JPS6194338A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPS6194338A
JPS6194338A JP59215156A JP21515684A JPS6194338A JP S6194338 A JPS6194338 A JP S6194338A JP 59215156 A JP59215156 A JP 59215156A JP 21515684 A JP21515684 A JP 21515684A JP S6194338 A JPS6194338 A JP S6194338A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
porous silicon
resist
silicon oxide
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59215156A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Unno
秀之 海野
Kohei Ebara
江原 孝平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP59215156A priority Critical patent/JPS6194338A/ja
Publication of JPS6194338A publication Critical patent/JPS6194338A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (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】 (産業上の利用分野) 本発明は多孔質シリコン酸化物によシミ気的に分離され
たシリコン領域を有する半導体基板において、半導体基
板の反シを抑制し、かつシリコン領域の幅の制限を取除
くことを可能とした半導体基板およびその製造方法に関
するものである。
(従来技術) 従来、シリコン領域を多孔質シリコン酸化物によって電
気的に分離する構造は第4図に示すような工程によって
形成されていた。まず(a)図に示すようにp形シリコ
ン基板lO上に堆積した耐酸化性膜1またとえば窒化ケ
イ素膜を堆積し、この耐酸化性膜ll上にレジス)12
を塗布する。次にリソグラフィーによシレジスト12を
選択的に除去し、さらに選択的に残されたレジスト12
をマスクとして耐酸化性膜11を除去する。次に(1)
)図に示すように耐酸化性膜11.レジスト12をマス
クとしてシリコン基板上に拡散法あるいはイオン注入法
によって■族不純物を導入し、p形高濃度領域13を形
成する。次にレジスト12を除去した後、■族不純物を
イオン注入法によってシリコン基板10上に導入し、耐
酸化性膜11下にn形シリコン層14を形成する。この
場合、p形高濃度領域13はp形のtまである。次に(
a)図に示すように陽極化成処理によって、n形シリコ
ン領域14の側面ならびに底面に多孔質シリコン領域1
5を形成する。次に(e)図に示すように酸化性雰囲気
中で多孔質シリコン15を多孔質シリコン酸化物16に
変え、シリコン領域14を電気的に絶縁分離する。次に
(11図に示すように耐酸化性膜11を除去し、シリコ
ン領域14上に半導体素子を形成し、集積回路を製造し
ていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、この方法には次のような欠点があった。
シリコン基板lOの主面上片面に多孔質シリコン酸化物
16を形成するため、シリコン基板10に反シが生ずる
。第5図に示すように多孔質シリコン酸化物16が厚く
なるに従って、シリコン基板10の反シは急激に増大す
る。この反シはシリコン領域14の結晶欠陥を増大させ
また、リソグラフィを困難にする。そのため、反ルを抑
える方法として、(イ)多孔質シリコン酸化物16の厚
さをうずくする。(ロ)多孔質シリコン酸化物16の密
度を小さくするという方法が考えられる。しかし、(イ
)の方法ではシリコン領域14を多孔質シリコン酸化物
で完全に電気的に分離するためには、第6図において、 W≦2(T−t)  ・・・・・・(1)という制限が
生ずる。ここでWはシリコン領域の幅、Tは多孔質シリ
コン酸化物の厚さ、tはシリコン領域の厚さである。ゆ
えに多孔質シリコン領域Tをうすくすることは、シリコ
ン領域の幅Wを小さくすることになシ、集積回路設計に
制限を加えるという欠点を持っている。一方(ロ)の方
法では第7図(a) K示すごとく、多孔質シリコンの
密度を小さくすることによ多酸化後の多孔質シリコン酸
化物の密度を小さくし、シリコン基板の反シを抑えるこ
とができるので、(イ)のようにシリコン領域の幅Wに
制限はなくなる。しかし、多孔質シリコン酸化物の密度
を小さくすると、(bJ図に示すごとく多孔質シリコン
酸化物のエツチングレートが増加する。従って第4図(
e)に示す構造では多孔質シリコン酸化物は表面に露出
しているため、集積回路製造工程中のエツチング工程に
よって多孔質シリコン酸化物はおおきくエツチングされ
、多孔質シリコン酸化物とシリコン領域間の表面段差が
大きくなシ、集積回路における配森の細り、断線を引き
おこし、歩留りの低下の原因となるという欠点があった
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、半導体基板上に多孔質シリコン酸化物と多孔質シリコ
ン酸化物によって電気的に絶縁分離されたシリコン領域
からなる構造において製造工程中、弗酸を用いるエツチ
ング工程があっても、低密度の多孔質シリコンを有して
も、段差を生ぜず、低密度シリコンの反シが少く、半導
体基板に生じる応力を減少させ、かつ平坦性を保った半
導体装置ならびにその製造方法を提供することを目的と
するものである。
上記の目的を達成するため、本発明はシリコン基板上に
形成された多孔質シリコン酸化物と、前記の多孔質シリ
コン酸化物内に形成され、かつ側面及び底面が前記の多
孔質シリコン酸化物と接する構造を有するシリコン領域
と、前記のシリコン領域を除いた前記の多孔質シリコン
酸化物表面上に形成された耐弗酸性膜とを具備すること
を特徴とする半導体装置を発明の要旨とするものである
さらに本発明は、 (aJ p形シリコン基板上に耐酸化性膜を形成し、前
記の耐酸化性膜上にパターン化したレジスト膜を形成す
る工程と、 (1))前記のレジスト膜をマスクとして露出した耐酸
化性膜をエツチング除去する工程と、(C)前記のレジ
スト膜及び残った耐酸化性膜をマスクとして、不純物イ
オンを注入して高濃度p形シリコン層を形成する工程と
、 (a)前記のレジスト膜を除去した後、不純物イオンを
注入して前記の残った耐酸化性膜の下にn形シリコン層
を形成する工程と、 (θ)陽極化成を行って前記のp形シリコン基板及び高
濃度p形シリコン層を多孔質シリコンとする工程と、 (f)前記の多孔質シリコンを酸化して多孔質シリコン
酸化物とする工程と、 (g)前記の多孔質シリコン酸化物の表面に耐弗酸性膜
を堆積する工程と、 (h)前記の耐弗酸性膜上にレジス)Mを形成する工程
と、 (1)前記のレジスト膜を、前記のシリコン層上の部分
のみを除去する工程と、 (、+)残されたレジス)INをマスクとして、前記の
耐弗酸性膜及び耐酸化性膜をエツチング除去する工程と
、 (k)前記の残されたレジスト膜を除去する工程とを具
備することを特徴とする半導体装置の製造方法を発明の
要旨とするものである。
次に本発明の詳細な説明する。なお実施例は一つの例示
であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変
更あるいは改良を行いうろことは云うまでもない。
第1図は本発明の半導体装置の実施例を示すもので、図
において50はシリコン基板、51は多孔質シリコン酸
化物、52はシリコン領域、53は耐弗酸性膜である。
次にこの構造の製造方法について述べる。
まず、第二図(a)に示すごとくp形シリコン基板10
1上に耐酸化性膜102を堆積した後、リソグラフィー
技術を用いてレジス) 103を選択的に耐酸化性i+
02上に形成する。次に(b)図に示すごとく、レジス
ト103をマスクにして露出した耐酸化性膜102をエ
ツチングする。次にfc)図に示すごとく、耐酸化性膜
102.レジストlO3をマスクとしてI族不純物イオ
ン、たとえばホウ素イオンをシリコン基板101中へ注
入し、高濃度p形シリコン層104を形成する。次に(
d)図に示すごとく、レジスト103を除去した後、V
族イオンあるいは水素イオンを注入し耐酸化性膜102
下にn形シリコン層105を形成する。このとき高濃度
p形シリコン層104はp形のままかわらない。次に、
たとえば弗酸濃度40% 、電流密度30 mA/(y
lH2の条件で陽極化成を行い、(e)図に示すごとく
、p形シリコン基板101および高濃度p形シリコン層
104を多孔質シリコン106 K変える。次K (f
)図に示すごとく酸素雰囲気中で、たとえば1050’
o 、 100分の条件の下で酸化を行い、多孔質シリ
コン106を多孔質シリコン酸化物107にかえる。次
に(g)図に示すごとく表面に耐弗酸性膜たとえば窒化
シリコン膜108を数十ナノメータ程度堆積する。この
とき、耐酸化性膜102は耐弗酸性膜108を堆積する
前にあらかじめ取除いても、取除かなくてもよい。次に
(hJ図に示すごとく耐弗酸性膜108上にレジスト1
09を塗布する。次に(1)図に示すごとく、リソグラ
フィー技術を用いてシリコン層105土のレジストを除
去する。このとき、レジスト109にネガ形を用いたと
ip、用いるマスクは(a)図でレジス) 103 ヲ
形成するに用いたマスクと同一でよく、また、レジスト
109にポジ形レジストを用いたとき用いるマスクは(
a)図でレジス) 103を形成するに用いたマスクの
反転パターンマスクを用いればよい。次に(j1図に示
fごとくレジスト109をマスクにして耐弗酸性膜10
8および耐酸化性膜102をエツチング除去する。そし
て(k)図に示すごとくレジスト109を除去し、第1
図と同様の構造を得る(ただし、耐弗酸性の残存部分は
第1図と相補の例を示した)。
また第1図の構造を得るための他の製造方法について述
べる。まず第2図(a)から(h)までは同様である。
次に適切なレジスト109の膜厚を選びある条件で全面
に光を照射する。この場合シリコンは多孔質シリコン酸
化物よシ光の反射率が大きいためシリコン層105上に
照射した光はシリコン層105内に入り、シリコン層内
で反射しS再びレジスト109内へ侵入し、レジスト1
09を感光する。
一方、シリコン層以外の多孔質シリコン酸化膜上へ照射
された光は多孔質シリコン酸化膜107内へ深く侵入し
吸収されるため、反射して再びレジスト109を感光す
る光量はわずかである。従って同一の光量を第2図(h
+に示す半導体基板へ照射してもシリコン層109上の
レジスト部分の方が多孔質シリコン酸化膜107上のレ
ジスト部分よシ全受光量は増大する。従ってレジスト1
09としてポジ形レジストを用い、適切なレジスト膜厚
および適切な光の波長および光量を選べばマスクを用い
たリソグラフィー技術を用いることなしに、自己整合的
に第2図(1)の構造を有ることができる。
また、第1図に類似な他の構造を得る他の製造方法につ
いて述べる。第2図(aJから(d) tでは同一であ
る。次に第2図(e)において陽極化成時に用いる弗酸
濃度を40チ未満にして形成される多孔質シリコン10
6の密度を約I P/cmZ以下と小さくする。
次に、これを酸素雰囲気中の高温下で多孔質シリコン1
06を酸化する。この場合、多孔質シリコン酸化膜10
6は第3図(a)に示すごとく、多孔質シリコン酸化膜
107に変わるが、多孔質シリコン106の密度が約I
 P/muと小さいため酸化時に体積は収縮し、第3図
k)に示すごとく、シリコン105上の耐酸化性マスク
102と表面に露出している多孔質シリコン酸化膜10
7との間には段差が生じる。
段差としては多孔質シリコン酸化膜107の方が耐酸化
膜102よシ下がった段差となる。
次に(b)図に示すごとく多孔質シリコン酸化膜および
耐酸化性膜102上に耐弗酸性膜110を堆積する。こ
の場合、あらかじめ熱したリン酸等によシ耐酸化性膜1
02をと9のぞき、シリコン層105上に直接耐弗酸性
膜110を堆積してもよい。
次に(Q)図に示すごとく、表面が平坦となるようにレ
ジスト膜110を塗布する。そして(d)図に示すごと
くドライエツチング技術を用いて、レジスト111およ
び耐弗酸性膜110および耐酸化性膜102が同一のエ
ッチレートとなるエツチング条件を選び、シリコン層1
05が露出するまでエツチングを行う。そして最後にシ
リ・コン層外に残ったレジストを除去しくe)図の構造
を得る。
(発明の効果) 以上説明したよう釦1本発明によれば以下に述べる利点
を有する。
(イ)多孔質シリコン酸化膜表面を耐弗酸性膜によって
被覆することKよシ、弗酸による多孔質シリコン酸化層
のエツチングを抑えることができる。よって多孔質シリ
コン酸化物のエツチング速度を気にする必要がないため
、多孔質シリコン酸化膜の形成条件の自由度が増し反り
が少なく、平坦性の良い、多孔質シリコン酸化膜で分離
された単結晶シリコン領域を有する半導体基板を得るこ
とができる。
(ロ)多孔質シリコン酸化物と、単結晶シリコンの光の
反射率の違いにより IJングラフイー仮術を用いるこ
となしに、選択的にシリコン頭載上にのみレジストを除
去することができ、(イ)で述べた構造を容易に形成で
きる。
(ハ)多孔質シリコン酸化物表面をシリコン領域表面よ
シ下げることによシ、リングラフイー技術を用いること
なしに(イ)で述べた構造を容易に形成できる。
等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体装置、第2図は本発明の半導体
装置の製造工程、第3図は製造工程の他の実施例、第4
図は従来の半導体装置の製造工程、第5図乃至第7図は
説明図を示す。 10・・・単結晶シリコン、11・・・耐酸化性膜、1
2・・・レジスト、13・・・高濃度p形シリコン、1
4・・・n形シリコン、15・・・多孔質シリコン、1
6・・・多孔質シリコシ酸化物、50・・・シリコン基
板、51・・・多孔質シリコン酸化物、52・・・シリ
コン領域、53・・・耐弗酸性膜、101・・・p形シ
リコン基板、102・・・耐酸化性膜、103・・・レ
ジスト、10.4・・・高濃度p形シリコン層、105
・・・n形シリコン、106・・・多孔質シリコン、1
07・・・多孔質シリコン酸化物、108・・・耐弗酸
性膜、lO°9・・・レジスト、110・・・耐弗酸性

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコン基板上に形成された多孔質シリコン酸化
    物と、前記の多孔質シリコン酸化物内に形成され、かつ
    側面及び底面が前記の多孔質シリコン酸化物と接する構
    造を有するシリコン領域と、前記のシリコン領域を除い
    た前記の多孔質シリコン酸化物表面上に形成された耐弗
    酸性膜とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. (2)(a)p形シリコン基板上に耐酸化性膜を形成し
    、前記の耐酸化性膜上にパターン化したレジスト膜を形
    成する工程と、 (b)前記のレジスト膜をマスクとして露出した耐酸化
    性膜をエッチング除去する工程と、 (c)前記のレジスト膜及び残つた耐酸化性膜をマスク
    として、不純物イオンを注入して高濃度p形シリコン層
    を形成する工程と、 (d)前記のレジスト膜を除去した後、不純物イオンを
    注入して前記の残つた耐酸化性膜の下にn形シリコン層
    を形成する工程と、 (e)陽極化成を行つて前記のp形シリコン基板及び高
    濃度p形シリコン層を多孔質シリコンとする工程と、 (f)前記の多孔質シリコンを酸化して多孔質シリコン
    酸化物とする工程と、 (g)前記の多孔質シリコン酸化物の表面に耐弗酸性膜
    を堆積する工程と、 (h)前記の耐弗酸性膜上にレジスト膜を形成する工程
    と、 (i)前記のレジスト膜を、前記のシリコン層上の部分
    のみを除去する工程と、 (j)残されたレジスト膜をマスクとして、前記の耐弗
    酸性膜及び耐酸化性膜をエッチング除去する工程と、 (k)前記の残されたレジスト膜を除去する工程とを具
    備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. (3)多孔質シリコン酸化物を化成する際、多孔質シリ
    コンの密度が多孔質シリコン酸化物の体積が収縮するよ
    うに選定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の半導体装置の製造方法。
JP59215156A 1984-10-16 1984-10-16 半導体装置およびその製造方法 Pending JPS6194338A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59215156A JPS6194338A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59215156A JPS6194338A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6194338A true JPS6194338A (ja) 1986-05-13

Family

ID=16667585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59215156A Pending JPS6194338A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6194338A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5421958A (en) * 1993-06-07 1995-06-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States National Aeronautics And Space Administration Selective formation of porous silicon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5421958A (en) * 1993-06-07 1995-06-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States National Aeronautics And Space Administration Selective formation of porous silicon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63107119A (ja) ステップ絶縁層を有する集積回路の製造方法
US4465705A (en) Method of making semiconductor devices
JPS6194338A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0210730A (ja) 集積回路チップ上の電界効果トランジスタ用のフィールド・アイソレーション形成方法と構造
KR100318426B1 (ko) 반도체소자의소자분리막제조방법
JPH1154499A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11186253A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0258778B2 (ja)
JPH079930B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100297098B1 (ko) 반도체소자의필드산화막형상방법
KR0166500B1 (ko) 반도체 소자의 소자분리 산화막 제조방법
KR100287916B1 (ko) 반도체 소자 격리막 제조방법
KR100364416B1 (ko) 반도체소자의소자격리방법
KR930008845B1 (ko) 반도체소자의 소자 격리방법
KR100209226B1 (ko) 소자분리를 위한 반도체 장치 제조방법
KR100266024B1 (ko) 반도체장치의소자격리방법
KR100310463B1 (ko) 반도체소자의소자분리막형성방법
KR960006974B1 (ko) 반도체 소자의 필드산화막 제조방법
KR0167260B1 (ko) 반도체 소자의 격리구조 제조방법
KR100418299B1 (ko) 반도체소자의필드산화막형성방법
KR100248349B1 (ko) 필드산화막제조방법
JPH03159240A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06163531A (ja) 半導体装置における素子分離領域の形成方法
JPH067573B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS6324635A (ja) 半導体装置の製造方法