JPH05283518A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH05283518A
JPH05283518A JP8352392A JP8352392A JPH05283518A JP H05283518 A JPH05283518 A JP H05283518A JP 8352392 A JP8352392 A JP 8352392A JP 8352392 A JP8352392 A JP 8352392A JP H05283518 A JPH05283518 A JP H05283518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
silicon substrate
silicon oxide
silicon
groove
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
JP8352392A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Shiozaki
雅一 塩崎
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8352392A priority Critical patent/JPH05283518A/ja
Publication of JPH05283518A publication Critical patent/JPH05283518A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 シリコン基板に素子分離領域となる多種の幅
の溝にシリコン酸化膜を完全に埋め込み、素子特性が劣
化しない高信頼性の半導体装置の製造方法を提供するも
のである。 【構成】 シリコン基板101上に、パタ−ン化した耐
酸化性被膜102を形成し、この被膜101をマスクと
し前記シリコン基板101を選択的に除去し、前記シリ
コン基板101を酸化し第一のシリコン酸化膜103を
形成する。前記被膜102を除去した後、前記シリコン
基板101上に第二のシリコン酸化膜103を形成し、
エッチバックして前記シリコン基板101のシリコン表
面の一部を露出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】半導体装置の製造方法に係わり、
半導体基板上の各素子間を電気的に絶縁分離するため
に、素子間の領域に比較的厚い絶縁膜を埋め込む半導体
装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置、特にMOS型半導体装置に
おいては、寄生チャンネルによる絶縁不良をなくし、か
つ寄生容量を小さくするために素子間のいわゆるフィ−
ルド領域に厚い酸化膜を形成することが行われている。
従来、このような酸化膜を用いた素子分離方法として
は、選択酸化法が良く知られている。これは、素子形成
領域を耐酸化性マスク、代表的にはシリコン窒化膜で覆
い、高温酸化を行ってフィ−ルド領域に選択的に厚い酸
化膜を形成するものである。しかしこのような選択酸化
法においては、上記酸化中、シリコン窒化膜の端部から
フィ−ルド酸化膜が鳥の嘴(以下、バ−ズビ−クとい
う)状に食い込むため素子形成領域の寸法誤差の原因と
なり、実質的な素子寸法を減少させるため、集積回路の
高集積性の妨げとなっていた。
【0003】これに対して、半導体基板に溝を堀り、こ
の溝を絶縁物で充填して分離領域を形成する溝充填分離
(トレンチ分離)がある。この溝充填分離は選択酸化法
と比較して高温処理を必要とせず、またバ−ズビ−クの
発生も存在しないなど、半導体素子製造上の様々な利点
を有している。この一例を図6〜図10を参照にし説明
する。
【0004】まず図6に示すように、シリコン基板20
1上に、周知のリソグラフィ−技術を用いてマスク材2
02を所定のパタ−ンに形成する。上記マスク材202
は、素子分離領域の形成予定位置に溝を形成するための
もので、素子分離領域幅に対応した幅の窓部202a、
202bを有している。一方、半導体集積回路は能動素
子及び受動素子が一つの半導体基板上に集積されている
ので素子間の分離が的確になされていなければならな
い。窓部は、一般に素子分離領域の形成予定位置に溝部
203a、203bを形成するために作られる。形成素
子の少ない部分の素子間は余裕があるので幅の広い溝が
形成され、形成素子の多い部分、例えばメモリ−セル等
は素子間の余裕がないので幅の狭い溝が形成される。以
上の理由から、多種の幅の溝部が形成される。次に図7
に示すように、上記マスク材202を用いて所望の深さ
までシリコン基板201をエッチングしてシリコン基板
201に複数の溝、例えば幅の狭い溝203a及び幅の
広い溝203bを形成する。そして、上記マスク材20
2を除去する。次に図8に示すように、例えば、CVD
法によりシリコン酸化膜204を堆積させる。上記シリ
コン酸化膜204表面は、溝203a、203bのため
凹部が形成されている。幅の狭い溝203aでは凹部が
小さく、幅の広い溝203bでは凹部が大きい。次に図
9に示すように、上記凹部を埋め込み、かつ表面を平坦
にするために、上記シリコン酸化膜とエッチング速度が
等しくなるような膜例えばレジスト206を形成する。
幅の狭い溝203aでは凹部はほぼ消滅し平坦になる
が、幅の広い溝203bでは凹部が大きいためほとんど
平坦にならず、どうしても凹部が残存する。次に図10
に示すように、均一に表面を平坦化する作用を有するレ
ジスト206及びシリコン酸化膜204をエッチバック
し素子形成領域のシリコン基板201を露出させ、素子
分離領域を形成する。その後、素子形成領域に通常の方
法により所望の素子を形成する。この方法は、選択酸化
法に比べて実質上、バ−ズビ−クをゼロにできる優れた
素子分離方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
溝充填分離においては、選択酸化法にて生ずるバ−ズビ
−クの心配はないが、図9に示すように、平坦化作用の
あるレジスト206の特徴上、幅の狭い溝203aでは
凹部はほぼ消滅し平坦になるが、幅の広い溝203bで
は凹部が大きいためほとんど平坦にならず、どうしても
凹部が残存する。そのため、図10に示すように、素子
分離領域となる幅の狭い溝203aはシリコン酸化膜2
04で埋まるが幅の広い溝203bはシリコン酸化膜2
04で埋まらないまま、素子分離がなされる。一方、半
導体集積回路は、能動素子及び受動素子が一つの半導体
基板上に集積されているので素子間の分離が的確になさ
れていなければならない。溝が完全に埋まらなければ素
子間の分離が的確になされない。
【0006】そこで、図9に示すように、平坦化作用の
あるレジスト206を塗布した後、図11に示すよう
に、更に幅の広い溝203b部分上に残存するようにレ
ジスト206をパタ−ニングする。その後、レジスト2
06及びシリコン酸化膜204をエッチバックする。こ
のようにしてエッチバックすれば、ほぼ完全に溝203
a、203bを埋めることができるが、レジスト206
をパタ−ニングするという工程が増えるという問題があ
る。
【0007】そこで、この発明は、上記欠点を除去し、
素子分離領域となる多種の幅の溝部にシリコン酸化膜を
完全に埋め込み、素子特性が劣化しない高信頼性の半導
体装置の製造方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では、シリコン基板主面上に、所定のパタ
−ンを有する耐酸化性被膜を形成する工程と、前記耐酸
化性被膜をマスクとし前記シリコン基板を選択的に除去
し所定の溝を形成する工程と、前記耐酸化性被膜をマス
クとし前記溝のシリコン基板表面を酸化し第一のシリコ
ン酸化膜を形成する工程と、前記耐酸化性被膜を除去し
た後、前記シリコン基板上に第二のシリコン酸化膜を形
成する工程と、前記シリコン酸化膜をエッチバックして
前記溝間のシリコン基板表面を露出させる工程とを具備
することを特徴としている。
【0009】
【作用】上記のような発明において、耐酸化性被膜をマ
スクとしシリコン基板を酸化し第一のシリコン酸化膜を
形成する際、図3に示すように、幅の狭い溝103aに
は、第一のシリコン酸化膜103は薄く成長し凹部が残
存する。また、幅の広い溝103bには、第一のシリコ
ン酸化膜103は厚く成長し凹部をほぼ埋める。その後
更に、シリコン基板全面に第二のシリコン酸化膜104
を堆積させ、幅の狭い溝103a内の上記凹部を埋め込
み、表面を平坦しシリコン基板をエッチバックするので
シリコン基板の素子分離領域となる多種の幅のフィ−ル
ド領域にシリコン酸化膜を完全に埋め込むことができ
る。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図1〜図5を参照にし、詳
細に説明する。
【0011】まず図1に示すように、シリコン基板10
1上に薄い例えば約1000〜2000オングストロ−
ム程度の厚さのシリコン窒化膜102を形成する。更
に、周知のリソグラフィ−技術を用いて耐酸化性被膜、
例えばシリコン窒化膜102を所定のパタ−ンに形成す
る。上記シリコン窒化膜102は、素子分離領域の形成
予定位置に溝を形成するためのもので、素子分離領域幅
に対応した幅の窓部102a、102bを有している。
次に図2に示すように、上記シリコン窒化膜102を用
いて所望の深さまでシリコン基板101をエッチング、
例えばスパッタエッチングして複数の溝、例えば幅の狭
い溝103a及び幅の広い溝103bを形成する。具体
的には、一面のシリコン窒化膜102を形成した後、溝
103a、103bをきるためにレジストをマスクとし
てシリコン窒化膜102及びシリコン基板101を反応
性スパッタエッチングする。例えば、CF4 ガスを用
い、ガス圧5×10-5torr、RF入力0.5W/c
2 の条件でエッチングを行う。反応性粒子が試料界面
に垂直に衝突し、スパッタリングと化学反応とによりエ
ッチングが進行するため、サイドエッチングがなくエッ
チング壁面の傾斜角はほとんどなく溝はほぼ垂直とな
る。次に図3に示すように、例えば、1atm、100
0℃で5時間、酸素及び水蒸気雰囲気中で、シリコン基
板を酸化させる。一方、図12は、縦軸は、第一の酸化
膜(フィ−ルド酸化膜)の膜厚を示し、横軸は、パタ−
ン化されたシリコン窒化膜間の幅を示した図である。こ
れによると、シリコン窒化膜間の幅が大きいほど、即ち
幅の広い溝ほど第一の酸化膜の膜厚は大きく、シリコン
窒化膜間の幅が小さいほど、即ち幅の狭い溝ほど第一の
酸化膜の膜厚は小さい。これより、幅の広い溝では幅の
狭い溝に比べ、縦方向への酸化剤の拡散が活発であるこ
とがわかる。以上より、図3において、幅の狭い溝10
3aには、第一のシリコン酸化膜103は薄く成長し凹
部が残存する。また、幅の広い溝103bには、第一の
シリコン酸化膜103は厚く成長し凹部をほぼ埋める。
次に図4に示すように、シリコン基板101上のシリコ
ン窒化膜102を剥離除去し、更に、CVD法によりシ
リコン基板101全面に第二のシリコン酸化膜104を
堆積させ、上記幅の狭い溝103aの凹部を埋め込み、
表面を平坦にする。次に図5に示すように、上記第一、
第二のシリコン酸化膜103、104をエッチバックし
素子形成領域のシリコン基板101を露出させ、素子分
離領域を形成する。その後、素子形成領域に通常の方法
により所望の素子を形成する。
【0012】以上のように、この実施例においては、耐
酸化性被膜は直接シリコン窒化膜を形成したが、シリコ
ン基板とこのシリコン窒化膜の間に薄いシリコン酸化膜
を介在させても良い。また、更に厳しく平坦化が要求さ
れる場合には、シリコン酸化膜上にレジストを塗布して
エッチバックすると良い。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、シリコン基板の素子分離領域となる多種の幅の溝に
シリコン酸化膜を完全に埋め込むことができる。そのた
め、素子特性が劣化しない高信頼性の半導体装置を製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程を
示す図である。
【図2】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程を
示す図である。
【図3】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程を
示す図である。
【図4】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程を
示す図である。
【図5】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程を
示す図である。
【図6】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
【図7】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
【図8】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
【図9】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
【図10】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図で
ある。
【図11】従来に係る半導体装置の製造工程を示す図で
ある。
【図12】第一の酸化膜(フィ−ルド酸化膜)の膜厚と
パタ−ン化されたシリコン窒化膜間の幅との関係を示し
たグラフである。
【符号の説明】
101、201 シリコン基板 102 シリコン窒化膜(耐酸化性被膜) 202 マスク材 102a、202a 幅の狭い窓部 102b、202b 幅の広い窓部 103 第一のシリコン酸化膜 103a、203a 幅の狭い溝 103b、203b 幅の広い溝 203
シリコン酸化膜 104 第二のシリコン酸化膜 204 シリコン酸化膜 206 レジスト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板主面上に、所定のパタ−ン
    を有する耐酸化性被膜を形成する工程と、 前記耐酸化性被膜をマスクとし前記シリコン基板を選択
    的に除去し所定の溝を形成する工程と、 前記耐酸化性被膜をマスクとし前記溝のシリコン基板表
    面を酸化し第一のシリコン酸化膜を形成する工程と、 前記耐酸化性被膜を除去した後、前記シリコン基板上に
    第二のシリコン酸化膜を形成する工程と、 前記シリコン酸化膜をエッチバックして前記溝間のシリ
    コン基板表面を露出させ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。
JP8352392A 1992-04-06 1992-04-06 半導体装置の製造方法 Pending JPH05283518A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8352392A JPH05283518A (ja) 1992-04-06 1992-04-06 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8352392A JPH05283518A (ja) 1992-04-06 1992-04-06 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05283518A true JPH05283518A (ja) 1993-10-29

Family

ID=13804846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8352392A Pending JPH05283518A (ja) 1992-04-06 1992-04-06 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05283518A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532698A (ja) * 2002-07-11 2005-10-27 インターナショナル レクティファイアー コーポレイション トレンチ型ショットキ・バリア・ダイオード
JP2006339446A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
US8143655B2 (en) 2002-07-11 2012-03-27 International Rectifier Corporation Trench schottky barrier diode with differential oxide thickness

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532698A (ja) * 2002-07-11 2005-10-27 インターナショナル レクティファイアー コーポレイション トレンチ型ショットキ・バリア・ダイオード
US8143655B2 (en) 2002-07-11 2012-03-27 International Rectifier Corporation Trench schottky barrier diode with differential oxide thickness
JP2006339446A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0063917B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
GB2216336A (en) Forming insulating layers on substrates
KR100438772B1 (ko) 버블 디펙트를 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조방법
EP0050973B1 (en) Masking process for semiconductor devices using a polymer film
EP0095328A2 (en) Method for manufacturing semiconductor device by controlling thickness of insulating film at peripheral portion of element formation region
KR20000035246A (ko) 반도체 구조물의 제조 방법
US6258726B1 (en) Method of forming isolation film for semiconductor devices
KR20000021503A (ko) 플래쉬 메모리 소자의 제조방법
JPH0669099B2 (ja) Mis型半導体装置
US6194257B1 (en) Fabrication method of gate electrode having dual gate insulating film
JPH05283518A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11121621A (ja) 自己整列コンタクトホール形成方法
JPH1041389A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000150632A (ja) 半導体装置の製造方法
US6060371A (en) Process for forming a trench device isolation region on a semiconductor substrate
JP3897071B2 (ja) 半導体装置の製造方法
EP0362571A2 (en) Method for forming semiconductor components
JP2702007B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2692918B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0422021B2 (ja)
JP2002016134A (ja) 半導体装置の製造方法
KR0161727B1 (ko) 반도체 소자의 소자분리방법
JPH0922882A (ja) 微細半導体素子のコンタクトホールの形成方法
JPH09270463A (ja) コンタクト孔の形成方法
JPH09321141A (ja) 半導体装置の製造方法