【手続補正書】
【提出日】平成16年4月23日(2004.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体装置の製造方法


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体からなる基板または半導体層をその表面に有する基板の主面上に第１絶縁膜を堆積し、前記第１絶縁膜に溝を形成する工程、
（ｂ）前記溝の内面を含む前記第１絶縁膜上に第４非晶質シリコン膜を堆積する工程、
（ｃ）前記第４非晶質シリコン膜の表面にシリコン結晶核を形成する工程、
（ｄ）前記基板を熱処理し、前記第４非晶質シリコン膜をシリコンの粒状結晶に成長させる工程、
（ｅ）前記粒状結晶上に第１多結晶シリコン膜を形成する工程、
（ｆ）前記溝を埋め込む第２絶縁膜を形成する工程、
（ｇ）前記第２絶縁膜および前記溝以外の前記第１絶縁膜上の前記第１多結晶シリコン膜および粒状結晶を除去し、前記溝内に前記粒状結晶および第１多結晶シリコン膜を残存させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ａ）工程の後、前記溝内に、第２多結晶シリコン膜または第６非晶質シリコン膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２多結晶シリコン膜または第６非晶質シリコン膜を形成した後、その表面に阻害物を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記阻害物は、シリコン酸化物またはシリコン酸化膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置の製造方法であって、
前記シリコン酸化物またはシリコン酸化膜は、前記第２多結晶シリコン膜または第６非晶質シリコン膜の表面を酸素を含有する雰囲気に暴露することにより形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１多結晶シリコン膜の膜厚は、２０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であり、前記第１多結晶シリコン膜に含まれる不純物の濃度は、１×１０20atoms/cm3以上、１×１０22atoms/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第４非晶質シリコン膜の膜厚は２０ｎｍ以上であり、前記第４非晶質シリコン膜に含まれる不純物の濃度は、５×１０20atoms/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
（ａ）半導体からなる基板または半導体層をその表面に有する基板の主面上に第１絶縁膜を堆積し、前記第１絶縁膜に溝を形成する工程、
（ｂ）前記溝の内面を含む前記第１絶縁膜上に第１非晶質シリコン膜を堆積する工程、
（ｃ）前記第１非晶質シリコン膜の上に阻害物を形成する工程、
（ｄ）前記第１非晶質シリコン膜の表面に前記第１非晶質シリコン膜より不純物濃度が低い第２非晶質シリコン膜を形成する工程、
（ｅ）前記第２非晶質シリコン膜が形成された溝を第２絶縁膜で埋める工程、
（ｆ）前記溝内の第２絶縁膜をのぞいた前記第１絶縁膜上の前記第１および第２非晶質シリコン膜を除去して前記溝内に前記第１および第２非晶質シリコン膜を残す工程、
（ｇ）前記第２非晶質シリコン膜上にシリコン結晶核を形成する工程、
（ｈ）前記基板を熱処理し、前記第２非晶質シリコン膜をシリコンの粒状結晶に成長させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１非晶質シリコン膜の膜厚は、２０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であり、
前記第１非晶質シリコン膜に含まれる不純物の濃度は、１×１０20atoms/cm3以上、１×１０22atoms/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２非晶質シリコン膜の膜厚は２０ｎｍ以上であり、前記第２非晶質シリコン膜に含まれる不純物の濃度は、５×１０20atoms/cm3以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）半導体からなる基板または半導体層をその表面に有する基板の主面上に第１絶縁膜を堆積し、前記第１絶縁膜に溝を形成する工程、
（ｂ）前記溝の内面を含む前記第１絶縁膜上に導電膜を堆積する工程、
（ｃ）前記導電膜の表面に前記導電膜より不純物濃度が低い第３非晶質シリコン膜を形成する工程、
（ｄ）前記第３非晶質シリコン膜が形成された溝を第２絶縁膜で埋める工程、
（ｅ）前記溝内の第２絶縁膜をのぞいた前記第１絶縁膜上の前記導電膜および第３非晶質シリコン膜を除去して前記溝内に前記導電膜および第３非晶質シリコン膜を残す工程、
（ｆ）前記第３非晶質シリコン膜上にシリコン結晶核を形成する工程、
（ｇ）前記基板を熱処理し、前記第３非晶質シリコン膜をシリコンの粒状結晶に成長させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記導電膜はポリシリコン膜、金属シリサイド膜、ポリシリコンと金属膜あるいはポリシコンと金属シリサイド膜、金属膜と金属化合物膜のいずれかから選択されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法であって、
前記金属シリサイド膜は、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、コバルトシリサイドのいずれかから選択され、前記金属膜あるいは金属化合物膜はタングステン、チタン、コバルト、チタンナイトライド、タングステンナイトライドのいずれかから選択されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記（ｂ）工程の後にさらに前記導電膜の表面上に阻害物を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の半導体装置の製造方法であって、
前記阻害物はシリコン酸化物であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
基板上に形成された第１絶縁膜の複数の開口部に第１電極と誘電体膜と第２電極からなるキャパシタを含む半導体装置の製造方法であって、
前記第１電極は、
（ａ）前記開口部の側壁にシリコン膜を形成する工程、
（ｂ）前記シリコン膜上に第２の絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記第２絶縁膜上にアモルファスシリコン膜を形成する工程、
（ｄ）前記アモルファスシリコン膜を粒状シリコンに変換し前記第２絶縁膜が粒状シリコンの間に露出するようにする工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２絶縁膜はシリコン酸化膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の半導体装置の製造方法であって、
前記シリコン膜は前記開口部の外側を除く開口部の内側に選択的に形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
（ａ）半導体からなる基板または半導体層をその表面に有する基板の主面上に第１絶縁膜を堆積し、前記第１絶縁膜に溝を形成する工程、
（ｂ）前記溝の内面を含む前記第１絶縁膜上に多結晶シリコン膜を堆積する工程、
（ｃ）前記多結晶シリコン膜の上に阻害物を形成する工程、
（ｄ）前記多結晶シリコン膜の表面に前記多結晶シリコン膜より不純物濃度が低い非晶質シリコン膜を形成する工程、
（ｅ）前記非晶質シリコン膜が形成された溝を第２絶縁膜で埋める工程、
（ｆ）前記溝内の第２絶縁膜をのぞいた前記第１絶縁膜上の前記多結晶シリコン膜および非晶質シリコン膜を除去して前記溝内に前記多結晶シリコン膜および非晶質シリコン膜を残す工程、
（ｇ）前記非晶質シリコン膜上にシリコン結晶核を形成する工程、
（ｈ）前記基板を熱処理し、前記非晶質シリコン膜をシリコンの粒状結晶に成長させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
（ａ）半導体からなる基板または半導体層をその表面に有する基板の主面上に第１絶縁膜を堆積し、前記第１絶縁膜に溝を形成する工程、
（ｂ）前記溝の内面を含む前記第１絶縁膜上に第１導電膜を堆積する工程、
（ｃ）前記第１導電膜の上に阻害物を形成する工程、
（ｄ）前記第１導電膜の表面に前記第１導電膜より不純物濃度が低い第２導電膜を形成する工程、
（ｅ）前記第２導電膜が形成された溝を第２絶縁膜で埋める工程、
（ｆ）前記溝内の第２絶縁膜をのぞいた前記第１絶縁膜上の前記１導電膜および第２導電膜を除去して前記溝内に前記第１導電膜および第２導電膜を残す工程、
（ｇ）前記第２導電膜上にシリコン結晶核を形成する工程、
（ｈ）前記基板を熱処理し、前記第２導電膜をシリコンの粒状結晶に成長させる工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。