JP2007157932A

JP2007157932A - 半導体装置および半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2007157932A
Application number: JP2005349586A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shimada; 浩行島田; Katsumi Mori; 克己森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】チップ面積の増大を抑制しつつ、外部インターフェース回路が搭載された集積回路の低電圧化を図る。
【解決手段】半導体基板１１上に集積回路を形成した後、凹部３２が形成された絶縁膜３１を集積回路上に形成し、凹部３２内が埋め込まれるようにして非晶質半導体層３３を絶縁膜３１上に形成し、非晶質半導体層３３にレーザを照射することにより、非晶質半導体層３３の溶融結晶化を行い、凹部３２の周囲に略単結晶半導体粒３４を形成し、略単結晶半導体粒３４に外部インターフェース回路を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、半導体装置の３次元集積化構造に適用して好適なものである。

従来の半導体装置では、集積回路の微細化に伴って低電圧化が進められている。また、例えば、特許文献１には、比較的低温における熱処理でもソース領域およびドレイン領域の不純物活性化が実現でき、高性能な薄膜トランジスタを得られるようにするために、起点部が形成された基板上に半導体膜を形成してから半導体膜の熱処理を行うことにより、起点部を中心とした略単結晶粒を生成する方法が開示されている。
特開２００５−２９４６２８号公報

しかしながら、外部インターフェース回路は実装基板との整合性から高電圧回路が用いられるため、集積回路の微細化に伴って低電圧化が進行すると、製造プロセスの煩雑化を招き、コストアップに繋がるとともに、外部インターフェース回路にはボンディングパッドを設ける必要があることから、チップ面積の増大を招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、チップ面積の増大を抑制しつつ、外部インターフェース回路が搭載された集積回路の低電圧化を図ることが可能な半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することである。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、半導体基板上に形成された集積回路と、前記集積回路上に積層された非晶質半導体層と、前記非晶質半導体層上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする。
これにより、低電圧回路上に高耐圧回路を積層することが可能となり、低電圧回路と高耐圧回路とを同一平面上に配置することなく、低電圧回路と高耐圧回路とを同一基板上に混載することが可能となる。このため、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、高耐圧プロセスの影響を受けることなく低電圧回路を形成することが可能となり、製造プロセスの煩雑化を抑制することを可能として、コストを低減することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、半導体基板上に形成された集積回路と、前記集積回路上に積層された略単結晶半導体粒と、前記略単結晶半導体粒上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする。
これにより、半導体基板の温度を４００℃程度以下に保ちつつ、低電圧回路上に略単結晶半導体粒を成膜することが可能となり、高耐圧回路を略単結晶半導体粒上に形成することを可能としつつ、低電圧回路上に高耐圧回路を積層することが可能となる。このため、低電圧回路と高耐圧回路とを同一平面上に配置することなく、低電圧回路と高耐圧回路とを同一基板上に混載することが可能となり、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、低電圧回路の特性に悪影響を与えることなく、高耐圧回路の電気的特性を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、前記略単結晶半導体粒はイントリンジックな半導体粒であることを特徴とする。
これにより、半導体基板の温度を４５０℃程度以下に保ちつつ、略単結晶半導体粒に注入された不純物の活性化アニールを行うことができる。このため、メタル配線やメタルゲートを採用しつつ、略単結晶半導体粒を何層にも渡って積層することができ、伝播遅延の影響を抑制しつつ、半導体素子の微細化を実現することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、絶縁体上に積層された第１略単結晶半導体粒と、前記第１略単結晶半導体粒上に形成された集積回路と、前記集積回路上に積層された第２略単結晶半導体粒と、前記第２略単結晶半導体粒上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする。
これにより、低電圧回路上に高耐圧回路を積層することが可能となり、低電圧回路と高耐圧回路とを同一平面上に配置することなく、低電圧回路と高耐圧回路とを同一基板上に混載することが可能となる。このため、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、高耐圧プロセスの影響を受けることなく低電圧回路を形成することが可能となり、製造プロセスの煩雑化を抑制することを可能として、コストを低減することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、前記高耐圧回路は外部インターフェース回路であることを特徴とする。
これにより、低電圧回路が形成された半導体基板の同一平面上に外部インターフェース回路を形成することなく、低電圧回路と外部インターフェース回路とを同一基板上に混載することが可能となる。このため、製造プロセスの煩雑化を抑制しつつ、外部インターフェース回路の高耐圧化を図ることができ、コストアップを抑制しつつ、実装基板との整合性を確保することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に集積回路を形成する工程と、前記集積回路上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工程と、前記非晶質半導体層上に外部インターフェース回路を形成する工程とを備えることを特徴とする。
これにより、集積回路上に外部インターフェース回路を積層することが可能となり、集積回路と外部インターフェース回路とを同一平面上に配置することなく、集積回路と外部インターフェース回路とを同一基板上に混載することが可能となる。このため、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、高耐圧プロセスの影響を受けることなく低電圧回路を形成することが可能となり、製造プロセスの煩雑化を抑制することを可能として、コストを低減することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に集積回路を形成する工程と、前記集積回路上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜にグレインフィルタを形成する工程と、前記グレインフィルタを埋め込むように前記絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工程と、前記非晶質半導体層の前記グレインフィルタを含む領域にレーザ照射を行うことにより、前記グレインフィルタの周囲の非晶質半導体層が略単結晶粒化された略単結晶半導体粒を形成する工程と、前記略単結晶半導体粒上に外部インターフェース回路を形成する工程とを備えることを特徴とする。

これにより、半導体基板の温度を４００℃程度以下に保ちつつ、集積回路上に略単結晶半導体粒を成膜することが可能となり、外部インターフェース回路を略単結晶半導体粒上に形成することを可能としつつ、集積回路上に外部インターフェース回路を積層することが可能となる。このため、集積回路と外部インターフェース回路とを同一平面上に配置することなく、集積回路と外部インターフェース回路とを同一基板上に混載することが可能となり、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、集積回路の特性に悪影響を与えることなく、外部インターフェース回路の電気的特性を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、前記略単結晶半導体粒上に外部インターフェース回路を形成する工程は、高密度プラズマによる直接酸化法にて前記略単結晶半導体粒上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして前記略単結晶半導体粒に不純物を注入する工程と、前記略単結晶半導体粒に注入された不純物の活性化アニールを４５０℃以下の温度で行う工程とを備えることを特徴とする。

これにより、半導体基板の温度を４５０℃程度以下に保ちつつ、略単結晶半導体粒にトランジスタを形成することができる。このため、メタル配線やメタルゲートを採用しつつ、略単結晶半導体粒に形成されたトランジスタ何層にも渡って積層することができ、伝播遅延の影響を抑制しつつ、トランジスタの微細化を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る半導体装置およびその製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１から図３は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図１（ａ）において、半導体基板１１の熱酸化を行うことにより、半導体基板１１上にゲート絶縁膜１２を形成する。なお、半導体基板１１の材質としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮまたはＺｎＳｅなどの中から選択することができる。また、ゲート絶縁膜１２の材質としては、例えば、ＳｉＯ₂の他、ＨｆＯ₂、ＨｆＯＮ、ＨｆＡｌＯ、ＨｆＡｌＯＮ、ＨｆＳｉＯ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ₂、ＺｒＯＮ、ＺｒＡｌＯ、ＺｒＡｌＯＮ、ＺｒＳｉＯ、ＺｒＳｉＯＮ、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、（Ｓｒ，Ｂａ）ＴｉＯ₃、ＬａＡｌＯ₃、ＳｒＢｉ₂Ｔａ₂Ｏ₉、Ｂｉ₄Ｔｉ₃Ｏ₁₂、Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ₃などの誘電体を用いるようにしてもよい。

そして、ゲート絶縁膜１２が形成された半導体基板１１上にＣＶＤなどの方法にて多結晶シリコン層、メタル層またはシリサイド層を形成し、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いて、多結晶シリコン層、メタル層またはシリサイド層のパターニングを行うことにより、ゲート絶縁膜１２上に低電圧回路の一部となる素子のゲート電極１３を形成する。なお、ゲート電極１３の材質としては、例えば、多結晶シリコンの他、ＴａＮ、ＴｉＮ、Ｗ、Ｐｔ、Ｃｕなどの金属系材料、ＴａＮｘ／ｂｃｃ−Ｔａ／ＴａＮｘなどの金属積層構造あるいはシリサイドなどの合金材料を用いるようにしてもよい。そして、ゲート電極１３をマスクとして、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、ＢＦ₂などの不純物を半導体基板１１内にイオン注入することにより、低濃度不純物導入層からなるＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）層をゲート電極１３の両側に形成する。

さらに、ＬＤＤ層が形成された半導体基板１１上にＣＶＤなどの方法にて絶縁層を形成し、ＲＩＥなどの異方性エッチングを行うことにより、ゲート電極１３の側壁にサイドウォール１４を形成する。そして、ゲート電極１３およびサイドウォール１４をマスクとして、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、ＢＦ₂などの不純物を半導体基板１１内にイオン注入することにより、高濃度不純物導入層からなるソース／ドレイン層１５ａ、１５ｂをサイドウォール１４の両側に形成する。そして、層間絶縁層１６を介して半導体基板１１上に積層された配線層１７、１８、１９、２０を形成する。なお、配線層１７、１８、１９、２０の材質としては、Ａｌ、Ｃｕなどの他、ＴｉＮ／Ａｌ−Ｃｕ／Ｔｉ／ＴｉＮ構造などの積層構造を用いるようにしてもよい。

次に、図１（ｂ）に示すように、配線層２０が形成された層間絶縁層１６上にＣＶＤなどの方法にて絶縁膜３１を成膜する。なお、絶縁膜３１の材質としては、例えば、ＳｉＯ₂を用いることができる。ここで、絶縁膜３１の成膜方法としては、ＨＤＰ−ＣＶＤを用いることが好ましい。これにより、絶縁膜３１の成膜温度を４５０℃以下に設定することができ、絶縁膜３１下の配線層１７〜２０やゲート電極１３に及ぶダメージを抑制しつつ、配線層２０上に絶縁膜３１を積層することができる。

そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて絶縁膜３１をパターニングすることにより絶縁膜３１に凹部３２を形成する。なお、凹部３２の形状としては、例えば、円筒状、円錐状、角柱状または角錐状などを挙げることができる。また、凹部３２はグレインフィルタとして機能させることができ、凹部３２のサイズは、１つの結晶核を種とした結晶成長が優先的に進行するように設定することができる。例えば、凹部３２のサイズは、直径が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、深さが７５０ｎｍ以上に設定することができる。
なお、フォトリソグラフィー技術を用いるだけでは、所望のサイズの凹部３２を形成することが困難である場合には、凹部３２が形成された絶縁膜３１上に新たな絶縁膜を成膜し、凹部３２を狭めるようにして所望のサイズを実現するようにしてもよい。

次に、図１（ｃ）に示すように、ＣＶＤなどの方法にて凹部３２内が埋め込まれるようにして非晶質半導体層３３を絶縁膜３１上に形成する。なお、非晶質半導体層３３としては、アモルファス半導体の他、多結晶半導体であってもよい。また、非晶質半導体層３３の膜厚は、凹部３２が非晶質半導体層３３にて完全に埋め込まれるように設定することが好ましい。ここで、非晶質半導体層３３の成膜方法としては、ＬＰ−ＣＶＤを用いることが好ましい。これにより、非晶質半導体層３３の成膜温度を４５０℃以下に設定することができ、非晶質半導体層３３下の配線層１７〜２０やゲート電極１３に及ぶダメージを抑制しつつ、絶縁膜３１上に非晶質半導体層３３を積層することができる。

次に、図１（ｄ）に示すように、非晶質半導体層３３にレーザを照射することにより、非晶質半導体層３３の溶融結晶化を行い、凹部３２の周囲に略単結晶半導体粒３４略単結晶半導体粒３４を形成する。ここで略単結晶半導体粒とは、Σ３やΣ９やΣ２７といった規則粒界（対応粒界）は含み得るが、不規則粒界を含まないものをいう。一般に不規則粒界は多くの不対電子を含むため、そこに形成する素子の特性の低下や特性のばらつきの大きな要因となるが、略単結晶半導体粒には不対電子を含まないため、略単結晶半導体粒に素子を形成することで、優れた特性を有する素子を実現可能になる。また、非晶質半導体層３３にレーザを照射する条件としては、ＸｅＣｌパルスエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ、パルス幅２００ｎｓｅｃ）を用い、エネルギー密度が０．４〜２Ｊ／ｃｍ²とすることが好ましい。ここで、非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４がＳｉの場合、ＸｅＣｌパルスエキシマレーザの波長に対する非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４の吸収係数はそれぞれ０．１３９ｎｍ^-1、０．１４９ｎｍ^-1と大きいため、非晶質半導体層３３に照射されたＸｅＣｌパルスエキシマレーザは、非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４の表面でほほ吸収される。このため、非晶質半導体層３３が溶融した場合においても、半導体基板１１の温度を４００℃程度以下に抑えることができ、配線層１７〜２０やゲート電極１３が略単結晶半導体粒３４下に存在する場合においても、配線層２０やゲート電極１３にダメージが及ばないようにすることができる。

また、非晶質半導体層３３に照射されたＸｅＣｌパルスエキシマレーザは、非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４の表面でほほ吸収されるため、凹部３２内の底部に非晶質半導体層３３の未溶融部分を残しつつ、絶縁膜３１上の非晶質半導体層３３を全域に渡って完全に溶融させることができる。そして、非晶質半導体層３３へのレーザ照射を停止すると、非晶質半導体層３３の未溶融部分を基点として非晶質半導体層３３の溶融部分の凝固が始まる。ここで、凹部３２の断面寸法を１個の結晶粒と同程度がそれより少し小さくなるように設定することにより、凹部３２の上部には１個の結晶粒のみが到達する。そして、凹部３２の上部に１個の結晶粒が到達すると、その結晶粒を核として結晶成長が凹部３２の周囲で進行し、非晶質半導体層３３の溶融結晶化に伴って凹部３２の周囲に略単結晶半導体粒３４を形成することができる。なお、凹部３２の周囲に略単結晶半導体粒３４を形成した後、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）などの方法にて略単結晶半導体粒３４を平坦化するようにしてもよい。これは略単結晶半導体粒３４の表面粗さが大きくなると、略単結晶半導体粒３４における電子移動度が低下してしまうためである。ここでＣＭＰを行う条件の一例としては、例えば軟質ポリウレタン製のパッドと、アンモニア系またはアミン系などのアルカリ溶液にシリカ粒子などの研磨剤を分散させた研磨液とを組み合わせて用いる。ここで研磨液の水素濃度はＰＨ１１．０以下、より最適には９．０以下である。

次に、図２（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術を用いて、非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４のパターニングを行うことにより、非晶質半導体層３３および略単結晶半導体粒３４の不要な部分を除去する。
次に、図２（ｂ）に示すように、略単結晶半導体粒３４の表面の熱酸化、ＡＬＤあるいはＣＶＤ処理を行うことにより、略単結晶半導体粒３４の表面にゲート絶縁膜３６を形成する。なお、ゲート絶縁膜３６の材質としては、例えば、ＳｉＯ₂の他、ＨｆＯ₂、ＨｆＯＮ、ＨｆＡｌＯ、ＨｆＡｌＯＮ、ＨｆＳｉＯ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ₂、ＺｒＯＮ、ＺｒＡｌＯ、ＺｒＡｌＯＮ、ＺｒＳｉＯ、ＺｒＳｉＯＮ、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、（Ｓｒ，Ｂａ）ＴｉＯ₃、ＬａＡｌＯ₃、ＳｒＢｉ₂Ｔａ₂Ｏ₉、Ｂｉ₄Ｔｉ₃Ｏ₁₂、Ｐｂ（Ｚｉ，Ｔｉ）Ｏ₃などの誘電体を用いるようにしてもよい。ここで、ゲート絶縁膜３６の成膜方法としては、高密度プラズマによる直接酸化膜を用いることが好ましい。これにより、ゲート絶縁膜３６の成膜温度を４００℃以下に設定することができ、ゲート絶縁膜３６下の配線層１７〜２０やゲート電極１３に及ぶダメージを抑制しつつ、配線層２０上にゲート絶縁膜３６を積層することができる。

そして、ゲート絶縁膜３６が形成された略単結晶半導体粒３４上にＣＶＤまたはスパッタなどの方法にて多結晶シリコン層、シリサイド層、あるいはメタル層を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて多結晶シリコン層、シリサイド層、あるいはメタル層をパターニングすることにより、ゲート絶縁膜３６上に高耐圧回路の一部となる素子のゲート電極３７を形成する。なお、ゲート電極３７の材質としては、例えば、多結晶シリコンの他、ＴａＮ、ＴｉＮ、Ｗ、Ｐｔ、Ｃｕなどの金属系材料、ＴａＮｘ／ｂｃｃ−Ｔａ／ＴａＮｘなどの金属積層構造あるいはシリサイドなどの合金材料を用いるようにしてもよい。ここで、ゲート電極３７の成膜方法としては、ＨＤＰ−ＣＶＤを用いることが好ましい。

次に、ゲート電極３７をマスクとして、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、ＢＦ₂などの不純物を略単結晶半導体粒３４内にイオン注入することにより、ゲート電極３７の両側にそれぞれ配置されたソース／ドレイン層３５ａ、３５ｂを略単結晶半導体粒３４に形成する。そして、ＣＶＤなどの方法にて略単結晶半導体粒３４上の全面に層間絶縁層３８を堆積した後、ソース／ドレイン層３５ａ、３５ｂの活性化アニールを行う。ここで、略単結晶半導体粒３４はイントリンジックな半導体粒であることが好ましい。これにより、活性化アニールの温度を４５０℃以下に設定することができ、絶縁膜３１下の配線層１７〜２０やゲート電極１３に及ぶダメージを抑制しつつ、ソース／ドレイン層３５ａ、３５ｂを配線層２０上に積層することができる。

次に、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて層間絶縁層３８をパターニングすることにより、ソース／ドレイン層３５ａ、３５ｂを露出させる開口部３９を層間絶縁層３８に形成する。そして、スパッタなどの方法にて開口部３９内に埋め込まれた導電膜を層間絶縁層３８上に形成し、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて導電膜をパターニングすることにより、ソース／ドレイン層３５ａ、３５ｂに接続された配線層４０を形成する。さらに、図２（ｃ）に示すように、層間絶縁層４１を介して半導体基板１１上に積層されたボンディングパッド４２を形成する。

これにより、低電圧回路上に高耐圧回路を積層することが可能となり、低電圧回路と高耐圧回路とを同一平面上に配置することなく、低電圧回路と高耐圧回路とを同一半導体基板１１上に混載することが可能となる。このため、チップ面積の増大を抑制することが可能となるとともに、高耐圧プロセスの影響を受けることなく低電圧回路を形成することが可能となり、製造プロセスの煩雑化を抑制することを可能として、コストを低減することが可能となる。

なお、略単結晶半導体粒３４に形成される素子としては外部インターフェース回路を挙げることができる。これにより、低電圧回路と外部インターフェース回路とを同一平面上に形成することなく、低電圧回路と外部インターフェース回路とを同一半導体基板１１上に混載することが可能となる。このため、製造プロセスの煩雑化を抑制しつつ、外部インターフェース回路の高耐圧化を図ることができ、コストアップを抑制しつつ、実装基板との整合性を確保することが可能となる。

また、上述した実施形態では、トランジスタを２層に渡って積層する構造を例にとって説明したが、絶縁層上に単結晶半導体層を積層させる方法を繰り返すことにより、トランジスタを３層以上に渡って積層するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、非晶質半導体層３３が単結晶化された略単結晶半導体粒３４にトランジスタを形成する方法を例にとって説明したが、非晶質半導体層３３を単結晶化することなく、非晶質半導体層３３に直接トランジスタを形成するようにしてもよい。
また上述した実施例では、高耐圧回路の一部となる素子を１つ形成する場合を例にとって説明したが、高耐圧回路の一部となる素子を複数形成するようにしてもよい。またこのとき、絶縁膜３１に複数の凹部３２を形成し、複数の略単結晶半導体粒３４を形成するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図。本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図。

符号の説明

１１半導体基板、１２、３６ゲート絶縁膜、１３、３７ゲート電極、１４サイドウォール、１５ａ、１５ｂ、３５ａ、３５ｂソース／ドレイン層、１６、３８、４１層間絶縁層、１７、１８、１９、２０、４０配線層、４２ボンディングパッド、３１絶縁膜、３２凹部、３３非晶質半導体層、３４略単結晶半導体粒、３９開口部

Claims

半導体基板上に形成された集積回路と、
前記集積回路上に積層された非晶質半導体層と、
前記非晶質半導体層上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする半導体装置。
半導体基板上に形成された集積回路と、
前記集積回路上に積層された略単結晶半導体粒と、
前記略単結晶半導体粒上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする半導体装置。
前記略単結晶半導体粒はイントリンジックな半導体粒であることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
絶縁体上に積層された第１略単結晶半導体粒と、
前記第１略単結晶半導体粒上に形成された集積回路と、
前記集積回路上に積層された第２略単結晶半導体粒と、
前記第２略単結晶半導体粒上に形成され、前記集積回路よりも高電圧で動作する高耐圧回路とを備えることを特徴とする半導体装置。
前記高耐圧回路は外部インターフェース回路であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の半導体装置。
半導体基板上に集積回路を形成する工程と、
前記集積回路上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工程と、
前記非晶質半導体層上に外部インターフェース回路を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
半導体基板上に集積回路を形成する工程と、
前記集積回路上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜にグレインフィルタを形成する工程と、
前記グレインフィルタを埋め込むように前記絶縁膜上に非晶質半導体層を成膜する工程と、
前記非晶質半導体層の前記グレインフィルタを含む領域にレーザ照射を行うことにより、前記グレインフィルタの周囲の非晶質半導体層が略単結晶粒化された略単結晶半導体粒を形成する工程と、
前記略単結晶半導体粒上に外部インターフェース回路を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記略単結晶半導体粒上に外部インターフェース回路を形成する工程は、
高密度プラズマによる直接酸化法にて前記略単結晶半導体粒上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクとして前記略単結晶半導体粒に不純物を注入する工程と、
前記略単結晶半導体粒に注入された不純物の活性化アニールを４５０℃以下の温度で行う工程とを備えることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。