JPH02309652A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH02309652A
JPH02309652A JP1130828A JP13082889A JPH02309652A JP H02309652 A JPH02309652 A JP H02309652A JP 1130828 A JP1130828 A JP 1130828A JP 13082889 A JP13082889 A JP 13082889A JP H02309652 A JPH02309652 A JP H02309652A
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JP
Japan
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film
polycrystalline silicon
recess
thin film
semiconductor thin
Prior art date
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Pending
Application number
JP1130828A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiro Hirai
健裕 平井
Mitsuo Tanaka
光男 田中
Yoshiro Fujita
藤田 良郎
Akihiro Kanda
神田 彰弘
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1130828A priority Critical patent/JPH02309652A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明(九 半導体装置 及びそれらを多数同一基板上
に集積した集積回路装置の製造方法に関するものであム 従来の技術 従来 半導体装置の製造における素子分離領域の形成方
法として、素子分離領域となるべき部分をエツチングし
て溝を形成した徽 溝内を酸化し溝内に多結晶シリコン
膜を埋め込み素子分離領域を形成するという方法があa
 その従来技術の一例を第4図により説明すも 半導体基板(Si)1の一主面上へ シリコン酸化膜(
SiO*)2.シリコン窒化膜(SisNJ3、PSG
S複膜形成した免 レジストをマスクにしてPSGS複
膜エツチングを行賎 レジストを除去i  PSGS複
膜マスクとして、分離溝5を形成する(第4図(a))
PSGS複膜除去後、表面を酸化して酸化膜6を形成す
も その後、不純物イオンを注入し 基板凹部の底部に
チャネルストッパ7を形成した徽多結晶シリコン膜8を
堆積する(第4図(b))。
その後ドライエツチングにより、基板凹部以外に堆積さ
れた多結晶シリコン膜8を除去し 基板凹部のみく 多
結晶シリコン膜8を埋め込む(第4図(C))。
その比 多結晶シリコン膜8の表面を酸化してCap酸
化膜lOを形成ヒ 素子分離領域を完成する(第4図(
d))。
発明が解決しようとする課題 従来技術において(友 多結晶シリコンIt!!!8の
ドライエツチングの際へ 凹部以外の多結晶シリコン膜
8が残り少なくなって行くと、ローディング効果によっ
て分離溝5の部分の多結晶シリコン膜8のエツチングレ
ートが急激に大きくなり、分離溝5の部分で(友 多結
晶シリコンが過度にエツチングされ段差が形成され翫 
さらく この段差は後のCap酸化によっても回復しな
い(第4図(c)、 (d)参照)。
従って、この段差のためt、、AI配線の断電あるいは
AIエツチングの際のAl残りによる短絡という事態が
発生u 問題となってい九本発明ζ上 上述の問題点に
鑑みて試されたちの弘 凹部内に多結晶シリコンを埋め
込む際鳳 段差を生じることなく、凹部内に多結晶シリ
コンを埋め込へ 平坦化を可能とする半導体装置の製造
方法を提供することを目的とすも 課題を解決するための手段 本発明(上 上述の課題を解決するたべ 半導体基板の
一主面上に凹部が形成された半導体装置において、前記
半導体基板上へ 少なくとも前記凹部の幅の172以上
の膜厚の半導体簿膜を堆積する工程と、前記凹部内以外
の前記基板の一主面上にある前記半導体薄膜力(少なく
とも残らないように前記半導体薄膜を酸化する工程とを
有し 凹部内を前記半導体薄膜で平坦に埋め込むという
構成を備えたものであ4 作用 本発明(友 上述の構成によって、半導体薄膜を凹部内
に埋め込む際!ζ 少なくとも凹部の幅のl/2以上の
膜厚の半導体薄膜を堆積することにより、凹部内を半導
体薄膜で完全に埋め込むことができ、その表面も平坦に
することができム さらく 段差の主原因であるドライ
エツチングによるローディング効果が起こらないようく
 レートを自由に制御でき、かつレートの安定な酸化を
用いることで、凹部内とそれ以外の半導体薄膜の膜厚差
を利゛ 用して、凹部内以外の除去したい部分の半導体
薄膜のみを酸化膜に変えることができ、半導体薄膜を堆
積したときの平坦性を損なわず番ζ 半導体薄膜を凹部
内に埋め込むことが可能とな翫実施例 (実施例1) 第1図(友 本発明の第1の実施例における半導体装置
の製造方法を示す工程断面図であム 第1の実施例を図
に沿って詳細の説明を行う。
(a)半導体基板1上番ζ 酸化膜2を形成ヒ その上
に5itN43を堆積したa  PSG膜4を堆積ずa
 この抵 ホトレジストをマスクに280M4をドライ
エッチしレジストを除去した後、PSG膜4をマスクに
5isNa膜3、酸化[2、半導体基板lをエツチング
し 素子分離溝5を形成すも (b)PSG膜4を除去後、溝底部と側面部を酸化して
酸化膜6を形成した後、分離溝底部に高濃度のボロンの
イオン注入を行(\ 溝5底部にチャネルストッパ領域
7を形成すも その徽 多結晶シリコン膜8を分離溝5
の幅の1/2以上の膜厚だけ堆積すも (C)  ドライエッチあるい(よ ウェットエッチに
よって、多結晶シリコン膜8を基板の全面に残るように
所望の厚さだけエツチングした後、多結晶シリコン膜8
を分離溝5内以外に残らないように酸化を行い酸化膜1
0を形成する。・ な叔 酸化膜106表 そのまま分離溝のCap膜とし
てもよい力(酸化1i!jlOを除去acap膜として
絶縁膜を形成してもよ(℃ また 半導体基板lと逆方向導電型のエピタキシャル層
を半導体基板1上に形成してから第1図(a)の工程へ
続くことも当然可能であaま?、:、(C)において、
多結晶シリコンをエツチングせずに直接酸化することも
可能であ4以上のように本実施例によって形成した分離
部分を利用して、分離に囲まれた部分にデバイスを形成
すると、分離溝の部分に段差がないので、金属配線の断
電 短絡などが発生することがな(−(実施例2) 第2図1上 本発明の第2の実施例における半導体装置
の製造方法を示す工程断面図であa 第2の実施例を図
に沿って詳細の説明を行う。
(a)半導体基板l上に酸化膜21、窒化膜23を形成
した抵 ホトレジストをマスクとして半導体基板lとコ
ンタクトを取りたい部分(拡散層22)にコンタクトホ
ールをエツチングによって形成しレジストを除去す翫 (b)多結晶シリコン膜24をコンタクトホール幅の1
72以上の膜厚だけ堆積し 多結晶シリコン膜24に不
純物をイオン注入等によって導入した喪 熱処理を行う
(C)  ドライエッチあるい(友 ウェットエッチに
よって、多結晶シリコン膜24を基板の全面に残るよう
に所望の厚さだけエツチングした後、多結晶シリコン膜
24をコンタクトホール内以外に残らないように酸化を
行t\ 酸化膜26を形成すも(d)酸化膜26を除去
後、金属電極27を形成すムな抵 酸化膜26はそのま
ま残し これに窓を開けて多結晶シリコン膜25上に金
属電極27を形成してもよ(〜 また 半導体基板lと逆方向導電型のエピタキシャル層
を半導体基板l上に形成してから第2図(a)へ続くこ
とも当然可能であa まr=(c)において、多結晶シリコンをエツチングせ
ずに直接酸化することも可能であもま?、、(b)にお
いて、不純物を含んだ多結晶シリコン膜24を堆積して
もよ(− 以上のように本実施例によって形成したコンタクトを利
用して、デバイスを形成すると、コンタクトの部分に段
差がないので、金属配線の断線短絡などが発生すること
がな(−さらへ この多結晶シリコン膜をバイポーラト
ランジスタのエミッタとすれ(戴 このコンタクト法の
有用性がいっそう向上すも (実施例3) 第3図1上 本発明の第3の実施例における半導体装置
の製造方法を示す工程断面図であa 図に沿って詳細の
説明を行う。
(a)半導体基板l上に第一層目金属配線31を形成し
た柩 層間絶縁wA32を形成すも その後、第一層目
金属配線31とコンタクトを取りたいところにホトレジ
ストをマスクとしてスルーホールを開ロレ レジストを
除去すa (b)多結晶シリコン膜33をスルーホール幅のl/2
以上の膜厚だけ堆積し 多結晶シリコン膜33に不純物
をイオン注入等によって導入した丸 熱処理を行う。
(C)  ドライエッチあるい1友 ウェットエッチに
よって、多結晶シリコン膜33を層間絶縁膜32の全面
に残るように所望の厚さだけエツチングした瓜多結晶シ
リコン膜33をスルーホール内以外に残らないように酸
化を行い酸化膜35を形成すa(d)酸化膜35を除去
比 第二層目金属配線36を形成すも な耘 酸化膜35はそのまま残し、これに窓を聞けて多
結晶シリコン膜34上に第二層目金属配線3Gを形成し
てもよ(〜 また 半導体基板lと逆方向導電型のエピタキシャル層
を半導体基板l上に形成してから第3図(a)へ続くこ
とも当然可能であも ま?=(c)において、多結晶シリコン33をエツチン
グせずに直接酸化することも可能であもまr=(b)に
おいて、不純物を含んだ多結晶シリコンg!33を堆積
してもよ(℃ まな この方法1よ 第n層目金属配線と第n十1層目
金属配線を形成する場合にも有効であム以上のように本
実施例によって形成した層間コンタクトを利用して、配
線を形成すると、コンタクトの部分に段差がないので、
金属配線の断線短絡などが発生することがな(− 発明の詳細 な説明したように本発明によれ(二 半導体薄膜を凹部
内に埋め込む際く 少なくとも凹部の幅の1/2以上の
膜厚の半導体薄膜を堆積することにより、凹部内を半導
体薄膜で完全に埋め込むことができ、その表面も平坦に
することができもざら番へ疫差の主原因であるドライエ
ッチングによるローディング効果が起こらないようく 
レートを自由に制御でき、かつレートの安定な酸化を用
いることで、凹部内とそれ以外の半導体薄膜の膜厚差を
利用して、凹部内以外の除去したい部分の半導体薄膜の
みを酸化膜に変えることができ、半導体薄膜を堆積した
ときの平坦性を損なわず凶手導体薄膜を凹部内に埋め込
むことが可能となも挿板 本発明1友 半導体基板上の
凹部内に半導体薄膜を非常に平坦に埋め込むことができ
るので、金属配線の新風 短絡が生じないという効果を
有するもの弘 その実用的効果は大き−
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の素子分離の製造方法を
示す工程断面は 第2図は本発明の第2の実施例の多結
晶シリコンコンタクトの製造方法を示す工程断面医 第
3図は本発明の第3の実施例の多結晶シリコンによる層
間配線間のコンタクトの製造方法を示す工程断面久 第
4図は従来例における素子分離の形成方法を示す工程断
面図であん l・・・半導体基K 5・・・分離へ 8・・・埋め込
み用ノンドープ多結晶シリコンJIt9・・・分離溝に
埋め込まれた多結晶シリコン[10,26,35・・・
酸化膜22・・・拡散@  24.33・・・多結晶シ
リコンK  25・・・コンタクトホールに埋め込まれ
た多結晶シリコン風27・・・金属電板 31・・・第
一層目金属配!  32・・・層間絶縁へ34・・・ス
ルーホールに埋め込まれた多結晶シリコン瓜36・・・
第二層目金属配胤代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 は
か1泡層 1 図 jlf2  図 第2図 第3図 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板の一主面上に凹部が形成された半導体
    装置において、前記半導体基板上に、少なくとも前記凹
    部の幅の1/2以上の膜厚の半導体薄膜を堆積する工程
    と、前記凹部内以外の前記基板の一主面上にある前記半
    導体薄膜力が、少なくとも残らないように、前記半導体
    薄膜を酸化する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
  2. (2)半導体基板上に半導体薄膜を形成した後、前記半
    導体薄膜を所望の厚さエッチングする工程を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体装置
    の製造方法。
JP1130828A 1989-05-24 1989-05-24 半導体装置の製造方法 Pending JPH02309652A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139200A1 (de) * 1991-01-16 1992-07-23 Gold Star Electronics Verfahren zum bilden einer isolierten schicht einer halbleitervorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61107740A (ja) * 1984-10-31 1986-05-26 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS6221269A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JPS63292645A (ja) * 1987-05-26 1988-11-29 Nec Corp 半導体装置のトレンチアイソレ−ション形成方法

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