JPS6325708B2 - - Google Patents
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- JPS6325708B2 JPS6325708B2 JP57216508A JP21650882A JPS6325708B2 JP S6325708 B2 JPS6325708 B2 JP S6325708B2 JP 57216508 A JP57216508 A JP 57216508A JP 21650882 A JP21650882 A JP 21650882A JP S6325708 B2 JPS6325708 B2 JP S6325708B2
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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】
本発明は集積回路装置にかかり、特に集積回路
装置内に組込まれた素子間を電気的に分離する素
子分離領域の構造に関する。
装置内に組込まれた素子間を電気的に分離する素
子分離領域の構造に関する。
一般に、半導体集積回路装置においては、多く
の素子が一つの半導体基板内に組込まれている。
これらの素子が独立に機能を果すためには電気的
に絶縁されている事が必要である。
の素子が一つの半導体基板内に組込まれている。
これらの素子が独立に機能を果すためには電気的
に絶縁されている事が必要である。
従来、この目的の為に、例えばシリコン半導体
基板を用いた集積回路装置においてはシリコン基
板を酸化して得られるシリコン酸化膜が用いられ
ており、このシリコン酸化膜を任意のパターンに
形成する方法として選択酸化法が広く用いられて
いる。この方法においては、シリコン酸化膜を形
成する部分のみにシリコン表面を露出させ、他の
部分はシリコン窒化膜で覆い、選択的にシリコン
表面を酸化するというものである。しかしながら
この方法においては次のような欠点がある。第一
には高温で長時間酸化するために基板に歪が発生
する。第二にはシリコン酸化膜は、シリコン窒化
膜で覆われている部分まで横方向に成長してゆ
き、その下側に入り込む、このために集積度向上
が阻害される。第三には長時間の酸化が必要であ
り、量産性に劣る。
基板を用いた集積回路装置においてはシリコン基
板を酸化して得られるシリコン酸化膜が用いられ
ており、このシリコン酸化膜を任意のパターンに
形成する方法として選択酸化法が広く用いられて
いる。この方法においては、シリコン酸化膜を形
成する部分のみにシリコン表面を露出させ、他の
部分はシリコン窒化膜で覆い、選択的にシリコン
表面を酸化するというものである。しかしながら
この方法においては次のような欠点がある。第一
には高温で長時間酸化するために基板に歪が発生
する。第二にはシリコン酸化膜は、シリコン窒化
膜で覆われている部分まで横方向に成長してゆ
き、その下側に入り込む、このために集積度向上
が阻害される。第三には長時間の酸化が必要であ
り、量産性に劣る。
従つて本発明の目的は上記欠点を除き、占有面
積を小さくした素子分離構造を有し、集積密度を
向上させることのできる集積回路装置を提供する
事である。
積を小さくした素子分離構造を有し、集積密度を
向上させることのできる集積回路装置を提供する
事である。
本発明の集積回路装置は、半導体基板の素子分
離領域に設けられた凹形溝と、該凹形溝表面に設
けられたシリコン酸化膜と、該シリコン酸化膜の
上に形成されたシリコン窒化膜と溝を埋めるボロ
ンリンガラスとから成る素子分離領域を含んで構
成される。
離領域に設けられた凹形溝と、該凹形溝表面に設
けられたシリコン酸化膜と、該シリコン酸化膜の
上に形成されたシリコン窒化膜と溝を埋めるボロ
ンリンガラスとから成る素子分離領域を含んで構
成される。
本発明の集積回路装置は素子分離領域が垂直に
堀られた溝部分のみにほぼ限定されるから、従来
の選択酸化法の如き横方向への分離領域の拡がり
がなく、高集積化が容易になるという効果と溝を
埋めるボロンリンガラス膜は流動性が高く比較的
低温でリフローが出来るため溝の深さとほぼ同じ
厚さのボロンリンガラス膜で溝を完全に埋める事
ができ容易に素子表面の平坦化が図れるという効
果と、更に又、素子製作中の熱処理中に発生する
シリコン基板の膨張によるストレスは流動性の高
いボロンリンガラス膜に吸収されてしまうから素
子分離領域近傍のシリコン基板に発生する歪は極
く小さくできるという効果ももつ様になる。
堀られた溝部分のみにほぼ限定されるから、従来
の選択酸化法の如き横方向への分離領域の拡がり
がなく、高集積化が容易になるという効果と溝を
埋めるボロンリンガラス膜は流動性が高く比較的
低温でリフローが出来るため溝の深さとほぼ同じ
厚さのボロンリンガラス膜で溝を完全に埋める事
ができ容易に素子表面の平坦化が図れるという効
果と、更に又、素子製作中の熱処理中に発生する
シリコン基板の膨張によるストレスは流動性の高
いボロンリンガラス膜に吸収されてしまうから素
子分離領域近傍のシリコン基板に発生する歪は極
く小さくできるという効果ももつ様になる。
次に、本発明をよりよく理解する為に図面を用
いて説明する。
いて説明する。
第１図ａ〜ｅは本発明の製造方法を説明するた
めの製造工程順の断面図である。
めの製造工程順の断面図である。
まず、第１図ａに示すように、Ｐ型シリコン基
板１０１の素子分離領域を形成すべき場所が露出
するように、基板表面に選択的にホトレジスト膜
１０２を設ける。このホトレジスト膜１０２をマ
スクにして、リアクテイブイオンエツチング法の
ように、サイドエツチングのないエツチング法を
用いて、基板１０１をエツチングして凹形の溝１
０３を設ける。更に、ホトレジスト膜１０２をマ
スクにしてホウ素等のアクセプタ型不純物をイオ
ン注入してP+領域１０４を溝１０３の底面に形
成する。
板１０１の素子分離領域を形成すべき場所が露出
するように、基板表面に選択的にホトレジスト膜
１０２を設ける。このホトレジスト膜１０２をマ
スクにして、リアクテイブイオンエツチング法の
ように、サイドエツチングのないエツチング法を
用いて、基板１０１をエツチングして凹形の溝１
０３を設ける。更に、ホトレジスト膜１０２をマ
スクにしてホウ素等のアクセプタ型不純物をイオ
ン注入してP+領域１０４を溝１０３の底面に形
成する。
次に、第１図ｂに示すように、ホトレジスト膜
１０２を除去し、シリコン基板１０１を全面的に
酸化して1000〜2000Åの膜厚のシリコン酸化膜１
０５を設ける。このシリコン酸化膜１０５の上に
約1000Åの厚さにシリコン窒化膜１０６を設け
る。次にソースガスとしてデイボレイン、フオス
フイン、シラン、及び酸素を用い温度約400℃で
シリコン窒化膜１０６の上にボロンリンガラス１
０７を形成する第１図ｃ。
１０２を除去し、シリコン基板１０１を全面的に
酸化して1000〜2000Åの膜厚のシリコン酸化膜１
０５を設ける。このシリコン酸化膜１０５の上に
約1000Åの厚さにシリコン窒化膜１０６を設け
る。次にソースガスとしてデイボレイン、フオス
フイン、シラン、及び酸素を用い温度約400℃で
シリコン窒化膜１０６の上にボロンリンガラス１
０７を形成する第１図ｃ。
更に第１図ｄに示すように950℃〜1000のスチ
ーム又は窒素雰囲気中で熱処理してボロンリンガ
ラス１０７を流動化せしめてウエハー表面を平坦
化させる。
ーム又は窒素雰囲気中で熱処理してボロンリンガ
ラス１０７を流動化せしめてウエハー表面を平坦
化させる。
最後に、第１図ｅに示すように、素子分離領域
以外のシリコン酸化膜１０５、シリコン酸化膜１
０６、ボロンリンガラス１０７をホトレジストを
用いて選択的にエツチング除去して、素子分離領
域を完成する。この後は、通常の方法で能動素子
が溝１０３以外の領域に形成され、本発明の集積
回路装置が得られる。この能動素子製作時のプロ
セス温度は第１図ｄで示された平坦化の温度より
低い方がボロンリンガラスのプロセス中の大きな
流動を抑える為に望ましい。
以外のシリコン酸化膜１０５、シリコン酸化膜１
０６、ボロンリンガラス１０７をホトレジストを
用いて選択的にエツチング除去して、素子分離領
域を完成する。この後は、通常の方法で能動素子
が溝１０３以外の領域に形成され、本発明の集積
回路装置が得られる。この能動素子製作時のプロ
セス温度は第１図ｄで示された平坦化の温度より
低い方がボロンリンガラスのプロセス中の大きな
流動を抑える為に望ましい。
以上説明した製造方法により形成される素子分
離領域は凹形溝１０３の形成はリアクテイブイオ
ンエツチングのようにサイドエツチの少ないエツ
チング法を用いていること、溝１０３を酸化して
得られるシリコン酸化膜１０５は1000〜2000Å程
度の薄さにしているので、溝１０３の壁面から横
方向への素子分離領域の拡がりは1000Å位しかな
いこと、更にまたシリコン酸化膜１０５の上をシ
リコン窒化膜１０６で覆つているため、ボロンリ
ンガラスを平坦化する時にもボロン、リンが側面
へ拡散していかない事等の為に、素子分離領域の
幅は溝１０３の幅と殆んど同じ程度にでき高密度
集積回路に適しているという利点を有する。
離領域は凹形溝１０３の形成はリアクテイブイオ
ンエツチングのようにサイドエツチの少ないエツ
チング法を用いていること、溝１０３を酸化して
得られるシリコン酸化膜１０５は1000〜2000Å程
度の薄さにしているので、溝１０３の壁面から横
方向への素子分離領域の拡がりは1000Å位しかな
いこと、更にまたシリコン酸化膜１０５の上をシ
リコン窒化膜１０６で覆つているため、ボロンリ
ンガラスを平坦化する時にもボロン、リンが側面
へ拡散していかない事等の為に、素子分離領域の
幅は溝１０３の幅と殆んど同じ程度にでき高密度
集積回路に適しているという利点を有する。
更に又、ボロンリンガラス膜１０７は流動性の
高い物質であるからシリコン基板の熱膨張による
ストレスはボロンリンガラスにより吸収されシリ
コン基板への歪が極めて小さく、素子分離領域に
隣接する能動素子の特性は非常に良好であるとい
う利点も有する。
高い物質であるからシリコン基板の熱膨張による
ストレスはボロンリンガラスにより吸収されシリ
コン基板への歪が極めて小さく、素子分離領域に
隣接する能動素子の特性は非常に良好であるとい
う利点も有する。
更に又溝１０３を埋める物質の大部分はボロン
リンガラスであり、上記の如く、該ボロンリンガ
ラスは流動性が高く容易に表面が平坦化できるか
ら素子分離領域形成後のリソグラフイー工程が容
易になり、かつ最終段階で形成されるアルミニウ
ム（Al）配線の断線の危険が少なく、極めて量
産性にとんでいるという利点も有する。
リンガラスであり、上記の如く、該ボロンリンガ
ラスは流動性が高く容易に表面が平坦化できるか
ら素子分離領域形成後のリソグラフイー工程が容
易になり、かつ最終段階で形成されるアルミニウ
ム（Al）配線の断線の危険が少なく、極めて量
産性にとんでいるという利点も有する。
第２図は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。この第２の実施例は第１図ｄで説明した工程
後にリアクテイブイオンエツチングによつて基板
の全面を少しエツチングする事でシリコン基板１
０１の表面で素子分離領域以外に残つているシリ
コン酸化膜１０５シリコン窒化膜１０６ボロンリ
ンガラス１０７を除去する。この第２の実施例に
おいては素子を組込む領域の表面からマスクなし
で容易にシリコン酸化膜１０５、シリコン窒化膜
１０６が除かれ、工程が簡略するという利点を有
する。また、同様に第１図ｄで説明した工程後に
まずボロンリンガラス１０７を弗酸系のエツチン
グ液でエツチング液でエツチングし、次にシリコ
ン窒化膜１０６をリン酸を含むエツチング液でエ
ツチングし、最後にまたシリコン酸化膜１０５を
弗酸系のエツチング液で除去する方法でもマスク
なしで素子分離領域を決める事ができ、集積度の
向上に大きく役立つ事になる。
る。この第２の実施例は第１図ｄで説明した工程
後にリアクテイブイオンエツチングによつて基板
の全面を少しエツチングする事でシリコン基板１
０１の表面で素子分離領域以外に残つているシリ
コン酸化膜１０５シリコン窒化膜１０６ボロンリ
ンガラス１０７を除去する。この第２の実施例に
おいては素子を組込む領域の表面からマスクなし
で容易にシリコン酸化膜１０５、シリコン窒化膜
１０６が除かれ、工程が簡略するという利点を有
する。また、同様に第１図ｄで説明した工程後に
まずボロンリンガラス１０７を弗酸系のエツチン
グ液でエツチング液でエツチングし、次にシリコ
ン窒化膜１０６をリン酸を含むエツチング液でエ
ツチングし、最後にまたシリコン酸化膜１０５を
弗酸系のエツチング液で除去する方法でもマスク
なしで素子分離領域を決める事ができ、集積度の
向上に大きく役立つ事になる。
以上詳細に説明したように、本発明によれば占
有面積の小さい素子分離領域を有し、集積密度の
向上した量産性のある集積回路装置が得られるの
でその効果は大きい。
有面積の小さい素子分離領域を有し、集積密度の
向上した量産性のある集積回路装置が得られるの
でその効果は大きい。
第１図ａ〜ｅは本発明の第１の実施例の製造方
法を説明するための製造工程順の断面図、第２図
は本発明の第２の実施例の断面図である。 １０１……Ｐ型シリコン基板、１０２……ホト
レジスト膜、１０３……溝、１０４……Ｐ型領
域、１０５……シリコン酸化膜、１０６……シリ
コン窒化膜、１０７……ボロンリンガラス。
法を説明するための製造工程順の断面図、第２図
は本発明の第２の実施例の断面図である。 １０１……Ｐ型シリコン基板、１０２……ホト
レジスト膜、１０３……溝、１０４……Ｐ型領
域、１０５……シリコン酸化膜、１０６……シリ
コン窒化膜、１０７……ボロンリンガラス。
Claims (1)
- １ 半導体基板の一主表面上に形成された凹形溝
と、該凹形溝表面に設けられたシリコン酸化膜
と、該シリコン酸化膜の上に形成されたシリコン
窒化膜と、前記凹形溝内の前記シリコン窒化膜の
上に形成されたボロンリンガラスとを含む素子分
離領域を有することを特徴とする集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21650882A JPS59106133A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21650882A JPS59106133A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106133A JPS59106133A (ja) | 1984-06-19 |
| JPS6325708B2 true JPS6325708B2 (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=16689521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21650882A Granted JPS59106133A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106133A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618945A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Nec Corp | 半導体集積回路装置 |
| JPS6190442A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPH0695550B2 (ja) * | 1985-04-09 | 1994-11-24 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| JPS6249643A (ja) * | 1985-04-19 | 1987-03-04 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US4725562A (en) * | 1986-03-27 | 1988-02-16 | International Business Machines Corporation | Method of making a contact to a trench isolated device |
| US4952524A (en) * | 1989-05-05 | 1990-08-28 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor device manufacture including trench formation |
| US5148257A (en) * | 1989-12-20 | 1992-09-15 | Nec Corporation | Semiconductor device having u-groove |
| JPH0574927A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160050A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS5712533A (en) * | 1980-06-26 | 1982-01-22 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57113248A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS57180146A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Fujitsu Ltd | Formation of elements isolation region |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP21650882A patent/JPS59106133A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160050A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59106133A (ja) | 1984-06-19 |
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