JPS6132579A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

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JPS6132579A
JPS6132579A JP15481384A JP15481384A JPS6132579A JP S6132579 A JPS6132579 A JP S6132579A JP 15481384 A JP15481384 A JP 15481384A JP 15481384 A JP15481384 A JP 15481384A JP S6132579 A JPS6132579 A JP S6132579A
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Japan
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silicon oxide
film
region
oxide film
silicon
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JP15481384A
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Japanese (ja)
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Takeshi Okazawa
武 岡澤
Kiyonobu Hinooka
日野岡 清伸
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NEC Corp
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NEC Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/102Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H10D62/112Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for preventing surface leakage due to surface inversion layers, e.g. by using channel stoppers

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the increase of parasitic capacitance and the formation of a parasitic MOS transistor by providing a process in which first and second silicon oxide films are shaped, a process in which a conductive layer consisting of polycrystalline silicon is formed selectively and a process in which the second silicon oxide film is removed selectively. CONSTITUTION:An silicon oxide film 42 is formed onto one conduction type single crystal silicon substrate 41, and an silicon nitride film 45 as a non-oxidizable film is applied onto the film 42. Photo-resists 44a, 44b are removed, and a first silicon oxide film 43 is shaped through oxidation treatment in an oxidizing atmosphere at a high temperature. A second silicon oxide film 46 is grown on the whole surface in uniform film thickness. A polycrystalline silicon film is applied onto the surface of the second silicon oxide film 46, and a conductive layer 47 is shaped onto an inter-element isolation region in a predetermined region. Polycrystalline silicon is applied in an element region, and a gate electrode 48 is formed through selective etching. Lastly, an insulating film 50 is shape, a contact section is bored in a prescribed region, and a conductive layer 49 is formed by aluminum, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (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
精度良く製造することを容易とした半導体装置の製造方
法に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device with high precision, particularly an MO8 type semiconductor device with a small gate width that enables high-density integration. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device.

(従来の技術) MOa型半導体装置の高密度集積化には、装置を構成す
る各々の半導体素子を小型化することが必要であるが、
その小型化には製造上の制約が伴う。それらの製造上の
制約は、種々のものが挙げられるが、その中で従来の製
造方法において最も重大な問題点について説明する。
(Prior Art) High-density integration of MOa type semiconductor devices requires miniaturization of each semiconductor element that constitutes the device.
The miniaturization comes with manufacturing constraints. There are various manufacturing constraints, among which the most serious problems in conventional manufacturing methods will be explained.

第1図は従来のMOa型半導体装置の一例の平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view of an example of a conventional MOa type semiconductor device.

シリコン基板4の素子形成領域に、ソース・ドレイン領
域1.2t−設け、ゲート絶縁膜を介してゲート電極3
を設けることによりMOB型半導体装置が作られる。第
1図において、Wはゲート電極の幅を、Lはゲート長を
示す。
A source/drain region 1.2t is provided in the element formation region of the silicon substrate 4, and a gate electrode 3 is provided through a gate insulating film.
By providing this, an MOB type semiconductor device is manufactured. In FIG. 1, W indicates the width of the gate electrode, and L indicates the gate length.

IE2図−)〜(c)は従来のMOB型半導体装置の製
遣方法を説明するための工程順に示した断面図である。
Figures IE2-) to (c) are cross-sectional views shown in the order of steps for explaining a conventional MOB type semiconductor device manufacturing method.

まず、第2図(a)に示すように、−導電型単結晶のシ
リコン基板21の一生表面上に酸化シリコン膜25を形
成し、耐酸化性マスクとして窒化シリコン膜26全被着
する。さらにその後、フォトレジスト22を形成する。
First, as shown in FIG. 2(a), a silicon oxide film 25 is formed on the entire surface of a negative conductivity type single crystal silicon substrate 21, and a silicon nitride film 26 is entirely deposited as an oxidation-resistant mask. Furthermore, after that, a photoresist 22 is formed.

そして、公知のフォトエツチング技術ヲ用いて所定の場
所にのみフォトレジス) 22tFJしそれ以外の場所
の7オトレジストを除去する。次いで、フォトレジスト
22をマスクにして公知のエッチフグ法により窒化シリ
コン膜26を所定の場所にのみ残し、他を除去する。
Then, using a known photo-etching technique, the photoresist (22tFJ) is removed only at predetermined locations, and the photoresist at other locations is removed. Next, using the photoresist 22 as a mask, the silicon nitride film 26 is left only at predetermined locations and removed by a known etch method.

次に、第2図(b)K示すように、フォトレジスト22
t−除去した後高温酸化することにより窒化シリコン膜
26 a、 26 b、 26 cで被われた場所を除
いてシリコン基板210表面に厚い酸化シリコン膜24
a、 24b’e形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b)K, a photoresist 22
After T- removal, high-temperature oxidation is performed to form a thick silicon oxide film 24 on the surface of the silicon substrate 210 except for the areas covered with the silicon nitride films 26 a, 26 b, and 26 c.
a, 24b'e form.

次に、第2図(C)に示すように、窒化シリコン膜26
a、26b、26cff−除去する。厚い酸化シリコン
膜24a、 24b  が形成されている領域23a、
23bは素子間分離絶縁領域であり、それらの領域に挾
まれた場所が素子形成領域になる。次に、素子形成領域
上の所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27を形成する。
Next, as shown in FIG. 2(C), the silicon nitride film 26
a, 26b, 26cff - remove. A region 23a where thick silicon oxide films 24a and 24b are formed,
Reference numeral 23b indicates element isolation insulating regions, and the area sandwiched between these regions becomes an element forming region. Next, a gate electrode 27 is formed at a predetermined location on the element formation region using a known photoetching technique.

一方、前記素子間分離絶縁領域24b 上には、例えば
、各素子どうしを接続することを目的として配線層と呼
ばれる導電層28を素子間分離絶縁領域24b に接し
て選択的に形成する。従来、シリジンゲート型MO8)
ランジスタにおいては導電体層28は多結晶シリコンに
より形成される場合が多い。
On the other hand, on the element isolation insulation region 24b, a conductive layer 28 called a wiring layer is selectively formed in contact with the element isolation insulation region 24b, for example, for the purpose of connecting each element. Conventionally, syridine gate type MO8)
In transistors, the conductor layer 28 is often formed of polycrystalline silicon.

次いで、イオン注入法あるいは熱拡散法を用いてシリコ
ン基板21の表面領域の所定の場所にソース・ドレイン
領域となる不純物拡散層29a、 29bそして29c
、29dを形成する。このようにして、 −不純物拡散
層29a、29b’にソース・ドレイン領域とし、27
をゲート電極とするMOa型半導体装置の基本的構造金
得る。
Next, impurity diffusion layers 29a, 29b, and 29c, which will become source/drain regions, are formed at predetermined locations on the surface region of the silicon substrate 21 using ion implantation or thermal diffusion.
, 29d. In this way, - source/drain regions are formed in the impurity diffusion layers 29a and 29b', and 27
The basic structure of an MOa-type semiconductor device having a gate electrode of 1 is obtained.

次に、ソース・ドレイン領域及びゲート電極からそれぞ
れ引出し電極を形成することによりMO8型半導体装置
を得る。
Next, an MO8 type semiconductor device is obtained by forming lead electrodes from the source/drain regions and the gate electrode, respectively.

以上に述べたようなMOa型半導体装置の製造方法でL
半導体装置の小型化、すなわちゲート長及びゲート幅の
小さい半導体装置を製造しようと試みたときに重大な限
界に直面する。それは、第2図(ロ)で示した窒化シリ
コン膜26a、26b、26cをマスクとして素子形成
領域の周囲に素子間分離の酸化シリコン膜24a、24
bを形成する際に酸化シリコン膜が、バーズビークとい
われる現象、すなわち、窒化シリコン膜26 a、 2
6 b、 26 Cの周辺から、素子形成領域の内容に
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
成領域が所定の太巻さよりも小さくなることである。
With the manufacturing method of the MOa type semiconductor device as described above, L
When attempting to miniaturize semiconductor devices, that is, to manufacture semiconductor devices with small gate lengths and gate widths, serious limitations are encountered. Using the silicon nitride films 26a, 26b, and 26c shown in FIG.
When forming the silicon oxide film 26b, a phenomenon called bird's beak occurs, that is, the silicon nitride film 26a, 2
6b, 26C A kind of phenomenon of digging into the contents of the element forming area occurs from the periphery of the element forming area, so that the element forming area becomes smaller than a predetermined thickness.

第3図において、1ITtlフオ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設計値とする。また
、窒化シリコン膜26btマスクとして、酸化シリコン
膜24a、24bを形成した後の素子形成領域の大きさ
klzとし、バーズビークの大きさをΔtとすれば、Δ
tは次の式で与えられる。
In FIG. 3, the design values are used to indicate the design size of the element formation region on the 1ITtl photomask. Further, if the size of the element formation region after forming the silicon oxide films 24a and 24b as the silicon nitride film 26bt mask is klz, and the size of the bird's beak is Δt, then Δ
t is given by the following formula.

Δ’I=CL、x −1x )/2 Δtの大きさは、具体的には、酸化シリコン膜24a、
 24bが1μ汎程度の膜厚の場合Δt≧0.8μ洛程
度である。tlが例えば5μ情程度の場合Atが0.8
μ集 とすればtz≧3.4μ惰とな()、大きな問題
にはならないが、11 を縮小して2μ常−ぐらいにし
た場合、酸化シリコン膜24a、24bが同じくlIt
愼の膜厚のままであればt2は2μ悔−2X0.8μ溝
であるから、 12≧0,4μ餌 となり製造精度が非常に悪くなる。
Δ'I=CL, x −1x )/2 The magnitude of Δt is specifically determined by the silicon oxide film 24a,
When the thickness of the film 24b is approximately 1 μm, Δt≧0.8 μm approximately. For example, when tl is about 5μ, At is 0.8
If we take the μ collection, tz≧3.4μ (), which is not a big problem, but if we reduce 11 to about 2μ, the silicon oxide films 24a and 24b will have the same lIt
If the film thickness remains the same, t2 is 2μ - 2×0.8μ groove, so 12≧0.4μ, and the manufacturing accuracy becomes very poor.

このような製造精度の低下の最大の原因は酸化シリコン
lF、24a、24bの膜厚が素子の縮小に対して同じ
値のままであることは明らかである。従って、上述した
製造精度を向上させるには、前記酸化シリコン膜24a
、24bの膜厚を薄くする事が最もよいが、酸化シリコ
ン膜24a、24bの膜厚を薄くすることは、装置の性
能の劣化につながる危険がある。これに関して次に説明
しよう。
It is clear that the biggest cause of such a decrease in manufacturing accuracy is that the film thicknesses of silicon oxide IF, 24a, and 24b remain the same as the device is reduced. Therefore, in order to improve the manufacturing accuracy described above, it is necessary to
, 24b is best, but reducing the thickness of the silicon oxide films 24a and 24b risks deteriorating the performance of the device. Let me explain this next.

酸化シリコン膜24a、24bは半導体装置の機能にお
いては、半導体装置を構成している各々のMOS型トラ
ンジスタ素子の素子間の電気的な絶縁と分離が目的であ
る。そして、もっと別の重要な機能としてシリコン基板
21の上におけるシリコン基板との電気的絶縁性を利用
した配線領域の形成があげられる。第2図(C)におい
て、28で示した導電層はそのような配線領域の一例で
ある。
In the function of the semiconductor device, the silicon oxide films 24a and 24b have the purpose of electrically insulating and separating the elements of each MOS type transistor element constituting the semiconductor device. Another important function is the formation of a wiring region on the silicon substrate 21 utilizing electrical insulation from the silicon substrate. In FIG. 2(C), the conductive layer indicated by 28 is an example of such a wiring region.

導電層28は素子間分離絶縁領域24b  の表面に接
して形成されている。ここで素子間分離絶縁領域24b
の膜厚を薄くすることを考えよう。
The conductive layer 28 is formed in contact with the surface of the element isolation insulating region 24b. Here, the element isolation insulation region 24b
Let's consider reducing the film thickness.

従来、素子間分離絶縁領域24b の膜厚は、次の2つ
の条件から決定されている。
Conventionally, the film thickness of the element isolation insulation region 24b has been determined based on the following two conditions.

(1)寄生MOSトランジスタの形成を防ぐ。(1) Preventing the formation of parasitic MOS transistors.

(2)導電層によるシリコン基板との間の寄生容量を小
さくする。
(2) Reduce the parasitic capacitance between the conductive layer and the silicon substrate.

(1)の寄生MO8)ランジスタとは、設計された本来
のMOS )ランジスタ以外に、隣接した素子形成領域
の間で導電層をゲート電極として構成される素子をいう
。例えば、第2図(C)において、29cは29a、2
9bと同様の不純物拡散領域であるが、29b、29c
fソ一ス拳ドレイン不純物拡散層として導電層28をゲ
ート電極とするMOS型トランジスタが形成されること
がある。そのような、本来設計された領域以外で形成さ
れたMOS型トランジスタは、その性質から寄生MOS
トランジスタと呼ばれる。素子間分離絶縁領域24b 
 の目的゛の一つは、そのような寄生MO8トランジス
タの形成を防ぐことで、その為には、素子間分離絶縁領
域24bの膜厚を大きくすることが必要である。
The parasitic MO8) transistor in (1) refers to an element other than the originally designed MOS transistor that is formed between adjacent element formation regions using a conductive layer as a gate electrode. For example, in FIG. 2(C), 29c is 29a, 2
Impurity diffusion regions similar to 9b, but 29b and 29c
A MOS type transistor may be formed using the conductive layer 28 as a gate electrode as a drain impurity diffusion layer. Due to its nature, such MOS transistors formed outside the originally designed area are susceptible to parasitic MOS.
called a transistor. Inter-element isolation insulation region 24b
One of the purposes is to prevent the formation of such a parasitic MO8 transistor, and for this purpose, it is necessary to increase the thickness of the element isolation insulating region 24b.

通常、寄生MOSトランジスタの形成は、導電層28に
印加される電位とシリコン基板21の不純物濃度に強く
依存している。従来例においては、適当な不純物濃度を
設定すれば、素子間分離絶縁領域24bの膜厚1μ洛に
対して寄生MO8)ランジスタのしきい値電圧を約20
V Vc段設定ることが出来、これは通常の電源電圧5
vの半導体装置に対しては十分な値である。ところが、
素子の微細化に伴い素子間分離絶縁領域24b の膜厚
を0.5μ飄以下にすると寄生MO8)ランジスタのし
きい値電圧はlov以下になり、寄生MO8)ランジス
タが形成され易くなる。
Normally, the formation of a parasitic MOS transistor strongly depends on the potential applied to the conductive layer 28 and the impurity concentration of the silicon substrate 21. In the conventional example, if an appropriate impurity concentration is set, the threshold voltage of the parasitic MO transistor can be reduced to about 20 μm for a film thickness of 1 μm of the isolation region 24b.
VVc level can be set, which is the normal power supply voltage 5
This is a sufficient value for a semiconductor device of v. However,
When the film thickness of the inter-element isolation insulating region 24b is reduced to 0.5 .mu.m or less with miniaturization of devices, the threshold voltage of the parasitic MO8) transistor becomes less than lov, making it easier to form the parasitic MO8) transistor.

それに対してシリコン基板中の不純物濃度を高くすれば
素子間分離絶縁領域24b  の膜厚を薄くしても、寄
生MO8)ランジスタのしきい値電圧を十分高くするこ
とは出来るが、それは前述の(2)項とかかわりてくる
゛。次に、これを説明する。
On the other hand, if the impurity concentration in the silicon substrate is increased, the threshold voltage of the parasitic MO8) transistor can be made sufficiently high even if the thickness of the element isolation region 24b is made thin; It is related to item 2). Next, this will be explained.

導電層28は素子間分離絶縁領域24b  に接してそ
の表面上に形成されるが、半導体装置全体が動作状態に
あるとき、導電層28には、適当な電位が印加され、そ
の電位がシリコン基板21との間で異なるとき、導電層
28に対抗した領域の表面領域に電荷が誘起される。す
なわち、導電層28とシリコン基板21との間でコンデ
ンサが形成されることになる。そのようなコンデンサは
、寄生MOSトランジスタの場合と同様に、寄生コンデ
ンサあるいは寄生容量と呼ばれる。寄生容量の増大は、
RC時定数という形で半導体装置へのある入力信号に対
する応答時間の遅延に影響を及ばず。
The conductive layer 28 is formed on the surface of the element isolation insulating region 24b, and when the entire semiconductor device is in operation, an appropriate potential is applied to the conductive layer 28, and the potential is applied to the silicon substrate. 21, charges are induced in the surface region of the region opposite the conductive layer 28. That is, a capacitor is formed between the conductive layer 28 and the silicon substrate 21. Such a capacitor, like a parasitic MOS transistor, is called a parasitic capacitor or parasitic capacitance. The increase in parasitic capacitance is
It does not affect the response time delay to a certain input signal to a semiconductor device in the form of an RC time constant.

一般に、寄生容量は素子間分離絶縁領域24b/7)I
IW IW Itr 諧h alす7.[k  −’/
 II =ff y其f 91の内部へ伸びた空乏層領
域の厚さに逆比例する項とから成っている。さらに詳し
く説明すると、シリコン基板21の内部へ伸びた空乏層
領域の厚さはシリコン基板中の不純物濃度に依存してい
て、不純物濃度が高(なるほど小さくなる。従ってシリ
コン基板中の不純物濃度は出来るだけ低くし、かつ素子
間分離絶縁領域の膜厚は出来るだけ大きくするのが寄生
容量に対しては効果的であろうところが、前述のように
、寄生MOSトランジスタの形成金防ぐためにはシリコ
ン基板中の不純物濃度は出来るだけ高い方が良いことが
解っている。すなわち、素子の微細化に伴って素子間分
離絶縁領域の膜厚を薄くした場合、寄生MO8)ランジ
スタの形成を防ぐためにはシリコン基板中の不純物濃度
は高くしなければならないが、寄生容量の効果を小さく
するためにはシリコン基板中の不純物濃度は逆に出来る
だけ低くしなければならないという矛盾に直面する。
Generally, the parasitic capacitance is the inter-element isolation insulation region 24b/7)I
IW IW Itr 諧h als7. [k −'/
II = ff y that is a term inversely proportional to the thickness of the depletion layer region extending into the interior of 91. To explain in more detail, the thickness of the depletion layer region extending into the silicon substrate 21 depends on the impurity concentration in the silicon substrate. It would be effective to reduce the parasitic capacitance by making the film thickness of the isolation region as low as possible and making the film thickness of the isolation region as large as possible. However, as mentioned above, in order to prevent the formation of parasitic MOS transistors, It is known that the impurity concentration in the silicon substrate should be as high as possible.In other words, when the film thickness of the inter-element isolation insulating region is made thinner with the miniaturization of devices, it is necessary to prevent the formation of parasitic MO8) transistors on the silicon substrate. The impurity concentration in the silicon substrate must be high, but in order to reduce the effect of parasitic capacitance, the impurity concentration in the silicon substrate must be as low as possible, which is a contradiction.

(発明の目的) 本発明の目的は、素子の微細化に対して寄生MO8トラ
ンジスタの形成を防ぐことと寄生容量の増大を防ぐこと
を同時に達成することを可能とする半導体装置の製造方
法を提供することKある。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can simultaneously prevent the formation of a parasitic MO8 transistor and prevent an increase in parasitic capacitance in response to miniaturization of elements. There's K things to do.

(発明の構成) 本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板の一主
面の素子形成領域上に耐酸化性膜を選択的に形成する領
域と、前記耐酸化性膜をマスクとして前記耐酸化性膜に
覆われていない素子間分離領域に比較的薄い第1の酸化
シリコン膜を選択的に形成する工程と、前記第1の酸化
シリコン膜を覆う第2の酸化シリコン膜を気相成長法で
形成する工程と、前記素子間分離領域上の第2の酸化シ
リコン膜上の所定の領域に多結晶シリコンの導電層を選
択的に形成する工程と、前記導電層をマスクとして前記
第2の酸化シリコン膜を選択除去する工程とを含んで構
成される。
(Structure of the Invention) A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a region in which an oxidation-resistant film is selectively formed on an element formation region on one principal surface of a silicon substrate, and a region in which an oxidation-resistant film is selectively formed on an element formation region on one main surface of a silicon substrate, and a a step of selectively forming a relatively thin first silicon oxide film in an inter-element isolation region not covered with a oxidizing film; and a step of vapor phase growth of a second silicon oxide film covering the first silicon oxide film. a step of selectively forming a conductive layer of polycrystalline silicon in a predetermined region on the second silicon oxide film on the element isolation region; The method includes a step of selectively removing the silicon oxide film.

(実施例) 次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described using the drawings.

第4図(a)〜()I)は本発明の一実施例を説明する
ための工程順に示した断面図である。
FIGS. 4(a) to 4()I) are cross-sectional views shown in order of steps for explaining an embodiment of the present invention.

まず、第4図(a)に示すように、−導電型で単結晶の
シリコン基板41に酸化シリコン膜42を設け、その上
に耐酸化性膜として窒化シリコン膜45を被着する。そ
の上にフォトレジスl−448,44bを選択的に形成
する。これをマスクとして窒化シリコン膜をエツチング
して素子形成領域に窒化シリコン膜45a、45bを形
成する。
First, as shown in FIG. 4(a), a silicon oxide film 42 is provided on a single-crystal silicon substrate 41 of negative conductivity type, and a silicon nitride film 45 is deposited thereon as an oxidation-resistant film. Photoresist l-448, 44b is selectively formed thereon. Using this as a mask, the silicon nitride film is etched to form silicon nitride films 45a and 45b in the element formation region.

次に、第4図(b)に示すように、フォトレジスト44
a、44b  を除去した後、高温の酸化性雰囲気中で
酸化処理を施すことにより窒化シリコン膜4Sa。
Next, as shown in FIG. 4(b), a photoresist 44
After removing 44a and 44b, oxidation treatment is performed in a high temperature oxidizing atmosphere to form a silicon nitride film 4Sa.

45bに被われていない領域のシリコン基板410表面
に第1の酸化シリコン膜43を形成する。
A first silicon oxide film 43 is formed on the surface of the silicon substrate 410 in a region not covered by the silicon oxide film 45b.

この第1の酸化シリコン膜43の膜厚は、従来の装置の
寸法に対して、任意の縮小率で薄く設定する。特に、膜
厚が0.5μ常以下において効果が大きい。
The thickness of the first silicon oxide film 43 is set to be thinner than the dimensions of the conventional device at an arbitrary reduction rate. The effect is particularly great when the film thickness is 0.5 μm or less.

次に、第4図(C)に示すように、全面に気相成長法、
例えばCVD法、を用いて第2の酸化シリコン膜46を
一様な膜厚で成長する。次に、第2の酸化シリコン膜4
6の表面に多結晶シリコン換金被着し、所定の領域に公
知のフォトエツチング技を用いて導電層47を素子間分
離領域の上に形成する。
Next, as shown in FIG. 4(C), a vapor phase growth method was applied to the entire surface.
The second silicon oxide film 46 is grown to a uniform thickness using, for example, a CVD method. Next, the second silicon oxide film 4
Polycrystalline silicon is deposited on the surface of 6, and a conductive layer 47 is formed on the element isolation region in a predetermined region using a known photoetching technique.

次に、第4図(d)に示すように導電層47tl−マス
クとして第2の酸化シリコン膜46をエツチング除去し
、導電層47に被われた領域にのみ第2の酸化シリコン
膜46a を残し、第4図(d)に示した形状を得る。
Next, as shown in FIG. 4(d), the second silicon oxide film 46 is removed by etching as a conductive layer 47tl-mask, leaving the second silicon oxide film 46a only in the region covered by the conductive layer 47. , the shape shown in FIG. 4(d) is obtained.

このようにすると、第2の酸化シリコン膜46a の膜
厚全導電層47とシリコン基板41との間に形成される
容量が十分率ζくなるように厚くすることができる。す
なわち、半導体装置の縦方向の寸法は縮小化が達成され
ていて、さらに寄生容量が問題となる領域では十分に厚
い絶縁膜(第2の酸化膜46a)が形成されていて寄生
容量は小さくなっている。
In this way, the thickness of the second silicon oxide film 46a can be increased so that the capacitance formed between the conductive layer 47 and the silicon substrate 41 becomes a sufficient ratio ζ. That is, the vertical dimension of the semiconductor device has been reduced, and in addition, a sufficiently thick insulating film (second oxide film 46a) has been formed in areas where parasitic capacitance is a problem, and parasitic capacitance has become smaller. ing.

このような製造方法において、第2の酸化シリコン膜4
6をエツチングして除去する際に下層に形成されている
第1の酸化シリコン膜43をもエツチングされ、膜厚の
制御性に関して懸念が残るがそれはCVD法による第2
の酸化シリコン膜と高温熱酸化シリコン膜とではエツチ
ング速度が太きく違うので問題はほとんどない。例えば
、両者ノエッチング速度はCVD法による酸化シリコン
膜の方が約3〜4倍大きい。従って、第2の酸化シリコ
ン膜46のエッチンi終止点に関する制御性には問題は
無いと考えられる。一方、窒化シリコン膜45a、45
b  は通常酸化シリコン膜のエツチングに際してはほ
とんどエツチングされないため、窒化シリコン膜領域に
おける制御性にも問題は無い。
In such a manufacturing method, the second silicon oxide film 4
When removing the silicon oxide film 43 by etching, the first silicon oxide film 43 formed below is also etched, and there remains a concern regarding the controllability of the film thickness.
Since the etching speed is significantly different between the silicon oxide film and the high temperature thermal oxide silicon film, there is almost no problem. For example, the etching rate of the silicon oxide film formed by the CVD method is about 3 to 4 times higher than that of the silicon oxide film formed by the CVD method. Therefore, it is considered that there is no problem in controllability regarding the etching i end point of the second silicon oxide film 46. On the other hand, silicon nitride films 45a, 45
Since b is hardly etched when normally etching a silicon oxide film, there is no problem in controllability in the silicon nitride film region.

次に、第4図(e)に示すように、窒化シリコン膜45
a、45b  を除去して素子領域を形成する。
Next, as shown in FIG. 4(e), the silicon nitride film 45
A and 45b are removed to form an element region.

次に、第4図(f)に示すように、素子領域に多結晶シ
リコンを被着し、選択エツチングして、ゲート電極48
を形成する。
Next, as shown in FIG. 4(f), polycrystalline silicon is deposited on the element region and selectively etched to form the gate electrode 48.
form.

このゲート電極48の形成のためのエツチングを行なう
際、エツチングの制御の状態によっては、前工程で形成
した多結晶シリコンの導電層47の表面にまでエツチン
グが及ぶ場合がある。それを避けるためには、第4図(
2))に示すように多結晶シリコンの導電層470表面
に多結晶シリコンのエツチングに対して耐性を有する被
膜51を形成しておけばよい。
When performing etching to form gate electrode 48, depending on the etching control conditions, etching may extend to the surface of polycrystalline silicon conductive layer 47 formed in the previous step. To avoid this, please refer to Figure 4 (
As shown in 2)), a coating 51 that is resistant to etching of polycrystalline silicon may be formed on the surface of the polycrystalline silicon conductive layer 470.

最後に、第4図(h)に示すように、絶縁膜50を形成
しその後所定の領域を、コンタクト部を開孔し、アルミ
ニウム等で導電層491に形成することにより配線用多
結晶シリコン領域と、ゲート電極領域との電気的導通を
得る。
Finally, as shown in FIG. 4(h), an insulating film 50 is formed, a contact portion is opened in a predetermined region, and a conductive layer 491 is formed of aluminum or the like to form a polycrystalline silicon region for wiring. and electrical continuity with the gate electrode region.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、半導体装
置の微細化に対応した各素子の縮小化に伴ってMO8f
i半導体素子の素子間分離絶縁領域の膜厚を薄くするこ
とが出来、しかも従来は不可避とされた寄生容量の増大
を防ぐことと寄生MOSトランジスタの形成を防ぐこと
を同時に達成することが可能な半導体装置の製造方法が
得られる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention, the MO8f
It is possible to reduce the film thickness of the inter-element isolation insulating region of an i-semiconductor device, and it is also possible to simultaneously prevent an increase in parasitic capacitance, which was considered unavoidable in the past, and the formation of a parasitic MOS transistor. A method for manufacturing a semiconductor device is obtained.

特に素子間分離絶縁領域は、従来よりも薄く(約0.5
μ惧以下)形成された場合に効果が大きい。
In particular, the isolation region between elements is thinner than before (approximately 0.5
The effect is great when the formation of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のMO8型半導体装置の一例の平面図、第
2図(a)〜(C)は従来のMO8型半導体装置の製造
方法を説明するための工程順に示した断面図、第3図は
従来のMO8型トランジスタの製造途中工程における酸
化シリコン膜のくいこみを説明するための断面図、第4
図(a)〜(h)は本発明の一実施例を説明するための
工程順に示した断面図である。 1.2・・・・・・ソース・ドレイン領域、3・・・−
・ゲート電極、4・・・・・−シリコン基板、5・−一
・導電体層、21・−・・・シリコン基板、22・・・
・・・フォトレジスト、23a、23b・・・・・・素
子間分離絶縁領域、24a。 24b・・・・・・酸化シリコン膜、25・・−・・−
酸化シリコン膜、26 a、  26 b、  26 
c・・・・・・窒化7リコン膜、27・・・・・−ゲー
ト電極、28・−・・・・導電層、29a。 29 b、  29 c、  29 d・・・・−・不
純物拡散層、41・−・−・・シリコン基板、42・・
・・・・酸化シリコン膜、43・−・・・・第1の酸化
シリコン膜、44a、44b・・・・パフオドレジスト
、45a、45b・・・・−・窒化シリコン膜、46,
45a・・・・・・第2の酸化シリコン膜、47・・・
・・−導電層、48・・・・・・ゲート電極、49・・
・・・・等電j仔、5o・・・・・・絶縁膜、51・・
・・・・耐エツチング被;漠。 竿 1 回 第 3 図 茅2 図 竿4図
FIG. 1 is a plan view of an example of a conventional MO8 type semiconductor device, FIGS. The figure is a cross-sectional view for explaining the penetration of the silicon oxide film during the manufacturing process of a conventional MO8 type transistor.
Figures (a) to (h) are cross-sectional views shown in order of steps for explaining an embodiment of the present invention. 1.2...source/drain region, 3...-
-Gate electrode, 4...-Silicon substrate, 5--Conductor layer, 21...Silicon substrate, 22...
. . . Photoresist, 23a, 23b . . . Inter-element isolation insulating region, 24a. 24b...Silicon oxide film, 25...-
Silicon oxide film, 26 a, 26 b, 26
c...7 silicon nitride film, 27...-gate electrode, 28...-conductive layer, 29a. 29 b, 29 c, 29 d... impurity diffusion layer, 41... silicon substrate, 42...
...Silicon oxide film, 43...First silicon oxide film, 44a, 44b...Puffed resist, 45a, 45b...Silicon nitride film, 46,
45a... second silicon oxide film, 47...
...-conductive layer, 48... gate electrode, 49...
・・・Isoelectric layer, 5o・・・Insulating film, 51...
...Etching resistance; vague. Rod 1st 3rd figure Kaya 2 Figure rod 4th figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  シリコン基板の一主面の素子形成領域上に耐酸化性膜
を選択的に形成する領域と、前記耐酸化性膜をマスクと
して熱酸化して前記耐酸化性膜に覆われていない素子間
分離領域に比較的薄い第1の酸化シリコン膜を選択的に
形成する工程と、前記第1の酸化シリコン膜を覆う第2
の酸化シリコン膜を気相成長法で形成する工程と、前記
素子間分離領域上の第2の酸化シリコン膜上の所定の領
域に多結晶シリコンの導電層を選択的に形成する工程と
、前記導電層をマスクとして前記第2の酸化シリコン膜
を選択除去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。
A region in which an oxidation-resistant film is selectively formed on an element formation region on one main surface of a silicon substrate, and a region where an oxidation-resistant film is thermally oxidized using the oxidation-resistant film as a mask to separate elements not covered by the oxidation-resistant film. selectively forming a relatively thin first silicon oxide film in the region; and a second silicon oxide film covering the first silicon oxide film.
a step of forming a silicon oxide film by a vapor phase growth method; a step of selectively forming a conductive layer of polycrystalline silicon in a predetermined region on the second silicon oxide film on the element isolation region; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of selectively removing the second silicon oxide film using a conductive layer as a mask.
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