JPS60219759A - Manufacture of semiconductor ic device - Google Patents

Manufacture of semiconductor ic device

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Publication number
JPS60219759A
JPS60219759A JP7509484A JP7509484A JPS60219759A JP S60219759 A JPS60219759 A JP S60219759A JP 7509484 A JP7509484 A JP 7509484A JP 7509484 A JP7509484 A JP 7509484A JP S60219759 A JPS60219759 A JP S60219759A
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JP
Japan
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film
silicon oxide
groove
etching
oxide film
Prior art date
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Pending
Application number
JP7509484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazushige Minegishi
峯岸 一茂
Takashi Morie
隆 森江
Ban Nakajima
中島 蕃
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP7509484A priority Critical patent/JPS60219759A/en
Publication of JPS60219759A publication Critical patent/JPS60219759A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

Abstract

PURPOSE:To improve the dielectric strength of the upper end of a groove by rounding this upper end by a method wherein the side surface of a stepwise difference formed by side-etching the periphery of the groove is coated with a thin film having a thickness of the side-etching amount, and is then directively etched. CONSTITUTION:An Si oxide film 8 is deposited on the surface of an Si substrate 2, and next an Mo film 9 is deposited. Then, after the film 9 is etched by using the patterned resist as a mask, an aperture region is formed in the substrate surface by etching the film 8. The groove 3 is formed by etching by using the film 9 as a mask; thereafter, the substrate 2 is exposed to the peripheral region 12 of the groove 3 by side-etching the side surface of the film 8 to the same degree as the thickness of the film 8. After the side surface of the stepwise difference of the film 8 is coated in arc form with an Si oxide film 13 with a thickness of the side-etching amount or more, the film 13 is removed with it left on the region 12, and then the upper end of the groove is rounded by reactive ion etching.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はシリコン基板表面に形成した溝を用いて形成す
る半導体集積(ロ)路装置において、溝上端部に丸みを
付与した半導体集積回路fi置の製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device formed using a groove formed on the surface of a silicon substrate. The present invention relates to a method of manufacturing a device.

(従来技術) 従来の溝形成法では、%1図に示すように耐エツチング
薄@lとして例えば化学的気相成長法(CVD法)によ
り堆積したシリコン酸化Sをマスクに、反応性イオンエ
ツチング(RIE)、あるいは平行平板形のエツチング
装置tによりシリコン基板2の表面に溝3を形成するた
め、溝上端部4は直角となる。そのため、第2図に示す
ように、溝表面を900℃〜1000 ℃の酸化雰囲気
中で熱処理してシリコン酸化膜5を形hy、すると、溝
上端部4の部分ではシリコン酸化膜5が極めて薄くなシ
、その結果、シリコン酸化ll#5を絶縁膜とする溝型
キャパシタでは、その絶縁耐圧が著しく劣化するという
欠点があった。また・溝を用いて分m禎域を形成する際
に、絶縁体薄膜6を例えばCVD法によりシリコン酸化
膜を堆積すると第3図に示すように溝内部にス(!1l
il) 7が発生し溝を完全に充填できない欠点があっ
た。
(Prior art) In the conventional trench forming method, as shown in Figure 1, reactive ion etching ( Since the grooves 3 are formed on the surface of the silicon substrate 2 by RIE (RIE) or a parallel plate type etching device t, the upper ends 4 of the grooves are at right angles. Therefore, as shown in FIG. 2, when the silicon oxide film 5 is formed by heat-treating the trench surface in an oxidizing atmosphere at 900° C. to 1000° C., the silicon oxide film 5 becomes extremely thin at the upper end portion 4 of the trench. However, as a result, the trench type capacitor using silicon oxide 11#5 as an insulating film has the disadvantage that its dielectric strength deteriorates significantly. In addition, when forming a dielectric region using a trench, if a silicon oxide film is deposited as the insulating thin film 6 by, for example, the CVD method, as shown in FIG.
il) 7 was generated and the grooves could not be completely filled.

(発明の目的) 不発明はこれらの欠点を除去するため半導体集積回路装
置において形成した溝上端部に丸みを付与することを目
的とする。
(Object of the Invention) An object of the invention is to provide roundness to the upper end of a groove formed in a semiconductor integrated circuit device in order to eliminate these drawbacks.

(発明のm成) 上記の目的を達成するため、本発明はシリコン基板上に
少くとも2層から成るパターニングした積層膜を形成す
る工程と、該積層膜の上層lAfマスクにシリコン基板
表面をエツチングして溝を形成する工程と、前記積層膜
の下層膜をザイドエッチングし、次いで前記積層膜の上
層膜を除去し、前記溝の周辺領域に前記下層膜の段差を
形成する工程と、前記−F層膜の段差側面+bサイドエ
ツチング量以上の膜厚をもつ薄膜にエリ被fすする工程
と、前記薄膜および前記溝の周辺領域のシリコン基板金
方向性エツチングする工程を含むことを%徴とする半導
体集積回路装置の製造方法を発明の要旨とするものであ
る。
(Construction of the Invention) To achieve the above object, the present invention includes a step of forming a patterned laminated film consisting of at least two layers on a silicon substrate, and etching the surface of the silicon substrate using an lAf mask for the upper layer of the laminated film. a step of performing Zide etching on the lower layer film of the laminated film, then removing the upper layer film of the laminated film, and forming a step of the lower layer film in the peripheral region of the groove; The process includes a step of etching a thin film having a film thickness equal to or greater than the step side + b side etching amount of the F layer film, and a step of etching the silicon substrate gold directionally in the peripheral region of the thin film and the groove. The gist of the invention is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.

次に本発明の詳細な説明する、なお実施例は一つの例示
であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、糧々の変
更あるいは改良全行いうろことはぼり筐でもない。
Next, the present invention will be described in detail, but the embodiments are merely illustrative, and without departing from the spirit of the present invention, all modifications and improvements may be made.

(実施例1) 第4図に示すようにシリコン基板2の表面にCVD法に
よりシリコン酸化膜8を堆積し、次いで蒸Nあるいはス
パッタ堆積法によりモリブデン膜9を堆積する。
(Example 1) As shown in FIG. 4, a silicon oxide film 8 is deposited on the surface of a silicon substrate 2 by a CVD method, and then a molybdenum film 9 is deposited by a vapor deposition method or a sputter deposition method.

次に、第5r5!Jに示すようにパターニングしたレジ
スト10’iマスクに上記モリブデ71199 f エ
ツチングする。該エツチングは例えば平行平板形電極の
エツチング装置によりCC1tRおよび酸素全用いて行
う。次いでCF4および水素を用いた反応性イオンエツ
チングによりシリコン酸化膜8をエツチングし、シリコ
ン基板表面に開口領域11を形成する。
Next, 5th r5! The above molybde 71199f is etched onto the patterned resist 10'i mask as shown in J. The etching is carried out using, for example, an etching apparatus with parallel plate electrodes using CC1tR and oxygen. The silicon oxide film 8 is then etched by reactive ion etching using CF4 and hydrogen to form an opening region 11 on the surface of the silicon substrate.

次に第6図に示すようにモリブデン膜9をマスクにシリ
コン基板をエラテンブレ@3を形成する。
Next, as shown in FIG. 6, an elastomer plate @3 is formed on the silicon substrate using the molybdenum film 9 as a mask.

次に第7図に示すように緩衝フッ酸液によりシリコン酸
化l1li!8の側面1に該シリコン酸化膜8の膜厚と
同程度にサイドエッチ゛ングし、溝3の周辺領域12に
シリコン基板を露出する。
Next, as shown in FIG. 7, silicon is oxidized using a buffered hydrofluoric acid solution. Side etching is performed on the side surface 1 of the silicon oxide film 8 to the same extent as the thickness of the silicon oxide film 8 to expose the silicon substrate in the peripheral region 12 of the groove 3.

次に硫酸、過酸化水素水の混合液などによりモリブデン
mk除去したのち第8図に示すようにシリコン酸化膜8
の段差側面を該サイドエツナンク加以上の膜厚をもつシ
リコン酸化膜13に工り抜機する。上日己被櫟形状は例
えは800℃においてSI L + N20 ’C用い
たいわゆる高温CVD法により得られる。該CVD法で
は平坦面および段差端面にはほぼ等しい膜厚が堆積する
ためシリコン酸化膜8の段差は、上記溝3の周辺領域1
211Cおいて表面形状が円弧であるシリコン酸化膜1
3により被覆される。
Next, after removing molybdenum mk using a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, a silicon oxide film 8 is formed as shown in FIG.
A silicon oxide film 13 having a thickness greater than that of the side etching is cut out from the side surface of the step. The cylindrical shape is obtained, for example, by a so-called high temperature CVD method using SI L + N20'C at 800°C. In this CVD method, almost the same film thickness is deposited on the flat surface and the step end face, so that the step of the silicon oxide film 8 is thicker than the peripheral region 1 of the trench 3.
Silicon oxide film 1 whose surface shape is an arc at 211C
Covered by 3.

この実施例ではシリコン酸化膜8の段差を被うりに島温
CVD法により形成したシリコン酸化膜を用いたが、バ
イアススパッタ法により形成り−るシリコン酸化膜によ
り該段差を被覆することもできる。
In this embodiment, a silicon oxide film formed by the island temperature CVD method was used to cover the steps of the silicon oxide film 8, but the steps can also be covered with a silicon oxide film formed by the bias sputtering method.

次に第9図に示すように上記シリコン酸化膜8上のシリ
コン酸化膜13をCF、および水素を用いた反応性イオ
ンエツチングによジエッテングし、かつ、上!Ii[3
の周辺領域12にはシリコン酸化膜13を残す。
Next, as shown in FIG. 9, the silicon oxide film 13 on the silicon oxide film 8 is etched by reactive ion etching using CF and hydrogen. Ii[3
A silicon oxide film 13 is left in the peripheral region 12 of the semiconductor device.

次に第1O図に示すようにシリコンとシリコン酸化膜の
エツチング速度かほぼ等しい反応性イオンエツチング条
件でシリコン酸化膜13および該シリコン酸化膜13の
エツチングにより溝30周辺饋領域2において順次露出
するシリコン基板を同時にエツチングし溝上端部に丸み
を付与する。反応性イオンエツチング条件として、例え
ばCBrF、、圧力14〜30 m torr 、 R
F出力0.1W/l:Aを用いる。
Next, as shown in FIG. 1O, the silicon oxide film 13 and the silicon oxide film 13 are etched under reactive ion etching conditions in which the etching rates of the silicon and silicon oxide films are approximately equal, so that the silicon is sequentially exposed in the surrounding region 2 of the trench 30. The substrate is etched at the same time to give roundness to the upper end of the groove. Reactive ion etching conditions include, for example, CBrF, pressure 14-30 mtorr, R
F output 0.1 W/l:A is used.

次に上記反応性イオンエツチング後に残存するシリコン
酸化膜13およびシリコン酸化膜8を緩衝フッ酸液によ
り除去し、第11図にボすように溝上端に丸みをもつ溝
を形成する。
Next, the silicon oxide film 13 and the silicon oxide film 8 remaining after the above-mentioned reactive ion etching are removed using a buffered hydrofluoric acid solution to form a groove with a rounded top end as shown in FIG.

(実施例2)(溝形MOSキャパシタへの通用)溝表面
にMO8形キャパシタを形成する場会について説明する
。この実施例では実施例1でエツチングマスクとして用
いたモリブデン膜の代りにシリコン酸化膜を用いる場合
について述べる。第12図はシリコン基板20表面に熱
酸化にj膜厚さ50〜500六のシリコン酸化膜14を
形成し、その上に順次シリコン窒化膜15を厚さ500
〜2000大、シリコン酸化膜16’l−厚さ0.4〜
0.611m、シリコン基板化@ 17 ’i厚さ50
0〜2000 Aゝt およびシリコン酸化膜18を厚さtoとして例えば0.
4ないし1.0pm CV D法により堆積する。シリ
コン酸化膜16の膜厚は以下に述べるサイドエツチング
量より大きくとる。
(Embodiment 2) (Applicable to trench type MOS capacitor) A case where an MO8 type capacitor is formed on the trench surface will be explained. In this embodiment, a case will be described in which a silicon oxide film is used in place of the molybdenum film used as an etching mask in the first embodiment. In FIG. 12, a silicon oxide film 14 with a thickness of 50 to 500 mm is formed by thermal oxidation on the surface of a silicon substrate 20, and a silicon nitride film 15 is sequentially formed on it with a thickness of 50 mm.
~2000 large, silicon oxide film 16'l-thickness 0.4~
0.611m, silicon substrate @ 17'i thickness 50
0 to 2000 A t and the thickness to of the silicon oxide film 18 is, for example, 0.
4 to 1.0 pm Deposited by CVD method. The thickness of the silicon oxide film 16 is set to be larger than the amount of side etching described below.

次に、第13図に示すようにパターニングしたレジスト
19ヲマスクに上記CVD法により堆積したシリコン酸
化膜18.シリコン鴛化膜17.シリコン酸化111f
i16.シリコン窒化膜15および熱酸化して形成した
シリコン酸化11114を、反応性イオンエツチングに
より除去し開口部11t−形成する。
Next, as shown in FIG. 13, a silicon oxide film 18. which is deposited by the CVD method on a patterned resist 19 mask. Silicon lacquered film 17. silicon oxide 111f
i16. The silicon nitride film 15 and the silicon oxide 11114 formed by thermal oxidation are removed by reactive ion etching to form an opening 11t.

上記エツチングには例えば、CF、、H2ガスを用いる
For example, CF, H2 gas is used for the etching.

レジスト19を除去したのち、8g14図に示すように
シリコン酸化yi418 iマスクにシリコン基板2を
エツチングし溝3を形成する。該エツチングにおいては
例えはシリコン酸化膜に対してシリコンのエツチング速
度が大きい5iC44に用いる。
After removing the resist 19, the silicon substrate 2 is etched using a silicon oxide yi418i mask to form a groove 3, as shown in FIG. 8g14. In this etching, 5iC44 is used, for example, since the etching rate of silicon is higher than that of a silicon oxide film.

CVD法により堆積するシリコン酸化wA18の膜厚t
0はシリコン基板表面に形成する溝の深さ’ktB+シ
リコンの反応性イオンエツチングにおけるシリコン酸化
膜のエツチング速度がシリコンのエツチング速度or倍
とすると to> rt、 (1) であることが必要であり、かつシリコンの反応性イオン
エツチング後に残存するシリコン酸化膜18の膜厚t、
は、次工程で述べるシリコン酸化膜16のサイドエツチ
ング深さtdとするとt、< d (2ン である。t、=to−rt、であるから、堆積すべきシ
リコン酸化膜18の膜厚t0は、 r ts < to < r ts + d (3)と
なる。
Film thickness t of silicon oxide wA18 deposited by CVD method
0 is the depth of the groove formed on the surface of the silicon substrate 'ktB + the etching rate of the silicon oxide film in reactive ion etching of silicon is the etching rate of silicon or times the etching rate of silicon, then to > rt, (1) It is necessary that , and the thickness t of the silicon oxide film 18 remaining after silicon reactive ion etching,
is the side etching depth td of the silicon oxide film 16 which will be described in the next step, then t, < d (2). Since t, = to-rt, the thickness t0 of the silicon oxide film 18 to be deposited is becomes r ts < to < r ts + d (3).

次に、第15図に示すように緩衝フッ酸液によりシリコ
ン酸化[16’を深さdだけサイドエツチングする。d
はシリコン酸化l116の膜厚にほぼ等しくする。この
とき、シリコン窒化膜17上に残存していたシリコン酸
化膜18は完全に除去され、かつ、熱酸化シリコン酸化
膜14はわずかにサイドエツチングされる。
Next, as shown in FIG. 15, the silicon oxide layer 16' is side-etched to a depth d using a buffered hydrofluoric acid solution. d
is made approximately equal to the film thickness of silicon oxide l116. At this time, the silicon oxide film 18 remaining on the silicon nitride film 17 is completely removed, and the thermally oxidized silicon oxide film 14 is slightly side etched.

次に、第16図に示す↓うに約160℃に加熱したリン
酸によりシリコン窒化膜17を除去する。
Next, the silicon nitride film 17 is removed using phosphoric acid heated to about 160° C. as shown in FIG.

このとき、シリコン酸化14916のサイドエツチング
により露出したシリコン窒化@15の一部も除去され、
該溝の周辺に幅dの領域12が形成される。
At this time, a part of the silicon nitride @ 15 exposed by side etching of the silicon oxide 14916 is also removed.
A region 12 having a width d is formed around the groove.

次に第17図に示すように、例えは高温CVD法により
シリコン酸化膜20を厚場約dだけ堆積し、シリコン酸
化NlAl6の段差を被覆する。このとき、シリコン酸
化膜16の側面からのシリコン酸化映加の張り出し:l
tpは平坦面における膜厚次に、第18図に示すように
シリコン酸化膜加を反応性イオンエツチングする。反応
性イオンエツチング条件は、前述のCVDシリコン酸化
喚のそれと同じでよい。その際、シリコン基板表面に形
成した溝3の端部においてシリコン基板が露出しない程
度までに反応性イオンエツチングを行う。反応性イオン
エツチング終了の判定は厳密ではなく、要は、溝3の端
部においてシリコン基板2が露出するのを防ぐことがで
きればよい。
Next, as shown in FIG. 17, a silicon oxide film 20 with a thickness of about d is deposited, for example, by high-temperature CVD, to cover the steps of the silicon oxide NlAl6. At this time, the silicon oxide layer protrudes from the side surface of the silicon oxide film 16: l
tp is the film thickness on a flat surface. Next, as shown in FIG. 18, the silicon oxide film is etched by reactive ions. The reactive ion etching conditions may be the same as those for CVD silicon oxidation described above. At this time, reactive ion etching is performed to such an extent that the silicon substrate is not exposed at the end of the groove 3 formed on the surface of the silicon substrate. The determination of completion of reactive ion etching is not strict, and the point is that it is sufficient to prevent the silicon substrate 2 from being exposed at the end of the groove 3.

次に、第19図に示すように、反応性イオンエツチング
により残存するシリコン酸化膜20および溝30周辺領
域12においてシリコン酸化膜20の反応性イオンエツ
チングにより順次島田するシリコン基板2′tエツチン
グする。反応性イオンエツチング条件としては、例えd
 CBrF= 、圧力14〜3Q m torr 、 
RF出力o、t W/crd ’c用いることによシ、
溝3の上端部に丸みが付与される。
Next, as shown in FIG. 19, the remaining silicon oxide film 20 and the region 12 around the trench 30 are sequentially etched by reactive ion etching of the silicon oxide film 20 in a Shimada pattern. As the reactive ion etching conditions, for example, d
CBrF=, pressure 14~3Q m torr,
By using the RF output o, t W/crd 'c,
The upper end of the groove 3 is rounded.

上記反応性イオンエツチングは、溝3の周辺てシリコン
基板が露出し、かつエツチングされることKより、上記
シリコン窒化膜15の端部においてシリコン基板に段差
が生じないように行う。
The reactive ion etching is performed so that the silicon substrate is exposed and etched around the groove 3, so that no step is formed on the silicon substrate at the end of the silicon nitride film 15.

次に虜3円に残存するシリコン酸化膜20を緩衝フッ酸
液で除去したのち、反応性イオンエツチングによるダメ
ージ層を除去するため硝酸・フッ酸・酢酸混液により第
20図に示すようにシリコン基板表面層を厚さ200〜
500A除去する。
Next, after removing the silicon oxide film 20 remaining on the cap 3 with a buffered hydrofluoric acid solution, the silicon substrate was etched using a mixed solution of nitric acid, hydrofluoric acid, and acetic acid to remove the damaged layer caused by reactive ion etching, as shown in Figure 20. Surface layer thickness 200~
Remove 500A.

次にシリコン式化@15および熱酸化シリコン酸化膜1
4を除去したのち、第21図に示すよう罠キャパシタ用
絶縁膜21t−熱酸化により厚さ団〜1000 A形成
し、リンを添加した多結晶シリコンを用いてキャパシタ
電極221に形成する。キャパシタ電極としてリンを添
加した多結晶シリコンに代えて、砒累等の不純物を添加
した多結晶シリコンまたは、不純物を范加しない多結晶
シリコンを堆積したのちリン、砒累等の不純物を拡散ま
たはイオン注入等にエリ添加したものを用いることがで
きる。あるいは、モリブデン等の金属またはモリプシリ
サイド等のシリサイドを電極として用いてもよいことは
勿論である。なおキャパシタ用絶縁膜の欠陥を防ぐため
、キャパシタ電極の形成前にいわゆる犠牲酸化によりシ
リコン基板表面に形成した酸化llIヲ除去したのち再
度熱酸化を行い、キャパシタ用絶縁膜を形成してもよい
Next, silicon formula @15 and thermal oxidation silicon oxide film 1
After removing 4, as shown in FIG. 21, a trap capacitor insulating film 21t is formed to a thickness of 1000 Å by thermal oxidation, and a capacitor electrode 221 is formed using polycrystalline silicon doped with phosphorus. Instead of polycrystalline silicon doped with phosphorus as a capacitor electrode, polycrystalline silicon doped with impurities such as arsenic or polycrystalline silicon with no added impurities is deposited, and then impurities such as phosphorus and arsenic are diffused or ionized. It is possible to use a material that has been doped with Eri for injection or the like. Alternatively, it goes without saying that a metal such as molybdenum or a silicide such as molypsilicide may be used as the electrode. In order to prevent defects in the capacitor insulating film, the capacitor insulating film may be formed by removing the oxide III formed on the silicon substrate surface by so-called sacrificial oxidation before forming the capacitor electrode, and then performing thermal oxidation again.

(実施例3)(溝内[11i[n #’にもつ溝形MO
Sキャパシタへの適用) 実施例2においてp形シリコン基板を用いて第20図で
示したように溝端部に丸みを付与した溝を形成後、第2
2図に示すよf)K、PSG23を堆積し、菫累雰囲気
中の熱処理によりリンを溝内のシリコン基板表面に拡散
しn形層24ヲ形成する。PSGからの固相拡散に代え
て、砒累ドープガラスからの固相拡散あるいはpoct
sからの気相拡散によりn形層を作ることもてきる。
(Example 3) (Groove MO with groove [11i[n #'
(Application to S capacitor) After forming a groove with rounded groove ends as shown in FIG. 20 using a p-type silicon substrate in Example 2, a second
As shown in FIG. 2, f) K, PSG 23 is deposited, and phosphorus is diffused onto the surface of the silicon substrate in the trench by heat treatment in a violet atmosphere to form an n-type layer 24. Instead of solid phase diffusion from PSG, solid phase diffusion from arsenic doped glass or poct
It is also possible to create an n-type layer by vapor phase diffusion from s.

次に、緩衝フッ酸液によシPSGを除去したのち、シリ
コン窒化膜15および熱酸化シリコン酸化膜14を除去
したのち、第21図について述べたようにキャパシタ絶
縁膜および電極を形成する。溝内面にp形層をもたせる
場合には、n形基板を用い、p形拡散諒にはホウ素ドー
プガラス等を用いる。
Next, after removing the PSG using a buffered hydrofluoric acid solution and removing the silicon nitride film 15 and the thermally oxidized silicon oxide film 14, the capacitor insulating film and electrodes are formed as described with reference to FIG. When a p-type layer is provided on the inner surface of the groove, an n-type substrate is used, and boron-doped glass or the like is used for the p-type diffusion layer.

(実施例4)(累子分離への適用) 実施例2の第20図において、熱酸化全行い、第23図
に示す工うに溝内面にシリコン酸化膜5を形成し、次い
でCVDシリコン酸化膜26を堆積し、溝を充てんする
。溝を完全に埋め込むために、シリコン酸化膜26の膜
厚は溝幅の半分以上とする。
(Example 4) (Application to separator isolation) In FIG. 20 of Example 2, thermal oxidation is carried out completely, a silicon oxide film 5 is formed on the inner surface of the groove shown in FIG. 23, and then a CVD silicon oxide film is formed. 26 to fill the trench. In order to completely fill the trench, the thickness of the silicon oxide film 26 is set to be at least half the width of the trench.

次に、第u図に示すように反応性イオンエツチングによ
りシリコン酸化膜26ヲエツテングし溝以外の領域のシ
リコン酸化膜26を除去する。
Next, as shown in FIG. U, the silicon oxide film 26 is etched by reactive ion etching to remove the silicon oxide film 26 in areas other than the grooves.

次Vこ、第25図に示すように、シリコン窒化膜15お
よびシリコン酸化膜14ヲ除去する。
Next, as shown in FIG. 25, the silicon nitride film 15 and silicon oxide film 14 are removed.

@を充てんするために、第23図におけるCVDシリコ
ン酸化膜26に代えて、第26図に示すように多結晶シ
リコンを溝幅の半分以上の厚さ堆積したのち、例えは平
行平板形電極構造のエツチングV装置を用いてCCt、
等のガスにより方向性エツチングを行って溝以外の領域
の多結晶シリコンを除去し、溝領域に残った多結晶シリ
コンnの表面を熱酸化してシリコン酸化膜拠を形成した
構造としてもよい。
In order to fill the @, instead of the CVD silicon oxide film 26 in FIG. 23, polycrystalline silicon is deposited to a thickness of more than half the trench width as shown in FIG. 26, and then, for example, a parallel plate electrode structure is formed. CCt using the etching V apparatus of
A structure may also be used in which polycrystalline silicon in areas other than the grooves is removed by directional etching using a gas such as the like, and the surface of the polycrystalline silicon n remaining in the groove areas is thermally oxidized to form a silicon oxide film base.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、溝上端部に丸みが
付与されているため、溝形MOSキャパシタにおいては
、溝上端部におけるシリコン酸化膜の薄層化および電界
集中が緩和されるため、絶圧耐圧が改善される。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, since the upper end of the groove is rounded, the silicon oxide film at the upper end of the groove can be thinned and the electric field concentrated. Since the pressure is relaxed, the breakdown voltage is improved.

また、分離領域に適用した場合には溝上端部に丸みが付
与されているため、溝上端部が直角の場合に比べて溝内
部への薄膜堆積が容易にできるため、ス(髭)の発生が
抑えられる効果がある。
In addition, when applied to the separation area, the rounded top of the groove makes it easier to deposit a thin film inside the groove compared to when the top of the groove is at a right angle, resulting in scratches. It has the effect of suppressing

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

第1図は従来の溝形成法による溝の断面図、第2図は溝
端部が直角な溝表vrJを熱酸化したときに形成される
シリコン酸化膜断面脂、第3囚は溝の埋め込みによって
生じたス(髭)、第4図ないし第ii図は本発明による
溝の形成方法の実施例、第12図ないし第21図は不発
8Aを溝形MOSキャパシタに適用した場合の各製作工
程における断面図、第22図は溝形MOSキャパシタに
おいて溝内面にn形層を形成した場合の断面図、第23
図ないし第251は素子分離へ適用する場合の各製作工
程における断面図である。第26図は多結晶シリコンお
よびその表面を熱酸化した構造で素子分離を行う場合の
断面図を示す。 ■・・・・・・耐エツチング薄膜 2・・・・・シリコン基板 3・・・・・シリコン基板表面に形成された溝4・・・
・・・溝上端部 5・・・・・・熱酸化により形成したシリコン酸化膜6
・・・・・・絶縁体薄膜 7・・・・・・ス(充) 8・・・・・・CVD法により堆積したシリコン酸化膜
9・・・・・・モリブデン膜 lO・・・・・バターニングしたレジスト11・・・・
・・開口部 12・・・・・・溝の周辺領域 13・・・・・・シリコン酸化膜 14・・・・・・シリコン酸化膜 15・・・・・・シリコン冨化膜 16・・・・・・シリコン酸化膜 17・・・・・・シリコン冨化膜 18・・・・・・シリコン酸化膜 19・・・・・・レジスト 20・・・・・・シリコン酸化膜 21・・・・・・キャパシタ用絶縁膜 22・・・・・・キャパシタ電極 23・・・・・・PSG 24・・・・・・n形層 郊・・・・・・シリコン酸化膜 26・・・・・・CVDシリコン酸化膜が・・・・・・
多結晶シ11コン 詔・・・・・・シリコン酸化膜 第4図 第5図 第6図 第8図 第11図 第13図 第17図 第20図 第23図 第25図
Figure 1 is a cross-sectional view of a groove formed by a conventional groove forming method, Figure 2 is a cross-sectional view of a silicon oxide film formed when thermally oxidizing a groove surface vrJ whose groove ends are perpendicular to each other, and the third figure is a cross-sectional view of a groove formed by filling the groove. Figures 4 to ii show examples of the method for forming grooves according to the present invention, and Figures 12 to 21 show the resulting scratches (beards) in each manufacturing process when a non-explosion 8A is applied to a groove-shaped MOS capacitor. 22 is a cross-sectional view of a groove-type MOS capacitor in which an n-type layer is formed on the inner surface of the groove;
Figure 251 is a cross-sectional view of each manufacturing process when applied to element isolation. FIG. 26 shows a cross-sectional view when element isolation is performed using polycrystalline silicon and a structure whose surface is thermally oxidized. ■... Etching-resistant thin film 2... Silicon substrate 3... Grooves 4 formed on the silicon substrate surface...
... Groove top end 5 ... Silicon oxide film 6 formed by thermal oxidation
...Insulator thin film 7...S (full) 8...Silicon oxide film deposited by CVD method 9...Molybdenum film lO... Buttered resist 11...
... Opening 12 ... Groove peripheral region 13 ... Silicon oxide film 14 ... Silicon oxide film 15 ... Silicon enriched film 16 ... ... Silicon oxide film 17 ... Silicon enriched film 18 ... Silicon oxide film 19 ... Resist 20 ... Silicon oxide film 21 ... ... Capacitor insulating film 22 ... Capacitor electrode 23 ... PSG 24 ... N-type layer substrate ... Silicon oxide film 26 ... CVD silicon oxide film...
Polycrystalline silicon...Silicon oxide film Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 8 Fig. 11 Fig. 13 Fig. 17 Fig. 20 Fig. 23 Fig. 25

Claims (1)

【特許請求の範囲】 シリコン基板上に少くとも2層から成るパターニングし
た積層膜を形成する工程と、該積層膜の上層膜をマスク
にシリコン基板表面をエツチングして溝を形成する工程
と、前記積層膜のT層itサイドエツチングし、次いで
前記積層膜の上層膜を除去し、前記溝の周辺領域に前記
下層膜の段差を形成する工程と、前記下層膜の段差開面
を該ザイドエッチング量以上の膜厚をもつ薄膜に工り被
a−t″る工程と、前記薄膜および前記溝の周辺領域の
シリコン基板を方向性工毒 ツテングする工程を含むことを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
[Scope of Claims] A step of forming a patterned laminated film consisting of at least two layers on a silicon substrate, a step of etching the surface of the silicon substrate using the upper layer of the laminated film as a mask to form a groove; A step of side etching the T layer of the laminated film, then removing the upper layer of the laminated film, forming a step of the lower layer in the peripheral area of the groove, and removing the step opening of the lower layer by the amount of zide etching. A semiconductor integrated circuit device characterized by comprising the steps of forming a thin film having a thickness of at least 100% or more, and directionally etching the thin film and the silicon substrate in the peripheral area of the groove. Production method.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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