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JP2000114362A - 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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Publication number
JP2000114362A
JP2000114362A JP10281574A JP28157498A JP2000114362A JP 2000114362 A JP2000114362 A JP 2000114362A JP 10281574 A JP10281574 A JP 10281574A JP 28157498 A JP28157498 A JP 28157498A JP 2000114362 A JP2000114362 A JP 2000114362A
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JP
Japan
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film
trench
trenches
sog
oxide film
Prior art date
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Pending
Application number
JP10281574A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Onishi
秀明 大西
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 半導体装置のトレンチ分離において、SOG
膜でトレンチの埋込を行うと、デバイスプロセス中のウ
エットエッチング工程により大きくエッチングされ、ト
レンチ分離の形状が悪化する。 【解決手段】 トレンチ素子分離工程を有する半導体装
置の製造方法において、トレンチ素子分分離の酸化膜に
よる埋め込みを行う際、トレンチの深さ方向の途中まで
SOGで埋め込み、トレンチの上部は、CVDによる酸
化膜としてSiO 2膜例えばHTO膜により埋め込みを
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トレンチ分離工程
を有する半導体装置の製造方法に関し、詳しくは、良好
なトレンチ分離形状が得られるように改良された半導体
装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明が関する半導体装置の製造方法で
は、良好なトレンチ分離形状が得られることが重要な要
素の一つとなっている。
【0003】この目的のために、通常埋め込み性が比較
的良く、熱酸化膜に近い膜質のトレンチ埋め込み酸化膜
を得る方法として、HDP−CVDを用いる方法があ
る。しかしながら、この方法では、トレンチ分離幅20
0nm以下でアスペクト比3以上の高アスペクト比のト
レンチの埋め込みを行うと、図5の様に十分な埋め込み
性が得られず、素子分離特性の悪化を招くことになる。
【0004】また埋め込み性良く酸化膜を形成する方法
としては、塗布膜であるSOGを用いて酸化膜を形成す
る方法がある。この方法によれば、上記のような高アス
ペクト比のトレンチの埋め込みが可能となるが、図6に
示すように、トレンチと他の部分との間に大きい段差が
生じるという欠点がある。
【0005】さらに特公平7−077231号公報に
は、半導体装置のトレンチ分離方法が開示されている。
この公知の方法においては、アスペクト比の大きいトレ
ンチを隙間なく埋め込むために、基板上に下敷酸化膜、
窒化膜を成長後、それらの膜にトレンチパターンを開口
し、窒化膜をマスクにトレンチを掘削し、トレンチ表面
を酸化した後、SOGを塗布、エッチバックし、トレン
チ表面近くまでSOGがトレンチを埋め込む構造とす
る。その後、ウェットエッチング耐性の良いHTO膜を
CBDにより成長させ、初期に設けた酸化膜、窒化膜を
除去し、基板表面を酸化することにより、トレンチ分離
を有する、段差の小さい基板が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしSOG膜は、ウ
エットエッチング耐性が弱いために、デバイスプロセス
中のウエットエッチング工程により、図3のように大き
くエッチングされ、トレンチ分離の形状が悪化し、素子
特性に悪影響を及ぼす。またSOG膜は金属等の不純物
を多く含む膜であり、トレンチ表面にSOG膜がむき出
しの状態では、ゲート酸化工程等への悪影響を及ぼすお
それがある。
【0007】本発明の主な目的は、埋め込み性の良いト
レンチ分離を形成する半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
【0008】本発明の他の目的は、エッチング耐性が強
いトレンチ分離を形成し、プロセス安定性の高い半導体
装置の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、トレン
チ素子分離の埋め込み工程において、トレンチの深さ方
向の途中までSOGを用いた酸化膜を形成し、トレンチ
の上部の埋め込みはCVD法による酸化膜で形成するこ
とにある。
【0010】すなわち本発明による製造方法において
は、トレンチ素子分分離の酸化膜による埋め込みを行う
際、トレンチの深さ方向の途中までSOGで埋め込み、
トレンチの上部は、CVDによる酸化膜としてSiO2
膜例えばHTO膜により埋め込みを行う。
【0011】このようにSOGを用いてトレンチ上部の
埋め込みを行うことにより、アスペクト比の高いトレン
チの埋め込みを行うことが容易となり、かつトレンチ上
部の埋め込みを膜質、特にウエットエッチング耐性の良
いHTO膜等のCVD膜で形成することで、デバイスプ
ロセス中でのウエットエッチングによる形状悪化を防ぐ
役目を果たす。
【0012】従って、埋め込み性が良くかつプロセス安
定性の高いトレンチ分離がアスペクト比が高いトレンチ
でも実現出来るという効果が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して説明す
る。図1(a)乃至図4(j)は、本発明の一実施の形
態における工程断面図を示している。
【0014】まず、Si基板1上に、熱酸化によりSi
2膜2を例えば10nmの厚さで形成し、CVD法に
よりSiN膜3を例えば150nmの厚さで形成する。
そしてリソグラフィー工程を用いてSiN膜3、SiO
2膜2、Si基板1をそれぞれ異方性エッチングにより
エッチングし、トレンチ分離の溝を例えば幅200n
m、深さ500nmで形成する(図1(a))。
【0015】そしてエッチングダメージ緩和のために、
熱酸化によりトレンチ内部にSiO 2膜4を形成する
(図1(b))。
【0016】ついでSOG溶液を塗布し、例えば400
℃でベークを行ってSOG膜5を形成する(図2
(c))。SOG膜5は、このように溶液を塗布するこ
とにより形成するので、本例の様なアスペクト比の高い
トレンチ内部にも埋め込み性良く膜形成できる。次にS
i基板表面から100nm程度の深さまで、異方性ドラ
イエッチングによりSOG膜5のエッチバックを行う
(図2(d))。
【0017】次に、トレンチの溝の上部100nmを、
シラン系ガスを用いて800℃程度の高温でCVDを行
うことにより、酸化膜形成を行うことによる、いわゆる
HTO膜6を200nmの厚さで形成することにより埋
め込みを行う(図2(e))。
【0018】このHTO膜6は、ウエットエッチング耐
性も高く、かつ金属不純物等が混入しにくいことで知ら
れている。そしてCMPにより、SiN上の余分なHT
O膜6は除去される(図3(f))。
【0019】ついで、ウェットエッチングにより、Si
N膜3とSiO2膜2を除去し(図3(g))、熱酸化
によりウェルやチャネル形成のイオン注入のマスクとな
るSiO2膜7を形成し(図3(h))、そして図では
簡単のため省略するが、イオン注入でウェルとチャネル
を形成した後に、ウエットエッチングでSiO2膜7を
除去し(図4(i))、熱酸化によりゲートSiO2
8が、そして例えばCVD法によるポリシリコンでゲー
ト電極9が形成される(図4(j))。
【0020】この後は、公知の方法でゲート電極のパタ
ーニングが行われ、ソース・ドレインが形成され、配線
工程を経てMOSデバイスが形成されることになる。
【0021】このような製造方法においては、トレンチ
の下部はSOGで埋め込み、上部はCVD法で例えばH
TO膜で埋め込んでいるため、本例のようなアスペクト
比の高いトレンチでも良好に埋め込むことができ、かつ
ウエットエッチング耐性の高いHTO膜で覆っているの
で、プロセス中のトレンチ酸化膜の膜減りも小さく、こ
のため良好なトレンチ形状が得られる。さらに、SOG
がキャップされるために、SOG中の不純物のゲート酸
化工程等への影響も防ぐことが出来るという効果がもた
らされる。これにより、ウエットエッチング耐性の高い
膜を形成することができる。
【0022】上記の実施の形態において、HTO膜の代
わりに、ウエットエッチング耐性の高さが得られるなら
ば、成長温度を低くした、いわゆるLTO膜を用いても
良い。またプラズマCVDでも、HDP(High Density
Plasma)CVDで形成した酸化膜は、ウエットエッチ
ング耐性の高い膜が得られることが知られており、HT
Oの代わりにこれを用いても良い。さらにSOG膜は、
無機SOG、有機SOGのれを用いても良く、HSQ
(Hydrogen-Silsesquioxane)の様な低誘電率の塗布膜
を用いても良い。
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置の製造方法においては、SOGを用いてトレンチ上
部の埋め込みを行うことにより、アスペクト比の高いト
レンチの埋め込みを行うことが容易となり、かつトレン
チ上部の埋め込みを膜質、特にウエットエッチング耐性
の良いHTO膜等のCVD膜で形成することで、デバイ
スプロセス中でのウエットエッチングによる形状悪化を
防ぐ役目を果たす。
【0024】従って、埋め込み性が良くかつプロセス安
定性の高いトレンチ分離がアスペクト比が高いトレンチ
でも実現出来るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は本発明の一実施の形態におけ
る工程断面図。
【図2】(c)〜(e)は図1(a)の工程に続いて行
われる工程の工程断面図。
【図3】(f)〜(h)は図2(e)の工程に続いて行
われる工程の工程断面図。
【図4】(i),(j)は図3(h)の工程に続いて行
われる工程の工程断面図。
【図5】従来の方法で得られたトレンチ埋め込み酸化膜
を示す断面図。
【図6】従来の他の方法で得られたトレンチ埋め込み酸
化膜を示す断面図。
【符号の説明】
1 Si基板 2 SiO2膜 3 SiN膜 4 SiO2膜 5 SOG 6 HTO膜 7 SiO2膜 8 ゲートSiO2膜 9 ゲート電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレンチ分離形状を有する半導体装置の
    製造方法において、トレンチ素子分分離の酸化膜による
    埋め込みを行う際、トレンチの深さ方向の途中までSO
    Gで埋め込み、トレンチの上部は酸化膜により埋め込み
    を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記トレンチの上部の酸化膜が、HTO
    膜またはLTO膜である請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記SOG膜が、無機SOG膜、有機S
    OG膜、またはHSQ(Hydrogen-Silsesquioxane)膜
    である請求項1に記載の方法。
JP10281574A 1998-10-02 1998-10-02 半導体装置の製造方法 Pending JP2000114362A (ja)

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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001203263A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法および半導体集積回路装置
US6384466B1 (en) * 1998-08-27 2002-05-07 Micron Technology, Inc. Multi-layer dielectric and method of forming same
KR20040050512A (ko) * 2002-12-10 2004-06-16 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 소자분리막 형성방법
WO2004079819A1 (ja) * 2003-03-05 2004-09-16 Az Electronic Materials (Japan) K.K. トレンチ・アイソレーション構造の形成方法
KR100461329B1 (ko) * 2002-06-29 2004-12-14 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
JP2005340327A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法
US7052971B2 (en) 2001-07-13 2006-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing semiconductor device
US7105397B2 (en) 2003-11-28 2006-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of fabricating the same
JP2008091368A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100898580B1 (ko) * 2002-12-07 2009-05-20 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자분리막 형성방법
JP2009123998A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Elpida Memory Inc 半導体装置の製造方法
KR100929636B1 (ko) 2007-03-30 2009-12-03 주식회사 하이닉스반도체 핀 트랜지스터 제조방법
US7682927B2 (en) 2005-03-25 2010-03-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device
US7687355B2 (en) 2007-03-30 2010-03-30 Hynix Semiconductor Inc. Method for manufacturing fin transistor that prevents etching loss of a spin-on-glass insulation layer
KR20100121437A (ko) 2009-05-08 2010-11-17 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법
US8080463B2 (en) 2009-01-23 2011-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device manufacturing method and silicon oxide film forming method

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384466B1 (en) * 1998-08-27 2002-05-07 Micron Technology, Inc. Multi-layer dielectric and method of forming same
US6905956B2 (en) 1998-08-27 2005-06-14 Micron Technology, Inc. Multi-layer dielectric and method of forming same
US6940171B2 (en) 1998-08-27 2005-09-06 Micron Technology, Inc. Multi-layer dielectric and method of forming same
JP2001203263A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法および半導体集積回路装置
US7052971B2 (en) 2001-07-13 2006-05-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing semiconductor device
KR100461329B1 (ko) * 2002-06-29 2004-12-14 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
KR100898580B1 (ko) * 2002-12-07 2009-05-20 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자분리막 형성방법
KR20040050512A (ko) * 2002-12-10 2004-06-16 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 소자분리막 형성방법
WO2004079819A1 (ja) * 2003-03-05 2004-09-16 Az Electronic Materials (Japan) K.K. トレンチ・アイソレーション構造の形成方法
US7416987B2 (en) 2003-11-28 2008-08-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of fabricating the same
US7105397B2 (en) 2003-11-28 2006-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method of fabricating the same
JP2005340327A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Renesas Technology Corp 半導体装置及びその製造方法
US7279769B2 (en) 2004-05-25 2007-10-09 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7682927B2 (en) 2005-03-25 2010-03-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device
JP2008091368A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
KR100929636B1 (ko) 2007-03-30 2009-12-03 주식회사 하이닉스반도체 핀 트랜지스터 제조방법
US7687355B2 (en) 2007-03-30 2010-03-30 Hynix Semiconductor Inc. Method for manufacturing fin transistor that prevents etching loss of a spin-on-glass insulation layer
JP2009123998A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Elpida Memory Inc 半導体装置の製造方法
US8053286B2 (en) 2007-11-16 2011-11-08 Elpida Memory, Inc. Method of forming semiconductor device including trench gate structure
US8080463B2 (en) 2009-01-23 2011-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device manufacturing method and silicon oxide film forming method
KR20100121437A (ko) 2009-05-08 2010-11-17 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법
US8384187B2 (en) 2009-05-08 2013-02-26 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with shallow trench isolation
US9029237B2 (en) 2009-05-08 2015-05-12 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN105355540A (zh) * 2009-05-08 2016-02-24 瑞萨电子株式会社 半导体器件及其制造方法

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