(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にマスク膜を形成し、前記マスク膜をマスクとして前記半導体基板をエッ
チング加工することにより、前記半導体基板に複数のトレンチを形成する第１工程と、
前記複数のトレンチ内及び前記マスク膜上に絶縁膜を堆積する第２工程と、
前記複数のトレンチ上を覆い且つマスク膜上を開口したパターンを有するレジストパターンを形成する第３工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜をエッチング加工することにより、前記マスク膜上に位置する絶縁膜の膜厚をＸとする第４工程と、
前記第４工程の後に、前記マスク膜をストッパーとして前記絶縁膜をＣＭＰで研磨する
ことにより、前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜を除去する第５工程を具備し、
前記複数のトレンチは、該複数のトレンチの各々がもつ幅のうち最大の幅を有する第１
のトレンチと、最小の幅を有する第２のトレンチとを含み、
前記第１のトレンチ上に位置する前記絶縁膜の前記マスク膜より上に位置する厚さＴ１
と、前記第２のトレンチ上に位置する前記絶縁膜の前記マスク膜より上に位置する厚さＴ
ｎと、前記Ｘの関係は、下記式（１）を満たすことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Ｔｎ＞Ｘ＞Ｔ１  ・・・（１）
ただし、ｎは２以上の整数である。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数のトレンチをその幅毎に分類し、前記複数のトレンチの総開口面積に対する前
記幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、前記最大幅から前記最小幅まで順にＣ１、Ｃ２
、・・・Ｃｍとし、
前記第４工程によるエッチング加工後の前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜の狙い厚
さＴＸを下記式（２）により求め、
前記第４工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の最小加工深さをａとし、前記第２
工程で前記マスク膜上に堆積した前記絶縁膜の厚さをＹとし、（Ｙ−ＴＸ）／ａの値の小
数点以下を切り捨てまたは切り上げることで得られる整数値をｅとし、
前記第４工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをａ×ｅとし、前記Ｘが
（Ｙ−ａ×ｅ）であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（２）
ただし、ｍは２以上の整数である。
【請求項３】
請求項１において、
前記複数のトレンチをその幅毎に分類し、前記複数のトレンチの総開口面積に対する前
記幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、前記最大幅から前記最小幅まで順にＣ１、Ｃ２
、・・・Ｃｍとし、
前記第４工程によるエッチング加工後の前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜の狙い厚
さＴＸを下記式（２）により求め、
下記式（３）のように、前記厚さＴｎと前記厚さＴ１との差をｋ分割した場合の１分割
の深さをｆとし、
（Ｔｎ−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り捨てた整数値をｇとし、前記（Ｔｎ−ＴＸ）
／ｆの値を小数点以下切り上げた整数値をｈとし、
前記第４工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをｊとした場合に下記式
（４）を満たすことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（２）
（Ｔｎ−Ｔ１）／ｋ＝ｆ  ・・・（３）
Ｙ−Ｔｎ＋ｇ×ｆ＜ｊ＜Ｙ−Ｔｎ＋ｈ×ｆ  ・・・（４）
ただし、ｍは２以上の整数であり、ｋは２以上の整数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレンチに絶縁膜が埋め込まれた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
０．１８μｍ世代以降の製品は、チップの微細化のため、素子分離にシャロートレンチアイソレーション（以下、「ＳＴＩ」という。）のモジュールを採用している。以下に、ＳＴＩを用いた従来の素子分離膜の製造方法について説明する。
【０００３】
シリコン基板上に窒化シリコン膜からなるマスク膜を形成し、このマスク膜をマスクとしてシリコン基板をドライエッチングすることにより、シリコン基板にトレンチを形成する。その後に、トレンチ内及びマスク膜上に高密度プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により酸化シリコン膜を成膜する。
【０００４】
次に、トレンチ以外のマスク膜（アクティブ領域）上に位置する酸化シリコン膜をマスク膜と同程度の高さまでエッチングし、その後に、マスク膜をストッパーとして酸化シリコン膜をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）で研磨することにより、マスク膜上に酸化シリコン膜が除去され、マスク膜が露出される。なお、ＣＭＰ研磨の前に、マスク膜上に位置する酸化シリコン膜をマスク膜と同程度の高さまでエッチングするため、トレンチとアクティブ領域との間の酸化シリコン膜の膜厚差によるＣＭＰ研磨ばらつきを抑えることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
上記の素子分離膜の製造方法では、ＣＭＰ研磨前のマスク膜上に位置する酸化シリコン膜のエッチング量が、製品のデザインルール毎に定められていないため、ＣＭＰ研磨ばらつきを抑えるという本来の目的に対して十分な効果を発揮できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の幾つかの態様は、ＣＭＰ研磨前のマスク膜上に位置する絶縁膜のエッチング加工深さを、トレンチの幅によって適切な深さに制御することで、ＣＭＰ研磨ばらつきをより小さくできる半導体装置の製造方法に関連している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、半導体基板上にマスク膜を形成し、前記マスク膜をマスクとして前記半導体基板をエッチング加工することにより、前記半導体基板に複数のトレンチを形成する第１工程と、前記トレンチ内及び前記マスク膜上に絶縁膜を堆積する第２工程と、前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜をエッチング加工することにより、前記マスク膜上に位置する絶縁膜の膜厚をＸとする第３工程と、を具備し、前記複数のトレンチは、該複数のトレンチの各々がもつ幅のうち最大の幅を有する第１のトレンチと、最小の幅を有する第２のトレンチとを含み、前記第１のトレンチ上に位置する前記絶縁膜の前記マスク膜より上に位置する厚さＴ１と、前記第２のトレンチ上に位置する前記絶縁膜の前記マスク膜より上に位置する厚さＴｎと、前記Ｘの関係は、下記式（１）を満たすことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
Ｔｎ＞Ｘ＞Ｔ１  ・・・（１）
ただし、ｎは２以上の整数である。
【０００９】
上記本発明の一態様によれば、最大の幅を有する第１のトレンチ上に位置する絶縁膜の厚さＴ１と、最小の幅を有する第２のトレンチ上に位置する絶縁膜の厚さＴｎと、エッチング加工後の絶縁膜の膜厚Ｘの関係が、上記式（１）を満たすことにより、ＣＭＰ研磨前のマスク膜上に位置する絶縁膜のエッチング加工深さを適切な深さに制御することができ、ＣＭＰ研磨ばらつきをより小さくすることができる。
【００１０】
また、本発明の一態様において、前記複数のトレンチをその幅毎に分類し、前記複数のトレンチの総開口面積に対する前記幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、前記最大幅から前記最小幅まで順にＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｍとし、前記第３工程によるエッチング加工後の前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜の狙い厚さＴＸを下記式（２）により求め、
前記第３工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の最小加工深さをａとし、前記第２工程で前記マスク膜上に堆積した前記絶縁膜の厚さをＹとし、（Ｙ−ＴＸ）／ａの値の小数点以下を切り捨てまたは切り上げることで得られる整数値をｅとし、
前記第３工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをａ×ｅとし、前記Ｘが（Ｙ−ａ×ｅ）であることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（２）
ただし、ｍは２以上の整数である。
【００１１】
上記本発明の一態様によれば、第３工程で絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをａ×ｅとし、エッチング加工後の絶縁膜の膜厚Ｘを（Ｙ−ａ×ｅ）とすることにより、ＣＭＰ研磨前のマスク膜上に位置する絶縁膜のエッチング加工深さを適切な深さに制御することができ、ＣＭＰ研磨ばらつきをより小さくすることができる。
【００１２】
また、本発明の一態様において、前記複数のトレンチをその幅毎に分類し、前記複数のトレンチの総開口面積に対する前記幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、前記最大幅から前記最小幅まで順にＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｍとし、前記第３工程によるエッチング加工後の前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜の狙い厚さＴＸを下記式（２）により求め、
下記式（３）のように、前記厚さＴｎと前記厚さＴ１との差をｋ分割した場合の１分割の深さをｆとし、
（Ｔｎ−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り捨てた整数値をｇとし、前記（Ｔｎ−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り上げた整数値をｈとし、
前記第３工程で前記絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをｊとした場合に下記式（４）を満たすことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（２）
（Ｔｎ−Ｔ１）／ｋ＝ｆ  ・・・（３）
Ｙ−Ｔｎ＋ｇ×ｆ＜ｊ＜Ｙ−Ｔｎ＋ｈ×ｆ  ・・・（４）
ただし、ｍは２以上の整数であり、ｋは２以上の整数である。
【００１３】
上記本発明の一態様によれば、第３工程で絶縁膜をエッチング加工する際の加工深さをｊとした場合に上記式（４）を満たすことにより、ＣＭＰ研磨前のマスク膜上に位置する絶縁膜のエッチング加工深さを適切な深さに制御することができ、ＣＭＰ研磨ばらつきをより小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、
前記第３工程の後に、前記マスク膜をストッパーとして前記絶縁膜をＣＭＰで研磨することにより、前記マスク膜上に位置する前記絶縁膜を除去する工程をさらに具備するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図４】本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１７】
図１〜図４は、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
図１（Ａ）に示すように、シリコン基板１１上に熱酸化により熱酸化膜（図示せず）を形成し、この熱酸化膜上に窒化シリコン膜１２を堆積させる。次いで、窒化シリコン膜１２上に図示せぬフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することにより、窒化シリコン膜１２上にレジストパターン（図示せず）を形成する。
【００１８】
次に、図１（Ｂ）に示すように、上記のレジストパターンをマスクとして窒化シリコン膜１２及び熱酸化膜をエッチングすることにより、窒化シリコン膜１２からなるマスク膜（アクティブ領域）１２ａを形成する。このマスク膜１２ａはＣＭＰストッパー膜としても機能する。次いで、このマスク膜１２ａをマスクとしてシリコン基板１１をドライエッチングすることにより、シリコン基板１１に最大の幅を有するトレンチ１４ａ及び最小の幅を有するトレンチ１４ｂからなる複数のトレンチを形成する。なお、本実施の形態では、２種類の幅のトレンチ１４ａ，１４ｂを用いているが、３種類以上の幅のトレンチを用いてもよい。
【００１９】
その後、トレンチ１４ａ，１４ｂ内及びマスク膜１２ａ上に高密度プラズマＣＶＤ法により絶縁膜としての酸化シリコン膜（高密度ＮＳＧ膜）１３を成膜する。最大の幅を有するトレンチ１４ａ上に位置する酸化シリコン膜１３のマスク膜１２ａより上に位置する厚さをＴ１とし、最小の幅を有するトレンチ１４ｂ上に位置する酸化シリコン膜１３のマスク膜１２ａより上に位置する厚さをＴ２とすると、厚さＴ２は厚さＴ１より厚くなる。ただし、Ｔ１とＴ２はデザインルールによって変動する。また、トレンチ以外のマスク膜１２ａ上に位置する酸化シリコン膜１３の膜厚をＹとする。なお、Ｔ１とＴ２は、酸化シリコン膜１３を成膜した後に測定して求める。Ｔ１は、最大の幅を有するトレンチ１４ａ上に位置する酸化シリコン膜１３の、マスク膜１２ａの上面より上の厚みのうち、最小の厚みでもよい。同様に、Ｔ2は、最小の幅を有するトレンチ１４ｂ上に位置する酸化シリコン膜１３の、マスク膜１２ａの上面より上の厚みのうち、最小の厚みでもよい。
【００２０】
次いで、酸化シリコン膜１３上に図示せぬフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することにより、酸化シリコン膜１３上にレジストパターン（図示せず）を形成する。このレジストパターンは、トレンチ上を覆い且つマスク膜１２ａ上を開口したパターンを有する。
【００２１】
次に、図１（Ｃ）に示すように、上記のレジストパターンをマスクとして酸化シリコン膜１３をエッチング加工することにより、マスク膜（アクティブ領域）１２ａ上に位置する領域１５ａ〜１５ｃの酸化シリコン膜１３の膜厚をＸとする。
【００２２】
ここで、上記の膜厚Ｘと厚さＴ１と厚さＴ２との関係を３種類に場合分けし、適切な膜厚Ｘについて説明する。
【００２３】
図２は、下記式（１）の場合であり、図３は、下記式（２）の場合であり、図４は、下記式（３）の場合である。
Ｘ＞Ｔ２  ・・・（１）
Ｘ＜Ｔ１  ・・・（２）
Ｔ２＞Ｘ＞Ｔ１  ・・・（３）
【００２４】
［Ｘ＞Ｔ２］
図１（Ｃ）に示す酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（１）の関係を満たすように、酸化シリコン膜１３をエッチング加工した後に、図２（Ａ）に示すように、マスク膜１２ａを研磨ストッパーとして酸化シリコン膜１３をＣＭＰで研磨することで、トレンチ内に酸化シリコン膜１３ａ，１３ｂが埋め込まれる。このとき、マスク膜１２ａ上の酸化シリコン膜１３を完全に除去してマスク膜１２ａを露出させるまでＣＭＰで研磨すると、膜厚Ｘが厚さＴ２より厚いため、広い幅のトレンチ１４ａに埋め込まれた酸化シリコン膜１３ａにディッシング１３ｃが生じてしまい、素子分離が耐圧低下したり、アクティブ領域の端部に結晶欠陥が発生することによるリーク不良などが生じ、トランジスター特性に影響を及ぼす可能性がある。
【００２５】
また、図２（Ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１３をＣＭＰで研磨するとき、図２（Ａ）に示すようなディッシング１３ｃを抑えようとすると、マスク膜１２ａ上の酸化シリコン膜１３を完全に除去することができず、マスク膜１２ａ上に酸化シリコン膜１３ｄが残ってしまう可能性がある。その結果、残った酸化シリコン膜１３がマスク膜１２ａをエッチング除去するときにマスクとなり、アクティブ領域上にマスク膜１２ａが残ってしまう可能性があり、不良が発生することがある。
【００２６】
図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（１）の関係を満たすように酸化シリコン膜１３をエッチング加工することは好ましくないことが分かる。
【００２７】
［Ｘ＜Ｔ１］
図１（Ｃ）に示す酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（２）の関係を満たすように、酸化シリコン膜１３をエッチング加工した後に、図３（Ａ）に示すように、マスク膜１２ａを研磨ストッパーとして酸化シリコン膜１３をＣＭＰで研磨することで、トレンチ内に酸化シリコン膜１３ａ，１３ｂが埋め込まれる。このとき、マスク膜１２ａ上の酸化シリコン膜１３をＣＭＰで膜厚Ｘがちょうどゼロになるように研磨すると、膜厚Ｘが厚さＴ１，Ｔ２より薄いため、トレンチで囲まれたアクティブ領域のマスク膜１２ａ上の酸化シリコン膜１３ｅが残ってしまうことがあり、不良が発生することがある。
【００２８】
また、図３（Ｂ）に示すように、酸化シリコン膜１３をＣＭＰで研磨するとき、図３（Ａ）に示すようなマスク膜１２ａ上の酸化シリコン膜１３が残らないように、トレンチ上の酸化シリコン膜１３を削り込むと、アクティブ領域のマスク膜１２ａの削れ量が増加する。これにより、そのマスク膜１２ａと隣接するトレンチ内の酸化シリコン膜１３ｂにディッシング１３ｃが生じてしまい、素子分離が耐圧低下したり、アクティブ領域の端部に結晶欠陥が発生することによるリーク不良などが生じ、トランジスター特性に影響を及ぼす可能性がある。
【００２９】
図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（２）の関係を満たすように酸化シリコン膜１３をエッチング加工することは好ましくないことが分かる。
【００３０】
［Ｔ２＞Ｘ＞Ｔ１］
図１（Ｃ）に示す酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（３）の関係を満たすように、酸化シリコン膜１３をエッチング加工した後に、図４に示すように、マスク膜１２ａを研磨ストッパーとして酸化シリコン膜１３をＣＭＰで研磨することで、トレンチ内に酸化シリコン膜１３ａ，１３ｂが埋め込まれる。このとき、上記式（３）の関係を満たすため、ＣＭＰで研磨される酸化シリコン膜の面内ばらつきが小さくなり、トレンチ内の酸化シリコン膜１３ａ，１３ｂのディッシングや、マスク膜１２ａ上に酸化シリコン膜が残ることが抑制される。その結果、複数の幅を有するトレンチ内に均一に酸化シリコン膜を埋め込むことが可能となる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、２種類の幅を有するトレンチに酸化シリコン膜を埋め込む場合について説明しているが、３種類以上の幅を有するトレンチに酸化シリコン膜を埋め込む場合は、上記式（３）は下記式（４）のように表され、Ｔ１は、最大幅のトレンチ上に位置する酸化シリコン膜のマスク膜より上に位置する厚さであり、Ｔｎは、最小幅のトレンチ上に位置する酸化シリコン膜のマスク膜より上に位置する厚さである。ただし、ｎは３以上の整数である。
Ｔｎ＞Ｘ＞Ｔ１  ・・・（４）
【００３２】
＜第１例＞
図１（Ｃ）に示す酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（３）または（４）の関係を満たすように、酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際に、具体的なエッチング加工深さを以下のようにして決定し、膜厚Ｘを求めるとよい。ここでは、一例として図１（Ｃ）のように２種類の幅を有するトレンチ１４ａ，１４ｂの場合について説明する。
【００３３】
まず、複数のトレンチそれぞれの幅毎に分類する。
具体的には、幅の広いトレンチ１４ａと幅の狭いトレンチ１４ｂに分類し、幅の広いトレンチ１４ａの総開口面積をＰとし、幅の狭いトレンチ１４ｂの総開口面積をＱとし、複数のトレンチの総開口面積を（Ｐ＋Ｑ）とする。なお、トレンチの開口面積とは、マスク膜１２ａの開口面積を意味する。
【００３４】
複数のトレンチの総開口面積に対する幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、最大幅から最小幅まで順にＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｍとする。ただし、ｍは２以上の整数である。
具体的には、下記式（５），（６）に示すとおりである。
Ｃ１＝Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）  ・・・（５）
Ｃ２＝Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）  ・・・（６）
【００３５】
上記の酸化シリコン膜１３のエッチング加工後の膜厚Ｘの狙い厚さＴＸを下記式（７）により求める。なお、狙い厚さＴＸとは、上記の幅毎のトレンチの総開口面積の比率から膜厚Ｘとして適した目標厚さを意味する。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（７）
具体的には、下記式（７'）に示すとおりである。
Ｔ１×Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）＋Ｔ２×Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）＝ＴＸ  ・・・（７'）
【００３６】
ここで、酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際の最小加工深さをａとし、マスク膜１２ａ上に堆積した酸化シリコン膜１３の厚さをＹ（図１（Ｂ）参照）とし、（Ｙ−ＴＸ）／ａの値の小数点以下を切り捨てまたは切り上げることで得られる整数値をｅとし、酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際の加工深さをａ×ｅとした場合に、酸化シリコン膜１３のエッチング加工後の膜厚Ｘを下記式（８）によって求める。なお、最小加工深さとは、エッチング加工時に加工深さを制御できる最小単位の深さを意味する。
Ｘ＝Ｙ−ａ×ｅ  ・・・（８）
【００３７】
具体的には、例えばａ，Ｙ，Ｔ１，Ｔ２，Ｐ，Ｑの値を下記のとおりである。
ａ＝１３ｎｍ
Ｙ＝８００ｎｍ
Ｔ１＝３００ｎｍ
Ｔ２＝４００ｎｍ
Ｐ＝８０００μｍ２
Ｑ＝２０００μｍ２
【００３８】
下記のように、上記式（７'）及び上記（Ｙ−ＴＸ）／ａにより整数値ｅを求める。
ＴＸ＝Ｔ１×Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）＋Ｔ２×Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）
＝３００×８０００／１００００＋４００×２０００／１００００＝３２０ｎｍ
（Ｙ−ＴＸ）／ａ＝（８００−３２０）／１３＝３６．９
ｅ＝３６
【００３９】
上記式（８）により、膜厚Ｘを求める。
Ｘ＝Ｙ−ａ×ｅ＝３３２ｎｍ
【００４０】
なお、ここでは、具体例としてトレンチが２種類の幅を有する場合について説明したが、トレンチが３種類以上の幅を有する場合についても、上記と同様にエッチング加工深さ及び膜厚Ｘを求めることができる。
【００４１】
＜第２例＞
図１（Ｃ）に示す酸化シリコン膜１３の膜厚Ｘが上記式（３）または（４）の関係を満たすように、酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際に、具体的なエッチング加工深さを以下のようにして決定するとよい。ここでは、一例として図１（Ｃ）のように２種類の幅を有するトレンチ１４ａ，１４ｂの場合について説明する。
【００４２】
まず、複数のトレンチそれぞれの幅毎に分類する。
具体的には、幅の広いトレンチ１４ａと幅の狭いトレンチ１４ｂに分類し、幅の広いトレンチ１４ａの総開口面積をＰとし、幅の狭いトレンチ１４ｂの総開口面積をＱとし、複数のトレンチの総開口面積を（Ｐ＋Ｑ）とする。
【００４３】
複数のトレンチの総開口面積に対する幅毎のトレンチの総開口面積の比率を、最大幅から最小幅まで順にＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｍとする。ただし、ｍは２以上の整数である。
具体的には、下記式（５）及び（６）に示すとおりである。
Ｃ１＝Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）  ・・・（５）
Ｃ２＝Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）  ・・・（６）
【００４４】
上記の酸化シリコン膜１３のエッチング加工後の膜厚Ｘの狙い厚さＴＸを下記式（７）により求める。
Ｔ１×Ｃ１＋Ｔ２×Ｃ２＋・・・＋Ｔｎ×Ｃｍ＝ＴＸ  ・・・（７）
具体的には、下記式（７'）に示すとおりである。
Ｔ１×Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）＋Ｔ２×Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）＝ＴＸ  ・・・（７'）
【００４５】
下記式（９）のように、厚さＴｎと厚さＴ１との差をｋ分割した場合の１分割の深さをｆとする。ただし、ｋは２以上の整数である。
（Ｔｎ−Ｔ１）／ｋ＝ｆ  ・・・（９）
具体的には、下記式（９'）のように厚さＴｎと厚さＴ１との差を２分割した場合の１分割の深さをｆとする。
（Ｔ２−Ｔ１）／２＝ｆ  ・・・（９'）
【００４６】
（Ｔｎ−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り捨てた整数値をｇとし、前記（Ｔｎ−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り上げた整数値をｈとする。
具体的には、（Ｔ２−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り捨てた整数値をｇとし、（Ｔ２−ＴＸ）／ｆの値を小数点以下切り上げた整数値をｈとする。なお、ｇとｈが同一の整数値となる場合は、ｇをその整数値とし、ｈをｇ＋１の整数値としてもよいし、ｈをその整数値とし、ｇをｈ−１の整数値としてもよい。
【００４７】
例えばＹ，Ｔ１，Ｔ２，Ｐ，Ｑの値を下記のとおりである。
Ｙ＝８００ｎｍ
Ｔ１＝３００ｎｍ
Ｔ２＝４００ｎｍ
Ｐ＝８０００μｍ２
Ｑ＝２０００μｍ２
【００４８】
下記のように、上記式（７'）、（９'）及び上記（Ｔ２−ＴＸ）／ｆにより、ｆ及び整数値ｇ，ｈを求める。
ＴＸ＝Ｔ１×Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）＋Ｔ２×Ｑ／（Ｐ＋Ｑ）
＝３００×８０００／１００００＋４００×２０００／１００００＝３２０ｎｍ
ｆ＝（Ｔ２−Ｔ１）／２＝５０ｎｍ
（Ｔ２−ＴＸ）／ｆ＝１．６
ｇ＝１
ｈ＝２
【００４９】
酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際の加工深さをｊとした場合に下記式（１０）を満たす。
Ｙ−Ｔｎ＋ｇ×ｆ＜ｊ＜Ｙ−Ｔｎ＋ｈ×ｆ  ・・・（１０）
具体的には、酸化シリコン膜１３をエッチング加工する際の加工深さをｊとした場合に下記式（１０'）を満たす。従って、下記式（１０'）により加工深さｊの範囲を求める。
Ｙ−Ｔ２＋ｇ×ｆ＜ｊ＜Ｙ−Ｔ２＋ｈ×ｆ  ・・・（１０'）
４５０ｎｍ＜ｊ＜５００ｎｍ
【００５０】
なお、ここでは、具体例としてトレンチが２種類の幅を有する場合について説明したが、トレンチが３種類以上の幅を有する場合についても、上記と同様にエッチング加工深さｊの範囲を求めることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１１…シリコン基板、１２…窒化シリコン膜、１２ａ…マスク膜（アクティブ領域）、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｄ，１３ｅ…酸化シリコン膜（高密度ＮＳＧ膜）、１３ｃ…ディッシング、１４ａ…最大の幅を有するトレンチ、１４ｂ…最小の幅を有するトレンチ、１５ａ〜１５ｃ…マスク膜（アクティブ領域）上に位置する領域
【図１】
0006010951.tif 000002
【図２】
0006010951.tif 000003
【図３】
0006010951.tif 000004
【図４】
0006010951.tif 000005