JP2000183149A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP2000183149A JP2000183149A JP10351776A JP35177698A JP2000183149A JP 2000183149 A JP2000183149 A JP 2000183149A JP 10351776 A JP10351776 A JP 10351776A JP 35177698 A JP35177698 A JP 35177698A JP 2000183149 A JP2000183149 A JP 2000183149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trench
- film
- silicon oxide
- oxide film
- semiconductor device
- 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
Links
Landscapes
- Element Separation (AREA)
Abstract
の低い絶縁膜を埋め込んで、良好に素子分離を行うこ
と。 【解決手段】 シリコン基板2には、シリコン酸化膜
3、ポリシリコン膜4及びシリコン窒化膜5がこの順に
形成され、これらの膜3〜5からシリコン基板2にかけ
て、複数のトレンチ6が所定の間隔を置いて形成されて
いる。トレンチ6の内面における各膜3〜5に相当する
部分には、サイドウォールスペーサ7が形成されてい
る。サイドウォールスペーサ7を含んだトレンチ6の内
部にはシリコン酸化膜8が形成されていると共に、この
シリコン酸化膜8の内部には空隙部9が形成されてい
る。
Description
り、詳しくは、半導体装置における溝分離構造(トレン
チ・アイソレーション)に関する。
伴い、素子分離膜の微細化に対する要求はますます大き
くなっている。従来の素子分離技術には、選択酸化法
(LOCOS法)が用いられてきた。選択酸化法では、
シリコン基板の酸化は、耐酸化マスクとしての窒化シリ
コン膜の周辺下部にまで達し、いわゆるバーズビークが
形成される。そのため、マスクとしての窒化シリコン膜
の大きさを最小の分離幅に設定しても、分離幅を小さく
することが限界になりつつある。
が形成されて素子分離部分に凹凸ができるため、半導体
基板の素子形成領域に対して半導体素子を形成する際
に、フォトリソグラフィ工程を均一に行うことができ
ず、微細加工が困難になりつつある。
して、溝分離法(トレンチ・アイソレーション)が提案
されている。
されている溝分離法を図7〜図9に基づいて、以下に説
明する。
膜52,シリコン窒化膜53,ポリシリコン膜54及び
シリコン酸化膜55を順次形成した後、リソグラフィ工
程により、これらの膜から半導体基板51にかけてトレ
ンチ56を形成する(図7参照)。
SG膜57を堆積した後、BPSG膜57を熱処理して
リフローさせ、BPSG膜57の表面を平坦化する(図
8参照)。このとき、上記トレンチ56の形成工程にお
いて、トレンチ56の幅が上方に行くほど広がるように
テーパーを付けておくことにより、BPSG膜57がト
レンチ56内に隙間無く充填される。
5,ポリシリコン膜54及びシリコン窒化膜53を順次
エッチバックして、最終的に半導体基板51のトレンチ
56にBPSG膜57を埋め込む(図9参照)。
ンチ56内に絶縁膜(BPSG膜57)を隙間無く充填
するものにあっては、以下の通りの問題点を有する。
の差によって生じる応力ストレスの影響で、基板内部に
結晶欠陥を発生させ、その結果、素子分離領域に隣接し
て形成されたデバイスに悪影響を与え、その特性を劣化
させる。
量が増大して配線遅延等の原因となる。
点を解消することをその目的とする。
基板に形成され、上部開口部の幅が下部よりも狭いトレ
ンチと、このトレンチ内に形成された第1の絶縁膜と、
この第1の絶縁膜の内部に形成された空間部とを具備し
たことをその要旨とする。
存在するため、第1の絶縁膜が基板に与えるストレス
を、この空間部で緩和させる。
電率が低いため、素子分離膜全体としての比誘電率も低
くなる。
部よりも狭いため、第1の絶縁膜をトレンチ内に形成し
ていく過程において、トレンチ内が第1の絶縁膜で埋ま
りきってしまう前に、トレンチの上部開口部が第1の絶
縁膜で閉じられることになり、トレンチの内部に空間部
が確実に形成される。
サイドウォールスペーサを形成することにより、上部開
口部の幅を狭くすることが望ましい。こうすることによ
り、確実に且つ容易に空間部を形成することができる。
板上に形成された第2の絶縁膜とに跨って形成されてい
ることが望ましい。こうすることにより第1の絶縁膜だ
けでなく第2の絶縁膜をも素子分離領域の一部とするこ
とができ、広範囲の素子分離が可能となる。
むものであっても良い。これにより、導電層を配線の一
部として利用することができる。
態を図1〜図3に従って説明する。
シリコン基板2には、シリコン酸化膜3、ポリシリコン
膜4及びシリコン窒化膜5がこの順に形成され、これら
の膜3〜5からシリコン基板2にかけて、複数のトレン
チ6が所定の間隔を置いて形成されている。尚、図1で
は1つのトレンチ6のみを示している。トレンチ6の内
面における各膜3〜5に相当する部分には、サイドウォ
ールスペーサ7が形成されている。サイドウォールスペ
ーサ7を含んだトレンチ6の内部にはシリコン酸化膜8
が形成されていると共に、このシリコン酸化膜8の内部
には空隙部9が形成されている。
6に従い順を追って説明する。
基板2上にCVD法を用いて、シリコン酸化膜3(膜厚
100nm)、ポリシリコン膜4(50nm)及びシリ
コン窒化膜5(100nm)をこの順に形成する。尚、
シリコン基板2が、本発明における「主基板」に相当
し、シリコン酸化膜3、ポリシリコン膜4及びシリコン
窒化膜5が、本発明における「第2の絶縁膜」に相当す
る。
対応させて、フォトリソグラフィ法を用いて形成したレ
ジストをマスクとして、シリコン窒化膜5、ポリシリコ
ン膜4及びシリコン酸化膜3をエッチングし、シリコン
基板2上に第1のトレンチ10を形成する。
去し、第1のトレンチ10を含む全面にCVD法を用い
てシリコン酸化膜を50nm堆積した後、これを異方性
全面エッチバックすることにより、第1のトレンチ10
の内壁にサイドウォールスペーサ7を形成する。
ーサ7をマスクとし、RIE法を用いてシリコン基板2
を所定量エッチングした後、更にウェットエッチングを
用いて、等方的にシリコン基板2を50nmだけエッチ
ングすることにより、第1のトレンチ10に連続して、
この第1のトレンチ10と幅が等しい第2のトレンチ1
1を形成する。尚、この第1のトレンチ10と第2のト
レンチ11とでトレンチ6を構成し、このトレンチ6
が、本発明における「トレンチ」に相当する。
化を行うことにより、トレンチ6の内壁に熱酸化膜(膜
厚20nm)12を形成する。この場合、熱酸化膜12
は、シリコン窒化膜5の表面も酸化するため、図には全
面に表している。
シリコン酸化膜8を堆積することにより、トレンチ6内
にシリコン酸化膜8を埋め込む。
より形成する。反応ガスとしては、モノシランと亜酸化
窒素(SiH4+N2O)、モノシランと酸素(SiH4
+O2)、TEOS(Tetra-ethoxy-silane)と酸素(T
EOS+O2)などを用い、成膜温度は300〜900
℃である。
によって形成してもよい。この場合の反応ガスとして
は、モノシランと酸素(SiH4+O2)であり、成膜温
度は400〜450℃以下である。
レッジが悪いため、トレンチ6内に形成されたシリコン
酸化膜8の内部には空間部9が形成される。特に、本実
施形態では、サイドウォールスペーサ7を形成すること
により、トレンチ6の上部開口幅を狭くしているので、
トレンチ6内がシリコン酸化膜8で埋まりきってしまう
前に、トレンチ6の上部開口部がシリコン酸化膜8で閉
じられることになり、トレンチ6の内部に空間部9が確
実に形成される。尚、この点につき、上記した従来例
(特開平9−8118号公報)には、その従来技術とし
てトレンチアイソレーション内部に空間部が形成された
構造が記載されているが、本実施形態のように、トレン
チの上部開口部の幅が狭くないために、空間部を再現性
良く形成することが困難である。しかも、この従来例
は、空間部を作らない技術を示しており、空間部9を積
極的に作ろうとする本実施形態とは、技術的にも異なる
ものである。
た後、、シリコン窒化膜5の上の余分なシリコン酸化膜
8をエッチバックにより除去することにより、トレンチ
アイソレーション構造を完成させる。
nmに設定することが望ましい。このシリコン酸化膜8
が、本発明における「第1の絶縁膜」に相当する。
置1においては、以下の通りの作用効果を奏することが
できる。
部に比誘電率の低い空間部9を形成した構造であるの
で、その分全体の比誘電率も低くなる。従って、この部
分に発生する寄生容量も低減することができ、配線遅延
等の問題を改善することができる。
コン酸化膜8が基板2に与える応力ストレスをこの空間
部9で吸収して緩和することができる。本発明者の実験
によれば、従来例のようにトレンチ内部にシリコン酸化
膜を充填した場合(空間部が存在しない場合)、シリコ
ン酸化膜の応力は1000Kg/cm2であるのに対
し、本実施形態のようにシリコン酸化膜8の内部に空間
部9を形成したものは、シリコン酸化膜の応力が1Kg
/cm2ときわめて小さくなることが分かった。
ン酸化膜3、ポリシリコン膜4及びシリコン窒化膜5を
も素子分離領域の一部とすることができ、基板2上にお
いて広範囲の素子分離が可能となる。
形しても良く、その場合であっても同様の作用効果を奏
することができる。
化膜8に代えて、シリコン窒化膜又は不純物がドープさ
れていないポリシリコン膜を用いる。
化膜3、ポリシリコン膜4及びシリコン窒化膜5に代え
て、いずれかの膜の単層膜を用いる。
シリコン膜4に不純物を導入することにより導電性を持
たせる。又は、ポリシリコン膜4に代えて、アルミニウ
ム、銅、チタン等の金属膜を用いる。こうすることで、
第2の絶縁膜中の導電層を配線の一部として利用するこ
とができ、設計の自由度が向上する。
内部に空間部を有する絶縁膜を、トレンチ内に埋め込ん
だから、この部分の応力ストレスが小さく且つ誘電率も
低くなり、良好に素子分離を行って、良好なデバイス特
性を得ることができる。
の概略断面図である。
の製造過程を示す概略断面図である。
の製造過程を示す概略断面図である。
の製造過程を示す概略断面図である。
の製造過程を示す概略断面図である。
の製造過程を示す概略断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板に形成され、上部開口部の幅が下部
よりも狭いトレンチと、このトレンチ内に形成された第
1の絶縁膜と、この第1の絶縁膜の内部に形成された空
間部とを具備したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記トレンチの上部内壁に、サイドウォ
ールスペーサを形成することにより、上部開口部の幅を
狭くしたことを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置。 - 【請求項3】 前記トレンチは、主基板とこの主基板上
に形成された第2の絶縁膜とに跨って形成されているこ
とを特徴とした請求項1又は2に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記第2の絶縁膜が導電層を含むことを
特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10351776A JP2000183149A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10351776A JP2000183149A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000183149A true JP2000183149A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18419543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10351776A Pending JP2000183149A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000183149A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1182699A2 (de) * | 2000-08-22 | 2002-02-27 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur Bildung eines dicken dielektrischen Gebietes in einem Halbleitersubstrat |
JP2002076299A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
FR2826179A1 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-20 | St Microelectronics Sa | Tranchee d'isolement profonde et procede de realisation |
FR2830984A1 (fr) * | 2001-10-17 | 2003-04-18 | St Microelectronics Sa | Tranchee d'isolement et procede de realisation |
EP1672687A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum ( Imec) | Formation of deep airgap trenches and related applications |
JP2006270077A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
WO2008018609A1 (fr) | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Pasco Corporation | Procédé d'enregistrement d'étiquette d'information de position et dispositif de réglage auxiliaire |
JP2010016296A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
JP2012033952A (ja) * | 2003-12-29 | 2012-02-16 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子分離方法 |
JP2017073567A (ja) * | 2016-12-27 | 2017-04-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP10351776A patent/JP2000183149A/ja active Pending
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1182699A2 (de) * | 2000-08-22 | 2002-02-27 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur Bildung eines dicken dielektrischen Gebietes in einem Halbleitersubstrat |
EP1182699A3 (de) * | 2000-08-22 | 2007-01-31 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur Bildung eines dicken dielektrischen Gebietes in einem Halbleitersubstrat |
JP2002076299A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
WO2002103772A3 (fr) * | 2001-06-14 | 2003-05-01 | St Microelectronics Sa | Tranchee d'isolement profonde et procede de realisation |
JP2004531070A (ja) * | 2001-06-14 | 2004-10-07 | ストミクロエレクトロニクス・ソシエテ・アノニム | 深い絶縁トレンチ及びその形成方法 |
WO2002103772A2 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-27 | Stmicroélectronics S.A. | Tranchee d'isolement profonde et procede de realisation |
JP4763234B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2011-08-31 | ストミクロエレクトロニクス・ソシエテ・アノニム | 深い絶縁トレンチ及びその形成方法 |
FR2826179A1 (fr) * | 2001-06-14 | 2002-12-20 | St Microelectronics Sa | Tranchee d'isolement profonde et procede de realisation |
FR2830984A1 (fr) * | 2001-10-17 | 2003-04-18 | St Microelectronics Sa | Tranchee d'isolement et procede de realisation |
EP1304734A2 (fr) * | 2001-10-17 | 2003-04-23 | STMicroelectronics S.A. | Tranchée d'isolation et procédé de réalisation |
EP1304734A3 (fr) * | 2001-10-17 | 2010-01-27 | STMicroelectronics S.A. | Tranchée d'isolation et procédé de réalisation |
US6828646B2 (en) | 2001-10-17 | 2004-12-07 | Stmicroelectronics Sa | Isolating trench and manufacturing process |
JP2012033952A (ja) * | 2003-12-29 | 2012-02-16 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子分離方法 |
JP2006173637A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | ウェハ相互接続用三次元ウェハのための深いビアエアギャップの形成 |
US7338896B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-03-04 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Formation of deep via airgaps for three dimensional wafer to wafer interconnect |
US7396732B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-07-08 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw (Imec) | Formation of deep trench airgaps and related applications |
US7400024B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-07-15 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Vzw | Formation of deep trench airgaps and related applications |
EP1672687A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum ( Imec) | Formation of deep airgap trenches and related applications |
JP2006270077A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
WO2008018609A1 (fr) | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Pasco Corporation | Procédé d'enregistrement d'étiquette d'information de position et dispositif de réglage auxiliaire |
JP2010016296A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
JP2017073567A (ja) * | 2016-12-27 | 2017-04-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4007740B2 (ja) | 半導体素子のトレンチ素子分離方法 | |
US6245641B1 (en) | Semiconductor device comprising trench isolation insulator film and method of fabricating the same | |
JP2765478B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
EP0553904A1 (en) | Thermal dissipation of integrated circuits using diamond paths | |
JP2006049828A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH09172061A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2000183149A (ja) | 半導体装置 | |
US20220093511A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US7358588B2 (en) | Trench isolation type semiconductor device which prevents a recess from being formed in a field region | |
US6080627A (en) | Method for forming a trench power metal-oxide semiconductor transistor | |
JP3130511B2 (ja) | 半導体パワー集積回路の素子隔離構造及びその形成方法 | |
US6849521B2 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
JPS5898943A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH08306783A (ja) | 半導体装置のコンタクト形成方法 | |
JPH05102297A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2000100926A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP2003309169A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6221778B1 (en) | Method of fabricating a semiconductor device | |
KR100705212B1 (ko) | 플래쉬 메모리 소자의 제조방법 | |
JP2002083866A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
KR20000020911A (ko) | 스페이서로 보호되는 박막의 질화막 라이너를 갖는 트렌치 소자분리방법 및 구조 | |
JPH1050830A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR20050002439A (ko) | 반도체소자의 제조방법 | |
JP2000294629A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2002100671A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051108 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080401 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080729 |