JPS627116A - Ｓｏｉ単結晶作製法 - Google Patents
Ｓｏｉ単結晶作製法Info
- Publication number
- JPS627116A JPS627116A JP14457385A JP14457385A JPS627116A JP S627116 A JPS627116 A JP S627116A JP 14457385 A JP14457385 A JP 14457385A JP 14457385 A JP14457385 A JP 14457385A JP S627116 A JPS627116 A JP S627116A
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- JP
- Japan
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- film
- polysilicon film
- soi
- single crystal
- cap
- Prior art date
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- Pending
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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。
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）
本発明はレーザあるいは電子ビームを用いてシリコン膜
の溶融・固化を行なうことによりＳＯＩ（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）膜を単結
晶化する方法に関する。
の溶融・固化を行なうことによりＳＯＩ（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒ ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）膜を単結
晶化する方法に関する。
（従来技術とその問題点）
レーザあるいは電子ビームを用いたＳＯＩ結晶成長法に
おいて単結晶を得る場合、シードを有した試料構造を用
いることによりＳＯＩ結晶の結晶方位を基板の結晶方位
と同じにそろえることが可能であり、ＳＯＩ結晶の方位
の制御という点においては有力な方法となっているが、
例えばストライプ状のシードに対し、線状電子ビームを
垂直に走査すると、シードの近傍のＳＯＩ膜に、ボイド
が生じ、均一な膜厚を有するＳＯＩ層が得られない問題
がある。
おいて単結晶を得る場合、シードを有した試料構造を用
いることによりＳＯＩ結晶の結晶方位を基板の結晶方位
と同じにそろえることが可能であり、ＳＯＩ結晶の方位
の制御という点においては有力な方法となっているが、
例えばストライプ状のシードに対し、線状電子ビームを
垂直に走査すると、シードの近傍のＳＯＩ膜に、ボイド
が生じ、均一な膜厚を有するＳＯＩ層が得られない問題
がある。
（早藤他、第４５回応用物理学会予稿集１２Ｐ−Ｃ−１
１）一方、シードを用いない全面にＳＯＩ構造を有する
試料を用いると前記のボイドの発生の問題は解決できる
が、比較的幅の広い均一なビーム強度を有する線状の電
子ビームあるいはレーザビームを用いてＳＯＩ層を溶融
し、再結晶化させると線状ビームの幅方向でランダムな
核発生が生じ、結晶粒の制御が困難であるという問題が
あった。
１）一方、シードを用いない全面にＳＯＩ構造を有する
試料を用いると前記のボイドの発生の問題は解決できる
が、比較的幅の広い均一なビーム強度を有する線状の電
子ビームあるいはレーザビームを用いてＳＯＩ層を溶融
し、再結晶化させると線状ビームの幅方向でランダムな
核発生が生じ、結晶粒の制御が困難であるという問題が
あった。
（発明の目的）
本発明はこの様な従来技術の問題点を除去し、シードを
用いない試料構造においてＳＯＩ単結晶を所望の位置に
再現性良く得る方法を提供することを目的としている。
用いない試料構造においてＳＯＩ単結晶を所望の位置に
再現性良く得る方法を提供することを目的としている。
（発明の構成）
本発明によればポリシリコン膜または非晶質シリコン膜
の溶融・同化を行なうことによりＳＯＩ膜を単結晶化す
る場合、ＳＯＩ膜の構造として平坦な絶縁膜上に付着さ
せた前記シリコン膜が凹凸のレリーフ構造を有し、かつ
その上にキャップ膜を付着させた構造を用いることを特
徴としたＳＯＩ単結晶作製法が得られる。
の溶融・同化を行なうことによりＳＯＩ膜を単結晶化す
る場合、ＳＯＩ膜の構造として平坦な絶縁膜上に付着さ
せた前記シリコン膜が凹凸のレリーフ構造を有し、かつ
その上にキャップ膜を付着させた構造を用いることを特
徴としたＳＯＩ単結晶作製法が得られる。
（構成の詳細な説明）
本発明は前述の構成をとることにより従来技術の問題点
を解決した。まず、基板上に平坦な絶縁膜を形成し、さ
らにその上にレリーフ加工を施したポリシリコン膜や非
晶質シリコン膜を形成し、さらにキャップ膜を付着させ
たＳＯＩ構造を得る。前記構造を有する試料に電子ビー
ムを照射することにより、シリコンの溶融を行なう。そ
の際、シリコン膜の厚い部分は、その側壁のキャップ膜
からの熱伝導により加熱されるために、シリコンの膜厚
が薄い部分に比べて高い温度分布が実現できる。したが
ってシリコン膜の固化はレリーフのシリコンの膜厚の薄
い部分から生じるために、この領域に単結晶ＳＯＩ膜が
得られることになる。
を解決した。まず、基板上に平坦な絶縁膜を形成し、さ
らにその上にレリーフ加工を施したポリシリコン膜や非
晶質シリコン膜を形成し、さらにキャップ膜を付着させ
たＳＯＩ構造を得る。前記構造を有する試料に電子ビー
ムを照射することにより、シリコンの溶融を行なう。そ
の際、シリコン膜の厚い部分は、その側壁のキャップ膜
からの熱伝導により加熱されるために、シリコンの膜厚
が薄い部分に比べて高い温度分布が実現できる。したが
ってシリコン膜の固化はレリーフのシリコンの膜厚の薄
い部分から生じるために、この領域に単結晶ＳＯＩ膜が
得られることになる。
また、レーザビームを用いて再結晶化を行なう場合は、
キャップ膜を２一層構造とし、上層にレーザのエネルギ
ーを吸収する性質の膜例えばポリシリコン膜を用い、下
層に上層の膜とシリコン膜の反応を防止する膜例えばシ
リコン酸化膜を用いることにより同様の効果を得ること
ができる。
キャップ膜を２一層構造とし、上層にレーザのエネルギ
ーを吸収する性質の膜例えばポリシリコン膜を用い、下
層に上層の膜とシリコン膜の反応を防止する膜例えばシ
リコン酸化膜を用いることにより同様の効果を得ること
ができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。第１図は本発明の実施例の試料構造の断面図であ
る。１は単結晶シリコン基板であり、その表面を熱酸化
法を用いて酸化することによりシリコン酸化膜２を厚さ
１．０ｐｍ形成した。さらにその上にＣＶＤ法などで、
ポリシリコン膜を厚さ１゜０μｍ堆積し、写真食刻法を
用いることによりストライプ状にレリーフ加工を施した
ポリシリコン膜３を得た。この時のレリーフの周期は例
えば１６ｐｍ、溝の幅は８ｐｍ、深さは例えば０．５ｐ
ｍとした。このポリシリコン膜上にキャップ膜としてシ
リコン酸化膜キャップ４を厚さ１．０ｐｍ付着させた。
する。第１図は本発明の実施例の試料構造の断面図であ
る。１は単結晶シリコン基板であり、その表面を熱酸化
法を用いて酸化することによりシリコン酸化膜２を厚さ
１．０ｐｍ形成した。さらにその上にＣＶＤ法などで、
ポリシリコン膜を厚さ１゜０μｍ堆積し、写真食刻法を
用いることによりストライプ状にレリーフ加工を施した
ポリシリコン膜３を得た。この時のレリーフの周期は例
えば１６ｐｍ、溝の幅は８ｐｍ、深さは例えば０．５ｐ
ｍとした。このポリシリコン膜上にキャップ膜としてシ
リコン酸化膜キャップ４を厚さ１．０ｐｍ付着させた。
この様な試料構造をもつ試料に０．３ｍｍＸ５ｍｍの線
状の形状をもつ電子ビームをポリシリコン膜のストライ
プに沿って走査することによりポリシリコン膜の溶融再
結晶化を行なった。この時の電子ビーム照射条件として
は例えば加速電圧１５ｋＶ、ビーム電流５２ｍＡ、走査
速度５０ｃｍ／ｓｅｅ、基板温度６００°Ｃとした。
状の形状をもつ電子ビームをポリシリコン膜のストライ
プに沿って走査することによりポリシリコン膜の溶融再
結晶化を行なった。この時の電子ビーム照射条件として
は例えば加速電圧１５ｋＶ、ビーム電流５２ｍＡ、走査
速度５０ｃｍ／ｓｅｅ、基板温度６００°Ｃとした。
前記条件によると発熱中心６はキャップ膜のほぼ中央付
近に位置し、その結果、加熱状態としては熱伝導の方向
７に示すようにポリシリコン膜の厚い部分を上面および
ポリシリコンを囲む側壁のキャップ膜からの熱伝導によ
り加熱する状態となり、ポリシリコン膜厚が薄い部分に
比べて高い部分に比べて高い温度分布が実現できている
ことになる。よってＳＯＩ膜の再結晶化はポリシリコン
の膜厚の薄い部分から始まる。このようにしてボイドの
発生のない均一な膜厚をもったＳＯＩ単結晶をこの薄い
部分にウェハ内、ウェハ間で再現性良く作製することが
できた。また本実施例ではポリシリコン膜を用いたが非
晶質シリコン膜でも同様であった。
近に位置し、その結果、加熱状態としては熱伝導の方向
７に示すようにポリシリコン膜の厚い部分を上面および
ポリシリコンを囲む側壁のキャップ膜からの熱伝導によ
り加熱する状態となり、ポリシリコン膜厚が薄い部分に
比べて高い部分に比べて高い温度分布が実現できている
ことになる。よってＳＯＩ膜の再結晶化はポリシリコン
の膜厚の薄い部分から始まる。このようにしてボイドの
発生のない均一な膜厚をもったＳＯＩ単結晶をこの薄い
部分にウェハ内、ウェハ間で再現性良く作製することが
できた。また本実施例ではポリシリコン膜を用いたが非
晶質シリコン膜でも同様であった。
（発明の効果）
本発明のＳＯＩ単結晶作製法によればシードを用いない
試料構造においてボイドの発生のない均一な膜厚をもっ
たＳＯＩ単結晶を所望の位置に再現性良く作製すること
ができる。
試料構造においてボイドの発生のない均一な膜厚をもっ
たＳＯＩ単結晶を所望の位置に再現性良く作製すること
ができる。
第１図は本発明の実施例のＳＯＩ試料構造の模式的断面
図を示す。 図において １・・・シリコン基板 ２・・・シリコン酸化膜 ３・・・ポリシリコン膜 ４・・・シリコン酸化膜キャップ ５・・・温度分布 ６・・・発熱中心 ７・・・熱伝導の方向 をそれぞれ示す。 工；１゛￥１１４１・３″ｒ院長 等々力達
図を示す。 図において １・・・シリコン基板 ２・・・シリコン酸化膜 ３・・・ポリシリコン膜 ４・・・シリコン酸化膜キャップ ５・・・温度分布 ６・・・発熱中心 ７・・・熱伝導の方向 をそれぞれ示す。 工；１゛￥１１４１・３″ｒ院長 等々力達
Claims (1)
- ポリシリコン膜または非晶質シリコン膜の溶融・固化を
行なうことによりＳＯＩ膜を単結晶化する場合、ＳＯＩ
膜の構造として平坦な絶縁層上に付着させた前記シリコ
ン膜が凹凸のレリーフ構造を有し、かつその上にキャッ
プ膜を付着させた構造を用いることを特徴としたＳＯＩ
単結晶作製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14457385A JPS627116A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Ｓｏｉ単結晶作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14457385A JPS627116A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Ｓｏｉ単結晶作製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627116A true JPS627116A (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=15365326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14457385A Pending JPS627116A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | Ｓｏｉ単結晶作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627116A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6355925A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体薄膜の再結晶化方法 |
| US5467731A (en) * | 1993-02-26 | 1995-11-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a semiconductor structure including a recrystallized film |
| DE4447680C2 (de) * | 1993-02-26 | 1999-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939791A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP14457385A patent/JPS627116A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939791A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6355925A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体薄膜の再結晶化方法 |
| US5467731A (en) * | 1993-02-26 | 1995-11-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a semiconductor structure including a recrystallized film |
| DE4447680C2 (de) * | 1993-02-26 | 1999-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates |
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