JPH0481338B2 - - Google Patents
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- JPH0481338B2 JPH0481338B2 JP58056013A JP5601383A JPH0481338B2 JP H0481338 B2 JPH0481338 B2 JP H0481338B2 JP 58056013 A JP58056013 A JP 58056013A JP 5601383 A JP5601383 A JP 5601383A JP H0481338 B2 JPH0481338 B2 JP H0481338B2
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Description
〔発明の技術分野〕
本発明は絶縁性単結晶基板上の半導体単結晶膜
を用いたMOS集積回路の製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
絶縁性単結晶基板上の半導体単結晶膜を用いた
MOS集積回路は、その構造上、高速化及び高密
度化の点において、半導体基板を用いたものより
も有利である。
しかし、上記半導体単結晶膜は同じ元素で作ら
れた半導体基板と比較して多量の格子欠陥を含ん
でいる。このため、素子の電気的特性も劣つてい
る。
以下、その代表例としてサフアイア基板上の単
結晶シリコン膜(SOS)膜を用いたMOS集積回
路の問題点について詳細に述べる。
SOS膜を用いたMOSデバイスにおいては、シ
リコン基板を用いて造られたMOSデバイスと比
較し、キヤリア移動度の低下、ドレインリーク電
流の増大が欠点として挙げられる。
ところで、集積回路を構成する基本回路である
インバータ回路では、NチヤネルE/DMOS及
び相補型MOSの場合、NチヤネルE型(エンハ
ンスメント型)MOSが能動素子として使われて
いる。NチヤネルE型MOSではチヤネルはシリ
コン膜表面近傍のみに形成される。したがつて、
チヤネル領域のキヤリア移動度を改善するために
はシリコン膜表面近傍の格子欠陥を減少させる必
要がある。NチヤネルE型MOSのもう一つの問
題点はドレインリーク電流が大きいことである。
このリーク電流はシリコン−サフアイア界面近傍
のシリコン側に電子が誘起し、ソースとドレイン
の間に導通が起こるために生ずるものである(界
面リーク電流)。したがつて、上記界面近傍のシ
リコン膜の格子欠陥密度が減少した場合、その領
域での導電率が上昇するため、リーク電流も増加
する。このため、シリコン膜全体の格子欠陥密度
を減少させると、キヤリア移動度は増加するが、
リーク電流も増加するため好ましくない。そこで
シリコン膜表面近傍においてのみ、格子欠陥密度
を減少させることが求められている。
一方、負荷素子としては、NチヤネルE/
DMOSの場合はNチヤネルD型(デイプレツシ
ヨン型)MOSが、相補型MOSの場合はPチヤネ
ルMOSが用いられている。NチヤネルD型MOS
では、シリコン膜全体にチヤネル領域ができるこ
と及び界面リーク電流は無視できるほど小さくな
ることの二つの理由で、シリコン膜全体の格子欠
陥密度を減少させることが必要とされている。ま
た、P型チヤネルMOSではNチヤネルMOSとは
異なり界面リーク電流は存在せず、リーク電流の
主成分は格子欠陥に基づく生成電流であるため、
その改善にはシリコン膜全体の格子欠陥密度を減
少せしめることが必要である。このように、Nチ
ヤネルD型MOS及びPチヤネルMOSを負荷素子
に用いた集積回路の特性を改善するためには、こ
うした負荷素子を形成すべき領域のシリコン膜全
体の格子欠陥密度を減少させることが要請されて
いる。
そこで、本発明者らは先に特願昭56−19008に
おいて、能動素子及び負荷素子を形成すべき領域
にイオン注入を行ない、この領域の表面側を非晶
質化した後、熱処理により再結晶化し、更に、負
荷素子を形成すべき領域にのみイオン注入を行な
い、この領域の界面側を非晶質化した後、熱処理
により再結晶するという方法を開示した。
上記方法によればサフアイア基板上に形成され
た厚さ0.3μmの単結晶シリコン膜を用いて形成さ
れたNチヤネルE/D型MOSあるいは相補型
MOSについて、キヤリア移動度を向上させ、リ
ーク電流を低下させることができた。
しかし、LSI技術の進歩に伴ない素子が微細化
されるにつれ、より一層キヤリア移動度を向上さ
せ、リーク電流を低下させることが要望されるよ
うになつてきた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、絶縁性単結晶基板上に形成される半導体装置
のキヤリア移動度をより向上させ、リーク電流を
より低下し得る方法を提供しようとするものであ
る。
〔発明の概要〕
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁性単結
晶基板上に被着した単結晶半導体膜表面に熱酸化
膜を形成した後、この熱酸化膜を除去し、次い
で、負荷素子を形成すべき領域にのみイオン注入
を行ない、この領域の界面側を非晶質化させた
後、熱処理によりこの非晶質層を再結晶化し、更
に能動素子及び負荷素子を形成すべき領域にイオ
ン注入を行ない、この領域の表面側を非晶質化し
た後、熱処理により該非晶質層を再結晶化させる
ことを特徴とするものである。
こうした方法によれば、半導体膜表面での熱酸
化膜の形成及び除去により表面側の結晶性を改善
でき、負荷素子を形成すべき領域の界面側を非晶
質化し、結晶性の改善された表面側を種結晶とす
る再結晶化により界面側の結晶性を改善でき、更
に能動素子及び負荷素子を形成すべき領域の表面
側を非晶質化し、界面側を種結晶とする再結晶化
により表面側の結晶性をより一層改善することが
できる。したがつて、能動素子が形成される領域
では表面側のみ、負荷素子が形成される領域では
表面から界面まで全面的に結晶性が改善されるの
で、それぞれの領域に形成される能動素子及び負
荷素子はキヤリア移動度が向上し、リーク電流が
低下したものとなる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図a〜g及び第2
図〜第4図を参照して説明する。
() まず、(1012)面を有するサフアイア単結
晶基板1上に厚さ0.3μmの(001)単結晶シリ
コン気相成長膜2をエピタキシヤル成長させた
(第1図a図示)。次に、100%酸素雰囲気中、
1000℃で50分間熱酸化を行ない、前記気相成長
膜2表面に厚さ500Åの熱酸化膜3を形成した
(同図b図示)。つづいて、フツ化アンモニウム
溶液に30分間浸漬して前記熱酸化膜3を除去し
た。この結果、前記気相成長膜2の表面の結晶
性が改善された(同図c図示)。
() 次いで、NチヤネルE型トランジスタが形
成される能動素子領域4上にホトレジストパタ
ーン5を形成し、このホトレジストパターン5
をマスクとしてNチヤネルD型あるいはPチヤ
ネルトランジスタが形成される負荷素子領域6
にのみシリコンイオンを加速エネルギー
200keV、ドーズ量1×1015cm-2の条件でイオ
ン注入した。この結果、負荷素子領域6のシリ
コン−サフアイア界面側に非晶質層7が形成さ
れた(同図d図示)。つづいて、前記ホトレジ
ストパターン5を除去した後N2ガス雰囲気中、
1000℃で20分間熱処理し、前記非晶質層7を表
面側から固相エピタキシヤル成長させて再結晶
層8を形成した(同図e図示)。
() 次いで、シリコンイオンを加速エネルギー
120keV、ドーズ量2×1015cm-2の条件でイオ
ン注入した。この結果、前記気相成長膜2の表
面側から深さ約0.2μmまで非晶質層9が形成さ
れた(同図f図示)。つづいて、N2ガス雰囲気
中、1000℃で20分間熱処理し、前記非晶質層9
をシリコン−サフアイア界面側から固相エピタ
キシヤル成長させて再結晶層10を形成した
(同図g図示)。
以上の工程によりNチヤネルE型トランジスタ
が形成される能動素子領域4は表面側のみ結晶性
が改善され、NチヤネルD型トランジスタあるい
はPチヤネルトランジスタが形成される負荷素子
領域6は表面から界面に至るまで全面的に結晶性
が改善される。この際、第1図a図示の工程で形
成される単結晶シリコン気相成長膜2表面に同図
b図示の工程で酸化膜3を形成した後、同図c図
示の工程で熱酸化膜3を除去することにより気相
成長膜2の表面領域の結晶性が改善される。次
に、同図d図示の工程で負荷素子領域6にのみシ
リコンをイオン注入することによりこの領域の界
面側に非晶質層7を形成した後、同図e図示の工
程で熱処理により表面領域の結晶性が改善された
前記気相成長膜2を種結晶として固相エピタキシ
ヤル成長させて再結晶層8を形成すると、この領
域の界面側の結晶性が改善される。更に、同図f
図示の工程で能動素子領域4及び負荷素子領域6
にシリコンをイオン注入することにより表面側に
非晶質層9を形成した後、同図g図示の工程で能
動素子領域4では残存した前記気相成長膜2を種
結晶とし、負荷素子領域6では前記再結晶層8を
種結晶として固相エピタキシヤル成長させて再結
晶層10を形成すると表面側の結晶性が改善され
る。
この後、それぞれ能動素子領域4に第2図図示
のNチヤネルE型トランジスタを、負荷素子領域
6に第3図図示のNチヤネルD型トランジスタあ
るいは第4図図示のPチヤネルトランジスタを以
下のような通常の製造工程に従い製造した。
() まず、サフアイア基板1上の単結晶シリコ
ン膜をエツチングしてシリコン島を形成した。
この際、NチヤネルE型トランジスタが形成さ
れるシリコン島は表面側のみ結晶性が改善され
ており、NチヤネルD型トランジスタあるいは
Pチヤネルトランジスタが形成されるシリコン
島は表面から界面に至るまで全面的に結晶性が
改善されている。
() 次に、乾燥酸素中950℃で熱酸化を行ない、
シリコン島表面に厚さ500Åのゲート酸化膜と
なる熱酸化膜を形成した。
() 次いで、NチヤネルE型トランジスタが形
成されるシリコン島のチヤネル領域にP型不純
物をイオン注入してP型チヤネル領域11を形
成した。また、NチヤネルD型トランジスタあ
るいはPチヤネルトランジスタが形成されるシ
リコン島のチヤネル領域にN型不純物をイオン
注入してN型チヤネル領域12,13を形成し
た。
() つづいて、全面にN型多結晶シリコンを堆
積した後、パターニングしてゲート電極14,
……を形成し、このゲート電極14,……をマ
スクとして前記熱酸化膜をエツチングしてゲー
ト酸化膜15,……を形成した。
() つづいて、前記ゲート電極14,……をマ
スクとしてN型不純物あるいはP型不純物をイ
オン注入し、NチヤネルE型トランジスタの
N+型ソース、ドレイン領域16,17,Nチ
ヤネルD型トランジスタのN+型ソース、ドレ
イン領域18,19あるいはPチヤネルトラン
ジスタのP+型ソース、ドレイン領域20,2
1を形成した。
() つづいて、全面に層間絶縁膜としてCVD酸
化膜22を堆積した。
() つづいて、前記CVD酸化膜22にコンタク
トホール23,……を開孔し、全面にAl膜を
蒸着した後、パターニングしてAl配線24,
……を形成した。
以上の工程により能動素子としてのNチヤネル
E型トランジスタ、負荷素子としてのNチヤネル
D型トランジスタあるいはPチヤネルトランジス
タが形成された。
しかして本発明方法によれば、能動素子である
NチヤネルE型トランジスタにおいてはP型チヤ
ネル領域11の界面近傍の結晶性は改善されてお
らず、界面リーク電流を抑制することができる一
方で表面近傍の結晶性は改善されているので、生
成電流を低下することができる。したがつて、キ
ヤリア移動度を向上できるとともにドレインリー
ク電流を低下することができる。
また、負荷素子であるNチヤネルD型トランジ
スタあるいはPチヤネルトランジスタにおいて
は、N型チヤネル領域にあるいはN型チヤネル領
域13の表面から界面に至るまでに全面的に結晶
性が改善されているので、格子欠陥密度の減少に
より、キヤリア移動度を向上できるとともにドレ
インリーク電流を低下することができる。
事実、以上のようにして製造されたNチヤネル
E型トランジスタ、NチヤネルD型トランジスタ
及びPチヤネルトランジスタについてキヤリア移
動度及びドレインリーク電流を測定したところ下
記表に示すような結果が得られた。なお、ドレイ
ンリーク電流はキヤリア移動度がカツコ内の値で
あるときの測定値である。また、比較例は特願昭
56−19008の結果であり、参照例は結晶性を改善
していない気相成長膜を用いて製造されたトラン
ジスタについての結果である。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a MOS integrated circuit using a semiconductor single crystal film on an insulating single crystal substrate. [Technical background of the invention and its problems] Using a semiconductor single crystal film on an insulating single crystal substrate
MOS integrated circuits are advantageous over those using semiconductor substrates in terms of their structure, high speed, and high density. However, the semiconductor single crystal film contains a larger amount of lattice defects than a semiconductor substrate made of the same element. Therefore, the electrical characteristics of the device are also poor. Below, we will discuss in detail the problems of a MOS integrated circuit using a single crystal silicon film (SOS) film on a sapphire substrate as a representative example. Compared to MOS devices made using silicon substrates, MOS devices using SOS films have drawbacks such as lower carrier mobility and increased drain leakage current. Incidentally, in an inverter circuit that is a basic circuit constituting an integrated circuit, an N-channel E-type (enhancement type) MOS is used as an active element in the case of an N-channel E/DMOS and a complementary MOS. In the N-channel E-type MOS, the channel is formed only near the surface of the silicon film. Therefore,
In order to improve carrier mobility in the channel region, it is necessary to reduce lattice defects near the surface of the silicon film. Another problem with N-channel E-type MOS is that the drain leakage current is large.
This leakage current occurs because electrons are induced on the silicon side near the silicon-sapphire interface and conduction occurs between the source and drain (interface leakage current). Therefore, when the lattice defect density of the silicon film near the interface decreases, the electrical conductivity in that region increases, so that leakage current also increases. Therefore, if the lattice defect density of the entire silicon film is reduced, the carrier mobility increases, but
This is not preferable because leakage current also increases. Therefore, it is required to reduce the lattice defect density only in the vicinity of the silicon film surface. On the other hand, as a load element, N channel E/
In the case of DMOS, an N-channel D-type (depression type) MOS is used, and in the case of complementary MOS, a P-channel MOS is used. N channel D type MOS
Therefore, it is necessary to reduce the lattice defect density of the entire silicon film for two reasons: a channel region is formed throughout the silicon film and the interfacial leakage current becomes negligibly small. In addition, in P-type channel MOS, unlike N-channel MOS, there is no interface leakage current, and the main component of leakage current is current generated due to lattice defects.
To improve this, it is necessary to reduce the lattice defect density of the entire silicon film. In this way, in order to improve the characteristics of integrated circuits using N-channel D-type MOS and P-channel MOS as load elements, it is necessary to reduce the lattice defect density of the entire silicon film in the region where these load elements are to be formed. is requested. Therefore, the inventors of the present invention previously proposed in Japanese Patent Application No. 56-19008 that they implanted ions into the region where active elements and load elements were to be formed, made the surface side of this region amorphous, and then recrystallized it by heat treatment. The authors disclosed a method in which ions are implanted only in a region where a load element is to be formed, the interface side of this region is made amorphous, and then recrystallized by heat treatment. According to the above method, an N-channel E/D type MOS or complementary type MOS is formed using a 0.3 μm thick single crystal silicon film formed on a sapphire substrate.
Regarding MOS, we were able to improve carrier mobility and reduce leakage current. However, as elements become smaller with advances in LSI technology, there has been a demand for further improvements in carrier mobility and reduction in leakage current. [Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method that can further improve carrier mobility and further reduce leakage current of a semiconductor device formed on an insulating single crystal substrate. This is what I am trying to do. [Summary of the Invention] The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes forming a thermal oxide film on the surface of a single crystal semiconductor film deposited on an insulating single crystal substrate, removing the thermal oxide film, and then applying a load. Ion implantation is performed only in the region where the element is to be formed, the interface side of this region is made amorphous, and then this amorphous layer is recrystallized by heat treatment, and the region where the active element and the load element are to be formed is further removed. The method is characterized in that the surface side of this region is made amorphous by ion implantation, and then the amorphous layer is recrystallized by heat treatment. According to this method, the crystallinity on the surface side can be improved by forming and removing a thermal oxide film on the semiconductor film surface, and the interface side of the region where the load element is to be formed is made amorphous, resulting in improved crystallinity. The crystallinity on the interface side can be improved by recrystallization using the surface side as a seed crystal, and further, by making the surface side of the region where active elements and load elements are to be formed amorphous, and recrystallizing using the interface side as a seed crystal. Accordingly, the crystallinity on the surface side can be further improved. Therefore, in the region where the active element is formed, the crystallinity is improved only on the surface side, and in the region where the load element is formed, the crystallinity is improved all over from the surface to the interface, so that the active element and load formed in each region are improved. The device has improved carrier mobility and reduced leakage current. [Embodiments of the Invention] Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be explained with reference to FIGS. () First, a (001) single crystal silicon vapor phase growth film 2 having a thickness of 0.3 μm was epitaxially grown on a sapphire single crystal substrate 1 having a (1012) plane (as shown in FIG. 1a). Next, in a 100% oxygen atmosphere,
Thermal oxidation was performed at 1000° C. for 50 minutes to form a thermal oxide film 3 with a thickness of 500 Å on the surface of the vapor-phase grown film 2 (as shown in FIG. 1B). Subsequently, the thermal oxide film 3 was removed by immersing it in an ammonium fluoride solution for 30 minutes. As a result, the crystallinity of the surface of the vapor-phase grown film 2 was improved (as shown in c in the figure). () Next, a photoresist pattern 5 is formed on the active element region 4 where an N-channel E-type transistor is formed, and this photoresist pattern 5 is
Load element region 6 in which an N-channel D-type or P-channel transistor is formed using as a mask.
Energy that accelerates silicon ions only to
Ion implantation was performed under the conditions of 200 keV and a dose of 1×10 15 cm −2 . As a result, an amorphous layer 7 was formed on the silicon-sapphire interface side of the load element region 6 (as shown in figure d). Subsequently, after removing the photoresist pattern 5, in an N2 gas atmosphere,
A heat treatment was performed at 1000° C. for 20 minutes, and the amorphous layer 7 was solid-phase epitaxially grown from the surface side to form a recrystallized layer 8 (as shown in the figure e). () Then the silicon ions are accelerated with energy
Ion implantation was performed under the conditions of 120 keV and a dose of 2×10 15 cm −2 . As a result, an amorphous layer 9 was formed to a depth of about 0.2 μm from the surface side of the vapor-phase grown film 2 (as shown in the figure f). Subsequently, heat treatment was performed at 1000° C. for 20 minutes in an N 2 gas atmosphere to remove the amorphous layer 9.
A recrystallized layer 10 was formed by solid-phase epitaxial growth from the silicon-sapphire interface side (as shown in g in the same figure). Through the above steps, the crystallinity of the active element region 4 where an N-channel E-type transistor is formed is improved only on the surface side, and the load element region 6 where an N-channel D-type transistor or a P-channel transistor is formed extends from the surface to the interface. Crystallinity is improved across the board. At this time, an oxide film 3 is formed on the surface of the single-crystal silicon vapor-phase grown film 2 formed in the step shown in FIG. 1a, and then a thermal oxide film 3 is formed in the step shown in FIG. By removing , the crystallinity of the surface region of the vapor grown film 2 is improved. Next, in the process shown in figure d, silicon is ion-implanted only into the load element region 6 to form an amorphous layer 7 on the interface side of this area, and then the surface area is subjected to heat treatment in the process shown in figure e. When the recrystallized layer 8 is formed by solid-phase epitaxial growth using the vapor-phase grown film 2 with improved crystallinity as a seed crystal, the crystallinity on the interface side of this region is improved. Furthermore, the figure f
In the illustrated process, the active element area 4 and the load element area 6 are
After forming an amorphous layer 9 on the surface side by ion-implanting silicon, in the process shown in FIG. If the recrystallized layer 10 is formed by solid-phase epitaxial growth using the recrystallized layer 8 as a seed crystal, the crystallinity on the surface side will be improved. After that, the N-channel E-type transistor shown in FIG. 2 is placed in the active element region 4, and the N-channel D-type transistor shown in FIG. 3 or the P-channel transistor shown in FIG. 4 is placed in the load element region 6 as follows. Manufactured according to normal manufacturing process. () First, a single crystal silicon film on the sapphire substrate 1 was etched to form a silicon island.
At this time, the crystallinity of the silicon island where the N-channel E-type transistor is formed is improved only on the surface side, and the silicon island where the N-channel D-type transistor or P-channel transistor is formed is completely covered from the surface to the interface. The crystallinity has been improved. () Next, thermal oxidation was performed at 950℃ in dry oxygen,
A thermal oxide film with a thickness of 500 Å that will become the gate oxide film was formed on the surface of the silicon island. () Next, a P-type impurity was ion-implanted into the channel region of the silicon island where an N-channel E-type transistor was to be formed, to form a P-type channel region 11. Furthermore, N-type impurity ions were implanted into channel regions of the silicon island where N-channel D-type transistors or P-channel transistors are to be formed to form N-type channel regions 12 and 13. () Next, after depositing N-type polycrystalline silicon on the entire surface, patterning is performed to form the gate electrode 14,
. . . were formed, and the thermal oxide film was etched using the gate electrodes 14, . . . as a mask to form gate oxide films 15, . () Next, N-type impurity or P-type impurity is ion-implanted using the gate electrode 14 as a mask to form an N-channel E-type transistor.
N + type source and drain regions 16 and 17, N + type source and drain regions 18 and 19 of an N channel D type transistor or P + type source and drain regions 20 and 2 of a P channel transistor
1 was formed. () Subsequently, a CVD oxide film 22 was deposited as an interlayer insulating film over the entire surface. () Subsequently, contact holes 23, .
... was formed. Through the above steps, an N-channel E-type transistor as an active element, and an N-channel D-type transistor or a P-channel transistor as a load element were formed. However, according to the method of the present invention, in the N-channel E-type transistor that is an active element, the crystallinity near the interface of the P-type channel region 11 is not improved, and while the interface leakage current can be suppressed, the surface Since the crystallinity in the vicinity is improved, the generated current can be reduced. Therefore, carrier mobility can be improved and drain leakage current can be reduced. In addition, in the N-channel D-type transistor or P-channel transistor that is a load element, the crystallinity is improved in the entire N-type channel region or from the surface of the N-type channel region 13 to the interface, so that the lattice is improved. By reducing the defect density, carrier mobility can be improved and drain leakage current can be reduced. In fact, when carrier mobility and drain leakage current were measured for the N-channel E-type transistor, N-channel D-type transistor, and P-channel transistor manufactured as described above, the results shown in the table below were obtained. Note that the drain leak current is a measured value when the carrier mobility is within the range. In addition, the comparative example is
56-19008, and the reference example is the result for a transistor manufactured using a vapor-phase grown film whose crystallinity has not been improved.
以上詳述した如く本発明の半導体装置の製造方
法によれば、能動素子、負荷素子のいずれについ
てもキヤリア移動度をより向上し、ドレインリー
ク電流をより低下することができ、半導体装置の
高速化、信頼性が大幅に向上するという顕著な効
果を奏するものである。
As detailed above, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to further improve the carrier mobility of both active elements and load elements, further reduce drain leakage current, and increase the speed of semiconductor devices. This has the remarkable effect of significantly improving reliability.
第1図a〜gは本発明の実施例におけるサフア
イア基板上の単結晶シリコン膜の結晶性を改善す
る方法を工程順に示す断面図、第2図は本発明の
実施例における製造方法により得られるNチヤネ
ルE型トランジスタの断面図、第3図は同方法に
より得られるNチヤネルD型トランジスタの断面
図、第4図は同方法により得られるPチヤネルト
ランジスタの断面図である。
1……サフアイア基板、2……単結晶シリコン
気相成長膜、3……熱酸化膜、4……能動素子領
域、5……ホトレジストパターン、6……負荷素
子領域、7,9……非晶質層、8,10……再結
晶層、11……P型チヤネル領域、12,13…
…N型チヤネル領域、14……ゲート電極、15
……ゲート酸化膜、16,17,18,19……
N+型ソース、ドレイン領域、20,21……P+
型ソース、ドレイン領域、22……CVD酸化膜、
23……コンタクトホール、24……Al配線。
Figures 1a to 1g are cross-sectional views showing step-by-step a method for improving the crystallinity of a single-crystal silicon film on a sapphire substrate in an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a cross-sectional view showing a method for improving the crystallinity of a single crystal silicon film on a sapphire substrate in an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of an N-channel D-type transistor obtained by the same method, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a P-channel transistor obtained by the same method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Sapphire substrate, 2...Single crystal silicon vapor phase growth film, 3...Thermal oxide film, 4...Active element region, 5...Photoresist pattern, 6...Load element region, 7, 9...Non Crystalline layer, 8, 10... Recrystallization layer, 11... P-type channel region, 12, 13...
...N-type channel region, 14...gate electrode, 15
...Gate oxide film, 16, 17, 18, 19...
N + type source, drain region, 20, 21...P +
type source, drain region, 22...CVD oxide film,
23...Contact hole, 24...Al wiring.
Claims (1)
膜にNチヤネルE/D型MOSあるいは相補型
MOSトランジスタを含む半導体装置を製造する
にあたり、前記単結晶半導体膜表面に熱酸化膜を
形成した後、該熱酸化膜を除去する工程と、負荷
素子を形成すべき領域にのみイオン注入を行な
い、この領域の前記絶縁性単結晶基板との界面側
を非晶質化させる工程と、熱処理により該非晶質
層を再結晶化させる工程と、能動素子及び負荷素
子を形成すべき領域にイオン注入を行ない、この
領域の表面側を非晶質化する工程と、熱処理によ
り該非晶質層を再結晶化させる工程とを具備した
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。1 N-channel E/D type MOS or complementary type MOS on a single crystal semiconductor film deposited on an insulating single crystal substrate
In manufacturing a semiconductor device including a MOS transistor, a step of forming a thermal oxide film on the surface of the single crystal semiconductor film and then removing the thermal oxide film, and performing ion implantation only in a region where a load element is to be formed, A step of making the interface side of this region with the insulating single crystal substrate amorphous, a step of recrystallizing the amorphous layer by heat treatment, and ion implantation into the region where active elements and load elements are to be formed. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: amorphizing the surface side of the region by performing a heat treatment; and recrystallizing the amorphous layer by heat treatment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056013A JPS59181657A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056013A JPS59181657A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59181657A JPS59181657A (en) | 1984-10-16 |
JPH0481338B2 true JPH0481338B2 (en) | 1992-12-22 |
Family
ID=13015170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58056013A Granted JPS59181657A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59181657A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4775641A (en) * | 1986-09-25 | 1988-10-04 | General Electric Company | Method of making silicon-on-sapphire semiconductor devices |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056013A patent/JPS59181657A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59181657A (en) | 1984-10-16 |
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