JPS59227136A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS59227136A JPS59227136A JP10090083A JP10090083A JPS59227136A JP S59227136 A JPS59227136 A JP S59227136A JP 10090083 A JP10090083 A JP 10090083A JP 10090083 A JP10090083 A JP 10090083A JP S59227136 A JPS59227136 A JP S59227136A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
- H01L21/76237—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials introducing impurities in trench side or bottom walls, e.g. for forming channel stoppers or alter isolation behavior
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、・特に、高集
積化を必要とする超LSIなどの素子間分離法に関する
ものである。
積化を必要とする超LSIなどの素子間分離法に関する
ものである。
(従来例の構成とその問題点〕
従来の半導体装置の製造方法忙おける素子間分離法とし
ては、選択酸化法が一般的に用いられている。この選択
酸化法を第1図を用いて説明する。
ては、選択酸化法が一般的に用いられている。この選択
酸化法を第1図を用いて説明する。
まず、第1図(a)に示すように、シリコン基板1上に
シリコンの酸化膜2を形成し、さらKその上に窒化シリ
コン膜3とを形成する。次に、第1図(b) K示すよ
うに、感光性膜4のパターンを用いて窒化シリコンM3
を選択的にエツチングした後、窒化シリコン膜3を除去
したシリコン基板1の表面8分Vc、 1オン注入を行
ってチャンネルストッパ領域5を形成するだめのイオン
注入層5′を形成する。そして、第1図(e)に示すよ
うに、感光性膜4を除去し、酸化処理を施してンリコン
基板1表面にフィールド酸化膜6(素子分離酸化膜)を
形成すると同時にチャンネルストッパ領域5を拡散形成
する。この時、窒化シリコン膜3で覆われた領域にはフ
ィールド酸化膜6は形成されない。
シリコンの酸化膜2を形成し、さらKその上に窒化シリ
コン膜3とを形成する。次に、第1図(b) K示すよ
うに、感光性膜4のパターンを用いて窒化シリコンM3
を選択的にエツチングした後、窒化シリコン膜3を除去
したシリコン基板1の表面8分Vc、 1オン注入を行
ってチャンネルストッパ領域5を形成するだめのイオン
注入層5′を形成する。そして、第1図(e)に示すよ
うに、感光性膜4を除去し、酸化処理を施してンリコン
基板1表面にフィールド酸化膜6(素子分離酸化膜)を
形成すると同時にチャンネルストッパ領域5を拡散形成
する。この時、窒化シリコン膜3で覆われた領域にはフ
ィールド酸化膜6は形成されない。
最後に、第1図(d)に示すように1窒化シリコン膜3
および酸化膜2をエツチングによシ除去して、シリコン
基板1の主面にフィールド酸化膜6で分離された活性領
域1aを形成する。こうして選択酸化法によシ形成され
た活性領域1aに能動素子を形成して半導体装置を構成
していた。
および酸化膜2をエツチングによシ除去して、シリコン
基板1の主面にフィールド酸化膜6で分離された活性領
域1aを形成する。こうして選択酸化法によシ形成され
た活性領域1aに能動素子を形成して半導体装置を構成
していた。
しかしながら、上記の従来例では次に示すような問題点
がある。すなわち、第1図(e)においてフィールド酸
化膜6を形成する際に、酸化剤が窒化シリコン膜3の下
の薄い酸化膜2を通して拡散してゆくために1フイール
ド酸化膜6が窒化シリコン膜30下に食い込んで成長し
、バーズビークと呼ばれる領域を形成する。従って、フ
ィールド酸化膜6は、第2図に示すようにバーズビーク
6aの領域と厚い酸化膜6bの領域とからなり、例えば
、窒化シリコン膜3の厚さが1200Xで、その下の酸
化膜2の厚さが5001の場合に1厚い酸化膜6bの厚
さが1μmになるまで酸化すると、バーズビーク6aの
長さは約1μmにも達する。それと同時に、このバーズ
ビーク6aのために、チャンネルストッパ領域5の形成
用に注入した1オン注入層5′の不純物の拡散領域が拡
がり、第3図に示すよ5に、チャンネルストッパ領域5
が活性領域1aの一部Kまで達する。このため、活性領
域1aがこのバーズビーク6aとチャンネルストッパ領
域5とKより、実効的には第3図のla’で示した領域
Kまで狭められるので、MO8型トランジスタでは電流
の減少およびしきい値の上昇等の狭チャンネル効果が生
じ、素子の微細化が進むにつれてその影響が大きくなシ
、また、超LSIの高集積化にとっても大きな妨げとな
っていた。
がある。すなわち、第1図(e)においてフィールド酸
化膜6を形成する際に、酸化剤が窒化シリコン膜3の下
の薄い酸化膜2を通して拡散してゆくために1フイール
ド酸化膜6が窒化シリコン膜30下に食い込んで成長し
、バーズビークと呼ばれる領域を形成する。従って、フ
ィールド酸化膜6は、第2図に示すようにバーズビーク
6aの領域と厚い酸化膜6bの領域とからなり、例えば
、窒化シリコン膜3の厚さが1200Xで、その下の酸
化膜2の厚さが5001の場合に1厚い酸化膜6bの厚
さが1μmになるまで酸化すると、バーズビーク6aの
長さは約1μmにも達する。それと同時に、このバーズ
ビーク6aのために、チャンネルストッパ領域5の形成
用に注入した1オン注入層5′の不純物の拡散領域が拡
がり、第3図に示すよ5に、チャンネルストッパ領域5
が活性領域1aの一部Kまで達する。このため、活性領
域1aがこのバーズビーク6aとチャンネルストッパ領
域5とKより、実効的には第3図のla’で示した領域
Kまで狭められるので、MO8型トランジスタでは電流
の減少およびしきい値の上昇等の狭チャンネル効果が生
じ、素子の微細化が進むにつれてその影響が大きくなシ
、また、超LSIの高集積化にとっても大きな妨げとな
っていた。
さらに・第4図に示すようK、活性領域1aK能動素子
を形成するだめの拡散層7を形成すると、この拡散層7
とチャンネルストッパ領域5とが重なシ、その接合部分
で浮遊容量が形成される。そして、この浮遊容量は素子
の微細化に伴なって相対的にその存在比重が増すために
、高速化を考慮する際にこの浮遊容量を無視できなくな
っていた(発明の目的) 本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
バーズビークや浮遊容量を抑制し、しかも基板表面が平
担になるように素子分離領域を形成することができる半
導体装置の製造方法を提供するものである。
を形成するだめの拡散層7を形成すると、この拡散層7
とチャンネルストッパ領域5とが重なシ、その接合部分
で浮遊容量が形成される。そして、この浮遊容量は素子
の微細化に伴なって相対的にその存在比重が増すために
、高速化を考慮する際にこの浮遊容量を無視できなくな
っていた(発明の目的) 本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
バーズビークや浮遊容量を抑制し、しかも基板表面が平
担になるように素子分離領域を形成することができる半
導体装置の製造方法を提供するものである。
(発明の構成)
上記目的を達成するために、本発明は、シリコン基板の
一生面に溝を形成し、その溝を設けた面妊窒化シリコン
膜を形成した後に低融点ガラス膜を被着し、熱処理を施
すことによりこの低融点ガラス膜を溶融させ、そのリフ
ロー作用で平担化し、その後、シリコン基板の表面が露
出するまでエツチングを行い、シリコン基板の溝の中に
だけ低融点ガラスを残存させて素子分離領域を形成する
ものである。
一生面に溝を形成し、その溝を設けた面妊窒化シリコン
膜を形成した後に低融点ガラス膜を被着し、熱処理を施
すことによりこの低融点ガラス膜を溶融させ、そのリフ
ロー作用で平担化し、その後、シリコン基板の表面が露
出するまでエツチングを行い、シリコン基板の溝の中に
だけ低融点ガラスを残存させて素子分離領域を形成する
ものである。
(実施例の説明)
以下、図面により本発明の実施例を具体的に説明する。
第5図(a)ないしくf)は、本発明の一実施例の工程
を示す図である。1ず、第5図(a)に示すように、シ
リコン基板11の一生面に厚さ500大の薄いシリコン
の酸化膜12を形成し、その上に感光性膜13によシバ
ターンを形成する。次K、第5図(b)に示すように、
感光性膜13によるパターンをマスクにして、酸化膜1
2およびシリコン基板11を反応性イオンエツチング(
RIE )法によシ選択的にエツチングし、シリコン基
板11に深さ1〜15μmの溝11aを形成する。そし
て、イオン注入を行って溝11aの底部にチャンネルス
トッパ領域14ヲ形成する。この時、溝11a以外の領
域は感光性膜13に覆われているためイオン注入はされ
ない。その次に、感光性膜13を除去し、第5図(c)
に示すように、シリコン基板11の溝11aが設けられ
た面K、厚さ100OXのシリコンの酸化膜15を熱酸
化により形成し、ついで厚さ1200Xの窒化シリコン
膜16を減圧CVD法により形成し、さらにその上に低
融点ガラス膜として燐の濃度8重量係の燐硅酸ガラス膜
17をCVD法により20〜30μm被着する。その後
、第5図(d)に示すように、温度900t!、圧力8
ky / 7’の水蒸気雰囲気中にて、燐硅酸ガラス
膜17を3時間溶融、リフローさせて平担化する。
を示す図である。1ず、第5図(a)に示すように、シ
リコン基板11の一生面に厚さ500大の薄いシリコン
の酸化膜12を形成し、その上に感光性膜13によシバ
ターンを形成する。次K、第5図(b)に示すように、
感光性膜13によるパターンをマスクにして、酸化膜1
2およびシリコン基板11を反応性イオンエツチング(
RIE )法によシ選択的にエツチングし、シリコン基
板11に深さ1〜15μmの溝11aを形成する。そし
て、イオン注入を行って溝11aの底部にチャンネルス
トッパ領域14ヲ形成する。この時、溝11a以外の領
域は感光性膜13に覆われているためイオン注入はされ
ない。その次に、感光性膜13を除去し、第5図(c)
に示すように、シリコン基板11の溝11aが設けられ
た面K、厚さ100OXのシリコンの酸化膜15を熱酸
化により形成し、ついで厚さ1200Xの窒化シリコン
膜16を減圧CVD法により形成し、さらにその上に低
融点ガラス膜として燐の濃度8重量係の燐硅酸ガラス膜
17をCVD法により20〜30μm被着する。その後
、第5図(d)に示すように、温度900t!、圧力8
ky / 7’の水蒸気雰囲気中にて、燐硅酸ガラス
膜17を3時間溶融、リフローさせて平担化する。
そして、第5図(e) K示すように、平担化された燐
硅酸ガラス膜】7をシリコン基板11の主面上の窒化/
リコン膜16が完全に露出するまでエツチングする。次
に、1100℃の窒素雰囲気中で30分間アニールし、
シリコン基板11の溝11a内に残った燐硅酸ガラス膜
17の表面の燐濃度を下げた後、第5図(f)に示すよ
うに、ドライエツチング法によりシリコン基板11の主
面上の窒化シリコン膜16をエツチングして除去し、次
いで酸化膜15をエツチングして除去して、シリコン基
板11の主面に、シリコン基板110表面が露出した活
性領域11bと、溝11a内に酸化M15、窒化シリコ
ン膜16および燐硅酸ガラス膜17が残存してなる素子
分離領域18とを形成する。その後、素子分離領域18
によシ分離された活性領域11b K能動素子を形成し
て半導体装置を構成する。
硅酸ガラス膜】7をシリコン基板11の主面上の窒化/
リコン膜16が完全に露出するまでエツチングする。次
に、1100℃の窒素雰囲気中で30分間アニールし、
シリコン基板11の溝11a内に残った燐硅酸ガラス膜
17の表面の燐濃度を下げた後、第5図(f)に示すよ
うに、ドライエツチング法によりシリコン基板11の主
面上の窒化シリコン膜16をエツチングして除去し、次
いで酸化膜15をエツチングして除去して、シリコン基
板11の主面に、シリコン基板110表面が露出した活
性領域11bと、溝11a内に酸化M15、窒化シリコ
ン膜16および燐硅酸ガラス膜17が残存してなる素子
分離領域18とを形成する。その後、素子分離領域18
によシ分離された活性領域11b K能動素子を形成し
て半導体装置を構成する。
上記の構成において、本実施例は、チャンネルストッパ
領域14をシリコン基板11の溝11aの底部に形成す
るため、活性領域11bに能動素子形成のために拡散層
を形成しても、チャンネルストッパ領域14と拡散層と
が重なることがなく、浮遊容量の発生を防止することが
できる。また、従来のようにフィールド酸化膜を酸化し
て形成する工程がないためにバーズビークが生じること
がなく、狭チャンネル効果を抑制することができる。さ
らに、エツチングにより燐硅酸ガラス膜17を一部除去
した後に、薄い窒化シリコン膜】6および酸化膜15を
順次エツチングにより除去してシリコン基板11の表面
の活性領域11bを露出させるので、活性領域11bと
溝11a内に燐硅酸ガーラス膜17などが残存してなる
素子分離領域18の各々の表面の段差がほとんどなく、
素子分離領域18を形成した後のシリコン基板11の表
面の平担塵が向上する。
領域14をシリコン基板11の溝11aの底部に形成す
るため、活性領域11bに能動素子形成のために拡散層
を形成しても、チャンネルストッパ領域14と拡散層と
が重なることがなく、浮遊容量の発生を防止することが
できる。また、従来のようにフィールド酸化膜を酸化し
て形成する工程がないためにバーズビークが生じること
がなく、狭チャンネル効果を抑制することができる。さ
らに、エツチングにより燐硅酸ガラス膜17を一部除去
した後に、薄い窒化シリコン膜】6および酸化膜15を
順次エツチングにより除去してシリコン基板11の表面
の活性領域11bを露出させるので、活性領域11bと
溝11a内に燐硅酸ガーラス膜17などが残存してなる
素子分離領域18の各々の表面の段差がほとんどなく、
素子分離領域18を形成した後のシリコン基板11の表
面の平担塵が向上する。
なお、上記実施例においては、低融点ガラス膜として燐
硅酸ガラス膜17を用いたが、硼素硅酸ガラス膜やこれ
らの混合膜を用いても同様な効果が得られる。また、燐
硅酸ガラス膜17を平担化する際に高圧下で行ったが、
これは常圧でも同様に行うことができる。
硅酸ガラス膜17を用いたが、硼素硅酸ガラス膜やこれ
らの混合膜を用いても同様な効果が得られる。また、燐
硅酸ガラス膜17を平担化する際に高圧下で行ったが、
これは常圧でも同様に行うことができる。
<発明の効果)
以上説明したよう妃、本発明は、ノ(−ズビークや浮遊
容量が生じることがないので、狭チャンネル効果の影響
がなく且つ高速化が可能になるとともに、基板の横方向
の寸法加工精度が高く、微細化、高集積化が可能となり
、さらに、素子分離領域形成後の基板の表面の平担塵が
高いので、電極配線の断線が発生しK<<且つ素子分離
領域形成後のマスクパターン転写時の寸法精度が向上す
る等の効果を有するものである。
容量が生じることがないので、狭チャンネル効果の影響
がなく且つ高速化が可能になるとともに、基板の横方向
の寸法加工精度が高く、微細化、高集積化が可能となり
、さらに、素子分離領域形成後の基板の表面の平担塵が
高いので、電極配線の断線が発生しK<<且つ素子分離
領域形成後のマスクパターン転写時の寸法精度が向上す
る等の効果を有するものである。
第1図(a)ないしく−は、従来の半導体装置の製造方
殊における選択酸化法の工程図、第2図、第3図および
第4図は、従来の半導体装置の製造方法における製造途
中の半導体装置のそれぞれ断面図、第5図←)ないしく
f)は、本発明の一実施例の工程図である。 11・・・・・・・・・シリコン基板、11a・・・・
・・・・・溝、11b・・・・・・・・・活性領域、1
6・・・・・・・”・窒化・ンリコン膜、17・・・・
°・・・・燐硅酸ガラス膜、18・・・・・・・・・素
子分離領域。 特許出願人 松下電子工業株式会社 第1図 第2図 第3図 第4図
殊における選択酸化法の工程図、第2図、第3図および
第4図は、従来の半導体装置の製造方法における製造途
中の半導体装置のそれぞれ断面図、第5図←)ないしく
f)は、本発明の一実施例の工程図である。 11・・・・・・・・・シリコン基板、11a・・・・
・・・・・溝、11b・・・・・・・・・活性領域、1
6・・・・・・・”・窒化・ンリコン膜、17・・・・
°・・・・燐硅酸ガラス膜、18・・・・・・・・・素
子分離領域。 特許出願人 松下電子工業株式会社 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (2)
- (1) 半導体基板の一生面にエツチングにより溝を
形成する工程と、前記半導体基板の溝が形成された面に
窒化シリコン膜を被着する工程と、前記窒化シリコン膜
上に低融点ガラス膜を被着する工程と、前記低融点ガラ
ス膜を加熱溶融して表面を平担化する工程と、平担化さ
れた前記低融点ガラス膜を前記半導体基板の表面が露出
するまでエツチングにより除去し、前記溝内にだけ前記
低融点ガラス膜を残す工程とを具備することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - (2) 前記低融点ガラス膜が、燐酸化物またけ硼素
酸化物を含む硅酸ガラスからなることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10090083A JPS59227136A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10090083A JPS59227136A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59227136A true JPS59227136A (ja) | 1984-12-20 |
Family
ID=14286213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10090083A Pending JPS59227136A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59227136A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187344A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
JPS63250839A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5116779A (en) * | 1990-02-23 | 1992-05-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for forming semiconductor device isolation regions |
US5459096A (en) * | 1994-07-05 | 1995-10-17 | Motorola Inc. | Process for fabricating a semiconductor device using dual planarization layers |
US7416987B2 (en) | 2003-11-28 | 2008-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of fabricating the same |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP10090083A patent/JPS59227136A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187344A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
JPS63250839A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-18 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5116779A (en) * | 1990-02-23 | 1992-05-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for forming semiconductor device isolation regions |
US5459096A (en) * | 1994-07-05 | 1995-10-17 | Motorola Inc. | Process for fabricating a semiconductor device using dual planarization layers |
US7416987B2 (en) | 2003-11-28 | 2008-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of fabricating the same |
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