JP3047424B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP3047424B2 JP3047424B2 JP2087978A JP8797890A JP3047424B2 JP 3047424 B2 JP3047424 B2 JP 3047424B2 JP 2087978 A JP2087978 A JP 2087978A JP 8797890 A JP8797890 A JP 8797890A JP 3047424 B2 JP3047424 B2 JP 3047424B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor region
- film
- semiconductor
- silicon
- island
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法、特に絶縁層上に分割
された非単結晶領域をエネルギー線照射により単結晶化
する製造方法に関する。
された非単結晶領域をエネルギー線照射により単結晶化
する製造方法に関する。
〔従来の技術〕 絶縁層上に形成されたシリコン非単結晶領域を融解し
再結晶させる従来例として特開昭59−205712号公報に記
載されたものがある。第２図（ａ）〜第２図（ｄ）に従
来例の実施例を示す工程順断面図を示す。
再結晶させる従来例として特開昭59−205712号公報に記
載されたものがある。第２図（ａ）〜第２図（ｄ）に従
来例の実施例を示す工程順断面図を示す。
第２図（ａ）においてシリコン基板11上に、二酸化シ
リコン層12と窒化シリコン層13と多結晶シリコン層14を
順次積層する。次に、第２図（ｂ）に示すように前記多
結晶シリコン層14を島状に加工して半導体領域15を形成
し、二酸化シリコン膜16を熱酸化法により半導体領域15
の表面に形成する。さらに第２図（ｃ）に示すように窒
化シリコン膜17を積層後、多結晶シリコン膜18を形成す
る。再び多結晶シリコン膜18の表面を酸化して二酸化シ
リコン膜19を構成し、更に窒化シリコン膜20を積層後、
エネルギー線21照射を行なって多結晶シリコン膜18を選
択的に加熱する。この多結晶シリコン膜18の熱によって
半導体領域15の多結晶シリコンが融解される。このエネ
ルギー線21の照射時において、半導体領域15が存在する
部分は、半導体領域15が存在しない部分に比較して熱容
量が大きく、半導体領域15が存在する部分はその周囲よ
り低温となり、融解したシリコンの温度が低下する過程
において半導体領域15の中央部分の温度が最も低温とな
って結晶化がこの中央部分から開始されて、周辺方向に
結晶が成長する。この様にして単結晶シリコンよりなる
第２図（ｄ）の結晶性半導体領域22が形成される。この
後、窒化シリコン膜20と二酸化シリコン膜19と16と多結
晶シリコン膜18と窒化シリコン層17の一部を除去して結
晶性半導体領域22が絶縁膜上に表出する半導体基体が形
成されるというものである。
リコン層12と窒化シリコン層13と多結晶シリコン層14を
順次積層する。次に、第２図（ｂ）に示すように前記多
結晶シリコン層14を島状に加工して半導体領域15を形成
し、二酸化シリコン膜16を熱酸化法により半導体領域15
の表面に形成する。さらに第２図（ｃ）に示すように窒
化シリコン膜17を積層後、多結晶シリコン膜18を形成す
る。再び多結晶シリコン膜18の表面を酸化して二酸化シ
リコン膜19を構成し、更に窒化シリコン膜20を積層後、
エネルギー線21照射を行なって多結晶シリコン膜18を選
択的に加熱する。この多結晶シリコン膜18の熱によって
半導体領域15の多結晶シリコンが融解される。このエネ
ルギー線21の照射時において、半導体領域15が存在する
部分は、半導体領域15が存在しない部分に比較して熱容
量が大きく、半導体領域15が存在する部分はその周囲よ
り低温となり、融解したシリコンの温度が低下する過程
において半導体領域15の中央部分の温度が最も低温とな
って結晶化がこの中央部分から開始されて、周辺方向に
結晶が成長する。この様にして単結晶シリコンよりなる
第２図（ｄ）の結晶性半導体領域22が形成される。この
後、窒化シリコン膜20と二酸化シリコン膜19と16と多結
晶シリコン膜18と窒化シリコン層17の一部を除去して結
晶性半導体領域22が絶縁膜上に表出する半導体基体が形
成されるというものである。
しかし、以上に示した従来例によれば、エネルギー線
21の照射をエネルギー線吸収用の皮膜となる多結晶シリ
コン膜18を熱源として前記半導体領域15を融解して単結
晶化するため、照射するエネルギー線21の単位面積当り
の照射エネルギーが低いと、十分半導体領域が熱っせら
れず、照射エネルギーをかなり大きくする必要があっ
た。また、エネルギー線21の照射エネルギーが大きい
と、多結晶シリコン膜18の融解により形状が変化しやす
く多結晶シリコン膜18の安定性を維持するために、多結
晶シリコン膜18上に二酸化シリコン膜19と窒化シリコン
膜20を形成する必要があった。さらには、多結晶シリコ
ン膜18を熱源にして間接的に半導体領域15を結晶化させ
るために、熱の伝導効率が悪く、十分に半導体領域15の
全体が熱っせられなかったり、エネルギー線21照射時の
基板温度によって結晶性半導体領域22の結晶性が異なり
同質の半導体基体を再現性良く構成することが困難であ
るという問題点を有していた。
21の照射をエネルギー線吸収用の皮膜となる多結晶シリ
コン膜18を熱源として前記半導体領域15を融解して単結
晶化するため、照射するエネルギー線21の単位面積当り
の照射エネルギーが低いと、十分半導体領域が熱っせら
れず、照射エネルギーをかなり大きくする必要があっ
た。また、エネルギー線21の照射エネルギーが大きい
と、多結晶シリコン膜18の融解により形状が変化しやす
く多結晶シリコン膜18の安定性を維持するために、多結
晶シリコン膜18上に二酸化シリコン膜19と窒化シリコン
膜20を形成する必要があった。さらには、多結晶シリコ
ン膜18を熱源にして間接的に半導体領域15を結晶化させ
るために、熱の伝導効率が悪く、十分に半導体領域15の
全体が熱っせられなかったり、エネルギー線21照射時の
基板温度によって結晶性半導体領域22の結晶性が異なり
同質の半導体基体を再現性良く構成することが困難であ
るという問題点を有していた。
そこで本発明においては、再現性良く結晶化度の高い
半導体基体を構成することを目的とする。
半導体基体を構成することを目的とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、基体上に絶縁層を
形成し、前記絶縁層上に島状の半導体領域を形成し、少
なくとも前記島状の半導体領域の上面および側面に絶縁
膜と非単結晶半導体膜をこの順に積層し、前記基体の前
記島状の半導体領域とは反対側の面側のみからエネルギ
ー線を照射して前記島状の半導体領域を結晶化した後、
前記絶縁膜と前記非単結晶半導体膜を除去することを特
徴とする。
形成し、前記絶縁層上に島状の半導体領域を形成し、少
なくとも前記島状の半導体領域の上面および側面に絶縁
膜と非単結晶半導体膜をこの順に積層し、前記基体の前
記島状の半導体領域とは反対側の面側のみからエネルギ
ー線を照射して前記島状の半導体領域を結晶化した後、
前記絶縁膜と前記非単結晶半導体膜を除去することを特
徴とする。
以下において、本発明の実施例を第１図（ａ）〜
（ｄ）の工程順断面図に従って示す。
（ｄ）の工程順断面図に従って示す。
第１図（ａ）において、透明の絶縁性基体１上に二酸
化シリコン層２と窒化シリコン層３及び非単結晶半導層
４を積層する。その後、非単結晶半導体層４を第１図
（ｂ）に示すように島状の半導体領域５にし、第１図
（ｃ）に示すように島状の半導体領域５上に二酸化シリ
コン膜６と窒化シリコン膜７及び非単結晶半導体膜８を
積層する。エネルギー線９を各種の膜を積層した透明の
絶縁性基体１の面と逆の面方向より照射する。エネルギ
ー線９は、波長308nmのレーザー光などからなり、透明
の絶縁性基体１にほとんど吸収されることなく、半導体
領域５とエネルギー線吸収用の被膜として機能する非単
結晶半導体膜８の一部に到着する。二酸化シリコン層２
と二酸化シリコン膜６と窒化シリコン層３及び窒化シリ
コン膜７はエネルギー線９をほとんど吸収しない。この
ため、エネルギー線９の照射によって半導体領域５と、
半導体領域５と重ならない非単結晶半導体膜８の一部が
融解し単結性化する。この融解及び単結晶化の際、半導
体領域５と重なる非単結晶半導体膜８の部分は熱容量が
大きく、半導体領域５の融解熱は、半導体領域５と重な
る非単結晶半導体膜８の方向へ拡散し、半導体領域５の
中央部より優先的に単結晶化していく、非単結半導体膜
８に直接エネルギー線９を照射し、非単結晶半導体膜８
の熱を熱源として半導体領域５を融解・固化する従来法
と異なり、エネルギー線９が直接半導体領域５に到達す
るため、半導体領域５の熱の吸収効率は高く、きわめて
安定的に再現性良く高い結晶性を有する半導体領域５が
できることになる。また、従来法のように非単結晶半導
体膜８の露出面方向よりエネルギー線５を照射する必要
がないため、非単結晶半導体層８上に形状安定化と反射
防止用の二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を積層する
ことなく、工程を簡略化することが可能で、そのうえ高
性能な単結晶性の半導体領域を構成することができる。
化シリコン層２と窒化シリコン層３及び非単結晶半導層
４を積層する。その後、非単結晶半導体層４を第１図
（ｂ）に示すように島状の半導体領域５にし、第１図
（ｃ）に示すように島状の半導体領域５上に二酸化シリ
コン膜６と窒化シリコン膜７及び非単結晶半導体膜８を
積層する。エネルギー線９を各種の膜を積層した透明の
絶縁性基体１の面と逆の面方向より照射する。エネルギ
ー線９は、波長308nmのレーザー光などからなり、透明
の絶縁性基体１にほとんど吸収されることなく、半導体
領域５とエネルギー線吸収用の被膜として機能する非単
結晶半導体膜８の一部に到着する。二酸化シリコン層２
と二酸化シリコン膜６と窒化シリコン層３及び窒化シリ
コン膜７はエネルギー線９をほとんど吸収しない。この
ため、エネルギー線９の照射によって半導体領域５と、
半導体領域５と重ならない非単結晶半導体膜８の一部が
融解し単結性化する。この融解及び単結晶化の際、半導
体領域５と重なる非単結晶半導体膜８の部分は熱容量が
大きく、半導体領域５の融解熱は、半導体領域５と重な
る非単結晶半導体膜８の方向へ拡散し、半導体領域５の
中央部より優先的に単結晶化していく、非単結半導体膜
８に直接エネルギー線９を照射し、非単結晶半導体膜８
の熱を熱源として半導体領域５を融解・固化する従来法
と異なり、エネルギー線９が直接半導体領域５に到達す
るため、半導体領域５の熱の吸収効率は高く、きわめて
安定的に再現性良く高い結晶性を有する半導体領域５が
できることになる。また、従来法のように非単結晶半導
体膜８の露出面方向よりエネルギー線５を照射する必要
がないため、非単結晶半導体層８上に形状安定化と反射
防止用の二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を積層する
ことなく、工程を簡略化することが可能で、そのうえ高
性能な単結晶性の半導体領域を構成することができる。
エネルギー線９照射後、第１図（ｄ）に示すように、
エネルギー線９の照射により半導体領域５から変化した
結晶性半導体領域10を露出させるように各種の種層膜を
除去することにより、透明な絶縁性基体１上に結晶性半
導体領域10が島状に配設された半導体基体が完成する。
エネルギー線９の照射により半導体領域５から変化した
結晶性半導体領域10を露出させるように各種の種層膜を
除去することにより、透明な絶縁性基体１上に結晶性半
導体領域10が島状に配設された半導体基体が完成する。
本発明は、以上の実施例において説明したように、エ
ネルギー線の半導体領域の直線的な照射により、再現性
良く高い結晶性を有する半導体領域からなる半導体基体
を容易に得ることが可能である。また、直接、露出した
半導体膜へエネルギー線を照射するため、反射防止や形
状安定化のための膜を積層する必要もなく工程を簡略化
することも可能であるという効果を有する。
ネルギー線の半導体領域の直線的な照射により、再現性
良く高い結晶性を有する半導体領域からなる半導体基体
を容易に得ることが可能である。また、直接、露出した
半導体膜へエネルギー線を照射するため、反射防止や形
状安定化のための膜を積層する必要もなく工程を簡略化
することも可能であるという効果を有する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例を示す工程順断
面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程順断面図。 １……透明の絶縁性基体 ２、12……二酸化シリコン層 ３、13……窒化シリコン層 ４……非単結晶半導体層 ５、15……半導体領域 ６、16、19……二酸化シリコン膜 ７、17、20……窒化シリコン膜 ８……非単結晶半導体膜 ９、21……エネルギー線 10、22……結晶性半導体領域 11……シリコン基板 14……多結晶シリコン層 18……多結晶シリコン膜
面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程順断面図。 １……透明の絶縁性基体 ２、12……二酸化シリコン層 ３、13……窒化シリコン層 ４……非単結晶半導体層 ５、15……半導体領域 ６、16、19……二酸化シリコン膜 ７、17、20……窒化シリコン膜 ８……非単結晶半導体膜 ９、21……エネルギー線 10、22……結晶性半導体領域 11……シリコン基板 14……多結晶シリコン層 18……多結晶シリコン膜
Claims (1)
- 【請求項１】基体上に絶縁層を形成し、前記絶縁層上に
島状の半導体領域を形成し、少なくとも前記島状の半導
体領域の上面および側面に絶縁膜と非単結晶半導体膜を
この順に積層し、前記基体の前記島状の半導体領域とは
反対側の面側のみからエネルギー線を照射して前記島状
の半導体領域を結晶化した後、前記絶縁膜と前記非単結
晶半導体膜を除去することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087978A JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087978A JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03286519A JPH03286519A (ja) | 1991-12-17 |
| JP3047424B2 true JP3047424B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=13929918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087978A Expired - Fee Related JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047424B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347765A (ja) * | 1999-08-31 | 2005-12-15 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法並びにシリコン薄膜の形成方法 |
| JP4683761B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2011-05-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US6602765B2 (en) * | 2000-06-12 | 2003-08-05 | Seiko Epson Corporation | Fabrication method of thin-film semiconductor device |
-
1990
- 1990-04-02 JP JP2087978A patent/JP3047424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03286519A (ja) | 1991-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0454370B2 (ja) | ||
| US4330363A (en) | Thermal gradient control for enhanced laser induced crystallization of predefined semiconductor areas | |
| US4599133A (en) | Method of producing single-crystal silicon film | |
| JP3221149B2 (ja) | 薄膜の熱処理方法 | |
| JP3047424B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06168876A (ja) | 半導体結晶の形成方法及び半導体素子 | |
| JP2929660B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2699325B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60182720A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2526380B2 (ja) | 多層半導体基板の製造方法 | |
| JP2993107B2 (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS60254723A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2857480B2 (ja) | 半導体膜の製造方法 | |
| JPS6038809A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60126815A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6011453B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0670964B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5919312A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60191090A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5978999A (ja) | 半導体単結晶膜の製造方法 | |
| JPS62208620A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63142810A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03138925A (ja) | 半導体膜の結晶化法 | |
| JPH0158649B2 (ja) | ||
| JPH08181069A (ja) | 多結晶薄膜の形成方法及び薄膜半導体素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080324 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090324 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |