(57)【要約】【課題】Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面におけるリーク電流の発生を抑制することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法は、第１エッチングガスを用いてシリコン基板１０１を選択的にドライエッチングして第１トレンチ部１０９を形成する工程と、第２エッチングガスを用いて、第１トレンチ部１０９の底部においてシリコン基板１０１をさらにドライエッチングし、第１トレンチ部１０９の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部１１３を形成する工程と、を含む。第２トレンチ部１１３を形成する前記工程において、前記第２エッチングガスとして塩素ガスとフルオロカーボンガスとの混合ガスを用い、かつ第１トレンチ部１０９を形成する前記工程よりも低いバイアス電圧でエッチングを行う。【選択図】      図２
2007110005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エッチングガスを用いてシリコン基板を選択的にドライエッチングして第１トレンチ部を形成する工程と、
第２エッチングガスを用いて、前記第１トレンチ部の底部において前記シリコン基板をさらにドライエッチングし、前記第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部を形成する工程と、
を含み、
前記第２トレンチ部を形成する前記工程において、前記第２エッチングガスとして塩素ガスとフルオロカーボンガスとの混合ガスを用い、かつ前記第１トレンチ部を形成する前記工程よりも低いバイアス電圧でエッチングを行う、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２トレンチ部を形成する前記工程が、
前記バイアス電圧を印加しない条件で行われる、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記フルオロカーボンがＣＦ４である、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１トレンチ部を形成する前記工程と、前記第２トレンチ部を形成する前記工程とが、同一装置内で行われる、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２トレンチ部を形成する前記工程が、
等方性エッチングにより前記シリコン基板をドライエッチングする工程である、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２トレンチ部を形成する前記工程の後に、
前記第１トレンチ部内および前記第２トレンチ部内を埋め込むように、ポリシラザン含有塗布液を塗布した後に、加熱処理することにより絶縁膜を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のトレンチ形状を有する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の製造方法としては、例えば特許文献１〜３に記載されたものがある。
【０００３】
特許文献１には、異方性エッチングによりシリコン基板にトレンチを形成した後、等方性エッチングを行うことにより、前記トレンチの底部のコーナー部を丸める方法が記載されている。この方法においては、異方性エッチングをＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いて行い、等方性エッチングをＣＤＥ（Chemical Dry Etching）装置を用いて行っている。等方性エッチングは、ＳＦ６ガス、またはＣＦ４およびＯ２の混合ガスをエッチングガスとして用いて行われている。
【０００４】
特許文献２には、異方性エッチングによりシリコン基板にトレンチを形成した後、等方性エッチングを行うことにより、前記トレンチの底部において横方向にもエッチングする方法が記載されている。この方法において、等方性エッチングは、Ｃｌ２ガスおよびＯ２を含む混合ガスをエッチングガスとして用いて行われている。
特許文献３には、エッチングガスとして、ＣＦ４およびＣｌ２の混合ガスをエッチングガスとして用い、バイアス電圧を印加した状態で、シリコン基板をドライエッチングするトレンチ部の形成方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２４４３２５号公報
【特許文献２】特開２００２−４３４１３号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および２に記載の半導体装置の製造方法においては、複数存在するトレンチ部を、いずれも所望の形状となるように精度よく形成することができない。そのため、ウェルを形成する際に不純物が所定の領域以外の部分にも注入されて、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面が、素子分離膜の下方に位置しないことがある。そのため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面において、リーク電流が発生することがあった。
【０００６】
つまり、シリコン基板にウェルを形成する場合、レジスト膜の端部が素子分離膜上に位置するように形成し、このレジスト膜をマスクとして不純物の注入を行う。近年、トランジスタのサイズが小さくなるにつれ、素子分離膜の幅が狭くなってきている。そのため、レジスト膜の目合わせずれや、さらに不純物の注入角度により、不純物が所望の領域以外の部分にも注入されて、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面が、素子分離膜の下方に位置しないことがあった。そのため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面において、リーク電流が発生することがあった。
【０００７】
また、特許文献３には、エッチングガスとして、ＣＦ４およびＣｌ２の混合ガスをエッチングガスとして用い、バイアス電圧を印加した状態で、シリコン基板をドライエッチングするトレンチ部の形成方法が記載されている。しかしながら、このようなエッチング方法を用いて、トレンチの底部をエッチングしても、上記と同様にＰ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面において、リーク電流が発生することがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、第１エッチングガスを用いてシリコン基板を選択的にドライエッチングして第１トレンチ部を形成する工程と、第２エッチングガスを用いて、前記第１トレンチ部の底部において前記シリコン基板をさらにドライエッチングし、前記第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部を形成する工程と、を含み、
前記第２トレンチ部を形成する前記工程において、前記第２エッチングガスとして塩素ガスとフルオロカーボンガスとの混合ガスを用い、かつ前記第１トレンチ部を形成する前記工程よりも低いバイアス電圧でエッチングを行う、半導体装置の製造方法が提供される。
【０００９】
このような本発明の製造方法によれば、複数存在するトレンチのいずれもが、第１トレンチ部と、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部とからなるように精度よく形成される。
そのため、これらのトレンチ部から構成されるトレンチ内に絶縁膜を埋設することにより、底部において拡径した部分を有する素子分離膜を形成することができる。これにより、シリコン基板にＰ型ウェルおよびＮ型ウェルを形成する際における、レジスト膜の目合わせずれや、さらに不純物の注入角度によっても、不純物が所望の領域以外の部分に注入されることがない。つまり、このような形状であることにより、不純物を注入する際のマージンが大きく、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面が、素子分離膜の下方に位置することになる。そのため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面におけるリーク電流の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部が精度よく形成されるため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面におけるリーク電流の発生が抑制された半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
本実施形態における半導体装置の製造方法は、以下の工程を含む。
（ｉ）第１エッチングガスを用いてシリコン基板を選択的にドライエッチングして第１トレンチ部を形成する工程（図１（ａ）〜（ｃ））。
（ii）第２エッチングガスを用いて、前記第１トレンチ部の底部において前記シリコン基板をさらにドライエッチングし、前記第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部を形成する工程（図２（ａ）〜（ｃ））。
（iii）前記第１トレンチ部内および前記第２トレンチ部内を埋め込むように、ポリシラザン含有塗布液を塗布した後に、加熱処理することにより絶縁膜を形成する工程（図３（ａ）〜（ｂ））。
【００１３】
本実施形態における半導体装置の製造方法においては、まず、シリコン基板１０１の上に、第１絶縁膜１０３と、第２絶縁膜１０５とを順に積層する（図１（ａ））。
【００１４】
第１絶縁膜１０３としては、シリコン酸化膜などを挙げることができ、熱酸化法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により形成することができる。第２絶縁膜１０５としては、シリコン窒化膜等を挙げることができ、ＣＶＤ法等により形成することができる。本実施形態においては、絶縁膜を２層構造とした例によって示すが、単層構造であってもよく、３層以上であってもよい。
【００１５】
そして、第２絶縁膜１０５の上に、レジスト膜（不図示）を形成し、通常のリソグラフィ技術により、レジスト膜にマスクパターンを転写する。このレジスト膜をマスクとして、第１絶縁膜１０３と第２絶縁膜１０５とをエッチング除去し、所定の位置に開口部１０７を形成する（図１（ｂ））。
【００１６】
次いで、開口部１０７が形成された第１絶縁膜１０３ａおよび第２絶縁膜１０５ａをマスクとして、第１エッチングガスによりシリコン基板１０１を選択的に異方性エッチングし、第１トレンチ部１０９を形成する。第１トレンチ部１０９は、下方に向かって縮径したテーパ形状を有している。また、第１トレンチ部１０９を形成する際、第１トレンチ部１０９の内壁、および第２絶縁膜１０５ａの表面を覆うように反応生成物層１１１が形成される（図１（ｃ））。
【００１７】
異方性エッチングは、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置において行われる。本実施形態においては、第１エッチングガス；ＨＢｒ／Ｏ２ ／Ｎ２の混合ガス、ガス流量；ＨＢｒ：Ｏ２ ：Ｎ２＝８０：３：２（ｓｃｃｍ）、バイアス電圧３００Ｖの条件で行った例により説明する。
【００１８】
次いで、第２エッチングガスを用いて、第１トレンチ部１０９の底部においてシリコン基板１０１をさらにドライエッチングし、第１トレンチ部１０９の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部１１３を形成する（図２（ａ））。
【００１９】
第２トレンチ部１１３の形成は、第１トレンチ部１０９を形成する際に用いられたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置と同一装置内において、連続して行われる。これにより、装置内の真空を破らず、シリコン基板１０１を大気にさらすことなく、第２トレンチ部１１３を形成することができる。
【００２０】
本実施形態においては、エッチングガスとして、塩素ガスとフルオロカーボンガスとの混合ガスをエッチングガスとして用いる。フルオロカーボンとしては、ＣｎＦ２ｎ＋２（ｎは整数）で表される化合物を用いることができる。このようなフルオロカーボンとして、Ｃ３Ｆ８、ＣＦ４等が挙げられる。本実施形態においては、ＣＦ４を用いることができる。エッチングガスには、不活性ガス等を含んでいてもよい。不活性ガスとして、Ｎ２、Ａｒ，Ｈｅ等を用いることができる。
【００２１】
このような混合ガスを用いることにより、第１トレンチ部１０９の側壁に形成された反応生成物層１１１、第１絶縁膜１０３ａ、および第２絶縁膜１０５ａのエッチングが抑制されるとともに、第１トレンチ部１０９の底部におけるシリコン基板１０１のエッチングが促進される。つまり、塩素とフルオロカーボンとの混合比を適宜組み合わせることにより、所望の形状を有する第２トレンチ部１１３を形成することができる。具体的には、塩素とフルオロカーボンとの混合比は、１：１０〜１０：１とすることができる。このような混合比でドライエッチングすることにより、特に顕著な効果が得られる。
【００２２】
さらに、第２トレンチ部１１３を形成する際には、第１トレンチ部１０９を形成する前記工程よりも低いバイアス電圧で行う。本実施形態においては、バイアス電圧を印加しない条件で行う。なお、バイアス電圧を印加しないとは、本実施形態の効果を損なわない範囲で、バイアス電圧を印加することを何ら排除するものではない。
【００２３】
また、エッチング時間は、所望の第２トレンチ部１１３の形状や、混合ガスの混合比率により適宜選択される。
【００２４】
次いで、反応生成物層１１１を、希フッ酸（ＨＦ）により除去する（図２（ｂ））。さらに、第１絶縁膜１０３ａと第２絶縁膜１０５ａとを、通常のＣＭＰ（Chemical mechanical Polishing）法等により除去し、本実施形態におけるトレンチ構造（第１トレンチ部１０９および第２トレンチ部１１３）が形成される（図２（ｃ））。
【００２５】
トレンチ構造は、シリコン基板１０１における開口部の幅ａを４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、第２トレンチ部１１３の最大幅ｂを４０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下、シリコン基板１０１表面からの深さｃを１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。本実施形態においては、開口部の幅ａを６０ｎｍ程度、最大幅ｂを６０ｎｍ程度、深さｃを３００ｎｍ程度として形成した例により示す。
【００２６】
本実施形態においては、さらに、第１トレンチ部１０９内および第２トレンチ部１１３内を埋め込むように、ポリシラザン含有塗布液（不図示）を塗布し、加熱処理することにより絶縁膜（シリコン酸化膜１１５）を形成する（図３（ａ））。
【００２７】
具体的には、まず、ポリシラザン含有塗布液を、シリコン基板１０１表面に塗布し、第１トレンチ部１０９内および第２トレンチ部１１３内を埋め込む。塗布法としては、スピンコート法等を用いることができる。
【００２８】
ポリシラザン含有塗布液は、ポリシラザンを、キシレンや芳香族系溶剤等の所定の溶剤に溶解させて得られ、さらに触媒等を含んでいてもよい。ポリシラザンとしては、−（ＳｉＨ２ＮＨ）−の繰り返し単位から構成されているペルヒドロキソポリシラザンを用いることができる。
【００２９】
そして、シリコン基板１０１上に形成されたポリシラザン含有塗布膜（不図示）を、加熱処理してシリコン酸化膜１１５を形成する。加熱処理は、Ｈ２Ｏおよび酸素を含む雰囲気下、またはオゾンを含有する雰囲気下において、１００℃〜５００℃程度で行うことができる。この加熱処理より、ポリシラザンをアモルファスＳｉＯ２に変化させ、シリコン酸化膜１１５が形成される（図３（ａ））。
【００３０】
さらに、トレンチ外におけるシリコン酸化膜１１５を、通常のＣＭＰ法等により除去し、素子分離膜１１５ａを形成する（図３（ｂ））。
【００３１】
この後、通常の方法により、ウェル、ゲート電極、拡散層等を作成して、半導体装置を製造する。
【００３２】
このような本実施形態における効果を説明する。
本実施形態においては、第２トレンチ部を形成する工程において、第２エッチングガスとして塩素ガスとフルオロカーボンガスとの混合ガスを用いている。
一般的に、塩素ガスは、主にシリコンをエッチングするガスであり、第１トレンチ部の側壁に形成された反応生成物層との選択性が高い。一方、フルオロカーボンガスは、反応生成物層をエッチングするガスであるものの、エッチングの選択性がなく、シリコンや絶縁膜をもエッチングする。本発明においては、二つのガスを混合することによって反応生成物およびマスク膜に対する選択性を確保するとともに、第１トレンチ部の底部においてシリコンのエッチングが可能となる。
【００３３】
さらに、本実施形態においては、第２トレンチ部を形成する際に、第１トレンチ部を形成する場合よりも低いバイアス電圧でエッチングを行う。
これによれば、第１トレンチ部の底部において、等方性エッチングにより第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を含む第２トレンチ部を精度よく形成することができる。
【００３４】
これらのトレンチ部から構成されるトレンチ内に絶縁膜を形成することにより、底部において拡径した部分を有する素子分離膜を形成することができる。これにより、シリコン基板にＰ型ウェルおよびＮ型ウェルを形成する際における、レジスト膜の目合わせずれや、さらに不純物の注入角度によっても、不純物が所望の領域以外の部分に注入されることがない。そのため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面が、素子分離膜の下方に位置することになり、これらの接合面におけるリーク電流の発生を抑制することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置の歩留まりが向上する。一方、従来の製造方法においては、トレンチ形状にばらつきが生じ、半導体装置の歩留まりが低下する。これに対し、本実施形態においては、複数存在するトレンチ部を、いずれも均一の形状となるように精度よく形成することができるため、半導体装置の歩留まりが向上する。
【００３６】
さらに、第２トレンチ部を形成する工程が、バイアス電圧を印加しない条件で行われる。
これにより、第１トレンチ部の底部においてシリコン基板が横方向に効果的にエッチングされるため、所定の形状を有する第２トレンチ部１１３を効率よく形成することができる。
【００３７】
またさらに、エッチングガスとして用いられるフルオロカーボンがＣＦ４である。
エッチングガスとして、Ｃｌ２とＣＦ４との混合ガスを用いることにより、第１トレンチ部の側壁に形成された反応生成物層のエッチングが抑制されるとともに、第１トレンチ部の底部におけるシリコン基板のエッチングが促進される。そのため、所望の形状を有する第２トレンチ部を効率的に形成することができる。
【００３８】
また、第１トレンチ部１０９を形成する工程と、第２トレンチ部１１３を形成する工程とが、同一装置内で行われる。これにより、所望のトレンチ形状を安定して形成することができる。
【００３９】
一方、特許文献１に記載の半導体装置の製造方法においては、異方性エッチングと等方性エッチングを異なる装置で行っている。そのため、製造工程が煩雑になるとともに、基板を等方性エッチングを行う装置へ移動させる際に一旦常圧となり大気にさらされるので、反応生成物層等の性質が変化し、所望のトレンチ形状が安定して得られないことがあった。
【００４０】
これに対し、本実施形態においては、これらのトレンチ部を形成する工程とを、同一装置内で行っており、真空を破ることなく、シリコン基板１０１を大気にさらすことがない。これにより、簡便な方法で、所望のトレンチ形状を安定して形成することができる。
【００４１】
またさらに、等方性エッチングによりシリコン基板をドライエッチングすることにより、第２トレンチ部を形成する。
これにより、第２トレンチ部を所定の形状となるように容易に形成することができる。
【００４２】
本実施形態においては、第２トレンチ部１１３を形成する工程の後に、第１トレンチ部１０９内および第２トレンチ部１１３内を埋め込むように、ポリシラザン含有塗布液を塗布し、加熱処理することにより絶縁膜を形成する工程を含む。
【００４３】
これにより、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部においても、絶縁膜を確実に充填することができ、素子分離膜を形成することができる。このような形状を有する素子分離膜により、シリコン基板にＰ型ウェルおよびＮ型ウェルを形成する際における、レジスト膜の目合わせずれや、さらに不純物の注入角度によっても、不純物が所望の領域以外の部分に注入されることがない。そのため、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面が、素子分離膜の下方に位置することになり、これらの接合面におけるリーク電流の発生を抑制することができる。
【００４４】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００４５】
たとえば、本実施形態においては、第１トレンチ部１０９を下方向に向かって縮径するテーパ状に形成した例によって説明したが、特に限定されず、底部と同一の径であってもよく、若干拡径していてもよい。
また、本実施形態において、第２トレンチ部１１３を断面楕円形状に形成された例によって説明したが、前記第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有していれば特に限定されず、略球形状、略円錐形状、略円柱形状などの形状としてもよい。
【００４６】
［実施例］
[実施例１]
実施形態の製造方法において、トレンチ部を形成する際のエッチング条件を、以下の条件にしたがって半導体装置を製造した。
・第１トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第１エッチングガス：ＨＢｒ／Ｏ２ ／Ｎ２の混合ガス
ガス流量：ＨＢｒ：Ｏ２ ：Ｎ２＝８０：３：２（ｓｃｃｍ）
バイアス電圧３００Ｖ
エッチング時間：４５秒
・第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第２エッチングガス：Ｃｌ２／ＣＦ４の混合ガス
ガス流量：Ｃｌ２：ＣＦ４＝１：５（ｓｃｃｍ）
バイアス電圧：０Ｖ
エッチング時間：２００秒
【００４７】
このような条件でドライエッチングすることにより、下方向に向かって縮径するテーパ状の第１トレンチ部と、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部とからなるトレンチ部が、シリコン基板に形成されていることが確認された。
【００４８】
[比較例１]
第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして半導体装置を製造した。
・第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第２エッチングガス：Ｃｌ２／ＣＦ４の混合ガス
ガス流量：Ｃｌ２：ＣＦ４＝１：５（ｓｃｃｍ）
バイアス電圧：５００Ｖ
エッチング時間：２００秒
【００４９】
このような条件でドライエッチングすることにより、第１トレンチ部１０９の底部において、さらに下方向に向かって縮径するテーパ状のトレンチ部がシリコン基板に形成されていることが確認された。
【００５０】
[比較例２]
第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして半導体装置を製造した。
・第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第２エッチングガス：ＨＢｒ／ＣＦ４の混合ガス
ガス流量：ＨＢｒ：ＣＦ４＝１：５（ｓｃｃｍ）
バイアス電圧：０Ｖ
エッチング時間：２００秒
【００５１】
このような条件でドライエッチングすることにより、第１トレンチ部１０９の底部においてドライエッチングが進行せず、実施例１のように、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部は形成されなかった。
【００５２】
[比較例３]
第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして半導体装置を製造した。
・第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第２エッチングガス：Ｃｌ２の単独ガス
バイアス電圧：０Ｖ
エッチング時間：２００秒
【００５３】
上記の条件でドライエッチングしたところ、第１トレンチ部の側壁に形成された反応生成物層がエッチングされず、第１トレンチ部の底部のシリコンが異方性エッチングされた。これにより、下方向に向かって縮径するテーパ状のトレンチ部がシリコン基板に形成されたが、実施例１のように、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部は形成されなかった。
【００５４】
[比較例４]
第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして半導体装置を製造した。
・第２トレンチ部を形成する際のドライエッチング条件
エッチング装置：ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置
第２エッチングガス：ＣＦ４の単独ガス
バイアス電圧：０Ｖ
エッチング時間：２００秒
【００５５】
上記の条件でドライエッチングしたところ、エッチングの選択性がなく、マスク膜（第１絶縁膜および第２絶縁膜）、第１トレンチ部の側壁に形成された反応生成物層、さらにシリコン基板もエッチングされた。これにより、第１トレンチ部の底部において等方性エッチングが進むものの、第１トレンチ部も等方性エッチングされて横方向に広がり、所望のトレンチ形状を形成することができなかった。
【００５６】
このように、実施例１においては、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部が、シリコン基板に形成されていることが確認された。実施例１の半導体装置においては、これらのトレンチ部内に、素子分離膜が形成されており、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面におけるリーク電流の発生が抑制されることが確認された。これにより、半導体装置の不良率が低減され、製品の歩留まりが向上した。
【００５７】
一方、比較例１〜３においては、下方向に向かって縮径するテーパ状のトレンチ部がシリコン基板に形成されたが、第１トレンチ部の底部から下方向に向かって拡径した部分を有する第２トレンチ部は形成されなかった。そのため、シリコン基板にウェルを形成する場合、レジスト膜の目合わせずれ等により、不純物が所望の領域以外の部分にも注入されて、Ｐ型ウェルとＮ型ウェルとの接合面におけるリーク電流の発生率が高かった。
さらに、比較例４において、第１トレンチ部が横方向に広がっており、トレンチ内に形成される素子分離膜の幅が広がる。そのため、トランジスタ領域を確保することができず、製品の歩留まりが低下した。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した断面図である。
【図３】実施の形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１      シリコン基板
１０３，１０３ａ      第１絶縁膜
１０５，１０５ａ      第２絶縁膜
１０７      開口部
１０９      第１トレンチ部
１１１      反応生成物層
１１３      第２トレンチ部
１１５      シリコン酸化膜
１１５ａ    素子分離膜
【図１】
2007110005.tif 000003
【図２】
2007110005.tif 000004
【図３】
2007110005.tif 000005