JPH07201842A - 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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JPH07201842A
JPH07201842A JP35186993A JP35186993A JPH07201842A JP H07201842 A JPH07201842 A JP H07201842A JP 35186993 A JP35186993 A JP 35186993A JP 35186993 A JP35186993 A JP 35186993A JP H07201842 A JPH07201842 A JP H07201842A
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JP
Japan
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region
film
opening
silicon nitride
polycrystalline silicon
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Withdrawn
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JP35186993A
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English (en)
Inventor
Kaoru Sato
薫 佐藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィールド酸化膜形成時に同時に、ウェハの
表面側のスクライブライン等にゲッタリング領域を形成
する。 【構成】 PBLOCOS法によりフィールド酸化膜5
を形成する際、ゲッタリング領域9では、応力緩和用の
多結晶シリコン膜3を除去した状態でシリコン基板1を
選択酸化することにより、シリコン基板1にかかる応力
を大きくして、シリコン基板1内にゲッタリング源とな
る結晶欠陥7を多量に誘起する。

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の製造方法に
関し、特に、素子特性を劣化させる不純物及び結晶欠陥
を素子領域から排除するゲッタリング技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、デバイ
スの内部にNa、Kなどのアルカリ金属、FeやCuな
どの重金属あるいは結晶欠陥が存在すると、素子特性の
劣化を引き起こすため、これらの不純物や結晶欠陥を高
温処理により素子領域外に偏析させて取り除くゲッタリ
ングという処理が行われている。
【0003】ゲッタリング処理としては、基板内に存在
する酸素を利用するイントリンシックゲッタリングや例
えば半導体基板の裏面に歪層を形成しそこに不純物をト
ラップさせるようにしたエクストリンシックゲッタリン
グがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イント
リンシックゲッタリングでは、基板内部に酸素析出欠陥
を形成するための工程が必要となることや、ウエハの反
りが発生しやすくなるという問題があった。
【0005】また、半導体基板の裏面に歪層を形成する
方法では、半導体基板の裏面側をゲッタリング領域とし
て用いるため、基板表面側でのゲッタリング効果が小さ
いという問題があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、工程数をそれ程
増加させることなく半導体基板の表面側にゲッタリング
領域を形成できる半導体装置の製造方法を提供すること
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、素子分離領
域とこの素子分離領域で囲まれた素子形成領域とからな
る素子領域及びこの素子領域の近傍部分を有する半導体
基板の上に多結晶シリコン膜を形成する工程と、上記多
結晶シリコン膜の上に窒化シリコン膜を形成する工程
と、上記素子領域の上の上記窒化シリコン膜を局部的に
エッチングして上記素子分離領域の上に第1の開口を形
成するとともに、上記素子領域の近傍部分の上の上記窒
化シリコン膜を局部的にエッチングしてその所定位置に
第2の開口を形成し、さらに、上記第2の開口を通じて
上記多結晶シリコン膜を局部的にエッチングして、上記
窒化シリコン膜の上記第2の開口に連続した第3の開口
を上記多結晶シリコン膜に形成する工程と、上記素子領
域において上記窒化シリコン膜の上記第1の開口を通じ
て上記多結晶シリコン膜及び上記半導体基板をそれぞれ
酸化すると同時に、上記素子領域の近傍部分において上
記窒化シリコン膜の上記第2の開口及び上記多結晶シリ
コン膜の上記第3の開口を通じて上記半導体基板の表面
を酸化する工程と、上記窒化シリコン膜及び上記多結晶
シリコン膜をそれぞれ除去する工程とを有する。
【0008】本発明の一態様では、上記半導体基板の上
に酸化シリコン膜を形成した後、上記多結晶シリコン膜
を形成する。
【0009】本発明の一態様では、素子分離領域とこの
素子分離領域で囲まれた素子形成領域とからなる素子領
域及びこの素子領域の近傍部分を有する半導体基板の上
に多結晶シリコン膜を形成する工程と、上記素子領域の
近傍部分の上の上記多結晶シリコン膜を除去する工程
と、全面に窒化シリコン膜を形成する工程と、上記窒化
シリコン膜を局部的にエッチングして、上記素子分離領
域の上に第1の開口を形成するとともに、上記素子領域
の近傍部分の上の所定位置に第2の開口を形成する工程
と、上記素子領域において上記窒化シリコン膜の上記第
1の開口を通じて上記多結晶シリコン膜及び上記半導体
基板をそれぞれ酸化すると同時に、上記素子領域の近傍
部分において上記窒化シリコン膜の上記第2の開口を通
じて上記半導体基板の表面を酸化する工程と、上記窒化
シリコン膜及び上記多結晶シリコン膜をそれぞれ除去す
る工程とを有する。
【0010】
【作用】本発明においては、半導体基板と窒化シリコン
膜との間に応力緩和のための多結晶シリコン膜を介在さ
せたいわゆるポリシリバッファードLOCOS(PBL
OCOS)法を実施する際、素子領域の近傍部分の多結
晶シリコン膜を局部的又は全体的に除去してその部分の
半導体基板を選択酸化することにより、素子領域の近傍
部分では半導体基板にかかる応力を大きくし、その部分
に多量の結晶欠陥を誘起して、ゲッタリング領域を形成
する。これにより、半導体基板の表面に素子分離領域と
ゲッタリング領域とを同時に形成することができ、しか
も、ゲッタリング領域を形成するための特別の工程が不
要で、従来のPBLOCOS法と殆ど変わらない工程数
で実現することができる。
【0011】また、ゲッタリング領域を半導体基板の表
面側の素子領域の近傍部分に形成するので、基板表面側
からの汚染等に対するゲッタリングの効果が大きい。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例につき添付図面を参照
しながら説明する。
【0013】図1は、本発明の第1実施例による素子分
離領域及びゲッタリング領域の形成方法を工程順に示す
概略断面図である。各図において、素子分離領域とこの
素子分離領域で囲まれた素子形成領域とからなる素子領
域8の部分を左側に、素子領域の近傍部分9、例えばス
クライブラインの部分を右側にそれぞれ示す。
【0014】まず、図1(a)に示すように、水蒸気や
酸素などの酸化雰囲気中での熱酸化により、シリコン基
板1上に200〜400Åの厚みの酸化シリコン膜2を
形成する。
【0015】次に、化学気相成長法により、500〜1
000Åの厚みの多結晶シリコン膜3を全面に形成す
る。
【0016】次に、化学気相成長法により、1500Å
の厚みの窒化シリコン膜4を全面に形成する。
【0017】次に、図1(b)に示すように、フォトエ
ッチング技術により、素子領域8の窒化シリコン膜4に
開口10を形成するとともに、素子領域近傍部分9の窒
化シリコン膜4に開口11を形成する。さらに、素子領
域8の全体をフォトレジストで覆った後、素子領域近傍
部分9において、窒化シリコン膜4をマスクとしたエッ
チングを行い、多結晶シリコン膜3に開口11に連続し
た開口を形成する。
【0018】次に、図1(c)に示すように、窒化シリ
コン膜4を耐酸化膜とした熱酸化を行い、素子領域8で
は、多結晶シリコン膜3及びシリコン基板1を選択酸化
して酸化シリコン膜5を形成するとともに、素子領域近
傍部分9では、シリコン基板1の表面部分を選択酸化し
て酸化シリコン膜6を形成する。熱酸化は、所望のフィ
ールド酸化膜厚を得られる条件で行う。本実施例では、
パイロ酸化で温度900〜1000℃で90分とする。
【0019】この時、素子領域8では、PBLOCOS
法によるフィールド酸化膜である酸化シリコン膜5が形
成されるが、素子領域近傍部分9では、多結晶シリコン
膜3の開口部分のシリコン基板1を熱酸化するので、酸
化シリコン膜6の体積膨張時にシリコン基板1にかかる
応力が大きくなり、シリコン基板1内に比較的多量の結
晶欠陥7が誘起される。これらの結晶欠陥7は、重金属
などの不純物をトラップすることができるので、ゲッタ
リング源として用いることができる。
【0020】次に、図1(d)に示すように、窒化シリ
コン膜4、多結晶シリコン膜3及び酸化シリコン膜2を
それぞれ除去する。なお、必要な場合には、さらに結晶
欠陥7上の酸化シリコン膜6を全て除去してもよい。
【0021】以上の工程により、PBLOCOS法と同
様のフィールド酸化膜5と素子領域近傍部分のゲッタリ
ング領域とを同時に形成することができる。
【0022】図2は、本発明の第2実施例による素子分
離領域及びゲッタリング領域の形成方法を工程順に示す
概略断面図である。各図において、素子分離領域とこの
素子分離領域で囲まれた素子形成領域とからなる素子領
域8の部分を左側に、素子領域の近傍部分9、例えばス
クライブラインの部分を右側にそれぞれ示す。
【0023】まず、図2(a)に示すように、水蒸気や
酸素などの酸化雰囲気中での熱酸化により、シリコン基
板1上に200〜400Åの厚みの酸化シリコン膜2を
形成する。
【0024】次に、化学気相成長法により、500〜1
000Åの厚みの多結晶シリコン膜3を全面に形成す
る。
【0025】次に、素子領域8の部分をレジストでマス
クし、素子領域近傍部分9の多結晶シリコン膜3を全て
エッチング除去する。
【0026】次に、図2(b)に示すように、化学気相
成長法により、1500Åの厚みの窒化シリコン膜4を
全面に形成する。
【0027】次に、図2(c)に示すように、フォトエ
ッチング技術により、素子領域8及び素子領域近傍部分
9の窒化シリコン膜4にそれぞれ開口10、11を形成
する。
【0028】次に、図2(d)に示すように、窒化シリ
コン膜4を耐酸化膜とした熱酸化を行い、素子領域8で
は、開口10下の多結晶シリコン膜3及びシリコン基板
1を選択酸化して酸化シリコン膜5を形成するととも
に、素子領域近傍部分9では、開口11下のシリコン基
板1の表面部分を選択酸化して酸化シリコン膜6を形成
する。熱酸化は、所望のフィールド酸化膜厚を得られる
条件で行う。本実施例では、パイロ酸化で温度900〜
1000℃で90分とする。
【0029】この時、素子領域8では、PBLOCOS
法によるフィールド酸化膜である酸化シリコン膜5が形
成されるが、素子領域近傍部分9では、応力緩和のため
の多結晶シリコン膜3が存在しないので、酸化シリコン
膜6の体積膨張時にシリコン基板1にかかる応力が大き
くなり、シリコン基板1内に比較的多量の結晶欠陥7が
誘起される。これらの結晶欠陥7は、重金属などの不純
物をトラップすることができるので、ゲッタリング源と
して用いることができる。
【0030】次に、図2(e)に示すように、窒化シリ
コン膜4、多結晶シリコン膜3及び酸化シリコン膜2を
それぞれ除去する。なお、必要な場合には、さらに結晶
欠陥7上の酸化シリコン膜6を全て除去してもよい。
【0031】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上述した実施例に限定されるものではなく、上述し
た実施例は本発明の技術的思想に基づいて各種の有効な
変更ならびに応用が可能である。例えば、ゲッタリング
領域は、デバイスの素子領域近傍のゲッタリング源とし
て有効な領域で、デバイスの電気的特性に悪影響を及ぼ
さない領域を選べばよく、スクライブライン以外に、例
えば、チップの周辺部分に形成することもできる。ま
た、酸化シリコン膜2は、本来、PBLOCOS法にお
いてシリコン基板1への応力を緩和するために設けられ
るものであり、従って、素子領域近傍部分9では、この
酸化シリコン膜2を除去若しくは予め形成せずに、多結
晶シリコン膜3又は窒化シリコン膜4を直接シリコン基
板1上に形成してもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、PBLOCSO法によ
り素子分離絶縁膜を形成すると同時に、半導体基板の表
面側の素子領域近傍部分にゲッタリング領域を形成する
ことができる。従って、従来の半導体装置の製造工程数
をそれ程増加させることなく、有効なゲッタリング領域
を形成することができる。
【0033】また、ゲッタリング領域を半導体基板の表
面側に形成するので、ゲッタリング領域を素子領域の近
傍部分に形成することができ、表面からの汚染などに対
するゲッタリング効果を大きくすることができる。
【0034】この結果、半導体装置の性能と信頼性を向
上できるとともに、製造歩留りやスループットを向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による素子分離領域及びゲ
ッタリング領域の形成方法を工程順に示す概略断面図で
ある。
【図2】本発明の第2実施例による素子分離領域及びゲ
ッタリング領域の形成方法を工程順に示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 酸化シリコン膜 3 多結晶シリコン膜 4 窒化シリコン膜 5 酸化シリコン膜(フィールド酸化膜) 6 酸化シリコン膜(ゲッタリング領域) 7 結晶欠陥 8 素子領域 9 素子領域近傍部分 10、11 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/301 H01L 21/78 L

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子分離領域とこの素子分離領域で囲ま
    れた素子形成領域とからなる素子領域及びこの素子領域
    の近傍部分を有する半導体基板の上に多結晶シリコン膜
    を形成する工程と、 上記多結晶シリコン膜の上に窒化シリコン膜を形成する
    工程と、 上記素子領域の上の上記窒化シリコン膜を局部的にエッ
    チングして上記素子分離領域の上に第1の開口を形成す
    るとともに、上記素子領域の近傍部分の上の上記窒化シ
    リコン膜を局部的にエッチングしてその所定位置に第2
    の開口を形成し、さらに、上記第2の開口を通じて上記
    多結晶シリコン膜を局部的にエッチングして、上記窒化
    シリコン膜の上記第2の開口に連続した第3の開口を上
    記多結晶シリコン膜に形成する工程と、 上記素子領域において上記窒化シリコン膜の上記第1の
    開口を通じて上記多結晶シリコン膜及び上記半導体基板
    をそれぞれ酸化すると同時に、上記素子領域の近傍部分
    において上記窒化シリコン膜の上記第2の開口及び上記
    多結晶シリコン膜の上記第3の開口を通じて上記半導体
    基板の表面を酸化する工程と、 上記窒化シリコン膜及び上記多結晶シリコン膜をそれぞ
    れ除去する工程とを有することを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記半導体基板の上に酸化シリコン膜を
    形成した後、上記多結晶シリコン膜を形成することを特
    徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 素子分離領域とこの素子分離領域で囲ま
    れた素子形成領域とからなる素子領域及びこの素子領域
    の近傍部分を有する半導体基板の上に多結晶シリコン膜
    を形成する工程と、 上記素子領域の近傍部分の上の上記多結晶シリコン膜を
    除去する工程と、 全面に窒化シリコン膜を形成する工程と、 上記窒化シリコン膜を局部的にエッチングして、上記素
    子分離領域の上に第1の開口を形成するとともに、上記
    素子領域の近傍部分の上の所定位置に第2の開口を形成
    する工程と、 上記素子領域において上記窒化シリコン膜の上記第1の
    開口を通じて上記多結晶シリコン膜及び上記半導体基板
    をそれぞれ酸化すると同時に、上記素子領域の近傍部分
    において上記窒化シリコン膜の上記第2の開口を通じて
    上記半導体基板の表面を酸化する工程と、 上記窒化シリコン膜及び上記多結晶シリコン膜をそれぞ
    れ除去する工程とを有することを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
JP35186993A 1993-12-28 1993-12-28 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH07201842A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005228931A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Denso Corp 半導体装置及びその製造方法
US7232742B1 (en) * 1999-11-26 2007-06-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device that includes forming a material with a high tensile stress in contact with a semiconductor film to getter impurities from the semiconductor film
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