JPS60126814A - 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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JPS60126814A
JPS60126814A JP58235872A JP23587283A JPS60126814A JP S60126814 A JPS60126814 A JP S60126814A JP 58235872 A JP58235872 A JP 58235872A JP 23587283 A JP23587283 A JP 23587283A JP S60126814 A JPS60126814 A JP S60126814A
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JP
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layer
insulating film
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seed
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Ryoichi Mukai
良一 向井
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にＳ　’ＯＩ
　（Ｓｉｌ’１ｃｏｎ、　ｏｒ′ｉ工ｎ５ｕｌａｔｏｒ
）ノ’７　？　ラｚｌｚｃピタキシャル成長時における
シード（種）部よりの不純物のＳＯ工への拡散の防止方
法に関する。
（至）技術の背景　− 近年ＳＯ工構造を用賓て三次元集積回路を実現するため
の技術としてラテラルエピタキシャｖ成長が注目されて
いる。
これはたとえばシリコン基板上にパターンニングされた
島状シリコン酸化膜（Ｓｉｎｇ）上にｌＱ単結所（シー
ド部）から再結晶化を開始して前記５１０２上の非単結
晶半導体層全域に及はすもので基板シすることからラテ
ヲμエピタキシャル成長と呼ばれる。
（０）　−従来技術と問題点 三次元集積回路製作に用いるＳＯ工技術のうち。
前記ラテラμエピタキシャル成長法により絶縁膜上に単
結晶シリコン層を形成するには前述したように種とする
シード部が必要となる。このシード部を用いることで問
題となるのは、この部分よりＳＯＩ内に下層の不純物が
再結晶化工程時に拡散たとえば不純物砒素（八８）の拡
散係数＜Ｄ’、）は固相シリコン中で１０　ａｄ／Ｓで
あるが、溶融シリコン中ではＩＱ−’ｃｎｌ／Ｓとなる
。不純物の拡散長をζで見積ると、ＣＷレーザ光を２Ｉ
Ｎ／ｓでスキャンするとすれば照射時間（１）は６Ｘ１
０　５ｑｃ（８０μｍスポット）となり、固相シリコン
中で２５人にすぎないのに対し、溶融シリコン中では２
５０μｍにもなり、シード部全てを溶融した場合には層
間絶縁膜厚を２５０μｍ以上取る必要を生じ実用的でな
くなる。
即ち高ドーズの不純物を含有する基板のシード部よりの
Ｓ○工への製作方法は従来実用化が困難であった。
（（１）　発明の目的 本発明の目的はかかる問題点に鑑みなされたもので、高
ドーズ領域上のラレフｌレエピタキシャｌし成長法によ
るＳｏ工の形成が可能な半導体装置の製造方法の提供に
ある。
（ｅ）　発明の構成 その目的を達成するため本発明は、半導体素子が形成さ
れた基板上の絶縁膜に開孔部を形成し、該開孔部内にノ
ンドープエピタキシャル単結晶のシード部を形成する工
程５次いで該シード部を含む絶縁膜上に非単結晶半導体
層を被着し、該非単結晶半導体層をエネｌレギー線の照
射によって、前記シード部より単結晶化する工程が含ま
れてなることを特徴とする。
（ｆ）　発明の実施例 以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図乃至第６図は本発明の一実施例の工程順要部断面
図である。
先ず第１図に示すように例えばＰ型シリコン基板１にＬ
ＯＯＯ８法によって素子間分離用のフィ；ルド酸化膜２
を形成した後、通常の熱酸化によって基板１表面にケー
ト酸化膜８を約３００人〜５００人の厚さに形成、＝た
後、図示したごとくポリシリコン層よりなるゲート電極
４をパターンニングによって形成し、該グー）［１ｆｆ
ｌをマスクとしてＮ　不純物たとえば砒素（Ａｓ）をイ
オン注入法によってドース量約４Ｘ１０　／ｃｒＡ　１
００　ｅｖ　にてシリコン基板ｌ内に不純物を注入しＮ
＋のソース領域５及びドＶイン領域を形成する。
次いで第２図に示すごとく表面保護と層間絶縁膜として
下層に燐シリケートグラス膜（ＰＳＧ膜）。
上層に二酸化シリコン（Ｓｉｎｇ）膜の二層構造の層間
絶縁膜７を約１μｍの厚さに形成する。
次いで第３図に示すように前記層間絶縁膜の所定領域を
レジスト膜（図示せず）をマスクとしてフレオンガス（
ＣＦ４）のエツチングガスによって選択的にドライエツ
チングして開孔部８を形成し、基板ｌのソース領域の所
定領域を表出させた後レジスト膜をレジスト膜除去液に
て除去する。
次いで第４図に示すように選択的エピタキシャル成長法
によって、基板１を約９００’Ｃに加熱しながらジクロ
ールシラン（ＣＨ２（３６ｇ）の反応ガスを用いて、ノ
ンドープエピタキシャル 記開孔部８に成長充填しシード（種）部９を形成する。
次いで第５図に示すように該シード部９を含む絶縁膜？
上に非単結晶半導体層たとえばポリシリコン層を約４０
０ＯＡの厚さに化学気相成長法’（ＣＶＤ法）によって
被着した後通常のフォト・リングラフィ技術によってパ
ターンニングを行ない島状のポリシリ・コン層１０を形
成する。
次いで基板上を連続波アμゴン（ＣＷＡｒ）　レーザ・
ビームＬにより走査し、シード部９より加熱溶融して、
順次ポリシリコン層１０を加熱溶融して水平方向にラテ
ラルエピタキシャμ成長によって前記シード部と同一方
位の単結晶層１１を形成するＯ この場合、シード部のノンドーズエピタキシャｌし単結
晶層９は上層（約１００ｏｘ　）のみ溶融するＯＷＡｒ
レーザービーＡＬの出力（約８Ｗ’）−ｔ’ポリシリコ
ン層１０の単結晶化が可能でるため、高ドーズのソース
領域からの不純物の拡散は前述したコトくノンドープエ
ピタキシャル層の下層の同相部分に約２５人拡散するに
止まり、シード部のノンドープエピタキシャル層の厚さ
は約１μｍあるために、単結晶層１１に不純物が拡散さ
れることはない。
次いで図示しないが前記島状の単結晶層１１に゛通常の
プロセス技術を用いて半導体素子を形成すれば三次元の
集積回路が提供される。
（２）発明の詳細 な説明したごとく本発明によれば高ドーズ領域上におい
てもノンドーブエビタキシャμのシード部を設けてＳＯ
工槽構造集積回路の製作が可能となり、三次元集積回路
の製作が容易に達成することが可能となり半導体Ｍｌの
性能向上に効果がある。尚木実流側においてはＮチャン
ネ／Ｉ／Ｍ”Ｏ８型半導体装置を用いて説明したがＰチ
ャンネルＭＯ８型半導体装置においても可能であり、特
許請求範囲を制限するものでは女い。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第６図は本発明の一実施例の工程順要部断面
図である。 図において１はシリコン基板、２絋フイー〃ド酸化膜、
３はゲート酸化膜、４はゲート電極、５はソース領域、
６はドレイン領域、７は層間絶縁膜、８は開孔部、９は
シード部、ｌＯはポリシリコン層、１１は単結晶層を示
す。 第１図 第２図 第３図 ム 第４図 ム 第５図 第６図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体素子が形成された基板上の絶縁膜に開孔部を形成
    し、該開孔部内にノンドープエピタキシャル単結晶のシ
    ード部を形成する工程、次いで該シード部を含む絶縁膜
    上に非単結晶半導体層を被着し、該非単結晶半導体層を
    エネμギー線の照射によって、前記シード部よ□り単結
    晶化する工程が含まれてなることを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
JP58235872A 1983-12-13 1983-12-13 半導体装置の製造方法 Pending JPS60126814A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0363689A2 (en) * 1988-09-19 1990-04-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor devices manufacture using selective epitaxial growth and poly-Si deposition in the same apparatus

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0363689A2 (en) * 1988-09-19 1990-04-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor devices manufacture using selective epitaxial growth and poly-Si deposition in the same apparatus
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