JPH1098097A - Field shield element isolation forming method of semiconductor device - Google Patents

Field shield element isolation forming method of semiconductor device

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JPH1098097A
JPH1098097A JP25344896A JP25344896A JPH1098097A JP H1098097 A JPH1098097 A JP H1098097A JP 25344896 A JP25344896 A JP 25344896A JP 25344896 A JP25344896 A JP 25344896A JP H1098097 A JPH1098097 A JP H1098097A
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JP
Japan
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field shield
shaped groove
silicon substrate
element isolation
film
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JP25344896A
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Japanese (ja)
Inventor
Masuyuki Taki
益志 滝
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UMC Japan Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Semiconductor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen an element isolating region in width, without deteriorating it in withstand voltage by a method, wherein a conductive film is filled into a V-shaped groove whose inner wall is covered with a field shield gate insulating film to form a field sealed electrode. SOLUTION: A resist pattern 32 is formed on the surface of a silicon substrate 31 except for an element isolating region. Then, the silicon substrate 31 is etched using the resist pattern 32 as a mask, whereby a V-shaped groove 33 is provided to the surface of an element-isolating region of the silicon substrate 31. Then, the resist pattern 32 is separated to be removed, and then the silicon substrate 31 is subjected to dry oxidation, whereby a field shield gate oxide film 34 is formed on the inner wall of the V-shaped groove 33 and the surface of the silicon substrate 31. The V-shaped groove 33 is filled with a polysilicon film to form a field electrode 35 buried deep in the silicon substrate 31. By this setup, an element-isolating region can be lessened in width.

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
法に係り、特にフィールドシールド素子分離の形成方法
に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of forming a field shield element isolation.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置における素子分離技術の1つ
としてフィールドシールド素子分離法が開発されてい
る。この素子分離法は、半導体基板の素子分離領域の上
に絶縁膜(フィールドシールドゲート絶縁膜)を介して
導電膜(フィールドシールド電極)を設け、この導電膜
の電位を固定することにより、前記素子分離領域におけ
る前記半導体基板の表面電位を固定して電気的分離を行
うという方法である。このフィールドシールド素子分離
の従来の形成方法は、特開平2−216848号公報に
開示されている。以下、この従来の形成方法を図6およ
び図7を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A field shield element isolation method has been developed as one of element isolation techniques in a semiconductor device. In this element isolation method, a conductive film (field shield electrode) is provided on an element isolation region of a semiconductor substrate via an insulating film (field shield gate insulating film), and the potential of the conductive film is fixed. This is a method of fixing the surface potential of the semiconductor substrate in the isolation region to perform electrical isolation. A conventional method for forming the field shield element isolation is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-216848. Hereinafter, this conventional forming method will be described with reference to FIGS.

【0003】従来の方法では、まず図6(a)に示すよ
うに、半導体基板11の表面にフィールドシールドゲー
ト酸化膜形成用の酸化シリコン膜12を形成する。次
に、酸化シリコン膜12上にフィールドシールド電極形
成用の導電膜(多結晶シリコン膜またはアモルファスシ
リコン膜)13を形成する。次に、図6(b)に示すよ
うに、公知のホトリソ技術によって、素子分離領域の導
電膜13上にレジストパターン14を形成する。そし
て、このレジストパターン14をマスクとして導電膜1
3および酸化シリコン膜12をドライエッチングでパタ
ーニングすることにより、図6(c)に示すように、半
導体基板11の素子分離領域上に、残存酸化シリコン膜
12からなるフィールドシールドゲート酸化膜12aお
よび残存導電膜13からなるフィールドシールド電極1
3aを形成する。
In the conventional method, first, as shown in FIG. 6A, a silicon oxide film 12 for forming a field shield gate oxide film is formed on a surface of a semiconductor substrate 11. Next, a conductive film (polycrystalline silicon film or amorphous silicon film) 13 for forming a field shield electrode is formed on the silicon oxide film 12. Next, as shown in FIG. 6B, a resist pattern 14 is formed on the conductive film 13 in the element isolation region by a known photolithography technique. Then, using the resist pattern 14 as a mask, the conductive film 1 is used.
By patterning the silicon oxide film 3 and the silicon oxide film 12 by dry etching, the field shield gate oxide film 12a made of the residual silicon oxide film 12 and the residual silicon oxide film 12a are formed on the element isolation region of the semiconductor substrate 11 as shown in FIG. Field shield electrode 1 made of conductive film 13
3a is formed.

【0004】次に、マスク材としてのレジストパターン
14を除去した後、図6(c)に示すように全面に酸化
シリコン膜15を形成する。そして、この酸化シリコン
膜15を異方性ドライエッチング技術にて全面エッチバ
ックすることにより、図7(a)に示すようにフィール
ドシールド電極13aの側壁に残存酸化シリコン膜15
からなる側壁スペーサ15aを形成する。この側壁スペ
ーサ15aは、露出しているフィールドシールド電極1
3aの側壁を、半導体基板11の素子能動領域上に形成
される素子のゲート電極と分離、保護することを目的と
して形成される。
Next, after removing the resist pattern 14 as a mask material, a silicon oxide film 15 is formed on the entire surface as shown in FIG. Then, the entire surface of the silicon oxide film 15 is etched back by the anisotropic dry etching technique, so that the remaining silicon oxide film 15 is formed on the side wall of the field shield electrode 13a as shown in FIG.
Is formed. The side wall spacer 15a is connected to the exposed field shield electrode 1
It is formed for the purpose of separating and protecting the side wall of 3a from the gate electrode of the device formed on the device active region of the semiconductor substrate 11.

【0005】以上でフィールドシールド素子分離部の形
成工程を終了する。次からは、半導体基板11の素子能
動領域に素子を形成する工程となる。まず、露出してい
る半導体基板11の素子能動領域表面とフィールドシー
ルド電極13aの表面に、図7(b)に示すように、素
子のゲート酸化膜形成用の酸化膜16を形成する。続い
て、半導体基板11上の全面に素子のゲート電極形成用
の導電膜17を形成する。さらに、この導電膜17上
に、素子のゲート電極形成部分に対応してレジストパタ
ーン18を形成する。そして、このレジストパターン1
8をマスクとして導電膜17および酸化膜16をパター
ニングすることにより、図7(c)に示すように半導体
基板11の素子能動領域中ゲート電極形成位置に残存酸
化膜16からなる素子のゲート酸化膜16aと、残存導
電膜17からなる素子のゲート電極17aを形成する。
その後は、イオン注入を行って、半導体基板11の素子
能動領域中ゲート電極17aの両側の部分にソース/ド
レイン領域に相当する不純物拡散層19を形成し、ゲー
ト電極17aの側壁には側壁スペーサ20を形成する。
[0005] Thus, the step of forming the field shield element isolation portion is completed. From now on, a step of forming an element in the element active region of the semiconductor substrate 11 is performed. First, as shown in FIG. 7B, an oxide film 16 for forming a gate oxide film of the device is formed on the exposed surface of the active region of the semiconductor substrate 11 and the surface of the field shield electrode 13a. Subsequently, a conductive film 17 for forming a gate electrode of the device is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 11. Further, a resist pattern 18 is formed on the conductive film 17 so as to correspond to a gate electrode forming portion of the device. And this resist pattern 1
By patterning the conductive film 17 and the oxide film 16 using the mask 8 as a mask, as shown in FIG. 7C, the gate oxide film of the device consisting of the remaining oxide film 16 is formed in the active region of the semiconductor substrate 11 at the position where the gate electrode is formed. Then, a gate electrode 17a of an element composed of 16a and the remaining conductive film 17 is formed.
Thereafter, ion implantation is performed to form impurity diffusion layers 19 corresponding to source / drain regions on both sides of the gate electrode 17a in the element active region of the semiconductor substrate 11, and sidewall spacers 20 are formed on the side walls of the gate electrode 17a. To form

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な従来のフィールドシールド素子分離形成方法では、フ
ィールドシールド電極13aの側壁に側壁スペーサ15
aを設けることにより、この電極13aの側壁と素子の
ゲート電極17aとの分離絶縁を図っているが、図8に
示すように、側壁スペーサ15aの幅L1だけ、素子分
離領域の幅Bがフォトリソ技術によって決定される素子
分離領域幅より素子能動領域Aに張り出すようになり、
この幅L1だけ素子分離領域幅が広がるという問題点が
あった。この問題点は、微細化プロセスにおいては大き
な弊害の一つになっていた。
However, in the above-described conventional field shield element isolation forming method, the side wall spacer 15 is formed on the side wall of the field shield electrode 13a.
In order to separate and insulate the side wall of the electrode 13a from the gate electrode 17a of the element, the width B of the element isolation region is equal to the width L1 of the side wall spacer 15a, as shown in FIG. Overhangs the element active region A from the element isolation region width determined by the technology,
There is a problem that the width of the element isolation region is increased by the width L1. This problem has been one of the major problems in the miniaturization process.

【0007】また、この素子分離領域幅Bを縮小化して
いくと、図9に示すように、素子分離領域の両側に設け
られた素子の不純物拡散層19からの空乏領域K1,K
2が迫り出し、短絡寸前となる、もしくは短絡すること
により素子分離耐圧が低下するので、自ずと最少分離幅
に限界が生じていた。さらに、素子のゲート電極17a
を形成するために図7(b)で示すようにレジストパタ
ーン18を形成する際、図10で示すようにフィールド
シールド電極13aによる段差部からの反射光によりレ
ジストパターン18にハレーションによる影響が生じて
いた。このハレーションの影響はゲート電極幅の不安定
を引き起すためにトランジスタ特性の劣化を引き起す問
題があった。
When the width B of the element isolation region is reduced, as shown in FIG. 9, depletion regions K1 and K1 from the impurity diffusion layers 19 of the elements provided on both sides of the element isolation region.
2 is approaching, shortly before a short circuit, or short-circuiting decreases the withstand voltage for element isolation, which naturally limits the minimum separation width. Further, the gate electrode 17a of the device
When the resist pattern 18 is formed as shown in FIG. 7B to form the resist pattern 18, as shown in FIG. 10, the reflected light from the step portion by the field shield electrode 13a causes the resist pattern 18 to be affected by halation. Was. The influence of the halation causes instability of the gate electrode width, which causes a problem of causing deterioration of transistor characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、半導体基板の素子分離領域表面にV字溝
を形成する工程と、前記V字溝の内壁にフィールドシー
ルドゲート絶縁膜を形成する工程と、前記フィールドシ
ールドゲート絶縁膜で内壁が覆われた前記V字溝に導電
膜を埋め込んでフィールドシールド電極を形成する工程
とを具備してなる半導体装置のフィールドシールド素子
分離形成方法とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a step of forming a V-shaped groove on the surface of an element isolation region of a semiconductor substrate, and forming a field shield gate insulating film on an inner wall of the V-shaped groove. Forming a field shield electrode by burying a conductive film in the V-shaped groove whose inner wall is covered with the field shield gate insulating film. And

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる半導体装置のフィールドシールド素子分離形成方法
の実施の形態を詳細に説明する。図1および図2は本発
明の実施の形態を工程順に示す断面図である。本発明の
実施の形態では、まず図1(a)に示すように、シリコ
ン基板31の表面に素子分離領域を除いてレジストパタ
ーン32を形成する。次に、レジストパターン32をマ
スクとしてシリコン基板31をドライエッチング技術で
エッチングすることにより、シリコン基板31の素子分
離領域表面に上部径が0.3〜2.0μmφ、深さが
0.5〜2.0μmのV字溝33を形成する。ここで、
V字溝33の深さは、使用するデバイスの深さ方向の空
乏領域の延び以上に設定するのが好ましい。空乏領域の
延びは、プロセスのイオン注入条件、熱処理条件、使用
電圧等の諸条件からシュミレーションが可能であり、計
算結果を基に決定する。次に、レジストパターン32を
マスクとしてイオン注入を行うことにより、V字溝33
の内壁部に低抵抗化のために不純物をドープする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method for forming a field shield element in a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are sectional views showing an embodiment of the present invention in the order of steps. In the embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 1A, a resist pattern 32 is formed on a surface of a silicon substrate 31 except for an element isolation region. Next, the silicon substrate 31 is etched by a dry etching technique using the resist pattern 32 as a mask, so that an upper diameter of 0.3 to 2.0 μmφ and a depth of 0.5 to 2 A V-shaped groove 33 of 0.0 μm is formed. here,
The depth of the V-shaped groove 33 is preferably set to be equal to or greater than the extension of the depletion region in the depth direction of the device to be used. The extension of the depletion region can be simulated from various conditions such as ion implantation conditions of the process, heat treatment conditions, and operating voltage, and is determined based on a calculation result. Next, ion implantation is performed using the resist pattern 32 as a mask, so that the V-shaped groove 33 is formed.
Is doped into the inner wall of the substrate to reduce the resistance.

【0010】次に、レジストパターン32を硫酸/過酸
化水素水の混合薬液にて剥離、除去した後、900℃N
2 /O2 雰囲気にてドライ酸化を施すことにより、図1
(b)に示すように、V字溝33の内壁とシリコン基板
31の表面に300〜700Å厚のフィールドシールド
ゲート酸化膜34を形成する。次に、図1(c)に示す
ようにポリシリコン膜をV字溝33に埋め込み、フィー
ルドシールド電極35をシリコン基板31中に埋設する
形で形成する。ここで、フィールドシールド電極35を
形成する手法の一例としては、ポリシリコン膜を低圧気
相成長法にてV字溝33の深さ以上の膜厚にて形成した
後、レジスト膜をスピンコート法にて塗布して表面を平
坦化し、その後シリコン基板31表面のフィールドシー
ルドゲート酸化膜34が露出するまでレジスト膜とポリ
シリコン膜をエッチバックしてポリシリコン膜をV字溝
33内にのみ残すようにする。次に、シリコン基板31
表面のフィールドシールドゲート酸化膜34を弗酸系薬
液によるウエット処理で図2(a)に示すように除去す
ることにより、シリコン基板31の表面(シリコン基板
31の素子能動領域表面)を露出させる。
Next, after the resist pattern 32 is peeled off and removed with a mixed chemical solution of sulfuric acid / hydrogen peroxide solution, 900 ° C. N
By performing dry oxidation in a 2 / O 2 atmosphere,
As shown in (b), a field shield gate oxide film 34 having a thickness of 300 to 700 mm is formed on the inner wall of the V-shaped groove 33 and the surface of the silicon substrate 31. Next, as shown in FIG. 1C, a polysilicon film is buried in the V-shaped groove 33, and a field shield electrode 35 is formed so as to be buried in the silicon substrate 31. Here, as an example of a method for forming the field shield electrode 35, a polysilicon film is formed by a low-pressure vapor deposition method so as to have a thickness equal to or greater than the depth of the V-shaped groove 33, and then a resist film is formed by a spin coating method. Then, the resist film and the polysilicon film are etched back until the field shield gate oxide film 34 on the surface of the silicon substrate 31 is exposed, so that the polysilicon film is left only in the V-shaped groove 33. To Next, the silicon substrate 31
By removing the field shield gate oxide film 34 on the front surface by a wet process using a hydrofluoric acid chemical solution as shown in FIG. 2A, the surface of the silicon substrate 31 (the surface of the active region of the silicon substrate 31) is exposed.

【0011】以上でフィールドシールド素子分離部の形
成工程を終了する。次からは、シリコン基板31の素子
能動領域に素子を形成する工程となる。まず、図2
(b)に示すように、N2 /O2 ガスによるドライ酸化
法、塩酸ガスによる塩酸酸化法、もしくは水素と酸素を
反応させて水を生成、燃焼することによるパイロジェニ
ック法の何れかにて、厚み100〜300Åのゲート酸
化膜36をシリコン基板31の素子能動領域表面に形成
する。このとき、素子分離領域のフィールドシールド電
極(ポリシリコン膜)35の表面も酸化されて、その表
面部にもゲート酸化膜36が形成される。その際、ポリ
シリコン膜の酸化速度がシリコン基板に対して1.5倍
から1.7倍程度の酸化速度を有するため、フィールド
シールド電極35上にはシリコン基板31の素子能動領
域上に比べて厚いゲート酸化膜36が形成される。これ
により、フィールドシールド電極35部分の絶縁は充分
なものとなる。しかる後は導電層の形成とパターニング
を行って、図2(c)に示すようにシリコン基板31の
素子能動領域ゲート電極形成位置にゲート電極37を形
成する。さらに、イオン注入を行って、ゲート電極37
両側の素子能動領域部分にソース/ドレインとしての不
純物拡散層38を形成する。さらに、ゲート電極37の
側壁の側壁スペーサ39を形成する。
Thus, the step of forming the field shield element isolation section is completed. From the next step, a step of forming an element in the element active area of the silicon substrate 31 is performed. First, FIG.
As shown in (b), either a dry oxidation method using N 2 / O 2 gas, a hydrochloric acid oxidation method using hydrochloric acid gas, or a pyrogenic method by reacting hydrogen and oxygen to generate and burn water. A gate oxide film 36 having a thickness of 100 to 300 ° is formed on the surface of the active region of the silicon substrate 31. At this time, the surface of the field shield electrode (polysilicon film) 35 in the element isolation region is also oxidized, and a gate oxide film 36 is also formed on the surface. At this time, since the oxidation rate of the polysilicon film is about 1.5 to 1.7 times the oxidation rate of the silicon substrate, the polysilicon film has a higher oxidation rate on the field shield electrode 35 than on the active region of the silicon substrate 31. A thick gate oxide film 36 is formed. Thus, the field shield electrode 35 is sufficiently insulated. Thereafter, formation and patterning of a conductive layer are performed, and a gate electrode 37 is formed on the silicon substrate 31 at the element active area gate electrode formation position as shown in FIG. 2C. Further, ion implantation is performed to form the gate electrode 37.
An impurity diffusion layer 38 as a source / drain is formed in the element active region on both sides. Further, a side wall spacer 39 of the side wall of the gate electrode 37 is formed.

【0012】以上のような方法によれば、図3に示すよ
うに、フィールドシールド電極35がシリコン基板31
に埋め込まれて形成され、フィールドシールド電極部が
シリコン基板31上に突出した構造とならない。したが
って、従来形成していたフィールドシールド電極の側壁
スペーサを除去してこの側壁スペーサの素子能動領域A
への張り出しを除去でき、素子分離領域幅Bを狭くする
ことができる。また、表面が平坦となって、従来のよう
にフィールドシールド電極による段差部からのハレーシ
ョンが生じることがないので、フィールドシールド素子
分離部の素子形成に対する悪影響、すなわち、ゲート電
極幅が不安定になってトランジスタ特性の劣化を引き起
す問題もなくなる。さらに、シリコン基板31のV字溝
33中にフィールドシールド電極35が埋め込まれる
と、電気的分離のみならず物理的分離機能をV字溝33
が果たすために、微細化によっても、図3に示すよう
に、空乏領域K1,K2が短絡寸前となる或いは短絡す
ることを防止でき、素子分離耐圧の低下を阻止すること
が可能となる。
According to the above-described method, as shown in FIG.
And the field shield electrode portion does not have a structure protruding above the silicon substrate 31. Therefore, the side wall spacer of the field shield electrode formed conventionally is removed, and the element active region A of the side wall spacer is removed.
Overhang can be removed, and the element isolation region width B can be reduced. Further, since the surface is flattened and halation does not occur from the stepped portion due to the field shield electrode unlike the conventional case, the field shield element isolation portion has an adverse effect on element formation, that is, the gate electrode width becomes unstable. As a result, the problem of deteriorating transistor characteristics is eliminated. Further, when the field shield electrode 35 is buried in the V-shaped groove 33 of the silicon substrate 31, not only the electrical isolation but also the physical isolation function is performed.
As shown in FIG. 3, the depletion regions K1 and K2 can be prevented from becoming short-circuited or short-circuited, and a decrease in breakdown voltage of element isolation can be prevented even by miniaturization.

【0013】なお、本発明では、フィールドシールド電
極35を埋め込む溝をV字溝としたが、これによりフィ
ールドシールド電極35を良好に埋め込み形成すること
ができるとともに、溝近辺の基板部に結晶欠陥が発生す
ることを防止できる。この点を詳述すると、図4は、本
発明でのV字溝ではなく、U字溝又は垂直にエッチング
された溝41に電極形成用のポリシリコン膜42を埋設
した状態を示す。U字溝又は垂直にエッチングされた溝
41では、溝幅が微細化技術の向上によって1μm未満
に狭くなっていくと、ポリシリコン膜42を埋設する過
程で、溝41のほぼ中央に空乏43が生じてしまいフィ
ールドシールド電極形成に不適切となる。さらに、溝の
角部の基板部分にはストレスによる結晶欠陥44が生じ
やすくなる。
In the present invention, the groove for embedding the field shield electrode 35 is a V-shaped groove. This allows the field shield electrode 35 to be satisfactorily embedded and formed, and crystal defects are formed in the substrate near the groove. It can be prevented from occurring. In detail, FIG. 4 shows a state in which a polysilicon film 42 for forming an electrode is embedded in a U-shaped groove or a vertically etched groove 41 instead of the V-shaped groove in the present invention. In the U-shaped groove or the vertically etched groove 41, when the groove width is reduced to less than 1 μm due to the improvement of the miniaturization technology, a depletion 43 is almost formed in the center of the groove 41 in the process of embedding the polysilicon film 42. This is unsuitable for forming a field shield electrode. Further, crystal defects 44 due to stress are likely to occur in the substrate at the corners of the groove.

【0014】これに対して、図5で示すように、本発明
でのV字溝33にポリシリコン膜42を埋設した場合
は、V字溝のV字形状によってV字溝上部中心に若干の
窪みはできるものの内部に空乏が生じることはなく、溝
をポリシリコン膜42で完全に埋めることができる。さ
らに、溝の角部の角度θが90°未満になっていくとス
トレスが緩和されていくので、V字溝の場合は基板31
に結晶欠陥が生じにくくなる。なお、V字溝33の基板
31表面に対する内壁の角度θは30°〜60°の範囲
が良く、45°が最も良い。V字溝33の内壁の角度θ
が60°を超えると、ポリシリコン膜42を埋設する過
程でポリシリコン膜42の中に空乏が生じてしまいフィ
ールドシールド電極形成に不適切となり、ストレスによ
る結晶欠陥も生じやすくなる。一方、V字溝33の内壁
の角度θが30°未満であると、充分な深さにV字溝3
3を形成するためにはV字溝33の上部の幅が2μmを
超えてしまうので微細化に逆行し不適切である。これら
から、V字溝33の内壁の角度θは30°〜60°が良
い。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the polysilicon film 42 is buried in the V-shaped groove 33 according to the present invention, a slight amount Although a depression can be formed, no depletion occurs inside, and the trench can be completely filled with the polysilicon film 42. Further, when the angle θ of the corner of the groove becomes less than 90 °, the stress is alleviated.
Crystal defects hardly occur. The angle θ of the inner wall of the V-shaped groove 33 with respect to the surface of the substrate 31 is preferably in a range of 30 ° to 60 °, and most preferably 45 °. Angle θ of inner wall of V-shaped groove 33
Exceeds 60 °, depletion occurs in the polysilicon film 42 in the process of embedding the polysilicon film 42, which is unsuitable for forming a field shield electrode, and crystal defects due to stress are likely to occur. On the other hand, when the angle θ of the inner wall of the V-shaped groove 33 is less than 30 °, the V-shaped groove 3 has a sufficient depth.
In order to form 3, the width of the upper part of the V-shaped groove 33 exceeds 2 μm, which is inappropriate for miniaturization. From these, the angle θ of the inner wall of the V-shaped groove 33 is preferably 30 ° to 60 °.

【0015】[0015]

【発明の効果】このように本発明の半導体装置のフィー
ルドシールド素子分離形成方法によれば、フィールドシ
ールド電極を半導体基板内に埋め込んで形成したから、
素子分離領域幅の縮小化が可能になり、かつフィールド
シールド素子分離部が素子形成に悪影響を与えることを
除去でき、しかも微細化に伴う素子分離耐圧の低下を阻
止することが可能となり、高信頼性の高密度の半導体装
置を製造することができる。しかも、埋め込み用の溝を
V字溝として、その内壁角度を30°〜60°にするこ
とにより、ポリシリコン膜の埋め込みや、結晶欠陥の点
からより高信頼性の半導体装置を製造できる。
As described above, according to the field shield element isolation forming method of the semiconductor device of the present invention, the field shield electrode is formed by being embedded in the semiconductor substrate.
It is possible to reduce the width of the element isolation region, eliminate the adverse effect of the field shield element isolation portion on element formation, and prevent a decrease in element isolation withstand voltage due to miniaturization. A high-density semiconductor device can be manufactured. In addition, a semiconductor device having higher reliability can be manufactured from the viewpoint of embedding a polysilicon film and crystal defects by setting the embedding groove to a V-shaped groove and setting the inner wall angle to 30 ° to 60 °.

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

【図1】本発明による半導体装置のフィールドシールド
素子分離形成方法の実施の形態を工程順に示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a field shield element isolation forming method for a semiconductor device according to the present invention in the order of steps.

【図2】同実施の形態を示し、図1に続く工程を示す断
面図。
FIG. 2 is a sectional view showing the embodiment and showing a step following FIG. 1;

【図3】本発明の実施の形態で得られた半導体装置の要
部を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main part of the semiconductor device obtained in the embodiment of the present invention;

【図4】U字溝又は垂直にエッチングされた溝にポリシ
リコン膜を埋設した様子を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a state in which a polysilicon film is buried in a U-shaped groove or a vertically etched groove.

【図5】V字溝にポリシリコン膜を埋設した様子を示す
断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which a polysilicon film is embedded in a V-shaped groove.

【図6】従来の形成方法を工程順に示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional forming method in the order of steps.

【図7】同従来の形成方法を示し、図6に続く工程を示
す断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the conventional forming method and showing a step following FIG. 6;

【図8】従来の形成方法の問題点を説明するための断面
図。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a problem of a conventional forming method.

【図9】同従来の形成方法の問題点を説明するための断
面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a problem of the conventional forming method.

【図10】同従来の形成方法の問題点を説明するための
断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a problem of the conventional forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 シリコン基板 33 V字溝 34 フィールドシールドゲート酸化膜 35 フィールドシールド電極 31 silicon substrate 33 V-shaped groove 34 field shield gate oxide film 35 field shield electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の素子分離領域表面にV字溝
を形成する工程と、 前記V字溝の内壁にフィールドシールドゲート絶縁膜を
形成する工程と、 前記フィールドシールドゲート絶縁膜で内壁が覆われた
前記V字溝に導電膜を埋め込んでフィールドシールド電
極を形成する工程とを具備してなる半導体装置のフィー
ルドシールド素子分離形成方法。
A step of forming a V-shaped groove on a surface of an element isolation region of a semiconductor substrate; a step of forming a field shield gate insulating film on an inner wall of the V-shaped groove; and covering an inner wall with the field shield gate insulating film. Forming a field shield electrode by burying a conductive film in said V-shaped groove.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置のフィールド
シールド素子分離形成方法において、前記V字溝の内壁
は、前記半導体基板の表面に対して30°〜60°の角
度であることを特徴とする半導体装置のフィールドシー
ルド素子分離形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein an inner wall of said V-shaped groove has an angle of 30 ° to 60 ° with respect to a surface of said semiconductor substrate. Field isolation element forming method for a semiconductor device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19929684B4 (en) * 1998-06-29 2009-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon A method of forming a narrow channel effect transistor by using a conductive shield embedded in the shallow trench isolation
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