JPH024559B2 - - Google Patents
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- JPH024559B2 JPH024559B2 JP4859481A JP4859481A JPH024559B2 JP H024559 B2 JPH024559 B2 JP H024559B2 JP 4859481 A JP4859481 A JP 4859481A JP 4859481 A JP4859481 A JP 4859481A JP H024559 B2 JPH024559 B2 JP H024559B2
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- polycrystalline
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単結晶シリコン基板上に設けた熱酸化
膜上にポリシリコン等の多結晶層又は非晶質層を
成長させ、上記多結晶層又は非晶質層を単結晶化
するための単結晶化方法に係り、特に広い面積に
渡つて単結晶層を得るためのシリコンウエハーの
単結晶化方法に関する。
膜上にポリシリコン等の多結晶層又は非晶質層を
成長させ、上記多結晶層又は非晶質層を単結晶化
するための単結晶化方法に係り、特に広い面積に
渡つて単結晶層を得るためのシリコンウエハーの
単結晶化方法に関する。
パルスレーザ等のエネルギ線を非晶質シリコン
層又は多結晶シリコン層に照射することによつて
単結晶化させることはよく知られている。
層又は多結晶シリコン層に照射することによつて
単結晶化させることはよく知られている。
更に酸化膜基板上に単結晶層を形成すること
は、Appl.Phys.Lett.35 1979.71頁にSmith等によ
つて発表されて公知である。このSmith等の実験
では、酸化膜（SiO2）上に多結晶シリコンをス
トライプ状（2μm幅×20μm長）にパターンニン
グし、2μmより充分大なるスポツト径のCWアル
ゴン（Ar+）レーザビームで上記ストライプの長
さ方向に走査、溶融すると、種結晶（結晶核）が
ないのに（100）面方位の単結晶になり易いこと
が示された。しかし、必ず（100）が得られるわ
けではなく、又広い面積を単結晶化することはで
きなかつた。
は、Appl.Phys.Lett.35 1979.71頁にSmith等によ
つて発表されて公知である。このSmith等の実験
では、酸化膜（SiO2）上に多結晶シリコンをス
トライプ状（2μm幅×20μm長）にパターンニン
グし、2μmより充分大なるスポツト径のCWアル
ゴン（Ar+）レーザビームで上記ストライプの長
さ方向に走査、溶融すると、種結晶（結晶核）が
ないのに（100）面方位の単結晶になり易いこと
が示された。しかし、必ず（100）が得られるわ
けではなく、又広い面積を単結晶化することはで
きなかつた。
一方、シリコン基板等の単結晶に多結晶シリコ
ンが接していると、その部分から溶融し始め、酸
化膜（SiO2）上の多結晶シリコンも、元の単結
晶と同じ結晶方位の単結晶を成長させることがで
きることも公知である。このようなラテラルエピ
タキシ（lateral epitaxy）の従来の一例を第１
図に基づき説明する。
ンが接していると、その部分から溶融し始め、酸
化膜（SiO2）上の多結晶シリコンも、元の単結
晶と同じ結晶方位の単結晶を成長させることがで
きることも公知である。このようなラテラルエピ
タキシ（lateral epitaxy）の従来の一例を第１
図に基づき説明する。
第１図に於て、Ｐ型シリコンウ基板（100）の
単結晶ウエハー１上に熱処理（1000℃40分）によ
り、熱酸化膜（SiO2）を得る。該酸化膜２を0.5
〜1μ厚に形成させる。次にホトエツチング等に
よつて該酸化膜に窓開け３を行ない、該シリコン
基板の単結晶面が一部露呈したウエハー１並に酸
化膜２上にCVD（chemical vap our deposition）
法によつて0.5μ厚程度に多結晶シリコンＡを成長
させ、次にCWアルゴンレザー５をＸ軸方向に照
射し且つ、走査することで、窓開部３を種として
多結晶層４は単結晶化し、酸化膜２上の多結晶層
もシリコン基板１と同じ面方位100の単結晶層に
変換される。上述の如き単結晶化法によるときは
窓開部３の極めて近傍のみ単結晶化が進み広い面
積に渡つて単結晶化をすることが出来ない欠点を
有する。
単結晶ウエハー１上に熱処理（1000℃40分）によ
り、熱酸化膜（SiO2）を得る。該酸化膜２を0.5
〜1μ厚に形成させる。次にホトエツチング等に
よつて該酸化膜に窓開け３を行ない、該シリコン
基板の単結晶面が一部露呈したウエハー１並に酸
化膜２上にCVD（chemical vap our deposition）
法によつて0.5μ厚程度に多結晶シリコンＡを成長
させ、次にCWアルゴンレザー５をＸ軸方向に照
射し且つ、走査することで、窓開部３を種として
多結晶層４は単結晶化し、酸化膜２上の多結晶層
もシリコン基板１と同じ面方位100の単結晶層に
変換される。上述の如き単結晶化法によるときは
窓開部３の極めて近傍のみ単結晶化が進み広い面
積に渡つて単結晶化をすることが出来ない欠点を
有する。
例えば太陽電弛やVLSI基板としては広い酸化
膜の範囲に単結晶化シリコンを成長させる要求が
ある。
膜の範囲に単結晶化シリコンを成長させる要求が
ある。
このような広範囲を単結晶させるために従来の
第１図で示す方法を用いると、ウエハー上の到る
所に窓開部を設けなければならずウエハー上に多
くのパターンをパターニングすることが出来なく
なる欠点を生ずる。
第１図で示す方法を用いると、ウエハー上の到る
所に窓開部を設けなければならずウエハー上に多
くのパターンをパターニングすることが出来なく
なる欠点を生ずる。
本発明は上述の欠点を除去したシリコンウエハ
ーの単結晶化方法を提供するものであり、その特
徴とするところは、単結晶シリコンウエハー上に
絶縁層を形成し、該絶縁層上に複数の近接したス
トライプ状の多結晶層又は非晶質層を設け、該ス
トライプ状の多結晶層又は非晶質層に平行に照射
し、且つ走査されたエネルギー線によつて該スト
ライプ状の多結晶層又は非晶質層を単結晶化し、
次いでウエハー全面に再び多結晶層又は非晶質層
を成長させてエネルギー線を照射し、且つ走査し
て絶縁層上全面を単結晶化する工程を含むように
したことである。
ーの単結晶化方法を提供するものであり、その特
徴とするところは、単結晶シリコンウエハー上に
絶縁層を形成し、該絶縁層上に複数の近接したス
トライプ状の多結晶層又は非晶質層を設け、該ス
トライプ状の多結晶層又は非晶質層に平行に照射
し、且つ走査されたエネルギー線によつて該スト
ライプ状の多結晶層又は非晶質層を単結晶化し、
次いでウエハー全面に再び多結晶層又は非晶質層
を成長させてエネルギー線を照射し、且つ走査し
て絶縁層上全面を単結晶化する工程を含むように
したことである。
以下、本発明の１実施例の詳細を第２図乃至第
３図について説明する。
３図について説明する。
第２図Ａに示す如くシリコン単結晶Ｐ型基板１
００ウエハー１上に熱処理によつて該ウエハー上
に二酸化シリコン（SiO2）の酸化膜２を1μ厚程
度に成長させる。（第２図Ｂ）次に第３図Ａに示
す如くスクライブライン３ａ上に窓開部をパター
ニングする。第２図Ｃは第３図ＡのＡ−Ａ断面を
示すもので該スクライブライン３ａは基板１の単
結晶の核となる表面まで露呈させても途中までで
もよくパターニングは例えば弗酸系のエツチング
液で酸化膜２をエツチングする。
００ウエハー１上に熱処理によつて該ウエハー上
に二酸化シリコン（SiO2）の酸化膜２を1μ厚程
度に成長させる。（第２図Ｂ）次に第３図Ａに示
す如くスクライブライン３ａ上に窓開部をパター
ニングする。第２図Ｃは第３図ＡのＡ−Ａ断面を
示すもので該スクライブライン３ａは基板１の単
結晶の核となる表面まで露呈させても途中までで
もよくパターニングは例えば弗酸系のエツチング
液で酸化膜２をエツチングする。
次に第３図Ａに示す如くパターニングされた絶
縁性の酸化膜２上に全面に2000Å厚の多結晶シリ
コン４ａをCVD法によつて成長させる（第２図
Ｄ）。次に多結晶シリコン層４ａを第３図Ｂに示
す如くパターニングする。即ち硝弗酸系のエツチ
ング液等でストライプ４ａ状に例えば巾は2μで
ストライプとストライプの間隔を2μに選択的に
エツチングする。
縁性の酸化膜２上に全面に2000Å厚の多結晶シリ
コン４ａをCVD法によつて成長させる（第２図
Ｄ）。次に多結晶シリコン層４ａを第３図Ｂに示
す如くパターニングする。即ち硝弗酸系のエツチ
ング液等でストライプ４ａ状に例えば巾は2μで
ストライプとストライプの間隔を2μに選択的に
エツチングする。
第３図ＢのＢ―Ｂ断面が第２図Ｅに示した断面
図でストライプ４ａはスクライブライン上に窓開
けされた核と直交する方向にパターニングされ、
且つ該ストライプと平行に、即ちストライプ４ａ
に沿つてパルス又はCWアルゴンレザー等のエネ
ルギ線５をＸ軸方向走査する。かくすることでス
トライプ４ａはウエハー１と同一方位100の単結
晶となる。即ち、スクライブライン上の窓開部３
ａを核として該核のラインと直交して配されたス
トライプ状の多結晶シリコン層４ａが単結晶化さ
れて、ストライプ状の単結晶層となる。次に、第
２図Ｆに示すように、上記ストライプ状の単結晶
層４ａ上を含むウエハー全面に多結晶シリコン層
６を3000Å厚に気相成長させて、エネルギ線５を
照射する。この場合の走査方向はストライプと平
行でもこれと直交する方向でもよい。即ち、この
場合は多結晶層６の下端には核となる単結晶がス
トライプ４ａ状に形成されているのでエネルギ線
照射により多結晶層がメルトして単結晶化する時
の核は下端にあるため容易に全面１００を単結晶
化できる。しかも、この場合は多結晶層６はメル
トし再固溶されるため表面は平滑となされる。
図でストライプ４ａはスクライブライン上に窓開
けされた核と直交する方向にパターニングされ、
且つ該ストライプと平行に、即ちストライプ４ａ
に沿つてパルス又はCWアルゴンレザー等のエネ
ルギ線５をＸ軸方向走査する。かくすることでス
トライプ４ａはウエハー１と同一方位100の単結
晶となる。即ち、スクライブライン上の窓開部３
ａを核として該核のラインと直交して配されたス
トライプ状の多結晶シリコン層４ａが単結晶化さ
れて、ストライプ状の単結晶層となる。次に、第
２図Ｆに示すように、上記ストライプ状の単結晶
層４ａ上を含むウエハー全面に多結晶シリコン層
６を3000Å厚に気相成長させて、エネルギ線５を
照射する。この場合の走査方向はストライプと平
行でもこれと直交する方向でもよい。即ち、この
場合は多結晶層６の下端には核となる単結晶がス
トライプ４ａ状に形成されているのでエネルギ線
照射により多結晶層がメルトして単結晶化する時
の核は下端にあるため容易に全面１００を単結晶
化できる。しかも、この場合は多結晶層６はメル
トし再固溶されるため表面は平滑となされる。
本発明は上述の如く、単結晶化するため広範囲
に渡つて絶縁性の酸化膜上の多結晶層又は非晶質
層を単結晶化し得表面を平坦に出来る特徴を有す
るものである。
に渡つて絶縁性の酸化膜上の多結晶層又は非晶質
層を単結晶化し得表面を平坦に出来る特徴を有す
るものである。
第１図は従来のシリコンウエハーの単結晶化方
法を説明するためのウエハーの側断面図、第２図
Ａ〜Ｆは本発明のシリコンウエハーの単結晶化方
法を説明するためのウエハーの各工程を示す側断
面図、第３図Ａ，Ｂは本発明のシリコンウエハー
の単結晶化方法を説明するためのウエハーの各工
程を示す平面図である。 １…ウエハー、２…酸化膜、３…窓開部、４…
多結晶シリコン層、５…レーザ等のエネルギー
線、３ａ…スクライブ・ラインに設けた窓開部、
４ａ…ストライプ状多結晶シリコンである。
法を説明するためのウエハーの側断面図、第２図
Ａ〜Ｆは本発明のシリコンウエハーの単結晶化方
法を説明するためのウエハーの各工程を示す側断
面図、第３図Ａ，Ｂは本発明のシリコンウエハー
の単結晶化方法を説明するためのウエハーの各工
程を示す平面図である。 １…ウエハー、２…酸化膜、３…窓開部、４…
多結晶シリコン層、５…レーザ等のエネルギー
線、３ａ…スクライブ・ラインに設けた窓開部、
４ａ…ストライプ状多結晶シリコンである。
Claims (1)
- １ 単結晶シリコンウエハー上に絶縁層を形成
し、該絶縁層上に複数の近接したストライプ状の
多結晶層又は非晶質層を設け、該ストライプ状の
多結晶層又は非晶質層に平行に照射し、且つ走査
されたエネルギー線によつて該ストライプ状の多
結晶層又は非晶質層を単結晶化し、次いでウエハ
ー全面に再び多結晶層又は非晶質層を成長させて
エネルギー線を照射し、且つ走査して絶縁層上全
面を単結晶化する工程を含むことを特徴とするシ
リコンウエハーの単結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4859481A JPS57166397A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Converting method of silicon wafer into single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4859481A JPS57166397A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Converting method of silicon wafer into single crystal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166397A JPS57166397A (en) | 1982-10-13 |
| JPH024559B2 true JPH024559B2 (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=12807727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4859481A Granted JPS57166397A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Converting method of silicon wafer into single crystal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57166397A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6090898A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶シリコン膜形成法 |
| JPS62130509A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体基体の製造方法 |
| JPH0282518A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体単結晶層の製造方法 |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP4859481A patent/JPS57166397A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166397A (en) | 1982-10-13 |
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