JPH0629515A - 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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- JPH0629515A JPH0629515A JP4180085A JP18008592A JPH0629515A JP H0629515 A JPH0629515 A JP H0629515A JP 4180085 A JP4180085 A JP 4180085A JP 18008592 A JP18008592 A JP 18008592A JP H0629515 A JPH0629515 A JP H0629515A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、導電性高分子材料を半導体材料又は
配線材料として用いた半導体装置の製造方法に関し、毛
細管現象により溝の長手方向に沿って形成する高分子材
料膜の配向性を向上するとともに、該高分子材料膜と、
溝の長手方向と交差する方向に形成された帯状の導電体
層等との接触面積を十分に確保することができる半導体
装置の製造方法の提供を目的とする。 【構成】基体11に表層が絶縁膜13からなる帯状の溝12を
形成する工程と、溝12を横断する導電性を有する膜を絶
縁膜上に形成する工程と、溝12の一端を高分子材料の触
媒溶液に浸漬して毛細管現象により高分子材料の触媒溶
液を溝12に沿って導入し、溝12内に高分子材料膜15を形
成して導電性を有する膜14a,14bと接続する工程とを
含み構成する。
配線材料として用いた半導体装置の製造方法に関し、毛
細管現象により溝の長手方向に沿って形成する高分子材
料膜の配向性を向上するとともに、該高分子材料膜と、
溝の長手方向と交差する方向に形成された帯状の導電体
層等との接触面積を十分に確保することができる半導体
装置の製造方法の提供を目的とする。 【構成】基体11に表層が絶縁膜13からなる帯状の溝12を
形成する工程と、溝12を横断する導電性を有する膜を絶
縁膜上に形成する工程と、溝12の一端を高分子材料の触
媒溶液に浸漬して毛細管現象により高分子材料の触媒溶
液を溝12に沿って導入し、溝12内に高分子材料膜15を形
成して導電性を有する膜14a,14bと接続する工程とを
含み構成する。
Description
【0001】 (目次) ・産業上の利用分野 ・従来の技術(図6〜図8) ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例 (1)第1の実施例(図1,図2,図5) (2)第2の実施例(図3,図4) ・発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、更に詳しく言えば、導電性高分子材料を半導体
材料又は配線材料として用いた半導体装置の製造方法に
関する。
に関し、更に詳しく言えば、導電性高分子材料を半導体
材料又は配線材料として用いた半導体装置の製造方法に
関する。
【0003】
【従来の技術】ポリアセチレン(CH)x をはじめとす
る導電性高分子材料は、シリコン等の無機半導体材料と
は伝導機構が異なることが知られているが、半導体材料
として用いられる可能性がある。
る導電性高分子材料は、シリコン等の無機半導体材料と
は伝導機構が異なることが知られているが、半導体材料
として用いられる可能性がある。
【0004】しかも、係る導電性高分子材料は、軽量
性,柔軟性,加工及び大面積化の容易性等の特徴を持
つ。従って、用途によりシリコンに代わる半導体材料と
して又は金属等に代わる配線材料として期待されてい
る。例えば、FETや太陽電池等の電子デバイスの作成
や、半導体集積回路装置等の配線を作成するのに用いら
れる可能性がある。
性,柔軟性,加工及び大面積化の容易性等の特徴を持
つ。従って、用途によりシリコンに代わる半導体材料と
して又は金属等に代わる配線材料として期待されてい
る。例えば、FETや太陽電池等の電子デバイスの作成
や、半導体集積回路装置等の配線を作成するのに用いら
れる可能性がある。
【0005】特に、ポリアセチレン((CH)x )は、
分子鎖内に共役二重結合を有する鎖状脂肪族不飽和炭化
水素で、通常、非導電体であるが、沃素(I)などの不
純物を導入することにより導電性を付与することができ
る。更に、微細溝中に導電性高分子材料を形成すること
により、電気電導度の高い高分子材料を得ることができ
る。
分子鎖内に共役二重結合を有する鎖状脂肪族不飽和炭化
水素で、通常、非導電体であるが、沃素(I)などの不
純物を導入することにより導電性を付与することができ
る。更に、微細溝中に導電性高分子材料を形成すること
により、電気電導度の高い高分子材料を得ることができ
る。
【0006】例えば、トルエンを溶媒としたトリエチル
アルミニウムとテトラブトキシチタンとからなるチーグ
ラ・ナッタ触媒溶液を塗布した基板にアセチレンガスを
導入することによりポリアセチレン膜を作成することが
できる。しかし、このようにして作成されたポリアセチ
レン膜は、分子鎖が成長した直径数百Å程度のフィルブ
リル(繊維状単結晶)がランダムに交差している構造を
有し、このため低い電気伝導度しか示さない。
アルミニウムとテトラブトキシチタンとからなるチーグ
ラ・ナッタ触媒溶液を塗布した基板にアセチレンガスを
導入することによりポリアセチレン膜を作成することが
できる。しかし、このようにして作成されたポリアセチ
レン膜は、分子鎖が成長した直径数百Å程度のフィルブ
リル(繊維状単結晶)がランダムに交差している構造を
有し、このため低い電気伝導度しか示さない。
【0007】一方、フィルブリルの長手方向に対しては
高い電気伝導度を示す。このため、シリコン基板やシリ
コン酸化膜に幅0.5μm以下,深さ1μm程度の微細
溝を形成し、毛細管現象を用いてその溝中にのみ触媒溶
液を導入することにより、溝に沿って、配向性が揃った
ポリアセチレン膜を形成することができる。このように
して形成されたポリアセチレン膜は高い電気伝導度を有
する。
高い電気伝導度を示す。このため、シリコン基板やシリ
コン酸化膜に幅0.5μm以下,深さ1μm程度の微細
溝を形成し、毛細管現象を用いてその溝中にのみ触媒溶
液を導入することにより、溝に沿って、配向性が揃った
ポリアセチレン膜を形成することができる。このように
して形成されたポリアセチレン膜は高い電気伝導度を有
する。
【0008】図6(a)〜(c),図7(d),(e)
は、上記の方法により作成されたポリアセチレン膜を半
導体材料として用いた、従来例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図である。
は、上記の方法により作成されたポリアセチレン膜を半
導体材料として用いた、従来例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図である。
【0009】まず、図6(a)に示すように、シリコン
基板1表面にシリコン酸化膜2を形成する。続いて、電
気的に分離され、所定の間隔をおいて並行する、S/D
電極と一体的に形成された帯状のS/D配線層3a,3
bをシリコン酸化膜2上に形成する(図6(b))。
基板1表面にシリコン酸化膜2を形成する。続いて、電
気的に分離され、所定の間隔をおいて並行する、S/D
電極と一体的に形成された帯状のS/D配線層3a,3
bをシリコン酸化膜2上に形成する(図6(b))。
【0010】次いで、S/D配線層3a,3bを被覆し
てシリコン酸化膜4を形成する(図6(c))。次に、
シリコン酸化膜4に幅0.5μm以下,深さ1μm程度
の溝5を形成し、S/D配線層3a,3bの一部を表出
する(図7(d))。
てシリコン酸化膜4を形成する(図6(c))。次に、
シリコン酸化膜4に幅0.5μm以下,深さ1μm程度
の溝5を形成し、S/D配線層3a,3bの一部を表出
する(図7(d))。
【0011】次いで、チーグラ・ナッタ触媒溶液に溝5
の一端を浸漬した後、減圧し、アセチレンガスを導入し
て所定の時間保持する。これにより、毛細管現象により
その溝5中にのみ触媒溶液が導入され、その触媒溶液が
アセチレンガスと反応して溝5に沿った配向性を持つよ
うなポリアセチレン膜6が形成される。続いて、トルエ
ンを用いて洗浄した後、乾燥する。その後、ポリアセチ
レン膜6に選択的に沃素を導入して半導電性を付与し、
更にシリコン基板1の背面にゲート電極7を形成する
と、電界効果トランジスタが完成する(図7(e))。
なお、S/D配線層3a,3bに挟まれたポリアセチレ
ン膜6がチャネル領域層となり、その両側であって、S
/D配線層3a,3bと接触するポリアセチレン膜6が
S/D領域層となる。
の一端を浸漬した後、減圧し、アセチレンガスを導入し
て所定の時間保持する。これにより、毛細管現象により
その溝5中にのみ触媒溶液が導入され、その触媒溶液が
アセチレンガスと反応して溝5に沿った配向性を持つよ
うなポリアセチレン膜6が形成される。続いて、トルエ
ンを用いて洗浄した後、乾燥する。その後、ポリアセチ
レン膜6に選択的に沃素を導入して半導電性を付与し、
更にシリコン基板1の背面にゲート電極7を形成する
と、電界効果トランジスタが完成する(図7(e))。
なお、S/D配線層3a,3bに挟まれたポリアセチレ
ン膜6がチャネル領域層となり、その両側であって、S
/D配線層3a,3bと接触するポリアセチレン膜6が
S/D領域層となる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の電界
効果トランジスタの作成方法においては、S/D配線層
3a,3bの上下の絶縁膜が同じ種類のシリコン酸化膜
2,4なので、図7(d)に示すのと同じ方法で上層の
シリコン酸化膜4に溝5aを形成すると、S/D配線層
3a,3b下部以外の下地のシリコン酸化膜2もエッチ
ングされる場合がある。このため、S/D配線層3a,
3bの膜厚以上の段差を有する凹部8が生じ(図8
(a))、毛細管現象によりその溝5a中にポリアセチ
レン膜を形成すると、そのポリアセチレン膜は配向性が
入り乱れ、従って電気伝導度が低くなるという問題があ
る。
効果トランジスタの作成方法においては、S/D配線層
3a,3bの上下の絶縁膜が同じ種類のシリコン酸化膜
2,4なので、図7(d)に示すのと同じ方法で上層の
シリコン酸化膜4に溝5aを形成すると、S/D配線層
3a,3b下部以外の下地のシリコン酸化膜2もエッチ
ングされる場合がある。このため、S/D配線層3a,
3bの膜厚以上の段差を有する凹部8が生じ(図8
(a))、毛細管現象によりその溝5a中にポリアセチ
レン膜を形成すると、そのポリアセチレン膜は配向性が
入り乱れ、従って電気伝導度が低くなるという問題があ
る。
【0013】また、段差ができないように溝5bを形成
した場合でも、図7(e)に示すのと同じ方法で、溝5
b中にポリアセチレン膜6aを形成した後、乾燥する
と、表面張力により、ポリアセチレン膜6aが縮む(図
8(b))。このため、S/D配線層3a,3bとの接
触面積が十分でなくなるという問題がある。
した場合でも、図7(e)に示すのと同じ方法で、溝5
b中にポリアセチレン膜6aを形成した後、乾燥する
と、表面張力により、ポリアセチレン膜6aが縮む(図
8(b))。このため、S/D配線層3a,3bとの接
触面積が十分でなくなるという問題がある。
【0014】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
て創作されたものであり、毛細管現象により溝の長手方
向に沿って形成する高分子材料膜の配向性を向上すると
ともに、該高分子材料膜と、溝の長手方向と交差する方
向に形成された帯状の導電体層等との接触面積を十分に
確保することができる半導体装置の製造方法の提供を目
的とする。
て創作されたものであり、毛細管現象により溝の長手方
向に沿って形成する高分子材料膜の配向性を向上すると
ともに、該高分子材料膜と、溝の長手方向と交差する方
向に形成された帯状の導電体層等との接触面積を十分に
確保することができる半導体装置の製造方法の提供を目
的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第1に、基
体に表層が絶縁膜からなる帯状の溝を形成する工程と、
前記溝を横断する導電性を有する膜を前記絶縁膜上に形
成する工程と、前記導電性を有する膜を選択的にエッチ
ング・除去し、前記溝の長手方向と交差する方向に前記
溝の側壁及び底部を通過する帯状の導電性を有する膜を
残存する工程と、前記溝の一端を高分子材料の触媒溶液
に浸漬して毛細管現象により高分子材料の触媒溶液を前
記溝に沿って導入し、前記溝内に高分子材料膜を形成し
て前記導電性を有する膜と接続する工程とを有する半導
体装置の製造方法によって達成され、第2に、前記導電
性を有する膜を選択的にエッチング・除去し、前記溝の
長手方向と交差する方向に前記溝の側壁及び底部を通過
する帯状の導電性を有する膜を残存する工程を有するこ
とを特徴とする第1の発明に記載の半導体装置の製造方
法によって達成され、第3に、前記導電性を有する膜を
選択酸化して、前記溝の長手方向と交差する方向に帯状
の導電性を有する膜を残存するとともに、該残存する帯
状の導電性を有する膜の周辺部を絶縁する工程を有する
ことを特徴とする第1の発明に記載の半導体装置の製造
方法によって達成され、第4に、前記帯状の導電性を有
する膜を少なくとも2つ互いに並行するように残存する
工程を有し、前記2つの帯状の導電性を有する膜をそれ
ぞれソース/ドレイン配線層とし、前記2つの帯状の導
電性を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜をチャネ
ル領域層とする電界効果トランジスタを形成することを
特徴とする第2又は第3の発明に記載の半導体装置の製
造方法によって達成される。
体に表層が絶縁膜からなる帯状の溝を形成する工程と、
前記溝を横断する導電性を有する膜を前記絶縁膜上に形
成する工程と、前記導電性を有する膜を選択的にエッチ
ング・除去し、前記溝の長手方向と交差する方向に前記
溝の側壁及び底部を通過する帯状の導電性を有する膜を
残存する工程と、前記溝の一端を高分子材料の触媒溶液
に浸漬して毛細管現象により高分子材料の触媒溶液を前
記溝に沿って導入し、前記溝内に高分子材料膜を形成し
て前記導電性を有する膜と接続する工程とを有する半導
体装置の製造方法によって達成され、第2に、前記導電
性を有する膜を選択的にエッチング・除去し、前記溝の
長手方向と交差する方向に前記溝の側壁及び底部を通過
する帯状の導電性を有する膜を残存する工程を有するこ
とを特徴とする第1の発明に記載の半導体装置の製造方
法によって達成され、第3に、前記導電性を有する膜を
選択酸化して、前記溝の長手方向と交差する方向に帯状
の導電性を有する膜を残存するとともに、該残存する帯
状の導電性を有する膜の周辺部を絶縁する工程を有する
ことを特徴とする第1の発明に記載の半導体装置の製造
方法によって達成され、第4に、前記帯状の導電性を有
する膜を少なくとも2つ互いに並行するように残存する
工程を有し、前記2つの帯状の導電性を有する膜をそれ
ぞれソース/ドレイン配線層とし、前記2つの帯状の導
電性を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜をチャネ
ル領域層とする電界効果トランジスタを形成することを
特徴とする第2又は第3の発明に記載の半導体装置の製
造方法によって達成される。
【0016】
【作 用】本発明の半導体装置の製造方法においては、
予め溝を形成した後、その上に帯状の導電性を有する膜
を形成している。従って、下地の絶縁膜上に帯状の導電
性を有する膜を形成した後、導電性を有する膜を被覆す
る絶縁膜に溝を形成する従来の場合のような、溝の底部
における下地の絶縁膜のオーバエッチングが生じない。
これにより、従来と異なり、溝の底部は、常に、帯状の
導電性を有する膜の膜厚以上の段差を有しない。特に、
溝を被覆する導電性を有する膜を選択酸化して帯状の導
電性を有する膜を残存する場合には、溝の底部における
段差を一層低くすることができる。このため、溝に沿っ
て形成される高分子材料膜を構成するフィブリルの方向
は溝に沿って揃うようになる。
予め溝を形成した後、その上に帯状の導電性を有する膜
を形成している。従って、下地の絶縁膜上に帯状の導電
性を有する膜を形成した後、導電性を有する膜を被覆す
る絶縁膜に溝を形成する従来の場合のような、溝の底部
における下地の絶縁膜のオーバエッチングが生じない。
これにより、従来と異なり、溝の底部は、常に、帯状の
導電性を有する膜の膜厚以上の段差を有しない。特に、
溝を被覆する導電性を有する膜を選択酸化して帯状の導
電性を有する膜を残存する場合には、溝の底部における
段差を一層低くすることができる。このため、溝に沿っ
て形成される高分子材料膜を構成するフィブリルの方向
は溝に沿って揃うようになる。
【0017】また、予め溝を形成した後、その上に帯状
の導電性を有する膜を形成しているので、溝の側壁及び
底部にも帯状の導電性を有する膜が存在する。従って、
溝内に形成された高分子材料膜を乾燥したとき、高分子
材料膜が表面張力により縮んでも、従来と異なり、溝の
側壁及び底部の両方で高分子材料膜と帯状の導電性を有
する膜との接触を得ることができる。
の導電性を有する膜を形成しているので、溝の側壁及び
底部にも帯状の導電性を有する膜が存在する。従って、
溝内に形成された高分子材料膜を乾燥したとき、高分子
材料膜が表面張力により縮んでも、従来と異なり、溝の
側壁及び底部の両方で高分子材料膜と帯状の導電性を有
する膜との接触を得ることができる。
【0018】これにより、毛細管現象により溝に沿って
形成する高分子材料膜の配向性を向上するとともに、高
分子材料膜と導電性を有する膜との接触面積を十分に確
保することができる。
形成する高分子材料膜の配向性を向上するとともに、高
分子材料膜と導電性を有する膜との接触面積を十分に確
保することができる。
【0019】また、溝を形成した後、その上にソース/
ドレイン電極及びソース/ドレイン配線層となる帯状の
導電性を有する膜を互いに並行して形成した後、溝に沿
って高分子材料を導入することにより溝内に高分子材料
膜を形成して帯状の導電性を有する膜に接続し、2つの
帯状の導電性を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜
をチャネル領域層とする電界効果トランジスタを作成し
ている。これにより、高分子材料膜の配向性を向上し、
この高分子材料膜と導電性を有する膜との接触面積を十
分に確保した電界効果トランジスタを作成することがで
きる。
ドレイン電極及びソース/ドレイン配線層となる帯状の
導電性を有する膜を互いに並行して形成した後、溝に沿
って高分子材料を導入することにより溝内に高分子材料
膜を形成して帯状の導電性を有する膜に接続し、2つの
帯状の導電性を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜
をチャネル領域層とする電界効果トランジスタを作成し
ている。これにより、高分子材料膜の配向性を向上し、
この高分子材料膜と導電性を有する膜との接触面積を十
分に確保した電界効果トランジスタを作成することがで
きる。
【0020】
【実施例】(1)第1の実施例 次に、図面を参照しながら本発明の第1の実施例のポリ
アセチレン膜を半導体材料として用いた電界効果トラン
ジスタの作成方法について説明する。
アセチレン膜を半導体材料として用いた電界効果トラン
ジスタの作成方法について説明する。
【0021】最初に、ウエハの表層に形成された溝内に
上記のポリアセチレン膜を形成するための装置について
説明する。図5は、このような装置の斜視構成図であ
る。図5において、17はチーグラ・ナッタ触媒溶液1
8が収納された容器、11又は11aはウエハ(シリコン
基板;基体)、12又は12aはウエハ11又は11aの表
層に形成された溝である。
上記のポリアセチレン膜を形成するための装置について
説明する。図5は、このような装置の斜視構成図であ
る。図5において、17はチーグラ・ナッタ触媒溶液1
8が収納された容器、11又は11aはウエハ(シリコン
基板;基体)、12又は12aはウエハ11又は11aの表
層に形成された溝である。
【0022】この装置を用いて、ウエハ11又は11aの
表層に形成された溝12又は12a内にポリアセチレン膜
を次のようにして形成する。即ち、ウエハ11又は21
表層に形成された溝12又は12aの一端をチーグラ・ナ
ッタ触媒溶液18に浸漬した後、チーグラ・ナッタ触媒
溶液18が収納された容器17内を減圧し、外部から容
器17内にアセチレンガスを導入して圧力を約100To
rrに保持する。その結果、毛細管現象により溝12又は
12aに沿ってチーグラ・ナッタ触媒溶液18が導入さ
れ、アセチレンガスと重合反応を起こして、溝12又は
12a内にポリアセチレン膜が形成される。
表層に形成された溝12又は12a内にポリアセチレン膜
を次のようにして形成する。即ち、ウエハ11又は21
表層に形成された溝12又は12aの一端をチーグラ・ナ
ッタ触媒溶液18に浸漬した後、チーグラ・ナッタ触媒
溶液18が収納された容器17内を減圧し、外部から容
器17内にアセチレンガスを導入して圧力を約100To
rrに保持する。その結果、毛細管現象により溝12又は
12aに沿ってチーグラ・ナッタ触媒溶液18が導入さ
れ、アセチレンガスと重合反応を起こして、溝12又は
12a内にポリアセチレン膜が形成される。
【0023】次に、上記の装置を用いて、本発明の第1
の実施例のポリアセチレン膜を半導体材料として用いた
電界効果トランジスタの作成方法について説明する。図
1(a),(b),図2(c),(d)は、本発明の第
1の実施例の電界効果トランジスタの作成方法について
説明する斜視図である。
の実施例のポリアセチレン膜を半導体材料として用いた
電界効果トランジスタの作成方法について説明する。図
1(a),(b),図2(c),(d)は、本発明の第
1の実施例の電界効果トランジスタの作成方法について
説明する斜視図である。
【0024】まず、図1(a)に示すように、CF4 ガ
スを用いたRIE(反応性イオンエッチング)により、
シリコン基板(基体)11を異方性エッチング・除去し
て、幅0.5μm以下,深さ1μm程度の溝12を形成
する。
スを用いたRIE(反応性イオンエッチング)により、
シリコン基板(基体)11を異方性エッチング・除去し
て、幅0.5μm以下,深さ1μm程度の溝12を形成
する。
【0025】次いで、ドライ酸素ガス雰囲気中、温度10
00℃の条件で、熱酸化により、シリコン基板11の表層
に膜厚約500Åのシリコン酸化膜(絶縁膜)13を形
成する(図1(b))。
00℃の条件で、熱酸化により、シリコン基板11の表層
に膜厚約500Åのシリコン酸化膜(絶縁膜)13を形
成する(図1(b))。
【0026】次に、シリコン酸化膜13上に化学気相成
長法(CVD法)により、膜厚約500Åのポリシリコ
ン膜(導電性を有する膜)を形成する。このとき、CV
D法を用いているので、ポリシリコン膜を溝12の側壁
や底部に均一な膜厚で形成することができる。
長法(CVD法)により、膜厚約500Åのポリシリコ
ン膜(導電性を有する膜)を形成する。このとき、CV
D法を用いているので、ポリシリコン膜を溝12の側壁
や底部に均一な膜厚で形成することができる。
【0027】次いで、ポリシリコン膜をパターニング
し、溝12の長手方向と交差する方向に溝12の側壁及
び底部を通過し、帯状のポリシリコン膜からなるソース
/ドレイン電極及びソース/ドレイン配線層(導電性を
有する膜;以下、S/D電極/配線層と称す。)14a,
14bを2つ互いに並行するように残存する。続いて、シ
リコン基板11の裏面に膜厚約1μmのアルミニウム膜
からなるゲート電極16を形成する(図2(c))。
し、溝12の長手方向と交差する方向に溝12の側壁及
び底部を通過し、帯状のポリシリコン膜からなるソース
/ドレイン電極及びソース/ドレイン配線層(導電性を
有する膜;以下、S/D電極/配線層と称す。)14a,
14bを2つ互いに並行するように残存する。続いて、シ
リコン基板11の裏面に膜厚約1μmのアルミニウム膜
からなるゲート電極16を形成する(図2(c))。
【0028】次に、図5に示す装置の容器17中のチー
グラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料を形成する触媒溶
液)18に溝12の一端を浸漬するとともに、減圧し、
アセチレンガスを容器17内に導入して、圧力を100
Torrに保持する。その結果、毛細管現象によりチーグラ
・ナッタ触媒溶液18が溝12に沿って溝12内に導入
され、アセチレンガスと重合反応してポリアセチレン膜
(高分子材料膜)15が形成される。このとき、従来と
異なり、既に溝12を形成するためのエッチングが終わ
っているので、溝12の底部には帯状のS/D電極/配
線層14a,14bの膜厚以上の段差を有しない。このた
め、形成されたポリアセチレン膜15を構成するフィブ
リルの方向は溝12に沿って揃うようになる。
グラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料を形成する触媒溶
液)18に溝12の一端を浸漬するとともに、減圧し、
アセチレンガスを容器17内に導入して、圧力を100
Torrに保持する。その結果、毛細管現象によりチーグラ
・ナッタ触媒溶液18が溝12に沿って溝12内に導入
され、アセチレンガスと重合反応してポリアセチレン膜
(高分子材料膜)15が形成される。このとき、従来と
異なり、既に溝12を形成するためのエッチングが終わ
っているので、溝12の底部には帯状のS/D電極/配
線層14a,14bの膜厚以上の段差を有しない。このた
め、形成されたポリアセチレン膜15を構成するフィブ
リルの方向は溝12に沿って揃うようになる。
【0029】次いで、所定の時間が経過した後、シリコ
ン基板11をチーグラ・ナッタ触媒溶液18から取り出
す。続いて、トルエンを用いて触媒溶液を洗浄した後、
室温で真空乾燥する。
ン基板11をチーグラ・ナッタ触媒溶液18から取り出
す。続いて、トルエンを用いて触媒溶液を洗浄した後、
室温で真空乾燥する。
【0030】その後、ポリアセチレン膜14に選択的に
沃素を導入して半導電性を付与すると、電界効果トラン
ジスタが形成される(図2(d))。なお、2つの帯状
のS/D電極/配線層14a,14bに挟まれた領域のポリ
アセチレン膜15がチャネル領域層となり、その両側で
あって、S/D電極/配線層14a,14bと接触するポリ
アセチレン膜15がソース/ドレイン領域層(以下、S
/D領域層と称す。)となる。また、シリコン酸化膜1
3がゲート絶縁膜となる。
沃素を導入して半導電性を付与すると、電界効果トラン
ジスタが形成される(図2(d))。なお、2つの帯状
のS/D電極/配線層14a,14bに挟まれた領域のポリ
アセチレン膜15がチャネル領域層となり、その両側で
あって、S/D電極/配線層14a,14bと接触するポリ
アセチレン膜15がソース/ドレイン領域層(以下、S
/D領域層と称す。)となる。また、シリコン酸化膜1
3がゲート絶縁膜となる。
【0031】以上のように、本発明の第1の実施例によ
れば、予め溝12を形成した後、帯状のS/D電極/配
線層14a,14bを形成し、その後、毛細管現象により溝
12中にポリアセチレン膜15を形成している。従っ
て、従来と異なり、溝12の底部には帯状のS/D電極
/配線層14a,14bの膜厚以上の段差を有しないので、
形成されたポリアセチレン膜15を構成するフィブリル
の方向は溝12に沿って揃うようになる。
れば、予め溝12を形成した後、帯状のS/D電極/配
線層14a,14bを形成し、その後、毛細管現象により溝
12中にポリアセチレン膜15を形成している。従っ
て、従来と異なり、溝12の底部には帯状のS/D電極
/配線層14a,14bの膜厚以上の段差を有しないので、
形成されたポリアセチレン膜15を構成するフィブリル
の方向は溝12に沿って揃うようになる。
【0032】また、予め溝12を形成した後、帯状のS
/D電極/配線層14a,14bを形成しているので、溝1
2の側壁及び底部にも帯状のS/D電極/配線層14a,
14bが存在する。従って、溝12に形成されたポリアセ
チレン膜15を乾燥したとき、従来のように、ポリアセ
チレン膜15が表面張力により縮んでも、従来と異な
り、溝12の側壁及び底部の両方で接触を得ることがで
きる。
/D電極/配線層14a,14bを形成しているので、溝1
2の側壁及び底部にも帯状のS/D電極/配線層14a,
14bが存在する。従って、溝12に形成されたポリアセ
チレン膜15を乾燥したとき、従来のように、ポリアセ
チレン膜15が表面張力により縮んでも、従来と異な
り、溝12の側壁及び底部の両方で接触を得ることがで
きる。
【0033】これにより、毛細管現象により溝12中に
形成されるポリアセチレン膜15の配向性を向上すると
ともに、この膜14と接触させるS/D電極/配線層14
a,14bとの接触面積を十分に確保することができる。 (2)第2の実施例 図3(a),(b),図4(c)は、本発明の第2の実
施例のポリアセチレン膜を半導体材料として用いた電界
効果トランジスタの作成方法について説明する斜視図で
ある。
形成されるポリアセチレン膜15の配向性を向上すると
ともに、この膜14と接触させるS/D電極/配線層14
a,14bとの接触面積を十分に確保することができる。 (2)第2の実施例 図3(a),(b),図4(c)は、本発明の第2の実
施例のポリアセチレン膜を半導体材料として用いた電界
効果トランジスタの作成方法について説明する斜視図で
ある。
【0034】まず、図3(a)に示すように、CF4 ガ
スを用いたRIE(反応性イオンエッチング)により、
シリコン基板(基体)11aを異方性エッチング・除去し
て、幅0.5μm以下,深さ1μm程度の溝12aを形成
する。
スを用いたRIE(反応性イオンエッチング)により、
シリコン基板(基体)11aを異方性エッチング・除去し
て、幅0.5μm以下,深さ1μm程度の溝12aを形成
する。
【0035】次いで、ドライ酸素ガス雰囲気中、温度10
00℃の条件で、熱酸化により、シリコン基板11aの表層
に膜厚約500Åのシリコン酸化膜(絶縁膜)13aを形
成する。
00℃の条件で、熱酸化により、シリコン基板11aの表層
に膜厚約500Åのシリコン酸化膜(絶縁膜)13aを形
成する。
【0036】次に、シリコン酸化膜13a上に化学気相成
長法(CVD法)により、膜厚約500Åのポリシリコ
ン膜(導電性を有する膜)14cを形成する。このとき、
CVD法を用いているので、ポリシリコン膜14cは溝12
aの側壁や底部に均一な膜厚で形成することができる。
長法(CVD法)により、膜厚約500Åのポリシリコ
ン膜(導電性を有する膜)14cを形成する。このとき、
CVD法を用いているので、ポリシリコン膜14cは溝12
aの側壁や底部に均一な膜厚で形成することができる。
【0037】次いで、不図示のシリコン窒化膜を形成し
た後、パターニングし、その後、パターニングされたシ
リコン窒化膜をマスクとして選択酸化し、溝12aの長手
方向と交差する方向に帯状のS/D電極/配線層(導電
性を有する膜)14d,14eを2つ互いに並行するように
残存するとともに、残存する帯状のS/D電極/配線層
14d,14eの周辺部をシリコン酸化膜14fにより絶縁す
る。続いて、シリコン基板11aの裏面に膜厚約1μmの
アルミニウム膜からなるゲート電極16aを形成する(図
3(b))。
た後、パターニングし、その後、パターニングされたシ
リコン窒化膜をマスクとして選択酸化し、溝12aの長手
方向と交差する方向に帯状のS/D電極/配線層(導電
性を有する膜)14d,14eを2つ互いに並行するように
残存するとともに、残存する帯状のS/D電極/配線層
14d,14eの周辺部をシリコン酸化膜14fにより絶縁す
る。続いて、シリコン基板11aの裏面に膜厚約1μmの
アルミニウム膜からなるゲート電極16aを形成する(図
3(b))。
【0038】次に、図5に示す装置の容器17中のチー
グラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料の触媒溶液)18に
溝12aの一端を浸漬するとともに、減圧し、アセチレン
ガスを容器17内に導入して、圧力を100Torrに保持
する。その結果、毛細管現象によりチーグラ・ナッタ触
媒溶液18が溝12aに沿って溝12a内に導入され、アセ
チレンガスと重合反応して溝12a内にポリアセチレン膜
(高分子材料膜)15aが形成される。このとき、従来と
異なり、溝12aの底部には帯状のS/D電極/配線層14
d,14eの膜厚とシリコン酸化膜14fの膜厚との差以上
の段差を有しない。このため、第1の実施例と比較して
も、形成されたポリアセチレン膜15aを構成するフィブ
リルの方向は溝12aに沿って一層揃うようになる。
グラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料の触媒溶液)18に
溝12aの一端を浸漬するとともに、減圧し、アセチレン
ガスを容器17内に導入して、圧力を100Torrに保持
する。その結果、毛細管現象によりチーグラ・ナッタ触
媒溶液18が溝12aに沿って溝12a内に導入され、アセ
チレンガスと重合反応して溝12a内にポリアセチレン膜
(高分子材料膜)15aが形成される。このとき、従来と
異なり、溝12aの底部には帯状のS/D電極/配線層14
d,14eの膜厚とシリコン酸化膜14fの膜厚との差以上
の段差を有しない。このため、第1の実施例と比較して
も、形成されたポリアセチレン膜15aを構成するフィブ
リルの方向は溝12aに沿って一層揃うようになる。
【0039】次いで、所定の時間が経過した後、シリコ
ン基板11をチーグラ・ナッタ触媒溶液18から取り出
す。続いて、トルエンを用いて触媒溶液を洗浄した後、
室温で真空乾燥する。
ン基板11をチーグラ・ナッタ触媒溶液18から取り出
す。続いて、トルエンを用いて触媒溶液を洗浄した後、
室温で真空乾燥する。
【0040】その後、ポリアセチレン膜16aに選択的に
沃素を導入して半導電性を付与する。これにより、ポリ
アセチレン膜16aと接続する電界効果トランジスタが形
成される(図4(c))。なお、2つの帯状のS/D電
極/配線層14d,14eに挟まれた領域のポリアセチレン
膜16aがチャネル領域層となり、その両側であって、S
/D電極/配線層14d,14eと接触するポリアセチレン
膜16aがS/D領域層となる。
沃素を導入して半導電性を付与する。これにより、ポリ
アセチレン膜16aと接続する電界効果トランジスタが形
成される(図4(c))。なお、2つの帯状のS/D電
極/配線層14d,14eに挟まれた領域のポリアセチレン
膜16aがチャネル領域層となり、その両側であって、S
/D電極/配線層14d,14eと接触するポリアセチレン
膜16aがS/D領域層となる。
【0041】以上のように、本発明の第2の実施例によ
れば、予め溝12aを形成した後、ポリシリコン膜を選択
酸化して帯状のS/D電極/配線層14d,14eを形成
し、その後、毛細管現象により溝12a中にポリアセチレ
ン膜15aを形成している。従って、従来と異なり、溝12
aの底部には帯状のS/D電極/配線層14d,14eの膜
厚とシリコン酸化膜14fの膜厚との差以上の段差を有し
ない。特に、ポリシリコン膜を選択酸化して帯状のS/
D電極/配線層14d,14eを残存しているので、第1の
実施例と比較しても一層段差を小さくすることができ
る。これにより、形成されたポリアセチレン膜15aを構
成するフィブリルの方向は溝12aに沿って一層揃うよう
になる。
れば、予め溝12aを形成した後、ポリシリコン膜を選択
酸化して帯状のS/D電極/配線層14d,14eを形成
し、その後、毛細管現象により溝12a中にポリアセチレ
ン膜15aを形成している。従って、従来と異なり、溝12
aの底部には帯状のS/D電極/配線層14d,14eの膜
厚とシリコン酸化膜14fの膜厚との差以上の段差を有し
ない。特に、ポリシリコン膜を選択酸化して帯状のS/
D電極/配線層14d,14eを残存しているので、第1の
実施例と比較しても一層段差を小さくすることができ
る。これにより、形成されたポリアセチレン膜15aを構
成するフィブリルの方向は溝12aに沿って一層揃うよう
になる。
【0042】また、予め溝12aを形成した後、帯状のS
/D電極/配線層14d,14eを形成しているので、溝12
aの側壁及び底部にも帯状のS/D電極/配線層14d,
14eが存在する。従って、溝12aに形成されたポリアセ
チレン膜15aを乾燥したとき、従来のように、ポリアセ
チレン膜15aが表面張力により縮んでも、従来と異な
り、溝12aの側壁及び底部の両方で接触を得ることがで
きる。
/D電極/配線層14d,14eを形成しているので、溝12
aの側壁及び底部にも帯状のS/D電極/配線層14d,
14eが存在する。従って、溝12aに形成されたポリアセ
チレン膜15aを乾燥したとき、従来のように、ポリアセ
チレン膜15aが表面張力により縮んでも、従来と異な
り、溝12aの側壁及び底部の両方で接触を得ることがで
きる。
【0043】これにより、毛細管現象により溝12a中に
形成されるポリアセチレン膜15aの配向性を向上すると
ともに、この膜15aと接触させるS/D電極/配線層14
d,14eとの接触面積を十分に確保することができる。
形成されるポリアセチレン膜15aの配向性を向上すると
ともに、この膜15aと接触させるS/D電極/配線層14
d,14eとの接触面積を十分に確保することができる。
【0044】なお、上記の第1及び第2の実施例では、
高分子材料としてポリアセチレンを用いているが、他の
高分子材料を用いることができる。また、ポリアセチレ
ン膜を半導体材料として用いているが、配線材料として
用いることもできる。
高分子材料としてポリアセチレンを用いているが、他の
高分子材料を用いることができる。また、ポリアセチレ
ン膜を半導体材料として用いているが、配線材料として
用いることもできる。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置の製
造方法によれば、予め溝を形成した後、溝に交差して帯
状の導電性を有する膜を形成し、その後、毛細管現象に
より溝中に高分子材料からなる膜を形成している。従っ
て、従来と異なり、高分子材料からなる膜を形成する前
の溝の底部には帯状の導電性を有する膜の膜厚以上の段
差を有しない。特に、溝を被覆して形成された導電性を
有する膜の選択酸化により帯状の導電性を有する膜を溝
に交差して残存する場合には、一層段差を低くすること
ができる。このため、形成された高分子材料膜を構成す
るフィブリルの方向は溝に沿って揃うようになる。
造方法によれば、予め溝を形成した後、溝に交差して帯
状の導電性を有する膜を形成し、その後、毛細管現象に
より溝中に高分子材料からなる膜を形成している。従っ
て、従来と異なり、高分子材料からなる膜を形成する前
の溝の底部には帯状の導電性を有する膜の膜厚以上の段
差を有しない。特に、溝を被覆して形成された導電性を
有する膜の選択酸化により帯状の導電性を有する膜を溝
に交差して残存する場合には、一層段差を低くすること
ができる。このため、形成された高分子材料膜を構成す
るフィブリルの方向は溝に沿って揃うようになる。
【0046】また、予め溝を形成した後、帯状の導電性
を有する膜を形成しているので、溝の側壁及び底部にも
帯状の導電性を有する膜が存在する。従って、溝に導入
された高分子材料膜を乾燥したとき、高分子材料膜が表
面張力により縮んでも、従来と異なり、溝の側壁及び底
部の両方で接触を得ることができる。
を有する膜を形成しているので、溝の側壁及び底部にも
帯状の導電性を有する膜が存在する。従って、溝に導入
された高分子材料膜を乾燥したとき、高分子材料膜が表
面張力により縮んでも、従来と異なり、溝の側壁及び底
部の両方で接触を得ることができる。
【0047】これにより、毛細管現象により溝中に形成
する高分子材料膜の配向性を向上するとともに、この膜
と接触させる導電性を有する膜との接触面積を十分に確
保することができる。
する高分子材料膜の配向性を向上するとともに、この膜
と接触させる導電性を有する膜との接触面積を十分に確
保することができる。
【0048】また、ソース/ドレイン電極及びソース/
ドレイン配線層となる帯状の導電性を有する膜を並行し
て形成した後、溝内に高分子材料膜を形成し、これらの
帯状の導電性を有する膜に接続し、2つの帯状の導電性
を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜をチャネル領
域層とする電界効果トランジスタを作成している。これ
により、高分子材料膜の配向性を向上し、この膜と接触
させる導電性を有する膜との接触面積を十分に確保した
電界効果トランジスタを作成することができる。
ドレイン配線層となる帯状の導電性を有する膜を並行し
て形成した後、溝内に高分子材料膜を形成し、これらの
帯状の導電性を有する膜に接続し、2つの帯状の導電性
を有する膜に挟まれた領域の高分子材料膜をチャネル領
域層とする電界効果トランジスタを作成している。これ
により、高分子材料膜の配向性を向上し、この膜と接触
させる導電性を有する膜との接触面積を十分に確保した
電界効果トランジスタを作成することができる。
【図1】本発明の第1の実施例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図(その1)である。
の作成方法について説明する斜視図(その1)である。
【図2】本発明の第1の実施例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図(その2)である。
の作成方法について説明する斜視図(その2)である。
【図3】本発明の第2の実施例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図(その1)である。
の作成方法について説明する斜視図(その1)である。
【図4】本発明の第2の実施例の電界効果トランジスタ
の作成方法について説明する斜視図(その2)である。
の作成方法について説明する斜視図(その2)である。
【図5】本発明の実施例に用いられるポリアセチレン膜
を形成する装置の斜視図である。
を形成する装置の斜視図である。
【図6】従来例の電界効果トランジスタの作成方法につ
いて説明する斜視図(その1)である。
いて説明する斜視図(その1)である。
【図7】従来例の電界効果トランジスタの作成方法につ
いて説明する斜視図(その2)である。
いて説明する斜視図(その2)である。
【図8】従来例の問題点について説明する斜視図であ
る。
る。
11,11a シリコン基板(ウエハ;基体)、 12,12a 溝、 13,13a,14f シリコン酸化膜(絶縁膜)、 14a,14b,14d,14e S/D電極/配線層(導電性
を有する膜)、 14c ポリシリコン膜(導電性を有する膜)、 15,15a ポリアセチレン膜、 16,16a ゲート電極、 17 容器、 18 チーグラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料の触媒溶
液)。
を有する膜)、 14c ポリシリコン膜(導電性を有する膜)、 15,15a ポリアセチレン膜、 16,16a ゲート電極、 17 容器、 18 チーグラ・ナッタ触媒溶液(高分子材料の触媒溶
液)。
Claims (4)
- 【請求項1】 基体に表層が絶縁膜からなる帯状の溝を
形成する工程と、 前記溝を横断する導電性を有する膜を前記絶縁膜上に形
成する工程と、 前記導電性を有する膜を選択的にエッチング・除去し、
前記溝の長手方向と交差する方向に前記溝の側壁及び底
部を通過する帯状の導電性を有する膜を残存する工程
と、 前記溝の一端を高分子材料の触媒溶液に浸漬して毛細管
現象により高分子材料の触媒溶液を前記溝に沿って導入
し、前記溝内に高分子材料膜を形成して前記導電性を有
する膜と接続する工程とを有する半導体装置の製造方
法。 - 【請求項2】 前記導電性を有する膜を選択的にエッチ
ング・除去し、前記溝の長手方向と交差する方向に前記
溝の側壁及び底部を通過する帯状の導電性を有する膜を
残存する工程を有することを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記導電性を有する膜を選択酸化して、
前記溝の長手方向と交差する方向に帯状の導電性を有す
る膜を残存するとともに、該残存する帯状の導電性を有
する膜の周辺部を絶縁する工程を有することを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記帯状の導電性を有する膜を少なくと
も2つ互いに並行するように残存する工程を有し、 前記2つの帯状の導電性を有する膜をそれぞれソース/
ドレイン配線層とし、前記2つの帯状の導電性を有する
膜に挟まれた領域の高分子材料膜をチャネル領域層とす
る電界効果トランジスタを形成することを特徴とする請
求項2又は請求項3記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180085A JPH0629515A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4180085A JPH0629515A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629515A true JPH0629515A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16077191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4180085A Withdrawn JPH0629515A (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4234360A1 (de) * | 1991-11-05 | 1993-05-06 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp | Verfahren und vorrichtung zum steuern einer automatischen naehmaschine |
| JP2014096597A (ja) * | 2007-02-15 | 2014-05-22 | Massachusetts Institute Of Technology | 凹凸化された表面を備えた太陽電池 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP4180085A patent/JPH0629515A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4234360A1 (de) * | 1991-11-05 | 1993-05-06 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp | Verfahren und vorrichtung zum steuern einer automatischen naehmaschine |
| JP2014096597A (ja) * | 2007-02-15 | 2014-05-22 | Massachusetts Institute Of Technology | 凹凸化された表面を備えた太陽電池 |
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