JPS63144543A - 半導体素子間分離領域の形成方法 - Google Patents
半導体素子間分離領域の形成方法Info
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- JPS63144543A JPS63144543A JP29381286A JP29381286A JPS63144543A JP S63144543 A JPS63144543 A JP S63144543A JP 29381286 A JP29381286 A JP 29381286A JP 29381286 A JP29381286 A JP 29381286A JP S63144543 A JPS63144543 A JP S63144543A
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Landscapes
- 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。
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〕
本発明は半導体基板上に形成される素子間の絶縁分離領
域の形成方法に関し、特に、選択的に形成される厚い絶
縁酸化膜による素子間分離領域の形成方法に関する。
域の形成方法に関し、特に、選択的に形成される厚い絶
縁酸化膜による素子間分離領域の形成方法に関する。
今日の半導体装置は通常ロコス（ＬＯＣＯ８）構造で製
造されることが多く、半導体素子はシリコン基板上に選
択的にパターニング形成される厚いフィールド酸化膜に
取囲まれた島状領域内に設けられ、各半導体素子の間は
この厚い酸化膜によりそれぞれ絶縁分離される。この際
、厚いフィールド酸化膜はシリコン基板の内部に一部を
埋設するよう形成されるので、その直下には寄生ＭＯ８
）ランジスタが形成され易い。
造されることが多く、半導体素子はシリコン基板上に選
択的にパターニング形成される厚いフィールド酸化膜に
取囲まれた島状領域内に設けられ、各半導体素子の間は
この厚い酸化膜によりそれぞれ絶縁分離される。この際
、厚いフィールド酸化膜はシリコン基板の内部に一部を
埋設するよう形成されるので、その直下には寄生ＭＯ８
）ランジスタが形成され易い。
従って、この寄生ＭＯ８）ランジスタの４通によって生
じる素子間のリーグ電流を防止する目的で、通常、この
厚いフィード酸化膜の直下にはこれと隣接させて基板と
同じ導電型の不純物領域が形成される。例えば、今日、
最も広く用いられているＮチャネル型ＭＯ８）ランジス
タを構成要素とする集積回路装置ではフィールド酸化膜
直下のｐ型基板にはホウ素（Ｂ）が通常導入される。ま
た、この厚いフィールド酸化膜はすでに知られているよ
うに素子形成領域部分を耐酸化性膜、（例えば、窒化シ
リコン膜）で被い絶縁領域のみ全選択酸化することによ
って形成される。
じる素子間のリーグ電流を防止する目的で、通常、この
厚いフィード酸化膜の直下にはこれと隣接させて基板と
同じ導電型の不純物領域が形成される。例えば、今日、
最も広く用いられているＮチャネル型ＭＯ８）ランジス
タを構成要素とする集積回路装置ではフィールド酸化膜
直下のｐ型基板にはホウ素（Ｂ）が通常導入される。ま
た、この厚いフィールド酸化膜はすでに知られているよ
うに素子形成領域部分を耐酸化性膜、（例えば、窒化シ
リコン膜）で被い絶縁領域のみ全選択酸化することによ
って形成される。
通常、ホウ素（Ｂ）の基板への導入はフィールド酸化膜
の形成に先立ちイオン注入法により行われる。フィール
ド酸化膜は一般に１０００℃程度の熱酸化法によって形
成されるが、この際、導入されたホウ素（Ｂ）は基板内
部へ拡散してゆくのと同時に酸化工程で用いたマスクの
シリコン窒化膜の下部へも横方向に拡散してゆ〈。
の形成に先立ちイオン注入法により行われる。フィール
ド酸化膜は一般に１０００℃程度の熱酸化法によって形
成されるが、この際、導入されたホウ素（Ｂ）は基板内
部へ拡散してゆくのと同時に酸化工程で用いたマスクの
シリコン窒化膜の下部へも横方向に拡散してゆ〈。
近年、集積回路はますます高密度化され素子の微細化技
術がきわめて賞賛となっており、言わば必須条件となっ
ているが、形成すべき素子が特にＭＯＳ）ランジスタの
場合ではチャネル長の短縮化と共にチャネル幅の狭小化
が合わせて要求される状況下にある。しかしながら、従
来の技術を用いて例えばＮチャネル型ＭＯＳトランジス
タ素子のチャネル幅の狭小化′！！−はかろうとすると
、すでに述べたようにホウ素の横方向拡散がおこるので
チャネル幅の狭小化はきわめて困難となる。すなわち、
従来技術によってチャネル幅が２μｍ程反以下の微細な
狭ナヤネル・トランジスタを作るとＭＯＳト、’ンジス
タ素子のしきい値電圧は大幅に増加してしまうので所望
のしきい値電圧をもつ微細狭チャネルのトランジスタ？
艮造することが極めて難しい。
術がきわめて賞賛となっており、言わば必須条件となっ
ているが、形成すべき素子が特にＭＯＳ）ランジスタの
場合ではチャネル長の短縮化と共にチャネル幅の狭小化
が合わせて要求される状況下にある。しかしながら、従
来の技術を用いて例えばＮチャネル型ＭＯＳトランジス
タ素子のチャネル幅の狭小化′！！−はかろうとすると
、すでに述べたようにホウ素の横方向拡散がおこるので
チャネル幅の狭小化はきわめて困難となる。すなわち、
従来技術によってチャネル幅が２μｍ程反以下の微細な
狭ナヤネル・トランジスタを作るとＭＯＳト、’ンジス
タ素子のしきい値電圧は大幅に増加してしまうので所望
のしきい値電圧をもつ微細狭チャネルのトランジスタ？
艮造することが極めて難しい。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、厚膜フィールド酸
化膜直下に形成される不純物領域の熱酸化マスク下部へ
の横方向拡散効果を有効に抑止し得る半導体素子分離領
域の形成方法を提供することである。
化膜直下に形成される不純物領域の熱酸化マスク下部へ
の横方向拡散効果を有効に抑止し得る半導体素子分離領
域の形成方法を提供することである。
本発明によれば、￥−尋体累子分離領域の形成方法は、
半導体基板上に耐酸化性マスクを形成する工程と、前記
耐酸化性マスクの上面および側面に注入イオンの透過を
阻止する物質膜を形成する注入イオンに対するマスク誤
形成工程と、前記注入イオンに対するマスク膜の上方か
ら前記半導体基除去する工程と、前記耐酸化性マスクに
よ）選択酸化を行なう熱酸化工程とを含む。
半導体基板上に耐酸化性マスクを形成する工程と、前記
耐酸化性マスクの上面および側面に注入イオンの透過を
阻止する物質膜を形成する注入イオンに対するマスク誤
形成工程と、前記注入イオンに対するマスク膜の上方か
ら前記半導体基除去する工程と、前記耐酸化性マスクに
よ）選択酸化を行なう熱酸化工程とを含む。
すなわち、本発明によれば、耐酸化性のマスク成予定領
域より離間して注入される。従って、熱酸化工程が行な
われた際でもマスクの下部まで横方向拡散されることは
なく、チャネル幅の微細化を達成し得る。
域より離間して注入される。従って、熱酸化工程が行な
われた際でもマスクの下部まで横方向拡散されることは
なく、チャネル幅の微細化を達成し得る。
以下図面音用いて本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一冥施例金示す工８Ｊ
＠序図である。本実施例はロコス構造のＮチャネル型Ｍ
ＯＳ）ランジスタの製造に実施した場合が示されている
が、Ｐチャネル型のＭＯＳ）ランジスタに実施する場合
も全く同様に説明し得る。すなわち、本実施例によれば
、まず第１図（ａ）に示す如くＰ型シリコン基板ｌが準
備され、その−主面上にはシリコン酸化膜（ＳｉＯｔ）
２、シリコン窒化膜（ＳｉｓＮ４）３２よびシリコン酸
化膜（ＳｉＯｚ）４からなる３層膜が形成される。ここ
で、下層のシリコン酸化膜２は選択酸化時の応力緩和の
だめのもので厚さ２００〜５００ＡＯ膜厚に形成され、
また、中間層のシリコン窒化膜３は選択酸化工程におけ
るマスクとなるもので厚さ１００．０〜２０００Ｘ程度
の膜厚に形成される。更に上層のシリコン酸化＠４は上
記マスクの側壁にスペーサを形成するための母材で３０
００〜５ｏｏｏ Ｘ程度の膜厚に形成される。上記３層
膜はフォトレジスト膜５を用いた通常のフォトリング２
フイ工程により選択エツチングされその一部が第１図（
麹に示すように選択酸化のためのマスクとしてシリコン
基板ＩＣＩ素子の形成予定領域上に残される。ついで第
１図（Ｃ）に示すように全面にシリコン酸化膜６を被着
する。
＠序図である。本実施例はロコス構造のＮチャネル型Ｍ
ＯＳ）ランジスタの製造に実施した場合が示されている
が、Ｐチャネル型のＭＯＳ）ランジスタに実施する場合
も全く同様に説明し得る。すなわち、本実施例によれば
、まず第１図（ａ）に示す如くＰ型シリコン基板ｌが準
備され、その−主面上にはシリコン酸化膜（ＳｉＯｔ）
２、シリコン窒化膜（ＳｉｓＮ４）３２よびシリコン酸
化膜（ＳｉＯｚ）４からなる３層膜が形成される。ここ
で、下層のシリコン酸化膜２は選択酸化時の応力緩和の
だめのもので厚さ２００〜５００ＡＯ膜厚に形成され、
また、中間層のシリコン窒化膜３は選択酸化工程におけ
るマスクとなるもので厚さ１００．０〜２０００Ｘ程度
の膜厚に形成される。更に上層のシリコン酸化＠４は上
記マスクの側壁にスペーサを形成するための母材で３０
００〜５ｏｏｏ Ｘ程度の膜厚に形成される。上記３層
膜はフォトレジスト膜５を用いた通常のフォトリング２
フイ工程により選択エツチングされその一部が第１図（
麹に示すように選択酸化のためのマスクとしてシリコン
基板ＩＣＩ素子の形成予定領域上に残される。ついで第
１図（Ｃ）に示すように全面にシリコン酸化膜６を被着
する。
この酸化膜６の膜厚は３０００〜５０００１程度が適当
である。つぎに全面金エッチバックしてマスクの側壁に
スペーサ７ｔ−形成し更にホウ素（Ｂ）８をくスペーサ
７の両側に形成される。ここでマスク上のシリコン酸化
膜４およびスペーサ７の酸化族をエツチング除去しシリ
コン窒化膜３をマスクとして選択酸化を行えば、マスク
に被覆されない領域には厚いフィールド酸化膜ｌＯが形
成され、またその直下にはＰ型不純物拡散領域１１が形
成される。本実施例によれば、ホウ素イオン８はスペー
サ７の存在によりシリコン窒化膜３から離れたシリコン
基板１上に注入されるので、選択酸化工程により横方向
拡散が行なわれたとしても窒化シリコンマスク３の下ま
でＰ型不純物拡散領域１１が延びて形成されることはな
い。なお、本実施例ではスペーサ７を形成してからイオ
ン注入を行なったが、第１図（０の如くシリコン酸化膜
６ｔ−形成してから直ちにイオン注入を行なうこともで
きる。
である。つぎに全面金エッチバックしてマスクの側壁に
スペーサ７ｔ−形成し更にホウ素（Ｂ）８をくスペーサ
７の両側に形成される。ここでマスク上のシリコン酸化
膜４およびスペーサ７の酸化族をエツチング除去しシリ
コン窒化膜３をマスクとして選択酸化を行えば、マスク
に被覆されない領域には厚いフィールド酸化膜ｌＯが形
成され、またその直下にはＰ型不純物拡散領域１１が形
成される。本実施例によれば、ホウ素イオン８はスペー
サ７の存在によりシリコン窒化膜３から離れたシリコン
基板１上に注入されるので、選択酸化工程により横方向
拡散が行なわれたとしても窒化シリコンマスク３の下ま
でＰ型不純物拡散領域１１が延びて形成されることはな
い。なお、本実施例ではスペーサ７を形成してからイオ
ン注入を行なったが、第１図（０の如くシリコン酸化膜
６ｔ−形成してから直ちにイオン注入を行なうこともで
きる。
これは注入エネルギと酸化族６の膜厚を適宜選択すれば
容易に実施できる。以後シリコン窒化膜３および酸化破
り除去し通常の製造工程を実施すれば所望のＮチャンネ
ルＭＯ８）、’ンジスタを得る。
容易に実施できる。以後シリコン窒化膜３および酸化破
り除去し通常の製造工程を実施すれば所望のＮチャンネ
ルＭＯ８）、’ンジスタを得る。
また、この素子形成予定領域にバイポーラ・トランジス
タを形成することも可能である。また、場合によりシリ
コン酸化ＩＡ６に代えて通常のフォト・レジスト族を用
いてもよい、すなわち、注入イオンに対して＆過阻止能
力をもつ半導体材料であれば如何なるものでも用いるこ
とができる。
タを形成することも可能である。また、場合によりシリ
コン酸化ＩＡ６に代えて通常のフォト・レジスト族を用
いてもよい、すなわち、注入イオンに対して＆過阻止能
力をもつ半導体材料であれば如何なるものでも用いるこ
とができる。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、選択酸化
による素子間絶縁領域の形成において、シリコン基板と
同導１１Ｌ型の不純物の導入領域をあらかじめメマスク
端から一定の距離だけ離しておくことにより、不純物の
横方向拡散による不純物の素子領域内への侵入を防止す
ることができるので、ＭＯＳトランジスタ素子のチャネ
ル幅の縮小化を可能とし半導体集積回路装置の高密度化
徊キ大きく寄与する仁とができる。
による素子間絶縁領域の形成において、シリコン基板と
同導１１Ｌ型の不純物の導入領域をあらかじめメマスク
端から一定の距離だけ離しておくことにより、不純物の
横方向拡散による不純物の素子領域内への侵入を防止す
ることができるので、ＭＯＳトランジスタ素子のチャネ
ル幅の縮小化を可能とし半導体集積回路装置の高密度化
徊キ大きく寄与する仁とができる。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例金示す工程順
序図である。 １・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・・シリ
コン酸化膜、３・・・・・・シリコン窒化膜、４・・・
・・・シリコン酸化膜、５・・・・・・フォトレジスト
膜、６・・・・・・シリコン酸化膜、７・・・・・・ス
ペーサ、８・・・・・・ホウ素イオン、９・・・・・・
Ｐ型不純物注入領域、１０°°°°°°厚膜フイールド
酸化膜、１１・・・・・・Ｐ型不純物拡散領域。 代理人 弁理士 内 原 晋、、−ｌ−、、、（
の （ｂ） ６つン 箭１図
序図である。 １・・・・・・Ｐ型シリコン基板、２・・・・・・シリ
コン酸化膜、３・・・・・・シリコン窒化膜、４・・・
・・・シリコン酸化膜、５・・・・・・フォトレジスト
膜、６・・・・・・シリコン酸化膜、７・・・・・・ス
ペーサ、８・・・・・・ホウ素イオン、９・・・・・・
Ｐ型不純物注入領域、１０°°°°°°厚膜フイールド
酸化膜、１１・・・・・・Ｐ型不純物拡散領域。 代理人 弁理士 内 原 晋、、−ｌ−、、、（
の （ｂ） ６つン 箭１図
Claims (1)
- 半導体基板上に耐酸化性マスクを形成する工程と、前記
耐酸化性マスクの上面および側面に注入イオンの透過を
阻止する物質膜を形成する注入イオンに対するマスク膜
形成工程と、前記注入イオンに対するマスク膜の上方か
ら前記半導体基板面に基板と同一導電型の不純物をイオ
ン注入する工程と、前記注入イオンに対するマスク膜を
除去する工程と、前記耐酸化性マスクにより選択酸化を
行なう熱酸化工程とを含むことを特徴とする半導体素子
間分離領域の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29381286A JPS63144543A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 半導体素子間分離領域の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29381286A JPS63144543A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 半導体素子間分離領域の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144543A true JPS63144543A (ja) | 1988-06-16 |
Family
ID=17799467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29381286A Pending JPS63144543A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 半導体素子間分離領域の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63144543A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5378650A (en) * | 1990-10-12 | 1995-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and a manufacturing method thereof |
| US7687367B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-03-30 | Yamaha Corporation | Manufacture method for semiconductor device having field oxide film |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201644A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60245250A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29381286A patent/JPS63144543A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201644A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60245250A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5378650A (en) * | 1990-10-12 | 1995-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and a manufacturing method thereof |
| US7687367B2 (en) | 2005-02-04 | 2010-03-30 | Yamaha Corporation | Manufacture method for semiconductor device having field oxide film |
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