JP2005166700A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
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Abstract
【解決手段】 アスペクト比の大きなSTI溝に流動性の高い例えばPSZから成る誘電体膜をSTP法あるいは塗布法により埋め込むことで、異なるSTI幅を有するSTI溝が混在する場合であっても、半導体基板面に平行なSTI素子分離構造を実現することができる。
【選択図】 図8
Description
半導体基板の表面部分にマスク材を形成し、このマスク材を用いて凸部を有するように段差を形成する工程と、
前記段差を埋め込むと共に表面全体が平坦になるように、前記半導体基板上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜に対して熱処理を行う工程と、
前記誘電体膜に対して、前記誘電体膜の表面が前記マスク材の表面と下面との範囲内になるようにエッチバックを行なう工程と、
前記マスク材を剥離して、前記半導体基板の前記凸部の表面を露出する工程と、
を備えることを特徴とする。
ベースフィルムに塗布した前記誘電体膜を、前記段差を有する半導体基板の表面上に熱及び圧力を加えながら重ね合わせる工程と、
前記ベースフィルムを除去することにより、前記半導体基板の表面上に前記誘電体膜を転写する工程と、
を有するものであってよい。
半導体基板上に第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を島状に形成する工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜の側面に、第3の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1、第2及び第3の絶縁膜をマスクとして、前記半導体基板の表面部分に溝を形成する工程と、
前記溝を第1の誘電体膜で埋め込む工程と、
エッチバック法を用いて、前記第1の誘電体膜の表面が、前記第2の絶縁膜の表面から底面の範囲内になるように加工する工程と、
前記第1及び第2の絶縁膜のうち、前記第1の誘電体膜で覆われていない部分を除去することにより、前記半導体基板の表面を露出する工程と、
を備えることを特徴とする。
前記ベースフィルムを除去することにより、前記溝を有する前記半導体基板の表面に前記第1の誘電体膜を転写して平坦な形状とする工程と、
を有することもできる。
半導体基板の表面部分において島状の素子形成領域を囲むように形成された素子分離用の溝と、
前記溝内において、前記溝の底面から前記半導体基板の表面より低い高さまで埋め込まれた第1の絶縁膜と、
前記溝内において、前記第1の絶縁膜上に埋め込まれた第2の絶縁膜と、
を備えることを特徴とする。
表面部分に段差を有する半導体基板上に第1の絶縁膜を形成して前記段差を埋め込む工程と、
エッチバック法を用いて前記第1の絶縁膜を前記段差の底部に残存させる工程と、
前記第1の絶縁膜の表面上に第2の絶縁膜を形成して前記段差を埋め込む工程と、
前記第1の絶縁膜に対して、水を含む雰囲気中で熱処理を行う工程と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の絶縁膜を形成する工程は、
ベースフィルムに塗布した前記第1の膜を前記段差を有する前記半導体基板上に熱及び圧力をかけながら重ね合わせる工程と、
前記ベースフィルムを除去することにより前記段差を有する前記半導体基板の表面に前記第1の膜を転写して平坦な形状とする工程と、
を有することを特徴とする。
350℃以上で450℃以下の温度で前記半導体基板を一定時間保持する工程と、
450℃以上で800℃以下の温度に前記半導体基板を一定時間保持する工程とを有するものであってよい。
前記半導体基板に島状の素子形成領域を囲むように形成された素子分離用の溝と、
前記溝内において、前記溝の内壁を覆うように形成された第1の絶縁膜と、
前記溝内において、前記半導体基板の表面より低い高さまで前記第1の絶縁膜上に形成された第2の絶縁膜と、
前記溝内において、前記第2の絶縁膜上に前記溝を埋め込むように形成された第3の絶縁膜と、
を備えることを特徴とする。
表面部分に溝を有する半導体基板の表面上に第1の絶縁膜を形成して、前記溝の内壁を前記第1の絶縁膜で覆う工程と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を選択的に形成する工程と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を選択的に形成する工程と、
を備えることを特徴とする。
前記半導体基板の表面上に前記第1の絶縁膜を堆積する工程と、
前記第1の絶縁膜に対してドライエッチングを行い、前記溝の底部に残存させる工程と、
を有することもできる。
前記第1の絶縁膜上に前記第2の絶縁膜を堆積する工程と、
前記第2の絶縁膜に対してウェットエッチングを行って、前記溝の内部に残存させる工程と、
を有するものであってよい。
前記半導体基板を、450℃以上1000℃以下の温度に一定時間保持する熱処理を行う工程と、
をさらに備えることもできる。
半導体基板の表面部分における溝の内壁に形成された第1の絶縁膜と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜上に形成された第2の絶縁膜と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜上及び前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
を備え
前記第1の絶縁膜と前記第3の絶縁膜とで囲まれた前記第2の絶縁膜は、Si密度が前記第1の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜のそれぞれのSi密度より小さいことを特徴とする。
半導体基板の表面部分に溝を形成する工程と、
前記溝の内壁に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜をエッチバックすることにより、前記溝の内部に前記半導体基板の表面より低い高さまで前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを埋め込む工程と、
前記溝の内部において、前記第1及び第2の絶縁膜上に第3の膜を堆積して平坦化することにより、前記溝の内部に前記第1、第2及び第3の絶縁膜を埋め込む工程と、
を備えることを特徴とする。
先ず、図1〜図8を用いて、本発明の第1の実施の形態について説明する。
STP法は、先ず図24に示すように、ベースフィルム201にPSZ等の誘電体膜202を塗布形成する。
すなわち、STI溝に埋め込まれたPSZ膜106aは、水蒸気(H2O+O2)の分解によって生成される酸素(O)と反応して、SiO2とNH3(アンモニアガス)に変化し、SiO2膜106bに変化する。
本発明の第2の実施形態による半導体装置のSTI構造、並びにこの装置を製造する方法について説明する。
本発明の第3の実施形態による半導体装置のSTI構造並びにこの構造を実現するための製造方法について説明する。
本発明の第4の実施形態に係る半導体装置のSTI構造、並びにこの装置を製造する方法について説明する。
本発明の第5の実施形態による半導体装置のSTI構造及びその製造方法について説明する。
本発明の第6の実施の形態について図面を参照し説明する。
本発明の第7の実施形態に係る半導体装置のSTI構造及びその製造方法について説明する。
本発明の第8の実施形態に係る半導体装置のSTI構造並びに製造方法について説明する。
本発明の第9の実施の形態によるSTI構造及びその製造方法について説明する。
102 パッドSiO2膜
103 SiN膜
104 BSG膜
105 STI溝側壁熱酸化膜
106、106a 誘電体膜
107 犠牲酸化膜
108 塗布膜
109 塗布膜
141 SiO2膜
122 SiO2膜
123 SiN膜
124 TEOS−SiO2膜
128 熱酸化膜
300 半導体基板
301 パッドSiO2膜
302 SiN膜
303 STI溝
304 STI溝側壁熱酸化膜
305 誘電体膜
306 SiO2膜
307 HDP−SiO2膜
308 TEOS−SiO2膜
401 半導体基板
402 パッドSiO2膜
403 SiN膜
404 BSG膜
411 STI溝側壁熱酸化膜
412 誘電体膜
413 TEOS−SiO2膜
AA1〜AA2、AA11 活性領域
STI1、STI11〜STI12 STI溝
GE11 ゲート電極
CH11 コンタクトホール
Claims (5)
- 半導体基板の表面部分にマスク材を形成し、このマスク材を用いて凸部を有するように段差を形成する工程と、
前記段差を埋め込むと共に表面全体が平坦になるように、前記半導体基板上に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜に対して熱処理を行う工程と、
前記誘電体膜に対して、前記誘電体膜の表面が前記マスク材の表面と下面との範囲内になるようにエッチバックを行なう工程と、
前記マスク材を剥離して、前記半導体基板の前記凸部の表面を露出する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記誘電体膜を形成する工程は、
ベースフィルムに塗布した前記誘電体膜を、前記段差を有する半導体基板の表面上に熱及び圧力を加えながら重ね合わせる工程と、
前記ベースフィルムを除去することにより、前記半導体基板の表面上に前記誘電体膜を転写する工程と、
を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の表面部分において島状の素子形成領域を囲むように形成された素子分離用の溝と、
前記溝内において、前記溝の底面から前記半導体基板の表面より低い高さまで埋め込まれた第1の絶縁膜と、
前記溝内において、前記第1の絶縁膜上に埋め込まれた第2の絶縁膜と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 表面部分に段差を有する半導体基板上に第1の絶縁膜を形成して前記段差を埋め込む工程と、
エッチバック法を用いて前記第1の絶縁膜を前記段差の底部に残存させる工程と、
前記第1の絶縁膜の表面上に第2の絶縁膜を形成して前記段差を埋め込む工程と、
前記第1の絶縁膜に対して、水を含む雰囲気中で熱処理を行う工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板の表面部分における溝の内壁に形成された第1の絶縁膜と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜上に形成された第2の絶縁膜と、
前記溝の内部において、前記第1の絶縁膜上及び前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
を備え
前記第1の絶縁膜と前記第3の絶縁膜とで囲まれた前記第2の絶縁膜は、Si密度が前記第1の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜のそれぞれのSi密度より小さいことを特徴とする半導体装置。
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