JPH04277649A - 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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- JPH04277649A JPH04277649A JP3965191A JP3965191A JPH04277649A JP H04277649 A JPH04277649 A JP H04277649A JP 3965191 A JP3965191 A JP 3965191A JP 3965191 A JP3965191 A JP 3965191A JP H04277649 A JPH04277649 A JP H04277649A
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Landscapes
- Element Separation (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に素子間の絶縁分離のための溝の埋設方法に関
する。
関し、特に素子間の絶縁分離のための溝の埋設方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】素子間の絶縁分離のために半導体基板に
溝（以下トレンチと呼ぶ）を設ける方法が多く用いられ
ているが、このトレンチの埋設物として一般に酸化シリ
コン等の絶縁物や多結晶シリコンが用いられている。近
年では、半導体基板の熱処理におけるストレス軽減のた
めに、単結晶シリコンから成る半導体基板と熱膨張率が
等しい多結晶シリコンを埋設することがより一般的であ
る。以下このトレンチに多結晶シリコンを埋設する方法
を図面を用いて説明する。
溝（以下トレンチと呼ぶ）を設ける方法が多く用いられ
ているが、このトレンチの埋設物として一般に酸化シリ
コン等の絶縁物や多結晶シリコンが用いられている。近
年では、半導体基板の熱処理におけるストレス軽減のた
めに、単結晶シリコンから成る半導体基板と熱膨張率が
等しい多結晶シリコンを埋設することがより一般的であ
る。以下このトレンチに多結晶シリコンを埋設する方法
を図面を用いて説明する。
【０００３】まず図２（ａ）に示すように、シリコン基
板１上面に、エッチング用のマスク膜５を形成したのち
、トレンチを設けようとする所定の位置のマスク膜を除
去する。このマスク膜５は、ＳｉＯ２ ，Ｓｉ３ Ｎ４
等の絶縁膜やホトレジスト膜が主に用いられる。次に
このマスク膜５の開口部から、ドライエッチング法によ
りシリコン基板１をエッチングし、トレンチ２を形成す
る。 この時、トレンチ２内では、部分的に開口部よりも幅の
広い部分ができる。この広がりは一般にボウイング６と
呼ばれている。
板１上面に、エッチング用のマスク膜５を形成したのち
、トレンチを設けようとする所定の位置のマスク膜を除
去する。このマスク膜５は、ＳｉＯ２ ，Ｓｉ３ Ｎ４
等の絶縁膜やホトレジスト膜が主に用いられる。次に
このマスク膜５の開口部から、ドライエッチング法によ
りシリコン基板１をエッチングし、トレンチ２を形成す
る。 この時、トレンチ２内では、部分的に開口部よりも幅の
広い部分ができる。この広がりは一般にボウイング６と
呼ばれている。
【０００４】次に図２（ｂ）に示すように、マスク膜５
を除去したのちトレンチ２の表面を含む全面に酸化シリ
コン膜等の絶縁膜３を形成する。次で、このようなボウ
イング形状のトレンチ２にＬＰ−ＣＶＤ法により多結晶
シリコン膜４Ａを堆積すると、多結晶シリコン膜は等方
的に成長するため、トレンチ２内の全てが多結晶シリコ
ン膜で満たされる前に、トレンチ２の開口部が塞がって
しまい、トレンチ２内に空洞７Ａが形成される。次に、
図２（ｃ）に示すように、シリコン基板１上に堆積した
不要な多結晶シリコン膜４Ａをドライエッチング法やウ
ェットエッチング法により除去すると、トレンチ２の内
部に空洞が残ったり、トレンチ２内に残された多結晶シ
リコン膜４Ａの上部に空洞が溝９として露出する場合が
有る。
を除去したのちトレンチ２の表面を含む全面に酸化シリ
コン膜等の絶縁膜３を形成する。次で、このようなボウ
イング形状のトレンチ２にＬＰ−ＣＶＤ法により多結晶
シリコン膜４Ａを堆積すると、多結晶シリコン膜は等方
的に成長するため、トレンチ２内の全てが多結晶シリコ
ン膜で満たされる前に、トレンチ２の開口部が塞がって
しまい、トレンチ２内に空洞７Ａが形成される。次に、
図２（ｃ）に示すように、シリコン基板１上に堆積した
不要な多結晶シリコン膜４Ａをドライエッチング法やウ
ェットエッチング法により除去すると、トレンチ２の内
部に空洞が残ったり、トレンチ２内に残された多結晶シ
リコン膜４Ａの上部に空洞が溝９として露出する場合が
有る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の製造
方法では、形成されるトレンチの形状により、トレンチ
に埋設した多結晶シリコン膜４Ａの上部に溝９が形成さ
れ、この溝９が後の工程の熱処理等による結晶欠陥の発
生源となったり、シリコン基板上に設けられた絶縁膜の
不良による、トレンチ内部の多結晶シリコン膜４Ａを介
して配線間のショートや、段差による配線の断線等の様
々な不良発生の源となり、半導体装置の信頼性及び歩留
りを低下させるという問題点があった。
方法では、形成されるトレンチの形状により、トレンチ
に埋設した多結晶シリコン膜４Ａの上部に溝９が形成さ
れ、この溝９が後の工程の熱処理等による結晶欠陥の発
生源となったり、シリコン基板上に設けられた絶縁膜の
不良による、トレンチ内部の多結晶シリコン膜４Ａを介
して配線間のショートや、段差による配線の断線等の様
々な不良発生の源となり、半導体装置の信頼性及び歩留
りを低下させるという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板に絶縁分離用の溝を形成する工程
と、この溝の表面を含む全面に絶縁膜を形成する工程と
、全面に多結晶シリコン層を堆積し絶縁膜が形成された
前記溝を埋める工程と、前記多結晶シリコン層をエッチ
ングし前記溝の底部のみに残す工程と、選択成長法によ
り前記溝内に残された前記多結晶シリコン層上に新たに
多結晶シリコン層を堆積する工程とを含んで構成される
。
造方法は、半導体基板に絶縁分離用の溝を形成する工程
と、この溝の表面を含む全面に絶縁膜を形成する工程と
、全面に多結晶シリコン層を堆積し絶縁膜が形成された
前記溝を埋める工程と、前記多結晶シリコン層をエッチ
ングし前記溝の底部のみに残す工程と、選択成長法によ
り前記溝内に残された前記多結晶シリコン層上に新たに
多結晶シリコン層を堆積する工程とを含んで構成される
。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を説明するた
めの半導体チップの断面図である。
。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を説明するた
めの半導体チップの断面図である。
【０００８】まず図１（ａ）に示すように、従来と同様
の操作によりシリコン基板１にトレンチ２を形成したの
ち、トレンチ２を含む全面に酸化シリコン膜等の絶縁膜
３を形成する。トレンチ２の形状は、トレンチ開口部の
幅に比べ、トレンチ内部の幅が部分的に広いボウイング
が形成されている。次に図１（ｂ）に示すように、ＬＰ
−ＣＶＤ法により厚さがトレンチ開口幅の１／２以上の
多結晶シリコン膜４をシリコン基板１上に堆積する。こ
の時トレンチ２の内部に空洞７ができる。
の操作によりシリコン基板１にトレンチ２を形成したの
ち、トレンチ２を含む全面に酸化シリコン膜等の絶縁膜
３を形成する。トレンチ２の形状は、トレンチ開口部の
幅に比べ、トレンチ内部の幅が部分的に広いボウイング
が形成されている。次に図１（ｂ）に示すように、ＬＰ
−ＣＶＤ法により厚さがトレンチ開口幅の１／２以上の
多結晶シリコン膜４をシリコン基板１上に堆積する。こ
の時トレンチ２の内部に空洞７ができる。
【０００９】次に図１（ｃ）に示すように、ドライエッ
チング法やウェットエッチング法を用い、多結晶シリコ
ン膜４を、空洞７が無くなる程度までエッチングし、空
洞や溝のない多結晶シリコン膜４Ａをトレンチ２内の底
部に残す。次に、Ｈ２ Ｎ２ 等をキャリアガスとして
用い、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ，ＳｉＨ４ ，ＳｉＣｌ４
等のガスとＨＣｌガスを用い、数Ｔｏｒｒ〜数百Ｔｏｒ
ｒの圧力、６００〜９００℃の温度の条件を用いる選択
ＣＶＤ法によりトレンチ２の内部に残された多結晶シリ
コン膜４上にのみ、選択的に新たに多結晶シリコン膜８
を堆積させる。
チング法やウェットエッチング法を用い、多結晶シリコ
ン膜４を、空洞７が無くなる程度までエッチングし、空
洞や溝のない多結晶シリコン膜４Ａをトレンチ２内の底
部に残す。次に、Ｈ２ Ｎ２ 等をキャリアガスとして
用い、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ，ＳｉＨ４ ，ＳｉＣｌ４
等のガスとＨＣｌガスを用い、数Ｔｏｒｒ〜数百Ｔｏｒ
ｒの圧力、６００〜９００℃の温度の条件を用いる選択
ＣＶＤ法によりトレンチ２の内部に残された多結晶シリ
コン膜４上にのみ、選択的に新たに多結晶シリコン膜８
を堆積させる。
【００１０】このように本実施例によれば、２回の多結
晶シリコン膜の堆積法を用いるため、トレンチの形状に
よらず良好に多結晶シリコン膜を溝２内に埋設すること
ができる。
晶シリコン膜の堆積法を用いるため、トレンチの形状に
よらず良好に多結晶シリコン膜を溝２内に埋設すること
ができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一度トレ
ンチを埋設するように成長した多結晶シリコン膜を、ト
レンチ内にできる空洞を除去するためにエッチングした
後、トレンチ内に残った多結晶シリコン膜上に選択的に
新たな多結晶シリコン膜を成長することにより、トレン
チの形状にかかわらずトレンチ内部に良好に多結晶シリ
コン膜を埋設できるため、溝に起因する結晶欠陥や断線
等がなくなるという効果を有する。従って半導体装置の
信頼性及び歩留りは向上する。
ンチを埋設するように成長した多結晶シリコン膜を、ト
レンチ内にできる空洞を除去するためにエッチングした
後、トレンチ内に残った多結晶シリコン膜上に選択的に
新たな多結晶シリコン膜を成長することにより、トレン
チの形状にかかわらずトレンチ内部に良好に多結晶シリ
コン膜を埋設できるため、溝に起因する結晶欠陥や断線
等がなくなるという効果を有する。従って半導体装置の
信頼性及び歩留りは向上する。
【図１】本発明の一実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図である。
プの断面図である。
【図２】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
半導体チップの断面図である。
半導体チップの断面図である。
１ シリコン基板
２ トレンチ
３ 絶縁膜
４，４Ａ 多結晶シリコン膜
５ マスク膜
６ ボウイング
７，７Ａ 空洞
８ 多結晶シリコン膜
９ 溝
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板に絶縁分離用の溝を形成す
る工程と、この溝の表面を含む全面に絶縁膜を形成する
工程と、全面に多結晶シリコン層を堆積し絶縁膜が形成
された前記溝を埋める工程と、前記多結晶シリコン層を
エッチングし前記溝の底部のみに残す工程と、選択成長
法により前記溝内に残された前記多結晶シリコン層上に
新たに多結晶シリコン層を堆積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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3965191A JPH04277649A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3965191A JPH04277649A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277649A true JPH04277649A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12558991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3965191A Pending JPH04277649A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277649A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183370A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100753082B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 그의 제조방법 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3965191A patent/JPH04277649A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07183370A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100753082B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 그의 제조방법 |
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