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JPH08203884A - オキシナイトライド膜およびその形成方法ならびにそのオキシナイトライド膜を用いた素子分離酸化膜の形成方法 - Google Patents

オキシナイトライド膜およびその形成方法ならびにそのオキシナイトライド膜を用いた素子分離酸化膜の形成方法

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JPH08203884A
JPH08203884A JP7013674A JP1367495A JPH08203884A JP H08203884 A JPH08203884 A JP H08203884A JP 7013674 A JP7013674 A JP 7013674A JP 1367495 A JP1367495 A JP 1367495A JP H08203884 A JPH08203884 A JP H08203884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
forming
oxynitride film
oxide film
element isolation
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.)
Withdrawn
Application number
JP7013674A
Other languages
English (en)
Inventor
Maiko Kobayashi
舞子 小林
Takashi Kuroi
隆 黒井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7013674A priority Critical patent/JPH08203884A/ja
Priority to TW084101524A priority patent/TW306023B/zh
Priority to US08/559,874 priority patent/US5616401A/en
Priority to KR1019960002152A priority patent/KR100217494B1/ko
Publication of JPH08203884A publication Critical patent/JPH08203884A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 その厚み方向に組成が変化するオキシナイト
ライド膜を使用することによって、素子分離酸化膜のバ
ーズビークの延びを抑制するとともにシリコン基板の主
表面における結晶欠陥の発生をも抑制する。 【構成】 シリコン基板１の主表面上に、その厚み方向
に酸素と窒素の組成比が変化するオキシナイトライド膜
２を形成し、このオキシナイトライド膜２上にシリコン
窒化膜３を形成する。このとき、オキシナイトライド膜
２においてシリコン基板１に近い部分がシリコン酸化膜
に近い組成を有し、シリコン窒化膜３に近づくにつれて
シリコン窒化膜に近い組成を有するように、オキシナイ
トライド膜２の組成を調整する。そして、シリコン窒化
膜３とオキシナイトライド膜２とをそれぞれ所定形状に
パターニングする。このシリコン窒化膜３とオキシナイ
トライド膜２とをマスクとして用いて、シリコン基板１
の主表面を熱酸化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、その内部に含まれる
窒素と酸素との組成比を厚み方向に変化させたオキシナ
イトライド膜およびその形成方法ならびにそのオキシナ
イトライド膜を用いた素子分離酸化膜の形成方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路では、動作時に素子間の
電気的な干渉をなくし、個々の素子を完全に独立して制
御するために素子分離領域を形成する必要がある。素子
分離領域を形成する方法としては、従来からＬＯＣＯＳ
（Local Oxidation of Silicon）法が広く知られてい
る。
【０００３】以下、図１１５〜図１１７を用いて、従来
から広く一般に知られているＬＯＣＯＳ法について説明
する。図１１５〜図１１７は、従来のＬＯＣＯＳ法の第
１工程〜第３工程を示す断面図である。
【０００４】まず図１１５を参照して、熱酸化法などを
用いて、シリコン基板１の主表面上に、約５００Å程度
の厚みのシリコン酸化膜６を形成する。そして、このシ
リコン酸化膜６上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposit
ion ）法などを用いて、約１０００Å程度の厚みのシリ
コン窒化膜３を形成する。このとき、選択酸化時のシリ
コン窒化膜３のシリコン基板１に対する応力を緩和する
ため、シリコン酸化膜６の厚みは、シリコン窒化膜３の
厚みの半分程度は少なくとも必要となる。
【０００５】次に、図１１６を参照して、写真製版技術
およびエッチング技術を用いてシリコン窒化膜３を所定
形状にパターニングする。そして、パターニングされた
シリコン窒化膜３をマスクとして用いて、選択酸化を行
なうことによって、図１１７に示されるように、シリコ
ン基板１の主表面に選択的に素子分離酸化膜４を形成す
る。その後、熱リン酸などを用いて、シリコン窒化膜３
を除去し、フッ酸などを用いてシリコン酸化膜６を除去
する。
【０００６】以上の工程を経て素子分離酸化膜４が形成
されることになる。しかしながら、上記のＬＯＣＯＳ法
には、次に説明するような問題点があった。
【０００７】図１１７に示されるように、素子分離酸化
膜４には、シリコン窒化膜３の下にまで入り込むバーズ
ビークが形成される。このバーズビーク長（シリコン基
板１の主表面と平行な方向のバーズビークの延び）が長
いほど、半導体集積回路の高集積化にとって大きな障害
となる。そして、このバーズビーク長は、シリコン酸化
膜６の厚みに大きく影響を受ける。すなわち、シリコン
酸化膜６の厚みが厚いほどバーズビーク長は長くなって
しまう。上述の従来のＬＯＣＯＳ法では、シリコン窒化
膜３の厚みの約半分程度の厚みを有するように厚くシリ
コン酸化膜６を形成する必要があるため、バーズビーク
が長くなってしまうという問題があった。
【０００８】上記のような問題を解消すべく、数々の改
良例が考案されている。その改良例の中の１つに図１１
８〜図１２０に示されるものがある。図１１８〜図１２
０は、改良例の一例として挙げた特開昭６３−２１８４
８号公報に開示されたＬＯＣＯＳ法の第１工程〜第３工
程を示す断面図である。
【０００９】図１１８を参照して、シリコン基板１の主
表面上に、熱酸化法などを用いて、約１００Å〜約２０
０Å程度のシリコン酸化膜６を形成する。このシリコン
酸化膜６上に、減圧ＣＶＤ法などを用いて、約２００Å
程度の厚みのオキシナイトライド膜８を形成する。この
オキシナイトライド膜８は、酸素を含んだシリコン窒化
膜であり、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の中間の性
質を有する。また、この場合のオキシナイトライド膜８
には、その厚み方向にほぼ均等に酸素と窒素とが含まれ
る。このオキシナイトライド膜８上に、減圧ＣＶＤ法な
どを用いて、約１５００Å程度の厚みのシリコン窒化膜
３を形成する。
【００１０】次に、図１１９を参照して、写真製版技術
およびエッチング技術を用いて、シリコン窒化膜３およ
びオキシナイトライド膜８をパターニングする。そし
て、シリコン窒化膜３とオキシナイトライド膜８とをマ
スクとして用いて、選択酸化を行なうことによって、シ
リコン基板１の主表面に選択的に素子分離酸化膜４を形
成する。
【００１１】上述の改良例では、シリコン窒化膜３下に
オキシナイトライド膜８を形成している。このオキシナ
イトライド膜８は、上述のように、シリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜の中間の性質を有しているため、シリコン
窒化膜３に比べて軟らかいものとなる。そのため、シリ
コン窒化膜３によるシリコン基板１へのストレスを緩和
することが可能となる。そのため、オキシナイトライド
膜８下のシリコン酸化膜６の厚みを、前述の従来のＬＯ
ＣＯＳ法の場合よりも薄くすることが可能となる。その
結果、バーズビーク長を縮小することが可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
改良例にも次のような課題があった。上記の改良例にお
いて用いられたオキシナイトライド膜８には、その厚み
方向にほぼ均等に酸素と窒素とが含まれている。そのた
め、オキシナイトライド膜８には、シリコン基板１の主
表面に近い部分においても、シリコン基板１から離れた
部分においてもほほ均等に同量の窒素が含まれることに
なる。そのため、シリコン窒化膜３がシリコン基板１に
与える応力を緩和する機能が十分なものではなかった。
【００１３】そのため、シリコン窒化膜３の応力を緩和
し、シリコン基板１の主表面における結晶欠陥の発生を
効果的に阻止するには、シリコン酸化膜６の形成が必要
であった。そして、このシリコン酸化膜６の厚みに関し
ても、前述の従来のＬＯＣＯＳ法ほどではないにしても
ある程度の大きさが必要であった。それにより、上記の
改良例によっても、バーズビーク長の縮小に制限があっ
た。
【００１４】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものである。この発明の１つの目的は、
バーズビーク長をさらに縮小でき、かつ優れた応力緩和
機能を有するオキシナイトライド膜およびその製造方法
を提供することにある。
【００１５】この発明の他の目的は、バーズビーク長を
さらに縮小できかつ結晶欠陥の発生をも効果的に抑制で
きる素子分離酸化膜の形成方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るオキシナ
イトライド膜は、その厚み方向に酸素と窒素の組成比が
変化するものである。
【００１７】この発明に係るオキシナイトライド膜の製
造方法では、酸素の供給のための第１のガスの供給量
と、窒素の供給のための第２のガスの供給量とを変化さ
せながら気相成長させることを特徴としている。
【００１８】この発明に係る素子分離酸化膜の形成方法
は、所定量の酸素と窒素とを含み、シリコン基板の主表
面上に形成され、このシリコン基板の主表面側に位置す
る第１の表面を含む第１の表層部と第１の表面と対向す
る第２の表面を含む第２の表層部とを有するオキシナイ
トライド膜を用いたものである。そして、この発明に係
る素子分離酸化膜の形成方法によれば、まず、酸素供給
のための第１のガスの供給量を窒素供給のための第２の
ガスの供給量よりも多くして、化学気相成長法によって
第１の表層部を形成し、第１のガスの供給量を第２のガ
スの供給量よりも少なくして、化学気相成長法によって
第２の表層部を形成することによって、シリコン基板上
にオキシナイトライド膜を形成する。そして、このオキ
シナイトライド膜を所定形状にパターニングすることに
よってシリコン基板の主表面を選択的に露出させる。そ
して、パターニングされたオキシナイトライド膜をマス
クとして用いて、シリコン基板の主表面を選択的に酸化
することによって素子分離酸化膜を形成する。
【００１９】この発明に係る素子分離酸化膜の形成方法
によれば、他の局面では、まず、シリコン基板の主表面
上にシリコン酸化膜を介在してシリコン窒化膜を形成す
る。このシリコン窒化膜を所定形状にパターニングす
る。そして、シリコン基板の主表面とパターニングされ
たシリコン窒化膜とを覆うように、化学気相成長法を用
いて、酸素供給のための第１のガスの供給量を窒素供給
のための第２のガスの供給量より多くして第１の表層部
を形成し、第１のガスの供給量を第２のガスの供給量よ
りも少なくして第２の表層部を形成することによってオ
キシナイトライド膜を形成する。そして、このオキシナ
イトライド膜に異方性エッチング処理を施すことによっ
て、シリコン基板の主表面を選択的に露出させるととも
にシリコン窒化膜の側壁を覆うようにオキシナイトライ
ド膜からなるサイドウォール絶縁膜を形成する。このサ
イドウォール絶縁膜とシリコン窒化膜とをマスクとして
用いて、シリコン基板の主表面を選択的に酸化すること
によって素子分離酸化膜を形成する。
【００２０】
【作用】この発明に係るオキシナイトライド膜では、そ
の中に含まれる酸素と窒素の組成比がその厚み方向に変
化する。それにより、オキシナイトライド膜をシリコン
基板の主表面上に形成した際に、シリコン基板側の部分
における酸素の含有量が窒素の含有量より多くなり、シ
リコン基板から離れた側の部分における窒素の含有量が
酸素の含有量より多くなるように酸素と窒素の組成比を
調整することが可能となる。その結果、オキシナイトラ
イド膜は、シリコン基板に近いところではシリコン酸化
膜に近い組成を有し、シリコン基板から離れたところで
はシリコン窒化膜に近い組成を有することとなる。この
ように、その厚み方向に組成が変化することにより、オ
キシナイトライド膜は、優れた応力緩和機能を有すると
ともに耐酸化機能をも有することとなる。また、オキシ
ナイトライド膜の厚み方向に酸素と窒素の組成比を徐々
に変化させた場合には、オキシナイトライド膜は、さら
に優れた応力緩和機能を有することとなる。このよう
に、オキシナイトライド膜が優れた応力緩和機能を有す
ることによって、オキシナイトライド膜とシリコン基板
との間にシリコン酸化膜を形成する必要がなくなる。そ
の結果、上述の改良例の場合よりもさらにバーズビーク
長を縮小することが可能となる。また、オキシナイトラ
イド膜とシリコン基板との間にシリコン酸化膜を形成し
たとしても、その厚みを上記の改良例の場合よりも格段
に小さいものとすることが可能となる。そのため、この
場合においても、上記の改良例の場合よりもバーズビー
ク長を縮小することが可能となる。
【００２１】この発明に係るオキシナイトライド膜の形
成方法によれば、酸素の供給のための第１のガスの供給
量と窒素の供給のための第２のガスの供給量とを変化さ
せながら気相成長させている。それにより、その厚み方
向に酸素と窒素との組成比が変化するオキシナイトライ
ド膜を形成することが可能となる。
【００２２】この発明に係る素子分離酸化膜の形成方法
によれば、一つの局面では、酸素供給のための第１のガ
スの供給量を窒素供給のための第２のガスの供給量より
も多くして第１の表層部を形成し、第１のガスの供給量
を第２のガスの供給量よりも少なくして第２の表層部を
形成している。それにより、第１の表層部においては酸
素を窒素より多く含み、第２の表層部においては窒素を
酸素より多く含むオキシナイトライド膜が形成される。
このとき、第１の表層部はシリコン基板側に位置し、第
２の表層部はシリコン基板から離れた側に位置してい
る。そのため、シリコン基板に近いところではシリコン
酸化膜に近い組成を有し、シリコン基板から離れたとこ
ろではシリコン窒化膜に近い組成を有するオキシナイト
ライド膜を形成することが可能となる。このような組成
を有することによって、オキシナイトライド膜は優れた
耐酸化機能と応力緩和機能とを有するものとなる。それ
により、オキシナイトライド膜とシリコン基板との間に
シリコン酸化膜を形成する必要がなくなるか、あるいは
シリコン酸化膜を介在させたとしてもその厚みを上述の
改良例の場合よりも格段に小さくできる。このようなオ
キシナイトライド膜をマスクとして用いてシリコン基板
の主表面を選択的に酸化することによって、素子分離酸
化膜が形成される。そのため、素子分離酸化膜のバーズ
ビーク長を縮小でき、かつシリコン基板の主表面におけ
る結晶欠陥の発生をも効果的に抑制することが可能とな
る。
【００２３】この発明に係る素子分離酸化膜の形成方法
によれば、他の局面では、パターニングされたシリコン
窒化膜の側壁に形成されるサイドウォール絶縁膜として
上述のオキシナイトライド膜を用いている。この場合に
も、上述の１つの局面の場合と同様に、バーズビーク長
を縮小することが可能となる。また、サイドウォール絶
縁膜としてシリコン窒化膜を用いた場合に比べて、素子
分離酸化膜の表面における窪みの程度を効果的に低減す
ることも可能となる。以下、その理由について説明す
る。サイドウォール絶縁膜としてシリコン窒化膜を用い
た場合には、そのシリコン窒化膜とシリコン基板との間
に応力緩衝用のシリコン酸化膜を形成する必要がある。
このシリコン酸化膜の厚みは厚いほど素子分離酸化膜の
バーズビーク長が大きくなり、シリコン酸化膜の厚みが
薄いほどバーズビーク長を縮小することが可能となる。
しかしながら、シリコン酸化膜の厚みを薄くした場合に
は、シリコン窒化膜からなるサイドウォール絶縁膜によ
って、素子分離酸化膜の端部に酸化剤が供給されにくく
なる。そのため、素子分離酸化膜の表面に窪みが形成さ
れてしまう。それに対し、サイドウォール絶縁膜として
本願発明のオキシナイトライド膜を用いた場合には、サ
イドウォール絶縁膜の表面はシリコン窒化膜に近い組成
を有するが、その底部ではシリコン酸化膜に近い組成を
有しているため、シリコン窒化膜をサイドウォールとし
て用いた場合に比べて、素子分離酸化膜の端部への酸化
剤の供給を比較的円滑に行なうことが可能となる。それ
により、バーズビーク長を縮小しつつ素子分離酸化膜の
表面における窪みの程度を効果的に低減することが可能
となる。
【００２４】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図１〜図
１１４を用いて説明する。
【００２５】（第１実施例）まず、図１〜図１７を用い
て、この発明の第１の実施例とその変形例について説明
する。図１〜図３は、この発明の第１の実施例における
素子分離酸化膜の形成工程の第１工程〜第３工程を示す
断面図である。
【００２６】図１を参照して、シリコン基板１の主表面
上に、減圧ＣＶＤ法などを用いて、この発明に係るオキ
シナイトライド膜２を形成する。より詳しくは、この発
明に係るオキシナイトライド膜２は、ＳｉＨ2 Ｃｌ
2 と、ＮＨ3 と、Ｎ2 Ｏとの混合ガスを用いて、減圧Ｃ
ＶＤ法によって形成される。このとき、シリコン基板１
に近接する部分の形成のためにはＮＨ3 の供給量をＮ2
Ｏの供給量よりも少なくし、シリコン基板１から離れた
部分の形成の際にはＮＨ3 の供給量をＮ2 Ｏの供給量よ
りも大きくする。それにより、シリコン基板１近傍にお
いてシリコン酸化膜に近い組成を有し、シリコン基板１
から離れるに従ってシリコン窒化膜に近い組成を有する
オキシナイトライド膜２が形成されることになる。
【００２７】図４（ａ）と図４（ｂ）とは、この発明に
係るオキシナイトライド膜の厚み方向における酸素
（Ｏ）と窒素（Ｎ）の含有量の割合の変化を示す図であ
る。なお、図４（ａ），（ｂ）において、Ｏが多く含ま
れた部分がシリコン基板１側に位置する。また、図４
（ａ），（ｂ）においては、オキシナイトライド膜２の
厚みを１と仮定している。図４（ａ），図４（ｂ）に示
されるように、この発明に係るオキシナイトライド膜２
においては、シリコン基板１側に位置する部分に酸素
（Ｏ）が相対的に多く含まれ、シリコン基板１から離れ
るに従って窒素（Ｎ）が相対的に多く含まれるようにな
る。そして、このオキシナイトライド膜２において、酸
素（Ｏ）が多く含まれる部分において上層に形成される
シリコン窒化膜３の応力を十分に緩和することが可能と
なり、窒素（Ｎ）が含まれる部分を有することによって
酸化剤の拡散を効果的に抑制することが可能となる。ま
た、オキシナイトライド膜２において、シリコン基板１
に近づくにつれて徐々に酸素（Ｏ）の含有量が増加する
ことによって応力緩和機能は優れたものとなる。
【００２８】上記のようなオキシナイトライド膜２上
に、減圧ＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化膜３を形
成する。
【００２９】次に、図２を参照して、シリコン窒化膜３
上に、所定形状にパターニングされたレジスト（図示せ
ず）を形成する。そして、このレジストをマスクとして
用いてシリコン窒化膜３とオキシナイトライド膜２とを
順次エッチングする。それにより、シリコン窒化膜３と
オキシナイトライド膜２とを所定形状にパターニングす
る。
【００３０】次に、図３を参照して、シリコン窒化膜３
とオキシナイトライド膜２とをマスクとして用いて、シ
リコン基板１の主表面を約１０００℃程度の温度で熱酸
化する。それにより、素子分離酸化膜４が形成される。
このとき、上述のような組成のオキシナイトライド膜２
を用いることによって、素子分離酸化膜４のバーズビー
クの伸びを効果的に抑制することが可能となる。
【００３１】ここで、この発明に係るオキシナイトライ
ド膜２を用いることによって素子分離酸化膜４のバーズ
ビークの延びを抑制することが可能となる理由について
説明する。バーズビークの延びは、シリコン基板１の主
表面上に形成されるシリコン酸化膜の厚みが厚いほど大
きくなる。したがって、シリコン基板１上に形成される
シリコン酸化膜の厚みを小さくすることによって、素子
分離酸化膜４のバーズビークの延びを抑制することが可
能となる。
【００３２】この発明に係るオキシナイトライド膜２
は、優れた応力緩和機能を有している。そのため、シリ
コン基板１とオキシナイトライド膜２との間に応力緩衝
用のシリコン酸化膜を新たに形成する必要はない。ま
た、応力緩衝用のシリコン酸化膜を形成したとしても厚
みの小さいものでよい。また、図４（ａ），（ｂ）に示
されるように、オキシナイトライド膜２において、シリ
コン基板１の主表面に近接する部分においても少量の窒
素（Ｎ）が含まれている。そのため、この窒素の存在に
よって、酸化剤の拡散が効果的に抑制される。以上のこ
とより、この発明に係るオキシナイトライド膜２を用い
ることによって、素子分離酸化膜４のバーズビークの延
びを効果的に抑制することが可能となる。また、この発
明に係るオキシナイトライド膜２は、優れた応力緩和機
能を有しているため、シリコン基板１の主表面における
結晶欠陥の発生をも効果的に抑制することが可能とな
る。
【００３３】その後は、熱リン酸を用いてシリコン窒化
膜３とオキシナイトライド膜２の窒素濃度の高い部分と
を除去する。そして、フッ酸を用いてオキシナイトライ
ド膜２の酸素濃度の高い部分を除去する。
【００３４】＜第１変形例＞次に、図５〜図７を用い
て、上記の第１の実施例の第１の変形例について説明す
る。図５〜図７は、第１の変形例の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００３５】図５を参照して、上記の第１の実施例と同
様の工程を経て、オキシナイトライド膜２とシリコン窒
化膜３とを順次形成し、それらを所定形状にパターニン
グする。次に、シリコン窒化膜３をマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面に異方性エッチング処理を
施す。それにより、シリコン基板１の主表面に溝５を形
成する。
【００３６】次に、図７に示されるように、上記の第１
の実施例と同様の方法で、素子分離酸化膜４を形成す
る。上述のように、溝５を形成することによって、上記
の第１の実施例の場合と比べて、素子分離酸化膜４の上
面とシリコン基板１の主表面との間の段差を低減するこ
とが可能となる。
【００３７】＜第２変形例＞次に、図８〜図１１を用い
て、第２の変形例について説明する。図８〜図１１は、
この発明の第１の実施例の第２の変形例の第１工程〜第
４工程を示す断面図である。
【００３８】図８を参照して、上記の第１の変形例と同
様の工程を経て溝５までを形成する。次に、図９を参照
して、熱酸化法などを用いて、溝５の表面にシリコン酸
化膜６を形成する。そして、ＣＶＤ法などを用いて、シ
リコン酸化膜６とシリコン窒化膜３とを覆うようにシリ
コン窒化膜３ａを形成する。
【００３９】次に、図１０を参照して、シリコン窒化膜
３ａに異方性エッチング処理を施す。それにより、溝５
の側壁上にサイドウォール絶縁膜３ａを形成する。
【００４０】次に、図１１を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。その後は、上記の第
１の実施例と同様の方法で、サイドウォール絶縁膜３ａ
と、シリコン窒化膜３と、オキシナイトライド膜２とを
除去する。
【００４１】上記のように、シリコン窒化膜からなるサ
イドウォール絶縁膜３ａを形成することによって、上記
の第１の実施例の場合よりもさらにバーズビークの延び
を抑制することが可能となる。
【００４２】＜第３変形例＞次に、図１２〜図１４を用
いて、第１の実施例の第３の変形例について説明する。
図１２〜図１４は、第３の変形例の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００４３】まず図１２を参照して、上記の第１の実施
例と同様の工程を経て、オキシナイトライド膜２とシリ
コン窒化膜３とを順次形成し、それらを所定形状にパタ
ーニングする。次に、図１３を参照して、ＣＶＤ法など
を用いて、シリコン酸化膜６ａとシリコン窒化膜３ａと
を順次堆積する。そして、このシリコン窒化膜３ａとシ
リコン酸化膜６ａとに異方性エッチング処理を施す。そ
れにより、シリコン窒化膜３の側壁を覆うようにシリコ
ン酸化膜６ａを残余させ、このシリコン酸化膜６ａ上に
サイドウォール絶縁膜３ａを形成する。
【００４４】次に、図１４を参照して、シリコン窒化膜
３とサイドウォール絶縁膜３ａとをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。この場合も、上記の
第２の変形例の場合と同様に、サイドウォール絶縁膜３
ａを形成することによって、上記の第１の実施例の場合
よりもさらに素子分離酸化膜４のバーズビークの延びを
抑制することが可能となる。
【００４５】＜第４変形例＞次に、図１５〜図１７を用
いて、第１の実施例の第４の変形例について説明する。
図１５〜図１７は、第４の変形例の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００４６】まず図１５を参照して、上記の第３の変形
例と同様の工程を経て、サイドウォール絶縁膜３ａまで
を形成する。次に、図１６を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面に異方性エッチング処理を
施す。それにより、溝５を形成する。
【００４７】次に、図１７を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。本変形例において
は、溝５が形成されかつサイドウォール絶縁膜３ａが形
成されている。それにより、上記の第１の実施例あるい
は第１〜第３の変形例の場合よりもさらに素子分離酸化
膜４のバーズビークの延びを抑制することが可能とな
る。
【００４８】その後は、熱リン酸を用いてサイドウォー
ル絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とを除去し、上記の第
１の実施例の場合と同様の方法で、オキシナイトライド
膜２を除去する。
【００４９】（第２実施例）次に、図１８〜図３１を用
いて、この発明の第２の実施例とその変形例について説
明する。図１８〜図２０は、この発明の第２の実施例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００５０】まず図１８を参照して、シリコン基板１の
主表面上に、上記の第１の実施例の場合と同様の方法で
オキシナイトライド膜２を形成する。そして、このオキ
シナイトライド膜２上に、ＣＶＤ法などを用いて、多結
晶シリコン膜７を形成する。この多結晶シリコン膜７上
に、ＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化膜３を形成す
る。上記のように、多結晶シリコン膜７を形成すること
によって、シリコン窒化膜３による応力をさらに緩和す
ることが可能となる。それにより、シリコン窒化膜３の
厚みを大きくすることが可能となる。その結果、後の工
程で形成する素子分離酸化膜４のバーズビークの延びを
さらに効果的に抑制することが可能となる。なお、オキ
シナイトライド膜２の組成については、上記の第１の実
施例の場合と同様である。
【００５１】次に、図１９を参照して、シリコン窒化膜
３上に、所定形状にパターニングされたレジスト（図示
せず）を形成する。そして、このレジストをマスクとし
て用いて、シリコン窒化膜３，多結晶シリコン膜７およ
びオキシナイトライド膜２を順次パターニングする。
【００５２】次に、図２０を参照して、シリコン窒化膜
３をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面を熱
酸化する。それにより、素子分離酸化膜４が形成され
る。
【００５３】本実施例においては、シリコン窒化膜３の
厚みを上記の第１の実施例の場合よりも厚くすることが
できるので、素子分離酸化膜のバーズビークの延びをさ
らに抑制することが可能となる。また、多結晶シリコン
膜を形成することによって、シリコン基板１の主表面に
おける結晶欠陥の発生をも効果的に抑制することが可能
となる。
【００５４】次に、図２１〜図３１を用いて、本実施例
の第１〜第４変形例について説明する。
【００５５】＜第１変形例＞図２１および図２２を用い
て、第１の変形例について説明する。図２１と図２２
は、第１の変形例の第１工程と第２工程とを示す断面図
である。
【００５６】まず図２１を参照して、上記の第２の実施
例と同様の工程を経てシリコン窒化膜３と多結晶シリコ
ン膜７とオキシナイトライド膜２とを順次形成し、それ
らをパターニングする。その後、シリコン窒化膜３をマ
スクとして用いてシリコン基板１の主表面を異方性エッ
チングする。それにより、溝５を形成する。
【００５７】次に、図２２を参照して、シリコン窒化膜
３をマスクとして用いてシリコン基板１の主表面を熱酸
化する。それにより、素子分離酸化膜４が形成される。
本変形例では、溝５を形成しているので、素子分離酸化
膜４の上面とシリコン基板１の主表面との間の段差を、
上記の第２の実施例の場合よりも低減することが可能と
なる。
【００５８】＜第２変形例＞次に、図２３〜図２５を用
いて、第２の変形例について説明する。図２３〜図２５
は、第２の変形例の第１工程〜第３工程を示す断面図で
ある。
【００５９】図２３を参照して、上記の第１の変形例と
同様の工程を経て溝５までを形成する。そして、溝５の
表面に熱酸化処理を施すことによって、シリコン酸化膜
６を形成する。このシリコン酸化膜６とシリコン窒化膜
３とを覆うようにＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化
膜３ａを形成する。このシリコン窒化膜３ａに異方性エ
ッチング処理を施すことによって、溝５の側壁を覆うよ
うにサイドウォール絶縁膜３ａを形成する。
【００６０】次に、図２５を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。本変形例において
は、サイドウォール絶縁膜３ａを形成しているので、上
記の第１の変形例の場合よりもさらにバーズビークの延
びを抑制することが可能となる。
【００６１】＜第３変形例＞次に、図２６〜図２８を用
いて、第３の変形例について説明する。図２６〜図２８
は、第３の変形例の第１工程〜第３工程を示す断面図で
ある。
【００６２】まず図２６を参照して、上記の第２の実施
例の場合と同様の工程を経て、オキシナイトライド膜２
と多結晶シリコン膜７とシリコン窒化膜３とを順次形成
し、それらを所定形状にパターニングする。次に、図２
７を参照して、ＣＶＤ法などを用いて、シリコン酸化膜
６ａとシリコン窒化膜３ａとを順次堆積する。そして、
このシリコン窒化膜３ａとシリコン酸化膜６ａとに異方
性エッチング処理を施す。それにより、シリコン窒化膜
３，多結晶シリコン膜７およびオキシナイトライド膜２
の側壁を覆うようにシリコン酸化膜６ａとサイドウォー
ル絶縁膜３ａとをそれぞれ形成する。
【００６３】次に、図２８を参照して、上記のサイドウ
ォール絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして
用いてシリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。この場合も、サイド
ウォール絶縁膜３ａを形成することによって、素子分離
酸化膜４のバーズビークの延びをさらに抑制することが
可能となる。
【００６４】＜第４変形例＞次に、図２９〜図３１を用
いて、第４の変形例について説明する。図２９〜図３１
は、この第４の変形例の第１工程〜第３工程を示す断面
図である。まず図２９を参照して、上記の第３の変形例
の場合と同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜３ａま
でを形成する。次に、このサイドウォール絶縁膜３ａと
シリコン窒化膜３とをマスクとして用いて、シリコン基
板１の主表面に異方性エッチング処理を施す。それによ
り、図３０に示されるように、溝５が形成される。
【００６５】次に、図３１を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとシリコン窒化膜３とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４が形成される。
【００６６】本変形例によれば、バーズビークの延びを
抑制しかつ素子分離酸化膜４の上面とシリコン基板１の
主表面との段差をも低減することが可能となる。
【００６７】（第３実施例）次に、図３２〜図５９を用
いて、この発明の第３の実施例とその変形例について説
明する。図３２〜図３４は、この発明の第３の実施例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００６８】まず図３２を参照して、上記の第１の実施
例の場合と同様に、ＳｉＨ2 Ｃｌ2とＮＨ3 とＮ2 Ｏの
供給量を適宜調整しながら、シリコン基板１の主表面上
にオキシナイトライド膜２を形成する。ただし、本実施
例におけるオキシナイトライド膜２において、上記の第
１の実施例の場合よりもシリコン窒化膜に近い組成の部
分の厚みが大きくなるように上記の各ガスの供給量を調
整する。より詳しくは、オキシナイトライド膜２に含ま
れる酸素（Ｏ）と窒素（Ｎ）の厚み方向の割合が、図３
５に示される傾向を有するようにオキシナイトライド膜
２を形成する。
【００６９】次に、図３３を参照して、上記の第１の実
施例と同様の方法で、オキシナイトライド膜２を所定形
状にパターニングする。そして、このオキシナイトライ
ド膜２をマスクとして用いてシリコン基板１の主表面を
熱酸化する。それにより、素子分離酸化膜４が形成され
る。
【００７０】このとき、オキシナイトライド膜２の表層
部はシリコン窒化膜に極めて近い組成を有しているた
め、熱酸化の際のマスクとして機能させることが可能と
なる。また、オキシナイトライド膜２の底部（シリコン
基板１の主表面側に位置する部分）はシリコン酸化膜に
極めて近い組成を有するものであるため、部分的に素子
分離酸化膜４の一部となる。また、本実施例におけるオ
キシナイトライド膜２も前述の第１の実施例の場合と同
様に応力緩和機能に優れているので、シリコン酸化膜に
極めて近い組成を有するオキシナイトライド膜２の底部
の厚みを小さくすることが可能となる。それにより、素
子分離酸化膜４のバーズビークの延びを抑制することが
可能となる。
【００７１】次に、図３６〜図５９を用いて、本実施例
の変形例について説明する。 ＜第１変形例＞まず、図３６〜図３８を用いて、本実施
例の第１の変形例について説明する。図３６〜図３８
は、この第１の変形例の第１工程〜第３工程を示す断面
図である。
【００７２】図３６を参照して、上記の第３の実施例と
同様の工程を経て、オキシナイトライド膜２を形成し、
所定形状にパターニングする。そして、オキシナイトラ
イド膜２をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表
面に異方性エッチング処理を施す。それにより、溝５が
形成される。
【００７３】次に、図３８を参照して、オキシナイトラ
イド膜２をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表
面に熱酸化処理を施す。それにより、素子分離酸化膜４
が形成される。本変形例においては、溝５を形成してい
るので、素子分離酸化膜４の上面とシリコン基板１の主
表面との段差を、上記の第３の実施例の場合よりも低減
することが可能となる。
【００７４】＜第２変形例＞次に、図３９〜図４２を用
いて、本実施例の第２の変形例について説明する。図３
９〜図４２は、本実施例の第２の変形例の第１工程〜第
４工程を示す断面図である。
【００７５】図３９を参照して、上記の第１の変形例と
同様の工程を経て溝５までを形成する。次に、図４０を
参照して、シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施す
ことによって、溝５の表面にシリコン酸化膜６を形成す
る。そして、ＣＶＤ法などを用いて、オキシナイトライ
ド膜２と溝５とを覆うようにシリコン窒化膜３ａを形成
する。
【００７６】次に、図４１を参照して、上記のシリコン
窒化膜３ａに異方性エッチング処理を施すことによっ
て、溝５の側壁とオキシナイトライド膜２の側面とを覆
うようにサイドウォール絶縁膜３ａを形成する。
【００７７】次に、図４２を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして
用いてシリコン基板１の主表面を熱酸化する。それによ
り、素子分離酸化膜４を形成する。本変形例において
は、サイドウォール絶縁膜３ａを形成しているので、上
記の第１の変形例の場合よりもさらに素子分離酸化膜４
のバーズビークの延び抑制することが可能となる。
【００７８】＜第３変形例＞次に、図４３〜図４５を用
いて、本実施例の第３の変形例について説明する。図４
３〜図４５は、この第３の変形例の第１工程〜第３工程
を示す断面図である。
【００７９】図４３を参照して、上記の第３の実施例と
同様の工程を経てオキシナイトライド膜２を形成し、所
定形状にパターニングする。次に、図４４を参照して、
ＣＶＤ法などを用いて、オキシナイトライド膜２とシリ
コン基板１の主表面とを覆うようにシリコン酸化膜６ａ
とシリコン窒化膜３ａとを順次形成する。そして、この
シリコン窒化膜３ａとシリコン酸化膜６ａとに順次異方
性エッチング処理を施す。それにより、オキシナイトラ
イド膜２の側面を覆うようにシリコン酸化膜６ａを残余
させ、このシリコン酸化膜６ａ上にサイドウォール絶縁
膜３ａを形成する。
【００８０】次に、図４５を参照して、上記のサイドウ
ォール絶縁膜３ａとオキシナイトライド膜２とをマスク
として用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。
それにより、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例
においても、サイドウォール絶縁膜３ａが形成されてい
るので、上記の第１の変形例の場合よりもさらに素子分
離酸化膜４のバーズビークの延びを抑制することが可能
となる。
【００８１】＜第４変形例＞次に、図４６〜図４８を用
いて、本実施例の第４の変形例について説明する。図４
６〜図４８は、本実施例の第４の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【００８２】図４６を参照して、上記の第３の変形例と
同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜３ａまでを形成
する。次に、図４７を参照して、サイドウォール絶縁膜
３ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面に異方性エッチング処理を
施す。それにより、溝５が形成される。
【００８３】次に、図４８を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして
用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それに
より、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例によれ
ば、素子分離酸化膜４の上面とシリコン基板１の主表面
との段差を低減し、かつ素子分離酸化膜４のバーズビー
クの延びをも抑制することが可能となる。
【００８４】＜第５変形例＞次に、図４９〜図５３を用
いて、本実施例の第５の変形例について説明する。図４
９〜図５３は、本実施例の第５の変形例の第１工程〜第
５工程を示す断面図である。
【００８５】図４９を参照して、上記の第３の実施例と
同様の工程を経てオキシナイトライド膜２を形成し、所
定形状にパターニングする。次に、図５０に示されるよ
うに、オキシナイトライド膜２をマスクとして用いてシ
リコン基板１の主表面に異方性エッチング処理を施す。
それにより、溝５が形成される。
【００８６】次に、図５１を参照して、上記の第３の実
施例と同様の方法で、溝５とオキシナイトライド膜２と
を覆うようにオキシナイトライド膜２ａを形成する。そ
して、このオキシナイトライド膜２ａに異方性エッチン
グ処理を施す。それにより図５２に示されるように、溝
５の側壁とオキシナイトライド膜２の側面とを覆うよう
にサイドウォール絶縁膜２ａを形成する。
【００８７】次に、図５３を参照して、サイドウォール
絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして
用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それに
より、素子分離酸化膜４が形成される。
【００８８】上述のように、本変形例においては、サイ
ドウォール絶縁膜２ａとしてオキシナイトライド膜を使
用している。それにより、サイドウォール絶縁膜として
シリコン窒化膜を用いる場合よりも、素子分離酸化膜４
の表面における窪みを小さくすることが可能となる。そ
の結果、上記の第２の変形例の場合に比べ、素子分離酸
化膜４の表面を平坦化することが可能となる。
【００８９】＜第６変形例＞次に、図５４〜図５６を用
いて、本実施例の第６の変形例について説明する。図５
４〜図５６は、本実施例の第６の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【００９０】図５４を参照して、上記の第３の実施例の
場合と同様の工程を経て、オキシナイトライド膜２を形
成し、所定形状にパターニングする。次に、図５５を参
照して、オキシナイトライド膜２とシリコン基板１の主
表面とを覆うように、上記の第３の実施例と同様の方法
でオキシナイトライド膜２ａを形成する。そして、この
オキシナイトライド膜２ａに異方性エッチング処理を施
す。それにより、サイドウォール絶縁膜２ａが形成され
る。
【００９１】次に、図５６を参照して、サイドウォール
絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして
用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それに
より、素子分離酸化膜４が形成される。上述の本変形例
によれば、上記の第３の変形例の場合に比べて、素子分
離酸化膜４の端部近傍の表面における窪みを小さくする
ことが可能となる。
【００９２】＜第７変形例＞次に、図５７〜図５９を用
いて、本実施例の第７の変形例について説明する。図５
７〜図５９は、本実施例の第７の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【００９３】図５７を参照して、上記の第６の変形例と
同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜２ａまでを形成
する。そして、サイドウォール絶縁膜２ａとオキシナイ
トライド膜２とをマスクとして用いて、シリコン基板１
の主表面に異方性エッチング処理を施す。それにより溝
５が形成される。
【００９４】次に、図５９を参照して、サイドウォール
絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして
用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それに
より、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例によれ
ば、上記の第４の変形例の場合に比べて、素子分離酸化
膜４の表面をさらに平坦化することが可能となる。
【００９５】（第４実施例）次に、図６０〜図８７を用
いて、本発明の第４の実施例とその変形例について説明
する。図６０〜図６５は、この発明の第４の実施例の第
１工程〜第６工程を示す断面図である。
【００９６】図６０を参照して、シリコン基板１の主表
面上に、熱酸化法あるいはＣＶＤ法などを用いて、シリ
コン酸化膜６ｂを形成する。このシリコン酸化膜６ｂ上
に、ＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化膜３を形成す
る。
【００９７】次に、図６１を参照して、シリコン窒化膜
３とシリコン酸化膜６とに順次異方性エッチング処理を
施すことによって、シリコン窒化膜３とシリコン酸化膜
６ｂとを所定形状にパターニングする。次に、図６２に
示されるように、シリコン窒化膜３をマスクとして用い
てシリコン基板１の主表面に異方性エッチング処理を施
す。それにより、溝５が形成される。
【００９８】次に、図６３を参照して、上記の第１の実
施例と同様の方法で、溝５とシリコン窒化膜３とを覆う
ようにオキシナイトライド膜２を形成する。そして、こ
のオキシナイトライド膜２に異方性エッチング処理を施
す。それにより、図６４に示されるように、溝５の側壁
とシリコン窒化膜３の側面とを覆うようにサイドウォー
ル絶縁膜２が形成される。
【００９９】次に、図６５を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いてシ
リコン基板１の主表面を熱酸化する。それにより、素子
分離酸化膜４が形成される。本実施例によれば、サイド
ウォール絶縁膜２としてオキシナイトライド膜を用いて
いるので、素子分離酸化膜４の表面における窪みを小さ
くすることが可能となる。つまり、素子分離酸化膜４の
表面を平坦化することが可能となる。
【０１００】次に、図６６〜図８７を用いて、本実施例
の変形例について説明する。 ＜第１変形例＞まず、図６６〜図６９を用いて、本実施
例の第１の変形例について説明する。図６６〜図６９
は、本実施例の第１の変形例の第１工程〜第４工程を示
す断面図である。
【０１０１】図６６を参照して、上記の第４の実施例と
同様の工程を経て、溝５までを形成する。次に、溝５の
表面を熱酸化することによって、シリコン酸化膜６を形
成する。そして、上記の第１の実施例と同様の方法で、
図６７に示されるように、シリコン酸化膜６とシリコン
窒化膜３とを覆うようにオキシナイトライド膜２が形成
される。このオキシナイトライド膜２に異方性エッチン
グ処理を施す。それにより、図６８に示されるように、
溝５の側壁とシリコン窒化膜３の側面とを覆うようにサ
イドウォール絶縁膜２が形成される。
【０１０２】次に、図６９を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いて、
シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それにより、素
子分離酸化膜４が形成される。本変形例においても、上
記の第４の実施例の場合と同様の効果が得られる。
【０１０３】＜第２変形例＞次に、図７０〜図７２を用
いて、本実施例の第２の変形例について説明する。図７
０〜図７２は、本実施例の第２の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１０４】図７０を参照して、上記の第４実施例と同
様の工程を経てシリコン酸化膜６ｂとシリコン窒化膜３
とをそれぞれ形成し、所定形状にパターニングする。そ
して、シリコン窒化膜３とシリコン基板１の主表面とを
覆うように、上記の第４の実施例と同様の方法で、オキ
シナイトライド膜２を形成する。このオキシナイトライ
ド膜２に異方性エッチング処理を施す。それにより、図
７１に示されるように、サイドウォール絶縁膜２が形成
される。
【０１０５】次に、図７２を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いてシ
リコン基板１の主表面を熱酸化する。それにより、素子
分離酸化膜４が形成される。本変形例の場合も、上記の
第１の変形例と同様の効果が得られる。
【０１０６】＜第３変形例＞次に、図７３〜図７５を用
いて、本実施例の第３の変形例について説明する。図７
３〜図７５は、本実施例の第３の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１０７】図７３を参照して、上記の第２の変形例と
同様の工程を経てシリコン窒化膜３とシリコン酸化膜６
ｂとを形成し、所定形状にパターニングする。そして、
ＣＶＤ法などを用いて、シリコン窒化膜３とシリコン基
板１の主表面とを覆うように、シリコン酸化膜６ａを形
成する。そして、シリコン酸化膜６上に、オキシナイト
ライド膜２を、上記の第４の実施例と同様の方法で形成
する。そして、オキシナイトライド膜２とシリコン酸化
膜６ａとに順次異方性エッチング処理を施す。それによ
り、シリコン窒化膜３の側面を覆うようにシリコン酸化
膜６ａを残余させ、このシリコン酸化膜６ａ上にサイド
ウォール絶縁膜２を形成する。
【０１０８】次に、図７５を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いて、
シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施す。それによ
り、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例において
も、上記の第１の変形例と同様の効果が得られる。
【０１０９】＜第４変形例＞次に、図７６〜図７８を用
いて、本実施例の第４の変形例について説明する。図７
６〜図７８は、本実施例の第４の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１１０】図７６を参照して、上記の第２の変形例と
同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜２までを形成す
る。そして、サイドウォール絶縁膜２とシリコン窒化膜
３とをマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面に
異方性エッチング処理を施す。それにより、図７７に示
されるように、溝５が形成される。
【０１１１】次に、図７８を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いて、
シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施す。それによ
り、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例において
は、溝５が形成されているため、上記の第２の変形例の
場合よりも、素子分離酸化膜４の上面とシリコン基板の
主表面との間の段差を低減することが可能となる。
【０１１２】＜第５変形例＞次に、図７９〜図８１を用
いて、本実施例の第５の変形例について説明する。図７
９〜図８１は、本実施例の第５の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１１３】図７９を参照して、上記の第３の変形例と
同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜２までを形成す
る。そして、サイドウォール絶縁膜２とシリコン窒化膜
３とをマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面に
異方性エッチング処理を施す。それにより、図８０に示
されるように、溝５が形成される。
【０１１４】次に、図８１を参照して、サイドウォール
絶縁膜２とシリコン窒化膜３とをマスクとして用いて、
シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施す。それによ
り、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例において
も、上記の第４の変形例の場合と同様に、上記の第３の
変形例の場合よりもさらに素子分離酸化膜４の上面を平
坦化することが可能となる。
【０１１５】＜第６変形例＞次に、図８２〜図８４を用
いて、本実施例の第６の変形例について説明する。図８
２〜図８４は、本実施例の第６の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１１６】図８２を参照して、上記の第１の変形例と
同様の工程を経て、シリコン酸化膜６ｂとシリコン窒化
膜３とを形成し、所定形状にパターニングする。次に、
上記の第４の実施例と同様の方法で、シリコン窒化膜３
とシリコン基板１の主表面とを覆うようにオキシナイト
ライド膜２を形成し、このオキシナイトライド膜２上に
ＣＶＤ法などを用いてシリコン窒化膜３ａを形成する。
そして、シリコン窒化膜３ａとオキシナイトライド膜２
とに順次異方性エッチング処理を施す。それにより、図
８３に示されるように、シリコン窒化膜３の側面を覆う
ようにオキシナイトライド膜２を残余させ、このオキシ
ナイトライド膜２上にサイドウォール絶縁膜３ａを形成
する。
【０１１７】次に、図８４を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａ，オキシナイトライド膜２およびシリコン窒
化膜３をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面
に熱酸化処理を施す。それにより、素子分離酸化膜４が
形成される。
【０１１８】＜第７変形例＞次に、図８５〜図８７を用
いて、本実施例の第７の変形例について説明する。図８
５〜図８７は、本実施例の第７の変形例の第１工程〜第
３工程を示す断面図である。
【０１１９】図８５を参照して、上記の第６の変形例と
同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜３ａまでを形成
する。次に、サイドウォール絶縁膜３ａとシリコン窒化
膜３とをマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面
に異方性エッチング処理を施す。それにより、図８６に
示されるように、溝５が形成される。
【０１２０】次に、図８７を参照して、サイドウォール
絶縁膜３ａ，オキシナイトライド膜２およびシリコン窒
化膜３をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表面
に熱酸化処理を施す。それにより、素子分離酸化膜４が
形成される。本変形例によれば、上記の第６の変形例の
場合よりも素子分離酸化膜４の表面を平坦化することが
可能となる。
【０１２１】（第５実施例）次に、図８８〜図１１４を
用いて、本発明の第５の実施例とその変形例について説
明する。図８８〜図９０は、本発明の第５の実施例の第
１工程〜第３工程を示す断面図である。
【０１２２】図８８を参照して、シリコン基板１の主表
面上に、熱酸化法あるいはＣＶＤ法などを用いて、シリ
コン酸化膜６ｂを形成する。なお、このシリコン酸化膜
６ｂの厚みは、数十Å程度と極めて薄いものでよい。そ
して、このシリコン酸化膜６ｂ上にオキシナイトライド
膜２を形成する。このオキシナイトライド膜２は、Ｓｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 とＮＨ3 とＮ2 Ｏとの混合ガスを用いて、減
圧ＣＶＤ法によって形成される。より詳しくは、まず、
Ｎ2 Ｏの供給量をＮＨ3 の供給量よりも多くして、オキ
シナイトライド膜２におけるシリコン酸化膜６ｂに近接
する部分が形成される。その後、Ｎ2 Ｏの供給量を徐々
に減少させ、ＮＨ3 の供給量を徐々に増加させながらオ
キシナイトライド膜２の中間部が形成される。そして、
最終的には、Ｎ2 Ｏの供給量をほぼ０とした状態でオキ
シナイトライド膜２の上層部が形成される。それによ
り、図９１に示されるような割合の酸素（Ｏ）と窒素
（Ｎ）とを含むオキシナイトライド膜２が形成されるこ
とになる。
【０１２３】次に、図８９を参照して、写真製版技術と
異方性エッチング技術を用いて、オキシナイトライド膜
２を所定形状にパターニングする。そして、オキシナイ
トライド膜２をマスクとして用いてシリコン基板１の主
表面を熱酸化する。それにより、図９０に示されるよう
に、素子分離酸化膜４が形成される。
【０１２４】本実施例によれば、オキシナイトライド膜
２の底部がシリコン酸化膜に近い組成を有し、徐々にそ
の上面に向かうにつれてシリコン窒化膜に近い組成を有
するため、優れた応力緩和機能を有するものとなる。そ
れにより、シリコン酸化膜６ｂの厚みを極めて小さくす
ることが可能となる。それにより、従来例に比べて、素
子分離酸化膜４のバーズビークの延びを抑制することが
可能となる。また、オキシナイトライド膜２は、上記の
ような組成を有するものであるため、素子分離酸化膜４
の形成によるシリコン基板１の主表面における結晶欠陥
の発生を効果的に抑制することも可能となる。
【０１２５】次に、図９２〜図１１４を用いて、本実施
例の変形例について説明する。 ＜第１変形例＞まず、図９２〜図９４を用いて、本実施
例の第１の変形例について説明する。図９２〜図９４
は、本実施例の第１の変形例の第１工程〜第３工程を示
す断面図である。
【０１２６】図９２を参照して、上記の第５の実施例と
同様の方法で、シリコン酸化膜６ｂとオキシナイトライ
ド膜２とを形成し、それらを所定形状にパターニングす
る。
【０１２７】次に、図９３を参照して、オキシナイトラ
イド膜２をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表
面に異方性エッチング処理を施す。それにより、溝５が
形成される。
【０１２８】次に、図９４を参照して、オキシナイトラ
イド膜２をマスクとして用いて、シリコン基板１の主表
面に熱酸化処理を施す。それにより、素子分離酸化膜４
が形成される。本変形例によれば、溝５が形成されてい
るので、上記の第５の実施例の場合よりも、素子分離酸
化膜４の上面とシリコン基板１の主表面との間の段差を
低減することが可能となる。
【０１２９】＜第２変形例＞次に、図９５〜図９８用い
て、本実施例の第２の変形例について説明する。図９５
〜図９８は、本実施例の第２の変形例の第１工程〜第４
工程を示す断面図である。
【０１３０】図９５を参照して、上記の第１の変形例と
同様の工程を経て溝５までを形成する。次に、図９６を
参照して、溝５の表面に熱酸化処理を施すことによって
シリコン酸化膜６を形成する。このシリコン酸化膜６と
オキシナイトライド膜２とを覆うように、ＣＶＤ法など
を用いて、シリコン窒化膜３を形成する。
【０１３１】次に、上記のシリコン酸化膜３に異方性エ
ッチング処理を施す。それにより、図９７に示されるよ
うに、溝５の側壁とオキシナイトライド膜２の側面とを
覆うようにサイドウォール絶縁膜３が形成される。
【０１３２】次に、図９８を参照して、上記のサイドウ
ォール絶縁膜３とオキシナイトライド膜２とをマスクと
して用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。そ
れにより、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例に
おいては、サイドウォール絶縁膜３が形成されているの
で、上記の第１の変形例の場合よりもさらに素子分離酸
化膜４のバーズビークの延びを抑制することが可能とな
る。
【０１３３】＜第３変形例＞次に、図９９〜図１０２を
用いて、本実施例の第３の変形例について説明する。図
９９〜図１０２は、本実施例の第３の変形例の第１工程
〜第４工程を示す断面図である。
【０１３４】図９９を参照して、上記の第１の変形例と
同様の工程を経て溝５までを形成する。次に、図１００
を参照して、溝５の表面に熱酸化処理を施すことによっ
て、シリコン酸化膜６を形成する。このシリコン酸化膜
６とオキシナイトライド膜２とを覆うように、上記の第
５の実施例と同様の方法で、オキシナイトライド膜２ａ
を形成する。
【０１３５】次に、上記のオキシナイトライド膜２ａに
異方性エッチング処理を施す。それにより、図１０１に
示されるように、溝５の側壁とオキシナイトライド膜２
の側面とを覆うようにサイドウォール絶縁膜２ａが形成
される。
【０１３６】次に、図１０２を参照して、サイドウォー
ル絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとし
て用いて、シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施
す。それにより、素子分離酸化膜４が形成される。本実
施例においては、サイドウォール絶縁膜２ａがオキシナ
イトライド膜によって構成されているので、上記の第２
の変形例の場合よりも素子分離酸化膜４の表面の窪みを
小さくすることが可能となる。
【０１３７】＜第４変形例＞次に、図１０３〜図１０５
を用いて、本実施例の第４の変形例について説明する。
図１０３〜図１０５は、本実施例の第４の変形例の第１
工程〜第３工程を示す断面図である。
【０１３８】図１０３を参照して、上記の第１の変形例
と同様の工程を経て、オキシナイトライド膜２とシリコ
ン酸化膜６ｂとを形成し、所定形状にパターニングす
る。次に、ＣＶＤ法などを用いて、シリコン基板１の主
表面とオキシナイトライド膜２とを覆うように、シリコ
ン酸化膜６ａとシリコン窒化膜３ａとを順次形成する。
そして、シリコン窒化膜３ａとシリコン酸化膜６ａとに
順次異方性エッチング処理を施す。それにより、図１０
４に示されるように、オキシナイトライド膜２の側面を
覆うようにシリコン酸化膜６ａを残余させ、このシリコ
ン酸化膜６ａ上にサイドウォール絶縁膜３ａを形成す
る。
【０１３９】次に、図１０５を参照して、シリコン窒化
膜３ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとして用い
て、シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施す。それ
により、素子分離酸化膜４が形成される。
【０１４０】＜第５変形例＞次に、図１０６〜図１０８
を用いて、本実施例の第５の変形例について説明する。
図１０６〜図１０８は、本実施例の第５の変形例の第１
工程〜第３工程を示す断面図である。
【０１４１】図１０６を参照して、上記の第４の変形例
との同様の工程を経てオキシナイトライド膜２とシリコ
ン酸化膜６ｂとを形成し、所定形状にパターニングす
る。そして、シリコン基板１の主表面とオキシナイトラ
イド膜２とを覆うようにＣＶＤ法などを用いてシリコン
酸化膜６ａを形成し、このシリコン酸化膜６ａ上に上記
の第５の実施例の場合と同様の方法でオキシナイトライ
ド膜２ａを形成する。次に、オキシナイトライド膜２ａ
とシリコン酸化膜６ａとに順次異方性エッチング処理を
施す。それにより、図１０７に示すように、オキシナイ
トライド膜２の側面を覆うようにシリコン酸化膜６ａを
残余させ、このシリコン酸化膜６ａ上にサイドウォール
絶縁膜２ａを形成する。
【０１４２】次に、図１０８を参照して、サイドウォー
ル絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとし
て用いて、シリコン基板１の主表面を熱酸化する。それ
により、素子分離酸化膜４が形成される。本変形例によ
れば、サイドウォール絶縁膜２ａがオキシナイトライド
膜によって構成されているので、上記の第４の変形例の
場合よりも素子分離酸化膜４の表面の窪みを小さくする
ことが可能となる。
【０１４３】＜第６変形例＞次に、図１０９〜図１１１
を用いて、本実施例の第６の変形例について説明する。
図１０９〜図１１１は、本実施例の第６の変形例の第１
工程〜第３工程を示す断面図である。
【０１４４】図１０９を参照して、上記の第４の変形例
と同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜３ａまでを形
成する。そして、このサイドウォール絶縁膜３ａとオキ
シナイトライド膜２とをマスクとして用いて、シリコン
基板１の主表面に異方性エッチング処理を施す。それに
より、図１１０に示されるように、溝５が形成される。
【０１４５】次に、サイドウォール絶縁膜３ａとオキシ
ナイトライド膜２とをマスクとして用いて、シリコン基
板１の主表面に熱酸化処理を施す。それにより、図１１
１に示されるように、素子分離酸化膜４が形成される。
本変形例によれば、素子分離酸化膜４のバーズバークの
延びが抑制され、かつ素子分離酸化膜４の表面を平坦化
することが可能となる。
【０１４６】＜第７変形例＞次に、図１１２〜図１１４
を用いて、本実施例の第７の変形例について説明する。
図１１２〜図１１４は、本実施例の第７の変形例の第１
工程〜第３工程を示す断面図である。
【０１４７】図１１２を参照して、上記の第５の変形例
と同様の工程を経てサイドウォール絶縁膜２ａまでを形
成する。次に、サイドウォール絶縁膜２ａとオキシナイ
トライド膜２とをマスクとして用いて、シリコン基板１
の主表面に異方性エッチング処理を施す。それにより、
図１１３に示されるように、溝５が形成される。
【０１４８】次に、図１１４を参照して、サイドウォー
ル絶縁膜２ａとオキシナイトライド膜２とをマスクとし
て用いて、シリコン基板１の主表面に熱酸化処理を施
す。それにより、素子分離酸化膜４が形成される。本変
形例によれば、サイドウォール絶縁膜２ａとしてオキシ
ナイトライド膜を使用しているので、上記の第６の変形
例の場合よりもさらに素子分離酸化膜４の表面を平坦化
することが可能となる。
【０１４９】
【発明の効果】この発明に係るオキシナイトライド膜
は、その厚み方向に酸素と窒素の組成比が変化するもの
である。それにより、オキシナイトライド膜の一方の表
面側の部分がシリコン酸化膜に近い組成を有し、他方の
表面に向かうにつれて徐々にシリコン窒化膜に近い組成
を有するようにオキシナイトライド膜の組成を調整する
ことが可能となる。それにより、応力緩和機能に優れた
オキシナイトライド膜が得られる。その結果、素子分離
酸化膜の形成のために本発明に係るオキシナイトライド
膜を使用した場合に、シリコン基板とオキシナイトライ
ド膜との間に形成するシリコン酸化膜の厚みを極めて薄
くするかあるいは新たなシリコン酸化膜の形成を省略す
ることが可能となる。それにより、素子分離酸化膜のバ
ーズビークの延びを効果的に抑制することが可能とな
る。また、上述のように、本発明に係るオキシナイトラ
イド膜は応力緩和機能に優れているため、素子分離酸化
膜の形成によるシリコン基板の主表面における結晶欠陥
の発生をも効果的に抑制することが可能となる。以上の
ことより、本発明によれば、微細化に適し、かつ信頼性
の高い素子分離酸化膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施例における素子分離酸
化膜の形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図２】 この発明の第１の実施例における素子分離酸
化膜の形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図３】 この発明の第１の実施例における素子分離酸
化膜の形成工程の第３工程を示す断面図である。
【図４】 （ａ）はこの発明に係るオキシナイトライド
膜の一つの局面におけるその厚み方向のＯ（酸素）とＮ
（窒素）との割合を示す図である。（ｂ）はこの発明に
係るオキシナイトライド膜の他の局面におけるその厚み
方向のＯ（酸素）とＮ（窒素）との割合を示す図であ
る。
【図５】 この発明の第１の実施例の第１の変形例にお
ける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図
である。
【図６】 この発明の第１の実施例の第１の変形例にお
ける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図
である。
【図７】 この発明の第１の実施例の第１の変形例にお
ける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面図
である。
【図８】 この発明の第１の実施例の第２の変形例にお
ける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図
である。
【図９】 この発明の第１の実施例の第２の変形例にお
ける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図
である。
【図１０】 この発明の第１の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図１１】 この発明の第１の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面
図である。
【図１２】 この発明の第１の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図１３】 この発明の第１の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図１４】 この発明の第１の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図１５】 この発明の第１の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図１６】 この発明の第１の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図１７】 この発明の第１の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図１８】 この発明の第２の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図１９】 この発明の第２の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図２０】 この発明の第２の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面図である。
【図２１】 この発明の第２の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図２２】 この発明の第２の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図２３】 この発明の第２の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図２４】 この発明の第２の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図２５】 この発明の第２の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図２６】 この発明の第２の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図２７】 この発明の第２の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図２８】 この発明の第２の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図２９】 この発明の第２の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図３０】 この発明の第２の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図３１】 この発明の第２の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図３２】 この発明の第３の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図３３】 この発明の第３の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図３４】 この発明の第３の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面図である。
【図３５】 この発明に係るオキシナイトライド膜のさ
らに他の局面における厚み方向のＯ（酸素）とＮ（窒
素）との割合の変化を示す図である。
【図３６】 この発明の第３の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図３７】 この発明の第３の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図３８】 この発明の第３の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図３９】 この発明の第３の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図４０】 この発明の第３の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図４１】 この発明の第３の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図４２】 この発明の第３の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面
図である。
【図４３】 この発明の第３の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図４４】 この発明の第３の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図４５】 この発明の第３の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図４６】 この発明の第３の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図４７】 この発明の第３の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図４８】 この発明の第３の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図４９】 この発明の第３の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図５０】 この発明の第３の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図５１】 この発明の第３の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図５２】 この発明の第３の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面
図である。
【図５３】 この発明の第３の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第５工程を示す断面
図である。
【図５４】 この発明の第３の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図５５】 この発明の第３の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図５６】 この発明の第３の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図５７】 この発明の第３の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図５８】 この発明の第３の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図５９】 この発明の第３の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図６０】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図６１】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図６２】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面図である。
【図６３】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面図である。
【図６４】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第５工程を示す断面図である。
【図６５】 この発明の第４の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第６工程を示す断面図である。
【図６６】 この発明の第４の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図６７】 この発明の第４の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図６８】 この発明の第４の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図６９】 この発明の第４の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面
図である。
【図７０】 この発明の第４の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図７１】 この発明の第４の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図７２】 この発明の第４の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図７３】 この発明の第４の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図７４】 この発明の第４の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図７５】 この発明の第４の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図７６】 この発明の第４の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図７７】 この発明の第４の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図７８】 この発明の第４の実施例の第４の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図７９】 この発明の第４の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図８０】 この発明の第４の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図８１】 この発明の第４の実施例の第５の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図８２】 この発明の第４の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図８３】 この発明の第４の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図８４】 この発明の第４の実施例の第６の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図８５】 この発明の第４の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図８６】 この発明の第４の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図８７】 この発明の第４の実施例の第７の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図８８】 この発明の第５の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図８９】 この発明の第５の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図９０】 この発明の第５の実施例における素子分離
酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面図である。
【図９１】 この発明に係るオキシナイトライド膜のさ
らに対の局面における厚み方向のＯ（酸素）とＮ（窒
素）との割合の変化を示す図である。
【図９２】 この発明の第５の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図９３】 この発明の第５の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図９４】 この発明の第５の実施例の第１の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図９５】 この発明の第５の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図９６】 この発明の第５の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断面
図である。
【図９７】 この発明の第５の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断面
図である。
【図９８】 この発明の第５の実施例の第２の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断面
図である。
【図９９】 この発明の第５の実施例の第３の変形例に
おける素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断面
図である。
【図１００】 この発明の第５の実施例の第３の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断
面図である。
【図１０１】 この発明の第５の実施例の第３の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断
面図である。
【図１０２】 この発明の第５の実施例の第３の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第４工程を示す断
面図である。
【図１０３】 この発明の第５の実施例の第４の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断
面図である。
【図１０４】 この発明の第５の実施例の第４の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断
面図である。
【図１０５】 この発明の第５の実施例の第４の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断
面図である。
【図１０６】 この発明の第５の実施例の第５の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断
面図である。
【図１０７】 この発明の第５の実施例の第５の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断
面図である。
【図１０８】 この発明の第５の実施例の第５の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断
面図である。
【図１０９】 この発明の第５の実施例の第６の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断
面図である。
【図１１０】 この発明の第５の実施例の第６の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断
面図である。
【図１１１】 この発明の第５の実施例の第６の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断
面図である。
【図１１２】 この発明の第５の実施例の第７の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第１工程を示す断
面図である。
【図１１３】 この発明の第５の実施例の第７の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第２工程を示す断
面図である。
【図１１４】 この発明の第５の実施例の第７の変形例
における素子分離酸化膜の形成工程の第３工程を示す断
面図である。
【図１１５】 従来の素子分離酸化膜の形成工程の第１
工程を示す断面図である。
【図１１６】 従来の素子分離酸化膜の形成工程の第２
工程を示す断面図である。
【図１１７】 従来の素子分離酸化膜の形成工程の第３
工程を示す断面図である。
【図１１８】 従来の改良例における素子分離酸化膜の
形成工程の第１工程を示す断面図である。
【図１１９】 従来の改良例における素子分離酸化膜の
形成工程の第２工程を示す断面図である。
【図１２０】 従来の改良例における素子分離酸化膜の
形成工程の第３工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１ シリコン基板、２，２ａ，８ オキシナイトライド
膜、３，３ａ シリコン窒化膜、４ 素子分離酸化膜、
５ 溝、６，６ａ，６ｂ シリコン酸化膜、７多結晶シ
リコン膜。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定量の酸素と窒素とを含むオキシナイ
    トライド膜であって、 その厚み方向に前記酸素と前記窒素の組成比が変化す
    る、オキシナイトライド膜。
  2. 【請求項２】 前記オキシナイトライド膜は、対向する
    第１と第２の表面を有し、前記第１の表面を含む第１の
    表層部と前記第２の表面を含む第２の表層部とを含み、 前記第１の表層部における前記酸素と前記窒素の組成比
    と、前記第２の表層部における前記酸素と前記窒素の組
    成比とは異なる、請求項１に記載のオキシナイトライド
    膜。
  3. 【請求項３】 前記オキシナイトライド膜はシリコン基
    板上に形成され、前記第１の表層部は前記シリコン基板
    側に配置され、 前記第１の表層部では、前記酸素の含有量が前記窒素の
    含有量よりも多く、 前記第２の表層部では前記窒素の含有量が前記酸素の含
    有量よりも多い、請求項２に記載のオキシナイトライド
    膜。
  4. 【請求項４】 前記オキシナイトライド膜の前記第１の
    表層部は、ほぼシリコン酸化膜によって構成される、請
    求項３に記載のオキシナイトライド膜。
  5. 【請求項５】 前記オキシナイトライド膜の前記第２の
    表層部は、ほぼシリコン窒化膜によって構成される、請
    求項３あるいは４に記載のオキシナイトライド膜。
  6. 【請求項６】 前記窒素の含有量は前記第２の表面から
    前記第１の表面に向かうにつれて徐々に減少し、 前記酸素の含有量は、前記第２の表面から前記第１の表
    面に向かうにつれて徐々に増加する、請求項３に記載の
    オキシナイトライド膜。
  7. 【請求項７】 所定量の酸素と窒素とを含むオキシナイ
    トライド膜の形成方法であって、 前記酸素の供給のための第１のガスの供給量と、前記窒
    素の供給のための第２のガスの供給量とを変化させなが
    ら気相成長させる工程を含むことを特徴とするオキシナ
    イトライド膜の形成方法。
  8. 【請求項８】 前記オキシナイトライド膜は、シリコン
    基板の主表面上に形成され、前記シリコン基板の主表面
    側に位置する第１の表面を含む第１の表層部と前記第１
    の表面と対向する第２の表面を含む第２の表層部とを有
    し、 前記気相成長させる工程は、 前記第１のガスの供給量を前記第２のガスの供給量より
    も多くして前記第１の表層部を形成する工程と、 前記第１のガスの供給量を前記第２のガスの供給量より
    も少なくして前記第２の表層部を形成する工程と、を含
    む、請求項７に記載のオキシナイトライド膜の形成方
    法。
  9. 【請求項９】 前記オキシナイトライド膜は、前記第１
    と第２の表層部の間に中間部を有し、 前記気相成長させる工程は、さらに、前記第１の表層部
    の形成工程と前記第２の表層部の形成工程との間に、前
    記第１のガスの供給量を徐々に減少させ前記第２のガス
    の供給量を徐々に増加させながら前記中間部を形成する
    工程を含む、請求項８に記載のオキシナイトライド膜の
    形成方法。
  10. 【請求項１０】 所定量の酸素と窒素とを含み、シリコ
    ン基板の主表面上に形成され前記シリコン基板の主表面
    側に位置する第１の表面を含む第１の表層部と前記第１
    の表面と対向する第２の表面を含む第２の表層部とを有
    するオキシナイトライド膜を用いた素子分離酸化膜の形
    成方法であって、 前記酸素の供給のための第１のガスの供給量を前記窒素
    の供給のための第２のガスの供給量よりも多くして化学
    気相成長法によって前記第１の表層部を形成し、前記第
    １のガスの供給量を前記第２のガスの供給量よりも少な
    くしても化学気相成長法によって前記第２の表層部を形
    成することによって、シリコン基板上に前記オキシナイ
    トライド膜を形成する工程と、 前記オキシナイトライド膜を所定形状にパターニングす
    ることによって前記シリコン基板の主表面を選択的に露
    出させる工程と、 前記オキシナイトライド膜をマスクとして用いて前記シ
    リコン基板の主表面を選択的に酸化することによって素
    子分離酸化膜を形成する工程と、を備えた素子分離酸化
    膜の形成方法。
  11. 【請求項１１】 前記オキシナイトライド膜は、前記第
    １と第２の表層部の間に中間部を有しており、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、 前記第１の表層部の形成工程と前記第２の表層部の形成
    工程との間に、前記第１のガスの供給量を徐々に減少さ
    せ前記第２のガスの供給量を徐々に増加させながら前記
    中間部を形成する工程を含む、請求項１０に記載の素子
    分離酸化膜の形成方法。
  12. 【請求項１２】 前記オキシナイトライド膜は、前記シ
    リコン基板の主表面上に直接形成され、前記第１の表層
    部はほぼシリコン酸化膜により構成され、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、 前記第１のガスの供給量を最大値にまで増加させ、前記
    第２のガスの供給量をほぼ０に近い値にまで減少させな
    がら前記第１の表層部を形成する工程を含む、請求項１
    ０に記載の素子分離酸化膜の形成方法。
  13. 【請求項１３】 前記第２の表層部上にはシリコン窒化
    膜が形成され、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、前記オキシナ
    イトライド膜を形成した後に、化学気相成長法を用いて
    前記オキシナイトライド膜上に前記シリコン窒化膜を形
    成する工程を含み、 前記オキシナイトライド膜をパターニングする工程は、
    前記シリコン窒化膜をも前記所定形状にパターニングす
    る工程を含み、 前記シリコン基板の主表面の酸化工程は、前記シリコン
    窒化膜と前記オキシナイトライド膜とをマスクとして用
    いて前記シリコン基板の主表面を選択的に酸化する工程
    を含む、請求項１０に記載の素子分離酸化膜の形成方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記シリコン窒化膜と前記シリコン基
    板との間には多結晶シリコン膜が形成され、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、前記オキシナ
    イトライド膜を形成した後に前記多結晶シリコン膜と前
    記シリコン窒化膜とを順次形成する工程を含む、 前記オキシナイトライド膜をパターニングする工程は、
    前記多結晶シリコン膜をも前記所定形状にパターニング
    する工程を含む、請求項１３に記載の素子分離酸化膜の
    形成方法。
  15. 【請求項１５】 前記第２の表層部はほぼシリコン窒化
    膜によって構成され、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、 前記第１のガスの供給量をほぼ０にまで減少させ前記第
    ２のガスの供給量を最大値にまで増加させながら前記第
    ２の表層部を形成する工程を含む、請求項１０に記載の
    素子分離酸化膜の形成方法。
  16. 【請求項１６】 前記オキシナイトライド膜をパターニ
    ングすることによって選択的に露出した前記シリコン基
    板の主表面には溝が形成され、 前記オキシナイトライド膜をパターニングする工程は、 露出した前記シリコン基板の主表面をエッチングするこ
    とによって前記溝を形成する工程を含む、請求項１０に
    記載の素子分離酸化膜の形成方法。
  17. 【請求項１７】 前記溝の側壁を覆うように耐酸化膜か
    らなるサイドウォール絶縁膜が形成され、 前記溝を形成する工程は、 前記溝を覆うように耐酸化膜を形成する工程と、 前記耐酸化膜に異方性エッチング処理を施すことによっ
    て前記溝の底面を選択的に露出させるとともに前記溝の
    側壁を覆うように前記サイドウォール絶縁膜を形成する
    工程とを含む、請求項１６に記載の素子分離酸化膜の形
    成方法。
  18. 【請求項１８】 前記耐酸化膜は、前記オキシナイトラ
    イド膜とシリコン窒化膜とから選ばれる少なくとも１種
    以上の材質からなる、請求項１７に記載の素子分離酸化
    膜の形成方法。
  19. 【請求項１９】 パターニングされた前記オキシナイト
    ライド膜の側壁を覆うように耐酸化膜からなるサイドウ
    ォール絶縁膜が形成され、 前記オキシナイトライド膜をパターニングする工程は、 前記オキシナイトライド膜をパターニングした後に、露
    出した前記シリコン基板の主表面と前記オキシナイトラ
    イド膜とを覆うように耐酸化膜を形成する工程と、 前記耐酸化膜に異方性エッチング処理を施すことによっ
    て、前記シリコン基板の主表面を選択的に露出させると
    ともに前記オキシナイトライド膜の側壁を覆うように前
    記サイドウォール絶縁膜を形成する工程を含む、請求項
    １０に記載の素子分離酸化膜の形成方法。
  20. 【請求項２０】 前記オキシナイトライド膜と前記シリ
    コン基板との間にはシリコン酸化膜が形成され、 前記オキシナイトライド膜の形成工程は、前記オキシナ
    イトライド膜の形成前に、前記シリコン基板の主表面上
    に前記シリコン酸化膜を形成する工程を含む、請求項１
    ０に記載の素子分離酸化膜の形成方法。
  21. 【請求項２１】 所定量の酸素と窒素とを含み、シリコ
    ン基板の主表面上に形成され前記シリコン基板の主表面
    側に位置する第１の表面を含む第１の表層部と前記第１
    の表面と対向する第２の表面を含む第２の表層部とを有
    するオキシナイトライド膜を用いた素子分離酸化膜の形
    成方法であって、 シリコン基板の主表面上にシリコン酸化膜を介在してシ
    リコン窒化膜を形成する工程と、 前記シリコン窒化膜を所定形状にパターニングする工程
    と、 前記シリコン基板の主表面とパターニングされた前記シ
    リコン窒化膜とを覆うように、化学気相成長法を用い
    て、前記酸素の供給のための第１のガスの供給量を前記
    窒素の供給のための第２のガスの供給量より多くして前
    記第１の表層部を形成し、前記第１のガスの供給量を前
    記第２のガスの供給量よりも少なくして前記第２の表層
    部を形成することによってオキシナイトライド膜を形成
    する工程と、 前記オキシナイトライド膜に異方性エッチング処理を施
    すことによって、前記シリコン基板の主表面を選択的に
    露出させるとともに前記シリコン窒化膜の側壁を覆うよ
    うに前記オキシナイトライド膜からなるサイドウォール
    絶縁膜を形成する工程と、 前記サイドウォール絶縁膜と前記シリコン窒化膜とをマ
    スクとして用いて、前記シリコン基板の主表面を選択的
    に酸化することによって素子分離酸化膜を形成する工程
    と、を備えた、素子分離酸化膜の形成方法。
  22. 【請求項２２】 露出した前記シリコン基板の主表面に
    は溝が形成され、前記サイドウォールは前記溝側壁上に
    まで延在し、 前記シリコン窒化膜をパターニングする工程は、前記シ
    リコン窒化膜をパターニングした後に、露出した前記シ
    リコン基板の主表面をエッチングすることによって前記
    溝を形成する工程を含み、 前記オキシナイトライド膜を形成する工程は、前記溝の
    側壁を覆うように前記オキシナイトライド膜を形成する
    工程を含む、請求項２１に記載の素子分離酸化膜の形成
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記シリコン基板の主表面には、前記
    サイドウォール絶縁膜間に側壁を有する溝が形成され、 前記サイドウォール絶縁膜を形成する工程は、前記サイ
    ドウォール絶縁膜を形成した後に、露出したシリコン基
    板の主表面をエッチングすることによって前記溝を形成
    する工程を含む、請求項２１に記載の素子分離酸化膜の
    形成方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1002336A1 (en) * 1996-12-31 2000-05-24 Intel Corporation N2o nitrided-oxide trench sidewalls to prevent boron outdiffusion and decrease stress
JP2001144170A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
KR100419876B1 (ko) * 1996-10-30 2004-05-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의소자분리막형성방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910003742B1 (ko) * 1986-09-09 1991-06-10 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 Cvd장치
US5956589A (en) * 1997-09-05 1999-09-21 Microchip Technology Incorporated Method of forming narrow thermal silicon dioxide side isolation regions in a semiconductor substrate and MOS semiconductor devices fabricated by this method
US6087271A (en) * 1997-12-18 2000-07-11 Advanced Micro Devices, Inc. Methods for removal of an anti-reflective coating following a resist protect etching process
US5904520A (en) * 1998-01-05 1999-05-18 Utek Semiconductor Corp. Method of fabricating a CMOS transistor
US6255233B1 (en) * 1998-12-30 2001-07-03 Intel Corporation In-situ silicon nitride and silicon based oxide deposition with graded interface for damascene application
US6218314B1 (en) 1999-04-01 2001-04-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Silicon dioxide-oxynitride continuity film as a passivation film
US6171978B1 (en) * 1999-05-27 2001-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of manufacturing capacitor dielectric
US6268267B1 (en) * 2000-01-24 2001-07-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Silicon-oxynitride-oxide (SXO) continuity film pad to recessed bird's beak of LOCOS
US6670695B1 (en) * 2000-02-29 2003-12-30 United Microelectronics Corp. Method of manufacturing anti-reflection layer
US6287962B1 (en) 2000-11-30 2001-09-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for making a novel graded silicon nitride/silicon oxide (SNO) hard mask for improved deep sub-micrometer semiconductor processing
US6518200B2 (en) 2001-06-07 2003-02-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Graded composite layer and method for fabrication thereof
US6949448B2 (en) * 2003-04-01 2005-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Local oxidation of silicon (LOCOS) method employing graded oxidation mask
US7901870B1 (en) 2004-05-12 2011-03-08 Cirrex Systems Llc Adjusting optical properties of optical thin films
US7565084B1 (en) 2004-09-15 2009-07-21 Wach Michael L Robustly stabilizing laser systems
US20070202710A1 (en) * 2006-02-27 2007-08-30 Hynix Semiconductor Inc. Method for fabricating semiconductor device using hard mask
US7903338B1 (en) 2006-07-08 2011-03-08 Cirrex Systems Llc Method and system for managing light at an optical interface
KR101446331B1 (ko) * 2008-02-13 2014-10-02 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조 방법
US8927442B1 (en) * 2013-07-25 2015-01-06 International Business Machines Corporation SiCOH hardmask with graded transition layers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652324A (en) * 1968-08-15 1972-03-28 Westinghouse Electric Corp A METHOD OF VAPOR DEPOSITING A LAYER OF Si{11 N{11 {0 ON A SILICON BASE
JPS59139643A (ja) * 1983-01-31 1984-08-10 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
US4876582A (en) * 1983-05-02 1989-10-24 Ncr Corporation Crystallized silicon-on-insulator nonvolatile memory device
US4668365A (en) * 1984-10-25 1987-05-26 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition
US4616245A (en) * 1984-10-29 1986-10-07 Ncr Corporation Direct-write silicon nitride EEPROM cell
US4901133A (en) * 1986-04-02 1990-02-13 Texas Instruments Incorporated Multilayer semi-insulating film for hermetic wafer passivation and method for making same
US5015353A (en) * 1987-09-30 1991-05-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for producing substoichiometric silicon nitride of preselected proportions

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100419876B1 (ko) * 1996-10-30 2004-05-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의소자분리막형성방법
EP1002336A1 (en) * 1996-12-31 2000-05-24 Intel Corporation N2o nitrided-oxide trench sidewalls to prevent boron outdiffusion and decrease stress
EP1002336A4 (en) * 1996-12-31 2000-05-24 Intel Corp SIDE WALLS MADE OF N2O NITRATED OXIDE TO PREVENT BOR DIFFUSION AND REDUCE STRESS
US6261925B1 (en) 1996-12-31 2001-07-17 Intel Corporation N2O Nitrided-oxide trench sidewalls to prevent boron outdiffusion and decrease stress
US6566727B1 (en) 1996-12-31 2003-05-20 Intel Corporation N2O nitrided-oxide trench sidewalls to prevent boron outdiffusion and decrease stress
JP2001144170A (ja) * 1999-11-11 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法

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