JPS59167030A - 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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JPS59167030A
JPS59167030A JP4036183A JP4036183A JPS59167030A JP S59167030 A JPS59167030 A JP S59167030A JP 4036183 A JP4036183 A JP 4036183A JP 4036183 A JP4036183 A JP 4036183A JP S59167030 A JPS59167030 A JP S59167030A
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JP
Japan
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film
etching
substrate
insulating film
field region
Prior art date
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Pending
Application number
JP4036183A
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English (en)
Inventor
Ryozo Nakayama
中山 良三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS59167030A publication Critical patent/JPS59167030A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/762Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76224Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
    • H01L21/76229Concurrent filling of a plurality of trenches having a different trench shape or dimension, e.g. rectangular and V-shaped trenches, wide and narrow trenches, shallow and deep trenches

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の製造方法にかかわシ、半導体基板
上の各素子間全電気的に絶縁分離するために、素子間の
フィールド領域に比較的厚い絶縁膜全平担に埋込む半導
体装置の製造方法に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体としてシリコンを用いた半導体装置、特にMO8
型半導体装眞においては寄生チャンネルによる絶縁不良
をなくシ、かつ寄生容量を小さくするために素子間のい
わゆるフィールド領域に厚い酸化膜を形成する事が行わ
nている。
従来のような酸化膜ヲ用いた素子間分離法としては選択
酸化法が艮〈知られている。こnは素子形成領域を耐酸
化性マスク、代表的にはシリコン屋化脇で覆い高温酸化
を行ってフィールド領域に選択的に厚い酸化膜全形成す
るものである。しかしこのような選択酸化法においては
高温酸化中シリコン窒化膜の端部からフィールド酸化膜
が鳥のくちばしくバーズビーク)状に食い込むため素子
形成領域の寸法誤差の原因とな夛、実質的な素子寸法を
減少させるため集積回路O′aJ集積化の妨けとなって
いた。また選択酸化法においては、フィールド酸化膜を
形成後フィールド領域と素子形成領域の間にフィールド
酸化膜厚の約手分程度の表面段差ができる。こ九が後々
の工程まで段差として残るため、その後のリングラフイ
ー精度の低下や金属配線の段差部での断線等信頼性金工
げる原因となっていた。こnに対して上記バーズビーク
をなくし、しかも表面を平担にするためにフィールド領
域の半導体基板     ゛ヲエッチングし、ここに絶
線膜を埋込む素子分離法がある(特願昭56−5545
0号など)。この累子分離法全第1図を用いて簡単に説
明する。まず第1図(a)に示すように、例えばシリコ
ン基板1ノを用意して、通常の写真蝕刻工程を行う事に
ょ勺素子形成領域上に酸化@12を介してAtマスク1
3を形成する。14はレジストマスクである。次にAt
l14マスク13’(用いて(b)に示すようにフィー
ルド領域のシリコン基板11ff所望のフィールド膜厚
分相機エツチングして凹部?形成し、続いて同じAtマ
スク13f用いてフィールド領域にフィールド反転防止
のためにイオン注入層15t−形成する。例えは基板1
ノがP型であnはボロン全イオン注入する。その後り7
トオフ加工を用いてフィールド領域に5roz膜を選択
的に埋込む。このリフトオフ加工は次のように行う。即
ちまず(c)に示すように全面に例えばプラズマCVD
 5iOz膜16!ヲ堆積する。次K例えば弗化アンモ
ニウム液で1分相度エツチングすると、プラズマC’v
DSift模161はフィールド領域と素子形成領域の
境界にできている段差部において平担部よシエッチング
速度が5〜20倍はやいため、選択的に段差部の膜が除
去さnる。その後素子形成領域上のAtマスク13を除
去するとAtマスク13上に堆積されたプラズマCVD
5iO,模も一緒に除去さn、(d)に示すようにフィ
ールド領域K(Dみプ5 スYCVD S iOz膜1
6、が埋込まれる。この時フィールド領域と素子形成領
域の境界には、(d)に示すように断面形状が一定の細
溝が残さnる。次に(e)に示すように、上記細溝上例
えばCVD 5iOJJ 16zで均一に埋込むと% 
CVl) 3102膜162表面には上記細溝の上に一
定の凹部ができるから、その表面を平担にする事が可能
でかつ上記C■5iOz膜162とエツチング速度が等
しくなるような流動性物質膜17を形成し、上記凹部を
埋込んで表面を平担にする。その後(f)に示すように
上記流動性物質膜17およびCVD 5in2膜162
を順に全面均一にエツチングし、素子形成領域のシリコ
ン基板面會鱈出させるとフィールド領域はほぼ平担に5
iOzllu16で埋込まnる。その後素子形成領域に
通常の方法により所望の素子を形成する。
しかしながら、このような従来の素子分離法においては
、Atマスク13を用いて基板のエツチングを行った後
も、このAtマスク13を後の工程でり7トオ7材とし
て用いるために残しておかねばならず、エツチングした
基板面がAtで汚染さnる。しかもAtマスク13を残
したままプラズマCVD5iO!膜161を堆積しなけ
ればならないので、上記エツチング後の基板面の酸処理
による洗浄ができない。またエツチングしたシリコン基
板に直接プラズマCVD SiOxM161f堆積しな
けnばならない。以上のような理由でフィールド領域の
界面特性が不安定なものとなる。また、前記プラズマc
v’ps喝膜161の断差部での選択エツチングに十分
な再現性が得らnない。こnらの問題はいず汎もその後
形成する素子の特性に悪い影響を持ち、集積回路の信頼
性や歩留シを低下させる原因となっていた。
〔発明の目的〕
本発明は、Atマスクによるり7トオフエ程を用いるこ
となくフィールド絶縁膜を平担に埋込むようにして、フ
ィールド領域の界面特性を安定なものとすることができ
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、再現性のよい簡単な工程で半導体基板の
フィールド領域に形成した溝に平担にフィールド絶縁膜
を埋込み、素子の信頼性および歩留シ向上を可能とした
半導体装置の製造方法會提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の方法はまず、半導体基板に耐エツチングマスク
全形成してフィールド領域を選択的にエツチングして凹
部を形成し、次いで耐エツチングマスクを除去して基板
全面に凹部の段差と同等もしくはこ扛以上の膜厚を肩す
る絶縁膜を堆積する。そしてこの絶縁膜の前記フィール
ド領域上に例えば通常の写真蝕刻法によって凹部の段差
よシ薄いスペーサ膜全選択的に形成する。この後、全面
に流動性物質IJil形成して前記絶縁膜とスペーサ―
の境界部全なだらかにする。そして前記絶H・膜に対す
るエツチング速度が前記スペーサ膜に対するそnよシ大
きいエツチング方法によシ全面エツチングを行い、素子
形成領域の基板表面を露出させて前記フィールド領域に
前記絶縁膜を選択的に埋込む。このとき前記流動性物質
模に対するエツチング速度は、例えば前記絶縁膜に対す
るそれよシ小さく、かつ前記スペーサ膜に対するそnよ
シ犬きく設定される。こうして平担に埋込まnた絶縁膜
で分離さnた素子形成領域に所望の素子を形成する。
〔発明の効果〕
本発明によnば、リフトオフ加工を用いないからフィー
ルド領域の界面特性vi−優t″したものとすることが
できる。また、絶縁膜エツチングの前に完全な表面平担
化処理を行わず、異種材料膜に対してエツチング速度を
等しくすることも必要でないから、エツチング条件の設
定が容易であり、材料選択の幅が広がることと相まって
工程制御のマージンが高いものとなる。従って本発明に
よ几は半導体装置の歩W、a向上および信頼性向上が図
らnる。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を第2図金参照して説明する。まず
面方位(100)、比抵抗5〜10Ω−αのP型Si基
板21’(用意してこの上に耐エツチングマスク兼劇イ
オン注入マスクとなる例えば4000Aの熱酸化pif
822f形成し、これを素子形成領域にのみ残して反応
性イオンエラテン   1グ法によシフイールド領域に
0.6μm程度の凹部  (23を形成する。続いてB
+イオンを50KVで1X10/d程度イオン注入して
チャネルストッパとなるP+N24を形成する(aJ。
次に熱酸化物22を除去し、必要ならば2000A稈度
の熱酪化模を形成した後、基板全面にCVDによるSI
O□膜25全25全約06 次にこの5i02膜25膜面5凹部上に、スペーサ膜と
してポジ型レジスト膜26を写真蝕刻法によシ選択的に
形成する(C)。このとき、凹部23の周辺からレジス
)lpJ26までの踏射Xが、凹部23の段差をTとし
たとき0.7T≦X≦1.3Tとなるようにする。また
レジスト膜26のψ厚は凹部23の段差よシ薄<、例え
ば2000A程度にする。その後、流動性物質唆として
PMA)I型レジストとポジ型レジストの混合レジスト
膜27を全面に塗布してレジスト喚26とsi□zp1
2 5の境界をなだらかにする(d)。次にフレオン系
ガスを用いた反応性イオンエツチング法によシ全酊エツ
チングを行り。このときエツチング条件は、5ho2膜
25のエツチング速度がレジス)ff126のそ:nJ
:p大きく、例えば2倍程度になるように設定する。ま
たレジスト膜27のエツチング速度は例えばS’02P
IA 25とレジスト膜26のそnの間に悠ぶ。この結
果、フィールド領域ではレジスト膜26がエツチングに
対するストッパとなシ、また境界部ではレジストPa2
7が他の部分よシ若干厚いためこの部分での5iOz喚
25のエツチングも抑制され、素子形成工程の基板表面
を露出させるまでエツチングして不要なレジスト膜を除
去すると、Sin、膜25がフィールド領域に平担に埋
込まnた構造が得ら几る(e)。この後、素子形成工程
に入シ、例えばゲート酸化膜2Eh 、 282に形成
してその上にポリS1ゲート電極29!+292を形成
し、ソース、ドレイン拡散上行ってP、/[08FET
を形成する(f)。
本実施例によnば、リフトオフ加工を用いないから、フ
ィールド領域に凹部を形成する工程でAtマスク金用い
る必要がなく、またAlマスクを用いたとしてもこn’
i凹部形成後に除去することができる。従って半導体基
板のフィールド領域の凹S表面を汚染することがなく、
ま汚染さnても絶縁膜全堆積する前に酸処理によシ清浄
化することができる。また絶縁膜を堆積する前に予め基
板表面に熱酸化膜を形成することもできる。従って本発
明によnば、半導体基板のフィールド領域の界面特性を
安定なものとすることができる。
また本実施例では、従来のように絶縁膜についてその段
差部でのエツチングやり7トオフ加工を行わないから、
再現性に優扛た1桿制御が可能であυ、しかも工程は簡
単であって、1子の信頼性および歩留シ向上が図らnる
更に本実施例では、絶縁ψエツチングの前に完全な平担
化をせず、意図的に絶縁膜の凹部上に選択的にhjXペ
ーサ膜を形成して段差を残しておき、この段差部をなだ
らかにするように流勢性物質111’を形成して、絶縁
膜に対するエツチング速度がスペーサ膜に対するそnよ
p大きいエツチング方法で全面エツチングを行う。また
この場合、流動性物質膜のエツチング速度はスペーサ膜
に対するエツチング速度と絶縁膜に対するD−7チング
速度との間に選んである。こnによシ流動性物質験とス
ペーサ腰でフィールド領域の絶縁膜を保時した状態で素
子形成工程の基@表面全露出させることができる。従っ
て従来のように、異種材料膜を組合せて完全な平担化を
図り、こnらの異種材料物に対して等してエツチング速
度となるようにエツチング条件を設定する場合に比べて
エツチング条件の設定が容易になる。しかも流動性物質
膜はスペーサ膜と絶縁膜の境界部なだらかにするだけで
あってその表面全平担にする必要がなく、流動性物質膜
の形成条件や材料選択の幅が広い。以上のような理由で
本発明によれば、工程制御のマージンが高いものとなる
なお上記実施例では、5102膜25の膜厚を凹s23
の段差と同程度としたが、よシ厚くしてもよい。その場
合の第2図(e)に対応する状態を示すと第3図のよう
になる。このように素子領域周辺にテーパが形成さnて
フィールド絶縁膜が若干盛り上った状態とすると、素子
領域周辺での電界集中が緩和さnて寄生チャネルの発生
が効果的に防止さnる。
本発明は更に、棹々変形夾施することが可能である。例
えば、フィールド領域に埋込む絶縁膜として、CVDに
よる5iOzlllの他、スパッタ法、7” ラX マ
CVD 法K ヨ;b 5iO2111、Sis N4
B +At20s膜またはこnらの複合−などを用い得
る。またスペーサ膜としてポリシリコン膜、無機レジス
) IFJ 、A を等の金属−なとを用いることがで
きるし、流動性物質膜としてもレジスト膜の他、スピン
オングラス、ポリイミド、低温の熱処理で溶融するPS
G等のガラス騰などを用い得る。
【図面の簡単な説明】
第1図(8)〜(りは従来の半導体装置の製造工程を示
す因、第2図(a)〜(f)は本発明の一実施例の半導
体装置の製造工程を示す図、第3図は他の実施例の第2
図(eJに対応する状態を示す図である。 21・・・P型Si基板、22・・・熱酸化膜、23・
・・凹部(フィールド絶縁膜)、24・・・P+層、2
5・・・CVD 5i01躾(絶縁膜]、26・・・ポ
ジ型しジスト寝(スペーサ膜)、27・・・混合レジス
ト膜(流動性物質膜〕、2B、 、 2B!・・・ゲー
ト酸化模、291,29.・・・ゲート電極。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 診第1図 4 第1図 7

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)半導体基板のフィールド領域に凹部を形成する工
    程と、この四部を形成した基板全面に凹部の段差と同等
    以上の膜厚の絶縁膜を堆積する工程と、この絶縁膜の前
    記フィールド領域上に選択的に前記凹部の段差よυ薄い
    スペーサllu’i形成する工程と、このスペーサ膜を
    形成した基板全面に流動性物質膜を形成する工程と、前
    記絶縁膜に対するエツチング速度が前記スペーサ@に対
    するそnよシ大きいエツチング方法によシ全面エツチン
    グを行い素子形成領域の基板表面全露出させて前記フィ
    ールド領域に前記絶縁膜を選択的に埋込む工程と、前記
    素子形成領域に所望の素子を形成する工程とを備えたこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。 (2ン  前記エツチング方法は、前記流動性物質膜に
    対するエツチング速度が、前記絶縁膜に対するそnよシ
    小さく、かつ前記スペーサ膜に対するそnよシ大きく条
    件設定さnたドライエツチングである特許請求の範囲第
    1項記載の半導体装置の製造方法。 (3)前記スペーサ腓はレジスト膜であり、前記流動性
    物質膜はこnと同′s、または異種のレジス)IIIで
    ある特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法
    。 (4)前記スペーサ膜は、前記絶縁膜の膜厚をTとした
    とき前記凹部の周囲から0.7T〜1.3Tの距#全お
    いて前記凹部領域上に形成さnる特許請求の範囲第1項
    記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61141171A (ja) * 1984-12-14 1986-06-28 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS61244032A (ja) * 1985-04-22 1986-10-30 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US4764483A (en) * 1986-09-19 1988-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for burying a step in a semiconductor substrate
JPH0653189A (ja) * 1992-07-31 1994-02-25 Oki Electric Ind Co Ltd 成膜層の平坦化方法
JP2006318648A (ja) * 2003-12-25 2006-11-24 Tdk Corp 凹凸パターンの凹部充填方法及び磁気記録媒体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61141171A (ja) * 1984-12-14 1986-06-28 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS61244032A (ja) * 1985-04-22 1986-10-30 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US4764483A (en) * 1986-09-19 1988-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for burying a step in a semiconductor substrate
JPH0653189A (ja) * 1992-07-31 1994-02-25 Oki Electric Ind Co Ltd 成膜層の平坦化方法
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