JPH0233917A - 絶縁層上シリコン単結晶層形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は集積回路装置において絶縁膜上ヘシリコン単結
晶膜を形成する方法に関するものである。

従来の技術 ヘテロエピタキシャル法は、サファイア基板を用いて実
用化され、集積回路へ応用されて高速性。

耐ラツチアツプ性及び耐放射線性の向上に有効であるこ
とが確認された。

酸素イオン注入による埋め込み酸化膜形成法と、レーザ
及び電子ビームによる酸化膜上シリコン再結晶化法と、
気相エピタキシャル選択成長及び固相成長法による横方
向結晶成長法等の方法はいずれも開発段階の要素技術で
ある。

発明が解決しようとする課題 サファイア基板は製造コストが高く経済性に乏しく、ま
た、多層構造とすることが困難である。

その他の方法は、結晶性や処理能力に問題があり歩留シ
や量産性の要求を満たすことは現段階では難かしい。

課題を解決するだめの手段 本発明は面方位が（１０ｏ）である単結晶シリコン層上
に形成する絶縁層の形状を（１００）方向に縞状の溝を
持ちかつその溝の底部に等間隔に開口部を持つ形状とし
、この開口部より単結晶シリコンを気相エピタキシャル
成長させると同時に気相エツチングを加え平坦な表面を
持つ単結晶シリコン層を堆積させるものである。さらに
多層化するにはこの方法をくり返す。

作　　用 以下の作用が見込まれる。

■　単結晶シリコン層のシードとなる部分が分散してい
るためシードを高密度にとっても絶縁層内部に配線を施
すことが可能である。

■　シードを高密度にとることにより結晶性のすぐれた
単結晶シリコン膜が得られる。

■　絶縁層に形成した溝の効果により結晶成長の異方性
を利用して平坦な表面を持つ単結晶層が容易に得られる
。

■　多層化が容易である。

実施例 第１図は絶縁層の形状説明図である。断面は（１００）
方向にとっである。絶縁層の厚さを１．６μｍ、溝の深
さを０．８μｍ、溝の幅をＯ，Ｓμｍ。

溝と溝の間隔すを１．５μｍ、穴と穴の間隔とを１．６
μｍとする。絶縁層には二酸化ケイ素を用いた。

第２図は本発明方向における単結晶成長の過程を説明す
るものである。イ及び口は第１図におけるＡＡ’断面及
びＣＣ／断面に対応している。まず開口部よりエビクキ
シャル選択成長をさせ溝を埋める形状に結晶を成長させ
る（第２図ハ、二）。気相エツチングにより結晶表面を
平坦化した後さらに成長を続は絶縁層上面を単結晶シリ
コンで覆う様にする（第２図ホ、へ）。最後に気相エツ
チングにより結晶表面を平坦化する。

さらに上記の一連の工程を反復して単結晶層と絶縁層の
くり返しより成る多層膜を得る。

エピタキシャル成長工程では水素−ジクロ−）ｖシラン
−塩酸のガス系を用い、９６０℃の温度で成長させる。

また途中で水素−塩酸のガス系に切り換えることにより
気相エツチングを行なう。

発明の詳細 な説明した様に本発明は絶縁層上への単結晶膜形成を現
在直ちに量産可能な装置により実現するものである。こ
れにより単結晶層に形成する回路素子が基板と電気的に
分離され、ＭＯＳ）ランジスタの場合にはラッチアップ
のない高性能なものが得られる。またこの方法をくり返
し用いれば素子を多層状に形成出来、集積度が向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は絶縁層の形状説明図、第２図は単結晶形成の過
程を説明した図である。 １・・・・・・単結晶シリコン層、２・・・・・・絶Ｒ
ＨＪ、３・・・・・・単結晶シリコン層。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名Ｃｑ 派

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単結晶シリコン層の上に、ストライプ状の溝を有
   する絶縁層を形成する工程と、前記溝の中に前記シリコ
   ン層まで達する柱状の開口部の配列を付設する工程と、
   前記開口部より単結晶シリコンを成長させ前記絶縁層上
   部に単結晶シリコン層を形成する工程とを備える絶縁層
   上シリコン単結晶層形成方法。