JPS5895814A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5895814A
JPS5895814A JP56194711A JP19471181A JPS5895814A JP S5895814 A JPS5895814 A JP S5895814A JP 56194711 A JP56194711 A JP 56194711A JP 19471181 A JP19471181 A JP 19471181A JP S5895814 A JPS5895814 A JP S5895814A
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silicon
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Tadashi Nishimura
正 西村
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は絶縁膜上に単結晶又は大きな粒径をもったシ
リコン層を形成し、これに半導体装置を杉j戊するにあ
たっての製造方法の改良に関する。
従来この櫨の製造方法によって形成された半導体装置と
しては第1図に示すものかあった。第1図において(1
)は石英ガラス基板、(2)はシリコン窒化1、(3)
はレーザーで再結晶化されたシリコンl−114)(5
)はそれぞれソース・ドレイン領域、(6)l−1tゲ
ートのポリシリコン、(7)はゲート酸化膜、(8ンは
層間絶縁膜、(9)はアルミ配線、(10)は横方向の
分離を行う厚い酸化膜である。表r&′i保護暎は省略
した1基板が石英ガラスである他Vi通常のN型のM 
O,Sトランジスタであるっ 次に製造方法について説明する。第2図はこの種従来装
置を製造する工程を示す所面図である。
第2図fa)において出発材料としてクエーハ形状の石
英ガラス1ζLPCV D (減圧CVfi)で10(
Jld 6度のシリコン窒化膜(2)が形成され、第2
図(b)のごとくなる。この窒化膜(2) V′iレー
デ−照射によってポリシリコンを溶融させる際のレーザ
ーパワーに対するマージンを趨加矛せる:、:にLPC
VDで50001のポリシリコン13慢1成される。そ
の後このポリシリコン層(3)の表面に950 ’C酸
化ふんい気で500!の酸化膜(21)を杉成しその上
部にLPGVDで1oooXのシリコン窒化膜(22)
を形成する。
これにレジスト(23)を塗布し、写真製版とそれに続
くエツチングで((1)図のごとくフィールドとなる部
分の酸化+fi (21)が4出させられる。パターン
化されたシリコン窒化膜(22) kマスクとして95
0℃酸化ふんい気で9ないし10Q間酸化することにょ
Ill 、(8)図のように厚い酸化膜(1o)が形成
されてポリシリコンが島状に孤立した状態が形成される
〕第2図(f)ではこれに連続発蛋のレーザー光(24
)が照射さハ、ポリシリコンは溶融して再結晶化する。
この時レーザーの粂件によって単結晶化あるいは大きな
粒径をもつ多結晶層となるかや・決定されるっこれに以
下、通常のMOsトランジスタの形成方法をとり、第2
図(h) K示すようなポリシリコンゲート(6)を有
するMOSトランジスタが杉戎される。
従来の装置は以上のように横1反されているのでトラン
ジスタを動作させるにあたり、ゲートにトランジスタの
チャネル金4通させる極性の電圧をかけ之場合はシリコ
ン基板に形成されたトランジスタと特性は変わらないが
、チャネルが讐aLない程度の電圧をゲートにかけ、ト
ランジスタI。
B′ド状懇に直きたい場合、窒1ヒ模(2)とシリコン
層(3)の界面に界面電荷が多数発生し、このため、こ
の界面のシリコン層側に若干電流を流すチャネルか形成
されることがあり、OFF状態のもれ′#L流のレベル
は比較的高いものであった。従970F’)l’抵抗力
・上がらず、装置の信頼性に著しい影響を与えることが
多かった。
この発明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窒化膜(2)にあらかじめイオン圧
入を行いポリシリコンが形成された後に発生する界面’
a荀全全減少せOFF状態でもれ′電流のレベルを低く
押えることにより高い信頼性金もった装置を提供するこ
とを目的としている。
以ト、この発明方法の一実施例を第3図について説明す
る。第3図(a)、(kl)でけ従来と同じく石英ガラ
ス基板(1)にLPGVDでシリコン窒化膜(2)がl
杉1戊されている。次に第3図(C)に示すようにシリ
コン窒化膜(2)の表面にポロン(31)(Il−30
Kev、5×ltl  /mm大人る。この後は従来方
法と+g!!!作刀法は同じである。すなわち第3図(
d)ではLPCVi)によるポリシリコン(3) 5o
ouXがボロンイオンの注入されたシリコン窒化膜(2
)上に形成されたことを示す。ド威酸化(950℃酸化
ふんい気で5uoi )LPCVDによる窒化膜形成(
H+uuX)写真製版によるバターニング、エンチング
4uで、図(θ)の形状となるっここで(21)は下敷
酸化膜(22)は窒化膜(23)はレジストを示す。窒
化+1a (22)をマスクにしてフィールド酸化を行
えば第3図(f)の形状に小すように厚い酸化膜(10
)が形成される。これに従来と同じくレーザー照射(2
4)を行ってシリコンI―(3)を再結晶化する。この
後はゲート酸化(950℃酸化ふんい気20分)で、1
o(Jo′A程度の酸化膜(7)を杉1戊しポリシリコ
ンゲート(6) In間絶縁rm (8)、コンタクト
与真設置反を重子でアルミr1己保(9)を行うと第3
図(h)に/バす表面保護?していないMOS)クノジ
スタの納本的な断面rもつ/ヒ素子が形成されるっこの
製造プロセス中の熱処理で窒化hIA(2)に注入され
たポロンの一部分はシリコンm (3)へ拡散し、シリ
コン層(3)ノ)窒化模(2)との介面近くを比較的強
くP型にドーグする、こl)之めこの唄域は反転しにく
くなるっまた圧入し、tボロンそのものが窒化]莫べ (2)とシリコン層(3)の界面の重荷となる雰き準位
?誦r rcめ、シリコンI@# (3)の窒化幌(2
)との界面側でははとんど電流が流れないっ従ってシリ
コン11 (3)の衣血間、すなわちゲート直下のチャ
ネル頭載がゲート電圧金低くしてOFF状態とした時電
流を非常に流しにくければOFF時の抵抗は非常に高く
することができる。これは!R遺ガ法のところで述べな
かったが、現在分類ともいうべきチャネルドープイオン
注入金用いれば比較的簡単に実現できる。
なお上記実施例ではボロン?圧入し、Nチャネル型MO
Sとして説明したがリシ、砒累を注入すれば、Pチャネ
ル型、1之は両者の混在するCMOSでも、使用が可能
であることはいうま−Cもlいつ ま之シリコン窒化模へのイオン狂人を説明したが、原理
的vc i−tシリコン酸化膜、石−A:基檄′\直接
イオン圧入しても回じであるっ 以上のようにこの発明によれば、絶縁基板EK形1戊し
たシリコン層V(おけるMOSトランジスタのいわゆる
パックチャネル全消却することができ装置の1d禎性が
哨り鍋梢度のものが得られる効果かあるっ
【図面の簡単な説明】
渠1図は従来方法によって形成された絶縁極依f (1
’) M OS トランジスタノ断面図、第21ACa
) 〜(I’m)は従来の絶縁基板上のMOS)ランジ
スタのd4工程を説明するための、断面図、第3図(a
)〜(h)はこの発明方法にひける絶縁基愼上のMOS
トランジスタの製造工程を示す断面図である。 図中(1)石英基板、(2)シリコン窒化模、(3)多
結晶シリコン)−1(4) yl OS )フンジスク
Qでるーけるソース領域、 +5)ドレイン唄域、(6
)ゲートの多結晶シリコ4ン、(7)グ°−ト酸化I縞
、(8)I−聞納縁膜、(9)アルシミ配娠、(1(1
) フィールド酸化膜、(21) F敷酸化模、(22
) ’4化模、(23)レジスト、(24)レーザー光
照射(連続発振のArレーザー光を走査しながら照射す
る。) 代 理 人  葛  野    イH−第1図 第2図 、−4 (θ) □、−7 1 (b) −−−−−−1 一゛−1 一=−−−−1 (e) 第2図 (チ) (h) 第:3図 ・′l ・−−−1 1 一゛−1 (e) 一ハ ニゝ3 1−71

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコン基板に形成された絶縁IWI上又は絶縁
    物よりなる基板にシリコン窒化膜全形成する工程、E記
    シリコン窒化膜に不純物をイオン注入する工程、上記不
    純物の圧入されたシリコン窒化膜−Eにアモルファス又
    は多結晶シリコン層金形成する工程、レーデ−又は電子
    線等のエネルギー線を照射して前記アモルファス又は、
    多結晶のシリコン層を溶融せしめ単結晶または大きな粒
    径をもったシリコンI−に変化させる工@を含む半導体
    装置の製造方法っ
  2. (2) ff人するイオンはボロンとし、注入するエネ
    ルギーを5 k8V以上5tFke V以下とすること
    を特徴とする特許 置の製造方法。
  3. (3) 2人イオンはリンとし、注入するエネルギーを
    5 kelV以上、5gkey以ドとすることを特徴と
    するI:、記特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の
    製造方法っ
  4. (4)注入するイオンは砒素とし注入するエネルギーを
    5に07以上1(J□に8V以丁とすることを#j徴と
    する上記特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造
    方法。
  5. (5)シリコン基板に形成された絶縁層上、又は絶縁物
    よりなる基板に不純物をイオン注入する工程、北記絶縁
    層上またll−を絶縁物よりなる基板にアモルファス又
    は多結晶シリコン層を形成する工程、レーザー又は電子
    線寺のエネルギー線を照射してgN記アモルファス又は
    多結晶のシリコン層を溶融せしめ単結晶または大きな粒
    径をもったシリコンl―に変化させる工程を含む半導体
    装置の製造方法。
  6. (6)注入するイオンはボロンとし、注入するエネルギ
    ーを5 key以上5(JklllV以下とすることを
    特徴とする上記特許請求の範囲第5項に記載の半導体装
    置の製造方法。
  7. (7)注入するイオンはリンとし、注入するエネルギー
    を5に07以上50kev以ドとすること金t#徴とす
    る1記特許請求の範囲第5項に記載の半導体装置の製造
    方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59132677A (ja) * 1983-01-20 1984-07-30 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPS6230314A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Sony Corp 結晶性半導体薄膜の製造方法
JPS62179715A (ja) * 1986-02-04 1987-08-06 Nec Corp Soi結晶製造方法
JPS6319810A (ja) * 1986-07-14 1988-01-27 Agency Of Ind Science & Technol 半導体装置の製造方法
JPH0818065A (ja) * 1995-07-03 1996-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法
US5913112A (en) * 1991-03-06 1999-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing an insulated gate field effect semiconductor device having an offset region and/or lightly doped region
USRE36314E (en) * 1991-03-06 1999-09-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices having a LDD region and an anodic oxide film of a gate electrode
US6555843B1 (en) 1991-05-16 2003-04-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US6867431B2 (en) 1993-09-20 2005-03-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5212569A (en) * 1975-07-21 1977-01-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production method of single crystal silicon film

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5212569A (en) * 1975-07-21 1977-01-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production method of single crystal silicon film

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59132677A (ja) * 1983-01-20 1984-07-30 Seiko Epson Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPS6230314A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Sony Corp 結晶性半導体薄膜の製造方法
JPS62179715A (ja) * 1986-02-04 1987-08-06 Nec Corp Soi結晶製造方法
JPS6319810A (ja) * 1986-07-14 1988-01-27 Agency Of Ind Science & Technol 半導体装置の製造方法
USRE36314E (en) * 1991-03-06 1999-09-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices having a LDD region and an anodic oxide film of a gate electrode
US5913112A (en) * 1991-03-06 1999-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing an insulated gate field effect semiconductor device having an offset region and/or lightly doped region
US6555843B1 (en) 1991-05-16 2003-04-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US5962870A (en) * 1991-08-26 1999-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices
US6331723B1 (en) 1991-08-26 2001-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active matrix display device having at least two transistors having LDD region in one pixel
US6803600B2 (en) 1991-08-26 2004-10-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices and method of manufacturing the same
US7456427B2 (en) 1991-08-26 2008-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices and method of manufacturing the same
US7821011B2 (en) 1991-08-26 2010-10-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices and method of manufacturing the same
US6867431B2 (en) 1993-09-20 2005-03-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH0818065A (ja) * 1995-07-03 1996-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法

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