JPS62216217A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS62216217A JPS62216217A JP5803686A JP5803686A JPS62216217A JP S62216217 A JPS62216217 A JP S62216217A JP 5803686 A JP5803686 A JP 5803686A JP 5803686 A JP5803686 A JP 5803686A JP S62216217 A JPS62216217 A JP S62216217A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
シリコン・オン・インシュレータ(Silicon 0
nInsulater+ 5(II)の形成において、
絶縁物の上に3C−SiCを成長しその上にシリコンを
エピタキシャル成長する。
nInsulater+ 5(II)の形成において、
絶縁物の上に3C−SiCを成長しその上にシリコンを
エピタキシャル成長する。
本発明は半導体装置の製造方法に関するもので、さらに
詳しく言えば、従来のSol形成においてレーザアニー
ルを用いて再結晶化したのに代えて、シリコン基板上の
絶縁物(SiO+膜またはシリコン窒化膜(Si3N1
膜)上に単結晶3C−SiC(β−3iC)を成長し、
この3C−3iCの上にシリコンをエピタキシャル成長
する方法に関するものである。
詳しく言えば、従来のSol形成においてレーザアニー
ルを用いて再結晶化したのに代えて、シリコン基板上の
絶縁物(SiO+膜またはシリコン窒化膜(Si3N1
膜)上に単結晶3C−SiC(β−3iC)を成長し、
この3C−3iCの上にシリコンをエピタキシャル成長
する方法に関するものである。
従来の501形成方法は第4図の断面図に示される。先
ず同図(a)に示される如くシリコン基板31上に5i
02膜32を形成しその上に例えば化学気相成長(CV
D)法でポリシリコンyI33を成長し、ポリシリコン
膜33にレーザビームを照射しくレーザアニール)、ポ
リシリコンをメルト(溶融)シ、再結晶化してポリシリ
コン膜33内に単結晶シリコン領域35を作り、この単
結晶シリコン領域35に所望の素子を形成する。
ず同図(a)に示される如くシリコン基板31上に5i
02膜32を形成しその上に例えば化学気相成長(CV
D)法でポリシリコンyI33を成長し、ポリシリコン
膜33にレーザビームを照射しくレーザアニール)、ポ
リシリコンをメルト(溶融)シ、再結晶化してポリシリ
コン膜33内に単結晶シリコン領域35を作り、この単
結晶シリコン領域35に所望の素子を形成する。
上記した方法では、ポリシリコン/単結晶シリコン/ポ
リシリコンと横に素子分離される構造が得られるが、第
4図(b)に示す構造を縦方向に形成することが、半導
体装置の集積度を高め、かつ、耐環境性の改良すなわち
放射線対策の見地から検討されている。そのためには、
第4図中)に示したポリシリコン膜33の上に再度Si
O2を堆積し、その上にポリシリコンを成長して前記し
たレーザアニールを実施し、2層、3層30.と多層構
造にすることによって、たて方向の集積度および耐環境
に優れたデバイスを作ることが可能になるからである。
リシリコンと横に素子分離される構造が得られるが、第
4図(b)に示す構造を縦方向に形成することが、半導
体装置の集積度を高め、かつ、耐環境性の改良すなわち
放射線対策の見地から検討されている。そのためには、
第4図中)に示したポリシリコン膜33の上に再度Si
O2を堆積し、その上にポリシリコンを成長して前記し
たレーザアニールを実施し、2層、3層30.と多層構
造にすることによって、たて方向の集積度および耐環境
に優れたデバイスを作ることが可能になるからである。
従来の方法によると、■レーザアニールによると、スポ
ットの小なるレーザビームが照射されたところしか再結
晶化しないのでスループットが悪く、■形成される素子
の形状、寸法に制限が加えられ、■5iO2pの上のポ
リシリコンを再結晶化するとき作られる単結晶シリコン
の配向性ができ上がってみなければ判らず、■何層にも
ポリシリコンを積んでそれを再結晶化するとき、各層の
平坦度が次第に失われ、単結晶シリコン領域の大きさが
ピラミッド型に上に行くにつれて小になり、2層ないし
3層構造が限界である、などの問題がある。
ットの小なるレーザビームが照射されたところしか再結
晶化しないのでスループットが悪く、■形成される素子
の形状、寸法に制限が加えられ、■5iO2pの上のポ
リシリコンを再結晶化するとき作られる単結晶シリコン
の配向性ができ上がってみなければ判らず、■何層にも
ポリシリコンを積んでそれを再結晶化するとき、各層の
平坦度が次第に失われ、単結晶シリコン領域の大きさが
ピラミッド型に上に行くにつれて小になり、2層ないし
3層構造が限界である、などの問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、上記の
問題点を解決したsoi形成の方法を提供することを目
的とする。
問題点を解決したsoi形成の方法を提供することを目
的とする。
第1図は本発明実施例の断面図である。
本発明においては、シリコン基板11上に絶縁膜12
(5r02膜またはシリコン窒化膜)を形成し、その上
に単結晶3C−3iC膜13を成長し、この3C−3i
Cの上にシリコンをエピタキシャル成長して単結晶シリ
コン膜14を形成する。
(5r02膜またはシリコン窒化膜)を形成し、その上
に単結晶3C−3iC膜13を成長し、この3C−3i
Cの上にシリコンをエピタキシャル成長して単結晶シリ
コン膜14を形成する。
本出願人は減圧CVO法により 3C−SiCI!l!
を形成する技術を開発したもので、本発明においてはそ
の技術を利用し、絶縁物の上に1つの配向性だけをもっ
た単結晶にきわめて近い構造的に安定した3C−SiC
膜を形成するものであり、この3C−SiC膜上にそれ
と同じ配向性をもった単結晶シリコン膜がエピタキシャ
ル成長するのである。
を形成する技術を開発したもので、本発明においてはそ
の技術を利用し、絶縁物の上に1つの配向性だけをもっ
た単結晶にきわめて近い構造的に安定した3C−SiC
膜を形成するものであり、この3C−SiC膜上にそれ
と同じ配向性をもった単結晶シリコン膜がエピタキシャ
ル成長するのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
従来、Sr基板上へ単結晶3C−SiC(β−SiC)
を成長させる場合、大きな格子定数の差を緩和させるた
めに炭化層をあらかじめ基板上に作製するのが一般的で
あった。本出願人は、炭化層を用いないで単結晶3C−
SiCを成長させることを試みた。
を成長させる場合、大きな格子定数の差を緩和させるた
めに炭化層をあらかじめ基板上に作製するのが一般的で
あった。本出願人は、炭化層を用いないで単結晶3C−
SiCを成長させることを試みた。
St基板ウェハーには、P形、4インチ(100)正基
板と、(111)4°−offの2種類の基板を用いた
。成長には誘導加熱型リアクターを用い、基板はSiC
コートのグラファイトサセプター上に置いた。成長は、
5ilo! 3− C3Hy −H2系を選び、基板温
度; 1000℃、成長圧力i 200 Paで行った
。
板と、(111)4°−offの2種類の基板を用いた
。成長には誘導加熱型リアクターを用い、基板はSiC
コートのグラファイトサセプター上に置いた。成長は、
5ilo! 3− C3Hy −H2系を選び、基板温
度; 1000℃、成長圧力i 200 Paで行った
。
両基板上に成長させたSiC膜の赤外吸収スペクトルに
は、波数800cm−1のところに急峻で大きなピーク
が観測された。このことからSt −C結合が形成され
ていることがわかった。X線回折の解析では、(111
)4°−off基板上では、3C−SiC(111)の
ピークのみ観測されたのに対し、(100)正基板上で
は、(100)ピークの他に、(111)のピークも観
測された。また、(111)4°−off基板上の成長
層(3C−3iC膜)の居射電子線回折像にストリーク
状のスポットが観測された。このことから成長させたS
iCIllが、表面にわずかに凹凸のある単結晶膜であ
ることが確認された。
は、波数800cm−1のところに急峻で大きなピーク
が観測された。このことからSt −C結合が形成され
ていることがわかった。X線回折の解析では、(111
)4°−off基板上では、3C−SiC(111)の
ピークのみ観測されたのに対し、(100)正基板上で
は、(100)ピークの他に、(111)のピークも観
測された。また、(111)4°−off基板上の成長
層(3C−3iC膜)の居射電子線回折像にストリーク
状のスポットが観測された。このことから成長させたS
iCIllが、表面にわずかに凹凸のある単結晶膜であ
ることが確認された。
また、成長させたSfCy4には、熱膨張係数等の違い
による剥離はみられなかった。これらの結果により、上
記の成長条件下では、単結晶3C−3iCは(111)
4°−off基板上には成長したことがわかった。
による剥離はみられなかった。これらの結果により、上
記の成長条件下では、単結晶3C−3iCは(111)
4°−off基板上には成長したことがわかった。
再び、第1図を参照すると、半導体基板例えばシリコン
基板11上に通常の技術で(5402膜+窒化シリコン
膜) 12 (5i02119!1000人、窒化シリ
コン(Si3N鴫)膜4000人)を形成する。
基板11上に通常の技術で(5402膜+窒化シリコン
膜) 12 (5i02119!1000人、窒化シリ
コン(Si3N鴫)膜4000人)を形成する。
次イテ、前記した減圧CVD法で、1000℃、200
Pa(7)雰囲気’?l’ 5jHCe3+ O2+
C3Ht系のガスを用いて、3C−SiC膜13を作っ
たところ、反射電子線回折法(RHEED )によって
一つの配向性をもち、はとんど単結晶といいうる3C−
3iC膜13を作ることができた。
Pa(7)雰囲気’?l’ 5jHCe3+ O2+
C3Ht系のガスを用いて、3C−SiC膜13を作っ
たところ、反射電子線回折法(RHEED )によって
一つの配向性をもち、はとんど単結晶といいうる3C−
3iC膜13を作ることができた。
次いで、SiL+ (または5ix)b; ) +
O2系のガスを用い800℃〜900℃の温度で減圧C
VD法でシリコンのエピタキシャル成長を行ったところ
、表面がほとんど鏡面の単結晶シリコン膜14が作られ
た。その結果、単結晶シリコン膜14の上に再度絶縁膜
12を形成し、3C−3iCを成長し、シリコンをエピ
タキシャル成長する工程を繰り返し行うことが可能にな
った。
O2系のガスを用い800℃〜900℃の温度で減圧C
VD法でシリコンのエピタキシャル成長を行ったところ
、表面がほとんど鏡面の単結晶シリコン膜14が作られ
た。その結果、単結晶シリコン膜14の上に再度絶縁膜
12を形成し、3C−3iCを成長し、シリコンをエピ
タキシャル成長する工程を繰り返し行うことが可能にな
った。
3C−3iC膜13の成長には第2図に示す装置を用い
、同図において、21は石英二重管、22は8 KHz
の誘導加熱用のコイル、23は黒鉛サセプタ、24はマ
ス・フロー・コントローラ(NFC) 、25は気化コ
ントローラである。かかる装置を用い、(5i)lci
! 3+ O2+CyH++)系のガスを二重構造管2
1の内管に供給し、サセプタ23を加熱してシリコン基
板11の温度を上げ、3C−SiCを基板11上に成長
した。
、同図において、21は石英二重管、22は8 KHz
の誘導加熱用のコイル、23は黒鉛サセプタ、24はマ
ス・フロー・コントローラ(NFC) 、25は気化コ
ントローラである。かかる装置を用い、(5i)lci
! 3+ O2+CyH++)系のガスを二重構造管2
1の内管に供給し、サセプタ23を加熱してシリコン基
板11の温度を上げ、3C−SiCを基板11上に成長
した。
p型シリコン基板上に上記の方法でn−SiCを形成し
、n−3iC/ p−3tヘテロジヤンクシツンの電流
電圧特性を調査した結果は第3図の線図に示され、この
結果から前記した3C−StCは150■までの高出力
トランジスタに利用可能であることが判明した。
、n−3iC/ p−3tヘテロジヤンクシツンの電流
電圧特性を調査した結果は第3図の線図に示され、この
結果から前記した3C−StCは150■までの高出力
トランジスタに利用可能であることが判明した。
以上述べてきたように本発明によれば、■大面積の単結
晶シリコンが得られ、 ■単結晶シリコンに形成される素子を形状、寸法を制限
することなく設計でき、 ■配向性が制御でき、 ■量産化が可能であり、 ■何層でも積層することができる、 効果がある。
晶シリコンが得られ、 ■単結晶シリコンに形成される素子を形状、寸法を制限
することなく設計でき、 ■配向性が制御でき、 ■量産化が可能であり、 ■何層でも積層することができる、 効果がある。
第1図は本発明実施例断面図、
第2図は3C−SiC膜成長装置の断面図、第3図はn
−SiC/ p−S!ヘテロジャンクションの電流電圧
特性を示す線図、 第4図(alと(ト))は従来例断面図である。 第1図と第2図において、 11はシリコン基板、 12は(SiO2膜+5izNり膜)、13は3G−1
icl!jl。 14は単結晶シリコン膜、 21は石英二重管、 22はコイル、 23はサセプタ、 24はマス・フロー・コントローラ、 25は気化コントローラである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 本発明実施例断面図 第1図
−SiC/ p−S!ヘテロジャンクションの電流電圧
特性を示す線図、 第4図(alと(ト))は従来例断面図である。 第1図と第2図において、 11はシリコン基板、 12は(SiO2膜+5izNり膜)、13は3G−1
icl!jl。 14は単結晶シリコン膜、 21は石英二重管、 22はコイル、 23はサセプタ、 24はマス・フロー・コントローラ、 25は気化コントローラである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 本発明実施例断面図 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板(11)上に絶縁膜(12)を形成する工程
、 絶縁膜(12)上にSiHCl_3+H_2+C_3H
_5系のガスを用いる減圧化学気相成長法により3C−
SiC膜(13)を成長する工程、および 3C−SiC膜(13)上にSiH_4(またはSi_
2H_6もしくはSi_3H_8(トリシラン)+H_
2)系のガスを用いる減圧化学気相成長法によりシリコ
ンをエピタキシャル成長する工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61058036A JPH0746685B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61058036A JPH0746685B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62216217A true JPS62216217A (ja) | 1987-09-22 |
JPH0746685B2 JPH0746685B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=13072705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61058036A Expired - Fee Related JPH0746685B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0746685B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999009585A1 (fr) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Substrat et dispositif semi-conducteurs |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5041471A (ja) * | 1971-11-04 | 1975-04-15 | ||
JPS533075A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Production of mos structure field effect semiconductor device |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP61058036A patent/JPH0746685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5041471A (ja) * | 1971-11-04 | 1975-04-15 | ||
JPS533075A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Production of mos structure field effect semiconductor device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999009585A1 (fr) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Substrat et dispositif semi-conducteurs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0746685B2 (ja) | 1995-05-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |