JP2000150632A

JP2000150632A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000150632A
Application number: JP10319635A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Adachi; 浩一郎足立; Hiroshi Iwata; 浩岩田; Kazuo Sugimoto; 和雄杉本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-30
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: JP4039504B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トレンチ形成プロセスの工程数の増加を最小
限に抑えて、異なる深さのトレンチを制御よく、かつア
ライメント誤差を生じることなく形成する方法を提供す
る。【解決手段】半導体基板上にマスク層を堆積する工程
と；エッチングによって該マスク層に第１領域と該第１
領域よりも幅の広い第２領域とを形成する工程と；該第
１領域と該第２領域とを有する該マスク層をマスクとし
て、該半導体基板をエッチングして該第１領域に該第２
領域よりも深いトレンチを形成する工程と；を包含す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、さらに詳しくは、素子分離部を備えた半導
体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路において素子間を電気的
に分離するために、半導体基板を選択的に酸化して厚い
フィールド酸化膜を形成する方法、いわゆる口コス法
(ＬＯＣＯＳ法)が用いられてきた。しかし、ロコス法で
はフィールド酸化膜の端部にバーズビークが現れるの
で、広い素子分離部を必要とする。よって、これを考慮
して素子の設計を行わなければならなず、素子領域が狭
くなるという問題がある。

【０００３】近年の半導体集積回路の高集積化に伴っ
て、素子分離部をより小さくできるトレンチ分離を用い
る方法が採用されつつある。トレンチ分離法とは、素子
間分離を行なう領域に素子間を電気的に分離するのに必
要な深さを有する溝(トレンチ)を設け、さらにこのトレ
ンチを絶縁体等で埋込むことにより、このトレンチを挟
む領域間の電気的絶縁を行う方法である。この方法によ
り、素子寸法と比較して十分に小さいトレンチを形成す
ることができ、半導体集積回路のより一層の高集積化が
達成される。

【０００４】例えば、特公平７−７９１２７号公報は、
半導体基板にトレンチを形成し、この基板上にＴＥＯＳ
(Ｔｅｔｒａ−Ｅｔｈｙｌ−Ｏｒｔｈｏ−Ｓｉｌｉｃａ
ｔｅ)等の絶縁膜をトレンチを埋め込むようにして堆積
し、基板が露出するまでエッチバック法や化学的機械研
磨(ＣＭＰ)法を行うことにより素子分離部を形成する方
法を記載している。

【０００５】さらに、半導体集積回路技術の進展にとも
ない、一種類の素子分離部のみではなく、回路内におい
て、深さの異なるトレンチ素子分離部を必要に応じて用
いる方法が提案されている。

【０００６】例えば、ＣＭＯＳ回路においては、異なる
ウェル間の素子分離には深い素子分離部を設け、同じウ
ェル内での素子分離には浅い素子分離部を設けることに
より、確実にラッチアップを防止すると共に、回路の高
速化も達成できる。一方、バイポーラ回路においても、
通常の深い素子分離部以外にベース−コレクタ間耐圧を
向上させるための浅い分離領域を設けることにより、高
速、高耐圧のバイポーラ素子を形成することができる。
さらに、バイポーラとＣＭＯＳがともに存在するような
回路にも、２種類の深さの素子分離が必要である。この
ような深さの異なるトレンチの形成は、従来、通常のト
レンチ形成工程を２回以上くり返し、それぞれのトレン
チを形成するためのエッチング工程におけるエッチング
時間およびエッチング条件を変えることによって行なわ
れている。

【０００７】例えば、特開平７−６６２７６号公報に従
来例として記載される、深さの異なるトレンチを形成す
る方法を以下に説明する。

【０００８】最初に、半導体基板として用いられるシリ
コンウェハ表面に、後にトレンチエッチングを行なう際
のエッチングマスクとして用いるためのＳｉＯ₂膜を形
成する。

【０００９】次いで、フォトリソグラフィー法によっ
て、ＳｉＯ₂膜上に、第１のトレンチ領域のみ開口して
いるレジストパターンを形成し、このレジストパターン
をエッチングマスクとしてＳｉＯ₂膜をドライエッチン
グ法によりエッチングする。

【００１０】さらに、ＳｉＯ₂膜のエッチングマスクと
して用いたレジストパターンを除去してから、第１のト
レンチ領域のみ開口しているＳｉＯ₂膜をエッチングマ
スクとしてシリコンウェハ表面をエッチングすることに
より、第１のトレンチを得る。次に、形成された第１
のトレンチ内部を熱酸化法とＣＶＤ法を用いてＳｉＯ ₂
で埋め込み、表面を平坦化することにより第１のトレン
チ分離領域が形成される。次いで、第２のトレンチ領
域を形成するために用いるエッチングマスクとして機能
するＳｉＯ₂膜を形成し、次いで第１のトレンチの場合
と同様にフォトリソグラフィー法により第２のトレンチ
領域のみ開口しているレジストパターンを形成し、この
レジストパターンをエッチングマスクとしてＳｉＯ₂膜
をドライエッチング法によってエッチングする。

【００１１】さらにＳｉＯ₂膜のエッチングマスクとし
て用いたレジストパターンを除去してから、第２のトレ
ンチ領域のみ開口しているＳｉＯ₂膜をエッチングマス
クとしてシリコンウェハ表面をエッチングすることによ
り第２のトレンチが形成される。この時、トレンチエッ
チングの条件を第１のトレンチ形成プロセスの場合と変
えることにより、深さや形状等の異なる第２のトレンチ
を形成することができる。

【００１２】次に第２のトレンチ内へのＳｉＯ₂の埋込
み、さらにウェハ表面の平坦化を行なうことにより、２
種の異なる深さを持ったトレンチ分離領域を形成するこ
とができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の方法では、深さの異なるトレンチを形成す
るために、トレンチ分離形成プロセスを全て、トレンチ
の種類数に応じてくり返して行わなければならないた
め、工程数が大幅に増加してしまうという問題点があっ
た。さらに、レジストを形成するために、アライメント
を必要とする露光をそれぞれ独立して行なわなければな
らない。このため、トレンチ間にアライメント誤差が生
じてしまうという問題があった。

【００１４】このような問題を解決するために、前述の
特開平７−６６２７６号公報は、エッチングマスクを工
夫する方法とイオン注入を用いる方法とを提案してい
る。しかし、いずれの方法もフォトリソグラフィー法を
２回用いる必要があり、余分な工程を含んでるためスル
ープットの低下を招いていた。

【００１５】一方、特開平９−２６０４８５号公報は、
エッチングの際に、マイクロローディング効果を用いて
異なる深さのトレンチ素子分離部を形成する方法を開示
している。この方法を用いた場合、素子分離深さは素子
分離幅、すなわちエッチングによりトレンチを形成する
時のトレンチ開口幅に依存する。詳細には、トレンチ開
口幅の広い領域で深く、トレンチ開口幅の挟い領域で浅
く形成される。

【００１６】この方法によれば、エッチングによりトレ
ンチを形成した後にトレンチを絶縁体で埋め込む場合
に、開口幅が広く、深さが深いトレンチの埋め込みは、
これに堆積する絶縁膜などの層の堆積膜厚を大きくしな
ければならず、非常に製造が難しくなるという問題があ
った。例えば、図１０に示すように、半導体基板１１上
に形成された開口幅の広いトレンチ１２と開口幅の狭い
トレンチ１３とを、絶縁体材料を堆積させて埋め込み、
埋め込み絶縁体膜１４を形成する場合に、トレンチ１２
において埋め込みが良好でない部分１５が生じる。よっ
て、ウェハー基板上にくぼみ(段差)が生じ、ダストの発
生およびエッチング不良などを招き、歩留まりが低下す
るという問題がある。さらに、このような段差は電気的
性能にも影響し、トランジスタの電流電圧特性において
キンク現象を招き、安定したデバイス設計が行えなくな
る。

【００１７】これに対して、トレンチ開口幅が狭い領域
では、一般に最小加工寸法で設計を行うことが多い。上
記のようにマイクロローディング効果を用いて異なる深
さのトレンチ素子分離の製造を行う場合、トレンチ開口
幅が小さい程マイクロローディング効果が顕著に作用す
る。よって、最小加工寸法でトレンチ開口幅を設計する
と、開口幅のわずかなばらつきおよびエッチングパター
ンの形状に依存して、エッチング深さが影響されやす
く、トレンチ深さが大きく変化する問題がある。そのた
め、デバイスを安定して動作させることが難しく、デバ
イスの設計が難しくなるという問題点がある。

【００１８】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、トレンチ形成プロセスの工程数の増加を最小限に
抑えて、異なる深さのトレンチを制御よく、かつアライ
メント誤差を生じることなく形成する半導体装置の製造
方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上にマスク層を堆積する工程と；
エッチングによって該マスク層に第１領域と該第１領域
よりも幅の広い第２領域とを形成する工程と；該第１領
域と該第２領域とを有する該マスク層をマスクとして、
該半導体基板をエッチングして該第１領域に該第２領域
よりも深いトレンチを形成する工程と；を包含する。

【００２０】好適な実施態様においては、上記半導体基
板の上記第１領域におけるエッチング速度が上記第２領
域におけるエッチング速度よりも速い。

【００２１】好適な実施態様においては、上記半導体基
板をエッチングする工程における上記圧力が、１ｍＴｏ
ｒｒ以上、９０ｍＴｏｒｒ以下である。

【００２２】好適な実施態様においては、上記マスク層
に上記第１領域と上記第２領域とを形成する工程におい
て、該第１領域と該第２領域に厚さの異なる該マスク層
が残留する。

【００２３】好適な実施態様においては、上記マスク層
が酸化防止膜を含み、該マスク層に上記第１領域と上記
第２領域とを形成する工程と、トレンチを形成する工程
との間に、上記半導体基板を酸化する工程をさらに包含
する。

【００２４】好適な実施態様においては、上記マスク層
に上記第１領域と上記第２領域とを形成する工程が、マ
イクロローディング効果が発生するプラズマエッチング
によって行われ、上記酸化防止膜の一部を残留させる工
程を包含する。

【００２５】好適な実施態様においては、上記酸化防止
膜が窒化シリコン膜からなり、該酸化防止膜の残留膜厚
が５ｎｍ以上である。

【００２６】以下に本発明の作用を説明する。

【００２７】本発明によれば、エッチングによってマス
ク層に第１領域と第１領域よりも幅の広い第２領域とを
形成し、このマスク層をマスクとして、半導体基板をエ
ッチングして第１領域に第２領域よりも深いトレンチを
形成する。このように形成された２種類のトレンチは、
幅の広い方が深さが浅いので、これらを埋め込んで素子
分離部を形成する場合に良好な段差被覆性(ステップカ
バレッジ)を示す。このような幅の広い方が深さが浅い
２種のトレンチを形成する方法は、半導体基板および／
またはマスク層のエッチング速度が、第１領域と第１領
域よりも幅の広い第２領域とで異なる現象(マイクロロ
ーディング効果および／または逆マイクロローディング
効果)を利用することによって達成される。

【００２８】本発明の好適な実施態様においては、半導
体基板の第１領域におけるエッチング速度が、第１領域
よりも幅の広い第２領域におけるエッチング速度よりも
速い。これは、圧力などのエッチング条件を適切に選択
して、逆マイクロローディング効果を利用することによ
って達成される。好適な実施態様においては、半導体基
板のエッチング時の圧力は１ｍＴｏｒｒ以上、９０ｍＴ
ｏｒｒ以下である。このように圧力条件を比較的低くす
ることによって、逆マイクロローディング効果を効果的
にもたらすことができる。

【００２９】本発明の好適な実施態様においては、マス
ク層のエッチング工程において、第１領域と第２領域に
厚さの異なるマスク層が残留する。これは、第１領域に
おけるエッチング速度が、第１領域よりも幅の広い第２
領域におけるエッチング速度よりも速くなるように、す
なわち逆マイクロローディング効果をもたらすようにマ
スク層のエッチング条件を適切に選択することにより達
成される。このようにして形成された第１領域のマスク
層残留膜厚は、第２領域のものよりも薄い。第２領域よ
りもマスク層残留膜厚が薄い第１領域を有するマスク層
をマスクとしてエッチングすることにより、マスク層と
半導体基板とのエッチング選択比が異なることを利用す
ることができる。よって、幅の広い方が深さが浅い２種
のトレンチを形成することができる。

【００３０】あるいはまた、上記のマスク層のエッチン
グ工程において第１領域と第２領域に厚さの異なるマス
ク層を残留させることは、本発明の好適な実施態様に示
すように、第１領域におけるエッチング速度が、第１領
域よりも幅の広い第２領域におけるエッチング速度より
も遅くなるように、すなわちマイクロローディング効果
をもたらすように、酸化防止膜を含むマスク層をプラズ
マエッチングすることにより達成される。このようにし
て形成された第１領域のマスク層残留膜厚は、第２領域
のものよりも厚い。さらに、本発明の好適な実施態様に
示すように、酸化防止膜を含み、第２領域よりもマスク
層残留膜厚が厚い第１領域を有するマスク層をマスクと
して半導体基板を酸化することにより、第２領域にのみ
選択的に酸化膜を形成することができる。これにより、
マスク層および酸化膜と半導体基板とのエッチング選択
比が異なることを利用することができる。よって、幅の
広い方が深さが浅い２種のトレンチを形成することがで
きる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本明細書を通じて、用語「開口」
は、その「開口」領域において層全体が除去されている必
要はなく、層が少なくとも凹部を有していることを示す
ものとする。このときの「開口」領域の基板面に水平な方
向に対する幅を「開口幅」、あるいはこの「開口」領域に形
成されるトレンチの幅に等しいことから「トレンチ開口
幅」とする。

【００３２】一般に、開口幅の異なる領域を通して基板
をエッチングしてトレンチを形成する際に、エッチング
される深さはほぼ一定ではなく、開口幅(トレンチ開口
幅)の大きさに依存する。例えば、比較的高い圧力条件
下でエッチングを行った場合、開口幅が挟くなるにつれ
て、エッチングレートが低下する。このような現象は、
一般に「マイクロローディング効果」と呼ばれ、よく知
られている。

【００３３】図１(ａ)に示すように、マイクロローディ
ング効果は、トレンチ開口幅が狭くなる程顕著にあらわ
れ、エッチングレートも急激に低下する。このような現
象は、エッチングの際に、プラズマ中のラジカルがトレ
ンチの形状的な影響を受けて、トレンチの奥深くにまで
進入する量が制限されることに起因すると一般的に言わ
れている。図２(ａ)は、シリコン酸化膜２２に開口幅が
約０．３μｍおよび約２．０μｍである領域を形成し、
比較的高い圧力条件下(例えば、マグネトロンＲＩＥ装
置を用いて、Ｃｌ₂＝４０ｓｃｃｍ、Ｏ₂＝６ｓｃｃｍ、
ガス圧力＝１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー＝１０００Ｗ
の条件下)でエッチングした後のトレンチの形状を示
す。開口幅約０．３μｍのトレンチ２３ではエッチング
深さが約０．５μｍとなり、開口幅約２．０μｍのトレ
ンチ２４ではエッチング深さが約１．０μｍとなった。

【００３４】これに対して本発明者らは、低圧力条件下
で、高密度のプラズマエッチングによりエッチングを行
った場合、マイクロローディング効果の他に、図１(ｂ)
に示すような変化が起こり得ることを見い出した。図１
(ｂ)における領域(ｘ)の部分では、従来と同様にマイク
ロローティング効果が起こっている。しかし、図１(ｂ)
における領域(ｙ)の部分では、領域(ｚ)よりもエッチン
グレートが増加している。このような現象をマイクロロ
ーディング効果と対比させて、「逆マイクロローディン
グ効果」に起因するものとする。図２(ｂ)は、シリコン
酸化膜２２に開口幅が約０．３μｍおよび約２．０μｍ
である領域を形成し、比較的低い圧力条件下(例えば、
ＥＣＲ装置を用いて、Ｃｌ₂＝４０ｓｃｃｍ、Ｏ₂＝６ｓ
ｃｃｍ、ガス圧力＝３ｍＴｏｒｒ、マイクロ波パワー＝
２２０Ｗ、ＲＦパワー＝９０Ｗの条件下)でエッチング
した後のトレンチの形状を示す。開口幅約０．３μｍの
トレンチ２３ではエッチング深さが約１．０５μｍとな
り、開口幅約２．０μｍのトレンチ２４ではエッチング
深さが約０．８μｍとなった。

【００３５】このような現象が起こる範囲は、エッチン
グガスによって変わるが、エッチング時の圧力が比較的
高い場合にはほとんど起こらず、比較的低い場合に起こ
る。具体的には、圧力が約１ｍＴｏｒｒから約９０ｍＴ
ｏｒｒの範囲である場合に起こり、特に、約１ｍＴｏｒ
ｒから約１０ｍＴｏｒｒの範囲である場合に顕著であっ
た。エッチング圧力が、約１ｍＴｏｒｒから約９０ｍＴ
ｏｒｒの範囲であるような、比較的低い条件下では、マ
イクロローディング効果がより起こりにくく、このよう
な逆マイクロローディング効果による現象が起こると考
えられる。

【００３６】上記のようにエッチング条件を適切に選択
することにより、開口幅のより狭い領域の方が開口幅の
より広い領域よりも、エッチングレートを大きく、形成
されるトレンチの深さを深くすることが可能である。

【００３７】本発明では、このようにして形成されるト
レンチ深さを制御するために、図１(ｂ)に示すように、
あらかじめ開口幅とエッチングされる深さの関係の測定
を行った。トレンチ深さのばらつきがデバイスに及ぼす
影響を考慮して、開口幅の設計ばらつきに対応するトレ
ンチ深さのばらつきがデバイスにほとんど影響しないよ
うに、エッチングレートの変化(図中では、エッチング
深さの変化に相当)の充分少ない開口幅の範囲を、図１
(ｂ)における領域(ｙ)と領域(ｚ)においてそれぞれ決め
る。このように決定した開口幅の範囲に基づいてマスク
パターンのトレンチ開口幅のサイズを決める。そして、
このサイズに基づきデバイスを設計する。このように設
計されたデバイスは、トレンチ開口幅が広い領域でトレ
ンチ深さを浅く、トレンチ開口幅の狭い領域でトレンチ
深さを深く設定されている。

【００３８】なお、逆マイクロローディング効果が起こ
る機構は、以下のように考えられるが、本発明はこれに
限定されるものではない。トレンチエッチングの場合
と、マスクエッチングの場合について、それぞれ用いら
れるガス種(エッチャント)が異なるので、逆マイクロロ
ーディング効果が起こる機構も異なると考えられる。

【００３９】トレンチエッチングの場合については、ト
レンチの側壁に対して浅い角度で入射した高エネルギー
のイオンに起因すると考えられる。浅い角度で入射した
イオンがトレンチ側壁部で反射された反射イオン、およ
び／またはこのように入射したイオンによってトレンチ
側壁部がスパッタされて生成した高エネルギーのイオン
が、トレンチの底部に衝突して、その場所のエッチング
速度を向上させていると考えられる。あるいは、トレン
チの側壁部に吸着されたエッチャントが上記のように入
射したイオンによってスパッタされて、トレンチの底部
に供給され、その場所のエッチング速度を向上させてい
ると考えられる。これらのエッチング速度が増加する機
構は、本発明のような条件下においては、開口幅の広い
トレンチよりも開口幅の狭いトレンチにおいて著しく、
逆マイクロローディング効果が起こると考えられる。さ
らに、マスクなどからのエッチング生成物または堆積性
のラジカルがトレンチ内に堆積してエッチング速度に影
響を与える場合、本発明のような条件下においては、開
口幅の広いトレンチの底部に堆積しやすく、開口幅の狭
いトレンチの底部に堆積しにくくなり、開口幅の狭いト
レンチの方が開口幅の広いトレンチよりもエッチング速
度が低下しにくくなっていると考えられる。実際には、
これらの機構が複合して、逆マイクロローディング効果
が起こると思われる。

【００４０】マスクエッチングの場合については、通
常、エッチング速度はエッチャント(ラジカル)の量が多
くなるにつれて増加するが、ラジカルの量が多すぎると
トレンチの底部に過剰にラジカルが堆積して、エッチン
グ速度は減少する。開口幅の狭いマスクでは、ラジカル
はマスクの側壁部に付着して、底部にまで到達しにくく
なる。従って、本発明のような条件下においては、開口
幅の広いマスクではラジカルが過剰に堆積して底部のエ
ッチング速度は低下するが、開口幅の狭いマスクではこ
のようなラジカルの過剰堆積が起こらないのでエッチン
グ速度は開口幅の広いトレンチよりもエッチング速度が
大きくなると考えられる。

【００４１】以下に本発明に実施の形態を詳細に説明す
る。

【００４２】まず、半導体基板上の全面にマスク層を形
成する。半導体基板材料としては、任意の適切な材料を
用い得るが、例えば、シリコン、およびＧａＡｓなどの
化合物半導体などが挙げられる。マスク層としては、例
えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、およびシリコ
ン窒化酸化膜、ならびにフォトレジストおよび多層レジ
ストなどが挙げられる。

【００４３】このマスク層を、例えばフォトリソグラフ
ィー法によってエッチングして、上記のように設定され
た開口幅の異なる領域を形成する。

【００４４】このマスク層をマスクとして半導体基板を
エッチングして、基板表面に異なる深さのトレンチを形
成する。ここで、先に開口幅を決める際に用いた、異な
る開口幅の間でエッチング深さに差が生じる条件下でエ
ッチングを行う。この工程は、比較的低い圧力条件下で
行われることが好ましく、具体的には、約１ｍＴｏｒｒ
以上、約９０ｍＴｏｒｒ以下が好ましく、より好ましく
は約１ｍＴｏｒｒ以上、約１０ｍＴｏｒｒ以下である。
このような圧力条件下では、エッチング深さに差が生ず
る効果が顕著である。図１(ｂ)に示すエッチング深さの
絶対値は、この例に限るものではない。さらに、エッチ
ングガス種、流量、およびＲＦパワー等の条件は任意の
適切な条件を取り得る。必要に応じて各デバイスに必要
な深さになる条件を適宜選択すれば良い。

【００４５】これにより、開口幅のより狭い領域でより
深いトレンチを、開口幅のより広い領域でより浅いトレ
ンチを制御良く形成することができる。このように、開
口幅とトレンチ深さとの関係が規定されるので、後のト
レンチ埋め込みが容易に行える。

【００４６】本発明の別の実施形態においては、マスク
層をエッチングする際に、マスク層を半導体基板に達す
るまでエッチングせずに、開口領域の半導体基板上にマ
スク層の一部を残留させて、開口幅のより広い領域と、
開口幅のより狭い領域とでマスク層が残留する層厚を変
えても良い。この方法は、マスクの開口幅によってエッ
チングの深さの違うエッチング条件、すなわちマイクロ
ローディング効果が起こる条件下、または逆マイクロロ
ーディング効果が起こる条件下でエッチングを行って、
マスクの残膜を変化させることにより実施され得る。こ
の工程は、例えば、マイクロローディング効果が発生す
るプラズマエッチングによって行われても良い。

【００４７】このマスク層のエッチングの後に、トレン
チを形成するためのエッチングを行う。このトレンチを
形成するエッチング工程(以下、トレンチエッチング工
程とする)では、必ずしも逆マイクロローディング効果
が起こるようなエッチング条件を選択する必要はない。
このトレンチエッチング工程では、まずマスク層の残留
部分がエッチングされ、次いで半導体基板がエッチング
される。つまり、マスク層の残留部分のエッチングが完
了するまでは、半導体基板のエッチングは行われない。
その結果、開口幅の広い領域と狭い領域とで半導体基板
のエッチングが開始される時間が異なり、よって形成さ
れるトレンチ深さが異なる。このようにして形成される
トレンチの深さは、マスク層の残留層厚、およびトレン
チエッチング工程におけるマスク層と半導体基板とのエ
ッチングレートの比で決まる。従って、トレンチエッチ
ング工程におけるエッチング条件を変えることによりエ
ッチングレートの比を変化させ、形成されるトレンチの
深さをコントロールすることができる。

【００４８】また、本発明の別の実施形態においては、
マスク層は、窒化シリコン膜等からなる酸化防止膜を含
み、マスク層をエッチングする工程と、トレンチエッチ
ング工程との間に、該半導体基板を酸化する工程をさら
に包含しても良い。

【００４９】そのマスク層を、トレンチの開口幅に依存
してエッチングレートに差が生じる条件下でエッチング
を行う。例えば、マイクロローディング効果が発生する
プラズマエッチングなどにより達成される。これによ
り、開口幅のより狭い領域には酸化防止膜層を好ましく
は約５ｎｍ以上残し、開口幅のより広い領域では酸化防
止層を完全に取り除く。その後、半導体基板を選択酸化
する。次いで、マスク層を利用してトレンチエッチング
を行う。

【００５０】その結果、開口幅の小さいトレンチを深
く、開口幅の広いトレンチを浅くすることが可能とな
り、埋め込みが容易に行えるトレンチを形成することが
可能となった。

【００５１】

【実施例】(実施例１)本実施例は、半導体基板上にシリ
コン酸化膜層を形成し、このシリコン酸化膜層をエッチ
ングマスクとして用いて、異なる深さのトレンチをエッ
チングにより形成し、その後、トレンチの埋め込みを行
って、トレンチ素子分離部を形成する、半導体装置の製
造例である。さらに本実施例は、トレンチエッチング時
に逆マイクロローディング効果を応用した、半導体装置
の製造例である。

【００５２】以下、図３(ａ)〜(ｅ)を参照して本実施例
を説明する。

【００５３】図３(ａ)を参照して、シリコンからなる半
導体基板３１を熱酸化して、約０．２μｍの膜厚のシリ
コン酸化膜３２を形成した。このシリコン酸化膜３２
は、後にトレンチをエッチングにより形成する際にエッ
チングマスクとして用いられる。このシリコン酸化膜３
２の上に、フォトリソグラフィー法によって、レジスト
マスク３３をパターニングした。ここで、レジストは、
化学増幅型レジストを用い、エキシマステッパーで露光
を行った。このとき、深いトレンチ部を形成する部分で
ある狭い開口部(図中左側)のレジストマスク３３の開口
幅は、約０．２〜約０．５μｍの範囲、例えば、０．３
μｍとし、浅いトレンチを形成する部分である広い開口
部(図中右側)のレジストマスク３３の開口幅は、約１μ
ｍ以上、例えば、１．５μｍとした。

【００５４】次に、図３(ｂ)に示すように、このレジス
トマスク３３を用いてシリコン酸化膜３２をエッチング
した。ここで、エッチング装置はマグネトロンＲＩＥ装
置を用いた。このときのマスクエッチング条件を以下に
示す。

【００５５】ＣＨＦ₃＝約６０ｓｃｃｍＣＦ₄＝約３０ｓｃｃｍＡｒ＝約１０ｓｃｃｍガス圧力＝約５０ｍＴｏｒｒＲＦパワー＝約７００Ｗ(約１３．５６ＭＨｚ) このエッチング工程において、オーバエッチを約５０％
行った。これにより、開口幅約０．２〜約０．５μｍの
部分においても、開口幅約１．０μｍ以上の部分におい
ても、エッチングによってシリコン酸化膜３２が完全に
取り除かれた。

【００５６】次いで、アッシングおよび洗浄を行ってレ
ジストマスク３３を除去した後に、図３(ｃ)に示すよう
に、シリコン酸化膜３２をエッチングマスクとしてエッ
チングして、トレンチ３４および３５を形成した。この
ときのトレンチ３４および３５を形成するためのエッチ
ング(トレンチエッチング)条件を以下に示す。

【００５７】Ｃｌ₂＝約４０ｓｃｃｍＯ₂＝約６ｓｃｃｍガス圧力＝約３ｍＴｏｒｒマイクロ波パワー＝約２２０ＷＲＦバイアスパワー＝約９０Ｗ(約２ＭＨｚ) 上記のような条件を用いた場合、トレンチ開口幅(本実
施例においてはシリコン酸化膜３２の開口幅)と、エッ
チング深さの関係は図４に示すようになることが、あら
かじめの測定によりわかっている。図４より、トレンチ
開口幅が約０．２〜約０．５μｍの範囲の場合はエッチ
ングレートが速く、トレンチ開口幅が約１μｍ以上の場
合はエッチングレートが遅い。また、トレンチ開口幅が
約０．２〜約０．５μｍの範囲では、開口幅の変化に対
してエッチング深さはほぼ一定であり、比較的安定して
いる。これに対して、開口幅が約０．６〜約０．９μｍ
の範囲では、開口幅の変化に対して、エッチング深さが
急激に変化する。さらに、開口幅が約１．０μｍ以上の
範囲では、開口幅の変化に対してエッチング深さはほぼ
一定であり、比較的安定している。前もって開口幅を設
計する際に、開口幅のばらつきに起因するエッチングの
深さのばらつきが大きくならないように、開口幅の寸法
を決定する必要がある。

【００５８】そこで、本実施例では、トレンチの開口幅
を上述のように、約０．２〜約０．５μｍ、および約１
μｍ以上に設定した。その結果、図３(ｃ)に示すように
マスクの開口幅が約０．２〜約０．５μｍの場合では、
深さ約１．０５μｍのトレンチ３４が形成され、マスク
の開口幅が約１μｍ以上の場合では、深さ約０．８μｍ
のトレンチ３５が形成された。

【００５９】次いで、この基板を洗浄した後に、図３
(ｄ)に示すようにＣＶＤ法によりシリコン酸化物からな
る誘電体材料を基板全面に堆積して、このシリコン酸化
膜３６で、トレンチ３４および３５をステップカバレッ
ジ良く埋め込んだ。このトレンチの埋め込み工程におい
て、開口部が広いトレンチ部分はトレンチ深さが浅いの
で、開口部が広いトレンチ部分であっても容易にトレン
チを埋め込むことが出来た。

【００６０】次に、図３(ｅ)に示すように、エッチバッ
ク法によりシリコン基板が露出するまでシリコン酸化膜
３６および３２をエッチングした。

【００６１】以上のようにして、トレンチ３４および３
５が埋め込まれたトレンチ素子分離部が得られた。さら
に、シリコン基板上にくぼみが生ずることなくトレンチ
素子分離部を形成する事ができた。

【００６２】本実施例では、トレンチエッチング時のエ
ッチングマスクとしてＳｉＯ₂層を採用したが、ＳｉＮ_x
層またはＳｉＯ_xＮ_y層、あるいは各種金属膜等の無機マ
スクを用いても良い。あるいはまた、レジストマスクや
多層レジストマスク等を用いても良い。

【００６３】(実施例２)本実施例は、半導体基板上にシ
リコン酸化膜層を形成し、このシリコン酸化膜層をエッ
チングマスクとして用いて、異なる深さのトレンチをエ
ッチングにより形成した、半導体装置の製造例である。
さらに本実施例は、シリコン酸化膜層加工時に逆マイク
ロローディング効果を応用した、半導体装置の製造例で
ある。

【００６４】以下、図５(ａ)〜(ｃ)を参照して本実施例
を説明する。

【００６５】図５(ａ)を参照して、シリコンからなる半
導体基板５１を熱酸化して、約０．３５μｍの膜厚のシ
リコン酸化膜を形成した。このシリコン酸化膜５２の上
に実施例１と同様に、フォトリソグラフィー法によっ
て、レジストマスク５３をパターニングした。このと
き、深いトレンチ部を形成する部分である狭い開口部
(図中左側)のレジストマスク５３の開口幅は、約０．２
〜約０．５μｍの範囲、例えば、０．２４μｍとし、浅
いトレンチを形成する部分である広い開口部(図中右側)
のレジストマスク５３の開口幅は、約１μｍ以上、例え
ば、１．８μｍとした。

【００６６】次に、図５(ｂ)に示すように、このレジス
トマスク５３を用いてシリコン酸化膜５２をエッチング
した。ここで、エッチング装置はＩＣＰプラズマ型装置
を用いた。このときのマスクエッチング条件を以下に示
す。

【００６７】Ｃ₂Ｆ₆＝約３０ｓｃｃｍガス圧力＝約３ｍＴｏｒｒＲＦパワー＝約７００Ｗ上部電極パワー＝約２５００Ｗこのエッチング工程において、オーバエッチを行わず
に、約０．２〜約０．５μｍの狭い開口部においてシリ
コン酸化膜５２が全てエッチングされて、半導体基板５
１が露出したときにエッチングを終了した。

【００６８】上記のような条件を用いた場合、トレンチ
開口幅(本実施例においてはレジストマスク５３の開口
幅)と、エッチング深さの関係は図６に示すようになる
ことが、あらかじめの測定によりわかっている。図６よ
り、トレンチ開口幅が約０．２〜約０．５μｍの範囲の
場合はエッチングレートが速く、トレンチ開口幅が約１
μｍ以上の場合はレートが遅い。

【００６９】従って、図５(ｂ)に示すように、狭い開口
部においてシリコン酸化膜５３が全てエッチングされ
て、半導体基板５１が露出したときにエッチングを終了
して、広い開口部において約０．０５μｍのシリコン酸
化膜の残膜を残した。

【００７０】次いで、アッシングおよび洗浄を行ってレ
ジストマスク５３を除去した後に、図５(ｃ)を参照し
て、シリコン酸化膜５２をエッチングマスクとしてエッ
チングして、トレンチ５４および５５を形成した。ここ
で、エッチング装置はＥＣＲプラズマ装置を用いた。こ
のときのトレンチ５４および５５を形成するためのトレ
ンチエッチング条件を以下に示す。

【００７１】Ｃｌ₂＝約４０ｓｃｃｍＯ₂＝約２ｓｃｃｍガス圧力＝約２０ｍＴｏｒｒマイクロ波パワー＝約２２０ＷＲＦバイアスパワー＝約９０Ｗ(約１３．５６ＭＨｚ) この条件においては、トレンチエッチングのシリコン基
板５１／シリコン酸化膜５２の選択比を２０に設定して
いるので、トレンチエッチング工程においてシリコンだ
けでなくマスクであるシリコン酸化膜５２もエッチング
されることが予めわかっている。

【００７２】よって、約０．２〜約０．５μｍの狭い開
口部においてシリコン基板５１を約１μｍエッチングし
たときに、約１μｍ以上の広い開口部においてはシリコ
ン酸化膜５２がシリコン基板５１のエッチング深さの約
２０分の１、すなわち約０．０５μｍエッチングされ
た。これにより、広い開口部においてもシリコン酸化膜
５２がすべて除去されてシリコン基板５１が露出した。

【００７３】約１μｍ以上の広い開口部でシリコン基板
５１が露出した後、さらにエッチング続けて、シリコン
のエッチング深さで約０．５μｍエッチングした。この
ときトレンチを形成しない領域においてシリコン酸化膜
５２もエッチングされるが、前述のようにシリコン酸化
膜のエッチングレートが非常に遅く、シリコン酸化膜５
２はこの領域において半導体基板５１が露出しない程度
に十分な厚さを有するので、半導体基板５１は露出しな
かった。

【００７４】その結果、図５(ｃ)に示すように、約０．
２〜約０．５μｍの狭い開口部には約１．５μｍの深さ
のトレンチ５４が形成された。これに対して、約１μｍ
以上の広い開口部には約０．５μｍの深さのトレンチ５
５が形成された。

【００７５】次いで、実施例１と同様の方法で、図３
(ｄ)および(ｅ)に示すように、トレンチ５４および５５
を埋め込み、次にシリコン酸化膜をエッチングしてシリ
コン基板５１を露出させた。

【００７６】以上のようにして、トレンチ５４および５
５が埋め込まれたトレンチ素子分離部が得られた。本実
施例においても、実施例１と同様にくぼみが生じること
なく埋め込みを行うことができた。本実施例では、シリ
コン基板５１とシリコン酸化膜５２とのエッチングの選
択比を変化させることで、トレンチの深さの制御を行う
ことができる。

【００７７】(実施例３)本実施例は、半導体基板上に窒
化シリコン層を形成し、この窒化シリコン層をエッチン
グマスクとして用いて、異なる深さのトレンチをエッチ
ングにより形成した、半導体装置の製造例である。ここ
で、窒化シリコン層は後工程のＣＭＰ(化学的機械研磨)
工程においては研磨ストッパ層として用いられる。さら
に本実施例は、この窒化シリコン層加工時にマイクロロ
ーディング効果を応用した、半導体装置の製造例であ
る。

【００７８】以下、図７(ａ)〜(ｅ)を参照して本実施例
を説明する。

【００７９】図７(ａ)を参照して、シリコンからなる半
導体基板７１上に応力緩和層としてシリコン酸化膜(図
示せず)を約０．０２μｍ形成し、その上にＣＶＤ装置
を用いて窒化シリコン層７２を約０．２５μｍ堆積し
た。次に、実施例１および２と同様に、フォトリソグラ
フィー法によって、レジストマスク７３をパターニング
した。このとき、深いトレンチ部を形成する部分である
狭い開口部(図中左側)のレジストマスク７３の開口幅
は、約０．２〜約０．５μｍの範囲、例えば、０．２μ
ｍとし、浅いトレンチを形成する部分である広い開口部
(図中右側)のレジストマスク７３の開口幅は、約１μｍ
以上、例えば、２．０μｍとした。

【００８０】次に、図３(ｂ)に示すように、マグネトロ
ンＲＩＥ装置を用いてプラズマエッチング条件で、レジ
ストマスク７３を用いて窒化シリコン層７２をエッチン
グした。このときのマスクエッチング条件を以下に示
す。

【００８１】ＣＨＦ₃＝約４６ｓｃｃｍＯ₂＝約４ｓｃｃｍガス圧力＝約１００ｍＴｏｒｒＲＦパワー＝約１．０ｋＷ(約１３．５６ＭＨｚ) 上記のような条件を用いた場合、トレンチ開口幅(本実
施例においてはレジストマスク７３の開口幅)と、エッ
チング深さの関係は図８に示すようになることが、あら
かじめの測定によりわかっている。図８より、トレンチ
開口幅が約０．２〜約０．５μｍの範囲の場合はエッチ
ングレートが遅く、マスクの開口幅が約１μｍ以上の場
合はエッチングレートが速い。

【００８２】本条件を用いて、窒化シリコン膜層７２の
エッチングを行い、図７(ｂ)に示すように、エッチング
終点検出装置(ＥＰＤ)等を用いて、エッチングが進行し
て広い開口部(図中右側)において窒化シリコン膜層７２
のエッチングが終わり下地層であるシリコン基板７１が
露出した時点でエッチングを終了した。このときマイク
ロローディング効果により、狭い開口部(図中左側)では
窒化シリコン膜層７２が全てエッチングされずに約１０
ｎｍ以上の膜厚で残った。

【００８３】次いで、アッシングおよび洗浄を行ってレ
ジストマスク７３を除去した後に、図７(ｃ)に示すよう
に、この基板を酸化炉を用いて熱酸化した。

【００８４】この熱酸化工程において、狭い開口部は窒
化シリコン膜層７２に覆われて、半導体基板７１が露出
していないので、熱酸化膜が形成されなかった。これに
対して、広い開口部は窒化シリコン膜層７２に覆われ
ず、半導体基板７１が露出しているので、膜厚約０．１
μｍの熱酸化膜７４が形成された。

【００８５】図９は、上記のような酸化条件下での窒化
シリコン膜の残留膜厚と、窒化シリコン膜の残留する部
分での窒化シリコン膜の下で酸化されるシリコン基板７
１の量との関係を示す図である。図９からわかるよう
に、窒化シリコン膜の残留膜厚が約５ｎｍ以上である時
には、シリコン酸化膜は全く形成されない。これは、窒
化シリコン膜がある程度の厚さを有すると、酸化種が窒
化シリコン層を拡散してシリコン基板まで到達すること
ができないようになるからである。

【００８６】その後、図７(ｄ)を参照して、この窒化シ
リコン層７２をマスクとしてトレンチエッチングを行っ
た。以下にこのトレンチエッチングをより詳細に説明す
る。

【００８７】まず、最初に、狭い開口部に残っている窒
化シリコン膜層７２の残膜をエッチングした。このと
き、広い開口部では、シリコン酸化膜７４が同時に約１
０ｎｍ程度エッチングされた。ここで、シリコン酸化膜
７４はもともと約０．１μｍの膜厚を有していたので、
熱酸化膜７４はその約９０ｎｍがエッチングされないで
残った。

【００８８】次に、実施例２と同様のトレンチエッチン
グ条件でエッチングを行った。狭い開口部では基板７１
がエッチングされた。これに対して、広い開口部ではシ
リコン酸化膜７４が存在するので、シリコン酸化膜７４
のエッチングが終わるまで、基板７１がエッチングされ
なかった。広い開口部で熱酸化膜７４が約９０ｎｍエッ
チングされてその全てが除去される間に、トレンチエッ
チングのシリコン基板７１／シリコン酸化膜７４の選択
比を２０に設定しているので、狭い開口部ではシリコン
基板７１が約１．８μｍエッチングされた。広い開口部
でシリコン酸化膜７４が全て除去されてから、さらにシ
リコン基板７１を約０．３μｍエッチングした。

【００８９】その結果、図７(ｄ)に示すように、広い開
口部では深さ約０．３μｍのトレンチ７６、狭い開口部
では深さ約２．１μｍのトレンチ７５を作製することが
できた。

【００９０】次いで、実施例１および２と同様に、ＣＶ
Ｄ装置でトレンチ７５および７６をシリコン酸化物で埋
め込んだ。次いで、図７(ｅ)に示すように、ＣＭＰ装置
で研磨して基板を平坦化した後、窒化シリコン膜層７２
を除去した。以上のようにしてトレンチ７５および７６
が埋め込まれたトレンチ素子分離部を形成した。

【００９１】本実施例では、最初の窒化シリコン膜層７
２のエッチングにおいて、狭い開口部で窒化シリコン膜
層７２が、後のシリコン基板の熱酸化を抑制し得る程度
の膜厚以上であれば良いので、狭い開口部に残留する窒
化シリコン膜層７２の膜厚を厳密にコントロールする必
要はない。異なる２つのトレンチの深さは、広い開口部
で起こるシリコン基板７１の酸化の量とトレンチエッチ
ングの条件(シリコン基板／シリコン酸化膜の選択比)の
みで設定することができる。すなわち、マイクロローデ
ィング効果の程度は、トレンチ深さに著しく影響せず、
マイクロローディング効果が起こって、狭い開口部に窒
化シリコン膜層７２の残膜がある程度残留すれば良い。
従って、トレンチ深さを制御よく形成することができ
る。

【００９２】本実施例では、窒化シリコン膜層７２を開
口幅の異なるエッチングマスク層と、ＣＭＰストッパ層
とに兼用した。

【００９３】このエッチングマスク層は単層である必要
はなく、例えば、トレンチエッチングの際に選択比が必
要であれば、トレンチエッチング条件において窒化シリ
コン膜に対するよりもシリコン酸化膜に対する方が選択
比が高いことを利用して、窒化シリコン層の上に酸化膜
をＣＶＤで堆積して、多層にすることも可能である。こ
の場合、このＣＶＤで堆積した酸化膜は、熱酸化工程に
おけるシリコン基板７１の酸化膜の膜厚にほとんど影響
しない。

【００９４】本実施例では、最初の窒化シリコン膜層７
２のマスクエッチング工程において、マイクロローディ
ング効果を用いているが、これに換えて逆マイクロロー
ディング効果を用いることもできる。この場合は、広い
開口部で深いトレンチが、狭い開口部で浅いトレンチが
形成される。

【００９５】以上のように、本実施例１から３では、半
導体基板材料としてシリコン基板を用いたが、ＧａＡｓ
等の化合物半導体基板を用いても良い。

【００９６】さらにまた、エッチング装置としてマグネ
トロンＲＩＥ装置および基板バイアス印加型ＥＣＲプラ
ズマエッチング装置の他に、一般的な平行平板型ＲＩＥ
装置、誘導結合プラズマエッチング装置、およびヘリコ
ン波プラズマエッチング装置などの任意のエッチング装
置を用いても良い。ここで、各エッチング装置の特性に
より、マイクロローディング効果、または逆マイクロロ
ーディング効果が発生するガス圧力やアスペクト比は、
装置ファクタによって変動するので、グラフ等を予め作
成してエッチング条件を設定することが望ましい。

【００９７】さらにまた、トレンチの埋め込みには酸化
膜を用いて説明を行ったが、トレンチ壁面を酸化した後
に、これにポリシリコンを埋め込む方法を用いることも
可能である。この場合ポリシリコン膜は、酸化膜に比べ
て埋め込み特性が良いので、本発明の方法を用いるのに
適している。

【００９８】

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置の製
造方法によれば、異なる深さのトレンチを一回のエッチ
ングにより同時に形成することが可能となる。よって、
深さの異なるトレンチ、すなわちトレンチ素子分離部を
容易に形成することができる。

【００９９】さらにこれにより、複数のエッチング工程
によってトレンチ素子分離部が形成される場合には必要
なトレンチ間のアライメントが不要となる。よって、合
わせマージンを考慮して半導体装置を設計する必要がな
く、半導体セルを縮小でき、コストを低減することがで
きる。

【０１００】さらに、エッチングに必要なマスクを形成
するためのフォトリソグラフィー工程を削減することが
できる。従って、半導体装置をスループットよく製造す
ることができる。

【０１０１】さらにまた、本発明の製造方法は、静電容
量の異なる複数のトレンチ・キャパシタの製造などに応
用することが可能である。

【０１０２】さらに、本発明の製造方法では、開口幅の
狭いトレンチが深く、開口幅の広いトレンチが浅く形成
され得るので、トレンチの埋め込みを容易に行うことが
でき、かつ、開口幅の広いトレンチ部での凹段差を生じ
にくくすることができて、トランジスタ電流電圧特性に
おけるキンク発生を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】トレンチ開口幅とエッチング深さの関係を表す
図であり、(ａ)は従来の製造方法、(ｂ)は本発明の製造
方法による図である。

【図２】トレンチ開口幅と形成されるトレンチ深さとの
関係を表す断面模式図であり、(ａ)は従来の製造方法、
(ｂ)は本発明の製造方法による断面模式図である。

【図３】本発明の実施例１における、製造プロセスを説
明する断面模式図である。

【図４】実施例１の開口幅を設定する際に用いた、トレ
ンチ開口幅とエッチング深さの関係を表す図である。

【図５】本発明の実施例２における、製造プロセスを説
明する断面模式図である。

【図６】実施例２の開口幅を設定する際に用いた、トレ
ンチ開口幅とエッチング深さの関係を表す図である。

【図７】本発明の実施例３における、製造プロセスを説
明する断面模式図である。

【図８】実施例３の開口幅を設定する際に用いた、トレ
ンチ開口幅とエッチング深さの関係を表す図である。

【図９】実施例３の酸化条件下での窒化シリコン膜の残
留膜厚と、窒化シリコン膜の残留する部分での窒化シリ
コン膜の下で酸化されるシリコン基板の量との関係を示
す図である。

【図１０】従来の製造方法によって作製されたトレンチ
素子分離部の断面模式図である。

【符号の説明】

３１半導体基板３２シリコン酸化膜３３レジストマスク３４トレンチ３５トレンチ３６シリコン酸化膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉本和雄大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5F004 BA04 BA14 BB14 CA02 CA06 DA01 DA04 DA16 DA23 DA26 DB01 DB20 EA02 EA06 EA07 EA32 EB04 5F032 AA35 AA44 BA02 BA03 CA06 CA10 CA17 CA18 CA20 DA02 DA23 DA25 DA33 DA34 DA53 DA78

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上にマスク層を堆積する工程
と；エッチングによって該マスク層に第１領域と該第１
領域よりも幅の広い第２領域とを形成する工程と；該第
１領域と該第２領域とを有する該マスク層をマスクとし
て、該半導体基板をエッチングして該第１領域に該第２
領域よりも深いトレンチを形成する工程と；を包含す
る、半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記半導体基板の前記第１領域における
エッチング速度が前記第２領域におけるエッチング速度
よりも速い、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記半導体基板をエッチングする工程に
おける前記圧力が、１ｍＴｏｒｒ以上、９０ｍＴｏｒｒ
以下である、請求項１または２に記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項４】前記マスク層に前記第１領域と前記第２
領域とを形成する工程において、該第１領域と該第２領
域に厚さの異なる該マスク層が残留する、請求項１から
３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記マスク層が酸化防止膜を含み、該マ
スク層に前記第１領域と前記第２領域とを形成する工程
と、前記トレンチを形成する工程との間に、前記半導体
基板を酸化する工程をさらに包含する、請求項１から４
のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記マスク層に前記第１領域と前記第２
領域とを形成する工程が、マイクロローディング効果が
発生するプラズマエッチングによって行われ、前記酸化
防止膜の一部を残留させる工程を包含する、請求項５に
記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】前記酸化防止膜が窒化シリコン膜からな
り、該酸化防止膜の残留膜厚が５ｎｍ以上である、請求
項５または６に記載の半導体装置の製造方法。