JPH01320291A - 単結晶薄膜の製造方法 - Google Patents
単結晶薄膜の製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
。
てきた。 シリコンの場合には、グラフオエピタキシ
ー、Z M R(Z one Melting Rec
ristalization )、レーザー・ビーム再
結晶化法、電子ビーム再結晶化法、横方向固相方位成長
法などが挙げられる。
どを作るには適していいない。 と言うのは、高温熱処
理によってすでに作り込まれているMOS)ランシスタ
ーの特性がかわってしまうからである。
、例えば450°Cでは1〇−目cm/sec程度で、
実用には供せられない。
空孔密度を増やすために高エネルギー・イオンの照射も
試みられているが、低温においてはそれ程成長速度は改
善されていない。 例えば、400°Cry、6MeV
のNe”イオンを照射した場合の成長速度は200オグ
ストローム/10”イオン/ c m ” である。
−桁程度の改善しかできていない。
、格子欠陥の密度も大きい。
結晶の方位が自由にコントロールできなくてはならない
。 また、すでに作り込まれた下の層のMOSトランジ
スターの特性に影響が無いよう、単結晶は低温で成長さ
せなくてはならない。 これらの要求は三次元ICのみ
ならず表示パネルのアクティブ・マトリックスを作ると
きにも必要である。
蒸着する時に、飛来するイオン、あるいは原子の結晶t
ll造に及ぼす効果を単結晶薄膜の製造に使用するのが
本発明の目的である。
W illiam、 H。
1957) 、P、731)は鉄を蒸着した時に、鉄
の蒸発原子の飛来方向が<1.1.1〉軸になる様に鉄
の結晶が成際に、HL4.、= ’Jl−ゲ・・トと基
板の間に適当な・・イアスミ圧を加えると、強固な薄膜
となり、基板に並行な結晶面は(1,1,1)になるこ
とを報告している(日経マイクロデバイス、1987
10月)。
表面を照射すると、微結晶の方向が揃うことを報告して
いる(日経産業新−間 、x9.57jxO月20日)
。
して、多結晶薄膜であり、<1.1.1〉軸のまわりに
任意の角度回転した微結晶の集合体である。 蒸着原子
、あるいはイオン・ビームのエネルギーが20エレクト
ロン・ボルト以下であれば、基板上の原子を逆スパッタ
ーすること無しクトロン・ボルト程度の高エネルギー粒
子で照射すると逆にエネルギーに逆比例して成長速度が
悪くなることも報告されている( R、G 、 E l
limanet al、 B eam−S olid
I nteractions and P hase
T ransformations、 N orth
Holland、 N ew Y ork 1986
p、319)。
直な二方向から20エレクトロン・ボルト程度の低エネ
ルギーのイオン・ビームを蒸着中あるいは蒸着後に照射
してやれば、多結晶薄膜中の微結晶のうち、これら二方
向に垂直な面が同時に最稠密面になるようなものだけが
、すなけち単結晶だけが選択的に成長する。
(1,l、l、)、 (1,l、O)、(1、O,O
)にする時のイオン・ビームの照射方向第一図にしめす
。
スを作る時には都合が良い。
ンの単結晶薄膜の製造装置である。
5000オグストロームのSignをつけたものである
。 (11)、(13)、(14)はK auffm
an型のイオン−ソースで(11)はターゲットをスパ
ッターするためのものであり、加速エネルギーは500
エレクトロン・ボルト程度、電流密度は10 m a
/ c m ”程度のものである、 (13)、(1
4)は基板表面を照射するためのアラシスト用イオン・
ソースであり、加速エネルギーは20ボルト程度、電流
密度は1ma/cm”程度のものである。 (12)
はターゲットで通常のシリコン基板である。
のものである。 但し、アツシスト用イオン・ソースが
二つあること、この加速エネルギーが極めて低いことが
ことなる。
10−’Torrである。 (11)、(12)、(
15)の位置関係、すなはちスパッター・イオン・ソー
ス、ターゲット、基板の位置関係はスパッターされたシ
リコン原子が基板の表面にほぼ垂直に入射する様に配置
する。
アラシスト用イオン・ソース、基板の位置関係は、所望
の結晶方位に応じて第一図に従って配置する。
に従って行う。 約30分のスパッターによって、約1
ミクロンの厚さの単結晶膜かえられる。 但し、基板の
周辺は正確に第一図に示した様な角度が保持できないの
で、単結晶にならない所ができる。
結晶製造装置である。
基板上に前もって、蒸着あるいはCVDなどで、ポリ・
シリコンを約5000−10000オグストロームの厚
さに積んでおく。 (16)は基板の保持装置で、基
板を400’Cに加熱するヒーターと矢印の方向に往復
運動さす機構を内蔵している。 (13)、(14)
はアラシスト用イオン・ソースで、諸元は実施例−1の
場合と全く同じである。
1の場合と同じで、所望の結晶方位に応じて、第一図に
従って配置する。
1基板の移動速度は1 m m / s e c程度で
ある。
要があり、上記の厚さの場合には20〜30分の時間が
必要である。
してやると、シリコンの可塑性が増加しく P hot
o−1nduced P 1asticity)、結晶
化が容易になる。
膜を作ることができる。 現在、三次元IC,等倍セン
サー、L、CDパネルなど、いずれもアクティブ素子を
作るのに良質の単結晶薄膜が得られず苦労している。
これらの分野に大きい寄与をするものと期待できる。
ー装置 第三図 単結晶薄膜製造用イオン・ビーム照射装置 11ニスバツター用イオン・ソース 12:ターゲット 13ニアツシスト用イオン ソース 14:アラシスト用イオン ソース 15:基板 】6:基板保持装置 17:ランプ
Claims (2)
- (1)単結晶薄膜を製造する方法において、基板面に単
結晶材料の蒸気が垂直入射するように蒸着しながら、比
較的低エネルギーの不活性ガスのイオン・ビームを照射
し、所望の結晶方位が得られるように、所望の方位の結
晶が待つ相異なる最稠密の結晶面に垂直な二方向から照
射することを特徴とする単結晶薄膜の製造方法。 - (2)単結晶薄膜を製造する方法において、基板上に前
もって蒸着、スパッター、CVD(Chemical
Vapor Deposition)などの方法で多結
晶薄膜を析出しておき、この多結晶を所望の方位を待つ
た単結晶にするため、不活性ガスのイオン・ビームで照
射し、所望の方位の単結晶が持つ二つの相異なる最稠密
の結晶面に垂直な二方向から照射することを特徴とする
単結晶薄膜の製造方法。
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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JPH01320291A true JPH01320291A (ja) | 1989-12-26 |
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Family
ID=15529952
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JP15195988A Expired - Lifetime JP2777599B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 単結晶薄膜の製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2777599B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5744370A (en) * | 1995-08-01 | 1998-04-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fabricating method of a silicon thin film and method for manufacturing a solar cell using the fabricating method |
US6106734A (en) * | 1993-11-19 | 2000-08-22 | Mega Chips Corporation | Micromachine manufacture using gas beam crystallization |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15195988A patent/JP2777599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6106734A (en) * | 1993-11-19 | 2000-08-22 | Mega Chips Corporation | Micromachine manufacture using gas beam crystallization |
US6137120A (en) * | 1993-11-19 | 2000-10-24 | Mega Chips Corporation | Semiconductor device and method of fabricating the same |
US6225668B1 (en) | 1993-11-19 | 2001-05-01 | Mega Chips Corporation | Semiconductor device having a single crystal gate electrode and insulation |
US5744370A (en) * | 1995-08-01 | 1998-04-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fabricating method of a silicon thin film and method for manufacturing a solar cell using the fabricating method |
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JP2777599B2 (ja) | 1998-07-16 |
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