JP3395522B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JP3395522B2
JP3395522B2 JP14511496A JP14511496A JP3395522B2 JP 3395522 B2 JP3395522 B2 JP 3395522B2 JP 14511496 A JP14511496 A JP 14511496A JP 14511496 A JP14511496 A JP 14511496A JP 3395522 B2 JP3395522 B2 JP 3395522B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
single crystal
groove
layer
spe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14511496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09307101A (en
Inventor
博文 船橋
雅人 樹神
哲生 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP14511496A priority Critical patent/JP3395522B2/en
Publication of JPH09307101A publication Critical patent/JPH09307101A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3395522B2 publication Critical patent/JP3395522B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66666Vertical transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42356Disposition, e.g. buried gate electrode
    • H01L29/4236Disposition, e.g. buried gate electrode within a trench, e.g. trench gate electrode, groove gate electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7827Vertical transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

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
の製造方法に関する。本発明は、RIE等により生じる
加工歪みの悪影響を除去する方法を提供し、また、UM
OSFETに代表されるパワーデバイスの耐圧を向上さ
せる技術を提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and its manufacturing method. The present invention provides a method for eliminating the adverse effect of processing strain caused by RIE and the like.
A technique for improving the breakdown voltage of a power device represented by OSFET is provided.

【0002】[0002]

【背景技術】半導体装置の製造過程において、半導体基
板に施される加工により、その加工面に結晶の歪みが生
じる場合がある。
2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor device, crystal distortion may occur on the processed surface due to the processing performed on the semiconductor substrate.

【0003】そのような結晶の歪みが無視できない場合
には、その歪みをもつ結晶層自体を除去するのが一般的
である。
When such crystal strain cannot be ignored, the crystal layer itself having the strain is generally removed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(1)上述した、無視できない歪みをもつ表面を除去す
ることが、半導体デバイスの製造上,設計上の制約等
(例えば、寸法の制御精度の問題)により困難な場合が
ある。つまり、「表面を除去すること」なく結晶の歪み
を無視できるようにしたい場合がある。
(1) It may be difficult to remove the above-mentioned surface having non-negligible strain due to manufacturing restrictions of semiconductor devices, design restrictions, and the like (for example, the problem of dimensional control accuracy). In other words, there are cases where it is desired to be able to ignore the distortion of the crystal without “removing the surface”.

【0005】(2)UMOSFET等の縦型デバイスに
おけるトレンチ(溝)の形成を、RIE(リアクティブ
イオンエッチング)により行うと、エッチングダメージ
がトレンチの側壁部に生じるため、これを除去する必要
がある。
(2) When a trench (groove) in a vertical device such as UMOSFET is formed by RIE (reactive ion etching), etching damage occurs on the side wall portion of the trench, and therefore it must be removed. .

【0006】また、この垂直な側壁をもつトレンチを形
成すると、必然的に「鋭角な角部」が生じ、この角部に
電圧が集中してゲート耐圧が低下するという別の問題も
生じる。以下、具体的に説明する。
Further, when the trench having the vertical side wall is formed, "a sharp corner" is inevitably formed, and the voltage is concentrated at this corner, which causes another problem that the gate breakdown voltage is lowered. The details will be described below.

【0007】図14(a)〜(c)に、トレンチゲート
を形成するための従来の製造プロセス例を示す。
FIGS. 14A to 14C show an example of a conventional manufacturing process for forming a trench gate.

【0008】図14(a)に示されるように、半導体基
板500上にエッチグマスク510を形成し、続いて、
図14(b)に示すようにRIEによりトレンチ520
を形成する。このとき、側壁部535において、加工歪
みが生じる。また、鋭角なエッジ部530,540が生
じる。その後、ゲート酸化によりゲート酸化膜600を
形成し、ゲート電極等(図示されない)を形成すること
によりデバイスが完成する(図14c)。
As shown in FIG. 14A, an etching mask 510 is formed on the semiconductor substrate 500, and then,
As shown in FIG. 14B, the trench 520 is formed by RIE.
To form. At this time, processing distortion occurs in the side wall portion 535. In addition, sharp edge portions 530 and 540 are generated. After that, a gate oxide film 600 is formed by gate oxidation, and a gate electrode and the like (not shown) are formed to complete the device (FIG. 14c).

【0009】しかし、上述のプロセスにより製造される
デバイスは、鋭角なエッジ部530,540の存在によ
りゲート酸化膜耐圧がかなり低下する。また、トレンチ
の側壁部に残るエッチングダメージにより、キャリアの
移動度が低下する。
However, in the device manufactured by the above process, the withstand voltage of the gate oxide film is considerably lowered due to the existence of the edge portions 530 and 540 having the acute angles. Further, the mobility of carriers is reduced due to the etching damage remaining on the side wall of the trench.

【0010】エッチングダメージの対策としては、犠牲
酸化膜を成膜し、その犠牲酸化膜中に歪みを取り込み、
その犠牲酸化膜を除去する方法が知られている。この方
法は、側壁部のダメージを除去するのに有効である。し
かし、通常の犠牲酸化では上述した「鋭角なエッジ部」
の丸めは不可能である。
As a countermeasure against etching damage, a sacrificial oxide film is formed and strain is introduced into the sacrificial oxide film.
A method of removing the sacrificial oxide film is known. This method is effective in removing the damage on the side wall. However, in the ordinary sacrificial oxidation, the above-mentioned “sharp edge part” is used.
Rounding is impossible.

【0011】したがって、鋭角なエッジを丸めるために
は、例えば、特開平7−263692号公報に示される
ような、等方性ドライエッチング(ケミカルドライエッ
チング)と特殊な条件下での犠牲酸化を組合せ、これを
繰り返す方法を実行することが必要となる。
Therefore, in order to round a sharp edge, for example, isotropic dry etching (chemical dry etching) and sacrificial oxidation under special conditions as shown in JP-A-7-263692 are combined. , It will be necessary to carry out a method of repeating this.

【0012】しかし、特開平7−263692号公報に
示される方法は複雑であり、しかもエッチングの繰り返
しによりトレンチの横寸法が広がり、微細化の妨げとな
り、また制御性も悪くなる。さらに、エッジ部を丸める
ためには、犠牲酸化を、例えば1150℃以上の高温下
で行う必要があり、この熱処理工程によって、半導体基
板中の不純物分布が変動し、プロセス上の制約が大き
い。
However, the method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-263692 is complicated, and the lateral dimension of the trench is widened due to repeated etching, which hinders miniaturization and deteriorates controllability. Furthermore, in order to round the edge portion, it is necessary to perform sacrificial oxidation at a high temperature of, for example, 1150 ° C. or higher, and this heat treatment step changes the distribution of impurities in the semiconductor substrate, which greatly limits the process.

【0013】すなわち、従来方法では、超微細デバイス
おける「加工ダメージの除去」と「エッジの丸め」の双
方を効果的に実現するのはむずかしいということであ
る。このような問題点が、本願発明者の検討によって明
らかとなった。
That is, it is difficult for the conventional method to effectively realize both "removal of processing damage" and "rounding of edges" in the ultrafine device. Such problems have been clarified by the study by the inventors of the present application.

【0014】したがって、本発明の目的は、RIE等に
より生じる加工歪みの悪影響を除去する新規な方法を提
供し、また、トレンチの鋭角な角部を丸めるのに適した
新規な技術を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel method for eliminating the adverse effects of processing strain caused by RIE and the like, and to provide a novel technique suitable for rounding the sharp corners of a trench. It is in.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の半導体装
置の製造方法は、表面部分に結晶の歪みが存在する半導
体単結晶基板の前記表面上に、アモルファス半導体層を
形成する工程と、所定の熱処理により、前記半導体単結
晶基板の表面を種結晶部とする固相エピタキシャル成長
(Solid Phase Epitaxy;SPE)
を生じせしめ、前記アモルファス半導体層を単結晶化
し、前記結晶の歪みを覆い隠すような単結晶層を形成す
る工程と、を有することを特徴とする。
(1 ) A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming an amorphous semiconductor layer on the surface of a semiconductor single crystal substrate having crystal distortion in the surface portion, Solid phase epitaxial growth (SPE) using the surface of the semiconductor single crystal substrate as a seed crystal part by a predetermined heat treatment.
Is generated, the amorphous semiconductor layer is made into a single crystal, and a single crystal layer that covers the distortion of the crystal is formed.

【0016】SPE技術は、本来、SOI(Silic
on On Insulator)構造の構築のための
一手法として位置づけられる技術であるが、本発明で
は、このSPE技術を新規な用途に使用する。つまり、
歪みをもつ結晶層の表面をコーティングするために利用
する。
Originally, the SPE technology was SOI (Silic
Although this is a technique positioned as a method for constructing an on-on-insulator structure, the present invention uses this SPE technique for a new application. That is,
It is used to coat the surface of a strained crystal layer.

【0017】アモルファス層は通常のCVD法により所
望の領域のみに堆積させることができ、600℃程度の
低温のアニールにより単結晶化が可能であり、容易に無
欠陥単結晶層(加工ダメージのない単結晶層)が形成で
きる。したがって、容易に、ダメージ層を確実にマスク
することができる。
The amorphous layer can be deposited only in a desired region by a normal CVD method, can be single-crystallized by annealing at a low temperature of about 600 ° C., and can easily be a defect-free single-crystal layer (without processing damage). A single crystal layer) can be formed. Therefore, the damaged layer can be easily and reliably masked.

【0018】また、本発明で使用する固相エピタキシャ
ル成長(SPE)は、縦方向のSPEのみであり、横方
向のSPE距離(L−SPE距離)による制約がなく、
無欠陥単結晶層の厚みも自由に調整可能である。
The solid phase epitaxial growth (SPE) used in the present invention is only the SPE in the vertical direction and is not restricted by the SPE distance in the horizontal direction (L-SPE distance).
The thickness of the defect-free single crystal layer can also be adjusted freely.

【0019】(2)本発明は、上記半導体装置の製造方
法を用いて製造された半導体装置である。
(2 ) The present invention is a semiconductor device manufactured by the above method for manufacturing a semiconductor device.

【0020】加工ダメージの影響のない微細な半導体装
置が実現される。
A fine semiconductor device which is not affected by processing damage is realized.

【0021】(3)本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体単結晶基板の一部に溝を形成する工程と、前記溝
の断面形状を規定している前記半導体単結晶基板の表面
上および前記溝の周囲における前記半導体基板の表面上
にアモルファス半導体層を形成する工程と、所定の熱処
理により、前記半導体単結晶基板の表面を種結晶部とす
る固相エピタキシャル成長(Solid Phase
Epitaxy;SPE)を生じせしめ、前記アモルフ
ァス半導体層を単結晶化する工程と、を有することを特
徴とする。
(3 ) The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
Forming a groove in a part of the semiconductor single crystal substrate, and forming an amorphous semiconductor layer on the surface of the semiconductor single crystal substrate defining the cross-sectional shape of the groove and on the surface of the semiconductor substrate around the groove. A solid phase epitaxial growth (Solid Phase) using the surface of the semiconductor single crystal substrate as a seed crystal part is performed by a forming step and a predetermined heat treatment.
Epitaxy; SPE) is generated, and the amorphous semiconductor layer is monocrystallized.

【0022】本発明では、溝(トレンチ)の形成に伴
う、「エッチングダメージの悪影響の排除」および「鋭
角なエッジ部の丸め」のために、SPE技術を用いる。
[0022] In this onset bright involves the formation of trenches, for "rounding sharp edges""elimination of adverse effects of etching damage" and, using a SPE techniques.

【0023】SPE法では、まず、CVD法によりアモ
ルファス半導体層を形成する。この場合、気相成長膜
は、溝のコーナー部で曲率をもって(つまり、十分に丸
くなって)堆積することが知られている。そして、SP
Eによりアモルファス層を単結晶化すると、その曲率を
もった気相成長膜の形態をそのまま維持して単結晶層が
できあがる。したがって、容易に、鋭角なコーナー部の
丸めが達成される。従来法の酸化とエッチングを繰り返
す方法に比べ、製造工程も簡略化される。
In the SPE method, first, an amorphous semiconductor layer is formed by the CVD method. In this case, it is known that the vapor growth film is deposited with a curvature (that is, sufficiently rounded) at the corner portion of the groove. And SP
When the amorphous layer is single-crystallized by E, the single-crystal layer is formed while maintaining the shape of the vapor phase growth film having the curvature. Therefore, rounding of an acute corner portion is easily achieved. The manufacturing process is also simplified compared to the conventional method of repeating oxidation and etching.

【0024】また、同時に、加工歪みのない無欠陥単結
晶層を、エッチングダメージが残る溝の側壁上に形成で
きるため、そのダメージがマスクされ、良好な結晶の表
面が容易に実現する。
At the same time, since a defect-free single crystal layer having no processing strain can be formed on the side wall of the groove where etching damage remains, the damage is masked and a good crystal surface is easily realized.

【0025】(4)本発明の半導体装置の製造方法は、
表面が{100}面である半導体単結晶基板の一部に溝
を形成する工程と、前記溝の断面形状を規定している前
記半導体単結晶基板の表面上および前記溝の周囲におけ
る前記半導体基板の{100}面上にアモルファス半導
体層を形成する工程と、所定の熱処理により、前記半導
体単結晶基板の表面を種結晶部とする固相エピタキシャ
ル成長(Solid Phase Epitaxy;S
PE)を生じせしめ、前記アモルファス半導体層を単結
晶化して単結晶層を形成する工程と、前記SPEにより
形成された単結晶層の表面を犠牲酸化して犠牲酸化膜を
形成し、その後、その犠牲酸化膜を除去する工程と、を
有することを特徴とする。
(4 ) The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
Forming a groove in a part of the semiconductor single crystal substrate whose surface is a {100} plane; and the semiconductor substrate on the surface of the semiconductor single crystal substrate defining the cross-sectional shape of the groove and around the groove. Solid phase epitaxial growth (Solid Phase Epitaxy; S) using the surface of the semiconductor single crystal substrate as a seed crystal part by a step of forming an amorphous semiconductor layer on the {100} plane of
PE) to single crystallize the amorphous semiconductor layer to form a single crystal layer, and to sacrifice the surface of the single crystal layer formed by the SPE to form a sacrificial oxide film. And a step of removing the sacrificial oxide film.

【0026】本発明では、SPE膜形成後、そのSPE
膜上に犠牲酸化膜を形成する。このとき、結晶面を選ん
で犠牲酸化を行うことにより、溝の角部における酸化を
側壁部の酸化よりも促進でき、よってこの後、その犠牲
酸化膜を除去することによって、さらに溝の角部を丸め
ることが可能となる。
In the present invention , after the SPE film is formed, the SPE film is formed.
A sacrificial oxide film is formed on the film. At this time, by performing the sacrificial oxidation by selecting the crystal plane, the oxidation at the corner portion of the groove can be promoted more than the oxidation at the side wall portion. Can be rounded.

【0027】SPEにより形成された単結晶膜(以下、
SPE膜という)は、その酸化スピードが結晶面によっ
て異なることが、本願出願人の検討により明らかとなっ
ている(特願平7−353527号)。
A single crystal film formed by SPE (hereinafter,
It has been clarified by the study of the applicant of the present application that the oxidation speed of the SPE film) varies depending on the crystal plane (Japanese Patent Application No. 7-353527).

【0028】(100)面およびこれに等価な面(これ
を総称して{100}面と記す)は最も酸化スピードが
遅く、他の面の酸化スピードはそれに比べて速い。例え
ば、(100)面に対する傾斜角が30〜60度の範囲
にある面では、(100)面よりも酸化速度が約1.5
倍程度となる。この酸化速度の差に着目し、犠牲酸化
を、「角部のさらなる丸め」に利用するものである。
The (100) plane and planes equivalent thereto (collectively referred to as {100} planes) have the slowest oxidation speed, and the oxidation speeds of the other planes are faster than that. For example, in a plane having an inclination angle in the range of 30 to 60 degrees with respect to the (100) plane, the oxidation rate is about 1.5 than that of the (100) plane.
It will be about double. Focusing on this difference in oxidation rate, sacrificial oxidation is used for "further rounding of corners".

【0029】また、本発明における「犠牲酸化」は、1
000℃程度の酸化でよく、従来の、エッジ部を丸める
ための1150℃以上の高温の酸化は必要ない。したが
って、半導体基板における不純物層の濃度プロウファイ
ルの変動は抑制され、制御性がよく、かつ素子の微細化
も可能である。
The "sacrificial oxidation" in the present invention is 1
The oxidation may be performed at about 000 ° C., and the conventional high temperature oxidation of 1150 ° C. or higher for rounding the edge is not required. Therefore, the fluctuation of the concentration profile of the impurity layer in the semiconductor substrate is suppressed, the controllability is good, and the element can be miniaturized.

【0030】さらに、従来のように犠牲酸化を繰り返す
必要がなく工程が簡略化でき、しかも、溝の横幅の制御
性も向上する。つまり、SPE膜を積層後、今度は逆
に、その表面を犠牲酸化工程によって削るため、従来の
「削る」のみの手法にくらべ、RIEで加工した当初の
溝の横幅に近い値を実現可能である。つまり、寸法の制
御性も向上する。
Further, unlike the conventional case, it is not necessary to repeat the sacrificial oxidation, the process can be simplified, and the controllability of the lateral width of the groove is improved. In other words, after the SPE film is laminated, the surface is etched by the sacrificial oxidation step, which is the opposite of the conventional method of “shaving”. Therefore, it is possible to achieve a value close to the lateral width of the original groove processed by RIE. is there. That is, dimensional controllability is also improved.

【0031】(5)本明において、前記溝は異方性エ
ッチングにより形成される実質的に垂直な側壁をもつ溝
であり、また、前記アモルファス半導体層はCVD法に
より形成されることを特徴とする。
[0031] (5) Oite to the onset bright, the groove is a groove having a substantially vertical sidewalls formed by anisotropic etching, also, the amorphous semiconductor layer is formed by a CVD method Is characterized by.

【0032】UMOSFET等の微細なトランジスタの
製造に適した方法が提供される。
A method suitable for manufacturing fine transistors such as UMOSFETs is provided.

【0033】(6)本発明は、上記いずれかに記載の方
法を用いて製造された半導体装置である。
(6 ) The present invention is a semiconductor device manufactured by any of the methods described above .

【0034】微細かつ信頼性の高いトランジスタが実現
される。
A fine and highly reliable transistor is realized.

【0035】(7)本明において、半導体装置は、縦
型の絶縁ゲート型トランジスタを具備することを特徴と
する。
[0035] (7) The onset Oite bright, the semiconductor device is characterized by comprising a vertical insulated gate transistor.

【0036】UMOSFETやIGBT等のパワーデバ
イスの耐圧を、簡素化されたプロセスにより、かつトレ
ンチ寸法や他の拡散層への濃度プロウファイルへの悪影
響を防止しつつ格段に向上させることが可能となる。
The breakdown voltage of power devices such as UMOSFETs and IGBTs can be remarkably improved by a simplified process while preventing adverse effects on the trench profile and the concentration profile of other diffusion layers. .

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0038】(第1の実施の形態)本実施の形態の特徴
は、加工歪み(ダメージ)をもつ半導体基板の表面上に
SPE膜を成膜し、そのダメージをマスクしてしまうこ
とである。
(First Embodiment) The feature of the present embodiment is that an SPE film is formed on the surface of a semiconductor substrate having processing strain (damage) and the damage is masked.

【0039】図1のように、単結晶半導体基板10の表
面に加工歪み12が生じているとする。この加工歪み
は、例えば、MOSデバイスのような基板の表面をチャ
ネルとして使用するデバイスの動作に悪影響を与える。
As shown in FIG. 1, it is assumed that processing strain 12 is generated on the surface of the single crystal semiconductor substrate 10. This processing strain adversely affects the operation of devices that use the surface of a substrate, such as a MOS device, as a channel.

【0040】そこで、まず、図2に示すように、この単
結晶半導体基板10上にアモルファス半導体層を形成
し、次に、縦方向の固相エピタキシャル成長により、図
3に示すような単結晶層16を形成する。
Therefore, first, as shown in FIG. 2, an amorphous semiconductor layer is formed on the single crystal semiconductor substrate 10, and then by the solid phase epitaxial growth in the vertical direction, the single crystal layer 16 as shown in FIG. To form.

【0041】この場合、固相エピタキシャル成長(SP
E)を有効に生じさせるためには、半導体基板の表面に
おける自然酸化膜の生成を抑制しなければならず、通常
なら分子線エピタキシャル装置等の超高真空装置を使用
する必要がある。しかし、本願出願人は先に、LSIの
生産現場で使用されている減圧CVD装置等を使用し
た、量産に適したSPEによるSOI構造の形成方法を
提案しており(特願平6−193604号)、本実施の
形態では、この方法を使用する。
In this case, solid phase epitaxial growth (SP
In order to effectively generate E), it is necessary to suppress the formation of a natural oxide film on the surface of the semiconductor substrate, and it is usually necessary to use an ultrahigh vacuum device such as a molecular beam epitaxial device. However, the applicant of the present application has previously proposed a method for forming an SOI structure by SPE suitable for mass production using a low pressure CVD apparatus or the like used in the production site of LSI (Japanese Patent Application No. 6-193604). ), This method is used in the present embodiment.

【0042】つまり、具体的には、半導体基板10を希
HF溶液に侵漬し、基板表面の自然酸化膜を除去するの
と同時に表面の末結合手をH(水素)原子で終端して不
活性とし、次に、低温状態にある減圧CVD装置の石英
管に上記単結晶半導体基板10を装填して昇温し、成膜
温度に達成するまでの間、シラン系ガス(例えば、Si
4ガス)を流すことにより石英管を実質的に数mTo
rrの圧力にした雰囲気下にし、アモルファス半導体層
14の成膜を行うまでの間、上記単結晶半導体基板10
の露出した表面に自然酸化膜が再成長することを防ぎ、
成膜温度に達した後に成膜用ガス(例えば、Si26
を導入して成膜を行ってアモルファス半導体層14を形
成し、次に、600℃程度で所定時間の熱処理を施すこ
とにより、単結晶半導体基板10の表面を種結晶として
用いて固相エピタキシャル成長を生じせしめ、単結晶層
16を形成する。この方法は、アモルファス半導体層の
成膜に通常の減圧CVD装置を使用できるために非常に
低コストであり、量産性にも優れている。
That is, specifically, the semiconductor substrate 10 is immersed in a dilute HF solution to remove the native oxide film on the substrate surface, and at the same time, the unbonded bonds on the surface are terminated by H (hydrogen) atoms. After activation, the single crystal semiconductor substrate 10 is loaded into a quartz tube of a low pressure CVD apparatus in a low temperature state, the temperature is raised, and a silane-based gas (for example, Si
(H 4 gas) to flow through the quartz tube for a few mTo
Until the amorphous semiconductor layer 14 is formed under an atmosphere of rr pressure, the single crystal semiconductor substrate 10 is formed.
Prevents the natural oxide film from regrowth on the exposed surface of the
Film forming gas (eg, Si 2 H 6 ) after reaching the film forming temperature
Is introduced to form an amorphous semiconductor layer 14, and then heat treatment is performed at about 600 ° C. for a predetermined time to perform solid phase epitaxial growth using the surface of the single crystal semiconductor substrate 10 as a seed crystal. Then, the single crystal layer 16 is formed. This method is very low in cost because a normal low pressure CVD apparatus can be used for forming the amorphous semiconductor layer, and is excellent in mass productivity.

【0043】このようにして、加工ダメージ層12は単
結晶層16により覆い隠され、無視できるようになる。
なお、単結晶層16の厚みは、加工ダメージの程度や、
そのダメージのその後の移動距離等を考慮して適宜に設
定可能である。
In this way, the processing damage layer 12 is covered by the single crystal layer 16 and can be ignored.
The thickness of the single crystal layer 16 depends on the degree of processing damage,
The damage can be set as appropriate in consideration of the subsequent movement distance.

【0044】次に、図4に示すように、半導体基板17
(基板10と単結晶層16を合わせて半導体基板とす
る)上に、ゲート絶縁膜18を成膜する。
Next, as shown in FIG. 4, the semiconductor substrate 17
A gate insulating film 18 is formed on (the substrate 10 and the single crystal layer 16 are combined to form a semiconductor substrate).

【0045】そして、図5に示すように、例えば、ポリ
シリコンゲート20およびマスク22を形成し、砒素イ
オンをセルフアラインで打ち込み、図6に示すように、
不純物層26および28を形成する。これにより、横型
のMOSFETが完成する。
Then, as shown in FIG. 5, for example, a polysilicon gate 20 and a mask 22 are formed, arsenic ions are implanted by self-alignment, and as shown in FIG.
Impurity layers 26 and 28 are formed. As a result, the lateral MOSFET is completed.

【0046】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について説明する。本実施の形態の特徴
は、溝(トレンチ)の形成に伴う、「エッチングダメー
ジの悪影響の排除」および「鋭角なエッジ部の丸め」の
ためにSPE技術を用いることである。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described. A feature of the present embodiment is that the SPE technique is used for "elimination of adverse effects of etching damage" and "rounding of sharp-edged portions" associated with the formation of trenches.

【0047】以下、図7〜図11を用いて具体的に説明
する。
A detailed description will be given below with reference to FIGS. 7 to 11.

【0048】まず、図7に示すように、半導体基板(N
層100,P層110,N層120を具備する)上にマ
スク130を形成する。
First, as shown in FIG. 7, a semiconductor substrate (N
A mask 130 is formed on the layer 100, the P layer 110, and the N layer 120.

【0049】次に、図8に示すように、RIE(リアク
ティブイオンエッチング)によりトレンチ(U溝)14
0を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, a trench (U groove) 14 is formed by RIE (reactive ion etching).
Form 0.

【0050】次に、図9に示すように、第1の実施の形
態で説明したCVD法を用いて、アモルファスシリコン
層150を形成する。このアモルファスシリコン層15
0の厚みは0.1μm〜0.2μm程度である。
Next, as shown in FIG. 9, an amorphous silicon layer 150 is formed by using the CVD method described in the first embodiment. This amorphous silicon layer 15
The thickness of 0 is about 0.1 μm to 0.2 μm.

【0051】ここで注目すべきは、CVD法により成膜
されるアモルファスシリコン層150は、溝のエッジ部
(コーナー部)170,180において、ある曲率をも
って(つまり、十分に丸くなって)堆積していることで
ある。
It should be noted that the amorphous silicon layer 150 formed by the CVD method is deposited with a certain curvature (that is, sufficiently rounded) at the edge portions (corner portions) 170 and 180 of the grooves. It is that.

【0052】次に、図10に示すように、600℃程度
で所定時間のアニールにより、SPEを生じさせてアモ
ルファスシリコン層150を単結晶化し、単結晶層15
2を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, by annealing at 600 ° C. for a predetermined time, SPE is generated to single crystal the amorphous silicon layer 150, and the single crystal layer 15 is formed.
Form 2.

【0053】このとき、SPEによりアモルファス層を
単結晶化すると、上述の曲率をもったアモルファス層
(気相成長膜)の形態をそのまま維持して単結晶層がで
きあがる。したがって、容易に、コーナー部(図10に
おける171,180で示される部分)の丸めが達成さ
れる。従来法の酸化とエッチングを繰り返す方法に比
べ、製造工程も簡略化される。
At this time, if the amorphous layer is single-crystallized by SPE, the single-crystal layer is completed while maintaining the form of the amorphous layer (vapor-phase growth film) having the above-mentioned curvature. Therefore, rounding of the corner portions (portions indicated by 171 and 180 in FIG. 10) is easily achieved. The manufacturing process is also simplified compared to the conventional method of repeating oxidation and etching.

【0054】また、同時に、加工歪みのない無欠陥単結
晶層152を、エッチングダメージが残る溝の側壁上に
形成できるため、そのダメージがマスクされ、良好な結
晶の表面が容易に実現する。
At the same time, since the defect-free single crystal layer 152 having no processing strain can be formed on the side wall of the groove where etching damage remains, the damage is masked and a good crystal surface is easily realized.

【0055】その後、図11に示すように、熱酸化によ
り酸化膜(ゲート絶縁膜)190を成膜する。このと
き、コーナー部が丸められているため、応力集中の影響
が緩和され、よってゲート酸化膜190においても、コ
ーナー部における膜厚が平坦部の膜厚よりも大きくな
る。
After that, as shown in FIG. 11, an oxide film (gate insulating film) 190 is formed by thermal oxidation. At this time, since the corner portion is rounded, the influence of stress concentration is mitigated, so that the gate oxide film 190 also has a larger film thickness in the corner portion than in the flat portion.

【0056】つまり、図10のデバイスの表面を酸化す
ると、酸化条件に関係なく、コーナー部(参照番号17
1,180で示される部分)の膜厚は、垂直な側壁部分
の膜厚に比較して自動的に厚くなる。周知のとおり、M
OSデバイスの特性は、垂直な側壁部分の膜厚が薄い方
がよく、また、ゲート酸化膜の信頼性は、コーナー部の
膜厚が厚い方が高くなる。よって、上述の製造方法方法
によれば、自動的にゲート酸化膜のさらなる信頼性の向
上を達成できることになる。
That is, when the surface of the device of FIG. 10 is oxidized, the corner portion (reference numeral 17
The film thickness of the portion indicated by 1,180) is automatically increased as compared with the film thickness of the vertical side wall portion. As you know, M
The characteristics of the OS device are better when the thickness of the vertical side wall portion is smaller, and the reliability of the gate oxide film is higher when the thickness of the corner portion is thicker. Therefore, according to the manufacturing method described above, further improvement in the reliability of the gate oxide film can be automatically achieved.

【0057】最後に、ポリシリコン等の導体層200を
溝内に埋め込む。これにより、N層120をソースと
し、P層110をチャネルとし、N層100をドレイン
とし、導体層200をゲートとする縦型のMOSFET
が完成する。なお、N層100の下にさらにP層を追加
すれば、IGBT(Insulated Gate B
ipolor Transistor)を形成すること
も可能である。
Finally, a conductor layer 200 of polysilicon or the like is embedded in the groove. Thus, the vertical MOSFET having the N layer 120 as a source, the P layer 110 as a channel, the N layer 100 as a drain, and the conductor layer 200 as a gate.
Is completed. If a P layer is further added under the N layer 100, an IGBT (Insulated Gate B)
It is also possible to form an icolor Transistor).

【0058】本実施の形態のトランジスタは、溝のコー
ナー部が丸められているため、電界集中が緩和され、よ
ってゲート耐圧の低下が抑制されている。また、チャネ
ル領域が無欠陥であるため、キャリアの移動度の低下が
なく、オン抵抗も低い。
In the transistor of this embodiment, since the corner portion of the groove is rounded, the electric field concentration is relieved, so that the reduction of the gate breakdown voltage is suppressed. Further, since the channel region is defect-free, carrier mobility does not decrease and on-resistance is low.

【0059】(第3の実施の形態)本実施の形態では、
図10に示される単結晶152の形成後、その表面に犠
牲酸化膜(不図示)を形成し、その犠牲酸化膜を除去す
ることにより、コーナー部をより丸めることである。
(Third Embodiment) In the present embodiment,
After forming the single crystal 152 shown in FIG. 10, a sacrificial oxide film (not shown) is formed on the surface of the single crystal 152, and the sacrificial oxide film is removed to further round the corner portion.

【0060】SPEにより形成された単結晶膜(以下、
SPE膜という)は、その酸化スピードが結晶面によっ
て異なることが、本願出願人の検討により明らかとなっ
ている(特願平7−353527号)。
A single crystal film formed by SPE (hereinafter,
It has been clarified by the study of the applicant of the present application that the oxidation speed of the SPE film) varies depending on the crystal plane (Japanese Patent Application No. 7-353527).

【0061】(100)面およびこれに等価な面(これ
を総称して{100}面と記す)は最も酸化スピードが
遅く、他の面の酸化速度はそれに比べて速い。例えば、
(100)面に対する傾斜角が30〜60度の範囲にあ
る面では、(100)面よりも酸化速度が約1.5倍程
度となる。この酸化速度の差に着目し、犠牲酸化を、
「角部のさらなる丸め」に利用するものである。
The (100) plane and planes equivalent thereto (collectively referred to as {100} planes) have the slowest oxidation speed, and the other planes have higher oxidation rates. For example,
The oxidation rate of the surface having an inclination angle in the range of 30 to 60 degrees with respect to the (100) plane is about 1.5 times that of the (100) plane. Paying attention to this difference in oxidation rate, sacrificial oxidation
It is used for "further rounding of corners".

【0062】このことについて、図12(a)〜(c)
を用いて説明する。
Regarding this, FIGS. 12 (a) to 12 (c)
Will be explained.

【0063】図12(a)に示すように(100)面を
主面とする半導体基板111上に段差を形成するための
絶縁層121を形成し、続いて、上述の方法でSPE膜
131を形成する。この場合、段差部(ア)の斜面部で
は、例えば(110)面が露出している。
As shown in FIG. 12A, an insulating layer 121 for forming a step is formed on a semiconductor substrate 111 whose main surface is the (100) plane, and then an SPE film 131 is formed by the above method. Form. In this case, for example, the (110) plane is exposed at the slope portion of the step portion (A).

【0064】次に、図12(b)に示すように、SPE
膜131の表面を熱酸化すると、SPE膜では角部が丸
みを帯びていること等に起因して応力が緩和されている
ために、段差部でより酸化が促進される。つまり、{1
00}面が最も酸化スピードが遅く、(110)面等が
速く酸化される。よって、酸化膜151の段差部の膜厚
は、平坦部の膜厚より厚くなる。
Next, as shown in FIG. 12B, SPE
When the surface of the film 131 is thermally oxidized, the stress is relieved due to the corners being rounded in the SPE film, so that the oxidation is further promoted at the step. That is, {1
The (00) plane has the slowest oxidation speed, and the (110) plane and the like are rapidly oxidized. Therefore, the film thickness of the step portion of the oxide film 151 is thicker than that of the flat portion.

【0065】したがって、酸化膜151を除去すると、
図12(c)に示すように、段差部(イ)がより丸めら
れる。
Therefore, when the oxide film 151 is removed,
As shown in FIG. 12C, the stepped portion (a) is further rounded.

【0066】参考として、図13に、膜厚500nmの
下地酸化膜を成膜し、下地酸化膜に幅が0.4〜3.0
μmの開口部を形成し、SPE法により膜厚600nm
の半導体単結晶層を成膜し、半導体単結晶層を1.0μ
m酸化し、酸化膜をHF溶液にて除去し、再度100n
mの酸化膜を形成し、最後にプラズマCVD法によりS
iN膜を形成して、単結晶層の形状をSEM(走査電子
顕微鏡)観察した結果を示す。図12(b)に示すよう
に、段差部で酸化膜の膜厚が厚くなっていることがわか
る。
As a reference, in FIG. 13, a base oxide film having a film thickness of 500 nm is formed, and the width of the base oxide film is 0.4 to 3.0.
An opening of μm is formed and the film thickness is 600 nm by SPE method.
Of the semiconductor single crystal layer of 1.0 μm
m oxidation, the oxide film is removed with an HF solution, and 100n again
m oxide film is formed, and finally S is formed by the plasma CVD method.
The result of SEM (scanning electron microscope) observation of the shape of the single crystal layer after forming the iN film is shown. As shown in FIG. 12B, it can be seen that the film thickness of the oxide film is thick at the step portion.

【0067】したがって、図10の状態で、犠牲酸化膜
を形成し、その後、犠牲酸化膜を除去すると、特に、コ
ーナー部171がさらに丸められる。よって、トランジ
スタのゲート耐圧がさらに向上する。
Therefore, when the sacrificial oxide film is formed in the state shown in FIG. 10 and then the sacrificial oxide film is removed, the corner portion 171 is further rounded. Therefore, the gate breakdown voltage of the transistor is further improved.

【0068】また、本実施の形態における犠牲酸化は、
1000℃程度の酸化でよく、従来の、エッジ部を丸め
るための1150℃以上の高温の酸化は必要ない。した
がって、半導体基板における不純物層の濃度プロウファ
イルの変動は抑制され、制御性がよく、かつ素子の微細
化も可能である。
The sacrificial oxidation in the present embodiment is
The oxidation may be performed at about 1000 ° C., and the conventional high temperature oxidation of 1150 ° C. or higher for rounding the edge portion is not necessary. Therefore, the fluctuation of the concentration profile of the impurity layer in the semiconductor substrate is suppressed, the controllability is good, and the element can be miniaturized.

【0069】さらに、従来のように犠牲酸化を繰り返す
必要がなく工程が簡略化でき、しかも、溝の横幅の制御
性も向上する。つまり、SPE膜を積層後、今度は逆
に、その表面を犠牲酸化工程によって削るため、従来の
「削る」のみの手法にくらべ、RIEで加工した当初の
溝の横幅に近い値を実現可能である。つまり、寸法の制
御性も向上する。
Further, unlike the prior art, it is not necessary to repeat the sacrificial oxidation, the process can be simplified, and the controllability of the lateral width of the groove is improved. In other words, after the SPE film is laminated, the surface is etched by the sacrificial oxidation step, which is the opposite of the conventional method of “shaving”. Therefore, it is possible to achieve a value close to the lateral width of the original groove processed by RIE. is there. That is, dimensional controllability is also improved.

【0070】[0070]

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

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第1の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a device showing a first manufacturing step of a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第2の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of a device showing a second manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第3の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of a device showing a third manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第4の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the device showing a fourth manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第5の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the device showing the fifth manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第6の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the device showing the sixth manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第1の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the device showing a first manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第2の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 8 is a sectional view of a device showing a second manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装置
の製造方法の第3の製造工程を示すデバイスの断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view of a device showing a third manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the invention.

【図10】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装
置の製造方法の第4の製造工程を示すデバイスの断面図
である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the device showing a fourth manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the invention.

【図11】本発明の第2の実施の形態にかかる半導体装
置の製造方法の第5の製造工程を示すデバイスの断面図
である。
FIG. 11 is a sectional view of a device showing a fifth manufacturing step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the invention.

【図12】(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の第3の
実施の形態の特徴を説明するための図である。
12 (a) to 12 (c) are views for explaining the features of the third embodiment of the present invention.

【図13】SPEを用いたSOIデバイスの、走査型電
子顕微鏡写真である。
FIG. 13 is a scanning electron micrograph of an SOI device using SPE.

【図14】(a)〜(c)はそれぞれ、トレンチゲート
を形成するための従来の製造プロセスを説明するための
図である。
14A to 14C are views for explaining a conventional manufacturing process for forming a trench gate, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 12 加工歪み 14 アモルファス層 16 SPEにより形成される単結晶層 17 基板 18 ゲート絶縁膜 20 ポリシリコンゲート 22,24 イオン打ち込み用のマスク 10 Semiconductor substrate 12 Processing strain 14 Amorphous layer 16 Single crystal layer formed by SPE 17 board 18 Gate insulation film 20 Polysilicon gate 22,24 Ion implantation mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−61254(JP,A) 特開 平5−152321(JP,A) 特開 昭61−229317(JP,A) 特開 昭62−105476(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-61254 (JP, A) JP-A 5-152321 (JP, A) JP-A 61-229317 (JP, A) JP-A 62- 105476 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/78

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体単結晶基板の一部に溝を形成する
工程と、 前記溝の断面形状を規定している前記半導体単結晶基板
の表面上および前記溝の周囲における前記半導体基板の
表面上にアモルファス半導体層を形成する工程と、 所定の熱処理により、前記半導体単結晶基板の表面を種
結晶部とする固相エピタキシャル成長(Solid P
hase Epitaxy;SPE)を生じせしめ、前
記アモルファス半導体層を単結晶化する工程と、 を有し、 前記溝は異方性エッチングにより形成される実質的に垂
直な側壁をもつ溝であり、また、前記アモルファス半導
体層はCVD法により形成される ことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
1. A step of forming a groove in a part of a semiconductor single crystal substrate, and a surface of the semiconductor single crystal substrate defining a sectional shape of the groove and a surface of the semiconductor substrate around the groove. A step of forming an amorphous semiconductor layer and a predetermined heat treatment, solid phase epitaxial growth (Solid P) using the surface of the semiconductor single crystal substrate as a seed crystal part.
hase Epitaxy; SPE) brought occur, the amorphous semiconductor layer possess a step of single crystal, the substantially vertical the groove formed by anisotropic etching
It is a groove with straight sidewalls, and the amorphous semiconductor
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the body layer is formed by a CVD method.
【請求項2】 表面が{100}面である半導体単結晶
基板の一部に溝を形成する工程と、 前記溝の断面形状を規定している前記半導体単結晶基板
の表面上および前記溝の周囲における前記半導体基板の
{100}面上にアモルファス半導体層を形成する工程
と、 所定の熱処理により、前記半導体単結晶基板の表面を種
結晶部とする固相エピタキシャル成長(Solid P
hase Epitaxy;SPE)を生じせしめ、前
記アモルファス半導体層を単結晶化して単結晶層を形成
する工程と、 前記SPEにより形成された単結晶層の表面を犠牲酸化
して犠牲酸化膜を形成し、その後、その犠牲酸化膜を除
去する工程と、 を有し、 前記溝は異方性エッチングにより形成される実質的に垂
直な側壁をもつ溝であり、また、前記アモルファス半導
体層はCVD法により形成される ことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
2. A step of forming a groove in a part of a semiconductor single crystal substrate whose surface is a {100} plane, and a step of defining a cross-sectional shape of the groove on the surface of the semiconductor single crystal substrate and in the groove. A step of forming an amorphous semiconductor layer on the {100} plane of the semiconductor substrate in the surroundings, and a solid phase epitaxial growth (Solid P) using the surface of the semiconductor single crystal substrate as a seed crystal part by a predetermined heat treatment.
phase epitaxy (SPE) to form a single crystal layer by single crystallizing the amorphous semiconductor layer, and sacrificing the surface of the single crystal layer formed by the SPE to form a sacrificial oxide film, Thereafter, possess removing the sacrificial oxide film, a substantially vertical the groove formed by anisotropic etching
It is a groove with straight sidewalls, and the amorphous semiconductor
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the body layer is formed by a CVD method.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の方法を
用いて製造された半導体装置。
3. A semiconductor device manufactured by using the method according to claim 1 .
【請求項4】 請求項において、 半導体装置は、縦型の絶縁ゲート型トランジスタを具備
することを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device includes a vertical insulated gate transistor.
JP14511496A 1996-05-15 1996-05-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3395522B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14511496A JP3395522B2 (en) 1996-05-15 1996-05-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14511496A JP3395522B2 (en) 1996-05-15 1996-05-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09307101A JPH09307101A (en) 1997-11-28
JP3395522B2 true JP3395522B2 (en) 2003-04-14

Family

ID=15377718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14511496A Expired - Fee Related JP3395522B2 (en) 1996-05-15 1996-05-15 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3395522B2 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4495267B2 (en) * 1998-10-28 2010-06-30 独立行政法人情報通信研究機構 Manufacturing method of semiconductor device
JP4244456B2 (en) 1999-08-04 2009-03-25 株式会社デンソー Manufacturing method of semiconductor device, manufacturing method of insulated gate bipolar transistor, and insulated gate bipolar transistor
JP3485081B2 (en) * 1999-10-28 2004-01-13 株式会社デンソー Semiconductor substrate manufacturing method
US6864532B2 (en) 2000-01-14 2005-03-08 Denso Corporation Semiconductor device and method for manufacturing the same
ITMI20010039A1 (en) 2000-01-14 2002-07-11 Denso Corp SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ITSELF
JP4200626B2 (en) 2000-02-28 2008-12-24 株式会社デンソー Method for manufacturing insulated gate type power device
JP4783975B2 (en) * 2000-11-21 2011-09-28 富士電機株式会社 MIS semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4956904B2 (en) * 2005-03-25 2012-06-20 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5341543B2 (en) * 2009-02-06 2013-11-13 セイコーインスツル株式会社 Semiconductor device
JP2013232533A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Rohm Co Ltd Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP6112700B2 (en) * 2012-08-17 2017-04-12 ローム株式会社 Semiconductor device
US9406750B2 (en) * 2014-11-19 2016-08-02 Empire Technology Development Llc Output capacitance reduction in power transistors
CN105655255A (en) * 2015-12-17 2016-06-08 北京大学 Preparation method of strained germanium device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09307101A (en) 1997-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101115091B1 (en) Semiconductor structure with different lattice constant materials and method for forming the same
US7410844B2 (en) Device fabrication by anisotropic wet etch
JP3395522B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20070235807A1 (en) Semiconductor device structure and method therefor
JP3217690B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
EP0336499A1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device having an SOI structure
US20050156156A1 (en) Method of fabricating a non-floating body device with enhanced performance
TW201137985A (en) Multi-gate semiconductor device with self-aligned epitaxial source and drain
JP2004031963A (en) Selective oxidation with self-alignment in trench by ion implantation
JP2020170835A (en) Method for manufacturing semiconductor device and plasma processing device
JP2018060924A (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2006066439A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH0447988B2 (en)
US7202139B2 (en) MOSFET device with a strained channel
JP2001284598A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2003188379A (en) Semiconductor device and its fabricating method
US7391077B2 (en) Vertical type semiconductor device
JPH09199510A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US5866435A (en) Methods of fabricating profiled device isolation trenches in integrated circuits
JPH0722338A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPS63153863A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3022714B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS59189677A (en) Manufacture of semiconductor device
US7622368B2 (en) Forming of a single-crystal semiconductor layer portion separated from a substrate
JP5055687B2 (en) Manufacturing method of semiconductor wafer

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030107

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees