JPH01256155A - 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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JPH01256155A
JPH01256155A JP63084590A JP8459088A JPH01256155A JP H01256155 A JPH01256155 A JP H01256155A JP 63084590 A JP63084590 A JP 63084590A JP 8459088 A JP8459088 A JP 8459088A JP H01256155 A JPH01256155 A JP H01256155A
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JP
Japan
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film
semiconductor substrate
semiconductor
oxidation
etching
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JP63084590A
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English (en)
Inventor
Masahiko Ito
政彦 伊藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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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、素子分離領域とこの素子分離領域に接してい
る素子形成領域とを有する半導体装置の製造方法に関す
るものである。
〔発明の(既要〕
本発明は、上記の様な半導体装置の製造方法において、
半導体基体の素子形成領域に対応させた第1の耐酸化膜
と半導体基体との間に酸化膜を存在させ、且つ、第1の
耐酸化膜の側壁部に残した第2の耐酸化膜と半導体基体
との間に酸化膜と半導体層とを積層させることによって
、高品質且つ高集積度の半導体装置を製造することがで
きる様にしたものである。
〔従来の技術〕
半導体装置の製造に際しては素子分離領域と素子形成領
域とを半導体基体に形成する必要があるが、この形成は
一般に半導体基体の選択酸化によって行われている。
選択酸化による酸化膜のバーズビークが小さければ高集
積度の半導体装置を製造することができるので、そのた
めの一つの方法として、オフセットLOGO3(O3E
L○)法がExtend Abstractof th
e 17th Conference on 5oli
d 5tate Devicesand Materi
als、Tokyo、1985.pp、337−340
において提案されている。
第3図は、この03ELO法の概略を示している。即ち
、第3A図に示す様に、Si基体11のうちで素子形成
領域とすべき部分に、パッド用の5i02膜12と第1
の耐酸化膜である5iJa膜13とをまず選択的に形成
する。
そして更に、5io211り12とSi3N4膜13と
の側壁に、第2の耐酸化膜である断面鉤形の5iJ4膜
14を形成する。
この状態でSi基体11を酸化すれば、Si3N、膜1
4の存在によって、第3B図に示す様に、LOCOS酸
化膜である5in2膜15のバーズビーク15aが小さ
い。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが上述の05ELO法では、Si、N、膜14が
Si基体ll上に直接に形成されているために、バーズ
ビーク15aが小さい代わりに、このバーズビーク15
aの近傍つまり素子形成領域と素子分離領域との境界近
傍において、潜在応力が蓄積されたり結晶欠陥が発生し
たりする。
この結果、半導体装置の完成後にPN接合でリーク電流
が増大したりして、高品質の半導体装置を製造すること
ができない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基体11
の表面に酸化膜12を形成する工程と、前記酸化膜12
上のうちで素子形成領域に対応する部分に少な(とも第
1の耐酸化膜13を選択的に形成する工程と、前記第1
の耐酸化膜13の側部に形成した半導体層16.26を
覆う様に第2の耐酸化膜14とエツチングマスク層22
とを順次に積層させる工程と、前記エツチングマスク層
22を異方性エツチングして、前記第1の耐酸化膜13
の側壁に対応する部分に前記エツチングマスク層22a
を残す工程と、この残したエツチングマスク層22aを
マスクにして少なくとも前記第2の耐酸化膜14をエツ
チングする工程と、前記第1の耐酸化膜13と前記エツ
チングで残した前記第2の耐酸化膜14とをマスクにし
て前記半導体基体11を選択的に酸化して素子分離領域
を形成する工程とを夫々具備している。
〔作用〕
本発明による半導体装置の製造方法では、半導体基体1
1の素子形成領域に対応させた第1の耐酸化膜13と半
導体基体11との間に酸化膜12を存在させているので
、素子形成領域における潜在応力の蓄積や結晶欠陥の発
生等が抑制される。
しかも、第1の耐酸化膜13の側壁部に残した第2の耐
酸化膜14と半導体基体11との間に酸化膜12と半導
体層16.26とを積層させているので、素子形成領域
と素子分離領域との境界近傍における潜在応力の蓄積や
結晶欠陥の発生等が特に抑制される。
また、第1の耐酸化膜13の側壁部に残した第2の耐酸
化膜14と半導体基体11との間に酸化膜12と半導体
層16.26とを積層させているが、酸素の拡散係数は
酸化膜12中よりも半導体層16.26中の方が小さい
ので、素子分離領域のバーズビーク15aが小さい。
〔実施例〕
以下、MOSトランジスタの製造に適用した本発明の第
1及び第2実施例を、第1図及び第2図を参照しながら
説明する。
第1図が、第1実施例を示している。この第1実施例で
は、第1A図に示す様に、Si基体11の表面に厚さ5
0人程度の5iOz膜12を熱酸化によってまず形成す
る。
そして、厚さ550人程程度多結晶Si膜16と、7厚
さ1500人程度程度i3N4膜13と、厚さ2300
人程度程度ing膜17とを、夫々CVDによってSi
O2膜12上に順次に積層させる。なおSiO□膜17
は、SiO2膜22膜壁222a (第1D図)を形成
するために5iJ4膜13等の段差を大きくするための
ものであるので、必須ではない。
その後、5iOz膜17上にレジスト膜21を塗布し、
このレジスト膜21を素子形成領域のパターンにパター
ニングする。
次に、第1B図に示す様に、レジスト膜21をマスクに
して、5iOz膜17 、SiJ、膜13及び多結晶S
i膜16に対して、順次にRIEを行う。但し多結晶S
i膜16に対しては、200Å以上の厚さが残る様にR
IBを行う。これらのRIEが終了すれば、レジスト膜
21を除去する。
次に、第ic図に示す様に、厚さ500人程程度Si3
N4膜14と、厚さ3000人程度程度iO□膜22膜
壁2夫々CVDによって順次に積層させる。
次に、5iozl々22の全面をRIEによって異方的
にエッチハックすることによって、第1D図に示す様に
、Si3N4膜13やSiO□膜17の側壁部に、Si
O□膜22膜壁222aを形成する。
その後、壁部22aをマスクにしてSi:+Nn膜I4
をエツチングする。この結果、5izNn膜14は5i
xJ膜13やSin、膜17の側壁部にのみ断面鉤形の
形状で残る。
その後、壁部22aをマスクにして更に多結晶Si膜1
6をエツチングするが、このエツチングは、第1D図に
示す様に露出している多結晶Si膜16の総てを除去し
てもよいし、露出している多結晶5illW 16を2
00人程程度での範囲内で残してもよい。
次に、第1E図に示す様に、露出しているSiO□膜1
7.22.12をエツチングによって除去し、この状態
で、チャネルストップ用の不純物であるB゛ 23を3
QKeV程度のエネルギでイオン注入する。
なおり23のイオン注入は、第1D図の状態で行っても
よい。この場合は、壁部22aの厚さ程度だけ素子形成
領域からイオン注入領域がオフセットされ、狭チャネル
効果が抑制される。従って、イオン注入を第1E図の状
態で行うか第1D図の状態で行うかによって、素子形成
領域からのイオン注入領域のオフセット量を調整するこ
とができる。
次に、第1E図の状態でSi基体11を熱酸化すること
によって、第1F図に示す様に、厚さ6000人程度程
度iO□膜15全15分離領域に形成する。なおSin
、膜15下には、B+ 23によるチャネルストッパ2
4が形成される。
その後、Si:+N、膜13.14を除去し、更にKO
Hによるウェットエツチングによって多結晶Si膜16
を除去する。なお、多結晶Si膜16の除去に際してド
ライエツチングを用いると、5iOz膜12が薄いため
にSi基体11までもがエツチングされるので、好まし
くない。
以後はMO3I−ランジスタの通常の製造工程を実行し
て、第1G図に示す様に、ゲート電極となる多結晶S+
膜25等を形成する。
第2図は第2実施例を示しているが、第1実施例と同一
の構成部分には同一の符号を付しである。
この第2実施例では、第1実施例と異なり多結晶Si膜
16を形成せず、第2A図に示す様に、SiO□膜12
上に5iJ4膜13を直接に形成し、このSi3N4膜
13を素子形成領域のパターンにバターニングする。
次に、第2B図に示す様に、多結晶Si膜26と5iJ
n膜14とSiO,膜22とを、夫々CVDによって順
次に積層させる。
次に、5iOz膜22の全面をRIEによって異方的に
エッチバックすることによって、第2C図に示す(茗に
、S:3Na膜13の側壁部に、SiO□膜22膜壁2
22aを形成する。
次に、壁部22aをマスクにして5i3Nn膜14を工
、チングすることによって、第2D図に示す様に、5i
J4n@13の側壁部にのみ断面鉤形のSi3N4膜1
4を残す。
次に、第2E図に示す様に壁部22aを除去し、この第
2E図の状態でSi基体11を熱酸化することによって
、第2F図に示す様に5iOz膜15.27を形成する
その後、SiO□膜27全27し、更にMOS)ランジ
スタの通常の製造工程を実行する。なおこの第2実施例
でも、第1実施例と同様な段階でB゛23のイオン注入
を行う。
この様な第2実施例では、SiO2膜12と5iJn膜
13との間に第1実施例の様に多結晶Si膜16が存在
しておらず、Si3N4とSiとはエツチング時の選択
比が大きいので、5iiNa膜13のエツチング時にS
i基板11もエツチングされることはない。
しかも、多結晶5ilEt16のエツチング時のKOH
を使用する必要がないので、KによるSi基板11等の
汚染もない。
〔発明の効果〕
本発明による半導体装置の製造方法では、半纏体基体の
素子形成領域のみならず素子形成領域と素子分″JAt
 領域との境界近傍においても潜在応力の蓄積や結晶欠
陥の発生等が抑制されるので、高品質の半導体装置を製
造することができる。
また、素子分離領域のバーズビークが小さいので 高集
積度の半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の夫々第1及び第2実施例を
順次に示す側断面図である。 第3図は本発明の一従来例の概略を順次に示ず側断面図
である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・−−−一−−・−・−Si基体12−−
−−・−・−・・・・・−5iO□膜13−・・−−−
一−−・・−・−一−−5i 3 N s膜14−・−
−−−−−−−−−−−・−5i3N4膜15a・・・
・−・−−−−−−−−−バーズビーク16−−−−−
・−・・−・−・−・・−多結晶Si膜22−・・−・
−−一−−−−・・−・・SiO2膜22a−・〜−−
−−−−−−−−−・壁部26−−−・・・−・・−・
−・−多結晶Si膜である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  素子分離領域とこの素子分離領域に接している素子形
    成領域とを有する半導体装置の製造方法において、 半導体基体の表面に酸化膜を形成する工程と、前記酸化
    膜上のうちで前記素子形成領域に対応する部分に少なく
    とも第1の耐酸化膜を選択的に形成する工程と、 前記第1の耐酸化膜の側部に形成した半導体層を覆う様
    に第2の耐酸化膜とエッチングマスク層とを順次に積層
    させる工程と、 前記エッチングマスク層を異方性エッチングして、前記
    第1の耐酸化膜の側壁に対応する部分に前記エッチング
    マスク層を残す工程と、 この残したエッチングマスク層をマスクにして少なくと
    も前記第2の耐酸化膜をエッチングする工程と、 前記第1の耐酸化膜と前記エッチングで残した前記第2
    の耐酸化膜とをマスクにして前記半導体基体を選択的に
    酸化して前記素子分離領域を形成する工程とを夫々具備
    する半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397733A (en) * 1993-05-21 1995-03-14 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for the construction of field oxide film in semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5850404Y2 (ja) * 1978-12-14 1983-11-17 松下電器産業株式会社 スライドつまみ
JPS6382906U (ja) * 1986-11-19 1988-05-31

Patent Citations (2)

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