JPH0685050A - Formation of element isolation insulating film - Google Patents
Formation of element isolation insulating filmInfo
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- JPH0685050A JPH0685050A JP23792192A JP23792192A JPH0685050A JP H0685050 A JPH0685050 A JP H0685050A JP 23792192 A JP23792192 A JP 23792192A JP 23792192 A JP23792192 A JP 23792192A JP H0685050 A JPH0685050 A JP H0685050A
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- silicon oxide
- insulating film
- film
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路用の素子
分離絶縁膜の形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an element isolation insulating film for a semiconductor integrated circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】IC(半導体集積回路)用の素子分離絶
縁膜は、一般にLOCOS(選択酸化)法によって形成
される。2. Description of the Related Art An element isolation insulating film for an IC (semiconductor integrated circuit) is generally formed by a LOCOS (selective oxidation) method.
【0003】従来の素子分離絶縁膜の形成方法につい
て、図2(a)の平面図およびそのA−B断面図である
図2(b)を参照して説明する。A conventional method for forming an element isolation insulating film will be described with reference to the plan view of FIG. 2A and the sectional view taken along the line AB of FIG. 2B.
【0004】P型シリコン基板1aにN型チャネルスト
ッパ2を介してLOCOS法による厚い素子分離酸化膜
3が形成されている。さらに素子領域を横切って素子分
離酸化膜3を橋渡しするようにゲート酸化膜4aが形成
され、その上にポリシリコン膜からなるゲート電極5a
が形成されている。A thick element isolation oxide film 3 is formed on the P-type silicon substrate 1a via an N-type channel stopper 2 by the LOCOS method. Further, a gate oxide film 4a is formed so as to bridge the element isolation oxide film 3 across the element region, and a gate electrode 5a made of a polysilicon film is formed thereon.
Are formed.
【0005】LOCOS法による素子分離にはつぎのよ
うな欠点がある。マスク寸法よりバーズビーク10の
分だけ素子寸法(幅)が小さくなる。素子幅が狭くな
るとチャネルストッパ2からの不純物拡散により実効チ
ャネル幅が狭くなる(狭チャネル効果)。Element isolation by the LOCOS method has the following drawbacks. The element size (width) becomes smaller than the mask size by the amount of the bird's beak 10. When the element width becomes narrow, the effective channel width becomes narrow due to impurity diffusion from the channel stopper 2 (narrow channel effect).
【0006】つぎにバーズビークおよび狭チャネル効果
を解決する素子分離法について、図3(a)〜(c)の
断面図を参照して説明する。Next, an element isolation method for solving the bird's beak and the narrow channel effect will be described with reference to the sectional views of FIGS. 3 (a) to 3 (c).
【0007】はじめに図3(a)に示すように、シリコ
ン基板1に酸化シリコン膜4を形成したのち、素子分離
領域の酸化シリコン膜4をエッチングする。つぎに酸化
シリコン膜4をマスクとしてシリコン基板1をエッチン
グして溝9を形成する。First, as shown in FIG. 3A, after the silicon oxide film 4 is formed on the silicon substrate 1, the silicon oxide film 4 in the element isolation region is etched. Next, the silicon substrate 1 is etched using the silicon oxide film 4 as a mask to form a groove 9.
【0008】つぎに図3(b)に示すように、酸化シリ
コン膜8を堆積して溝9を埋め込む。Next, as shown in FIG. 3B, a silicon oxide film 8 is deposited to fill the groove 9.
【0009】つぎに図3(c)に示すように、酸化シリ
コン8および酸化シリコン膜4をエッチバックする。Next, as shown in FIG. 3C, the silicon oxide 8 and the silicon oxide film 4 are etched back.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】絶縁膜を埋め込んでか
らエッチバックすることによって、バーズビークおよび
狭チャネル効果を防ぐことができる。しかし、図3
(c)に示すように、素子領域に酸化シリコン膜4が残
らないようにエッチバックするので、溝に埋め込まれた
絶縁膜8の上端が素子領域のシリコン基板1表面よりも
低くなる。そのため、チャネル幅の小さいMOSFET
のゲート電極に電圧を印加したとき、図3(c)に示す
素子領域端11に電界が集中してMOSFETのしきい
値電圧が低くなるという問題がある。By embedding the insulating film and then etching back, the bird's beak and the narrow channel effect can be prevented. However, FIG.
As shown in (c), since the silicon oxide film 4 is etched back so as not to remain in the element region, the upper end of the insulating film 8 embedded in the groove becomes lower than the surface of the silicon substrate 1 in the element region. Therefore, a MOSFET with a small channel width
When a voltage is applied to the gate electrode of, the electric field is concentrated at the element region end 11 shown in FIG. 3C, and the threshold voltage of the MOSFET becomes low.
【0011】本発明の目的は、シリコン基板表面よりも
低くならないように、絶縁膜で溝を埋め込む方法を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a method of filling a groove with an insulating film so as not to be lower than the surface of a silicon substrate.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の素子分離絶縁膜
の形成方法は、シリコン基板の一主面上に第1の絶縁
膜、ポリシリコン膜および第2の絶縁膜を順次形成する
工程と、素子分離予定領域の前記第2の絶縁膜、前記ポ
リシリコン膜および前記第1の絶縁膜をエッチングする
工程と、前記第2の絶縁膜をマスクとして前記シリコン
基板表面をエッチングして溝を形成する工程と、全面に
第3の絶縁膜を堆積して前記溝を埋め込んだのち、前記
ポリシリコン膜表面が露出するまでエッチバックする工
程と、前記ポリシリコン膜および前記第1の絶縁膜をエ
ッチングする工程とを含むものである。A method of forming an element isolation insulating film according to the present invention comprises a step of sequentially forming a first insulating film, a polysilicon film and a second insulating film on one main surface of a silicon substrate. A step of etching the second insulating film, the polysilicon film, and the first insulating film in a device isolation region, and etching the surface of the silicon substrate using the second insulating film as a mask to form a groove. And a step of depositing a third insulating film on the entire surface to fill the groove, and then etching back until the surface of the polysilicon film is exposed, and etching the polysilicon film and the first insulating film. And the step of performing.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の一実施例について、図1(a)〜
(e)を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to (e).
【0014】はじめに図1(a)に示すように、シリコ
ン基板1上に薄い酸化シリコン膜4を形成する。つぎに
CVD法によりポリシリコン5および酸化シリコン膜6
を順次堆積したのち、素子領域を覆うレジスト7を形成
する。First, as shown in FIG. 1A, a thin silicon oxide film 4 is formed on a silicon substrate 1. Next, the polysilicon 5 and the silicon oxide film 6 are formed by the CVD method.
After being sequentially deposited, a resist 7 covering the element region is formed.
【0015】つぎに図1(b)に示すように、RIE
(反応性イオンエッチング)法により、レジスト7をマ
スクとして酸化シリコン膜6をエッチングしたのち、レ
ジスト7を除去する。つぎにRIE法により酸化シリコ
ン膜6をマスクとしてポリシリコン5、酸化シリコン膜
4およびシリコン基板1表面をエッチングして溝9を形
成する。Next, as shown in FIG. 1 (b), RIE
After the silicon oxide film 6 is etched by the (reactive ion etching) method using the resist 7 as a mask, the resist 7 is removed. Next, the surface of the polysilicon 5, the silicon oxide film 4 and the silicon substrate 1 is etched by the RIE method using the silicon oxide film 6 as a mask to form a groove 9.
【0016】つぎに図1(c)に示すように、CVD法
により酸化シリコン膜8を堆積する。Next, as shown in FIG. 1C, a silicon oxide film 8 is deposited by the CVD method.
【0017】つぎに図1(d)に示すように、酸化シリ
コン膜8および酸化シリコン膜6をエッチバックして、
ポリシリコン5の表面を露出させる。ここでエッチング
のときの発光スペクトルによりポリシリコン5をエンド
ポイントモニタとすることにより、溝9の内部のみに酸
化シリコン膜8を残すことができる。Next, as shown in FIG. 1D, the silicon oxide film 8 and the silicon oxide film 6 are etched back,
The surface of the polysilicon 5 is exposed. Here, by using the polysilicon 5 as an end point monitor based on the emission spectrum at the time of etching, the silicon oxide film 8 can be left only inside the trench 9.
【0018】つぎに図1(e)に示すように、ポリシリ
コン5および酸化シリコン膜4をエッチングすることに
より、溝9に埋め込まれた酸化シリコン膜8の上端が素
子領域のシリコン基板1の表面より低くなることを防ぐ
ことができる。Next, as shown in FIG. 1E, by etching the polysilicon 5 and the silicon oxide film 4, the upper end of the silicon oxide film 8 embedded in the groove 9 is the surface of the silicon substrate 1 in the element region. It can be prevented from becoming lower.
【0019】本実施例の酸化シリコン膜8の代りに窒化
シリコン膜などの絶縁膜を用いることができる。また酸
化シリコン膜4,6とポリシリコン5とは互に選択エッ
チング可能な材質の異なる他の膜に変えることができ
る。An insulating film such as a silicon nitride film can be used instead of the silicon oxide film 8 of this embodiment. Further, the silicon oxide films 4, 6 and the polysilicon 5 can be changed to other films having different materials capable of being selectively etched with each other.
【0020】[0020]
【発明の効果】シリコン基板表面の溝に埋め込んだ酸化
シリコン膜の上端が、素子領域のシリコン基板表面より
も低くなることを抑えることができる。その結果、チャ
ネル幅の狭いMOSFETを形成してもしきい値電圧が
下がるという問題を解決することができた。The upper end of the silicon oxide film embedded in the groove on the surface of the silicon substrate can be suppressed from being lower than the surface of the silicon substrate in the element region. As a result, it has been possible to solve the problem that the threshold voltage is lowered even if a MOSFET having a narrow channel width is formed.
【図1】本発明の一実施例を工程順に示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図2】(a)はLOCOS法による素子分離酸化膜を
示す平面図である。(b)はLOCOS法による素子分
離酸化膜を示す断面図である。FIG. 2A is a plan view showing an element isolation oxide film formed by a LOCOS method. (B) is a sectional view showing an element isolation oxide film by the LOCOS method.
【図3】従来の埋め込み酸化膜を用いた素子間分離領域
の形成方法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of forming an element isolation region using a conventional buried oxide film.
1 シリコン基板 1a P型シリコン基板 2 N型チャネルストッパ 3 素子分離酸化膜 4 薄い酸化シリコン膜 4a ゲート酸化膜 5 ポリシリコン 5a ゲート電極 6 酸化シリコン膜 7 レジスト 8 酸化シリコン膜 9 溝 10 バーズビーク 11 素子領域端 1 Silicon Substrate 1a P-type Silicon Substrate 2 N-type Channel Stopper 3 Element Isolation Oxide Film 4 Thin Silicon Oxide Film 4a Gate Oxide Film 5 Polysilicon 5a Gate Electrode 6 Silicon Oxide Film 7 Resist 8 Silicon Oxide Film 9 Groove 10 Bird's Beak 11 Device Area end
Claims (1)
膜、ポリシリコン膜および第2の絶縁膜を順次形成する
工程と、素子分離予定領域の前記第2の絶縁膜、前記ポ
リシリコン膜および前記第1の絶縁膜をエッチングする
工程と、前記第2の絶縁膜をマスクとして前記シリコン
基板表面をエッチングして溝を形成する工程と、全面に
第3の絶縁膜を堆積して前記溝を埋め込んだのち、前記
ポリシリコン膜表面が露出するまでエッチバックする工
程と、前記ポリシリコン膜および前記第1の絶縁膜をエ
ッチングする工程とを含む素子分離絶縁膜の形成方法。1. A step of sequentially forming a first insulating film, a polysilicon film, and a second insulating film on one main surface of a silicon substrate, and a step of forming the second insulating film and the polysilicon in a device isolation scheduled region. Etching the film and the first insulating film, etching the surface of the silicon substrate with the second insulating film as a mask to form a groove, and depositing a third insulating film on the entire surface to form the groove. A method for forming an element isolation insulating film, comprising: a step of etching back until the surface of the polysilicon film is exposed after filling the groove; and a step of etching the polysilicon film and the first insulating film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23792192A JPH0685050A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Formation of element isolation insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23792192A JPH0685050A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Formation of element isolation insulating film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0685050A true JPH0685050A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=17022427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23792192A Pending JPH0685050A (en) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | Formation of element isolation insulating film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0685050A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19717880C2 (en) * | 1996-11-07 | 2001-04-19 | Lg Semicon Co Ltd | Method for forming an isolation region of a semiconductor device |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP23792192A patent/JPH0685050A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19717880C2 (en) * | 1996-11-07 | 2001-04-19 | Lg Semicon Co Ltd | Method for forming an isolation region of a semiconductor device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990112 |