JPH1027842A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH1027842A
JPH1027842A JP18244996A JP18244996A JPH1027842A JP H1027842 A JPH1027842 A JP H1027842A JP 18244996 A JP18244996 A JP 18244996A JP 18244996 A JP18244996 A JP 18244996A JP H1027842 A JPH1027842 A JP H1027842A
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JP
Japan
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trench
silicon oxide
film
oxide film
forming
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JP18244996A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kitatsune
恒 博 北
Yasuo Naruge
毛 康 雄 成
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスク合わせずれが原因で、トレンチ側壁と
配線層との間で接合リークが生じていた。 【解決手段】 トレンチをシリコン酸化膜203で埋め
込み、シリコン酸化膜206を堆積し、素子領域に対応
する部分を開孔し、ホールの内面を覆うように絶縁膜2
09を形成し、絶縁膜209に異方性エッチングを行い
少なくともトレンチの側壁に残して素子領域の表面を露
出させ、配線層210を形成し、トレンチの側壁と配線
層210との間に絶縁膜209を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係わり、特にトレンチ素子分離構造におけるコンタ
クト部の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の製造方法によりトレンチ素子分離
構造のコンタクト部を形成する手順を、図3の縦断面図
に工程別に示す。図3(a)に示されるように、半導体
基板301の素子分離領域にトレンチを形成して素子領
域を凸状にし、トレンチを埋めるようにシリコン酸化膜
302を堆積して平坦化する。
【0003】図3(b)のように、さらにシリコン酸化
膜303を表面全体に堆積し、その表面にレジストを塗
布する。そして、半導体基板301の素子領域に対応し
た部分を開孔したレジスト膜304を形成する。このレ
ジスト膜304をマスクとしてシリコン酸化膜303に
パターニングを行い、図3(c)に示されるように半導
体基板301の素子領域の表面を露出させる。
【0004】そして、図3(d)のように表面全体にア
ルミニウム等の導電膜から成る配線層307を形成し、
配線層307と半導体基板301の素子領域の表面との
間でコンタクトをとる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法によりコンタクト部を形成すると、次のような問題が
生じていた。図3(a)において半導体基板301にト
レンチを形成するときのフォトマスクと、図3(b)に
おけるレジスト膜304にパターニングを行うときのフ
ォトマスクとの間に合わせずれが存在する。これによ
り、図3(c)のように素子分離領域におけるフィール
ド酸化膜としてのシリコン酸化膜302の表面が、半導
体基板301の素子領域の表面よりも下方に後退する。
半導体基板301の素子領域には拡散層が形成されてい
るが、この拡散層よりも下方までトレンチの側壁が露出
する。この結果、図3(d)のようにトレンチ側壁に絶
縁膜が存在しない状態で配線層307が形成され、拡散
層と半導体基板301との間の接合部と配線層307と
の間で接合リークが生じていた。
【0006】本発明は上記事情に鑑み、素子分離構造に
おいて半導体基板と配線層との間における接合リークの
発生を防止し得る半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【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、半導体基板の素子分離領域にトレンチを形成
する工程と、前記半導体基板の表面全体に第1のシリコ
ン酸化膜を堆積して前記トレンチを埋めた後、平坦化を
行って前記素子領域の表面を露出させる工程と、前記第
1のシリコン酸化膜及び前記素子領域の表面上に第2の
シリコン酸化膜を堆積し、前記素子領域に対応する部分
を開孔してホールを形成する工程と、前記第2のシリコ
ン酸化膜の表面上と前記ホールの内面を覆うように絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜に異方性エッチングを
行い、少なくとも前記ホールにおいて露出したトレンチ
の側壁に前記絶縁膜を残して前記素子領域の表面を露出
させる工程と、表面全体に導電膜を堆積し、パターニン
グを行って配線層を形成する工程とを備え、前記トレン
チの側壁と前記配線層との間に前記絶縁膜を介在させる
ことを特徴としている。
【0008】ここで、トレンチを形成した後、第1の絶
縁膜を形成して第1のシリコン酸化膜でトレンチを埋め
込んでもよく、この場合にはトレンチの側壁と配線層と
の間に、第1及び第2の絶縁膜が介在する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態によ
る半導体装置の製造方法について、図面を参照して説明
する。
【0010】図1(a)において、半導体基板201の
表面上に、熱酸化法により約摂氏900度に加熱してシ
リコン酸化膜202を形成する。さらに、その表面上に
CVD(chemical vapor deposition )法により約30
00オングストロームの膜厚で多結晶シリコン膜20
3、シリコン酸化膜204を順に、トレンチ形成のため
のマスク材として形成する。シリコン酸化膜204の表
面上にレジストを塗布し、半導体基板201の素子領域
に対応した部分が残るようにパターニングし、レジスト
膜205を形成する。
【0011】図1(b)に示されるように、レジスト膜
205をマスクとしてシリコン酸化膜204にエッチン
グを行い、パターニングされたシリコン酸化膜204を
形成する。
【0012】このシリコン酸化膜204をマスクとし
て、多結晶シリコン膜203、シリコン酸化膜202及
び半導体基板201の表面に順に反応性イオンエッチン
グを行い、多結晶シリコン膜203、シリコン酸化膜2
02を除去すると、素子領域を凸状に残存させた状態
で、半導体基板201の素子分離領域に約0.7μm の
深さのトレンチが形成される。この状態で、エッチング
によるダメージを回復するため、図1(c)のように半
導体基板201の表面に熱酸化法によりシリコン酸化膜
202aを形成する。
【0013】図1(d)のように、トレンチを埋め込む
ためにLPCVD(Low Pressure chemical Vapor Depo
sition)法によりシリコン酸化膜203をトレンチの深
さ以上の膜厚で堆積する。CMP(化学的機械的研磨)
技術を用いてシリコン酸化膜203の表面を、半導体基
板201の素子領域の表面とほぼ同じ高さまで研磨し、
表面を平坦化する。
【0014】図1(e)のように、表面全体にCVD法
により約5000オングストロームの膜厚でシリコン酸
化膜206を堆積する。シリコン酸化膜206の表面に
レジストを塗布し、半導体基板201の素子領域に対応
した部分を開孔したレジスト膜207を形成する。
【0015】このレジスト膜207をマスクとして、シ
リコン酸化膜206に反応性イオンエッチングを行い、
図1(f)のように半導体基板201の素子領域の表面
を露出する。ここで、半導体基板201に対してシリコ
ン酸化膜203が高い選択比で除去されるようにエッチ
ングを行う。図1(a)におけるレジスト膜205の形
成に用いたフォトマスクと、図1(e)におけるレジス
ト膜207の形成に用いたフォトマスクとの間に合わせ
ずれがあると、図1(f)に示されたように半導体基板
201の凸部の表面のみならず、トレンチの側壁が露出
した状態になる。
【0016】次に、図1(g)のように、表面全体にL
PCVD法により絶縁膜209を約200オングストロ
ームの膜厚で形成する。この絶縁膜209は、酸化シリ
コン又は窒化シリコン等の絶縁物質で形成する。
【0017】図1(h)のように、絶縁膜209に反応
性イオンエッチングを行い、少なくとも半導体基板20
1のトレンチの側壁を残して他の部分は除去する。図示
されたように、通常はトレンチの側壁のみならず、シリ
コン酸化膜203及び206の側面にも絶縁膜209が
残存する。このエッチングにより、半導体基板201の
素子領域の表面に存在していた絶縁膜209は除去さ
れ、露出する。この後、アルミニウムや高融点金属等か
ら成る導電物質をLPCVD法により堆積し、所定のパ
ターンにパターニングを行い、配線層210を形成す
る。
【0018】このように、本実施の形態ではマスク合わ
せずれが生じて図1(f)のようにトレンチ側壁が露出
した場合にも、図1(c)のようにシリコン酸化膜20
2でトレンチ側壁を覆い、さらに図1(g)のように絶
縁膜209を形成してエッチングを行い、図1(h)の
ようにトレンチ側壁に残存させる。これにより、半導体
基板201のトレンチ側壁における拡散層よりも下方の
部分と、配線層210との間にシリコン酸化膜202と
絶縁膜209が存在し両者が絶縁されるため、接合リー
クが生じるのを防止することができる。
【0019】本発明の他の実施の形態による半導体装置
の製造方法について、図2を用いて説明する。本実施の
形態は、上述した実施の形態と比較し、図1(c)にお
いてトレンチが形成された半導体基板201の表面にシ
リコン酸化膜202を形成しない点のみが相違する。こ
の後、図2(a)のようにLPCVD法によりシリコン
酸化膜102をトレンチの深さ以上の膜厚で堆積し、C
MP技術で表面を平坦化する。
【0020】図2(b)のように、表面全体にCVD法
により約5000オングストロームの膜厚でシリコン酸
化膜103を堆積し、素子領域に対応した部分を開孔し
たレジスト膜14を形成する。
【0021】レジスト膜104をマスクとして、シリコ
ン酸化膜103に反応性イオンエッチングを行い、図2
(c)のように半導体基板101の素子領域の表面を露
出する。表面全体にLPCVD法により絶縁膜106を
約200オングストロームの膜厚で形成する。
【0022】図2(d)のように、絶縁膜106に反応
性イオンエッチングを行い、少なくとも半導体基板10
2のトレンチの側壁を残して他の部分は除去する。この
後、アルミニウムや高融点金属等から成る導電物質をL
PCVD法により堆積してパターニングを行い、配線層
107を形成する。
【0023】このように、本実施の形態においても、マ
スク合わせずれが生じて図2(c)のようにトレンチ側
壁が露出した場合にも、図2(d)のように絶縁膜10
6を形成し、エッチングを行って図2(e)のようにト
レンチ側壁に残存させる。これにより、半導体基板10
2のトレンチ側壁における拡散層よりも下方の部分と、
配線層107との間に絶縁膜107が存在して両者が絶
縁され、接合リークの発生が防止される。
【0024】上述した実施の形態はいずれも一例であっ
て、本発明を限定するものではない。例えば、半導体基
板の表面にトレンチを形成する工程は、図1(a)〜
(c)に示されたものと同一である必要はなく、半導体
基板に対して高い選択比でエッチングを行うことができ
る物質をマスク材として用いればよい。
【0025】また、図1(c)において、半導体基板2
01の表面を覆うようにシリコン酸化膜202を形成し
ている。しかし、絶縁性を有するものであれば例えばシ
リコン窒化膜を形成していもよい。これにより、図1
(f)においてシリコン酸化膜203及び206に対し
て異方性エッチングを行う場合にも、高い選択比でトレ
ンチの側壁にシリコン窒化膜を残して、配線層210と
の間で絶縁性を確保することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、トレンチの側壁に絶縁膜を形成
した後、配線層を形成することで、トレンチの側壁と配
線層との間を絶縁し、接合リークが生じるのを防止する
ことができ、歩留まりの向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体装置の製造
方法を工程別に示した縦断面図。
【図2】本発明の他の実施の形態による半導体装置の製
造方法を工程別に示した縦断面図。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を工程別に示した
縦断面図。
【符号の説明】
101、201 半導体基板 102、103、202、204、206、 シリコン
酸化膜 104、205、207 レジスト膜 106、209 絶縁膜 107、210 配線層 203 多結晶シリコン膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の素子分離領域にトレンチを形
    成する工程と、 前記半導体基板の表面全体に第1のシリコン酸化膜を堆
    積して前記トレンチを埋めた後、平坦化を行って前記素
    子領域の表面を露出させる工程と、 前記第1のシリコン酸化膜及び前記素子領域の表面上に
    第2のシリコン酸化膜を堆積し、前記素子領域に対応す
    る部分を開孔してホールを形成する工程と、 前記第2のシリコン酸化膜の表面上と前記ホールの内面
    を覆うように絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくとも前記
    ホールにおいて露出したトレンチの側壁に前記絶縁膜を
    残して前記素子領域の表面を露出させる工程と、 表面全体に導電膜を堆積し、パターニングを行って配線
    層を形成する工程とを備え、 前記トレンチの側壁と前記配線層との間に前記絶縁膜を
    介在させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体基板の素子分離領域にトレンチを形
    成する工程と、 表面全体に第1の絶縁膜を形成する工程と、 表面全体に第1のシリコン酸化膜を堆積して前記トレン
    チを埋めた後、平坦化を行って前記素子領域の表面を露
    出させる工程と、 前記第1のシリコン酸化膜及び前記素子領域の表面上に
    第2のシリコン酸化膜を堆積し、前記素子領域に対応す
    る部分を開孔してホールを形成する工程と、 前記第2のシリコン酸化膜の表面上と前記ホールの内面
    を覆うように第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくと
    も前記ホールにおいて露出したトレンチの側壁の前記第
    1の絶縁膜の表面上に前記第2の絶縁膜を残して前記素
    子領域の表面を露出させる工程と、 表面全体に導電膜を堆積し、パターニングを行って配線
    層を形成する工程とを備え、 前記トレンチの側壁と前記配線層との間に、前記第1及
    び第2の絶縁膜を介在させることを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
JP18244996A 1996-07-11 1996-07-11 半導体装置の製造方法 Pending JPH1027842A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051472A (en) * 1996-09-26 2000-04-18 Nec Corporation Semiconductor device and method of producing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051472A (en) * 1996-09-26 2000-04-18 Nec Corporation Semiconductor device and method of producing the same

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