JPH1092920A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH1092920A
JPH1092920A JP24437796A JP24437796A JPH1092920A JP H1092920 A JPH1092920 A JP H1092920A JP 24437796 A JP24437796 A JP 24437796A JP 24437796 A JP24437796 A JP 24437796A JP H1092920 A JPH1092920 A JP H1092920A
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insulating film
film
semiconductor substrate
forming
trench
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博章 安茂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the aspect ratio of the contact hole from rising due to a buried insulation film remaining on a substrate at forming a trench element isolation of a semiconductor device having bipolar transistors. SOLUTION: The emitter 23, bases 19a, 19b and collectors 12a, 12b of bipolar transistors are formed on active regions 10 of a semiconductor substrate 11 and Si film 21 is formed through a layer insulation film 17 on the surface of the substrate. The Si film 21, layer insulation film 17 and substrate 11 are etched to form trenches 23 into the substrate 11 and buried insulation film is formed on the Si film 21 so as to be buried in the trenches 24 and etched back to form element isolated regions with leaving the buried insulation film in the trenches, using the Si film 21 as a stopper, thus perfectly removing the buried insulation film from the film 21, without CMP(chemical mechanical polishing).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特には同一基板上に複数の素子とこれらの
素子を分離するためのトレンチ素子分離領域を有する半
導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having a plurality of elements and a trench element isolation region for isolating these elements on the same substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】トレンチ内を絶縁膜で埋め込んでなる素
子分離領域を有する半導体装置を製造する場合には、先
ず、半導体基板の表面側にトレンチを形成し、当該トレ
ンチ内を絶縁物で埋め込んで上記素子分離領域を形成し
た後、当該素子分離領域間のアクティブ領域にバイポー
ラトランジスタのような素子を形成していた。しかし、
半導体基板の熱膨張係数とトレンチ内の絶縁物の熱膨張
係数とが異なるため、上記素子形成における熱処理の際
には、半導体基板と絶縁物との間に熱ストレスが加わ
り、この熱ストレスによって半導体基板に結晶欠陥が発
生する場合が有る。このような結晶欠陥がアクティブ領
域に及ぶと、このアクティブ領域に形成した素子に電流
のリークが生じてしまう。
2. Description of the Related Art When manufacturing a semiconductor device having an element isolation region in which a trench is filled with an insulating film, first, a trench is formed on the front side of a semiconductor substrate, and the trench is filled with an insulator. After forming the element isolation region, an element such as a bipolar transistor is formed in an active region between the element isolation regions. But,
Since the coefficient of thermal expansion of the semiconductor substrate is different from the coefficient of thermal expansion of the insulator in the trench, a thermal stress is applied between the semiconductor substrate and the insulator during the heat treatment in the above-described element formation. Crystal defects may occur on the substrate. When such a crystal defect reaches the active region, current leakage occurs in an element formed in the active region.

【0003】そこで、トレンチの断面形状をU字型にし
たり、トレンチ内に絶縁膜を介してシリコン基板と熱膨
張係数の近いポリシリコン膜を埋め込むことによって熱
ストレスを緩和したり、素子分離領域とアクティブ領域
との間隔を広くとることによって熱ストレスの影響がア
クティブ領域に及ばされないようにしている。
[0003] Therefore, the trench is made to have a U-shaped cross section, a polysilicon film having a thermal expansion coefficient close to that of a silicon substrate is buried in the trench through an insulating film, so as to reduce thermal stress, or to form a trench with an element isolation region. By increasing the distance between the active region and the active region, the influence of thermal stress is prevented from being exerted on the active region.

【0004】ところが、上記のような対策を採ることに
よって、上記熱ストレスによるアクティブ領域の結晶欠
陥やこれに起因するリークはある程度防止されるもの
の、素子分離領域の形成工程が複雑になるという問題
や、集積度が低下するといった問題が発生する。このた
め、トレンチからなる素子分離の適用は、高付加価値の
半導体装置に限定されている。
[0004] However, by adopting the above countermeasures, crystal defects in the active region due to the thermal stress and leaks caused by the defects can be prevented to some extent, but there is a problem that the process of forming the element isolation region becomes complicated. And the degree of integration is reduced. For this reason, the application of element isolation consisting of trenches is limited to high value-added semiconductor devices.

【0005】そこでさらに、European Sol
id State DeviceReserch Co
nference(1995)に開示されるような手法
が考案された。以下に、図6を用いてこの手法を説明す
る。先ず、図6(1)に示すように、例えば、半導体基
板61のアクティブ領域60における表面側にバイポー
ラトランジスタ(以下、バイポーラTr.と記す)Bを
形成する。次に、図6(2)に示すように、アクティブ
領域60を囲む状態で半導体基板61にトレンチ62を
開口し、トレンチ62の底面にチャネルストップ拡散層
63を形成する。その後、図6(3)に示すように、ト
レンチ62内を埋め込む状態で半導体基板61上に埋め
込み絶縁膜63を成膜し、トレンチ62内に絶縁膜を埋
め込んでなる素子分離領域Aを形成する。次いで、図6
(4)に示すように、CMP(Chemical Mechanical Po
lishing)によって埋め込み絶縁膜63の表面を平坦化し
た後、半導体基板61上の埋め込み絶縁膜63及びその
他の絶縁膜64にコンタクトホール65を形成する。次
に、コンタクトホール65内にプラグ66を形成した
後、プラグ66に接続する配線67を形成する。
[0005] Then, furthermore, European Sol
id State DeviceResearch Co
nreference (1995) has been devised. Hereinafter, this method will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 6A, for example, a bipolar transistor (hereinafter, referred to as a bipolar Tr.) B is formed on the front surface side of the active region 60 of the semiconductor substrate 61. Next, as shown in FIG. 6B, a trench 62 is opened in the semiconductor substrate 61 so as to surround the active region 60, and a channel stop diffusion layer 63 is formed on the bottom of the trench 62. Thereafter, as shown in FIG. 6C, a buried insulating film 63 is formed on the semiconductor substrate 61 in a state where the trench 62 is buried, and an element isolation region A in which the insulating film is buried in the trench 62 is formed. . Then, FIG.
As shown in (4), CMP (Chemical Mechanical Po
After the surface of the buried insulating film 63 is planarized by lishing), contact holes 65 are formed in the buried insulating film 63 and the other insulating film 64 on the semiconductor substrate 61. Next, after a plug 66 is formed in the contact hole 65, a wiring 67 connected to the plug 66 is formed.

【0006】上記手法によれば、高温の熱処理が施され
るバイポーラTr.Bの形成工程やチャネルストップ拡
散層63の形成工程は、素子分離領域Aを形成する前に
行われる。このため、素子分離領域Aを形成した後に
は、半導体基板61及びトレンチ62内の埋め込み絶縁
膜63に高温が加わることはなく、半導体基板61と埋
め込み絶縁膜62との間に熱ストレスが生じることはな
い。しがたって、集積度を低下させることなく半導体装
置の製造することができる。
According to the above-mentioned method, the bipolar Tr. The step of forming B and the step of forming the channel stop diffusion layer 63 are performed before the element isolation region A is formed. Therefore, after the element isolation region A is formed, high temperature is not applied to the semiconductor substrate 61 and the buried insulating film 63 in the trench 62, and a thermal stress is generated between the semiconductor substrate 61 and the buried insulating film 62. There is no. Accordingly, a semiconductor device can be manufactured without lowering the degree of integration.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記半導体装
置の製造方法では、トレンチ内を埋め込む状態で成膜さ
れた埋め込み絶縁膜の表面をCMPによって平坦化する
ことで、トレンチの外部に成膜された当該埋め込み絶縁
膜の余分な部分を除去している。このため、半導体基板
の表面側に形成されたバイポーラトランジスタに影響を
及ぼすことなくCMPを終了させるためには、ある程度
の膜厚の絶縁膜を半導体基板上に残す必要がある。
However, in the above-described method of manufacturing a semiconductor device, the surface of the buried insulating film formed so as to bury the inside of the trench is planarized by CMP to form the film outside the trench. An extra portion of the buried insulating film is removed. Therefore, in order to terminate the CMP without affecting the bipolar transistor formed on the front surface side of the semiconductor substrate, it is necessary to leave an insulating film having a certain thickness on the semiconductor substrate.

【0008】したがって、この絶縁膜に形成されるコン
タクトホールは高アスペクト比になることから、コンタ
クトホール内にプラグを形成しなければならない。これ
は、半導体装置の製造工程を増加させる要因になってい
る。また、CMP自体も非常に手間が係る工程であるた
め、上記方法を適用してもTATの低下と製造コストの
低減を図ることはできない。
Therefore, since the contact hole formed in the insulating film has a high aspect ratio, a plug must be formed in the contact hole. This is a factor that increases the number of manufacturing steps of the semiconductor device. Further, since CMP itself is a very laborious process, even if the above method is applied, it is not possible to reduce the TAT and the manufacturing cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために成された半導体装置の製造方法であり、
素子分離領域で分離された半導体基板の表面側にバイポ
ーラTr.を設けてなる半導体装置の製造方法である。
すなわち、半導体装置のアクティブ領域にバイポーラT
r.のエミッタ,ベース,コレクタを形成すると共に、
当該半導体基板の表面上に層間絶縁膜を介してシリコン
膜を成膜する。次に、少なくとも上記シリコン膜,層間
絶縁膜及び半導体基板をエッチングしてアクティブ領域
間における当該半導体基板にトレンチを形成する。次い
で、トレンチ内を埋め込む状態で上記シリコン膜上に埋
め込み絶縁膜を成膜し、これによってトレンチ内を埋め
込み絶縁膜で埋め込んでなる素子分離領域を形成した
後、トレンチ内に埋め込み絶縁膜を残す状態で上記シリ
コン膜をストッパにしてこの埋め込み絶縁膜をエッチバ
ックすることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of manufacturing a semiconductor device which has been made to solve the above-mentioned problems.
Bipolar Tr. Is formed on the surface side of the semiconductor substrate separated by the element isolation region. This is a method for manufacturing a semiconductor device provided with:
That is, the bipolar T is applied to the active region of the semiconductor device.
r. To form the emitter, base, and collector of
A silicon film is formed on the surface of the semiconductor substrate via an interlayer insulating film. Next, at least the silicon film, the interlayer insulating film and the semiconductor substrate are etched to form a trench in the semiconductor substrate between active regions. Then, a buried insulating film is formed on the silicon film in a state where the trench is buried, thereby forming an element isolation region in which the trench is buried with the buried insulating film, and then leaving the buried insulating film in the trench. The buried insulating film is etched back using the silicon film as a stopper.

【0010】上記製造方法では、シリコン膜上にトレン
チ内を埋め込む上記埋め込み絶縁膜が成膜されているこ
とから、当該埋め込み絶縁膜の余分な部分が上記シリコ
ン膜をストッパにしてエッチバックされる。このため、
当該シリコン膜上の埋め込み絶縁膜が完全に除去されト
レンチ内にのみ埋め込み絶縁膜が残される。したがっ
て、後の工程で半導体基板に達するコンタクトホールを
形成した場合そのアスペクト比が小さくなり、コンタク
トホール内にプラグを形成する必要はなくなる。
In the above manufacturing method, since the buried insulating film for burying the trench is formed on the silicon film, an excess portion of the buried insulating film is etched back using the silicon film as a stopper. For this reason,
The buried insulating film on the silicon film is completely removed, and the buried insulating film is left only in the trench. Therefore, when a contact hole reaching the semiconductor substrate is formed in a later step, the aspect ratio becomes small, and it is not necessary to form a plug in the contact hole.

【0011】また、上記半導体装置の製造方法において
は、上記層間絶縁膜に半導体基板に達するエミッタ開口
を形成した後、当該層間絶縁膜を覆う状態で成膜したシ
リコン膜からの拡散によって上記エミッタを形成するこ
ととする。このようにした場合には、埋め込み絶縁膜を
エッチバックする際のエッチングストッパになるシリコ
ン膜の製造工程を特別に設けることなく半導体装置が形
成される。
In the method of manufacturing a semiconductor device, after the emitter opening reaching the semiconductor substrate is formed in the interlayer insulating film, the emitter is diffused from a silicon film formed so as to cover the interlayer insulating film. Shall be formed. In this case, a semiconductor device is formed without specially providing a manufacturing process of a silicon film serving as an etching stopper when etching back the buried insulating film.

【0012】また、埋め込み絶縁膜をエッチバックする
工程では、SOGエッチバック法またはレジストエッチ
バック法を行うこととする。このようにした場合には、
埋め込み絶縁膜の成膜表面においてトレンチ上部に凹み
があっても、この凹みがSOGまたはレジストによって
カバーされる。したがって、上記エッチバックを行った
際には、上記凹みがそのまま残ることはなく、トレンチ
内には開口部で平坦に埋め込み絶縁膜が残される。
In the step of etching back the buried insulating film, an SOG etch-back method or a resist etch-back method is performed. If you do this,
Even if there is a dent above the trench on the deposition surface of the buried insulating film, this dent is covered by SOG or resist. Therefore, when the etch back is performed, the dent does not remain as it is, and the buried insulating film is left flat in the opening in the trench.

【0013】さらに、バイポーラTr.と共に抵抗体を
有する半導体装置を製造する場合には、上記シリコン膜
をパターニングして当該抵抗体を形成することとする。
同様に、バイポーラTr.と共にキャパシタを有する半
導体装置を製造する場合には、上記シリコン膜をパター
ニングして当該キャパシタの下部電極を形成することと
する。
Further, the bipolar Tr. When a semiconductor device having a resistor is manufactured, the silicon film is patterned to form the resistor.
Similarly, the bipolar Tr. In addition, when manufacturing a semiconductor device having a capacitor, the silicon film is patterned to form a lower electrode of the capacitor.

【0014】上記製造方法によれば、埋め込み絶縁膜の
をエッチバックする際にエッチングストッパになるシリ
コン膜で上記抵抗体またはキャパシタが形成される。こ
のため、上記エッチングストッパ用のシリコン膜の製造
工程を特別に設けることなく半導体装置が形成される。
According to the above-described manufacturing method, the resistor or the capacitor is formed of a silicon film which serves as an etching stopper when the embedded insulating film is etched back. Therefore, a semiconductor device can be formed without specially providing a manufacturing process of the silicon film for the etching stopper.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、以下に示す各実施の形態はあ
くまでも本発明の一例であることとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples of the present invention.

【0016】(第1実施形態)図1及び図2は、半導体
基板の表面側にダブルポリシリコン構造のNPN型バイ
ポーラTr.を複数配列形成してなる半導体装置の製造
方法に適用した本発明の一例を示す図である。以下に、
これら図を用いて上記半導体装置の製造方法の実施形態
を説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1 and 2 show an NPN type bipolar Tr. Having a double polysilicon structure on the front side of a semiconductor substrate. FIG. 9 is a diagram showing an example of the present invention applied to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of are formed in an array. less than,
An embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to these drawings.

【0017】先ず、図1(1)に示すように、P型のシ
リコン基板11aの表面層に、酸化アンチモン(Sb2
3 )からのN型不純物の固相拡散によって埋め込みコ
レクタ12aを形成した後、シリコン基板11aの上面
にN型シリコンのエピタキシャル層11bを成膜する。
このエピタキシャル層11bは、シート抵抗が1〜5Ω
cm程度であり、0.7〜2.0μmの膜厚で成膜され
る。これによって、シリコン基板11aとエピタキシャ
ル層11bとからなる半導体基板11を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, antimony oxide (Sb 2 ) is formed on a surface layer of a P-type silicon substrate 11a.
After the buried collector 12a is formed by solid phase diffusion of N-type impurities from O 3 ), an epitaxial layer 11b of N-type silicon is formed on the upper surface of the silicon substrate 11a.
This epitaxial layer 11b has a sheet resistance of 1 to 5Ω.
cm and a film thickness of 0.7 to 2.0 μm. Thus, the semiconductor substrate 11 including the silicon substrate 11a and the epitaxial layer 11b is formed.

【0018】次に、通常のLOCOS(Local Oxidatio
n of Silicon)法によって、半導体基板11の表面層に
フィールド酸化膜13を800nm程度の膜厚で成膜す
る。このフィールド酸化膜13は、取り出しコレクタ1
2b及びベース形成部上を露出させる形状にする。ま
た、この半導体装置では、上記フィールド酸化膜13を
素子分離領域には用いないことから、上記LOCOS法
を行う際に半導体基板11におけるフィールド酸化膜1
3の形成部をエッチングする必要はない。
Next, a normal LOCOS (Local Oxidatio)
A field oxide film 13 having a thickness of about 800 nm is formed on the surface layer of the semiconductor substrate 11 by an (n of Silicon) method. This field oxide film 13 is
2b and a shape exposing the base formation portion. Further, in this semiconductor device, since the field oxide film 13 is not used for the element isolation region, the field oxide film 1 on the semiconductor substrate 11 is not used when the LOCOS method is performed.
It is not necessary to etch the formation of No. 3.

【0019】次いで、半導体基板11の表面側に取り出
しコレクタ12bを形成するためのN型不純物を導入す
る。一例としては、N型不純物としてリンイオンを用
い、70keV程度の注入エネルギーで5×1015個/
cm2 程度導入する。その後、1000℃で30分間の
熱処理を行うことによって、不純物を拡散及び活性化さ
せて取り出しコレクタ12bを形成する。
Next, an N-type impurity for forming the take-out collector 12b is introduced into the surface side of the semiconductor substrate 11. As an example, phosphorus ions are used as N-type impurities, and 5 × 10 15 /
Introduce about 2 cm 2 . Thereafter, by performing a heat treatment at 1000 ° C. for 30 minutes, the impurities are diffused and activated to form a take-out collector 12b.

【0020】次に、フィールド酸化膜13を覆う状態で
半導体基板11上に100nm程度の膜厚の第1酸化シ
リコン膜14を成膜し、当該第1酸化シリコン膜14に
半導体基板11に達するベース開口15を形成する。次
いで、CVD(Chemical Vapor Deposition)法によっ
て、第1酸化シリコン膜14を覆う状態で膜厚150n
m程度のポリシリコン膜16を成膜する。次に、このポ
リシリコン膜16の全面に、P型不純物を導入して当該
ポリシリコン膜16の導電型をP型にする。P型不純物
導入の一例としては、イオン注入によって、二フッ化ホ
ウ素イオン(BF 2 + )を30〜70keVの注入エネ
ルギーで1015〜1016個/cm2 程度導入する。その
後、ポリシリコン膜16をエッチングしてベース電極1
6aを形成する。
Next, with the field oxide film 13 covered,
A first silicon oxide film having a thickness of about 100 nm is formed on the semiconductor substrate 11.
A silicon film 14 is formed on the first silicon oxide film 14.
A base opening 15 reaching the semiconductor substrate 11 is formed. Next
Therefore, the CVD (Chemical Vapor Deposition) method
To cover the first silicon oxide film 14 to a thickness of 150 n.
An about m polysilicon film 16 is formed. Next, this port
P-type impurities are introduced into the entire surface of the
The conductivity type of the polysilicon film 16 is set to P-type. P-type impurity
As an example of introduction, ion implantation
Iodine ion (BF Two +) With 30-70 keV injection energy
10 in rugiFifteen-1016Pieces / cmTwoIntroduce a degree. That
Thereafter, the polysilicon film 16 is etched to form the base electrode 1.
6a is formed.

【0021】次に、図1(2)に示すように、CVD法
によって、ベース電極16aを覆う状態で300nm程
度の膜厚の酸化シリコンからなる層間絶縁膜17を成膜
する。その後、この層間絶縁膜17及びベース電極16
に半導体基板11に達するエミッタ開口18を形成す
る。次いで、エミッタ開口18の底面に露出する半導体
基板11部分から真性ベース19aを形成するためのP
型不純物を導入する。P型不純物導入の一例としては、
二フッ化ホウ素イオンを30〜70keVの注入エネル
ギーで1013〜1014個/cm2 程度導入する。
Next, as shown in FIG. 1B, an interlayer insulating film 17 made of silicon oxide having a thickness of about 300 nm is formed by a CVD method so as to cover the base electrode 16a. Thereafter, the interlayer insulating film 17 and the base electrode 16
Then, an emitter opening 18 reaching the semiconductor substrate 11 is formed. Next, a P for forming the intrinsic base 19a from the portion of the semiconductor substrate 11 exposed at the bottom of the emitter opening 18 is formed.
Introduce type impurities. As an example of P-type impurity introduction,
Boron difluoride ions are introduced at an implantation energy of 30 to 70 keV and about 10 13 to 10 14 ions / cm 2 .

【0022】次に、CVD法によって、層間絶縁膜17
を覆う状態で半導体基板11上に600nmの膜厚の第
2酸化シリコン膜20を成膜する。その後、900℃で
10分間の熱処理を行う。この熱処理によって、真性ベ
ース10aを形成するために導入したP型不純物の拡散
と活性化が行われる共に、ベース電極16a中から半導
体基板11の表面層にP型不純物が拡散してベース電極
16a下方にグラフトベース19bが形成される。
Next, the interlayer insulating film 17 is formed by CVD.
A second silicon oxide film 20 having a thickness of 600 nm is formed on the semiconductor substrate 11 so as to cover the semiconductor substrate 11. Thereafter, heat treatment is performed at 900 ° C. for 10 minutes. By this heat treatment, diffusion and activation of the P-type impurity introduced for forming the intrinsic base 10a are performed, and at the same time, the P-type impurity diffuses from the base electrode 16a to the surface layer of the semiconductor substrate 11 to be formed below the base electrode 16a. Thus, a graft base 19b is formed.

【0023】上記熱処理の後、上記第2酸化シリコン膜
20を全面エッチバックし、エミッタ開口18の側壁に
当該第2酸化シリコン膜20からなるサイドウォール2
0aを形成する。このサイドウォール20aは、エミッ
タとベース電極16aとを分離するためのものである。
After the heat treatment, the entire surface of the second silicon oxide film 20 is etched back, and the side wall 2 of the second silicon oxide film 20 is formed on the side wall of the emitter opening 18.
0a is formed. This side wall 20a is for separating the emitter from the base electrode 16a.

【0024】以上までの工程を通常と同様の手順で行っ
た後、以下に説明する本発明に特徴的な工程を行う。す
なわち、図1(3)に示すように、先ず、CVD法によ
って、層間絶縁膜17を覆う状態で半導体基板11上に
膜厚150nmのポリシリコンからなるシリコン膜21
を成膜する。このシリコン膜21の全面に、N型不純物
を導入する。N型不純物導入の一例としては、イオン注
入によってヒ素イオン(As+ )を30〜70keVの
注入エネルギーで1015〜1016個/cm2 程度導入す
る。
After performing the above-described steps in the same procedure as usual, the following steps characteristic of the present invention are performed. That is, as shown in FIG. 1 (3), first, a silicon film 21 made of polysilicon having a thickness of 150 nm is formed on the semiconductor substrate 11 so as to cover the interlayer insulating film 17 by the CVD method.
Is formed. An N-type impurity is introduced into the entire surface of the silicon film 21. As an example of the introduction of N-type impurities, arsenic ions (As + ) are introduced by ion implantation at an implantation energy of 30 to 70 keV to about 10 15 to 10 16 / cm 2 .

【0025】次に、シリコン膜21上にCVD法によっ
て800nm程度の膜厚の第3酸化シリコン膜22を成
膜する。その後、900〜1100℃で5〜30秒間の
高速熱処理(Rapid Thermal Anneal:RTA)を行い、
シリコン膜21から真性ベース19aの表面層にN型不
純物を拡散させてエミッタ23を形成する。この際、第
3酸化シリコン膜22によって、シリコン膜22中の不
純物のアウトディフュージョンが防止される。
Next, a third silicon oxide film 22 having a thickness of about 800 nm is formed on the silicon film 21 by a CVD method. Thereafter, high-speed heat treatment (Rapid Thermal Anneal: RTA) is performed at 900 to 1100 ° C. for 5 to 30 seconds,
An emitter 23 is formed by diffusing an N-type impurity from the silicon film 21 to the surface layer of the intrinsic base 19a. At this time, the third silicon oxide film 22 prevents outdiffusion of impurities in the silicon film 22.

【0026】次いで、第3酸化シリコン膜22上に、ト
レンチ形成用のレジストパターン(図示省略)を形成
し、このレジストパターンをマスクに用いたエッチング
によって第3酸化シリコン膜22,シリコン膜21,層
間絶縁膜17及びフィールド酸化膜13を除去して半導
体基板11を露出させる。
Next, a resist pattern (not shown) for forming a trench is formed on the third silicon oxide film 22, and the third silicon oxide film 22, the silicon film 21, and the interlayer are formed by etching using this resist pattern as a mask. The semiconductor film 11 is exposed by removing the insulating film 17 and the field oxide film 13.

【0027】次に、図1(4)に示すように、上記レジ
ストパターンを除去した後、第3酸化シリコン膜22を
マスクに用いたエッチングによって、半導体基板11を
0.5〜1.5μm程度の幅で2.5〜5.0μm程度
の深さまで掘り下げてトレンチ24を形成する。このエ
ッチングの一例としては、エッチングガスに四塩化シラ
ン(SiCl4 )/六フッ化イオウ(SF6 )を用いた
RIE(Reactive IonEtching) によって行うこととす
る。この際、エッチング条件の設定及びトレンチ24の
深さにもよるが、第3酸化シリコン膜22も100〜5
00nmの厚さでエッチングされる。このため、第3酸
化シリコン膜22の膜厚は、このエッチングでシリコン
膜21上における当該第3酸化シリコン膜22が除去さ
れない程度の厚さに設定する。
Next, as shown in FIG. 1D, after removing the resist pattern, the semiconductor substrate 11 is etched by about 0.5 to 1.5 μm using the third silicon oxide film 22 as a mask. The trench 24 is formed by digging down to a depth of about 2.5 to 5.0 μm with a width of. As an example of this etching, the etching is performed by RIE (Reactive Ion Etching) using silane tetrachloride (SiCl 4 ) / sulfur hexafluoride (SF 6 ) as an etching gas. At this time, depending on the setting of the etching conditions and the depth of the trench 24, the third silicon oxide film 22 also has a thickness of 100 to 5 mm.
Etched to a thickness of 00 nm. For this reason, the thickness of the third silicon oxide film 22 is set to a thickness that does not remove the third silicon oxide film 22 on the silicon film 21 by this etching.

【0028】その後、イオン注入によってトレンチ24
の底面から、半導体基板11中にP型不純物を導入す
る。P型不純物導入の一例としては、二フッ化ホウ素イ
オンを25〜50keVの注入エネルギーで1013〜5
×1014個/cm2 程度導入する。次に、750〜90
0℃の温度で導入イオンの活性化熱処理を行い、これに
よってチャネルストップ拡散層25を形成する。
Then, the trench 24 is formed by ion implantation.
P-type impurities are introduced into the semiconductor substrate 11 from the bottom surface of FIG. As an example of the introduction of a P-type impurity, boron difluoride ions are implanted at a dose of 10 13 to 5
Introduce about × 10 14 / cm 2 . Next, 750-90
A heat treatment for activating the introduced ions is performed at a temperature of 0 ° C., thereby forming the channel stop diffusion layer 25.

【0029】次に、図2(5)に示すように、トレンチ
24内を埋め込む状態で、膜厚0.5〜1.5μmの埋
め込み絶縁膜26を成膜する。これによって、トレンチ
24内を埋め込み絶縁膜26で埋め込んでなる素子分離
領域Aを形成する。この埋め込み絶縁膜26としては、
不純物を含有しない酸化シリコン(NSG)や、リンや
ホウ素を含有する酸化シリコン(PSG,BSG,BP
SG)等を用いることとする。また、埋め込み絶縁膜2
6の成膜は、例えばTEOS(Tetraethoxysilane )ガ
スを用いた減圧CVD法のようなカバレッジの良好な方
法で行うこととする。
Next, as shown in FIG. 2 (5), a buried insulating film 26 having a thickness of 0.5 to 1.5 μm is formed while the trench 24 is buried. Thus, an element isolation region A in which the trench 24 is buried with the buried insulating film 26 is formed. As the buried insulating film 26,
Silicon oxide containing no impurities (NSG) or silicon oxide containing phosphorus or boron (PSG, BSG, BP)
SG) or the like. In addition, the buried insulating film 2
The film 6 is formed by a method with good coverage such as a low pressure CVD method using TEOS (Tetraethoxysilane) gas.

【0030】その後、図2(6)に示すように、シリコ
ン膜21上に堆積した埋め込み絶縁膜26をエッチバッ
クして、トレンチ24内にのみ埋め込み絶縁膜26を残
す。この際、シリコン膜21をストッパ及びエッチング
の終点検出に用いてエッチングを行う。シリコン膜21
上に第3酸化シリコン膜(22)が残っている場合に
は、この第3酸化シリコン膜(22)もエッチング除去
する。
Thereafter, as shown in FIG. 2 (6), the buried insulating film 26 deposited on the silicon film 21 is etched back to leave the buried insulating film 26 only in the trench 24. At this time, etching is performed using the silicon film 21 as a stopper and an end point of the etching. Silicon film 21
When the third silicon oxide film (22) remains on the third silicon oxide film (22), the third silicon oxide film (22) is also removed by etching.

【0031】上記埋め込み絶縁膜26のエッチバック
は、SOGエッチバック法やレジストエッチバック法等
によって行うこととする。
The etch back of the buried insulating film 26 is performed by a SOG etch back method, a resist etch back method, or the like.

【0032】次に、図2(7)に示すように、ここでは
図示しないレジストパターンをマスクに用いてシリコン
膜21をエッチングし、当該シリコン膜21からなるエ
ミッタ電極21aを形成する。シリコン膜21のエッチ
ングの一例としては、三塩化三フッ化エタン(C2 Cl
3 3 )と六フッ化硫黄(SF6 )とをエッチングガス
に用いる。
Next, as shown in FIG. 2 (7), the silicon film 21 is etched using a resist pattern (not shown) as a mask to form an emitter electrode 21a made of the silicon film 21. As an example of etching the silicon film 21, ethane trichloride ethane (C 2 Cl
3 F 3) and sulfur hexafluoride (SF 6) and is used for the etching gas.

【0033】次いで、上記レジストパターンを除去した
後、層間絶縁膜17にベース電極16aに達するコンタ
クトホール17a及び取り出しコレクタ12bに達する
コンタクトホール17bを形成する。次に、ベース電極
16a,取り出しコレクタ12b及びエミッタ電極21
aに接続する配線27をパターン形成して、半導体基板
11の表面側にダブルポリシリコン構造のバイポーラT
r.Bを設けてなる半導体装置1を完成させる。
Next, after removing the resist pattern, a contact hole 17a reaching the base electrode 16a and a contact hole 17b reaching the extraction collector 12b are formed in the interlayer insulating film 17. Next, the base electrode 16a, the extraction collector 12b, and the emitter electrode 21
a is formed on the front side of the semiconductor substrate 11 to form a bipolar polysilicon T
r. The semiconductor device 1 provided with B is completed.

【0034】上記半導体装置の製造方法によれば、半導
体基板11の表面側に不純物拡散層を形成する各工程が
終了した後に、トレンチ24内に埋め込み絶縁膜26を
埋め込む工程(埋め込み絶縁膜26の成膜工程)が行わ
れる。このため、トレンチ24内が埋め込み絶縁膜26
で埋め込まれた後には、不純物を拡散及び活性化させる
ための高温での熱処理が行われることはない。したがっ
て、トレンチ24内の埋め込み絶縁膜26と半導体基板
11との間に熱膨張係数の違いに起因する熱ストレスが
加わることはない。
According to the method of manufacturing a semiconductor device described above, after each step of forming an impurity diffusion layer on the surface side of the semiconductor substrate 11 is completed, a step of burying the buried insulating film 26 in the trench 24 (the step of forming the buried insulating film 26). A film forming step) is performed. Therefore, the trench 24 is filled with the buried insulating film 26.
After the burying, the heat treatment at a high temperature for diffusing and activating the impurities is not performed. Therefore, thermal stress due to a difference in thermal expansion coefficient between the buried insulating film 26 in the trench 24 and the semiconductor substrate 11 is not applied.

【0035】さらに、シリコン膜21をストッパにして
埋め込み絶縁膜26がエッチバックされるため、シリコ
ン膜21上に埋め込み絶縁膜26を完全に除去してトレ
ンチ24内にのみ埋め込み絶縁膜26を残すことが可能
になる。このことから、コンタクトホール17a,17
bのアスペクト比が小さくなり、プラグを形成すること
なくコンタクトホール17a,17bの底面に接続する
配線27を形成することが可能になる。しかも、上述の
ように、トレンチ24内以外の部分の埋め込み絶縁膜2
6は、エッチバックによって除去されるため、CMPの
ような手間の係る工程を行う必要はない。
Furthermore, since the buried insulating film 26 is etched back using the silicon film 21 as a stopper, the buried insulating film 26 is completely removed on the silicon film 21 to leave the buried insulating film 26 only in the trench 24. Becomes possible. From this, the contact holes 17a, 17
The aspect ratio of b becomes small, and it becomes possible to form the wiring 27 connected to the bottom surfaces of the contact holes 17a and 17b without forming a plug. Moreover, as described above, the buried insulating film 2 in a portion other than in the trench 24 is formed.
Since 6 is removed by etch-back, it is not necessary to perform a complicated process such as CMP.

【0036】また、埋め込み絶縁膜26をエッチバック
する際のストッパになるシリコン膜21をパターニング
してエミッタ電極21aを形成することから、上記スト
ッパ用のシリコン膜21の製造工程を特別に設けること
はない。そして、上記エッチバックをSOGエッチバッ
ク法またはレジストエッチバック法によって行っている
ため、埋め込み絶縁膜26の成膜表面においてトレンチ
上部形成される凹みがSOGまたはレジストによってカ
バーされた状態で上記エッチバックが行われる。したが
って、上記トレンチ内24内に残された埋め込み絶縁膜
26の表面に凹みがそのまま残ることはなく、当該トレ
ンチ24内には表面平坦な埋め込み絶縁膜26を残すこ
とができる。
In addition, since the emitter electrode 21a is formed by patterning the silicon film 21 serving as a stopper when the buried insulating film 26 is etched back, it is not necessary to provide a special process for manufacturing the silicon film 21 for the stopper. Absent. Since the etch back is performed by the SOG etch back method or the resist etch back method, the etch back is performed in a state where the recess formed in the upper part of the trench on the film forming surface of the buried insulating film 26 is covered by the SOG or the resist. Done. Therefore, no dent remains on the surface of the buried insulating film 26 left in the trench 24, and the buried insulating film 26 having a flat surface can be left in the trench 24.

【0037】(第2実施形態)図3及び図4は、プレー
ナ構造のNPNバイポーラTr.と抵抗体とを同一基板
上に複数配列形成してなる半導体装置の製造方法に適用
した本発明の一例を示す図である。以下に、この図を用
いて上記半導体装置の製造方法の実施形態を説明する。
(Second Embodiment) FIGS. 3 and 4 show an NPN bipolar Tr. FIG. 7 is a diagram showing an example of the present invention applied to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of resistors and resistors are arranged on the same substrate. Hereinafter, an embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG.

【0038】先ず、図3(1)に示すように、上記第1
実施形態と同様にして、P型のシリコン基板11aの表
面層におけるアクティブ領域10に、N型の埋め込みコ
レクタ12aを形成し、次にシリコン基板11a上にN
型のエピタキシャル層11bを形成してシリコン基板1
1aとエピタキシャル層11bとからなる半導体基板1
1を形成する。さらに上記第1実施形態と同様にして、
取り出しコレクタ12bを形成する。
First, as shown in FIG.
As in the embodiment, an N-type buried collector 12a is formed in the active region 10 in the surface layer of the P-type silicon substrate 11a, and then an N-type buried collector 12 is formed on the silicon substrate 11a.
Type epitaxial layer 11b is formed and silicon substrate 1
Semiconductor substrate 1 comprising 1a and epitaxial layer 11b
Form one. Further, in the same manner as in the first embodiment,
An extraction collector 12b is formed.

【0039】その後、半導体基板11の表面層にベース
31を形成するためのP型不純物を導入する。ここで
は、一例として、二フッ化ホウ素イオンを35keV程
度の注入エネルギーで1014個/cm2 程度導入する。
その後、900℃で30分の熱処理によって上記P型不
純物を拡散及び活性化させてベース31を形成する。次
に、ベース31の表面層にグラフトベース31aを形成
するためのP型不純物を導入する。ここでは、一例とし
て、二フッ化ホウ素イオンを35keV程度の注入エネ
ルギーで1015個/cm2 程度導入する。さらに、ベー
ス31の表面層にエミッタ32を形成するためのN型不
純物を導入する。ここでは、一例として、ヒ素イオンを
50keV程度の注入エネルギーで5×1015個/cm
2 程度導入する。
Thereafter, a P-type impurity for forming the base 31 is introduced into the surface layer of the semiconductor substrate 11. Here, as an example, boron difluoride ions are introduced at a dose of about 10 14 / cm 2 at an implantation energy of about 35 keV.
Then, the base 31 is formed by diffusing and activating the P-type impurities by a heat treatment at 900 ° C. for 30 minutes. Next, a P-type impurity for forming the graft base 31a is introduced into the surface layer of the base 31. Here, as an example, boron difluoride ions are introduced at about 10 15 / cm 2 at an implantation energy of about 35 keV. Further, an N-type impurity for forming the emitter 32 is introduced into the surface layer of the base 31. Here, as an example, 5 × 10 15 arsenic ions are implanted at an implantation energy of about 50 keV / cm 2.
Introduce about two .

【0040】その後、CVD法によって、半導体基板1
1上に400nm程度の膜厚の酸化シリコンからなる層
間絶縁膜33を成膜し、さらにこの上面に150nm程
度の膜厚のポリシリコンからなるシリコン膜34を成膜
する。次に、シリコン膜34の全面に不純物を導入す
る。不純物導入の一例としては、二フッ化ホウ素イオン
を70keVで2×1015個/cm2 程度導入する。
Thereafter, the semiconductor substrate 1 is formed by CVD.
An interlayer insulating film 33 made of silicon oxide having a thickness of about 400 nm is formed on the substrate 1, and a silicon film 34 made of polysilicon having a thickness of about 150 nm is formed on the upper surface. Next, an impurity is introduced into the entire surface of the silicon film 34. As an example of impurity introduction, boron difluoride ion is introduced at about 2 × 10 15 ions / cm 2 at 70 keV.

【0041】次いで、CVD法によって、シリコン膜3
4上に800nm程度の膜厚の第1酸化シリコン膜35
を成膜する。尚、後の工程で行うトレンチ形成における
エッチングマスクとして、レジストパターンに十分な耐
性が得られる場合には、必ずしもこの第1酸化シリコン
膜35は必要ではない。
Next, the silicon film 3 is formed by the CVD method.
A first silicon oxide film 35 having a thickness of about 800 nm
Is formed. Note that the first silicon oxide film 35 is not necessarily required as an etching mask for forming a trench in a later step, if sufficient resistance is obtained for the resist pattern.

【0042】その後、図3(2)に示すように、第1酸
化シリコン膜35上に、トレンチ形成用のレジストパタ
ーン(図示省略)を形成し、このレジストパターンをマ
スクに用いたエッチングによって第1酸化シリコン膜3
5,シリコン膜34及び層間絶縁膜33を除去して半導
体基板11を露出させる。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a resist pattern (not shown) for forming a trench is formed on the first silicon oxide film 35, and the first pattern is formed by etching using this resist pattern as a mask. Silicon oxide film 3
5, the silicon film 34 and the interlayer insulating film 33 are removed to expose the semiconductor substrate 11.

【0043】次に、上記レジストパターンを除去した
後、第1酸化シリコン膜35をマスクに用いたエッチン
グによって、半導体基板11を0.5〜1.5μm程度
の幅で2.5〜5.0μm程度の深さまで掘り下げてト
レンチ36を形成する。このエッチングは、上記第1実
施形態と同様に行う。
Next, after removing the resist pattern, the semiconductor substrate 11 is etched with a width of about 0.5 to 1.5 μm to a thickness of 2.5 to 5.0 μm by etching using the first silicon oxide film 35 as a mask. The trench 36 is formed by digging down to a depth of the order. This etching is performed in the same manner as in the first embodiment.

【0044】その後、第1実施形態と同様にして、トレ
ンチ36の底面層にチャネルストップ拡散層37を形成
する。このときの熱処理でシリコン膜34中に導入され
た各不純物も活性化される。
Thereafter, a channel stop diffusion layer 37 is formed in the bottom layer of the trench 36 in the same manner as in the first embodiment. Each impurity introduced into the silicon film 34 by the heat treatment at this time is also activated.

【0045】次に、図3(3)に示すように、第1実施
形態と同様にして、トレンチ36内を埋め込む状態でシ
リコン膜34上に埋め込み絶縁膜38を成膜する。これ
によって、トレンチ36内に埋め込み絶縁膜38を埋め
込んでなる素子分離領域Aを形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, a buried insulating film 38 is formed on the silicon film 34 in a state where the trench 36 is buried, as in the first embodiment. Thus, an element isolation region A in which the buried insulating film 38 is buried in the trench 36 is formed.

【0046】さらに図4(4)に示すように、上記第1
実施形態と同様にして、トレンチ36内に埋め込み絶縁
膜38を残す状態で、シリコン膜34をストッパにして
埋め込み絶縁膜38をエッチバックする。
Further, as shown in FIG.
Similarly to the embodiment, with the buried insulating film 38 left in the trench 36, the buried insulating film 38 is etched back using the silicon film 34 as a stopper.

【0047】次いで、図4(5)に示すように、第1実
施形態と同様にしてシリコン膜34をエッチングし、当
該シリコン膜34からなる抵抗体34aを形成する。そ
の後、抵抗体34aを覆う状態で半導体基板11上に第
2酸化シリコン膜39を300nm程度の膜厚で成膜す
る。次に、第2酸化シリコン膜39及び層間絶縁膜33
に、取り出しコレクタ12bに達するコンタクトホール
40a,グラフトベース31aに達するコンタクトホー
ル40b,エミッタ32に達するコンタクトホール40
c及び抵抗体34aに達するコンタクトホール40dを
形成する。
Then, as shown in FIG. 4 (5), the silicon film 34 is etched in the same manner as in the first embodiment to form a resistor 34a made of the silicon film 34. Thereafter, a second silicon oxide film 39 having a thickness of about 300 nm is formed on the semiconductor substrate 11 so as to cover the resistor 34a. Next, the second silicon oxide film 39 and the interlayer insulating film 33
The contact hole 40a reaching the extraction collector 12b, the contact hole 40b reaching the graft base 31a, and the contact hole 40 reaching the emitter 32
Then, a contact hole 40d reaching the resistor c and the resistor 34a is formed.

【0048】次に、取り出しコレクタ12b,グラフト
ベース31a,エミッタ32及び抵抗体34aに接続す
る配線41を形成する。これによって、半導体基板11
上記バイポーラTr.Bと抵抗体34aとを設けてなる
半導体装置2を完成させる。
Next, a wiring 41 connected to the extraction collector 12b, the graft base 31a, the emitter 32 and the resistor 34a is formed. Thereby, the semiconductor substrate 11
The above-mentioned bipolar Tr. The semiconductor device 2 including B and the resistor 34a is completed.

【0049】上記半導体装置の製造方法によれば、上記
第1実施形態の方法と同様の効果に加えて以下のよな効
果が得られる。すなわち、埋め込み絶縁膜38をエッチ
バックする際のストッパになるシリコン膜34をパター
ニングして抵抗体34aを形成することで、上記ストッ
パ用のシリコン膜34の製造工程を特別に設けることな
く、すなわち工程数を増加させることなく半導体装置を
製造することが可能になる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device, the following effects can be obtained in addition to the effects of the method of the first embodiment. That is, by patterning the silicon film 34 serving as a stopper when the buried insulating film 38 is etched back to form the resistor 34a, the manufacturing process of the silicon film 34 for the stopper is not particularly provided. A semiconductor device can be manufactured without increasing the number.

【0050】(第3実施形態)図5は、プレーナ構造の
NPNバイポーラTr.とキャパシタとを同一基板上に
複数配列形成してなる半導体装置の製造方法に適用した
本発明の一例を示す図である。以下に、この図を用いて
上記半導体装置の製造方法の実施形態を説明する。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows an NPN bipolar Tr. FIG. 9 is a diagram showing an example of the present invention applied to a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of capacitors and capacitors are formed on the same substrate. Hereinafter, an embodiment of the method of manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG.

【0051】先ず、上記第2実施形態と同様にして、図
3(1)〜図3(3)及び図4(4)を用いて説明した
工程までを行う。その後、図5に示すように、第2実施
形態と同様にして、シリコン膜34をエッチングし、当
該シリコン膜34からなるキャパシタの下部電極34b
を形成する。
First, in the same manner as in the second embodiment, the steps up to the steps described with reference to FIGS. 3A to 3C and FIG. Thereafter, as shown in FIG. 5, the silicon film 34 is etched and the lower electrode 34b of the capacitor made of the silicon film 34 is etched in the same manner as in the second embodiment.
To form

【0052】次に、上記第2実施形態と同様にして、下
部電極34bを覆う状態で半導体基板11上に第2酸化
シリコン膜39を成膜する。この第2酸化シリコン膜3
9は、キャパシタの誘電膜にもなる。その後、上記第2
実施形態と同様にして当該第2酸化シリコン膜39及び
層間絶縁膜33に、取り出しコレクタ12b,グラフト
ベース31a及びエミッタ32に達するコンタクトホー
ル40a,40b,40cを形成すると共に、下部電極
34bに達するコンタクトホール40eを形成する。
Next, as in the second embodiment, a second silicon oxide film 39 is formed on the semiconductor substrate 11 so as to cover the lower electrode 34b. This second silicon oxide film 3
Reference numeral 9 also serves as a dielectric film of the capacitor. Then, the second
In the same manner as in the embodiment, the contact holes 40a, 40b, and 40c reaching the extraction collector 12b, the graft base 31a, and the emitter 32 are formed in the second silicon oxide film 39 and the interlayer insulating film 33, and the contact reaching the lower electrode 34b. A hole 40e is formed.

【0053】次に、取り出しコレクタ12b,グラフト
ベース31a,エミッタ32及び下部電極34bに接続
する配線41及びキャパシタの上部電極42を形成す
る。これによって、半導体基板11上にバイポーラT
r.BとキャパシタCとを設けてなる半導体装置3を完
成させる。
Next, a wiring 41 connected to the extraction collector 12b, the graft base 31a, the emitter 32 and the lower electrode 34b and an upper electrode 42 of the capacitor are formed. Thereby, the bipolar T is formed on the semiconductor substrate 11.
r. A semiconductor device 3 including B and a capacitor C is completed.

【0054】上記半導体装置の製造方法によれば、上記
第1実施形態の方法と同様の効果に加えて以下のような
効果が得られる。すなわち、埋め込み絶縁膜38をエッ
チバックする際のストッパになるシリコン膜34をパタ
ーニングしてキャパシタCの下部電極34bを形成する
ことから、上記ストッパ用のシリコン膜34の製造工程
を特別に設けることはなく、すなわち製造工程を増加さ
せることなく半導体装置を製造することが可能になる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device, the following effects can be obtained in addition to the effects of the method of the first embodiment. That is, since the lower electrode 34b of the capacitor C is formed by patterning the silicon film 34 serving as a stopper when the buried insulating film 38 is etched back, it is not necessary to provide a special manufacturing process of the silicon film 34 for the stopper. In other words, the semiconductor device can be manufactured without increasing the number of manufacturing steps.

【0055】尚、上記第1実施形態においては、半導体
基板の表面側にバイポーラTr.のみを形成したが、上
記第2、第3実施形態と同様に、抵抗体やキャパシタを
形成しても良い。この場合、シリコン膜をパターニング
してエミッタ電極を形成する際に、当該シリコン膜によ
って上記抵抗体やキャパシタの下部電極を同時に形成す
るようにする。
In the first embodiment, the bipolar Tr. Although only the second embodiment is formed, a resistor and a capacitor may be formed as in the second and third embodiments. In this case, when forming the emitter electrode by patterning the silicon film, the lower electrode of the resistor or the capacitor is simultaneously formed by the silicon film.

【0056】[0056]

【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、バイポーラTr.製造における
不純物の拡散工程の後にトレンチ型の素子分離領域を形
成する方法において、素子の形成材料となるシリコン膜
をストッパにしてトレンチ内を埋め込む埋め込み絶縁膜
をエッチバックすることで、当該シリコン膜上の埋め込
み絶縁膜を完全に除去してトレンチ内にのみ埋め込み絶
縁膜を残することが可能になる。このため、半導体基板
に達するコンタクトホールのアスペクト比を小さくする
ことができ、コンタクトホール内にプラグを形成するこ
となく配線を形成することが可能になる。しかも、埋め
込み絶縁膜の除去はエッチバックによって行われるた
め、CMPのような手間の掛かる工程を行う必要もな
い。したがって、半導体装置の製造工程を簡略化するこ
とが可能になる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the bipolar Tr. In a method of forming a trench-type element isolation region after an impurity diffusion step in manufacturing, a buried insulating film that fills the trench is etched back by using a silicon film serving as a material for forming an element as a stopper, thereby forming a trench on the silicon film. Is completely removed, and the buried insulating film can be left only in the trench. Therefore, the aspect ratio of the contact hole reaching the semiconductor substrate can be reduced, and a wiring can be formed without forming a plug in the contact hole. Moreover, since the removal of the buried insulating film is performed by etch back, it is not necessary to perform a complicated process such as CMP. Therefore, the manufacturing process of the semiconductor device can be simplified.

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

【図1】第1実施形態を説明する断面工程図(その1)
である。
FIG. 1 is a sectional process view (part 1) for explaining a first embodiment;
It is.

【図2】第1実施形態を説明する断面工程図(その2)
である。
FIG. 2 is a sectional process view (part 2) illustrating the first embodiment.
It is.

【図3】第2実施形態を説明する断面工程図(その1)
である。
FIG. 3 is a sectional process view (part 1) illustrating a second embodiment;
It is.

【図4】第2実施形態を説明する断面工程図(その2)
である。
FIG. 4 is a sectional process view (part 2) for explaining the second embodiment;
It is.

【図5】第3実施形態を説明する断面工程図である。FIG. 5 is a sectional process view illustrating a third embodiment.

【図6】従来の技術を説明する断面工程図である。FIG. 6 is a sectional process view for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3 半導体装置 10 アクティブ領域
11 半導体基板 12a 埋め込みコレクタ 12b 取り出しコレク
タ 17,33 層間絶縁膜 19a 真性ベース 19b,31a グラフトベース 21,34 シリ
コン膜 23,32 エミッタ 24,36 トレンチ 26,38 埋め込み絶縁膜 31ベース 34a
抵抗体 34b 下部電極 A 素子分離領域 B バイポ
ーラTr. C キャパシタ
1,2,3 Semiconductor device 10 Active area
Reference Signs List 11 semiconductor substrate 12a buried collector 12b take-out collector 17, 33 interlayer insulating film 19a intrinsic base 19b, 31a graft base 21, 34 silicon film 23, 32 emitter 24, 36 trench 26, 38 buried insulating film 31 base 34a
Resistor 34b Lower electrode A Element isolation region B Bipolar Tr. C capacitor

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子分離領域で分離された半導体基板の
表面側にバイポーラトランジスタを設けてなる半導体装
置の製造方法であって、 前記半導体基板の表面側におけるアクティブ領域にバイ
ポーラトランジスタのエミッタ,ベース,コレクタを形
成すると共に、当該半導体基板の表面上に層間絶縁膜を
介してシリコン膜を成膜する工程と、 少なくとも前記シリコン膜,前記層間絶縁膜及び前記半
導体基板をエッチングすることによって、前記アクティ
ブ領域間における当該半導体基板にトレンチを形成する
工程と、 前記トレンチ内を埋め込む状態で前記シリコン膜上に埋
め込み絶縁膜を成膜し、当該トレンチ内を当該埋め込み
絶縁膜で埋め込んでなる素子分離領域を形成する工程
と、 前記トレンチ内に前記埋め込み絶縁膜を残す状態で前記
シリコン膜をストッパにして当該埋め込み絶縁膜をエッ
チバックする工程と、 を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a bipolar transistor on a front surface of a semiconductor substrate separated by an element isolation region; and providing an active region on the front surface of the semiconductor substrate with an emitter, a base, Forming a collector and forming a silicon film on a surface of the semiconductor substrate via an interlayer insulating film; and etching the active region by etching at least the silicon film, the interlayer insulating film, and the semiconductor substrate. Forming a trench in the semiconductor substrate in between, forming a buried insulating film on the silicon film in a state where the trench is buried, and forming an element isolation region in which the trench is buried with the buried insulating film. And leaving the embedded insulating film in the trench. The method of manufacturing a semiconductor device, which comprises carrying out a step of etching back the buried insulating film a silicon film with a stopper, a.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記エミッタは、前記層間絶縁膜に前記半導体基板に達
するエミッタ開口を形成した後、当該層間絶縁膜を覆う
状態で成膜した前記シリコン層からの拡散によって形成
し、 前記埋め込み絶縁膜をエッチバックした後には、前記シ
リコン膜をパターニングしてエミッタ電極を形成するこ
と、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the emitter is formed so as to cover the interlayer insulating film after forming an emitter opening reaching the semiconductor substrate in the interlayer insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming the emitter electrode by diffusion from a silicon layer; and patterning the silicon film after etching back the buried insulating film.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記埋め込み絶縁膜をエッチバックする工程では、SO
Gエッチバック法またはレジストエッチバック法を行う
こと、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of etching back the buried insulating film includes a step of etching back the buried insulating film.
Performing a G etch-back method or a resist etch-back method.
【請求項4】 素子分離領域で分離された半導体基板の
表面側にバイポーラトランジスタを設け、かつ前記半導
体基板上に抵抗体を設けてなる半導体装置の製造方法で
あって、 前記半導体基板の表面側におけるアクティブ領域にバイ
ポーラトランジスタのエミッタ,ベース,コレクタを形
成する工程と、 前記半導体基板の表面上に層間絶縁膜を介してシリコン
膜を成膜する工程と、 少なくとも前記シリコン膜,前記層間絶縁膜及び前記半
導体基板をエッチングすることによって、前記アクティ
ブ領域間における当該半導体基板にトレンチを形成する
工程と、 前記トレンチ内を埋め込む状態で前記シリコン膜上に埋
め込み絶縁膜を成膜し、当該トレンチ内を当該埋め込み
絶縁膜で埋め込んでなる素子分離領域を形成する工程
と、 前記トレンチ内に前記埋め込み絶縁膜を残す状態で前記
シリコン膜をストッパにして当該埋め込み絶縁膜をエッ
チバックする工程と、 前記シリコン膜をパターニングして抵抗体を形成する工
程とを行うこと特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a bipolar transistor on a surface side of a semiconductor substrate separated by an element isolation region; and providing a resistor on the semiconductor substrate; Forming an emitter, a base, and a collector of a bipolar transistor in an active region of the above, and forming a silicon film on a surface of the semiconductor substrate via an interlayer insulating film; Forming a trench in the semiconductor substrate between the active regions by etching the semiconductor substrate; forming a buried insulating film on the silicon film while burying the trench; Forming an element isolation region buried with a buried insulating film; A step of etching back the buried insulating film using the silicon film as a stopper while leaving the buried insulating film, and a step of forming a resistor by patterning the silicon film. Production method.
【請求項5】 請求項4記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記埋め込み絶縁膜をエッチバックする工程では、SO
Gエッチバック法またはレジストエッチバック法を行う
こと、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the step of etching back the buried insulating film includes a step of etching back the SOI.
Performing a G etch-back method or a resist etch-back method.
【請求項6】 素子分離領域で分離された半導体基板の
表面側にバイポーラトランジスタを設けてなり、かつ前
記半導体基板上にキャパシタを設けてなる半導体装置の
製造方法であって、 前記半導体基板の表面側におけるアクティブ領域にバイ
ポーラトランジスタのエミッタ,ベース,コレクタを形
成する工程と、 前記半導体基板の表面上に層間絶縁膜を介してシリコン
膜を成膜する工程と、少なくとも前記シリコン膜,前記
層間絶縁膜及び前記半導体基板をエッチングすることに
よって、前記バイポーラトランジスタ間における当該半
導体基板にトレンチを形成する工程と、 前記トレンチ内を埋め込む状態で前記シリコン膜上に埋
め込み絶縁膜を成膜し、当該トレンチ内を当該埋め込み
絶縁膜で埋め込んでなる素子分離領域を形成する工程
と、 前記トレンチ内に前記埋め込み絶縁膜を残す状態で前記
シリコン膜をストッパにして当該埋め込み絶縁膜をエッ
チバックする工程と、 前記シリコン膜をパターニングしてキャパシタの下部電
極を形成する工程とを行うこと特徴とする半導体装置の
製造方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device comprising: a bipolar transistor provided on a surface side of a semiconductor substrate separated by an element isolation region; and a capacitor provided on the semiconductor substrate. Forming an emitter, a base, and a collector of a bipolar transistor in an active region on a side of the semiconductor substrate; forming a silicon film on a surface of the semiconductor substrate via an interlayer insulating film; Forming a trench in the semiconductor substrate between the bipolar transistors by etching the semiconductor substrate; forming a buried insulating film on the silicon film in a state in which the trench is buried; Forming an element isolation region buried with the buried insulating film Performing a step of etching back the buried insulating film using the silicon film as a stopper while leaving the buried insulating film in the trench; and forming a lower electrode of the capacitor by patterning the silicon film. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項7】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記埋め込み絶縁膜をエッチバックする工程では、SO
Gエッチバック法またはレジストエッチバック法を行う
こと、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the step of etching back the buried insulating film includes the step of:
Performing a G etch-back method or a resist etch-back method.
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