JPH04277650A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH04277650A
JPH04277650A JP3970991A JP3970991A JPH04277650A JP H04277650 A JPH04277650 A JP H04277650A JP 3970991 A JP3970991 A JP 3970991A JP 3970991 A JP3970991 A JP 3970991A JP H04277650 A JPH04277650 A JP H04277650A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
wide
isolation trench
element isolation
narrow
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
Application number
JP3970991A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Inoue
井上 達朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3970991A priority Critical patent/JPH04277650A/ja
Publication of JPH04277650A publication Critical patent/JPH04277650A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に様々な素子分離領域幅の溝分離構造を備えた
半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の製造方法について、図を参照して
工程順に説明する。
【0003】まず、図15に示すように、シリコン基板
1の表面に既知の方法で第1の酸化シリコン膜2と窒化
シリコン膜3を形成し、素子分離領域となる部分以外に
レジスト等の図示しないパターニングマスクを用いてリ
アクティブ・イオン・エッチング法などの異方性エッチ
ングにより、窒化シリコン膜3,第1の酸化シリコン膜
2,シリコン基板1をエッチングして狭い素子分離溝5
と広い素子分離溝6を形成する。次に、化学気相成長法
などで酸化シリコンの第1の絶縁膜7を形成し、溝を埋
め込むようにBPSGなどで第2の絶縁膜8を、化学的
気相成長法などで形成する。
【0004】次に、図16に示すようにスチーム処理を
すると第2の絶縁膜8はリフローされて表面が平坦化さ
れる。更に、図17に示すように、窒化シリコン膜3の
表面が現れるまで、第3の酸化膜11をエッチバックし
、狭い素子分離溝5を第3の絶縁膜11で埋め込んだ構
造が得られる。最後に、図18に示すように窒化シリコ
ン膜3と第1の酸化シリコン膜2を除去する。
【0005】またこの製造方法の他に広い素子分離溝の
かわりにフィールド酸化膜を用いる製造方法がある。こ
の製造方法について、図19〜図23を参照して工程順
に説明する。
【0006】まず、図19に示すように、シリコン基板
1の表面に既知の方法でフィールド酸化膜12と第1の
酸化シリコン膜2を形成し、フィールド酸化膜12と第
1の酸化シリコン膜2の表面に既知の方法で窒化シリコ
ン膜3を形成する。狭い素子分離溝を形成する箇所に開
孔を有するレジストなどのパターニングマスク4を形成
する。
【0007】次に、図20に示すようにパターニングマ
スク4をマスクとしてリアクティブ・イオン・エッチン
グ法などにより窒化シリコン膜3,第1の酸化シリコン
膜2,シリコン基板1をエッチングして狭い素子分離溝
5を形成する。
【0008】次に、図21に示すように、化学的気相成
長法などで第2の絶縁膜8を形成する。次に、図22に
示すように、窒化シリコン膜3の表面が現れるまで第2
の絶縁膜8をエッチバックする。
【0009】最後に、図23に示すように、窒化シリコ
ン膜3と第1の酸化シリコン膜2を除去する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来、素子分離溝を埋
め込むために、その材料としてカバレッジのよい絶縁膜
を使っていた。この為従来の製造方法で面積の異なる素
子分離溝に絶縁膜を埋め込んでエッチバックした時に次
のような問題点があった。
【0011】狭い素子分離溝に絶縁膜を埋め込むことが
できる。しかし広い素子分離溝の中央部では、エッチバ
ック前の絶縁膜の厚さが端部よりも薄くなっている為に
、エッチバック後でも広い素子分離溝の中央部は端部に
比べて、絶縁膜の厚さが薄くなってしまい、素子分離溝
全体に均一に絶縁膜を埋め込むことができないという問
題点があった。
【0012】そこで、広い素子分離溝に代えて従来のフ
ィールド酸化膜を形成し、狭い素子分離溝のみを形成し
、絶縁膜を埋め込むことによって素子分離をするという
方法があった。
【0013】しかしこの製法では広い素子分離領域に形
成されたフィールド酸化膜によって、広い素子分離領域
ではバーズビークによる狭チャネル効果や熱処理工程な
どによるTAT(工程準備期間)の長期化などの問題点
があった。
【0014】本発明の目的は、上記欠点を除去し、素子
分離の広い領域と狭い領域とに共に溝を形成し、素子分
離領域全体に均一に絶縁膜を埋め込むことの可能な半導
体装置の製造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明の半導体
装置の製造方法は、半導体基板の表面部に狭い素子分離
溝および広い素子分離溝を形成した後第1の絶縁膜およ
び第2の絶縁膜を順次堆積する工程と、前記広い素子分
離溝の底部の前記第2の絶縁膜上に所定のパターニング
マスクを形成した後エッチングを行ない前記狭い素子分
離溝および広い素子分離溝の形成されていない部分の前
記第2の絶縁膜および第1の絶縁膜を除去する工程と、
第3の絶縁膜を堆積したのち熱処理により表面の平坦化
を行なう工程と、エッチバックを行ない前記狭い素子分
離溝および広い素子分離溝内に前記第3の絶縁膜を残す
工程とを有するというものである。
【0016】また、本願第2の発明の半導体装置の製造
方法は、半導体基板の表面部に狭い素子分離溝および広
い素子分離溝を形成した後第1の絶縁膜およびポリシリ
コン膜を順次に堆積する工程と、前記広い素子分離溝の
底部の前記ポリシリコン膜上に所定のパターニングマス
クを形成した後エッチングを行ない前記狭い素子分離溝
および広い素子分離溝の形成されていない部分の前記ポ
リシリコン膜および第1の絶縁膜を除去する工程と、第
2の絶縁膜を堆積したのち熱処理により表面の平坦化を
行なう工程と、エッチバックを行ない前記狭い素子分離
溝および広い素子分離溝内に前記第2の絶縁膜を残す工
程とを有するというものである。
【0017】
【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〜図8は本願第1の発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示す半導体チップの断面図である。
【0018】例えば、図1に示すように、P型シリコン
基板1の表面に第1の酸化シリコン膜2を例えば厚さ5
0nm形成し、第1の酸化シリコン膜2の表面に例えば
化学的気相成長法で窒化シリコン膜3を厚さ150nm
形成する。次に例えばホトリソグラフィ技術を用いて素
子分離領域上に開孔を有するパターニングマスク4を形
成する。
【0019】つづいて図2に示すように、パターニング
マスク4をマスクにして、例えばリアクティブ・イオン
・エッチング法で異方性エッチングを行い、窒化シリコ
ン膜3と第1の酸化シリコン膜2とシリコン基板1を順
番にエッチングして、深さが例えば1.5μmの狭い素
子分離溝5と広い素子分離溝6を形成する。
【0020】次に、図3に示すように、パターニングマ
スク4を除去した後に、窒化シリコン膜3の表面と狭い
素子分離溝5と広い素子分離溝6を覆うように、例えば
酸化シリコン膜などの第1の絶縁膜7を例えば化学的気
相成長法で厚さ200nm形成する。更に第1の絶縁膜
7の上に例えばBPSGなどの第2の絶縁膜8を例えば
化学的気相成長法で厚さ500nm形成し、広い素子分
離溝6内の第2の絶縁膜8の上に、例えばレジスト等の
パターニングマスク9を形成する。
【0021】つづいて、図4に示すようにパターニング
マスク9をマスクに、窒化シリコン膜3の表面が現れる
まで、例えばリアクティブ・イオン・エッチング法で、
第2の絶縁膜8をエッチバックする。
【0022】さらに、図5に示すように、例えば化学的
気相成長法で例えば有機オキシシランの熱分解法による
BPSGなどの第3の絶縁膜10を例えば厚さ800n
m形成する。
【0023】さらに、図6に示すように、第3の絶縁膜
10に例えば900℃の酸素雰囲気中で熱処理を施して
やることにより第3の絶縁膜10は平坦化される。
【0024】つづいて、図7に示すように、窒化シリコ
ン膜3の表面が現れるまで第3の絶縁膜を例えばリアク
ティブ・イオン・エッチング法でエッチバックし、広い
素子分離溝6に埋め込む。
【0025】最後に図8に示すように、窒化シリコン膜
3をホットリン酸で、さらに第1の酸化膜をフッ酸で除
去する。
【0026】本実施例の特色は、広い素子分離溝6内に
絶縁膜を埋め込む際に、第2の絶縁膜8を一度パターニ
ングしてから、再び第3の絶縁膜10を埋め込んでいる
点である。
【0027】本実施例の効果は、広い素子分離溝の中央
部に絶縁膜をパターニングして残すことによって、広い
素子分離溝の中央部の絶縁膜の厚さがカバレッジの良い
絶縁膜を利用していることで端部よりも薄くなりすぎる
ことを防ぎ、2回目の絶縁膜の埋め込みで、素子分離溝
内に絶縁膜を均一に埋め込むことができるという点であ
る。
【0028】次に本願第2の発明の一実施例について、
図9〜図14を参照して説明する。
【0029】狭い素子分離溝5と広い素子分離溝6を形
成するところまでは前述の実施例と同じである。その後
パターニングマスク4を除去し、図9に示すように、例
えば900℃のスチーム雰囲気中で溝内部と窒化シリコ
ン膜3表面を酸化して例えば厚さ30nmの第1の絶縁
膜7を形成する。つづいて、第1の絶縁膜7の表面にポ
リシリコン層11を例えば化学的気相成長法で厚さ80
0nm形成し、広い素子分離溝6内のポリシリコン層1
1の上に、例えばレジストなどのパターニングマスク9
を形成する。
【0030】次に、図10に示すように、パターニング
マスク9をマスクにしてポリシリコン層11を前記狭い
素子分離溝5の深さが例えば700nmになるまでエッ
チバックする。
【0031】つづいて、図11に示すように、例えば有
機オキシシランの熱分解法によるBPSGなどの第2の
絶縁膜8を例えば厚さ1000nm形成する。次に、図
12に示すように、第2の絶縁膜8に例えば900℃の
酸素雰囲気中で熱処理を施してやることにより、第2の
絶縁膜8は平坦化される。
【0032】次に、図13に示すように、第2の絶縁膜
8を窒化シリコン膜3の表面が現れるまでエッチバック
する。最後に、図14に示すように、窒化シリコン膜3
と第1の酸化膜2を除去する。
【0033】本実施例の特色は、広い素子分離溝6内に
ポリシリコン層11を設けてパターニングすることと、
狭い素子分離溝7の途中までポリシリコン層11を埋め
込むことにある。
【0034】本実施例の効果は、ポリシリコン層を素子
分離溝内に形成することによって、第2の絶縁膜の流動
性を抑えることができ、又、広い素子分離溝内を絶縁膜
で埋め込みやすくなるということである。
【0035】しかし、素子分離の広い領域と狭い領域を
共に溝分離構造にして、広い素子分離溝に絶縁膜を均一
に埋め込むという本発明の主旨は保たれている。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、次のよう
な効果がある。広い素子分離溝内にパターニングした第
2の絶縁膜またはポリシリコン膜を設けることによって
どんな広さの素子分離溝も均一に絶縁膜で埋め込むこと
ができる。従って平面の平坦性を確保できる。又フィー
ルド酸化膜を形成する必要がないのでバーズビークなど
による狭チャネル効果を避けることができ、フィールド
酸化,素子分離領域へのイオン注入などの時間のかかる
工程を不要とし、TATの短縮化が可能になるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図2】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図3】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図4】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図5】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図6】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図7】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図8】本願第1の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図9】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する断
面図である。
【図10】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する
断面図である。
【図11】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する
断面図である。
【図12】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する
断面図である。
【図13】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する
断面図である。
【図14】本願第2の発明の一実施例の説明に使用する
断面図である。
【図15】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図16】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図17】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図18】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図19】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図20】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図21】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図22】従来技術の説明に使用する断面図である。
【図23】従来技術の説明に使用する断面図である。
【符号の説明】
1    シリコン基板 2    第1の酸化シリコン膜 3    窒化シリコン膜 4    パターニングマスク 5    狭い素子分離溝 6    広い素子分離溝 7    第1の絶縁膜 8    第2の絶縁膜 9    パターニングマスク 10    第3の絶縁膜 11    ポリシリコン層 12    フィールド酸化膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板の表面部に狭い素子分離溝
    および広い素子分離溝を形成した後第1の絶縁膜および
    第2の絶縁膜を順次堆積する工程と、前記広い素子分離
    溝の底部の前記第2の絶縁膜上に所定のパターニングマ
    スクを形成した後エッチングを行ない前記狭い素子分離
    溝および広い素子分離溝の形成されていない部分の前記
    第2の絶縁膜および第1の絶縁膜を除去する工程と、第
    3の絶縁膜を堆積したのち熱処理により表面の平坦化を
    行なう工程と、エッチバックを行ない前記狭い素子分離
    溝および広い素子分離溝内に前記第3の絶縁膜を残す工
    程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】  半導体基板の表面部に狭い素子分離溝
    および広い素子分離溝を形成した後第1の絶縁膜および
    ポリシリコン膜を順次堆積する工程と、前記広い素子分
    離溝の底部の前記ポリシリコン膜上に所定のパターニン
    グマスクを形成した後エッチングを行ない前記狭い素子
    分離溝および広い素子分離溝の形成されていない部分の
    前記ポリシリコン膜および第1の絶縁膜を除去する工程
    と、第2の絶縁膜を堆積したのち熱処理により表面の平
    坦化を行なう工程と、エッチバックを行ない前記狭い素
    子分離溝および広い素子分離溝内に前記第2の絶縁膜を
    残す工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
JP3970991A 1991-03-06 1991-03-06 半導体装置の製造方法 Pending JPH04277650A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3970991A JPH04277650A (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
JP3970991A JPH04277650A (ja) 1991-03-06 1991-03-06 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04277650A true JPH04277650A (ja) 1992-10-02

Family

ID=12560524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3970991A Pending JPH04277650A (ja) 1991-03-06 1991-03-06 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04277650A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0883837A (ja) * 1994-09-09 1996-03-26 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0883837A (ja) * 1994-09-09 1996-03-26 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5516720A (en) Stress relaxation in dielectric before metallization
US6228727B1 (en) Method to form shallow trench isolations with rounded corners and reduced trench oxide recess
US5308786A (en) Trench isolation for both large and small areas by means of silicon nodules after metal etching
US6127241A (en) Trench isolation structure and fabrication method thereof
US5294562A (en) Trench isolation with global planarization using flood exposure
JP3880207B2 (ja) トレンチ隔離の形成方法
JPH02214140A (ja) トレンチ分離構造を形成するためにシリコン基板に丸形底部を有するトレンチを形成する方法
US5371036A (en) Locos technology with narrow silicon trench
JP3462174B2 (ja) シリコン基板内にトレンチ構造部を形成するための方法
JPH0427702B2 (ja)
JPH04303942A (ja) 半導体装置の製造方法
US6180492B1 (en) Method of forming a liner for shallow trench isolation
US6103581A (en) Method for producing shallow trench isolation structure
JPS61256649A (ja) 素子分離領域の形成方法
JPH05849B2 (ja)
JP2955838B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04277650A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2757358B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04209534A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1092806A (ja) 半導体素子の分離領域形成方法
JPH05206263A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63188952A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2517751B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521592A (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体装置
JPS63228732A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991130