JPH05217916A

JPH05217916A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH05217916A
Application number: JP4605092A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Saito; 義治齋藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】シリコン基板上に多結晶シリコンを選択的に
成長させる半導体装置の製造方法を提供すること。【構成】部分的に開孔部を設けた二酸化シリコン膜２
を被覆させた単結晶シリコン基板１に窒素イオンを注入
し（工程Ｂ）、次に、パルスレ−ザ−アニ−ルすること
によってシリコン単結晶表面の格子置換位置に窒素原子
７を再配列させた後、ガスソ−ス分子線エピタキシ−法
を用いて多結晶シリコンを成長させる（工程Ｃ）。【効果】格子置換位置に再配列した窒素原子７がシリ
コンのエピタキシャル成長を阻止するため、結果として
コンタクトホ−ル３内に多結晶シリコンが選択的に成長
する効果が生ずる。また、単結晶シリコン基板への不純
物の拡散を安定して行うことができ、信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に、シリコン基板上に多結晶シリコンを選択
的に成長させる方法に係る半導体装置の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置とは、受動、能動の回路素子
が１つの基板内に分離不能の状態で微細加工されて形成
された装置である。ところで、従来、バイポ−ラデバ
イスのエミッタ拡散層形成工程において、拡散層形成の
ための拡散源としてコンタクトホ−ル内に形成されたシ
リコン膜を用いることがよく行われている。

【０００３】単結晶シリコン基板上の絶縁膜に形成され
たコンタクトホ−ル内にシリコン膜を形成する手段とし
ては、 (A) 全面に多結晶シリコン膜を形成し、絶縁膜上の多結
晶シリコンを除去する方法。（以下「全面多結晶シリコ
ン形成法」という。） (B) コンタクトホ−ル内にのみ選択的にシリコンをエピ
タキシャル成長させる方法。（以下「選択エピタキシャ
ル成長法−その１」という。） (C) コンタクトホ−ル内には単結晶シリコンを、絶縁膜
上には多結晶シリコンを形成し、絶縁膜上の多結晶シリ
コンを除去する方法。（以下「選択エピタキシャル成長
法−その２」という。）等が知られている。

【０００４】上記(A)〜(C)の従来技術について、各別に
更に詳細に説明する。・(A)の従来技術「全面多結晶シリコン形成法」につい
てこの方法は、現在最も一般的に採用されている技術手段
であり、これを図４に基づいて説明する。

【０００５】図４は、従来の半導体装置の製造法を示す
工程順断面図であって、図４工程Ａに示すように、単結
晶シリコン基板１上に二酸化シリコン膜２を形成し、こ
れにコンタクトホ−ル３を形成し、次に、その全表面
に、モノシラン（ＳｉＨ₄）と窒素（Ｎ₂）の混合気体を
反応気体とし、反応温度600℃〜700℃、反応圧力0.1〜1
Torrの条件の減圧気相成長法によりシリコンを成長させ
る。この際、単結晶シリコン基板１の表面は、基板温度
が低いために表面上層の原子再配列が十分行なわれず、
かつ、表面欠陥が高密度に存在した状態となっている。
また、表面に存在する自然酸化物や炭化物といった汚染
層も十分除去されていない。

【０００６】このような単結晶シリコン基板１上に気相
中からシリコン原子が飛来すると、シリコンは、表面に
存在する上記欠陥や汚染層に優先的に吸着した後、クラ
スタ−となり、安定核を形成する。この安定核は、その
位置が無秩序で、かつ、高密度に分布する。その後、こ
の不均一に分布する核を中心としてシリコン単結晶島が
成長するが、形成された結晶島同士が衝突すると、結晶
格子が連続せず、結晶粒界が発生し、結果として多結晶
シリコン膜５が形成されることになる。

【０００７】また、二酸化シリコン膜２上においても、
二酸化シリコンそれ自体が非晶質であるため、長距離秩
序が欠如した結果、無秩序な核形成が行われ、多結晶シ
リコン膜５が形成されることになる。即ち、従来の減圧
気相成長法で多結晶シリコンを成膜すると、コンタクト
ホ−ル底部４の単結晶シリコン基板１の露出部分と二酸
化シリコン膜２の両方に同様の多結晶シリコン膜５が形
成されることになり、選択性がないものである。

【０００８】次に、図４工程Ｂに示すように、コンタク
トホ−ル３の領域に形成された多結晶シリコン膜５にリ
ン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）等の不純物原子を全面に、ある
いは、フォトレジストをマスクとして選択的にイオン注
入し、更に、700〜800℃で単結晶シリコン基板１をアニ
−ルし、イオン注入により導入された結晶欠陥を回復す
る。この際、不純物原子は、結晶粒界に偏析する。

【０００９】続いて、図４工程Ｃに示すように、二酸化
シリコン膜２上に成膜された多結晶シリコン膜５を通常
のリソグラフィ−技術及び通常のエッチング技術を用い
て除去する。次に、900〜1000℃の熱処理を行って多結
晶シリコン膜５の下に拡散層を形成した後、図４工程
Ｄに示すように、不純物原子を含む多結晶シリコン膜５
上にアルミニウム（Ａｌ）配線６を形成する。

【００１０】・(B)の従来技術「選択エピタキシャル成
長法−その１」について二酸化シリコン膜の所定領域にコンタクトホ−ルを形成
して単結晶シリコンを露出させたシリコン基板を超高真
空チャンバ−内に導入し、そして、真空度を1×10^-6Tor
rとして基板を800℃に加熱する。この処理により、露出
したシリコン表面に約１ｎｍ程度の厚さで形成されてい
た自然酸化膜が昇華し、清浄なシリコン表面が現われ
る。

【００１１】その後、基板温度を600℃に下げ、真空度2
×10^-5Torrの条件でジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）気体を0.5ｃ
ｍ³／minの流量で導入する。このような低い基板温度で
は、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）の気相中での解離が促進され
ず、しかも、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）の導入量が少ないた
め、二酸化シリコン膜上では、シリコンの核形成が行わ
れず、従って、二酸化シリコン膜上には何も形成されな
いことになる。

【００１２】一方、コンタクトホ−ル底部には、清浄な
単結晶シリコンが露出しており、シリコンのダングリン
グボンドと気相中より解離しないで到達したジシラン
（Ｓｉ₂Ｈ₆）の分子とが極めて少ない頻度ではあるが反
応し、そこで、結晶核が形成される。この結晶核を中心
としてジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）の表面移動、吸着、分解な
どの過程を経てシリコンが二次元層に成長して行き、下
地基板と同じ結晶方位を持つ単結晶シリコンが選択的に
エピタキシャル成長される。

【００１３】・(C)の従来技術「選択エピタキシャル成
長法−その２」についてモノシラン（ＳｉＨ₄）を用いて1000℃にて減圧気相成
長を行わせる。この条件下では、単結晶シリコン表面に
おいては、飛来したＳｉによりその表面に均一な核が発
生し、引き続き二次元層成長が開始され、下地基板と同
じ結晶方位を持った単結晶シリコンが成長することにな
る。

【００１４】一方、二酸化シリコン膜上においては、そ
の膜上に到達したＳｉは、二酸化シリコンそれ自体が非
晶質であり、無定形の下地であるため、不均一な結晶核
が発生し、多結晶シリコン膜が形成することになる。そ
の結果、上記条件下では、コンタクトホ−ル内には単結
晶シリコン膜が形成され、一方、二酸化シリコン膜上で
は多結晶シリコン膜が形成される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(A)〜(C)の従来技術では、次にような問題点、欠点を有
している。即ち、上記(A)の従来技術及び上記(C)の従来
技術では、共に二酸化シリコン膜上に多結晶シリコンが
形成するので、後にこれを除去しなければならず、エッ
チング工程が必要となるほか、コンタクトホ−ルより多
結晶シリコン膜を目合せ余裕分だけ大きくしなければな
らず、そのため、微細化、高集積化が困難な構造となっ
ている。更に、多結晶シリコン膜のエッチング後に多結
晶シリコン膜と二酸化シリコン膜との間に段差が生じ、
そのため、アルミニウム配線に亀裂や断線が発生し易
く、半導体装置の特性や信頼性を低下させるという問題
点を有している。

【００１６】また、上記(B)の従来技術では、二酸化シ
リコン膜上には何も形成されないので、上記のような多
結晶シリコン膜のエッチングに基づく不都合それ自体は
解消されているものの、コンタクトホ−ル底部に形成し
たシリコン膜は、それが単結晶であるため、イオン注入
後の熱処理時に不純物原子の結晶粒界への偏析という現
象が生ぜず、そのため、拡散層の形成が安定して実行さ
れないという欠点を有している。

【００１７】そこで、本発明は、上記従来技術(A)〜(C)
における問題点、欠点を解消する半導体装置の製造方法
を提供することを目的とし、詳細には、(a)コンタクト
ホ−ル内に選択的に多結晶シリコン膜を形成させること
ができ、(b)単結晶シリコン基板への不純物の拡散を安
定して行うことができ、しかも、(C)信頼性の高い半導
体装置を得ることができる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そして、本発明は、予め
窒素イオンをイオン注入し、この窒素原子を単結晶シリ
コンの格子置換位置に再配列させた後、選択的にシリコ
ンを成長させ、コンタクトホ−ル内にのみ多結晶シリコ
ン膜を形成することができるようにしたことを特徴とし
たものであり、これによって従来技術の前記問題点、欠
点を一掃し、上記(a)〜(c)の目的を達成したものであ
る。

【００１９】即ち、本発明は、(1) 単結晶シリコン基板
上に、該シリコン基板の表面を部分的に露出する絶縁膜
を形成する工程、(2) 露出しているシリコン基板の表面
に窒素イオンをイオン注入し、次に、パルスレ−ザ−照
射する工程、(3) 選択的にシリコンを成長させ、前記露
出しているシリコン基板表面に選択的に多結晶シリコン
を成長させる工程、を含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法、及び、(1) 単結晶シリコン基板上に、該シ
リコン基板の表面を部分的に露出する絶縁膜を形成する
工程、(2) 前記露出絶縁膜面に二酸化シリコン膜を形成
する工程、(3) 前記二酸化シリコン膜表面に向けて窒素
イオンをイオン注入する工程、(4) 前記二酸化シリコン
膜を除去した後、パルスレ−ザ−照射する工程、(5) 選
択的にシリコンを成長させ、前記露出しているシリコン
基板表面に選択的に多結晶シリコンを成長させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を要旨と
するものである。

【００２０】以下、本発明を詳細に説明すると、本発明
は、コンタクトホ−ル底部の単結晶シリコン基板上に又
はその上に形成した二酸化シリコン膜上に窒素イオンを
低エネルギ−、低ド−ズ量の条件でイオン注入する。次
に、二酸化シリコン膜を形成させた場合はこれを除去し
た後、パルスレ−ザ−照射することにより、窒素原子を
単結晶シリコンの格子置換位置に再配列させる。

【００２１】その後、この窒素原子が存在しない場合に
は前記単結晶シリコン基板上に選択的にエピタキシャル
層が形成される条件でシリコンを成長させ、コンタクト
ホ−ル内に選択的に多結晶シリコンを成長させる。本発
明において、シリコン膜形成手段の具体例としては、例
えばシリコン水素化物を使用した分子線エピタキシ−法
を用いるのが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明において、コンタクトホ−ル内に選択的
に多結晶シリコンが形成する理由及びその作用は、次の
とおりである。コンタクトホ−ルが形成された絶縁膜を
有するシリコン基板に窒素イオンを低エネルギ−、低ド
−ズ量でイオン注入し、パルスレ−ザ−照射すると、単
結晶シリコン表面上で窒素原子がシリコンの格子置換位
置に再配列する。

【００２３】次に、選択的エピタキシャル法によりシリ
コンを成長すると、初めは下地基板と同じ結晶方位を持
った単結晶シリコンが形成されるが、これが成長して先
に再配列していた窒素原子にまで到達すると、窒素原子
とシリコン原子の間で結晶格子の接合がとれなくなり、
それ以上の単結晶シリコンの形成が阻止され、形成され
るシリコン膜は多結晶化することとなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例１及び実施例２を図１
に基づいて詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明の実施例を説明するための
工程順断面図であって、まず、図１工程Ａに示すよう
に、単結晶シリコン基板１上の二酸化シリコン膜２に選
択的エッチングを施してコンタクトホ−ル３を形成し、
コンタクトホ−ル底部４の単結晶シリコン基板１表面を
露出させる。次に、この単結晶シリコン基板１を超高真
空チャンバ−内に設置し、圧力10^-5Paの超高真空下で単
結晶シリコン基板１を800℃の温度で１時間加熱し、コ
ンタクトホ−ル底部４の表面に存在する自然酸化膜及び
汚染層を蒸発させて清浄な単結晶表面を露出させる。

【００２５】その後、単結晶シリコン基板１の温度を室
温まで下げ、超高真空を保ったまま単結晶シリコン基板
１をイオン注入室へ搬送する。イオン注入室では、図１
工程Ｂに示すように、窒素イオン（Ｎ⁺）を加速電圧10K
eV、注入ド−ズ量1×10¹³atoms・ｃｍ^-2の条件で単結晶
シリコン基板１の全面に注入する。

【００２６】コンタクトホ−ル底部４の単結晶シリコン
基板１表面に注入された窒素イオン（Ｎ⁺）は、加速電
圧が10KeVと小さいため、シリコン表面から深さ方向３
ｎｍ程度のところに局存する。しかし、このように注入
しただけでは、窒素イオン（Ｎ⁺）は、単結晶シリコン
格子の格子間に入るだけで、その後1000℃程度の熱処理
を行っても、決してシリコン格子の格子置換位置に配列
することはない。一方、二酸化シリコン膜２上では、こ
の二酸化シリコン膜２上に注入された窒素イオン
（Ｎ⁺）は、表面に配列している酸素原子に衝突し、は
ね返されることになり、その結果、二酸化シリコン膜
２中に入り込むことはない。

【００２７】単結晶シリコン基板１への窒素イオン（Ｎ
⁺）のイオン注入を終了した後、超高真空を保ちながら
単結晶シリコン基板１をレ−ザ−アニ−ル室へ搬送す
る。レ−ザ−アニ−ル室では、単結晶シリコン基板１の
全面にレ−ザ−波長1.06μｍのＹＡＧ（Yttrium-Alminu
m-Garnet）レ−ザ−光を出力５Ｗで10秒間照射する。た
だし、このＹＡＧレ−ザ−光は、繰り返し周波数10⁹Hz
の極短パルスレ−ザ−を使用する。繰り返し周波数10⁹H
zというナノ秒パルスレ−ザ−を照射された単結晶シリ
コンは、その格子内では、激しい格子振動が励起されて
高温状態となり、過渡的平衡を経て溶融状態となる。

【００２８】溶融状態となったシリコン格子内では、原
子変位及び原子置換が活発に行われており、イオン注入
でシリコン格子間に導入されていた窒素イオン（Ｎ⁺）
も、シリコン格子の格子置換位置に入る場合が低い確率
ではあるが生じる。その後、パルスレ−ザ−照射が終了
すると、単結晶シリコン格子内部で高速結晶化が生じ、
その際一部の窒素イオン（Ｎ⁺）は、単結晶シリコンの
格子置換位置に再配列し、その位置は凍結される。

【００２９】パルスレ−ザ−照射によって単結晶シリコ
ン格子が溶融状態となるのは、表面より深さ方向５ｎｍ
程度の部分であり、イオン注入により窒素イオン
（Ｎ⁺）が局在する範囲も深さ方向１ｎｍ程度であるの
で、窒素イオン（Ｎ⁺）が格子置換位置に再配列するの
は、単結晶シリコン表面の近傍であるといえる。

【００３０】このようにしてコンタクトホ−ル底部４に
は、格子置換位置をしめる窒素原子７が導入される。窒
素原子７の密度は、単結晶シリコン表面を構成するシリ
コン原子に比してはるかに小さく、1／1000程度であ
る。なお、パルスレ−ザ−照射処理を行った場合、二酸
化シリコン膜２中では、二酸化シリコンが非晶質であ
り、極めて無秩序な原子配列を持つため、格子振動も原
子変位も励起されず、また、もともと窒素イオン
（Ｎ⁺）が殆ど二酸化シリコン膜２中に導入されていな
いため、結果として表面での窒素原子の再配列は生じな
い。

【００３１】その後、単結晶シリコン基板１を超高真空
を保ったまま分子線エピタキシ−室へ導入する。分子線
エピタキシ−室では、単結晶シリコン基板１を600℃に
加熱し、圧力2×10^-5Torrの条件でジシラン（Ｓｉ
₂Ｈ₆）気体を0.5ｃｍ³・min^-1の流量で導入する。この場
合、通常であればコンタクトホ−ル３内には単結晶シリ
コンが選択成長されるところ、コンタクトホ−ル底部４
には、前記したとおり、格子置換位置に再配列した窒素
原子７が存在するため、図１工程Ｃに示すように、多結
晶シリコン５が選択成長されることになる。

【００３２】この理由をより詳細に説明する。2×10^-5T
orrという低い圧力で、しかも、600℃という低い基板温
度条件では、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）の気相中での解離が
促進されず、また、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）の導入量が少
ないため、二酸化シリコン膜２上でシリコンの核形成が
行われず、二酸化シリコン膜２上には何も形成されな
い。

【００３３】一方、コンタクトホ−ル底部４には、清浄
な単結晶シリコンが露出しており、シリコンのダングリ
ングボンドと気相中より解離しないで到達したジシラン
（Ｓｉ₂Ｈ₆）の分子とは、極めて少ない頻度ではあるが
反応し、そこで核が形成される。この核を中心としてジ
シラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）分子の表面移動、吸着、分解などの
過程を経てシリコンが二次元層に成長して行き、ここに
単結晶シリコンが選択成長し始めることになる。その成
長速度は、低圧、低温、低気体流量のため、2ｎｍ・min
^-1と小さい。

【００３４】この選択成長におけるジシラン気体の流量
と成長温度との関係を図２を参照して説明する。図２
は、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）気体を用いた気体ソ−ス分子
線エピタキシ−法において、圧力2×10^-5Torr条件下で
の選択成長領域の成長温度−ジシラン気体流量依存性を
示した図であって、図２から明らかなように、この気体
ソ−ス分子線エピタキシ−法では、成長温度が550℃を
越えない範囲で低く、しかも、ジシラン気体の流量が小
さい程選択成長しやすいことが理解できる。

【００３５】次に、図１の工程Ｃにおいて、コンタクト
ホ−ル底部４上にエピタキシャル成長し始めたシリコン
は、横方向に二次元層成長する途中で、格子置換位置に
再配列した窒素原子７に到達する。格子置換位置に窒素
原子７が占めている単結晶シリコン近傍では、部分的に
格子定数が小さくなっていて原子レベルでの微小欠陥と
なっている。

【００３６】そのため、図３（多結晶シリコンの選択成
長機構を表す断面図）に示すように、シリコンの横方向
二次元層成長の途中で格子置換位置に再配列した窒素原
子７ａに到達すると、二次元層成長が終了し、結晶粒界
５ａが発生する。この結果、コンタクトホ−ルには、結
晶粒５ｂがモザイク状に配列した多結晶シリコンが選択
的に成長されることとなる。

【００３７】次に、図１工程Ｄに示すように、選択成長
した多結晶シリコン膜５を不純物原子の固相拡散源とし
て用いるため、ヒ素（Ａｓ）を全面にあるいは選択的に
イオン注入する。この場合、全面にイオン注入を行って
も、二酸化シリコンと多結晶シリコンとのイオン透過性
の違いから、多結晶シリコン膜５部分に有効に不純物を
導入することができる。

【００３８】イオン注入後、単結晶シリコン基板１を窒
素雰囲気、700℃で熱処理し、ヒ素イオン注入で多結晶
シリコン膜５内に導入された結晶欠陥を回復させる。そ
の後、さらに窒素雰囲気、900℃の熱処理を行って多結
晶シリコン膜５の下に拡散層を形成し、最後に、図１工
程Ｅに示すように、多結晶シリコン膜５上にアルミニウ
ム配線６を形成する。

【００３９】この実施例１では、分子線エピタキシ−法
における多結晶シリコンの成長時間を選定することによ
り、その成長膜厚を任意に制御することができるので、
二酸化シリコン膜と同一レベルの平坦度となるようにコ
ンタクトホ−ルを多結晶シリコンで埋設することが可能
となる。その結果、従来のような多結晶シリコン上の金
属配線に亀裂や断線といった不具合が発生する恐れがな
く、高い信頼性と特性を有する半導体装置の製造方法を
提供することができる効果が生ずる。また、多結晶シリ
コン層のパタ−ニングの必要がなくなるので、製造工程
の簡略化も同時に行うことができる利点を有する。

【００４０】（実施例２）次に、本発明の他の実施例
（実施例２）を同じく図１に基づいて説明する。この実
施例２では、前記実施例１と同様、まず、図１工程Ａに
示すように、単結晶シリコン基板１上の二酸化シリコン
膜２に選択的エッチングを施してコンタクトホ−ル３を
形成し、コンタクトホ−ル底部４を露出させる。次に、
該単結晶シリコン基板１を通常の開管式水蒸気酸化法を
用いて酸化し、コンタクトホ−ル底部に35ｎｍの二酸化
シリコン膜を形成する（図示せず）。

【００４１】続いて、この単結晶シリコン基板１に通常
のイオン注入法を用い、加速電圧20KeV、注入ド−ズ量2
×10¹³atoms・ｃｍ^-2の条件下で、窒素イオン（Ｎ⁺）を
注入する。この場合、コンタクトホ−ル３に注入された
窒素イオンは、コンタクトホ−ル底部４上に形成されて
いる二酸化シリコン膜（図示せず）が35ｎｍと非常に薄
いため、この二酸化シリコン膜を通過して単結晶シリコ
ン内に到達する。ただし、注入された窒素イオンは、二
酸化シリコン膜中で減速されるため、単結晶シリコン表
面から深さ方向１ｎｍ程度のところにしか局在しないこ
とになる。

【００４２】その後、単結晶シリコン基板１を超高真空
チャンバ−内に設置し、800℃の温度でフッ化水素（Ｈ
Ｆ）蒸気を該チャンバ−内に10分間導入し、コンタクト
ホ−ル４上に形成されていた二酸化シリコン膜を除去す
る。この際、イオン注入で二酸化シリコン膜中に停滞し
ていた窒素イオンも同時に除去される。その後、前記実
施例１と同様、超高真空を保ったまま単結晶シリコン基
板１をレ−ザ−アニ−ル室に搬送し、パルスレ−ザ−照
射を行って窒素イオン（Ｎ⁺）を単結晶シリコンの格子
置換位置に再配列させた後、分子線エピタキシ−法を用
いて多結晶シリコンをコンタクトホ−ル３内に選択成長
させる。

【００４３】この実施例２では、単結晶シリコンの最表
面でしか必要のない窒素イオンをより表面から浅い部分
に偏在させることができる利点を有し、このため、半導
体装置の特性向上に対して、より一層有効な効果が生ず
る。また、超高真空チャンバ−内でイオン注入を行う必
要がなくなるので、工程の簡略化が行えるという利点も
有する。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、コンタ
クトホ−ルが形成された絶縁膜を有する単結晶シリコン
基板のコンタクトホ−ル底部に格子置換位置を占める窒
素原子を再配列させてエピタキシャル成長阻止原子とし
た後、選択エピタキシャル成長条件下でシリコン膜を形
成するものであるので、本発明によれば、コンタクトホ
−ル内に選択的に多結晶シリコン膜を形成することがで
きる効果が生ずる。

【００４５】また、本発明によれば、絶縁膜上の多結晶
シリコンをエッチング除去する必要がなくなるので、工
程が簡素化され、その上、マスク目合せのためのずれの
余裕をとる必要がなくなるので、装置の小型化が可能と
なる。更に、多結晶シリコン膜による段差が解消するの
で、その上にさらに形成されるアルミニウム配線の亀裂
や断線が防止され、半導体装置の信頼性が高まり、ま
た、コンタクトホ−ル内に形成されるシリコン膜が多結
晶であることから、単結晶シリコン基板への不純物の拡
散を安定して行うことができる等顕著な効果が生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す工程順断面図である。

【図２】気体ソ−ス分子線エピタキシ−法における選択
成長の気体流量−成長温度依存性を示す図である。

【図３】多結晶シリコンの選択成長機構を示す断面図で
ある。

【図４】従来技術を説明するための工程順断面図であ
る。

【符号の説明】

１単結晶シリコン基板２二酸化シリコン膜３コンタクトホ−ル４コンタクトホ−ル底部５単結晶シリコン膜５ａ結晶粒界５ｂ結晶粒６アルミニウム配線７窒素原子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１Ａ 7738−4Ｍ 21/324 Ｄ 8617−4Ｍ 21/331 29/73

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (1) 単結晶シリコン基板上に、該シリコ
ン基板の表面を部分的に露出する絶縁膜を形成する工
程、(2) 露出しているシリコン基板の表面に窒素イオン
をイオン注入し、次に、パルスレ−ザ−照射する工程、
(3) 選択的にシリコンを成長させ、前記露出しているシ
リコン基板表面に選択的に多結晶シリコンを成長させる
工程、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】 (1) 単結晶シリコン基板上に、該シリコ
ン基板の表面を部分的に露出する絶縁膜を形成する工
程、(2) 前記露出絶縁膜面に二酸化シリコン膜を形成す
る工程、(3) 前記二酸化シリコン膜表面に向けて窒素イ
オンをイオン注入する工程、(4) 前記二酸化シリコン膜
を除去した後、パルスレ−ザ−照射する工程、(5) 選択
的にシリコンを成長させ、前記露出しているシリコン基
板表面に選択的に多結晶シリコンを成長させる工程、を
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。