシリコン層に達する開口部を形成する工程と、上記
開口部において露出した上記第1のシリコン層上に上記
開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、上記
シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン層お
よび上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層に対
応する部分を選択的に酸化して素子分離用の酸化層を形
成する工程と、上記素子分離用の酸化層を残し、上記シ
リコン窒化層および第1のシリコン層を除去する工程と
からなる半導体装置の製造方法により上記目的を達成す
る。
【0006】この半導体装置の製造方法において、上記
開口部を形成する工程後に、この開口部の下側のシリコ
ン基板に反転防止用の不純物イオンを注入する工程を付
加し、上記素子分離用の酸化膜を形成する工程におい
て、上記不純物イオンを活性化して反転防止層を形成す
ることも好ましい。
開口部を形成する工程後に、この開口部の下側のシリコ
ン基板に反転防止用の不純物イオンを注入する工程を付
加し、上記素子分離用の酸化膜を形成する工程におい
て、上記不純物イオンを活性化して反転防止層を形成す
ることも好ましい。
【0007】また、シリコン基板の上側に第1のシリコ
ン層を形成する工程と、上記第1のシリコン層の上側に
シリコン窒化層を形成する工程と、上記シリコン窒化層
の一部を選択的に除去することにより上記第1のシリコ
ン層に達する開口部を形成する工程と、上記開口部にお
いて露出した上記第1のシリコン層上に上記開口部を塞
ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、上記シリコン窒
化層をマスクとして上記第2のシリコン層および上記第
1のシリコン層の上記第2のシリコン層に対応する部分
を選択的に酸化して素子分離用の第1の酸化層を形成す
る工程と、上記シリコン窒化層を除去する工程と、上記
第1のシリコン層の酸化されていない部分を総て酸化し
て第2の酸化層を形成する工程と、上記素子分離用の酸
化層を残して上記第2の酸化層を除去する工程とからな
る半導体装置の製造方法によっても上記目的を達成でき
る。
ン層を形成する工程と、上記第1のシリコン層の上側に
シリコン窒化層を形成する工程と、上記シリコン窒化層
の一部を選択的に除去することにより上記第1のシリコ
ン層に達する開口部を形成する工程と、上記開口部にお
いて露出した上記第1のシリコン層上に上記開口部を塞
ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、上記シリコン窒
化層をマスクとして上記第2のシリコン層および上記第
1のシリコン層の上記第2のシリコン層に対応する部分
を選択的に酸化して素子分離用の第1の酸化層を形成す
る工程と、上記シリコン窒化層を除去する工程と、上記
第1のシリコン層の酸化されていない部分を総て酸化し
て第2の酸化層を形成する工程と、上記素子分離用の酸
化層を残して上記第2の酸化層を除去する工程とからな
る半導体装置の製造方法によっても上記目的を達成でき
る。
【0008】この半導体装置の製造方法において、上記
開口部を形成する工程後に、この開口部の下側のシリコ
ン基板に反転防止用の不純物イオンを注入する工程を付
加し、上記素子分離用の第1の酸化膜を形成する工程に
おいて、上記不純物イオンを活性化して反転防止層を形
成することも好ましい。
開口部を形成する工程後に、この開口部の下側のシリコ
ン基板に反転防止用の不純物イオンを注入する工程を付
加し、上記素子分離用の第1の酸化膜を形成する工程に
おいて、上記不純物イオンを活性化して反転防止層を形
成することも好ましい。
【0009】
【実施例】次に本発明の一実施例の半導体装置の製造方
法について説明する。図1は本例を工程順に示した説明
図であり、同図を参照しながら説明する。
法について説明する。図1は本例を工程順に示した説明
図であり、同図を参照しながら説明する。
【0010】まず、図1(a)に示すように、シリコン
基板1を1000℃のO2雰囲気にて熱酸化し、酸化層
2(層厚50nm程度)を形成する。この酸化層2の上
に気相成長法により多結晶シリコン層3(層厚100n
m程度)を堆積する。1000℃のO2雰囲気にて多結
晶シリコン層3を熱酸化して酸化層4(層厚50nm程
度)を形成する。次に酸化層4の上に気相成長法により
シリコン窒化層5(層厚130nm程度)を形成する。
基板1を1000℃のO2雰囲気にて熱酸化し、酸化層
2(層厚50nm程度)を形成する。この酸化層2の上
に気相成長法により多結晶シリコン層3(層厚100n
m程度)を堆積する。1000℃のO2雰囲気にて多結
晶シリコン層3を熱酸化して酸化層4(層厚50nm程
度)を形成する。次に酸化層4の上に気相成長法により
シリコン窒化層5(層厚130nm程度)を形成する。
【0011】次に図1(b)に示すように、フォトレジ
スト6をマスクとして素子分離領域Aのシリコン窒化層
5をフッ素ガスを用いた異方性エッチングにより除去
し、さらにフッ酸処理をして開口部7を形成する。次
に、素子分離領域Aのシリコン基板1に反転防止のため
不純物イオン8を加速電圧100KeV、ドーズ量5×
1013cm-2程度でイオン注入する。例えばB+を不純
物イオンとして打ち込む。
スト6をマスクとして素子分離領域Aのシリコン窒化層
5をフッ素ガスを用いた異方性エッチングにより除去
し、さらにフッ酸処理をして開口部7を形成する。次
に、素子分離領域Aのシリコン基板1に反転防止のため
不純物イオン8を加速電圧100KeV、ドーズ量5×
1013cm-2程度でイオン注入する。例えばB+を不純
物イオンとして打ち込む。
【0012】次に図1(c)に示すように、フォトレジ
スト6を除去し、開口部7に露出した多結晶シリコン層
3の表面上にエピタキシャル成長により多結晶(もしは
単結晶)のシリコン層9(層厚300nm程度)を形成
する。これにより開口部7はシリコン層9により塞がれ
る。このシリコン層9は後に酸化されることにより後述
する素子分離用の酸化層となるが、この酸化層の厚さ
は、シリコン層9の成長を制御することにより容易に制
御できることとなる。
スト6を除去し、開口部7に露出した多結晶シリコン層
3の表面上にエピタキシャル成長により多結晶(もしは
単結晶)のシリコン層9(層厚300nm程度)を形成
する。これにより開口部7はシリコン層9により塞がれ
る。このシリコン層9は後に酸化されることにより後述
する素子分離用の酸化層となるが、この酸化層の厚さ
は、シリコン層9の成長を制御することにより容易に制
御できることとなる。
【0013】次に図1(d)に示すように、シリコン窒
化層5を選択酸化用のマスクとし、1000℃のウェッ
ト酸素雰囲気中での熱酸化にてシリコン層9を選択酸化
して層厚700nm程度の素子分離用の酸化層10を形
成する。酸化層10は狭い所定領域、すなわち、目的の
素子分離領域Aに制限することができる。また、このウ
エット酸化工程において、シリコン基板1中にイオン注
入された不純物イオン8は再拡散および活性化され、反
転防止層11が形成される。
化層5を選択酸化用のマスクとし、1000℃のウェッ
ト酸素雰囲気中での熱酸化にてシリコン層9を選択酸化
して層厚700nm程度の素子分離用の酸化層10を形
成する。酸化層10は狭い所定領域、すなわち、目的の
素子分離領域Aに制限することができる。また、このウ
エット酸化工程において、シリコン基板1中にイオン注
入された不純物イオン8は再拡散および活性化され、反
転防止層11が形成される。
【0014】次に図1(e)に示すように、不要になっ
たシリコン窒化層5をリン酸にて除去する。
たシリコン窒化層5をリン酸にて除去する。
【0015】次に図1(f)に示すように、1000℃
のO2雰囲気にて熱酸化を行い、上記ウェット酸化工程
において酸化されずに残された多結晶シリコン層3を総
て酸化して酸化層12を形成する。
のO2雰囲気にて熱酸化を行い、上記ウェット酸化工程
において酸化されずに残された多結晶シリコン層3を総
て酸化して酸化層12を形成する。
【0016】次に図1(g)に示すように、NH4F溶
液により、酸化層10および酸化層12をエッチング
し、酸化層12を総て除去しシリコン基板1を露出させ
る。酸化層10は酸化層12の厚さ分エッチングされ、
素子分離用の酸化層10が素子分離領域Aに残される。
液により、酸化層10および酸化層12をエッチング
し、酸化層12を総て除去しシリコン基板1を露出させ
る。酸化層10は酸化層12の厚さ分エッチングされ、
素子分離用の酸化層10が素子分離領域Aに残される。
【0017】本例によれば、素子分離用の酸化層10を
形成する際、シリコン窒化層5をマスクとしたシリコン
層9の選択酸化により所定の領域のみ酸化されるため、
寸法誤差が低減される。また、シリコン基板1自体は、
従来のLOCOS法により酸化層を形成する場合に比べ
て、酸化される割合が少ないのでシリコン基板1内の結
晶欠陥を低減できる。
形成する際、シリコン窒化層5をマスクとしたシリコン
層9の選択酸化により所定の領域のみ酸化されるため、
寸法誤差が低減される。また、シリコン基板1自体は、
従来のLOCOS法により酸化層を形成する場合に比べ
て、酸化される割合が少ないのでシリコン基板1内の結
晶欠陥を低減できる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、シリコン基板上に形成
された第1のシリコン層の上にシリコン窒化層を形成し
た後、シリコン窒化層に第1のシリコン層に達する開口
部を形成し、この開口部に第2のシリコン層を形成し、
この第2のシリコン層および第1のシリコン層を選択的
に酸化させることにより素子分離用の酸化層を形成しす
るため、狭い領域にも所望の層厚の素子分離用の酸化層
を形成することが可能となる。
された第1のシリコン層の上にシリコン窒化層を形成し
た後、シリコン窒化層に第1のシリコン層に達する開口
部を形成し、この開口部に第2のシリコン層を形成し、
この第2のシリコン層および第1のシリコン層を選択的
に酸化させることにより素子分離用の酸化層を形成しす
るため、狭い領域にも所望の層厚の素子分離用の酸化層
を形成することが可能となる。
【図1】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法の説
明のための説明図。
明のための説明図。
【符号の説明】 1 シリコン基板 3 多結晶シリコン層(第1のシリコン層) 5 シリコン窒化層 7 開口部 8 不純物イオン 9 シリコン層(第2のシリコン層) 10 酸化層(第1の酸化層) 11 反転防止層 12 酸化層(第2の酸化層)
Claims (4)
- 【請求項1】 シリコン基板の上側に第1のシリコン層
を形成する工程と、 上記第1のシリコン層の上側にシリコン窒化層を形成す
る工程と、 上記シリコン窒化層の一部を選択的に除去することによ
り上記第1のシリコン層に達する開口部を形成する工程
と、 上記開口部において露出した上記第1のシリコン層上に
上記開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン
層および上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層
に対応する部分を選択的に酸化して素子分離用の酸化層
を形成する工程と、 上記素子分離用の酸化層を残し、上記シリコン窒化層お
よび第1のシリコン層を除去する工程とからなることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 シリコン基板の上側に第1のシリコン層
を形成する工程と、 上記第1のシリコン層の上側にシリコン窒化層を形成す
る工程と、 上記シリコン窒化層の一部を選択的に除去することによ
り上記第1のシリコン層に達する開口部を形成する工程
と、 上記開口部において露出した上記第1のシリコン層上に
上記開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン
層および上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層
に対応する部分を選択的に酸化して素子分離用の第1の
酸化層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層を除去する工程と、 上記第1のシリコン層の酸化されていない部分を総て酸
化して第2の酸化層を形成する工程と、 上記素子分離用の酸化層を残して上記第2の酸化層を除
去する工程とからなることを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項3】 シリコン基板の上側に第1のシリコン層
を形成する工程と、 上記第1のシリコン層の上側にシリコン窒化層を形成す
る工程と、 上記シリコン窒化層の一部を選択的に除去することによ
り上記第1のシリコン層に達する開口部を形成する工程
と、 上記開口部の下側のシリコン基板に反転防止用の不純物
イオンを注入する工程と、 上記開口部において露出した上記第1のシリコン層上に
上記開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン
層および上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層
に対応する部分を選択的に酸化して素子分離用の酸化層
を形成するとともに、上記不純物イオンを活性化して反
転防止層を形成する工程と、 上記素子分離用の酸化層を残し、上記シリコン窒化層お
よび第1のシリコン層を除去する工程とからなることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 シリコン基板の上側に第1のシリコン層
を形成する工程と、 上記第1のシリコン層の上側にシリコン窒化層を形成す
る工程と、 上記シリコン窒化層の一部を選択的に除去することによ
り上記第1のシリコン層に達する開口部を形成する工程
と、 上記開口部の下側のシリコン基板に反転防止用の不純物
イオンを注入する工程と、 上記開口部において露出した上記第1のシリコン層上に
上記開口部を塞ぐ第2のシリコン層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層をマスクとして上記第2のシリコン
層および上記第1のシリコン層の上記第2のシリコン層
に対応する部分を選択的に酸化して素子分離用の第1の
酸化層を形成するとともに、上記不純物イオンを活性化
して反転防止層を形成する工程と、 上記シリコン窒化層を除去する工程と、 上記第1のシリコン層の酸化されていない部分を総て酸
化して第2の酸化層を形成する工程と、 上記素子分離用の第1の酸化層を残して上記第2の酸化
層を除去する工程とからなることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7151741A JPH098020A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
US08/663,426 US5683933A (en) | 1995-06-19 | 1996-06-17 | Method of fabricating a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7151741A JPH098020A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH098020A true JPH098020A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15525277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7151741A Pending JPH098020A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5683933A (ja) |
JP (1) | JPH098020A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2325084A (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-11 | Hyundai Electronics Ind | Field oxide fabrication |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10125773A (ja) * | 1996-10-21 | 1998-05-15 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6087241A (en) * | 1997-09-05 | 2000-07-11 | Microchip Technology Incorporated | Method of forming side dielectrically isolated semiconductor devices and MOS semiconductor devices fabricated by this method |
US6727161B2 (en) | 2000-02-16 | 2004-04-27 | Cypress Semiconductor Corp. | Isolation technology for submicron semiconductor devices |
KR100855960B1 (ko) * | 2005-09-20 | 2008-09-02 | 삼성전자주식회사 | 기판 스트레스를 억제할 수 있는 cmos 이미지 소자 및그 제조방법 |
US8338888B2 (en) * | 2009-09-29 | 2012-12-25 | STMicroelectronicis S.r.l. | Process for manufacturing an integrated device with “damascene” field insulation, and integrated device made by such process |
US8941176B2 (en) * | 2009-09-29 | 2015-01-27 | Stmicroelectronics S.R.L. | Integrated device with raised locos insulation regions and process for manufacturing such device |
US8835261B2 (en) | 2011-03-14 | 2014-09-16 | International Business Machines Corporation | Field effect transistor structure and method of forming same |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4818235A (en) * | 1987-02-10 | 1989-04-04 | Industry Technology Research Institute | Isolation structures for integrated circuits |
JPH0212942A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-17 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0267728A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | 素子分離用酸化膜の形成方法 |
JPH04112532A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路の製造方法 |
US5130268A (en) * | 1991-04-05 | 1992-07-14 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming planarized shallow trench isolation in an integrated circuit and a structure formed thereby |
US5087586A (en) * | 1991-07-03 | 1992-02-11 | Micron Technology, Inc. | Process for creating fully-recessed field isolation regions by oxidizing a selectively-grown epitaxial silicon layer |
KR970003893B1 (ko) * | 1993-10-25 | 1997-03-22 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 장치의 소자 분리 방법 |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP7151741A patent/JPH098020A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-17 US US08/663,426 patent/US5683933A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2325084B (en) * | 1997-05-07 | 2002-03-20 | Hyundai Electronics Ind | A method for forming an isolation insulating film for internal elements of a semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5683933A (en) | 1997-11-04 |
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