(57)【要約】【課題】半導体基板に形成されたトレンチの内部に空洞を残すことなく、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めること。【解決手段】第１導電型の半導体基板１にトレンチ４を形成する。この基板１をガス炉内に入れ、炉内にエッチングガスおよびキャリアガスを供給して、トレンチ４内の露出面を数ｎｍ〜１μｍ程度エッチングし、トレンチ４内の露出面を清浄表面とする。また、このエッチングにより、トレンチ４を上に向かって開き気味の形状とする。このエッチング工程に連続して、炉内に、成長ガス、エッチングガス、ドーピングガスおよびキャリアガスを供給して、トレンチ４内に第２導電型の半導体６をエピタキシャル成長させ、トレンチ４を埋める。トレンチ４を上に向かって開き気味の形状とする代わりに、トレンチ４の側面を、ファセットを形成する面としてもよい。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の半導体基板の表面層に所望のパターンのトレンチを形成する工程と、
ガス炉内で、該炉内にエッチングガスを供給することにより、前記トレンチ内の露出面をエッチングする工程と、
前記エッチングが終了した後に、前記トレンチ内に第２導電型の半導体をエピタキシャル成長させて、前記トレンチを埋める工程と、
を含むことを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
【請求項２】
キャリアガスの圧力を１００Ｔｏｒｒ以上７６０Ｔｏｒｒ以下の圧力として前記エッチングをおこなうことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項３】
前記トレンチの側壁の結晶面方位を、ファセットを形成する方位とし、前記ガス炉内に、ジクロロシランガスとエッチングガスを同時に供給しながら前記エピタキシャル成長をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項４】
前記トレンチの側壁の結晶面方位を、ファセットを形成する方位とし、前記ガス炉内に、ジクロロシランガスとエッチングガスとを交互に繰り返し供給しながら前記エピタキシャル成長をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハの製造方法に関し、特に第１導電型の半導体基板にトレンチが形成され、該トレンチ内が第２導電型の半導体よりなるエピタキシャル膜により埋め込まれた構造を有する半導体ウエハの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体素子は、電極が片面に形成された横型の素子と、両面に電極を有する縦型の素子に分類される。縦型半導体素子は、オン状態のときにドリフト電流が流れる方向と、オフ状態のときに逆バイアス電圧による空乏層が伸びる方向とが同じである。通常のプレーナ型のｎチャネル縦型ＭＯＳＦＥＴでは、高抵抗のドリフト層の部分は、オン状態のときに、縦方向にドリフト電流を流す領域として働く。したがって、このドリフト層の電流経路を短くすれば、ドリフト抵抗が低くなるので、ＭＯＳＦＥＴの実質的なオン抵抗が下がるという効果が得られる。
【０００３】
その一方で、ドリフト層の部分は、オフ状態のときには空乏化して耐圧を高める。したがって、ドリフト層が薄くなると、耐圧が低下してしまう。逆に、耐圧の高い半導体素子では、ドリフト層が厚いため、オン抵抗が大きくなり、損失が増えてしまう。このように、オン抵抗と耐圧との間には、トレードオフ関係がある。
【０００４】
このトレードオフ関係は、ＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やバイポーラトランジスタやダイオード等の半導体素子においても同様に成立することが知られている。また、このトレードオフ関係は、オン状態のときにドリフト電流が流れる方向と、オフ状態のときの空乏層の伸びる方向とが異なる横型半導体素子にも共通である。
【０００５】
上述したトレードオフ関係による問題の解決法として、ドリフト層を、不純物濃度を高めたｎ型半導体領域とｐ型半導体領域とを交互に繰り返し接合した構成の並列ｐｎ構造とした超接合半導体素子が公知である（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。このような構造の半導体素子では、並列ｐｎ構造の不純物濃度が高くても、オフ状態のときに、空乏層が、並列ｐｎ構造の縦方向に伸びる各ｐｎ接合から横方向に広がり、ドリフト層全体を空乏化するため、高耐圧化を図ることができる。
【０００６】
上述した超接合半導体素子の製造に用いられる超接合ウエハを低コストで量産性よく製造する方法が研究されている。たとえば、第１導電型の半導体基板の表面層にトレンチを形成し、このトレンチ内に第２導電型の半導体をエピタキシャル成長させる方法が開発されている。また、トレンチ内をエピタキシャル膜で埋めた後に、その表面を酸化することによって、トレンチの上部中央近傍のエピタキシャル膜中の結晶欠陥を消失させる方法が提案されている（たとえば、特許文献５参照。）。
【０００７】
また、基板表面を（１１０）面とし、並列ｐｎ構造のｎ型半導体領域とｐ型半導体領域との接触面を（１１１）面またはこれに等価な面、すなわち｛１１１｝面として、［１１０］軸方向に伸びる形状とすることによって、ウエットの異方性エッチングにより並列ｐｎ構造を狭いピッチで形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献６参照。）。また、トレンチ内にエピタキシャル膜を少し成長させた後、そのエピタキシャル膜の一部をエッチングしてトレンチの開口部を広げ、その状態で再びエピタキシャル成長をおこなうことにより、トレンチ内部に空洞を残すことなくトレンチを埋める方法が提案されている（たとえば、特許文献７参照。）。
【０００８】
また、トレンチの形成方法として、半導体基板表面に対して、ハロゲン化珪素またはハロゲン化ホウ素のガスと、酸素または窒素との混合ガスプラズマを用いて１回目のエッチングをおこなった後、ハロゲン含有ガスと、酸素または窒素との混合ガスプラズマを用いて２回目のエッチングをおこなう方法が提案されている（たとえば、特許文献８参照。）。１回目のエッチングにより、トレンチの開口部がなだらかなテーパ面を持つように、トレンチが形成される。２回目のエッチングにより、急峻なトレンチが形成される。
【０００９】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第００５３８５４号明細書
【特許文献２】
米国特許第５２１６２７５号明細書
【特許文献３】
米国特許第５４３８２１５号明細書
【特許文献４】
特開平９−２６６３１１号公報
【特許文献５】
特開２０００−３４０５７８号公報
【特許文献６】
特開２００１−１６８３２７号公報
【特許文献７】
特開２００１−１９６５７３号公報
【特許文献８】
特開２００２−１４１４０７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トレンチ内をエピタキシャル膜で埋め込むにあたっては、以下の２つの問題がある。第１の問題点は、トレンチ内面の洗浄技術が未だ開発段階にあり、現時点では未熟であるため、トレンチ内面に、微量のシリコン酸化物（Ｓｉ０Ｘ、Ｘは０、１または２）やアモルファスシリコンが残ったり、あるいはマイクロスケールやナノスケールの表面ラフネスが残り、それらがエピタキシャル膜の膜質に悪影響を及ぼすということである。これらの異物や表面ラフネスは、フッ酸洗浄やプラズマエッチャーやケミカルドライエッチャー（ＣＤＥ）などによってある程度除去可能であることが判明してきたが、現段階では、それらを完全に除去することは困難である。第２の問題点は、トレンチ開口部にエピタキシャル膜が厚く成長して開口部を塞ぐため、トレンチ内部に空洞が残りやすいということである。
【００１１】
上述した各特許文献では、トレンチ内面の異物やラフネスがエピタキシャル成長に与える影響について言及していない。特に、特許文献８に開示されたトレンチ形成方法は、トレンチ内を酸化膜で埋めて素子分離領域としたり、トレンチ型ＭＯＳＦＥＴやトレンチ型キャパシタのようにトレンチの内面に沿って酸化膜を形成する場合に関したものであり、トレンチ内をエピタキシャル膜で埋める技術ではないため、トレンチ内面の異物やラフネスについては何ら考慮されていない。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、半導体基板に形成されたトレンチの内部に空洞を残すことなく、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる半導体ウエハの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる半導体ウエハの製造方法は、第１導電型の半導体基板の表面層に所望のパターンのトレンチを形成する工程と、ガス炉内で、該炉内にエッチングガスを供給することにより、前記トレンチ内の露出面をエッチングする工程と、前記エッチングが終了した後に、前記トレンチ内に第２導電型の半導体をエピタキシャル成長させて、前記トレンチを埋める工程と、を含むことを特徴とする。この発明によれば、トレンチ内の露出面が数ｎｍ〜１μｍ以下の範囲でエッチングされるので、トレンチ内の露出面が、汚染が極めて少なく、かつ結晶構造の乱れも少ない清浄表面となる。その清浄表面の上にエピタキシャル膜が成長するので、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる。
【００１４】
この発明において、キャリアガスの圧力を１００Ｔｏｒｒ以上７６０Ｔｏｒｒ以下の圧力として前記エッチングをおこなう構成としてもよい。この場合には、エッチングガスの拡散長が短くなり、トレンチ底部まで届くエッチングガス量が抑えられるので、相対的にトレンチ開口部付近のエッチングが速く進むことになり、トレンチ断面形状が上に向かって開き気味になる。エッチング後のトレンチ側壁のテーパー角（基板表面に対してトレンチ側壁がなす角）は８７°以上９０°未満となる。したがって、トレンチ開口部に多少厚くエピタキシャル膜が成長しても、トレンチ開口部が塞がれないので、トレンチ内部に空洞を残すことなく、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる。
【００１５】
また、この発明において、前記トレンチの側壁の結晶面方位を、ファセットを形成する方位とし、前記ガス炉内に、ジクロロシランガスとエッチングガスを同時に供給しながら、あるいは交互に繰り返し供給しながら、前記エピタキシャル成長をおこなう構成としてもよい。この場合には、ファセットの形成によりトレンチ側壁が安定化するとともに、エッチングガスによりトレンチ側壁でのエピタキシャル成長が抑制されるので、トレンチ側壁でのエピタキシャル成長速度が、トレンチ底面での成長速度よりも遅くなる。また、エッチング時のキャリアガスの圧を低く設定すれば、トレンチの底部と開口部付近とでエッチングガス濃度がほぼ同じになるので、トレンチ全体でエッチングが同じ速度で進み、かつファセットを形成しながらトレンチ内面が平滑化される。したがって、トレンチ内部に空洞を残すことなく、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明では、半導体材料としてシリコンを用い、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型として説明するが、その他の半導体材料を用いる場合や、逆の導電型の場合も同様である。また、本発明は、半導体ウエハの製造方法に係わるものであるから、このウエハに形成されるデバイスの構造やそれらの製造プロセス等については任意であり、以下の説明および添付図面では省略する。たとえば、本発明は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ、ＧＴＯサイリスタまたはダイオード等の基板として適用される。
【００１７】
実施の形態１．
図１〜図５は、本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を順に示す断面図である。まず、図１に示すように、ｎ型シリコン基板１の表面に、熱酸化法またはＣＶＤ（化学気相成長）法などにより、マスク酸化膜２を形成する。なお、マスクとして、酸化膜以外にも、窒化膜などの絶縁膜を用いることもできる。
【００１８】
ついで、マスク合わせのためアラインメントターゲットを形成した後、図２に示すように、図示しないマスクを用いてフォトリソグラフィーにより、マスク酸化膜２の窓開けをおこない、マスク酸化膜２に、トレンチを形成するための窓開け部３を設ける。この窓開け部３のパターンは、ストライプ状や格子状でもよいし、その他の形状でもよい。
【００１９】
ついで、図３に示すように、マスク酸化膜２をマスクとして、異方性を有するプラズマエッチングやＲＩＥ（反応性イオンエッチング）や異方性ウエットエッチングなどにより、シリコン基板１の、窓開け部３に相当する領域を除去して、所望の深さのトレンチ４を形成する。トレンチサイズは、たとえば６００Ｖ耐圧のシリコンデバイスの場合には、幅５μｍで、深さ５０μｍ程度である。また、６００Ｖ耐圧のシリコンデバイスの場合、シリコン基板１の不純物濃度は、５×１０１５ｃｍ−３〜１×１０１６ｃｍ−３程度であるのが適当である。
【００２０】
ついで、希フッ酸やバッファードフッ酸などを用いて、トレンチ４の中を洗浄する。好ましくは、さらに、プラズマエッチャーやＣＤＥなどを用いて、トレンチ内面の結晶のダメージ除去をおこなったり、厚さ５０ｎｍ以下の薄い犠牲酸化膜を形成し、これをフッ酸を用いて除去することにより、結晶が受けるダメージを除去する。
【００２１】
これらの洗浄やダメージ除去の工程により、トレンチ４の内面に付着した微量の酸化物やアモルファスシリコン、またトレンチ４の内面の結晶ダメージや汚染が、完全ではないにしても、おおよそ除去される。なお、これらの洗浄やダメージ除去の工程を実施することによって、トレンチ４の内面が数ｎｍ〜０．５μｍ程度後退するが、それについては図３では省略している。
【００２２】
ついで、シリコン基板１をエピタキシャル成長炉内に搬入し、１０００℃前後の高温アニールによる表面洗浄をおこなう。つづいて、炉内にエッチングガスとしてＨＣｌ等のハロゲンを含むガスを供給する。また、エッチングガスとともに、キャリアガスとして、特に限定しないが、一般的に用いられる水素を供給する。そして、エッチングによりトレンチ４の内面を数ｎｍ〜１μｍ程度削り取って、清浄表面とする。
【００２３】
エッチング時の温度は、エッチング速度を上げるためには１０００℃以上であるのが望ましいが、エッチング量が少ない場合には１０００℃以下でもよい。また、実施の形態１では、キャリアガスの圧は、１００Ｔｏｒｒ以上７６０Ｔｏｒｒ以下であるのが適当である。
【００２４】
その理由は、キャリアガスの圧が１００Ｔｏｒｒ以上であれば、ＨＣｌ等の気相拡散距離が縮まり、ＨＣｌ等の濃度がトレンチ４の開口部で高く、かつトレンチ４の底部で低くなるので、エッチングがトレンチ４の底部よりも開口部でより速く進行するからである。また、エピタキシャル成長炉の機械的設計上の都合により、キャリアガスの圧の上限は、大気圧と同じ７６０Ｔｏｒｒであるのが妥当である。
【００２５】
上述したように、トレンチ４の上下においてエッチング速度に差が生じることによって、図４に示すように、トレンチ４の断面形状が、上に向かって開き気味になる。図４において、トレンチ４の開口部および底部の幅をそれぞれｄ１およびｄ２とすると、ｄ１＞ｄ２である。このときのトレンチ側壁のテーパー角αは、８７°以上９０°未満となる。
【００２６】
また、エッチングの際に、トレンチ４の底部には、比較的安定性の低いファセットが現われやすくなる。なお、図４では、エッチングによるトレンチ４の側面５の後退を誇張して示しているが、実際には超接合構造として、隣り合うｐ型半導体領域（トレンチ４の部分に相当）とｎ型半導体領域（隣り合うトレンチ４の間の半導体基板部分に相当）との幅に大きな差が生じないようになっている。
【００２７】
つづいて、同じエピタキシャル成長炉での連続処理として、炉内に、成長ガスとしてたとえばジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）やトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）などのシラン系ガスと、ドーピングガスとしてたとえばジボランと、エッチングガスとしてＨＣｌ等のハロゲンを含むガスと、キャリアガスとしてたとえば水素を供給する。それによって、図５に示すように、トレンチ４内にｐ型半導体６がエピタキシャル成長し、トレンチ４がｐ型半導体６により埋まる。
【００２８】
ここで、上述した成長ガスを用いる理由は、塩素を含む成長ガスを用いてエッチングをおこないながらエピタキシャル成長をおこなうことによって、トレンチ４の開口部が先に塞がるのを防ぐためである。ジクロロシランの付着確率は０．０１以下であり、一方、トリクロロシランの付着確率は０．１以上である。したがって、ジクロロシランの方が、成長速度が小さいながらもトレンチ形状にほぼコンフォーマルに埋まっていくので好ましい。ただし、実施の形態１では、トレンチ４が上に向かって開き気味になっていることと、わずかにエッチングガスを混入していることによって、成長ガスとしてトリクロロシランを用いても不都合はない。
【００２９】
上述したように、本実施の形態では、成長ガスに塩素が含まれており、またトレンチ４が上に向かって開き気味になっているので、トレンチ４内に空洞が残りにくい。また、わずかに混入されているエッチングガスによるエッチング効果によって、トレンチ４の開口部におけるエピタキシャル成長速度が遅くなるので、トレンチ４の底部におけるエピタキシャル成長速度を相対的に速めることができる。したがって、トレンチ４内に空洞を残すことなく、トレンチ４がｐ型半導体６により埋められる。また、エッチングガスの混入により、膜厚の均一性も高くなる。
【００３０】
また、膜厚の均一性を高めるためには、成長ガスの平均自由行程が長いことが望ましい。したがって、エピタキシャル成長工程では、キャリアガス（水素）の圧は１００Ｔｏｒｒ以下、好ましくは４０Ｔｏｒｒ以下であるのがよい。また、成長ガス（ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２））とエッチングガス（ＨＣｌ）とドーピングガス（ジボラン）のガス供給量比は、たとえば１：１．５：０．０１程度であるのが好ましい。ただし、これらの値は一例であり、成膜速度を上げたり、トレンチ４のサイズやアスペクト比が幾何学的に変わったりした場合には、ガス比も大幅に変わることがある。
【００３１】
トレンチ４の埋め込みが終了すると、図５に示すように、マスク酸化膜２の縁に微量のポリシリコン７が付着することがある。したがって、後の表面研磨工程において、このポリシリコン７とマスク酸化膜２を除去する。以上のようにして、超接合ウエハが完成する。
【００３２】
上述した実施の形態１によれば、トレンチ形成後のエッチング工程において、トレンチ４の内面が数ｎｍ〜１μｍ以下の範囲でエッチングされ、トレンチ４の内面が清浄表面になるとともに、トレンチ４が上に向かって開き気味になるので、トレンチ４内に空洞を残すことなく、トレンチ４を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる。
【００３３】
実施の形態２．
図６〜図７は、本発明の実施の形態２にかかる半導体ウエハの製造工程を順に示す断面図である。実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、トレンチ形成後のエッチング工程において、トレンチ４の側面５がファセットを形成する面である場合に、トレンチ側壁を寝かせずに、トレンチ４の側面にファセットを形成する面を露出させることである。
【００３４】
シリコン結晶においてファセットを形成する面として、（１１１）面、（３１１）面、（４１１）面、（１００）面、およびこれらに等価な面が知られている。つまり、トレンチ４の側面５を、（１１１）面、（３１１）面、（４１１）面、（１００）面、およびこれらに等価な面とする。ファセットを形成する面であれば、これらの面方位以外でもよい。
【００３５】
また、実施の形態２では、ＨＣｌ等のエッチングガスによるエッチングが、トレンチ４の全領域で均等に進行し、それによって表面ラフネスをならして、平坦化したファセットを形成させるのが望ましい。そのためには、キャリアガスの圧を１００Ｔｏｒｒ以下、好ましくは４０Ｔｏｒｒ以下とすればよい。
【００３６】
その理由は、ＨＣｌ等の気相拡散距離がトレンチ底部に達するまで延びるので、トレンチ４の底部を含む全領域で均等にエッチングがおこなわれるからである。また、結晶が形成するファセットには、面そのものが強い安定性をもち平坦化する傾向があるので、局所的にエッチングを受けたりエピタキシャル膜がついたりするのを嫌がる性質があるからである。
【００３７】
このような条件でエッチングをおこなうことにより、図６に示すように、トレンチ側壁が基板表面に対して垂直な状態のまま、トレンチ４の内面が数ｎｍ〜１μｍ程度削り取られて清浄表面となる。なお、図６では、エッチングによるトレンチ４の側面５の後退を誇張して示しているが、実施の形態１と同様に、実際にはトレンチ４の幅と隣り合うトレンチ４の間の半導体基板部分の幅とはほぼ同じである。
【００３８】
そして、エッチング工程の後、連続してエピタキシャル成長をおこなうことにより、図７に示すように、トレンチ４内にｐ型半導体６がエピタキシャル成長し、トレンチ４がｐ型半導体６により埋まる。マスク酸化膜２およびこれの縁に付着したポリシリコン７は、後の表面研磨工程により除去される。以上のようにして、超接合ウエハが完成する。なお、実施の形態２において、上述したエッチング工程以外の工程は実施の形態１と同様である。したがって、ここでは、重複する説明を省略する。
【００３９】
上述した実施の形態２によれば、トレンチ形成後のエッチング工程において、トレンチ４の内面が数ｎｍ〜１μｍ以下の範囲でエッチングされ、トレンチ４の内面が清浄表面になるとともに、トレンチ４の側面にファセットを形成する面が露出するので、トレンチ４内に空洞を残すことなく、トレンチ４を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる。
【００４０】
実施の形態３．
図８〜図１３は、本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。実施の形態３は、以下の点で実施の形態１および実施の形態２と異なる。すなわち、実施の形態１および実施の形態２では、エピタキシャル成長工程において、炉内に成長ガスとエッチングガスを同時に供給している。それに対して、実施の形態３では、炉内に成長ガスとエッチングガスを交互に小刻みに繰り返し供給しながら、エピタキシャル成長をおこなう。
【００４１】
図８に示すトレンチ４では、その側面５にファセットが形成されている。そして、エピタキシャル成長工程において、成長ガスを供給することによって、ｐ型半導体６がエピタキシャル成長する。このとき、エッチングガスは供給しない。成長したエピタキシャル膜は、図９に示すように、トレンチ４の底部で厚く、トレンチ４の側面で薄くなる。つづいて、成長ガスの供給を止めて、エッチングガスを供給すると、図１０に示すように、トレンチ４の側面に付着したエピタキシャル膜がエッチングされてなくなる。トレンチ４の底部に付着したエピタキシャル膜は、厚いので、その大部分が残る。
【００４２】
再び、エッチングガスの供給を止めて、成長ガスを供給すると、トレンチ４の底部のエピタキシャル膜はさらに厚くなり、またトレンチ４の側面には薄いエピタキシャル膜が付着する。供給ガスをエッチングガスに切り替えると、再びトレンチ４の側面に付着したエピタキシャル膜はなくなり、トレンチの底部にのみ厚いエピタキシャル膜が残る。これを繰り返すことにより、トレンチ４がｐ型半導体６により埋められる。なお、図９および図１０は、トレンチ４の埋め込み途中の状態を示している。
【００４３】
しかし、同じ条件でエピタキシャル成長とエッチングを繰り返した場合でも、トレンチ４の幅が異なると、図１１〜図１３に示すように、トレンチ４の側面５が後退してしまうことがある。図１１は、トレンチの状態を示しており、図１２は、エッチングガスを止め、成長ガスを供給してエピタキシャル成長をおこなった状態を示している。この状態で、成長ガスの供給を止め、エッチングガスを供給すると、図１３に示すように、トレンチ４の側面に付着したエピタキシャル膜がエッチングされてなくなるだけでなく、トレンチ４の側面も削れてしまう。これは、トレンチ側壁でのエピタキシャル成長量よりも、エッチング量のほうが多いことが原因である。
【００４４】
このように、エピタキシャル成長時間とエッチング時間とのデューティー比は、トレンチ４の幅やアスペクト比など幾何学的形状によっても差が生じるため、条件の合わせこみが必要である。
【００４５】
以上において本発明は、上述した各実施の形態に限らず、種々変更可能である。たとえば、トレンチ４の幅や深さ、および半導体の不純物濃度などは、上記数値に限定されるものではない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体基板に形成されたトレンチの内部に空洞を残すことなく、トレンチ内を結晶品質の高いエピタキシャル膜で埋めることができる半導体ウエハの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかる半導体ウエハの製造工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３にかかる半導体ウエハの製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１  第１導電型の半導体基板
４  トレンチ
６  第２導電型の半導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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