JPS6231492B2 - - Google Patents
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- JPS6231492B2 JPS6231492B2 JP386480A JP386480A JPS6231492B2 JP S6231492 B2 JPS6231492 B2 JP S6231492B2 JP 386480 A JP386480 A JP 386480A JP 386480 A JP386480 A JP 386480A JP S6231492 B2 JPS6231492 B2 JP S6231492B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L21/76202—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、写真食
刻技術の限界にほぼ等しい微細なパターン巾を有
する酸化硅素膜を半導体基板に選択的に形成可能
な半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
刻技術の限界にほぼ等しい微細なパターン巾を有
する酸化硅素膜を半導体基板に選択的に形成可能
な半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
従来、半導体装置の製造において、同一半導体
基板上に形成した素子間の分離を行なうために素
子間に厚い酸化硅素膜いわゆるフイールド酸化膜
を形成することが行なわれている。前記酸化硅素
膜と半導体基板との段差を少なくする方法とし
て、第１図に示すように半導体基板１上に窒化硅
素膜等の耐酸化性絶縁膜２を形成した後Ａ、耐酸
化性絶縁膜２を選択的にエツチングしＢ、残存す
る耐酸化性絶縁膜２をマスクとして前記半導体基
板１を選択的に酸化硅素膜３に変換するＣ方法が
ある。かかる方法では通常の写真食刻法により前
記耐酸化性絶縁膜２に所定のパターンを形成する
手法をとつていることから、前記パターンの最小
寸法は写真食刻法に依存し、写真食刻技術の限界
以下の寸法は形成できない。
基板上に形成した素子間の分離を行なうために素
子間に厚い酸化硅素膜いわゆるフイールド酸化膜
を形成することが行なわれている。前記酸化硅素
膜と半導体基板との段差を少なくする方法とし
て、第１図に示すように半導体基板１上に窒化硅
素膜等の耐酸化性絶縁膜２を形成した後Ａ、耐酸
化性絶縁膜２を選択的にエツチングしＢ、残存す
る耐酸化性絶縁膜２をマスクとして前記半導体基
板１を選択的に酸化硅素膜３に変換するＣ方法が
ある。かかる方法では通常の写真食刻法により前
記耐酸化性絶縁膜２に所定のパターンを形成する
手法をとつていることから、前記パターンの最小
寸法は写真食刻法に依存し、写真食刻技術の限界
以下の寸法は形成できない。
また形成された酸化硅素膜３は、その形成深さ
ｄとほぼ同じ寸法で前記耐酸化性絶縁膜２のパタ
ーンの下部にも形成される。したがつて第１図Ｃ
に示すように酸化硅素膜３のパターン巾ａは、前
記耐酸化性絶縁膜のパターン巾ｌより広くなり、
酸化硅素膜３の厚さをｄとするとａ＝ｌ＋2dと
なる。前記酸化硅素膜３は素子間分離が目的であ
り、素子の能動領域ではないため、パターン巾は
小さい方が好ましい。しかし従来法では前述のよ
うに写真食刻法の限界パターン寸法ｌより、必ず
広くなるという欠点があり、高密度化のさまたげ
となつている。
ｄとほぼ同じ寸法で前記耐酸化性絶縁膜２のパタ
ーンの下部にも形成される。したがつて第１図Ｃ
に示すように酸化硅素膜３のパターン巾ａは、前
記耐酸化性絶縁膜のパターン巾ｌより広くなり、
酸化硅素膜３の厚さをｄとするとａ＝ｌ＋2dと
なる。前記酸化硅素膜３は素子間分離が目的であ
り、素子の能動領域ではないため、パターン巾は
小さい方が好ましい。しかし従来法では前述のよ
うに写真食刻法の限界パターン寸法ｌより、必ず
広くなるという欠点があり、高密度化のさまたげ
となつている。
本発明は、耐酸化性絶縁膜上に多結晶半導体膜
よりなるパターンを形成し、これを酸化してパタ
ーン間隔を縮め、この酸化により形成された酸化
膜にて選択酸化用の耐酸化性絶縁膜パターンを形
成するものであつて、従来に比べより微細で高密
度な選択酸化膜を半導体基板に形成するものであ
る。以下、本発明の方法を図面とともに説明す
る。
よりなるパターンを形成し、これを酸化してパタ
ーン間隔を縮め、この酸化により形成された酸化
膜にて選択酸化用の耐酸化性絶縁膜パターンを形
成するものであつて、従来に比べより微細で高密
度な選択酸化膜を半導体基板に形成するものであ
る。以下、本発明の方法を図面とともに説明す
る。
本発明の第１の実施例を第２図に従つて説明す
る。一導電型のたとえばシリコン半導体基板１１
上にたとえばシリコン窒化膜（Si3N4膜）よりな
る耐酸化性絶縁膜１２を例えば1000Å、多結晶硅
素膜１３を例えば5000Åを順に形成するＡ。通常
の写真食刻法により前記多結晶硅素膜１３に所定
のパターンを形成するＢ。次に高温酸素雰囲気中
で前記多結晶硅素膜１３をすべて酸化硅素膜１４
に変換するＣ。この場合、酸化硅素膜１４の体積
は、多結膜硅素膜１３のほぼ２倍程度に膨張す
る。したがつて、多結晶硅素膜１３の膜厚をｄと
すれば１４のパターン間が縮まりその間隔の巾も
最初のパターン間隔ｌよりも2dだけ細くなり
（ｌ−2d）となる。
る。一導電型のたとえばシリコン半導体基板１１
上にたとえばシリコン窒化膜（Si3N4膜）よりな
る耐酸化性絶縁膜１２を例えば1000Å、多結晶硅
素膜１３を例えば5000Åを順に形成するＡ。通常
の写真食刻法により前記多結晶硅素膜１３に所定
のパターンを形成するＢ。次に高温酸素雰囲気中
で前記多結晶硅素膜１３をすべて酸化硅素膜１４
に変換するＣ。この場合、酸化硅素膜１４の体積
は、多結膜硅素膜１３のほぼ２倍程度に膨張す
る。したがつて、多結晶硅素膜１３の膜厚をｄと
すれば１４のパターン間が縮まりその間隔の巾も
最初のパターン間隔ｌよりも2dだけ細くなり
（ｌ−2d）となる。
次に前記酸化硅素膜１４を食刻マスクとして、
耐酸化性絶縁膜１２をリン酸あるいはCF4等のガ
スプラズマ雰囲気中で選択的に食刻し、（ｌ−
2d）のパターン巾（間隔）を有する耐酸化性絶
縁膜パターンを形成するＤ。その後、酸化硅素膜
１４を、例えば弗酸と水の混合比が２：10の弗酸
系水溶液で除去するＥ。さらに、（ｌ−2d）のパ
ターン巾を有する耐酸化性絶縁膜１２をマスクと
して基板１１を選択酸化し、基板１１の露出領域
に酸化硅素膜１５を多結晶硅素膜１３とほぼ等し
い厚さｄ（例えば5000Å）で形成する。この際、
酸化硅素膜１５は耐酸化性絶縁膜１２のパターン
巾に比べて横方向に2dだけ広がりを持つが、耐
酸化性絶縁膜１２のパターン巾が（ｌ−2d）で
あることから、酸化硅素膜１５の全体巾は、多結
晶硅素膜１３のパターン巾と等しい値ｌとなる。
この様に、多結晶硅素膜１３を酸化硅素膜１４に
変換し多結晶硅素膜１３のパターン巾（間隔）を
縮小するという工程を設けることにより、多結晶
硅素膜１３のパターン巾に忠実な酸化硅素膜１５
が形成できる。
耐酸化性絶縁膜１２をリン酸あるいはCF4等のガ
スプラズマ雰囲気中で選択的に食刻し、（ｌ−
2d）のパターン巾（間隔）を有する耐酸化性絶
縁膜パターンを形成するＤ。その後、酸化硅素膜
１４を、例えば弗酸と水の混合比が２：10の弗酸
系水溶液で除去するＥ。さらに、（ｌ−2d）のパ
ターン巾を有する耐酸化性絶縁膜１２をマスクと
して基板１１を選択酸化し、基板１１の露出領域
に酸化硅素膜１５を多結晶硅素膜１３とほぼ等し
い厚さｄ（例えば5000Å）で形成する。この際、
酸化硅素膜１５は耐酸化性絶縁膜１２のパターン
巾に比べて横方向に2dだけ広がりを持つが、耐
酸化性絶縁膜１２のパターン巾が（ｌ−2d）で
あることから、酸化硅素膜１５の全体巾は、多結
晶硅素膜１３のパターン巾と等しい値ｌとなる。
この様に、多結晶硅素膜１３を酸化硅素膜１４に
変換し多結晶硅素膜１３のパターン巾（間隔）を
縮小するという工程を設けることにより、多結晶
硅素膜１３のパターン巾に忠実な酸化硅素膜１５
が形成できる。
以上の如く、本発明の方法によれば、写真食刻
の限界パターン寸法にほぼ等しい酸化硅素膜が形
成でき、よりいつそう半導体装置の高密度化が可
能となる。
の限界パターン寸法にほぼ等しい酸化硅素膜が形
成でき、よりいつそう半導体装置の高密度化が可
能となる。
なお、前記多結晶硅素膜１２の膜厚は、前記基
板に形成する酸化硅素膜１５と同等以上の膜厚を
また多結晶硅素膜を変換して形成する酸化硅素膜
１４の膜厚は、基板に形成する酸化硅素膜１５の
２倍以上の膜厚に形成すれば、基板への酸化硅素
膜の形成巾を小さくすることができる。
板に形成する酸化硅素膜１５と同等以上の膜厚を
また多結晶硅素膜を変換して形成する酸化硅素膜
１４の膜厚は、基板に形成する酸化硅素膜１５の
２倍以上の膜厚に形成すれば、基板への酸化硅素
膜の形成巾を小さくすることができる。
また素子間分離のため、酸化硅素膜１５下にイ
オン注入法等により高濃度のチヤンネルストツパ
等の拡散層（図示せず）を形成する場合、多結晶
硅素膜を変換した酸化硅素膜１４のパターンをマ
スクとして不純物拡散することによりこの不純物
拡散層の巾も酸化硅素膜１５と同様に多結晶硅素
膜１３のパターンとのずれを少なく形成できる。
オン注入法等により高濃度のチヤンネルストツパ
等の拡散層（図示せず）を形成する場合、多結晶
硅素膜を変換した酸化硅素膜１４のパターンをマ
スクとして不純物拡散することによりこの不純物
拡散層の巾も酸化硅素膜１５と同様に多結晶硅素
膜１３のパターンとのずれを少なく形成できる。
さらに、第２図Ｄの耐酸化性絶縁膜１２の選択
食刻と同時に基板１１を食刻する様な場合にも本
発明は適用できる。この場合、スパタツタエツチ
ング法等により第３図Ａに示すように、耐酸化性
絶縁膜１２のパターンに忠実に食刻できるとき
は、１２のパターン間隔は前記と同様（ｌ−
2d）でよい。しかしながら、一般的にはアンダ
ーカツトにより第３図Ｂに示すように基板のエツ
チング部分のパターン巾が2t分広くなり、したが
つて基板中での酸化硅素膜巾は2d＋2tだけ増加す
るので、耐酸化性絶縁膜１２のパターン間隔が
（ｌ−2d−2t）となるように多結晶硅素膜１３お
よび酸化硅素膜１４の膜厚を選ぶことが好まし
い。
食刻と同時に基板１１を食刻する様な場合にも本
発明は適用できる。この場合、スパタツタエツチ
ング法等により第３図Ａに示すように、耐酸化性
絶縁膜１２のパターンに忠実に食刻できるとき
は、１２のパターン間隔は前記と同様（ｌ−
2d）でよい。しかしながら、一般的にはアンダ
ーカツトにより第３図Ｂに示すように基板のエツ
チング部分のパターン巾が2t分広くなり、したが
つて基板中での酸化硅素膜巾は2d＋2tだけ増加す
るので、耐酸化性絶縁膜１２のパターン間隔が
（ｌ−2d−2t）となるように多結晶硅素膜１３お
よび酸化硅素膜１４の膜厚を選ぶことが好まし
い。
第２の実施例を第４図に従つて説明する。半導
体基板での欠陥発生を防止する目的で、半導体基
板１１と耐酸化性絶縁膜１２の間に例えば500〜
1000Åの酸化硅素膜１６を形成する。第２図Ｄま
での工程は、第１の実施例と同様に用いる。第２
図Ｄののち、酸化硅素膜１４をマスクにして、イ
オン注入法等により半導体基板に前記基板１１と
同じ導電型の不純物層１７を高濃度に形成する
（第４図Ａ）。次に酸化硅素膜１４を除去する。こ
のとき耐酸化性絶縁膜１２と基板１１間に形成し
た酸化硅素膜１６も同時に選択的に食刻される
Ｂ。つづいて前記耐酸化硅素膜をマスクとして厚
い酸化硅素膜１８を形成するＣ。
体基板での欠陥発生を防止する目的で、半導体基
板１１と耐酸化性絶縁膜１２の間に例えば500〜
1000Åの酸化硅素膜１６を形成する。第２図Ｄま
での工程は、第１の実施例と同様に用いる。第２
図Ｄののち、酸化硅素膜１４をマスクにして、イ
オン注入法等により半導体基板に前記基板１１と
同じ導電型の不純物層１７を高濃度に形成する
（第４図Ａ）。次に酸化硅素膜１４を除去する。こ
のとき耐酸化性絶縁膜１２と基板１１間に形成し
た酸化硅素膜１６も同時に選択的に食刻される
Ｂ。つづいて前記耐酸化硅素膜をマスクとして厚
い酸化硅素膜１８を形成するＣ。
この場合、酸化硅素膜１８のパターン巾は第４
図Ｂの工程での酸化硅素膜１６のアンダーカツト
２０のために第１の実施例よりもパターン巾が広
くなるが、酸化硅素膜１８形成後の高濃度不純物
層１７は膜１４のパターンにて形成されるため、
そのパターン巾は第１の実施例のパターン寸法ｌ
以内に微少に形成できる。したがつて、従来と異
なり能動素子を形成する領域１９のパターン巾の
減少は少なく半導体装置の高密度化、高集積化が
可能である。
図Ｂの工程での酸化硅素膜１６のアンダーカツト
２０のために第１の実施例よりもパターン巾が広
くなるが、酸化硅素膜１８形成後の高濃度不純物
層１７は膜１４のパターンにて形成されるため、
そのパターン巾は第１の実施例のパターン寸法ｌ
以内に微少に形成できる。したがつて、従来と異
なり能動素子を形成する領域１９のパターン巾の
減少は少なく半導体装置の高密度化、高集積化が
可能である。
以上のように、本発明は微細な素子間分離用等
の絶縁膜を半導体基板に選択形成することができ
高密度な半導体集積回路の製造に大きく寄与する
ものである。
の絶縁膜を半導体基板に選択形成することができ
高密度な半導体集積回路の製造に大きく寄与する
ものである。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃは従来の選択酸化工程図、第
２図Ａ〜Ｆは本発明の一実施例にかかる選択酸化
工程図、第３図Ａ，Ｂは基板をエツチングした状
態の断面図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の他の実
施例にかかる選択酸化工程図である。 １１……半導体基板、１２……耐酸化性絶縁物
膜、１３……多結晶硅素膜、１４……酸化硅素
膜、１５，１８……酸化硅素膜、１７……拡散
層。
２図Ａ〜Ｆは本発明の一実施例にかかる選択酸化
工程図、第３図Ａ，Ｂは基板をエツチングした状
態の断面図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明の他の実
施例にかかる選択酸化工程図である。 １１……半導体基板、１２……耐酸化性絶縁物
膜、１３……多結晶硅素膜、１４……酸化硅素
膜、１５，１８……酸化硅素膜、１７……拡散
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に耐酸化性絶縁膜および多結晶
硅素膜を順に形成する工程と、前記多結晶硅素膜
に、所定のパターンを形成し、かつ前記多結晶硅
素膜をすべて酸化膜に変換して第１の酸化膜を形
成する工程と、前記第１の酸化膜をマスクとして
前記耐酸化性絶縁膜を食刻する工程と、前記第１
の酸化膜を除去する工程とを含んでなる半導体装
置の製造方法。 ２ 耐酸化性絶縁膜パターンをマスクとして前記
半導体基板を酸化し、第２の酸化膜を形成する工
程を含む特許請求の範囲第１項に記載の半導体装
置の製造方法。 ３ 耐酸化性絶縁膜パターンをマスクとして、前
記半導体基板を食刻する工程を含む特許請求の範
囲第１項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP386480A JPS56100443A (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP386480A JPS56100443A (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56100443A JPS56100443A (en) | 1981-08-12 |
| JPS6231492B2 true JPS6231492B2 (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=11569056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP386480A Granted JPS56100443A (en) | 1980-01-16 | 1980-01-16 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56100443A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60117866A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 画情報読取装置 |
| JPS60128636A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-09 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2603238B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1997-04-23 | キヤノン株式会社 | 給紙装置 |
| JP2632829B2 (ja) * | 1987-02-17 | 1997-07-23 | キヤノン株式会社 | 給紙装置 |
-
1980
- 1980-01-16 JP JP386480A patent/JPS56100443A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56100443A (en) | 1981-08-12 |
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