JPH049380B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH049380B2 JPH049380B2 JP60008603A JP860385A JPH049380B2 JP H049380 B2 JPH049380 B2 JP H049380B2 JP 60008603 A JP60008603 A JP 60008603A JP 860385 A JP860385 A JP 860385A JP H049380 B2 JPH049380 B2 JP H049380B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- polycrystalline silicon
- groove
- etching
- trench
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
- H10W10/01—Manufacture or treatment
Landscapes
- Element Separation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、素子分離領域の形成方法に関し、特
に、シリコン集積回路における微細化が可能な素
子分離領域の形成方法に関するものである。
に、シリコン集積回路における微細化が可能な素
子分離領域の形成方法に関するものである。
従来から、シリコン集積回路の素子分離法とし
て広く用いられている選択酸化法（LOCOS法）
は、酸化膜の横方向くい込みが生ずるため、1μm
幅以下の素子分離には適さない。そこで、微細素
子分離が可能な方法として、シリコン基板に溝を
掘り、この溝内を絶縁膜で埋め込む、「溝分離法」
が検討されている。しかし、従来の溝分離法では
狭い溝幅の分離には適するけれども、膜厚の２点
以上の溝幅を埋め込むことができないという欠点
があつた。
て広く用いられている選択酸化法（LOCOS法）
は、酸化膜の横方向くい込みが生ずるため、1μm
幅以下の素子分離には適さない。そこで、微細素
子分離が可能な方法として、シリコン基板に溝を
掘り、この溝内を絶縁膜で埋め込む、「溝分離法」
が検討されている。しかし、従来の溝分離法では
狭い溝幅の分離には適するけれども、膜厚の２点
以上の溝幅を埋め込むことができないという欠点
があつた。
このために、広い溝内に絶縁膜を残す方法が提
案されている。一つはリフトオフを用いる方法、
もう一つはマスクを用いてエツチングする方法で
ある。
案されている。一つはリフトオフを用いる方法、
もう一つはマスクを用いてエツチングする方法で
ある。
上述したリフトオフ法は、１回の目合せ露光で
溝幅に関係なく絶縁膜を埋め込むことができる。
しかし、製法が難かしく、歩留良く製造すること
が困難である。これに対し、マスクを用いてエツ
チングする方法は、目合せ露光の回数が１回余分
に増えることを除けば、製造は容易である。しか
し、目合せずれに対する対策を講じておかない
と、出来上りの形状に再現性がなくなつてしまう
という欠点がある。
溝幅に関係なく絶縁膜を埋め込むことができる。
しかし、製法が難かしく、歩留良く製造すること
が困難である。これに対し、マスクを用いてエツ
チングする方法は、目合せ露光の回数が１回余分
に増えることを除けば、製造は容易である。しか
し、目合せずれに対する対策を講じておかない
と、出来上りの形状に再現性がなくなつてしまう
という欠点がある。
本発明は、溝を形成するための１回の目合せ露
光だけで再現性良く溝幅に関係なく絶縁膜を埋め
込み、なおかつ結晶欠陥の発生がない素子分離領
域の形成方法を提供することを目的とする。
光だけで再現性良く溝幅に関係なく絶縁膜を埋め
込み、なおかつ結晶欠陥の発生がない素子分離領
域の形成方法を提供することを目的とする。
本発明の素子分離領域の形成方法は、単結晶シ
リコン基板の一主面上に溝を形成する工程と、前
記溝が形成された基板の一主面上に熱酸化膜、シ
リコン窒化膜及び前記溝深さの約1/2の膜厚の多
結晶シリコン膜を順次形成する工程と、前記多結
晶シリコン膜上に有機高分子樹脂膜を回転塗布す
る工程と、前記多結晶シリコン膜で被われた溝内
部にのみ前記有機高分子樹脂膜が残るよう該有機
高分子樹脂膜の表面部分のみ一様にエツチングす
る工程と、前記溝内部に残された前記有機高分子
樹脂膜をマスクにして前記多結晶シリコン膜を前
記溝内にほぼ平坦に残るようエツチングする工程
と、前記溝内に残された前記多結晶シリコン膜を
熱酸化する工程とを含んで構成される。
リコン基板の一主面上に溝を形成する工程と、前
記溝が形成された基板の一主面上に熱酸化膜、シ
リコン窒化膜及び前記溝深さの約1/2の膜厚の多
結晶シリコン膜を順次形成する工程と、前記多結
晶シリコン膜上に有機高分子樹脂膜を回転塗布す
る工程と、前記多結晶シリコン膜で被われた溝内
部にのみ前記有機高分子樹脂膜が残るよう該有機
高分子樹脂膜の表面部分のみ一様にエツチングす
る工程と、前記溝内部に残された前記有機高分子
樹脂膜をマスクにして前記多結晶シリコン膜を前
記溝内にほぼ平坦に残るようエツチングする工程
と、前記溝内に残された前記多結晶シリコン膜を
熱酸化する工程とを含んで構成される。
以下、本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。第１図ａ〜ｆは本発明の一実施例を
説明するために工程順に示した断面図である。本
実施例は次の工程により実施できる。
て説明する。第１図ａ〜ｆは本発明の一実施例を
説明するために工程順に示した断面図である。本
実施例は次の工程により実施できる。
まず、第１図ａに示すように、単結晶シリコン
基板１に例えばフオトレジスト膜２をマスクとし
て溝３を反応性スパツタエツチング等の異方性エ
ツチングを用いて形成する。エツチングにおい
て、シリコンとの選択比が悪く、フオトレジスト
膜がマスクにならない場合は酸化膜をマスクに用
いる。形成する溝の深さは、MOSトランジスタ
の分離を行う場合には0.5μmから1μm程度あれば
よい。またシリコン基板濃度が低い場合には、溝
底部に反転層が形成されるのを防ぐために、シリ
コンのエツチング後フオトレジスト膜２をマスク
にしてイオン注入を行い、チヤンネルストツパー
を形成する。
基板１に例えばフオトレジスト膜２をマスクとし
て溝３を反応性スパツタエツチング等の異方性エ
ツチングを用いて形成する。エツチングにおい
て、シリコンとの選択比が悪く、フオトレジスト
膜がマスクにならない場合は酸化膜をマスクに用
いる。形成する溝の深さは、MOSトランジスタ
の分離を行う場合には0.5μmから1μm程度あれば
よい。またシリコン基板濃度が低い場合には、溝
底部に反転層が形成されるのを防ぐために、シリ
コンのエツチング後フオトレジスト膜２をマスク
にしてイオン注入を行い、チヤンネルストツパー
を形成する。
次に、第１図ｂに示すように、500Å程度の熱
酸化膜４を形成してから、気相成長により窒化膜
５を1000〜2000Å程度形成する。次に溝の深さの
約1/2の膜厚の多結晶シリコン膜６を形成する。
引き続いて有機高分子樹脂膜７を回転塗布する。
有機高分子樹脂膜としては、フオトレジスト膜、
ポリイミド膜あるいは有機シリコン樹脂膜等を用
いることができる。
酸化膜４を形成してから、気相成長により窒化膜
５を1000〜2000Å程度形成する。次に溝の深さの
約1/2の膜厚の多結晶シリコン膜６を形成する。
引き続いて有機高分子樹脂膜７を回転塗布する。
有機高分子樹脂膜としては、フオトレジスト膜、
ポリイミド膜あるいは有機シリコン樹脂膜等を用
いることができる。
次に、第１図ｃに示すように、溝内部にだけ有
機高分子樹脂膜７ａが残るように、表面を一様に
O2プラズマ等を用いてエツチングする。
機高分子樹脂膜７ａが残るように、表面を一様に
O2プラズマ等を用いてエツチングする。
次に、第１図ｄに示すように、有機高分子樹脂
膜７ａをマスクにして、反応性スパツタエツチン
グのような異方性エツチングを用いて多結晶シリ
コン膜６をエツチングする。このとき、多結晶シ
リコン膜がエツチングされるのに要する時間の２
倍の時間でエツチングすれば、溝内に多結晶６ａ
を平坦に残すことができる。このエツチングにお
いては、多結晶シリコンと窒化膜の選択比を少く
とも10以上取ることが必要である。
膜７ａをマスクにして、反応性スパツタエツチン
グのような異方性エツチングを用いて多結晶シリ
コン膜６をエツチングする。このとき、多結晶シ
リコン膜がエツチングされるのに要する時間の２
倍の時間でエツチングすれば、溝内に多結晶６ａ
を平坦に残すことができる。このエツチングにお
いては、多結晶シリコンと窒化膜の選択比を少く
とも10以上取ることが必要である。
次に、有機高分子樹脂膜７ａを除去し、多結晶
シリコン膜６ａを熱酸化する。このとき、シリコ
ン基板１は窒化膜５で被われているため酸化され
ない。溝内の多結晶シリコン膜は、熱酸化によつ
て厚さ方向にだけ約２倍膨張する。従つて、熱酸
化によつてシリコン基板に応力が働かないから結
晶欠陥が発生することはない。また、酸化後、基
板表面と酸化膜８は第１図ｅに示すようにほぼ一
致する。
シリコン膜６ａを熱酸化する。このとき、シリコ
ン基板１は窒化膜５で被われているため酸化され
ない。溝内の多結晶シリコン膜は、熱酸化によつ
て厚さ方向にだけ約２倍膨張する。従つて、熱酸
化によつてシリコン基板に応力が働かないから結
晶欠陥が発生することはない。また、酸化後、基
板表面と酸化膜８は第１図ｅに示すようにほぼ一
致する。
次に、第１図ｆに示すように、窒化膜５と熱酸
化膜４をエツチングし、シリコン基板１の表面を
露出することにより本実施例の素子分離領域を完
成させることができる。
化膜４をエツチングし、シリコン基板１の表面を
露出することにより本実施例の素子分離領域を完
成させることができる。
なお、これを使つてMOSトランジスタを製造
する場合は、表面にゲート酸化膜を形成し、以後
は通常のMOSプロセスを続ければよい。
する場合は、表面にゲート酸化膜を形成し、以後
は通常のMOSプロセスを続ければよい。
第２図ａ〜ｃは本発明の第２の実施例を説明す
るために工程順に示した主要工程の断面図であ
る。第２図ａ〜ｃでは今迄説明した溝幅が比較的
広い場合に対し溝深さと同程度かそれ以下の溝を
有する場合について説明する。
るために工程順に示した主要工程の断面図であ
る。第２図ａ〜ｃでは今迄説明した溝幅が比較的
広い場合に対し溝深さと同程度かそれ以下の溝を
有する場合について説明する。
まず、第２図ａに示すように、溝９は溝幅が狭
いので多結晶シリコン膜６を形成すると溝９は多
結晶シリコンにより完全に埋まつてしまう。
いので多結晶シリコン膜６を形成すると溝９は多
結晶シリコンにより完全に埋まつてしまう。
次に、第２図ｂに示すように、有機高分子樹脂
膜７をエツチバツクすると、溝９の部分には有機
高分子樹脂膜は残らない。
膜７をエツチバツクすると、溝９の部分には有機
高分子樹脂膜は残らない。
次に、多結晶シリコン膜のエツチングを第１の
実施例で述べたように、膜厚の２倍がエツチング
される条件で行うことにより、第２図ｃに示すよ
うに、溝幅に関係なく、溝内に多結晶シリコン６
ａ，６ｂを残すことができる。
実施例で述べたように、膜厚の２倍がエツチング
される条件で行うことにより、第２図ｃに示すよ
うに、溝幅に関係なく、溝内に多結晶シリコン６
ａ，６ｂを残すことができる。
以後の工程は第１図ｅ以下の工程と同様の工程
を経ることにより本第２の実施例は完成する。
を経ることにより本第２の実施例は完成する。
以上説明したとおり、本発明においては、有機
高分子樹脂膜が適度な粘性と硬化特性を持ち、溝
が形成されたシリコン基板上に回転塗布したとき
下地の凹凸に無関係に水平な表面が必要な硬度で
形成できることを利用しており、すなわち凹部に
厚く、凸部には薄く被着し、表面はほぼ一様にな
るので、これを一様にエツチングすれば凹部にだ
け有機高分子樹脂膜を残すことができる。この膜
をマスクにエツチングすると、多結晶シリコン膜
を溝幅に関係なく一定厚さだけ溝内に残すことが
できる。しかも多結晶シリコンの膜厚は溝の深さ
の約1/2であるから熱酸化することにより溝内を
完全に埋めることができる。また多結晶シリコン
膜はシリコン基板とは窒化膜で隔てられているた
め、多結晶シリコン膜だけが熱酸化される。従つ
て基板は熱酸化の影響を受けないから、結晶欠陥
の発生を抑えることができる。
高分子樹脂膜が適度な粘性と硬化特性を持ち、溝
が形成されたシリコン基板上に回転塗布したとき
下地の凹凸に無関係に水平な表面が必要な硬度で
形成できることを利用しており、すなわち凹部に
厚く、凸部には薄く被着し、表面はほぼ一様にな
るので、これを一様にエツチングすれば凹部にだ
け有機高分子樹脂膜を残すことができる。この膜
をマスクにエツチングすると、多結晶シリコン膜
を溝幅に関係なく一定厚さだけ溝内に残すことが
できる。しかも多結晶シリコンの膜厚は溝の深さ
の約1/2であるから熱酸化することにより溝内を
完全に埋めることができる。また多結晶シリコン
膜はシリコン基板とは窒化膜で隔てられているた
め、多結晶シリコン膜だけが熱酸化される。従つ
て基板は熱酸化の影響を受けないから、結晶欠陥
の発生を抑えることができる。
以上説明したとおり、本発明によれば、溝内に
酸化膜を残すため完壁な素子分離ができる。さら
に酸化時には多結晶シリコンだけが酸化されるた
めシリコン基板に結晶欠陥が発生しない。なお溝
を形成するための１回の目合せ露光だけで再現性
が良く溝幅に関係なく容易に絶縁膜を埋込むこと
が出来るという効果がある。
酸化膜を残すため完壁な素子分離ができる。さら
に酸化時には多結晶シリコンだけが酸化されるた
めシリコン基板に結晶欠陥が発生しない。なお溝
を形成するための１回の目合せ露光だけで再現性
が良く溝幅に関係なく容易に絶縁膜を埋込むこと
が出来るという効果がある。
第１図ａ〜ｆおよび第２図ａ〜ｃはそれぞれ本
発明の第１及び第２の実施例を説明するために工
程順に示した断面図である。 １……シリコン基板、２……フオトレジスト
膜、３……溝、４……熱酸化膜、５……窒化膜、
６，６ａ，６ｂ……多結晶シリコン膜、７，７ａ
……有機高分子樹脂膜、８……酸化膜、９……狭
い溝。
発明の第１及び第２の実施例を説明するために工
程順に示した断面図である。 １……シリコン基板、２……フオトレジスト
膜、３……溝、４……熱酸化膜、５……窒化膜、
６，６ａ，６ｂ……多結晶シリコン膜、７，７ａ
……有機高分子樹脂膜、８……酸化膜、９……狭
い溝。
Claims (1)
- １ 単結晶シリコン基板の一主面上に溝を形成す
る工程と、前記溝が形成された基板の一主面上に
熱酸化膜、シリコン窒化膜及び前記溝深さの約1/
２の膜厚の多結晶シリコン膜を順次形成する工程
と、前記多結晶シリコン膜上に有機高分子樹脂膜
を回転塗布する工程と、前記多結晶シリコン膜で
被われた溝内部にのみ前記有機高分子樹脂膜が残
るよう該有機高分子膜の表面部分のみ一様にエツ
チングする工程と、前記溝内部に残された前記有
機高分子樹脂膜をマスクにして前記多結晶シリコ
ン膜を前記溝内にほぼ平坦に残るようエツチング
する工程と、前記溝内に残された前記多結晶シリ
コン膜を熱酸化する工程とを具備することを特徴
とする素子分離領域の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60008603A JPS61168241A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 素子分離領域の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60008603A JPS61168241A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 素子分離領域の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168241A JPS61168241A (ja) | 1986-07-29 |
| JPH049380B2 true JPH049380B2 (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=11697536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60008603A Granted JPS61168241A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 素子分離領域の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168241A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945069A (en) * | 1988-12-16 | 1990-07-31 | Texas Instruments, Incorporated | Organic space holder for trench processing |
| KR0157875B1 (ko) * | 1994-11-03 | 1999-02-01 | 문정환 | 반도체 장치의 제조방법 |
| US5914517A (en) * | 1996-07-16 | 1999-06-22 | Nippon Steel Corporation | Trench-isolation type semiconductor device |
| US5869384A (en) * | 1997-03-17 | 1999-02-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Trench filling method employing silicon liner layer and gap filling silicon oxide trench fill layer |
-
1985
- 1985-01-21 JP JP60008603A patent/JPS61168241A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61168241A (ja) | 1986-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5663108A (en) | Optimized metal pillar via process | |
| JPH049380B2 (ja) | ||
| JP3127893B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| KR0151267B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| JPS59217339A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100265177B1 (ko) | 반도체소자분리방법 | |
| US20030114003A1 (en) | Method of forming a mask having nitride film | |
| KR100532839B1 (ko) | 반도체 제조공정의 샐로우 트렌치 형성방법 | |
| JPS60142535A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3005557B1 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0834241B2 (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPS60206150A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0467648A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0481329B2 (ja) | ||
| JPH0621050A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61290737A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20030092525A (ko) | 반도체 소자의 콘택홀 형성 방법 | |
| JPS6234147B2 (ja) | ||
| JPH0497516A (ja) | 半導体装置の素子分離用酸化膜形成方法 | |
| JPS61260652A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPS6312380B2 (ja) | ||
| JPH0653161A (ja) | セルフアラインコンタクト構造およびその製造方法 | |
| JPS59117233A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61220333A (ja) | エツチング用マスク及びその使用方法 | |
| JPH0445980B2 (ja) |