JPH02185018A - 半導体膜の形成方法 - Google Patents
半導体膜の形成方法Info
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- JPH02185018A JPH02185018A JP1005168A JP516889A JPH02185018A JP H02185018 A JPH02185018 A JP H02185018A JP 1005168 A JP1005168 A JP 1005168A JP 516889 A JP516889 A JP 516889A JP H02185018 A JPH02185018 A JP H02185018A
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- film
- silicon
- recrystallized
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- Pending
Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体膜の形成方法に関する。
従来、半導体膜の形成方法の一つとして多結晶シリコン
膜を成長させておき、ＹＡＧレーザー電子線等のビーム
を用いてアニール（再結晶化）する方法が知られている
。その際に必要な表面の平坦化方法としては、多結晶シ
リコン膜上に窒化膜等を堆積させて表面を被覆し、再結
晶化を行なった場合に単結晶部分が凹凸形状になるのを
抑制する方法が知られている。
膜を成長させておき、ＹＡＧレーザー電子線等のビーム
を用いてアニール（再結晶化）する方法が知られている
。その際に必要な表面の平坦化方法としては、多結晶シ
リコン膜上に窒化膜等を堆積させて表面を被覆し、再結
晶化を行なった場合に単結晶部分が凹凸形状になるのを
抑制する方法が知られている。
従来の再結晶化方法では、ビームの面積を広くすると、
再結晶化するために十分な出力が得られなくなるので描
画による方法が使われている。このため、大口径ウェー
ハのように大面積のアニールを行なわなくてはならない
場合には、全面を再結晶化するのに多くの時間が必要と
される。また、平坦な膜を得るなめには、表面に窒化膜
等を形成する必要があること、その後のプロセスにおい
て前記窒化膜を剥離するためウェットエッチ、ドライエ
ッチ等のプロセスが必要であること、さらに前記窒化膜
と再結晶化した単結晶膜との間でアニールしたときの熱
によって反応が起き、前記の剥離の障害となっているこ
となどの問題があった。
再結晶化するために十分な出力が得られなくなるので描
画による方法が使われている。このため、大口径ウェー
ハのように大面積のアニールを行なわなくてはならない
場合には、全面を再結晶化するのに多くの時間が必要と
される。また、平坦な膜を得るなめには、表面に窒化膜
等を形成する必要があること、その後のプロセスにおい
て前記窒化膜を剥離するためウェットエッチ、ドライエ
ッチ等のプロセスが必要であること、さらに前記窒化膜
と再結晶化した単結晶膜との間でアニールしたときの熱
によって反応が起き、前記の剥離の障害となっているこ
となどの問題があった。
本発明の目的は、窒化膜の剥離障害の問題がなく、大面
積でかつ平坦な半導体膜の形成方法を提供することにあ
る。
積でかつ平坦な半導体膜の形成方法を提供することにあ
る。
本発明の半導体膜の形成方法は、半導体基板上に誘電体
絶縁層を形成する工程と、前記誘電体絶縁層の所定の部
分に開口部を形成する工程と、前記開口部に選択的にシ
リコン層をエピタキシャル成長させる工程と、前記誘電
体絶縁層と前記シリコンエピタキシャル成長層上に多結
晶シリコン層を堆積する工程と、前記半導体基板にエキ
シマレーザ−光を照射して前記多結晶シリコン層を単結
晶化する工程と、前記単結晶化したシリコン層の上にシ
リコンをエピタキシャル成長させて表面が平坦なシリコ
ンエピタキシャル成長層を形成する工程とを含むことを
特徴とする。
絶縁層を形成する工程と、前記誘電体絶縁層の所定の部
分に開口部を形成する工程と、前記開口部に選択的にシ
リコン層をエピタキシャル成長させる工程と、前記誘電
体絶縁層と前記シリコンエピタキシャル成長層上に多結
晶シリコン層を堆積する工程と、前記半導体基板にエキ
シマレーザ−光を照射して前記多結晶シリコン層を単結
晶化する工程と、前記単結晶化したシリコン層の上にシ
リコンをエピタキシャル成長させて表面が平坦なシリコ
ンエピタキシャル成長層を形成する工程とを含むことを
特徴とする。
エキシマレーザは、その発振の性質から数ｃ ｒｎ程度
の楕円ビームが得られること、また出力も１０〜２０Ｗ
を容易に発生することが可能なため、単位面積あたりの
出力が大きい等の特徴がある。このため、−度に多くの
面積を再結晶化することが可能である。
の楕円ビームが得られること、また出力も１０〜２０Ｗ
を容易に発生することが可能なため、単位面積あたりの
出力が大きい等の特徴がある。このため、−度に多くの
面積を再結晶化することが可能である。
エキシマレーザ−を用いた場合でも、再結晶化した部分
には多くの段差が生ずるが、アニール後に高温でエピタ
キシャル成長を行なうと、再結晶膜上の凹凸が消失して
、平坦な膜を堆積することができる。
には多くの段差が生ずるが、アニール後に高温でエピタ
キシャル成長を行なうと、再結晶膜上の凹凸が消失して
、平坦な膜を堆積することができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面模式図である。
めの工程順に示した断面模式図である。
まず、第１図（ａ）に示すように、結晶面（１００）を
有するｐ型シリコン基板１を９５０℃でドライ酸化、お
よびウェット酸化によって酸化膜２を５００ｎｍの厚さ
に形成し、次に写真蝕刻技術によって酸化ＪＪＩ ２の
所定の部分に開口部３を形成する。
有するｐ型シリコン基板１を９５０℃でドライ酸化、お
よびウェット酸化によって酸化膜２を５００ｎｍの厚さ
に形成し、次に写真蝕刻技術によって酸化ＪＪＩ ２の
所定の部分に開口部３を形成する。
次に、第１図（ｂ）に示すように、シリコンの選択エピ
タキシャル成長を基板温度８５０℃、成長圧力３０Ｔｏ
ｒｒ、水素・１２０１／ｍｉｎ、ＳｉＨ２Ｃ１２３００
ｃｃ／ｍｉｎ、ＨＣｌ３００ｃｃ／ｍｉｎの条件で酸化
膜２とほぼ同じ高さまでシリコンエピタキシャル成長膜
４を成長させる。次に、多結晶シリコン膜５をＳ ｉ
Ｈ４２００ｃ ｃ ／ ｍ ｉ ｎ 、圧力 Ｉ Ｔｏ
ｒ ｒ、基板温度６５０℃で約５００ｎｍの厚さに堆
積する。
タキシャル成長を基板温度８５０℃、成長圧力３０Ｔｏ
ｒｒ、水素・１２０１／ｍｉｎ、ＳｉＨ２Ｃ１２３００
ｃｃ／ｍｉｎ、ＨＣｌ３００ｃｃ／ｍｉｎの条件で酸化
膜２とほぼ同じ高さまでシリコンエピタキシャル成長膜
４を成長させる。次に、多結晶シリコン膜５をＳ ｉ
Ｈ４２００ｃ ｃ ／ ｍ ｉ ｎ 、圧力 Ｉ Ｔｏ
ｒ ｒ、基板温度６５０℃で約５００ｎｍの厚さに堆
積する。
次に、第１図（ｃ）に示すように、エキシマレーザ−ア
ニール条件としてＮ２雰囲気、発振周波数１００Ｈｚ、
基板送り速度１０ｍｍ／ｓｅｃで行なうと、シリコンエ
ピタキシャル成長膜４を種として多結晶シリコン膜５が
横方向に再結晶化する。この時の再結晶ＪＷ６は酸化膜
２の中央部分が最後に冷えるため、酸化膜２の中央部分
にピラミッド状の突起７が生じる。
ニール条件としてＮ２雰囲気、発振周波数１００Ｈｚ、
基板送り速度１０ｍｍ／ｓｅｃで行なうと、シリコンエ
ピタキシャル成長膜４を種として多結晶シリコン膜５が
横方向に再結晶化する。この時の再結晶ＪＷ６は酸化膜
２の中央部分が最後に冷えるため、酸化膜２の中央部分
にピラミッド状の突起７が生じる。
次に、第１図（ｄ）に示すように、シリコン基板１を気
相成長装置によって、成長温度１０５０℃、Ｈ２１２０
１／ｍｉｎ、ＳｉＨ２Ｃ１２５００ｃ ｃ ／ ｍ ｉ
ｎ 、圧力３０Ｔｏ ｒ ｒで約５００ｎｍの厚さに
シリコンをエピタキシャル成長させると再結晶膜の突起
７による多くのステップやキンクで急激に沿面成長が起
き、平坦なエピタキシャル成長膜８が得られる。
相成長装置によって、成長温度１０５０℃、Ｈ２１２０
１／ｍｉｎ、ＳｉＨ２Ｃ１２５００ｃ ｃ ／ ｍ ｉ
ｎ 、圧力３０Ｔｏ ｒ ｒで約５００ｎｍの厚さに
シリコンをエピタキシャル成長させると再結晶膜の突起
７による多くのステップやキンクで急激に沿面成長が起
き、平坦なエピタキシャル成長膜８が得られる。
以上説明したように、本発明は、平坦化した大面積のエ
ピタキシャル膜を酸化膜上に成長することができる。
ピタキシャル膜を酸化膜上に成長することができる。
第１積（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面模式図である。 １・・・ｐ型シリコン基板、２・・・酸化膜、３・・・
開口部、４・・・シリコンエピタキシャル成長膜、５・
・・多結晶シリコン膜、 ６・・・再結晶層、 ７・・・突起、 ８・・・ エピタキシャル成長膜。
めの工程順に示した断面模式図である。 １・・・ｐ型シリコン基板、２・・・酸化膜、３・・・
開口部、４・・・シリコンエピタキシャル成長膜、５・
・・多結晶シリコン膜、 ６・・・再結晶層、 ７・・・突起、 ８・・・ エピタキシャル成長膜。
Claims (1)
- 半導体基板上に誘電体絶縁層を形成する工程と、前記誘
電体絶縁層の所定の部分に開口部を形成する工程と、前
記開口部に選択的にシリコン層をエピタキシャル成長さ
せる工程と、前記誘電体絶縁層と前記シリコンエピタキ
シャル成長層上に多結晶シリコン層を堆積する工程と、
前記半導体基板にエキシマレーザー光を照射して前記多
結晶シリコン層を単結晶化する工程と、前記単結晶化し
たシリコン層の上にシリコンをエピタキシャル成長させ
て表面が平坦なシリコンエピタキシャル成長層を形成す
る工程とを含むことを特徴とする半導体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005168A JPH02185018A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 半導体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005168A JPH02185018A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 半導体膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02185018A true JPH02185018A (ja) | 1990-07-19 |
Family
ID=11603707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005168A Pending JPH02185018A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 半導体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02185018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103361734A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-23 | 上海和辉光电有限公司 | 一种提高多晶硅产出效率的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725887U (ja) * | 1980-07-16 | 1982-02-10 | ||
| JPS6321688U (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1005168A patent/JPH02185018A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725887U (ja) * | 1980-07-16 | 1982-02-10 | ||
| JPS6321688U (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103361734A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-23 | 上海和辉光电有限公司 | 一种提高多晶硅产出效率的方法 |
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