JPH02246352A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02246352A JPH02246352A JP6831589A JP6831589A JPH02246352A JP H02246352 A JPH02246352 A JP H02246352A JP 6831589 A JP6831589 A JP 6831589A JP 6831589 A JP6831589 A JP 6831589A JP H02246352 A JPH02246352 A JP H02246352A
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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】
〔概要〕
半導体装置の製造方法に関し、
バーズビークを生じ難くすることができ、かつ基板内に
結晶欠陥を生じ難くすることができ、良好な素子分離領
域を形成することができる半導体装置の製造方法を提供
することを目的とし、基板上に第１のシリコン酸化膜、
耐酸化性の第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜を順次形成す
る工程と、第２の絶縁膜、第１の絶縁膜及び第１のシリ
コン酸化膜を選択的に異方性エツチングして開口部を形
成するとともに前記基板を露出させる工程と、前記開口
部を介して前記基板を選択的に異方性エツチングして溝
状凹部を形成する工程と、前記第２の絶縁膜を除去する
工程と、前記第１の絶縁膜をマスクとして前記溝状凹部
内の前記基板を選択的に酸化して第２のシリコン酸化膜
を形成する工程と、前記第１の絶縁膜及び前記溝状凹部
内の第２のシリコン酸化膜を覆うように炭化シリコン膜
を形成する工程と、前記溝状凹部内に充填材を埋め込む
工程と、前記充填材の上等を覆うように第３の絶縁膜を
形成する工程とを含むように構成する。
結晶欠陥を生じ難くすることができ、良好な素子分離領
域を形成することができる半導体装置の製造方法を提供
することを目的とし、基板上に第１のシリコン酸化膜、
耐酸化性の第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜を順次形成す
る工程と、第２の絶縁膜、第１の絶縁膜及び第１のシリ
コン酸化膜を選択的に異方性エツチングして開口部を形
成するとともに前記基板を露出させる工程と、前記開口
部を介して前記基板を選択的に異方性エツチングして溝
状凹部を形成する工程と、前記第２の絶縁膜を除去する
工程と、前記第１の絶縁膜をマスクとして前記溝状凹部
内の前記基板を選択的に酸化して第２のシリコン酸化膜
を形成する工程と、前記第１の絶縁膜及び前記溝状凹部
内の第２のシリコン酸化膜を覆うように炭化シリコン膜
を形成する工程と、前記溝状凹部内に充填材を埋め込む
工程と、前記充填材の上等を覆うように第３の絶縁膜を
形成する工程とを含むように構成する。
（産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、ＤＲＡＭＳＳ
ＲＡＭ等の高集積デバイスに用いられ、主として素子分
離領域として機能するトレンチ溝を有する構造の半導体
装置の製造方法に適用することができ、詳しくは特に、
良好な素子分離領域を形成することができる半導体装置
の製造方法に関する。
ＲＡＭ等の高集積デバイスに用いられ、主として素子分
離領域として機能するトレンチ溝を有する構造の半導体
装置の製造方法に適用することができ、詳しくは特に、
良好な素子分離領域を形成することができる半導体装置
の製造方法に関する。
素子分離技術にはＬＯＣＯ３法が今まで多く用いられて
きたが、デバイスの高集積化に伴い素子骨ｉ１！ｌ！
ＳＲ域を特に幅方向で狭くする必要性が高まり、例えば
Ｓｔからなる基板に垂直方向に溝を掘って形成されるト
レンチ溝によるトレンチアイソレーシッン法といわれる
方法が注目され新たに用いられ始めている。
きたが、デバイスの高集積化に伴い素子骨ｉ１！ｌ！
ＳＲ域を特に幅方向で狭くする必要性が高まり、例えば
Ｓｔからなる基板に垂直方向に溝を掘って形成されるト
レンチ溝によるトレンチアイソレーシッン法といわれる
方法が注目され新たに用いられ始めている。
以下、トレンチ溝によるトレンチアイソレーシッン法を
用いる従来技術について具体的に図面を用いて説明する
。
用いる従来技術について具体的に図面を用いて説明する
。
第２図（ａ）〜（ｆ）は従来の半導体装置の製造方法の
一例を説明する図である。
一例を説明する図である。
この図において、３１は例えばＳｌからなる基板、３２
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは例えばＳｉｎ、からなる
シリコン酸化膜、３３は例えば５ｉｓＮａからなるシリ
コン窒化膜、３４は開口部、３５はトレンチ溝、３６は
トレンチ溝３５内に埋め込まれる例えばポリシリコンか
らなる埋め込み層である。
ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは例えばＳｉｎ、からなる
シリコン酸化膜、３３は例えば５ｉｓＮａからなるシリ
コン窒化膜、３４は開口部、３５はトレンチ溝、３６は
トレンチ溝３５内に埋め込まれる例えばポリシリコンか
らなる埋め込み層である。
次に、その製造工程について説明する。
まず、第２図（ａ）に示すように、例えばＣＶＤ法によ
り基板３１上にシリコン酸化膜３２ａ、シリコン窒化１
５１３３及びシリコン酸化膜３２ｂを順次形成する。
り基板３１上にシリコン酸化膜３２ａ、シリコン窒化１
５１３３及びシリコン酸化膜３２ｂを順次形成する。
次に、第２図（ｂ）に示すように、例えばＲＩＥ法によ
りシリコン酸化膜３２ｂ、シリコン窒化膜３３及びシリ
コン酸化膜３２ａを選択的にエツチングして開口部３４
を形成するとともに基板３１を露出させる。
りシリコン酸化膜３２ｂ、シリコン窒化膜３３及びシリ
コン酸化膜３２ａを選択的にエツチングして開口部３４
を形成するとともに基板３１を露出させる。
次に、第２図（Ｃ）に示すように、例えばＲＩＥ法によ
り開口部３４を介して基板３１を選択的にエツチングし
てトレンチ溝３５を形成する。
り開口部３４を介して基板３１を選択的にエツチングし
てトレンチ溝３５を形成する。
次に、第２図（ｄ）に示すように、シリコン酸化膜３２
ｂを除去した後、例えば熱酸化法によりトレンチ溝３５
内の基板３１を選択的に酸化してシリコン酸化膜３２Ｃ
を形成する。
ｂを除去した後、例えば熱酸化法によりトレンチ溝３５
内の基板３１を選択的に酸化してシリコン酸化膜３２Ｃ
を形成する。
次に、第２図（ｅ）を示すように、例えばＣＶＤ法によ
りトレンチ溝３５内を埋め込むようにポリシリコンを堆
積し、例えばＲＩＥ法により堆積されたポリシリコンを
エッチバックしてトレンチ溝３５内にポリシリコン［３
６を形成する。この時、シリコン窒化）１！３３が露出
される。
りトレンチ溝３５内を埋め込むようにポリシリコンを堆
積し、例えばＲＩＥ法により堆積されたポリシリコンを
エッチバックしてトレンチ溝３５内にポリシリコン［３
６を形成する。この時、シリコン窒化）１！３３が露出
される。
そして、第２図（ｆ）に示すように、ポリシリコンＪＩ
Ｑ３６上等を絶縁するために例えば熱酸化法によりシリ
コン窒化膜３３をマスクとしてポリシリコン膜３６を選
択的に酸化してシリコン酸化膜３２ｄを形成する。
Ｑ３６上等を絶縁するために例えば熱酸化法によりシリ
コン窒化膜３３をマスクとしてポリシリコン膜３６を選
択的に酸化してシリコン酸化膜３２ｄを形成する。
しかしながら、このような従来の半導体装置の製造方法
では、第２図（ｆ）に示すように、ボリシ。リコン膜３
６の上等を絶縁するために熱酸化してシリコン酸化膜３
２ｄを形成すると、トレンチ溝３５肩部のシリコン窒化
膜３３端部にバーズビーク（第２図ＣＩ）に示すＡ部）
が生じ、このバーズビークにより素子分離領域が拡がっ
てしまい、素子形成領域を圧迫して微細化が困難になっ
てしまうという問題があった。そこで上記のような問題
を解決する手段として以下に説明するような製造方法が
考えられる。以下、図面を用いて具体的に説明する。
では、第２図（ｆ）に示すように、ボリシ。リコン膜３
６の上等を絶縁するために熱酸化してシリコン酸化膜３
２ｄを形成すると、トレンチ溝３５肩部のシリコン窒化
膜３３端部にバーズビーク（第２図ＣＩ）に示すＡ部）
が生じ、このバーズビークにより素子分離領域が拡がっ
てしまい、素子形成領域を圧迫して微細化が困難になっ
てしまうという問題があった。そこで上記のような問題
を解決する手段として以下に説明するような製造方法が
考えられる。以下、図面を用いて具体的に説明する。
第３図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法の
他の一例を説明する図である。
他の一例を説明する図である。
この図において、第２図（ａ）〜（ｆ）と同一符号は同
一または相当部分を示し、３２ｅは例えばＳｉＯ□から
なるシリコン酸化膜、３３ａは例えば５ｔ３Ｎ４からな
るシリコン窒化膜である。
一または相当部分を示し、３２ｅは例えばＳｉＯ□から
なるシリコン酸化膜、３３ａは例えば５ｔ３Ｎ４からな
るシリコン窒化膜である。
次に、その製造工程について説明する。
まず第３図（ａ）に示すように、シリコン酸化膜３２ａ
の形成からシリコン酸化膜３２ｃの形成までは第２図（
ａ）〜（ｄ）で説明した製造法と同様であるので省略す
る。
の形成からシリコン酸化膜３２ｃの形成までは第２図（
ａ）〜（ｄ）で説明した製造法と同様であるので省略す
る。
次に、第３図（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ法によ
りトレンチ溝３５内のシリコン酸化膜３２ｃを覆うよう
にＳｉ、Ｎ、を堆積してシリコン窒化膜３３ａを形成す
る。この時、シリコン窒化膜３３上にも５ＬｘＮａが堆
積されるためシリコン窒化膜３３の膜厚は増加する。
りトレンチ溝３５内のシリコン酸化膜３２ｃを覆うよう
にＳｉ、Ｎ、を堆積してシリコン窒化膜３３ａを形成す
る。この時、シリコン窒化膜３３上にも５ＬｘＮａが堆
積されるためシリコン窒化膜３３の膜厚は増加する。
次に、第３図（Ｃ）に示すように、例えばＣＶＤ法によ
りトレンチ溝３５内を埋め込むようにポリシリコンを堆
積し、例えばＲＩＥ法により堆積されたポリシリコンを
エツチングしてトレンチ溝３５内にポリシリコン膜３６
を形成する。この時、シリコン窒化膜３３が露出される
。
りトレンチ溝３５内を埋め込むようにポリシリコンを堆
積し、例えばＲＩＥ法により堆積されたポリシリコンを
エツチングしてトレンチ溝３５内にポリシリコン膜３６
を形成する。この時、シリコン窒化膜３３が露出される
。
そして、第３図（（１）に示すように、ポリシリコン膜
３６上等を絶縁するために例えば熱酸化法によりシリコ
ン窒化膜３３をマスクとしてポリシリコン膜３６を選択
的に酸化してシリコン酸化膜３２ｅを形成する。
３６上等を絶縁するために例えば熱酸化法によりシリコ
ン窒化膜３３をマスクとしてポリシリコン膜３６を選択
的に酸化してシリコン酸化膜３２ｅを形成する。
このような第３図（ａ）〜（ｄ）に示す従来の半導体装
置の製造方法にあっては、第３図（ｂ）に示すように、
トレンチ溝３５内から基板３１上に形成されているシリ
コン酸化膜３７ａ、３２ｃを全て覆うようにシリコン窒
化膜３３．３３ａでカバーして形成しているため、第３
図（ｄ）に示すように、ポリシリコン膜３６上等を熱酸
化してもトレンチ溝３５肩部のシリコン窒化膜３３端部
にバーズビークが生じないようにすることができるとい
う利点があるが、トレンチ溝３５肩部（第３図（ｄ）に
示すＢ部）のところで特にシリコン酸化膜３２ａ、３２
ｃを介してシリコン窒化膜３３からの応力が発生し、こ
の応力により基板３１内にストレスが生じ基板３１内に
結晶欠陥が生じてしまい良好な素子分離領域を形成する
ことができないという問題があった。具体的には第３図
（ｄ）に示す点線Ｃの如く、基板３１内に結晶欠陥が斜
めに生じ易く、この結晶欠陥により素子間にリーク電流
が生じ易くなってしまうのである。
置の製造方法にあっては、第３図（ｂ）に示すように、
トレンチ溝３５内から基板３１上に形成されているシリ
コン酸化膜３７ａ、３２ｃを全て覆うようにシリコン窒
化膜３３．３３ａでカバーして形成しているため、第３
図（ｄ）に示すように、ポリシリコン膜３６上等を熱酸
化してもトレンチ溝３５肩部のシリコン窒化膜３３端部
にバーズビークが生じないようにすることができるとい
う利点があるが、トレンチ溝３５肩部（第３図（ｄ）に
示すＢ部）のところで特にシリコン酸化膜３２ａ、３２
ｃを介してシリコン窒化膜３３からの応力が発生し、こ
の応力により基板３１内にストレスが生じ基板３１内に
結晶欠陥が生じてしまい良好な素子分離領域を形成する
ことができないという問題があった。具体的には第３図
（ｄ）に示す点線Ｃの如く、基板３１内に結晶欠陥が斜
めに生じ易く、この結晶欠陥により素子間にリーク電流
が生じ易くなってしまうのである。
そこで本発明は、バーズビークを生じ難くすることがで
き、かつ基板内に結晶欠陥を生じ難くすることができ、
良好な素子分離領域を形成することができる半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
き、かつ基板内に結晶欠陥を生じ難くすることができ、
良好な素子分離領域を形成することができる半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
本発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成のた
め、基板上に第１のシリコン酸化膜、耐酸化性の第１の
絶縁膜及び第２の絶縁膜を順次形成する工程と、第２の
絶縁膜、第１のｗ７Ａ縁膜及び第１のシリコン酸化膜を
選択的に異方性エツチングして開口部を形成するととも
に前記基板を露出させる工程と、前記開口部を介して前
記基板を選択的に異方性エツチングして溝状凹部を形成
する工程と、前記第２の絶縁膜を除去する工程と、前記
第１の絶縁膜をマスクとして前記溝状凹部内の前記基板
を選択的に酸化して第２のシリコン酸化膜を形成する工
程と、前記第１の絶縁膜及び前記溝杖凹部内の第２のシ
リコン酸化膜を覆うように炭化シリコン膜を形成する工
程と、前記溝状凹部内に充填材を埋め込む工程と、前記
充填材の上等を覆うように第３の絶縁膜を形成する工程
とを含むものである。
め、基板上に第１のシリコン酸化膜、耐酸化性の第１の
絶縁膜及び第２の絶縁膜を順次形成する工程と、第２の
絶縁膜、第１のｗ７Ａ縁膜及び第１のシリコン酸化膜を
選択的に異方性エツチングして開口部を形成するととも
に前記基板を露出させる工程と、前記開口部を介して前
記基板を選択的に異方性エツチングして溝状凹部を形成
する工程と、前記第２の絶縁膜を除去する工程と、前記
第１の絶縁膜をマスクとして前記溝状凹部内の前記基板
を選択的に酸化して第２のシリコン酸化膜を形成する工
程と、前記第１の絶縁膜及び前記溝杖凹部内の第２のシ
リコン酸化膜を覆うように炭化シリコン膜を形成する工
程と、前記溝状凹部内に充填材を埋め込む工程と、前記
充填材の上等を覆うように第３の絶縁膜を形成する工程
とを含むものである。
本発明は、基板上に第１のシリコン酸化膜、耐酸化性の
第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜が順次形成され、第２の
絶縁膜、第１の絶縁膜及び第１のシリコン酸化膜の選択
的な異方性エツチングにより開口部が形成されるととも
に基板が露出され、開口部を介して基板の選択的な異方
性エツチングにより溝状凹部が形成された後、第２の絶
縁膜が除去される０次いで、第１の絶縁膜をマスクとし
て溝状凹部内の基板の選択的な酸化により第２のシリコ
ン酸化膜が形成され、第１の絶縁膜及び溝状凹部内の第
２のシリコン酸化膜が覆われるように炭化シリコン膜が
形成され、溝状凹部内に充填材が埋め込まれた後、充填
材上等を覆うように第３の絶縁膜が形成される。
第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜が順次形成され、第２の
絶縁膜、第１の絶縁膜及び第１のシリコン酸化膜の選択
的な異方性エツチングにより開口部が形成されるととも
に基板が露出され、開口部を介して基板の選択的な異方
性エツチングにより溝状凹部が形成された後、第２の絶
縁膜が除去される０次いで、第１の絶縁膜をマスクとし
て溝状凹部内の基板の選択的な酸化により第２のシリコ
ン酸化膜が形成され、第１の絶縁膜及び溝状凹部内の第
２のシリコン酸化膜が覆われるように炭化シリコン膜が
形成され、溝状凹部内に充填材が埋め込まれた後、充填
材上等を覆うように第３の絶縁膜が形成される。
したがって、第１図（ｅ）に示すように、トレンチ：ａ
５内に形成されている第３のシリコン酸化Ｗ１２Ｃから
基板１上に形成され′ζいる第１のシリコン酸化膜２ａ
及びシリコン窒化膜３を全て覆うように炭化シリコン膜
６でカバーして形成しているため、第１図（８）に示す
ように、ポリシリコン膜７上等を熱酸化して第４のシリ
コン酸化膜２ｄを形成する際、トレンチ溝５肩部でのバ
ーズビークを生じ難（することができ、かつ基板１内に
ストレスを生じ難くして基板１内に結晶欠陥を生じ難く
することができ、良好な素子骨Ｍ ｆｉＪｆ域を形成す
ることができる。ここで、基板１内に結晶欠陥が生じ難
くすることができるのは、ポリシリコン膜３６上等を熱
酸化する際の酸素雰囲気下で炭化シリコンｒｙＪ、６中
に酸素原子が取り込まれ（ｉｌｌｌ常１０Ｉ９個／１−
３程度取り込まれる）、炭化シリコン膜６内のストレス
が膜内に取り込まれた酸素原子により緩和されることに
よって達成することができるものと考えられる。
５内に形成されている第３のシリコン酸化Ｗ１２Ｃから
基板１上に形成され′ζいる第１のシリコン酸化膜２ａ
及びシリコン窒化膜３を全て覆うように炭化シリコン膜
６でカバーして形成しているため、第１図（８）に示す
ように、ポリシリコン膜７上等を熱酸化して第４のシリ
コン酸化膜２ｄを形成する際、トレンチ溝５肩部でのバ
ーズビークを生じ難（することができ、かつ基板１内に
ストレスを生じ難くして基板１内に結晶欠陥を生じ難く
することができ、良好な素子骨Ｍ ｆｉＪｆ域を形成す
ることができる。ここで、基板１内に結晶欠陥が生じ難
くすることができるのは、ポリシリコン膜３６上等を熱
酸化する際の酸素雰囲気下で炭化シリコンｒｙＪ、６中
に酸素原子が取り込まれ（ｉｌｌｌ常１０Ｉ９個／１−
３程度取り込まれる）、炭化シリコン膜６内のストレス
が膜内に取り込まれた酸素原子により緩和されることに
よって達成することができるものと考えられる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る半導体装置の製造
方法の一実施例を説明する図である。
方法の一実施例を説明する図である。
この図において、第２図（ａ）〜＜ｒ＞と同一符号は同
一または相当部分を示し、１は例えばＳｉからなる基板
、２ａは例えばＳｉＯ，からなる第１のシリコン酸化膜
で、本発明に係る第１のシリコン酸化膜に該当する。２
ｂは例えばＳｉＯ。
一または相当部分を示し、１は例えばＳｉからなる基板
、２ａは例えばＳｉＯ，からなる第１のシリコン酸化膜
で、本発明に係る第１のシリコン酸化膜に該当する。２
ｂは例えばＳｉＯ。
からなる第２のシリコン酸化膜で、本発明に係る第？の
絶縁膜に該当する。２Ｃは例えば５ｉＯ１からなる第３
のシリコン酸化膜で、本発明に係る第２のシリコン酸化
膜に該当する。２ｄは例えばＳｌＯ□からなる第４のシ
リコン酸化膜で、本発明に係る第３の絶縁膜に該当する
。３は例えばＳｉ３Ｎ、からなり耐酸化性のシリコン窒
化膜で、本発明に係る耐酸化性の第１の絶縁膜に該当す
る。
絶縁膜に該当する。２Ｃは例えば５ｉＯ１からなる第３
のシリコン酸化膜で、本発明に係る第２のシリコン酸化
膜に該当する。２ｄは例えばＳｌＯ□からなる第４のシ
リコン酸化膜で、本発明に係る第３の絶縁膜に該当する
。３は例えばＳｉ３Ｎ、からなり耐酸化性のシリコン窒
化膜で、本発明に係る耐酸化性の第１の絶縁膜に該当す
る。
４は開口部、５はトレンチ溝で、本発明に係る溝状凹部
に該当する。６は炭化シリコン（ＳｉＣ）膜で、本発明
に係る炭化シリコン膜に該当する。
に該当する。６は炭化シリコン（ＳｉＣ）膜で、本発明
に係る炭化シリコン膜に該当する。
７はポリシリコン膜で、本発明に係る充填材に１亥当す
る。
る。
次に、その製造工程について説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように、例えばＣＶＤ法によ
り基板１上に膜厚が例えば５００人の第１のシリコン酸
化膜２ａ、膜厚が例えば１０００人のシリコン窒化［３
及び膜厚が例えば５０００人の第２のシリコン酸化膜２
ｂを順次形成する。
り基板１上に膜厚が例えば５００人の第１のシリコン酸
化膜２ａ、膜厚が例えば１０００人のシリコン窒化［３
及び膜厚が例えば５０００人の第２のシリコン酸化膜２
ｂを順次形成する。
次に、第１図（ｂ）に示すように、例えばＲＩＥ法によ
り第２のシリコン酸化膜２ｂ、シリコン窒化膜３及び第
１のシリコン酸化膜２ａを選択的に異方性エツチングし
て開口部４を形成するとともに基板１を露出させる。
り第２のシリコン酸化膜２ｂ、シリコン窒化膜３及び第
１のシリコン酸化膜２ａを選択的に異方性エツチングし
て開口部４を形成するとともに基板１を露出させる。
次に、第１図（Ｃ）に示すように、例えばＲＩＥ法によ
り開口部４を介して基板ｌを選択的に異方性エツチング
して幅が例えば１μｍで深さが例えば２〜３μｍのトレ
ンチ溝５を形成する。
り開口部４を介して基板ｌを選択的に異方性エツチング
して幅が例えば１μｍで深さが例えば２〜３μｍのトレ
ンチ溝５を形成する。
次に、第１図（ｄ）に示すように、第２のシリコン酸化
膜２ｂを除去した後、例えば９００〜１０００℃の熱酸
化法によりシリコン窒化膜３をマスクと膜厚が例えば２
００〜５００人の第３のシリコン酸化膜２Ｃを形成する
。
膜２ｂを除去した後、例えば９００〜１０００℃の熱酸
化法によりシリコン窒化膜３をマスクと膜厚が例えば２
００〜５００人の第３のシリコン酸化膜２Ｃを形成する
。
次に、第１図（ｅ）に示すように、例えばＣＶＤ法によ
りシリコン窒化膜３及びトレンチ溝５内の第３のシリコ
ン酸化膜２Ｃを覆うようにＳｉＣを堆積して膜厚が例え
ば６００人の炭化シリコン膜６を形成する。ここでのＣ
ＶＤ法の条件は具体的には、圧力が例えば４００Ｐａ、
成長ガスが例えば流量が２５〜３０ｃｃ ／ ｍ ｉ
ｎの５ｉＨＣ１，ガス（Ｃ。
りシリコン窒化膜３及びトレンチ溝５内の第３のシリコ
ン酸化膜２Ｃを覆うようにＳｉＣを堆積して膜厚が例え
ば６００人の炭化シリコン膜６を形成する。ここでのＣ
ＶＤ法の条件は具体的には、圧力が例えば４００Ｐａ、
成長ガスが例えば流量が２５〜３０ｃｃ ／ ｍ ｉ
ｎの５ｉＨＣ１，ガス（Ｃ。
Ｈ８ガスでもよい）と例えば流量が７１１／ｗｉｎのＨ
２ガスとの混合ガス、温度が例えば８５０〜９５０℃で
ある。
２ガスとの混合ガス、温度が例えば８５０〜９５０℃で
ある。
次に、第１図（ｆ）に示すように、トレンチ溝５内にポ
リシリコン膜７を埋め込む、ポリシリコン膜７の埋め込
みは具体的には例えばＣＶＤ法によりトレンチ溝５内に
埋め込むようにポリシリコンを堆積し、例えばＲＩＥ法
により堆積されたポリシリコンをエツチングすることに
より達成することができる。この時、炭化シリコン膜６
が露出される。
リシリコン膜７を埋め込む、ポリシリコン膜７の埋め込
みは具体的には例えばＣＶＤ法によりトレンチ溝５内に
埋め込むようにポリシリコンを堆積し、例えばＲＩＥ法
により堆積されたポリシリコンをエツチングすることに
より達成することができる。この時、炭化シリコン膜６
が露出される。
そして、第１図（ｇ）に示すように、ポリシリコン膜７
上等を絶縁するために例えば９００〜ｌ０００℃の熱酸
化法により炭化シリコン膜６をマスクとしてポリシリコ
ン膜７を選択的に酸化して膜厚が例えば４０００〜５０
００人の第４のシリコン酸化膜２ｄを形成する。
上等を絶縁するために例えば９００〜ｌ０００℃の熱酸
化法により炭化シリコン膜６をマスクとしてポリシリコ
ン膜７を選択的に酸化して膜厚が例えば４０００〜５０
００人の第４のシリコン酸化膜２ｄを形成する。
すなわち、上記実施例では、第１図（ｅ）に示すように
、トレンチ溝５内の第３のシリコン酸化ＪＩＱ２Ｇから
基板１上に形成されている第１のシリコン酸化膜２ａ及
びシリコン窒化膜３を全て覆うように炭化シリコン膜６
でカバーして形成しているため、第１図（ｇ）に示すよ
うに、ポリシリコン膜７上等を熱酸化して第４のシリコ
ン酸化膜２ｄを形成する際、トレンチ溝５肩部でのバー
ズビークを生じ難くすることができ、かつ基板１内にス
トレスを生じ難くして基板１内に結晶欠陥を生じ難（す
ることができ、良好な素子分離領域を形成することがで
きる。したがって、素子領域にＭＯＳ）ランジスタ等の
素子を良好に形成することができる。ここで基板１内に
結晶欠陥を生じ難くすることができるのは、ポリシリコ
ン膜３６上等を熱酸化する際の酸素雰囲気下で炭化シリ
コン膜６中に酸素原子が取り込まれ（通常ＩＱ１９個／
１゛３程度取り込まれる）、炭化シリコン１１９６内の
ストレスが膜内に取り込まれた酸素原子により緩和され
ることによって達成することができるものと考えられる
。なお、炭化シリコン膜６はへテロ接合バイポーラトラ
ンジスタのエミッタ電極に用いられるよう開発されてお
り、基板に欠陥を誘発する程のストレスを生じないこと
が知られていることからも推定できる。
、トレンチ溝５内の第３のシリコン酸化ＪＩＱ２Ｇから
基板１上に形成されている第１のシリコン酸化膜２ａ及
びシリコン窒化膜３を全て覆うように炭化シリコン膜６
でカバーして形成しているため、第１図（ｇ）に示すよ
うに、ポリシリコン膜７上等を熱酸化して第４のシリコ
ン酸化膜２ｄを形成する際、トレンチ溝５肩部でのバー
ズビークを生じ難くすることができ、かつ基板１内にス
トレスを生じ難くして基板１内に結晶欠陥を生じ難（す
ることができ、良好な素子分離領域を形成することがで
きる。したがって、素子領域にＭＯＳ）ランジスタ等の
素子を良好に形成することができる。ここで基板１内に
結晶欠陥を生じ難くすることができるのは、ポリシリコ
ン膜３６上等を熱酸化する際の酸素雰囲気下で炭化シリ
コン膜６中に酸素原子が取り込まれ（通常ＩＱ１９個／
１゛３程度取り込まれる）、炭化シリコン１１９６内の
ストレスが膜内に取り込まれた酸素原子により緩和され
ることによって達成することができるものと考えられる
。なお、炭化シリコン膜６はへテロ接合バイポーラトラ
ンジスタのエミッタ電極に用いられるよう開発されてお
り、基板に欠陥を誘発する程のストレスを生じないこと
が知られていることからも推定できる。
なお、上記実施例において、炭化シリコン膜６を形成す
る際、炭化シリコン膜６中にｎ型またはｐ型の不純物を
導入してもよい、ｎ型不純物のドープ条件としては例え
ばＰＨ，で流量が０．８ｃｃ ／ａｋｉｎであり、ｐ型
不純物としては例えばＢｘ Ｈ。
る際、炭化シリコン膜６中にｎ型またはｐ型の不純物を
導入してもよい、ｎ型不純物のドープ条件としては例え
ばＰＨ，で流量が０．８ｃｃ ／ａｋｉｎであり、ｐ型
不純物としては例えばＢｘ Ｈ。
で流量が２ｃｃ／ｗｉｎである。ところで、従来のもの
ではトレンチ溝３５内に埋め込んだポリシリコン膜３６
に一定電圧（例えばＧＮＤ）を印加する、いわゆるフィ
ールドシールド（Ｅｉｅｌｄ ５ｈｉｌｄ）型アイソレ
ーションを行おうとするとシリコン窒化膜３３．３３ａ
が電界を弱め、具体的にはシリコン窒化膜３３．３３ａ
内のトラップがキャリアを捕獲してしまい、捕獲したキ
ャリアを介して膜内にリーク電流を引き起こす恐れがあ
り基板３１表面の反転を十分抑えるだけの効果がなかっ
たのであるが、上記実施例のようにｎ型またはｐ型不純
物を導入した炭化シリコン膜６を用いたものでは、フィ
ールドシールドアイソレーションを行う場合、基板１表
面の反転防止効果を強めることができる。これは、炭化
シリコン［６にｎ型またはｐ型の不純物をドープすると
ｐ型またはｎ型の導電膜となり、ドープされた炭化シリ
コン膜６まで第３のシリコン酸化膜２Ｃの埋め込み電極
とすることができ、基板３１に対して電界強度が強くな
ることによって達成することができるのである。
ではトレンチ溝３５内に埋め込んだポリシリコン膜３６
に一定電圧（例えばＧＮＤ）を印加する、いわゆるフィ
ールドシールド（Ｅｉｅｌｄ ５ｈｉｌｄ）型アイソレ
ーションを行おうとするとシリコン窒化膜３３．３３ａ
が電界を弱め、具体的にはシリコン窒化膜３３．３３ａ
内のトラップがキャリアを捕獲してしまい、捕獲したキ
ャリアを介して膜内にリーク電流を引き起こす恐れがあ
り基板３１表面の反転を十分抑えるだけの効果がなかっ
たのであるが、上記実施例のようにｎ型またはｐ型不純
物を導入した炭化シリコン膜６を用いたものでは、フィ
ールドシールドアイソレーションを行う場合、基板１表
面の反転防止効果を強めることができる。これは、炭化
シリコン［６にｎ型またはｐ型の不純物をドープすると
ｐ型またはｎ型の導電膜となり、ドープされた炭化シリ
コン膜６まで第３のシリコン酸化膜２Ｃの埋め込み電極
とすることができ、基板３１に対して電界強度が強くな
ることによって達成することができるのである。
本発明によれば、バーズビークを生じ難くすることがで
き、かつ基板内に結晶欠陥を生じ難くすることができ、
良好な素子分離領域を形成することができるという効果
がある。
き、かつ基板内に結晶欠陥を生じ難くすることができ、
良好な素子分離領域を形成することができるという効果
がある。
第１図は本発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
の製造工程を説明する図、 第２図は従来例の一例の製造工程を説明する図、第３図
は従来例の他の一例の製造工程を説明する図である。 ・・・・・・基板、 ａ・・・・・・第１のシリコン酸化膜、ｂ・・・・・・
第２のシリコン酸化膜、Ｃ・・・・・・第３のシリコン
酸化膜、ｄ・・・・・・第４のシリコン酸化膜、・・・
・・・シリコン窒化膜、 ・・・・・・開口部、 ・・・・・・トレンチ溝、 ・・・・・・炭化シリコン膜、 ・・・・・・ポリシリコン膜。 従来例の一例の製造工程を説明する因 業２図 （α） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 一実施例の製造工程を説明する図 第１図 （ｅ） （ｆ） 一実施例の製造工程を説明する図 第 図
の製造工程を説明する図、 第２図は従来例の一例の製造工程を説明する図、第３図
は従来例の他の一例の製造工程を説明する図である。 ・・・・・・基板、 ａ・・・・・・第１のシリコン酸化膜、ｂ・・・・・・
第２のシリコン酸化膜、Ｃ・・・・・・第３のシリコン
酸化膜、ｄ・・・・・・第４のシリコン酸化膜、・・・
・・・シリコン窒化膜、 ・・・・・・開口部、 ・・・・・・トレンチ溝、 ・・・・・・炭化シリコン膜、 ・・・・・・ポリシリコン膜。 従来例の一例の製造工程を説明する因 業２図 （α） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 一実施例の製造工程を説明する図 第１図 （ｅ） （ｆ） 一実施例の製造工程を説明する図 第 図
Claims (5)
- （１）基板上に第１のシリコン酸化膜、耐酸化性の第１
の絶縁膜及び第２の絶縁膜を順次形成する工程と、 第２の絶縁膜、第１の絶縁膜及び第１のシリコン酸化膜
を選択的に異方性エッチングして開口部を形成するとと
もに前記基板を露出させる工程と、 前記開口部を介して前記基板を選択的に異方性エッチン
グして溝状凹部を形成する工程と、前記第２の絶縁膜を
除去する工程と、 前記第１の絶縁膜をマスクとして前記溝状凹部内の前記
基板を選択的に酸化して第２のシリコン酸化膜を形成す
る工程と、 前記第１の絶縁膜及び前記溝状凹部内の第２のシリコン
酸化膜を覆うように炭化シリコン膜を形成する工程と、 前記溝状凹部内に充填材を埋め込む工程と、前記充填材
の上等を覆うように第３の絶縁膜を形成する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）第１の絶縁膜がシリコン窒化膜からなることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - （３）第２の絶縁膜がシリコン酸化膜からなることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - （４）充填材が非単結晶シリコンからなることを特徴と
する請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - （５）第３の絶縁膜がシリコン酸化膜からなることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6831589A JPH02246352A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6831589A JPH02246352A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246352A true JPH02246352A (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=13370263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6831589A Pending JPH02246352A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02246352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03290948A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-12-20 | Nec Corp | 半導体装置 |
| KR100388458B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-06-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | 트렌치 소자분리 공정을 사용하는 반도체 소자 제조방법 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6831589A patent/JPH02246352A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03290948A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-12-20 | Nec Corp | 半導体装置 |
| KR100388458B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2003-06-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | 트렌치 소자분리 공정을 사용하는 반도체 소자 제조방법 |
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