JPS604236A - 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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JPS604236A
JPS604236A JP58112039A JP11203983A JPS604236A JP S604236 A JPS604236 A JP S604236A JP 58112039 A JP58112039 A JP 58112039A JP 11203983 A JP11203983 A JP 11203983A JP S604236 A JPS604236 A JP S604236A
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JP
Japan
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region
etching
semiconductor device
regions
substance
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Pending
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JP58112039A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Okazawa
武 岡澤
Hidetoshi Nakada
中田 英俊
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/01Manufacture or treatment
    • H10W10/011Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials
    • H10W10/014Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using trench refilling with dielectric materials, e.g. shallow trench isolations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W10/00Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
    • H10W10/10Isolation regions comprising dielectric materials
    • H10W10/17Isolation regions comprising dielectric materials formed using trench refilling with dielectric materials, e.g. shallow trench isolations

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  • Element Separation (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)

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】 本発明は、半導体装置の製造方法にかがり、特に高密度
集積化を可能にする。ゲート幅の小さいMO8型半導体
装置を積度良く製造することを容易とした半導体装置の
製造方法に11.1する。
MO8O8型半導体装置型化に伴って、その製造上の制
約は、所定の寸法に対して、精度良く。
製造することを困難にする。その理由を第1図及び第2
図を用いて説明する。第1図はN1O8型半導体装置の
平面構造を示す。この図はシリコン基板6の活性領域に
ソース領域1.ドレイン領域2゜を設け、ゲート絶縁膜
を介してゲート「ル倹3′f:設けていることを示して
いる。そしてゲート電極の巾を5で、ゲート長を4で示
している。
第2図(a)〜(g)は、第1図に示すMO8型半導体
装置の製造方法の断面図を従来おこなわれてきた方法に
基づいて、その工程順に示したものであり。
第2図・(f)は第1図のA−A’で示した11ノア面
の構造を示し、第2図(g)は、第1図のB −B’で
示した断面の構造を示す。
第2図(a)で示すように、−々i・電型単結晶シリコ
ン基板11(以下シリコン基板11と略す)の−主表面
上に酸化シリコン膜15を形成し、引き続いて1例えは
、窒化シリコンのようなシリコン基板の高温熱酸化に対
して、711酸化性の物*16を被着する。さらにその
後フォトレジスト12を形成する。
その後% E’!42図(blに示すように、公知のフ
ォトエツチング技術を用いて、前記シリコン基板ll上
の酸化シリコン膜15上の窒化シリコン膜16の所定の
場所にのみ前記フォトレジスト12を残し、それ以外の
場所のフォトレジストを除去するそれらをそれぞれ12
a、12b、12cとする。
次いで、第2図(C)に示すように、前記フォトレジス
ト12a、12b、12cをマスクにして公知のエツチ
ング法によりbIJ記窒化シリコン膜16を所定の場所
にのみ残し、それぞれ16a、16b、16cとし他を
除去する。
その後、前記フォトレジスト12a、12b。
12cを除去した後装置全体を高温酸化性雰囲気中にさ
らすことにより、前記窒化シリコン膜16a、16b、
16cで被われた場所を除いて、前記シリコン基板11
の表田1は、厚い[3)化シリコン膜で被われる。それ
をHzl示すると、5ts2図(d)のようになり、こ
こで143,14bがそれぞれ、上記厚い酸化シリコン
基板に相当する。
さらに、引きh光き、化2図(e)に示すように、前記
窒化シリコン膜16 a、16 b、16 cを除去す
る。すなわち、第2図(e)において図示されている前
記厚い1β化シリコン膜14a、14bが形成されてい
る領域13 a、13 bは素子量分^1[絶I呟領域
であり、それらの領域にはさまれた場ノツ「が素子領域
である。
次に、第2図げ)に示すように、素子頭載上のノフ「定
の場所に公知のフォトエツチング技術を用いてゲート電
極17を形成する。
次いで例えばイオン注入法あるいは熱拡散法を用いて1
Jfll記シリコン基板11の表面′頭載のj″)[定
の場所にソース・トレイン領域となる不純物拡散層。
第2図(flの18 a、18 bを形成する。すなわ
ち、これらの第2図(f)の18 a、18 bをソー
ス・トレイン領域とし、17をゲート1極とするIV 
OS型半導体装置の基本的構造を得る。
その後、ソース・ドレイン領域及びゲート電極からそれ
ぞれ引き出し電極を形成することにより。
MO8型半導体装置を得る。
以上に述べたような、MO8型半導体装置の製造方法で
は装置の小型化すなわちゲート長及びゲート幅の小さい
装置を製造しようと試みたときに、重大な限界に直向す
る。それは、第2図td)で示した前記窒化シリコンj
換16 a、16 b、l 6 cをマスクとして、素
子形成領域の周囲に茄子間分離の1液化シリコンIJf
i14a、14bを形成する際に酸化シリコン膜が、バ
ーズビークといわれる前記マスク用の窒化シリコン膜1
6 a、16 b、16Cの周辺から、素子形成領域の
内部に向っての一種のくい込みの現象が生じる事により
、素子形成領域が所定の太きさよりも小さくなることで
あゐ。
第3図ta+において、31はフォトマスク上における
素子形成領域の設計上の大きさを示す、11はその設計
値とする。そのとき、窒化シリコン膜32をマスクとし
て、酸化シリコン膜34を形成した後の素子形成領域の
大きさをt2とすると、前記バーズビークの大きさを△
tとすれば△tは次の式で与えられる。
△を−(jt /−2)/2 △tの大きさは、具体的には前記酸化シリコン膜34が
1μm8度の場合△t〜0,8μm程度である。t□が
十分に太きいときには△tは問題にならないが、tlが
1〜2μm程度になると△tの大きさは相対的に大きな
割合を占め、はとんど素子の形成領域がなくなることに
もなりかねない、本発明は、そのようなバーズビーク△
tを非常に小さくすることが可能で、それによってMO
8型半導体装置の小型化を容易にする製造方法を提供す
るものである。
すなわち本発明の特徴は、−導電型単結晶シリコン基板
(以下シリコン基板と略す)上の素子形成予定領域上に
のみ、前記シリコン基板のエツチングに際してマスクと
なり得る物質を選択的に形成する工程と、前記マスクと
なり得る物質をマスクにして前記シリコン基板上の前記
素子形成予定領域を除く領域を所定の深さまでエツチン
グする工程と、シリコン化合物を主成分とする溶液を塗
布・焼成することにより、前記素子形成予定領域を除く
領域にのみ酸化シリコンを主成分とする物質を形成する
ことにより、素子間分離絶縁領域を形成しようとするも
のである。
第4図(a)〜(f)に本発明に基づいた。一実施例を
その製造工程順に示す。
第4図(a)に示すように、−導電型単結晶シリコン基
板21(以下シリコン基板21と略す)上に、前812
シリコン基板21のエツチングに際してマスクとなり得
る物質(以下マスク物質と略す)22を形成する。この
マスク物質は例えば、公知のフォトエツチング技術にお
けるフォトレジストのような物質でよい。もぢろん、フ
ォトレジスト以外の物質でも、上述したように、前記シ
リコン基板21のエツチングに際して、マスクとして有
効な特性を有していればか才わlSい。
次に、公知のフォトエツチング技術を用いることにより
、前記マスク物質22を、素子形成予定領域にのみ選択
的に残し、他は除去する。第4図(blはそのような状
態を示し1図中で22a、22b、22cは素子形成予
定領域上に選択的に残されたマスク物質を示し、23a
、23b6よ、素子間分離領域を示している。
次に、第4図(C1に示すように、前記マスク物質22
 a、22 b、22 cをマスクにして、前記シリコ
ン基板21の表面の素子量分h・1[領域23a。
23bを所定の深さまでエツチングする、才だ。
その後、前記マスク物J22a、22b、22cをマス
クにして1例えは、イオン注入法などにより、前記基板
と同一導電性を有する不純物を、前記素子間分離領域2
3 a、23 bにのみ導入し、チャンネルストッパー
領域を形成してもよい、。
その後、第4図(d)に示すように、前記マスク物質2
2 a、22 b、22 cを除去した後、1伺えば。
シラノールのエタノール浴液のようなシリコン化合物を
主成分とする溶液を塗布する。その際、前述したような
1選択的にエツチングされた。素子間分離領域23 a
、23 bにのみ、前記シリコン化合物を主成分とする
溶液は残る。(第4図243.24bで示す)。
その後、熱処理工程(特に焼成と称す)を行なうことに
より、前記シリコン化合物を主成分とする溶液は、酸化
シリコンを主成分とする物質24c、24dKi化し、
安定した固体物質と化す。
−男手5図ta)に示すように、第4図(d)に示した
ような、[)IJ記素子間分1’f!L’jJt域23
a、23bのみならず* l]iJ記素子領域上(記5
1A(a)52a、52b、52c)にも、前記シリコ
ン化合物を主成分とする溶液が塗布されることがある。
その場合、第5図(b)に示すように、その後の熱処理
工程後において、素子領域52(a)、52(1)l、
52+C1上に残った酸化シリコンを主成分とする物質
55は、前記素子量分1’iK ’pR域53 a、5
3 b、53 c上の膜厚と前記素子形成領域52(a
)、52(bl、52(C)上の膜厚の差があるのでそ
の差を利用してその後例えば、異方性エツチング法を用
いることにより前記素子間分離領域53(al、53(
b)にのみ前記、酸とができる(第5図(C) ) 。
その後% gty 4図(f)に示すように通常の工程
を経ることにより、素子形成予定領域に、ケート11f
(k27及びソース・ ドレイン領域28a、28bf
:形成し、MO8′B1半導体装11僅の基本構造を得
る。
このように本発明の教示する方法に基づけは。
素子間分離領域の形成の精度は、第4図(C)において
示したように、シリコンシ、(板21のエッチンク鞘度
によりほとんど決定される。このシリコン基板21のエ
ツチングを、異方性の9!l)いエツチング(例えば、
リアクティブイオンエソチンク法)を用いれは、累子間
分晴領域は、はぼ、マスク物質により決まる領域に形成
ずゐことが可能で、17Fって素子形成領域も、あらか
じめ設計された則りに製造することができ心。すなわち
、イifi来バーズビークといわれた、素子量分り、1
1領域の素子形成領域への喰い込みは、完全になく l
Xり高集積化に適した高精度な素子形成領域を形成する
ことが出来る。
第1図は代表的なMO8型半導体装置の平面構造を示す
平面図、第2図(al〜(glは各々従来のMO8型半
導体装置の製造方法を示す工程順断面図、第3図(a)
、 (b)は各々バーズビークの状況を示す模式図、第
4図(a)〜げ)は各々本発明の一実施例によるMO8
型半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図、第5
図(a)〜(C)は各々本発明の他の実施例の工程順1
析面図、である。
尚1図において、11,21.35・・・・・・−導・
雌型単結晶シリコン基板、12.22・・・・・・フォ
トレジスト、16・・・・・・難酸化性膜、14 a、
14 b、 14c、14d・・・・・・素子間分配用
1液化シリコン膜、24c、24d、55・・・・・・
酸化シリコンを主成分とする物質、13a、13b、2
3a、23b=−・素子間分離領域、17.27・・・
・・・ゲート電極、18a、18b、28a、28b・
・・・・・ソース・ドレイン領域、である。
¥21¥Il 第2回 −□− 「 1 警4−個 Jz2 峯に何 は乙 sy−a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電型単結晶シリコン基板上の素子形成予定領域上に
    前記−6K型単結晶シリコン基板のエツチングに際して
    マスクとなり得る物質を選択的に形成する工程と、前記
    マスクとなり得る物質をマスクにして前記−導電型単結
    晶シリコン基板上の前記素子形成予定領域を除く領域を
    所定の深さまでエツチングする工程と、シリコン化合物
    を主成分とする溶液を塗布、焼成することにより前記素
    子形成予定領域を除くw域にのみ酸化シリコンを主成分
    とする物質を形成する工程とを含むことを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
JP58112039A 1983-06-22 1983-06-22 半導体装置の製造方法 Pending JPS604236A (ja)

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JP58112039A JPS604236A (ja) 1983-06-22 1983-06-22 半導体装置の製造方法

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ID=14576478

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JP58112039A Pending JPS604236A (ja) 1983-06-22 1983-06-22 半導体装置の製造方法

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JP (1) JPS604236A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806501A (en) * 1986-07-23 1989-02-21 Sgs Microelettronica S.P.A. Method for making twin tub CMOS devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806501A (en) * 1986-07-23 1989-02-21 Sgs Microelettronica S.P.A. Method for making twin tub CMOS devices

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