JP3154133B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3154133B2
JP3154133B2 JP35091591A JP35091591A JP3154133B2 JP 3154133 B2 JP3154133 B2 JP 3154133B2 JP 35091591 A JP35091591 A JP 35091591A JP 35091591 A JP35091591 A JP 35091591A JP 3154133 B2 JP3154133 B2 JP 3154133B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関し、
特に、コンデンサを有する半導体装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device,
In particular, the present invention relates to a semiconductor device having a capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回路構成上コンデンサ(キャパシ
タ)を用いる半導体装置においてコンデンサの容量を所
望の値に設定する方法として、このコンデンサの電極を
構成する多結晶シリコン(Si)膜や金属薄膜にレーザ
光を選択的に照射して蒸発させる、いわゆるレーザトリ
ミング法がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of setting a capacitance of a capacitor to a desired value in a semiconductor device using a capacitor (capacitor) in terms of circuit configuration, a polycrystalline silicon (Si) film or a metal thin film forming an electrode of the capacitor is used. There is a so-called laser trimming method in which a laser beam is selectively irradiated and evaporated.

【0003】図6はこのようなレーザトリミング法によ
りコンデンサの容量を設定する方法の一例を示す。すな
わち、図6に示すように、半導体基板101上に形成さ
れた絶縁膜102上に電極として用いられる所定形状の
多結晶Si膜103を形成してコンデンサC´を形成
し、さらに多結晶Si膜103の一端に配線104を形
成した後、強いレーザ光L´を多結晶Si膜103の所
望の領域に選択的に照射することによりこの照射部の多
結晶Si膜103を蒸発させる。これによって、コンデ
ンサC´の電極として用いられる多結晶Si膜103の
面積、従ってコンデンサC´の面積が所望の大きさとな
り、コンデンサC´の容量が所望の値に設定される。
FIG. 6 shows an example of a method for setting the capacitance of a capacitor by such a laser trimming method. That is, as shown in FIG. 6, a capacitor C 'is formed by forming a polycrystalline Si film 103 of a predetermined shape used as an electrode on an insulating film 102 formed on a semiconductor substrate 101, and further forming a polycrystalline Si film. After forming the wiring 104 at one end of the film 103, a desired region of the polycrystalline Si film 103 is selectively irradiated with a strong laser beam L ′ to evaporate the polycrystalline Si film 103 in the irradiated portion. As a result, the area of the polycrystalline Si film 103 used as an electrode of the capacitor C ', that is, the area of the capacitor C' becomes a desired size, and the capacitance of the capacitor C 'is set to a desired value.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
レーザトリミング法によるコンデンサC´の容量の設定
方法では、レーザ光L´の照射により蒸発させられた物
質が図6中矢印で示すようにこの照射部の付近に再付着
して回路の誤動作を引き起こしたり、コンデンサC´の
誘電体として用いられる絶縁膜102に損傷が生じたり
するため、半導体装置の信頼性や品質上問題があった。
However, in the above-described method for setting the capacitance of the capacitor C 'by the conventional laser trimming method, the substance evaporated by the irradiation of the laser beam L' is indicated by an arrow in FIG. There is a problem in reliability and quality of the semiconductor device because it re-adheres to the vicinity of the irradiated portion to cause a malfunction of the circuit or damage to the insulating film 102 used as a dielectric of the capacitor C ′.

【0005】従って、この発明の目的は、コンデンサを
有する半導体装置において、半導体装置の信頼性や品質
の低下を生じることなく、コンデンサの容量を所望の値
に設定することができる半導体装置を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、コンデンサを有する半導体
装置において、半導体装置の信頼性や品質の低下を生じ
ることなく、コンデンサの容量をその用途に応じた所望
の値に自在に設定することができる半導体装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a capacitor in which the capacitance of the capacitor can be set to a desired value without lowering the reliability and quality of the semiconductor device. It is in. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a capacitor, in which the capacitance of the capacitor can be freely set to a desired value according to its use without lowering the reliability and quality of the semiconductor device. It is to provide a device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、少なくとも一方の電極がIV族元素
を主成分とする多結晶半導体膜(3)により形成された
コンデンサ(C)を有する半導体装置において、多結晶
半導体膜(3)に光(L)を選択的に照射して非晶質へ
相転移を起こさせることによりコンデンサ(C)の容
量を所望の値に設定したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a capacitor (C) having at least one electrode formed of a polycrystalline semiconductor film (3) containing a group IV element as a main component. ), The polycrystalline semiconductor film (3) is selectively irradiated with light (L) to be amorphous.
The capacitance of the capacitor (C) is set to a desired value by causing the phase transition described above.

【0007】また、第2の発明は、少なくとも一方の電
極がIV族元素を主成分とする多結晶半導体膜(3)に
より形成されたコンデンサ(C)を有する半導体装置に
おいて、多結晶半導体膜(3)に光(L)を選択的に照
射して非晶質への相転移を起こさせることによりコンデ
ンサ(C)の容量が調整可能であるものである。また、
第3の発明は、少なくとも一方の電極がIV族元素を主
成分とする多結晶半導体膜(3)により形成されたコン
デンサ(C)を有する半導体装置において、多結晶半導
体膜(3)に光(L)を選択的に照射して非晶質への相
転移を起こさせることによりコンデンサ(C)のインピ
ーダンス特性を所望の特性に設定したものである。
た、第4の発明は、少なくとも一方の電極がIV族元素
を主成分とする多結晶半導体膜(3)により形成された
コンデンサ(C)を有する半導体装置において、多結晶
半導体膜(3)に光(L)を選択的に照射して非晶質へ
の相転移を起こさせることによりコンデンサ(C)のイ
ンピーダンス特性が調整可能であるものである。第1
第2、第3及び第4の発明におけるIV族元素を主成分
とする多結晶半導体膜(3)としては、Si膜やゲルマ
ニウム(Ge)膜のほか、SiとGeとの化合物から成
多結晶半導体膜を挙げることができる。
[0007] The second invention is to provide a semiconductor device having a capacitor (C) which is formed by a polycrystalline semiconductor film in which at least one of the electrodes mainly composed of group IV element (3), a polycrystalline semiconductor film ( The capacity of the capacitor (C) can be adjusted by selectively irradiating 3) with light (L) to cause a phase transition to amorphous . Also,
In a third aspect, at least one electrode mainly includes a group IV element.
Component formed by the polycrystalline semiconductor film (3)
In a semiconductor device having a capacitor (C), a polycrystalline semiconductor
The body film (3) is selectively irradiated with light (L) to form an amorphous phase.
By causing the transition, the impedance of the capacitor (C) is
In this case, the dance characteristics are set to desired characteristics. Ma
Further, in the fourth invention, at least one electrode has a group IV element.
Formed by a polycrystalline semiconductor film (3) mainly composed of
In a semiconductor device having a capacitor (C),
The semiconductor film (3) is selectively irradiated with light (L) to be amorphous
Of the capacitor (C) by causing the phase transition of
The impedance characteristic can be adjusted. First ,
Second, as the polycrystalline semiconductor film mainly composed of group IV element in the third and fourth aspects of the present invention (3), in addition to Si film or germanium (Ge) film, a polycrystalline comprising a compound of Si and Ge A semiconductor film can be given.

【0008】[0008]

【作用】上述のように構成された第1の発明の半導体装
置によれば、半導体膜(3)に光(L)を選択的に照射
して結晶−非晶質相転移を起こさせることによりコンデ
ンサ(C)の容量を所望の値に設定しているので、レー
ザトリミング法を用いた場合のようにレーザ光の照射に
より蒸発させられた物質が照射部の付近に付着して回路
の誤動作を引き起こす問題は発生しない。また、照射す
る光(L)の強さはレーザトリミング法により容量を設
定する場合に比べて十分に小さくて済むので、コンデン
サ(C)の誘電体として用いられる絶縁膜に損傷が生じ
ることもない。従って、半導体装置の信頼性や品質の低
下が生じることがない。
According to the semiconductor device of the first aspect of the present invention, the semiconductor film (3) is selectively irradiated with light (L) to cause a crystal-amorphous phase transition. Since the capacity of the capacitor (C) is set to a desired value, the substance evaporated by the irradiation of the laser beam adheres to the vicinity of the irradiated portion as in the case of using the laser trimming method, and the malfunction of the circuit may occur. The problem that causes it does not occur. Further, since the intensity of the irradiated light (L) is sufficiently smaller than the case where the capacitance is set by the laser trimming method, the insulating film used as the dielectric of the capacitor (C) is not damaged. . Therefore, the reliability and quality of the semiconductor device do not deteriorate.

【0009】上述のように構成された第2の発明の半導
体装置によれば、半導体膜(3)に光(L)を選択的に
照射して結晶−非晶質相転移を起こさせることによりコ
ンデンサ(C)の容量が調整可能であるので、半導体装
置の信頼性や品質の低下を生じることなく、コンデンサ
(L)の容量を可逆的に変化させてこの容量を用途に応
じた所望の値に自在に設定することができる。
According to the semiconductor device of the second aspect of the present invention, the semiconductor film (3) is selectively irradiated with light (L) to cause a crystal-amorphous phase transition. Since the capacity of the capacitor (C) is adjustable, the capacity of the capacitor (L) is reversibly changed without lowering the reliability and quality of the semiconductor device, and the capacity is changed to a desired value according to the application. Can be set freely.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。なお、実施例の全図において、同
一または対応する部分には同一の符号を付す。図1はこ
の発明の一実施例による半導体装置を示す平面図であ
り、特にそのコンデンサの部分を示すものである。ま
た、図2は図1の2−2線に沿っての断面図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and particularly shows a capacitor portion thereof. FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【0011】図1及び図2に示すように、この実施例に
よる半導体装置においては、Si基板のような半導体基
板1上にSiO2 膜のような絶縁膜2が形成され、この
絶縁膜2上に、電極として用いられる例えば長方形の形
状を有するSi膜3が形成されている。この場合、この
Si膜3には、例えばホウ素(B)のようなp型不純物
やリン(P)のようなn型不純物が高濃度にドープされ
ている。これらの半導体基板1、絶縁膜2及びSi膜3
によりコンデンサCが形成されている。符号4はSi膜
3の一端に接続された例えばアルミニウム(Al)のよ
うな金属から成る配線を示す。
As shown in FIGS. 1 and 2, in a semiconductor device according to this embodiment, an insulating film 2 such as an SiO 2 film is formed on a semiconductor substrate 1 such as a Si substrate. In addition, a Si film 3 having, for example, a rectangular shape used as an electrode is formed. In this case, the Si film 3 is heavily doped with a p-type impurity such as boron (B) or an n-type impurity such as phosphorus (P). These semiconductor substrate 1, insulating film 2 and Si film 3
Form a capacitor C. Reference numeral 4 denotes a wiring made of a metal such as aluminum (Al) connected to one end of the Si film 3.

【0012】この場合、Si膜3のうち配線4側の片側
部分は多結晶Si部3aであり、残りの部分は非晶質S
i部3bである。この多結晶Si部3aは低抵抗である
が、非晶質Si部3bは極めて高抵抗であるために電極
として働かず、従って実際に電極として働くのは多結晶
Si部3aだけである。すなわち、コンデンサCの実効
的な面積は、この多結晶Si部3aの面積に等しい。
In this case, one side of the Si film 3 on the side of the wiring 4 is a polycrystalline Si portion 3a, and the remaining portion is an amorphous S
This is the i part 3b. Although the polycrystalline Si portion 3a has a low resistance, the amorphous Si portion 3b does not work as an electrode because it has an extremely high resistance. Therefore, only the polycrystalline Si portion 3a actually works as an electrode. That is, the effective area of capacitor C is equal to the area of polycrystalline Si portion 3a.

【0013】このようなコンデンサCは、次のような方
法により形成される。すなわち、図3に示すように、ま
ず、絶縁膜2の全面に例えばCVD法により多結晶のS
i膜3を形成し、この多結晶のSi膜3に不純物をドー
プして低抵抗化した後、この多結晶のSi膜3をエッチ
ングにより長方形の形状にパターニングする。これによ
って、コンデンサCが形成される。次に、例えばAl膜
を全面に形成した後、このAl膜をエッチングによりパ
ターニングして配線4を形成する。
Such a capacitor C is formed by the following method. That is, as shown in FIG. 3, first, a polycrystalline S
After the i-film 3 is formed and the polycrystalline Si film 3 is doped with impurities to reduce the resistance, the polycrystalline Si film 3 is patterned into a rectangular shape by etching. Thereby, the capacitor C is formed. Next, for example, after forming an Al film on the entire surface, the Al film is patterned by etching to form the wiring 4.

【0014】次に、多結晶のSi膜3のうち非晶質化す
べき部分にこの非晶質化に適当な波長及び強さのレーザ
光Lを選択的に照射することによってこのレーザ光Lの
照射部の多結晶のSi膜3を非晶質化させる。ここで、
この非晶質化に必要なレーザ光Lの強さは、一般的に
は、レーザトリミング法を用いた場合におけるレーザ光
の強さに比べてかなり小さくて済む。このレーザ光Lと
しては、具体的には、例えばXeClエキシマレーザに
よるパルスレーザ光(波長308nm)を用いることが
できる。このレーザ光Lの照射によって、図1及び図2
に示すように、このレーザ光Lの照射部に非晶質Si部
3bが形成される。この非晶質Si部3b以外の部分の
Si膜3は多結晶Si部3である。以上により、図1
及び図2に示すような所望の容量を有するコンデンサC
が形成される。
Next, a portion of the polycrystalline Si film 3 to be amorphized is selectively irradiated with a laser beam L having a wavelength and intensity suitable for the amorphization, whereby the laser beam L The irradiated portion of the polycrystalline Si film 3 is made amorphous. here,
Generally, the intensity of the laser light L required for the amorphization can be considerably smaller than the intensity of the laser light when the laser trimming method is used. As the laser light L, specifically, for example, a pulsed laser light (wavelength 308 nm) by a XeCl excimer laser can be used. 1 and 2 by the irradiation of the laser beam L.
As shown in (1), an amorphous Si portion 3b is formed in a portion irradiated with the laser beam L. Si film 3 in the portion other than the amorphous Si portion 3b is polycrystalline Si portion 3 a. As described above, FIG.
And a capacitor C having a desired capacitance as shown in FIG.
Is formed.

【0015】以上のように、この実施例によれば、電極
として用いられる多結晶のSi膜3にレーザ光Lを選択
的に照射して多結晶−非晶質相変態を起こさせることに
よりこの照射部に非晶質Si部3bを形成し、これによ
ってコンデンサCの容量を所望の値に設定しているの
で、上述の従来のレーザトリミング法による容量の設定
方法を用いた場合のようにレーザ光の照射により蒸発さ
せられた物質がその付近に再付着して回路の誤動作を引
き起こす問題は発生しない。また、レーザ光Lの強さ
は、レーザトリミング法の場合に比べて十分に小さくて
済むので、このレーザ光Lの照射によりコンデンサCの
誘電体として用いられる絶縁膜2に損傷が生じることも
ない。これらのことによって、半導体装置の信頼性や品
質の低下を防止することができる。しかも、レーザ光L
を用いているために非接触でかつ電磁干渉がないので、
半導体装置の特性を測定しながらレーザ光Lを照射する
ことによってコンデンサCの容量を所望の値に正確に設
定することができる。
As described above, according to this embodiment, the polycrystal-amorphous phase transformation is caused by selectively irradiating the polycrystalline Si film 3 used as an electrode with the laser beam L. Since the amorphous Si portion 3b is formed in the irradiating portion and the capacitance of the capacitor C is set to a desired value by this, a laser is used as in the case of using the above-described capacitance setting method by the conventional laser trimming method. There is no problem that the substance evaporated by the light irradiation re-adheres to the vicinity and causes a malfunction of the circuit. In addition, since the intensity of the laser light L can be sufficiently smaller than that of the laser trimming method, the irradiation of the laser light L does not cause damage to the insulating film 2 used as the dielectric of the capacitor C. . Thus, it is possible to prevent a decrease in reliability and quality of the semiconductor device. Moreover, the laser light L
Because there is no contact and no electromagnetic interference due to the use of
By irradiating the laser light L while measuring the characteristics of the semiconductor device, the capacitance of the capacitor C can be accurately set to a desired value.

【0016】上述の実施例においては、図3に示すよう
に、多結晶のSi膜3が露出した状態でレーザ光Lを照
射して非晶質化を行っているが、図4に示すように、層
間絶縁膜5を形成した後にこの層間絶縁膜5を通してレ
ーザ光Lを多結晶のSi膜3に照射して非晶質化を行う
ようにしても、上述の実施例と同様な効果を得ることが
できる。この場合、コンデンサCが層間絶縁膜5により
保護された状態でレーザ光Lが照射されるので、半導体
装置の信頼性上好ましい。なお、層間絶縁膜5は例えば
SiO2 膜であり、その膜厚は例えば5000Åであ
る。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the polycrystalline Si film 3 is exposed to the laser beam L in a state where the polycrystalline Si film 3 is exposed. Alternatively, even after the interlayer insulating film 5 is formed, the laser light L is irradiated to the polycrystalline Si film 3 through the interlayer insulating film 5 to perform amorphization. Obtainable. In this case, since the laser light L is irradiated while the capacitor C is protected by the interlayer insulating film 5, it is preferable in terms of the reliability of the semiconductor device. The interlayer insulating film 5 is, for example, an SiO 2 film, and its thickness is, for example, 5000 °.

【0017】次に、コンデンサを有する半導体装置の一
例としてビデオ信号処理用ICを考え、このビデオ信号
処理用ICのコンデンサの容量を上述の実施例による方
法を用いて設定する場合について説明する。図5はこの
ようなビデオ信号処理用ICの信号処理回路の一例を示
す。
Next, a case where a video signal processing IC is considered as an example of a semiconductor device having a capacitor, and a case where the capacitance of the capacitor of the video signal processing IC is set by using the method according to the above-described embodiment will be described. FIG. 5 shows an example of a signal processing circuit of such a video signal processing IC.

【0018】図5において、トランジスタTのコレクタ
は、抵抗RL 及びコイルIを介して電源VCCに接続され
ている。このトランジスタTのエミッタには抵抗RE
接続され、さらにこの抵抗RE と並列にバイパスコンデ
ンサCB が接続されている。このトランジスタTのベー
スのバイアス電圧VBBは、VCCを抵抗RA 及びRB で分
圧することにより得られる。一方、トランジスタTのコ
レクタは、直流分カット用のコンデンサCC を介して出
力端子に接続されている。また、トランジスタTのエミ
ッタ−コレクタ間にはコンデンサCが接続されている。
この回路においては、トランジスタTのエミッタ−ベー
ス間に入力信号VINが入力され、エミッタ−コレクタ間
に出力信号VOUT が取り出される。
In FIG. 5, the collector of the transistor T is connected to a power supply V CC via a resistor R L and a coil I. This emitter of the transistor T is connected to the resistor R E, which is further connected to a bypass capacitor C B in parallel with the resistor R E. Base bias voltage V BB of the transistor T is obtained by dividing the V CC by the resistors R A and R B. On the other hand, the collector of the transistor T is connected to the output terminal via a capacitor C C for dc component cutting. A capacitor C is connected between the emitter and the collector of the transistor T.
In this circuit, an input signal V IN is input between the emitter and the base of the transistor T, and an output signal V OUT is extracted between the emitter and the collector.

【0019】ここでは、トランジスタTのエミッタ−コ
レクタ間に接続されているコンデンサCの容量を所望の
値に設定する場合を考える。さて、今、コンデンサCの
誘電体として用いられる絶縁膜として膜厚が100Åの
SiO2 膜を用いるとすると、このコンデンサCの容量
は、面積100μm×100μm=104 μm2 当たり
約36pFとなる。また、不純物が高濃度にドープされ
たp型またはn型の多結晶Si膜の抵抗率は10-3Ωc
m程度であるので、例えば膜厚が500Åである場合、
この多結晶Si膜のシート抵抗はRsp=200Ω/□と
なる。
Here, it is assumed that the capacitance of the capacitor C connected between the emitter and the collector of the transistor T is set to a desired value. Now, assuming that an SiO 2 film having a thickness of 100 ° is used as an insulating film used as a dielectric of the capacitor C, the capacitance of the capacitor C is approximately 36 pF per 100 μm × 100 μm = 10 4 μm 2 . The resistivity of a p-type or n-type polycrystalline Si film doped with a high concentration of impurities is 10 −3 Ωc.
m, for example, when the film thickness is 500 °,
The sheet resistance of this polycrystalline Si film is R sp = 200Ω / □.

【0020】この多結晶Si膜をレーザ光の照射により
非晶質化させると、それにより形成される非晶質Si膜
の抵抗率は10Ωcm程度となり、多結晶Si膜に比べ
て約4桁大きい。この場合、この非晶質Si膜のシート
抵抗はRsa=2MΩ/□である。今、コンデンサCの面
積を上述のように104μm2 とすると、このコンデン
サの容量(約36pF)と上述のシート抵抗Rspまたは
saとによって決まる遮断周波数fcp及びfcaは、それ
ぞれ fcp≒1/(2π×36×10-12 ×200)=25MHz fca≒1/(2π×36×10-12 ×2×106 )=2.5kHz となる。
When the polycrystalline Si film is made amorphous by irradiation with laser light, the resistivity of the amorphous Si film formed thereby becomes about 10 Ωcm, which is about four orders of magnitude larger than that of the polycrystalline Si film. . In this case, the sheet resistance of this amorphous Si film is R sa = 2 MΩ / □. Now, assuming that the area of the capacitor C is 10 4 μm 2 as described above, the cut-off frequencies f cp and f ca determined by the capacitance of this capacitor (about 36 pF) and the above-mentioned sheet resistance R sp or R sa are respectively f cp ≒ 1 / (2π × 36 × 10 −12 × 200) = 25 MHz f ca ≒ 1 / (2π × 36 × 10 −12 × 2 × 10 6 ) = 2.5 kHz.

【0021】従って、例えば数百kHz〜数MHzの周
波数帯のビデオ信号を取り扱うとすると、コンデンサC
の電極として用いられるSi膜3のうち多結晶Si部3
aはその遮断周波数fcpが信号の周波数よりも高いこと
により電極として働くが、Si膜3のうち非晶質Si部
3bはその遮断周波数fcaが信号の周波数よりも低いの
で絶縁体として振る舞う。この場合、コンデンサCの面
積は、Si膜3の多結晶Si部3aの面積に等しくな
る。なお、上述の遮断周波数fcp及びfcaは、コンデン
サCの面積、絶縁膜2の材料や膜厚、Si膜3の膜厚な
どによって変化させることができ、利用周波数帯に合わ
せてこれらの値を設計することができる。
Therefore, if a video signal in a frequency band of several hundred kHz to several MHz is handled, for example, the capacitor C
Of the polycrystalline Si portion 3 of the Si film 3 used as the electrode
a functions as an electrode because its cutoff frequency fcp is higher than the signal frequency, but the amorphous Si portion 3b of the Si film 3 behaves as an insulator because its cutoff frequency fca is lower than the signal frequency. . In this case, the area of the capacitor C is equal to the area of the polycrystalline Si portion 3a of the Si film 3. The above-mentioned cutoff frequencies fcp and fca can be changed depending on the area of the capacitor C, the material and thickness of the insulating film 2, the thickness of the Si film 3, and the like. Can be designed.

【0022】今、仮に、取り扱うビデオ信号の中心周波
数f0 が4MHzであるとすると、図5に示す回路にお
けるコイルIのインダクタンスLI は LI =1/(2πf0 2 C =1/(2π×4×106 2 (36×10-12 ) ≒40μH となる。この場合の図5に示す回路のRL 、RE
B 、CC 、RA 及びRB の値は、例えば、RL は10
0Ω、RE は1kΩ、CB は500pF、CC は500
pF、RA は33kΩ、RB は17kΩである。また、
この場合、コイルIと抵抗RL とから成る共振回路のQ
は約10である。なお、例えばVCC=5Vである。
Now, assuming that the center frequency f 0 of the video signal to be handled is 4 MHz, the inductance L I of the coil I in the circuit shown in FIG. 5 is L I = 1 / (2πf 0 ) 2 C = 1 / ( 2π × 4 × 10 6 ) 2 (36 × 10 −12 ) ≒ 40 μH. In this case, R L , R E ,
The values of C B , C C , R A and R B are, for example, R L is 10
0 .OMEGA, R E is 1 k [Omega, C B is 500 pF, the C C 500
pF, the R A 33kΩ, R B is 17Keiomega. Also,
In this case, the Q of the resonance circuit including the coil I and the resistance R L
Is about 10. Note that, for example, V CC = 5V.

【0023】以上、この発明の実施例につき具体的に説
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。例えば、レーザ光Lとしては、XeClエ
キシマレーザ以外の各種のエキシマレーザによるレーザ
光は勿論、エキシマレーザ以外のレーザによるレーザ光
を用いることも可能であり、さらにはレーザ光Lの代わ
りにランプ光源による光を用いることも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical concept of the present invention are possible. For example, as the laser light L, not only laser light from various excimer lasers other than the XeCl excimer laser, but also laser light from a laser other than the excimer laser can be used. It is also possible to use light.

【0024】また、上述の実施例においては、この発明
をビデオ信号処理用ICに適用した場合について説明し
たが、この発明は、例えばアナログ−ディジタル(A−
D)変換器、アナログIC、ゲートアレイなどの各種の
半導体装置においてコンデンサの容量を設定する場合に
も適用することが可能である。さらに、上述の実施例に
おいては、多結晶のSi膜3にレーザ光Lを照射して非
晶質化させているが、これとは逆に非晶質のSi膜にレ
ーザ光Lを照射してこの照射部を多結晶化させるように
することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a video signal processing IC has been described.
D) The present invention can be applied to the case where the capacitance of a capacitor is set in various semiconductor devices such as a converter, an analog IC, and a gate array. Further, in the above-described embodiment, the polycrystalline Si film 3 is irradiated with the laser light L to make it amorphous, but conversely, the amorphous Si film is irradiated with the laser light L. It is also possible to make the irradiated part polycrystalline.

【0025】また、上述の実施例におけるコンデンサC
は、半導体基板1を下部電極として用いたものである
が、この発明は、上部電極及び下部電極ともSi膜を用
いるコンデンサCの容量を設定する場合にも適用するこ
とが可能である。さらにまた、例えば上部電極及び下部
電極としてSi膜を用いたコンデンサがガラス基板上に
形成される半導体装置においては、このガラス基板に対
して透明なレーザ光Lをこのガラス基板の裏面側からこ
のガラス基板を通してコンデンサの下部電極に照射する
ことによりコンデンサの容量を設定することが可能であ
る。
Further, the capacitor C in the above embodiment is used.
Uses the semiconductor substrate 1 as a lower electrode, but the present invention can also be applied to the case where the capacitance of a capacitor C using an Si film for both the upper electrode and the lower electrode is set. Furthermore, for example, in a semiconductor device in which a capacitor using an Si film as an upper electrode and a lower electrode is formed on a glass substrate, a transparent laser beam L is applied to the glass substrate from the back side of the glass substrate. It is possible to set the capacitance of the capacitor by irradiating the lower electrode of the capacitor through the substrate.

【0026】さらに、この発明によれば、受信機や送信
機などにおける同調用コンデンサとして用いられる可変
コンデンサを実現することも可能である。すなわち、例
えば上述の実施例においてコンデンサCの電極として用
いられた多結晶のSi膜3にレーザ光Lを選択的に照射
することにより可逆的に結晶−非晶質相転移を起こさ
せ、これによってコンデンサCの容量を可逆的に変化さ
せることが可能であることから、このコンデンサCを可
変コンデンサとして用いることが可能である。従って、
レーザ光Lの照射によりコンデンサCの容量を可逆的に
変化させて所望の周波数に同調させることによって、光
を用いて選局を行うことが可能となる。このような光に
よる選局に用いられるレーザ光Lの光源としては、小型
で受信機や送信機に内蔵することが可能な半導体レーザ
が好適である。上述の結晶−非晶質相転移を起こさせる
ためには例えば紫外域の短波長のレーザ光Lが好適に用
いられるが、レーザ光Lの光源として半導体レーザを用
いる場合には、例えば半導体レーザから発振されるレー
ザ光を第2次高調波発生器(SHG)により半分の波長
に短波長化したものをレーザ光Lとして用いることが可
能である。なお、このレーザ光Lの光源は、必ずしも受
信機や送信機に内蔵する必要はない。
Further, according to the present invention, it is possible to realize a variable capacitor used as a tuning capacitor in a receiver or a transmitter. That is, for example, the polycrystalline Si film 3 used as the electrode of the capacitor C in the above-described embodiment is selectively irradiated with the laser beam L to cause the crystal-amorphous phase transition to occur reversibly. Since the capacity of the capacitor C can be reversibly changed, the capacitor C can be used as a variable capacitor. Therefore,
By tuning the desired frequency by reversibly changing the capacity of the capacitor C by irradiating the laser light L, it is possible to perform tuning using light. As a light source of the laser light L used for such channel selection by light, a semiconductor laser which is small and can be incorporated in a receiver or a transmitter is preferable. In order to cause the above-described crystal-amorphous phase transition, for example, laser light L having a short wavelength in the ultraviolet region is preferably used. It is possible to use, as the laser light L, a laser light that is oscillated and whose wavelength is shortened to a half wavelength by a second harmonic generator (SHG). The light source of the laser light L does not necessarily need to be built in a receiver or a transmitter.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質への相転
移を起こさせることにより、半導体装置の信頼性や品質
の低下を生じることなく、コンデンサの容量を所望の値
に設定することができ、あるいは、コンデンサのインピ
ーダンス特性を所望の特性に設定することができる。
た、多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質への
相転移を起こさせることによりコンデンサの容量あるい
はインピーダンス特性が調整可能であるので、半導体装
置の信頼性や品質の低下を生じることなく、コンデンサ
の容量あるいはインピーダンス特性をその用途に応じた
所望の値あるいは特性に自在に設定することができる。
As described above, according to the present invention,
By selectively irradiating the polycrystalline semiconductor film with light to cause a phase transition to an amorphous state, the capacitance of the capacitor is set to a desired value without lowering the reliability and quality of the semiconductor device. Or the capacitor impedance
The dance characteristics can be set to desired characteristics. In addition, by selectively irradiating the polycrystalline semiconductor film with light to cause a phase transition to an amorphous state, the capacitance or the capacity of the capacitor is increased.
Since the impedance characteristic can be adjusted, the capacitance or impedance characteristic of the capacitor can be freely set to a desired value or characteristic according to the application without lowering the reliability and quality of the semiconductor device.

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

【図1】この発明の一実施例による半導体装置を示す平
面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の2−2線に沿っての断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【図3】この発明の一実施例による半導体装置における
コンデンサの容量を設定する方法を説明するための断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a method of setting the capacitance of a capacitor in a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図4】この発明の他の実施例による半導体装置を示す
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図5】ビデオ信号処理用ICの信号処理回路の一例を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a signal processing circuit of a video signal processing IC.

【図6】半導体装置におけるコンデンサの容量を設定す
るための従来の方法を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for setting the capacitance of a capacitor in a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁膜 3 Si膜 3a 多結晶Si部 3b 非晶質Si部 C コンデンサ L レーザ光 Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 insulating film 3 Si film 3a polycrystalline Si portion 3b amorphous Si portion C capacitor L laser beam

フロントページの続き (72)発明者 飛田 保彦 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−206959(JP,A) 特開 平4−206968(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/268 H01L 21/822 Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiko Tobita 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (56) References JP-A-4-206959 (JP, A) JP-A-4-206968 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 27/04 H01L 21/268 H01L 21/822

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも一方の電極がIV族元素を主
成分とする多結晶半導体膜により形成されたコンデンサ
を有する半導体装置において、 上記多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質への
相転移を起こさせることにより上記コンデンサの容量を
所望の値に設定したことを特徴とする半導体装置。
[Claim 1] At least one electrode in a semiconductor device having a capacitor formed by a polycrystalline semiconductor film mainly composed of group IV element, amorphous selectively irradiating light to the polycrystalline semiconductor film the semiconductor device is characterized in that the capacitance of the capacitor is set to a desired value by causing <br/> phase transition to.
【請求項2】 少なくとも一方の電極がIV族元素を主
成分とする多結晶半導体膜により形成されたコンデンサ
を有する半導体装置において、 上記多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質への
相転移を起こさせることにより上記コンデンサの容量が
調整可能であることを特徴とする半導体装置。
Wherein at least one electrode in a semiconductor device having a capacitor formed by a polycrystalline semiconductor film mainly composed of group IV element, amorphous selectively irradiating light to the polycrystalline semiconductor film wherein a capacitance of the capacitor is adjustable by causing <br/> phase transition to.
【請求項3】 少なくとも一方の電極がIV族元素を主3. At least one electrode mainly contains a group IV element.
成分とする多結晶半導体膜により形成されたコンデンサCapacitor formed by polycrystalline semiconductor film as component
を有する半導体装置において、In a semiconductor device having 上記多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質へのBy selectively irradiating the polycrystalline semiconductor film with light,
相転移を起こさせることにより上記コンデンサのインピBy causing a phase transition, the impedance of the capacitor
ーダンス特性を所望の特性に設定した-Dance characteristics set to desired characteristics ことを特徴とするCharacterized by
半導体装置。Semiconductor device.
【請求項4】 少なくとも一方の電極がIV族元素を主4. At least one electrode mainly contains a group IV element.
成分とする多結晶半導体膜により形成されたコンデンサCapacitor formed by polycrystalline semiconductor film as component
を有する半導体装置において、In a semiconductor device having 上記多結晶半導体膜に光を選択的に照射して非晶質へのBy selectively irradiating the polycrystalline semiconductor film with light,
相転移を起こさせることにより上記コンデンサのインピBy causing a phase transition, the impedance of the capacitor
ーダンス特性が調整可能である-Dance characteristics can be adjusted ことを特徴とする半導体Semiconductor characterized by the following:
装置。apparatus.
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