JPH0573324B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、積層型半導体装置、特に、絶縁層
上に形成された単結晶半導体層上に積層型半導体
装置を作成する積層型半導体装置の製造方法に関
するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a stacked semiconductor device, particularly a stacked semiconductor device in which a stacked semiconductor device is formed on a single crystal semiconductor layer formed on an insulating layer. This relates to a manufacturing method.
近年、半導体装置の高密度化、高速化、多機能
化等を実現するため、絶縁層上に単結晶半導体膜
に回路素子を製造する試み、さらにはこの回路素
子を、絶縁層を介して立体的に多層積層する積層
型半導体装置を製造する試みがなされている。
In recent years, in order to realize higher density, higher speed, and multifunctionality of semiconductor devices, attempts have been made to manufacture circuit elements in a single crystal semiconductor film on an insulating layer, and furthermore, this circuit element has been fabricated in three-dimensional form through an insulating layer. Attempts have been made to manufacture stacked semiconductor devices in which multiple layers are stacked.
前述の半導体装置の一例として、絶縁層上に堆
積された非単結晶の半導体層にレーザ光等のエネ
ルギー線を照射することにより、半導体層のみを
加熱、溶融させて単結晶化し、この単結晶化され
た半導体層に回路素子を形成する方法がある。 As an example of the above-mentioned semiconductor device, a non-single crystal semiconductor layer deposited on an insulating layer is irradiated with an energy beam such as a laser beam to heat and melt only the semiconductor layer and turn it into a single crystal. There is a method of forming circuit elements in a semiconductor layer that has been made into a semiconductor layer.
第4図a〜hは従来の積層型半導体装置の製造
方法の工程を示す工程別断面図であり、図におい
て、11は半導体単結晶基板としての単結晶シリ
コン基板、21,23および25は酸化膜、2
2,24は絶縁層としての酸化膜(以下、層間絶
縁膜という。)、31,32および33はゲート電
極、41,42および43はソース・ドレイン配
線、51,52は開口部、61,62は開口部5
1,52に選択エピタキシヤル法によつて成長さ
せたシリコン単結晶層(以下、エピ成長シリコン
という。)、71は多結晶シリコン、72は溶融シ
リコン、73,74,75,76,77および7
8は単結晶化シリコン、79は多結晶シリコン、
81はレーザ光、A,B,Cは第1、第2および
第3層目のMOSトランジスタを示す。 4a to 4h are cross-sectional views showing the steps of a conventional method for manufacturing a stacked semiconductor device. In the figures, 11 is a single crystal silicon substrate as a semiconductor single crystal substrate, and 21, 23, and 25 are oxidized membrane, 2
2, 24 are oxide films as insulating layers (hereinafter referred to as interlayer insulating films); 31, 32, and 33 are gate electrodes; 41, 42, and 43 are source/drain wirings; 51, 52 are openings; 61, 62 is opening 5
1 and 52 are silicon single crystal layers grown by selective epitaxial method (hereinafter referred to as epitaxial silicon), 71 is polycrystalline silicon, 72 is molten silicon, 73, 74, 75, 76, 77, and 7.
8 is monocrystalline silicon, 79 is polycrystalline silicon,
Reference numeral 81 indicates a laser beam, and A, B, and C indicate first, second, and third layer MOS transistors.
次に、積層型半導体装置の製造について説明す
る。 Next, manufacturing of the stacked semiconductor device will be explained.
まず、単結晶シリコン基板11の上に酸化膜2
1、ゲート電極31およびソース・ドレイン配線
41を形成し、第1層目のMOSトランジスタA
を作成する。 First, an oxide film 2 is formed on a single crystal silicon substrate 11.
1. Form the gate electrode 31 and source/drain wiring 41, and form the first layer MOS transistor A.
Create.
なお、後の素子の積層化のための高熱処理に耐
えられるように、ソース・ドレイン配線41,4
2はタングステンシリサイド(WSi2)等の高融
点金属シリサイドで作られている。 Note that the source/drain wirings 41 and 4 are designed to withstand high heat treatment for later layering of elements.
2 is made of high melting point metal silicide such as tungsten silicide (WSi 2 ).
次に、第1層目のMOSトランジスタAの形成
後、層間を絶縁する絶縁膜として層間酸化膜22
を化学的気相成長法(以下、CVD法という。)に
よつて堆積し、レジスト塗布、エツチバツク法に
よつて表面を平坦化する。 Next, after forming the first layer MOS transistor A, an interlayer oxide film 22 is formed as an insulating film to insulate the layers.
is deposited by chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as CVD method), and the surface is planarized by resist coating and etchback method.
この層間酸化膜22上に単結晶シリコン基板1
1と同じ結晶軸を持つ単結晶シリコン層を形成す
るために層間酸化膜22の一部に、単結晶シリコ
ン基板11に達する1辺が3μmの正方形の開口
部51を形成する(第4図a)。 A single crystal silicon substrate 1 is placed on this interlayer oxide film 22.
In order to form a single crystal silicon layer having the same crystal axis as 1, a square opening 51 with a side of 3 μm is formed in a part of the interlayer oxide film 22, reaching the single crystal silicon substrate 11 (FIG. 4a). ).
その後、第4図bに示すように、開口部51に
単結晶シリコン基板11と同じ結晶軸を持つたエ
ピ成長シリコン61を成長させ、このエピ成長シ
リコン61の上に厚さ0.5μmの多結晶シリコン7
1をCVD法で形成する(第4図c)。 Thereafter, as shown in FIG. 4b, epitaxially grown silicon 61 having the same crystal axis as that of the single crystal silicon substrate 11 is grown in the opening 51, and on this epitaxially grown silicon 61, a polycrystalline silicon 61 with a thickness of 0.5 μm is grown. silicon 7
1 is formed by the CVD method (Fig. 4c).
その後、多結晶シリコン71にビーム径100μ
mのアルゴン等のレーザ光81を、矢印の方向へ
走査速度25cm/sで走査しながら照射すると、レ
ーザ光81の照射によつて多結晶シリコン71は
溶融シリコン72になり、レーザ光81の照射が
終了すると、固化再結晶化するが、この際エピ成
長シリコン61を種とする横方向のエピタキシヤ
ル成長が生じ、層間酸化膜22の上の多結晶シリ
コン71は、単結晶シリコン基板11と同じ結晶
軸を持つた単結晶化シリコン73になる(第4図
d)。 After that, a beam diameter of 100μ was applied to polycrystalline silicon 71.
When irradiated with a laser beam 81 of argon or the like of m, while scanning at a scanning speed of 25 cm/s in the direction of the arrow, the polycrystalline silicon 71 becomes molten silicon 72 due to the irradiation of the laser beam 81, and the irradiation of the laser beam 81 When the process is completed, it is solidified and recrystallized, but at this time, lateral epitaxial growth occurs using the epitaxially grown silicon 61 as a seed, and the polycrystalline silicon 71 on the interlayer oxide film 22 is the same as the single crystal silicon substrate 11. It becomes single crystal silicon 73 with a crystal axis (FIG. 4d).
このレーザ光照射による酸化膜上への単結晶半
導体層の形成機構については、特開昭61−47192
号公報、特開昭61−48468号公報、特開昭61−
48470号公報および特開昭61−118438号公報に詳
細に述べられている。 Regarding the formation mechanism of a single crystal semiconductor layer on an oxide film by laser beam irradiation, please refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-47192.
No. 48468, JP 61-48468, JP 61-
It is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48470 and Japanese Patent Application Laid-open No. 118438/1983.
次に、第4図eに示すように、写真製版、エツ
チング技術によつて単結晶化シリコン73を、
MOSトランジスタを作成する領域の単結晶化シ
リコン74、第3層目の半導体層の単結晶化の種
としての単結晶化シリコン75とにパターニング
する。 Next, as shown in FIG. 4e, single crystal silicon 73 is formed using photolithography and etching techniques.
Single crystal silicon 74 in a region where a MOS transistor is to be formed and single crystal silicon 75 as a seed for single crystallization of the third semiconductor layer are patterned.
その後、この単結晶化シリコン74の上に第1
層目のMOSトランジスタAと同じ方法によつて
第2層目のMOSトランジスタBを作成する(第
4図f)。 After that, a first layer is placed on this single crystal silicon 74.
A second layer MOS transistor B is produced by the same method as the second layer MOS transistor A (FIG. 4f).
次に、第4図gに示すように、第2層目の
MOSトランジスタBを形成後、層間酸化膜24
をCVD法によつて堆積し、レジスト塗布、エツ
チバツク法によつて表面を平坦化する。 Next, as shown in Figure 4g, the second layer
After forming MOS transistor B, interlayer oxide film 24
is deposited using the CVD method, and the surface is planarized using a resist coating and an etchback method.
その後、この層間酸化膜24に1辺が3μmの
正方形の開口部52を設け、第1層目の場合と同
様に選択エピタキシヤル技術によつてエピ成長シ
リコン62を成長させる。 Thereafter, a square opening 52 with a side of 3 μm is provided in this interlayer oxide film 24, and epitaxial silicon 62 is grown by selective epitaxial technique as in the case of the first layer.
次に、このエピ成長シリコン62の上に多結晶
シリコンをCVD法によつて堆積した後、レーザ
光の照射により、この多結晶シリコンを単結晶化
シリコン76にする。 Next, polycrystalline silicon is deposited on this epitaxially grown silicon 62 by the CVD method, and then this polycrystalline silicon is turned into single crystal silicon 76 by irradiation with laser light.
その後、第4図hに示すように、第1、第2層
目の場合と同様に、単結晶化シリコン77の上に
第3層目のMOSトランジスタCを作成する。 Thereafter, as shown in FIG. 4h, a third layer MOS transistor C is formed on the single crystal silicon 77 in the same manner as in the first and second layers.
このようにして3層構造の積層型半導体装置、
いわゆる三次元回路素子が作成される。 In this way, a stacked semiconductor device with a three-layer structure,
A so-called three-dimensional circuit element is created.
従来の積層型半導体装置の製造方法は以上のよ
うに行なわれているので、すなわち第3層目の単
結晶化シリコン76を単結晶シリコン基板11と
同じ結晶軸を持つた単結晶にするための種として
のエピ成長シリコン62が選択エピタキシヤル法
によつて作成されるので、この選択エピタキシヤ
ル法で2μm前後のエピ成長シリコン62を開口
部52のみに成長させるためには950℃で25分の
熱処理が必要である。
Since the conventional manufacturing method of a stacked semiconductor device is performed as described above, in other words, in order to make the third layer single crystal silicon 76 into a single crystal having the same crystal axis as the single crystal silicon substrate 11, Since the epitaxially grown silicon 62 as a seed is created by the selective epitaxial method, in order to grow the epitaxially grown silicon 62 of around 2 μm only in the opening 52 using this selective epitaxial method, it takes 25 minutes at 950°C. Heat treatment is required.
このような高温で長時間の熱処理を行なうと、
下層(第1層、第2層)の回路素子の単結晶シリ
コン(または単結晶化シリコン)内に導入された
ボロン、砒素等の不純物が拡散し、特に、ゲート
の短いチヤンネルトランジスタにおいては素子の
電気特性が大幅に劣化するので、素子の微細化が
図れず、集積度の向上が図れないという問題点が
あつた。 When heat treatment is performed at such high temperatures for a long time,
Impurities such as boron and arsenic introduced into the single-crystal silicon (or single-crystalline silicon) of the circuit elements in the lower layers (first layer, second layer) diffuse, causing the element to deteriorate, especially in channel transistors with short gates. Since the electrical characteristics are significantly deteriorated, there are problems in that it is not possible to miniaturize the elements and it is not possible to improve the degree of integration.
上述した問題点を解決するため、開口部52内
にエピ成長シリコン62の代わりに成長温度が
650℃と低い多結晶シリコンをCVD法によつて堆
積する方法が考えられる。 In order to solve the above-mentioned problems, instead of the epitaxially grown silicon 62 in the opening 52, a growth temperature
One possible method is to deposit polycrystalline silicon at a low temperature of 650°C by CVD.
しかし、第4図gにおいて、エピ成長シリコン
62の代りに多結晶シリコン62A(図示省略)
を堆積したとすると、種となる単結晶シリコンの
部分は単結晶化シリコン75のみであり、この単
結晶化シリコン75を溶融させずに多結晶シリコ
ン62A全部溶融させるためのレーザ光のパワー
マージンは非常に小さいものになる。 However, in FIG. 4g, polycrystalline silicon 62A (not shown) is used instead of epitaxially grown silicon 62.
is deposited, the single-crystalline silicon portion that becomes the seed is only the single-crystalline silicon 75, and the power margin of the laser beam to melt all of the polycrystalline silicon 62A without melting this single-crystalline silicon 75 is as follows. It becomes very small.
したがつて、レーザ光のパワーマージンを増大
させるため、第5図に示すように、第3層目の単
結晶化シリコン79を単結晶シリコン基板11と
同じ結晶軸にするための種として単結晶シリコン
基板11まで達する開口部53を多結晶シリコン
63で埋め込むという構造も考えられる。 Therefore, in order to increase the power margin of the laser beam, as shown in FIG. A structure in which the opening 53 reaching the silicon substrate 11 is filled with polycrystalline silicon 63 is also conceivable.
しかし、この方法では多結晶シリコン63を単
結晶シリコン基板11まで全部に亘つて溶融させ
なければならいため、溶融に必要なレーザ光のパ
ワーが増大し、結局、レーザパワーマージンは増
大しなかつた。 However, in this method, polycrystalline silicon 63 must be melted all the way to single-crystal silicon substrate 11, so the power of the laser beam required for melting increases, and in the end, the laser power margin does not increase.
この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、良好な横方向エピタキシヤ
ル成長ができる積層型半導体装置の製造方法を得
ることを目的とする。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stacked semiconductor device that allows good lateral epitaxial growth.
この発明に係る積層型半導体装置の製造方法
は、「単結晶半導体基板の主表面上に第1の絶縁
層を形成する工程と、前記第1の絶縁層に前記単
結晶半導体基板に達する第1の回航部を形成し、
該第1の開口部を第1の単結晶半導体で埋め込む
工程と、前記第1の単結晶半導体に接して第2の
単結晶半導体層を積層させる工程と、前記第2の
単結晶半導体層上に第2の絶縁層を形成し、この
第2の絶縁層に該第2の単結晶半導体層に達する
第2の開口部を形成する工程と、前記第2の開口
部を多結晶または非晶質の半導体で埋め込み、該
多結晶または非晶質の半導体にエネルギー源を照
射し、該多結晶または非晶質の半導体を溶融さ
せ、前記単結晶半導体基板と同じ結晶方位にエピ
タキシヤル成長を行わせる工程とを備えたことを
特徴とする。
A method for manufacturing a stacked semiconductor device according to the present invention includes the steps of: forming a first insulating layer on the main surface of a single crystal semiconductor substrate; It forms the turning part of
a step of burying the first opening with a first single crystal semiconductor; a step of stacking a second single crystal semiconductor layer in contact with the first single crystal semiconductor; and a step of stacking a second single crystal semiconductor layer on the second single crystal semiconductor layer. forming a second insulating layer in the second insulating layer, forming a second opening in the second insulating layer reaching the second single crystal semiconductor layer; the polycrystalline or amorphous semiconductor is irradiated with an energy source to melt the polycrystalline or amorphous semiconductor, and epitaxial growth is performed in the same crystal orientation as the single crystal semiconductor substrate. The method is characterized by comprising a step of adding.
この発明における積層型半導体装置の製造方法
においては、第1の開口部と第2の開口部は第2
の単結晶半導体層を介して連結し、さらに第1の
開口部は第1の単結晶半導体で埋め込まれ、第2
の開口部は多結晶または非晶質の半導体で埋め込
まれているので、エネルギー源により溶融された
多結晶または非晶質の半導体が固化再結晶化する
際に第1の単結晶半導体又は第2の単結晶半導体
層又は単結晶半導体基板を種とするエピタキシヤ
ル成長が生じ、多結晶または非晶質の半導体は単
結晶化する。
In the method for manufacturing a stacked semiconductor device according to the present invention, the first opening and the second opening are connected to the second opening.
are connected via a single crystal semiconductor layer, and the first opening is filled with the first single crystal semiconductor layer, and the second opening is filled with the first single crystal semiconductor layer.
The opening is filled with a polycrystalline or amorphous semiconductor, so that when the polycrystalline or amorphous semiconductor melted by the energy source solidifies and recrystallizes, the first single crystal semiconductor or the second single crystal semiconductor melts. Epitaxial growth occurs using the single crystal semiconductor layer or single crystal semiconductor substrate as a seed, and the polycrystalline or amorphous semiconductor becomes single crystal.
また、第1および第2の開口部の面積は9μm2
よりも小さいので、エネルギー源の大きさの範囲
内となり、照射時の熱の逃げが少なくなり、多結
晶または非晶質の半導体の横方向へのエピタキシ
ヤル成長が容易に行われる。 Also, the area of the first and second openings is 9μm 2
Since it is smaller than the size of the energy source, there is less heat escape during irradiation, and epitaxial growth of polycrystalline or amorphous semiconductors in the lateral direction can be easily performed.
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例による積層型半導
体装置の製造方法の一工程を示す工程断面図であ
り、第4図、第5図と同一部分には同一符号が付
してある。 FIG. 1 is a process sectional view showing one step of a method for manufacturing a stacked semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIGS. 4 and 5 are given the same reference numerals.
図において、64は1辺が3μmの正方形の開
口部52に埋め込まれた多結晶シリコンを示す。 In the figure, reference numeral 64 indicates polycrystalline silicon embedded in the square opening 52 of 3 μm on each side.
次に、積層型半導体装置の製造について説明す
る。 Next, manufacturing of the stacked semiconductor device will be explained.
なお、前述した従来の技術の説明と重複する部
分については説明を適宜省略する。 Note that the description of parts that overlap with the description of the prior art described above will be omitted as appropriate.
第3層目のトランジスタを作成するための多結
晶シリコン79にレーザ光を照射して単結晶化を
行なわせるわけであるが、開口部52内に多結晶
シリコン64を埋め込んでいるため、その堆積温
度は600℃程度と低く、第1、第2層目のMOSト
ランジスタA,Bの不純物が拡散し、特性が劣化
することはない。 The polycrystalline silicon 79 used to create the third layer transistor is irradiated with a laser beam to form a single crystal, but since the polycrystalline silicon 64 is embedded in the opening 52, its deposition The temperature is as low as about 600° C., and the impurities in the first and second layer MOS transistors A and B are diffused without deteriorating their characteristics.
さらに、多結晶シリコン79は多結晶シリコン
64、単結晶化シリコン75およびエピ成長シリ
コン61を介して単結晶シリコン基板11に連結
しているため、レーザ光の照射時にレーザパワー
が多少大きくなつても固化再結晶化は単結晶化シ
リコン75、エピ成長シリコン61、単結晶シリ
コン基板11のいずれかの単結晶シリコンから起
こり、層間酸化膜24の上の多結晶シリコン79
を、常に、横方向エピタキシヤル成長によつて単
結晶シリコン基板11と同じ結晶軸を持つた単結
晶シリコンにすることができる。 Furthermore, since polycrystalline silicon 79 is connected to single-crystal silicon substrate 11 via polycrystalline silicon 64, single-crystal silicon 75, and epitaxially grown silicon 61, even if the laser power increases somewhat during laser light irradiation, Solidification and recrystallization occurs from single crystal silicon 75 , epitaxially grown silicon 61 , or single crystal silicon substrate 11 , and polycrystalline silicon 79 on interlayer oxide film 24 .
can always be made into single crystal silicon having the same crystal axis as the single crystal silicon substrate 11 by lateral epitaxial growth.
この単結晶化した多結晶シリコン79の上に第
3層目のMOSトタンジスタCを作成し、3層構
造の三次元回路素子が作成される。 A third layer MOS transistor C is formed on this single crystallized polycrystalline silicon 79, and a three-dimensional circuit element having a three-layer structure is formed.
なお、上記実施例では、開口部52をエピ成長
シリコン61(開口部51)の上に設けたが、第
2図に示すように、単結晶化シリコン75を延長
してその上、すなわちエピ成長シリコン61(開
口部51)と異なる位置に開口部52を設けても
単結晶シリコン基板11まで半導体で連結されれ
ば、同様の効果を奏する。 In the above embodiment, the opening 52 was provided above the epitaxially grown silicon 61 (opening 51), but as shown in FIG. Even if the opening 52 is provided at a different position from the silicon 61 (opening 51), the same effect can be achieved as long as it is connected to the single crystal silicon substrate 11 with a semiconductor.
そして、3層構造の三次元回路素子について説
明したが、何層構造であつてもよく、各層はトラ
ンジスタ以外のダイオード、コンデンサ等の素子
であつてもよい。 Although a three-dimensional circuit element having a three-layer structure has been described, it may have any number of layers, and each layer may be an element other than a transistor, such as a diode or a capacitor.
したがつて、絶縁層の上に1層のみ回路素子を
作成する構造、すなわち第3図に示すように、2
層構造の三次元回路素子の構造であつてもよい。 Therefore, a structure in which circuit elements are created in only one layer on an insulating layer, that is, two
The structure may be a three-dimensional circuit element having a layered structure.
また、開口部51,52を1辺が3μmの正方
形としたが、その面積が9μm2以下で、レーザビ
ームの大きさ(約直径100μm)の範囲内に入れ
ば、エネルギー線の照射時の熱の逃げが少なくな
るので、どのような形状であつてもよい。 In addition, although the openings 51 and 52 are made into squares with one side of 3 μm, if the area is less than 9 μm 2 and falls within the size of the laser beam (approximately 100 μm in diameter), the heat generated during energy ray irradiation will be reduced. It can be of any shape as it reduces the amount of escape.
さらに、単結晶シリコン基板11から途中まで
選択エピタキシヤル法によつてエピ成長シリコン
61を成長させたが、単結晶の半導体を形成する
方法はどのような方法でもよく、例えば第4図a
において、開口部51に多結晶シリコンを埋め込
み、開口部51のみにレーザー光を照射して単結
晶化シリコンにしてもよい。 Furthermore, although epitaxial silicon 61 was grown halfway from the single crystal silicon substrate 11 by selective epitaxial method, any method may be used to form a single crystal semiconductor; for example, as shown in FIG.
In this case, the opening 51 may be filled with polycrystalline silicon, and only the opening 51 may be irradiated with a laser beam to form single crystal silicon.
以上説明したように、この発明によれば、第1
の開口部の第1の単結晶半導体と、第2の開口部
の多結晶または非晶質の半導体とが、第2の単結
晶半導体を介して連結しているので、前記多結晶
又は非晶質の半導体はエネルギー源の照射により
溶融された単結晶半導体基板又は第1の単結晶半
導体又は第2の単結晶半導体層を種として、エピ
タキシヤル成長が可能であり、エネルギー源のパ
ワーマージンは増大し、良好なエピタキシヤル成
長が可能となる
また、第1および第2の開口部の面積は9μm2
よりも小さいので、エネルギー源の熱の逃げが少
なくなり、多結晶又は非晶質の横方向へのエピタ
キシヤル成長が容易となる。
As explained above, according to the present invention, the first
The first single crystal semiconductor in the opening and the polycrystalline or amorphous semiconductor in the second opening are connected via the second single crystal semiconductor. A high quality semiconductor can be epitaxially grown using a single crystal semiconductor substrate, a first single crystal semiconductor, or a second single crystal semiconductor layer melted by irradiation with an energy source as a seed, and the power margin of the energy source increases. In addition, the area of the first and second openings is 9 μm 2
Since it is smaller than the above, the escape of heat from the energy source is reduced, and epitaxial growth of polycrystalline or amorphous materials in the lateral direction is facilitated.
第1図はこの発明の一実施例による積層型半導
体装置の製造方法の一工程を示す工程断面図、第
2図、第3図はこの発明の他の実施例による積層
型半導体装置の製造方法の一工程を示す工程断面
図、第4図a〜hは従来の積層型半導体装置の製
造方法の工程を示す工程別断面図、第5図は従来
の他の積層型半導体装置の製造方法の一工程を示
す工程断面図である。
図において、11は単結晶シリコン基板、2
1,23は酸化膜、22,24は酸化膜(絶縁
層)、31,32はゲート電極、41,42はソ
ース・ドレイン電極、51,52は開口部、61
はシリコン単結晶層、64は多結晶シリコン、7
4,75は単結晶化シリコン、79は多結晶シリ
コン、Aは第1層目のMOSトランジスタ、Bは
第2層目のMOSトランジスタを示す。
なお、図中、同一符号は同一、または相当部分
を示す。
FIG. 1 is a process cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a stacked semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a method for manufacturing a stacked semiconductor device according to another embodiment of the invention. 4A to 4H are step-by-step sectional views showing the steps of a conventional method for manufacturing a stacked semiconductor device, and FIG. 5 is a cross-sectional view of another conventional method for manufacturing a stacked semiconductor device. It is a process sectional view showing one process. In the figure, 11 is a single crystal silicon substrate, 2
1, 23 are oxide films, 22, 24 are oxide films (insulating layers), 31, 32 are gate electrodes, 41, 42 are source/drain electrodes, 51, 52 are openings, 61
is a silicon single crystal layer, 64 is a polycrystalline silicon layer, and 7 is a silicon single crystal layer.
4 and 75 are single crystal silicon, 79 is polycrystalline silicon, A is a first layer MOS transistor, and B is a second layer MOS transistor. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
を形成する工程と、前記第1の絶縁層に前記単結
晶半導体基板に達する第1の開口部を形成し、該
第1の開口部を第1の単結晶半導体で埋め込む工
程と、前記第1の単結晶半導体に接して第2の単
結晶半導体層を積層させる工程と、前記第2の単
結晶半導体層上に第2の絶縁層を形成し、この第
2の絶縁層に該第2の単結晶半導体層に達する第
2の開口部を形成する工程と、前記第2の開口部
を多結晶または非晶質の半導体で埋め込み、該多
結晶または非晶質の半導体にエネルギー源を照射
し、該多結晶または非晶質の半導体を溶融させ、
前記単結晶半導体基板と同じ結晶方位にエピタキ
シヤル成長を行わせる工程とを備えたことを特徴
とする積層型半導体装置の製造方法。 2 第1および第2の開口部の面積を9μm2より
も小さく形成することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の積層型半導体装置の製造方法。 3 第2の開口部は、第1の開口部の真上に形成
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の積層型半導体装置の製造方法。 4 単結晶半導体基板は、単結晶シリコン基板で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第3項のいずれかに記載の積層型半導体装置の
製造方法。 5 エネルギー源はレーザー光であることを特徴
とする特許請求の範囲第1ないし第4項のいずれ
かに記載の積層型半導体装置の製造方法。[Scope of Claims] 1. A step of forming a first insulating layer on the main surface of a single crystal semiconductor substrate, and forming a first opening in the first insulating layer reaching the single crystal semiconductor substrate, a step of burying the first opening with a first single crystal semiconductor; a step of stacking a second single crystal semiconductor layer in contact with the first single crystal semiconductor; and a step of stacking a second single crystal semiconductor layer on the second single crystal semiconductor layer. forming a second insulating layer in the second insulating layer, forming a second opening in the second insulating layer reaching the second single crystal semiconductor layer; embedding the polycrystalline or amorphous semiconductor with an energy source to melt the polycrystalline or amorphous semiconductor;
A method for manufacturing a stacked semiconductor device, comprising the step of performing epitaxial growth in the same crystal orientation as the single crystal semiconductor substrate. 2. The method of manufacturing a stacked semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second openings are formed to have an area smaller than 9 μm 2 . 3. The method of manufacturing a stacked semiconductor device according to claim 1, wherein the second opening is formed directly above the first opening. 4. The method for manufacturing a stacked semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the single crystal semiconductor substrate is a single crystal silicon substrate. 5. The method for manufacturing a stacked semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the energy source is a laser beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18214287A JPS6427221A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Manufacture of laminated type semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18214287A JPS6427221A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Manufacture of laminated type semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6427221A JPS6427221A (en) | 1989-01-30 |
| JPH0573324B2 true JPH0573324B2 (en) | 1993-10-14 |
Family
ID=16113085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18214287A Granted JPS6427221A (en) | 1987-07-23 | 1987-07-23 | Manufacture of laminated type semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6427221A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005022306B4 (en) * | 2004-05-17 | 2009-12-31 | Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon | Method for producing a semiconductor device with a Fin field effect transistor (FinFET) |
| JP4510707B2 (en) * | 2004-09-08 | 2010-07-28 | 三星電子株式会社 | Epitaxial film forming method, thin film forming method using the same, and semiconductor device manufacturing method |
-
1987
- 1987-07-23 JP JP18214287A patent/JPS6427221A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6427221A (en) | 1989-01-30 |
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