JPH04303942A - 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
JPH04303942A
JPH04303942A JP6749591A JP6749591A JPH04303942A JP H04303942 A JPH04303942 A JP H04303942A JP 6749591 A JP6749591 A JP 6749591A JP 6749591 A JP6749591 A JP 6749591A JP H04303942 A JPH04303942 A JP H04303942A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
oxide film
groove
silicon
thermal oxide
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.)
Granted
Application number
JP6749591A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3003250B2 (ja
Inventor
Motomori Miyajima
基守 宮嶋
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3067495A priority Critical patent/JP3003250B2/ja
Publication of JPH04303942A publication Critical patent/JPH04303942A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3003250B2 publication Critical patent/JP3003250B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り,特に,シリコン基板に形成される素子の素子分離
方法に関する。
【0002】半導体素子の素子分離は,通常,LOCO
S法により行われているが,この方法はシリコン酸化に
伴う体積膨張により段差が必然的に生じ,また,マスク
下にバーズビークが生じるため,このことが素子の微細
化,高集積化を進める上での障害となっている。
【0003】そのため,シリコン基板に溝を堀り,そこ
に絶縁物を埋め込んだ後,表面を平らにして素子分離を
行うことが試みられている。しかし,この方法もまだ確
立されたものではなく,種々の問題点がある。
【0004】
【従来の技術】図3(a) 〜(e) は従来の問題点
を説明するための工程順断面図であり, 以下,これら
の図を参照しながら従来の問題点について説明する。
【0005】図3(a) 参照 Si基板1を熱酸化して熱酸化膜2を形成し,その上に
,シリコン窒素膜3とPSG膜4を堆積する。その上に
レジストを塗布し,フォトリソグラフィー技術により素
子分離パターンを露光・現像して,開孔5aを有するレ
ジストマスク5を形成する。
【0006】レジストマスク5をマスクとして,反応性
イオンエッチング(RIE)によりPSG膜4とシリコ
ン窒素膜3と熱酸化膜2をエッチングし,Si基板1を
露出する。
【0007】図3(b) 参照 レジストマスク5を除去した後,PSG膜4をマスクに
してRIEによりSi基板1をエッチングし,溝6を形
成する。
【0008】図3(c) 参照 PGS膜4を希フッ酸によりエッチングし除去する。こ
の時,シリコン窒化膜3下の熱酸化膜2もエッチングさ
れてアンダーカット7を生じる。
【0009】図3(d) 参照 全面にCVD法によりシリコン酸化膜9を堆積し,溝6
を埋め込む。 図3(e) 参照 シリコン酸化膜9を研摩することにより除去し,溝6に
のみシリコン酸化膜9を残し,素子分離膜10を形成す
る。研摩の際,シリコン窒素膜3はストッパとして作用
する。
【0010】ところが,アンダーカット7の部分はシリ
コン酸化膜9の堆積の際カバレッジが悪く,空洞12が
生じる。この空洞12は研摩後も素子分離膜10上部端
に残り, そのため,その後の素子形成の工程において
悪影響を及ぼす。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み,シリコン酸化膜9堆積の際の素子分離膜10上部
端のカバレッジ不良をなくし,信頼性の高い素子分離膜
を形成する方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1(a) 〜(e) 
は第1の実施例を示す工程順断面図であり,図2(a)
 〜(e) は第2の実施例を示す工程順断面図である
。
【0013】上記課題は,シリコン基板1を熱酸化して
第1の熱酸化膜2を形成した後,窒化膜3とガラス膜4
をこの順に堆積する工程と,素子分離パターンを有する
マスク5を用いて異方性エッチングにより該ガラス膜4
と該窒化膜3と該第1の熱酸化膜2をエッチングする工
程と,該ガラス膜4をマスクにして異方性エッチングに
より該シリコン基板1をエッチングし溝6を形成する工
程と, 該ガラス膜4を湿式エッチングにより除去する
工程と,該シリコン基板1を熱酸化して,該湿式エッチ
ングにより該窒化膜3下の該第1の熱酸化膜2に生じた
アンダーカット7を埋め込む第2の熱酸化膜8を形成す
る工程と, 全面に絶縁物9を堆積して該溝6を埋め込
む工程と, 該窒化膜3上の該絶縁物9を除去して該溝
6に該絶縁物9を残す工程とを有し,該シリコン基板1
に素子分離膜10を形成する半導体装置の製造方法によ
って解決される。
【0014】また,シリコン基板1を熱酸化して熱酸化
膜2を形成した後,窒化膜3とシリコン酸化膜11とガ
ラス膜4をこの順に堆積する工程と,素子分離パターン
を有するマスク5を用いて異方性エッチングにより該ガ
ラス膜4と該シリコン酸化膜11と該窒化膜3と該熱酸
化膜2をエッチングする工程と,該ガラス膜4をマスク
にして異方性エッチングにより該シリコン基板1をエッ
チングし溝6を形成する工程と, 該ガラス膜4を湿式
エッチングにより除去する工程と,該湿式エッチングに
より生じた該熱酸化膜2と該シリコン酸化膜11のアン
ダーカットにより該溝6上部に突き出た該窒化膜3のひ
さし部3aを,残ったシリコン酸化膜11をマスクにし
てエッチングし除去する工程と, 全面に絶縁物9を堆
積して該溝6を埋め込む工程と, 該窒化膜3上の該絶
縁物9及び該シリコン酸化膜11を除去して該溝6に該
絶縁物9を残す工程とを有し,該シリコン基板1に素子
分離膜10を形成する半導体装置の製造方法によって解
決される。
【0015】
【作用】本発明では,絶縁物9を溝6に埋め込む前に,
シリコン基板1を熱酸化して第2の熱酸化膜8を形成し
,熱酸化に伴う体積膨張により第1の熱酸化膜のアンダ
ーカット部分を埋め込み,凹みを無くすようにしている
から,絶縁物9を溝6に埋め込む時,カバレッジ不良を
引き起こすことがない。
【0016】また,絶縁物9を溝6に埋め込む前に,熱
酸化膜2のアンダーカット部分にかぶさる窒化膜3のひ
さし部3aをエッチングして除去することにより凹みを
解消しているから,絶縁物9を溝6に埋め込む時,カバ
レッジ不良を引き起こすことがない。
【0017】それゆえ,信頼性の高い素子分離膜を形成
できる。
【0018】
【実施例】図1(a) 〜(e) は第1の実施例を示
す工程順断面図であり,以下これらの図を参照しながら
第1の実施例について説明する。
【0019】図1(a) 参照 Si基板1を熱酸化し,表面に厚さが例えば100 Å
の熱酸化膜2を形成し,その上にCVD法により,厚さ
が例えば1500Åのシリコン窒化膜3と8%Pを含む
厚さ約5000ÅのPSG膜4を順次堆積する。
【0020】全面にレジストを塗布し,通常のフォトリ
ソグラフィー技術により素子分離パターンを露光・現像
して,開孔5aを有するレジストマスク5を形成する。 レジストマスク5をマスクとして,フッ化炭素系のエッ
チングガスを用いる反応性イオンエッチング(RIE)
により,開孔5aからPSG膜4とシリコン窒素膜3と
熱酸化膜2をエッチングし,Si基板1を露出する。
【0021】図1(b) 参照 レジストマスク5を剥離した後,PSG膜4をマスクに
して塩化炭素系のエッチングガスを用いるRIEにより
Si基板1をエッチングし,深さ約0.6 μmの溝6
を形成する。
【0022】図1(c) 参照 残ったPGS膜4を希フッ酸によりエッチングし除去す
る。エッチング時間は0.5 〜2分であるが,この時
,シリコン窒化膜3下の熱酸化膜2もエッチングされて
横方向に500 〜1000Åのアンダーカット7を生
じる。
【0023】図1(d) 参照 溝6内に露出するSi基板1表面を熱酸化し,アンダー
カット7を完全にふさぐような熱酸化膜8を形成する。 300 〜500 Åの厚さの部分を熱酸化することに
より,アンダーカット7を完全にふさぐことができた。
【0024】その後,全面にCVD法によりシリコン酸
化膜9を約1μmの厚さに堆積し,溝6を埋め込む。 図1(e) 参照 シリコン酸化膜9を研摩することにより除去し,溝6に
のみシリコン酸化膜9を残し,素子分離膜10を形成す
る。研摩の際,シリコン窒素膜3はストッパとして作用
する。
【0025】このようにして,絶縁物を完全に埋め込ん
だ信頼性の高い素子分離膜を形成することができた。次
に,第2の実施例について説明する。
【0026】図2(a) 参照 Si基板1を熱酸化し,表面に厚さが例えば300 Å
の熱酸化膜2を形成し,その上にCVD法により,厚さ
が例えば1500Åのシリコン窒化膜3と厚さが例えば
3000Åのシリコン酸化膜11を順次堆積する。この
後,窒素雰囲気中900 ℃, 30分の熱処理を行う
。この熱処理は,シリコン酸化膜11のエッチング速度
を熱酸化膜2のそれに近づけるために行うものである。
【0027】この後,シリコン酸化膜11の上に,8%
Pを含む厚さ約8000ÅのPSG膜4を堆積する。全
面にレジストを塗布し,通常のフォトリソグラフィー技
術により素子分離パターンを露光・現像して,開孔5a
を有するレジストマスク5を形成する。レジストマスク
5をマスクとして,フッ化炭素系のエッチングガスを用
いるRIEにより,開孔5aからPSG膜4とシリコン
酸化膜11とシリコン窒素膜3と熱酸化膜2をエッチン
グし,Si基板1を露出する。
【0028】図2(b) 参照 レジストマスク5を剥離した後,PSG膜4をマスクに
して塩化炭素系のエッチングガスを用いるRIEにより
Si基板1をエッチングし,深さ約0.6 μmの溝6
を形成する。
【0029】図2(c) 参照 残ったPGS膜4を希フッ酸によりエッチングし除去す
る。エッチング時間は0.5 〜2分である。この時,
シリコン窒化膜3上下のシリコン酸化膜11と熱酸化膜
2も横方向にエッチングされ,横方向に500 〜10
00Åのアンダーカット7を生じる。シリコン酸化膜1
1は熱酸化膜2よりも若干多めにエッチングされ,その
結果,シリコン窒素膜3には溝6上部に突き出るひさし
部3aが生じる。
【0030】図2(d) 参照 塩化炭素系のエッチングガスを用いるRIEにより,溝
6上部に突き出るシリコン窒化膜のひさし部3aを除去
する。
【0031】その後,全面にCVD法によりシリコン酸
化膜9を約1μmの厚さに堆積し,溝6を埋め込む。シ
リコン酸化膜9を堆積する前に,溝6内のSi基板1表
面を薄く熱酸化する工程を加えてもよい。
【0032】図2(e) 参照 シリコン酸化膜9を研摩することにより除去し,溝6に
のみシリコン酸化膜9を残し,素子分離膜10を形成す
る。研摩の際,シリコン窒素膜3はストッパとして作用
する。
【0033】このようにして,絶縁物を完全に埋め込ん
だ信頼性の高い素子分離膜を形成することができた。な
お,第1の実施例,第2の実施例におけるPSG膜は,
Si基板をエッチングする際のマスクとなるもので,必
ずしもPSG膜に限るものではなく,これに対してSi
基板のエッチング選択比が高いものであれば,PSG膜
以外のガラス膜でも使用することができる。
【0034】また,全面に堆積したシリコン酸化膜9を
,上記の実施例では研摩により溝6に残したが,RIE
を用いたエッチバックにより,溝6に残すこともできる
。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
カバレッジ不良を引き起こすことがなく絶縁物をシリコ
ン基板1に完全に埋め込み,素子分離膜10を形成する
ことができる。
【0036】本発明は,信頼性の高い素子分離膜の形成
により,素子の微細化,高集積化に寄与するものである
。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 〜(e) は第1の実施例を示す工程
順断面図である。
【図2】(a) 〜(e) は第2の実施例を示す工程
順断面図である。
【図3】(a) 〜(e) は従来の問題点を説明する
ための工程順断面図である。
【符号の説明】
1はSi基板 2は熱酸化膜であって第1の熱酸化膜 3は窒化膜であってシリコン窒化膜 3aはひさし部 4はガラス膜であってPSG膜 5はマスクであってレジストマスク 5aは開孔 6は溝 7はアンダーカット 8は熱酸化膜であって第2の熱酸化膜 9は絶縁物でありシリコン酸化膜であってCVD酸化膜
10は素子分離膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  シリコン基板(1) を熱酸化して第
    1の熱酸化膜(2)を形成した後,窒化膜(3) とガ
    ラス膜(4) をこの順に堆積する工程と,素子分離パ
    ターンを有するマスク(5) を用いて異方性エッチン
    グにより該ガラス膜(4) と該窒化膜(3) と該第
    1の熱酸化膜(2) をエッチングする工程と,該ガラ
    ス膜(4) をマスクにして異方性エッチングにより該
    シリコン基板(1) をエッチングし溝(6)を形成す
    る工程と,該ガラス膜(4) を湿式エッチングにより
    除去する工程と,該シリコン基板(1) を熱酸化して
    ,該湿式エッチングにより該窒化膜(3) 下の該第1
    の熱酸化膜(2) に生じたアンダーカット(7) を
    埋め込む第2の熱酸化膜(8) を形成する工程と,全
    面に絶縁物(9) を堆積して該溝(6) を埋め込む
    工程と,該窒化膜(3) 上の該絶縁物(9) を除去
    して該溝(6) に該絶縁物(9) を残す工程とを有
    し,該シリコン基板(1)に素子分離膜(10)を形成
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】  シリコン基板(1) を熱酸化して熱
    酸化膜(2) を形成した後,窒化膜(3) とシリコ
    ン酸化膜(11)とガラス膜(4) をこの順に堆積す
    る工程と,素子分離パターンを有するマスク(5)を用
    いて異方性エッチングにより該ガラス膜(4) と該シ
    リコン酸化膜(11)と該窒化膜(3) と該熱酸化膜
    (2) をエッチングする工程と,該ガラス膜(4) 
    をマスクにして異方性エッチングにより該シリコン基板
    (1) をエッチングし溝(6) を形成する工程と,
    該ガラス膜(4) を湿式エッチングにより除去する工
    程と,該湿式エッチングにより生じた該熱酸化膜(2)
     と該シリコン酸化膜(11)のアンダーカットにより
    該溝(6) 上部に突き出た該窒化膜(3) のひさし
    部(3a)を,残ったシリコン酸化膜(11)をマスク
    にしてエッチングし除去する工程と,全面に絶縁物(9
    ) を堆積して該溝(6) を埋め込む工程と,該窒化
    膜(3) 上の該絶縁物(9) 及び該シリコン酸化膜
    (11)を除去して該溝(6)に該絶縁物(9) を残
    す工程とを有し,該シリコン基板(1) に素子分離膜
    (10)を形成することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
JP3067495A 1991-04-01 1991-04-01 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3003250B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3067495A JP3003250B2 (ja) 1991-04-01 1991-04-01 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3067495A JP3003250B2 (ja) 1991-04-01 1991-04-01 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04303942A true JPH04303942A (ja) 1992-10-27
JP3003250B2 JP3003250B2 (ja) 2000-01-24

Family

ID=13346630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3067495A Expired - Fee Related JP3003250B2 (ja) 1991-04-01 1991-04-01 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3003250B2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712185A (en) * 1996-04-23 1998-01-27 United Microelectronics Method for forming shallow trench isolation
KR19980060506A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 김영환 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법
US5989975A (en) * 1997-10-04 1999-11-23 United Microelectronics Corp. Method for manufacturing shallow trench isolation
KR20000067398A (ko) * 1999-04-28 2000-11-15 김영환 반도체 소자의 아이솔레이션 제조방법
US6208003B1 (en) 1997-09-26 2001-03-27 Nippon Steel Corporation Semiconductor structure provided with a polycide interconnection layer having a silicide film formed on a polycrystal silicon film
US6239001B1 (en) 1997-01-10 2001-05-29 Nec Corporation Method for making a semiconductor device
US6242323B1 (en) 1997-02-18 2001-06-05 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and process for producing the same
US6255686B1 (en) 1997-12-02 2001-07-03 Nippon Steel Corporation Semiconductor storage device including short circuit avoiding structure and method of fabricating thereof
KR100317041B1 (ko) * 1999-10-18 2001-12-22 윤종용 반도체 장치의 트렌치 격리 형성 방법
US6348396B1 (en) 1998-03-27 2002-02-19 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and production thereof
US6562695B1 (en) 1999-03-03 2003-05-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing involving the scale-down width of shallow groove isolation using round processing
JP2008187208A (ja) * 2008-04-28 2008-08-14 Sharp Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712185A (en) * 1996-04-23 1998-01-27 United Microelectronics Method for forming shallow trench isolation
KR19980060506A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 김영환 반도체 소자의 소자 분리막 형성방법
US6239001B1 (en) 1997-01-10 2001-05-29 Nec Corporation Method for making a semiconductor device
US6559027B2 (en) 1997-02-18 2003-05-06 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and process for producing the sme
US7402473B2 (en) 1997-02-18 2008-07-22 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and process for producing the same
US6881646B2 (en) 1997-02-18 2005-04-19 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and process for producing the same
US6242323B1 (en) 1997-02-18 2001-06-05 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and process for producing the same
US6800911B2 (en) 1997-09-26 2004-10-05 United Microelectronics Corporation Method of making a polycide interconnection layer having a silicide film formed on a polycrystal silicon for a semiconductor device
US6596567B1 (en) 1997-09-26 2003-07-22 United Microelectronics Corporation Method for fabricating a semiconductor device having a impurity layer disposed between a non-doped silicon film and high melting-point metal film for reducing solid state reaction between said high melting-point metal film and polycrystal silicon film
US6208003B1 (en) 1997-09-26 2001-03-27 Nippon Steel Corporation Semiconductor structure provided with a polycide interconnection layer having a silicide film formed on a polycrystal silicon film
US5989975A (en) * 1997-10-04 1999-11-23 United Microelectronics Corp. Method for manufacturing shallow trench isolation
US6461912B2 (en) 1997-12-02 2002-10-08 Nippon Steel Corporation Method of fabricating semiconductor storage device having a capacitor
US6255686B1 (en) 1997-12-02 2001-07-03 Nippon Steel Corporation Semiconductor storage device including short circuit avoiding structure and method of fabricating thereof
US6348396B1 (en) 1998-03-27 2002-02-19 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and production thereof
US6562695B1 (en) 1999-03-03 2003-05-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing involving the scale-down width of shallow groove isolation using round processing
US6720234B2 (en) 1999-03-03 2004-04-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing involving the scale-down width of shallow groove isolation using round processing
US7397104B2 (en) 1999-03-03 2008-07-08 Elpida Memory, Inc. Semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same
KR20000067398A (ko) * 1999-04-28 2000-11-15 김영환 반도체 소자의 아이솔레이션 제조방법
KR100317041B1 (ko) * 1999-10-18 2001-12-22 윤종용 반도체 장치의 트렌치 격리 형성 방법
JP2008187208A (ja) * 2008-04-28 2008-08-14 Sharp Corp 半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3003250B2 (ja) 2000-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5795811A (en) Method for forming insulating films in semiconductor devices
JP3003250B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5371036A (en) Locos technology with narrow silicon trench
JPH0427702B2 (ja)
JP3439388B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521591A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3178416B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3773785B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05849B2 (ja)
US6221785B1 (en) Method for forming shallow trench isolations
US5851901A (en) Method of manufacturing an isolation region of a semiconductor device with advanced planarization
JP2715972B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000183150A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0555361A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2762973B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2812013B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3160928B2 (ja) 素子分離形成方法
JPH07111288A (ja) 素子分離の形成方法
JP3923584B2 (ja) 半導体装置の素子分離膜形成方法
JPH01307242A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2692918B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2671359B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61119056A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05235157A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63257244A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991019

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees