JPS5890724A - 積層半導体装置の製造方法 - Google Patents
積層半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS5890724A JPS5890724A JP56191117A JP19111781A JPS5890724A JP S5890724 A JPS5890724 A JP S5890724A JP 56191117 A JP56191117 A JP 56191117A JP 19111781 A JP19111781 A JP 19111781A JP S5890724 A JPS5890724 A JP S5890724A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- semiconductor layer
- layer
- integrated circuit
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02488—Insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02441—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/0245—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02496—Layer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02496—Layer structure
- H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02513—Microstructure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02598—Microstructure monocrystalline
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02656—Special treatments
- H01L21/02664—Aftertreatments
- H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H01L21/02691—Scanning of a beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8221—Three dimensional integrated circuits stacked in different levels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体層を絶縁層と局所的な萼電層を介して
積みかさねた高集積かつ多機能を有する積層半導体装置
の製造方法に関するものである。
積みかさねた高集積かつ多機能を有する積層半導体装置
の製造方法に関するものである。
従来この樵の装置として第1図に示すものがあった。図
において、(1)#iシリコン基板、(2)Idこのシ
リコン基板上に形成された集積回路の素子、(3)はそ
の上層の半導体層に形成された集積回路の素子、(5)
はフェースダクンポンデイングで接続される光電変換セ
ンナをささえる最上層の集積回路部を有する半導体層と
その回路素子を示す各十尋体れ1g!然とした積層構造
を収している。
において、(1)#iシリコン基板、(2)Idこのシ
リコン基板上に形成された集積回路の素子、(3)はそ
の上層の半導体層に形成された集積回路の素子、(5)
はフェースダクンポンデイングで接続される光電変換セ
ンナをささえる最上層の集積回路部を有する半導体層と
その回路素子を示す各十尋体れ1g!然とした積層構造
を収している。
次にこれらの多層構造で形成された半導体装置における
各層の機能についてvi、明する。第1図において第5
層(6)は光電変換センサー、第4層(5) fi前処
理回路いわゆるA−DIIIJ1f11回路である。第
3層(4)は画像処理、記憶を行い、第2層(3)は外
部への表示処理用のD−A回路を成す。第1層は画像処
理を行うCPUである。
各層の機能についてvi、明する。第1図において第5
層(6)は光電変換センサー、第4層(5) fi前処
理回路いわゆるA−DIIIJ1f11回路である。第
3層(4)は画像処理、記憶を行い、第2層(3)は外
部への表示処理用のD−A回路を成す。第1層は画像処
理を行うCPUである。
従来の多層構造の半導体装置は以上のように構造されて
いるので、各層の半導体層を形成するにあたっては絶縁
層上に半導体層を形成するので高品質の単結晶半導体層
を得ることが困難であった。
いるので、各層の半導体層を形成するにあたっては絶縁
層上に半導体層を形成するので高品質の単結晶半導体層
を得ることが困難であった。
この発F3Aは上記のような従来のものの欠点を除去す
るためになされたもので、この構造をとることで特にレ
ーサー照J(ネルギー線を利用した結晶成長の方法を用
いることができるようにすると図<&)において(21
)Vi楽槓回路の形成されているシリコン基板(21J
)の一部分で表面には素子が形成されていない。(22
) (23)はこの基板上に比較的高温で化学気相成長
させられたシリコン層で、(22) tfi単結晶に、
(23)は多結晶となっている。これを適当なパワーの
レーデ−光を走査しながら照射し、(22)の部分より
溶融させ(23)へ至れば、(22)の単結晶領域を檀
として(23)を単結晶とすることができる。これを基
板として素子形成されたものを第2図(b)に示す。@
2図(Q)ではさらに第2図(b) K示す基板に前に
述べた方法でシリコン層が成長させられ、同様に(24
)部分は単結晶、(25)の部分は多結晶となるので、
レーザー照射によって(25)−の部分も単結晶として
、素子形成をしている。さらに(24)の部分にも素子
を形成し、この部分では三層目にのみ素子形成され−、
二層目にVi素子が形成されない構造としている。ここ
で(30) 、 (31)I/iそれぞれ層間絶縁膜を
(32)は表面保#!i膜を示す。
るためになされたもので、この構造をとることで特にレ
ーサー照J(ネルギー線を利用した結晶成長の方法を用
いることができるようにすると図<&)において(21
)Vi楽槓回路の形成されているシリコン基板(21J
)の一部分で表面には素子が形成されていない。(22
) (23)はこの基板上に比較的高温で化学気相成長
させられたシリコン層で、(22) tfi単結晶に、
(23)は多結晶となっている。これを適当なパワーの
レーデ−光を走査しながら照射し、(22)の部分より
溶融させ(23)へ至れば、(22)の単結晶領域を檀
として(23)を単結晶とすることができる。これを基
板として素子形成されたものを第2図(b)に示す。@
2図(Q)ではさらに第2図(b) K示す基板に前に
述べた方法でシリコン層が成長させられ、同様に(24
)部分は単結晶、(25)の部分は多結晶となるので、
レーザー照射によって(25)−の部分も単結晶として
、素子形成をしている。さらに(24)の部分にも素子
を形成し、この部分では三層目にのみ素子形成され−、
二層目にVi素子が形成されない構造としている。ここ
で(30) 、 (31)I/iそれぞれ層間絶縁膜を
(32)は表面保#!i膜を示す。
このような構造をとることKよって、各層の半導体層の
結晶性を向上できる製作方法が取れる上に層間の信号受
授が容易になる。すなわちこの領域を介して各層間の導
通をとることが可能であるので、困難なコンタクト形成
技術を用いる必要がない。
結晶性を向上できる製作方法が取れる上に層間の信号受
授が容易になる。すなわちこの領域を介して各層間の導
通をとることが可能であるので、困難なコンタクト形成
技術を用いる必要がない。
なお上記実施例では三層の半導体層で−、二層の結晶成
長の檜となる部分に素子がない構造を示したが、ある部
分では三層目のみ、ある部分では二層目のみが索子を有
する構造も取ることができる。frお結晶成長に2!!
続発振のレーデ−光を走査しながら照射する方法をとっ
たがこれは電子ビームを用いることもできる。
長の檜となる部分に素子がない構造を示したが、ある部
分では三層目のみ、ある部分では二層目のみが索子を有
する構造も取ることができる。frお結晶成長に2!!
続発振のレーデ−光を走査しながら照射する方法をとっ
たがこれは電子ビームを用いることもできる。
以上のようにこの発明によれば多層に重ねた半導体層の
篩品質化をはかる形成方法が取り得るため装置の性能向
上、高信頼性を得られる幼果があるパ。
篩品質化をはかる形成方法が取り得るため装置の性能向
上、高信頼性を得られる幼果があるパ。
第1図は従来の製造方法により作られた積層半導体装t
ILを示す斜視図、第2図はこの発明の一実施例の積層
半導体装11#!遣方法を示す工程別断面図である。 (1)はシリコン基板、(2)はシリコン基板1に形成
された集積回路の素子、(3)はその上層の半導体層に
形成された集積回路の素子、(4)はさらにその上層の
半導体層に形成された集積回路名素子、(5)は最上層
の半導体層で7エースダクンで接続する光電変換素子を
ささえているっ(20)は基板シリコンで表面に素子が
形成されている。(21)は表面に素子の形成されてい
ない基板シリコンの一部分、(22)は(21)の上部
にエビクキシャル収長させられたシリコン層で単結晶、
(23)は(20)の上部に収援させられたシリコン層
、多結晶である力iレーデー照射によって単結晶化でき
る、(24)は(22)の上部にエピタキシャル区長さ
せられたシリコン層で単結晶である。(25)は(23
)の上部に区長させられたシリコンI−1多結晶である
力S、レーザー照射によって単結晶化できるっ(30)
(31)は層間絶縁膜、(32)は表面保護膜を示す
。
ILを示す斜視図、第2図はこの発明の一実施例の積層
半導体装11#!遣方法を示す工程別断面図である。 (1)はシリコン基板、(2)はシリコン基板1に形成
された集積回路の素子、(3)はその上層の半導体層に
形成された集積回路の素子、(4)はさらにその上層の
半導体層に形成された集積回路名素子、(5)は最上層
の半導体層で7エースダクンで接続する光電変換素子を
ささえているっ(20)は基板シリコンで表面に素子が
形成されている。(21)は表面に素子の形成されてい
ない基板シリコンの一部分、(22)は(21)の上部
にエビクキシャル収長させられたシリコン層で単結晶、
(23)は(20)の上部に収援させられたシリコン層
、多結晶である力iレーデー照射によって単結晶化でき
る、(24)は(22)の上部にエピタキシャル区長さ
せられたシリコン層で単結晶である。(25)は(23
)の上部に区長させられたシリコンI−1多結晶である
力S、レーザー照射によって単結晶化できるっ(30)
(31)は層間絶縁膜、(32)は表面保護膜を示す
。
Claims (3)
- (1)第1の単結晶半導体層の表面の所定領域に少なく
とも1個の能動素子を含む第1の集積回路を形成する工
程、この第1の集積回路が形成された表面の所定領域に
絶縁層を形成する工程と、前記第1の単結晶半導体層の
表面の所定領域を除く表面と前記絶縁層上に多結晶また
非晶質の第2の半導体層を形成する工程と、前記第2の
半導体層をへして単結晶化する工程と、前記単結晶化さ
れた第2の半導体層の表面に少なくとも1個の能動素子
を含む第2の集積回路を形成する工程とを含む積層半導
体装置の製造方法。 - (2)加熱はレーデ光または電子ビームの照射により行
われることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積
層半導体装置の製造方法。 - (3)第1、第2の半導体層はそれぞれ2層以上形成さ
れることを特徴とする特cfai!求の範囲第1項に記
載の積層半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191117A JPS5890724A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 積層半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191117A JPS5890724A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 積層半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5890724A true JPS5890724A (ja) | 1983-05-30 |
Family
ID=16269143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56191117A Pending JPS5890724A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 積層半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5890724A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60208861A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Sharp Corp | 半導体光検知素子 |
JPS60210868A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-23 | Sharp Corp | 半導体光検知素子 |
JPH0244779A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Sharp Corp | 光駆動型半導体装置 |
US5008206A (en) * | 1986-07-11 | 1991-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for making a photoelectric conversion device using an amorphous nucleation site |
US5422302A (en) * | 1986-06-30 | 1995-06-06 | Canon Kk | Method for producing a three-dimensional semiconductor device |
AU689992B2 (en) * | 1994-12-02 | 1998-04-09 | Csg Solar Ag | Method of manufacturing a multilayer solar cell |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56191117A patent/JPS5890724A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60208861A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Sharp Corp | 半導体光検知素子 |
JPS60210868A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-23 | Sharp Corp | 半導体光検知素子 |
US5422302A (en) * | 1986-06-30 | 1995-06-06 | Canon Kk | Method for producing a three-dimensional semiconductor device |
US5008206A (en) * | 1986-07-11 | 1991-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for making a photoelectric conversion device using an amorphous nucleation site |
JPH0244779A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Sharp Corp | 光駆動型半導体装置 |
AU689992B2 (en) * | 1994-12-02 | 1998-04-09 | Csg Solar Ag | Method of manufacturing a multilayer solar cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6281709A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5890724A (ja) | 積層半導体装置の製造方法 | |
JPH05251771A (ja) | 人工粒界型ジョセフソン接合素子およびその作製方法 | |
US4714684A (en) | Method of forming single crystal layer on dielectric layer by controlled rapid heating | |
JPS5890769A (ja) | 積層半導体装置 | |
JPS5860556A (ja) | 半導体装置の製法 | |
JPS5893345A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5837934A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS5890740A (ja) | 半導体装置 | |
JPH0142126B2 (ja) | ||
JPS5868963A (ja) | 半導体装置 | |
JPH055194B2 (ja) | ||
JPH02224323A (ja) | 厚膜soi基板の製造方法 | |
JPH0523492B2 (ja) | ||
JPH01297814A (ja) | 単結晶薄膜の製造方法 | |
JPH01239093A (ja) | 結晶成長方法 | |
JPS58175821A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS583272A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0158649B2 (ja) | ||
JPS59188117A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6248015A (ja) | 半導体層の固相成長方法 | |
JPS59123224A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS63257212A (ja) | 三次元半導体装置の製造方法 | |
JPS5874034A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH01253228A (ja) | 半導体装置の製造方法 |