JP2929660B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2929660B2 JP2929660B2 JP9600690A JP9600690A JP2929660B2 JP 2929660 B2 JP2929660 B2 JP 2929660B2 JP 9600690 A JP9600690 A JP 9600690A JP 9600690 A JP9600690 A JP 9600690A JP 2929660 B2 JP2929660 B2 JP 2929660B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は結晶性半導体薄膜の製造方法に関するもので
あって、SOI（Silicon on Insulator）構造を形成する
のに用いて最適なものである。
あって、SOI（Silicon on Insulator）構造を形成する
のに用いて最適なものである。
結晶性半導体薄膜の製造方法の従来例として特開昭61
−288413号公報に記載されたものがある。第２図（ａ）
〜第２図（ｃ）に従来例の実施例を示す工程順断面図を
示す。以下図面にもとづき詳しく説明する。
−288413号公報に記載されたものがある。第２図（ａ）
〜第２図（ｃ）に従来例の実施例を示す工程順断面図を
示す。以下図面にもとづき詳しく説明する。
まず、第２図（ａ）に示すように石英基板12上へ多結
晶Si膜７を形成する。次に第２図（ｂ）に示すようにSi
O2膜（二酸化シリコン膜）８を積層した後、レーザービ
ーム９を照射し多結晶Si膜７を融解し第２図（ｃ）に示
すように単結晶Si膜10へ変換するというものであった。
晶Si膜７を形成する。次に第２図（ｂ）に示すようにSi
O2膜（二酸化シリコン膜）８を積層した後、レーザービ
ーム９を照射し多結晶Si膜７を融解し第２図（ｃ）に示
すように単結晶Si膜10へ変換するというものであった。
しかしながら、単結晶Si膜10の平坦性を得るためにSi
O2膜を積層するために、レーザービーム９のSiO2膜８に
よる吸収と反射が起こり、その吸収率と反射率がSiO2膜
８の膜質が膜厚さらには形成条件によって異なるため、
レーザー・ビーム９の照射強度の最適条件がつかみにく
く、結晶化した膜は実際には第３図に示すような不規則
な形状をした結晶が秩序なく配置される結晶性Si膜11に
なってしまう問題点を有していた。また、SiO2膜８によ
って、レーザービーム８の一部が反射及び吸収されて、
多結晶Si膜７を融解するのには大きい照射強度が必要と
なり、その結果、SiO2膜８と結晶性Si膜11との間に応力
が生じ結晶性Si膜11に多くの欠陥が生じることが多かっ
た。
O2膜を積層するために、レーザービーム９のSiO2膜８に
よる吸収と反射が起こり、その吸収率と反射率がSiO2膜
８の膜質が膜厚さらには形成条件によって異なるため、
レーザー・ビーム９の照射強度の最適条件がつかみにく
く、結晶化した膜は実際には第３図に示すような不規則
な形状をした結晶が秩序なく配置される結晶性Si膜11に
なってしまう問題点を有していた。また、SiO2膜８によ
って、レーザービーム８の一部が反射及び吸収されて、
多結晶Si膜７を融解するのには大きい照射強度が必要と
なり、その結果、SiO2膜８と結晶性Si膜11との間に応力
が生じ結晶性Si膜11に多くの欠陥が生じることが多かっ
た。
そこで、本発明は、結晶化するシリコン膜の上に異な
る膜を積層することなく工程を簡略化し、得られる結晶
性半導体薄膜を平坦で欠陥の少ない膜にしえる結晶性半
導体薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
る膜を積層することなく工程を簡略化し、得られる結晶
性半導体薄膜を平坦で欠陥の少ない膜にしえる結晶性半
導体薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、基体上に形成した非晶性半導体膜を結晶化
させることにより多結晶半導体膜を得る半導体装置の製
造方法において、前記非晶性半導体膜の部分領域に第１
レーザービームを照射して、当該部分領域における前記
非晶性半導体膜を結晶化する工程と、前記非晶性半導体
膜のうち前記結晶化する工程により結晶化されなかった
領域が融解し、且つ前記部分領域が融解しない強度で前
記非晶性半導体膜に第２レーザービームを照射して、前
記非晶性半導体膜を結晶化する工程とを有することを特
徴とする。
させることにより多結晶半導体膜を得る半導体装置の製
造方法において、前記非晶性半導体膜の部分領域に第１
レーザービームを照射して、当該部分領域における前記
非晶性半導体膜を結晶化する工程と、前記非晶性半導体
膜のうち前記結晶化する工程により結晶化されなかった
領域が融解し、且つ前記部分領域が融解しない強度で前
記非晶性半導体膜に第２レーザービームを照射して、前
記非晶性半導体膜を結晶化する工程とを有することを特
徴とする。
また、前記部分領域は、前記第１のレーザービームを
照射しない領域を挟むように存在させることにより、挟
んだ領域を固定させることができる。
照射しない領域を挟むように存在させることにより、挟
んだ領域を固定させることができる。
以下本発明に係る結晶性半導体薄膜の製造方法をSOI
構造の形成に適用した実施例につき図面を参照しながら
説明する。
構造の形成に適用した実施例につき図面を参照しながら
説明する。
まず第１図（ａ）に示すように絶縁性基体１上に非晶
性Si膜（非晶性シリコン膜）２を形成した後、非晶性Si
膜２の一部領域に第１レーザービーム３を照射して非晶
性Si膜２の一部領域のみを融解及び結晶化して第１図
（ｂ）に示す結晶領域４を形成する。本実施例において
はこの結晶化領域４の幅は約５μｍ以下であり、となり
合う結晶化領域４の間隔は約７μｍ以下とする。次に第
１図（ｂ）に示すように第２レーザービーム５を照射し
て結晶化しなかった非晶性Si膜２を融解し結晶領域４を
成長核にして結晶化する。一般に結晶Si膜と非晶性Si膜
の融解に必要な熱エネルギーは異なり、結晶Si膜の法が
安定結合のシリコン原子を多量に含むために、必要な融
解エネルギーは大きい。したがって、第２レーザービー
ム５のエネルギー照射強度を結晶領域４が融解せず非晶
性Si膜２が融解する強度に設定すると、非晶性Si膜２の
みが融解してシリコン膜全体が融解せず融解しない結晶
領域４に固定されて流動しないために第２図（ｃ）に示
すように結晶性Si膜６は平坦性の良い膜となる。このた
め、従来例のように平坦性を確保するために半導体膜と
異なる膜を積層する必要性もなく工程が簡略化されるば
かりでなく、積層された膜と半導体膜の間に生じる応力
も生じないために結晶性半導体膜内に応力による欠陥も
生じない。さらに、第１図（ｂ）に示すように結晶領域
４を成長核にして結晶化が進むために得られた結晶性Si
膜６内の結晶は大きくかつ規則的な配置を有することが
可能になる。
性Si膜（非晶性シリコン膜）２を形成した後、非晶性Si
膜２の一部領域に第１レーザービーム３を照射して非晶
性Si膜２の一部領域のみを融解及び結晶化して第１図
（ｂ）に示す結晶領域４を形成する。本実施例において
はこの結晶化領域４の幅は約５μｍ以下であり、となり
合う結晶化領域４の間隔は約７μｍ以下とする。次に第
１図（ｂ）に示すように第２レーザービーム５を照射し
て結晶化しなかった非晶性Si膜２を融解し結晶領域４を
成長核にして結晶化する。一般に結晶Si膜と非晶性Si膜
の融解に必要な熱エネルギーは異なり、結晶Si膜の法が
安定結合のシリコン原子を多量に含むために、必要な融
解エネルギーは大きい。したがって、第２レーザービー
ム５のエネルギー照射強度を結晶領域４が融解せず非晶
性Si膜２が融解する強度に設定すると、非晶性Si膜２の
みが融解してシリコン膜全体が融解せず融解しない結晶
領域４に固定されて流動しないために第２図（ｃ）に示
すように結晶性Si膜６は平坦性の良い膜となる。このた
め、従来例のように平坦性を確保するために半導体膜と
異なる膜を積層する必要性もなく工程が簡略化されるば
かりでなく、積層された膜と半導体膜の間に生じる応力
も生じないために結晶性半導体膜内に応力による欠陥も
生じない。さらに、第１図（ｂ）に示すように結晶領域
４を成長核にして結晶化が進むために得られた結晶性Si
膜６内の結晶は大きくかつ規則的な配置を有することが
可能になる。
以上説明したように、本発明の結晶性半導体薄膜の製
造方法は、結晶性半導体薄膜の平坦性を得るための膜を
設けることなく平坦性を可能にし工程の簡略化を実現す
るとともに、欠陥が少なく規則的な配置をもった大粒径
の結晶を得ることが可能となるという効果を有する。
造方法は、結晶性半導体薄膜の平坦性を得るための膜を
設けることなく平坦性を可能にし工程の簡略化を実現す
るとともに、欠陥が少なく規則的な配置をもった大粒径
の結晶を得ることが可能となるという効果を有する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る結晶性半導体薄膜
の製造方法の実施例を示す工程順断面図、第２図（ａ）
〜（ｃ）及び第３図は従来の結晶性半導体薄膜の製造方
法の実施例を示す工程順断面図。 １……絶縁性基体 ２……非晶性Si膜 ３……第１レーザービーム ４……結晶領域 ５……第２レーザービーム ６……結晶性Si膜 ７……多結晶Si膜 ８……SiO2膜 ９……レーザービーム 10……単結晶Si膜 11……結晶性Si膜 12……石英基板
の製造方法の実施例を示す工程順断面図、第２図（ａ）
〜（ｃ）及び第３図は従来の結晶性半導体薄膜の製造方
法の実施例を示す工程順断面図。 １……絶縁性基体 ２……非晶性Si膜 ３……第１レーザービーム ４……結晶領域 ５……第２レーザービーム ６……結晶性Si膜 ７……多結晶Si膜 ８……SiO2膜 ９……レーザービーム 10……単結晶Si膜 11……結晶性Si膜 12……石英基板
Claims (2)
- 【請求項１】基体上に形成した非晶性半導体膜を結晶化
させることにより多結晶半導体膜を得る半導体装置の製
造方法において、 前記非晶性半導体膜の部分領域に第１レーザービームを
照射して、当該部分領域における前記非晶性半導体膜を
結晶化する工程と、 前記非晶性半導体膜のうち前記結晶化する工程により結
晶化されなかった領域が融解し、且つ前記部分領域が融
解しない強度で前記非晶性半導体膜に第２レーザービー
ムを照射して、前記非晶性半導体膜を結晶化する工程と
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２】前記部分領域は、前記第１のレーザービー
ムを照射しない領域を挟むように存在させることを特徴
とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9600690A JP2929660B2 (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9600690A JP2929660B2 (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293720A JPH03293720A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2929660B2 true JP2929660B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=14153074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9600690A Expired - Lifetime JP2929660B2 (ja) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929660B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100542979B1 (ko) * | 2001-08-07 | 2006-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비정질실리콘의 결정화 방법 및 이를 이용한박막트랜지스터의 제조방법 |
| JP2004363241A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd | 結晶化半導体層の形成方法及び形成装置ならびに半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339575Y2 (ja) * | 1985-05-02 | 1991-08-20 | ||
| JPH068203Y2 (ja) * | 1988-04-26 | 1994-03-02 | 株式会社マンテン | ノブの回動補助具 |
-
1990
- 1990-04-11 JP JP9600690A patent/JP2929660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03293720A (ja) | 1991-12-25 |
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Legal Events
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