JPH0786389A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0786389A JPH0786389A JP22852293A JP22852293A JPH0786389A JP H0786389 A JPH0786389 A JP H0786389A JP 22852293 A JP22852293 A JP 22852293A JP 22852293 A JP22852293 A JP 22852293A JP H0786389 A JPH0786389 A JP H0786389A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】埋め込み材の残存がなく、寄生容量の増加を防
止し得るトレンチ素子分離法を提供すること。 【構成】シリコン基板41の表面に浅いトレンチ溝と深
いトレンチ溝を形成する工程と、シリコン基板41の表
面に酸化膜43を形成した後、シリコン基板41上に多
結晶シリコン膜44を堆積し、上記二つのトレンチ溝を
多結晶シリコン膜44により充填する工程と、素子形成
領域42及びその周辺上の多結晶シリコン膜44を選択
的に除去し、多結晶シリコン膜44の平坦化する工程
と、多結晶シリコン膜44をエッチバックし、深いトレ
ンチ溝内に多結晶シリコン膜44を選択的に残置する工
程と、シリコン基板41上に酸化膜46を堆積し、浅い
トレンチ溝を酸化膜46により充填する工程と、酸化膜
46をエッチバックし、浅いトレンチ溝内に酸化膜46
を選択的に残置する工程とを備えている。
止し得るトレンチ素子分離法を提供すること。 【構成】シリコン基板41の表面に浅いトレンチ溝と深
いトレンチ溝を形成する工程と、シリコン基板41の表
面に酸化膜43を形成した後、シリコン基板41上に多
結晶シリコン膜44を堆積し、上記二つのトレンチ溝を
多結晶シリコン膜44により充填する工程と、素子形成
領域42及びその周辺上の多結晶シリコン膜44を選択
的に除去し、多結晶シリコン膜44の平坦化する工程
と、多結晶シリコン膜44をエッチバックし、深いトレ
ンチ溝内に多結晶シリコン膜44を選択的に残置する工
程と、シリコン基板41上に酸化膜46を堆積し、浅い
トレンチ溝を酸化膜46により充填する工程と、酸化膜
46をエッチバックし、浅いトレンチ溝内に酸化膜46
を選択的に残置する工程とを備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレンチ素子分離工程
を有する半導体装置の製造方法に関する。
を有する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、1チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路(LSI)が多用されている。
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、1チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路(LSI)が多用されている。
【0003】LSIを構成するためには、互いの素子間
を電気的に絶縁する素子分離技術が必要である。素子分
離技術としては、従来より、熱酸化によって選択的に素
子形成領域の周りに酸化膜を形成するという方法が用い
られている。
を電気的に絶縁する素子分離技術が必要である。素子分
離技術としては、従来より、熱酸化によって選択的に素
子形成領域の周りに酸化膜を形成するという方法が用い
られている。
【0004】しかし、この方法では、酸化膜を深く形成
することが困難であるという問題の他に、横方向に成長
する厚い酸化膜によってバーズビークが発生し、これに
よって素子分離領域の面積が増大し、言い換えれば、素
子形成領域の面積が減少し、高集積化が妨げられるとい
う問題もある。
することが困難であるという問題の他に、横方向に成長
する厚い酸化膜によってバーズビークが発生し、これに
よって素子分離領域の面積が増大し、言い換えれば、素
子形成領域の面積が減少し、高集積化が妨げられるとい
う問題もある。
【0005】このような問題を解決するために、近年、
トレンチ素子分離法が多用されている。これはシリコン
基板の表面にトレンチ溝を形成し、このトレンチ溝の全
部または一部を酸化物の絶縁体で埋め込んで、素子間を
電気的に分離するという方法である。
トレンチ素子分離法が多用されている。これはシリコン
基板の表面にトレンチ溝を形成し、このトレンチ溝の全
部または一部を酸化物の絶縁体で埋め込んで、素子間を
電気的に分離するという方法である。
【0006】トレンチ素子分離法の一つとして、素子形
成領域の周辺には細くて深いトレンチ溝を形成し、この
深いトレンチ溝の内部に酸化物と多結晶シリコンとを埋
め込むとともに、それ以外の領域には浅いトレンチ溝を
形成し、この浅いトレンチ溝の内部に酸化物を埋め込む
という方法が提案されている。この方法を図10の工程
断面図を用いて説明する。
成領域の周辺には細くて深いトレンチ溝を形成し、この
深いトレンチ溝の内部に酸化物と多結晶シリコンとを埋
め込むとともに、それ以外の領域には浅いトレンチ溝を
形成し、この浅いトレンチ溝の内部に酸化物を埋め込む
という方法が提案されている。この方法を図10の工程
断面図を用いて説明する。
【0007】まず、図10(a)に示すように、シリコ
ン基板1の表面に第1の酸化膜2を形成した後、この第
1の酸化膜2上に第1のフォトレジストパターン3を形
成する。
ン基板1の表面に第1の酸化膜2を形成した後、この第
1の酸化膜2上に第1のフォトレジストパターン3を形
成する。
【0008】次に図10(b)に示すように、フォトレ
ジストパターン3をマスクに用いて、第1の酸化膜2を
異方性エッチングした後、フォトレジストパターン3を
剥離する。この後、第1の酸化膜2をマスクにシリコン
基板1を異方性エッチングし、浅いトレンチを形成す
る。
ジストパターン3をマスクに用いて、第1の酸化膜2を
異方性エッチングした後、フォトレジストパターン3を
剥離する。この後、第1の酸化膜2をマスクにシリコン
基板1を異方性エッチングし、浅いトレンチを形成す
る。
【0009】次に図10(c)に示すように、第1の酸
化膜2を除去した後、全面に第2の酸化膜4を形成し、
この第2の酸化膜4上に第2のフォトレジストパターン
5を形成する。
化膜2を除去した後、全面に第2の酸化膜4を形成し、
この第2の酸化膜4上に第2のフォトレジストパターン
5を形成する。
【0010】次に図10(d)に示すように、第2のフ
ォトレジストパターン5をマスクに用いて、第2の酸化
膜4を異方性エッチングした後、フォトレジストパター
ン5を剥離する。この後、第2の酸化膜4をマスクにシ
リコン基板1を異方性エッチングし、深いトレンチを形
成する。
ォトレジストパターン5をマスクに用いて、第2の酸化
膜4を異方性エッチングした後、フォトレジストパター
ン5を剥離する。この後、第2の酸化膜4をマスクにシ
リコン基板1を異方性エッチングし、深いトレンチを形
成する。
【0011】次に図10(e)に示すように、第2の酸
化膜4を除去した後、シリコン基板1の表面に第3の酸
化膜6を形成する。次いでLPCVD法を用いて、深い
トレンチ溝が完全に埋め込まれる程度の厚さに多結晶シ
リコン膜7を全面に堆積する。
化膜4を除去した後、シリコン基板1の表面に第3の酸
化膜6を形成する。次いでLPCVD法を用いて、深い
トレンチ溝が完全に埋め込まれる程度の厚さに多結晶シ
リコン膜7を全面に堆積する。
【0012】次に図10(f)に示すように、等方性エ
ッチングによって、多結晶シリコン膜7を浅いトレンチ
溝の底とほぼ同じの高さまでエッチバックし、深いトレ
ンチ溝中のみに多結晶シリコン膜7を残置させる。
ッチングによって、多結晶シリコン膜7を浅いトレンチ
溝の底とほぼ同じの高さまでエッチバックし、深いトレ
ンチ溝中のみに多結晶シリコン膜7を残置させる。
【0013】最後に、図10(g)に示すように、浅い
トレンチ溝を埋め込むために、全面に第4の酸化膜8を
堆積し、この第4の酸化膜8を周知の技術により平坦化
した後、全面をエッチバックして素子形成領域の表面を
露出させて終了する。
トレンチ溝を埋め込むために、全面に第4の酸化膜8を
堆積し、この第4の酸化膜8を周知の技術により平坦化
した後、全面をエッチバックして素子形成領域の表面を
露出させて終了する。
【0014】しかしながら、この種のトレンチ素子分離
法には以下のような問題があった。すなわち、図10
(e)の工程から図10(f)の工程に移る際における
多結晶シリコン膜7のエッチングにおいて、素子形成領
域周辺に存在する大きな段差によって、図10(h)に
示すように、多結晶シリコン膜7aが残存してしまう。
このような状態で、浅い溝を埋め込むための第4の酸化
膜8を形成すると、残存した多結晶シリコン7aによっ
て寄生容量が増大するという問題が生じる。
法には以下のような問題があった。すなわち、図10
(e)の工程から図10(f)の工程に移る際における
多結晶シリコン膜7のエッチングにおいて、素子形成領
域周辺に存在する大きな段差によって、図10(h)に
示すように、多結晶シリコン膜7aが残存してしまう。
このような状態で、浅い溝を埋め込むための第4の酸化
膜8を形成すると、残存した多結晶シリコン7aによっ
て寄生容量が増大するという問題が生じる。
【0015】そこで、このような問題を解決するため
に、以下のような他のトレンチ素子分離法が提案され
た。これを図11の工程断面図に従い説明すると、ま
ず、図11(a)に示すように、シリコン基板11の表
面に第1の酸化膜12を形成した後、この第1の酸化膜
12上に第1のフォトレジストパターン13を形成す
る。
に、以下のような他のトレンチ素子分離法が提案され
た。これを図11の工程断面図に従い説明すると、ま
ず、図11(a)に示すように、シリコン基板11の表
面に第1の酸化膜12を形成した後、この第1の酸化膜
12上に第1のフォトレジストパターン13を形成す
る。
【0016】次に図11(b)に示すように、フォトレ
ジストパターン13をマスクに用いて、第1の酸化膜1
2を異方性エッチングし、フォトレジストパターン13
を剥離する。この後、第1の酸化膜12をマスクにシリ
コン基板11を異方性エッチングし、浅いトレンチ溝を
形成する。
ジストパターン13をマスクに用いて、第1の酸化膜1
2を異方性エッチングし、フォトレジストパターン13
を剥離する。この後、第1の酸化膜12をマスクにシリ
コン基板11を異方性エッチングし、浅いトレンチ溝を
形成する。
【0017】次に図11(c)に示すように、第1の酸
化膜12を除去した後、全面に第2の酸化膜14を形成
した後、この第2の酸化膜14上に第2のフォトレジス
トパターン15を形成する。
化膜12を除去した後、全面に第2の酸化膜14を形成
した後、この第2の酸化膜14上に第2のフォトレジス
トパターン15を形成する。
【0018】次に図11(d)に示すように、第2のフ
ォトレジストパターン15をマスクに用いて、第2の酸
化膜14を異方性エッチングした後、フォトレジストパ
ターン15を剥離する。この後、第2の酸化膜4をマス
クにシリコン基板11を異方性エッチングし、深いトレ
ンチ溝を形成する。
ォトレジストパターン15をマスクに用いて、第2の酸
化膜14を異方性エッチングした後、フォトレジストパ
ターン15を剥離する。この後、第2の酸化膜4をマス
クにシリコン基板11を異方性エッチングし、深いトレ
ンチ溝を形成する。
【0019】ここまでのトレンチ溝の形成方法は、先の
方法と基本的に同じである。次に図11(e)に示すよ
うに、先の方法のように第2の酸化膜14を除去する代
わりに、第2の酸化膜14上に第3の絶縁膜16を形成
する。
方法と基本的に同じである。次に図11(e)に示すよ
うに、先の方法のように第2の酸化膜14を除去する代
わりに、第2の酸化膜14上に第3の絶縁膜16を形成
する。
【0020】次に図11(f)に示すように、LPCV
D法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる程
度の厚さに多結晶シリコン膜17を全面に堆積する。次
に図11(g)に示すように、等方性エッチングによっ
て、多結晶シリコン膜17が第3の酸化膜16とほぼ同
じ高さになるまでエッチバックし、引き続き、オーバー
エッチングにより、浅いトレンチ溝の底とほぼ同じの高
さまで多結晶シリコン膜17を後退させる。このオーバ
ーエッチングによって、段差部の多結晶シリコン膜17
が除去されるので、先の方法のように多結晶シリコン膜
17が残存することはない。
D法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる程
度の厚さに多結晶シリコン膜17を全面に堆積する。次
に図11(g)に示すように、等方性エッチングによっ
て、多結晶シリコン膜17が第3の酸化膜16とほぼ同
じ高さになるまでエッチバックし、引き続き、オーバー
エッチングにより、浅いトレンチ溝の底とほぼ同じの高
さまで多結晶シリコン膜17を後退させる。このオーバ
ーエッチングによって、段差部の多結晶シリコン膜17
が除去されるので、先の方法のように多結晶シリコン膜
17が残存することはない。
【0021】最後に、図11(h)に示すように、浅い
トレンチ溝を埋め込むために、全面第4の酸化膜18を
厚く堆積し、周知の技術により第4の酸化膜18を平坦
化した後、全面をエッチバックして素子形成領域の表面
を露出させる。
トレンチ溝を埋め込むために、全面第4の酸化膜18を
厚く堆積し、周知の技術により第4の酸化膜18を平坦
化した後、全面をエッチバックして素子形成領域の表面
を露出させる。
【0022】しかしながら、このような方法には以下の
ような問題があった。すなわち、図11(g)の工程
で、多結晶シリコン膜17を浅いトレンチ溝の底とほぼ
同じ高さまでオーバーエッチングする際、多結晶シリコ
ン膜17のエッチング量の制御が困難であるという問題
があった。
ような問題があった。すなわち、図11(g)の工程
で、多結晶シリコン膜17を浅いトレンチ溝の底とほぼ
同じ高さまでオーバーエッチングする際、多結晶シリコ
ン膜17のエッチング量の制御が困難であるという問題
があった。
【0023】また、図11(g)に示すように、深いト
レンチ溝上に第2の酸化膜14により大きな段差部が形
成されているため、図11(h)の工程で、第4の酸化
膜18を良好な形状で埋め込んだり、第4の酸化膜18
を平坦化するのが困難であるという問題があった。
レンチ溝上に第2の酸化膜14により大きな段差部が形
成されているため、図11(h)の工程で、第4の酸化
膜18を良好な形状で埋め込んだり、第4の酸化膜18
を平坦化するのが困難であるという問題があった。
【0024】図12は、トレンチ素子分離法により絶縁
分離されたバイポーラトランジスタの断面図とトレンチ
溝の平面図を示している。図中、20はシリコン基板を
示しており、このシリコン基板20の表面には、酸化物
が充填された深いトレンチ溝21が形成されており、こ
れにより他の素子と分離されている。深いトレンチ溝2
1で囲まれたシリコン基板20の表面にはn+ 型埋め込
み層22,n型コレクタエピタキシャル層23が形成さ
れ、このn型コレクタエピタキシャル層23は多結晶シ
リコンからなるコレクタ引き出し電極24を介してコレ
クタ電極25に接続されている。
分離されたバイポーラトランジスタの断面図とトレンチ
溝の平面図を示している。図中、20はシリコン基板を
示しており、このシリコン基板20の表面には、酸化物
が充填された深いトレンチ溝21が形成されており、こ
れにより他の素子と分離されている。深いトレンチ溝2
1で囲まれたシリコン基板20の表面にはn+ 型埋め込
み層22,n型コレクタエピタキシャル層23が形成さ
れ、このn型コレクタエピタキシャル層23は多結晶シ
リコンからなるコレクタ引き出し電極24を介してコレ
クタ電極25に接続されている。
【0025】また、シリコン基板20の表面には酸化物
が充填された浅いトレンチ溝26も形成されており、こ
れにより上記n型コレクタエピタキシャル層23は、ベ
ース拡散層27およびエミッタ拡散層30とから分離さ
れている。
が充填された浅いトレンチ溝26も形成されており、こ
れにより上記n型コレクタエピタキシャル層23は、ベ
ース拡散層27およびエミッタ拡散層30とから分離さ
れている。
【0026】上記ベース拡散層27はベース引き出し電
極28を介してベース電極29に接続しており、同様
に、エミッタ拡散層30はエミッタ引き出し電極31を
介してエミッ電極32に接続している。
極28を介してベース電極29に接続しており、同様
に、エミッタ拡散層30はエミッタ引き出し電極31を
介してエミッ電極32に接続している。
【0027】深いトレンチ溝21,浅いトレンチ溝26
の形成方法を図13の工程断面図に従い説明する。ま
ず、図13(a)に示すように、シリコン基板20上に
浅いトレンチ溝用の酸化マスクパターン33を形成す
る。
の形成方法を図13の工程断面図に従い説明する。ま
ず、図13(a)に示すように、シリコン基板20上に
浅いトレンチ溝用の酸化マスクパターン33を形成す
る。
【0028】次に図13(b)に示すように、フォトレ
ジストパターン33をマスクとして、シリコン基板20
をRIE(Reactive ion etching)により異方性エッチ
ングし、深さ1μm程度の浅いトレンチ溝26を形成し
た後、酸化マスクパターン33を除去する。
ジストパターン33をマスクとして、シリコン基板20
をRIE(Reactive ion etching)により異方性エッチ
ングし、深さ1μm程度の浅いトレンチ溝26を形成し
た後、酸化マスクパターン33を除去する。
【0029】次に図13(c)に示すように、深いトレ
ンチ溝用のマスクパターン34となる絶縁膜を全面に厚
めに堆積した後、この絶縁膜をフォトリソグラフィを用
いてパターニングし、深いトレンチ溝用のマスクパター
ン34を形成する。
ンチ溝用のマスクパターン34となる絶縁膜を全面に厚
めに堆積した後、この絶縁膜をフォトリソグラフィを用
いてパターニングし、深いトレンチ溝用のマスクパター
ン34を形成する。
【0030】最後に、次に図13(d)に示すように、
マスクパターン34をマスクとして、シリコン基板20
をRIEより異方性エッチングし、深さ4〜5μm程度
の深いトレンチ溝21を形成する。
マスクパターン34をマスクとして、シリコン基板20
をRIEより異方性エッチングし、深さ4〜5μm程度
の深いトレンチ溝21を形成する。
【0031】この種のトレンチ素子分離により、バイポ
ーラトランジスタの高速化を図るには、深いトレンチ溝
21をできるだけ浅いトレンチ溝26に近付け、n+ 型
埋め込み層22とシリコン基板20との間の接合面積を
小さくすることで、寄生容量を少なくすることが重要で
ある。
ーラトランジスタの高速化を図るには、深いトレンチ溝
21をできるだけ浅いトレンチ溝26に近付け、n+ 型
埋め込み層22とシリコン基板20との間の接合面積を
小さくすることで、寄生容量を少なくすることが重要で
ある。
【0032】しかしながら、図13に示した従来のトレ
ンチ溝の形成方法により、上記目的を達成するには以下
のような問題があるので困難であった。まず、第1に、
図14(a)に示すように、深いトレンチ溝用のマスク
パターン34となる絶縁膜34上にフォトレジストパタ
ーン35を形成し、絶縁膜34をエッチングする際に、
フォトレジストパターン35がずれて形成されてしまう
ことがある。
ンチ溝の形成方法により、上記目的を達成するには以下
のような問題があるので困難であった。まず、第1に、
図14(a)に示すように、深いトレンチ溝用のマスク
パターン34となる絶縁膜34上にフォトレジストパタ
ーン35を形成し、絶縁膜34をエッチングする際に、
フォトレジストパターン35がずれて形成されてしまう
ことがある。
【0033】このため、図14(b)に示すように、浅
いトレンチ溝26の端部に深いトレンチ溝の開口部37
aがぶつかったり、深いトレンチ溝の開口部37bが浅
いトレンチ溝26から離れ、深いトレンチ溝を浅いトレ
ンチ溝26に近付けることができなくなる。そして、こ
のずれたマスクパターン34をマスクとしてRIEによ
りシリコン基板20をエッチングすると、素子形成領域
が狭くなったり、良好な形状のトレンチ溝が形成できな
くなるという問題が生じる。
いトレンチ溝26の端部に深いトレンチ溝の開口部37
aがぶつかったり、深いトレンチ溝の開口部37bが浅
いトレンチ溝26から離れ、深いトレンチ溝を浅いトレ
ンチ溝26に近付けることができなくなる。そして、こ
のずれたマスクパターン34をマスクとしてRIEによ
りシリコン基板20をエッチングすると、素子形成領域
が狭くなったり、良好な形状のトレンチ溝が形成できな
くなるという問題が生じる。
【0034】第2に、図14(c)に示すように、フォ
トレジストパターン35がたとえずれずに形成されて
も、深いトレンチ溝の開口部37a,37bにおける絶
縁膜34の高さは一様でないため、大きな段差部が残る
ことになる。
トレジストパターン35がたとえずれずに形成されて
も、深いトレンチ溝の開口部37a,37bにおける絶
縁膜34の高さは一様でないため、大きな段差部が残る
ことになる。
【0035】このため、図14(d)に示すように、マ
スクパターン34の形成工程で、素子形成領域の周辺部
(開口部37a,37bの内部)に絶縁膜34aが残存
し、深いトレンチ溝が細くなったり、開口しなかったり
する恐れがある。
スクパターン34の形成工程で、素子形成領域の周辺部
(開口部37a,37bの内部)に絶縁膜34aが残存
し、深いトレンチ溝が細くなったり、開口しなかったり
する恐れがある。
【0036】また、上記開口部37a,37bにおける
絶縁膜34により形成された段差部は、露光用光源から
の光が反射するところであるため、フォトレジストパタ
ーン35がずれて形成される原因となる。
絶縁膜34により形成された段差部は、露光用光源から
の光が反射するところであるため、フォトレジストパタ
ーン35がずれて形成される原因となる。
【0037】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のト
レンチ溝の埋め込み方法にあっては、素子形成領域周辺
に存在する大きな段差部が原因して多結晶シリコンが残
存し、寄生容量が増大したり、深いトレンチ溝上に存在
する大きな段差部が原因して酸化膜を良好な形状で埋め
込んだり、平坦化するのが困難であるという問題があっ
た。
レンチ溝の埋め込み方法にあっては、素子形成領域周辺
に存在する大きな段差部が原因して多結晶シリコンが残
存し、寄生容量が増大したり、深いトレンチ溝上に存在
する大きな段差部が原因して酸化膜を良好な形状で埋め
込んだり、平坦化するのが困難であるという問題があっ
た。
【0038】また、従来のトレンチ溝の形成方法にあっ
ては、深いトレンチ溝用のマスクパターンとなる絶縁膜
上に形成するフォトレジストパターンがずれたり、上記
マスクパターンの開口部内に上記絶縁膜が残存するた
め、良好な形状の深いトレンチ溝を形成できないという
問題があった。
ては、深いトレンチ溝用のマスクパターンとなる絶縁膜
上に形成するフォトレジストパターンがずれたり、上記
マスクパターンの開口部内に上記絶縁膜が残存するた
め、良好な形状の深いトレンチ溝を形成できないという
問題があった。
【0039】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その第1の目的とするところは、埋め込み材の残
存をなくし、寄生容量の増加を防止し得る半導体装置の
製造方法を提供することにある。また、第2の目的は、
良好な形状のトレンチ溝を形成できる半導体装置の製造
方法を提供することにある。
ので、その第1の目的とするところは、埋め込み材の残
存をなくし、寄生容量の増加を防止し得る半導体装置の
製造方法を提供することにある。また、第2の目的は、
良好な形状のトレンチ溝を形成できる半導体装置の製造
方法を提供することにある。
【0040】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明の半導体装置の製造方法(請求項
1)は、半導体基板の表面に、第1の素子分離用溝と、
これよりも深い第2の素子分離用溝とを形成する工程
と、前記半導体基板の表面に第1の絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板の全面に充填膜を堆積し、前記第
1および前記第2の素子分離用溝を前記充填膜により充
填する工程と、前記充填膜のうち、素子形成領域および
その周辺上の凸状の充填膜を選択的にエッチングする工
程と、前記充填膜の全面をエッチングし、前記第2の素
子分離用溝の内部だけに前記充填膜を選択的に残置する
工程と、前記半導体基板の全面に第2の絶縁膜を堆積
し、前記第1の素子分離用溝を前記第2の絶縁膜により
充填する工程と、前記第2の絶縁膜の全面をエッチング
し、前記第1の素子分離用溝の内部に前記第2の絶縁膜
を選択的に残置する工程とを備えたことを特徴とする。
するために、本発明の半導体装置の製造方法(請求項
1)は、半導体基板の表面に、第1の素子分離用溝と、
これよりも深い第2の素子分離用溝とを形成する工程
と、前記半導体基板の表面に第1の絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板の全面に充填膜を堆積し、前記第
1および前記第2の素子分離用溝を前記充填膜により充
填する工程と、前記充填膜のうち、素子形成領域および
その周辺上の凸状の充填膜を選択的にエッチングする工
程と、前記充填膜の全面をエッチングし、前記第2の素
子分離用溝の内部だけに前記充填膜を選択的に残置する
工程と、前記半導体基板の全面に第2の絶縁膜を堆積
し、前記第1の素子分離用溝を前記第2の絶縁膜により
充填する工程と、前記第2の絶縁膜の全面をエッチング
し、前記第1の素子分離用溝の内部に前記第2の絶縁膜
を選択的に残置する工程とを備えたことを特徴とする。
【0041】上記の第2の目的を達成するために、本発
明の半導体装置の製造方法(請求項2)は、半導体基板
上に第1のマスクパターンを形成し、この第1のマスク
パターンをマスクとして、前記半導体基板をエッチング
し、第1の溝を形成する工程と、第2のマスクパターン
となるマスク膜を全面に堆積する工程と、前記マスク膜
に前記半導体基板の表面に達する開口部を第2の溝とな
る領域に形成する工程と、前記第2のマスクパターンを
マスクとして、前記半導体基板をエッチングし、前記第
1の溝よりも深い第2の溝と、この第2の溝に接する素
子形成領域とを自己整合的に形成する工程と、前記第1
および前記第2の溝の内部に埋め込み材を充填する工程
とを備えたことを特徴とする。
明の半導体装置の製造方法(請求項2)は、半導体基板
上に第1のマスクパターンを形成し、この第1のマスク
パターンをマスクとして、前記半導体基板をエッチング
し、第1の溝を形成する工程と、第2のマスクパターン
となるマスク膜を全面に堆積する工程と、前記マスク膜
に前記半導体基板の表面に達する開口部を第2の溝とな
る領域に形成する工程と、前記第2のマスクパターンを
マスクとして、前記半導体基板をエッチングし、前記第
1の溝よりも深い第2の溝と、この第2の溝に接する素
子形成領域とを自己整合的に形成する工程と、前記第1
および前記第2の溝の内部に埋め込み材を充填する工程
とを備えたことを特徴とする。
【0042】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法(請求項1)に
よれば、充填膜の全面エッチングに先立って、素子形成
領域およびその周辺上の充填膜をエッチングしているの
で、直接、充填膜の全面エッチングを行なう場合に比べ
て、素子形成領域の周辺の第1の溝内に充填膜が残存し
難くなる。したがって、素子形成領域の周辺に充填膜が
残り、寄生容量が増大するのを防止できる。
よれば、充填膜の全面エッチングに先立って、素子形成
領域およびその周辺上の充填膜をエッチングしているの
で、直接、充填膜の全面エッチングを行なう場合に比べ
て、素子形成領域の周辺の第1の溝内に充填膜が残存し
難くなる。したがって、素子形成領域の周辺に充填膜が
残り、寄生容量が増大するのを防止できる。
【0043】本発明の半導体装置の製造方法(請求項
2)によれば、従来のように素子形成領域と第2の溝と
が別々の工程で形成されるのではなく、第2のマスクパ
ターンをマスクとした半導体基板のエッチングにより、
第2の溝と、この第2の溝に接する素子形成領域とが自
己整合的に形成される。したがって、第2のマスクパタ
ーンの位置ずれに起因する第2の溝の形状劣化を防止で
きる。
2)によれば、従来のように素子形成領域と第2の溝と
が別々の工程で形成されるのではなく、第2のマスクパ
ターンをマスクとした半導体基板のエッチングにより、
第2の溝と、この第2の溝に接する素子形成領域とが自
己整合的に形成される。したがって、第2のマスクパタ
ーンの位置ずれに起因する第2の溝の形状劣化を防止で
きる。
【0044】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施例に係るトレンチ素子
分離法を示す工程断面図である。
る。図1は、本発明の第1の実施例に係るトレンチ素子
分離法を示す工程断面図である。
【0045】まず、図1(a)に示すように、シリコン
基板41の表面に素子形成領域42を残して浅いトレン
チ溝を形成し、引き続き、深いトレンチ溝を形成する。
これらトレンチ溝の形成方法は、図10で説明した形成
方法と同じである。
基板41の表面に素子形成領域42を残して浅いトレン
チ溝を形成し、引き続き、深いトレンチ溝を形成する。
これらトレンチ溝の形成方法は、図10で説明した形成
方法と同じである。
【0046】次に図1(b)に示すように、シリコン基
板41の表面に第1の酸化膜43を形成した後、LPC
VD法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる
程度の厚さに多結晶シリコン膜44を全面に堆積する。
板41の表面に第1の酸化膜43を形成した後、LPC
VD法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる
程度の厚さに多結晶シリコン膜44を全面に堆積する。
【0047】次に図1(c)に示すように、素子形成領
域42の周辺の凸部以外の領域を覆うフォトレジストパ
ターン45を形成する。次に図1(d)に示すように、
フォトレジストパターン45をマスクとして、多結晶シ
リコン膜44をRIE等により異方性エッチングし、素
子形成領域42上の第1の酸化膜43を露出させる。
域42の周辺の凸部以外の領域を覆うフォトレジストパ
ターン45を形成する。次に図1(d)に示すように、
フォトレジストパターン45をマスクとして、多結晶シ
リコン膜44をRIE等により異方性エッチングし、素
子形成領域42上の第1の酸化膜43を露出させる。
【0048】次に図1(e)に示すように、フォトレジ
ストパターン45を除去する。このとき、図1(d)の
エッチング工程で、素子形成領域42上とその周辺の多
結晶シリコン膜44がエッチングされるので、従来に比
べて、表面の多結晶シリコン膜44の平坦性は優れたも
のとなる。
ストパターン45を除去する。このとき、図1(d)の
エッチング工程で、素子形成領域42上とその周辺の多
結晶シリコン膜44がエッチングされるので、従来に比
べて、表面の多結晶シリコン膜44の平坦性は優れたも
のとなる。
【0049】次に図1(f)に示すように、多結晶シリ
コン膜44を等方性エッチングによってエッチバック
し、多結晶シリコン膜44を深いトレンチ溝の中だけに
残置する。
コン膜44を等方性エッチングによってエッチバック
し、多結晶シリコン膜44を深いトレンチ溝の中だけに
残置する。
【0050】最後に、図1(g)に示すように、全面に
第2の酸化膜46を形成し、周知の技術によりその表面
を平坦化した後、第2の酸化膜46をエッチバックし
て、浅いトレンチ溝を第2の酸化膜46で埋め込むとと
もに、素子形成領域42の表面を露出させて終了する。
第2の酸化膜46を形成し、周知の技術によりその表面
を平坦化した後、第2の酸化膜46をエッチバックし
て、浅いトレンチ溝を第2の酸化膜46で埋め込むとと
もに、素子形成領域42の表面を露出させて終了する。
【0051】本実施例によれば、図1(d)の工程で多
結晶シリコン膜44の表面の平坦性が改善されているの
で、図1(f)の工程で素子形成領域42の周囲に多結
晶シリコン膜44が残存することはない。
結晶シリコン膜44の表面の平坦性が改善されているの
で、図1(f)の工程で素子形成領域42の周囲に多結
晶シリコン膜44が残存することはない。
【0052】したがって、多結晶シリコン膜44が残存
することに起因する寄生容量の増加などの問題は生じな
い。図2は、本発明の第2の実施例に係るトレンチ素子
分離法を示す工程断面図である。
することに起因する寄生容量の増加などの問題は生じな
い。図2は、本発明の第2の実施例に係るトレンチ素子
分離法を示す工程断面図である。
【0053】先ず、図2(a)に示すように、シリコン
基板51の表面に、素子形成領域52を残して、浅いト
レンチ溝,深いトレンチ溝を形成する。この深いトレン
チ溝は、先の実施例とは異なり、素子形成領域52に接
して形成されている。
基板51の表面に、素子形成領域52を残して、浅いト
レンチ溝,深いトレンチ溝を形成する。この深いトレン
チ溝は、先の実施例とは異なり、素子形成領域52に接
して形成されている。
【0054】次に図2(b)に示すように、シリコン基
板51の表面に第1の酸化膜53を形成した後、LPC
VD法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる
程度の厚さに第1の多結晶シリコン膜54を全面に堆積
する。
板51の表面に第1の酸化膜53を形成した後、LPC
VD法を用いて、深いトレンチ溝が完全に埋め込まれる
程度の厚さに第1の多結晶シリコン膜54を全面に堆積
する。
【0055】次に図2(c)に示すように、素子形成領
域52の周辺の凸部以外の領域を覆うフォトレジストパ
ターン55を形成する。次に図2(d)に示すように、
フォトレジストパターン55をマスクとして、多結晶シ
リコン膜54をRIE等により異方性エッチングし、素
子形成領域52上の第1の酸化膜53を露出させる。
域52の周辺の凸部以外の領域を覆うフォトレジストパ
ターン55を形成する。次に図2(d)に示すように、
フォトレジストパターン55をマスクとして、多結晶シ
リコン膜54をRIE等により異方性エッチングし、素
子形成領域52上の第1の酸化膜53を露出させる。
【0056】次に図2(e)に示すように、フォトレジ
ストパターン55を除去した後、全面に第2の多結晶シ
リコン膜56を堆積する。このとき、図2(d)のエッ
チング工程で、素子形成領域52上とその周辺の多結晶
シリコン膜54がエッチングされるので、多結晶シリコ
ン膜56の表面の高さは略一様になっている。
ストパターン55を除去した後、全面に第2の多結晶シ
リコン膜56を堆積する。このとき、図2(d)のエッ
チング工程で、素子形成領域52上とその周辺の多結晶
シリコン膜54がエッチングされるので、多結晶シリコ
ン膜56の表面の高さは略一様になっている。
【0057】次に図2(f)に示すように、多結晶シリ
コン膜56を等方性エッチングによってエッチバック
し、多結晶シリコン膜54を深いトレンチ溝の中だけに
残置する。
コン膜56を等方性エッチングによってエッチバック
し、多結晶シリコン膜54を深いトレンチ溝の中だけに
残置する。
【0058】最後に、図2(g)に示すように、全面に
第2の酸化膜57を形成し、周知の技術によりその表面
を平坦化した後、第2の酸化膜57をエッチバックし
て、浅いトレンチ溝を第2の酸化膜57で埋め込むとと
もに、素子形成領域52の表面を露出させて終了する。
第2の酸化膜57を形成し、周知の技術によりその表面
を平坦化した後、第2の酸化膜57をエッチバックし
て、浅いトレンチ溝を第2の酸化膜57で埋め込むとと
もに、素子形成領域52の表面を露出させて終了する。
【0059】本実施例によれば、図2(f)の工程で、
従来法のように、深いトレンチ溝の近傍には大きな段差
部が存在しないので、図2(g)の工程で、第2の酸化
膜57を良好な形状で埋め込むことができ、更に、第2
の酸化膜57の平坦化も容易になる。また、先の実施例
と同様に、多結晶シリコン膜54が残存することに起因
する寄生容量の増加も防止できる。
従来法のように、深いトレンチ溝の近傍には大きな段差
部が存在しないので、図2(g)の工程で、第2の酸化
膜57を良好な形状で埋め込むことができ、更に、第2
の酸化膜57の平坦化も容易になる。また、先の実施例
と同様に、多結晶シリコン膜54が残存することに起因
する寄生容量の増加も防止できる。
【0060】図3は、本発明の第3の実施例に係るバイ
ポーラトランジスタの断面図とトレンチ溝の平面図を示
している。図中、60はシリコン基板を示しており、こ
のシリコン基板60の表面には、酸化物が充填された深
いトレンチ溝61が形成されており、これにより他の素
子と分離されている。深いトレンチ溝61で囲まれたシ
リコン基板60の表面にはn+ 型埋め込み層62,n型
コレクタエピタキシャル層63が形成され、このn型コ
レクタエピタキシャル層63は多結晶シリコンからなる
コレクタ引き出し電極64を介してコレクタ電極65に
接続されている。
ポーラトランジスタの断面図とトレンチ溝の平面図を示
している。図中、60はシリコン基板を示しており、こ
のシリコン基板60の表面には、酸化物が充填された深
いトレンチ溝61が形成されており、これにより他の素
子と分離されている。深いトレンチ溝61で囲まれたシ
リコン基板60の表面にはn+ 型埋め込み層62,n型
コレクタエピタキシャル層63が形成され、このn型コ
レクタエピタキシャル層63は多結晶シリコンからなる
コレクタ引き出し電極64を介してコレクタ電極65に
接続されている。
【0061】また、シリコン基板60の表面には酸化物
が充填された浅いトレンチ溝66も形成されており、こ
れにより上記n型コレクタエピタキシャル層63は、ベ
ース拡散層67およびエミッタ拡散層70とから分離さ
れている。
が充填された浅いトレンチ溝66も形成されており、こ
れにより上記n型コレクタエピタキシャル層63は、ベ
ース拡散層67およびエミッタ拡散層70とから分離さ
れている。
【0062】上記ベース拡散層67はベース引き出し電
極68を介してベース電極69に接続しており、同様
に、エミッタ拡散層70はエミッタ引き出し電極71を
介してエミッタ電極72に接続している。
極68を介してベース電極69に接続しており、同様
に、エミッタ拡散層70はエミッタ引き出し電極71を
介してエミッタ電極72に接続している。
【0063】図4は、浅いトレンチ溝66と浅いトレン
チ溝66の作成に用いるフォトレジストパターン73
(点で示された領域)との位置関係を示し、図5は深い
トレンチ溝61と深いトレンチ溝61の作成に用いるフ
ォトレジストパターン74との位置関係を示している。
チ溝66の作成に用いるフォトレジストパターン73
(点で示された領域)との位置関係を示し、図5は深い
トレンチ溝61と深いトレンチ溝61の作成に用いるフ
ォトレジストパターン74との位置関係を示している。
【0064】以下、上記の如きフォトレジストパターン
73,74を用いたトレンチ素子分離法を図6〜図9の
工程断面図を用いて説明する。図6,図7は、図3のA
−A´断面方向に対応する工程断面図で、図8,図9
は、図3のB−B´断面方向に対応する工程断面図であ
る。
73,74を用いたトレンチ素子分離法を図6〜図9の
工程断面図を用いて説明する。図6,図7は、図3のA
−A´断面方向に対応する工程断面図で、図8,図9
は、図3のB−B´断面方向に対応する工程断面図であ
る。
【0065】まず、図6(a),図8(b)に示すよう
に、シリコン基板60上に浅いトレンチ用のマスクパタ
ーン78となる絶縁膜を形成した後、この絶縁膜上に浅
いトレンチ溝用のフォトレジストパターン73を形成
し、このフォトレジストパターン73をマスクとして、
上記絶縁膜をエッチングしてマスクパターン78を形成
する。上記絶縁膜としては、例えば、厚さ300nmの
酸化膜を用いる。
に、シリコン基板60上に浅いトレンチ用のマスクパタ
ーン78となる絶縁膜を形成した後、この絶縁膜上に浅
いトレンチ溝用のフォトレジストパターン73を形成
し、このフォトレジストパターン73をマスクとして、
上記絶縁膜をエッチングしてマスクパターン78を形成
する。上記絶縁膜としては、例えば、厚さ300nmの
酸化膜を用いる。
【0066】次に図6(b),図8(b)に示すよう
に、マスクパターン78をマスクとして、素子形成領域
と深いトレンチ溝領域とを残して、シリコン基板60を
約0.7μmの深さまでエッチングした後、マスクパタ
ーン78を除去する。
に、マスクパターン78をマスクとして、素子形成領域
と深いトレンチ溝領域とを残して、シリコン基板60を
約0.7μmの深さまでエッチングした後、マスクパタ
ーン78を除去する。
【0067】ここで、図6(b)に示すように、A−A
´方向においては、エッチングされずに残ったシリコン
基板60の凸部分(素子形成領域,深いトレンチ溝領
域)69の寸法Laは、深いトレンチ溝領域の分だけ従
来のそれに比べて大きいものとなる。
´方向においては、エッチングされずに残ったシリコン
基板60の凸部分(素子形成領域,深いトレンチ溝領
域)69の寸法Laは、深いトレンチ溝領域の分だけ従
来のそれに比べて大きいものとなる。
【0068】次に図6(c),図8(c)に示すよう
に、全面に深いトレンチ溝用のマスクパターンとなる絶
縁膜75を堆積する。絶縁膜75としては、例えば、厚
さ500nmの酸化膜を用いる。
に、全面に深いトレンチ溝用のマスクパターンとなる絶
縁膜75を堆積する。絶縁膜75としては、例えば、厚
さ500nmの酸化膜を用いる。
【0069】次に図6(d),図8(d)に示すよう
に、絶縁膜75上にフォトレジストパターン74を形成
する。ここで、A−A´方向においては、、従来よりも
寸法Laが大きいので、フォトレジストパターン74の
形成位置がずれても、図14(b)のように、フォトレ
ジストパターン74の端部が凸部分69からはみだすこ
とはない。また、B−B´方向においては、寸法Lcが
寸法Lbより大きいので、フォトレジストパターン74
の形成位置がずれても、フォトレジストパターン74の
端部が素子形成領域上に位置することはない。
に、絶縁膜75上にフォトレジストパターン74を形成
する。ここで、A−A´方向においては、、従来よりも
寸法Laが大きいので、フォトレジストパターン74の
形成位置がずれても、図14(b)のように、フォトレ
ジストパターン74の端部が凸部分69からはみだすこ
とはない。また、B−B´方向においては、寸法Lcが
寸法Lbより大きいので、フォトレジストパターン74
の形成位置がずれても、フォトレジストパターン74の
端部が素子形成領域上に位置することはない。
【0070】次に図7(a),図9(a)に示すよう
に、フォトレジストパターン74をマスクとして、凸部
分69の表面が露出するまで、絶縁膜75をRIEによ
り異方性エッチングして、深いトレンチ溝用のマスクパ
ターン75を形成する。
に、フォトレジストパターン74をマスクとして、凸部
分69の表面が露出するまで、絶縁膜75をRIEによ
り異方性エッチングして、深いトレンチ溝用のマスクパ
ターン75を形成する。
【0071】このとき、図6(d)に示すように、フォ
トレジストパターン74の開口部76内の絶縁膜75
は、ほぼ同じ高さになっているので、絶縁膜75は一様
にエッチングされ、図14(d)に示すような絶縁膜の
残存は生じない。
トレジストパターン74の開口部76内の絶縁膜75
は、ほぼ同じ高さになっているので、絶縁膜75は一様
にエッチングされ、図14(d)に示すような絶縁膜の
残存は生じない。
【0072】次に図7(b),図9(b)に示すよう
に、マスクパターン75をマスクとして、シリコン基板
60をRIEにより異方性エッチングし、深いトレンチ
溝を形成する。
に、マスクパターン75をマスクとして、シリコン基板
60をRIEにより異方性エッチングし、深いトレンチ
溝を形成する。
【0073】最後に、図7(c),図9(c)に示すよ
うに、マスクパターン75を除去した後、周知の技術或
いは第2の実施例のトレンチ素子分離法を用いて、深い
トレンチ溝および浅いトレンチ溝を絶縁物77で充填す
る。
うに、マスクパターン75を除去した後、周知の技術或
いは第2の実施例のトレンチ素子分離法を用いて、深い
トレンチ溝および浅いトレンチ溝を絶縁物77で充填す
る。
【0074】本実施例によれば、図6(a)の工程で、
素子形成領域と深いトレンチ溝形成領域となる領域を残
して、浅いトレンチ溝を形成している。このため、上述
したように、図6(d)の工程で、フォトレジストパタ
ーン74の端部が本来の素子形成領域60aからずれて
も、トレンチ形成領域からずれなければ、フォトレジス
トパターン74の端部は凸部分69上に位置することに
なるので、フォトレジストパターン74の開口部76に
は、図14(b)に示したような段差部は形成されな
い。
素子形成領域と深いトレンチ溝形成領域となる領域を残
して、浅いトレンチ溝を形成している。このため、上述
したように、図6(d)の工程で、フォトレジストパタ
ーン74の端部が本来の素子形成領域60aからずれて
も、トレンチ形成領域からずれなければ、フォトレジス
トパターン74の端部は凸部分69上に位置することに
なるので、フォトレジストパターン74の開口部76に
は、図14(b)に示したような段差部は形成されな
い。
【0075】また、上述したように、開口部76内の絶
縁膜75の高さはほぼ一様なので、図14(d)のよう
に、絶縁膜75は残存しない。すなわち、本実施例によ
れば、素子形成領域と、この素子形成領域と接し、形状
が良好な深いトレンチ溝とを自己整合的に形成できるの
で、深いトレンチ溝をできるだけ浅いトレンチ溝に近付
け、n+ 型埋め込み層62とシリコン基板60との間の
接合面積を小さくすることによって、寄生容量を少なく
するという手法が可能となり、高速動作のバイポーラト
ランジスタを実現できる。
縁膜75の高さはほぼ一様なので、図14(d)のよう
に、絶縁膜75は残存しない。すなわち、本実施例によ
れば、素子形成領域と、この素子形成領域と接し、形状
が良好な深いトレンチ溝とを自己整合的に形成できるの
で、深いトレンチ溝をできるだけ浅いトレンチ溝に近付
け、n+ 型埋め込み層62とシリコン基板60との間の
接合面積を小さくすることによって、寄生容量を少なく
するという手法が可能となり、高速動作のバイポーラト
ランジスタを実現できる。
【0076】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、上記実施例では、トレンチ溝
の埋め込み材料として多結晶シリコンを用いたが、他の
埋め込み材料、例えば、BPSG,酸化膜,窒化膜,半
導体膜等を用いても良い。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施できる。
るものではない。例えば、上記実施例では、トレンチ溝
の埋め込み材料として多結晶シリコンを用いたが、他の
埋め込み材料、例えば、BPSG,酸化膜,窒化膜,半
導体膜等を用いても良い。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施できる。
【0077】
【発明の効果】以上詳述したように本発明(請求項1)
によれば、充填膜の全面エッチングに先立って、素子形
成領域およびその周辺上の充填膜をエッチングしている
ので、素子形成領域の周辺の第1の溝内に充填膜が残存
するのを防止でき、寄生容量の低減化を図れる。
によれば、充填膜の全面エッチングに先立って、素子形
成領域およびその周辺上の充填膜をエッチングしている
ので、素子形成領域の周辺の第1の溝内に充填膜が残存
するのを防止でき、寄生容量の低減化を図れる。
【0078】また、本発明(請求項2)によれば、第2
のマスクパターンをマスクとした半導体基板のエッチン
グにより、第2の溝と、この第2の溝に接する素子形成
領域とを自己整合的に形成しているので、第2のマスク
パターンの位置ずれに起因する第2の溝の形状劣化を防
止できる。
のマスクパターンをマスクとした半導体基板のエッチン
グにより、第2の溝と、この第2の溝に接する素子形成
領域とを自己整合的に形成しているので、第2のマスク
パターンの位置ずれに起因する第2の溝の形状劣化を防
止できる。
【図1】本発明の第1の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す工程断面図
法を示す工程断面図
【図2】本発明の第2の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す工程断面図
法を示す工程断面図
【図3】本発明の第3の実施例に係るバイポーラトラン
ジスタの断面図とトレンチ溝の平面図
ジスタの断面図とトレンチ溝の平面図
【図4】浅いトレンチ溝と浅いトレンチ溝の作成に用い
るフォトレジストパターンとの位置関係を示す図
るフォトレジストパターンとの位置関係を示す図
【図5】深いトレンチ溝と深いトレンチ溝の作成に用い
るフォトレジストパターンとの位置関係を示す図
るフォトレジストパターンとの位置関係を示す図
【図6】本発明の第4の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す前半のA−A´方向の工程断面図
法を示す前半のA−A´方向の工程断面図
【図7】本発明の第4の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す後半のA−A´方向の工程断面図
法を示す後半のA−A´方向の工程断面図
【図8】本発明の第4の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す前半のB−B´方向の工程断面図
法を示す前半のB−B´方向の工程断面図
【図9】本発明の第4の実施例に係るトレンチ素子分離
法を示す後半のB−B´方向の工程断面図
法を示す後半のB−B´方向の工程断面図
【図10】従来のトレンチ素子分離法を示す工程断面図
【図11】従来の他のトレンチ素子分離法を示す工程断
面図
面図
【図12】トレンチ分離法により絶縁分離されたバイポ
ーラトランジスタの断面図とトレンチ溝の平面図
ーラトランジスタの断面図とトレンチ溝の平面図
【図13】従来の他のトレンチ素子分離法を示す工程断
面図
面図
【図14】従来のトレンチ素子分離法の問題点を説明す
るための図
るための図
41…シリコン基板 42…素子形成領域 43…第1の酸化膜(第1の絶縁膜) 44…多結晶シリコン膜(充填膜) 45…フォトレジストパターン 46…第2の酸化膜(第2の絶縁膜) 51…シリコン基板 52…素子形成領域 53…第1の酸化膜(第1の絶縁膜) 54…第1の多結晶シリコン膜(充填膜) 55…フォトレジストパターン 56…第2の多結晶シリコン膜 57…第2の酸化膜(第2の絶縁膜) 60…シリコン基板 61…深いトレンチ溝(第2の溝) 62…n+ 型埋め込み層 63…n型コレクタエピタキシャル層 64…コレクタ引き出し電極 65…コレクタ電極 66…浅いトレンチ溝(第1の溝) 67…ベース拡散層 68…ベース引き出し電極 69…ベース電極 70…エミッタ拡散層 71…エミッタ引き出し電極 72…エミッタ電極 73…浅いトレンチ溝用のフォトレジストパターン 74…深いトレンチ溝用のフォトレジストパターン 75…深いトレンチ溝用のマスクパターン(第2のマス
クパターン) 76…フォトレジストパターンの開口部 77…絶縁物(埋め込み材) 78…浅いトレンチ用のマスクパターン(第1のマスク
パターン) 79…凸部分(素子形成領域,深いトレンチ溝領域)
クパターン) 76…フォトレジストパターンの開口部 77…絶縁物(埋め込み材) 78…浅いトレンチ用のマスクパターン(第1のマスク
パターン) 79…凸部分(素子形成領域,深いトレンチ溝領域)
Claims (2)
- 【請求項1】半導体基板の表面に、第1の素子分離用溝
と、これよりも深い第2の素子分離用溝とを形成する工
程と、 前記半導体基板の表面に第1の絶縁膜を形成する工程
と、 前記半導体基板の全面に充填膜を堆積し、前記第1およ
び前記第2の素子分離用溝を前記充填膜により充填する
工程と、 前記充填膜のうち、素子形成領域およびその周辺上の凸
状の充填膜を選択的にエッチングする工程と、 前記充填膜の全面をエッチングし、前記第2の素子分離
用溝の内部だけに前記充填膜を選択的に残置する工程
と、 前記半導体基板の全面に第2の絶縁膜を堆積し、前記第
1の素子分離用溝を前記第2の絶縁膜により充填する工
程と、 前記第2の絶縁膜の全面をエッチングし、前記第1の素
子分離用溝の内部に前記第2の絶縁膜を選択的に残置す
る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項2】半導体基板上に第1のマスクパターンを形
成し、この第1のマスクパターンをマスクとして、前記
半導体基板をエッチングし、第1の溝を形成する工程
と、 第2のマスクパターンとなるマスク膜を全面に堆積する
工程と、 前記マスク膜に前記半導体基板の表面に達する開口部を
第2の溝となる領域に形成する工程と、 前記第2のマスクパターンをマスクとして、前記半導体
基板をエッチングし、前記第1の溝よりも深い第2の溝
と、この第2の溝に接する素子形成領域とを自己整合的
に形成する工程と、 前記第1および前記第2の溝の内部に埋め込み材を充填
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22852293A JPH0786389A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22852293A JPH0786389A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786389A true JPH0786389A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16877742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22852293A Pending JPH0786389A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0786389A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005001939A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Rohm Co., Ltd. | イメージセンサおよびフォトダイオードの分離構造の形成方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22852293A patent/JPH0786389A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005001939A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Rohm Co., Ltd. | イメージセンサおよびフォトダイオードの分離構造の形成方法 |
JPWO2005001939A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2006-08-10 | ローム株式会社 | イメージセンサおよびフォトダイオードの分離構造の形成方法 |
US7187017B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-03-06 | Rohm Co., Ltd. | Image sensor and method for forming isolation structure for photodiode |
JP4841249B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2011-12-21 | ローム株式会社 | イメージセンサおよびフォトダイオードの分離構造の形成方法 |
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