JPS6018913A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6018913A
JPS6018913A JP58128144A JP12814483A JPS6018913A JP S6018913 A JPS6018913 A JP S6018913A JP 58128144 A JP58128144 A JP 58128144A JP 12814483 A JP12814483 A JP 12814483A JP S6018913 A JPS6018913 A JP S6018913A
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semiconductor layer
compound semiconductor
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heating layer
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Kazuyuki Sugahara
和之 須賀原
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Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半導体装置の製造方法、時に絶縁体上に化
合物半導体結晶膜を形成する方法化量するものである。
半導体装置の高速化、高密度化のため、回路素子を誘電
体で分離して浮遊容量の少ない半導体集積回路を製造す
る試みがなされており、その一方法として絶縁体上に半
導体層を形成し、その半導体結晶中に回路素子を構成す
る方法がある。この半導体結晶層を形成する方法として
、絶縁体上に多結晶または非晶質の半導体層を堆積し、
その表面にレーザ光または電子線等のエネルギー線を照
射することによって表面層のみを加熱し、単結晶の半導
体層を形成する方法がある。
第１図は、従来の半導体層の形成方法による半導体装置
の製造中間時の断面図であり、（１）　ｆｄ絶縁性基板
となるべき石英基板（ｓｉｏ２）　、（２）は化合物半
導体層となるＭＢＥ法により堆積された厚さ５０００人
の一８層でありＧａＡｓは多結晶の結晶性を示す。
このＧａＡｅに、細く絞ったし〜ザ光を走査しながら照
射してＧａＡ３を溶融し、単結晶ないしけ大きな粒径の
ＧａＡｓにする。後は公知のプロセスに従ってこのｊａ
Ａｓ上にデバイスを作成する。
とこるが上記従来の方法では、レーザ光照射の際、Ｇａ
Ａｓが剥き出しの状態にあるため、溶融時にＡｓが、雰
囲気中に放出され再結晶化ＧａＡｓ膜の化学当量性が崩
れるという欠点があった。さらに、レーザ光は細く絞ら
れているため、ＧａＡｓの表面での温度勾配が大きくな
って、再結晶化膜に大きな歪が残るなどの欠点があった
。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、絶縁性基板に、再結晶される非晶
質又は多結晶の化合物半導体層を設け、この化合物半導
体層上に、化合物半導体より高い融点を有する加熱層を
設け、エネルギー線を上記加熱層に照射し吸収させ、上
記加熱層の熱を伝導して上記化合物半導体層を加熱し再
結晶するという方法により、組成が均一で結晶性も均一
な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
この発明の一実施例に用いる絶縁基板さしては、例えば
石英基板（Ｓｉ０２）が一般的であり、化合物半導体も
非晶質又は多結晶のものが用いられ、受熱層は例えばレ
ーザ光や電子線などのエネルギー線を吸収できれば半導
体および絶縁体などいずれでもよい。又、拡散防止層は
、受熱層の構成材料により選択され、受熱層中の不純物
が化合物半導体層へ拡散するのを防ぐものであれば良い
。
第２図はこの発明の一実施例による半導体装置の製造中
間時の断面図であり、（１）は絶縁性基板となる石英基
板（ｓｉｏ２）　、（２）は化合物半導体層となる、Ｍ
ＢＥ法により堆積された厚さ５０００１のＧａＡｓ層、
（３）は加熱層であり、加熱層（３）は減圧ＣＶＤ法に
よシ堆積された厚さ１００１のシリコン窒化膜（８１３
Ｎ）からなる拡散防止層（４）と減圧ＣＶＤ法により堆
積された厚さ約８０００人の多結晶シリコン膜からなる
受熱層（５）を備えている。
即ち、受熱層（５）は、例えばレーザ光および電子線な
どのエネルギー線を吸収する材料で構成され、吸収した
熱を化合物半導体層に均一に伝えると共に、化合物半導
体成分の飛散を防ぐために設けられている。
次に、第２図に示した製造中間時の半導体装置にレーザ
光を照射して化合物半導体層（２）を再結晶化させるわ
けであるが、レーデ光の照射を受けたＳ１膜（５）　Ｉ
″ｉｉ加熱、その熱はｇ　イ３１ａＨ４層（４）を経て
、ＧａＡｓ（２）に伝えられる。この熱で（）ａＡｓ　
ＦＪ：、溶融し再結晶化する。このように、ＧａＡｓ上
に８ｉ３Ｎ４膜およびＳｉ膜が堆積されているので、Ｇ
ａＡｓの溶融再結晶化時に、Ａｓの雰囲気中への放出が
抑えられる。さらに、受熱層（５）の８１は熱伝導率が
大きいのでレーザビームによって加えられた熱はＳｉ中
に拡がり、ＧａＡｓを均一に加熱する。このため、溶融
時にＧａＡｓの温度勾配は小さくなり、歪などの発生が
抑えられる。この場合、Ｓｉ３Ｎ４はＧａＡｓの溶融時
にＳｉ膜中のＳ　ｉ　１１子がＧａＡＳ中に拡散しない
ために設けられている。又、加熱層（３）は化合物半導
体層（２）より高い融点を有しているが、融点が化合物
半導体（２）のそれよシ低いと、化合物半導体層（２）
が加熱され溶融している時加熱層（３）が剥離を起こし
、均一に加熱できなくなるのである。
さらに、ＧａＡｓ、Ｓｉのバンドギャップはそれぞれ１
．４．１．１ｅＶであるので、例えば波長１μｍのレー
デ光を照射した場合８１には吸収されるが、ＧａＡ　ｓ
には吸収されない。したがって第３図に示すよう罠、受
熱層（５）のＳｉ層を厚さの分布を持たせた構造にして
波長１μｍのレーデ光を照射すると、８ｉの厚い部分の
ほうが薄い部分より温度が高くなる。第３図（ａ）は上
記この発明の他の実施例による半導体装置の製造中間時
の断面図、（ｂ）は平面図である。
図において（１）〜（５）は第１図と同じであり、（Ａ
）はレーデ光の走査方向、（Ｂ）けレーデ光のビーム径
を示す。
第３図（ｂ）の平面図に示すように、レーザビームの径
を８１の薄い部分の幅よ９２〜３倍にして、段差に平行
にレーデ光を照射すると、ＧａＡｓけ、Ｓｌの薄い部分
から固化再結晶化するため、ビームの周辺部からのラン
ダムな核成長が抑えられ大きな結晶粒に成長する。
なお、化合物半導体層（２）のＧＣＬＡ８の再結晶化後
は、加熱層（３）のＳｉ膜および８ｉ３Ｎ４膜の所定の
個所をエツチングにより除去して用いる。
さらに、上記実施例では、上部に加熱層（５）とじて半
導体層を設けたが、レーザ光などのエネルギー線を吸収
できれば絶縁体でもよい。
以上説明したとうり、この発り」は絶縁性基板に、再結
晶される非晶質又は多結晶の化合物半導体層を設け、こ
の化合物半導体層上に、化合物半導体より高い融点を有
する加熱層を設け、エネルギー線を上記加熱層に照射し
吸収させ、上記加熱層の熱を伝導して上記化合物半導体
層を加熱し再結晶するという方法により、組成が均一で
、結晶性も均一な半導体装置の製造方法を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の半導体層の形成方法による半導体装置
の製造中間時の断面図、第２図はこの発明の一実施例に
よる半導体装置の製造中間時の断面図、第３図（ａ）は
この発明の他の実施例による半導体装置の製造中間時の
断面図、第３図（ｂ）はその平面図である。 図において、（１）は絶縁性基板、（２）は化合物半導
体層、（３）は加熱層、（４）は拡散防止層、（５）は
受熱層、η）はレーザ光の走査方向、（Ｂ）ｌｌ′ｌｉ
レーザ光のビーム径である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人大岩　増雄 第１図 第３図 （０−）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）絶縁性基板に、再結晶される非晶質又は多結晶の
    化合物半導体層を設ける工程、この化合物半導体層上に
    化合物半導体よシ高い融点を有する加熱層を設ける工程
    、およびエネルギー線を上記加熱層に照射し吸収させ、
    上記加熱層の熱を伝導して上記化合物半導体層を加熱し
    再結晶する工程を（２）加熱層は受熱層表、受熱層中の
    不純物が化合製造方法。 （３）加熱層の厚さが不均一である特許請求の範囲第１
    項又は第２項記載の半導体装置の製造方法。
JP58128144A 1983-07-12 1983-07-12 半導体装置の製造方法 Pending JPS6018913A (ja)

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