JPS604236A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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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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- etching
- semiconductor device
- regions
- substance
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/01—Manufacture or treatment
- H10W10/011—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials
- H10W10/014—Manufacture or treatment of isolation regions comprising dielectric materials using trench refilling with dielectric materials, e.g. shallow trench isolations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/10—Isolation regions comprising dielectric materials
- H10W10/17—Isolation 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
、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。
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、。
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。
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)。
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。
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。
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) ) 。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112039A JPS604236A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112039A JPS604236A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604236A true JPS604236A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14576478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112039A Pending JPS604236A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604236A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58112039A patent/JPS604236A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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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