JPS6174350A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6174350A
JPS6174350A JP19630884A JP19630884A JPS6174350A JP S6174350 A JPS6174350 A JP S6174350A JP 19630884 A JP19630884 A JP 19630884A JP 19630884 A JP19630884 A JP 19630884A JP S6174350 A JPS6174350 A JP S6174350A
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture 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
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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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。

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関するものであって、
VLS Iにおける素子分離領域を形成するのに用いて
最適なものである。
従来の技術 従来、VLS rにおける素子分離領域を形成する方法
としては、選択酸化法(LOCO5法)が一般に用いら
れている。このLOCO3法によれば、第2A図に示す
ように、まず例えばp型のシリコン基板l上に膜厚が5
00人程度のSiO□膜2を形成し、次いでこのSiO
□膜2上にSi3N4膜3(酸化防止l1l)を選択的
に形成した後、この5iJ4膜3をマスクとして、後述
のチャネル・ストッパ5形成用の不純物(例えばホウ素
B)をSiO□膜2を介してシリコン基板l中にイオン
注入する(シリコン基板l中の注入不純物を0で表す)
。次に上記Si3N、膜3をマスクとして熱酸化を行う
ことにより、第2B図に示すように、シリコン基板1に
厚いSiO□膜4(フィールド5in2膜)を形成する
なおこの熱酸化の際には、シリコン基板l中に注入され
た上記不純物が電気的に活性化されると共に深さ方向に
拡散される結果、SiO□膜4の下方にp°型のチャネ
ル・ストッパ5が形成される。この後、5iJa膜3を
エツチング除去した後、SingJIu2.4をエツチ
ングして第2C図に示す形状とする。
ところが、上記熱酸化の際には、シリコン基板lの表面
と垂直方向のみならず、この表面と平行な方向にも酸化
が進行するため、SiO□膜4の端部にいわゆるバーズ
ビーク4a(第2B図参照)が形成される。このバーズ
ビーク4aは上記5iOz膜4の膜厚に比例して大きく
なるのみならず、その表面の傾斜が緩やかであるため、
シリコン基板1の素子形成領域1aに形成されるトラン
ジスタ等の素子のチャネル幅が実際のマスク寸法(紙面
における5iJ4膜3の幅に対応する)よりも小さくな
り、その結果、LSIの性能の低下を招いてしまうとい
う欠点がある。特に、VLS rを製造する場合におい
て、Si3N、膜3の幅を例えば1.0μm以下程度に
微細化すると、第3A図〜第3C図から明らかなように
、バーズビーク4aの発生により素子の高密度化が阻ま
れてしまう。
なお本発明とはその目的が異なるが、特開昭56−70
644号公報に開示されている方法が本発明と関連する
先行技術として挙げられる。この方法によれば、第4図
に示すように、まずシリコン基板l上に形成された5i
(h膜2上に多結晶シリコン膜8を形成し、次いでこの
多結晶シリコン膜8上にSi 3N4膜3を形成した後
、熱酸化を行っている。
そしてこの方法によれば、上記熱酸化時に生ずる応力が
多結晶シリコン膜8により緩和され、その結果シリコン
基板1中に結晶欠陥が発生するのを防止することが可能
であるとされている。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、上述の問題にかんがみ、素子分離領域を形成
するための従来の半導体装置の製造方法が有する上述の
ような欠点を是正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。
問題点を解決するための手段 本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板(例
えばシリコン基板1)上に絶縁JI! (例えばSiO
□膜2)を形成する工程と、上記絶縁膜上に所定の半導
体N(例えば多結晶シリコン膜8)を形成する工程と、
上記所定の半導体層上に酸化防止膜(例えば5iJa膜
3)を形成する工程と、上記酸化防止膜及び上記所定の
半導体層の少なくとも一部を選択的に除去して所定形状
の酸化防止膜を形成する工程と、上記所定形状の酸化防
止膜をマスクとして熱酸化を行う工程とをそれぞれ具備
している。
作用 このようにすることによって、半導体基板の表面と平行
な方向への酸化の進行を抑制することが可能である。
実施例 以下本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例を図
面を参照しながら説明する。なお以下の第1A図〜第1
D図においては、第2A図〜第2C図と同一部分には同
一の符号を付し、必要に応じてその説明を省略する。 
 − まず第1A図に示すように、例えばp型のシリコン基板
lの表面を熱酸化して例えば膜厚25人の極めて薄いS
in、膜2を形成し、次いでこのSiO□膜2上膜上上
ぞれCVD法により例えば膜厚500人の多結晶シリコ
ン膜8及び例えば膜厚1000人の5iJa膜3を順次
被着形成する。次にこの5iJ4膜3上にフォトレジス
ト9を選択的に形成する。
次にこのフォトレジスト9をマスクとして既述と同様の
RrEによりSi、N、膜3をエツチングして第1B図
に示すように所定形状のSi3N4膜3aを形成し、さ
らに多結晶シリコン膜8を所定膜厚だけエツチングする
。次にフォトレジスト9を除去した後、Si3N4膜3
aをマスクとして、p型不純物、例えばBを多結晶シリ
コン膜8及び5iOz膜2を介してシリコン基板1中に
イオン注入する。
次に例えば上記5iJ4膜3aをマスクとして、多結晶
シリコン膜8及びシリコン基板1を熱酸化することによ
り、第1C図に示すように、厚いSiO□膜4 (フィ
ールドSiO□膜)を形成する。
次にリン酸(03PO4)を用いたウェットエツチング
によりSi3N4膜3aを除去し、次いで例えばKOH
水溶液を用いたウェットエツチングにより多結晶シリコ
ン膜8を除去して第1D図に示す状態とする。この後、
半導体装置、例えばMO3LSIの通常の製造工程に従
って工程を進めて、目的とする半導体装置を完成させる
上述の実施例によれば、5i02膜2上に多結晶シリコ
ン膜8を形成し、次いでこの多結晶シリコン膜8上にS
i3N4膜3を形成した後に、この5iJa11欠3を
RrEによりエツチングして所定形状のS::+Na 
n’;! 3 ;)を形成しているので、次のような利
点がある。即ち、多結晶シリコン膜8中の0□の拡散係
数は5iOz膜中のそれに比べて小さいので、第1C図
に示す工程において5iJ4膜3aをマスクとして熱酸
化を行う際に、横方向への酸化の進行が抑制され、その
結果バーズビーク4aを従来に比べて小さくすることが
できる。このため、素子間の最小間隔を従来に比べて小
さくすることが可能であり、従って素子の集積密度を高
くすることが可能である。
またシリコン基板lの表面にシリコンよりも熱膨張係数
が約1指手さいSiO□膜2を形成し、このSiO□膜
2上膜条上晶シリコン膜8を形成しているので、第1C
図に示す工程において行う熱酸化時に生ずる応力を緩和
することができ、従ってシリコン基板1に結晶欠陥が発
生するのを効果的に防止することができる。
さらに上述のようにSing膜2上膜条上晶シリコン膜
8を形成しているので、第1B図に示す工程においてS
i3N4膜3をRIEによりエツチングする際の選択比
を、Sin、股2」二に直接Si:+Nn IIり3を
形成した場合に比べて太き(することができ、このため
従来に比べて加工が容易である。
また多結晶シリコン股8を形成した分だけ、第1B図に
示す工程において行うイオン注入時における注入イオン
に対する阻止能を向上させることができる。のみならず
、第1B図に示すように、多結晶シリコン膜8のうちの
5iJn膜3aで覆われていない部分をRIEにより所
定膜厚だけエツチング除去して薄くシているので、この
薄い多結晶シリコン膜8及びSiO□膜2を介してチャ
ネル・ストッパ5形成用の不純物をシリコン基板l中に
容易にイオン注入することができる。
本発明は上述の実施例に限定されるものではな(、本発
明の技術的思想に基づく種々の変形が可能である。例え
ば、多結晶シリコン膜8の膜厚は上述の実施例で用いた
数値に限定されるものではなく、必要に応じて変更可能
であるが、300〜1ooo人の膜厚であるのが好まし
い。同様にSiO□膜2の膜厚も上述の実施例とは異な
る値を用いることが可能であるが、20〜100人の膜
厚であるのが好ましい。また熱酸化することが可能でし
かも0□の拡散係数がSiO□におけるよりも小さけれ
ば、必要に応じて多結晶シリコン膜8の代わりに他の種
類の半導体層を用いることも可能である。さらに上述の
実施例においては、KOH水溶液を用いたウェットエツ
チングにより多結晶シリコン膜8を除去したが、例えば
RIEにより多結晶シリコン膜8を除去することも可能
である。また第1B図に示す工程において行うRIEに
よる多結晶シリコン膜8のエツチングの深さは必要に応
じて選択することが可能である。
発明の効果 本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基
板の表面と平行な方向への酸化の進行を抑制することが
できるので、バーズビークを従来に比べて小さくするこ
とができ、従って素子の集積密度を高くすることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1A図〜第1D図は本発明に係る半導体装置の製造方
法の一実施例を工程順に示す断面図、第2A図〜第2C
図は従来のLOCO5法を工程順に示す断面図、第3A
図〜第3C図はそれぞれ従来のLOCO3法をVLS 
Iに適用した場合の第2A図〜第2C図と同様な断面図
、第4図は特開昭56−70644号公報に開示されて
いるフィールド5iOt膜の形成方法を説明するための
断面図である。 なお図面に用いた符号において、 1−−−−−−−−−−−−−−−−−−シリコン基板
2−−−−−−−・−・−・−・・−・SiO□膜(絶
縁膜)3−−−−−−−−−’−’−’−’−’5iJ
4膜(酸化防止膜)4−・・−−−−−〜−−−−−−
−5i O□膜4a・−−−−−−−一−−−−−−−
−−−バーズビーク8−−−−−−−−−−−−−−−
一多結晶シリコン膜(所定の半導体層) である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁膜
    上に所定の半導体層を形成する工程と、上記所定の半導
    体層上に酸化防止膜を形成する工程と、上記酸化防止膜
    及び上記所定の半導体層の少なくとも一部を選択的に除
    去して所定形状の酸化防止膜を形成する工程と、上記所
    定形状の酸化防止膜をマスクとして熱酸化を行う工程と
    をそれぞれ具備することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
JP59196308A 1984-09-19 1984-09-19 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0628282B2 (ja)

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