JP3143188B2 - Epitaxial growth method - Google Patents
Epitaxial growth methodInfo
- Publication number
- JP3143188B2 JP3143188B2 JP04030885A JP3088592A JP3143188B2 JP 3143188 B2 JP3143188 B2 JP 3143188B2 JP 04030885 A JP04030885 A JP 04030885A JP 3088592 A JP3088592 A JP 3088592A JP 3143188 B2 JP3143188 B2 JP 3143188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seed crystal
- silicon substrate
- silicon
- epitaxial growth
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高速素子、三次元ＩＣ
等に好適なシリコン基板上に絶縁膜を介してシリコン基
板と同一結晶方向のシリコン種結晶成長層を形成するた
めのエピタキシャル成長方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed device and a three-dimensional IC.
The present invention relates to an epitaxial growth method for forming a silicon seed crystal growth layer in the same crystal direction as a silicon substrate on a silicon substrate via an insulating film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路においては、シ
リコン基板上にシリコン種結晶成長層（以下、エピタキ
シャル成長層という）を形成し、このエピタキシャル成
長層に回路を形成している。ところで、上記のような構
造においては、シリコン基板とエピタキシャル成長層と
がＰＮ接合を形成し、容量を有することになる。このＰ
Ｎ接合部の容量は、素子の動作速度を低下させるもので
ある。したがって、高速動作を要求される素子の形成に
は適さない構造であった。2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor integrated circuit, a silicon seed crystal growth layer (hereinafter, referred to as an epitaxial growth layer) is formed on a silicon substrate, and a circuit is formed on the epitaxial growth layer. By the way, in the above structure, the silicon substrate and the epitaxial growth layer form a PN junction and have a capacity. This P
The capacitance at the N junction reduces the operating speed of the device. Therefore, the structure is not suitable for forming an element requiring high-speed operation.
【０００３】上記の問題に対処するため、近年、シリコ
ン基板上に絶縁層を形成し、その上にさらにシリコン単
結晶層を形成するといった（ＳＯＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）技術）が望ま
れている。すなわち、ＳＯＩ技術は、シリコン単結晶層
をシリコン基板から絶縁することにより、シリコン種結
晶層に形成した半導体素子とシリコン基板とのＰＮ接合
をなくそうとするものである。In order to address the above problem, in recent years, an insulating layer has been formed on a silicon substrate and a silicon single crystal layer has been further formed thereon (SOI (Semicond.
actor on insulator technology). That is, the SOI technique aims to eliminate the PN junction between the semiconductor element formed on the silicon seed crystal layer and the silicon substrate by insulating the silicon single crystal layer from the silicon substrate.
【０００４】図４に、ＥＬＯ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｌ
ａｔｅｒａｌ Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）法による従来の
ＳＯＩ技術を示す（Ｌａｔｅｒａｌ Ｅｐｉｔａｘｉａ
ｌＯｖｅｒｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ
ＳｉＯ2 ：Ｄ．Ｄ．Ｒａｔｈｍａｎｅｔ．ａｔ．：Ｊ
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴＯＲＯ−ＣＨＥＭＩＣ
ＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ ＳＣ
ＩＥＮＣＥ ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＹ、１９８２
年１０月号、２３０３頁参照）。FIG. 4 shows an ELO (Epitaxial L).
2 shows a conventional SOI technique by a lateral overgrowth method (Lateral Epitaxia).
10 Overgrowth of Silicon on
SiO 2 : D. D. Ratmanet. at. : J
OURNAL OF ELECTRORO-CHEMIC
AL SOCIETY SOLID-STATE SC
IENCE ANDTECHNOLOGYY, 1982
October, 2303).
【０００５】図４のＥＬＯ法においては、まず、同図
（ａ）のように、シリコン基板１上に気相成長法により
シリコン酸化膜２を成長させ、フォトレジストを用いて
シリコン酸化膜２を選択的にエッチングし、シリコン種
結晶（以下、シード結晶という）成長用の開口（以下、
シードウィンドウという）３を形成する。次に、同図
（ｂ）のように、このシードウィンドウ３から縦方向へ
シード結晶の選択エピタキシャル成長を行い、これに引
き続いて横方向へシード結晶の選択エピタキシャル成長
を行って、シリコン酸化膜２上にエピタキシャル成長層
４を形成する。このようにすれば、エピタキシャル成長
層４とシリコン基板１とのＰＮ接合面がシードウィンド
ウ３の大きさまで小さくできる。したがって、ＰＮ接合
容量の面積を小さくして、素子動作の高速化を図ること
ができる。In the ELO method of FIG. 4, first, as shown in FIG. 1A, a silicon oxide film 2 is grown on a silicon substrate 1 by a vapor phase growth method, and the silicon oxide film 2 is formed by using a photoresist. Selective etching, and an opening (hereinafter, referred to as a seed crystal) for growing a silicon seed crystal (hereinafter, referred to as a seed crystal).
A seed window 3 is formed. Next, as shown in FIG. 3B, selective epitaxial growth of the seed crystal is performed in the vertical direction from the seed window 3 and subsequently, selective epitaxial growth of the seed crystal is performed in the horizontal direction. An epitaxial growth layer 4 is formed. By doing so, the PN junction surface between the epitaxial growth layer 4 and the silicon substrate 1 can be reduced to the size of the seed window 3. Therefore, the area of the PN junction capacitance can be reduced, and the operation speed of the device can be increased.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
ＥＬＯ法においては、シリコン基板とエピタキシャル成
長層とＰＮ接合部分が小さくなっているというものの、
シードウィンドウ部においては完全にＰＮ接合部分がな
くなっておらず、シリコン基板とエピタキシャル成長層
とを完全に分離することができない。したがって、シリ
コン基板上に大面積のＳＯＩ構造を得ることは困難とな
っていると共に、さらなる素子の高速化も阻まれてい
た。However, in the ELO method of FIG. 4, although the silicon substrate, the epitaxially grown layer and the PN junction are small,
In the seed window portion, the PN junction is not completely removed, and the silicon substrate and the epitaxial growth layer cannot be completely separated. Therefore, it has been difficult to obtain a large-area SOI structure on a silicon substrate, and furthermore, speeding up of the device has been hindered.
【０００７】また、シリコン酸化膜の側面でのエピタキ
シャル成長層の結晶性が悪く、しかもエピタキシャル成
長層の縦方向の成長が抑えられないため、エピタキシャ
ル成長層の面方位はシリコン基板の面方位と異なってし
まう。本発明は、上記に鑑み、シリコン基板と種結晶成
長層とを絶縁膜によって完全に分離することができ、ま
たシリコン基板と同一面方位で結晶性のよい種結晶成長
層を得ることができるエピタキシャル成長方法の提供を
目的とする。Further, since the crystallinity of the epitaxial growth layer on the side surface of the silicon oxide film is poor and the vertical growth of the epitaxial growth layer cannot be suppressed, the plane orientation of the epitaxial growth layer differs from the plane orientation of the silicon substrate. In view of the above, the present invention provides an epitaxial growth method that can completely separate a silicon substrate and a seed crystal growth layer by an insulating film and can obtain a seed crystal growth layer having good crystallinity in the same plane orientation as the silicon substrate. The purpose is to provide a method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によるエピタキシ
ャル成長方法は、シリコン基板上にシリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜とからなるマスクを形成した後、シリコン
基板と同一面方位を有するようマスクを格子状にエッチ
ング除去し、シリコン種結晶成長用の開口を格子状に配
列して形成する工程、前工程にて形成された種結晶成長
用の開口からマスクを残した状態でシリコン基板をエッ
チングしてマスクの下に種結晶を形成する工程、マスク
と種結晶との全表面にシリコン窒化膜を堆積させた後、
この堆積したシリコン窒化膜をマスクと種結晶との全側
面に残した状態で、シリコン基板の表面に堆積したシリ
コン窒化膜をエッチング除去する工程、シリコン基板の
上部に種結晶とシリコン基板とを分離する絶縁膜を形成
する工程、ならびに種結晶の上面のシリコン酸化膜を残
した状態で種結晶の側面の窒化膜をエッチング除去した
後、種結晶の上面に当該シリコン酸化膜を残した状態
で、種結晶を横方向にエピタキシャル成長させて相互に
連結した一連の種結晶成長層を上記絶縁膜の上部に形成
する工程を備えたことを特徴としている。In the epitaxial growth method according to the present invention, after a mask made of a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed on a silicon substrate, the mask is formed in a lattice so as to have the same plane orientation as the silicon substrate. A step of forming the openings for silicon seed crystal growth by arranging them in a lattice pattern, and etching the silicon substrate while leaving the mask from the seed crystal growth openings formed in the previous step. Step of forming a seed crystal below, after depositing a silicon nitride film on the entire surface of the mask and the seed crystal,
With the deposited silicon nitride film remaining on all sides of the mask and the seed crystal, the silicon nitride film deposited on the surface of the silicon substrate is removed.
A step of etching away the con nitride film, the side surface of the sheet forming an insulating film for separating the upper portion of the silicon substrate and the seed crystal and the silicon substrate, as well as species while leaving the silicon oxide film of the upper surface of the seed crystal crystal After removing the nitride film by etching, the silicon oxide film is left on the upper surface of the seed crystal.
In, and comprising the step of forming a series of seed crystal growth layer interconnected by epitaxially growing a seed crystal in the transverse direction on top of the insulating film.
【０００９】[0009]
【作用】本発明のエピタキシャル成長方法では、シリコ
ン基板上にマスクを形成した後、シリコン基板と同一面
方位を有するようマスクを格子状にエッチング除去して
シリコン種結晶成長用の開口を格子状に配列して形成
し、次工程で種結晶成長用の開口からマスクを残した状
態でシリコン基板をエッチングしてマスクの下に種結晶
を形成しているから、種結晶が格子状に配列されて残
り、酸化により種結晶とシリコン基板とを分離する工程
においては、種結晶が傾いたり、ねじれたりせず、種結
晶全体の方位が保たれる。よって、エピタキシャル成長
工程においては、種結晶の全ての方位が揃った状態でエ
ピタキシャル成長が行えるので、シリコン基板と同一面
方位の相互に連結した一連のエピタキシャル成長層を、
絶縁膜にてシリコン基板と完全に分離した状態で得るこ
とができる。According to the epitaxial growth method of the present invention, after forming a mask on a silicon substrate, the mask is etched and removed in a lattice so as to have the same plane orientation as the silicon substrate, and openings for growing a silicon seed crystal are arranged in a lattice. In the next step, the silicon substrate is etched with the mask left from the opening for seed crystal growth to form a seed crystal under the mask, so that the seed crystals are arranged in a lattice and remain. in the process you separate the seed crystal and the silicon substrate by oxidation, tilting the seed crystal, without twisting, it maintained the orientation of the entire seed crystal. Therefore, in the epitaxial growth step, since epitaxial growth can be performed in a state where all the orientations of the seed crystal are aligned, a series of interconnected epitaxial growth layers having the same plane orientation as the silicon substrate is formed.
It can be obtained in a state of being completely separated from the silicon substrate by the insulating film.
【００１０】このとき、種結晶の縦方向へのエピタキシ
ャル成長は、シリコン酸化膜で抑制されるので、横方向
へのエピタキシャル成長が促進される。また、エッチン
グの深さで種結晶成長層の厚みも制御できる。At this time, since the epitaxial growth of the seed crystal in the vertical direction is suppressed by the silicon oxide film, the epitaxial growth in the horizontal direction is promoted. Also, the thickness of the seed crystal growth layer can be controlled by the etching depth.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例に係るエピタキシャ
ル成長方法を図１，２に基づいて説明する。図１は本発
明の一実施例に係るエピタキシャル成長方法を工程順に
示す断面図、図２は図１（ｂ）の工程が終了した時点の
斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An epitaxial growth method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing an epitaxial growth method according to one embodiment of the present invention in the order of steps, and FIG. 2 is a perspective view at the time when the step of FIG.
【００１２】まず、図１（ａ）のように、面方位（１０
０）のシリコン基板１０上に、気相成長法によりシリコ
ン酸化膜１１およびシリコン窒化膜１２を順次形成す
る。特に、シリコン酸化膜１１の膜厚は、例えば３０〜
３００ｎｍ程度に薄く形成することが好ましい。これ
は、後述する積層欠陥を少なくするためである。そし
て、窒化膜１２上にフォトレジストを塗布し、フォトレ
ジスト上にマスクを置いて紫外線露光した後、現像し
て、フォトレジストに格子状に配列された開口を形成す
る。この状態において、フォトレジストをマスクとし
て、シリコン基板１０と同一面方位で酸化膜１１および
窒化膜１２が残るよう、酸化膜１１および窒化膜１２の
エッチングを行う。しかる後、硫酸と過酸化水素との混
合液によりフォトレジストを除去する。これにより、シ
リコン基板１０上に、格子状に配列されたシリコン種結
晶（以下、シード結晶という）成長用の開口（以下、シ
ードウィンドウという）１３が形成される。なお、以後
の説明においては、説明の便宜上、シリコン酸化膜１１
およびシリコン窒化膜１２を総称するときはマスクＭと
いう。First, as shown in FIG.
A silicon oxide film 11 and a silicon nitride film 12 are sequentially formed on the silicon substrate 10 of FIG. In particular, the thickness of the silicon oxide film 11 is, for example, 30 to
It is preferable to form it as thin as about 300 nm. This is to reduce stacking faults described later. Then, a photoresist is applied on the nitride film 12, a mask is placed on the photoresist, and ultraviolet light exposure is performed, followed by development to form openings arranged in a lattice in the photoresist. In this state, the oxide film 11 and the nitride film 12 are etched using the photoresist as a mask so that the oxide film 11 and the nitride film 12 remain in the same plane orientation as the silicon substrate 10. Thereafter, the photoresist is removed with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. As a result, openings (hereinafter, referred to as seed windows) 13 for growing silicon seed crystals (hereinafter, referred to as seed crystals) arranged in a lattice are formed on the silicon substrate 10. In the following description, for convenience of explanation, the silicon oxide film 11 will be described.
And the silicon nitride film 12 is generally referred to as a mask M.
【００１３】次に、図１（ｂ）のように、図１（ａ）の
工程にて残されたマスクＭを残す状態で、異方性エッチ
ングによりシードウィンドウ１３からシリコン基板１０
を矩形パターンでエッチングしてマスクＭ（酸化膜１
１）の下方にシード結晶１４を形成する。このときの状
態を図２に示す。その後、図１（ｃ）のように、マスク
Ｍとシード結晶１４との全表面に、気相成長法によりシ
リコン窒化膜１５を堆積させる。Next, as shown in FIG. 1B, while the mask M left in the step of FIG. 1A is left, the silicon substrate 10 is removed from the seed window 13 by anisotropic etching.
Is etched in a rectangular pattern to form a mask M (oxide film 1).
A seed crystal 14 is formed below 1). The state at this time is shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 1C, a silicon nitride film 15 is deposited on the entire surface of the mask M and the seed crystal 14 by a vapor growth method.
【００１４】そして、図１（ｄ）のように、図１（ｃ）
の工程で堆積させた窒化膜１５をマスクＭおよびシード
結晶１４の全側面に残した状態で、シリコン基板１０の
表面に堆積した窒化膜１５をＲＩＥ等の異方性エッチン
グによりエッチング除去する。さらに、図１（ｅ）のよ
うに、図１（ｄ）の工程にて露出されたシリコン基板１
０の表面より酸素を注入してシリコン基板１０の上部
に、シード結晶１４とシリコン基板１０とを分離するシ
リコン酸化絶縁膜（以下、フィールド酸化膜という）１
６を形成する。Then, as shown in FIG. 1D, FIG.
The nitride film 15 deposited on the surface of the silicon substrate 10 is etched and removed by anisotropic etching such as RIE, while the nitride film 15 deposited in the step is left on the mask M and all side surfaces of the seed crystal 14. Further, as shown in FIG. 1E, the silicon substrate 1 exposed in the process of FIG.
A silicon oxide insulating film (hereinafter referred to as a field oxide film) 1 for separating the seed crystal 14 and the silicon substrate 10 from the surface of the silicon substrate 10 by injecting oxygen from the surface of the silicon substrate 10
6 is formed.
【００１５】次に、図１（ｆ）のように、種結晶の上面
の酸化膜１１を残した状態でシード結晶１４の全側面に
残した窒化膜１５、および窒化膜１２をリン酸等を用い
て除去し、シード結晶１４の側壁を露出し、ウェットエ
ッチング等でシード結晶１４の側壁を洗浄する。この洗
浄により、次工程のエピタキシャル成長に際し、よいシ
ード結晶１４の成長面が得られる。[0015] Next, as shown in FIG. 1 (f), the nitride film 15 is left on all sides of the seed crystal 14 while leaving the oxide film 11 above plane of the seed crystal, and phosphoric acid or the like and a nitride film 12 Then, the side wall of the seed crystal 14 is exposed, and the side wall of the seed crystal 14 is washed by wet etching or the like. By this washing, a good growth surface of the seed crystal 14 can be obtained in the next step of epitaxial growth.
【００１６】その後、図１（ｇ）のように、シード結晶
１４の上面に酸化膜１１を残した状態で、気相成長法に
より、シード結晶１４を横方向にエピタキシャル成長さ
せて、フィールド酸化膜１６の上部に相互に連結した一
連のシード結晶成長層（以下、エピタキシャル成長層と
いう）１７を形成する。そうすると、シリコン基板１０
とエピタキシャル成長層１７とをフィールド酸化膜１６
によって完全に分離することができる。[0016] Then, as shown in FIG. 1 (g), the seed crystal
While the oxide film 11 is left on the upper surface of the field oxide film 14, the seed crystal 14 is laterally epitaxially grown by vapor phase epitaxy to form a series of interconnected seed crystal growth layers (hereinafter, referred to as “top”) on the field oxide film 16. 17 (referred to as an epitaxial growth layer). Then, the silicon substrate 10
And epitaxial growth layer 17 with field oxide film 16
Can be completely separated.
【００１７】このとき、シード結晶１４の縦方向へのエ
ピタキシャル成長は酸化膜１１で抑制されるから、横方
向へのエピタキシャル成長が促進される。よって、縦方
向への成長は、酸化膜１１により１μｍ以下と制御され
る。また、エッチングの深さでエピタキシャル成長１７
の厚さも制御できる。また、エピタキシャル成長の際
に、酸化膜１１との界面において積層欠陥が生じる恐れ
があるが、上記図１（ａ）の工程で酸化膜１１を薄く形
成しておけば、界面面積を小さくでき、積層欠陥を防ぐ
ことができる。また、エピタキシャル成長は、例えば９
００〜１１００℃の範囲内とできるだけ低温で行うのが
好ましい。このように、低温でエピタキシャル成長を行
うことにより、積層欠陥が抑制できるからである。At this time, since the epitaxial growth of the seed crystal 14 in the vertical direction is suppressed by the oxide film 11, the epitaxial growth in the horizontal direction is promoted. Therefore, the growth in the vertical direction is controlled to 1 μm or less by the oxide film 11. Also, the epitaxial growth 17
Can also be controlled. In addition, during epitaxial growth, stacking faults may occur at the interface with the oxide film 11, but if the oxide film 11 is formed thin in the step of FIG. Defects can be prevented. The epitaxial growth is performed, for example, in 9
It is preferable to perform the treatment at a temperature as low as possible within the range of 00 to 1100 ° C. This is because stacking faults can be suppressed by performing epitaxial growth at a low temperature in this manner.
【００１８】さらに、図１（ａ）の工程で面方位（１０
０）のシリコン基板１０上に面方位（１００）でマスク
Ｍを残してシードウィンドウ１３を格子状に配列して形
成し、図１（ｂ）の工程でシードウィンドウ１３からシ
リコン基板１０を矩形パターンでエッチングしてマスク
Ｍの下にシード結晶１４を形成しているから、シード結
晶１４が格子状に配列されて残り（図２参照）、図１
（ｅ）の工程での酸化によりシード結晶１４とシリコン
基板１０とを分離する際に、シード結晶１４の下の部分
の酸化がシード結晶１４を挟んで対称に進み、シード結
晶１４が傾いたり、ねじれたりすることがなくなり、シ
ード結晶１４全体の方位が保たれる。このように、図１
（ｇ）の工程においては、シード結晶１４の全ての方位
が揃った状態でエピタキシャル成長が行えるので、シリ
コン基板１０と同一面方位の相互に連結した一連のエピ
タキシャル成長層１７を得ることができる。Further, in the step of FIG.
1) The seed windows 13 are arranged in a lattice pattern on the silicon substrate 10 of FIG. 1B with the plane orientation (100) being left, and the silicon substrate 10 is cut from the seed window 13 into a rectangular pattern in the process of FIG. Since the seed crystal 14 is formed under the mask M by etching in FIG. 1, the seed crystal 14 remains arranged in a lattice pattern (see FIG. 2).
When the seed crystal 14 and the silicon substrate 10 are separated by the oxidation in the step (e), the oxidation of the portion below the seed crystal 14 proceeds symmetrically with the seed crystal 14 interposed therebetween, and the seed crystal 14 tilts, No twisting occurs, and the orientation of the entire seed crystal 14 is maintained. Thus, FIG.
In the step (g), since the epitaxial growth can be performed in a state where all the orientations of the seed crystal 14 are aligned, a series of interconnected epitaxial growth layers 17 having the same plane orientation as the silicon substrate 10 can be obtained.
【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を
加え得ることは勿論である。例えば、上記図１（ｄ）の
工程において、図３（ａ）のように、等方性ウェットエ
ッチングを用いてシード結晶１４の基端部Ａの窒化膜１
５の下端に接するシリコンを取り除くようにすると、シ
ード結晶１４とシリコン基板１０とを分離する工程にお
いては、同図（ｂ）のように、基端部Ａから酸素が侵入
し易くなってシード結晶１４の下方にもフィールド酸化
膜１６を良好な状態で形成することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, in the process of FIG. 1D, as shown in FIG. 3A, the nitride film 1 at the base end A of the seed crystal 14 is formed by using isotropic wet etching.
When the silicon in contact with the lower end of the seed crystal 5 is removed, in the step of separating the seed crystal 14 and the silicon substrate 10, as shown in FIG. Field oxide film 16 can be formed in a good condition below 14 as well.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、酸化により種結晶とシリコン基板とを分離する
工程においては、種結晶が傾いたり、ねじれたりせず、
種結晶全体の方位が保たれるから、エピタキシャル成長
工程においては、種結晶の全ての方位が揃った状態でエ
ピタキシャル成長が行える。そのため、シリコン基板と
同一面方位の相互に連結した一連のエピタキシャル成長
層を、絶縁膜にてシリコン基板と完全に分離した状態で
得ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, in the step of separating the seed crystal from the silicon substrate by oxidation, the seed crystal does not tilt or twist,
Since the orientation of the entire seed crystal is maintained, in the epitaxial growth step, epitaxial growth can be performed with all the orientations of the seed crystal aligned. Therefore, a series of interconnected epitaxial growth layers having the same plane orientation as the silicon substrate can be obtained while being completely separated from the silicon substrate by the insulating film.
【図１】本発明の一実施例に係るエピタキシャル成長方
法を工程順に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an epitaxial growth method according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図２】図１（ｂ）の工程が終了した時点の斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view at the time when the step of FIG. 1B is completed.
【図３】図１の一部の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a modification of a part of FIG. 1;
【図４】従来のエピタキシャル成長方法を示す断面図で
ある。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional epitaxial growth method.
１０ シリコン基板 １１ シリコン酸化膜 １２ シリコン窒化膜 １３ シードウィンドウ １４ シード結晶 １５ 窒化膜 １６ フィールド酸化膜 １７ エピタキシャル成長層 Ｍ マスク Reference Signs List 10 silicon substrate 11 silicon oxide film 12 silicon nitride film 13 seed window 14 seed crystal 15 nitride film 16 field oxide film 17 epitaxial growth layer M mask
Claims (1)
ン窒化膜とからなるマスクを形成した後、シリコン基板
と同一面方位を有するようマスクを格子状にエッチング
除去し、シリコン種結晶成長用の開口を格子状に配列し
て形成する工程、 前工程にて形成された種結晶成長用の開口からマスクを
残した状態でシリコン基板をエッチングしてマスクの下
に種結晶を形成する工程、 マスクと種結晶との全表面にシリコン窒化膜を堆積させ
た後、この堆積したシリコン窒化膜をマスクと種結晶と
の全側面に残した状態で、シリコン基板の表面に堆積し
たシリコン窒化膜をエッチング除去する工程、シ リコン基板の上部に種結晶とシリコン基板とを分離す
る絶縁膜を形成する工程、ならびに種結晶の上面のシリ
コン酸化膜を残した状態で種結晶の側面の窒化膜をエッ
チング除去した後、種結晶の上面に当該シリコン酸化膜
を残した状態で、種結晶を横方向にエピタキシャル成長
させて相互に連結した一連の種結晶成長層を上記絶縁膜
の上部に形成する工程を備えたことを特徴とするエピタ
キシャル成長方法。A mask comprising a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed on a silicon substrate, and the mask is etched and removed in a lattice pattern so as to have the same plane orientation as the silicon substrate. Forming a seed crystal under the mask by etching the silicon substrate while leaving the mask from the seed crystal growth opening formed in the previous step; and after depositing a silicon nitride film on the entire surface of the seed crystal, while leaving the deposited silicon nitride film to all aspects of the mask and the seed crystal, etched silicon nitride film deposited on the surface of the silicon substrate to step, forming an insulating film on top of the silicon substrate to separate the seed crystal and the silicon substrate, and the upper surface of the seed crystal silicon
After the nitride film on the side surface of the seed crystal is removed by etching while the con oxide film is left, the silicon oxide film is
While leaving the epitaxial growth method characterized in that a series of seed crystal growth layer interconnected by epitaxially growing a seed crystal in the transverse direction with a step of forming an upper portion of the insulating film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04030885A JP3143188B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Epitaxial growth method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04030885A JP3143188B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Epitaxial growth method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226265A JPH05226265A (en) | 1993-09-03 |
| JP3143188B2 true JP3143188B2 (en) | 2001-03-07 |
Family
ID=12316189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04030885A Expired - Fee Related JP3143188B2 (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Epitaxial growth method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143188B2 (en) |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP04030885A patent/JP3143188B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05226265A (en) | 1993-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3058954B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having growth layer on insulating layer | |
| US5417180A (en) | Method for forming SOI structure | |
| JP3176072B2 (en) | Method of forming semiconductor substrate | |
| JPH05217821A (en) | Manufacture of semiconductor substrate | |
| JP2785918B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having growth layer on insulating layer | |
| JPH07254561A (en) | Pattern hetero epitaxial growth method and device | |
| JP2988796B2 (en) | Manufacturing method of integrated circuit device | |
| JP2989051B2 (en) | Silicon carbide bipolar semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2690412B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having growth layer on insulating layer | |
| JP3153632B2 (en) | Manufacturing method of SOI structure | |
| JPH0697400A (en) | Soi wafer and its manufacture | |
| JP3143188B2 (en) | Epitaxial growth method | |
| US5208167A (en) | Method for producing SOI substrate | |
| JPH0574669A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JP2793460B2 (en) | Manufacturing method of SOI structure | |
| US7569438B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| JP3109549B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH05114563A (en) | Manufacture of soi structure | |
| JP3053678B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP3053680B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH05121321A (en) | Silicon crystal growth method | |
| JPH02205339A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPS60145625A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JP2527016B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor film | |
| JPH05114562A (en) | Manufacture of soi structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |