JPH05109882A - Manufacture of semiconductor - Google Patents

Manufacture of semiconductor

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JPH05109882A
JPH05109882A JP3265046A JP26504691A JPH05109882A JP H05109882 A JPH05109882 A JP H05109882A JP 3265046 A JP3265046 A JP 3265046A JP 26504691 A JP26504691 A JP 26504691A JP H05109882 A JPH05109882 A JP H05109882A
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polycrystalline silicon
layer
silicon
substrate
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昭二 三浦
Takayoshi Sugisaka
貴是 杉坂
Atsushi Komura
篤 小邑
Toshio Sakakibara
利夫 榊原
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Abstract

PURPOSE:To prevent an interconnection from being cut at a stepped part due to the difference in level of an isolation groove part which has been formed in an SOI substrate and to prevent a short circuit from being caused. CONSTITUTION:A field oxide film 8 is formed on the main face of an SOI layer composed of a second silicon substrate 3 which has been formed on an insulating film 2. A silicon nitride film 9 and an SiO2 film 10 are formed sequentially. After that, isolation grooves 13 which reach the insulating film 2 are formed by an R. I. E. operation by making use of the SiO2 film 10 as a mask. Insulating films 13 are formed on the inner wall surface of the isolation grooves 12; in addition, polycrystalline silicon 14 is filled into the isolation grooves 12. While a control operation is being executed in such a way that the upper end of the polycrystalline silicon 14 inside the isolation grooves 12 becomes higher than the upper end of the silicon nitride film 9, the polycrystalline silicon 14 is etched back, and the polycrystalline silicon 14 on the surface of the substrate is removed. Then, the SiO2 film 10 is etched and removed while the poly-crystalline silicon 14 inside the isolation grooves 12 and the silicon nitride film 9 are used as etching stoppers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、詳しくはSOI(Silicon On Ins
ulator)基板における素子間分離に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more specifically, SOI (Silicon On Ins).
ultor) separation of elements in a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、モノリシックな半導体集積回
路に用いられる素子間分離法として、素子間を絶縁体で
分離する方法が知られている。例えば、特開昭61−5
9852号公報には、貼り合わせSOI基板に分離溝を
形成して素子分離を行う半導体装置の製造方法が開示さ
れている。この方法は2枚のシリコン基板を絶縁膜を介
して接合してSOI基板を得、このSOI基板の一方の
主面から基板内の絶縁膜に達するまでのトレンチ分離溝
を形成した後熱酸化等により分離溝の内壁面を含むSO
I基板表面に絶縁被膜を形成し、多結晶シリコンで分離
溝を埋設した後に、基板表面において分離溝からはみ出
た絶縁被膜や多結晶シリコンを除去して、基板から、あ
るいは素子間を絶縁体により電気的に完全に分離するも
のである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an element isolation method used for a monolithic semiconductor integrated circuit, a method of isolating elements with an insulator has been known. For example, JP-A-61-5
Japanese Patent No. 9852 discloses a method of manufacturing a semiconductor device in which a separation groove is formed in a bonded SOI substrate to perform element separation. In this method, two silicon substrates are joined together via an insulating film to obtain an SOI substrate, and a trench isolation groove from one main surface of the SOI substrate to the insulating film in the substrate is formed, followed by thermal oxidation or the like. SO including the inner wall surface of the separation groove
I After forming an insulating film on the surface of the substrate and filling the separation groove with polycrystalline silicon, the insulating film and the polycrystalline silicon protruding from the separation groove on the surface of the substrate are removed, and an insulating material is provided between the substrate and the elements. They are completely electrically separated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の製造
工程において、SOI基板に分離溝を形成する場合、そ
のマスクとして酸化膜を基板表面に形成することが一般
的にされる。ここで、このマスクとしての酸化膜は、S
OI基板内の基板間分離用の絶縁膜と同程度のエッチン
グ比を有するものであるために、分離溝形成直後におい
ては、分離溝内に上記絶縁膜が露出しており、このマス
クとしての酸化膜をエッチング除去しようとすると、同
時に基板内の絶縁膜もエッチングされてしまうことにな
る。そのため、このマスクとしての酸化膜は多結晶シリ
コンで分離溝を埋めてから、上記絶縁被膜の除去に続い
てエッチング除去することが一般的である。
By the way, in the above manufacturing process, when forming an isolation groove in an SOI substrate, it is general to form an oxide film as a mask on the surface of the substrate. Here, the oxide film as the mask is S
Since the insulating film has the same etching ratio as the insulating film for separating the substrates in the OI substrate, the insulating film is exposed in the separation groove immediately after the formation of the separation groove, and the oxidation as the mask is performed. When the film is to be removed by etching, the insulating film in the substrate is also etched at the same time. For this reason, it is general that the oxide film as the mask is filled with polycrystalline silicon to fill the isolation trench, and then is removed by etching after removing the insulating film.

【0004】ところが、その場合、このマスクとしての
酸化膜を除去する際に、分離溝の内壁面に形成した絶縁
被膜も深さ方向にエッチングされてしまうことが判明し
た。分離溝内壁面の絶縁被膜がエッチングされると、分
離溝部分の基板表面に激しい段差が形成され、基板表面
のポリシリコン配線やAl配線に断切れが起こったり、
ショートが発生するといった問題がある。
However, in that case, it was found that when the oxide film as the mask is removed, the insulating coating formed on the inner wall surface of the separation groove is also etched in the depth direction. When the insulating film on the inner wall surface of the separation groove is etched, a severe step is formed on the substrate surface in the separation groove portion, and the polysilicon wiring or the Al wiring on the substrate surface is disconnected,
There is a problem that a short circuit occurs.

【0005】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、上記工程途中での分離溝内壁面の絶縁被膜のエ
ッチングを防ぐことにより、分離溝部分の段差をなくし
て、配線の段切れやショートの発生をなくすことのでき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the insulating film on the inner wall surface of the separation groove from being etched during the above process, thereby eliminating the step in the separation groove portion and disconnecting the wiring. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can eliminate the occurrence of short circuits and short circuits.

【0006】[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、絶縁性基板上に設定されたSOI層の該SO
I層主面に、第1の層、第2の層を順次堆積する工程
と、前記SOI層主面の所定部位を露出すべく、前記第
1、第2の層に開口を形成する工程と、前記第2の層を
マスクとして、前記SOI層を前記開口を介してエッチ
ングして、上記絶縁性基板にまで達する分離溝を形成す
る工程と、該分離溝の内壁面に絶縁被膜を形成する工程
と、前記開口を介して前記分離溝内に充填材を、その上
端が前記第1の層の位置以上となる位置まで充填する工
程と、前記充填材と前記第1の層とを前記絶縁被膜のエ
ッチング防止膜として前記第2の層を除去する工程と、
前記第1の層を選択的に除去する工程とを含むことを特
徴とする。
According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the SO of an SOI layer set on an insulating substrate is
A step of sequentially depositing a first layer and a second layer on the main surface of the I layer, and a step of forming an opening in the first and second layers so as to expose a predetermined portion of the main surface of the SOI layer. , A step of etching the SOI layer through the opening using the second layer as a mask to form a separation groove reaching the insulating substrate, and forming an insulating film on the inner wall surface of the separation groove. A step of filling a filler into the separation groove through the opening to a position where an upper end of the filler is equal to or higher than the position of the first layer; and the filler and the first layer are insulated from each other. Removing the second layer as an etching preventive film for the coating;
Selectively removing the first layer.

【0007】[0007]

【作用】本発明の半導体装置の製造方法では、SOI層
主面に、第1、第2の層を順に形成するとともに、分離
溝へ充填する充填材の高さを第1の層の位置以上になる
ように制御する。このため、分離溝形成時のマスクとし
た第2の層をエッチング除去する際、分離溝内に形成し
た絶縁被膜は、充填材と第1の層によりそのエッチング
が防止され、絶縁被膜がエッチングされることに起因し
た分離溝部分の段差は発生しない。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the first and second layers are sequentially formed on the main surface of the SOI layer, and the height of the filling material filling the separation groove is equal to or higher than the position of the first layer. Control to become. Therefore, when the second layer used as a mask for forming the separation groove is removed by etching, the insulating film formed in the separation groove is prevented from being etched by the filler and the first layer, and the insulating film is etched. Therefore, the step of the separation groove portion due to this is not generated.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づき説明す
る。 (第1実施例)P- 型の第1の単結晶シリコン基板1の
一方の主面に鏡面研磨を施した後、熱酸化を施し所定の
膜厚の絶縁膜2を形成する。そして、この第1のシリコ
ン基板1表面の絶縁膜2側に、鏡面研磨された主面を有
する第2の単結晶シリコン基板3を十分に清浄な雰囲気
下で密着、加熱して、それぞれのシリコン基板1、3で
絶縁膜2を挟むように一体に接合する。これにより、第
1のシリコン基板1上に絶縁膜2を介して第2のシリコ
ン基板3を接合して構成されたSOI基板が作製される
(図1参照)。なお、図1中、4は接合を施す前に第2
のN- 型シリコン基板3表面よりドーピングすることに
より形成したN型の高濃度不純物(Sb)層である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. (First Embodiment) One main surface of a P -type first single crystal silicon substrate 1 is mirror-polished and then thermally oxidized to form an insulating film 2 having a predetermined thickness. Then, a second single-crystal silicon substrate 3 having a mirror-polished main surface is adhered and heated on the surface of the first silicon substrate 1 on the side of the insulating film 2 in a sufficiently clean atmosphere to heat the respective silicon. The substrates 1 and 3 are integrally bonded so as to sandwich the insulating film 2. As a result, an SOI substrate configured by bonding the second silicon substrate 3 on the first silicon substrate 1 via the insulating film 2 is manufactured (see FIG. 1). In FIG. 1, reference numeral 4 indicates a second position before joining.
Is an N-type high-concentration impurity (Sb) layer formed by doping from the surface of the N -type silicon substrate 3.

【0009】そして、一連の酸化、フォトリソグラフ
ィ、不純物拡散工程により、Pウエル領域5、Nウエル
領域6、ディープN+ 領域7をSOI層とされた第2の
シリコン基板3側に形成する(図2参照)。なお、この
間第2のシリコン基板3の表面の酸化膜の成長及び除去
は自由に行なえる。この後、第2のシリコン基板3側の
表面に、フィールド酸化膜8をLOCOS(Local
Oxidation of Silicon)法により
形成する(図3参照)。なお、LOCOS法は、基板表
面にパッド酸化膜8aを形成し、所定部位に酸化抑制膜
としてのSi3 4 膜を形成した後、該Si34 膜が
形成されていない部位を熱酸化などにより酸化して厚い
フィールド酸化膜8を形成するもので、図3はLOCO
S法による酸化後、Si3 4 膜をH3 PO4 により除
去した後の図である。
Then, a P well region 5, an N well region 6 and a deep N + region 7 are formed on the side of the second silicon substrate 3 which is an SOI layer by a series of oxidation, photolithography and impurity diffusion steps (FIG. 2). During this period, the growth and removal of the oxide film on the surface of the second silicon substrate 3 can be freely performed. Then, the field oxide film 8 is formed on the surface of the second silicon substrate 3 side by LOCOS (Local).
Oxidation of Silicon) method (see FIG. 3). In the LOCOS method, a pad oxide film 8a is formed on the surface of the substrate, a Si 3 N 4 film as an oxidation suppressing film is formed on a predetermined portion, and then a portion where the Si 3 N 4 film is not formed is thermally oxidized. The thick field oxide film 8 is formed by oxidization by, for example,
After oxidation by S method the Si 3 N 4 film is a diagram after removal by H 3 PO 4.

【0010】次に、基板表面に再び第1の絶縁層として
のSi3 4 膜9及び第2の絶縁層としてのSiO2
10を順次CVD法により堆積させ、1000℃のアニ
ール処理を行なって、SiO2 膜10を緻密化する。続
いて、図示しないレジストを堆積し、公知のフォトリソ
グラフィ処理とエッチングガスとしてCF4 ,CHF 3
系ガスを用いたR.I.E(Reactive Ion
Etching)処理を施し、SiO2 膜10、Si
3 4 膜9及びフィールド酸化膜8をレジストをマスク
としてシリコン基板3の表面に達するまで選択的にエッ
チングして開口11を形成する(図4参照)。なお、図
4はレジスト剥離後の状態を示している。
Next, a first insulating layer is again formed on the substrate surface.
Si3NFourSiO as the film 9 and the second insulating layer2film
10 are sequentially deposited by the CVD method, and annealed at 1000 ° C.
Is treated with SiO22The film 10 is densified. Continued
Then, deposit a resist (not shown), and
CF as graphic processing and etching gasFour, CHF 3
The R.I. I. E (Reactive Ion
 Etching) treatment, SiO2Film 10, Si
3NFourThe film 9 and the field oxide film 8 are masked with a resist
As an etchant until the surface of the silicon substrate 3 is reached.
The openings 11 are formed by etching (see FIG. 4). Note that the figure
4 shows the state after the resist is peeled off.

【0011】次に、SiO2 膜10をマスクにしてエッ
チングガスとしてHBr系ガスを用いたR.I.E処理
により第2のシリコン基板3を選択的にエッチングし、
絶縁膜2に達する分離溝12を形成する(図5参照)。
この場合、SiO2 膜10とシリコン基板3とのエッチ
ング選択比により良好に分離溝12が絶縁膜2に達する
ように、前工程におけるSiO2 膜10の堆積厚さが決
定されている。
Next, using the SiO 2 film 10 as a mask, R.V. I. The second silicon substrate 3 is selectively etched by the E treatment,
The isolation trench 12 reaching the insulating film 2 is formed (see FIG. 5).
In this case, the deposition thickness of the SiO 2 film 10 in the previous step is determined so that the isolation trench 12 reaches the insulating film 2 favorably by the etching selection ratio between the SiO 2 film 10 and the silicon substrate 3.

【0012】次いで、熱酸化を施すことにより分離溝1
2の内壁面に絶縁被膜13を形成し、続いて多結晶シリ
コン14をLP−CVD法により堆積する。このとき、
多結晶シリコン14は分離溝12内を埋設するとともに
SiO2 膜10上にも堆積することになる(図6参
照)。次に、ドライエッチング処理により、SiO2
10の上に堆積した多結晶シリコン14をエッチングバ
ック(1回目)する(図7参照)。この時、分離溝12
内に残る多結晶シリコン14の上端はSi3 4 膜9よ
り上部になるようエッチングをストップさせる。
Then, thermal oxidation is applied to the separation groove 1
Insulating film 13 is formed on the inner wall surface of 2, and then polycrystalline silicon 14 is deposited by LP-CVD. At this time,
The polycrystalline silicon 14 fills the isolation trench 12 and is also deposited on the SiO 2 film 10 (see FIG. 6). Then, by dry etching, the polycrystalline silicon 14 deposited on the SiO 2 film 10 is etched back (first time) (see FIG. 7). At this time, the separation groove 12
The etching is stopped so that the upper end of the polycrystalline silicon 14 remaining inside is located above the Si 3 N 4 film 9.

【0013】次に、フッ素溶液によるウェットエッチン
グ処理によりSiO2 膜10をエッチング除去する(図
8参照)。この時、Si3 4 膜9と、このSi3 4
膜9より上部に上端がくるように残した多結晶シリコン
14とがエッチングストッパとなり、フィールド酸化膜
8及び分離溝12の内壁面に形成された絶縁被膜13は
エッチングされない。
Next, the SiO 2 film 10 is removed by etching by a wet etching process using a fluorine solution (see FIG. 8). At this time, the the Si 3 N 4 film 9, the Si 3 N 4
The polycrystalline silicon 14 left so that its upper end is above the film 9 serves as an etching stopper, and the insulating film 13 formed on the inner wall surfaces of the field oxide film 8 and the isolation trench 12 is not etched.

【0014】次に、ドライエッチング処理により、分離
溝12内に埋め込まれた多結晶シリコン14のSi3
4 膜9より上に突出している部分をエッチングバック
(2回目)する(図9参照)。この時、次工程で多結晶
シリコン14の上側に後述する熱酸化膜15を成長させ
たときに、熱酸化膜15と周囲のフィールド酸化膜8と
が同一高さとなるように、多結晶シリコン14の上端は
フィールド酸化膜8の上端から0.3μm程度下側にな
るよう制御するのが望ましい。
Next, by dry etching, Si 3 N of the polycrystalline silicon 14 embedded in the isolation trench 12 is etched.
4 The portion protruding above the film 9 is etched back (second time) (see FIG. 9). At this time, when a thermal oxide film 15 to be described later is grown on the upper side of the polycrystalline silicon 14 in the next step, the polycrystalline silicon 14 and the surrounding field oxide film 8 have the same height so that the thermal oxide film 15 and the surrounding field oxide film 8 have the same height. It is desirable to control the upper end of the field oxide film to be lower than the upper end of the field oxide film 8 by about 0.3 μm.

【0015】次に、分離溝12内に埋め込まれた多結晶
シリコン14の上部をSi3 4 膜9により選択的に熱
酸化して酸化膜15を成長させた後(図10参照)、こ
のSi3 4 膜9をエッチング除去する(図11参
照)。図11からも明らかなように、分離溝12部分は
段差が形成されず、平坦な形状を有している。次に、パ
ッド酸化膜8a除去後、薄いゲ−ト酸化膜を形成し、L
PーCVD処理、フォトリソグラフィおよびエッチング
処理を施すことにより多結晶シリコン配線(ゲ−ト電
極)16を形成し、選択ドーピングによりP+ 拡散層1
7、N+ 拡散層18を形成する(図12参照)。この
間、フィールド酸化膜8のエッチングは0.2μm程度
であり、前記分離溝12部分の平坦性は損なわれること
はない。
Next, the upper portion of the polycrystalline silicon 14 embedded in the isolation trench 12 is selectively thermally oxidized by the Si 3 N 4 film 9 to grow an oxide film 15 (see FIG. 10). The Si 3 N 4 film 9 is removed by etching (see FIG. 11). As is clear from FIG. 11, a step is not formed in the separation groove 12 portion and has a flat shape. Next, after removing the pad oxide film 8a, a thin gate oxide film is formed, and L
Polycrystalline silicon wiring (gate electrode) 16 is formed by performing P-CVD processing, photolithography and etching processing, and P + diffusion layer 1 is formed by selective doping.
7, N + diffusion layer 18 is formed (see FIG. 12). During this period, the etching of the field oxide film 8 is about 0.2 .mu.m, and the flatness of the isolation trench 12 portion is not impaired.

【0016】続いてPSG、BPSG等の層間絶縁膜1
9を堆積し、必要な部分にコンタクトホールを形成し、
Al配線20、プラズマCVDによる窒化膜等よりなる
保護膜21を形成して、CMOSトランジスタ、バイポ
ーラトランジスタを複合化したBiーCMOS半導体装
置が製造される(図13参照)。このように、本実施例
の製造方法によれば、分離溝12部分において、SiO
2 膜10のエッチング除去時にSi3 4 膜9および多
結晶シリコン14によりその下層にある酸化膜へのエッ
チング進行は防止される。従って、分離溝12部分の段
差は形成されることはなく、平坦な形状が得られるの
で、ポリシリコン配線16、Al配線20の段切れ、シ
ョートといった従来の問題が発生することはない。
Subsequently, an interlayer insulating film 1 of PSG, BPSG, etc.
9 is deposited, a contact hole is formed in a necessary portion,
Al wiring 20, a nitride film formed by plasma CVD, etc.
The protective film 21 is formed, and the CMOS transistor and the bipolar transistor are formed.
Bi-CMOS semiconductor device with integrated transistor
The device is manufactured (see FIG. 13). Thus, the present embodiment
According to the manufacturing method of the
2Si is removed when the film 10 is removed by etching.3NFourMembrane 9 and multi
The crystalline silicon 14 is used to etch the underlying oxide film.
The progress of ching is prevented. Therefore, the step of the separation groove 12 part
No difference is formed and a flat shape is obtained.
Then, the polysilicon wiring 16 and the Al wiring 20 are disconnected,
No traditional problems such as riot occur.

【0017】なお、上記実施例は、LOCOS工程によ
りフィールド酸化膜8を予め形成するものであったが、
他に、均一厚さのパッド用シリコン酸化膜を形成してお
き、Si3 4 膜、CVDによるSiO2 膜の堆積後分
離溝を形成し、分離溝内壁面の絶縁被膜の形成、分離溝
内への多結晶シリコンの充填、多結晶シリコンのエッチ
ングバック、多結晶シリコンとSi3 4 膜をエッチン
グストッパとしたSiO2 膜のエッチング除去を順次実
施したのち、Si3 4 膜のパターニングあるいはSi
3 4 膜の積み直しを行った後、パッド用シリコン酸化
膜にLOCOS工程を施してフィールド酸化膜を形成す
るようにしてもよい。
Although the field oxide film 8 is formed in advance by the LOCOS process in the above embodiment,
In addition, a pad silicon oxide film having a uniform thickness is formed, a separation groove is formed after depositing a Si 3 N 4 film and a SiO 2 film by CVD, and an insulating film on the inner wall surface of the separation groove is formed. After filling the inside with polycrystalline silicon, etching back the polycrystalline silicon, and removing the SiO 2 film by etching using the polycrystalline silicon and the Si 3 N 4 film as etching stoppers, the Si 3 N 4 film is patterned or Si
After reloading the 3 N 4 film, the pad silicon oxide film may be subjected to a LOCOS process to form a field oxide film.

【0018】また、上記実施例では、分離溝形成時のマ
スクとして使用する酸化膜としてCVDによるSiO2
膜を形成するようにしたものを示したが、他にPSG膜
(Phospho Silicate Glass)を
形成するようにしてもよい。さらに、上記第1実施例で
は、ドライエッチング処理により多結晶シリコン14の
1回目のエッチングバックを行ったが、研磨技術により
行ってもよい。 (第2実施例)上記第1実施例のSi3 4 膜9の代わ
りに多結晶シリコン膜9’を用いた第2実施例を以下説
明する。
In the above embodiment, the SiO 2 film formed by CVD is used as an oxide film used as a mask when forming the isolation trench.
Although the film is shown as being formed, a PSG film (Phospho Silicate Glass) may be formed instead. Furthermore, in the first embodiment, the first etching back of the polycrystalline silicon 14 is performed by the dry etching process, but it may be performed by the polishing technique. Illustrating Second Embodiment Hereinafter a second embodiment using a polycrystalline silicon film 9 'in place of the Si 3 N 4 film 9 of the first embodiment.

【0019】上述の図1から図3に示す工程を経た後、
本実施例ではLPーCVDにより多結晶シリコン膜
9’、CVDによりSiO2 膜10を堆積し、上述の図
4に示す工程と同様に、1000℃のアニール処理を行
い、SiO2 膜10を緻密化する。続いて、レジストを
堆積し、フォトリソグラフィ処理を施してレジストパタ
−ンを形成し、エッチングガスとしてCF4,CHF3
系ガスを用いたR.I.E処理によりSiO2 膜10、
多結晶シリコン膜9’及びフィールド酸化膜8に開口1
1を形成し、基板表面にSi3 4 膜22を堆積する
(図14参照)。そして、異方性R.I.E処理を施
し、開口11の側壁にのみSi3 4 膜22を残す(図
15参照)。このSi3 4膜22は後工程において分
離溝12内壁に熱酸化による絶縁被膜13形成時に、開
口11内に露出する多結晶シリコン膜9’が同時に酸化
されないようにするものである。
After passing through the steps shown in FIGS. 1 to 3 described above,
Polycrystalline silicon film 9 'by LP over CVD in this embodiment, SiO 2 is deposited film 10 by CVD, similarly to the step shown in FIG. 4 described above, an annealing process 1000 ° C., densify the SiO 2 film 10 Turn into. Subsequently, a resist is deposited, a photolithography process is performed to form a resist pattern, and CF 4 , CHF 3 are used as an etching gas.
The R.I. I. SiO 2 film 10 by E treatment,
Opening 1 in polycrystalline silicon film 9'and field oxide film 8
1 is formed, and the Si 3 N 4 film 22 is deposited on the substrate surface (see FIG. 14). Then, the anisotropic R.I. I. E treatment is applied to leave the Si 3 N 4 film 22 only on the side wall of the opening 11 (see FIG. 15). The Si 3 N 4 film 22 prevents the polycrystalline silicon film 9 ′ exposed in the opening 11 from being simultaneously oxidized when the insulating film 13 is formed on the inner wall of the separation groove 12 by thermal oxidation in a later step.

【0020】次に、SiO2 膜10をマスクとしてエッ
チングガスとしてHBr系ガスを用いたR.I.E処理
を施し、第2のシリコン基板3を選択的にエッチング
し、絶縁膜2まで達する分離溝12を形成する。そし
て、分離溝12の内壁面を熱酸化して絶縁被膜13を形
成し、その後H3 PO4 液により開口11の壁面を被覆
していたSi3 4 膜22を除去する(図16参照)。
上述のようにこの絶縁被膜13形成時において、開口1
1にはSi3 4 膜22により多結晶シリコン膜9’は
露出しておらず、酸化されることはない。ここで、多結
晶シリコン膜9’が酸化されているとすると、後工程に
おいてSiO2 膜10をエッチング除去する際に、多結
晶シリコン膜9’の酸化部分も同時にエッチャントによ
りエッチングされてしまうことになり、分離溝12部分
において段差の生じる原因となってしまう。
Next, using the SiO 2 film 10 as a mask, an R.V. I. Then, the second silicon substrate 3 is selectively etched by the E treatment to form the isolation trench 12 reaching the insulating film 2. Then, the inner wall surface of the separation groove 12 is thermally oxidized to form the insulating coating film 13, and then the Si 3 N 4 film 22 covering the wall surface of the opening 11 is removed by the H 3 PO 4 liquid (see FIG. 16). ..
As described above, when the insulating coating 13 is formed, the opening 1
The polycrystalline silicon film 9'is not exposed by the Si 3 N 4 film 22 in 1 and is not oxidized. Here, if the polycrystalline silicon film 9 ′ is oxidized, the oxidized portion of the polycrystalline silicon film 9 ′ is simultaneously etched by the etchant when the SiO 2 film 10 is removed by etching in a later step. As a result, a step is generated in the separation groove 12 portion.

【0021】次いで、上述の図6に示す工程と同様に、
多結晶シリコン14を堆積後(図17参照)、上述の図
7から図13に示す工程と同様の工程を経て、図13に
示すBiーCMOS半導体装置が製造される。なお、本
実施例においては、多結晶シリコン膜9’と分離溝12
内に充填した多結晶シリコン14とが、SiO2 膜10
除去時のエッチングストッパとして作用し、多結晶シリ
コン膜9’下層のフィールド酸化膜8、絶縁被膜13が
同時にエッチングされてしまうことは防止される。ま
た、上述したように多結晶シリコン膜9’にも酸化部分
が存在しないため、そこから下層へエッチングが進行す
ることもない。
Then, similarly to the step shown in FIG.
After depositing the polycrystalline silicon 14 (see FIG. 17), the Bi-CMOS semiconductor device shown in FIG. 13 is manufactured through the same steps as the steps shown in FIGS. 7 to 13 described above. In this embodiment, the polycrystalline silicon film 9'and the separation groove 12 are used.
The polycrystalline silicon 14 filled inside is the SiO 2 film 10.
It acts as an etching stopper at the time of removal and prevents the field oxide film 8 and the insulating film 13 under the polycrystalline silicon film 9 ′ from being simultaneously etched. Further, since the polycrystalline silicon film 9'has no oxidized portion as described above, the etching does not proceed from there to the lower layer.

【0022】さらには、本第2実施例においては、多結
晶シリコン膜14の2回目のエッチングバックと同時に
多結晶シリコン膜9’を除去することができる。
Further, in the second embodiment, the polycrystalline silicon film 9'can be removed simultaneously with the second etching back of the polycrystalline silicon film 14.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳述したように本発明の半導体装置
の製造方法は、分離溝部分の段差が発生することがな
く、平坦な基板表面を得ることができるので、多結晶シ
リコン配線及びAl配線の断切れ、ショートのない半導
体装置を製造することが可能となる。
As described above in detail, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since a flat substrate surface can be obtained without causing a step in the isolation trench portion, polycrystalline silicon wiring and Al can be obtained. It is possible to manufacture a semiconductor device without disconnection of wiring or short circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 1 is a process drawing showing the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.

【図2】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 2 is a process drawing showing the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.

【図3】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 3 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図4】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 4 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図5】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 5 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図6】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 6 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図7】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 7 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図8】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 8 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図9】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工程
図である。
FIG. 9 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図10】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 10 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図11】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 11 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図12】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 12 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図13】第1実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 13 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図14】第2実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 14 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment.

【図15】第2実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 15 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment.

【図16】第2実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 16 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment.

【図17】第2実施例の半導体装置の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 17 is a process drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment.

【符号の説明】 1は第1のシリコン基板、2は絶縁膜、3は第2のシリ
コン基板、8はフィールド酸化膜、9は第1の絶縁層を
なすSi3 4 膜、9’は第1の絶縁層をなす多結晶シ
リコン膜、10は第2の絶縁層をなすSiO2膜、11
は開口、12は分離溝、13は絶縁被膜、14は多結晶
シリコンである。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is a first silicon substrate, 2 is an insulating film, 3 is a second silicon substrate, 8 is a field oxide film, 9 is a Si 3 N 4 film forming a first insulating layer, and 9 ′ is A polycrystalline silicon film forming a first insulating layer, 10 a SiO 2 film forming a second insulating layer, 11
Is an opening, 12 is an isolation groove, 13 is an insulating coating, and 14 is polycrystalline silicon.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 利夫 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshio Sakakibara 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture Nihondenso Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上に設定されたSOI層の該
SOI層主面に、第1の層、第2の層を順次堆積する工
程と、 前記SOI層主面の所定部位を露出すべく、前記第1、
第2の層に開口を形成する工程と、 前記第2の層をマスクとして、前記SOI層を前記開口
を介してエッチングして、上記絶縁性基板にまで達する
分離溝を形成する工程と、 該分離溝の内壁面に絶縁被膜を形成する工程と、 前記開口を介して前記分離溝内に充填材を、その上端が
前記第1の層の位置以上となる位置まで充填する工程
と、 前記充填材と前記第1の層とを前記絶縁被膜のエッチン
グ防止膜として前記第2の層を除去する工程と、 前記第1の層を選択的に除去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。
1. A step of sequentially depositing a first layer and a second layer on the SOI layer main surface of an SOI layer set on an insulating substrate, and exposing a predetermined portion of the SOI layer main surface. Therefore, the first,
A step of forming an opening in the second layer; a step of etching the SOI layer through the opening using the second layer as a mask to form a separation groove reaching the insulating substrate; Forming an insulating coating on the inner wall surface of the separation groove; filling the inside of the separation groove with a filler through the opening to a position where the upper end of the separation groove is equal to or higher than the position of the first layer; A semiconductor device comprising: a step of removing the second layer using a material and the first layer as an etching prevention film of the insulating coating; and a step of selectively removing the first layer. Manufacturing method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599722A (en) * 1993-11-26 1997-02-04 Nippondenso Co., Ltd. SOI semiconductor device and method of producing same wherein warpage is reduced in the semiconductor device
US5854120A (en) * 1995-12-18 1998-12-29 Fuji Electric Co. Semiconductor device manufacturing method
JP2009522806A (en) * 2006-01-05 2009-06-11 インターナショナル レクティファイアー コーポレイション Integrated circuit vertical DMOS device
JP2011108756A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Oki Semiconductor Co Ltd Method for manufacturing soi wafer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599722A (en) * 1993-11-26 1997-02-04 Nippondenso Co., Ltd. SOI semiconductor device and method of producing same wherein warpage is reduced in the semiconductor device
DE4441542B4 (en) * 1993-11-26 2007-09-20 Denso Corp., Kariya SOI semiconductor device with island regions and method for their production
DE4441542B8 (en) * 1993-11-26 2008-05-29 Denso Corp., Kariya SOI semiconductor device with island regions and method for their production
US5854120A (en) * 1995-12-18 1998-12-29 Fuji Electric Co. Semiconductor device manufacturing method
JP2009522806A (en) * 2006-01-05 2009-06-11 インターナショナル レクティファイアー コーポレイション Integrated circuit vertical DMOS device
JP2011108756A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Oki Semiconductor Co Ltd Method for manufacturing soi wafer

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