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JPH09134954A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JPH09134954A
JPH09134954A JP28957195A JP28957195A JPH09134954A JP H09134954 A JPH09134954 A JP H09134954A JP 28957195 A JP28957195 A JP 28957195A JP 28957195 A JP28957195 A JP 28957195A JP H09134954 A JPH09134954 A JP H09134954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating material
film
element isolation
isolation region
etching
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.)
Pending
Application number
JP28957195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukari Unno
ゆかり 海野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP28957195A priority Critical patent/JPH09134954A/en
Publication of JPH09134954A publication Critical patent/JPH09134954A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the edge part in an element isolating area from being etched, by making the film consisting of a second insulating matter have a function as an etching stopper in forming contact hole. SOLUTION: A semiconductor substrate 101 is provided with a groove 105, and this is charged with a silicon oxide film 106, and it is polished to form a buried element isolating area 107. Next, the silicon oxide film on the surface of the buried element isolating area 107 is removed, using ammonium fluoride etching, so as to retreat the edge part in the buried element area. Next, a silicon oxide film such as, for example, a silicon nitride film, and a film 108 having etching selectivity are stacked by for example 10nm. Next, a silicon nitride sidewall 109 is made at the section where the edge has retreated of the buried element isolating region 107, using anisotropic etching.

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、半導体装置及びそ
の製造方法に関るもので、特にメモリLSIのセルアレ
イに使用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device and a cell array of a memory LSI.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIのメモリセルアレイの微細化に伴
い、SDG領域の面積も縮小され、コンタクト形成工程
において、これらSDG領域との合わせ余裕を十分に設
けることは困難になってきた。このため、パターニング
によるSDG領域とコンタクト孔の合せずれが生じ、コ
ンタクト孔がSDG領域からはずれ、素子分離領域にか
かってしまう場合がある。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of memory cell arrays of LSIs, the area of SDG regions has been reduced, and it has become difficult to provide a sufficient alignment margin with these SDG regions in the contact formation process. Therefore, misalignment between the SDG region and the contact hole due to patterning may occur, the contact hole may be displaced from the SDG region, and may reach the element isolation region.

【0003】またリソグラフィー技術においては、パタ
ーン幅の微細化より、コンタクト孔の微細化の方が高度
の技術を有する。このため、おのおののパターンニング
可能な最少寸法を適用した場合、SDG幅よりも、コン
タクト孔の径の方が大きくなることになり、コンタクト
形成の合わせずれがなくても、コンタクト孔が素子分離
領域にかかってしまう場合がある。
Further, in the lithography technique, the miniaturization of the contact hole is more sophisticated than the miniaturization of the pattern width. For this reason, when the minimum patternable size is applied to each, the diameter of the contact hole becomes larger than the SDG width, and even if there is no misalignment in contact formation, the contact hole is formed in the element isolation region. May be affected.

【0004】従来の半導体装置の断面図を図3に示す。
図3(a)に示すように、シリコン基板301上の任意
の場所に、素子分離領域302とSDG領域303が形
成されている。SDG領域303には、イオン注入によ
り不純物拡散層304が形成されている。前記シリコン
基板上全面には層間酸化膜305が堆積され、リソグラ
フィ法によりエッチング加工され、配線用のコンタクト
孔306が形成されている。さらに、配線層を構成する
材料を堆積させることにより、配線層307が形成さて
いる。
A cross-sectional view of a conventional semiconductor device is shown in FIG.
As shown in FIG. 3A, an element isolation region 302 and an SDG region 303 are formed at arbitrary places on the silicon substrate 301. An impurity diffusion layer 304 is formed in the SDG region 303 by ion implantation. An interlayer oxide film 305 is deposited on the entire surface of the silicon substrate and etched by a lithography method to form a contact hole 306 for wiring. Further, the wiring layer 307 is formed by depositing the material forming the wiring layer.

【0005】リソグラフィ法によりコンタクト孔を形成
する時に、マスクの合わせずれが生じた場合、図3
(b)に示すように、素子分離領域302のエッジ部の
絶縁膜がエッチングされ、シリコン基板301が露出し
てしまう。このため、配線層308はSDG領域に形成
される不純物拡散層304で覆われていない部分でシリ
コン基板301と接することになり、配線層307とシ
リコン基板301とがショートしてしまう。
If misalignment of the mask occurs when the contact hole is formed by the lithography method, as shown in FIG.
As shown in (b), the insulating film at the edge of the element isolation region 302 is etched, and the silicon substrate 301 is exposed. For this reason, the wiring layer 308 comes into contact with the silicon substrate 301 at a portion which is not covered with the impurity diffusion layer 304 formed in the SDG region, and the wiring layer 307 and the silicon substrate 301 are short-circuited.

【0006】これに対して、コンタクト開孔後に再度イ
オン注入を行い、不純物拡散層309を形成し、コンタ
クト孔のずれによるシリコン基板301と配線層308
とのショート現象を防ぐ手法が用いられる。
On the other hand, after the contact opening, ion implantation is performed again to form the impurity diffusion layer 309, and the silicon substrate 301 and the wiring layer 308 due to the displacement of the contact hole.
The method of preventing the short-circuiting phenomenon is used.

【0007】上記のように、LOCOS法により素子分
離領域を形成する場合はエッジ部(バーズビーク)の絶
縁膜が薄いので、露出したシリコン基板面はSDG形成
領域表面に対し大きな段差が形成されない。このため、
コンタクト開孔後にイオン注入を行い、露出したシリコ
ン基板に不純物の再拡散を行うことが可能である。
As described above, when the element isolation region is formed by the LOCOS method, since the insulating film at the edge portion (bird's beak) is thin, the exposed silicon substrate surface does not have a large step with respect to the surface of the SDG formation region. For this reason,
It is possible to perform ion implantation after the contact opening and re-diffuse impurities into the exposed silicon substrate.

【0008】次に、埋め込み素子分離法により素子分離
領域を形成する場合の半導体装置の製造方法を図4乃至
5を用いて説明する。図4(a)に示すように、半導体
基板401上にシリコン酸化膜402を例えば25nm
形成し、その後、多結晶シリコン403を例えば400
nm堆積する。続いて、レジストパターン404を形成
する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device in the case of forming an element isolation region by a buried element isolation method will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4A, a silicon oxide film 402 is formed on the semiconductor substrate 401 by, for example, 25 nm.
Then, a polycrystalline silicon 403 is formed, for example, 400
nm. Then, a resist pattern 404 is formed.

【0009】次に、図4(b)に示すように、リソグラ
フィ法を用いて、多結晶シリコン403、シリコン酸化
膜402、さらに半導体基板401をエッチングし、ト
レンチ405を形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, the polycrystalline silicon 403, the silicon oxide film 402, and the semiconductor substrate 401 are etched by a lithography method to form a trench 405.

【0010】次に、図4(c)に示すように、レジスト
パターン404を除去し、気相成長法を用いて、シリコ
ン酸化膜406を例えば1000nm堆積し、トレンチ
405に充填する。続いて、図4(d)に示すように、
研磨を行いシリコン酸化膜406と多結晶シリコン40
3の一部を除去する。多結晶シリコン403はシリコン
酸化膜406を研磨する際のストッパー材として機能す
る。
Next, as shown in FIG. 4C, the resist pattern 404 is removed, and a silicon oxide film 406 is deposited to a thickness of 1000 nm, for example, by a vapor phase epitaxy method to fill the trench 405. Then, as shown in FIG.
The silicon oxide film 406 and the polycrystalline silicon 40 are polished.
Remove part of 3. The polycrystalline silicon 403 functions as a stopper material when polishing the silicon oxide film 406.

【0011】次に、図5(a)に示すように、多結晶シ
リコン403を例えば等方性エッチングにより全面エッ
チングを行い、シリコン酸化膜402を例えばフッ化ア
ンモニウムエッチングにより除去する。シリコン酸化膜
402は、多結晶シリコン403を除去する際に半導体
基板401がエッチングされないよう設けてある。この
シリコン酸化膜402除去のためのエッチングにより、
溝405に充填されたシリコン酸化膜406の表面が後
退する場合がある。その後、図5(b)に示すように、
半導体基板401にイオン注入法を用いてN型不純物を
添加し、熱拡散を行って不純物拡散領域407を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 5A, the polycrystalline silicon 403 is entirely etched by, for example, isotropic etching, and the silicon oxide film 402 is removed by, for example, ammonium fluoride etching. The silicon oxide film 402 is provided so that the semiconductor substrate 401 is not etched when the polycrystalline silicon 403 is removed. By the etching for removing the silicon oxide film 402,
The surface of the silicon oxide film 406 filled in the groove 405 may recede. After that, as shown in FIG.
An N-type impurity is added to the semiconductor substrate 401 by an ion implantation method, and thermal diffusion is performed to form an impurity diffusion region 407.

【0012】次に、図5(c)に示すように、層間絶縁
膜408を例えば400nm堆積し、リソグラフィ法を
用いて、不純物拡散領域407のコンタクト形成予定部
の層間絶縁膜408をエッチング除去し、図5(d)に
示すように、コンタクト孔409が形成される。さら
に、配線層を構成する材料を堆積させることにより、図
5(e)に示すように、配線層410が形成される。
Next, as shown in FIG. 5C, an inter-layer insulating film 408 is deposited to a thickness of 400 nm, for example, and the inter-layer insulating film 408 in the contact formation planned portion of the impurity diffusion region 407 is removed by etching using a lithography method. As shown in FIG. 5D, contact holes 409 are formed. Further, by depositing the material forming the wiring layer, the wiring layer 410 is formed as shown in FIG.

【0013】リソグラフィ法によるコンタクト孔形成時
に、マスクの合わせずれが生じた場合、層間絶縁膜40
8をエッチングすると、図5(f)に示すように、素子
分離領域を形成するシリコン酸化膜406の一部が除去
され、コンタクト孔411に溝412が形成される。そ
の後、コンタクト孔411に配線層413が形成される
ので、配線層413は不純物拡散領域407で覆われて
いない部分でシリコン基板401に接することになり、
図5(g)に示すように、配線層413とシリコン基板
401がショートしてしまう。
If misalignment of the mask occurs during formation of the contact hole by the lithography method, the interlayer insulating film 40 is formed.
When 8 is etched, as shown in FIG. 5F, a part of the silicon oxide film 406 forming the element isolation region is removed and a groove 412 is formed in the contact hole 411. After that, since the wiring layer 413 is formed in the contact hole 411, the wiring layer 413 comes into contact with the silicon substrate 401 at a portion not covered with the impurity diffusion region 407,
As shown in FIG. 5G, the wiring layer 413 and the silicon substrate 401 are short-circuited.

【0014】埋め込み素子分離法により素子分離領域を
形成する場合は、絶縁膜306が深く埋め込まれている
ため、マスクずれによるコンタクト孔の溝412は深く
エッチングされてしまう。この溝412は、素子分離ト
レンチのテーパー角とコンタクトエッチングのテーパー
角が大きく、コンタクトが素子分離領域にかかる幅が大
きいほど深くなる。配線層と、半導体基板とのショート
対策として、LOCOS法により素子分離領域を形成す
る場合に用いたコンタクト開孔後のに不純物を再拡散す
る手法は、狭くて深い溝にイオン注入することが困難な
ため、適用できない。
When the element isolation region is formed by the buried element isolation method, since the insulating film 306 is deeply buried, the groove 412 of the contact hole is deeply etched due to the mask shift. This groove 412 becomes deeper as the taper angle of the element isolation trench and the taper angle of contact etching are larger and the width of the contact in the element isolation region is larger. As a measure against short circuit between the wiring layer and the semiconductor substrate, the method of re-diffusing impurities after the contact opening used when forming the element isolation region by the LOCOS method is difficult to ion-implant into a narrow and deep groove. Therefore, it cannot be applied.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このように埋め込み素
子分離法を用いた半導体装置においては、コンタクト孔
を形成する際、リソグラフィ法を用いると、マスクずれ
が生じた場合に素子分離領域のエッジ部分もエッチング
されてしまい、このコンタクト孔に配線層を形成すると
配線層と半導体基板とがショートするといった現象やジ
ャンクションリーク等の問題が発生していた。本発明
は、上記の欠点を鑑みてなされ、埋め込み素子分離領域
にかかったコンタクト孔において、その開孔時に起こる
埋め込み素子分離領域のエッジ部のエッチングを防ぐエ
ッチングストッパーを有する半導体装置とその製造方法
を提供するものである。
In the semiconductor device using the buried element isolation method as described above, when the lithography method is used when forming the contact hole, the edge portion of the element isolation region is generated when a mask shift occurs. However, when a wiring layer is formed in this contact hole, a phenomenon such as a short circuit between the wiring layer and the semiconductor substrate and a problem such as a junction leak occur. The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and in a contact hole extending over a buried element isolation region, a semiconductor device having an etching stopper that prevents etching of an edge portion of the buried element isolation region that occurs at the time of the opening, and a method for manufacturing the same. It is provided.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板に
設けられた溝に第1の絶縁物質を充填して形成された素
子分離領域と、前記素子分離領域上部のエッジ部に形成
された、第2の絶縁物質からなる膜部と、前記半導体基
板上に形成された第2の絶縁物質とエッチング選択性を
有する第3の絶縁物質からなる層間絶縁膜とを具備し、
前記第2の絶縁物質よりなる膜部がコンタクト孔形成時
にエッチングストッパーとしての機能を有することを特
徴とする半導体装置とその製造方法を提供するものであ
る。
According to the present invention, an element isolation region is formed by filling a groove provided in a semiconductor substrate with a first insulating material, and an edge portion above the element isolation region. A film portion made of a second insulating material, and an interlayer insulating film made of a third insulating material having etching selectivity with the second insulating material formed on the semiconductor substrate,
The present invention provides a semiconductor device and a method for manufacturing the same, wherein the film portion made of the second insulating material has a function as an etching stopper when forming a contact hole.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置の製造方法を
第1の実施例として図1を用いて説明する。まず、従来
の埋め込み素子分離法を用いた半導体装置の製造方法
(図4参照)と同様の手順で、図1(a)に示すよう
に、半導体基板に101に溝105(従来例の405に
相当)を設け、この溝105にシリコン酸化膜106
(従来例の606に相当)を充填して、表面の研磨を行
い、埋め込み素子分離領域107を形成する。この時、
素子分離領域107は半導体基板101表面より突出し
ているものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device manufacturing method of the present invention will be described as a first embodiment with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, in a semiconductor device manufacturing method using a conventional buried element isolation method (see FIG. 4), a semiconductor substrate 101 and a groove 105 (conventional example 405 are formed). (Equivalent) is provided, and the silicon oxide film 106 is
(Corresponding to 606 in the conventional example) is filled and the surface is polished to form the buried element isolation region 107. At this time,
The element isolation region 107 is assumed to project from the surface of the semiconductor substrate 101.

【0018】次に、図1(b)に示すように、例えばフ
ッ化アンモニウムエッチング(NH4F)を用いて、埋
め込み素子分離領域107の表面のシリコン酸化膜を除
去し、埋め込み素子分離領域のエッジ部を後退させる。
この工程は、溝105をエッチングする際のエッチング
ストッパーとして形成されたシリコン酸化膜(従来例の
402に相当)を除去する工程と兼ねることが可能であ
る。また、MOSFETを形成した場合における、ダミ
ーゲート酸化膜を除去する工程と兼ねても構わない。
Next, as shown in FIG. 1B, the silicon oxide film on the surface of the buried element isolation region 107 is removed by using, for example, ammonium fluoride etching (NH4F), and the edge portion of the buried element isolation region is removed. Retreat.
This step can also serve as a step of removing the silicon oxide film (corresponding to 402 of the conventional example) formed as an etching stopper when etching the groove 105. It may also serve as the step of removing the dummy gate oxide film when the MOSFET is formed.

【0019】次に、図1(c)に示すように、例えばシ
リコン窒化膜のような、シリコン酸化膜とエッチング選
択性を有する膜108を例えば100nm堆積する。次
に、図1(d)に示すように、非等方性エッチングを用
いて、埋め込み素子分離領域107のエッジの後退した
部分にシリコン窒化膜側壁109を形成する。この工程
は、MOSFETを形成した場合における、LDD側壁
形成工程と兼ねることが可能である。その後、イオン注
入法を用いて半導体基板101に不純物、例えばAsを
40kevの加速度で3×1015のドーズ量を添加し、
続いて、例えばN2 雰囲気で850℃に10分間の熱処
理により不純物拡散、ダメージ回復を行い、不純物拡散
領域110を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, a film 108 having etching selectivity with respect to the silicon oxide film, such as a silicon nitride film, is deposited to a thickness of 100 nm, for example. Next, as shown in FIG. 1D, a silicon nitride film side wall 109 is formed on the recessed portion of the buried element isolation region 107 by anisotropic etching. This step can be combined with the LDD side wall forming step when the MOSFET is formed. After that, an impurity such as As is added to the semiconductor substrate 101 by an ion implantation method at a dose of 3 × 10 15 at an acceleration of 40 kev,
Then, impurity diffusion and damage recovery are performed by, for example, heat treatment at 850 ° C. for 10 minutes in an N 2 atmosphere to form an impurity diffusion region 110.

【0020】次に、図1(e)に示すように、層間絶縁
膜111を例えば400nm堆積し、リソグラフィ法を
用いて、不純物拡散領域110のコンタクト形成予定部
の層間絶縁膜111をエッチング除去し、図1(f)に
示すように、コンタクト孔112を形成する。その後、
このコンタクト孔112に、図1(g)に示すように、
配線層113が形成される。
Next, as shown in FIG. 1E, an interlayer insulating film 111 is deposited to a thickness of 400 nm, for example, and the interlayer insulating film 111 in the contact formation planned portion of the impurity diffusion region 110 is removed by etching using a lithography method. As shown in FIG. 1F, the contact hole 112 is formed. afterwards,
In this contact hole 112, as shown in FIG.
The wiring layer 113 is formed.

【0021】リソグラフィ法によるコンタクト孔形成時
にマスクの合わせずれが生じ、層間絶縁膜111をエッ
チングする時に、図1(h)に示すように、エッチング
が素子分離領域107にかかってしまっても、素子分離
領域のエッジの後退した部分に形成されたシリコン窒化
膜109がエッチングストッパーとして作用するので、
素子分離領域107の掘れは生じない。次いで、図1
(g)に示すように、コンタクト孔112に配線層11
3が形成されるので、配線層113はコンタクト形成予
定領域である不純物拡散領域110でのみシリコン基板
と接することになり、配線層113とシリコン基板10
1のショートを防ぐことができる。
Even if the mask is misaligned when the contact hole is formed by the lithography method, and the etching is applied to the element isolation region 107 as shown in FIG. Since the silicon nitride film 109 formed in the recessed portion of the edge of the isolation region acts as an etching stopper,
The element isolation region 107 is not dug. Then, FIG.
As shown in (g), the wiring layer 11 is formed in the contact hole 112.
3 is formed, the wiring layer 113 comes into contact with the silicon substrate only in the impurity diffusion region 110 that is the contact formation planned region, and the wiring layer 113 and the silicon substrate 10 are connected.
1 short circuit can be prevented.

【0022】また、第2の実施例として、シリコン基板
と埋め込み素子分領域の段差が小さい場合について説明
する。埋め込み素子分離領域を形成する際、溝に充填し
たシリコン酸化膜を研磨するときのストッパー材として
用いられた多結晶シリコンの研磨後の残膜厚が薄い場合
や、ストッパー層の薄膜化可能な場合に、このような構
造になり得る。
As a second embodiment, a case where the step difference between the silicon substrate and the embedded element region is small will be described. When the remaining film thickness after polishing of the polycrystalline silicon used as the stopper material when polishing the silicon oxide film filled in the groove when forming the buried element isolation region is thin, or when the stopper layer can be thinned Moreover, such a structure can be obtained.

【0023】まず、素子分離領域を形成する工程まで
は、従来例、第1の実施例と同様の手順である。この場
合、図2(a)に示すように、素子分離領域202はシ
リコン基板201との段差が少なく、突出部分は前述し
た実施例1の場合に比べると、かなり少ない。
First, the procedure up to the step of forming the element isolation region is the same as in the conventional example and the first embodiment. In this case, as shown in FIG. 2A, the element isolation region 202 has a small step with the silicon substrate 201, and the protruding portion is considerably smaller than in the case of the first embodiment described above.

【0024】次に、図2(b)に示すように、例えばフ
ッ化アンモニウムエッチング(NH4F)を用いて、埋
め込み素子分離領域202の表面のシリコン酸化膜を除
去し、埋め込み素子分離領域のエッジ部を後退させる。
この場合、素子分離領域202のエッジ部が、シリコン
基板201の表面より深くエッチングされる。
Next, as shown in FIG. 2B, the silicon oxide film on the surface of the buried element isolation region 202 is removed using, for example, ammonium fluoride etching (NH4F), and the edge portion of the buried element isolation region is removed. Retreat.
In this case, the edge portion of the element isolation region 202 is etched deeper than the surface of the silicon substrate 201.

【0025】次に、図2(c)に示すように、例えばシ
リコン窒化膜203を堆積する。次に、図2(d)に示
すように、非等方性エッチングを用いて、埋め込み素子
分離領域202のエッジの後退した部分にシリコン窒化
膜側壁204を形成する。その後、イオン注入法を用い
て半導体基板201に不純物を添加し、続いて、熱処理
により不純物拡散を行い、ダメージ回復を行い不純物拡
散層205を形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, for example, a silicon nitride film 203 is deposited. Next, as shown in FIG. 2D, a silicon nitride film side wall 204 is formed on the recessed portion of the buried element isolation region 202 by anisotropic etching. After that, an impurity is added to the semiconductor substrate 201 by an ion implantation method, and then impurity diffusion is performed by heat treatment to perform damage recovery and an impurity diffusion layer 205 is formed.

【0026】次に、図2(e)に示すように、層間絶縁
膜206を堆積し、リソグラフィ法を用いて、不純物拡
散層205のコンタクト形成予定部の層間絶縁膜206
をエッチング除去し、コンタクト孔207を形成する。
その後、このコンタクト孔207に、図2(f)に示す
ように、配線層208が形成される。
Next, as shown in FIG. 2E, an inter-layer insulating film 206 is deposited, and the inter-layer insulating film 206 in the contact formation planned portion of the impurity diffusion layer 205 is formed by using a lithography method.
Are removed by etching to form a contact hole 207.
Thereafter, a wiring layer 208 is formed in the contact hole 207, as shown in FIG.

【0027】リソグラフィ法によるコンタクト孔形成時
に、マスクの合わせずれが生じた場合、層間絶縁膜20
6をエッチングすると、図2(g)に示すように、エッ
チングが素子分離領域202にかかってしまっても、素
子分離領域のエッジの後退した部分に形成されたシリコ
ン窒化膜204がエッチングストッパーとして作用する
ので、シリコン基板201への基板掘れは生じない。次
いで、図2(h)に示すように、コンタクト孔207に
配線層208が形成されるので、配線層208はコンタ
クト形成予定領域である不純物拡散領域205でのみシ
リコン基板と接することになり、配線層208とシリコ
ン基板201のショートを防ぐことができる。
If a mask misalignment occurs during the formation of the contact hole by the lithography method, the interlayer insulating film 20 is formed.
2G, the silicon nitride film 204 formed in the recessed portion of the edge of the element isolation region acts as an etching stopper even if the element isolation region 202 is etched as shown in FIG. Therefore, the substrate is not dug into the silicon substrate 201. Next, as shown in FIG. 2H, since the wiring layer 208 is formed in the contact hole 207, the wiring layer 208 comes into contact with the silicon substrate only in the impurity diffusion region 205, which is the region where the contact is to be formed. A short circuit between the layer 208 and the silicon substrate 201 can be prevented.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の半導体装置では、埋め込み素子
分離法を用いた半導体装置において、コンタクト孔を形
成する際、素子分離領域のSDG領域と接する素子分離
領域のエッジ部分に酸化膜エッチングで選択性を有する
膜を設け、エッチングストッパーとして機能させること
により、コンタクト開孔時の酸化膜エッチングの際、素
子分離領域のエッジ部がエッチングされることを防ぎ、
コンタクト孔に形成された配線層とシリコン基板とが接
触するのを回避する。このため、埋め込み素子分離領域
のエッジの掘れによるジャンクションリークを回避する
ことが可能になる。また、本発明の半導体装置では、S
DG領域のコンタクト合わせ余裕を小さくすることがで
きるので、半導体装置の微細化も可能となる。
According to the semiconductor device of the present invention, when a contact hole is formed in the semiconductor device using the buried element isolation method, the edge portion of the element isolation region which is in contact with the SDG region of the element isolation region is selected by oxide film etching. By providing a film having properties and functioning as an etching stopper, it is possible to prevent the edge portion of the element isolation region from being etched when the oxide film is etched at the time of contact opening,
The contact between the wiring layer formed in the contact hole and the silicon substrate is avoided. For this reason, it becomes possible to avoid a junction leak due to the digging of the edge of the buried element isolation region. In the semiconductor device of the present invention, S
Since the contact alignment margin in the DG region can be reduced, the semiconductor device can be miniaturized.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を示した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方法
を示した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device of the second embodiment of the present invention.

【図3】従来のLOCOS法を用いた素子分離領域を有
する半導体装置の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device having an element isolation region using a conventional LOCOS method.

【図4】従来の埋め込み素子分離領域を形成する工程を
示した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming a conventional buried element isolation region.

【図5】従来の埋め込み素子分離領域を有する半導体装
置の製造方法を示した断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device having a conventional buried element isolation region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体基板 107 素子分離領域 108 シリコン窒化膜 109 シリコン窒化膜の膜部 110 不純物拡散領域 111 層間絶縁膜 112 コンタクト孔 113 配線層 114 コンタクト孔 115 配線層 201 半導体基板 202 素子分離領域 203 シリコン窒化膜 204 シリコン窒化膜の膜部 205 不純物拡散領域 207 コンタクト孔 208 配線層 301 シリコン基板 302 素子分離領域 304 不純物拡散領域 307 配線層 308 配線層 309 第2の不純物拡散層 401 半導体基板 402 シリコン酸化膜 403 多結晶シリコン 404 レジストパターン 406 素子分離領域 407 不純物拡散層 409 コンタクト孔 410 配線層 411 コンタクト孔 412 素子分離領域の掘れ 413 配線層 101 semiconductor substrate 107 element isolation region 108 silicon nitride film 109 film portion of silicon nitride film 110 impurity diffusion region 111 interlayer insulating film 112 contact hole 113 wiring layer 114 contact hole 115 wiring layer 201 semiconductor substrate 202 element isolation region 203 silicon nitride film 204 Film portion of silicon nitride film 205 Impurity diffusion region 207 Contact hole 208 Wiring layer 301 Silicon substrate 302 Element isolation region 304 Impurity diffusion region 307 Wiring layer 308 Wiring layer 309 Second impurity diffusion layer 401 Semiconductor substrate 402 Silicon oxide film 403 Polycrystal Silicon 404 Resist pattern 406 Element isolation region 407 Impurity diffusion layer 409 Contact hole 410 Wiring layer 411 Contact hole 412 Digging element isolation region 413 Wiring layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に設けられた溝に第1の絶縁
物質を充填して形成された素子分離領域と、 前記素子分離領域上部のエッジ部に形成された、第2の
絶縁物質からなる膜部と、 前記半導体基板上に形成された第2の絶縁物質とエッチ
ング選択性を有する第3の絶縁物質からなる層間絶縁膜
とを具備し、前記第2の絶縁物質よりなる膜部がコンタ
クト孔形成時にエッチングストッパーとしての機能を有
することを特徴とする半導体装置。
1. An element isolation region formed by filling a groove provided in a semiconductor substrate with a first insulating material, and a second insulating material formed at an edge portion above the element isolation region. A film portion and an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate, the interlayer insulating film including a second insulating material and a third insulating material having an etching selectivity, and the film portion including the second insulating material is a contact. A semiconductor device having a function as an etching stopper when forming a hole.
【請求項2】 前記第2の絶縁物質よりなる膜部の底面
が、半導体基板表面より高いことを特徴とする請求項1
記載の半導体装置。
2. The bottom surface of the film portion made of the second insulating material is higher than the surface of the semiconductor substrate.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記第2の絶縁物質よりなる膜部の底面
が、半導体基板表面より低いことを特徴とする請求項1
記載の半導体装置。
3. The bottom surface of the film portion made of the second insulating material is lower than the surface of the semiconductor substrate.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】 前記第1の絶縁物質にシリコン酸化膜を
使用し、前記第2の絶縁物質にシリコン窒化膜を使用す
ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a silicon oxide film is used as the first insulating material, and a silicon nitride film is used as the second insulating material.
【請求項5】 半導体基板に第1の絶縁物質よりなる埋
め込み素子分離領域を形成する工程と、 前記埋め込み素子分離領域の上面を等方性エッチングで
除去し、そのエッジ部を後退させる工程と、 前記半導体基板上に、第2の絶縁物質よりなる膜を堆積
する工程と、 前記第2の絶縁物質よりなる膜を非等方性エッチングし
て、前記埋め込み素子分離領域の上面のエッジ部に前記
第2の絶縁物質よりなる膜部を形成する工程と、 前記半導体基板上全面に前記第2の絶縁物質とエッチン
グ選択性を有する第3の絶縁物よりなる層間絶縁膜を形
成する工程とを具備し、コンタクト孔形成時のエッチン
グの際、第2の絶縁物質よりなる膜部がエッチングスト
ッパーとしての機能を有することを特徴とした半導体装
置の製造方法。
5. A step of forming a buried element isolation region made of a first insulating material on a semiconductor substrate, a step of removing an upper surface of the buried element isolation region by isotropic etching, and retreating an edge portion thereof. A step of depositing a film made of a second insulating material on the semiconductor substrate; and anisotropically etching the film made of the second insulating material so that the edge portion of the upper surface of the buried element isolation region has A step of forming a film portion made of a second insulating material; and a step of forming an interlayer insulating film made of a third insulating material having etching selectivity with the second insulating material on the entire surface of the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the film portion made of the second insulating material has a function as an etching stopper during etching for forming the contact hole.
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