JPH0223630A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

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Publication number
JPH0223630A
JPH0223630A JP63174108A JP17410888A JPH0223630A JP H0223630 A JPH0223630 A JP H0223630A JP 63174108 A JP63174108 A JP 63174108A JP 17410888 A JP17410888 A JP 17410888A JP H0223630 A JPH0223630 A JP H0223630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
manufacturing
forming
semiconductor device
cvd
Prior art date
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Pending
Application number
JP63174108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isamu Minamimomose
南百瀬 勇
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0223630A publication Critical patent/JPH0223630A/en
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  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に素子分離の
形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for forming element isolation.

[従来の技術1 従来CMOSタイプの半導体装置を微細化し、信頼性を
高めるために、半導体基板表面に深溝を形成し絶縁物で
埋め込む、第4図のような、いわゆるウェル分離法が検
討されている。この際、素子分離はもちろん必要なわけ
で、同一基板上に2つの異なる分離を形成する技術も検
討されている。これらの技術として、例えば、特開昭5
955055、特開昭60−25247のような素子分
離法が検討されている。
[Conventional technology 1] In order to miniaturize conventional CMOS type semiconductor devices and improve their reliability, a so-called well isolation method, as shown in Figure 4, has been studied, in which deep trenches are formed on the surface of a semiconductor substrate and filled with an insulator. There is. At this time, element isolation is of course necessary, and techniques for forming two different isolations on the same substrate are also being considered. Examples of these technologies include, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 5
955055 and JP-A-60-25247 are being studied.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上述した従来の技術のうち特開昭59−550
55は、最も一般的な手法の一つであるが、素子分離と
ウェル分離のキャップがLOGO8であるため、ウェル
間の微細化、素子間の微細化が中途半端にしか実現でき
ないという欠点を有している。このため、品質的な問題
をあまり含んでいないが、実用化が遅れている。
[Problem to be solved by the invention] However, among the above-mentioned conventional techniques, Japanese Patent Laid-Open No. 59-550
55 is one of the most common methods, but because the device isolation and well isolation caps are LOGO8, it has the drawback that miniaturization between wells and between elements can only be achieved halfway. are doing. For this reason, although there are not many quality problems, practical application has been delayed.

また、上述した従来の技術のうち特開昭6025247
は、素子分離とウェル分離の両分離ともに溝堀り型であ
るため、ウェル間の微細化、素子間の微細化が実現でき
るが、パターンニングのアライメントの精度が0でなけ
れば、基板上にスリットが形成され、配線材の断線など
の欠点を有している。このため、サブミクロンの分離能
力を有しながらも品質的な問題を含んでいるため、実用
する事は不可能である。
Furthermore, among the conventional techniques mentioned above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6025247
Since both element isolation and well isolation are groove-drilled type, it is possible to achieve miniaturization between wells and between elements, but if the precision of patterning alignment is not 0, It has drawbacks such as slits and disconnection of the wiring material. For this reason, although it has submicron separation ability, it involves quality problems and is therefore impossible to put into practical use.

本発明は上述のような課題を解決するもので、その目的
とするところは、同一基板上に2つの異なる分離をスリ
ット状の断差などを発生させずに、微細化を実現する技
術を提供する事にある。
The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a technology that realizes miniaturization of two different separations on the same substrate without creating a slit-like difference. It's about doing.

[課題を解決するための手段] 本発明の半導体装置の製造方法は、 (1)半導体基板上に、深溝と浅漬を有し、該2つの溝
を埋めてなる2種の素子分離を有する半導体装置の製造
方法において、 a)深溝を形成し、該深溝を半分以上埋めた後、浅漬を
形成する工程と、 b)深溝の残溝部と、浅漬部を同時に埋め込む工程とを
具備する事を特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes: (1) A semiconductor having a deep groove and a shallow dip on a semiconductor substrate, and having two types of element isolation formed by filling the two grooves. The method for manufacturing the device is characterized by comprising the steps of: a) forming a deep groove, filling more than half of the deep groove, and then forming a shallow immersion; and b) burying the remaining groove part of the deep groove and the shallow immersion part at the same time. shall be.

[作 用] 深溝はエッチバックなどで埋める際−回で埋めることが
むずかしいため、二回に分けてエッヂバックすることで
、埋めこむ。この二回目のエッチバックを浅漬を埋める
工程で兼用することで、寸法変換差のほとんどないCM
O3の二つの素子分離を形成できる。
[Function] When filling deep grooves with etchback, etc., it is difficult to fill them in one step, so the grooves are filled in by performing edgeback in two steps. This second etch-back is also used in the shallow filling process, making it possible to create a CM with almost no difference in dimension conversion.
Two O3 element isolations can be formed.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

第1図は本発明の第一の実施例をしめず要部の断面図で
あって、1は半導体基板、2はシリコン酸化膜、3は多
結晶シリコン、4はフォトレジスト、5はCVDシリコ
ン酸化膜、6はN−不純物層、7はP−不純物層、8は
N+不純物層、9はP9不純物層、10は第一の配線、
11は第二の配線である。
FIG. 1 is a sectional view of the main parts of the first embodiment of the present invention, in which 1 is a semiconductor substrate, 2 is a silicon oxide film, 3 is polycrystalline silicon, 4 is a photoresist, and 5 is CVD silicon. oxide film, 6 is an N- impurity layer, 7 is a P- impurity layer, 8 is an N+ impurity layer, 9 is a P9 impurity layer, 10 is a first wiring,
11 is a second wiring.

第2図は本発明の第一の実施例をしめず要部の工程断面
図である。ここでは、素子分離形成に必要な工程につい
て説明する。従って、例えばMOS  LSIを実現す
るためには、以下に必要な工程を付加する必要がある。
FIG. 2 is a process sectional view of the main part of the first embodiment of the present invention. Here, the steps necessary for forming element isolation will be explained. Therefore, in order to realize a MOS LSI, for example, it is necessary to add the following necessary steps.

まず、第2図(a)に示すように、例えばシリコン基板
(1)にフォトレジスト(4)をマスクにRIEにより
例えば4μmの深溝を形成する。
First, as shown in FIG. 2(a), a deep groove of, for example, 4 μm is formed in, for example, a silicon substrate (1) by RIE using a photoresist (4) as a mask.

また、シリコン基板のエツチングのマスクには、フォト
レジスト、の他に酸化膜を用いてもかまわない。
In addition to photoresist, an oxide film may be used as a mask for etching the silicon substrate.

つぎに、第2図(b)に示すように、前記深溝の形成さ
れたシリコン基板表面に気層成長法(以下CVDと呼ぶ
)によりCVDシリコン酸化膜(5)を2000人形成
し、ついでCVDにより基板表面に、多結晶シリコン(
3)を7000人形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b), 2000 CVD silicon oxide films (5) are formed on the surface of the silicon substrate on which the deep grooves have been formed by vapor layer deposition (hereinafter referred to as CVD), and then CVD silicon oxide film (5) is formed by CVD. Polycrystalline silicon (
3) Form 7,000 people.

つぎに、第2図(C)に示すように、前記多結晶シリコ
ンをシリコン基板表面により約7000人の深さまで例
えばプラズマエツチングによってエッチバックし、前記
シリコン酸化膜を、例えばフッ酸水溶液を用いたウェッ
トエツチングにて基板表面を露出させる。
Next, as shown in FIG. 2C, the polycrystalline silicon is etched back to a depth of about 7,000 mm on the surface of the silicon substrate by, for example, plasma etching, and the silicon oxide film is etched back using, for example, a hydrofluoric acid aqueous solution. Expose the substrate surface by wet etching.

つぎに、第2図(d)に示すように、シリコン基板(1
)にフォトレジスト(4)をマスクにRIEにより例え
ば0.8μmの浅漬を形成する。
Next, as shown in FIG. 2(d), a silicon substrate (1
), a shallow dip of, for example, 0.8 μm is formed by RIE using the photoresist (4) as a mask.

もちろん、シリコン基板のエツチングのマスクには、フ
ォトレジストの他に酸化膜を用いてもかまわないし、こ
の工程の酸化膜は前記CVD酸化膜をエツチングする前
に利用する事もできるので、その後に前記シリコン酸化
膜を、例えばフッ酸水溶液を用いたウェットエツチング
にて基板表面を露出させてもよい。
Of course, an oxide film may be used in addition to the photoresist as a mask for etching the silicon substrate, and the oxide film in this step can also be used before etching the CVD oxide film, so the etching process described above can be used after that. The substrate surface of the silicon oxide film may be exposed by wet etching using, for example, a hydrofluoric acid aqueous solution.

つぎに、第2図(e)に示すように、前記深溝上部に残
された溝と浅漬の形成されたシリコン基板表面にCVD
酸化膜(5)を10000人形成する。
Next, as shown in FIG. 2(e), CVD is applied to the surface of the silicon substrate where the grooves and shallow dips left above the deep grooves are formed.
Form 10,000 oxide films (5).

つぎに、第2図(f)に示すように、前記CVD酸化膜
をシリコン基板表面まで例えばプラズマエツチングによ
ってエッチバックし、前記深溝上部に残された溝と浅漬
にCVD酸化膜を残す。
Next, as shown in FIG. 2(f), the CVD oxide film is etched back to the surface of the silicon substrate by, for example, plasma etching, leaving the CVD oxide film in the trenches and shallow trenches left above the deep trenches.

以上のようにして、深溝と浅漬の二つの素子分離が形成
された。また、この例においてウェルの形成に必要な不
純物の導入は、深溝を形成した後から、二回目のエッヂ
バックまでの間に行われる。なお、この後MO5LSI
を形成するのであれば、引き続きゲート酸化膜形成以降
の工程が続けられる。
In the manner described above, two element isolations, deep trench and shallow trench, were formed. Further, in this example, the introduction of impurities necessary for forming the well is performed after forming the deep trench and before the second edge back. In addition, after this, MO5LSI
If a gate oxide film is to be formed, the steps after forming the gate oxide film are continued.

第3図は本発明の第二の実施例をしめず要部の工程断面
図である。
FIG. 3 is a process sectional view of the main part of a second embodiment of the present invention.

第2図(d)までに示されたように形成した後、第3図
(a)に示すように、深溝上部に残された溝と浅漬の形
成されたシリコン基板表面にシリコン酸化膜(2)を熱
酸化により形成し、CVD窒化膜(12)を1000人
形成し、ついでCVDにより基板表面に、多結晶シリコ
ン(3)を4000人形成する。
After forming as shown in FIG. 2(d), as shown in FIG. 3(a), a silicon oxide film (2 ) is formed by thermal oxidation, 1000 CVD nitride films (12) are formed, and then 4000 polycrystalline silicon (3) are formed on the substrate surface by CVD.

つぎに、第3図(b)に示すように、熱可塑性樹脂(1
3)を形成する。
Next, as shown in FIG. 3(b), a thermoplastic resin (1
3) Form.

つぎに、第3図(C)に示すように、熱可塑性樹脂をエ
ッチバックして段差の低い部分にのみ残し、この残った
樹脂をマスクに多結晶シリコンを例えば、プラズマエツ
チングによって、溝の中にのみ残す。
Next, as shown in Fig. 3(C), the thermoplastic resin is etched back, leaving only the lower part of the step, and using the remaining resin as a mask, polycrystalline silicon is etched into the groove by plasma etching, for example. Leave only for.

つぎに、第3図(d)に示すように、溝の中にのみ残っ
た多結晶シリコンを例えば1000℃Wet雰囲気にて
熱酸化し、熱酸化膜に変え、表面に露出したCVD窒化
膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 3(d), the polycrystalline silicon remaining only in the groove is thermally oxidized in a wet atmosphere at 1000°C to turn it into a thermal oxide film, and the CVD nitride film exposed on the surface is removed. Remove.

以上のようにして、深溝と浅溝の二つの素子分離が形成
された。また、この例においてはウェルの形成に必要な
不純物の導入は、深溝を形成した後から、CVD窒化膜
の形成までの間に行われる。なお、この後MO3LSI
を形成するのであれば、第一の実施例と同じく、引き続
きゲート酸化膜形成以降の工程が続けられる。
In the manner described above, two element isolations, a deep trench and a shallow trench, were formed. Further, in this example, the introduction of impurities necessary for forming the well is performed after forming the deep trench and before forming the CVD nitride film. In addition, after this, MO3LSI
If a gate oxide film is to be formed, the steps after forming the gate oxide film are continued as in the first embodiment.

実施例で紹介した製造方法はもちろんCMOSに限定さ
れるものではなく、CMO3以外にバイポーラへの適用
も可能である。
The manufacturing method introduced in the embodiment is of course not limited to CMOS, and can also be applied to bipolar in addition to CMO3.

以上、基板表面にきわめて平坦な信頼性の高い素子及び
素子分離の特性を得ることができた。
As described above, it was possible to obtain highly reliable elements and element isolation characteristics with extremely flat substrate surfaces.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の上記の構成によれば、基板表面のきわめて平坦
な素子分離を得ることができたため、従来の深溝をエッ
チバックで埋めるものが、256K  Full  C
MO3で良品歩留が2%以下であったのに対し、平均8
0%もの高歩留を得られた。
According to the above configuration of the present invention, it is possible to obtain extremely flat element isolation on the substrate surface.
While the yield of good products was less than 2% for MO3, the average yield was 8%.
A yield as high as 0% was obtained.

また、深溝とLOGO3の組合わせによるものが、ウェ
ル間の距離が4μm以上であったのに対し、サブミクロ
ンの分離をも可能にした。
Furthermore, whereas the combination of deep grooves and LOGO3 had a distance between wells of 4 μm or more, submicron separation was also possible.

以上、信頼性の高い素子及び素子分離の特性を得ること
ができた。
As described above, highly reliable elements and element isolation characteristics could be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
示す要部の断面図。 第2図(a)〜(f)は、本発明の半導体装置の製造方
法の一実施例を工程順に示す工程断面図。 第3図(a)〜(d)は、本発明の半導体装置の製造方
法の一実施例を工程順に示す工程断面図。 第4図は、従来の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の断面図。 1 ・ ・ 2 ・ ・ 3 ・ 4 ・ 5 ・ 6 ・ 7 ・ 8 ・ 9 ・ 10 ・ 11 ・ 12 ・ 13 ・ 半導体基板 シリコン酸化膜 多結晶シリコン フォトレジスト CVDシリコン酸化膜 N−不純物層 P“不純物層 N′″不純物層 P9不純物層 第一の配線 第二の配線 CVD 窒化月莫 熱可塑性樹脂 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社
FIG. 1 is a sectional view of essential parts showing an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. FIGS. 2(a) to 2(f) are process cross-sectional views showing one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention in order of process. FIGS. 3(a) to 3(d) are process cross-sectional views showing one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention in order of process. FIG. 4 is a sectional view of essential parts showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device. 1 ・ ・ 2 ・ ・ 3 ・ 4 ・ 5 ・ 6 ・ 7 ・ 8 ・ 9 ・ 10 ・ 11 ・ 12 ・ 13 ・ Semiconductor substrate Silicon oxide film Polycrystalline silicon photoresist CVD Silicon oxide film N- impurity layer P" impurity layer N''' Impurity layer P9 Impurity layer 1st wiring 2nd wiring CVD nitrided thermoplastic resin Applicant: Seiko Epson Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上に、深溝と浅溝を有し、該2つの溝
を埋めてなる2種の素子分離を有する半導体装置の製造
方法において、 a)深溝を形成し、該深溝を半分以上埋めた後、浅溝を
形成する工程と、 b)深溝の残溝部と、浅溝部を同時に埋め込む工程とを
具備する事を特徴とする半導体装置の製造方法。
(1) In a method for manufacturing a semiconductor device having two types of element isolation, including a deep groove and a shallow groove on a semiconductor substrate, and filling the two grooves, a) forming a deep groove, and filling more than half of the deep groove; 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a shallow trench after filling; and b) simultaneously burying a remaining portion of the deep trench and a shallow trench.
JP63174108A 1988-07-12 1988-07-12 Manufacturing method of semiconductor device Pending JPH0223630A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63174108A JPH0223630A (en) 1988-07-12 1988-07-12 Manufacturing method of semiconductor device

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JP63174108A JPH0223630A (en) 1988-07-12 1988-07-12 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0223630A true JPH0223630A (en) 1990-01-25

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ID=15972789

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63174108A Pending JPH0223630A (en) 1988-07-12 1988-07-12 Manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

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JP (1) JPH0223630A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005279A (en) * 1997-12-18 1999-12-21 Advanced Micro Devices, Inc. Trench edge spacer formation
US6479394B1 (en) * 2000-05-03 2002-11-12 Maxim Integrated Products, Inc. Method of low-selective etching of dissimilar materials having interfaces at non-perpendicular angles to the etch propagation direction
JP2005142481A (en) * 2003-11-10 2005-06-02 Nec Electronics Corp Manufacturing method of semiconductor device

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