JP2000022141A - Semiconductor and its manufacture - Google Patents

Semiconductor and its manufacture

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JP2000022141A
JP2000022141A JP10182422A JP18242298A JP2000022141A JP 2000022141 A JP2000022141 A JP 2000022141A JP 10182422 A JP10182422 A JP 10182422A JP 18242298 A JP18242298 A JP 18242298A JP 2000022141 A JP2000022141 A JP 2000022141A
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trench
semiconductor substrate
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To relieve conversion of electric field from a gate electrode and to suppress the deterioration of switching characteristics and threshold voltage of a transistor having a narrow channel. SOLUTION: A trench 11a has sidewalls comprising a first gentle inclination 12 and a steep inclination 13 which extends from the foot of the first inclination 12 toward the bottom of the trench 11a. A gate electrode 15 covers a gentle corner part formed by the first inclination 12 and the surface of a device region 11b. In this way, the conversion of electric field in the corner is relaxed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に係わり、特に、素子分離構造を形成する
STI(Shallow Trench Isolation)構造に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an STI (Shallow Trench Isolation) structure for forming an element isolation structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置における素子間の分離
は、Si(シリコン)基板を厚く酸化して分離構造を形
成するLOCOS構造が使用されていた。しかし、近
年、半導体装置の高集積化に伴い、シリコン基板にトレ
ンチを形成し、これに絶縁膜を埋め込んで素子分離構造
を形成するSTI構造を用いることが必要となってきて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a LOCOS structure in which a Si (silicon) substrate is thickly oxidized to form an isolation structure has been used for isolation between elements in a semiconductor device. However, in recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor devices, it has become necessary to use an STI structure in which a trench is formed in a silicon substrate and an insulating film is buried in the trench to form an element isolation structure.

【0003】図5は、LOCOS構造の一例を示してい
る。このLOCOS構造は、シリコン基板11を直接厚
く酸化することによって素子分離構造を形成する。この
時シリコン基板11の深さ方向に酸化が進むと同時に横
方向にも酸化が進むため、横方向のシリコン基板11に
バーズビークと呼ばれる酸化領域42が形成される。こ
のため、この酸化領域42分だけ素子間の分離にマージ
ンを持たなければならず、高集積化の妨げとなってい
た。
FIG. 5 shows an example of a LOCOS structure. In the LOCOS structure, an element isolation structure is formed by directly oxidizing the silicon substrate 11 to a large thickness. At this time, the oxidation proceeds in the horizontal direction at the same time as the oxidation proceeds in the depth direction of the silicon substrate 11, so that an oxidized region 42 called a bird's beak is formed in the silicon substrate 11 in the horizontal direction. For this reason, it is necessary to provide a margin for isolation between elements by the amount of the oxidized region 42, which hinders high integration.

【0004】これに対して、図6に示すSTI構造は、
シリコン基板11をほぼ垂直に直接エッチングすること
によってトレンチ50を形成し、このトレンチ50に絶
縁物14を埋め込むことにより構成されている。このた
め、素子分離間隔の狭い分離構造を形成することが可能
になり、高集積化を容易に行うことが可能となった。
On the other hand, the STI structure shown in FIG.
The trench 50 is formed by directly etching the silicon substrate 11 substantially vertically, and the insulator 50 is embedded in the trench 50. For this reason, it is possible to form an isolation structure with a small element isolation interval, and it is possible to easily achieve high integration.

【0005】上記のような利点がある一方、STI構造
は以下のような問題点を有している。すなわち、LOC
OS構造ではシリコン基板11を直接酸化するため素子
領域の端部、例えばMOSトランジスタのチャネルの端
が緩いラウンド形状になっている。これに対し、STI
構造はシリコン基板11をエッチングするため素子領域
の端部に角がつく形状になっている。そのため、このコ
ーナー部分51でゲート電極15からの電界が集中し平
坦部52よりもチャネルがオンしやすくなり、ゲートバ
イアスに対して先にコーナー部分51がオンし平坦部5
2が遅れてオンする特性を持つこととなる。これは、M
OSトランジスタのキンク特性、逆ナローチャネル効果
として知られている。これらの現象は、International
ElectronDevices Meeting Technical Digest の1998版p
p.92-95やIEEE Transaction onElectron Devices, Vol.
35, NO.7 July 1988, pp.945-950等に述べられている。
[0005] While having the above advantages, the STI structure has the following problems. That is, LOC
In the OS structure, since the silicon substrate 11 is directly oxidized, the end of the element region, for example, the end of the channel of the MOS transistor has a gentle round shape. In contrast, STI
The structure has a shape with a corner at the end of the element region for etching the silicon substrate 11. Therefore, the electric field from the gate electrode 15 is concentrated at the corner portion 51, so that the channel is more easily turned on than the flat portion 52, and the corner portion 51 is turned on before the gate bias and the flat portion 5 is turned on.
2 has a characteristic of turning on with a delay. This is M
This is known as a kink characteristic of an OS transistor or an inverse narrow channel effect. These phenomena are
ElectronDevices Meeting Technical Digest 1998 Edition p
p.92-95 and IEEE Transaction on Electron Devices, Vol.
35, NO.7 July 1988, pp.945-950.

【0006】この現象が起きるとトランジスタのスイッ
チング特性が悪くなったり、チャネル幅が狭くなるとし
きい値電圧が低くなってしまうことから、回路設計に支
障をきたすことがあった。すなわち、スイッチング特性
が悪くなると言うのはしきい値電圧の低いコーナー部分
51のチャネルが先にオンし、平坦部52のチャネルが
遅れてオンするため、ゲート電圧に対するドレイン電流
の立ち上がり特性(S−Factor)が劣化すること
である。また、チャネル幅が狭くなるほどコーナー部分
51のチャネル領域全体に占める割合が増えるため、先
にオンするコーナー部分51の特性が主になりトランジ
スタのしきい値電圧が低下することになる。実際に回路
設計を行う場合、電流量をチャネルの幅でコントロール
する場合が多いが、電流量を絞った設計をした時に特性
まで変わってしまっては設計が複雑となってしまう。
When this phenomenon occurs, the switching characteristics of the transistor deteriorate, and when the channel width becomes narrow, the threshold voltage becomes low, which may hinder circuit design. That is, the deterioration of the switching characteristics means that the channel of the corner portion 51 having a low threshold voltage is turned on first, and the channel of the flat portion 52 is turned on with a delay. Factor) is degraded. In addition, as the channel width becomes narrower, the ratio of the corner portion 51 to the entire channel region increases, so that the characteristic of the corner portion 51 which is turned on first becomes dominant and the threshold voltage of the transistor decreases. In actual circuit design, the amount of current is often controlled by the width of the channel. However, when the design is performed with a reduced amount of current, the characteristics are changed and the design becomes complicated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記現象が起きる最も
重要な原因は、トレンチに埋め込まれている絶縁物14
の表面よりもコーナー部分51近傍の表面の方が低くな
ってしまい、ゲート電極15がトレンチのコーナー部分
51を覆う構造になってしまうことである。このような
構造が生じるプロセス的な問題について図7を用いて説
明する。
The most important cause of the above-mentioned phenomenon is that the insulator 14 buried in the trench is not used.
In this case, the surface near the corner portion 51 is lower than the surface of the trench, and the gate electrode 15 covers the corner portion 51 of the trench. A process problem in which such a structure occurs will be described with reference to FIG.

【0008】図7(a)に示すように、シリコン基板1
1上に、緩衝材としての熱酸化膜61、トレンチの埋め
込み材を平坦化するCMP(化学的機械研磨)工程にお
いてストッパーとして作用するSiN膜62、RIE
(反応性イオンエッチング)用のマスク材としてのSi
2 膜63を順次形成し、素子領域に対応したマスクを
形成する。
[0008] As shown in FIG.
1, a thermal oxide film 61 as a buffer material, a SiN film 62 acting as a stopper in a CMP (chemical mechanical polishing) process for flattening a filling material of the trench, an RIE
Si as a mask material for (reactive ion etching)
An O 2 film 63 is sequentially formed, and a mask corresponding to the element region is formed.

【0009】次に、図7(b)に示すように、上記マス
クを用い、シリコン基板11を所望の深さまでエッチン
グしてトレンチ66を形成する。この後、図7(c)に
示すように、トレンチを十分に埋め込めるだけの厚さを
有する絶縁物からなる埋め込み材64を堆積する。この
埋め込み材64を図7(d)に示すように、CMP工程
によりSiN膜62のストッパーまで平坦化する。
Next, as shown in FIG. 7 (b), the trench 66 is formed by etching the silicon substrate 11 to a desired depth using the mask. Thereafter, as shown in FIG. 7C, a burying material 64 made of an insulator having a thickness enough to bury the trench is deposited. As shown in FIG. 7D, the filling material 64 is flattened to the stopper of the SiN film 62 by a CMP process.

【0010】その後、図8(a)に示すように、SiN
膜62を剥離し、続いて、図8(b)に示すように、熱
酸化膜61を剥離する。この工程は、ウエットエッチン
グを用いるため、図9に示すように、エッチングが横方
向にも広がりシリコン基板11のコーナー部分51が露
出してしまう。また、ウエットエッチング工程は図8
(c)に示すゲート酸化膜65形成時の前処理等にも必
要であるため、更にコーナー部分51に隣接する絶縁膜
64の表面が下がり、ディボットと呼ばれる凹部16が
形成される。この後、ゲート酸化膜65上にゲート電極
15を形成すると、図10に示すように、凹部16を含
むコーナー部分51をゲート電極15が覆い電界集中が
起こりやすい構造になってしまう。上記凹部16は程度
の差こそあれ、STI形成後にゲート酸化膜65を形成
する工程に埋め込み材(この場合酸化膜)をエッチング
するような処理を用いる以上必ず存在し、前記キンク特
性、逆ナローチャンネル効果の原因となる。
[0010] Thereafter, as shown in FIG.
The film 62 is peeled off, and then the thermal oxide film 61 is peeled off as shown in FIG. Since wet etching is used in this step, as shown in FIG. 9, the etching also spreads in the horizontal direction, and the corner portion 51 of the silicon substrate 11 is exposed. The wet etching process is shown in FIG.
The surface of the insulating film 64 adjacent to the corner portion 51 is further lowered because it is necessary for the pre-treatment or the like at the time of forming the gate oxide film 65 shown in (c), and the concave portion 16 called a divot is formed. Thereafter, when the gate electrode 15 is formed on the gate oxide film 65, as shown in FIG. 10, the corner portion 51 including the concave portion 16 is covered with the gate electrode 15, and a structure in which electric field concentration is likely to occur occurs. The concave portion 16 is present to a certain extent as long as a process of etching a burying material (in this case, an oxide film) is used in the step of forming the gate oxide film 65 after the STI is formed. Causes effects.

【0011】また、上記電界集中の問題を解決するた
め、コーナー領域を丸める試みがなされている。例え
ば、International Electron Devices Meeting Technic
al Digest の1998版pp.661-664に記載されるように、ト
レンチ形成後に高温の熱酸化プロセスを行うとコーナー
領域を丸めることができる。しかし、十分な丸め量を得
るためには高温で長時間の酸化工程が必要となるため、
酸化そのものによる基板中応力の増大により欠陥の発生
やリーク電流の増加が生じる。さらに、不純物の拡散が
大きくなるため、高濃度埋め込み基板やSTI工程前に
基板内にウエルを形成し、基板に特定のプロファイルを
形成しておくようなプロセスには使用できない。また、
酸化によるラウンドの大きさは前記熱工程に依存するた
め自由に構造を変化させることができないという問題を
有している。
Further, in order to solve the above-mentioned problem of electric field concentration, attempts have been made to round a corner region. For example, International Electron Devices Meeting Technic
As described in al Digest, 1998 edition, pp. 661-664, corner regions can be rounded by performing a high temperature thermal oxidation process after trench formation. However, in order to obtain a sufficient rounding amount, a long-time oxidation step at a high temperature is required.
An increase in stress in the substrate due to the oxidation itself causes generation of defects and an increase in leak current. Furthermore, since the diffusion of impurities becomes large, it cannot be used for a high-concentration buried substrate or a process in which a well is formed in the substrate before the STI process and a specific profile is formed on the substrate. Also,
Since the size of the round due to oxidation depends on the heat process, there is a problem that the structure cannot be freely changed.

【0012】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、MOSトラ
ンジスタのゲートからの電界集中を緩和することにより
チャネルコーナー部の閾値電圧の低下を防止し、良好な
スイッチング特性を得ることが可能な半導体装置とその
製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to prevent concentration of an electric field from the gate of a MOS transistor from lowering a threshold voltage at a channel corner. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of obtaining good switching characteristics and a method for manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために以下に示す手段を用いている。本発明の半
導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板内に形成さ
れ、素子領域に隣接して形成されたトレンチと、前記ト
レンチ内に充填され前記素子領域を分離するための絶縁
物とを具備し、前記トレンチの側壁は、前記トレンチの
上部に形成された傾斜が緩い第1の傾斜部と、この第1
の傾斜部の下部から前記トレンチの底部に続く傾斜が急
峻な第2の傾斜部とを有し、前記素子領域の表面と前記
第1の傾斜部とが成す緩い角度のコーナー部がゲート電
極により覆われる。
The present invention uses the following means to achieve the above object. The semiconductor device of the present invention includes a semiconductor substrate, a trench formed in the semiconductor substrate, formed adjacent to an element region, and an insulator filled in the trench to isolate the element region. The side wall of the trench includes a first slope portion having a gentle slope formed at an upper portion of the trench and the first slope portion.
And a second inclined portion having a steep inclination extending from a lower portion of the inclined portion to a bottom portion of the trench, and a gentle angled corner formed by the surface of the element region and the first inclined portion is formed by a gate electrode. Covered.

【0014】前記素子領域の表面と前記第1の傾斜部と
が成す角は、前記第2の傾斜部分と前記トレンチの底部
とが成す角よりも大きく、180°以下である。本発明
の半導体製造方法は、半導体基板の素子領域上にマスク
を形成する第1の工程と、前記マスクを用い、堆積物が
多く生じる第1のエッチング条件で前記半導体基板をエ
ッチングし、傾斜が緩い第1の傾斜部を形成するととも
に、前記第1の傾斜部上に前記堆積物を堆積させる第2
の工程と、前記堆積物をマスクとして用い、堆積物が生
じない第2のエッチング条件で前記半導体基板を所定の
深さまでエッチングし、傾斜が急峻な第2の傾斜部を形
成する第3の工程とを具備する。
The angle formed by the surface of the element region and the first inclined portion is larger than the angle formed by the second inclined portion and the bottom of the trench, and is 180 ° or less. According to a semiconductor manufacturing method of the present invention, a first step of forming a mask on an element region of a semiconductor substrate, and using the mask, the semiconductor substrate is etched under a first etching condition in which a large amount of deposits are formed, A second step of forming a loose first slope and depositing the deposit on the first slope;
And a third step of using the deposit as a mask and etching the semiconductor substrate to a predetermined depth under a second etching condition in which no deposit occurs, thereby forming a second inclined portion having a steep inclination. And

【0015】前記第1のエッチング条件と第2のエッチ
ング条件は、エッチング時の温度が相違することを特徴
とする。本発明の半導体製造方法は、半導体基板の素子
領域上に前記素子領域より若干大きな第1のマスクを形
成する第1の工程と、前記第1のマスクを用い、前記半
導体基板と前記第1のマスクとのエッチング選択比が低
い第1のエッチング条件で前記半導体基板をエッチング
し、傾斜が緩い第1の傾斜部を形成する第2の工程と、
全面にマスク材を形成する第3の工程と、前記マスク材
をエッチングし、前記第1のマスクの側面と前記第1の
傾斜部を覆う第2のマスクを形成する第4の工程と、前
記第1、第2のマスクを用い、前記半導体基板と前記第
2のマスクとのエッチング選択比が高い第2のエッチン
グ条件で前記半導体基板を所定の深さまでエッチング
し、前記第1の傾斜部より傾斜が急峻な第2の傾斜部分
を形成する第5の工程とを具備することを特徴とする。
前記第1のエッチング条件は、前記第2のエッチング条
件より高周波信号のパワーが上げられるとともに、プロ
セスの圧力が低く設定されている。
The first etching condition and the second etching condition are characterized in that the temperature at the time of etching is different. A semiconductor manufacturing method according to the present invention includes a first step of forming a first mask slightly larger than an element region on an element region of a semiconductor substrate, and using the first mask to form the first substrate and the first substrate. A second step of etching the semiconductor substrate under a first etching condition having a low etching selectivity with a mask to form a first inclined portion having a gentle inclination;
A third step of forming a mask material on the entire surface; a fourth step of etching the mask material to form a second mask covering the side surface of the first mask and the first inclined portion; Using the first and second masks, the semiconductor substrate is etched to a predetermined depth under a second etching condition in which the etching selectivity between the semiconductor substrate and the second mask is high, and A fifth step of forming a second inclined portion having a steep inclination.
The first etching condition is set so that the power of the high-frequency signal is higher and the process pressure is lower than the second etching condition.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におい
て図面を参照して説明する。図1(a)(b)は、本発
明の第1の実施の形態を示し、図1(b)は図1(a)
の1(b)−1(b)線に沿った断面を示している。シ
リコン基板11には、素子分離領域を形成するトレンチ
11aが形成され、このトレンチ11aの内部には絶縁
膜14が埋め込まれている。素子領域11b上にはゲー
ト電極15が形成され、このゲート電極15の両側に位
置するシリコン基板11には、図1(a)に示すよう
に、不純物が導入されてソース、ドレイン領域S、Dが
形成されている。前記トレンチ11aの側壁は、図1
(b)に示すように、トレンチの上端から傾斜(テーパ
ー)が緩い第1の傾斜部12と、この第1の傾斜部12
の下端からトレンチの底部に続く傾斜が急峻な第2の傾
斜部13とを有している。前記絶縁膜14の表面は素子
領域11bの表面より例えば高く設定されており、絶縁
膜14の前記第1の傾斜部12と対向する部分にはディ
ボットと呼ばれる凹部16が形成されている。この凹部
16の底部は第1の傾斜部12のほぼ途中まで達してい
る。この凹部16には前記ゲート電極15が入り込み、
前記第1の傾斜部12と素子領域11bの表面との境界
に位置する緩いコーナー部がゲート電極15により覆わ
れている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, and FIG.
2 shows a cross section along line 1 (b) -1 (b). A trench 11a forming an element isolation region is formed in the silicon substrate 11, and an insulating film 14 is buried in the trench 11a. On the element region 11b, a gate electrode 15 is formed. On the silicon substrate 11 located on both sides of the gate electrode 15, as shown in FIG. Are formed. The side wall of the trench 11a is shown in FIG.
As shown in (b), a first inclined portion 12 whose inclination (taper) is gentle from the upper end of the trench, and the first inclined portion 12
And a second slope 13 having a steep slope extending from the lower end to the bottom of the trench. The surface of the insulating film 14 is set, for example, higher than the surface of the element region 11b, and a concave portion 16 called a divot is formed in a portion of the insulating film 14 facing the first inclined portion 12. The bottom of the concave portion 16 reaches almost halfway of the first inclined portion 12. The gate electrode 15 enters the recess 16,
A gentle corner located at the boundary between the first inclined portion 12 and the surface of the element region 11b is covered with the gate electrode 15.

【0017】尚、上記傾斜の緩い第1の傾斜部12は、
図1(a)にで示すように、素子領域11bの周囲に形
成されるが、本発明の目的を達成するために必要な部分
は、ゲート電極15と接する部分のみである。
The first inclined portion 12 having a gentle inclination is
As shown in FIG. 1A, the portion formed around the element region 11b is only necessary to achieve the object of the present invention in contact with the gate electrode 15.

【0018】図2は、図1(b)の要部を拡大して示し
ている。素子領域11bの表面と第1の傾斜部12とが
成す角αは、急峻な第2の傾斜部13とトレンチ11a
の底部とが成す角βよりも大きく、180°以下であれ
ばよい。素子領域11bの表面と第1の傾斜部12とが
成す角αは、凹部16の深さが浅ければ、限りなく18
0°に近づけることができる。角αは角βよりもある程
度大きく、トレンチ上部の第1の傾斜部12が緩けれ
ば、ゲート電極により覆われたコーナー領域での電界集
中を緩和でき、キンク特性、逆ナローチャネル効果等の
現象を緩和することができる。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. The angle α formed between the surface of the element region 11b and the first inclined portion 12 is steep between the second inclined portion 13 and the trench 11a.
It is sufficient that the angle is larger than the angle β formed by the bottom and 180 ° or less. The angle α formed by the surface of the element region 11b and the first inclined portion 12 is 18 if the depth of the concave portion 16 is small.
0 ° can be approached. The angle α is somewhat larger than the angle β, and if the first inclined portion 12 above the trench is loose, the electric field concentration in the corner region covered by the gate electrode can be reduced, and phenomena such as kink characteristics and an inverse narrow channel effect can be achieved. Can be alleviated.

【0019】ただし、トレンチを緩い第1の傾斜部12
のみで構成した場合、素子間の分離距離が非常に大きく
なり、高集積化が困難となる。このため、緩いテーパー
の領域は前記条件を満たすに必要な深さまでとし、それ
以上の深さは素子間の分離距離を短くするために急峻な
テーパーとする必要がある。
However, the first sloping portion 12 is formed by loosening the trench.
In the case of using only the elements, the separation distance between the elements becomes extremely large, and it is difficult to achieve high integration. For this reason, the region of a gentle taper needs to be a depth necessary to satisfy the above condition, and a larger depth needs to have a steep taper in order to shorten the separation distance between elements.

【0020】次に、上記第1、第2の傾斜部を有するト
レンチの製造方法について説明する。 [第1の実施例]図1に示す構造を形成するため、第1
の実施例ではSTI構造のトレンチを形成するエッチン
グを2ステップとしている。すなわち、第1ステップで
はテーパーが緩くなる第1のRIE条件で所定深さまで
シリコン基板をエッチングし、第2ステップでは急峻な
テーパーとなるような第2のRIE条件でさらに素子分
離に十分な深さまでシリコン基板をエッチングしてい
る。
Next, a method of manufacturing the trench having the first and second inclined portions will be described. [First Embodiment] In order to form the structure shown in FIG.
In this embodiment, the etching for forming the trench having the STI structure is performed in two steps. That is, in the first step, the silicon substrate is etched to a predetermined depth under the first RIE condition in which the taper is loosened, and in the second step, the silicon substrate is etched to a depth sufficient for element isolation under the second RIE condition in which the taper is sharp. The silicon substrate is being etched.

【0021】図3は、第1の実施例に係わるトレンチの
製造工程を示している。図3(a)に示すように、シリ
コン基板11上には、フォトレジスト工程とRIE工程
を用いて素子領域に対応したマスク21が形成される。
このマスク21は、シリコン基板11とエッチング選択
比の取れる材料で形成すればよく、通常は例えば膜厚が
200nm程度のシリコン酸化膜(SiO2 )により形
成される。また、実際のプロセスではトレンチ形成後に
埋め込み材を堆積し、CMP等の技術で埋め込み材平坦
化する際のストッパー材としてシリコン窒化膜(Si
N)等を使うことが多い。このため、前記マスク材とし
てのシリコン酸化膜の下にシリコン窒化間膜を形成して
おくような二重構造としてもよい。実際のプロセスでは
前記のようなSiN/SiO2 の二重構造やそれ以上の
多層膜構造をとる場合もあるが、本実施例の趣旨を説明
する上で重要でないため本実施例中では単純化のためシ
リコン酸化膜の単一構造で説明を行う。
FIG. 3 shows a manufacturing process of the trench according to the first embodiment. As shown in FIG. 3A, a mask 21 corresponding to an element region is formed on a silicon substrate 11 by using a photoresist process and an RIE process.
The mask 21 may be formed of a material having an etching selectivity with respect to the silicon substrate 11, and is usually formed of, for example, a silicon oxide film (SiO 2 ) having a thickness of about 200 nm. In an actual process, a filling material is deposited after forming a trench, and a silicon nitride film (Si) is used as a stopper material when the filling material is planarized by a technique such as CMP.
N) and the like are often used. For this reason, a double structure in which a silicon nitride film is formed under a silicon oxide film as the mask material may be used. In an actual process, a double structure of SiN / SiO 2 or a multi-layer structure of more than that described above may be adopted. However, it is not important for explaining the purpose of the present embodiment, and therefore, it is simplified in the present embodiment. Therefore, the description will be made with a single structure of a silicon oxide film.

【0022】次に、図3(b)に示すように、マスク2
1を用いるとともに、緩い傾斜を形成するための第1の
RIE条件を用いてシリコン基板11を若干エッチング
し、緩い第1の傾斜部12を形成する。第1のRIE条
件を変化させることにより、トレンチ側壁の傾斜角を制
御する。すなわち、シリコン基板11のエッチングには
例えばHBr/Cl2/O2 やHBr/O2 等のガスが
使用される。トレンチ側壁の傾斜角はRIEによりエッ
チング中に生成されるSiBrxHy等のハロゲン化物
がマスク21やエッチングされたトレンチの側壁に堆積
されるレートと、RIEのイオンによってスパッタリン
グされるレートの比により決まる。ハロゲン化物の堆積
レートの方が大きい条件を用いれば傾斜が緩く、逆にス
パッタレートの方が大きい条件を用いれば急峻な傾斜の
トレンチ形状を形成することが可能である。例えば前記
HBr系のエッチング条件では、プロセス中のウエハ温
度が高いほど堆積物22が少なく、低いほど堆積物22
が多く生成される。一般的なRIE装置では0℃付近か
ら百数十℃程度の温度範囲でプロセス温度を制御するこ
とができるため、例えばRIE中にプロセス温度を変え
ることによって堆積物22の量を制御し、トレンチ側壁
の傾斜を変化させることができる。すなわち、第1の傾
斜部12を形成するためにはプロセス中のウエハ温度が
上記の範囲で低く設定され、堆積物22が多く形成され
るようにする。これらの現象は、例えば、C.Y.Chang,
S.M.SzeらのULSI TECHNOLOGY (McGRAWHILL)のエッチン
グの章に詳しく述べられている。
Next, as shown in FIG.
1 and the first RIE condition for forming a gentle slope is used to slightly etch the silicon substrate 11 to form a gentle first slope 12. By changing the first RIE condition, the inclination angle of the trench side wall is controlled. That is, a gas such as HBr / Cl2 / O 2 or HBr / O 2 is used for etching the silicon substrate 11. The inclination angle of the trench side wall is determined by the ratio of the rate at which a halide such as SiBrxHy generated during etching by RIE is deposited on the mask 21 or the side wall of the etched trench, and the rate at which sputtering is performed by RIE ions. When a condition where the halide deposition rate is higher is used, a slope is gentle, and when a condition where the sputter rate is higher is used, a trench shape with a steep slope can be formed. For example, under the HBr-based etching conditions, the deposit 22 decreases as the wafer temperature during the process increases, and the deposit 22 decreases as the wafer temperature during the process decreases.
Are often generated. In a general RIE apparatus, the process temperature can be controlled in a temperature range from about 0 ° C. to about one hundred and several tens of degrees Celsius. Therefore, for example, the amount of the deposit 22 is controlled by changing the process temperature during RIE, and the trench sidewall is controlled. Can be changed. That is, in order to form the first inclined portion 12, the temperature of the wafer during the process is set to be low in the above range, so that a large amount of the deposit 22 is formed. These phenomena are, for example, CYChang,
It is described in detail in the etching section of ULSI TECHNOLOGY (McGRAWHILL) by SMSze et al.

【0023】このように、マスク21とトレンチの側壁
にエッチングにより堆積物22が堆積されることにより
トレンチに緩い第1の傾斜部12を設けることができ
る。次に、図3(c)に示すように、前記第1のRIE
条件により生成した堆積物22をマスクとし、且つ傾斜
が急峻な側壁を形成する第2のRIE条件に切り替えて
所望のトレンチ深さまでシリコン基板11をエッチング
する。第2のRIE条件は、前記第1のRIE条件より
プロセス温度が高く設定され、エッチング時に堆積物が
生じないようにされている。この時、第1のRIE条件
により生成した堆積物22がトレンチ上部に残っている
ため、トレンチ上部は緩い第1の傾斜部12を有し、下
部は傾斜が急峻な第2の傾斜部13を有するトレンチ構
造を形成することができる。
As described above, since the deposit 22 is deposited on the mask 21 and the side walls of the trench by etching, the first inclined portion 12 which is loose in the trench can be provided. Next, as shown in FIG. 3C, the first RIE
The silicon substrate 11 is etched to a desired trench depth by switching to the second RIE condition using the deposit 22 generated under the condition as a mask and forming a steep side wall. In the second RIE condition, the process temperature is set higher than that in the first RIE condition, so that no deposit is generated during etching. At this time, since the deposit 22 generated under the first RIE condition remains in the upper part of the trench, the upper part of the trench has the first inclined part 12 which is gentle, and the lower part has the second inclined part 13 whose inclination is steep. Having a trench structure.

【0024】この後、例えばフッ酸処理等でマスク21
を除去する。この時、トレンチ上部に堆積されたハロゲ
ン化物からなる堆積物22は同時に取り去ることができ
るため、図3(d)に示されているようなトレンチ構造
を形成できる。
Thereafter, the mask 21 is subjected to, for example, a hydrofluoric acid treatment or the like.
Is removed. At this time, since the deposit 22 composed of a halide deposited on the upper portion of the trench can be removed at the same time, a trench structure as shown in FIG. 3D can be formed.

【0025】上記第1の実施例では、第1、第2の傾斜
部12、13を有するトレンチを形成する工程のみを説
明したが、例えば図3(c)に示す工程に続いて、図7
(c)(d)及び図8(a)(b)(c)に示すと同様
の工程を経てMOSトランジスタが形成される。上記第
1の実施例によれば、RIEによるトレンチ形成時にエ
ッチング条件、例えばプロセス温度を変えることによ
り、緩い第1の傾斜部12と急峻な第2の傾斜部13と
を形成している。この製造方法は、新たな工程を追加し
たりマスクパターンの設計を変えたりする必要がないた
め、製造が容易であり、しかも、第1の傾斜部12によ
り、電界集中を防止でき良好な特性を持つトランジスタ
を形成することができる。
In the first embodiment, only the step of forming a trench having the first and second inclined portions 12 and 13 has been described. However, for example, following the step shown in FIG.
A MOS transistor is formed through the same steps as shown in (c), (d) and FIGS. 8 (a), (b), and (c). According to the first embodiment, a gentle first inclined portion 12 and a steep second inclined portion 13 are formed by changing an etching condition, for example, a process temperature when forming a trench by RIE. This manufacturing method does not require adding a new step or changing the design of the mask pattern, so that the manufacturing is easy, and the first inclined portion 12 can prevent electric field concentration and provide good characteristics. Transistors can be formed.

【0026】また、トランジスタのゲート電極が覆うチ
ャネルコーナー部分に位置するトレンチの側壁の傾斜を
緩くしているため、ゲート電極からの電界集中を緩和す
ることができ、STI構造特有のトランジスタのチャネ
ルコーナー部分のしきい値電圧の低下を防止できる。し
たがって、STI構造特有のトランジスタのスイッチン
グ特性の劣化を防止できるとともに、トランジスタが微
細化されチャネル幅が狭くなった場合におけるトランジ
スタのしきい値電圧の低下を抑えることが可能となる。
Further, since the inclination of the side wall of the trench located at the channel corner portion covered by the gate electrode of the transistor is reduced, the electric field concentration from the gate electrode can be reduced, and the channel corner of the transistor unique to the STI structure can be reduced. The lowering of the threshold voltage of the portion can be prevented. Accordingly, it is possible to prevent the switching characteristics of the transistor unique to the STI structure from deteriorating, and to suppress a decrease in the threshold voltage of the transistor when the transistor is miniaturized and the channel width is reduced.

【0027】しかも、チャネル領域よりも深い領域にお
いてトレンチの側壁を急峻な傾斜としているため、十分
に深く素子分離間隔が狭いSTI構造を得ることが可能
になり、素子の高集積化が可能となる。
In addition, since the side walls of the trench have a steep slope in a region deeper than the channel region, it is possible to obtain an STI structure which is sufficiently deep and has a small element separation interval, and enables high integration of elements. .

【0028】[第2の実施例]第1の実施例では傾斜の
緩い傾斜部分12の側壁に生成される堆積物22を次の
急峻な傾斜となる第2のRIE条件時のマスクに用いた
が、前記のように第2のRIE条件とはエッチング時に
生じる堆積物22とそれをスパッタエッチングするレー
トの比が同じぐらいの条件に他ならない。つまり、第2
のRIE条件時は第1のRIE条件で形成した側壁堆積
物22も同時にエッチングする可能性が高い。この時、
最初の側壁堆積物22の大きさが第2のRIEで形成す
るトレンチの深さに対して十分でない場合、所望のトレ
ンチ構造を得ることは難しくなる。この第2の実施例で
はこの点を考慮し、第2のRIE条件に関わらず最初の
傾斜の緩い領域を十分に保護することのできるプロセス
を提供する。
[Second Embodiment] In the first embodiment, the deposit 22 formed on the side wall of the gently inclined portion 12 is used as a mask under the second RIE condition having the next steep inclination. However, as described above, the second RIE condition is nothing but a condition in which the ratio between the deposit 22 generated during etching and the rate at which the deposit 22 is sputter-etched is about the same. That is, the second
Under the RIE condition, there is a high possibility that the sidewall deposit 22 formed under the first RIE condition is also etched at the same time. At this time,
If the size of the first sidewall deposit 22 is not large enough for the depth of the trench formed by the second RIE, it becomes difficult to obtain a desired trench structure. In consideration of this point, the second embodiment provides a process capable of sufficiently protecting the initial steep slope region regardless of the second RIE condition.

【0029】すなわち、第1の実施例では、プロセス中
のウェハの温度を制御することにより第1、第2の傾斜
部を有するトレンチを形成したが、第2の実施例では、
RIE時のRF(高周波信号)のパワーとプロセス中の
チャンバ内の圧力を制御することにより、第1、第2の
傾斜部を有するトレンチを形成する。
That is, in the first embodiment, the trench having the first and second inclined portions is formed by controlling the temperature of the wafer during the process, but in the second embodiment,
By controlling the RF (high frequency signal) power during RIE and the pressure in the chamber during the process, a trench having first and second inclined portions is formed.

【0030】具体的にはRIEの条件がシリコン基板と
シリコン酸化膜(SiO2 )からなるマスクとのエッチ
ング選択比が低い条件を用いる。RIEではRIE時の
RFパワーを上げるかプロセス時の圧力を下げるとシリ
コン基板とシリコン酸化膜のエッチングの選択比が下が
る。つまり、例えばRFパワーが大きく圧力が低い条件
でエッチングすることによって緩い傾斜を形成すること
ができる。
More specifically, the RIE condition is such that the etching selectivity between the silicon substrate and the mask made of a silicon oxide film (SiO 2 ) is low. In RIE, if the RF power during RIE is increased or the pressure during the process is reduced, the selectivity of etching between the silicon substrate and the silicon oxide film decreases. That is, for example, a gentle slope can be formed by etching under the condition that the RF power is large and the pressure is low.

【0031】この条件の場合、シリコン基板のエッチン
グが進むと同時にシリコン酸化膜からなるマスクも横方
向にエッチングされるため次第にマスク幅が小さくな
る。そのため最初にエッチングが始まり、最終的にトレ
ンチの深いところではトレンチ幅が狭く、マスクと接し
ている部分ではトレンチ幅が広くなり、側壁が傾斜した
トレンチ形状を得ることができる。
Under these conditions, the mask made of the silicon oxide film is also etched in the lateral direction at the same time as the etching of the silicon substrate proceeds, so that the mask width gradually decreases. Therefore, etching starts first, and finally, the trench width is narrow at a deep portion of the trench, the trench width is wide at a portion in contact with the mask, and a trench shape with an inclined side wall can be obtained.

【0032】図4は、第2の実施例に係わるトレンチの
製造工程を示している。まず、図4(a)に示すよう
に、シリコン基板11上の素子領域に対応して、例えば
シリコン酸化膜からなる第1のマスク31を形成する。
ただし、この第1のマスク31は、傾斜の制御に前述し
たような条件を用いるため、エッチングされる量を見込
んで、膜厚は厚め、パターン幅は大きめに形成しておく
必要がある。
FIG. 4 shows a process of manufacturing a trench according to the second embodiment. First, as shown in FIG. 4A, a first mask 31 made of, for example, a silicon oxide film is formed corresponding to the element region on the silicon substrate 11.
However, since the first mask 31 uses the above-described conditions for controlling the inclination, it is necessary to form the first mask 31 with a large film thickness and a large pattern width in consideration of the etching amount.

【0033】次に、この第1のマスク31を用い、第1
のRIE条件によりシリコン基板11をエッチングす
る。第1のRIE条件は、例えばRFパワーが大きく、
圧力が低い条件である。この条件でシリコン基板11及
びマスク31をエッチングすることによって、図4
(b)に示すように傾斜の緩い第1の傾斜部12を所定
の深さまで形成することができる。
Next, using the first mask 31,
The silicon substrate 11 is etched under the RIE conditions described above. The first RIE condition is that, for example, the RF power is large,
This is a condition where the pressure is low. By etching the silicon substrate 11 and the mask 31 under these conditions, FIG.
As shown in (b), the first inclined portion 12 having a gentle inclination can be formed to a predetermined depth.

【0034】次に、図4(c)に示すように、全面に第
2のマスクとなる膜32を堆積する。この膜32は第1
のマスク31と同じシリコン酸化膜でも良いし、後述す
る側壁形成工程で第1のマスク31と選択比が取れるよ
うなシリコン酸化膜と異なる物質、例えばシリコン窒化
膜等を用いることもできる。
Next, as shown in FIG. 4C, a film 32 serving as a second mask is deposited on the entire surface. This film 32 is the first
The same silicon oxide film as the mask 31 may be used, or a material different from the silicon oxide film such that a selectivity can be obtained with the first mask 31 in a side wall forming step described later, for example, a silicon nitride film may be used.

【0035】次に、図4(d)に示すように、RIEに
より膜32をエッチングし、前記第1の傾斜部12を覆
うように第1のマスクの側壁に第2のマスク33を形成
する。
Next, as shown in FIG. 4D, the film 32 is etched by RIE, and a second mask 33 is formed on the side wall of the first mask so as to cover the first inclined portion 12. .

【0036】この後、図4(e)に示すように、この第
2のマスク33を用い、急峻な傾斜となる第2のRIE
条件に切り替えて所望のトレンチ深さまでシリコン基板
11をエッチングし、傾斜の急峻な第2の傾斜部13を
形成する。上記第2のRIE条件は、例えばRIE時の
RFパワーを下げるかプロセス時の圧力を上げるとシリ
コン基板とシリコン酸化膜のエッチングの選択比が上が
る。つまり、例えばRFパワーが小さく圧力が高い条件
でエッチングすることによって急峻な傾斜を形成するこ
とができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4E, the second mask 33 is used to form a second RIE having a steep inclination.
The silicon substrate 11 is etched to a desired trench depth by changing the conditions to form a second inclined portion 13 having a steep inclination. In the second RIE condition, for example, when the RF power during RIE is reduced or the pressure during the process is increased, the etching selectivity between the silicon substrate and the silicon oxide film is increased. That is, for example, a steep slope can be formed by etching under the condition that the RF power is small and the pressure is high.

【0037】この後、第1の実施例と同様の処理により
第1のマスク31と第2のマスク33を除去することに
より、図3(d)に示すようなトレンチを形成すること
ができる。また、図4(e)の後、通常のSTI形成工
程を行うことによって素子分離構造を形成し、ゲート酸
化膜、ゲートを形成することによって図1に示すような
トランジスタ構造を得ることができる。
Thereafter, the first mask 31 and the second mask 33 are removed by the same processing as in the first embodiment, whereby a trench as shown in FIG. 3D can be formed. Further, after the step of FIG. 4E, a normal STI forming step is performed to form an element isolation structure, and by forming a gate oxide film and a gate, a transistor structure as shown in FIG. 1 can be obtained.

【0038】上記第2の実施例によれば最終的に形成さ
れる素子領域より大きく、且つ膜厚が厚いマスク31を
用い、第1のRIE条件により、第1の傾斜部12を形
成した後、この第1の傾斜部12を保護する第2のマス
ク33を形成して、急峻な第2の傾斜部13を有するト
レンチを形成している。したがって、第1の傾斜部12
を十分に保護した状態で前記所望のSTI構造を形成す
ることができる。
According to the second embodiment, after the first inclined portion 12 is formed under the first RIE condition using the mask 31 which is larger and thicker than the finally formed element region. Then, a second mask 33 for protecting the first inclined portion 12 is formed, and a trench having a steep second inclined portion 13 is formed. Therefore, the first inclined portion 12
The desired STI structure can be formed in a state where is sufficiently protected.

【0039】さらに、RIEによるトレンチ形成時にエ
ッチング条件を変えることにより、緩い第1の傾斜部と
急峻な第2の傾斜部とを形成するための、新たな工程を
追加したりマスクパターンの設計を変えたりする必要が
なく、製造が容易である。
Further, by changing the etching conditions at the time of trench formation by RIE, a new process for forming a gentle first inclined portion and a steep second inclined portion is added, and a mask pattern is designed. It does not need to be changed and is easy to manufacture.

【0040】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、図1(b)に示すようなS
TI構造のトランジスタにおいて、素子領域としてのシ
リコン基板11の表面の高さは埋め込み絶縁膜14より
高くても良い。このような、構成によっても、緩く傾斜
したコーナー部をゲート電極が覆うため、電界の集中を
防止できる。その他、本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG.
In the transistor having the TI structure, the height of the surface of the silicon substrate 11 as an element region may be higher than that of the buried insulating film 14. Even with such a configuration, since the gate electrode covers the corner portion that is gently inclined, concentration of the electric field can be prevented. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明の実施例によ
れば、MOSトランジスタのゲートからの電界集中を緩
和することによりチャネルコーナー部の閾値電圧の低下
を防止し、良好なスイッチング特性を得ることが可能な
半導体装置とその製造方法を提供できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the reduction of the electric field concentration from the gate of the MOS transistor prevents the threshold voltage at the channel corner from lowering and obtains good switching characteristics. And a method of manufacturing the same can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1(a)は本発明に係わるSTI構造による
トランジスタの平面図、図1(b)は図1(a)の1
(b)−1(b)線に沿った断面図。
1A is a plan view of a transistor having an STI structure according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view of FIG.
Sectional drawing along line (b) -1 (b).

【図2】図1(b)の要部の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 (b).

【図3】本発明に係わる半導体装置の製造工程の第1の
実施例を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the manufacturing process of the semiconductor device according to the present invention.

【図4】本発明に係わる半導体装置の製造工程の第2の
実施例を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the manufacturing process of the semiconductor device according to the present invention.

【図5】従来のLOCOS構造によるトランジスタの断
面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a transistor having a conventional LOCOS structure.

【図6】従来のSTI構造の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a conventional STI structure.

【図7】従来のSTI構造の形成工程を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a step of forming a conventional STI structure.

【図8】従来のSTI構造の形成工程を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a step of forming a conventional STI structure.

【図9】ウエットエッチングによってディボットが形成
される様子を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing how a divot is formed by wet etching.

【図10】ディボットとゲート電極の関係を示す断面
図。
FIG. 10 is a sectional view showing a relationship between a divot and a gate electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…シリコン基板、 11a…トレンチ、 12…第1の傾斜部、 13…第2の傾斜部、 14…絶縁膜、 15…ゲート電極、 16…凹部(ディボット)、 21…マスク、 22…堆積物、 31…第1のマスク、 33…第2のマスク。 Reference Signs List 11: silicon substrate, 11a: trench, 12: first inclined portion, 13: second inclined portion, 14: insulating film, 15: gate electrode, 16: concave portion (divot), 21: mask, 22: deposit , 31: a first mask, 33: a second mask.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板と、 前記半導体基板内に形成され、素子領域に隣接して形成
されたトレンチと、 前記トレンチ内に充填され前記素子領域を分離するため
の絶縁物とを具備し、 前記トレンチの側壁は、前記トレンチの上部に形成され
た傾斜が緩い第1の傾斜部と、この第1の傾斜部の下部
から前記トレンチの底部に続く傾斜が急峻な第2の傾斜
部とを有し、前記素子領域の表面と前記第1の傾斜部と
が成す緩い角度のコーナー部がゲート電極により覆われ
ることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate, a trench formed in the semiconductor substrate and formed adjacent to an element region, and an insulator filled in the trench to isolate the element region; The side wall of the trench has a first inclined portion formed at an upper portion of the trench and having a gentle inclination, and a second inclined portion having a steep inclination extending from a lower portion of the first inclined portion to a bottom of the trench. A semiconductor device, wherein a gentle angled corner formed by the surface of the element region and the first inclined portion is covered by a gate electrode.
【請求項2】前記素子領域の表面と前記第1の傾斜部と
が成す角は、前記第2の傾斜部分と前記トレンチの底部
とが成す角よりも大きく、180°以下であることを特
徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. An angle formed between a surface of said element region and said first inclined portion is larger than an angle formed between said second inclined portion and a bottom portion of said trench, and is not more than 180 °. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein
【請求項3】半導体基板の素子領域上にマスクを形成す
る第1の工程と、 前記マスクを用い、堆積物が多く生じる第1のエッチン
グ条件で前記半導体基板をエッチングし、傾斜が緩い第
1の傾斜部を形成するとともに、前記第1の傾斜部上に
前記堆積物を堆積させる第2の工程と、 前記堆積物をマスクとして用い、堆積物が生じない第2
のエッチング条件で前記半導体基板を所定の深さまでエ
ッチングし、傾斜が急峻な第2の傾斜部を形成する第3
の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。
3. A first step of forming a mask on an element region of a semiconductor substrate, and etching the semiconductor substrate using the mask under a first etching condition in which a large amount of deposits are generated. A second step of forming the inclined portion and depositing the deposit on the first inclined portion; and a second step of forming no deposit using the deposit as a mask.
Etching the semiconductor substrate to a predetermined depth under the etching conditions described above to form a second inclined portion having a steep inclination;
And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項4】前記第1のエッチング条件と第2のエッチ
ング条件は、エッチング時の温度が相違することを特徴
とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the first etching condition and the second etching condition have different temperatures at the time of etching.
【請求項5】半導体基板の素子領域上に前記素子領域よ
り若干大きな第1のマスクを形成する第1の工程と、 前記第1のマスクを用い、前記半導体基板と前記第1の
マスクとのエッチング選択比が低い第1のエッチング条
件で前記半導体基板をエッチングし、傾斜が緩い第1の
傾斜部を形成する第2の工程と、 全面にマスク材を形成する第3の工程と、 前記マスク材をエッチングし、前記第1のマスクの側面
と前記第1の傾斜部を覆う第2のマスクを形成する第4
の工程と、 前記第1、第2のマスクを用い、前記半導体基板と前記
第2のマスクとのエッチング選択比が高い第2のエッチ
ング条件で前記半導体基板を所定の深さまでエッチング
し、前記第1の傾斜部より傾斜が急峻な第2の傾斜部分
を形成する第5の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。
5. A first step of forming a first mask slightly larger than an element region on an element region of a semiconductor substrate, and forming a first mask between the semiconductor substrate and the first mask using the first mask. A second step of etching the semiconductor substrate under a first etching condition having a low etching selectivity to form a first inclined portion having a gentle inclination; a third step of forming a mask material over the entire surface; Etching a material to form a second mask covering the side surface of the first mask and the first inclined portion;
Using the first and second masks, etching the semiconductor substrate to a predetermined depth under a second etching condition in which an etching selectivity between the semiconductor substrate and the second mask is high, Forming a second inclined portion whose inclination is steeper than that of the first inclined portion.
【請求項6】前記第1のエッチング条件は、前記第2の
エッチング条件より高周波信号のパワーが上げられると
ともに、プロセスの圧力が低く設定されていることを特
徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the first etching condition is set such that the power of a high-frequency signal is increased and the process pressure is set lower than that of the second etching condition. Manufacturing method.
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