JP2015173230A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】チャネルのキャリア移動度が高く、各トランジスタ間での閾値電圧のばらつきが抑制された半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る半導体装置の製造方法では、電極、絶縁膜、及びアモルファス薄膜からなる積層構造を形成する。第1の周波数を有するマイクロ波を積層構造に照射して、電極を選択加熱することにより、アモルファス薄膜のうち電極と隣接する部分に結晶核を形成する。第1の周波数と異なる第2の周波数を有するマイクロ波を積層構造に照射して、結晶核を成長させることにより、多結晶薄膜を形成する。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
近年、3次元積層構造を有するメモリ装置(以下、「3次元メモリ」という)では、チャネル膜として多結晶シリコン(Si)薄膜が利用されている。多結晶Si薄膜が平滑な表面モフォロジーを有し、かつ、多結晶Si薄膜による段差の被覆性を向上させるために、通常、アモルファスSiが堆積時に用いられる。すなわち、アモルファスSi薄膜を成膜し、熱処理によりアモルファスSiを結晶化することにより、多結晶Si薄膜を形成する。
しかしながら、従来の多結晶Si薄膜の形成方法では、形成されるSi結晶の粒径が小さいため、チャネルのキャリア移動度が低いという問題があった。例えば、4〜10nmの膜厚のアモルファスSi薄膜を950℃で1時間熱処理した場合、Si結晶の粒径は10nm程度である。
また、Si結晶の粒径を大きくする方法として、マイクロ波アニールによりアモルファスSiを結晶化する方法が提案されている。しかしながら、このような従来の方法では、Si結晶の成長の核となる結晶核がアモルファスSi薄膜中にランダムに形成されるため、結晶核を成長させることにより形成されたSi結晶間の粒界の位置を制御することができなかった。このため、チャネルに粒界を有するトランジスタとチャネル内に粒界を有さないトランジスタとの間で、閾値電圧にばらつきが生じるという問題があった。
チャネルのキャリア移動度が高く、各トランジスタ間での閾値電圧のばらつきが抑制された半導体装置及びその製造方法を提供する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、電極、絶縁膜、及びアモルファス薄膜からなる積層構造を形成する。第1の周波数を有するマイクロ波を積層構造に照射して、電極を選択加熱することにより、アモルファス薄膜のうち電極と隣接する部分に結晶核を形成する。第1の周波数と異なる第2の周波数を有するマイクロ波を積層構造に照射して、結晶核を成長させることにより、多結晶薄膜を形成する。
以下、実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る半導体装置について、図1及び図2を参照して説明する。本実施形態に係る半導体装置は3次元メモリである。この3次元メモリは、平面電極と層間絶縁膜とが交互(上下)に積層された積層構造と、当該積層構造を最上層から最下層まで上下に貫通する柱状絶縁膜とを備え、平面電極と柱状絶縁膜との交点には、NAND型のメモリセルとして機能する縦型のトランジスタ(FET)が形成されている。そして、当該トランジスタが積層構造の積層方向に直列に接続されることにより、NANDストリングが形成されている。隣接したNANDストリングの下端部は、積層構造の下層に設けられた電極層においてパイプ接続されている。
まず、第1実施形態に係る半導体装置について、図1及び図2を参照して説明する。本実施形態に係る半導体装置は3次元メモリである。この3次元メモリは、平面電極と層間絶縁膜とが交互(上下)に積層された積層構造と、当該積層構造を最上層から最下層まで上下に貫通する柱状絶縁膜とを備え、平面電極と柱状絶縁膜との交点には、NAND型のメモリセルとして機能する縦型のトランジスタ(FET)が形成されている。そして、当該トランジスタが積層構造の積層方向に直列に接続されることにより、NANDストリングが形成されている。隣接したNANDストリングの下端部は、積層構造の下層に設けられた電極層においてパイプ接続されている。
ここで、図1は、本実施形態に係る3次元メモリの概略構成を示す断面図である。図1に示すように、3次元メモリは、電極層10と、層間絶縁膜111と、セレクトゲート112と、ワードライン113と、柱状絶縁膜12と、メモリ絶縁膜13と、チャネル膜14とを備える。
電極層10は、Siなどの材料により基板(図示省略)上に形成されている。電極層10は、当該トランジスタのゲート電極として機能する。電極層10上には、積層構造11が形成されている。
積層構造11は、層間絶縁膜111と平面電極(セレクトゲート112,ワードライン113)とが交互に積層されることにより構成されている。積層構造11の最下層、すなわち、電極層10の上層には、層間絶縁膜111が配置される。これにより、電極層10と最下層の平面電極(ワードライン113)とが絶縁される。また、積層構造11の最上層には、層間絶縁膜111が配置される。最上層の層間絶縁膜111上には、ソースライン(図示省略)及びビットライン(図示省略)が形成される。層間絶縁膜111は、SiO2などの絶縁材料により形成されている。
平面電極は、NANDストリングを構成する縦型のトランジスタのゲート電極であり、最上層がセレクトゲート112として利用され、その他の層がワードライン113として利用される。平面電極は、層間絶縁膜111上にW,Cu,Alなどの金属材料により形成されている。
柱状絶縁膜12は、積層構造11の最上層から最下層まで貫通するように形成された柱状の絶縁膜である。柱状絶縁膜12は、SiO2やSiNなどの絶縁材料により形成される。
メモリ絶縁膜13は、積層構造11と柱状絶縁膜12との間に、積層構造11に沿って上下方向(積層構造11の積層方向)に形成されており、NANDストリングを構成する縦型のトランジスタにおけるゲート絶縁膜である。メモリ絶縁膜13は、例えば、SiO2、SiN、及びAl2O3などから構成され、電子を蓄積可能な積層構造となる。
チャネル膜14は、柱状絶縁膜12とメモリ絶縁膜13との間に形成された多結晶Si薄膜である。多結晶Si薄膜は、隣接する多数のSi結晶からなり、各Si結晶間には粒界が形成されている。ここでいう粒界とは、隣接したSi結晶間の界面のことをいう。
なお、チャネル膜14は、多結晶Si薄膜に限られず、Si含有材料からなる多結晶薄膜の中から任意に選択することができる。例えば、チャネル膜14は、多結晶SiGe薄膜であってもよい。
チャネル膜14は、各平面電極(セレクトゲート112,ワードライン113)と隣接するチャネルを有する。各チャネルは、NANDストリングを構成する各トランジスタのチャネルである。チャネル膜14のうち、各平面電極と隣接する部分、すなわち、各平面電極と同一層をなす部分が、各平面電極と隣接するチャネルとして機能し、当該部分(チャネル)は1つ以上のSi結晶により構成されている。
ここで、図2は、チャネル膜14の構造を説明するための説明図である。図2において、積層構造11及びメモリ絶縁膜13は断面図として示されており、チャネル膜14は斜視図として示されている。また、チャネル膜14の上端部は、柱状絶縁膜12の延伸方向と垂直な断面図として示されており、チャネル膜14及び柱状絶縁膜12の断面が示されている。
図2には、粒界141及び粒界142が図示されている。粒界141は、チャネルを構成するSi結晶と、前記柱状絶縁膜12が延伸する方向に対して平行な方向に隣接する他のSi結晶と、の間の粒界である。粒界141は、トランジスタの閾値電圧に対する影響が大きく、チャネルに粒界141を有するトランジスタと、チャネルに粒界141を有さないトランジスタと、の間で閾値電圧にばらつきが生じる。
一方、粒界142は、チャネルを構成するSi結晶と、前記柱状絶縁膜12が延伸する方向に対して垂直な方向(チャネルに電流が流れる方向)に隣接する他のSi結晶と、の間の粒界である。粒界142は、トランジスタの閾値電圧に対する影響が小さく、チャネルに粒界142を有するトランジスタと、チャネルに粒界142を有さないトランジスタと、の間で閾値電圧にばらつきはほとんど生じない。
図2に示すように、粒界141は、チャネル膜14のうち層間絶縁膜111と隣接する部分、すなわち、層間絶縁膜111と同一層をなす部分に形成されている。つまり、粒界141は、チャネルの内側には形成されず、チャネルの外側に形成されている。これは、チャネルを構成するSi結晶の、柱状絶縁膜12と平行な方向の粒径が、平面電極の厚さよりも大きいことを示す。
一方、図2に示すように、粒界142は、チャネル膜14のうち平面電極と隣接する部分に1つ以上形成されている。チャネルが複数のSi結晶により構成される場合とは、粒界142がチャネル膜14のうち平面電極と隣接する部分に2つ以上形成されている場合である。
また、図1に示すように、チャネル膜14の上端部にはドープト領域143が形成されている。ドープト領域143は、不純物がドーピングされた部分である。ドープト領域143はソース電極やドレイン電極としても用いられる、ソースライン(図示省略)やビットライン(図示省略)と接続されている。
以上説明したとおり、本実施形態に係る半導体装置は、Si結晶の粒界141が、チャネルの外側に形成されている。すなわち、半導体装置が有するいずれのチャネルにも、閾値電圧に対する影響が大きい粒界141が形成されない。これにより、各トランジスタ間の閾値電圧のばらつきを抑制することができる。
また、本実施形態に係る半導体装置は、チャネルを構成するSi結晶が、平面電極の厚さよりも大きい粒径を有する。したがって、半導体装置のチャネルは、大きなキャリア移動度を有する。
なお、本実施形態において、半導体装置は、パイプ型の3次元メモリであったが、これに限られない。例えば、半導体装置は、直線型の3次元メモリであってもよいし、他の構造を有する3次元メモリであってもよい。
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図3〜図9を参照して説明する。
まず、基板(図示省略)上に電極層10を形成し、電極層10上に層間絶縁膜111と平面電極(セレクトゲート112,ワードライン113)とを複数回交互に積層して積層構造11を形成する。そして、電極層10及び積層構造11に、メモリホール15を開口する(図3参照)。
次に、メモリ絶縁膜13を全面に、すなわち、積層構造11の表面及びメモリホール15の内壁面に成膜する。さらに、メモリ絶縁膜13の表面に、アモルファスSi薄膜16を成膜する(図4参照)。アモルファスSi薄膜16は、Siからなる非晶質の薄膜であり、450〜550℃の雰囲気下で、SiH4及びSi2H6の少なくとも一方のガスを用いたCVD法により成膜することができる。アモルファスSi薄膜16の厚さは、例えば4〜10nmである。
以上の工程により、図5に示すように、メモリホール15の側面に平面電極(セレクトゲート112,ワードライン113)、メモリ絶縁膜13、及びアモルファスSi薄膜16からなる積層構造17が形成される。
次に、積層構造17に第1の周波数を有するマイクロ波を照射する。第1の周波数は、平面電極を選択的に加熱可能な周波数である。すなわち、第1の周波数は、平面電極を所望の温度まで加熱可能であり、かつ、層間絶縁膜113及びアモルファスSi薄膜16が加熱されにくい周波数である。
第1の周波数を有するマイクロ波を照射して平面電極を選択的に700〜750℃まで加熱することにより、アモルファスSi薄膜16のうち、平面電極と隣接する部分、すなわち、平面電極と隣接して同一層をなす部分に結晶核161が形成される(図6参照)。これにより、結晶核161の位置を、平面電極と隣接する部分に制御することができる。なお、マイクロ波の照射によって、各平面電極と隣接する部分に形成される結晶核161の数は任意である。
結晶核161の位置を制御するために、第1の周波数は、アモルファスSiに吸収されにくい周波数であることが好ましい。第1の周波数がアモルファスSiに吸収されやすい周波数であった場合、マイクロ波の照射により、アモルファスSi薄膜16が加熱され、平面電極の位置とは関係なく、ランダムな位置に結晶核161が形成されてしまうためである。
ここで、図7は、周波数と吸収係数の関係を示すグラフである。図6の縦軸は吸収係数であり、横軸は周波数である。図6に示すように、アモルファスSi(a−Si)の吸収係数は、8GHz以上の周波数で低下する。したがって、第1の周波数は、8GHz以上であることが好ましく、例えば、24.125GHzとすることができる。
次に、積層構造17に第2の周波数を有するマイクロ波を照射する。第2の周波数は、結晶核161を成長させる周波数である。第2の周波数を有するマイクロ波を照射してマイクロ波アニールを行うことにより、アモルファスSi中に存在する不規則原子配列による電子分極にねじれ振動が発生し、Siの共有結合の組み替えや微少な位置移動が生じる。これにより、結晶核161を起点にしてSi結晶が高速で成長し、アモルファスSi薄膜16が多結晶Si薄膜に変化する(図8参照)。マイクロ波アニールを行う時間は、第2の周波数などに応じて任意に設定可能であり、例えば、5〜30分である。これにより、チャネル膜14が形成される。
マイクロ波アニールにより、Si結晶は、結晶核161を起点にして成長する。上述の通り、結晶核161はアモルファスSi薄膜16のうち平面電極と隣接する部分に形成されているため、Si結晶は、アモルファスSi薄膜16のうち、平面電極と隣接する部分から層間絶縁膜111と隣接する部分に向かって略均一な速度で成長する。したがって、ある平面電極に隣接する部分から成長しているSi結晶と、層間絶縁膜111を挟んで上層(又は下層)の平面電極に隣接する部分から成長しているSi結晶とは、層間絶縁膜111に隣接する部分で衝突する。結果として、柱状絶縁膜12と平行な方向に隣接するSi結晶の粒界141は、チャネル膜14のうち層間絶縁膜111と隣接する部分、すなわちチャネルの外側に形成される。
結晶核161を成長させるために、第2の周波数は、Si結晶(結晶核161)に吸収されやすい周波数であることが好ましく、例えば、8GHz未満とされる。図7に示すように、Si結晶(c−Si)の吸収係数は、5〜6GHzで大きくなるため、第2の周波数は、5〜6GHzであることが好ましく、例えば、5.8GHzとすることができる。
次に、チャネル膜14の上部に不純物をドーピングしてドープト領域143を形成し、メモリホール15を埋めるようにSiO2やSiNなどの絶縁材料を堆積させ、柱状絶縁膜12を形成する(図9参照)。その後、RIE(Reactive Ion Etching)法などを用いて、積層構造11の最上層の層間絶縁膜111が露出するまで半導体装置の表面を除去する。これにより、図1に示した半導体装置が形成される。
以上説明したとおり、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、Si結晶の粒界141は、チャネルの外側に形成される。したがって、チャネルに粒界141を有さないトランジスタを有する半導体装置を形成することができる。これにより、半導体装置が有する複数のトランジスタ間の閾値電圧のばらつきを抑制することができる。
また、結晶核161が、アモルファスSi薄膜16のうち平面電極と隣接する部分に選択的に形成される。そして、Si結晶は、当該結晶核161から層間絶縁膜111と隣接する部分まで成長する。したがって、結晶核161を起点に成長したSi結晶の、柱状絶縁膜12と平行な方向の粒径は、平面電極の厚さよりも大きくなる。これにより、キャリア移動度の大きなチャネルを形成することができる。
さらに、マイクロ波アニールを用いることにより、Si結晶を高速で成長させることができる。したがって、半導体装置を短時間で製造することができる。
なお、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、直線型の3次元メモリや、図1の3次元メモリとは異なる構造を有する3次元メモリなど、アモルファスSiの結晶化を要する任意の半導体装置の製造方法として適用することができる。本実施形態に係る半導体装置の製造方法を用いることにより、結晶核の位置や、粒界の位置を制御することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る半導体装置について、図10を参照して説明する。本実施形態に係る半導体装置は、液晶駆動用の薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)である。ここで、図10は、本実施形態に係るTFTの概略構成を示す断面図である。図10に示すように、TFTは、ガラス基板20と、チャネル膜21と、ゲート絶縁膜22と、ゲート電極23とを備える。
次に、第2実施形態に係る半導体装置について、図10を参照して説明する。本実施形態に係る半導体装置は、液晶駆動用の薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)である。ここで、図10は、本実施形態に係るTFTの概略構成を示す断面図である。図10に示すように、TFTは、ガラス基板20と、チャネル膜21と、ゲート絶縁膜22と、ゲート電極23とを備える。
チャネル膜21は、ガラス基板20上に形成された多結晶SiGe薄膜であり、チャネル211と、不純物がドーピングされたドープト領域212とを有する。図10において、チャネル211は、ガラス基板20上に1つ形成されているが、一般に、チャネル211はガラス基板20上に複数形成される。これは、ゲート絶縁膜22及びゲート電極23についても同様である。チャネル211の詳細については後述する。
ゲート絶縁膜22は、チャネル211上に形成されている。ゲート絶縁膜22は、SiO2などの絶縁材料によって形成される。ゲート絶縁膜22上には、ゲート電極23が形成されている。ゲート電極23は、W,Cu,Alなどの金属材料により形成される。
チャネル211は、ゲート電極23と隣接するチャネルである。チャネル211は、チャネル膜21のうち、ゲート電極23と隣接する部分、すなわち、ゲート電極23の下方部分であり、1つ以上のSiGe結晶により構成されている。チャネル211を構成するSiGe結晶と、ガラス基板20に対して平行な方向に隣接する他のSiGe結晶と、の間の粒界213は、チャネル211の外側に形成されている。したがって、本実施形態において、粒界213は、ドープト領域212に形成されている。これは、チャネル211を構成するSiGe結晶の、ガラス基板20と平行な方向の粒径が、チャネル211の幅より大きいことを示す。
粒界213は、トランジスタの閾値電圧に対する影響が大きく、チャネル211に粒界213を有するトランジスタと、チャネル211に粒界213を有さないトランジスタと、の間で閾値電圧にばらつきが生じる。しかしながら、本実施形態に係る半導体装置は、粒界213がチャネル211の外側に形成されている。すなわち、ガラス基板20上に複数形成されたいずれのチャネル211も、粒界213を有さない。したがって、各トランジスタ間での閾値電圧のばらつきを抑制することができる。
また、本実施形態に係る半導体装置は、チャネルを構成するSiGe結晶が、チャネル211の幅よりも大きい粒径を有する。したがって、半導体装置のチャネルは、大きなキャリア移動度を有する。
なお、チャネル膜21は、多結晶SiGe薄膜に限られず、Si含有材料からなる多結晶薄膜の中から任意に選択することができる。例えば、チャネル膜21は、多結晶Si薄膜であってもよい。
また、チャネル211を構成するSiGe結晶と、ガラス基板20に対して垂直な方向に隣接した他のSiGe結晶と、の間の粒界は、チャネル211内に形成されてもよいし、形成されなくてもよい。いずれの場合であっても、当該粒界はトランジスタの閾値電圧に対する影響が小さいため、本実施形態に係る半導体装置では閾値電圧のばらつきが抑制される。
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図11を参照して説明する。ここで、図11は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、ガラス基板20上に、アモルファスSiGe薄膜16を成膜する(図11(A)参照)。アモルファスSiGe薄膜24は、SiGeからなる非晶質の薄膜であり、450℃の雰囲気下で、Si2H6及びGeH4のガスを用いたCVD法により成膜することができる。アモルファスSiGe薄膜24の厚さは、例えば50〜100nmである。
次に、アモルファスSiGe薄膜24上に、ゲート絶縁膜22及びゲート電極23を形成する(図11(B)参照)。ゲート絶縁膜22及びゲート電極23は、アモルファスSiGe薄膜24上にそれぞれの材料をCVD法で堆積させた後、エッチング法を用いてパターニングすることにより形成することができる。以上の工程により、ガラス基板20上に、ゲート電極23、ゲート絶縁膜22、及びアモルファスSiGe薄膜24からなる積層構造25が形成される。
次に、積層構造25に第1の周波数を有するマイクロ波を照射する。第1の周波数は、ゲート電極23を選択的に加熱可能な周波数である。すなわち、第1の周波数は、ゲート電極23を所望の温度まで加熱可能であり、かつ、ゲート絶縁膜22及びアモルファスSiGe薄膜24が加熱されにくい周波数である。
第1の周波数を有するマイクロ波を照射してゲート電極23を選択的に700〜750℃まで加熱することにより、アモルファスSiGe薄膜24のうち、ゲート電極23と隣接する部分、すなわち、ゲート電極23の下方部分に結晶核241が形成される(図11(C)参照)。これにより、結晶核241の位置を、ゲート電極23と隣接する部分に制御することができる。なお、マイクロ波の照射によって、ゲート電極23と隣接する部分に形成される結晶核241の数は任意である。
結晶核241の位置を制御するために、第1の周波数は、アモルファスSiGeに吸収されにくい周波数であることが好ましい。第1の周波数がアモルファスSiGeに吸収されやすい周波数であった場合、マイクロ波の照射により、アモルファスSiGe薄膜24が加熱され、ゲート電極23の位置とは関係なく、ランダムな位置に結晶核241が形成されてしまうためである。SiとSiGeのマイクロ波の吸収係数は比較的近いと考えられるため、第1の周波数は、第1実施形態と同様、8GHz以上であることが好ましく、例えば、24.125GHzとすることができる。
次に、積層構造25に第2の周波数を有するマイクロ波を照射する。第2の周波数は、結晶核241を成長させる周波数である。第2の周波数を有するマイクロ波を照射してマイクロ波アニールを行うことにより、結晶核241を起点にしてSiGe結晶が高速で成長し、アモルファスSiGe薄膜24が多結晶SiGe薄膜に変化する(図11(D)参照)。マイクロ波アニールを行う時間は、第2の周波数などに応じて任意に設定可能であり、例えば、5〜30分である。これにより、チャネル膜21が形成される。
マイクロ波アニールにより、SiGe結晶は、結晶核241を起点にして成長する。上述の通り、結晶核241はアモルファスSi薄膜24のうちゲート電極23と隣接する部分に形成されているため、SiGe結晶は、アモルファスSiGe薄膜24のうち、ゲート電極23と隣接する部分からその外側に向かって成長する。したがって、SiGe結晶がゲート電極23と隣接する部分の外側まで成長した時点でマイクロ波アニールを終了することにより、粒界213をチャネル211の外側に形成することができる。
結晶核241を成長させるために、第2の周波数は、SiGe結晶(結晶核241)に吸収されやすい周波数であることが好ましく、例えば、8GHz未満とされる。第2の周波数は、第1実施形態同様、5〜6GHzであることが好ましく、例えば、5.8GHzとすることができる。
次に、チャネル膜21に不純物をドーピングしてドープト領域212を形成することにより、図10に示した半導体装置が形成される。ゲート電極23が形成されているため、チャネル膜21のゲート電極23の下方部分には不純物がドーピングされず、当該部分がチャネル211となり、その外側部分がドープト領域212となる。
以上説明したとおり、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、SiGe結晶の粒界213は、チャネル211の外側に形成される。したがって、チャネルに粒界213を有さない半導体装置を形成することができる。これにより、半導体装置が有する複数のトランジスタの閾値電圧のばらつきを抑制することができる。
また、結晶核241が、アモルファスSiGe薄膜24のうちゲート電極23と隣接する部分に選択的に形成される。したがって、結晶核241を起点に成長したSiGe結晶の、ガラス基板20と平行な方向の粒径は、チャネル211の幅よりも大きくなる。これにより、キャリア移動度の大きなチャネル211を形成することができる。
さらに、マイクロ波アニールを用いることにより、SiGe結晶を高速で成長させることができる。したがって、半導体装置を短時間で製造することができる。
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
10:電極層,11:積層構造,111:層間絶縁膜,112:セレクトゲート,113:ワードライン,12:柱状絶縁膜,13:メモリ絶縁膜,14:チャネル膜,141:粒界,142:粒界,143:ドープト領域,15:メモリホール,16:アモルファスSi薄膜,17:積層構造,20:ガラス基板,21:チャネル膜,211:チャネル,212:ドープト領域,22:ゲート絶縁膜,23:ゲート電極,24:アモルファスSiGe薄膜,25:積層構造
Claims (5)
- 電極、絶縁膜、及びアモルファス薄膜からなる積層構造を形成し、
第1の周波数を有するマイクロ波を前記積層構造に照射して、前記電極を選択加熱することにより、前記アモルファス薄膜のうち前記電極と隣接する部分に結晶核を形成し、
前記第1の周波数と異なる第2の周波数を有するマイクロ波を前記積層構造に照射して、前記結晶核を成長させることにより、多結晶薄膜を形成することを含む
半導体装置の製造方法。 - 前記第1の周波数は8GHz以上であり、前記第2の周波数は8GHz未満である
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 電極と層間絶縁膜とが交互に上下に積層され、前記電極の少なくとも1つがセレクトゲートである積層構造と、
前記積層構造を上下に貫通する柱状絶縁膜と、
前記積層構造に沿って上下方向に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜と前記柱上絶縁膜との間に形成された多結晶薄膜であり、前記セレクトゲートと隣接するチャネルを有するチャネル膜と、
を備え、
前記チャネルは、1つ以上の結晶からなり、
前記チャネルを構成する結晶と、前記柱状絶縁膜の延伸方向に対して平行な方向に隣接する他の結晶と、の間の粒界が前記チャネルの外側に形成された
半導体装置。 - 前記チャネルを構成する結晶が、前記チャネルに前記絶縁膜を介して隣接する前記電極部の厚さよりも大きい粒径を有する
請求項3に記載の半導体装置。 - 基板と、
前記基板上に形成された多結晶薄膜であり、1つ以上の結晶からなるチャネルを有するチャネル膜と、
前記チャネル上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された電極と、
を備え、
前記チャネルを構成する結晶と、前記基板に対して平行な方向に隣接する他の結晶と、の間の粒界が、前記チャネルの外側に形成された
半導体装置。
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