JPH0621050A - 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
JPH0621050A
JPH0621050A JP11939691A JP11939691A JPH0621050A JP H0621050 A JPH0621050 A JP H0621050A JP 11939691 A JP11939691 A JP 11939691A JP 11939691 A JP11939691 A JP 11939691A JP H0621050 A JPH0621050 A JP H0621050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
etching
groove
film
trench
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
JP11939691A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Sato
淳一 佐藤
Masakazu Muroyama
雅和 室山
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11939691A priority Critical patent/JPH0621050A/ja
Publication of JPH0621050A publication Critical patent/JPH0621050A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】アクティブ領域の絶縁膜を比較的短時間で完全
に除去して水平戻しのバラツキのない平坦埋め込みの可
能な半導体装置を製造する方法を提供する。 【構成】半導体基板1上にエッチングストップ層4を形
成し、次にフォトリソグラフィ技術等により溝2を形成
し、次いでバイアスECR−CVDによってSiO2
の絶縁膜3aで溝2を埋め込み、アクティブ領域にも絶
縁膜3aを形成し、次に埋め込み部とアクティブ領域の
絶縁膜3a上にほぼ同じ幅にパターン形成してレジスト
膜5でマスクしてからエッチングしてアクティブ領域の
絶縁膜3aを部分的に除去し、その後レジスト膜5を剥
離し、次いでバイアスECR−CVDにより水平戻しエ
ッチングで絶縁膜3aを完全に除去し、最後にエッチン
グストップ層4をエッチング除去してSiO2 等の埋め
込み部を基板から突出した半導体装置を製造する。

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、詳しくは、バイアスECR−CVD法による短
時間トレンチ(溝)埋め込みを可能とする半導体装置の
製造方法に関する。本発明は、例えば、半導体装置の微
細なトレンチアイソレーション形成技術その他溝内に絶
縁物を埋め込む工程を有する各種電子材料の製造技術と
して利用することができる。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置製造の分野では、素子
の微細化に伴い、アイソレーション(素子間分離)を寸
法変換差が大きい従来のLOCOSにかえて、溝に素子
分離用絶縁物を埋め込むトレンチアイソレーション、特
にシャロートレンチアイソレーションを実用化する動き
がある。
【0003】かかるシャロートレンチアイソレーション
構造形成に当たっては、トレンチ(溝)の埋め込み技術
がそのキープロセスのひとつになる。しかして、バイア
スECR−CVD法は、低圧で高密度プラズマを形成で
きるので低温での高速成長が達成でき、更にウェハーに
RFバイアスを印加することによって、デポジションの
みならずその位置でエッチングもできるので埋め込みの
平坦化が可能である。従って、微細化トレンチの埋め込
みにおいて欠かせない技術である。
【0004】しかしながら、上記の利点を生かしてトレ
ンチをバイアスECR−CVDによりSiO2 で埋め込
みを行った場合、図1(b)に示すようなパターン依存
性があるという欠点があった。即ち、凸部の面積が広い
場所にはSiO2 が幅広く多量に残る。これは上記方法
がArイオン等のスパッタエッチングを利用して平坦化
を行っているので、該スパッタエッチングがエッチング
レートの角度依存性を有するため、平坦面に対してはデ
ポジションレートがエッチングレートより大きいためで
ある。
【0005】これについて、本発明者は、いわゆる水平
戻しエッチングによってレジスト合わせのマージンを確
保し、その後トレンチ外のアクティブ領域のSiO2
縁膜をエッチング除去する方法を提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では広い平坦部上の余分なSiO2 除去のマスク合わ
せのためにある程度時間がかかるばかりでなく、広い平
坦部上の多量のSiO2の除去のために水平戻しの時間
が長くなり、しかもアクティブ領域のSiO2 の量の相
違が大きいため水平戻しのバラツキが増大するという問
題点があった。
【0007】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、トレンチ外の例えばSiO2 絶縁膜
を比較的短時間で完全に除去して水平戻しのバラツキの
ない平坦埋め込みを可能とすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項1の発明
は、半導体基板に溝を形成し、次いで、該溝をバイアス
ECR−CVD法により形成した絶縁膜で埋め込み、そ
の後、該溝内の絶縁膜をマスクして該溝外の絶縁膜を除
去する半導体装置の製造方法であって、該溝を形成する
前に前記半導体基板表面に絶縁膜に対するエッチングに
対して耐エッチング性を有するエッチングストップ層を
予め形成しておき、アクティブ領域の絶縁膜も同一幅に
マスクして該溝外絶縁膜の部分的等方性エッチング除去
を行い、次いでバイアスECR−CVDによる完全水平
戻しエッチング除去を行った後、前記エッチングストッ
プ層を除去することを特徴とするものである。
【0009】本出願の請求項2の発明は、半導体基板に
溝を形成し、次いで、該溝をバイアスECR−CVD法
により形成した絶縁膜で埋め込み、その後、該溝内の絶
縁膜をマスクして該溝外の絶縁膜を除去する半導体装置
の製造方法であって、該溝を形成する前に前記半導体基
板表面に絶縁膜に対するエッチングに対して耐エッチン
グ性を有するエッチングストップ層を予め形成してお
き、アクティブ領域の絶縁膜も同一幅にマスクして該溝
外絶縁膜の部分的RIE異方性エッチング除去を行い、
次いでバイアスECR−CVDによる全面水平戻し除去
を行った後、前記エッチングストップ層を除去すること
を特徴とするものである。
【0010】本発明において、エッチングストップ層
は、バイアスECR−CVD法により埋め込みを行う際
には形成しておき、最終的には除去する。上記方法によ
りSiO2 絶縁膜を形成する場合には、かかるストッパ
ー層としては、ポリシリコンや、アモルファスシリコン
から成る層を好ましく採用できる。
【0011】本発明において、アクティブ領域のSiO
2 等の絶縁膜を同一幅にマスクするレジスト膜は、広い
平坦部上のSiO2 等の膜を図1(c)及び図2(c)
に示すように、溝の幅と実質的に同一幅にマスクするよ
うにレジストパターニングすればよく、厳密に同一幅で
あることを必要としない。
【0012】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、トレ
ンチ及び絶縁膜を形成した後のトレンチ外絶縁膜の水平
戻し除去に際して、SiO2 等の絶縁膜はほぼ同じ幅で
あるので、同じ時間でトレンチ外の絶縁膜を同じ時間
で、しかも水平戻し前に余分のSiO2 等がエッチング
除去されているため短時間でバラツキなく除去できる。
特に本出願の請求項1の発明によれば、ウェットエッチ
ングやプラズマエッチングなどの等方性エッチングによ
り残留するSiO2 等の絶縁膜がほぼ同じような形状に
なるので、水平戻し後のバラツキは非常に少なくなる。
【0013】
【実施例】以下本出願の各発明の実施例について、図面
を参照して説明する。但し当然のことではあるが、各発
明は以下述べる実施例により限定されるものではない。
【0014】実施例−1 この実施例は、本出願の請求項1の発明を、半導体装置
の製造、特に、64メガビットクラスSRAMの如き、
極微細化・集積化された半導体集積回路装置の製造に適
用し、この発明によりトレンチアイソレーション構造を
形成するようにしたものである。
【0015】本実施例においては、半導体基板1の上
に、トレンチ埋め込み用絶縁膜のエッチングに対してス
トッパとなる材料により膜を形成し、これにフォトリソ
グラフィー技術により溝2を形成することによって、図
1(a)に示す如く、溝2(トレンチ)の開口21の周
囲に、エッチングストップ層4を設ける。次いで、バイ
アスECR−CVDによって図1(b)に示すようにS
iO2 からなる絶縁膜3で溝2を埋め込むと同時にアク
ティブ領域にも形成する。なお、3aはトレンチ外、即
ちアクティブ領域に成長した絶縁膜である。次に、図1
(c)に示す如くレジスト膜5で、アクティブ領域の絶
縁膜3a上にも溝2間の狭い絶縁膜とほぼ同じ幅になる
ようにパターン形成してマスクする。次いで図1(d)
に示すようにレジスト膜5をマスクとする等方性エッチ
ングによりトレンチ外の膜3aを部分的に除去する。そ
の後、レジスト膜5を剥離し、次いで平坦面がエッチン
グされない条件でバイアスECR−CVDにより絶縁膜
3aを水平戻しエッチングする(図1(e)参照)。最
後にエッチングストップ層4をエッチング除去して図1
(f)の埋め込み構造を得る。本例では図の如く埋め込
みが、基板1の上面よりやや突出して形成され、基板1
のコーナー部が出ることは防止される。
【0016】更に詳しくは本実施例では、半導体基板1
としてシリコン基板1を用い、バイアスECR−CVD
によりSiO2 を形成してこれを埋め込むように構成し
た。
【0017】本実施例においては、基板1の上にポリS
i(ポリシリコン)などの材料によりエッチングストッ
プ層4を設け(例えば膜厚500〜2000Å)、0.
2mm幅の溝(トレンチ)を、リソグラフィとドライエ
ッチングを用いて形成する(溝の深さは例えば1μmと
する)。これにより図1(a)の構造を得る。
【0018】次にバイアスECR−CVDによって図1
(b)に示す如くSiO2 からなる絶縁膜3で溝2を過
不足なく埋め込み平坦化を行う。バイアスECR−CV
D条件は、例えば供給ガスがSiH4 /N2 O=20/
35SCCM、圧力が7×10-4Torr、RFバイア
スのパワーが500W、マイクロ波のパワーが800W
である。なお、3aはトレンチ外、即ちアクティブ領域
に成長した絶縁膜である。これにより図1(b)の構造
を得る。
【0019】次に図1(c)に示す如くレジストパター
ニングを行う。このとき幅の広いアクティブ領域Bには
幅の狭い場所Aと同じ幅の分だけマスクするようにパタ
ーン形成する。
【0020】次いで、レジスト膜4をマスクするウェッ
トエッチングまたはプラズマエッチングによる等方性エ
ッチングによりトレンチ外の絶縁膜3aを部分的に除去
し、レジスト膜5を剥離して図1(d)の構造を得る。
【0021】その後、バイアスECR−CVDによる水
平戻しエッチングにより残留絶縁膜3aを除去する。こ
のとき残留絶縁膜は実質的に同じ幅で、しかも等方エッ
チングによりほぼ同じ形状になされているので、同じ時
間内で水平戻しのバラツキがほとんどなく均一に除去さ
れる。これにより図1(e)の構造を得る。
【0022】最後に、エッチングストップ層4であるポ
リSi層を、KOH溶液などで除去する。これにより図
1(f)の構造を得ることができる。即ちこのようにす
ると、必ず埋め込み部3であるSiO2 層が基板1から
突出するため、前記したような基板1のコーナーの露出
が避けられ、ここにゲート酸化膜を形成しても、耐圧の
劣化の問題は起こらない。
【0023】本実施例によれば、埋め込み材料であるS
iO2 が溝2から突出するので、基板1のコーナーが出
ることがなく、その後、基板1のシリコン表面を酸化し
た際に、酸化膜の耐圧が劣化することはない。
【0024】実施例−2 この実施例は、本出願の請求項2の発明を具体化したも
のであり、実施例−1と同様な微細化した半導体装置の
製造の際のトレンチアイソレーション構造形成にこの発
明を具体化したものである。
【0025】この実施例も、シリコン基板1に形成した
溝2にSiO2 をバイアスECR−CVD法で埋め込む
ように構成したものである。
【0026】本実施例では、半導体基板1の上に、トレ
ンチ埋め込み用絶縁膜のエッチングに対してストッパと
なる材料により膜を形成し、これにフォトリソグラフィ
ー技術により溝2を形成することによって、図2(a)
に示す如く、溝2(トレンチ)の開口21の周囲に、エ
ッチングストップ層4を設ける。次いでバイアスECR
−CVDによって図2(b)に示すようにSiO2 から
なる絶縁膜3で溝2を埋め込むと同時にアクティブ領域
にも絶縁膜3aを形成する。次に図2(c)に示す如く
埋め込み部3の絶縁膜3の上は勿論アクティブ領域の絶
縁膜3a上にも溝2間の狭い絶縁膜の幅Aとほぼ同じ幅
になるようにパターン形成してレジスト膜5でマスクす
る。次いで図2(d)に示すようにレジスト膜5をマス
クとする異方性エッチングによりトレンチ外の絶縁膜3
aを部分的に除去する。その後、レジスト膜5を剥離
し、次いで平坦面がエッチングされない条件でバイアス
ECR−CVDにより絶縁膜3aを水平戻しエッチング
して図2(e)に示す構造を得る。最後にエッチングス
トップ層4をエッチング除去して図2(f)の構造を得
る。
【0027】更に詳しくは、本実施例は実施例−1とは
図2(d)で示すレジスト膜5をマスクとするエッチン
グをRIE異方性エッチングとしたほかは実質的に同じ
である。
【0028】実施例−1の異方性エッチングではトレン
チ外の絶縁膜の部分的エッチング除去後の残留絶縁膜
が、実質的に同じ幅を有するだけでなく形状もほぼ同じ
であったのに比べ、本実施例の残留絶縁膜は実質的に同
じ幅を有するもののその形状が図2(d)に見られる如
く実施例−1の場合ほど相似していない点が相違する。
【0029】なお、上記バイアスECR−CVDによる
水平戻しは、例えば、供給ガスがSiH4 /N2 O/A
r=9.5/35/70、RFバイアスのパワーが50
0W、圧力が2×10-3Torr、マイクロ波出力10
00Wという条件で行う。
【0030】更に、本実施例もSiO2 埋め込み部3を
基板1上に突出させることができるため、基板1のコー
ナーの突出が避けられ、これによる問題をも防止でき
る。更にまた、連続のマルチチェンバーにすれば、スル
ープットの向上も可能である。
【0031】上述の如く、本出願の請求項1の発明によ
れば、大部分のSiO2 絶縁膜を等方性エッチング除去
してほぼ同じ形状の残留絶縁膜を残ることになるので水
平戻し時間が短縮できるばかりでなく皆同じ時間にな
り、水平戻しのバラツキがほとんどなくなる。また、本
出願の請求項2の発明によっても大部分の絶縁膜を異方
性エッチング除去してから水平戻しを行うため水平時間
が短縮でき、しかも残留絶縁膜の量も近似しているため
従来の方法に比べ水平戻しのバラツキが小さく、いずれ
もバイアスECR−CVD平坦化技術の実用上の問題を
解決し、しかも基板のコーナー部が露出することを防
ぎ、コーナー部露出に伴う問題点を解決した半導体装置
の製造方法を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の実施例−1を
工程順に示す断面図である。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法の実施例−2を
工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 溝(トレンチ) 3 絶縁膜 4 エッチングストップ層 5 レジストマスク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月22日
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板に溝を形成し、次いで、該溝を
    バイアスECR−CVD法により形成した絶縁膜で埋め
    込み、その後、該溝内の絶縁膜をマスクして該溝外の絶
    縁膜を除去する半導体装置の製造方法であって、 該溝を形成する前に前記半導体基板表面に絶縁膜に対す
    るエッチングに対して耐エッチング性を有するエッチン
    グストップ層を予め形成しておき、 アクティブ領域の絶縁膜も同一幅にマスクして該溝外絶
    縁膜の部分的等方性エッチング除去を行い、次いでバイ
    アスECR−CVDによる完全水平戻しエッチング除去
    を行った後、前記エッチングストップ層を除去すること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体基板に溝を形成し、次いで、該溝を
    バイアスECR−CVDにより形成した絶縁膜で埋め込
    み、その後、該溝内の絶縁膜をマスクして該溝外の絶縁
    膜を除去する半導体装置の製造方法であって、 該溝を形成する前に前記半導体基板表面に絶縁膜に対す
    るエッチングに対して耐エッチング性を有するエッチン
    グストップ層を予め形成しておき、 アクティブ領域の絶縁膜も同一幅にマスクして該溝外絶
    縁膜の部分的RIE異方性エッチング除去を行い、次い
    でバイアスECR−CVDによる全面水平戻し除去を行
    った後、前記エッチングストップ層を除去することを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
JP11939691A 1991-04-23 1991-04-23 半導体装置の製造方法 Pending JPH0621050A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11939691A JPH0621050A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11939691A JPH0621050A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0621050A true JPH0621050A (ja) 1994-01-28

Family

ID=14760463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11939691A Pending JPH0621050A (ja) 1991-04-23 1991-04-23 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0621050A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110261A2 (en) 2008-04-18 2009-10-21 FUJIFILM Corporation Aluminum alloy plate for lithographic printing plate, ligthographic printing plate support, presensitized plate, method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate and method of manufacturing lithographic printing plate support
EP2145772A2 (en) 2008-07-16 2010-01-20 FUJIFILM Corporation Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate, lithographic printing plate support and presensitized plate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110261A2 (en) 2008-04-18 2009-10-21 FUJIFILM Corporation Aluminum alloy plate for lithographic printing plate, ligthographic printing plate support, presensitized plate, method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate and method of manufacturing lithographic printing plate support
EP2145772A2 (en) 2008-07-16 2010-01-20 FUJIFILM Corporation Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate, lithographic printing plate support and presensitized plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4502914A (en) Method of making structures with dimensions in the sub-micrometer range
EP0223994B1 (en) Method of forming a sub-micrometer trench structure on a semiconductor substrate
US8080886B2 (en) Integrated circuit semiconductor device with overlay key and alignment key and method of fabricating the same
JPH10303290A (ja) 半導体装置の素子分離方法
KR20030086837A (ko) 반도체 소자의 콘택홀 형성 방법
JPH0621050A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04106954A (ja) 液相cvd法を用いた半導体装置の製造方法
KR100214534B1 (ko) 반도체소자의 소자격리구조 형성방법
KR20010107707A (ko) Sti 구조를 갖는 반도체 장치를 제조하기 위한 방법
JPH0955421A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0629379A (ja) 半導体装置の製造方法
US20010026995A1 (en) Method of forming shallow trench isolation
KR100223825B1 (ko) 반도체 소자의 격리영역 형성방법
JP3053009B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1126569A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100532839B1 (ko) 반도체 제조공정의 샐로우 트렌치 형성방법
JPH05335291A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100256809B1 (ko) 반도체 소자의 콘택홀 형성방법
KR920007356B1 (ko) 트렌치(trench)를 이용한 소자간 격리방법
US6716720B2 (en) Method for filling depressions on a semiconductor wafer
KR100481557B1 (ko) 더블 질화막 식각을 이용한 내로우 에스티아이 형성방법
JPS5950540A (ja) 半導体装置の製造方法
KR20000026363A (ko) 트랜치형 소자분리막의 사이드 월 도핑 방법
JPH11135478A (ja) 半導体装置の製造方法
KR19990081061A (ko) 반도체장치의 미세 콘택홀 형성방법