(57)【要約】本発明は、絶縁トレンチ（１０、１０’）の危険領域（交差部および合流部）の絶縁特性が改善される絶縁トレンチ構造および対応するレイアウトを提供する。絶縁されなければならない半導体区域の面取りされ、および／または丸み付けされた角部領域（１０ａ、１０ｂ）が作製され、危険な遷移領域での有効トレンチ幅を適合させるために中心アイランド（１８、１８’）を設けることによって、エッチングおよび充填状態が危険領域の外側の領域と同様に調整される。それによって、絶縁トレンチ構造は、それぞれの素子を有する互いに電気的に絶縁されなければならない区域（１２、１２’）間に高い電圧差が生ずる半導体素子配置（スマートパワーの用途）用の絶縁トレンチ構造に特に適している。パワー素子を小信号素子と共に同じチップ上に集積可能である。
2009518838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差領域（１００）または合流領域（１００ａ）を形成する絶縁トレンチ（１０、１０’、１０”）と、
前記第１の絶縁トレンチによって画定され、前記絶縁トレンチの第１の幅（１４）によって互いに絶縁され、尖っていない、または鋭くない角部（１０ａ、１０ｂ）を遷移領域として前記交差領域または合流領域内に備える区域（１２、１２’、１２”）と、
前記遷移領域内の連結する第２の絶縁トレンチ（１１、１１’）の第２の幅（３０）を前記遷移領域（１００、１００ａ）外の前記第１の絶縁トレンチの前記第１の幅（１４）に対して適合させるための、前記遷移領域（１００、１００ａ）に配置された中心アイランド（１８、１８’）と、を有する半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造。
【請求項２】
前記遷移領域内の前記絶縁トレンチの前記幅（３０）が前記領域（１００、１００ａ）外の前記第１の絶縁トレンチの幅（１４）に少なくとも近似的に等しくなるように、前記中心アイランド（１８’）の周縁形状が前記尖っていない／鋭くない角部（１０ｂ）の輪郭形状に適合される請求項１に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項３】
前記尖っていない／鋭くない角部（１０ａ、１０ｂ）が面取りされて形成され、および／または前記幅（１４、３０）の前記適合が少なくとも近似的である請求項１または２に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項４】
前記面取りされた角部が１３０°を超える角度をなして形成される請求項３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項５】
前記中心アイランド（１８）、特に前記中心アイランド（１８）の表面が前記第１の区域（１２）と同じ基本材料から製造され、または形成され、特に未加工のままである請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項６】
以下の特徴、
ｉ．遷移領域として交差領域または合流領域（１００）を形成する絶縁トレンチ（１０、１０’）、
ｉｉ．前記絶縁トレンチによって画定され、互いに絶縁され、前記交差領域および／または合流領域（１００）内に鋭くなく、かつ尖っておらず、特に丸み付けされた角部領域（１０ｂ）を備える区域（１２）、および、
ｉｉｉ．前記遷移領域内の絶縁トレンチ（１０）の幅（３０）を前記遷移領域外の前記絶縁トレンチ（１０、１０’）の幅（１４）に対して適合させるための、前記遷移領域（１００、１００’、１００ａ）内に配置された中心アイランド（１８’）、を有する、半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造。
【請求項７】
前記遷移領域内の前記絶縁トレンチ（１１）の前記幅（３０）が前記遷移領域外の前記絶縁トレンチ（１０、１０’）の前記幅（１４）に近似的に等しくなるように、前記中心アイランド（１８’）の形状が前記丸み付けされた角部領域（１０ｂ）の輪郭形状に適合される請求項６に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項８】
前記絶縁トレンチ構造が埋め込み絶縁層に至るまで形成される請求項６または７に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項９】
前記中心アイランド（１８’）が前記区域（１２）と同じ基本材料から製造され、および／または前記中心アイランドが未加工のままである請求項６から８のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１０】
前記中心アイランド（１８’）が、丸み付き角部領域と対向する凹面状縁部を備える請求項６から９のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１１】
前記中心アイランド（１８’）の前記凹面状縁部が、前記遷移領域外の前記絶縁トレンチ（１０、１０’）のそれぞれの実質的に中心を指す尖端に収斂する請求項６から９の一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１２】
隣接する第２の区域よりも高い電圧用の素子を有する少なくとも第１の区域（１２）を前記絶縁トレンチ（１０、１０’、１０”、１０＊）によって電気的に絶縁可能である、半導体素子配置の複数の絶縁トレンチ（１０）の交差または合流領域を有するＳＯＩ絶縁トレンチ構造であって、
交差および合流領域内の互いに絶縁される前記第１／第２の区域（１２）の角部が実質的に面取りされ、前記絶縁トレンチ（１０、１０’、１０”）の前記交差または合流領域（１００、１００ａ）の中心に、前記第１の区域（１２）内と同じ材料からなるが未加工の中心アイランド（１８）が設けられ、１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移トレンチが形成されるように前記中心アイランドの形状が前記角部の輪郭形状に適合され、前記遷移トレンチ（１１）が少なくとも前記絶縁トレンチ（１０、１０’）と実質的に同じ幅（３０）を有するＳＯＩ絶縁トレンチ構造。
【請求項１３】
隣接する区域よりも電圧が高い素子を有する区域（１２）を前記絶縁トレンチ（１４）によって電気的に絶縁する、半導体素子配置の複数の絶縁トレンチの交差および合流領域内のＳＯＩ絶縁トレンチ構造であって、
交差および合流領域内の互いに絶縁される前記区域（１２）の角部が丸み付けされ、前記絶縁トレンチ（１４）の前記交差および合流領域の中心に、前記区域（１２）内と同じ材料からなるが未加工の中心アイランド（１８）が設けられ、前記絶縁トレンチ（１０、１０’）と近似的に同じ幅（３０）を有する、１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移トレンチが形成されるように前記中心アイランドの形状が前記丸み付けされた角部の輪郭形状に適合されるＳＯＩ絶縁トレンチ構造。
【請求項１４】
前記中心アイランド（１８）が、丸み付き角部の丸みに対向する凹面状平坦部を有し、前記凹面状の側面部または平坦部（縁部）が、前記絶縁トレンチ（１０）のそれぞれの中心（中線）を指す尖端（１８”）に収斂する請求項１３に記載のＳＯＩ絶縁トレンチ構造。
【請求項１５】
請求項１から１４の一項に記載の絶縁トレンチ構造を構造化するためのレイアウトパターンまたはレイアウト方法。
【請求項１６】
前記絶縁トレンチ構造が埋め込み絶縁層に至るまで形成される請求項１または２に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１７】
前記区域（１２）の１つが高電圧、特に１００Ｖを超える電圧用の少なくとも１つの素子を担持し、別の隣接する区域（１２’）が低電圧、特に５０Ｖ未満の電圧用の素子を担持する請求項１または６に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１８】
前記第２の絶縁トレンチ（１１）が、前記遷移領域（１００）内の遷移トレンチをそれぞれ連結するそれぞれ２つの絶縁トレンチ（１０、１０’）と実質的に同じ幅を有するある種の遷移トレンチを形成する請求項１または６に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１９】
前記第１（および第２）の絶縁トレンチ（１０、１０’）が大きいアスペクト比、特に少なくとも４：１から１７：１のアスペクト比を有する請求項１または６に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項２０】
前記絶縁トレンチ構造がＳＯＩシリコンウエーハ上に配置される請求項１または６に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項２１】
前記連結する第２の絶縁トレンチが連結トレンチ（１１、１１’）である請求項１に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項２２】
前記面取りされた角部が９０°を超える角度をなして形成される請求項３に記載の絶縁トレンチ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁トレンチの交差部および／または合流部の幾何形状（レイアウト）によって絶縁状態が改善され、誤り率が低下し、加工工程が簡略化される、トレンチ絶縁半導体領域用の、例えばスマートパワー技術用の、特にシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）シリコンウエーハ用のアスペクト比が高い絶縁トレンチ（Ｔｒｅｎｃｈｅｓ）に関する。絶縁状態とは電気絶縁を意味し、これは絶縁強度と言い換えることもできる。
【背景技術】
【０００２】
例えばＳＯＩシリコンウエーハのような半導体キャリヤ材料内の絶縁トレンチは、集積回路、特にスマートパワー回路内で異なる素子（例えばトランジスタ）または区域全体を互いに絶縁して、これらを異なる電位に適するようにするために使用される。その際に絶縁トレンチは、特許文献１、または特許文献２にも記載されているように、例えば絶縁されなければならない素子または絶縁されなければならない区域を環状に囲むことができる。
【０００３】
さらに特許文献３は、絶縁されなければならない素子が絶縁トレンチ網によって分離されるトレンチ構造を記載しており、同明細書の図１は絶縁トレンチの交差点（図１ａ）およびＴ字路もしくは合流部（図１ｂ）を示している。
【０００４】
本明細書に示されている図１ａおよび図１ｂには、絶縁トレンチの両側がウエーハの能動シリコン層の区域Ｂによって囲まれるように、絶縁トレンチＡが広さ、または幅１４を有して形成されている能動シリコン層１２の平面図が示されている。交差部または合流部には絶縁トレンチの対角幅１６が生ずる。この場合、交差部の対角幅１６は直線的に延びる単一の絶縁トレンチＡの幅１４よりもかなり広い。図示した実施例では、幅１６は幅１４の約１．４倍であり、図１ａの交差部および図１ｂの合流部の場合も同様である。特許文献４には例えば絶縁トレンチＡの構造が記載されている。
【０００５】
本願の図２はＳＯＩ基板内の絶縁トレンチＡの断面図を概略的に示している。素材は支持板、基板２０、能動シリコン層１３、および支持板２０を能動素子用に使用されるシリコン層１３から絶縁する埋め込み酸化物２２からなるＳＯＩウエーハである。エッチングされた絶縁トレンチ１０の側壁に先ず、例えば二酸化シリコンのような誘電体である絶縁層２４が堆積される。引き続き、絶縁トレンチに、例えばポリシリコンである充填材２６が充填され、平坦化される。
【０００６】
絶縁トレンチを充填するための充填層２６の蒸着は例えば化学気相成長法または物理気相成長法（ＣＶＤまたはＰＶＤプロセス）によって行う。充填層２６の蒸着の際にそれぞれの絶縁トレンチはトレンチの両側（側面）から被覆されるので、（交差部の外側の）直線的な絶縁トレンチを充填するには、層の厚さは理論上、幅１４の少なくとも半分である必要がある。しかし、完全に充填するには交差部または合流部、ひいては幅１６も考慮に入れなければならないので、絶縁トレンチシステム全体を完全に充填するにはそれでは不十分である。したがって、そのために必要な層の厚さは幅１６の少なくとも半分であり、したがってトレンチ幅１４を充填するために必要であるはずの層の厚さよりもかなり厚い。しかし、層の厚さがより厚くなることは処理時間が長くなり、ひいては誤り率が高くなり、処理コストが高くなることを意味する。
【０００７】
しかし、蒸着時間を短縮するために絶縁トレンチシステムの幅を全体として狭くすることは通常は適切なアプローチではない。一方では部分的にある一定の寸法が守られる必要があり、他方では、絶縁するトレンチの安定したエッチング処理のためにはある一定のアスペクト比が、ひいては所定の厚さの能動シリコン層では、絶縁するトレンチに特定の幅が必要である。したがって、絶縁トレンチの幅１４を単に縮小するだけでは、蒸着時間を最短にするという要件を満たすことができない。
【０００８】
従来の絶縁トレンチの別の問題点は、絶縁トレンチの９０°の交差部および合流部（いわゆる遷移部または遷移領域）に、絶縁される電圧が高い場合は電気的破壊をもたらす可能性がある尖った辺部が形成されることである。尖った辺部の代わりに概念的には（角部での）「先鋭辺部」を想定することもできる。
【０００９】
特許文献５（Ｔｓｅｎｇ）は、絶縁トレンチの合流領域内の絶縁される区域を三角形または半円に形成することにより合流点での幅が縮小されることによって、合流部でのポリシリコンの充填が改善される絶縁トレンチを記載している。同明細書の第７段２５〜２８行、および図７の参照番号７０４を参照されたい。しかし、交差部の問題点には言及されていない。
【００１０】
特許文献６（Ｂｕｌｕｃｅａ等）は、多角形として、例えば六角形として設けられた絶縁トレンチによってゲートが囲まれることによってゲートの絶縁強度が高められるパワーＭＯＳＦＥＴを記載している。しかし、この文献は絶縁トレンチの効果的な充填の問題に関しては何ら示唆していない。
【特許文献１】米国特許第５，７３４，１９２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３９４，６３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２８３，４６１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５２４，９２８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，３３５，２６０号明細書
【特許文献６】米国特許第５，０７２，２６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、トレンチ壁の角部での辺部の鋭さを低減し、交差領域または合流領域でもできるだけ均一な絶縁トレンチ幅を備える絶縁トレンチの構造を提供することにある。充填層の蒸着の際に、できるだけ少ない経費でトレンチをすき間なく充填できる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、請求項１、６、１２および１３に記載の特徴によって達成される。レイアウト方法は請求項１５から理解される。
【００１３】
一態様では、半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造は、交差領域または合流領域を形成する絶縁トレンチを設けて提供される。区域は、交差領域および／または合流領域内で面取りされた、または丸み付けされた角部を有する絶縁トレンチによって画定され、互いに絶縁される。さらに、交差領域または合流領域内の絶縁トレンチの幅を交差領域および／または合流領域外の絶縁トレンチの幅に対して適合させるための中心アイランドが交差領域または合流領域内に配置される。
【００１４】
交差領域または合流領域内に中心アイランドを設けることによって、有効トレンチ幅（広さ）の拡大を縮減することができる。中心アイランドがなければ拡大は特に顕著になるであろう。危険な交差部または合流部の角部に、もう尖っていない（もう鋭くない）辺部があるため、さらに大きい拡がりが生ずるはずであるが、これはまさに中心アイランドによって回避される。
【００１５】
それによって、できるだけ均一な薄い層の厚さで、すなわちできるだけ短い蒸着時間で、ひいては少ない誤り率とコストでトレンチを充填できるようにするために、絶縁トレンチの交差部および合流部の角部の辺部の先鋭さ（辺部の鋭さ）を軽減し、トレンチの遷移領域内の適合されたトレンチ幅を含む絶縁トレンチの構造を利用できる。角部の「平坦化」、および丸み付けまたは面取りを、遷移領域内に尖った角部がもうない（鋭い辺部がない）と言い換えられる。このような遷移領域は合流部（少なくとも３つのトレンチ）、または交差部（少なくとも４つのトレンチ）であると理解されたい。３つ未満のトレンチは考えられず、したがって連続するトレンチの角部分はない。したがって、第１のトレンチの合流または交差の際に、（そのような「領域」として）遷移ゾーンが生じ、その内側で連結トレンチが絶縁を担い、互いに連続して延びるそれぞれ２つの第１のトレンチを連結する。それによって、例えば１００Ｖを超える高圧と５０Ｖ未満の低圧の素子用の隣接区域の相互の絶縁状態が保たれる。
【００１６】
本発明は、交差部および合流部での絶縁トレンチの幅を、この部分の外側の直線的な絶縁トレンチの所定幅に縮小すると同時に、高圧に対する絶縁トレンチの絶縁効果をも向上させる。トレンチ壁の尖った角部の辺部の鋭さは角部の面取りによって軽減され、そこでより高い電圧用の絶縁効果が改善され、遷移領域内の絶縁トレンチの不都合な拡がりが防止される。
【００１７】
（絶縁トレンチと９０°を超える角度をなして絶縁されなければならない区域を形成する）面取りされた角部は、トレンチ内の対応する電界強度の明らかな低減をもたらし、これは絶縁される個々の区域の電位が大きく異なる用途では有利であり、しかも、例えば対応する大きい角度、例えば９０°を超えるまたは１３０°を超える角度をなす直線的な周縁構造の形状の簡単なレイアウト形態を利用できる。その際、対応する周縁構造をも中心アイランドに設けることができるので、中心アイランドを極めて効果的に面取り部に適合させることができる。このように既にレイアウトで効果的な幾何形状を使用することができ、必要に応じたフォトリソグラフィおよびエッチングによる絶縁トレンチ自体の構成中に、対応する丸み付けを必ずしも意図的に行う必要はない。
【００１８】
別の態様では、それぞれ収斂する絶縁トレンチによって画定される遷移領域内の鋭くない／尖っていない角部領域が、例えば対応するレイアウトパターンの構成時に既に丸み付けされるので、絶縁特性を極めて効果的に改善することができる。
【００１９】
その際、有利な実施形態では、中心アイランド内には丸みに適合された領域が、例えば凸面状の外面の形状の少なくとも一区分として設けられるので、丸みだけで連結する絶縁トレンチの僅かな幅に達し、したがってこの幅は基本的に（遷移領域としての）交差部または合流部の外側のトレンチの幅に対応することができる。
【００２０】
別の態様では、トレンチの製造を可能にし、充填特性および絶縁特性に関する改善を既にレイアウト構造内に固有に含む絶縁トレンチの適切なレイアウトパターンが提供されるので、処理工程に依存する要因の影響がより少なく、ひいては処理工程の構成の際により多くのフレキシビリティが許容される。
【００２１】
中心アイランドは遷移領域内の連結するトレンチの充填を介してのみ、絶縁されなければならない区域の周縁と物理的に接触する。このようなアイランドの形態は、絶縁されるトレンチ内の充填物質によって完全に囲まれた実際のアイランドと見なされるべきである。
【００２２】
有利な実施形態は以下の記載に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ここで図面を参照した実施例に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
本明細書には同一の、または類似の部品がすべて同じ参照符号で示される以下の図面が含まれる。本発明の実施例を記載する。
【００２５】
図３が示すように、絶縁トレンチが半導体素子配置内に実装された場合、トレンチ絶縁構造は、区域１２、１２’、および１２＊を画定し、互いに絶縁する絶縁トレンチ１０、１０’、１０”および１０＊を含んでいる。示された図面では、絶縁トレンチは、レイアウト、例えば実際のトレンチを構成するために使用されるフォトマスクのパターンでもよく、または実際の構造の概略的な構成を表すこともできる。トレンチの充填は図２のように行うことができる。
【００２６】
４つの絶縁トレンチの交差領域１００内には面取りされた角部領域１０ａが含まれ、交差部または交差領域１００の中心には、適当な辺長３２を有する中心アイランド１８が残されている。図示した実施例では、９０°の交差部が形成されているが、別の交差角を用いることも可能である。発生する鋭い、または尖った９０°の角度は面取りされた角部領域１０ａを設けることによって「緩和」されるので、周縁の区域１２、１２’は内側のそれぞれの絶縁トレンチ部分１１、１１’と明らかに９０°を超える、好ましくは１３０°を超える角度をなす。さらに、交差部１００内の幅３０は幅１４とより良く適合するので、先に説明したように改善された充填状態が生ずる。その際、交差領域１００の構成時に幅１４よりも狭い所定の幅３０のために必要な処理工程の信頼性が保証される限り、幅３０は図示のように、やや広くても、実質的に同じでも、狭くてもよい。連結するトレンチ１１、１１’、１１”および１１＊の内幅３０と、この場合は交差領域である遷移領域１００外のトレンチ１０、１０’、１０”および１０＊の幅３０との比率は常に明らかに１．４未満である。
【００２７】
図示した実施形態では、直辺が絶縁トレンチの直線的な側壁に対して４５°回転された中心アイランド１８が使用されている。したがって、絶縁トレンチ１０自体は交差点１００で９０°の角部を有しておらず、例えばＳＯＩ基板の能動シリコン層を表す区域１２、１２’などの１３５°の角度で斜切されている。それによって、高圧の用途にとって危険な９０°の角部がなくなる。
【００２８】
形状が対応して適合された中心アイランド１８と組み合わせて、９０°以外の角度で収斂する、または交差する絶縁トレンチを使用することもできる。これもトレンチ１１などによって完全に囲まれる。
【００２９】
図３ａは合流部１００ａが図示されている実施形態を示しており、中心アイランド１８’は図３のアイランドと類似した構成を有している。この実施形態でも、合流部１００ａ内の絶縁トレンチ１０、１０’、１０”の不都合な大幅な拡がりは実質的に避けられ、中心アイランドには同じ寸法を用いることができるので、図３の交差部１００の場合に生じたものと類似の構成条件が図３ａの合流部１００ａの場合も得られる。連結トレンチ１１、１１＊は外側のトレンチ１０、１０’、１０＊の広さ／幅１４と少なくとも近似している。
【００３０】
別の実施例では、図３ａの合流部用の中心アイランド１８’の寸法および／または形状が、図３の対応する交差部用の中心アイランド１８の寸法および／または形状と異なっていてもよく、例えばアイランド１８を全体がトレンチによって囲まれた三角形として形成してもよく、その場合は、斜辺は区域１２’’’に隣接し、間隔を隔ててこれに割り当てられる。
【００３１】
図３ｂは、トレンチ幅３０’が幅１４’にほぼ対応し、むしろ図３ｃに等縮尺で示されている（幅１４’、３０’）さらに別の９０°交差部１００’を概略的に示している。図示した実施例では、広さまたは幅３０’は絶縁トレンチの充填される広さまたは幅１４’に適合され、したがって交差領域内のトレンチの均一な充填がなされる。したがって、交差領域１００’の内側でも外側の領域と比較してほぼ同じ構成条件に達する。
【００３２】
図４は、区域１２の「角部」１０ｂが丸み付けされているので、既にレイアウトから鋭い辺部が生じず、中心アイランド１８’が前述のように遷移領域１００”内の狭いトレンチ幅をもたらす別の実施形態を示している。図示した実施形態ではさらに、互いに絶縁される領域１２、１２’の丸み付けされた角部１０ｂ（凸面状角部）とは異なり、凹面状の丸み、ひいてはアイランド１８’の凹面状の外面または側壁部分（側面）が設けられているので、丸み領域自体で絶縁トレンチ１１の比較的一定の幅３０”に達する。
【００３３】
その際に凹面状領域の端部の尖端１８”は、外側から来る絶縁トレンチ、例えば１０”の中心１０１の方向を実質的に指している。
【００３４】
さらに別の実施形態は、隣接区域よりも電圧が高い素子を有する区域１２が絶縁トレンチ１０、１０’によって電気的に絶縁される、半導体素子配置内の絶縁トレンチ（レイアウト）の交差および合流領域内のＳＯＩ絶縁トレンチ構造に関するものである。
【００３５】
高電圧とは１００Ｖを超え、低電圧の素子を有する、または低電圧素子用の区域１２’は、高／低電圧の概念に通常の専門用語からずれない意味を付与するため５０Ｖ以下用にしか提供されない。
【００３６】
互いに絶縁されなければならない区域１２の角部は交差または合流領域内で面取りされ、交差領域または合流領域の中心には、区域１２内と同じ材料からなるが未加工の中心アイランドが設けられ、その形状は、１つの絶縁トレンチ１０から、絶縁トレンチ１０と近似的に同じ幅３０を有する別の絶縁トレンチ１０’へのある種の遷移トレンチが形成されるように、面取りされた角部の輪郭形状に適合されている。これらの「遷移トレンチ」は外側の絶縁トレンチの内側の連結トレンチである。内側または外側は遷移領域、またはちょうどその外側と言い換えられる。
【００３７】
前述の実施形態のさらに別の変形形態では、交差または合流領域内の絶縁される区域１２の角部が丸み付けされ、中心アイランド１８’は（凸面状）丸みと対向する凹面状の縁部または平坦部を有している。凹面状の側面は、外側の絶縁トレンチの中心、例えばトレンチ１０”の中線１０１の方向を指す尖端１８”に収斂して構成されている。
【００３８】
すべての実施例は、絶縁される半導体区域の、面取りされ、および／または丸み付けされた角部領域が作製されることによって、絶縁トレンチの危険領域（交差部および合流部）の絶縁特性が改善される絶縁トレンチ構造および対応するレイアウト（ならびに方法）をも提供し、危険領域での有効トレンチ幅を適合（少なくとも明白に縮小）させるために中心アイランドを設けることによって、エッチングおよび充填状態が危険領域の外側の領域と同様に調整される。
【００３９】
それによって、絶縁トレンチ構造は、パワー素子が小信号素子と共に同じチップ上に集積されるスマートパワーなどの用途で、絶縁されなければならない素子間に高い電圧差が生ずる半導体素子配置用に特に適している。例えばトレンチ幅が３μｍを超え、トレンチの深さが４０μｍまたは５０μｍを超える場合、この絶縁強度を有するトレンチのアスペクト比は４：１以上である。
【００４０】
絶縁トレンチは典型的には４：１を超え、特に１０：１を超えるまでの、さらに好ましくは約１５：１の範囲のアスペクト比を有している。１６：１と１７：１の間の実施形態では、幅は約３μｍであり、深さは約５０μｍである。その点では図面の表示は等縮尺と見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１ａ】交差部を有する通常の絶縁トレンチ構造の概略平面図である。
【図１ｂ】合流部を有する通常の絶縁トレンチ構造の概略平面図である。
【図２】記載の実施例にも利用可能な、充填された通常のトレンチ構造の概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に対応する絶縁トレンチの９０°交差部の概略平面図である。
【図３ａ】中心アイランドを有する合流部の概略平面図である。
【図３ｂ】交差領域内のトレンチ幅１４’、３０’が交差領域外のトレンチの幅１４’にほぼ等しい、９０°交差部の概略図である。
【図３ｃ】縮尺上、より正確な幅表示１４’、３０’を示した図３ｂの図である。
【図４】丸み付けされた角部を有する図３のさらに別の変化形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  絶縁トレンチ
１０ａ  面取りされた角部
１０ｂ  角部の丸み
１３  能動シリコン層（区域）
１４  個々の絶縁トレンチ１０’の幅
１６  複数の絶縁トレンチの交差点内の絶縁トレンチの対角幅
１１  遷移トレンチ（遷移領域内の連結する絶縁トレンチ）
１８  中心アイランド
１８’  別の中心アイランド
２０  支持板／基板
２２  埋め込み酸化物
２４  絶縁層
２６  充填層
３０  能動シリコン層１２と中心アイランド１８との間の絶縁トレンチ１１の幅
３２  中心アイランド１８の辺長
１００  交差領域
１００ａ  合流領域
１００  遷移領域
１００ａ  遷移領域
１０’  別の絶縁トレンチ
１０”  別の絶縁トレンチ
１０＊  別の絶縁トレンチ
１１’  遷移領域内の連結トレンチ
１１”  遷移領域内の連結トレンチ
１１＊  遷移領域内の連結トレンチ
１２  互いに電気的に絶縁された区域
１２’  互いに電気的に絶縁された区域
１２”  互いに電気的に絶縁された区域
１２＊  互いに電気的に絶縁された区域
１００’  別の交差領域
１００”  別の交差領域
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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