(57)【要約】本発明は、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）シリコンウエーハ内のトレンチ絶縁されたスマートパワー技術用の、アスペクト比が高い絶縁トレンチ（Ｔｒｅｎｃｈｅｓ）に関する。絶縁トレンチ（１０、１０’）の交差部および合流部（１００、１００’）の特別の幾何的構成（レイアウト）によって、誤り率が低下し、仕上げ工程が簡略化される。
2009518839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、絶縁トレンチ構造が、
交差領域または合流領域（１００、１００’）を形成する絶縁トレンチ（１０；１０’）
と、
前記絶縁トレンチによって画定され、互いに電気的に絶縁された半導体材料からなる区域（１２）とを有し、
前記絶縁トレンチによって分離された２つの半導体区域（１８、１２；３６）の間隔が、前記交差領域または合流領域内で縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項２】
前記交差領域および／または合流領域内の前記絶縁トレンチの幅が、前記区域の突起部（３６）によって縮小される請求項１に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項３】
前記交差領域および／または合流領域内に、前記半導体区域の１つとして半導体材料からなる絶縁された中心アイランド（１８）が設けられる請求項１または２に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項４】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面が前記絶縁トレンチの前記トレンチ辺部の長手方向に対してほぼ４５°回転されている請求項３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項５】
前記交差領域内のスリット幅が前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項３または４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項６】
前記区域の少なくとも幾つかが、異なる電位での動作用に備えられる請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項７】
半導体材料からなる前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成され、前記絶縁トレンチが充填前は少なくとも前記埋め込まれた絶縁層までの深さを有する請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項８】
異なる電位用の区域（１２）が絶縁トレンチ（１０’；１０）によって互いに電気的に絶縁される、絶縁トレンチの交差領域を有する半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、
前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の前記交差部の中心に前記区域（１２）と同じ材料からなる中心アイランド（１８）が設けられ、該中心アイランドの形状、大きさ、および位置は、交差面の大きさが縮小されて、絶縁トレンチ幅（１４）に対して幅（３０）が縮小された１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移部が与えられるように形成される絶縁トレンチ構造。
【請求項９】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面に関して、前記絶縁トレンチのうちの少なくとも１つが、前記トレンチ辺部の長手方向に対して４５°回転している請求項８に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１０】
前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成された半導体層内に配置される請求項８または９に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１１】
補足的に中心アイランド（１８’）を有する絶縁トレンチの合流領域を備える請求項８から１０のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１２】
前記遷移部内に生ずる前記交差領域内のスリット幅は、前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項８から１１のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１３】
半導体素子配置の絶縁トレンチの少なくとも交差領域内の絶縁トレンチ構造であって、異なる電位用に備えられた半導体区域（１２）が前記絶縁トレンチ（１０、１０’）によって互いに電気的に絶縁され、
前記交差領域内の前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の幅が前記半導体区域の突起部（３６）によって縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項１４】
前記半導体区域が、埋め込まれた絶縁層によって形成される請求項１３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１５】
前記絶縁トレンチの幅が縮小された合流領域を備える請求項１３または１４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１６】
半導体層内に絶縁トレンチ構造を製造するためのレイアウトパターンであって、前記絶縁トレンチによって分離される交差領域内の半導体区域（１８、１２；３６）からの間隔が、それぞれの直線的絶縁トレンチ部分の最大トレンチ幅よりも小さくなるように形成されるレイアウトパターン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシリコンウエーハなどの基板上、および特にＳＯＩウエーハ上に製造され、半導体層内に半導体区域が絶縁トレンチによって画定される半導体素子配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＯＩシリコンウエーハ内の絶縁トレンチは、集積回路、例えばスマートパワー回路内で、異なる構成素子（例えばトランジスタ）または異なる電位を有する区域全体を互いに絶縁するために使用される。その際に絶縁トレンチは、例えば特許文献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構成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。さらに、特許文献３は、絶縁されなければならない構成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、図１ａに示されているように、絶縁トレンチの交差点（同明細書の図１ａ）およびＴ字路、すなわち合流部（図１ｂ）が生ずる。
【０００３】
図１ａおよび図１ｂには、絶縁トレンチＡの両側がウエーハの能動シリコン層１２、１２’の区域によって境界付けられるように、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Ａの対角幅１６が生ずる。この場合、交差点の対角幅１６は直線的に延びる個々の絶縁トレンチ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倍である。
【０００４】
例えば特許文献４には絶縁トレンチＡの構造が記載されている。この明細書に含まれる図２はさらに、本発明にも使用可能なＳＯＩ基板内の絶縁トレンチの側面図が概略的に示されている。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Ａの側壁に先ず、絶縁層２４、例えば二酸化シリコンのような誘電体が堆積される。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。トレンチＡは能動シリコン層１３から生ずる双方の区域１２、１２’を分離する。
【０００５】
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。充填層の蒸着の際に絶縁トレンチはトレンチの両側から被覆されるので、交差点がない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領域、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、誤り率が高くなり、処理コストも高くなることを意味する。
【０００６】
特許文献５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率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】
【０００７】
本発明の目的は、交差点および合流点でもトレンチ用の充填層の蒸着の際にできるだけ少ない費用で充填を可能にする絶縁トレンチ構造および形状、またはレイアウトを提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために本発明によって、絶縁材料および充填材料の蒸着の際に、最大スリットサイズ、すなわちエッチング工程の後に絶縁トレンチ構造の周縁を画定する半導体材料の最大間隔が、交差領域および／または合流領域の外側の絶縁トレンチの直線部分内よりも小さくなるように、生じた幅の適合化が絶縁トレンチの交差または合流領域内で局部的に行われる半導体素子内の絶縁トレンチ構造の形状が提供される（請求項１）。このようにして、実質上所望のアスペクト比が保たれつつ、絶縁トレンチ構造のアスペクト比、すなわちトレンチ幅に対するトレンチ深さの比率が交差領域および／または合流領域のみで局部的に高められる。それによって、従来の技術では交差領域および／または合流領域内でスリット幅がより大きいために要する、より長い処理時間の必要なく、絶縁トレンチ構造の効率的な充填を達成可能である。
【０００９】
短い蒸着時間と少ない誤り率で、より薄い層の厚さでも、低減されたコストでトレンチを充填できるようにするため、可能な最小幅を有する絶縁トレンチ構造、ひいてはその形状が提案される。しかしトレンチの安定したエッチング工程のため、他方ではさらに、交差領域および／または合流領域の外側で特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トレンチの最小幅が維持される。
【００１０】
その際に、スリットの寸法、すなわち縮小された寸法を有する領域内の有効トレンチ幅がさらに絶縁、エッチング、およびスリット充填挙動の要件を満たし、それに対してより大きい幅を有する絶縁トレンチの主要部分（交差領域および／または合流領域の外側の直線部分）がそれでも全体的に比較的短い処理時間で極めて信頼できる機能および構造化挙動をもたらすように、交差点および／または合流点での絶縁トレンチの幅の局部的な縮小が、対応する処理要件および構成部品要件によって適合化される。
【００１１】
一態様（請求項１）によれば、半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造が提供される。絶縁トレンチ構造は、交差領域および／または合流領域を形成し、絶縁トレンチによって互いに電気的に絶縁される半導体材料からなる区域を画定する絶縁トレンチを含んでいる。その際、絶縁トレンチによって分離される２つの半導体区域の間隔は交差領域および／または合流領域内で縮小される。
【００１２】
交差領域および／または合流領域の外側の分離される２つの半導体区域の間隔と比較して、トレンチによって分離される交差領域および／または合流領域内の２つの半導体区域の間隔の縮小、すなわちトレンチ幅によって前述の利点がもたらされる。
【００１３】
その際に、充填過程で充填されなければならないスリット幅の局部的な縮小は、一実施形態では交差領域および／または合流領域内に半導体材料の突起部を設けることによって達成され、一方、別の実施形態では構造化の際に半導体材料からなる中心アイランドがこの領域内に保持される。それによって、従来のレイアウトパターンとは異なり、本発明によって一方では絶縁強度およびエッチング挙動に関する最小限の要件が満たされるが、より短い処理時間で確実に充填が達成されるように交差領域および／または合流領域が形成される。
【００１４】
これに関連して、半導体材料からなる中心アイランドは、交差領域および／または合流領域内の適切なレイアウトでは、本来の構造化過程で、すなわちエッチングマスクの形成時、ならびに本来のエッチング過程で、エッチング時に、半導体層を上から見た場合に全側面がスリットまたはトレンチによって囲まれる最初の半導体層の材料が交差領域および／または合流領域内に局部的に留まる結果となる措置を講じるものであると理解されたい。その際、絶縁トレンチの概念と同様に、中心アイランドの概念も、対応するスリットまたはトレンチ部分が適宜の充填材料で充填されるので、中心アイランドは、平坦化段階後に上から見て充填材料によって横から囲まれる半導体材料を表す、充填過程後の素子構造を記述するものである。
【００１５】
幾つかの実施形態では、半導体層は埋め込まれた絶縁層上の材料層として設けられるので、ＳＯＩアーキテクチャが生じ、その際に絶縁トレンチは少なくとも埋め込まれた絶縁層まで延びることができる。それによって、絶縁トレンチによって画定される半導体区域は互いに電気的に完全に絶縁されるので、動作時には極めて異なる電位を調整できる。例えば、約５０Ｖ、および明らかにそれ以上の範囲、例えば１００Ｖから６００Ｖ、およびそれ以上である、電力用途で発生することがあるような電圧は、例えば、適宜の絶縁トレンチによって分離された半導体区域内で小信号電圧によって確実に処理されることができる。この構成では、中心アイランドも残りの半導体区域からガルバニック分離され、それによって無電位の、すなわち周囲の絶縁されなければならない区域によって接触されない「アイランド」を形成する。
【００１６】
別の態様では、絶縁トレンチ構造は半導体素子配置の絶縁トレンチの少なくとも交差領域内で提供され、動作中に異なる電位を有する区域は絶縁トレンチによって互いに電気的に絶縁される。絶縁トレンチの交差部の中心にはこの区域と同じ材料からなる中心アイランドが設けられ、その形状、大きさ、および位置は、交差面の大きさが縮小されて、幅が絶縁トレンチ幅よりも縮小された１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移部が与えられるように形成される。
【００１７】
それによって、交差部の中心の有効スリット幅が明らかに縮小するので、充填過程での前述の利点が生ずる。
【００１８】
有利な実施形態では、中心アイランドは正方形の形状を有し、その直辺が少なくとも１つの絶縁トレンチのトレンチ側面の長手方向に対して４５°回転されている。
【００１９】
それによって特に９０°の交差部ではトレンチのレイアウトの簡単な幾何構造が生じ、さらにあり得る半導体区域の鋭角的な領域が半導体アイランドの直線的な対向側面と交差するので、構造化過程および充填過程が確実に進展する。
【００２０】
有利な実施形態では、中心アイランドが絶縁トレンチの合流領域内にも設けられるので、絶縁トレンチの任意の構造を網状に実現可能であり、その際に改善された充填特性の利点は保たれる。
【００２１】
同様にして、幾つかの実施形態では縮小されたスリット幅を有する合流部が設けられ、これは適宜に形成された材料突起部によって達成される。
【００２２】
幾つかの実施形態では、充填挙動を改善するために様々な構造化措置を組み合わせることが可能であり、例えば絶縁挙動、エッチング挙動、または充填挙動に関して対応する交差領域および／または合流領域の特性を適合化する際に大幅な多様性が得られる。
【００２３】
幾つかの実施形態ではさらに、本発明による概念を合流部または交差部のない絶縁トレンチの角部領域にも適用できる。
【００２４】
本発明の解決手段を９０°ずれた角度を有する交差部および合流部にも適用可能であることは本発明の解決手段の範囲内にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
ここで図面を参照した実施例に基づいて本発明を説明する。以下の図面で同一のまたは類似の構成部品は同一の参照符号で示される。
【００２６】
図面を参照して例示的な実施形態を記載するが、図面は実際の半導体素子配置の概略的な表示でもあり、それを製造するために適するレイアウト構造でもあるものと理解されたい。したがって実際の半導体素子配置では、処理工程に制約されて、図示した形態から、ひいては本来のレイアウトからずれが生ずることがある。例えば、図示した辺部および角部は本来の構成素子ではやや丸み付けされることがある。
【００２７】
図３は、素子配置１５０またはそのレイアウトの一部を示している。絶縁トレンチ１０、１０’は、一実施形態ではシリコン材料である半導体材料からなる区域１２を画定しており、目的とする構成部品特性にとって必要ならば別の材料を使用してもよい。絶縁トレンチ１０’によってそれぞれ２つの区域１２、１２’が分離されるので、分離された半導体区域の間にスリットが生じ、これは既に前述したように後に適宜の充填材料によって再び充填される。図示した実施形態では、トレンチ幅１４を有する４つの直線部分１０’が交差領域１００を形成する。
【００２８】
絶縁トレンチの幅、すなわち交差点または交差領域１００内の有効スリット幅の縮小は、図示のように、交差領域１００の中心に辺長３２を有する例えばシリコン材料１３の形態の、区域１２に対応する半導体材料からなる中心アイランド１８が残されることによって達成可能である。それによって絶縁トレンチの充填されなければならない幅、すなわち有効スリット幅が幅３０に縮小され、交差領域１００の外側に所望の設計幅１４を有するトレンチ１０’を充填するために対応するより薄い（縦の）層を使用可能である。
【００２９】
図示した実施形態では、中心アイランド１８を本来のトレンチ経路に対して４５°回転させて配置することによって、交差領域１００内の絶縁トレンチの充填されるべき最大スリット幅３４ａが縮小され、区域１２のうちの１つの区域の角部と中心アイランド１８の辺部（側面）との間の間隔３０に近似した値に達する。交差点または交差領域１００内の充填されなければならないスリットの対角幅または対角の広さは、一実施形態では中心アイランド１８の配置によって、対角距離３４ａと３４ｂとの合計が交差領域１００の外側の絶縁トレンチ幅１４の値と近似的に対応するように縮小される。しかし、その際にトレンチのエッチングおよびトレンチ絶縁層の作製時のエッチング速度への影響をできるだけ少なくし、または避けるために、中心アイランド１８は任意に大きくは形成されない。
【００３０】
中心アイランド１８の辺長３２を対応して実施することによって、残された充填されなければならない最大幅３４ａまたは３４ｂが直線的な絶縁トレンチ１０’の幅１４のほぼ半分に対応することが達成される。それによって、蒸着される充填層の最小の厚さで絶縁トレンチ１０’の構造１０全体が隙間なく充填され得る。最小の厚さはまたしても、最短の処理時間、低減される弾性応力、および充填段階の最低の処理コストをも意味する。
【００３１】
図３ａは、領域１００’内の充填されるべき有効スリット幅の縮小も達成されるように中心アイランド１８’が設けられるトレンチ１０’の合流領域１００’を概略的に示している。
【００３２】
非接触半導体材料として設けられる中心アイランド１８、１８’は、交差領域内の有効スリット幅の縮小にも関らず十分に高い絶縁強度を達成できるので、それによって例えばスマートパワーの用途の場合のように、動作時に区域１２が高い電位差を有することができる。したがって、区域１２および１２’は数１００ボルト以上の電位差を有することができる。トレンチ１０’には電位差として電圧が印加される。
【００３３】
一実施形態では、半導体素子配置１５０用の、および／または半導体素子配置内の幅１４を有する絶縁トレンチ（レイアウト）１０’の交差領域および合流領域１００、１００’内のＳＯＩ絶縁トレンチ構造が提供される。異なる電位を有する区域１２は絶縁トレンチ１０’によって互いに電気的に絶縁され、絶縁トレンチ１０’の交差部または合流部１００、１００’の中心に区域１２と同じ材料からなるが表面が未加工の中心アイランド１８または１８’が設けられ、該中心アイランドの形状、大きさ、および位置は、交差面または合流面の大きさが縮小されて、絶縁トレンチ幅に対して幅が縮小された１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移部が与えられるように形成される。充填されなければならないスリット幅は、中心アイランド１８または１８’の残された半導体材料によって、図１ａおよび１ｂに示されるような従来の交差部および合流部と比較して小さい。
【００３４】
図４は、例えば約１００Ｖから２００Ｖまたはそれ以下の範囲の、より低い電圧用の半導体素子１５０の実施例を示す。この場合、図示された部分はより小さい電位差を有する広い面積の領域を表すことが可能なので、隣接の区域１２は少なくとも局部的に小さい絶縁間隔を許容し、別の領域では図３、３ａに関連して記載した比率が支配的であり、したがって中心アイランド１８、１８’を有する対応して形成された絶縁トレンチを設けることも可能であり、または構成部品１５０全体に概して低い動作電圧が供給される。
【００３５】
電圧がより低いため交差点または交差領域１００内の中心アイランドは存在しない。絶縁トレンチの幅１４は交差領域、少なくとも交差領域１００の中心、または本来の交差点で縮小される。絶縁トレンチ１０”の幅１４を３８に縮小する基板突起部３６が生ずる。絶縁トレンチの対角幅は幅４０に縮小する。対応する寸法、すなわち幅１４のほぼ半分である幅４０である場合は、最小限の層の厚さを有する絶縁トレンチ構造が充填され得る。
【００３６】
図４ａは構成素子１５０の合流領域１００”を示し、充填されるべき有効スリット幅は突起部３６”の領域で４０’に縮小されている。例えば、有効スリット幅４０’は合流領域１００”の外側ではトレンチ幅１４’のほぼ半分に達することができる。
【００３７】
一実施形態では、異なる電位を有する区域１２を絶縁トレンチ１０によって互いに電気的に絶縁する、半導体素子配置１５０の絶縁トレンチの交差領域および合流領域１００、１００’内のＳＯＩ絶縁トレンチ構造（レイアウト）が提供され、交差領域または合流領域１００または１００’内の絶縁トレンチ１０の幅１４は能動シリコン層１２の突起部３６によって縮小される。
【００３８】
図５は、材料突起部３６’によって、点線で示された従来の角部と比較して有効スリット幅の縮小が達成される構成素子１５０の角部領域１１０を示している。図示のとおり、外辺を面取りすることによって、より小さいスリット幅５０が生ずるので、充填挙動の極めて効率的な改善が達成される。
【００３９】
したがって本発明の実施例は、交差領域および／または合流領域内の絶縁トレンチの有効スリット幅または広さが従来の構造と比較して縮小されることによって、特に交差領域および／または合流領域内の充填挙動ならびに熱特性を効率的に改善するためのトレンチ絶縁構造またはレイアウトを提供する。
【００４０】
半導体材料の突起部または半導体中心アイランドによって交差領域および／または合流領域内では、短縮された処理時間で隙間のない充填を達成するように充填条件が調整される。
【００４１】
前述の実施形態は適宜の方法で組み合わせることができるので、トレンチの特性を調整する際に高程度のフレキシビリティが達成される（「構造」として与えられた空間配置でのトレンチおよび交差部ならびに合流部）。したがって、発生する電位差が例えば２００Ｖ以下と小さい、対応する構成部品領域の交差部または合流部では中心アイランドをなくして交差領域および合流領域内では絶縁トレンチの幅を別の方法で縮小することができ、その反対に中心アイランドが設けられると、スリット幅の縮小が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】交差領域を有する半導体素子配置を製造するための従来の半導体素子配置の絶縁トレンチ構造、または対応するレイアウト構造の平面図である。
【図１ｂ】合流領域を有する半導体素子配置を製造するための従来の半導体素子配置の絶縁トレンチ構造、または対応するレイアウト構造の平面図である。
【図２】ＳＯＩ配置内で埋め込まれた絶縁層に達する絶縁トレンチの断面図である。
【図３】本発明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平面図である。
【図４】図３と同様であるが中心アイランドがなく、その代わりに交差領域が狭められた絶縁トレンチを有する別の変化形態の平面図である。
【図４ａ】狭められた絶縁トレンチを有する合流部の平面図である。
【図５】狭窄部を有する絶縁トレンチの９０°角部の平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  絶縁トレンチ
１０’  交差領域および／または合流領域の外側の絶縁トレンチ部分
１３  能動シリコン層、それから形成される区域１２、１２’
１４  交差領域および／または合流領域の外側の個々の絶縁トレンチの幅
１４’  より低い電圧を有する構成素子領域内の交差領域および／または合流領域の外側の個々の絶縁トレンチの幅
１６  交差部の交差点内の絶縁トレンチの対角幅（スリット幅）
１８  交差領域内の中心アイランド
１８’  合流領域内の中心アイランド
２０  支持板／基板
２２  埋め込まれた酸化物
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との角部の間の絶縁トレンチの対角幅（スリット幅）
３２  中心アイランド１８または１８’の辺長
３４ａ  能動シリコン層１２および中心アイランド１８または１８’の角部の間の最大幅
３４ｂ  能動シリコン層１２および中心アイランド１８または１８’の角部の間の最大幅
３６  能動シリコン層１２の突起部
３６’  ９０°角部の突起部または面取り部
３６”  能動シリコン層１２の突起部
３８  交差領域内の縮小された絶縁トレンチ幅
４０  絶縁トレンチの対角幅
４０’  合流領域内のスリット幅
５０  半導体区域の９０°角部の有効スリット幅
１００  交差領域
１００’  合流領域
１００”  別の合流領域
１１０  半導体区域内の９０°角部
１５０  絶縁トレンチ構造用の第１の半導体素子配置またはレイアウト
１５０’  絶縁トレンチ構造用の第２の半導体素子配置またはレイアウト
【図１ａ】
2009518839.tif 000003
【図１ｂ】
2009518839.tif 000004
【図２】
2009518839.tif 000005
【図３】
2009518839.tif 000006
【図３ａ】
2009518839.tif 000007
【図４】
2009518839.tif 000008
【図４ａ】
2009518839.tif 000009
【図５】
2009518839.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月23日(2007.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、絶縁トレンチ構造が、
交差領域または合流領域（１００、１００’）を形成する絶縁トレンチ（１０；１０’）
と、
前記絶縁トレンチによって画定され、互いに電気的に絶縁された半導体材料からなる区域（１２）とを有し、
前記絶縁トレンチによって分離された２つの半導体区域（１８、１２；３６）の間隔が、前記交差領域または合流領域内で縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項２】
前記交差領域および／または合流領域内の前記絶縁トレンチの幅が、前記区域の突起部（３６）によって縮小される請求項１に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項３】
前記交差領域および／または合流領域内に、前記半導体区域の１つとして半導体材料からなる絶縁された中心アイランド（１８）が設けられる請求項１または２に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項４】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面が前記絶縁トレンチの前記トレンチ辺部の長手方向に対してほぼ４５°回転されている請求項３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項５】
前記交差領域内のスリット幅が前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項３または４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項６】
前記区域の少なくとも幾つかが、異なる電位での動作用に備えられる請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項７】
半導体材料からなる前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成され、前記絶縁トレンチが充填前は少なくとも前記埋め込まれた絶縁層までの深さを有する請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項８】
異なる電位用の区域（１２）が絶縁トレンチ（１０’；１０）によって互いに電気的に絶縁される、絶縁トレンチの交差領域を有する半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、
前記区域（１２）が半導体材料からなり、前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の前記交差部の中心に前記区域（１２）と同じ材料からなる中心アイランド（１８）が設けられ、該中心アイランドの形状、大きさ、および位置は、交差面の大きさが縮小されて、絶縁トレンチ幅（１４）に対して幅（３０）が縮小された１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移部が与えられるように形成される絶縁トレンチ構造。
【請求項９】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面に関して、前記絶縁トレンチのうちの少なくとも１つが、前記トレンチ辺部の長手方向に対して４５°回転している請求項８に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１０】
前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成された半導体層内に配置される請求項８または９に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１１】
補足的に中心アイランド（１８’）を有する絶縁トレンチの合流領域を備える請求項８から１０のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１２】
前記遷移部内に生ずる前記交差領域内のスリット幅は、前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項８から１１のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１３】
半導体素子配置の絶縁トレンチの少なくとも交差領域内の絶縁トレンチ構造であって、異なる電位用に備えられた半導体区域（１２）が前記絶縁トレンチ（１０、１０’）によって互いに電気的に絶縁され、
前記交差領域内の前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の幅が前記半導体区域の突起部（３６）によって縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項１４】
前記半導体区域が、埋め込まれた絶縁層によって形成される請求項１３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１５】
前記絶縁トレンチの幅が縮小された合流領域を備える請求項１３または１４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１６】
半導体層内に絶縁トレンチ構造を製造するためのレイアウトパターンであって、前記絶縁トレンチによって分離される交差領域内の半導体区域（１８、１２；３６）からの間隔が、それぞれの直線的絶縁トレンチ部分の最大トレンチ幅よりも小さくなるように形成されるレイアウトパターン。
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月13日(2008.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、絶縁トレンチ構造が、
交差領域または合流領域（１００、１００’）を形成する絶縁トレンチ（１０；１０’）
と、
前記絶縁トレンチによって画定され、互いに電気的に絶縁された半導体材料からなる区域（１２）とを有し、
前記絶縁トレンチによって分離された２つの半導体区域（１８、１２；３６）の間隔が、前記交差領域または合流領域内で縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項２】
前記交差領域および／または合流領域内の前記絶縁トレンチの幅が、前記区域の突起部（３６）によって縮小される請求項１に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項３】
前記交差領域および／または合流領域内に、前記半導体区域の１つとして半導体材料からなる絶縁された中心アイランド（１８）が設けられる請求項１または２に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項４】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面が前記絶縁トレンチの前記トレンチ辺部の長手方向に対してほぼ４５°回転されている請求項３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項５】
前記交差領域内のスリット幅が前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項３または４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項６】
前記区域の少なくとも幾つかが、異なる電位での動作用に備えられる請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項７】
半導体材料からなる前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成され、前記絶縁トレンチが充填前は少なくとも前記埋め込まれた絶縁層までの深さを有する請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項８】
異なる電位用の区域（１２）が絶縁トレンチ（１０’；１０）によって互いに電気的に絶縁される、絶縁トレンチの交差領域を有する半導体素子配置内の絶縁トレンチ構造であって、
前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の前記交差部の中心に前記区域（１２）と同じ材料からなる中心アイランド（１８）が設けられ、該中心アイランドの形状、大きさ、および位置は、交差面の大きさが縮小されて、絶縁トレンチ幅（１４）に対して幅（３０）が縮小された１つの絶縁トレンチから別の絶縁トレンチへの遷移部が与えられるように形成される絶縁トレンチ構造。
【請求項９】
前記中心アイランド（１８）が正方形の形状を有し、その直辺または側面に関して、前記絶縁トレンチのうちの少なくとも１つが、前記トレンチ辺部の長手方向に対して４５°回転している請求項８に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１０】
前記区域が、埋め込まれた絶縁層上に形成された半導体層内に配置される請求項８または９に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１１】
補足的に中心アイランド（１８’）を有する絶縁トレンチの合流領域を備える請求項８から１０のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１２】
前記遷移部内に生ずる前記交差領域内のスリット幅は、前記中心アイランドの配置によって、２つの対角距離（３４ａ、３４ｂ）の合計が前記交差領域（１００）の外側の前記絶縁トレンチ幅（１４）の値と近似的に対応するように縮小される請求項８から１１のいずれか一項に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１３】
半導体素子配置の絶縁トレンチの少なくとも交差領域内の絶縁トレンチ構造であって、異なる電位用に備えられた半導体区域（１２）が前記絶縁トレンチ（１０、１０’）によって互いに電気的に絶縁され、
前記交差領域内の前記絶縁トレンチ（１０；１０’）の幅が前記半導体区域の突起部（３６）によって縮小される絶縁トレンチ構造。
【請求項１４】
前記半導体区域が、埋め込まれた絶縁層によって形成される請求項１３に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１５】
前記絶縁トレンチの幅が縮小された合流領域を備える請求項１３または１４に記載の絶縁トレンチ構造。
【請求項１６】
半導体層内に絶縁トレンチ構造を製造するためのレイアウトパターンであって、前記絶縁トレンチによって分離される交差領域内の半導体区域（１８、１２；３６）からの間隔が、それぞれの直線的絶縁トレンチ部分の最大トレンチ幅よりも小さくなるように形成されるレイアウトパターン。
【国際調査報告】
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2009518839.tif 000012
2009518839.tif 000013
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