JPH0555363A - Element isolating method - Google Patents

Element isolating method

Info

Publication number
JPH0555363A
JPH0555363A JP24037191A JP24037191A JPH0555363A JP H0555363 A JPH0555363 A JP H0555363A JP 24037191 A JP24037191 A JP 24037191A JP 24037191 A JP24037191 A JP 24037191A JP H0555363 A JPH0555363 A JP H0555363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
sio
groove
mask
active region
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.)
Pending
Application number
JP24037191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Ishida
実 石田
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP24037191A priority Critical patent/JPH0555363A/en
Publication of JPH0555363A publication Critical patent/JPH0555363A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】素子分離用の誘電体膜にバーズビークを発生さ
せず、拡散層の接合容量を小さくし、半導体基板の表面
を平坦にして、微細で、特性が優れており、信頼性も高
い半導体装置の製造を可能にする。 【構成】半導体基板11のうちで素子活性領域とすべき
部分上にマスク層とその側壁とを形成し、これらのマス
ク層と側壁とをマスクにして形成した溝16の底部にチ
ャネルストッパ17を形成すると共に溝16をSiO2
膜21で埋める。側壁を除去した後、マスク層をマスク
にして形成した溝24をSiO2 膜25で埋める。Si
2 膜21、25で素子分離領域が形成され、これらの
SiO2 膜21、25に囲まれた部分が素子活性領域に
なる。素子活性領域に形成される拡散層とチャネルスト
ッパ17とは、SiO2 膜25のために離間している。
(57) [Abstract] [Purpose] The bird's beak is not generated in the dielectric film for element isolation, the junction capacitance of the diffusion layer is made small, the surface of the semiconductor substrate is made flat, and it is fine and has excellent characteristics. It enables the manufacture of highly reliable semiconductor devices. A mask layer and side walls thereof are formed on a portion of a semiconductor substrate 11 to be an element active region, and a channel stopper 17 is formed at the bottom of a groove 16 formed by using these mask layers and side walls as a mask. The groove 16 is formed and SiO 2 is formed.
Fill with membrane 21. After removing the side wall, the groove 24 formed by using the mask layer as a mask is filled with the SiO 2 film 25. Si
A device isolation region is formed by the O 2 films 21 and 25, and a portion surrounded by these SiO 2 films 21 and 25 becomes a device active region. The diffusion layer formed in the element active region and the channel stopper 17 are separated by the SiO 2 film 25.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一つの半導体チップ上
に配置される複数の素子同士を電気的に分離するための
素子分離方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an element separating method for electrically separating a plurality of elements arranged on one semiconductor chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】素子分離方法として従来から最も一般的
に用いられている方法は、半導体基板のうちで素子分離
領域とすべき部分の表面のみを選択的に熱酸化して酸化
膜を形成し、誘電体分離を行うLOCOS法である。
2. Description of the Related Art The most commonly used conventional method for element isolation is to selectively thermally oxidize only the surface of a portion of a semiconductor substrate to be an element isolation region to form an oxide film. , LOCOS method for dielectric isolation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、LOCOS
法では、素子分離用の酸化膜の端部にバーズビークが形
成される。このため、バーズビークの分だけ素子活性領
域が小さくなり、予め大きな素子活性領域を確保してお
く必要があるので、微細な半導体装置を製造することが
できない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, LOCOS
In the method, bird's beaks are formed at the ends of the oxide film for element isolation. Therefore, the element active region becomes smaller by the amount of the bird's beak, and it is necessary to secure a large element active region in advance, so that a fine semiconductor device cannot be manufactured.

【0004】また、バーズビーク下の半導体基板に応力
による結晶欠陥が誘起され、しかも、素子分離領域の酸
化膜下に形成したチャネルストッパと素子活性領域に形
成される拡散層とが接するので拡散層の接合容量が大き
くなり、特性の優れた半導体装置を製造することができ
ない。また、素子分離領域と素子活性領域との段差が大
きく、半導体基板の表面の平坦度が低いので、信頼性の
高い半導体装置を製造することができない。
Further, crystal defects due to stress are induced in the semiconductor substrate under the bird's beak, and moreover, the channel stopper formed under the oxide film in the element isolation region and the diffusion layer formed in the element active region are in contact with each other. The junction capacitance increases, and a semiconductor device with excellent characteristics cannot be manufactured. In addition, since the level difference between the element isolation region and the element active region is large and the flatness of the surface of the semiconductor substrate is low, a highly reliable semiconductor device cannot be manufactured.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による素子分離方
法は、半導体基板11のうちで素子活性領域とすべき部
分上にマスク層13、14、22を形成し、このマスク
層13、14、22の側部に側壁15を形成する工程
と、前記マスク層13、14、22と前記側壁15とを
マスクにして前記半導体基板11に第1の溝16を形成
する工程と、前記第1の溝16の底部にチャネルストッ
パ17を形成すると共にこの第1の溝16を第1の誘電
体21で埋める工程と、前記側壁15を除去し、前記マ
スク層13、14、22と前記第1の誘電体21とをマ
スクにして前記除去で露出した前記半導体基板11に第
2の溝24を形成する工程と、前記第2の溝24を第2
の誘電体25で埋める工程とを有している。
According to the element isolation method of the present invention, mask layers 13, 14, 22 are formed on a portion of a semiconductor substrate 11 to be an element active region, and the mask layers 13, 14, A step of forming a side wall 15 on a side portion of 22; a step of forming a first groove 16 in the semiconductor substrate 11 by using the mask layers 13, 14, 22 and the side wall 15 as a mask; Forming a channel stopper 17 at the bottom of the groove 16 and filling the first groove 16 with a first dielectric material 21, removing the side wall 15, and removing the mask layers 13, 14, 22 and the first layer. Forming a second groove 24 in the semiconductor substrate 11 exposed by the removal using the dielectric 21 as a mask; and forming a second groove 24 in the second groove 24
And filling with the dielectric 25.

【0006】[0006]

【作用】本発明による素子分離方法では、第1及び第2
の溝16、24を第1及び第2の誘電体21、25で埋
めて素子分離領域を形成しているので、半導体基板11
の表面を熱酸化して素子分離用の酸化膜を形成する場合
の様に誘電体21、25にバーズビークが発生すること
がない。このため、素子活性領域が小さくなることがな
く、半導体基板11に結晶欠陥が誘起されることもな
い。
In the device isolation method according to the present invention, the first and second
Since the trenches 16 and 24 are filled with the first and second dielectrics 21 and 25 to form the element isolation region, the semiconductor substrate 11
The bird's beak does not occur in the dielectrics 21 and 25 as in the case where the surface of is thermally oxidized to form an oxide film for element isolation. Therefore, the element active region does not become small, and crystal defects are not induced in the semiconductor substrate 11.

【0007】また、第2の溝24が素子活性領域と第1
の溝16と間に形成され、この第2の溝24が第2の誘
電体25で埋められるので、第1の溝16の底部に形成
したチャネルストッパ17と素子活性領域に形成される
拡散層とが接することがない。このため、拡散層の接合
容量が小さい。
Further, the second groove 24 is formed in the device active region and the first groove.
The second groove 24 is formed between the channel stopper 17 formed at the bottom of the first groove 16 and the diffusion layer formed in the element active region. There is no contact with. Therefore, the junction capacitance of the diffusion layer is small.

【0008】また、上述の様に第1及び第2の溝16、
24を第1及び第2の誘電体21、25で埋めて素子分
離領域を形成しているので、半導体基板11の表面を熱
酸化して素子分離用の酸化膜を形成する場合に比べて、
素子分離領域と素子活性領域との段差が小さい。このた
め、半導体基板11の表面の平坦度が高い。
Further, as described above, the first and second grooves 16,
Since 24 is filled with the first and second dielectrics 21 and 25 to form the element isolation region, as compared with the case where the surface of the semiconductor substrate 11 is thermally oxidized to form an oxide film for element isolation,
The step difference between the element isolation region and the element active region is small. Therefore, the flatness of the surface of the semiconductor substrate 11 is high.

【0009】[0009]

【実施例】以下、MOSトランジスタの製造に適用した
本発明の一実施例を、図1〜10を参照しながら説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to the manufacture of MOS transistors will be described below with reference to FIGS.

【0010】本実施例では、図1に示す様に、まずSi
基板11の表面を酸化してパッド用のSiO2 膜12を
形成する。そして、SiO2 膜12上にCVD法で多結
晶Si膜13を堆積させ、この多結晶Si膜13の表面
を酸化してSiO2 膜14を形成する。
In this embodiment, as shown in FIG.
The surface of the substrate 11 is oxidized to form the SiO 2 film 12 for the pad. Then, a polycrystalline Si film 13 is deposited on the SiO 2 film 12 by a CVD method, and the surface of the polycrystalline Si film 13 is oxidized to form a SiO 2 film 14.

【0011】次に、図2に示す様に、Si基板11のう
ちで素子活性領域とすべき部分上にのみSiO2 膜14
と多結晶Si膜13とを残す様に、これらのSiO2
14と多結晶Si膜13とをパターニングする。
Next, as shown in FIG. 2, the SiO 2 film 14 is formed only on the portion of the Si substrate 11 to be the element active region.
The SiO 2 film 14 and the polycrystal Si film 13 are patterned so that the polycrystal Si film 13 and the polycrystal Si film 13 remain.

【0012】次に、図3に示す様に、CVD法でSiN
膜15を全面に堆積させ、このSiN膜15の全面をエ
ッチバックして、SiN膜15から成る側壁を多結晶S
i膜13及びSiO2 膜14の側部に形成する。
Next, as shown in FIG. 3, SiN is formed by the CVD method.
The film 15 is deposited on the entire surface, the entire surface of the SiN film 15 is etched back, and the side wall made of the SiN film 15 is made of polycrystalline S.
It is formed on the side portions of the i film 13 and the SiO 2 film 14.

【0013】次に、図4に示す様に、多結晶Si膜13
とSiN膜15とをマスクにしてSiO2 膜12をエッ
チングして、Si基板11のうちで多結晶Si膜13及
びSiN膜15下以外の部分を露出させる。この時、S
iO2 膜14も同時にエッチングされるが、SiO2
12が除去されてもSiO2 膜14は除去されない様
に、SiO2 膜14の膜厚を選定しておく。
Next, as shown in FIG. 4, a polycrystalline Si film 13 is formed.
And the SiN film 15 are used as masks to etch the SiO 2 film 12 to expose portions of the Si substrate 11 other than those under the polycrystalline Si film 13 and the SiN film 15. At this time, S
iO 2 film 14 is also etched simultaneously, the SiO 2 film 14 be a SiO 2 film 12 is removed so as not removed, it keeps selecting the thickness of the SiO 2 film 14.

【0014】次に、図5に示す様に、SiO2 膜14と
SiN膜15とをマスクにしてSi基板11を異方性エ
ッチングして、このSi基板11に溝16を形成する。
そして、SiO2 膜14と多結晶Si膜13とSiN膜
15とをマスクにして、Si基板11と同一導電型の不
純物をこのSi基板11にイオン注入して、溝16の底
部にチャネルストッパ17を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, the Si substrate 11 is anisotropically etched using the SiO 2 film 14 and the SiN film 15 as a mask to form a groove 16 in the Si substrate 11.
Then, using the SiO 2 film 14, the polycrystalline Si film 13, and the SiN film 15 as masks, impurities of the same conductivity type as the Si substrate 11 are ion-implanted into the Si substrate 11, and the channel stopper 17 is provided at the bottom of the groove 16. To form.

【0015】次に、図6に示す様に、CVD法でSiO
2 膜21を全面に堆積させ、このSiO2 膜21上にレ
ジスト(図示せず)を塗布して、表面を平坦化する。そ
して、このレジストとSiO2 膜21、14とのエッチ
ング速度が互いに等しい条件でこれらのレジストとSi
2膜21、14とをエッチバックして、溝16をSi
2 膜21で埋める。
Next, as shown in FIG. 6, SiO is formed by the CVD method.
The 2 film 21 is deposited on the entire surface, and a resist (not shown) is applied on the SiO 2 film 21 to flatten the surface. Then, under the condition that the etching rates of this resist and the SiO 2 films 21 and 14 are equal to each other, these resist and Si
The O 2 films 21 and 14 are etched back to form the groove 16 in Si.
Fill with the O 2 film 21.

【0016】次に、図7に示す様に、多結晶Si膜13
の表面を酸化して、この表面にSiO2 膜22を形成す
る。この時、SiN膜15の表面も僅かに酸化されて、
この表面にもSiO2 膜23が形成される。
Next, as shown in FIG. 7, a polycrystalline Si film 13 is formed.
The surface of is oxidized and the SiO 2 film 22 is formed on this surface. At this time, the surface of the SiN film 15 is also slightly oxidized,
The SiO 2 film 23 is also formed on this surface.

【0017】次に、図8に示す様に、SiO2 膜23の
みが除去される程度にSiO2 膜23、22、21をエ
ッチングし、更にSiN膜15をエッチングで除去す
る。そして、SiN膜15下に存在していたSiO2
12のみが除去される程度に、SiO2 膜12、22、
21をエッチングして、Si基板11のうちでSiN膜
15下に存在していた部分を露出させる。
[0017] Next, as shown in FIG. 8, the SiO 2 film 23,22,21 etched to the extent that only the SiO 2 film 23 is removed, further removing the SiN film 15 by etching. Then, to the extent that only the SiO 2 film 12 existing under the SiN film 15 is removed, the SiO 2 films 12, 22,
21 is etched to expose the portion of the Si substrate 11 that was under the SiN film 15.

【0018】次に、図9に示す様に、SiO2 膜21、
22をマスクにしてSi基板11を異方性エッチングし
て、チャネルストッパ17よりも深い溝24をSi基板
11に形成する。
Next, as shown in FIG. 9, the SiO 2 film 21,
The Si substrate 11 is anisotropically etched using 22 as a mask to form a groove 24 deeper than the channel stopper 17 in the Si substrate 11.

【0019】次に、図10に示す様に、TEOSを原料
とするプラズマCVD法でSiO2 膜25を全面に堆積
させ、このSiO2 膜25上にレジスト(図示せず)を
塗布して、表面を平坦化する。そして、このレジストと
SiO2 膜25、22とのエッチング速度が互いに等し
い条件でこれらのレジストとSiO2 膜25、22とを
エッチバックして、溝24をSiO2 膜25で埋める。
Next, as shown in FIG. 10, a SiO 2 film 25 is deposited on the entire surface by a plasma CVD method using TEOS as a raw material, and a resist (not shown) is applied on the SiO 2 film 25. Flatten the surface. Then, the resist and the SiO 2 films 25 and 22 are etched back under the condition that the etching rates of the resist and the SiO 2 films 25 and 22 are equal to each other, so that the groove 24 is filled with the SiO 2 film 25.

【0020】その後、多結晶Si膜13とSiO2 膜1
2とを除去して、Si基板11のうちでSiO2 膜2
5、21に囲まれている部分を露出させる。この部分が
素子活性領域であるので、この素子活性領域の表面を酸
化して、MOSトランジスタのゲート酸化膜になるSi
2 膜26を形成する。
After that, the polycrystalline Si film 13 and the SiO 2 film 1
2 are removed, and the SiO 2 film 2 of the Si substrate 11 is removed.
The part surrounded by 5 and 21 is exposed. Since this portion is the element active region, the surface of the element active region is oxidized to form the gate oxide film of the MOS transistor.
The O 2 film 26 is formed.

【0021】そして、MOSトランジスタのゲート電極
(図示せず)をSiO2 膜26等の上に形成し、ソース
・ドレインになる拡散層(図示せず)を素子活性領域に
形成して、MOSトランジスタを完成させる。
Then, a gate electrode (not shown) of the MOS transistor is formed on the SiO 2 film 26 and the like, and a diffusion layer (not shown) serving as a source / drain is formed in the element active region, and the MOS transistor is formed. To complete.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明による素子分離方法では、素子活
性領域が小さくなることがないので、微細な半導体装置
を製造することができる。また、半導体基板に結晶欠陥
が誘起されることがなく、拡散層の接合容量も小さいの
で、特性の優れた半導体装置を製造することができる。
また、半導体基板の表面の平坦度が高いので、信頼性の
高い半導体装置を製造することができる。
According to the element isolation method of the present invention, since the element active region does not become small, a fine semiconductor device can be manufactured. In addition, since crystal defects are not induced in the semiconductor substrate and the junction capacitance of the diffusion layer is small, a semiconductor device having excellent characteristics can be manufactured.
Moreover, since the surface of the semiconductor substrate has a high degree of flatness, a highly reliable semiconductor device can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の最初の工程を示す側断面図
である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a first step of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に続く工程を示す側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図3】図2に続く工程を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図4】図3に続く工程を示す側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図5】図4に続く工程を示す側断面図である。5 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図6】図5に続く工程を示す側断面図である。6 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図7】図6に続く工程を示す側断面図である。7 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図8】図7に続く工程を示す側断面図である。8 is a side sectional view showing a step that follows FIG. 7. FIG.

【図9】図8に続く工程を示す側断面図である。9 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【図10】図9に続く工程を示す側断面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a step that follows FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 Si基板 13 多結晶Si膜 14 SiO2 膜 15 SiN膜 16 溝 17 チャネルストッパ 21 SiO2 膜 22 SiO2 膜 24 溝 25 SiO2 11 Si substrate 13 polycrystalline Si film 14 SiO 2 film 15 SiN film 16 groove 17 channel stopper 21 SiO 2 film 22 SiO 2 film 24 groove 25 SiO 2 film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板のうちで素子活性領域とすべき
部分上にマスク層を形成し、このマスク層の側部に側壁
を形成する工程と、 前記マスク層と前記側壁とをマスクにして前記半導体基
板に第1の溝を形成する工程と、 前記第1の溝の底部にチャネルストッパを形成すると共
にこの第1の溝を第1の誘電体で埋める工程と、 前記側壁を除去し、前記マスク層と前記第1の誘電体と
をマスクにして前記除去で露出した前記半導体基板に第
2の溝を形成する工程と、 前記第2の溝を第2の誘電体で埋める工程とを有する素
子分離方法。
1. A step of forming a mask layer on a portion of a semiconductor substrate to be an element active region, and forming a sidewall on a side portion of the mask layer; and using the mask layer and the sidewall as a mask. Forming a first groove in the semiconductor substrate; forming a channel stopper at the bottom of the first groove and filling the first groove with a first dielectric; removing the sidewall; Forming a second groove in the semiconductor substrate exposed by the removal using the mask layer and the first dielectric as a mask; and filling the second groove with a second dielectric. An element isolation method having.
JP24037191A 1991-08-27 1991-08-27 Element isolating method Pending JPH0555363A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24037191A JPH0555363A (en) 1991-08-27 1991-08-27 Element isolating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24037191A JPH0555363A (en) 1991-08-27 1991-08-27 Element isolating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0555363A true JPH0555363A (en) 1993-03-05

Family

ID=17058500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24037191A Pending JPH0555363A (en) 1991-08-27 1991-08-27 Element isolating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0555363A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414230B1 (en) * 1996-12-24 2004-03-26 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming isolation layer of semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414230B1 (en) * 1996-12-24 2004-03-26 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming isolation layer of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060216878A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
GB2128400A (en) Isolation and wiring of a semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same
JPH10199969A (en) Method of manufacturing semiconductor device having trench isolation structure
JPH0799313A (en) Method for separating semiconductor devices and memory integrated circuit array
JPH09120989A (en) Method for forming trench in semiconductor device using spacer
JPS61247051A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS5898943A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3196830B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH06326091A (en) Method for forming field oxide film of semiconductor device
JPH04280451A (en) Manufacture of semiconductor element isolating region
JPS60258957A (en) Manufacture of soi type semiconductor device
JP2812013B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0536712A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method
JPS6359538B2 (en)
KR0172240B1 (en) Device Separation Method of Semiconductor Devices
JPH1126569A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100204418B1 (en) Method for forming an element isolation in a semiconductor device
JP3146554B2 (en) Element isolation method
JPH0834241B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
KR950005273B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100361763B1 (en) Device Separation Method of Semiconductor Device
JPS5950540A (en) Manufacture of semiconductor device
KR20000013286A (en) Isolation method of a semiconductor device
GB2295487A (en) Forming a field oxide layer to isolate semiconductor devices
JPS6045037A (en) Substrate structure of semiconductor device and manufacture thereof