JPH09266170A

JPH09266170A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH09266170A
Application number: JP7549796A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Tsuchiya; 達男土屋
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁膜上の非晶質シリコン膜の横方向固相エ
ピタキシャル成長の長さを長くし、より多くの半導体素
子の形成が可能な大面積のＳＯＩ構造を製造する方法を
提供すること。【解決手段】単結晶シリコン基板１の絶縁膜形成領域
３の表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝４を形成する
工程と、絶縁膜形成領域３に選択的に絶縁膜５を形成す
る工程と、非晶質シリコン膜６を形成する工程と、この
非晶質シリコン膜６を熱処理により単結晶化し単結晶シ
リコン膜９を形成する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置の製造
方法に関し、とくに非晶質シリコン膜の横方向固相エピ
タキシャル成長法を用いたＳＯＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ−Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を有する半
導体装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコン酸化膜などの絶縁膜上に
単結晶シリコン膜を形成するＳＯＩ構造の形成方法とし
て、横方向固相エピタキシャル成長法がある。この従来
技術の非晶質シリコン膜の横方向固相エピタキシャル成
長法によるＳＯＩ構造の単結晶シリコン膜の形成方法
を、図７を用いて説明する。図７は従来技術のＳＯＩ構
造を示す断面図である。

【０００３】図７に示すように、単結晶シリコン基板１
に選択酸化（ＬＯＣＯＳ）法を用いてシリコン酸化膜か
らなる素子分離膜２を形成する。つぎに、単結晶シリコ
ン基板１を熱酸化処理して、シリコン酸化膜からなる絶
縁膜５を形成する。

【０００４】つぎに、この絶縁膜５の一部領域をホトエ
ッチング処理することにより、単結晶シリコン基板１の
一部領域が露出するように開口する。

【０００５】その後、減圧化学的気相成長装置に単結晶
シリコン基板１を導入し、反応ガスとして塩素と水素と
の混合ガスを用いて、温度５５０℃〜６００℃で、単結
晶シリコン基板１の表面に形成された自然酸化膜を除去
する。

【０００６】その後、同一装置内において単結晶シリコ
ン基板１の表面の自然酸化膜を除去した同じ温度で、反
応ガスとしてモノシランを用いた化学的気相成長法によ
り、非晶質シリコン膜６を形成する。

【０００７】つぎに非晶質シリコン膜６の形成温度以下
の温度、たとえば温度５３０℃の窒素雰囲気で、１２時
間の熱処理を行なう。この熱処理により、まず単結晶シ
リコン基板１から垂直方向固相エピタキシャル成長７が
始まり、続いて横方向固相エピタキシャル成長８が起こ
り、非晶質シリコン膜６は単結晶シリコン膜９に変換す
る。

【０００８】なお、非晶質シリコン膜６の単結晶シリコ
ン膜９への変換は、非晶質シリコン膜６の多結晶化によ
り単結晶成長ができなくなるまで進行する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図７を用いて説明した製造方法では、横方向固相エピタ
キシャル成長の長さは最大５μｍ程度と短く、大面積の
ＳＯＩ構造の形成ができない問題点がある。なお横方向
固相エピタキシャル成長の長さは、非晶質シリコン膜６
の多結晶化によって制限される。

【００１０】さらに固相エピタキシャル成長は、横方向
固相エピタキシャル成長より垂直方向固相エピタキシャ
ル成長が優先的に生じ、単結晶成長の大部分が垂直方向
固相エピタキシャル成長に費やされるため、横方向固相
エピタキシャル成長の長さは制限され、短くなる。

【００１１】この発明の目的は、先述の課題を除去し、
非晶質シリコン膜の横方向固相エピタキシャル成長の長
さを長くし、より多くの半導体素子の形成が可能な大面
積のＳＯＩ構造を製造する方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明では、上記の目
的を達成するために、つぎに記載のような半導体装置の
製造方法を採用する。

【００１３】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の表面領域をエッチン
グし絶縁膜形成溝を形成する工程と、絶縁膜形成領域に
選択的に絶縁膜を形成する工程と、非晶質シリコン膜を
形成する工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理するこ
とにより単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程と
を有することを特徴とする。

【００１４】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の表面領域をエッチン
グし絶縁膜形成溝を形成する工程と、単結晶シリコン基
板上の全面に絶縁膜を形成し、さらにホトエッチング処
理により絶縁膜形成領域に選択的に絶縁膜を形成する工
程と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、この非晶質
シリコン膜を熱処理することにより単結晶化し単結晶シ
リコン膜を形成する工程とを有することを特徴とする。

【００１５】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の表面領域をエッチン
グし絶縁膜形成溝を形成する工程と、単結晶シリコン基
板上の全面に絶縁膜を形成し、さらにホトエッチング処
理により絶縁膜形成領域に選択的に絶縁膜を形成する工
程と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、この非晶質
シリコン膜を熱処理することにより単結晶化し単結晶シ
リコン膜を形成する工程とを有し、絶縁膜形成溝の深さ
は絶縁膜の膜厚とほぼ同じであることを特徴とする。

【００１６】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の表面領域をエッチン
グし絶縁膜形成溝を形成する工程と、単結晶シリコン基
板を酸化処理し、さらにホトエッチング処理により絶縁
膜形成領域に選択的にシリコン酸化膜を形成する工程
と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、この非晶質シ
リコン膜を熱処理することにより単結晶化し単結晶シリ
コン膜を形成する工程とを有することを特徴とする。

【００１７】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板上にパッドシリコン酸化膜を形成し、パ
ッドシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程
と、絶縁膜形成領域と素子分離領域とのシリコン窒化膜
とパッドシリコン酸化膜とを除去する工程と、ホトエッ
チング処理により単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域
の表面領域を選択的にエッチングし絶縁膜形成溝を形成
する工程と、単結晶シリコン基板を酸化処理し、さらに
シリコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去し、素
子分離領域と絶縁膜形成領域とにシリコン酸化膜を形成
する工程と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、この
非晶質シリコン膜を熱処理することにより単結晶化し単
結晶シリコン膜を形成する工程とを有することを特徴と
する。

【００１８】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板上にパッドシリコン酸化膜を形成し、パ
ッドシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程
と、絶縁膜形成領域のシリコン窒化膜とパッドシリコン
酸化膜とを除去する工程と、単結晶シリコン基板の絶縁
膜形成領域の表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝を形
成する工程と、単結晶シリコン基板を酸化処理し、さら
にシリコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去し、
絶縁膜形成領域にシリコン酸化膜を形成する工程と、非
晶質シリコン膜を形成する工程と、この非晶質シリコン
膜を熱処理することにより単結晶化し単結晶シリコン膜
を形成する工程とを有し、絶縁膜形成溝の深さはシリコ
ン酸化膜の膜厚のほぼ５５％であることを特徴とする。

【００１９】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板上にパッドシリコン酸化膜を形成し、パ
ッドシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程
と、絶縁膜形成領域と素子分離領域とのシリコン窒化膜
とパッドシリコン酸化膜とを除去する工程と、単結晶シ
リコン基板を酸化処理し、さらにシリコン窒化膜とパッ
ドシリコン酸化膜とを除去し、素子分離領域と絶縁膜形
成領域とにシリコン酸化膜を形成する工程と、ホトエッ
チング処理により絶縁膜形成領域のシリコン酸化膜の一
部をエッチングする工程と、非晶質シリコン膜を形成す
る工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理することによ
り単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有す
ることを特徴とする。

【００２０】この発明の半導体装置の製造方法は、単結
晶シリコン基板上にパッドシリコン酸化膜を形成し、こ
のパッドシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する
工程と、絶縁膜形成領域と素子分離領域とのシリコン窒
化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去する工程と、単結
晶シリコン基板を酸化処理し、さらにシリコン窒化膜と
パッドシリコン酸化膜とを除去し、素子分離領域と絶縁
膜形成領域とにシリコン酸化膜を形成する工程と、ホト
エッチング処理により絶縁膜形成領域のシリコン酸化膜
の上面が単結晶シリコン基板の上面と同じになるまでエ
ッチングする工程と、非晶質シリコン膜を形成する工程
と、この非晶質シリコン膜を熱処理することにより単結
晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有すること
を特徴とする。

【００２１】この発明における半導体装置の製造方法
は、単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域に絶縁膜形成
溝を設け、この絶縁膜形成溝に絶縁膜を形成し、この絶
縁膜上に非晶質シリコン膜の横方向固相エピタキシャル
成長法により単結晶シリコン膜を形成する。このことに
よって、単結晶シリコン基板の上面と絶縁膜の上面との
段差が小さくなる。この結果、垂直方向固相エピタキシ
ャル成長が少なくなり、この分、絶縁膜上の非晶質シリ
コン膜の横方向固相エピタキシャル成長の長さを長くで
き、大面積のＳＯＩ構造を製造することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて、この発明の半
導体装置の製造方法を実施するための最良の形態におけ
る半導体装置の製造方法を説明する。まず図１から図６
の断面図を用いて、この発明の第１の実施の形態におけ
る半導体装置の製造方法を説明する。

【００２３】まずはじめに図１に示すように、酸化防止
膜を素子分離膜を形成しない領域に選択的に形成し酸化
処理を行う選択酸化（ＬＯＣＯＳ）法を用いて、シリコ
ン酸化膜からなる素子分離膜２を単結晶シリコン基板１
に形成する。

【００２４】つぎに図２に示すように、単結晶シリコン
基板１上に感光性樹脂（図示せず）を回転塗布法により
全面に形成し、所定のホトマスクを用いて露光、現像処
理を行い、絶縁膜形成領域３を開口するように感光性樹
脂をパターニングする。

【００２５】その後、感光性樹脂をエッチングマスクに
用いて、単結晶シリコン基板１を厚さ２５０ｎｍエッチ
ングして、絶縁膜形成溝４を形成する。

【００２６】この単結晶シリコン基板１のエッチング
は、反応性イオンエッチング装置を用いて、エッチング
ガスとして三フッ化窒素を用いて行う。その後、エッチ
ングマスクとして用いた感光性樹脂を除去する。

【００２７】つぎに図３に示すように、単結晶シリコン
基板１上に、温度４６０℃でモノシランと酸素との混合
ガスを反応ガスとする化学的気相成長法により、シリコ
ン酸化膜からなる絶縁膜５を厚さ３００ｎｍ形成する。

【００２８】なお、この絶縁膜５には、温度１０００℃
の水蒸気酸化雰囲気で単結晶シリコン基板１を熱酸化す
ることにより形成する厚さ３００ｎｍのシリコン酸化膜
を用いてもよい。

【００２９】つぎに図４に示すように、絶縁膜５上に感
光性樹脂（図示せず）を回転塗布法により全面に形成
し、所定のホトマスクを用いて露光、現像処理を行い、
絶縁膜形成領域３だけに感光性樹脂を残すように、感光
性樹脂をパターニングする。

【００３０】その後、このパターニングした感光性樹脂
をエッチングマスクに用いて、絶縁膜５をエッチングし
て、絶縁膜形成領域３に選択的に絶縁膜５を形成する。

【００３１】この絶縁膜５のエッチングは、絶縁膜５が
シリコン酸化膜の場合にはフッ酸系水溶液を用いて行な
う。

【００３２】つぎに図５に示すように、減圧化学的気相
成長装置に単結晶シリコン基板１を導入し、そして反応
ガスとして塩素と水素との混合ガスを用いて、温度５５
０℃〜６００℃にて、単結晶シリコン基板１の表面に形
成された自然酸化膜（図示せず）を除去する。

【００３３】この固相エピタキシャル成長処理を行なう
場合、単結晶シリコン基板１の表面にできる自然酸化膜
を除去することが必要になる。自然酸化膜が存在する
と、非晶質シリコン膜６と単結晶シリコン基板１との接
触状態が悪くなるため、固相エピタキシャル成長の進行
を阻害する。

【００３４】単結晶シリコン基板１の表面の自然酸化膜
を除去するには、上記の塩素と水素との混合ガスを用い
る方法のほかに、アルゴン（Ａｒ）スパッタ法や、水素
プラズマを用いるエッチング法がある。

【００３５】その後、同一装置内において、単結晶シリ
コン基板１の表面の自然酸化膜を除去した同じ温度また
は温度５５０℃〜６００℃で、反応ガスとしてモノシラ
ンを用いた化学的気相成長法により、非晶質シリコン膜
６を全面に形成する。

【００３６】つぎに図６に示すように、非晶質シリコン
膜６の形成温度以下の温度、たとえば温度５３０℃の窒
素雰囲気で、１２時間の熱処理を行なう。

【００３７】この熱処理により、まず非晶質シリコン膜
６と単結晶シリコン基板１との接触部から垂直方向固相
エピタキシャル成長７が始まり、続いて横方向固相エピ
タキシャル成長８が起こり非晶質シリコン膜６が単結晶
シリコン膜９に変換する。

【００３８】非晶質シリコン膜６の単結晶シリコン膜９
への変換は、非晶質シリコン膜６の多結晶化により横方
向固相エピタキシャル成長ができなくなるまで進行す
る。

【００３９】最後にホトエッチング処理によりＳＯＩ構
造の半導体素子を形成する領域以外の非晶質シリコン膜
６と単結晶シリコン膜９とを除去し、この後、ＳＯＩ構
造の半導体素子を形成する。

【００４０】この発明の実施形態の半導体装置の製造方
法は、従来技術の半導体装置の製造方法と比較して、単
結晶シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上面との段差が
小さくなる。このため、垂直方向固相エピタキシャル成
長７の長さが短くなり、この分、横方向固相エピタキシ
ャル成長８の長さを長くすることができる。

【００４１】したがって、この発明の第１の実施形態の
半導体装置の製造方法により、大面積のＳＯＩ構造を形
成することが可能になる。

【００４２】ＳＯＩ構造の半導体素子は、単結晶シリコ
ン膜９の領域に形成するため、大面積のＳＯＩ構造の形
成により、より多くのＳＯＩ構造の半導体素子を形成す
ることが可能になる。

【００４３】さらに、この発明の半導体装置の製造方法
により、単結晶シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上面
との段差が小さくなるため、ＳＯＩ構造を有する半導体
装置の平坦度が増大し、配線の断線防止と微細化とに効
果がある利点もある。

【００４４】単結晶シリコン基板１の上面と絶縁膜５の
上面との段差をなくすと、垂直方向固相エピタキシャル
成長７の長さがさらに短くなり、横方向固相エピタキシ
ャル成長８の長さを増大することができる。

【００４５】この単結晶シリコン基板１の上面と絶縁膜
５の上面との段差をなくすことが可能な実施形態におけ
る半導体装置の製造方法を、図８から図１０の断面図を
用いて説明する。

【００４６】図８に示すように、単結晶シリコン基板１
にＬＯＣＯＳ法を用いてシリコン酸化膜からなる素子分
離膜２を形成した後、ホトエッチング処理により、単結
晶シリコン基板１を２５０ｎｍエッチングし、絶縁膜形
成溝４を形成する。

【００４７】つぎに図９に示すように、単結晶シリコン
基板１上に、温度４６０℃でモノシランと酸素との混合
ガスを反応ガスとする化学的気相成長法によりシリコン
酸化膜からなる絶縁膜５を厚さ２５０ｎｍ形成する。

【００４８】なお、この絶縁膜５には、温度１０００℃
の水蒸気酸化雰囲気で単結晶シリコン基板１を熱酸化す
ることにより形成する厚さ２５０ｎｍのシリコン酸化膜
を用いてもよい。

【００４９】つぎに図１０に示すように、ホトエッチン
グ処理により、絶縁膜形成領域３以外の領域の絶縁膜５
を除去し、絶縁膜形成領域３に選択的にシリコン酸化膜
からなる絶縁膜５を形成する。

【００５０】絶縁膜形成溝４の深さは２５０ｎｍであ
り、絶縁膜５の厚さは２５０ｎｍであり、絶縁膜形成溝
４の深さと絶縁膜５の厚さとが同じであるため、単結晶
シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上面との段差はなく
なる。

【００５１】つぎに、この発明の第２の実施の形態にお
ける半導体装置の製造方法を図１１から図１４までの断
面図を用いて説明する。

【００５２】さきに説明した第１の実施の形態における
製造方法では、単結晶シリコン基板１に素子分離膜２を
形成した後に絶縁膜形成溝４を形成するが、この第２の
実施の形態は単結晶シリコン基板１に絶縁膜形成溝４を
形成した後に素子分離膜２と絶縁膜５とを形成すること
が、第１の実施の形態と第２の実施の形態とのおもな相
違点である。

【００５３】図１１に示すように、単結晶シリコン基板
１を温度１０００℃の窒素希釈酸素雰囲気で熱酸化する
ことにより、厚さ２０ｎｍのパッドシリコン酸化膜１１
を形成する。その後、このパッドシリコン酸化膜１１上
に温度７００℃でアンモニアとジクロルシランとの混合
ガスを反応ガスとする化学的気相成長法により、シリコ
ン窒化膜１２を厚さ１５０ｎｍ形成する。

【００５４】つぎに図１２に示すように、シリコン窒化
膜１２上に感光性樹脂（図示せず）を回転塗布法により
全面に形成し、所定のホトマスクを用いて露光、現像処
理を行い、素子分離領域１３と絶縁膜形成領域３とを開
口するように感光性樹脂をパターニングする。

【００５５】その後、このパターニングした感光性樹脂
をエッチングマスクに用いて、シリコン窒化膜１２をエ
ッチングする。

【００５６】このシリコン窒化膜１２のエッチングは、
反応性イオンエッチング装置を用いて、エッチングガス
として四フッ化炭素を用いて行う。その後、エッチング
マスクとして用いた感光性樹脂を除去する。

【００５７】つぎに図１３に示すように、感光性樹脂
（図示せず）を回転塗布法により全面に形成し、所定の
ホトマスクを用いて露光、現像処理を行い、絶縁膜形成
領域３を開口するように感光性樹脂をパターニングす
る。

【００５８】その後、感光性樹脂をエッチングマスクに
用いて、単結晶シリコン基板１を厚さ２５０ｎｍエッチ
ングして、絶縁膜形成溝４を形成する。

【００５９】この単結晶シリコン基板１のエッチング
は、反応性イオンエッチング装置を用いて、エッチング
ガスとして三フッ化窒素を用いて行う。その後、エッチ
ングマスクとして用いた感光性樹脂を除去する。

【００６０】つぎに図１４に示すように、温度１０００
℃の水蒸気酸化雰囲気で単結晶シリコン基板１を熱酸化
することにより、厚さ５００ｎｍのシリコン酸化膜から
なる素子分離膜２と絶縁膜５とを形成する。

【００６１】その後、シリコン窒化膜１２を温度１８０
℃のリン酸を用いてエッチング除去し、さらにパッドシ
リコン酸化膜１１をフッ酸系水溶液を使用してエッチン
グ除去する。

【００６２】つぎに図５に示すように、減圧化学的気相
成長装置に単結晶シリコン基板１を導入して、そして反
応ガスとして塩素と水素との混合ガスを用いて、温度５
５０℃〜６００℃で、単結晶シリコン基板１の表面に形
成された自然酸化膜（図示せず）を除去する。

【００６３】その後、同一装置内において単結晶シリコ
ン基板１の表面の自然酸化膜を除去した同じ温度で、反
応ガスとしてモノシランを用いた化学的気相成長法によ
り、非晶質シリコン膜６を全面に形成する。

【００６４】つぎに図６に示すように、非晶質シリコン
膜６の形成温度以下の温度、たとえば温度５３０℃の窒
素雰囲気で、１２時間の熱処理を行なう。

【００６５】この熱処理により、まず非晶質シリコン膜
６と単結晶シリコン基板１との接触部から垂直方向固相
エピタキシャル成長７が始まり、続いて横方向固相エピ
タキシャル成長８が起こり非晶質シリコン膜６が単結晶
シリコン膜９に変換する。

【００６６】非晶質シリコン膜６の単結晶シリコン膜９
への変換は、非晶質シリコン膜６の多結晶化により単結
晶成長ができなくなるまで進行する。

【００６７】この第２の実施の形態において、横方向固
相エピタキシャル成長８の長さを増大するために、単結
晶シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上面との段差をな
くす方法について説明する。

【００６８】単結晶シリコン基板１の熱酸化により形成
するシリコン酸化膜の上面は、もとの単結晶シリコン基
板１の上面の位置よりシリコン酸化膜の厚さのほぼ５５
％高くなる。このため、絶縁膜形成溝４の深さをシリコ
ン酸化膜の膜厚のほぼ５５％にすることにより、単結晶
シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上面との段差をなく
すことができる。

【００６９】なお第２の実施の形態では、単結晶シリコ
ン基板１の上部にはシリコン窒化膜１２があるため、こ
のシリコン窒化膜１２が酸化処理の障壁となり単結晶シ
リコン基板１上にはシリコン酸化膜は形成しないで絶縁
膜形成領域３だけにシリコン酸化膜が形成する。

【００７０】したがって第２の実施の形態の製造方法
は、第１の実施の形態の製造方法と比較して、単結晶シ
リコン基板１の上面と絶縁膜５の上面との段差は小さく
なる。このため、絶縁膜形成溝４の深さを小さくでき絶
縁膜形成溝４の加工精度が向上する利点もある。

【００７１】さらに、素子分離膜２と絶縁膜５とを形成
した後に、単結晶シリコン基板１の上面と絶縁膜５の上
面とが同じになるように絶縁膜５をホトエッチング処理
により選択的にエッチングすることにより、絶縁膜形成
溝４を形成しなくても、単結晶シリコン基板１の上面と
絶縁膜５の上面との段差をなくすことができる。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、この発明
の半導体装置の製造方法は従来技術に比較して、単結晶
シリコン基板の上面と絶縁膜の上面との段差が小さくな
る。このため、垂直方向固相エピタキシャル成長の長さ
が短くなり、その分、横方向固相エピタキシャル成長の
長さを長くすることができ、大面積のＳＯＩ構造を形成
することが可能となる。

【００７３】また、この発明の半導体装置の製造方法に
より、単結晶シリコン基板の上面と絶縁膜の上面との段
差が小さくなるため、ＳＯＩ構造を有する半導体装置の
平坦度が増大し、配線の断線防止と微細化とに効果があ
り、半導体装置をより高集積化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図４】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図５】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図６】この発明の第１の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図７】従来技術における半導体装置の製造方法を示す
断面図である。

【図８】この発明の第２の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図９】この発明の第２の実施の形態における半導体装
置の製造方法を示す断面図である。

【図１０】この発明の第２の実施の形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図である。

【図１１】この発明の第３の実施の形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図である。

【図１２】この発明の第３の実施の形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図である。

【図１３】この発明の第３の実施の形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図である。

【図１４】この発明の第３の実施の形態における半導体
装置の製造方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１単結晶シリコン基板３絶縁膜形成領域４絶縁膜形成溝５絶縁膜６非晶質シリコン膜９単結晶シリコン膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の
表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝を形成する工程
と、絶縁膜形成領域に選択的に絶縁膜を形成する工程
と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、この非晶質シ
リコン膜を熱処理することにより単結晶化し単結晶シリ
コン膜を形成する工程とを有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
【請求項２】単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の
表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝を形成する工程
と、単結晶シリコン基板上の全面に絶縁膜を形成し、さ
らにホトエッチング処理により絶縁膜形成領域に選択的
に絶縁膜を形成する工程と、非晶質シリコン膜を形成す
る工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理することによ
り単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の
表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝を形成する工程
と、単結晶シリコン基板上の全面に絶縁膜を形成し、さ
らにホトエッチング処理により絶縁膜形成領域に選択的
に絶縁膜を形成する工程と、非晶質シリコン膜を形成す
る工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理することによ
り単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有
し、絶縁膜形成溝の深さは絶縁膜の膜厚とほぼ同じであるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】単結晶シリコン基板の絶縁膜形成領域の
表面領域をエッチングし絶縁膜形成溝を形成する工程
と、単結晶シリコン基板を酸化処理し、さらにホトエッ
チング処理により絶縁膜形成領域に選択的にシリコン酸
化膜を形成する工程と、非晶質シリコン膜を形成する工
程と、この非晶質シリコン膜を熱処理することにより単
結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】単結晶シリコン基板上にパッドシリコン
酸化膜を形成し、パッドシリコン酸化膜上にシリコン窒
化膜を形成する工程と、絶縁膜形成領域と素子分離領域
とのシリコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去す
る工程と、ホトエッチング処理により単結晶シリコン基
板の絶縁膜形成領域の表面領域を選択的にエッチングし
絶縁膜形成溝を形成する工程と、単結晶シリコン基板を
酸化処理し、さらにシリコン窒化膜とパッドシリコン酸
化膜とを除去し、素子分離領域と絶縁膜形成領域とにシ
リコン酸化膜を形成する工程と、非晶質シリコン膜を形
成する工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理すること
により単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程とを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】単結晶シリコン基板上にパッドシリコン
酸化膜を形成し、パッドシリコン酸化膜上にシリコン窒
化膜を形成する工程と、絶縁膜形成領域のシリコン窒化
膜とパッドシリコン酸化膜とを除去する工程と、単結晶
シリコン基板の絶縁膜形成領域の表面領域をエッチング
し絶縁膜形成溝を形成する工程と、単結晶シリコン基板
を酸化処理し、さらにシリコン窒化膜とパッドシリコン
酸化膜とを除去し、絶縁膜形成領域にシリコン酸化膜を
形成する工程と、非晶質シリコン膜を形成する工程と、
この非晶質シリコン膜を熱処理することにより単結晶化
し単結晶シリコン膜を形成する工程とを有し、絶縁膜形成溝の深さはシリコン酸化膜の膜厚のほぼ５５
％であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】単結晶シリコン基板上にパッドシリコン
酸化膜を形成し、パッドシリコン酸化膜上にシリコン窒
化膜を形成する工程と、絶縁膜形成領域と素子分離領域
とのシリコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去す
る工程と、単結晶シリコン基板を酸化処理し、さらにシ
リコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去し、素子
分離領域と絶縁膜形成領域とにシリコン酸化膜を形成す
る工程と、ホトエッチング処理により絶縁膜形成領域の
シリコン酸化膜の一部をエッチングする工程と、非晶質
シリコン膜を形成する工程と、この非晶質シリコン膜を
熱処理することにより単結晶化し単結晶シリコン膜を形
成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
【請求項８】単結晶シリコン基板上にパッドシリコン
酸化膜を形成し、パッドシリコン酸化膜上にシリコン窒
化膜を形成する工程と、絶縁膜形成領域と素子分離領域
とのシリコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去す
る工程と、単結晶シリコン基板を酸化処理し、さらにシ
リコン窒化膜とパッドシリコン酸化膜とを除去し、素子
分離領域と絶縁膜形成領域とにシリコン酸化膜を形成す
る工程と、ホトエッチング処理により絶縁膜形成領域の
シリコン酸化膜の上面が単結晶シリコン基板の上面と同
じになるまでエッチングする工程と、非晶質シリコン膜
を形成する工程と、この非晶質シリコン膜を熱処理する
ことにより単結晶化し単結晶シリコン膜を形成する工程
とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。