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JP2002151664A - Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2002151664A
JP2002151664A JP2000344698A JP2000344698A JP2002151664A JP 2002151664 A JP2002151664 A JP 2002151664A JP 2000344698 A JP2000344698 A JP 2000344698A JP 2000344698 A JP2000344698 A JP 2000344698A JP 2002151664 A JP2002151664 A JP 2002151664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
oxide film
silicon oxide
semiconductor substrate
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000344698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sakai
健志 坂井
Katsuhiko Hotta
勝彦 堀田
Norio Suzuki
範夫 鈴木
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000344698A priority Critical patent/JP2002151664A/en
Publication of JP2002151664A publication Critical patent/JP2002151664A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique, capable of reducing generation of recesses, preventing the generation of the kink phenomenon of an MISFET formed on an element formation area and reducing leakage current. SOLUTION: After depositing a silicon oxide film (TEOS film), using ozone and tetraethoxysilane inside a groove formed in the element separation area of a semiconductor substrate 1, heat treatment is executed, and thus element separation (TEOS film 106a) is formed. As a result, the etching speed of the silicon oxide film (TEOS film 106a) is reduced, and the generation of the recesses is reduced. Further, when forming the MISFET on an element formation area surrounded by such a silicon oxide film (TEOS film 106a), the generation of the kink phenomenon is prevented and the leakage current is reduced.

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、半導体集積回路装
置の製造技術に関するものであって、特に、微細な半導
体集積回路装置の製造方法に適用して有効な技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technology effective when applied to a method for manufacturing a fine semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI製造プロセスにおける素子分離技
術として、選択酸化(Local Oxidization of Silicon;
LOCOS)法が広く用いられてきたが、半導体素子の
微細化に伴って素子分離溝を用いた素子分離技術の導入
が進められている。
2. Description of the Related Art As an element isolation technique in an LSI manufacturing process, a selective oxidation (Local Oxidization of Silicon;
The LOCOS method has been widely used, but with the miniaturization of semiconductor elements, the introduction of element isolation technology using element isolation grooves has been promoted.

【0003】これは、半導体基板に形成した溝の内部に
酸化シリコン膜などの絶縁膜を形成し、溝外部の酸化シ
リコン膜をエッチングにより除去することにより素子分
離 (Shallow Groove Isolation;SGI)を形成し、こ
れを素子間の分離に用いるもので、素子分離間隔を縮小
することができる、素子分離膜厚の制御が容易である等
の利点がある。
In this method, an insulating film such as a silicon oxide film is formed inside a groove formed in a semiconductor substrate, and the silicon oxide film outside the groove is removed by etching to form a shallow groove isolation (SGI). However, since this is used for isolation between elements, there are advantages such that the element isolation interval can be reduced and the element isolation film thickness can be easily controlled.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな素子分離においては、溝の外部の酸化シリコン膜を
湿式エッチングする際、酸化シリコン膜の端部がより多
くエッチングされ後退する、いわゆるリセスが生じる。
However, in such element isolation, when the silicon oxide film outside the trench is wet-etched, a so-called recess occurs in which the edge of the silicon oxide film is etched more and recedes. .

【0005】また、CMP(化学的機械研磨:Chemical
Mechanical Polishing)法を用いて溝の外部の酸化シ
リコン膜を研磨した後においても、その後の素子形成工
程中の湿式エッチングや、洗浄およびレジストのアッシ
ング等によりリセスが生じる。
Further, CMP (Chemical Mechanical Polishing: Chemical
Even after the silicon oxide film outside the groove is polished by using a mechanical polishing method, a recess is generated due to wet etching, cleaning, resist ashing, and the like during the subsequent element forming process.

【0006】特に、CVD(Chemical Vapor depositio
n)法により形成された酸化シリコン膜は、湿式エッチ
ング速度が速く、リセスが生じ易い。
In particular, CVD (Chemical Vapor depositio)
The silicon oxide film formed by the method n) has a high wet etching rate and is easily recessed.

【0007】このリセスが発生すると、素子形成領域上
にMISFETを形成した場合に、前述の後退部に電界
が集中し、MISFETのサブスレッショルド特性(ゲ
ート電圧(横軸)対ドレイン電流(縦軸)の関係による
特性)において、ゲート電圧が小さい領域でドレイン電
流が大きくなるという現象(キンク(Kink)現象)が生
じる。
When this recess occurs, when the MISFET is formed on the element forming region, the electric field concentrates on the recessed portion, and the sub-threshold characteristic of the MISFET (gate voltage (horizontal axis) vs. drain current (vertical axis)) (Kink phenomenon) in which the drain current increases in a region where the gate voltage is small.

【0008】その結果、リーク電流の増大やMISFE
Tの特性のばらつきといった問題が生じる。
As a result, the leakage current increases and the MISFE
Problems such as variations in the characteristics of T occur.

【0009】本発明の目的は、素子分離溝の内壁に形成
される酸化シリコン膜の端部におけるリセスの発生を防
止する技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for preventing the occurrence of a recess at an end of a silicon oxide film formed on the inner wall of an element isolation groove.

【0010】また、本発明の他の目的は、リセスの発生
を防止することによりMISFETの特性の向上を図る
技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique for improving the characteristics of a MISFET by preventing the occurrence of a recess.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

【0013】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、(a)半導体基板の素子形成領域上に、選択的に絶
縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜をマスクに、
前記半導体基板の素子分離領域をエッチングすることに
よって、前記半導体基板の素子分離領域に溝を形成する
工程と、(c)前記半導体基板の素子分離領域および前
記素子形成領域上に酸化シリコン膜を形成する工程であ
って、オゾンとテトラエトキシシランとの反応により酸
化シリコン膜を形成する工程と、(d)前記酸化シリコ
ン膜を熱処理する工程と、(e)前記酸化シリコン膜を
前記半導体基板表面が露出するまで平坦化する工程と、
を有する。この熱処理工程は、例えば、1000℃〜1
200℃で行われる。また、酸化シリコン膜は、例え
ば、オゾンとテトラエトキシシランの流量比が0.07
〜1.0で、成膜温度が380℃〜700℃で形成され
る。
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises the steps of (a) selectively forming an insulating film on an element forming region of a semiconductor substrate; and (b) using the insulating film as a mask.
Forming a groove in the device isolation region of the semiconductor substrate by etching the device isolation region of the semiconductor substrate; and (c) forming a silicon oxide film on the device isolation region and the device formation region of the semiconductor substrate. Forming a silicon oxide film by a reaction between ozone and tetraethoxysilane; (d) heat-treating the silicon oxide film; and (e) forming the silicon oxide film on the surface of the semiconductor substrate. Flattening until exposed,
Having. This heat treatment step is performed, for example, at 1000 ° C. to 1 ° C.
Performed at 200 ° C. The silicon oxide film has, for example, a flow rate ratio of ozone to tetraethoxysilane of 0.07.
And a film formation temperature of 380 ° C. to 700 ° C.

【0014】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体基板の素子形成領域上に、選択的
に絶縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜をマスク
に熱酸化することによって、前記半導体基板の素子分離
領域に熱酸化膜を形成する工程と、(c)前記絶縁膜を
マスクに、前記半導体基板の素子分離領域をエッチング
することによって、前記半導体基板の素子分離領域に溝
を形成する工程と、(d)前記半導体基板の素子分離領
域および前記素子形成領域上に酸化シリコン膜を形成す
る工程であって、オゾンとテトラエトキシシランとの反
応により酸化シリコン膜を形成する工程と、(e)前記
酸化シリコン膜を熱処理する工程と、(f)前記酸化シ
リコン膜を前記半導体基板表面が露出するまで平坦化す
る工程と、を有する。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, there are provided (a) a step of selectively forming an insulating film on an element forming region of a semiconductor substrate; and (b) a thermal process using the insulating film as a mask. Forming a thermal oxide film in the device isolation region of the semiconductor substrate by oxidizing; and (c) etching the device isolation region of the semiconductor substrate using the insulating film as a mask, thereby forming a device on the semiconductor substrate. Forming a groove in the isolation region, and (d) forming a silicon oxide film on the device isolation region and the device formation region of the semiconductor substrate, wherein the silicon oxide film is formed by a reaction between ozone and tetraethoxysilane. (E) heat-treating the silicon oxide film; and (f) flattening the silicon oxide film until the surface of the semiconductor substrate is exposed. .

【0015】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体基板の素子形成領域上に、選択的
に絶縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜の側壁に
サイドウォール膜を形成する工程と、(c)前記絶縁膜
およびサイドウォール膜をマスクに、前記半導体基板の
素子分離領域をエッチングすることによって、前記半導
体基板の素子分離領域に溝を形成する工程と、(d)前
記サイドウォール膜を除去する工程と、(e)前記半導
体基板の素子分離領域および前記素子形成領域上に酸化
シリコン膜を形成する工程であって、オゾンとテトラエ
トキシシランとの反応により酸化シリコン膜を形成する
工程と、(f)前記酸化シリコン膜を熱処理する工程
と、(g)前記酸化シリコン膜を前記半導体基板表面が
露出するまで平坦化する工程と、を有する。
Further, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) a step of selectively forming an insulating film on an element forming region of a semiconductor substrate; and (b) a step of forming a side wall on the side wall of the insulating film. Forming a wall film; and (c) forming a groove in the device isolation region of the semiconductor substrate by etching the device isolation region of the semiconductor substrate using the insulating film and the sidewall film as a mask. (D) a step of removing the sidewall film, and (e) a step of forming a silicon oxide film on the element isolation region and the element formation region of the semiconductor substrate, wherein the silicon oxide film reacts with ozone and tetraethoxysilane. Forming a silicon oxide film; (f) heat treating the silicon oxide film; and (g) planarizing the silicon oxide film until the surface of the semiconductor substrate is exposed. It has a that step.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1である半導体集積回路装置の製造方法を図1〜図
16を用いて工程順に説明する。
(Embodiment 1) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0017】図1に示すように、例えば1〜10Ωcm程
度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンからなる半導
体基板1上に、薄いパッド酸化膜101を熱酸化により
形成する。次いで、このパッド酸化膜101上に窒化シ
リコン膜102(請求項記載の絶縁膜)を形成する。
As shown in FIG. 1, a thin pad oxide film 101 is formed by thermal oxidation on a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon having a specific resistance of, for example, about 1 to 10 Ωcm. Next, a silicon nitride film 102 (an insulating film described in the claims) is formed on the pad oxide film 101.

【0018】次いで、図2に示すように、この窒化シリ
コン膜102上に、半導体基板1の素子分離領域上に開
口部を有するフォトレジスト膜103を形成し、このフ
ォトレジスト膜103をマスクに、窒化シリコン膜10
2およびパッド酸化膜101をエッチングする。
Next, as shown in FIG. 2, a photoresist film 103 having an opening on an element isolation region of the semiconductor substrate 1 is formed on the silicon nitride film 102, and using the photoresist film 103 as a mask. Silicon nitride film 10
2 and the pad oxide film 101 are etched.

【0019】次いで、フォトレジスト膜103を除去
し、図3に示すように、窒化シリコン膜102をマスク
に、半導体基板1をエッチングすることにより幅0.1
8μm、深さが幅の約3倍(アスペクト比3)程度の溝
104を形成する。
Next, the photoresist film 103 is removed, and the semiconductor substrate 1 is etched using the silicon nitride film 102 as a mask, as shown in FIG.
A groove 104 having a depth of about 8 μm and a depth of about three times the width (aspect ratio 3) is formed.

【0020】その後、図4に示すように、半導体基板1
を熱酸化することによって、溝の内壁に薄い酸化シリコ
ン膜105を形成する。
Thereafter, as shown in FIG.
Is thermally oxidized to form a thin silicon oxide film 105 on the inner wall of the groove.

【0021】次に、図5に示すように、溝104の内部
を含む半導体基板1の上部に膜厚450〜700nm程度
の酸化シリコン膜106を堆積する。この酸化シリコン
膜106は、オゾン(O3)およびテトラエトキシシラ
ンを用いたCVD法により形成する。以下、この酸化シ
リコン膜106をTEOS膜106という。ここで、オ
ゾン(O3)とテトラエトキシシランの流量比(TEO
S/O3)は、0.32とし、成膜温度は570℃とし
た。
Next, as shown in FIG. 5, a silicon oxide film 106 having a thickness of about 450 to 700 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 including the inside of the trench 104. This silicon oxide film 106 is formed by a CVD method using ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane. Hereinafter, this silicon oxide film 106 is referred to as a TEOS film 106. Here, the flow rate ratio (TEO) between ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane
(S / O 3 ) was 0.32, and the film formation temperature was 570 ° C.

【0022】次いで、酸素雰囲気(O2:約200pp
m)下で1000℃の熱処理を施す。この熱処理は、T
EOS膜106の成膜時に、膜中に取り込まれた水分や
炭素化合物等の不純物を除去するために行う。この結
果、TEOS膜106の膜質が改善され、また、より緻
密な膜(106a)となる(図6)。
Next, an oxygen atmosphere (O 2 : about 200 pp)
m) heat treatment under 1000 ° C. This heat treatment is
This is performed to remove impurities such as moisture and carbon compounds taken in the EOS film 106 when the EOS film 106 is formed. As a result, the film quality of the TEOS film 106 is improved, and a more dense film (106a) is obtained (FIG. 6).

【0023】次いで、図7に示すように、広い素子分離
領域上にフォトレジスト膜107を形成する。このフォ
トレジスト膜107は、狭い素子分離領域上には、TE
OS膜106aが厚く形成されるのに対し、広い素子分
離領域上のTEOS膜106aは薄いため、この膜厚差
を是正するために形成される。次いで、このフォトレジ
スト膜107をマスクに、TEOS膜106aをエッチ
ングし、狭い素子分離領域上のTEOS膜106aを、
広い素子分離領域上のTEOS膜106aとほぼ同等の
厚さとする。
Next, as shown in FIG. 7, a photoresist film 107 is formed on the wide element isolation region. This photoresist film 107 has TE on the narrow element isolation region.
While the OS film 106a is formed thick, the TEOS film 106a over a wide element isolation region is thin, so that it is formed to correct this difference in film thickness. Next, using the photoresist film 107 as a mask, the TEOS film 106a is etched to form the TEOS film 106a on the narrow element isolation region.
The thickness is almost equal to the TEOS film 106a over a wide element isolation region.

【0024】次いで、図8に示すように、窒化シリコン
膜102の表面が露出するまで、TEOS膜106aを
CMP法で研磨する。この窒化シリコン膜は、先の熱酸
化の際の、耐酸化性マスクとして働くき、また、研磨の
際のストッパー膜として働く。次いで、図9に示すよう
に、窒化シリコン膜102およびパッド酸化膜101を
除去する。
Next, as shown in FIG. 8, the TEOS film 106a is polished by the CMP method until the surface of the silicon nitride film 102 is exposed. This silicon nitride film functions as an oxidation-resistant mask during the previous thermal oxidation, and also functions as a stopper film during polishing. Next, as shown in FIG. 9, the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101 are removed.

【0025】以上の工程により、TEOS膜106a
(素子分離)により分離された素子形成領域が完成す
る。この際、素子分離領域は素子形成領域より窒化シリ
コン膜102およびパッド酸化膜101の膜厚分突出し
ている(図9参照)が、前述した通り、素子形成領域上
にMISFET等の素子を形成する工程中の湿式エッチ
ングや、洗浄およびレジストのアッシング等により、素
子形成領域表面が徐々に後退する。特に、TEOS膜
は、その側部からもエッチングが進むため、図10に示
すように、前述のリセスが生じ易い。
Through the above steps, the TEOS film 106a
An element formation region separated by (element separation) is completed. At this time, the element isolation region protrudes from the element formation region by the thickness of the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101 (see FIG. 9). However, as described above, an element such as a MISFET is formed on the element formation region. The surface of the element formation region gradually recedes due to wet etching, washing, resist ashing, and the like during the process. In particular, since the TEOS film is etched from its side, the above-described recess is likely to occur as shown in FIG.

【0026】しかしながら、本実施の形態においては、
オゾンおよびテトラエトキシシランを用いたCVD法に
よりTEOS膜106を形成した後、酸素雰囲気
(O2:約200ppm)下で1000℃の熱処理を施
したので、TEOS膜中不純物が除去され、また、TE
OS膜を緻密化することができる。
However, in the present embodiment,
After the TEOS film 106 was formed by a CVD method using ozone and tetraethoxysilane, a heat treatment was performed at 1000 ° C. in an oxygen atmosphere (O 2 : about 200 ppm), so that impurities in the TEOS film were removed.
The OS film can be densified.

【0027】その結果、TEOS膜106aのエッチン
グ速度を小さくすることができ、リセスの発生を低減す
ることができる。例えば、熱処理を施さないTEOS膜
の場合は、エッチング速度が、熱酸化膜の約5倍と大き
いのに対し、本実施の形態で用いたTEOS膜106a
のエッチングレートは、熱酸化膜の1.7倍となり、エ
ッチング速度を低減することができた。なお、このエッ
チング速度は、フッ酸系のエッチング液を用いた湿式エ
ッチングにより算出した。
As a result, the etching rate of the TEOS film 106a can be reduced, and the occurrence of recess can be reduced. For example, in the case of a TEOS film that is not subjected to a heat treatment, the etching rate is about five times as high as that of a thermal oxide film, whereas the TEOS film 106a used in this embodiment is used.
The etching rate was 1.7 times that of the thermal oxide film, and the etching rate could be reduced. The etching rate was calculated by wet etching using a hydrofluoric acid-based etchant.

【0028】このように、本実施の形態においては、リ
セスの発生を低減することができることから、素子形成
領域上に形成されるMISFETのキンク現象の発生を
防止でき、リーク電流を低減することができる。また、
これらMISFETの特性のばらつきを低減することが
できる。
As described above, in this embodiment, since the occurrence of the recess can be reduced, the occurrence of the kink phenomenon of the MISFET formed on the element formation region can be prevented, and the leakage current can be reduced. it can. Also,
Variations in the characteristics of these MISFETs can be reduced.

【0029】即ち、素子形成領域上に、DRAMメモリ
セルを構成する情報転送用MISFETや、論理回路を
構成するnチャネル型MISFETおよびpチャネル型
MISFETを形成した場合に、これらMISFETの
リーク電流を低減でき、また、閾値電圧等のMISFE
Tの特性のばらつきを低減することができる。
That is, when an information transfer MISFET constituting a DRAM memory cell and an n-channel MISFET and a p-channel MISFET constituting a logic circuit are formed on an element formation region, the leakage current of these MISFETs is reduced. MISFE such as threshold voltage
Variations in the characteristics of T can be reduced.

【0030】続いて、素子形成領域上に形成されるMI
SFETの一例として、前述のDRAMメモリセルを構
成する情報転送用MISFETの形成工程の概略を、図
26〜図28を参照しながら説明する。
Subsequently, the MI formed on the element formation region
As an example of the SFET, an outline of a process of forming an information transfer MISFET constituting the above-described DRAM memory cell will be described with reference to FIGS.

【0031】まず、前述した方法で、溝104内に埋め
込まれたTEOS膜106a(素子分離)を形成する。
ここでは、図26に示すように、TEOS膜106aに
囲まれた素子形成領域Lが、複数形成される。この素子
形成領域Lのそれぞれには、ソース、ドレインの一方を
共有する情報転送用MISFETQsが2個ずつ形成さ
れる。なお、例えば、図9は、図26のA−A断面図に
対応する。
First, the TEOS film 106a (element isolation) embedded in the trench 104 is formed by the method described above.
Here, as shown in FIG. 26, a plurality of element forming regions L surrounded by the TEOS film 106a are formed. Two MISFETs Qs for information transfer sharing one of the source and the drain are formed in each of the element forming regions L. Note that, for example, FIG. 9 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【0032】次に、図27に示すように、半導体基板1
にB(ホウ素)をイオン打ち込みすることによってp型
ウエル3を形成し、続いてp型ウエル3の表面をHF
(フッ酸)系の洗浄液で洗浄した後、半導体基板1を熱
酸化することによってp型ウエル3(素子形成領域L)
の表面に、膜厚6nm程度のゲート絶縁膜5を形成す
る。
Next, as shown in FIG.
A p-type well 3 is formed by ion-implanting B (boron) into the well, and then the surface of the p-type well 3 is
After cleaning with a (hydrofluoric acid) -based cleaning solution, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a p-type well 3 (element formation region L).
A gate insulating film 5 having a thickness of about 6 nm is formed on the surface of the substrate.

【0033】次に、ゲート絶縁膜5の上部にゲート電極
6を形成する。ゲート電極6は、例えばゲート絶縁膜5
の上部にP(リン)などをドープしたn型多結晶シリコ
ン膜(膜厚70nm程度)、WN(窒化タングステン)
またはTiN(窒化チタン)からなるバリアメタル膜
(膜厚5nm〜10nm程度)、W膜(膜厚100nm
程度)および窒化シリコン膜7(膜厚150nm程度)
を順次堆積した後、フォトレジスト膜をマスクにしてこ
れらの膜をドライエッチングすることによって形成す
る。このゲート電極6は、ワード線(WL)として機能
する。
Next, a gate electrode 6 is formed on the gate insulating film 5. The gate electrode 6 is, for example, a gate insulating film 5
N-type polycrystalline silicon film (thickness: about 70 nm) doped with P (phosphorus) or the like, WN (tungsten nitride)
Alternatively, a barrier metal film (thickness: about 5 nm to 10 nm) made of TiN (titanium nitride), a W film (100 nm thick)
About) and silicon nitride film 7 (about 150 nm thick)
Are sequentially deposited, and these films are formed by dry etching using a photoresist film as a mask. This gate electrode 6 functions as a word line (WL).

【0034】次に、p型ウエル3にAs(ヒ素)または
P(リン)をイオン打ち込みしてゲート電極6の両側の
p型ウエル3にn型半導体領域8(ソース、ドレイン)
を形成する。ここまでの工程により、情報転送用MIS
FETQsが略完成する。
Next, As (arsenic) or P (phosphorus) is ion-implanted into the p-type well 3 and the n-type semiconductor region 8 (source, drain) is formed in the p-type well 3 on both sides of the gate electrode 6.
To form By the steps up to this point, the MIS for information transfer
The FET Qs is substantially completed.

【0035】次に、半導体基板1上にCVD法で窒化シ
リコン膜9(膜厚50nm)および酸化シリコン膜10
(膜厚600nm程度)を堆積する。続いて酸化シリコ
ン膜10の表面を化学機械研磨法で平坦化した後、フォ
トレジスト膜(図示せず)をマスクにして酸化シリコン
膜10および窒化シリコン膜9をドライエッチングする
ことにより、情報転送用MISFETQsのn型半導体
領域8(ソース、ドレイン)の上部にコンタクトホール
11、12を形成する。この酸化シリコン膜10のエッ
チングは、窒化シリコン膜に対する選択比が大きい条件
で行い、窒化シリコン膜9のエッチングは、シリコンや
酸化シリコン膜に対するエッチング選択比が大きい条件
で行う。これにより、コンタクトホール11、12がゲ
ート電極6(ワード線)に対して自己整合(セルフアラ
イン)で形成される。
Next, a silicon nitride film 9 (50 nm thick) and a silicon oxide film 10 are formed on the semiconductor substrate 1 by CVD.
(Thickness: about 600 nm) is deposited. Subsequently, after the surface of the silicon oxide film 10 is flattened by a chemical mechanical polishing method, the silicon oxide film 10 and the silicon nitride film 9 are dry-etched using a photoresist film (not shown) as a mask, so that information transfer is performed. Contact holes 11 and 12 are formed above the n-type semiconductor region 8 (source and drain) of the MISFET Qs. The etching of the silicon oxide film 10 is performed under the condition that the selectivity to the silicon nitride film is large, and the etching of the silicon nitride film 9 is performed under the condition that the etching selectivity to the silicon or the silicon oxide film is large. As a result, the contact holes 11 and 12 are formed in a self-alignment (self-alignment) with the gate electrode 6 (word line).

【0036】次に、コンタクトホール11、12の内部
にプラグ13を形成する。プラグ13を形成するには、
酸化シリコン膜10の上部にPをドープしたn型多結晶
シリコン膜をCVD法で堆積することによって、コンタ
クトホール11、12の内部にこのn型多結晶シリコン
膜を埋め込んだ後、コンタクトホール11、12の外部
のn型多結晶シリコン膜を化学機械研磨法(またはエッ
チバック)で除去する。
Next, a plug 13 is formed inside the contact holes 11 and 12. To form the plug 13,
A P-doped n-type polycrystalline silicon film is deposited on the silicon oxide film 10 by a CVD method to bury the n-type polycrystalline silicon film inside the contact holes 11 and 12. The n-type polycrystalline silicon film outside 12 is removed by a chemical mechanical polishing method (or etch back).

【0037】次に、酸化シリコン膜10の上部にCVD
法で酸化シリコン膜14(膜厚150nm程度)を堆積
した後、フォトレジスト膜(図示せず)をマスクにして
コンタクトホール11の上部の酸化シリコン膜14をド
ライエッチングすることにより、スルーホール15を形
成する。
Next, CVD is performed on the silicon oxide film 10.
After a silicon oxide film 14 (about 150 nm in thickness) is deposited by a method, the silicon oxide film 14 above the contact hole 11 is dry-etched using a photoresist film (not shown) as a mask to form a through hole 15. Form.

【0038】次に、スルーホール15の内部にプラグ1
6を形成する。プラグ16を形成するには、酸化シリコ
ン膜14の上部に例えばスパッタリング法でTi膜とT
iN膜との積層膜からなるバリアメタル膜を堆積し、続
いてバリアメタル膜の上部にCVD法でW膜を堆積する
ことによって、スルーホール15の内部にこれらの膜を
埋め込んだ後、スルーホール15の外部のこれらの膜を
化学機械研磨法で除去する。このプラグ16および13
を介して、情報転送用MISFETQsのn型半導体領
域8(ソース、ドレイン)と後述するビット線BLとが
接続される。
Next, the plug 1 is inserted into the through hole 15.
6 is formed. To form the plug 16, a Ti film and a T film are formed on the silicon oxide film 14 by, for example, a sputtering method.
After depositing a barrier metal film composed of a laminated film with an iN film, and subsequently depositing a W film on the barrier metal film by a CVD method, these films are buried inside the through-holes 15 to form a through-hole. These films outside of 15 are removed by chemical mechanical polishing. These plugs 16 and 13
, The n-type semiconductor region 8 (source, drain) of the information transfer MISFET Qs is connected to a bit line BL described later.

【0039】次に、酸化シリコン膜14およびプラグ1
6上にビット線BLを形成する。ビット線BLを形成す
るには、例えば酸化シリコン膜14の上部にスパッタリ
ング法でTiN膜(膜厚10nm程度、図示せず)を堆
積し、続いてTiN膜の上部にCVD法でW膜(膜厚5
0nm程度)を堆積した後、フォトレジスト膜(図示せ
ず)をマスクにしてこれらの膜をドライエッチングす
る。
Next, the silicon oxide film 14 and the plug 1
6, a bit line BL is formed. To form the bit line BL, for example, a TiN film (about 10 nm in thickness, not shown) is deposited on the silicon oxide film 14 by a sputtering method, and then a W film (film) is formed on the TiN film by a CVD method. Thickness 5
(About 0 nm), these films are dry-etched using a photoresist film (not shown) as a mask.

【0040】次に、ビット線BLの上部にCVD法で酸
化シリコン膜17(膜厚300nm程度)を堆積し、続
いて化学機械研磨法でその表面を平坦化する。次に、酸
化シリコン膜17の上部にCVD法で窒化シリコン膜1
8(膜厚50nm程度)を堆積し、続いて窒化シリコン
膜18および酸化シリコン膜17をドライエッチングす
ることによって、プラグ13が埋め込まれたコンタクト
ホール12の上部にスルーホール19を形成する。
Next, a silicon oxide film 17 (thickness: about 300 nm) is deposited on the bit line BL by a CVD method, and then its surface is planarized by a chemical mechanical polishing method. Next, the silicon nitride film 1 is formed on the silicon oxide film 17 by CVD.
8 (thickness: about 50 nm) is deposited, and then the silicon nitride film 18 and the silicon oxide film 17 are dry-etched to form a through hole 19 above the contact hole 12 in which the plug 13 is embedded.

【0041】スルーホール19は、その径がその下部の
コンタクトホール12の径よりも小さくなるように形成
する。
The through hole 19 is formed such that its diameter is smaller than the diameter of the contact hole 12 thereunder.

【0042】次に、スルーホール19の内部にプラグ2
2を形成する。プラグ22を形成するには、まず窒化シ
リコン膜18の上部にPをドープしたn型多結晶シリコ
ン膜をCVD法で堆積することによってスルーホール1
9の内部にn型多結晶シリコン膜を埋め込んだ後、スル
ーホール19の外部のn型多結晶シリコン膜を化学機械
研磨法(またはエッチバック)で除去する。この際、n
型多結晶シリコン膜をオーバー研磨(オーバーエッチン
グ)することによって、後述するバリア層23を埋め込
むスペースを確保する。このバリア層23は、窒化シリ
コン膜18の上部にスパッタリング法で窒化タンタル膜
を堆積することによって、プラグ22の上部の前記スペ
ース内に窒化タンタル膜を埋め込んだ後、スペース外部
の窒化タンタル膜を化学機械研磨法(またはエッチバッ
ク)で除去することにより形成する。
Next, the plug 2 is inserted into the through hole 19.
Form 2 To form the plug 22, first, an n-type polycrystalline silicon film doped with P is deposited on the silicon nitride film 18 by a CVD method to form the through hole 1.
After the n-type polycrystalline silicon film is buried in 9, the n-type polycrystalline silicon film outside through hole 19 is removed by a chemical mechanical polishing method (or etch back). At this time, n
By overpolishing (overetching) the type polycrystalline silicon film, a space for embedding a barrier layer 23 described later is secured. The barrier layer 23 is formed by depositing a tantalum nitride film on the silicon nitride film 18 by a sputtering method so that the tantalum nitride film is buried in the space above the plug 22 and then the tantalum nitride film outside the space is chemically removed. It is formed by removing by a mechanical polishing method (or etch back).

【0043】次いで、バリア層23および窒化シリコン
膜18上に、酸化シリコン膜24を堆積し、次いで、酸
化シリコン膜24および窒化シリコン膜18をドライエ
ッチングすることにより、深い孔(凹部)27を形成す
る。深い孔(凹部)27の底面には、スルーホール19
内のバリア層23の表面が露出する。
Next, a silicon oxide film 24 is deposited on the barrier layer 23 and the silicon nitride film 18, and then the silicon oxide film 24 and the silicon nitride film 18 are dry-etched to form a deep hole (recess) 27. I do. The bottom of the deep hole (recess) 27 has a through hole 19
The surface of the barrier layer 23 inside is exposed.

【0044】次に、酸化シリコン膜24の上部および孔
27の内部に、CVD法によりRu膜30(膜厚30n
m程度)を堆積する。
Next, a Ru film 30 (thickness: 30 n) is formed on the silicon oxide film 24 and inside the holes 27 by CVD.
m).

【0045】次いで、Ru膜30上にフォトレジスト膜
(図示せず)を塗布し、全面露光を行った後、現像する
ことによって、孔27内にフォトレジスト膜(図示せ
ず)を残存させる。次いで、このフォトレジスト膜をマ
スクに、ドライエッチングをすことにより、酸化シリコ
ン膜24上のRu膜30を除去することにより下部電極
30aを形成する。次いで、孔27内のフォトレジスト
膜を除去する。
Next, a photoresist film (not shown) is applied on the Ru film 30, the entire surface is exposed, and development is performed, so that the photoresist film (not shown) remains in the holes 27. Next, the lower electrode 30a is formed by removing the Ru film 30 on the silicon oxide film 24 by performing dry etching using the photoresist film as a mask. Next, the photoresist film in the hole 27 is removed.

【0046】次に、下部電極30aが形成された孔27
の内部および酸化シリコン膜24上にキャパシタ絶縁膜
となる酸化タンタル膜32を堆積する。酸化タンタル膜
32はペンタエトキシタンタル(Ta(OC255
と酸素を原料としたCVD法で堆積する。
Next, the hole 27 in which the lower electrode 30a is formed
A tantalum oxide film 32 serving as a capacitor insulating film is deposited inside and on the silicon oxide film 24. The tantalum oxide film 32 is made of pentaethoxy tantalum (Ta (OC 2 H 5 ) 5 ).
And oxygen are used as a raw material for deposition.

【0047】次に、酸化タンタル膜32上に、上部電極
33を形成する。上部電極33は、例えば酸化タンタル
膜32の上部にCVD法でRu膜(膜厚70nm程度)
およびW膜(膜厚100nm程度)を堆積することによ
って形成する。W膜は、上部電極33と上層配線とのコ
ンタクト抵抗を低減するために使用される。次いで、酸
化タンタル膜32および上部電極33をパターニングす
る(図示せず)。
Next, an upper electrode 33 is formed on the tantalum oxide film 32. The upper electrode 33 is, for example, a Ru film (about 70 nm thick) on the tantalum oxide film 32 by a CVD method.
And a W film (having a thickness of about 100 nm). The W film is used to reduce the contact resistance between the upper electrode 33 and the upper wiring. Next, the tantalum oxide film 32 and the upper electrode 33 are patterned (not shown).

【0048】ここまでの工程により、Ru膜30からな
る下部電極30a、酸化タンタル膜32からなるキャパ
シタ絶縁膜およびW膜/Ru膜からなる上部電極33に
よって構成される情報蓄積用容量素子Cが完成し、情報
転送用MISFETQsとこれに直列に接続された情報
蓄積用容量素子Cとで構成されるDRAMのメモリセル
が略完成する。
By the steps up to this point, the information storage capacitive element C composed of the lower electrode 30a made of the Ru film 30, the capacitor insulating film made of the tantalum oxide film 32, and the upper electrode 33 made of the W film / Ru film is completed. Then, a DRAM memory cell including the information transfer MISFET Qs and the information storage capacitor C connected in series to the MISFET Qs is substantially completed.

【0049】図28は、情報蓄積用容量素子C形成後の
半導体集積回路装置の平面図である。図27は、例え
ば、図28中のB−B部の断面図と対応する。
FIG. 28 is a plan view of the semiconductor integrated circuit device after the formation of the information storage capacitive element C. FIG. 27 corresponds to, for example, a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.

【0050】その後、情報蓄積用容量素子Cの上部に酸
化シリコン膜等からなる層間絶縁膜が形成され、さら
に、この層間絶縁膜上に2層程度のAl配線が形成さ
れ、最上層のAl配線の上部にパッシベーション膜が形
成されるが、これらの図示は省略する。
Thereafter, an interlayer insulating film made of a silicon oxide film or the like is formed on the information storage capacitive element C, and about two layers of Al wiring are formed on this interlayer insulating film, and the uppermost layer Al wiring is formed. A passivation film is formed on the upper portion, but these are not shown.

【0051】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、リセスの発生を低減することができることから、素
子形成領域L上に形成される情報転送用MISFETQ
sのキンク現象の発生を防止でき、リーク電流を低減す
ることができる。また、情報転送用MISFETQsの
特性のばらつきを低減することができる。
As described in detail above, according to the present embodiment, since the occurrence of the recess can be reduced, the information transfer MISFET Q formed on the element formation region L can be reduced.
The occurrence of the kink phenomenon of s can be prevented, and the leak current can be reduced. Further, variation in characteristics of the information transfer MISFET Qs can be reduced.

【0052】(実施の形態2)図11〜図18は、本発
明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造方法
を示す基板の要部断面図である。
(Embodiment 2) FIGS. 11 to 18 are cross-sectional views of essential parts of a substrate showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention.

【0053】図11に示すように、例えば1〜10Ωcm
程度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンからなる半
導体基板1上に、薄いパッド酸化膜101を熱酸化によ
り形成する。次いで、このパッド酸化膜101上に窒化
シリコン膜102を形成する。
As shown in FIG. 11, for example, 1 to 10 Ωcm
A thin pad oxide film 101 is formed on a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon having a specific resistance by thermal oxidation. Next, a silicon nitride film 102 is formed on the pad oxide film 101.

【0054】次いで、この窒化シリコン膜102上に、
半導体基板1の素子分離領域上に開口部を有するフォト
レジスト膜103を形成し、このフォトレジスト膜をマ
スクに、窒化シリコン膜102およびパッド酸化膜10
1をエッチングすることにより、半導体基板1の素子分
離領域の表面を露出させる。
Next, on this silicon nitride film 102,
A photoresist film 103 having an opening is formed on an element isolation region of the semiconductor substrate 1, and the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 10 are formed using the photoresist film as a mask.
By etching 1, the surface of the element isolation region of the semiconductor substrate 1 is exposed.

【0055】次いで、窒化シリコン膜102をマスクに
半導体基板1の表面を熱酸化することにより、熱酸化膜
101aを形成する。この際、窒化シリコン膜102の
端部においては、バーズビークが発生し、窒化シリコン
膜102(パッド酸化膜101)の下部まで熱酸化膜1
01a端部が潜り込んだ形状となっている。
Next, the surface of the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized using the silicon nitride film 102 as a mask to form a thermal oxide film 101a. At this time, a bird's beak occurs at the end of the silicon nitride film 102, and the thermal oxide film 1 extends to a lower portion of the silicon nitride film 102 (pad oxide film 101).
01a has a shape in which the end is sunk.

【0056】次いで、フォトレジスト膜103を除去
し、図12に示すように、窒化シリコン膜102をマス
クに、半導体基板1をエッチングすることにより幅0.
18μm、深さが幅の約3倍(アスペクト比3)程度の
溝104を形成する。
Next, the photoresist film 103 is removed, and the semiconductor substrate 1 is etched using the silicon nitride film 102 as a mask, as shown in FIG.
A groove 104 having a thickness of 18 μm and a depth of about three times the width (aspect ratio 3) is formed.

【0057】その後、図13に示すように、半導体基板
1を熱酸化することによって、溝の内壁に薄い酸化シリ
コン膜105を形成する。
After that, as shown in FIG. 13, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a thin silicon oxide film 105 on the inner wall of the groove.

【0058】次に、図14に示すように、溝104の内
部を含む半導体基板1の上部に膜厚450〜700nm程
度の酸化シリコン膜106を堆積する。この酸化シリコ
ン膜106は、オゾン(O3)およびテトラエトキシシ
ランを用いたCVD法により形成する。以下、この酸化
シリコン膜106をTEOS膜106という。ここで、
オゾン(O3)とテトラエトキシシランの流量比(TE
OS/O3)は、0.34とし、成膜温度は570℃と
した。
Next, as shown in FIG. 14, a silicon oxide film 106 having a thickness of about 450 to 700 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 including the inside of the trench 104. This silicon oxide film 106 is formed by a CVD method using ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane. Hereinafter, this silicon oxide film 106 is referred to as a TEOS film 106. here,
Ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane flow rate ratio (TE
OS / O 3 ) was 0.34, and the film formation temperature was 570 ° C.

【0059】次いで、酸素雰囲気(O2:約200pp
m)下で1150℃の熱処理を施す。この熱処理は、T
EOS膜106の成膜時に、膜中に取り込まれた水分や
炭素化合物等の不純物を除去するために行う。この結
果、TEOS膜106の膜質が改善され、また、より緻
密な膜(106a)となる(図15)。
Next, an oxygen atmosphere (O 2 : about 200 pp)
m) under 1150 ° C. This heat treatment is
This is performed to remove impurities such as moisture and carbon compounds taken in the EOS film 106 when the EOS film 106 is formed. As a result, the quality of the TEOS film 106 is improved, and the TEOS film 106 becomes a denser film (106a) (FIG. 15).

【0060】次いで、図16に示すように、広い素子分
離領域上にフォトレジスト膜107を形成する。このフ
ォトレジスト膜107は、狭い素子分離領域上には、T
EOS膜106aが厚く形成されるのに対し、広い素子
分離領域上のTEOS膜106aは薄いため、この膜厚
差を是正するために形成される。次いで、このフォトレ
ジスト膜107をマスクに、TEOS膜106aをエッ
チングし、狭い素子分離領域上のTEOS膜106a
を、広い素子分離領域上のTEOS膜106aとほぼ同
等の厚さとする。
Next, as shown in FIG. 16, a photoresist film 107 is formed on a wide element isolation region. This photoresist film 107 has a T
The EOS film 106a is formed to be thick, whereas the TEOS film 106a over a wide element isolation region is thin. Therefore, the TEOS film 106a is formed to correct this difference in film thickness. Then, using the photoresist film 107 as a mask, the TEOS film 106a is etched to form the TEOS film 106a on the narrow element isolation region.
Has a thickness substantially equal to that of the TEOS film 106a on the wide element isolation region.

【0061】次いで、図17に示すように、窒化シリコ
ン膜102の表面が露出するまで、TEOS膜106a
をCMP法で研磨する。この窒化シリコン膜は、先の熱
酸化の際の、耐酸化性マスクとして働くき、また、研磨
の際のストッパー膜として働く。次いで、窒化シリコン
膜102およびパッド酸化膜101を除去する。
Then, as shown in FIG. 17, the TEOS film 106a is exposed until the surface of the silicon nitride film 102 is exposed.
Is polished by a CMP method. This silicon nitride film functions as an oxidation-resistant mask during the previous thermal oxidation, and also functions as a stopper film during polishing. Next, the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101 are removed.

【0062】以上の工程により、TEOS膜106a
(素子分離)により分離された素子形成領域が完成す
る。
Through the above steps, the TEOS film 106a
An element formation region separated by (element separation) is completed.

【0063】この素子形成領域には、例えば、DRAM
メモリセルが形成されるが、その形成工程は、実施の形
態1において説明したため省略する。
In this element formation region, for example, a DRAM
Although a memory cell is formed, the formation step has been described in Embodiment 1 and will not be described.

【0064】このように、本実施の形態においては、T
EOS膜106を形成した後、酸素雰囲気(O2:約2
00ppm)下で1150℃の熱処理を施したので、T
EOS膜中不純物が除去され、また、TEOS膜を緻密
化することができる。
As described above, in the present embodiment, T
After forming the EOS film 106, an oxygen atmosphere (O2: about 2
00 ppm), the heat treatment at 1150 ° C.
The impurities in the EOS film are removed, and the TEOS film can be densified.

【0065】その結果、TEOS膜106aのエッチン
グ速度を小さくすることができ、リセスの発生を低減す
ることができる。本実施の形態で用いたTEOS膜10
6aのエッチングレートは、熱酸化膜の1.1倍とな
り、実施の形態1の場合と比較し、さらにエッチング速
度を低減することができた。なお、このエッチング速度
は、実施の形態1の場合と同様に、フッ酸系のエッチン
グ液を用いた湿式エッチングにより算出した。
As a result, the etching rate of the TEOS film 106a can be reduced, and the occurrence of recess can be reduced. TEOS film 10 used in this embodiment
The etching rate of 6a was 1.1 times that of the thermal oxide film, and the etching rate was further reduced as compared with the case of the first embodiment. Note that this etching rate was calculated by wet etching using a hydrofluoric acid-based etchant, as in the first embodiment.

【0066】また、リセスの発生を低減することができ
ることから、実施の形態1の場合と同様に、素子形成領
域上に形成されるMISFETのキンク現象の発生を防
止でき、リーク電流を低減することができる。また、M
ISFETの特性のばらつきを低減することができる。
Since the occurrence of the recess can be reduced, the kink phenomenon of the MISFET formed on the element formation region can be prevented and the leakage current can be reduced as in the first embodiment. Can be. Also, M
Variations in ISFET characteristics can be reduced.

【0067】さらに、本実施の形態においては、熱酸化
膜101aのバーズビークにより素子形成領域の端部が
ゆるやかな曲面状となり(図18)、電界の集中を緩和
することができる。その結果、素子形成領域上に形成さ
れるMISFETの特性を向上させることができる。
Further, in this embodiment, due to the bird's beak of the thermal oxide film 101a, the end of the element forming region becomes a gentle curved surface (FIG. 18), and the concentration of the electric field can be reduced. As a result, the characteristics of the MISFET formed on the element formation region can be improved.

【0068】(実施の形態3)図19〜図25は、本発
明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造方法
を示す基板の要部断面図である。
(Embodiment 3) FIGS. 19 to 25 are cross-sectional views of essential parts of a substrate showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 3 of the present invention.

【0069】図19に示すように、例えば1〜10Ωcm
程度の比抵抗を有するp型の単結晶シリコンからなる半
導体基板1上に、薄いパッド酸化膜101を熱酸化によ
り形成する。次いで、このパッド酸化膜101上に窒化
シリコン膜102を形成する。
As shown in FIG. 19, for example, 1 to 10 Ωcm
A thin pad oxide film 101 is formed on a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon having a specific resistance by thermal oxidation. Next, a silicon nitride film 102 is formed on the pad oxide film 101.

【0070】次いで、この窒化シリコン膜102上に、
半導体基板1の素子分離領域上に開口部を有するフォト
レジスト膜(図示せず)を形成し、このフォトレジスト
膜をマスクに、窒化シリコン膜102およびパッド酸化
膜101をエッチングすることにより、半導体基板1の
素子分離領域の表面を露出させる。
Next, on this silicon nitride film 102,
A photoresist film (not shown) having an opening is formed on an element isolation region of the semiconductor substrate 1, and the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101 are etched using the photoresist film as a mask, thereby forming a semiconductor substrate. The surface of one element isolation region is exposed.

【0071】次いで、窒化シリコン膜102上を含む半
導体基板1上に、酸化シリコン膜102aをCVD法に
より堆積する。次いで、酸化シリコン膜102aを異方
的にエッチングすることにより、窒化シリコン膜102
およびパッド酸化膜101の側壁にサイドウォール膜1
02Saを形成する。
Next, a silicon oxide film 102a is deposited on the semiconductor substrate 1 including the silicon nitride film 102 by a CVD method. Next, the silicon oxide film 102a is anisotropically etched to form the silicon nitride film 102a.
And a sidewall film 1 on the side wall of the pad oxide film 101.
02Sa is formed.

【0072】次いで、図20に示すように、窒化シリコ
ン膜102およびサイドウォール膜102Saをマスク
に、半導体基板1をエッチングすることにより溝104
を形成する。
Next, as shown in FIG. 20, the semiconductor substrate 1 is etched using the silicon nitride film 102 and the side wall film 102Sa as a mask to form the trench 104.
To form

【0073】その後、図21に示すように、窒化シリコ
ン膜102およびおよびパッド酸化膜101の側壁に残
存するサイドウォール膜102Saを除去する。次い
で、半導体基板1を熱酸化することによって、溝の内壁
に薄い酸化シリコン膜105を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 21, the silicon nitride film 102 and the sidewall film 102Sa remaining on the side walls of the pad oxide film 101 are removed. Next, a thin silicon oxide film 105 is formed on the inner wall of the groove by thermally oxidizing the semiconductor substrate 1.

【0074】次に、図22に示すように、溝104の内
部を含む半導体基板1の上部に膜厚450〜700nm程
度の酸化シリコン膜106を堆積する。この酸化シリコ
ン膜106は、オゾン(O3)およびテトラエトキシシ
ランを用いたCVD法により形成する。以下、この酸化
シリコン膜106をTEOS膜106という。ここで、
オゾン(O3)とテトラエトキシシランの流量比(TE
OS/O3)は、0.27とし、成膜温度は450℃と
した。ここで、本実施の形態においては、溝104の幅
がサイドウォール膜102Sa分だけ小さいため、TE
OS膜106を充分に埋め込むためには、成膜温度を低
くする必要がある。
Next, as shown in FIG. 22, a silicon oxide film 106 having a thickness of about 450 to 700 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 including the inside of the trench 104. This silicon oxide film 106 is formed by a CVD method using ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane. Hereinafter, this silicon oxide film 106 is referred to as a TEOS film 106. here,
Ozone (O 3 ) and tetraethoxysilane flow rate ratio (TE
OS / O 3 ) was 0.27, and the film formation temperature was 450 ° C. Here, in the present embodiment, since the width of the groove 104 is smaller by the side wall film 102Sa, TE
In order to sufficiently bury the OS film 106, it is necessary to lower the film formation temperature.

【0075】次いで、酸素雰囲気(O2:約200pp
m)下で1150℃の熱処理を施す。この熱処理は、T
EOS膜106の成膜時に、膜中に取り込まれた水分や
炭素化合物等の不純物を除去するために行う。この結
果、TEOS膜106の膜質が改善され、また、より緻
密な膜(106a)となる(図23)。
Next, in an oxygen atmosphere (O 2 : about 200 pp)
m) under 1150 ° C. This heat treatment is
This is performed to remove impurities such as moisture and carbon compounds taken in the EOS film 106 when the EOS film 106 is formed. As a result, the film quality of the TEOS film 106 is improved, and a more dense film (106a) is obtained (FIG. 23).

【0076】次いで、図24に示すように、広い素子分
離領域上にフォトレジスト膜107を形成する。このフ
ォトレジスト膜107は、狭い素子分離領域上には、T
EOS膜106aが厚く形成されるのに対し、広い素子
分離領域上のTEOS膜106aは薄いため、この膜厚
差を是正するために形成される。次いで、このフォトレ
ジスト膜107をマスクに、TEOS膜106aをエッ
チングし、狭い素子分離領域上のTEOS膜106a
を、広い素子分離領域上のTEOS膜106aとほぼ同
等の厚さとする。
Next, as shown in FIG. 24, a photoresist film 107 is formed on a wide element isolation region. This photoresist film 107 has a T
The EOS film 106a is formed to be thick, whereas the TEOS film 106a over a wide element isolation region is thin. Therefore, the TEOS film 106a is formed to correct this difference in film thickness. Then, using the photoresist film 107 as a mask, the TEOS film 106a is etched to form the TEOS film 106a on the narrow element isolation region.
Has a thickness substantially equal to that of the TEOS film 106a on the wide element isolation region.

【0077】次いで、図25に示すように、窒化シリコ
ン膜102の表面が露出するまで、TEOS膜106a
をCMP法で研磨する。この窒化シリコン膜は、先の熱
酸化の際の、耐酸化性マスクとして働くき、また、研磨
の際のストッパー膜として働く。次いで、窒化シリコン
膜102およびパッド酸化膜101を除去する。
Next, as shown in FIG. 25, until the surface of the silicon nitride film 102 is exposed,
Is polished by a CMP method. This silicon nitride film functions as an oxidation-resistant mask during the previous thermal oxidation, and also functions as a stopper film during polishing. Next, the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101 are removed.

【0078】以上の工程により、TEOS膜106a
(素子分離)により分離された素子形成領域が完成す
る。
Through the above steps, the TEOS film 106a
An element formation region separated by (element separation) is completed.

【0079】次いで、実施の形態1の場合と同様に、素
子形成領域上に、DRAMメモリセルやnチャネル型M
ISFETおよびpチャネル型MISFETからなる論
理回路が形成されるが、その説明は省略する。
Next, as in the first embodiment, a DRAM memory cell or an n-channel M
A logic circuit composed of an ISFET and a p-channel MISFET is formed, but the description is omitted.

【0080】このように、本実施の形態においては、T
EOS膜106を形成した後、酸素雰囲気(O2:約2
00ppm)下で1150℃の熱処理を施したので、T
EOS膜中不純物が除去され、また、TEOS膜を緻密
化することができる。
As described above, in the present embodiment, T
After forming the EOS film 106, an oxygen atmosphere (O 2 : about 2
00 ppm), the heat treatment at 1150 ° C.
The impurities in the EOS film are removed, and the TEOS film can be densified.

【0081】その結果、TEOS膜106aのエッチン
グ速度を小さくすることができ、リセスの発生を低減す
ることができる。本実施の形態で用いたTEOS膜10
6aのエッチングレートは、熱酸化膜の1.1倍とな
り、実施の形態1の場合と比較し、さらにエッチング速
度を低減することができた。なお、このエッチング速度
は、実施の形態1の場合と同様に、フッ酸系のエッチン
グ液を用いた湿式エッチングにより算出した。また、実
施の形態2と比較し、成膜温度を450℃と低くしたに
もかかわらず、1150℃の熱処理を施すことにより、
熱酸化膜の1.1倍(実施の形態2の場合と同程度)の
エッチングレートを維持することができた。
As a result, the etching rate of the TEOS film 106a can be reduced, and the occurrence of recess can be reduced. TEOS film 10 used in this embodiment
The etching rate of 6a was 1.1 times that of the thermal oxide film, and the etching rate was further reduced as compared with the case of the first embodiment. Note that this etching rate was calculated by wet etching using a hydrofluoric acid-based etchant, as in the first embodiment. Further, by performing a heat treatment at 1150 ° C. even though the film formation temperature was lowered to 450 ° C. as compared with Embodiment 2,
An etching rate 1.1 times that of the thermal oxide film (about the same as that of the second embodiment) could be maintained.

【0082】また、リセスの発生を低減することができ
ることから、実施の形態1の場合と同様に、素子形成領
域上に形成されるMISFETのキンク現象の発生を防
止でき、リーク電流を低減することができる。また、こ
れらMISFETの特性のばらつきを低減することがで
きる。
Since the occurrence of the recess can be reduced, the kink phenomenon of the MISFET formed on the element formation region can be prevented and the leakage current can be reduced as in the first embodiment. Can be. Further, variations in the characteristics of these MISFETs can be reduced.

【0083】さらに、本実施の形態においては、窒化シ
リコン膜102およびパッド酸化膜101の側壁にサイ
ドウォール膜102Saを形成し、窒化シリコン膜10
2およびサイドウォール膜102Saをマスクに、半導
体基板1をエッチングすることにより溝104を形成し
たので、実施の形態1より幅の小さい溝を形成すること
ができる。
Further, in this embodiment, a sidewall film 102Sa is formed on the side walls of the silicon nitride film 102 and the pad oxide film 101, and the silicon nitride film 10
Since the trench 104 is formed by etching the semiconductor substrate 1 using the second and sidewall films 102Sa as a mask, a trench having a smaller width than in the first embodiment can be formed.

【0084】以上、発明者によってなされた本発明を、
実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
As described above, the present invention made by the inventor
Although a specific description has been given based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.

【0085】特に、実施の形態1においては、素子形成
領域上に形成されるMISFETとして、前述のDRA
Mメモリセルを構成する情報転送用MISFETの例を
説明したが、素子形成領域上には、論理回路を構成する
nチャネル型MISFETやpチャネル型MISFET
を形成してもよく、また、DRAMメモリセルと論理回
路とを同一基板上に形成してもよい。
In particular, in the first embodiment, the above-mentioned DRA is used as the MISFET formed on the element formation region.
Although the example of the information transfer MISFET forming the M memory cell has been described, the n-channel MISFET and the p-channel MISFET forming the logic circuit are formed on the element formation region.
May be formed, or the DRAM memory cell and the logic circuit may be formed over the same substrate.

【0086】[0086]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0087】本発明の製造方法においては、素子分離領
域にオゾンおよびテトラエトキシシランを用いた酸化シ
リコン膜(TEOS膜106)を形成した後、熱処理を
施したので、酸化シリコン膜中の不純物が除去され、ま
た、酸化シリコン膜を緻密化することができる。
In the manufacturing method of the present invention, a heat treatment is performed after forming a silicon oxide film (TEOS film 106) using ozone and tetraethoxysilane in the element isolation region, so that impurities in the silicon oxide film are removed. In addition, the silicon oxide film can be densified.

【0088】その結果、酸化シリコン膜(TEOS膜1
06a)のエッチング速度を小さくすることができ、リ
セスの発生を低減することができる。
As a result, the silicon oxide film (TEOS film 1
06a), the etching rate can be reduced, and the occurrence of recesses can be reduced.

【0089】さらに、素子分離領域上にMISFETを
形成する場合、リセスの発生を低減することができるこ
とから、キンク現象の発生を防止でき、リーク電流を低
減することができる。また、これらMISFETの特性
のばらつきを低減することができる。
Further, when the MISFET is formed on the element isolation region, since the occurrence of the recess can be reduced, the occurrence of the kink phenomenon can be prevented, and the leak current can be reduced. Further, variations in the characteristics of these MISFETs can be reduced.

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

【図1】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a substrate, illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 1 of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】リセスの発生を説明するための基板の要部断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the substrate for describing the occurrence of a recess.

【図11】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図12】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図13】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図14】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図15】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図16】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図17】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図18】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図19】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention;

【図20】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 20 is an essential part cross sectional view of the substrate for illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 3 of the present invention.

【図21】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 21 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention;

【図22】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 22 is an essential part cross sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 3 of the present invention.

【図23】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 23 is an essential part cross sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 3 of the present invention.

【図24】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 24 is an essential part cross sectional view of the substrate for illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 3 of the present invention.

【図25】本発明の実施の形態3である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 25 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention;

【図26】本発明の実施の形態1である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部平面図である。
FIG. 26 is a plan view of a principal part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【図27】本発明の実施の形態1である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。
FIG. 27 is an essential part cross sectional view of the substrate for illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment of the present invention.

【図28】本発明の実施の形態1である半導体集積回路
装置の製造方法を示す基板の要部平面図である。
FIG. 28 is a main-portion plan view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 3 p型ウエル 5 ゲート絶縁膜 6 ゲート電極 7 窒化シリコン膜 8 n型半導体領域 9 窒化シリコン膜 10 酸化シリコン膜 11 コンタクトホール 13 プラグ 14 酸化シリコン膜 15 スルーホール 16 プラグ 17 酸化シリコン膜 18 窒化シリコン膜 19 スルーホール 22 プラグ 23 バリア層 24 酸化シリコン膜 27 孔 30 Ru膜 30a 下部電極 32 酸化タンタル膜 33 上部電極 101 パッド酸化膜 101a 熱酸化膜 102 窒化シリコン膜 102Sa サイドウォール膜 102a 酸化シリコン膜 103 フォトレジスト膜 104 溝 105 酸化シリコン膜 106 TEOS膜 106a TEOS膜 107 フォトレジスト膜 BL ビット線 C 情報蓄積用容量素子 L 素子形成領域 Qs 情報転送用MISFET Reference Signs List 1 semiconductor substrate 3 p-type well 5 gate insulating film 6 gate electrode 7 silicon nitride film 8 n-type semiconductor region 9 silicon nitride film 10 silicon oxide film 11 contact hole 13 plug 14 silicon oxide film 15 through hole 16 plug 17 silicon oxide film 18 Silicon nitride film 19 Through hole 22 Plug 23 Barrier layer 24 Silicon oxide film 27 Hole 30 Ru film 30a Lower electrode 32 Tantalum oxide film 33 Upper electrode 101 Pad oxide film 101a Thermal oxide film 102 Silicon nitride film 102Sa Side wall film 102a Silicon oxide film 103 Photoresist film 104 Groove 105 Silicon oxide film 106 TEOS film 106a TEOS film 107 Photoresist film BL Bit line C Information storage capacitor L Element formation region Qs Information transfer MI FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/768 H01L 21/90 C 5F083 27/08 331 27/10 621C 29/78 29/78 301R (72)発明者 堀田 勝彦 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 鈴木 範夫 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5F032 AA34 BA02 CA14 CA17 DA22 DA33 DA74 DA78 5F033 HH04 HH08 HH19 HH33 HH34 JJ04 JJ18 JJ19 JJ33 KK01 LL04 MM08 MM12 MM13 NN06 NN07 NN40 PP06 PP15 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ21 QQ35 QQ37 QQ48 RR04 RR06 SS11 TT02 TT07 VV16 WW03 WW06 XX00 XX31 5F040 DA15 DB09 EA08 EC02 EC04 EC07 EC12 EH03 EH08 EK05 FA18 FC10 FC28 5F048 AA04 AA07 AB01 AC01 AC03 AC10 BA01 BB06 BB09 BB13 BE03 BF04 BG13 BG14 DA27 5F058 BA02 BD04 BF02 BF25 BF29 BH01 BH11 BJ06 5F083 AD31 GA06 JA06 JA38 JA39 JA40 KA05 MA02 MA06 MA17 MA20 NA01 PR05 PR07 PR10 PR12 PR21 PR33 PR38 PR39 PR40 PR42 PR52 ZA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/768 H01L 21/90 C 5F083 27/08 331 27/10 621C 29/78 29/78 301R (72 ) Inventor Katsuhiko Hotta 5-22-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Super-LSI Systems Co., Ltd. (72) Inventor Norio Suzuki 5--20, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 1 F-term in Hitachi, Ltd. Semiconductor Group (reference) QQ37 QQ48 RR04 RR06 SS11 TT02 TT07 VV16 WW03 WW06 XX00 XX31 5F040 DA15 DB09 EA08 EC02 EC04 EC07 EC12 EH03 EH08 EK05 FA18 FC10 FC28 5F048 AA04 AA0 7 AB01 AC01 AC03 AC10 BA01 BB06 BB09 BB13 BE03 BF04 BG13 BG14 DA27 5F058 BA02 BD04 BF02 BF25 BF29 BH01 BH11 BJ06 5F083 AD31 GA06 JA06 JA38 JA39 JA40 KA05 MA02 MA06 MA17 MA20 NA01 PR05 PR07 PR10 PR12 PR21 PR12 PR21 PR12 PR12 PR21 PR12 PR21 PR12 PR21 PR12 PR21 PR12 PR21 PR12 PR21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板の素子形成領域上に、
選択的に絶縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜を
マスクに、前記半導体基板の素子分離領域をエッチング
することによって、前記半導体基板の素子分離領域に溝
を形成する工程と、(c)前記半導体基板の素子分離領
域および前記素子形成領域上に酸化シリコン膜を形成す
る工程であって、オゾンとテトラエトキシシランとの反
応により酸化シリコン膜を形成する工程と、(d)前記
酸化シリコン膜を熱処理する工程と、(e)前記酸化シ
リコン膜を前記絶縁膜が露出するまで平坦化する工程
と、を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
1. A method according to claim 1, wherein: (a) on an element forming region of the semiconductor substrate,
(B) forming a groove in the element isolation region of the semiconductor substrate by etching the element isolation region of the semiconductor substrate using the insulating film as a mask; c) forming a silicon oxide film on the element isolation region and the element formation region of the semiconductor substrate, wherein the silicon oxide film is formed by a reaction between ozone and tetraethoxysilane; and A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: a step of heat-treating a silicon film; and (e) a step of flattening the silicon oxide film until the insulating film is exposed.
【請求項2】 前記熱処理工程は、1000℃〜120
0℃で行われることを特徴とする請求項1記載の半導体
集積回路装置の製造方法。
2. The heat treatment step is performed at 1000 ° C. to 120 ° C.
2. The method according to claim 1, wherein the method is performed at 0 [deg.] C.
【請求項3】 前記酸化シリコン膜は、オゾンとテトラ
エトキシシランの流量比が0.07〜1.0で、成膜温
度が380℃〜700℃で形成されたものであることを
特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方
法。
3. The silicon oxide film according to claim 1, wherein the flow ratio of ozone to tetraethoxysilane is 0.07 to 1.0 and the film formation temperature is 380 to 700 ° C. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
【請求項4】 (a)半導体基板の素子形成領域上に、
選択的に絶縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜を
マスクに熱酸化することによって、前記半導体基板の素
子分離領域に熱酸化膜を形成する工程と、(c)前記絶
縁膜をマスクに、前記半導体基板の素子分離領域をエッ
チングすることによって、前記半導体基板の素子分離領
域に溝を形成する工程と、(d)前記半導体基板の素子
分離領域および前記素子形成領域上に酸化シリコン膜を
形成する工程であって、オゾンとテトラエトキシシラン
との反応により酸化シリコン膜を形成する工程と、
(e)前記酸化シリコン膜を熱処理する工程と、(f)
前記酸化シリコン膜を前記絶縁膜が露出するまで平坦化
する工程と、を有することを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
4. A method according to claim 1, wherein: (a) on an element forming region of the semiconductor substrate,
Selectively forming an insulating film; (b) forming a thermal oxide film in an element isolation region of the semiconductor substrate by thermally oxidizing the insulating film as a mask; Forming a groove in the device isolation region of the semiconductor substrate by etching the device isolation region of the semiconductor substrate on the mask; and (d) forming silicon oxide on the device isolation region and the device formation region of the semiconductor substrate. A step of forming a film, a step of forming a silicon oxide film by a reaction between ozone and tetraethoxysilane,
(E) heat-treating the silicon oxide film;
Flattening the silicon oxide film until the insulating film is exposed.
【請求項5】 (a)半導体基板の素子形成領域上に、
選択的に絶縁膜を形成する工程と、(b)前記絶縁膜の
側壁にサイドウォール膜を形成する工程と、(c)前記
絶縁膜およびサイドウォール膜をマスクに、前記半導体
基板の素子分離領域をエッチングすることによって、前
記半導体基板の素子分離領域に溝を形成する工程と、
(d)前記サイドウォール膜を除去する工程と、(e)
前記半導体基板の素子分離領域および前記素子形成領域
上に酸化シリコン膜を形成する工程であって、オゾンと
テトラエトキシシランとの反応により酸化シリコン膜を
形成する工程と、(f)前記酸化シリコン膜を熱処理す
る工程と、(g)前記酸化シリコン膜を前記絶縁膜が露
出するまで平坦化する工程と、を有することを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。
5. A semiconductor device according to claim 1, wherein:
Selectively forming an insulating film; (b) forming a sidewall film on a side wall of the insulating film; and (c) using the insulating film and the sidewall film as a mask to form an element isolation region of the semiconductor substrate. Forming a groove in an element isolation region of the semiconductor substrate by etching
(D) removing the sidewall film; and (e).
Forming a silicon oxide film on the device isolation region and the device formation region of the semiconductor substrate, wherein the silicon oxide film is formed by a reaction between ozone and tetraethoxysilane; and (f) the silicon oxide film And (g) flattening the silicon oxide film until the insulating film is exposed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014148423A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル Semiconductor device and method for producing same
JP2018032760A (en) * 2016-08-25 2018-03-01 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device manufacturing method

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