JPH0199230A - 分離領域形成方法 - Google Patents
分離領域形成方法Info
- Publication number
- JPH0199230A JPH0199230A JP25757587A JP25757587A JPH0199230A JP H0199230 A JPH0199230 A JP H0199230A JP 25757587 A JP25757587 A JP 25757587A JP 25757587 A JP25757587 A JP 25757587A JP H0199230 A JPH0199230 A JP H0199230A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trench
- polysilicon
- etching
- film
- forming
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は同一半導体基板上に多数の素子を集積して成る
モノリシック集積回路の素子間分離に関するものである
。
モノリシック集積回路の素子間分離に関するものである
。
従来の技術
半導体集積回路の素子間分離には基板を選択的に酸化す
るＬＯＣＯ５法が永い間用いられているが、最近の設計
寸法の微細化に伴ないよシ高集積化に適した新たな方法
が種々検討されている。
るＬＯＣＯ５法が永い間用いられているが、最近の設計
寸法の微細化に伴ないよシ高集積化に適した新たな方法
が種々検討されている。
そのひとつに、１９８２アイ、イ、デイ、エム゛ （Ｉ
、に、Ｄ、Ｍ、ｉ国際電子デバイス学会）Ｐ、２３７に
開示されたようなトレンチ内にポリシリコン（または絶
縁物）を埋設する方法がある。第２図（！ＬＪ 、 （
ｂｌに示すように、これは基板２１内のトレンチ２２１
．２２２に絶縁膜２３１を介してポリシリコン２６を気
相成長法で堆積しドライエッチ法でエツチドツクして埋
設する。このあとポリシリコン２６１．２６１’の表面
を熱酸化して分離領域形成が完了する。
、に、Ｄ、Ｍ、ｉ国際電子デバイス学会）Ｐ、２３７に
開示されたようなトレンチ内にポリシリコン（または絶
縁物）を埋設する方法がある。第２図（！ＬＪ 、 （
ｂｌに示すように、これは基板２１内のトレンチ２２１
．２２２に絶縁膜２３１を介してポリシリコン２６を気
相成長法で堆積しドライエッチ法でエツチドツクして埋
設する。このあとポリシリコン２６１．２６１’の表面
を熱酸化して分離領域形成が完了する。
発明が解決しようとする問題点
トレンチ内に絶縁膜・ポリシリコン等を埋設する方法は
種々提案されているが、これらに共通しているのはエッ
チバックを用いるためウェハー面内でのエッチレートの
ばらつきがそのまま埋設物の形状に影響を与えるという
点である。第２図に示すようにポリシリコン２６１．２
６１’はその高さが異なる。分離領域の表面はできるだ
け平坦であることが後の配線形成にとって重要であるが
、従来の埋込みによる方法ではウエノ＼−全面に於て平
坦な表面を形成することが困難であった０それは埋込法
では厚い膜を堆積しエッチバンクするためで、エッチバ
ックのばらつきはエッチ量に比例するからである。
種々提案されているが、これらに共通しているのはエッ
チバックを用いるためウェハー面内でのエッチレートの
ばらつきがそのまま埋設物の形状に影響を与えるという
点である。第２図に示すようにポリシリコン２６１．２
６１’はその高さが異なる。分離領域の表面はできるだ
け平坦であることが後の配線形成にとって重要であるが
、従来の埋込みによる方法ではウエノ＼−全面に於て平
坦な表面を形成することが困難であった０それは埋込法
では厚い膜を堆積しエッチバンクするためで、エッチバ
ックのばらつきはエッチ量に比例するからである。
問題点を解決するための手段
本発明は、トレンチ内へポリシリコンを埋設するに際し
、トレンチ全域ではなくその側壁にのみ形成しそれを熱
酸化することで分離領域を形成する分離領域形成方法で
ある。
、トレンチ全域ではなくその側壁にのみ形成しそれを熱
酸化することで分離領域を形成する分離領域形成方法で
ある。
作用
本発明では堆積すべきポリシリコンの膜厚が薄いのでエ
ッチバックにおけるエッチ量も少ない。
ッチバックにおけるエッチ量も少ない。
ポリシリコンが酸化されトレンチ両側壁から成長した酸
化膜が互いに接すると、その接合部では下方になる程酸
素の供給量が少ないので酸化膜の成長が遅くなる。従っ
てポリシリコンが不必要に酸化され酸化膜が成長する際
の体積膨張による応力が過剰に発生することが抑制され
る。
化膜が互いに接すると、その接合部では下方になる程酸
素の供給量が少ないので酸化膜の成長が遅くなる。従っ
てポリシリコンが不必要に酸化され酸化膜が成長する際
の体積膨張による応力が過剰に発生することが抑制され
る。
実施例
本発明の一実施例を第１図（ａ）〜（ｄ）に沿って説明
する。
する。
第１図（ａ）では、シリコン基板１の主面に巾約１μｍ
深さ２μｍのトレンチ２を形成し、全面を酸化防止膜と
しての窒化膜３で被覆する。この時トレンチ側面と主面
のなす角θは９０’以下であること、但し余シ小さいと
高密度化できないので０＝８０〜８５′程度に設定する
。この上から０．３μｍ厚程度のポリシリコン４を堆積
する。この膜厚ｔ、はトレンチ２の巾のμより若干厚く
なるように選んである。
深さ２μｍのトレンチ２を形成し、全面を酸化防止膜と
しての窒化膜３で被覆する。この時トレンチ側面と主面
のなす角θは９０’以下であること、但し余シ小さいと
高密度化できないので０＝８０〜８５′程度に設定する
。この上から０．３μｍ厚程度のポリシリコン４を堆積
する。この膜厚ｔ、はトレンチ２の巾のμより若干厚く
なるように選んである。
また第１図（ｂ）では、次に異方性のある反応性スパッ
タエッチ法によシボリシリコンの膜厚ｔｐを除去すると
トレンチ側面にのみ側壁ポリシリコン４１．４１’７５
’ｉ残存する。このときポリシリコンのエッチ量がｔｐ
＝Ｑ、３μｍ程度と少ないのでポリシリコンの高さＨ
のばらつきΔＨも少ない。エッチレートは通常２０％程
度ばらつくのでΔＨｚ０．０６μｍ程度である０ 第１図（Ｃ１では、側壁ポリシリコン４１．４１’を熱
酸化する。この図はその途中の状態で、それぞれ酸化膜
５，６′が成長し、その下方で互いに接触している。ト
レンチ側面が傾斜しているため、酸化膜６，６′はその
下方より互いに接触しはじめ、その接触部は次第に上方
へ移っていく。
タエッチ法によシボリシリコンの膜厚ｔｐを除去すると
トレンチ側面にのみ側壁ポリシリコン４１．４１’７５
’ｉ残存する。このときポリシリコンのエッチ量がｔｐ
＝Ｑ、３μｍ程度と少ないのでポリシリコンの高さＨ
のばらつきΔＨも少ない。エッチレートは通常２０％程
度ばらつくのでΔＨｚ０．０６μｍ程度である０ 第１図（Ｃ１では、側壁ポリシリコン４１．４１’を熱
酸化する。この図はその途中の状態で、それぞれ酸化膜
５，６′が成長し、その下方で互いに接触している。ト
レンチ側面が傾斜しているため、酸化膜６，６′はその
下方より互いに接触しはじめ、その接触部は次第に上方
へ移っていく。
次に第１図（ｄ）では、トレンチ上部まで酸化膜５゜６
′が成長した状態である。ポリシリコン４１゜４１′は
トレンチ下方では余シ酸化されず次第にトレンチ底部の
コーナに残存する形状になる。これは酸化膜６，５′が
接触したあとでは、酸化膜表面からの距離が遠くなシ酸
素供給量が低下するためである。酸化膜６，５′が成長
しつづけその表面が上方へ伸びていっても、トレンチ底
部では酸化は遅くなっているので過剰な圧縮応力が抑制
されている。
′が成長した状態である。ポリシリコン４１゜４１′は
トレンチ下方では余シ酸化されず次第にトレンチ底部の
コーナに残存する形状になる。これは酸化膜６，５′が
接触したあとでは、酸化膜表面からの距離が遠くなシ酸
素供給量が低下するためである。酸化膜６，５′が成長
しつづけその表面が上方へ伸びていっても、トレンチ底
部では酸化は遅くなっているので過剰な圧縮応力が抑制
されている。
なお、ポリシリコン４１．４１’に高濃度の燐・ボロン
を添加しておくと酸化膜６，５′の粘性が低下するので
、応力および表面平坦度の両面に於てなお好ましい結果
が得られる０ 発明の効果 （１）分離領域の表面杉林が一様である。
を添加しておくと酸化膜６，５′の粘性が低下するので
、応力および表面平坦度の両面に於てなお好ましい結果
が得られる０ 発明の効果 （１）分離領域の表面杉林が一様である。
このことは、後工程での配線形成を容易にするだけでな
く、デバイスの電気特性の均一性向上にも寄与するもの
である。それはデバイス寸法がサブミクロン領域にはい
ると分離領域の形状の影響を受けるためである。
く、デバイスの電気特性の均一性向上にも寄与するもの
である。それはデバイス寸法がサブミクロン領域にはい
ると分離領域の形状の影響を受けるためである。
（２）分離領域の形成に熱酸化を用いているにもかかわ
らず応力が少ない。
らず応力が少ない。
このことは結晶欠陥の抑制につながり、従って電気特性
や歩留シの向上に寄与する。
や歩留シの向上に寄与する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の分離領域形成方法の一
実施例のプロセス工程断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ
）は従来例の分離領域形成方法のプロセス工程の断面図
である。 １・・・・・・シリコン基板、 ２・・・・・・トレ
ンチ、３・川・・窒化膜、４・・・・・・ポリシリコン
、５，５′・・・・・・酸化膜、４１．４１’・・・・
・・側壁ポリシリコン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
実施例のプロセス工程断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ
）は従来例の分離領域形成方法のプロセス工程の断面図
である。 １・・・・・・シリコン基板、 ２・・・・・・トレ
ンチ、３・川・・窒化膜、４・・・・・・ポリシリコン
、５，５′・・・・・・酸化膜、４１．４１’・・・・
・・側壁ポリシリコン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (2)
- （１）半導体基板の一主面に分離用のトレンチを形成し
、このトレンチ近傍を少くとも含む全表面を酸化防止膜
で覆い、前記トレンチ側面のみを覆う如く多結晶シリコ
ン膜を形成した後熱酸化を行ない、前記多結晶シリコン
の一部を酸化膜に転換して絶縁化することを特徴とする
分離領域形成方法。 - （２）トレンチ側面のみを覆う如く多結晶シリコン膜を
形成するに際しその膜厚をおおよそ前記トレンチ巾の１
／４とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の分離領域形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25757587A JPH0199230A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 分離領域形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25757587A JPH0199230A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 分離領域形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199230A true JPH0199230A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17308176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25757587A Pending JPH0199230A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 分離領域形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0199230A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424240A (en) * | 1993-03-31 | 1995-06-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for the formation of field oxide film in semiconductor device |
| KR20020051351A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 박종섭 | 반도체장치의 소자격리방법 |
| KR20030030896A (ko) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | 엘피다 메모리, 아이엔씨. | 쉘로우 트렌치 분리법을 사용하는 반도체 장치 및 그 제조방법 |
| DE10234165A1 (de) * | 2002-07-26 | 2004-02-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zum Füllen einer in einer Materialschicht gebildeten Öffnung mit einem isolierenden Material |
| KR100541697B1 (ko) * | 1998-12-15 | 2006-03-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | 디램의 셀 트랜지스터 제조방법 |
| US7049206B2 (en) | 1998-05-14 | 2006-05-23 | Micron Technology, Inc. | Device isolation for semiconductor devices |
| JP2015179729A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP25757587A patent/JPH0199230A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424240A (en) * | 1993-03-31 | 1995-06-13 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for the formation of field oxide film in semiconductor device |
| US7049206B2 (en) | 1998-05-14 | 2006-05-23 | Micron Technology, Inc. | Device isolation for semiconductor devices |
| US7358596B2 (en) | 1998-05-14 | 2008-04-15 | Micron Technology, Inc. | Device isolation for semiconductor devices |
| KR100541697B1 (ko) * | 1998-12-15 | 2006-03-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | 디램의 셀 트랜지스터 제조방법 |
| KR20020051351A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-29 | 박종섭 | 반도체장치의 소자격리방법 |
| KR20030030896A (ko) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | 엘피다 메모리, 아이엔씨. | 쉘로우 트렌치 분리법을 사용하는 반도체 장치 및 그 제조방법 |
| DE10234165A1 (de) * | 2002-07-26 | 2004-02-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zum Füllen einer in einer Materialschicht gebildeten Öffnung mit einem isolierenden Material |
| US6812115B2 (en) | 2002-07-26 | 2004-11-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of filling an opening in a material layer with an insulating material |
| DE10234165B4 (de) * | 2002-07-26 | 2008-01-03 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zum Füllen eines Grabens, der in einem Substrat gebildet ist, mit einem isolierenden Material |
| JP2015179729A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン酸化膜の形成方法およびその形成装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5445989A (en) | Method of forming device isolation regions | |
| US4771328A (en) | Semiconductor device and process | |
| US6737330B2 (en) | Isolation structure and fabricating method therefor | |
| EP0245622A2 (en) | Trench sidewall isolation by polysilicon oxidation | |
| US20060252228A1 (en) | Shallow trench isolation structure having reduced dislocation density | |
| JPH02156552A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| US6518147B1 (en) | Process for manufacturing an SOI wafer by oxidation of buried channels | |
| JPH0645431A (ja) | Ｕｌｓｉ技法で製造される集積回路にプレーナ化された準測微的溝を形成するためのプロセス | |
| JPS6340337A (ja) | 集積回路分離法 | |
| US6118167A (en) | Polysilicon coated nitride-lined shallow trench | |
| US5326715A (en) | Method for forming a field oxide film of a semiconductor device | |
| JPH04127433A (ja) | 半導体素子分離領域の形成方法 | |
| US4661832A (en) | Total dielectric isolation for integrated circuits | |
| US5565376A (en) | Device isolation technology by liquid phase deposition | |
| JPH0216574B2 (ja) | ||
| EP0068275A2 (en) | Method for producing semiconductor devices including the use of reactive ion etching | |
| JP2003297916A (ja) | シャロートレンチアイソレーション方法 | |
| JPH0199230A (ja) | 分離領域形成方法 | |
| US5061653A (en) | Trench isolation process | |
| CA2285627A1 (en) | Method for producing planar trenches | |
| JP2688090B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2757358B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6261966B1 (en) | Method for improving trench isolation | |
| JP2815255B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07183370A (ja) | 半導体装置の製造方法 |