JPH0590401A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH0590401A JP4073119A JP7311992A JPH0590401A JP H0590401 A JPH0590401 A JP H0590401A JP 4073119 A JP4073119 A JP 4073119A JP 7311992 A JP7311992 A JP 7311992A JP H0590401 A JPH0590401 A JP H0590401A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バードビーク現象の発生を抑え完全な絶縁を
行うことができる半導体製品及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 本発明は、サブミクロンＭＯＳ素子に適当な
フィールド酸化膜を形成する半導体装置及びその製造方
法に関し、半導体基板に埋設され上部より下部が広い形
状を有するフィールド酸化膜で素子隔離されたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関し、特にサブミクロンＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ
Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子に適当
な逆Ｔ字状のフィールド酸化膜を有する半導体装置及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は一般的なＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ
Ｏｘｉｄｅａｔｉｏｎｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式を
用いてフィールド酸化膜を形成した半導体装置の断面図
である。従来、ＭＯＳ素子製造において、図１に示すよ
うに、一般的なＬＯＣＯＳ方式を用いてフィールド酸化
膜を形成して素子を隔離した。すなわち、シリコン基板
１上に窒化膜（図示せず）を用いてフィールド領域にフ
ィールド酸化膜２をさせ、所定部分にゲート３を形成し
たのち所定の不純物をイオン注入してソース／ドレイン
領域４を形成した。なお、フィールド酸化膜２の成長時
シリコン基板１基板内への浸透が小さいのでトランジス
タを絶縁するためのチャネルストップを形成するために
所定の不純物をフィールド領域にイオン注入する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、ＬＯＣＯＳ方式によるバードビーク（Ｂｉｒｄ′
ｓ ｂｅａｋ）現象が発生して素子の有効部分が減少
し、ｐ−ｎ接合によって容量が増大する。その上完全な
絶縁が困難なためエッジ部分の損傷による漏洩電流が発
生した。本発明は、このような問題点を解決するための
もので、本発明の目的は素子の磁力部分を増加させ、容
量を少なくし、かつ漏洩電流も制限する半導体装置を提
供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は半導体基板に埋設され上部より下部が広
い逆Ｔ字状を有するフィールド酸化膜で素子隔離された
ことを特徴とする半導体装置とされる。また、本発明は
シリコン基板上にパッド窒化膜，第１窒化膜，第１酸化
膜を順次塗布する工程と，フィールド領域の前記シリコ
ン基板を露出させた後その側面に第２窒化膜からなる側
壁を形成する工程と，露出された前記シリコン基板内部
の所定深さで不純物を１次イオン注入する工程と，前記
第１酸化膜及び第２窒化膜からなる側壁を除去し全面に
わたって第２酸化膜及び第３窒化膜を順次塗布する工程
と、前記第３窒化膜をエッチングして前記シリコン基板
を露出させる工程と，前記１次イオン注入のエネルギよ
り低いエネルギにより不純物を２次イオン注入する工程
と，前記シリコン基板内部にイオン注入された不純物を
熱処理してフィールド酸化膜を形成する工程と，前記残
存する第３窒化膜，第２窒化膜，第１窒化膜，パッド酸
化膜を除去する工程と，前記フィールド酸化膜によって
素子隔離されたアクティブ領域にトランジスタを形成す
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
法を提供する。
【０００５】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。図２〜図６は本発明の第１実施例による埋設された
逆Ｔ字状のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造
工程図である。まず、図２に示すように、シリコン基板
１１上にパッド酸化膜１２，第１窒化膜１３，第１酸化
膜１４を順次塗布し、アクティブマスク（図示せず）を
用いてフィールド領域上の前記シリコン基板１１を露出
させた後、薄い第２窒化膜を塗布し、例えばＲＩＥ（Ｒ
ｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）でエッチン
グして側面に側壁１５を形成する。ついで、露出された
前記シリコン基板１１内部の所定の深さで不純物、例え
ば酸素または窒素イオンが浸透されるように高エネルギ
として注入する。ここで本実施例のイオン注入条件は、
約１５０−２５０ＫｅＶのエネルギによりシリコン基板
１１の表面より０．５μｍ程度の深さまで浸透されるよ
うにする。ドーズ量は１０17−１０19／cm2 程度とす
る。
【０００６】以後、図３に示すように、第１酸化膜１４
及び側壁１５を除去して全面にわたって第２酸化膜及び
第３窒化膜を順次塗布する。図４に示すように、第３窒
化膜を、例えばＲＩＥでエッチングして側壁１７ａを形
成しシリコン基板１１に対して低エネルギにより酸素ま
たは窒素イオンを注入する。ここで本実施例のイオン注
入条件は、約５０−１００ＫｅＶのエネルギによりシリ
コン基板１１の表面より０．２μｍ程度の深さまで浸透
されるようにし、またドーズ量は１０17−１０19／cm2
程度とする。以後、図５に示すように、シリコン基板１
１内の酸素がイオン注入された部分に対して８００−９
５０℃程度の熱処理工程によりフィールド酸化膜１８を
形成し、側壁１７ａ，第２酸化膜１６，第１窒化膜１
３，パッド酸化膜１２を除去する。即ち、埋設された逆
Ｔ字状のフィールド酸化膜１８が形成される。以後、図
６に示すように、本発明による埋設された逆Ｔ字状のフ
ィールド酸化膜１８により隔離された素子形成領域にゲ
ート１９，ソース／ドレイン領域２０を形成する。
【０００７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、素子間の
確実な絶縁効果によりチャネルストップのための不純物
のイオン注入が不必要とされ、ｐ−ｎ接合面積が減少す
るので接合コンデンサが減少される。また、ＬＯＣＯＳ
エッジが接合エッジと一致されないので損傷による漏洩
電流が発生しない。かつ、逆Ｔ字状のフィールド酸化膜
であるのでマスク上の幅より実際幅が増加されバードビ
ーク現象がないので狭小な幅による問題点を解決するこ
とができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なＬＯＣＯＳ方式を用いてフィールド酸
化膜を形成した半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例による埋設された逆Ｔ字状
のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造工程図で
ある。
【図３】本発明の第１実施例による埋設された逆Ｔ字状
のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造工程図で
ある。
【図４】本発明の第１実施例による埋設された逆Ｔ字状
のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造工程図で
ある。
【図５】本発明の第１実施例による埋設された逆Ｔ字状
のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造工程図で
ある。
【図６】本発明の第１実施例による埋設された逆Ｔ字状
のフィールド酸化膜を有する半導体装置の製造工程図で
ある。
【符号の説明】
１１ シリコン基板 １２ パッド酸化膜 １３ 第１窒化膜 １４ 第１酸化膜 １５ 第２窒化膜側壁 １６ 第２酸化膜 １７ 第３窒化膜 １７ａ 第３窒化膜側壁 １８ フィールド酸化膜 １９ ゲート ２０ ソース／ドレイン領域

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板に埋設され上部より下部が広
    い形状を有するフィールド酸化膜で素子隔離されたこと
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記フィールド酸化膜は、逆Ｔ字状を有
    することを特徴とする前記第１項記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 シリコン基板上にパッド窒化膜，第１窒
    化膜，第１酸化膜を順次塗布する工程と， フィールド領域の前記シリコン基板を露出させた後その
    側面に第２窒化膜からなる側壁を形成する工程と， 露出された前記シリコン基板内部の所定深さに不純物を
    １次イオン注入する工程と， 前記第１酸化膜及び第２窒化膜からなる側壁を除去し、
    全面にわたって第２酸化膜及び第３窒化膜を順次塗布す
    る工程と， 前記第３窒化膜をエッチングして前記シリコン基板を露
    出させる工程と， 前記１次イオン注入のエネルギより低いエネルギにより
    不純物を２次イオン注入する工程と， 前記シリコン基板内部にイオン注入された不純物を熱処
    理してフィールド酸化膜を形成する工程と， 前記残存する第３窒化膜，第２窒化膜，第１窒化膜，パ
    ッド酸化膜を除去する工程と， 前記フィールド酸化膜によって素子隔離されたアクティ
    ブ領域にトランジスタを形成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。
  4. 【請求項４】 前記第３酸化膜を、ＲＩＥを用いてエッ
    チング形成することを特徴とする前記第３項記載の半導
    体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記第１次イオン注入条件は、酸素また
    は窒素不純物を使用し、１５０−２５０ＫｅＶのエネル
    ギを有し、１０17−１０19／cm2 のドーズ量を有するこ
    とを特徴とする前記第３項記載の半導体装置の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 前記第２次イオン注入条件は、酸素また
    は窒素不純物を使用し、５０−１００ＫｅＶのエネルギ
    を有し、１０17−１０19／cm2 のドーズ量を有すること
    を特徴とする前記第３項記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記１次及び２次イオン注入による前記
    シリコン基板の表面からの深さは、１次イオン注入時に
    は２μｍの深さから５μｍまでであり、前記２次イオン
    注入時には前記シリコン基板の表面から２μｍの深さま
    でであることを特徴とする前記第５項または第６項記載
    の半導体装置の製造方法。
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