JPH0422021B2 - - Google Patents
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- JPH0422021B2 JPH0422021B2 JP56170027A JP17002781A JPH0422021B2 JP H0422021 B2 JPH0422021 B2 JP H0422021B2 JP 56170027 A JP56170027 A JP 56170027A JP 17002781 A JP17002781 A JP 17002781A JP H0422021 B2 JPH0422021 B2 JP H0422021B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエツチング方法に関し詳しくは、マス
ターパターンの輪郭を微細にエツチすることので
きるエツチング方法に関する。
ターパターンの輪郭を微細にエツチすることので
きるエツチング方法に関する。
各種半導体装置の製造において、独立した島状
領域を形成する際には、従来は、島状領域以外の
部分を、すべてエツチングによつて除去してい
た。
領域を形成する際には、従来は、島状領域以外の
部分を、すべてエツチングによつて除去してい
た。
このようにして島状領域を形成すると、残つた
島状領域のみが高くなり、他の部分との間に段差
が形成されるので、以後の工程に支障が生ずる。
島状領域のみが高くなり、他の部分との間に段差
が形成されるので、以後の工程に支障が生ずる。
したがつて、このような障害の発生を防止する
ため、島状領域以外の領域は、島状領域を電気的
に分離（アイソレート）した状態で、表面が平坦
になるように埋込まねばならない。
ため、島状領域以外の領域は、島状領域を電気的
に分離（アイソレート）した状態で、表面が平坦
になるように埋込まねばならない。
第１図は、従来の絶縁分離法の一例を示し、ま
ず、第１図１に示すように、シリコン基板１上に
マスク２を形成し、島領域３，４を残して孔５を
形成する。
ず、第１図１に示すように、シリコン基板１上に
マスク２を形成し、島領域３，４を残して孔５を
形成する。
つぎに、第１図２に示すように、上記孔５の表
面に酸化膜６を形成した後、酸化シリコンや多結
晶シリコンなど７を周知のCVD法などによつて
孔５内へ充填する。
面に酸化膜６を形成した後、酸化シリコンや多結
晶シリコンなど７を周知のCVD法などによつて
孔５内へ充填する。
このようにして形成された孔の上部を平坦化す
るには、エツチングによつて孔以外の部分に存在
する酸化シリコンなどを除去する方法や、多結晶
シリコンを孔内に選択的に成長させる方法などが
提案されているが、工程が複雑である、表面の平
坦性があまり良くない、などの問題があり、解決
が要望されていた。
るには、エツチングによつて孔以外の部分に存在
する酸化シリコンなどを除去する方法や、多結晶
シリコンを孔内に選択的に成長させる方法などが
提案されているが、工程が複雑である、表面の平
坦性があまり良くない、などの問題があり、解決
が要望されていた。
本発明は上記従来の問題を解決するために行な
われたもので、他の領域から電気的に分離すべき
島状の活性領域の輪郭部（周縁部）のみを選択的
にエツチすることにより、表面を平坦化し、微細
な絶縁物分離を可能とするものである。
われたもので、他の領域から電気的に分離すべき
島状の活性領域の輪郭部（周縁部）のみを選択的
にエツチすることにより、表面を平坦化し、微細
な絶縁物分離を可能とするものである。
以下、実施例を参照に本発明を詳細に説明す
る。
る。
参考例
第２図は本発明に関連する参考例を示す工程図
である。
である。
まず、第２図１に示すように、シリコン基板１
１上に、周知のホトエツチング法により、SiO2
膜からなるマスクパターン１２を形成した後、周
知のCVD（化学蒸着法）により、Si3N4膜１３を
全面に形成した。
１上に、周知のホトエツチング法により、SiO2
膜からなるマスクパターン１２を形成した後、周
知のCVD（化学蒸着法）により、Si3N4膜１３を
全面に形成した。
フレオンガスを反応性ガスとして用いる反応性
スパツタエツチング法によつて、上記Si3N4膜を
エツチすると、このエツチング方法はサイドエツ
チがほとんどないため、第２図２に示したよう
に、SiO2膜１２の側部上に被着されたSi3N4膜１
４のみを残し、他の部分上に被着されてある
Si3N4膜を除去することができる。基板１１の表
面を軽く酸化して、SiO2膜１５を形成する。
スパツタエツチング法によつて、上記Si3N4膜を
エツチすると、このエツチング方法はサイドエツ
チがほとんどないため、第２図２に示したよう
に、SiO2膜１２の側部上に被着されたSi3N4膜１
４のみを残し、他の部分上に被着されてある
Si3N4膜を除去することができる。基板１１の表
面を軽く酸化して、SiO2膜１５を形成する。
リン酸をエツチ液に用いたエツチングによつ
て、残つたSi3N4膜１４を除去し、基板１１の表
面１６を露出させる。この際、露出されるのは、
第２図２から明らかなように、SiO2膜１２の周
縁の極めて幅の狭い部分のみである。
て、残つたSi3N4膜１４を除去し、基板１１の表
面１６を露出させる。この際、露出されるのは、
第２図２から明らかなように、SiO2膜１２の周
縁の極めて幅の狭い部分のみである。
つぎに、周知の選択エツチング法を用いて、上
記露出された基板の表面１６をエツチングする。
この際、上記選択エツチング法として、CCl4と
O2の混合ガスを用いた反応性スパツタエツチを
用いれば、上記のように、ほとんどサイドエツチ
なしに垂直にエツチすることができるから、第２
図３に示したように、SiO2パターン１２の周縁
に、幅の狭い溝１７が形成される。このエツチン
グ法は、SiとSiO2のエツチング速度比が、ほぼ
20以上であるため、SiO2膜１２，１５をほとん
どエツチすることなしに、溝１７を形成すること
ができる。
記露出された基板の表面１６をエツチングする。
この際、上記選択エツチング法として、CCl4と
O2の混合ガスを用いた反応性スパツタエツチを
用いれば、上記のように、ほとんどサイドエツチ
なしに垂直にエツチすることができるから、第２
図３に示したように、SiO2パターン１２の周縁
に、幅の狭い溝１７が形成される。このエツチン
グ法は、SiとSiO2のエツチング速度比が、ほぼ
20以上であるため、SiO2膜１２，１５をほとん
どエツチすることなしに、溝１７を形成すること
ができる。
溝１７の幅は、SiO2パターン１２の側面上に
被着されたSi3N4膜１４の膜厚によつて定まり、
たとえば幅0.1μm程度の溝を容易に形成すること
ができ、通常のCVDによつて、0.01μm程度の誤
差で溝の幅を制御することが可能である。
被着されたSi3N4膜１４の膜厚によつて定まり、
たとえば幅0.1μm程度の溝を容易に形成すること
ができ、通常のCVDによつて、0.01μm程度の誤
差で溝の幅を制御することが可能である。
SiO2膜１５をフツ酸溶液によつてエツチして
除去した後、基板１１と溝１７の表面を連続して
覆うSiO2膜１８を、周知の熱酸化法によつて形
成した後、Si3N4１９を全面に堆積し、第２図４
に示したように溝１７を充填する。
除去した後、基板１１と溝１７の表面を連続して
覆うSiO2膜１８を、周知の熱酸化法によつて形
成した後、Si3N4１９を全面に堆積し、第２図４
に示したように溝１７を充填する。
上記のように、本技術によれば、溝の幅を極め
て狭くできるので、極めて薄い絶縁膜によつて溝
を充填することができ、表面に生ずる凹凸も少な
く、平坦度は極めてすぐれている。
て狭くできるので、極めて薄い絶縁膜によつて溝
を充填することができ、表面に生ずる凹凸も少な
く、平坦度は極めてすぐれている。
なお、本参考例においては、溝内をSi3N4によ
つて充填したが、溝幅が極めて狭いので、熱酸化
による体積増加を利用しても、容易に溝内を充填
できる。
つて充填したが、溝幅が極めて狭いので、熱酸化
による体積増加を利用しても、容易に溝内を充填
できる。
第２図４は、このようにして形成された溝によ
つて、活性領域２０を絶縁分離した例を示した
が、従来の絶縁分離法では不活性領域とされてい
た領域２１，２２を活性領域として用いることも
できる。
つて、活性領域２０を絶縁分離した例を示した
が、従来の絶縁分離法では不活性領域とされてい
た領域２１，２２を活性領域として用いることも
できる。
たとえば、第３図１に示したようにマスクパタ
ーン２３を配置し、上記工程にしたがつて処理を
行なえば、第３図２に示した平面形状を有する溝
２４が形成され通常は不活性となるべき領域２５
を活性領域として用いることができる。
ーン２３を配置し、上記工程にしたがつて処理を
行なえば、第３図２に示した平面形状を有する溝
２４が形成され通常は不活性となるべき領域２５
を活性領域として用いることができる。
この場合における、不活性領域は溝２４のみと
なるから、所要面積は著るしく減少し、集積度が
向上する。
なるから、所要面積は著るしく減少し、集積度が
向上する。
実施例 １
第４図は本発明の実施例を示す工程図である。
まず、第４図１に示したように、マスクパター
ンとして用いたSiO2膜２６の側面上にSi3N4膜２
７を被着する。この工程は、参考例と同様にし
て、行なうことができる。
ンとして用いたSiO2膜２６の側面上にSi3N4膜２
７を被着する。この工程は、参考例と同様にし
て、行なうことができる。
上記SiO2膜２６以外の部分にホトレジストパ
ターン２８を形成する。この際、ホトレジストパ
ターン２８の端部が、SiO2膜２６やSi3N4膜２７
と重なるのを防止するため、位置合わせの誤差を
考慮して、両者を離間して形成した。
ターン２８を形成する。この際、ホトレジストパ
ターン２８の端部が、SiO2膜２６やSi3N4膜２７
と重なるのを防止するため、位置合わせの誤差を
考慮して、両者を離間して形成した。
ホトレジスト膜２９を全面に被着した後、
SiO2膜２６の側面上に被着されてあるSi3N4膜２
７の上端部が露出するまで、上記ホトレジストを
O2プラズマによつて灰化し、除去する。
SiO2膜２６の側面上に被着されてあるSi3N4膜２
７の上端部が露出するまで、上記ホトレジストを
O2プラズマによつて灰化し、除去する。
このようにすると、第４図２に示したように、
上記Si3N4膜２７とホトレジストパターン２８の
間の空隙が、ホトレジスト２９によつて充填さ
れ、かつ、Si3N4膜２７の上端部が露出された構
造が得られる。ホトレジストパターン２８を形成
しておくことにより、ホトレジスト２９をエツチ
ングする際、基板１１の表面の露出を防止するこ
とができる。
上記Si3N4膜２７とホトレジストパターン２８の
間の空隙が、ホトレジスト２９によつて充填さ
れ、かつ、Si3N4膜２７の上端部が露出された構
造が得られる。ホトレジストパターン２８を形成
しておくことにより、ホトレジスト２９をエツチ
ングする際、基板１１の表面の露出を防止するこ
とができる。
したがつて、参考例の場合と同様に、Si3N4膜
２７を除去した後、露出されたSi基板１１を、反
応性スパツタエツチングがマイクロ波プラズマエ
ツチングなど、アンダーカツトの極めて少ないエ
ツチング方法によつてエツチすれば、第４図３に
示したように、幅が極めて狭い溝３０が形成され
る。また、本実施例によれば、SiO2膜２６の側
壁にSi3N4膜２７を形成後、熱酸化工程がなく、
該Si3N4膜２７と基板１１との間への酸化膜の食
い込みが生じず、参考例に示した方法よりも溝３
０の開口幅をより高精度に制御することができ
る。
２７を除去した後、露出されたSi基板１１を、反
応性スパツタエツチングがマイクロ波プラズマエ
ツチングなど、アンダーカツトの極めて少ないエ
ツチング方法によつてエツチすれば、第４図３に
示したように、幅が極めて狭い溝３０が形成され
る。また、本実施例によれば、SiO2膜２６の側
壁にSi3N4膜２７を形成後、熱酸化工程がなく、
該Si3N4膜２７と基板１１との間への酸化膜の食
い込みが生じず、参考例に示した方法よりも溝３
０の開口幅をより高精度に制御することができ
る。
上記説明から明らかなように、本発明は、マス
クパターンの側面端に被着された膜を除去するこ
とによつて、基板の表面を露出させ、露出された
部分をエツチングして溝を形成するものである。
クパターンの側面端に被着された膜を除去するこ
とによつて、基板の表面を露出させ、露出された
部分をエツチングして溝を形成するものである。
基板の露出された部分の幅は、除去された膜の
膜厚によつて定まり、この膜厚は、周知のCVD
法によつて極めて薄くすることが可能である。し
かも、反応性スパツタエツチングやマイクロ波プ
ラズマエツチングを用いれば、アンダーカツトを
ほとんど生ずることなしにほぼ垂直にエツチでき
るから、幅の極めて狭い溝を形成することが可能
であり、従来の方法では不可能であつた。所要面
積が極めて小さい絶縁分離を行なうことができ
る。
膜厚によつて定まり、この膜厚は、周知のCVD
法によつて極めて薄くすることが可能である。し
かも、反応性スパツタエツチングやマイクロ波プ
ラズマエツチングを用いれば、アンダーカツトを
ほとんど生ずることなしにほぼ垂直にエツチでき
るから、幅の極めて狭い溝を形成することが可能
であり、従来の方法では不可能であつた。所要面
積が極めて小さい絶縁分離を行なうことができ
る。
なお、上記実施例では、マスクパターンとして
SiO2膜、マスクパターンの側面上に被着する膜
としてSi3N4膜を、それぞれ用いた。
SiO2膜、マスクパターンの側面上に被着する膜
としてSi3N4膜を、それぞれ用いた。
しかし、本発明において使用できる膜は、
SiO2膜とSi3N4膜に限定されるものではなく、多
くの材料膜を使用できる。
SiO2膜とSi3N4膜に限定されるものではなく、多
くの材料膜を使用できる。
すなわち、マスクパターンを除去することなし
に、側面上に被着された膜を選択的に除去するの
であるから、互いにエツチング速度が著るしく異
なる材料からなる膜を適宜選択して使用できる。
に、側面上に被着された膜を選択的に除去するの
であるから、互いにエツチング速度が著るしく異
なる材料からなる膜を適宜選択して使用できる。
また、溝形成の際に基板表面上に被着する膜
は、参考例の場合のように、マスクパターンと同
じ材料の膜を用いてもよく、また、実施例１のよ
うに、異なる材料の膜を用いてもよい。
は、参考例の場合のように、マスクパターンと同
じ材料の膜を用いてもよく、また、実施例１のよ
うに、異なる材料の膜を用いてもよい。
第１図は従来の絶縁分離法を示す工程図、第２
図は本発明に関連する参考例を示す工程図、第３
図は本発明によつて形成された溝の平面形状の一
例を示す図、第４図は本発明の実施例を示す工程
図である。 １，１１…Si基板、２…マスク、３，４…島状
領域、５，１７，３０…孔、６，１５，１８…酸
化膜、１２，２３，２６…マスクパターン、１
３，１４，１９…Si3N4膜、２０，２５…活性領
域、２１，２２…不活性領域、２８…ホトレジス
トパターン、２９…ホトレジスト膜。
図は本発明に関連する参考例を示す工程図、第３
図は本発明によつて形成された溝の平面形状の一
例を示す図、第４図は本発明の実施例を示す工程
図である。 １，１１…Si基板、２…マスク、３，４…島状
領域、５，１７，３０…孔、６，１５，１８…酸
化膜、１２，２３，２６…マスクパターン、１
３，１４，１９…Si3N4膜、２０，２５…活性領
域、２１，２２…不活性領域、２８…ホトレジス
トパターン、２９…ホトレジスト膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に所望の形状を有する第１の膜を形成
する工程と、該第１の膜とエツチング速度が異な
る第２の膜を該第１の膜が形成された該基板上に
形成する工程と、エツチングにより該第１の膜の
側壁に該第２の膜を残し、該基板の一部を露出さ
せる工程と、該第１の膜と該第１の膜の側壁に形
成された第２の膜との近傍に所望のパターンを有
し、該第１の膜および該第２の膜とエツチング速
度が異なる第３の膜を形成する工程と、該第１の
膜と該第１の膜の側壁に形成された第２の膜およ
び該第３の膜が形成された該基板上に該第２の膜
とエツチング速度が異なるレジスト膜を塗布する
工程と、該第２の膜の１部が露出するまで該レジ
スト膜をエツチングする工程と、該第１の膜の側
壁に形成された該第２の膜と該第３の膜との間の
該レジスト膜および該第１の膜と第３の膜とを残
し、該第２の膜を除去し、該第２の膜の膜厚と略
同じ幅の開口部を形成して該基板の一部を露出す
る工程と、露出された該基板表面を略垂直にエツ
チングして該開口部の幅と略同じ幅を有する溝を
形成する工程とを有することを特徴とするエツチ
ング方法。 ２ 上記基板はシリコン基板であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のエツチング方
法。 ３ 上記第２の膜はシリコン窒化膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第２項に記
載のエツチング方法。 ４ 上記第３の膜はホトレジスト膜であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何
れかに記載のエツチング方法。 ５ 上記露出された上記基板表面の略垂直なエツ
チングは、反応性スパツタエツチングまたはマイ
クロ波プラズマエツチングによつて行われること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
何れかに記載のエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17002781A JPS5871638A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17002781A JPS5871638A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871638A JPS5871638A (ja) | 1983-04-28 |
| JPH0422021B2 true JPH0422021B2 (ja) | 1992-04-15 |
Family
ID=15897238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17002781A Granted JPS5871638A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871638A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3242113A1 (de) * | 1982-11-13 | 1984-05-24 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung einer duennen dielektrischen isolation in einem siliciumhalbleiterkoerper |
| JPS60241231A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体集積回路装置の製法 |
| US5004703A (en) * | 1989-07-21 | 1991-04-02 | Motorola | Multiple trench semiconductor structure method |
| US5256592A (en) * | 1989-10-20 | 1993-10-26 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method for fabricating a semiconductor integrated circuit device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563827A (en) * | 1978-11-03 | 1980-05-14 | Ibm | Method of forming narrow mask opening in silicon substrate |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17002781A patent/JPS5871638A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563827A (en) * | 1978-11-03 | 1980-05-14 | Ibm | Method of forming narrow mask opening in silicon substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5871638A (ja) | 1983-04-28 |
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