JPH0529217A - 絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法 - Google Patents
絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法Info
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- JPH0529217A JPH0529217A JP3186280A JP18628091A JPH0529217A JP H0529217 A JPH0529217 A JP H0529217A JP 3186280 A JP3186280 A JP 3186280A JP 18628091 A JP18628091 A JP 18628091A JP H0529217 A JPH0529217 A JP H0529217A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコン基板２から絶縁されたエピタキシャ
ル層22を形成し、該エピタキシャル層22に素子を形成し
た半導体装置を得ることを目的とする。 【構成】 半導体基板２の上にシリコン酸化層４を形成
する（図１Ａ）。次に、このシリコン酸化層４に開口14
を設ける（図１Ｄ）。開口14から突出するまで炭化シリ
コンを成長させ、炭化シリコン種結晶層16を形成する
（図１Ｅ）。次に、酸化を行う。これにより、開口14の
下部にてフィールド酸化層20が結合し、炭化シリコン種
結晶層16がシリコン基板２から絶縁される。その後、こ
の炭化シリコン種結晶層16からエピタキシャル成長を行
い炭化シリコン成長層22を得る。この成長層22に、素子
を形成する。 【効果】 炭化シリコン成長層22は、シリコン基板２か
ら絶縁されていると共に、一様な面方位を有している。
したがって、シリコン基板２とのＰＮ接合による静電容
量がなく高速動作が可能である。また、面方位が一様で
あるから、製造工程における制御が容易である。
ル層22を形成し、該エピタキシャル層22に素子を形成し
た半導体装置を得ることを目的とする。 【構成】 半導体基板２の上にシリコン酸化層４を形成
する（図１Ａ）。次に、このシリコン酸化層４に開口14
を設ける（図１Ｄ）。開口14から突出するまで炭化シリ
コンを成長させ、炭化シリコン種結晶層16を形成する
（図１Ｅ）。次に、酸化を行う。これにより、開口14の
下部にてフィールド酸化層20が結合し、炭化シリコン種
結晶層16がシリコン基板２から絶縁される。その後、こ
の炭化シリコン種結晶層16からエピタキシャル成長を行
い炭化シリコン成長層22を得る。この成長層22に、素子
を形成する。 【効果】 炭化シリコン成長層22は、シリコン基板２か
ら絶縁されていると共に、一様な面方位を有している。
したがって、シリコン基板２とのＰＮ接合による静電容
量がなく高速動作が可能である。また、面方位が一様で
あるから、製造工程における制御が容易である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に関するものであり、とくに絶縁層の上に半導体成長層
を有する構造の製造方法に関するものである。
に関するものであり、とくに絶縁層の上に半導体成長層
を有する構造の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路において、一般的には、
シリコン基板の上にエピタキシャル成長層を形成し、こ
のエピタキシャル成長層に回路を形成している。ところ
で、このような構造においては、シリコン基板とエピタ
キシャル成長層がＰＮ接合を形成し、容量を有すること
となる。このＰＮ接合部の容量は、素子の動作速度を低
下させるものである。したがって、高速動作を要求され
る素子の形成には適さない構造であった。
シリコン基板の上にエピタキシャル成長層を形成し、こ
のエピタキシャル成長層に回路を形成している。ところ
で、このような構造においては、シリコン基板とエピタ
キシャル成長層がＰＮ接合を形成し、容量を有すること
となる。このＰＮ接合部の容量は、素子の動作速度を低
下させるものである。したがって、高速動作を要求され
る素子の形成には適さない構造であった。
【０００３】この問題を解決するために、近年、シリコ
ン基板上の絶縁層の上にさらにシリコン単結晶層を形成
すること（ＳＯＩ(Semiconductor on Insulator)技術）
が望まれている。すなわち、シリコン単結晶層をシリコ
ン基板から絶縁することにより、シリコン単結晶層に形
成した半導体素子とシリコン基板とのＰＮ接合をなくそ
うとするものである。
ン基板上の絶縁層の上にさらにシリコン単結晶層を形成
すること（ＳＯＩ(Semiconductor on Insulator)技術）
が望まれている。すなわち、シリコン単結晶層をシリコ
ン基板から絶縁することにより、シリコン単結晶層に形
成した半導体素子とシリコン基板とのＰＮ接合をなくそ
うとするものである。
【０００４】図６に、ＥＬＯ（Epitaxial Lateral Over
growth)）法による従来のＳＯＩ技術を示す（Lateral E
pitaxial Overgrowth of Silicon on SiO2 : D.D.Rathm
anet. al. : JOURNAL OF ELECTRO-CHEMICAL SOCIETY SO
LID-STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY、1982年10月号、23
03頁）。まず、半導体基板２の上面にシリコン酸化膜４
を成長させる。次に、フォトレジストを用いてシリコン
酸化膜４をエッチングし、シードウインドウ６を開ける
（図６Ａ参照）。さらに、このシードウインドウ６から
縦方向へ、シリコンの選択エピタキシャル成長を行い
う。これに引続いて、横方向のエピタキシャル成長を行
い、シリコン酸化膜４の上にエピタキシャル層８を形成
する（図６Ｂ参照）。このようにすれば、エピタキシャ
ル層８とシリコン基板２とのＰＮ接合面がシードウイン
ドウ６の大きさまで小さくできる。したがって、ＰＮ接
合容量を小さくすることができ、素子動作の高速化を図
ることができる。
growth)）法による従来のＳＯＩ技術を示す（Lateral E
pitaxial Overgrowth of Silicon on SiO2 : D.D.Rathm
anet. al. : JOURNAL OF ELECTRO-CHEMICAL SOCIETY SO
LID-STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY、1982年10月号、23
03頁）。まず、半導体基板２の上面にシリコン酸化膜４
を成長させる。次に、フォトレジストを用いてシリコン
酸化膜４をエッチングし、シードウインドウ６を開ける
（図６Ａ参照）。さらに、このシードウインドウ６から
縦方向へ、シリコンの選択エピタキシャル成長を行い
う。これに引続いて、横方向のエピタキシャル成長を行
い、シリコン酸化膜４の上にエピタキシャル層８を形成
する（図６Ｂ参照）。このようにすれば、エピタキシャ
ル層８とシリコン基板２とのＰＮ接合面がシードウイン
ドウ６の大きさまで小さくできる。したがって、ＰＮ接
合容量を小さくすることができ、素子動作の高速化を図
ることができる。
【０００５】また、ＳＥＮＴＡＸＹ法と呼ばれる方法も
ある（米原隆大他、新しいSOI-Selective Nucleation E
pitaxy、1987年(秋季)第48回応用物理学会学術講演予稿
集、19pーQー15、583頁）。これは、シリコン酸化膜等の
絶縁層に結晶成長のシリコン核を人工的に複数形成し
て、それぞれの核よりエピタキシャル成長を行う方法で
ある。核として、微小面積のシリコン窒化膜を形成して
用いる方法や、ＦＩＢ(Focused Ion Beam)法によって核
形成を行う方法等が検討されている。この方法によれ
ば、エピタキシャル層とシリコン基板とを酸化膜によっ
て絶縁することができ、上記のような接合容量の問題を
解決することができる。
ある（米原隆大他、新しいSOI-Selective Nucleation E
pitaxy、1987年(秋季)第48回応用物理学会学術講演予稿
集、19pーQー15、583頁）。これは、シリコン酸化膜等の
絶縁層に結晶成長のシリコン核を人工的に複数形成し
て、それぞれの核よりエピタキシャル成長を行う方法で
ある。核として、微小面積のシリコン窒化膜を形成して
用いる方法や、ＦＩＢ(Focused Ion Beam)法によって核
形成を行う方法等が検討されている。この方法によれ
ば、エピタキシャル層とシリコン基板とを酸化膜によっ
て絶縁することができ、上記のような接合容量の問題を
解決することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のＳＯＩ技術には、次のような問題があっ
た。
ような従来のＳＯＩ技術には、次のような問題があっ
た。
【０００７】図６に示すＥＬＯ法においては、接合部が
小さくなっているとは言うものの、完全に接合部がなく
なっている訳ではない。したがって、さらなる素子の高
速化が阻まれていた。
小さくなっているとは言うものの、完全に接合部がなく
なっている訳ではない。したがって、さらなる素子の高
速化が阻まれていた。
【０００８】一方、ＳＥＮＴＡＸＹ法によれば、エピタ
キシャル層とシリコン基板が絶縁されたものを得ること
ができ、上記のような問題はない。しかしながら、ＳＥ
ＮＴＡＸＹ法によれば、複数設けられたそれぞれの核よ
り成長するエピタキシャル層の面方位が異なっていた。
エピタキシャル層の面方位が異なると、酸化レート等の
特性が異なることとなって、所望の特性を有する素子を
均一に形成できないという問題を生じていた。
キシャル層とシリコン基板が絶縁されたものを得ること
ができ、上記のような問題はない。しかしながら、ＳＥ
ＮＴＡＸＹ法によれば、複数設けられたそれぞれの核よ
り成長するエピタキシャル層の面方位が異なっていた。
エピタキシャル層の面方位が異なると、酸化レート等の
特性が異なることとなって、所望の特性を有する素子を
均一に形成できないという問題を生じていた。
【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決し
て、絶縁層によって基板と絶縁されているとともに、面
方位が一様なシリコン成長層を有する半導体装置を提供
することを目的とする。
て、絶縁層によって基板と絶縁されているとともに、面
方位が一様なシリコン成長層を有する半導体装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の半導体装置の
製造方法は、シリコン基板の上に酸化絶縁層を形成する
絶縁層形成ステップ、酸化絶縁層に種結晶成長用の開口
を設ける開口形成ステップ、酸化絶縁層をマスクとし
て、前記開口から炭化シリコン種結晶層が突出するまで
結晶成長を行う種結晶成長ステップ、炭化シリコン種結
晶層をバリアとして酸化を行い、前記開口下部のシリコ
ン基板を酸化して炭化シリコン種結晶層とシリコン基板
の接続を断つ選択酸化ステップ、炭化シリコン種結晶層
に基づいて炭化シリコン成長層を結晶成長させる炭化シ
リコン成長ステップ、炭化シリコン成長層に半導体素子
を形成する素子形成ステップ、を備えたことを特徴とし
ている。
製造方法は、シリコン基板の上に酸化絶縁層を形成する
絶縁層形成ステップ、酸化絶縁層に種結晶成長用の開口
を設ける開口形成ステップ、酸化絶縁層をマスクとし
て、前記開口から炭化シリコン種結晶層が突出するまで
結晶成長を行う種結晶成長ステップ、炭化シリコン種結
晶層をバリアとして酸化を行い、前記開口下部のシリコ
ン基板を酸化して炭化シリコン種結晶層とシリコン基板
の接続を断つ選択酸化ステップ、炭化シリコン種結晶層
に基づいて炭化シリコン成長層を結晶成長させる炭化シ
リコン成長ステップ、炭化シリコン成長層に半導体素子
を形成する素子形成ステップ、を備えたことを特徴とし
ている。
【００１１】請求項２の半導体装置の製造方法は、開口
形成ステップの後、種結晶成長ステップの前に、開口側
壁の酸化絶縁層に薄いポリシリコン膜または窒化シリコ
ン膜を形成するステップを有することを特徴としてい
る。
形成ステップの後、種結晶成長ステップの前に、開口側
壁の酸化絶縁層に薄いポリシリコン膜または窒化シリコ
ン膜を形成するステップを有することを特徴としてい
る。
【００１２】請求項３の半導体装置の製造方法は、半導
体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁層形
成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返して
行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン成長
層を所定層得ることを特徴としている。
体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁層形
成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返して
行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン成長
層を所定層得ることを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１の製造方法では、種結晶成長ステップ
において、酸化絶縁層の開口から炭化シリコン種結晶層
が突出するまで結晶成長を行う。これにより、突出した
各炭化シリコン種結晶層は、同じ面方位を有するものと
なる。
において、酸化絶縁層の開口から炭化シリコン種結晶層
が突出するまで結晶成長を行う。これにより、突出した
各炭化シリコン種結晶層は、同じ面方位を有するものと
なる。
【００１４】次に、酸化ステップにおいて、この炭化シ
リコン種結晶層をバリアとして酸化を行い、前記開口下
部のシリコン基板を酸化して炭化シリコン種結晶層とシ
リコン基板の接続を断つようにしている。したがって、
シリコン基板上の酸化絶縁層の上に、同じ面方位を有す
る炭化シリコン種結晶層が形成される。これを成長させ
れば、シリコン基板とは絶縁され、均一な面方位を有す
る炭化シリコン成長層を得ることができる。
リコン種結晶層をバリアとして酸化を行い、前記開口下
部のシリコン基板を酸化して炭化シリコン種結晶層とシ
リコン基板の接続を断つようにしている。したがって、
シリコン基板上の酸化絶縁層の上に、同じ面方位を有す
る炭化シリコン種結晶層が形成される。これを成長させ
れば、シリコン基板とは絶縁され、均一な面方位を有す
る炭化シリコン成長層を得ることができる。
【００１５】請求項２の製造方法においては、第２ステ
ップの後第３ステップの前に、開口側壁の酸化絶縁層に
薄いポリシリコン膜または窒化シリコン膜を形成するよ
うにしている。したがって、結晶成長の際に、開口側壁
に生じる結晶欠陥を抑えることができる。
ップの後第３ステップの前に、開口側壁の酸化絶縁層に
薄いポリシリコン膜または窒化シリコン膜を形成するよ
うにしている。したがって、結晶成長の際に、開口側壁
に生じる結晶欠陥を抑えることができる。
【００１６】請求項３の半導体の製造方法においては、
半導体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁
層形成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返
して行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン
成長層を所定層得るようにしている。したがって、３次
元構造の半導体装置を得ることができる。
半導体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁
層形成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返
して行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン
成長層を所定層得るようにしている。したがって、３次
元構造の半導体装置を得ることができる。
【００１７】
【実施例】この発明の一実施例による半導体装置の製造
方法を、図１に示す。まず、シリコン基板２を酸素気流
中に置いて高温とし、表面を熱酸化する。これにより、
図１Ａに示すように、シリコン基板２の上部表面に酸化
絶縁層であるシリコン酸化層４(SiO2)が形成される。こ
のシリコン酸化層４は、薄く形成することが好ましい。
例えば、30〜300nm程度の厚さとする。次に、第１図Ｂ
に示すように、シリコン酸化層４の上にフォトレジスト
10を塗布する。フォトレジスト10の上にマスクを置いて
紫外線露光した後、現像して、図１Ｃのように開口部12
を形成する。この状態において、フォトレジスト10をマ
スクとして、シリコン酸化層４のエッチングを行う。次
に、硫酸と過酸化水素の混合液により、フォトレジスト
層10を除去する。これにより、図１Ｄに示すように、種
結晶成長用の開口14が形成される。この開口14の巾は、
２μm以下とする。
方法を、図１に示す。まず、シリコン基板２を酸素気流
中に置いて高温とし、表面を熱酸化する。これにより、
図１Ａに示すように、シリコン基板２の上部表面に酸化
絶縁層であるシリコン酸化層４(SiO2)が形成される。こ
のシリコン酸化層４は、薄く形成することが好ましい。
例えば、30〜300nm程度の厚さとする。次に、第１図Ｂ
に示すように、シリコン酸化層４の上にフォトレジスト
10を塗布する。フォトレジスト10の上にマスクを置いて
紫外線露光した後、現像して、図１Ｃのように開口部12
を形成する。この状態において、フォトレジスト10をマ
スクとして、シリコン酸化層４のエッチングを行う。次
に、硫酸と過酸化水素の混合液により、フォトレジスト
層10を除去する。これにより、図１Ｄに示すように、種
結晶成長用の開口14が形成される。この開口14の巾は、
２μm以下とする。
【００１８】図１Ｄの状態で、開口14において露出して
いるシリコン基板２の表面を炭化する。これは、次のス
テップにおいて炭化シリコン層を成長させる際に、シリ
コン基板２と種結晶層16(3C-SiC)との間の格子不整合を
減らすためである。すなわち、シリコン基板２の表面を
炭化して、バッファ層とするためである。
いるシリコン基板２の表面を炭化する。これは、次のス
テップにおいて炭化シリコン層を成長させる際に、シリ
コン基板２と種結晶層16(3C-SiC)との間の格子不整合を
減らすためである。すなわち、シリコン基板２の表面を
炭化して、バッファ層とするためである。
【００１９】次に、開口14に選択的に炭化シリコン単結
晶のエピタキシャル成長を行い、図１Ｅのように種結晶
層16を形成する。この際のエピタキシャル成長において
は、横方向への成長を抑えるように制御する。縦方向に
は１〜４μm程度の成長を行い、横方向には１μm以下の
成長とする。
晶のエピタキシャル成長を行い、図１Ｅのように種結晶
層16を形成する。この際のエピタキシャル成長において
は、横方向への成長を抑えるように制御する。縦方向に
は１〜４μm程度の成長を行い、横方向には１μm以下の
成長とする。
【００２０】種結晶層16の成長の際に、シリコン酸化層
４との界面において、積層欠陥が生じるおそれがある。
したがって、上記のように、シリコン酸化層４を薄く形
成して界面面積を小さくすることにより、積層欠陥を防
ぐことができる。また、エピタキシャル成長はできるだ
け低温で行う方が好ましい。例えば、1100℃〜1200℃度
の範囲内ぐらいが妥当である。このように、低温でエピ
タキシャル成長を行うことにより、積層欠陥を抑制する
ことができるからである。さらに、（１００）のシリコ
ン基板に、［１００］方向に矩形パターンでシリコン酸
化層４を形成すれば、積層欠陥が抑制できる。また、成
長を行う前に、シリコン酸化層４（開口14）の側壁に、
薄いポリシリコンや窒化シリコン膜を付け、格子整合性
を良くすれば、さらに結晶欠陥を抑えることができる。
上記のようにして形成した種結晶層16のそれぞれは、同
じ面方位を有する。
４との界面において、積層欠陥が生じるおそれがある。
したがって、上記のように、シリコン酸化層４を薄く形
成して界面面積を小さくすることにより、積層欠陥を防
ぐことができる。また、エピタキシャル成長はできるだ
け低温で行う方が好ましい。例えば、1100℃〜1200℃度
の範囲内ぐらいが妥当である。このように、低温でエピ
タキシャル成長を行うことにより、積層欠陥を抑制する
ことができるからである。さらに、（１００）のシリコ
ン基板に、［１００］方向に矩形パターンでシリコン酸
化層４を形成すれば、積層欠陥が抑制できる。また、成
長を行う前に、シリコン酸化層４（開口14）の側壁に、
薄いポリシリコンや窒化シリコン膜を付け、格子整合性
を良くすれば、さらに結晶欠陥を抑えることができる。
上記のようにして形成した種結晶層16のそれぞれは、同
じ面方位を有する。
【００２１】次に、酸化処理を行う。これにより、シリ
コン酸化層４、シリコン基板２が酸化され、フィールド
酸化層20を形成する。フィールド酸化層20は、その端部
において横方向にも成長する（バーズビーク現象）。し
たがって、酸化処理により、図２Ａに示すように、開口
14の下部においてシリコン酸化層４が互いに接続する。
コン酸化層４、シリコン基板２が酸化され、フィールド
酸化層20を形成する。フィールド酸化層20は、その端部
において横方向にも成長する（バーズビーク現象）。し
たがって、酸化処理により、図２Ａに示すように、開口
14の下部においてシリコン酸化層４が互いに接続する。
【００２２】なお、炭化シリコンである種結晶層16の酸
化レートは、シリコン酸化層４、シリコン基板２に比べ
て十分に遅い。したがって、表面に薄い酸化層18が形成
されるだけで、大部分は炭化シリコンのままで残る。
化レートは、シリコン酸化層４、シリコン基板２に比べ
て十分に遅い。したがって、表面に薄い酸化層18が形成
されるだけで、大部分は炭化シリコンのままで残る。
【００２３】また、上記の酸化処理を行う際に、シリコ
ン酸化層４を除去してから酸化を行うようにしてもよ
い。
ン酸化層４を除去してから酸化を行うようにしてもよ
い。
【００２４】次に、弱いふっ化水素(Buffered HF)等に
よるエッチングを行い、種結晶層16表面の酸化シリコン
層18を除去する（図２Ｂ参照）。その後、炭化シリコン
の種結晶層16を種結晶として、エピタキシャル成長を行
う。この際のエピタキシャル成長においては、横方向へ
の成長が大きくなるように制御を行う。成長を続ける
と、各種結晶層16から成長した層が互いに接続する。こ
のようにして得られるのが、図２Ｃの構造である。
よるエッチングを行い、種結晶層16表面の酸化シリコン
層18を除去する（図２Ｂ参照）。その後、炭化シリコン
の種結晶層16を種結晶として、エピタキシャル成長を行
う。この際のエピタキシャル成長においては、横方向へ
の成長が大きくなるように制御を行う。成長を続ける
と、各種結晶層16から成長した層が互いに接続する。こ
のようにして得られるのが、図２Ｃの構造である。
【００２５】炭化シリコン成長層であるエピタキシャル
成長層22は、フィールド酸化層20によって、シリコン基
板２と絶縁されている。したがって、シリコン基板２と
の間でＰＮ接合による静電容量を生じることがない。す
なわち、各エピタキシャル成長層22に素子（トランジス
タ、ＦＥＴ等）を形成すれば、静電容量による低速化を
招かず、高速素子を得ることができる。さらに、ＰＮ接
合による静電容量がないので、高周波特性が良く、ラッ
チアップ特性を向上させることができる。
成長層22は、フィールド酸化層20によって、シリコン基
板２と絶縁されている。したがって、シリコン基板２と
の間でＰＮ接合による静電容量を生じることがない。す
なわち、各エピタキシャル成長層22に素子（トランジス
タ、ＦＥＴ等）を形成すれば、静電容量による低速化を
招かず、高速素子を得ることができる。さらに、ＰＮ接
合による静電容量がないので、高周波特性が良く、ラッ
チアップ特性を向上させることができる。
【００２６】また、各種結晶層16の面方位は一様であ
る。このため、エピタキシャル成長層22の面方位も一様
となる。したがって、酸化レート等が一様となり、エピ
タキシャル成長層22に素子を形成する際に、素子の特性
の制御が容易である。
る。このため、エピタキシャル成長層22の面方位も一様
となる。したがって、酸化レート等が一様となり、エピ
タキシャル成長層22に素子を形成する際に、素子の特性
の制御が容易である。
【００２７】なお、開口14の形状は、必要とするエピタ
キシャル成長層22に応じて、適宜選択すればよい。例え
ば、図３に示すように穴としてもよく、図４に示すよう
に格子状のものとしてもよい。但し、シリコン酸化層４
のパターニング方向を＜１００＞とすれば、欠陥の発生
を抑制することができるので、この点を考慮すればなお
良い。
キシャル成長層22に応じて、適宜選択すればよい。例え
ば、図３に示すように穴としてもよく、図４に示すよう
に格子状のものとしてもよい。但し、シリコン酸化層４
のパターニング方向を＜１００＞とすれば、欠陥の発生
を抑制することができるので、この点を考慮すればなお
良い。
【００２８】さらに、図２Ｃのエピタキシャル成長層22
に素子を形成した後、その上にさらに、図１、図２のス
テップを行えば、３次元構造の集積回路を形成すること
ができる。
に素子を形成した後、その上にさらに、図１、図２のス
テップを行えば、３次元構造の集積回路を形成すること
ができる。
【００２９】このようにして得られた集積回路の一例
を、図５に示す。エピタキシャル成長層22aの上にフィ
ールド酸化層20bが設けられ、さらにその上にエピタキ
シャル成長層22bが設けられている。したがって、集積
度の高い集積回路を得ることができる。なお、エピタキ
シャル成長層22aに形成された素子から外部に電極を取
り出す場合には、図に示すように、開口部を設けポリシ
リコン24等によって電極26と接続すればよい。
を、図５に示す。エピタキシャル成長層22aの上にフィ
ールド酸化層20bが設けられ、さらにその上にエピタキ
シャル成長層22bが設けられている。したがって、集積
度の高い集積回路を得ることができる。なお、エピタキ
シャル成長層22aに形成された素子から外部に電極を取
り出す場合には、図に示すように、開口部を設けポリシ
リコン24等によって電極26と接続すればよい。
【００３０】図５においては、エピタキシャル層が２層
設けられているが、同様にして、３層以上形成しても良
い。
設けられているが、同様にして、３層以上形成しても良
い。
【００３１】
【発明の効果】請求項１の半導体装置の製造方法におい
ては、酸化絶縁層の開口から炭化シリコン種結晶層が突
出するまで結晶成長を行って、同じ面方位を有する炭化
シリコン種結晶層を得ている。さらに、全面を酸化し、
前記開口下部のシリコン基板を酸化して炭化シリコン種
結晶層とシリコン基板の接続を断つようにしている。そ
の後、炭化シリコン種結晶層から炭化シリコン成長層を
成長させるようにしている。したがって、シリコン基板
とは絶縁され、均一な面方位を有する炭化シリコン成長
層を得ることができる。すなわち、シリコン基板とＰＮ
接合を持たない炭化シリコン成長層を形成することがで
き、高速な素子を有する半導体装置を得ることができ
る。また、面方位が一様であるため、素子形成時におけ
る制御が容易である。
ては、酸化絶縁層の開口から炭化シリコン種結晶層が突
出するまで結晶成長を行って、同じ面方位を有する炭化
シリコン種結晶層を得ている。さらに、全面を酸化し、
前記開口下部のシリコン基板を酸化して炭化シリコン種
結晶層とシリコン基板の接続を断つようにしている。そ
の後、炭化シリコン種結晶層から炭化シリコン成長層を
成長させるようにしている。したがって、シリコン基板
とは絶縁され、均一な面方位を有する炭化シリコン成長
層を得ることができる。すなわち、シリコン基板とＰＮ
接合を持たない炭化シリコン成長層を形成することがで
き、高速な素子を有する半導体装置を得ることができ
る。また、面方位が一様であるため、素子形成時におけ
る制御が容易である。
【００３２】請求項２の製造方法においては、開口形成
ステップの後、種結晶成長ステップの前に、開口側壁の
酸化絶縁層に薄いポリシリコン膜または窒化シリコン膜
を形成するようにしている。したがって、結晶成長の際
に、開口側壁に生じる結晶欠陥を抑えることができる。
ステップの後、種結晶成長ステップの前に、開口側壁の
酸化絶縁層に薄いポリシリコン膜または窒化シリコン膜
を形成するようにしている。したがって、結晶成長の際
に、開口側壁に生じる結晶欠陥を抑えることができる。
【００３３】請求項３の半導体の製造方法においては、
半導体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁
層形成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返
して行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン
成長層を所定層得るようにしている。したがって、３次
元構造として、集積度の高い半導体装置を得ることがで
きる。
半導体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁
層形成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返
して行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン
成長層を所定層得るようにしている。したがって、３次
元構造として、集積度の高い半導体装置を得ることがで
きる。
【図１】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を示す図である。
法を示す図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を示す図である。
法を示す図である。
【図３】酸化絶縁層４に設ける開口14の一例を示す図で
ある。
ある。
【図４】酸化絶縁層４に設ける開口14の他の例を示す図
である。
である。
【図５】この発明の製造方法により３次元構造に形成し
た半導体装置を示す図である。
た半導体装置を示す図である。
【図６】従来のＥＬＯ（Epitaxial Lateral Overgrowt
h)）法によるＳＯＩ(Semiconductor on Insulator)技術
を示す図である。
h)）法によるＳＯＩ(Semiconductor on Insulator)技術
を示す図である。
２・・・シリコン基板
４・・・シリコン酸化膜
14・・・開口
16・・・炭化シリコン種結晶層
20・・・フィールド酸化層
22・・・エピタキシャル成長層
Claims (3)
- 【請求項１】シリコン基板の上に酸化絶縁層を形成する
絶縁層形成ステップ、 酸化絶縁層に種結晶成長用の開口を設ける開口形成ステ
ップ、 酸化絶縁層をマスクとして、前記開口から炭化シリコン
種結晶層が突出するまで結晶成長を行う種結晶成長ステ
ップ、 炭化シリコン種結晶層をバリアとして酸化を行い、前記
開口下部のシリコン基板を酸化して炭化シリコン種結晶
層とシリコン基板の接続を断つ選択酸化ステップ、 炭化シリコン種結晶層に基づいて炭化シリコン成長層を
結晶成長させる炭化シリコン成長ステップ、 炭化シリコン成長層に半導体素子を形成する素子形成ス
テップ、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】請求項１の製造方法において、 開口形成ステップの後、種結晶成長ステップの前に、開
口側壁の酸化絶縁層に薄いポリシリコン膜または窒化シ
リコン膜を形成するステップを有することを特徴とする
製造方法。 - 【請求項３】請求項１の製造方法において、 半導体素子を形成した炭化シリコン成長層の上に、絶縁
層形成ステップから素子形成ステップを所定回数繰り返
して行い、酸化絶縁層によって分離された炭化シリコン
成長層を所定層得ることを特徴とする製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186280A JP2785918B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法 |
| US07/788,397 US5296086A (en) | 1991-07-25 | 1991-11-06 | Method for manufacturing semiconductor device having grown layer on insulating layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186280A JP2785918B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529217A true JPH0529217A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2785918B2 JP2785918B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=16185543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186280A Expired - Fee Related JP2785918B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5296086A (ja) |
| JP (1) | JP2785918B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9362368B2 (en) | 2014-10-31 | 2016-06-07 | Seiko Epson Corporation | Substrate with silicon carbide film, method for producing substrate with silicon carbide film, and semiconductor device |
| US9536954B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-01-03 | Seiko Epson Corporation | Substrate with silicon carbide film, semiconductor device, and method for producing substrate with silicon carbide film |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3058954B2 (ja) * | 1991-09-24 | 2000-07-04 | ローム株式会社 | 絶縁層の上に成長層を有する半導体装置の製造方法 |
| JPH05121317A (ja) * | 1991-10-24 | 1993-05-18 | Rohm Co Ltd | Ｓｏｉ構造形成方法 |
| US5635411A (en) * | 1991-11-12 | 1997-06-03 | Rohm Co., Ltd. | Method of making semiconductor apparatus |
| KR0176202B1 (ko) * | 1996-04-09 | 1999-04-15 | 김광호 | 에스.오.아이형 트랜지스터 및 그 제조방법 |
| KR100248507B1 (ko) * | 1997-09-04 | 2000-03-15 | 윤종용 | 소이 트랜지스터 및 그의 제조 방법 |
| JP3308245B2 (ja) * | 1999-08-12 | 2002-07-29 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
| US8058092B2 (en) * | 2007-09-28 | 2011-11-15 | Stion Corporation | Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application |
| JP5585268B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2014-09-10 | セイコーエプソン株式会社 | 単結晶炭化珪素膜付き基材及び単結晶炭化珪素膜の製造方法並びに単結晶炭化珪素膜付き基材の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3425879A (en) * | 1965-10-24 | 1969-02-04 | Texas Instruments Inc | Method of making shaped epitaxial deposits |
| US3571919A (en) * | 1968-09-25 | 1971-03-23 | Texas Instruments Inc | Semiconductor device fabrication |
| GB1548520A (en) * | 1976-08-27 | 1979-07-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of manufacturing a semiconductor device |
| WO1982002726A1 (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-19 | Electric Co Western | Growth of structures based on group iv semiconductor materials |
| US4670088A (en) * | 1982-03-18 | 1987-06-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Lateral epitaxial growth by seeded solidification |
| US4891092A (en) * | 1986-01-13 | 1990-01-02 | General Electric Company | Method for making a silicon-on-insulator substrate |
| JPH02172894A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-04 | Nec Corp | 半導体の選択的結晶成長方法 |
| JPH02288235A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-28 | Fujitsu Ltd | 半導設装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3186280A patent/JP2785918B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-06 US US07/788,397 patent/US5296086A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9362368B2 (en) | 2014-10-31 | 2016-06-07 | Seiko Epson Corporation | Substrate with silicon carbide film, method for producing substrate with silicon carbide film, and semiconductor device |
| US9536954B2 (en) | 2014-10-31 | 2017-01-03 | Seiko Epson Corporation | Substrate with silicon carbide film, semiconductor device, and method for producing substrate with silicon carbide film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2785918B2 (ja) | 1998-08-13 |
| US5296086A (en) | 1994-03-22 |
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