发明名称 半导体装置及该制造方法
摘要 [课题]抑制半导体装置的闸极端部之基板的错位产生。[解决手段]具有:形成于半导体基板的主面之多数的元件形成区域;位于前述元件形成区域之间,且埋入有元件分离绝缘膜之元件分离沟;及形成于前述元件形成区域之闸极绝缘膜和闸极电极及形成于前述闸极之上方的多数之配线层,前述元件分离沟系具有形成于前述半导体基板与前述元件分离绝缘膜之间的热氧化膜,前述元件分离膜系于内部具备多数的微细空孔,且形成为比前述热氧化膜更多孔质。
申请公布号 TWI282141 申请公布日期 2007.06.01
申请号 TW094112882 申请日期 2005.04.22
申请人 瑞萨科技股份有限公司 发明人 石塚典男;田中顺;岩崎富生;太田裕之
分类号 H01L21/76(2006.01) 主分类号 H01L21/76(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为:具有 形成于半导体基板的主面之多数的元件形成区域; 位于前述元件形成区域之间,且埋入有元件分离绝 缘膜之元件分离沟;及 形成于前述元件形成区域之闸极绝缘膜, 前述元件分离沟系具有形成于前述半导体基板与 前述元件分离绝缘膜之间的热氧化膜,前述元件分 离绝缘膜系于内部具备多数的微细空孔,且比热氧 化膜更为多孔质。 2.一种半导体装置,其特征为:具有 形成于半导体基板的主面之多数的元件形成区域; 位于前述元件形成区域之间,且埋入有元件分离绝 缘膜之元件分离沟;及 形成于前述元件形成区域之闸极绝缘膜, 前述元件分离沟系于前述半导体基板与前述元件 分离绝缘膜之间具有热氧化膜,前述元件分离绝缘 膜与前述热氧化膜之间,形成或不形成比热氧化膜 薄的氮化膜,前述元件分离绝缘膜系具备:于内部 具有多数的微细空孔,于经过形成半导体装置时之 最高升温温度后,5nm以下之孔形成比10nm以上之孔 多之多孔质膜。 3.如申请专利范围第1或2项所记载之半导体装置, 其中,前述元件分离绝缘膜之杨氏系数,在经过形 成装置之最高升温温度后,为比70GPa小之値。 4.一种半导体装置,其特征为:具有 形成于半导体基板的主面之多数的元件形成区域; 位于前述元件形成区域之间,且埋入有元件分离绝 缘膜之元件分离沟;及 形成于前述元件形成区域之闸极绝缘膜, 前述元件分离沟系具有形成于前述半导体基板与 前述元件分离绝缘膜之间的热氧化膜,前述元件分 离绝缘膜系形成为杨氏系数比前述热氧化膜低。 5.如申请专利范围第4项所记载之半导体装置,其中 ,前述元件分离沟是被形成前述元件分离绝缘膜具 有经过形成装置之最高升温温度后,5nm以下之孔比 10nm以上之孔更多数存在之多孔质,而且杨氏系数 比70GPa小。 6.一种半导体装置,其特征为:具有 形成于半导体基板的主面之多数的元件形成区域; 位于前述元件形成区域之间,且埋入有元件分离绝 缘膜之元件分离沟;及 形成于前述元件形成区域之闸极绝缘膜,及闸极电 极,及形成于前述闸极电极之上方的多数之配线层 , 前述元件分离绝缘膜系具备:被堆积于基板表面形 成有热氧化膜之前述元件分离沟上之第一元件分 离绝缘膜;及被堆积于前述第一元件分离绝缘膜上 之第二元件分离绝缘膜,且前述第一元件分离绝缘 膜比前述第二元件分离绝缘膜更为多孔质。 7.如申请专利范围第6项所记载之半导体装置,其中 ,前述元件分离沟系具有:形成在前述半导体基板 与前述第一元件分离绝缘膜之间的热氧化膜,前述 第一元件分离膜系比前述热氧化膜更为多孔质。 8.如申请专利范围第6项所记载之半导体装置,其中 ,前述元件分离沟系具有:形成在前述半导体基板 与前述元件分离绝缘膜之间的热氧化膜,前述第一 元件分离膜系形成为杨氏系数比前述热氧化膜低 。 9.如申请专利范围第6项所记载之半导体装置,其中 ,元件形成区域系具有:对应前述闸极而于前述半 导体基板植入不纯物之不纯物区域,前述第二元件 分离绝缘膜之层间绝缘膜侧界面与前述第一元件 分离膜侧之界面,系位于比前述不纯物区域之由基 板表面起不纯物浓度成为最高之深度更深之区域 。 10.如申请专利范围第1项、第2项、第4项中任一项 所记载之半导体装置,其中,元件形成区域系具有: 对应前述闸极而于前述半导体基板植入不纯物之 不纯物区域,前述元件分离绝缘膜之层间绝缘膜侧 之界面,系位于比前述不纯物区域中不纯物浓度自 基板表面起成为最高之深度更深之区域。 11.如申请专利范围第1项、第2项、第4项、第6项中 任一项所记载之半导体装置,其中,前述元件分离 绝缘膜系具备以SiO为主成分之绝缘膜,该SiO系将以 氢矽酸盐(Hydrogen Silsesquioxane)化合物为主成分之涂 布膜予以加热而获得。 12.如申请专利范围第1项、第2项、第4项、第6项中 任一项所记载之半导体装置,其中,前述元件分离 绝缘膜系具备以SiO为主成分之绝缘膜,该SiO系将以 甲基氢矽酸盐(Methyl Silsesquioxane)化合物为主成分 之涂布膜予以加热而获得。 13.一种半导体装置之制造方法,其特征为:具有 于半导体基板的电路形成面形成焊垫氧化膜,且于 前述焊垫氧化膜上形成氧化防止膜之工程; 将形成于前述半导体基板的电路形成面之所期望 位置的前述氧化防止膜与前述焊垫氧化膜予以去 除,在前述去除的区域形成特定深度之沟的工程; 将前述沟予以氧化,而于沟内形成热氧化膜之工程 ; 于具备前述热氧化膜之前述沟埋入元件分离绝缘 膜之工程; 将形成于前述氧化防止膜上之前述元件分离绝缘 膜予以去除,且将形成于前述半导体基板的电路形 成面上之前述氧化防止膜予以去除之工程; 将形成于前述半导体基板的电路形成面上之前述 焊垫氧化膜予以去除之工程; 于前述焊垫氧化膜已经被去除之前述半导体基板 的电路形成面形成闸极绝缘膜及闸极之工程; 于对应前述闸极之位置,将不纯物植入前述半导体 基板,将具有所植入之不纯物的半导体基板予以热 处理而形成扩散层之工程; 覆盖前述闸极绝缘膜及前述元件分离沟,于比前述 闸极之上端更上方堆积具有上面之层间绝缘膜之 工程; 于前述层间绝缘膜形成配线层之工程, 于形成前述元件分离绝缘膜后,具有至少在850℃以 上将前述半导体基板予以热处理之工程,使经过热 处理工程后之前述元件分离绝缘膜具备多数之微 细空孔,且形成为比前述沟内之前述热氧化膜更多 孔质。 图式简单说明: 第1图系关于本发明之第一实施例之概要图。 第2(a)图系显示同一第一实施例之制造制程的模型 图。 第2(b)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(c)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(d)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(e)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(f)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(g)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(h)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(i)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第2(j)图系显示同一第一实施例之下一制造制程的 模型图。 第3图系同一第一实施例之补充说明图。 第4图系同一第一实施例之说明图。 第5图系本发明之第二实施例之比较说明图。 第6图系同一第二实施例之说明图。 第7图系本发明之第三实施例之说明图。 第8图系同一第三实施例之说明图。 第9图系本发明之第四实施例之说明图。
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