JPH05267446A - トレンチ分離領域 - Google Patents
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- JPH05267446A JPH05267446A JP4293596A JP29359692A JPH05267446A JP H05267446 A JPH05267446 A JP H05267446A JP 4293596 A JP4293596 A JP 4293596A JP 29359692 A JP29359692 A JP 29359692A JP H05267446 A JPH05267446 A JP H05267446A
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Abstract
性化区域に近接し、デバイス間のリークを無視できるも
のとする製造方法を提供する。 【構成】パッド酸化物層12を基板10上に形成する。
パッド酸化物層上に窒化物層14を形成する。該窒化物
層及びパッド酸化物層をパターン形成し且つエッチング
して基板の一部を露出する開口を形成する。露出された
基板を異方性エッチングして第一トレンチ領域を形成す
る。第一トレンチ領域内の露出した基板上に熱酸化物層
24を成長させ、次いでエッチングして第一トレンチ領
域の底部において基板を露出させる。第一トレンチ領域
の底部における基板を等方的にエッチングして第一トレ
ンチ領域から横方向に延在する第二トレンチ領域を形成
する。残存する熱酸化物層、窒化物層及びパッド酸化物
層を除去する。基板上及び第一及び第二トレンチ領域内
に酸化物パッシベーション層を成長させる。このパッシ
ベーション層上に及び第一及び第二トレンチ領域の一部
に絶縁層を形成する。
Description
に関するものであって、更に詳細には、トレンチ分離領
域を製造する技術に関するものである。
積回路上に製造するデバイス数を増加させるために半導
体集積回路を小型化するための継続する傾向は、デバイ
ス間の分離区域をより小さなものとすることを必要とし
ている。デバイスが構築される活性区域は、典型的に、
フィールド酸化物層によって分離されている。然しなが
ら、活性区域を分離するために使用される技術は、たゆ
まなく減少するデバイスの幾何学的形状と同一の歩調を
保っている訳ではない。
ない。第一に、活性区域は近接したものとせねばならな
い。第二に、デバイス間のリーク電流は無視可能なもの
でなければならない。
S即ちシリコンの局所酸化方法であり、それは、デバイ
ス間に絶縁性の二酸化シリコン領域を形成するものであ
る。LOCOSプロセスは、分離領域のために必要とさ
れる区域を減少させ且つ幾つかの寄生容量を減少させる
上で著しい技術的改良であった。然しながら、LOCO
Sは公知のバードビーク効果、即ち活性区域内のフィー
ルド酸化物の横方向のエンクローチメント(侵入)を発
生する。このバードビーク現象の結果、活性区域が著し
く犠牲となり、そのことは1.5μm以下の特徴寸法に
対して顕著なものである。
増加させる活性デバイス間の分離領域を開発するために
かなりの努力がなされている。一つのアプローチはトレ
ンチ分離方法である。例えば、CMOS装置において
は、トレンチ(溝)は、Nチャンネル装置とPチャンネ
ル装置との間にバードビークのない分離を提供する。ト
レンチの回りの距離は、異なったトランジスタの隣接す
るソース/ドレイン領域間においてリークが発生するこ
とを防止するのに十分な長さであることが必要である。
させることなしに活性区域間の間隔を減少させることが
望ましい。更に、このような方法が現在の処理技術と適
合性のあるものであることが望ましい。
領域を形成することにより、集積回路を製造する方法及
びそれにより製造された集積回路に組込むことが可能で
ある。トレンチは第一領域及び第二領域を持った基板内
に形成し、第一領域はトレンチの上部部分から下方へ延
在する垂直な側壁を有しており、且つ第二領域は第一領
域の下部部分から外側へ延在している。第一領域及び第
二領域の一部に絶縁層を形成する。
積回路を製造する完全な処理の流れを構成するものでは
ない。本発明は、当該技術分野において現在使用されて
いる集積回路製造技術と関連して実施することが可能な
ものであり、従って本発明を理解するのに必要な処理ス
テップについてのみ重点的に説明する。
た添付の図面は縮尺通りに描いたものではなく、本発明
の重要な特徴をよりよく示すために適宜拡縮して示して
ある。
に集積回路を形成する。基板10上にパッド酸化物層1
2を形成する。パッド酸化物層12は、典型的に、約3
00Åの厚さを有している。パッド酸化物層上に窒化物
層14を付着形成する。窒化物層14は、典型的に、約
100乃至3,000Åの間の厚さを有している。
ド酸化物層12をパターン形成し且つエッチングして、
下側に存在する基板10の一部を露出する開口18を形
成する。この開口18の幅は約0.1μmとする必要が
ある。開口18が0.1μmよりも幅広であると、適合
性酸化物層16が窒化物層14上及び開口18内に付着
形成される場合がある。
16のエッチバックを行なって、開口内に側壁酸化物ス
ペーサ20を形成し、該開口の幅を約0.1μmへ減少
させる。開口18内に露出された基板を異方性エッチン
グして第一トレンチ領域22を形成する。第一トレンチ
領域22の深さは、典型的に、約1,000乃至5,0
00Åの間である。
域22内の露出された基板上に熱酸化物層24を成長さ
せる。典型的に、この酸化物層24の厚さは約100乃
至500Åの間である。
を、第一トレンチ領域22における基板に対してエッチ
ングする。このエッチプロセスは、スパッタエッチによ
り行なうことが可能である。次いで、基板を等方的にエ
ッチングして第二トレンチ領域26を形成する。第二ト
レンチ領域26は、典型的に、約1,000乃至5,0
00Åの間の深さを有している。この等方性エッチング
は、典型的に、ウェットエッチング又はプラズマエッチ
ングである。第一トレンチ領域22は、第二トレンチ領
域がエッチングされた場合に、デバイス(不図示)が爾
後に形成される基板の上表面に沿って活性区域内への第
二領域の侵入が発生することがないのに十分な深さでな
ければならない。チャンネルストップ領域27は、不所
望の反転が発生することを防止するために必要に応じて
第二トレンチ領域下側の基板内に注入することが可能で
ある。残存する熱酸化物層24及び、形成された場合に
は、酸化物側壁スペーサ20を除去する。窒化物層14
及びパッド酸化物層12も除去する。
に熱酸化物パッシベーション層28を成長させる。酸化
物層28は、典型的に、約50乃至200Åの間の厚さ
を有している。酸化物層28は、爾後のプロセス期間中
に基板を保護する。パッシベーション酸化物層28上及
びトレンチ内に絶縁層30を形成する。絶縁層30は、
約3,000乃至20,000Åの間の深さに形成した
スピンオンガラスとすることが可能である。絶縁層30
は、下側に存在するトポグラフィ即ち地形的構成に拘ら
ず、平坦な上表面を有するように形成することが可能な
任意の物質とすることが可能である。
シベーション層をエッチバックして、爾後にデバイス即
ち装置を形成する基板内の活性区域を露出させる。この
エッチバックを行なう前に、スピンオンガラス絶縁層3
0を、約800℃に加熱することによりキュア即ち硬化
させることが可能である。このキュアリングプロセス即
ち硬化処理は、爾後の処理ステップ期間中においてのガ
ス放出を防止する。スピンオンガラスを使用することの
有り得る欠点としては、トレンチが深すぎる場合にはそ
れがトレンチを充填しない場合があるということであ
る。
は、CVDにより形成された酸化物32とすることが可
能である。トレンチの深さに依存して、酸化物はトレン
チの幅の半分に等しい深さに付着形成させることが可能
であり、そのことはトレンチの側壁に沿って形成され且
つトレンチの中間34において合流する構成として示し
てある。この付着形成プロセスの期間中にボイド36が
発生する場合がある。酸化物層32及び酸化物層28に
関してエッチバックを行ない、その結果図9に示した構
成が得られる。爾後のステップにおいて、トレンチに隣
接した基板内の活性区域内にデバイス(不図示)を形成
する。このトレンチの幅は、好適には、集積度を増加さ
せるためにより近接してデバイスを配設することを可能
とする。トレンチ回りの経路は、隣接するデバイス間の
リークを防止するのに十分な長さのものとすべきであ
る。トレンチの幅は約0.1μmに過ぎないが、実効リ
ーク経路は、好適には、最小でも、約0.7乃至0.9
μmの間の値である。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
体を製造する一段階における状態を示した概略断面図。
Claims (32)
- 【請求項1】 分離領域の製造方法において、基板の上
表面から下方へ延在する垂直な側壁を有する基板内に第
一トレンチ領域を形成し、前記第一領域の下部部分から
外側及び下方へ延在する第二トレンチ領域を形成し、前
記第一及び第二領域の一部に絶縁層を形成する、上記各
ステップを有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第一トレンチ領
域が異方性エッチにより形成されることを特徴とする方
法。 - 【請求項3】 請求項1において、前記第二トレンチ領
域が等方性エッチにより形成されることを特徴とする方
法。 - 【請求項4】 請求項3において、第一トレンチ領域の
深さは、第二トレンチ領域の等方性エッチ期間中に、第
二領域の幅が基板内にのみ残存するようなものであるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項5】 請求項1において、前記絶縁層が約3,
000乃至20,000Åの間の厚さを有することを特
徴とする方法。 - 【請求項6】 請求項1において、前記絶縁層がスピン
オンガラスであることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 請求項6において、更に、前記スピンオ
ンガラスを約800℃で加熱することにより前記スピン
オンガラスをキュアするステップを有することを特徴と
する方法。 - 【請求項8】 請求項1において、前記絶縁層が酸化物
であることを特徴とする方法。 - 【請求項9】 請求項8において、前記酸化物がCVD
により形成されることを特徴とする方法。 - 【請求項10】 半導体集積回路の分離領域を製造する
方法において、基板上にパッド酸化物層を形成し、前記
パッド酸化物層上に窒化物層を形成し、前記パッド酸化
物層及び窒化物層をパターニングすると共にエッチング
して前記基板の一部を露出する開口を形成し、前記開口
内の露出された基板を異方性エッチングして第一トレン
チ領域を形成し、前記第一トレンチ領域における露出さ
れた基板上に熱酸化物層を成長させ、前記熱酸化物層を
エッチングして前記第一トレンチ領域の底部において前
記基板を露出させ、前記第一トレンチ領域の底部におい
て前記基板を等方性エッチングして第二トレンチ領域を
形成し、残存する熱酸化物層を除去し、前記窒化物層及
びパッド酸化物層を除去し、前記基板上及び前記第一及
び第二トレンチ領域内に酸化物パッシベーション層を成
長させ、前記パッシベーション層上及び前記第一及び第
二トレンチ領域の一部内に誘電体層を形成し、前記誘電
体層のエッチバックを行なって前記基板の一部を露出さ
せる、上記各ステップを有することを特徴とする方法。 - 【請求項11】 請求項10において、更に、前記窒化
物層上及び前記開口内に適合性酸化物層を形成し、前記
適合性酸化物層のエッチバックを行なって前記開口内の
基板のより小さな部分を露出させる開口において前記窒
化物層及びパッド酸化物層の側壁上に酸化物スペーサを
形成する、上記各ステップを有することを特徴とする方
法。 - 【請求項12】 請求項11において、更に、前記酸化
物パッシベーション層を成長させる前に前記酸化物スペ
ーサを除去するステップを有することを特徴とする方
法。 - 【請求項13】 請求項11において、前記基板の露出
された部分が約0.1μmの幅を有することを特徴とす
る方法。 - 【請求項14】 請求項10において、前記パッド酸化
物層が約300Åの厚さを有することを特徴とする方
法。 - 【請求項15】 請求項10において、前記窒化物層が
約100乃至3,000Åの間の厚さを有することを特
徴とする方法。 - 【請求項16】 請求項10において、前記異方性エッ
チが約1,000乃至5,000Åの間の幅を有する第
一トレンチ領域を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項17】 請求項10において、前記熱酸化物層
が約100乃至500Åの間の厚さを有することを特徴
とする方法。 - 【請求項18】 請求項10において、前記等方性エッ
チが約1,000乃至5,000Åの間の厚さを有する
第二トレンチ領域を形成することを特徴とする方法。 - 【請求項19】 請求項10において、前記等方性エッ
チがウェットエッチであることを特徴とする方法。 - 【請求項20】 請求項10において、前記等方性エッ
チがプラズマエッチであることを特徴とする方法。 - 【請求項21】 請求項10において、更に、前記第二
トレンチ領域を等方性エッチングした後に前記第一及び
第二トレンチ内にチャンネルストップを注入するステッ
プを有することを特徴とする方法。 - 【請求項22】 請求項10において、前記誘電体層が
約3,000乃至20,000Åの間の厚さを有するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項23】 請求項10において、前記誘電体層が
スピンオンガラスであることを特徴とする方法。 - 【請求項24】 請求項23において、更に、前記エッ
チバックステップの前に前記スピンオンガラスを約80
0℃に加熱することにより前記スピンオンガラスをキュ
アするステップを有することを特徴とする方法。 - 【請求項25】 請求項10において、前記誘電体層が
酸化物であることを特徴とする方法。 - 【請求項26】 請求項25において、前記酸化物がC
VDにより形成されることを特徴とする方法。 - 【請求項27】 半導体集積回路の一部を構成する構成
体において、上表面を持った基板が設けられており、第
一領域と第二領域とを持った開口が前記基板内に設けら
れており、前記第一領域は前記上表面から下方へ延在す
る垂直側壁を有しており、且つ前記第二領域は前記第一
領域の下部部分から外側及び下方へ延在しており、前記
開口内に絶縁層が設けられていることを特徴とする構成
体。 - 【請求項28】 請求項27において、前記絶縁層が平
坦な上表面を形成していることを特徴とする構成体。 - 【請求項29】 請求項27において、前記絶縁層がキ
ュアしたスピンオンガラスを有することを特徴とする構
成体。 - 【請求項30】 請求項27において、前記絶縁層がC
VD酸化物を有することを特徴とする構成体。 - 【請求項31】 請求項27において、前記第一領域が
約1,000乃至5,000Åの間の深さを有すること
を特徴とする構成体。 - 【請求項32】 請求項27において、前記第二領域が
約1,000乃至5,000Åの間の深さを有すること
を特徴とする構成体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US78602291A | 1991-10-31 | 1991-10-31 | |
US786022 | 1991-10-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267446A true JPH05267446A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=25137368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4293596A Pending JPH05267446A (ja) | 1991-10-31 | 1992-11-02 | トレンチ分離領域 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0540262A2 (ja) |
JP (1) | JPH05267446A (ja) |
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-
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- 1992-10-23 EP EP19920309729 patent/EP0540262A2/en not_active Withdrawn
- 1992-11-02 JP JP4293596A patent/JPH05267446A/ja active Pending
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