【手続補正書】
【提出日】平成15年10月15日(2003.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基体のエッチング予定領域におけるエッチングの予定の深さにｐｎジャンクションを形成し、このｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流をモニタしつつ前記半導体基体を異方性ドライエッチングし、前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点をエッチングの終点とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体基体におけるエッチング予定領域に異なる深さの複数のｐｎジャンクションを形成し、これらｐｎジャンクションにそれぞれ逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記複数のｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流をそれぞれ測定しつつ前記半導体基体を異方性ドライエッチングし、前記各ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流が急激に上昇する時点をそれぞれ検知して異方性ドライエッチング工程をモニタすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体基体のモニタ領域に所定の深さのｐｎジャンクションを形成し、このｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ前記半導体基体の前記モニタ領域及びエッチングすべき領域を異方性ドライエッチングし、前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点をエッチングの終点とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基体のモニタ領域に所定の深さのｐｎジャンクションを形成し、このｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ前記半導体基体の前記モニタ領域とエッチングすべき領域を異方性ドライエッチングし、前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知し、引き続き異方性ドライエッチングを進行させて前記逆バイアス電流の急激な上昇点の検知時のモニタ領域の深さに基づいてエッチングの深さを制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
半導体基体におけるモニタ領域に異なる深さの複数のｐｎジャンクションを形成し、これらｐｎジャンクションにそれぞれ逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記複数のｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流をそれぞれモニタしつつ前記半導体基体を異方性ドライエッチングし、前記各ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流が急激に上昇する時点をそれぞれ検知することによりエッチングの深さをモニタすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体基体の異方性ドライエッチングは、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記異方性ドライエッチングの後に、前記半導体基体のＲＩＥによってエッチング表面に形成されたダメージを除去するためのＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｒｙ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を更に具備することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ＣＤＥ工程の終点を、前記逆バイアス電流の測定によって決定することを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ｐｎジャンクションとして、前記半導体基体と、この半導体基体中に形成されたウェル領域との接合を用いることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記モニタ領域は、前記半導体基体における半導体素子が形成されない周辺領域であることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記モニタ領域は、前記半導体基体のダイシングライン上であることを特徴とする請求項３ないし５いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体基板におけるディープトレンチの形成予定領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板にディープトレンチを形成するためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記半導体基板を異方性エッチングしてディープトレンチを形成する工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知して異方性エッチングを終了する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
半導体基板におけるモニタ領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板に前記モニタ領域及びディープトレンチ領域のエッチングを行うためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記モニタ領域及びディープトレンチ領域を異方性エッチングする工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知し、前記モニタ領域のエッチングレートからディープトレンチの異方性エッチングの終点を予測する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記ディープトレンチの異方性エッチングの終了後に、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記ディープトレンチ内を等方性エッチングする工程を更に具備し、前記逆バイアス電流が初期値に近づいたときに前記等方性エッチングを終了することを特徴とする請求項１２または１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ディープトレンチを絶縁物で埋め込む工程を更に具備することを特徴とする請求項１２ないし１４いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ディープトレンチ内に半導体素子を埋め込み形成する工程を更に具備することを特徴とする請求項１２ないし１４いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体基板の主表面領域に半導体素子を形成する工程を更に具備することを特徴とする請求項１２ないし１６いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
半導体基板におけるシャロートレンチの形成予定領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板にシャロートレンチを形成するためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記半導体基板を異方性エッチングする工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知して異方性エッチングを終了する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
半導体基板におけるモニタ領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板に前記モニタ領域及びシャロートレンチのエッチングを行うためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記モニタ領域及び前記シャロートレンチ形成領域を異方性エッチングする工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知し、前記シャロートレンチの異方性エッチングを終了する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記シャロートレンチの異方性エッチングの終了後に、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記シャロートレンチ内を等方性エッチングする工程を更に具備し、前記逆バイアス電流が初期値に近づいたときに前記等方性エッチングを終了することを特徴とする請求項１８または１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記シャロートレンチ内に絶縁物を埋め込み形成する工程を更に具備することを特徴とする請求項１８ないし２０いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記シャロートレンチで区画されて形成された素子領域の前記半導体基板の主表面領域中に半導体素子を形成する工程を更に具備することを特徴とする請求項１８ないし２１いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
半導体基体が収容される反応室と、
前記反応室内にエッチングのための反応性ガスを供給するガス供給手段と、
前記反応室内に供給された反応性ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、
前記半導体基体のエッチング予定領域に形成されたｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する電圧印加手段と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段による前記逆バイアス電流の急激な上昇を検知して、前記ガス供給手段による反応性ガスの供給、及びプラズマ生成手段によるプラズマの生成の少なくとも一方を停止する制御手段と
を具備することを特徴とするエッチング装置。
【請求項２４】
半導体基体が収容される反応室と、
前記反応室内にエッチングのための反応性ガスを供給するガス供給手段と、
前記反応室内に供給された反応性ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、
前記半導体基体のモニタ領域に形成されたｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する電圧印加手段と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段による前記逆バイアス電流の急激な上昇の検知に基づいて、前記ガス供給手段による反応性ガスの供給、及びプラズマ生成手段によるプラズマの生成の少なくとも一方を停止する制御手段と
を具備することを特徴とするエッチング装置。
【請求項２５】
半導体基体におけるエッチング予定領域に異なる深さの複数のｐｎジャンクションを形成し、これらｐｎジャンクションにそれぞれ逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記複数のｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流をそれぞれ測定しつつ前記半導体基体を異方性ドライエッチングし、前記各ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流が急激に上昇した時点をそれぞれ検知し、前記複数のｐｎジャンクションに隣接する領域での異方性ドライエッチング工程をモニタし、前記異方性ドライエッチングを更に実行し、前記逆バイアス電流が急激に増加する時点に基づいてオーバーエッチング時間を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
半導体基体のモニタ領域に所定の深さのｐｎジャンクションを形成し、このｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成し、前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ前記半導体基体の前記モニタ領域とエッチングすべき領域を異方性ドライエッチングし、前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知し、引き続き異方性ドライエッチングを進行させて前記逆バイアス電流が急激に上昇する時点に基づいて異方性ドライエッチングのオーバーエッチング時間を制御することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
半導体基板におけるモニタ領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板に前記モニタ領域及びディープトレンチ領域のエッチングを行うためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記モニタ領域を異方性エッチングする工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点を検知し、前記モニタ領域のエッチングレートに基づいてディープトレンチの異方性エッチング工程の終点を予測する工程と、
ディープトレンチを形成するために予測された深さまで異方性エッチングを実行する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
半導体基板におけるモニタ領域にｐｎジャンクションを形成する工程と、
前記半導体基板に前記モニタ領域及びディープトレンチ領域のエッチングを行うためのマスクを形成する工程と、
前記ｐｎジャンクションに逆バイアス電圧を与えて空乏層を生成する工程と、
前記ｐｎジャンクションを介して流れる逆バイアス電流を測定しつつ、前記マスクを介して前記モニタ領域及びディープトレンチ領域を異方性エッチングする工程と、
前記逆バイアス電流が急激に上昇した時点の検知と、前記モニタ領域のエッチングレートとに基づいてディープトレンチの異方性エッチング工程の終点を予測する工程と、
ディープトレンチを形成するために予測された深さまで異方性エッチングを更に実行する工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。