JPH0136970B2 - - Google Patents
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- JPH0136970B2 JPH0136970B2 JP58052426A JP5242683A JPH0136970B2 JP H0136970 B2 JPH0136970 B2 JP H0136970B2 JP 58052426 A JP58052426 A JP 58052426A JP 5242683 A JP5242683 A JP 5242683A JP H0136970 B2 JPH0136970 B2 JP H0136970B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、ビームアニール技術に係わり、特に
絶縁物上に半導体膜をアニールして良質な結晶化
するに適した電子ビームアニール方法に関する。
絶縁物上に半導体膜をアニールして良質な結晶化
するに適した電子ビームアニール方法に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
周知のごとく、従来の半導体基板中に形成され
た素子を微細化して高集積化及び高密度化を図る
には限度があり、この限界を打破する手段として
最近SOI（絶縁膜上のシリコン）や多層に素子を
形成する。所謂３次元IC技術が提案されている。
３次元ICを実現するには、半導体基板若しくは
半導体層上に被覆した絶縁膜上の多結晶シリコン
膜或いは非晶質シリコン膜をアニールして、単結
晶化若しくは粗大結晶粒化をはかり良質のシリコ
ン膜を形成する必要がある。
た素子を微細化して高集積化及び高密度化を図る
には限度があり、この限界を打破する手段として
最近SOI（絶縁膜上のシリコン）や多層に素子を
形成する。所謂３次元IC技術が提案されている。
３次元ICを実現するには、半導体基板若しくは
半導体層上に被覆した絶縁膜上の多結晶シリコン
膜或いは非晶質シリコン膜をアニールして、単結
晶化若しくは粗大結晶粒化をはかり良質のシリコ
ン膜を形成する必要がある。
このうようなシリコン膜の製造方法としては、
現在までに各種提案されているが、そのなかでも
最も注目されているものにLESS（Lateral
Epitaxy by Seed Solidification）法がある。こ
のLESS法は、単結晶シリコン基板上に絶縁膜の
一部に開口部を形成し、その上に多結晶若しくは
非晶質のシリコン膜を堆積した後、該シリコン膜
に光ビームやレーザビーム等を照射し、開口部に
おけるシリコン膜の下地基板（単結晶）との接触
部を種結晶として、そこから横方向に結晶を成長
させる方法である。この場合、開口部から単結晶
領域が最大約20〔μｍ〕程度の長さに伸びていく。
そして、開口部の位置決めにより、単結晶領域を
基板面内の希望する場所に作ることができ、半導
体素子を必ず単結晶領域に作成し得るという特徴
をもつ。
現在までに各種提案されているが、そのなかでも
最も注目されているものにLESS（Lateral
Epitaxy by Seed Solidification）法がある。こ
のLESS法は、単結晶シリコン基板上に絶縁膜の
一部に開口部を形成し、その上に多結晶若しくは
非晶質のシリコン膜を堆積した後、該シリコン膜
に光ビームやレーザビーム等を照射し、開口部に
おけるシリコン膜の下地基板（単結晶）との接触
部を種結晶として、そこから横方向に結晶を成長
させる方法である。この場合、開口部から単結晶
領域が最大約20〔μｍ〕程度の長さに伸びていく。
そして、開口部の位置決めにより、単結晶領域を
基板面内の希望する場所に作ることができ、半導
体素子を必ず単結晶領域に作成し得るという特徴
をもつ。
しかしながら、この種の方法にあつては次のよ
うな問題があつた。すなわち、LESS法により結
晶成長を行う場合、絶縁膜上のシリコン膜と開口
部のシリコン膜とでは、下地材質の熱伝導度やエ
ネルギービームの反射・干渉等の違いにより、そ
の加熱状態が異なるものとなる。このため、シリ
コン膜全体に対して、結晶成長に最適な状態を作
り出すことは困難である。これは、SiO2、Si3N4
及びAl2O3等の絶縁膜の熱伝導度がシリコンのそ
れに比して小さいことから、エネルギービーム照
射によりシリコン膜の加熱効果が、開口部でシリ
コン基板と接触している部分よりも絶縁膜上の部
分の方が大きくなるためである。したがつて、絶
縁膜上のシリコン膜を溶融するのに最適な条件で
ビーム照射を行つた場合、絶縁膜上のシリコン膜
に対する加熱が強過ぎることになる。このよう
に、下地材料の違いに起因する加熱効果の変化
は、LESS法による均一な単結晶層を形成する上
での大きな障害となつている。
うな問題があつた。すなわち、LESS法により結
晶成長を行う場合、絶縁膜上のシリコン膜と開口
部のシリコン膜とでは、下地材質の熱伝導度やエ
ネルギービームの反射・干渉等の違いにより、そ
の加熱状態が異なるものとなる。このため、シリ
コン膜全体に対して、結晶成長に最適な状態を作
り出すことは困難である。これは、SiO2、Si3N4
及びAl2O3等の絶縁膜の熱伝導度がシリコンのそ
れに比して小さいことから、エネルギービーム照
射によりシリコン膜の加熱効果が、開口部でシリ
コン基板と接触している部分よりも絶縁膜上の部
分の方が大きくなるためである。したがつて、絶
縁膜上のシリコン膜を溶融するのに最適な条件で
ビーム照射を行つた場合、絶縁膜上のシリコン膜
に対する加熱が強過ぎることになる。このよう
に、下地材料の違いに起因する加熱効果の変化
は、LESS法による均一な単結晶層を形成する上
での大きな障害となつている。
（発明の目的）
そこで、本発明においては開口部の半導体膜は
高温度で溶融し、絶縁膜上の半導体膜は低温度で
溶融し、絶縁膜上に均一で大面積の単結晶半導体
膜を容易に形成することができるような電子ビー
ムアニール法を提供することを目的とする。
高温度で溶融し、絶縁膜上の半導体膜は低温度で
溶融し、絶縁膜上に均一で大面積の単結晶半導体
膜を容易に形成することができるような電子ビー
ムアニール法を提供することを目的とする。
（発明の概要）
以上の目的を達成するため、鋭意研究の結果、
本発明では単結晶半導体基板上に選択的に絶縁膜
を形成し、更に該絶縁膜を形成した半導体基板上
全面に多結晶又は非晶質の半導体膜を形成した
後、該半導体膜上にSiO2膜を形成し、前記絶縁
膜が開口している部分には、前記SiO2膜を介し
てビーム加速エネルギーの異なる２つ以上の電子
ビームを、前記絶縁膜が形成された部分には前記
SiO2膜を介してビーム加速エネルギーの低い電
子ビームを照射して前記半導体層を単結晶にする
電子ビームアニール方法を提供するものである。
本発明では単結晶半導体基板上に選択的に絶縁膜
を形成し、更に該絶縁膜を形成した半導体基板上
全面に多結晶又は非晶質の半導体膜を形成した
後、該半導体膜上にSiO2膜を形成し、前記絶縁
膜が開口している部分には、前記SiO2膜を介し
てビーム加速エネルギーの異なる２つ以上の電子
ビームを、前記絶縁膜が形成された部分には前記
SiO2膜を介してビーム加速エネルギーの低い電
子ビームを照射して前記半導体層を単結晶にする
電子ビームアニール方法を提供するものである。
すなわち、本発明の主な特徴は絶縁膜が開口し
ている部分には、ビーム加速エネルギーの異なる
２つ以上の電子ビームを、絶縁膜が形成された部
分にはビーム加速エネルギーの低い電子ビームを
照射して半導体層を溶融して単結晶化させる点に
ある。
ている部分には、ビーム加速エネルギーの異なる
２つ以上の電子ビームを、絶縁膜が形成された部
分にはビーム加速エネルギーの低い電子ビームを
照射して半導体層を溶融して単結晶化させる点に
ある。
周知の通り、他の荷電粒子と同様に電子ビーム
も、その加速電圧及びターゲツト材料等に依存し
てその深さに依存するエネルギー放出分布を持つ
ている。すなわち、発熱分布を持つている。この
発熱分布は表面ではなく材料内部にピークを持つ
分布である。Siの場合、電子加速エネルギー５、
10、15、20〔μｍ〕であり、エネルギーが増加す
るに伴いその分布は緩やかなものとなる。
も、その加速電圧及びターゲツト材料等に依存し
てその深さに依存するエネルギー放出分布を持つ
ている。すなわち、発熱分布を持つている。この
発熱分布は表面ではなく材料内部にピークを持つ
分布である。Siの場合、電子加速エネルギー５、
10、15、20〔μｍ〕であり、エネルギーが増加す
るに伴いその分布は緩やかなものとなる。
このような点に着目して本発明者らは加速エネ
ルギーの異なる複数のビームで試料の同一箇所を
照射する実験を行なつた。第２図ａ，ｂはその方
法と結果を示すものである。
ルギーの異なる複数のビームで試料の同一箇所を
照射する実験を行なつた。第２図ａ，ｂはその方
法と結果を示すものである。
第２図ａに示すように、単結晶Si基板５１上に
厚さ１〔μｍ〕のSiO2膜（絶縁膜）５２、厚さ0.6
〔μｍ〕の多結晶Si膜（被アニール試料）５３及
び厚さ0.2〔μｍ〕のSiO2膜５４を順次堆積形成し
た。次いで、ビーム加速電圧５〔KeV〕、ビーム
電流0.4〔mA〕、試料上ビーム径50〔μｍ〕の条件
で、Ｘ方向走査速度10〔cm/sec〕、Ｙ方向移動を10
〔μｍ〕づつとして電子ビームB1を多結晶Si膜５
３上に照射した。これと同時にビーム加速電圧２
０〔KeV〕、ビーム電流0.4〔mA〕、試料上ビーム
径50〔μｍ〕の条件で、第１の電子ビームB1の照
射位置と同じ位置を該ビームB1に同期して第２
の電子ビームB2で照射した。第１及び第２の電
子ビームB1，B2の重なりずれは５〔μｍ〕程度で
あり、この照射条件で多結晶Si膜５３の溶融帯幅
は50〔μｍ〕であつた。各ビームB1，B2による試
料内の深さ方向発熱分布は第２図ｂに示す如くで
ある。すなわち、ビームB1による発熱分布は図
中実線で示すごとく多結晶Si膜５３の位置でピー
クを持ち、ビームB2による発熱分布は図中破線
で示す如く、SiO2膜５２の位置でピークを持て
いた。
厚さ１〔μｍ〕のSiO2膜（絶縁膜）５２、厚さ0.6
〔μｍ〕の多結晶Si膜（被アニール試料）５３及
び厚さ0.2〔μｍ〕のSiO2膜５４を順次堆積形成し
た。次いで、ビーム加速電圧５〔KeV〕、ビーム
電流0.4〔mA〕、試料上ビーム径50〔μｍ〕の条件
で、Ｘ方向走査速度10〔cm/sec〕、Ｙ方向移動を10
〔μｍ〕づつとして電子ビームB1を多結晶Si膜５
３上に照射した。これと同時にビーム加速電圧２
０〔KeV〕、ビーム電流0.4〔mA〕、試料上ビーム
径50〔μｍ〕の条件で、第１の電子ビームB1の照
射位置と同じ位置を該ビームB1に同期して第２
の電子ビームB2で照射した。第１及び第２の電
子ビームB1，B2の重なりずれは５〔μｍ〕程度で
あり、この照射条件で多結晶Si膜５３の溶融帯幅
は50〔μｍ〕であつた。各ビームB1，B2による試
料内の深さ方向発熱分布は第２図ｂに示す如くで
ある。すなわち、ビームB1による発熱分布は図
中実線で示すごとく多結晶Si膜５３の位置でピー
クを持ち、ビームB2による発熱分布は図中破線
で示す如く、SiO2膜５２の位置でピークを持て
いた。
上記アニールの終了後、TEM（透過型電子顕微
鏡）等で多結晶Si膜５３の結晶粒成長を観察した
結果、ビーム走査方向に30〜50〔μｍ〕、これと直
角な方向に20〜数100〔μｍ〕の結晶粒が得られ
た。一方、比較のために従来方法と同様に単一ビ
ームを用い、ビーム径及び溶融帯幅等を同一と
し、５、10、15、20〔KeV〕の各加速電圧でアニ
ールした場合の結果を調べた。この場合、いずれ
の加速電圧であつてもビーム走査方向に高々10〜
20しか結晶粒が成長しなかつたのが分かつた。ビ
ーム加速エネルギーの異なる２つのビームを走査
することにより、アニール走査方向の結晶粒径が
大きくなつたのは、加速電圧20〔KeV〕の電子ビ
ームB2により内部で発生する高温のため、溶融
Siの冷却が緩慢となり、大きな結晶に成長するこ
とが可能となつたものと考えられる。
鏡）等で多結晶Si膜５３の結晶粒成長を観察した
結果、ビーム走査方向に30〜50〔μｍ〕、これと直
角な方向に20〜数100〔μｍ〕の結晶粒が得られ
た。一方、比較のために従来方法と同様に単一ビ
ームを用い、ビーム径及び溶融帯幅等を同一と
し、５、10、15、20〔KeV〕の各加速電圧でアニ
ールした場合の結果を調べた。この場合、いずれ
の加速電圧であつてもビーム走査方向に高々10〜
20しか結晶粒が成長しなかつたのが分かつた。ビ
ーム加速エネルギーの異なる２つのビームを走査
することにより、アニール走査方向の結晶粒径が
大きくなつたのは、加速電圧20〔KeV〕の電子ビ
ームB2により内部で発生する高温のため、溶融
Siの冷却が緩慢となり、大きな結晶に成長するこ
とが可能となつたものと考えられる。
以上の知見をもとに本発明では、絶縁膜が開口
している部分には、ビーム加速エネルギーの異な
る２つ以上の電子ビームを、絶縁膜が形成された
部分にはビーム加速エネルギーの低い電子ビーム
を照射して半導体層を溶融して単結晶化させるこ
とによりそれぞれ最適な条件下で半導体膜を単結
晶化させるものである。
している部分には、ビーム加速エネルギーの異な
る２つ以上の電子ビームを、絶縁膜が形成された
部分にはビーム加速エネルギーの低い電子ビーム
を照射して半導体層を溶融して単結晶化させるこ
とによりそれぞれ最適な条件下で半導体膜を単結
晶化させるものである。
本発明の他の特徴は、半導体膜上にSiO2膜を
形成した後、電子ビームを照射することにある。
形成した後、電子ビームを照射することにある。
すなわち、本願発明においては半導体膜上に
SiO2膜を形成するため、アニール時における熱
の逃散を防止できる。このため、溶融したシリコ
ンが凝集することなく、単結晶化が良好に行なわ
れるのである。
SiO2膜を形成するため、アニール時における熱
の逃散を防止できる。このため、溶融したシリコ
ンが凝集することなく、単結晶化が良好に行なわ
れるのである。
（発明の効果）
本発明によれば、アニール条件の異なる開口部
上の半導体膜と絶縁膜上の半導体膜をそれぞれ適
正な条件でアニールすることができ、開口部から
の横方向エピタキシヤル成長を容易に行なうこと
ができる。したがつて、従来よりも大面積で均一
な単結晶半導体膜を絶縁膜上に形成でき、３次元
IC等の製作に好適なものとなる。
上の半導体膜と絶縁膜上の半導体膜をそれぞれ適
正な条件でアニールすることができ、開口部から
の横方向エピタキシヤル成長を容易に行なうこと
ができる。したがつて、従来よりも大面積で均一
な単結晶半導体膜を絶縁膜上に形成でき、３次元
IC等の製作に好適なものとなる。
（本発明の実施例）
第１図は本発明に使用する電子ビームアニール
装置の概略構成図である。この装置は、電子ビー
ムを照射する２つの電子ビーム照射系１０，２０
から構成されている。第１の電子ビーム照射系１
０は電子銃１１、ブランキング電極１２、集束レ
ンズ（集束系）１３及び走査コイル（走査系）１
４等から形成されている。電子銃１１はLaB6カ
ソード１１ａ、ウエネルト電極１１ｂ及びアノー
ド１１ｃ等からなるもので、電子銃１１から放射
された電子ビームB1はレンズ１３により集束さ
れてステージ３０上に試料４０に照射されると共
に、コイル１４上で走査される。そして、このビ
ーム走査により試料４０、例えば絶縁膜上の多結
晶シリコン膜がアニールされるものとなつてい
る。ここで、上記ビーム走査は、ラスタスキヤン
方式とする。また、第１の電子ビーム照射系１０
の光軸は、試料４０表面の垂線に対して若干傾け
られている。なお、図中１５は電子ビームB1の
加速電圧を決定するための高圧電源を示し、１６
は負荷抵抗を示している。
装置の概略構成図である。この装置は、電子ビー
ムを照射する２つの電子ビーム照射系１０，２０
から構成されている。第１の電子ビーム照射系１
０は電子銃１１、ブランキング電極１２、集束レ
ンズ（集束系）１３及び走査コイル（走査系）１
４等から形成されている。電子銃１１はLaB6カ
ソード１１ａ、ウエネルト電極１１ｂ及びアノー
ド１１ｃ等からなるもので、電子銃１１から放射
された電子ビームB1はレンズ１３により集束さ
れてステージ３０上に試料４０に照射されると共
に、コイル１４上で走査される。そして、このビ
ーム走査により試料４０、例えば絶縁膜上の多結
晶シリコン膜がアニールされるものとなつてい
る。ここで、上記ビーム走査は、ラスタスキヤン
方式とする。また、第１の電子ビーム照射系１０
の光軸は、試料４０表面の垂線に対して若干傾け
られている。なお、図中１５は電子ビームB1の
加速電圧を決定するための高圧電源を示し、１６
は負荷抵抗を示している。
一方、第２の電子ビーム照射系２０は、前記照
射系と同様に電子銃２１、ブランキング電極２
２、集束レンズ２３及び走査コイル２４等から構
成されている。ただし、上記照射系２０から照射
される第２の電子ビームB2の加速電圧を決定す
るための高圧電源２５は前記電源１５よりも高い
電圧に設定されている。また、第２の電子ビーム
照射系２０の光軸は前記試料４０表面の垂線に対
して第１の電子ビーム照射系１０の光軸と反対側
に傾けられている。そして、第１及び第２の電子
ビーム照射系１０，２０は試料４０の同一箇所を
同時に照射走査するものとなつている。
射系と同様に電子銃２１、ブランキング電極２
２、集束レンズ２３及び走査コイル２４等から構
成されている。ただし、上記照射系２０から照射
される第２の電子ビームB2の加速電圧を決定す
るための高圧電源２５は前記電源１５よりも高い
電圧に設定されている。また、第２の電子ビーム
照射系２０の光軸は前記試料４０表面の垂線に対
して第１の電子ビーム照射系１０の光軸と反対側
に傾けられている。そして、第１及び第２の電子
ビーム照射系１０，２０は試料４０の同一箇所を
同時に照射走査するものとなつている。
このような構成であれば、加速電圧の異なる２
つの電子ビームB1，B2で試料４０の同一箇所を
同時にビームアニールすることができ、絶縁膜上
の多結晶シリコン膜等の良好なアニールを行ない
得る。更に、ブランキング電極１２，２２の作用
により２つのビームB1，B2を間欠的に照射する
ことも可能である。
つの電子ビームB1，B2で試料４０の同一箇所を
同時にビームアニールすることができ、絶縁膜上
の多結晶シリコン膜等の良好なアニールを行ない
得る。更に、ブランキング電極１２，２２の作用
により２つのビームB1，B2を間欠的に照射する
ことも可能である。
次に、上記装置を用いた本発明の実施例を示
す。先ず、第３図に示す如く面方位（100）単結
晶Si基板５１上に厚さ200〔Å〕のSiO2膜５２を
形成し、このSiO2膜５２に幅30〔μｍ〕の溝を
100〔μｍ〕毎に〈100〉方向に形成した。続いて、
全面に厚さ6000〔Å〕の多結晶Si膜５３をLP−
CVD法で堆積し、更にその上に安定化膜として
厚さ2000〔Å〕のSiO2膜５４を形成した。次い
で、前記装置を用い第１の電子ビーム照射系１０
の条件を加速電圧５〔KeV〕、ビーム電流0.45
〔mA〕、ビーム径20〔μｍ〕、第２の電子ビーム照
射系の条件を加速電圧１５〔KeV〕、ビーム電流
0.2〔mA〕、ビーム径20〔μｍ〕に設定し、各ビー
ムB1，B2を同期して走査した。
す。先ず、第３図に示す如く面方位（100）単結
晶Si基板５１上に厚さ200〔Å〕のSiO2膜５２を
形成し、このSiO2膜５２に幅30〔μｍ〕の溝を
100〔μｍ〕毎に〈100〉方向に形成した。続いて、
全面に厚さ6000〔Å〕の多結晶Si膜５３をLP−
CVD法で堆積し、更にその上に安定化膜として
厚さ2000〔Å〕のSiO2膜５４を形成した。次い
で、前記装置を用い第１の電子ビーム照射系１０
の条件を加速電圧５〔KeV〕、ビーム電流0.45
〔mA〕、ビーム径20〔μｍ〕、第２の電子ビーム照
射系の条件を加速電圧１５〔KeV〕、ビーム電流
0.2〔mA〕、ビーム径20〔μｍ〕に設定し、各ビー
ムB1，B2を同期して走査した。
ここで、溝部上の領域（図中Ｑで示す）ではビ
ームB1，B2の両方を照射し、その他の領域（図
中Ｐで示す）ではビームB1のみを照射するよう
にした。その結果、Ｑ領域での多結晶Si膜５３の
エピタキシヤル成長は良好であり、更にＰ領域で
の横方向エピタキシヤル成長もその面積を拡大し
た。すなわち、本実施例では20〔mm〕×20〔mm〕の
全走査中約70〔％〕の領域がSiの蒸発を起こすこ
となくアニールされた。
ームB1，B2の両方を照射し、その他の領域（図
中Ｐで示す）ではビームB1のみを照射するよう
にした。その結果、Ｑ領域での多結晶Si膜５３の
エピタキシヤル成長は良好であり、更にＰ領域で
の横方向エピタキシヤル成長もその面積を拡大し
た。すなわち、本実施例では20〔mm〕×20〔mm〕の
全走査中約70〔％〕の領域がSiの蒸発を起こすこ
となくアニールされた。
比較例
これに対して、前記同様の試料上を加速電圧10
〔KeV〕、ビーム電流0.5〔mA〕、ビーム径50〔μ
ｍ〕の電子ビームを10〔cm/sec〕の速度で前記溝
方向に垂直に走査した。このとき、溝部では熱伝
導度の大きい単結晶Siと多結晶Siとが接触してお
り、この多結晶Siを溶融して単結晶にエピタキシ
ヤル成長させるには比較的大きな電力を要する
が、走査アニールが進行し熱の蓄積が始まると
SiO2膜５２上の多結晶Si膜５３に蒸発が起き、
20〔mm〕×20〔mm〕の全走査中約30〔％〕の領域のみ
がSiの蒸発を起こすことなくアニールされた。
〔KeV〕、ビーム電流0.5〔mA〕、ビーム径50〔μ
ｍ〕の電子ビームを10〔cm/sec〕の速度で前記溝
方向に垂直に走査した。このとき、溝部では熱伝
導度の大きい単結晶Siと多結晶Siとが接触してお
り、この多結晶Siを溶融して単結晶にエピタキシ
ヤル成長させるには比較的大きな電力を要する
が、走査アニールが進行し熱の蓄積が始まると
SiO2膜５２上の多結晶Si膜５３に蒸発が起き、
20〔mm〕×20〔mm〕の全走査中約30〔％〕の領域のみ
がSiの蒸発を起こすことなくアニールされた。
つまり、従来法ではアニールのための適正エネ
ルギー領域が狭いが、本発明では適正なアニール
条件を設定し易い。
ルギー領域が狭いが、本発明では適正なアニール
条件を設定し易い。
なお、本発明で使用する電子ビーム照射系の構
造は第１図のものに限定されるものでなく、電子
銃から放射された電子ビームを集束・加束し試料
上で走査する機能を有するものであれば適宜変更
可能である。また、電子ビーム照射系の数は２個
に限るものではなく、３個以上であつてもよい。
更に、電子ビーム照射系の各ビーム加速電圧は、
アニールすべき試料の構造に応じ適宜異なる値に
設定すれば良い。また、アニールする試料は絶縁
膜上の多結晶Siに限らず非晶質Si膜であつてもよ
い。更に、Si膜の代りにGaAs、InPその他各種
の半導体に適用できる。要するに本発明は、その
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施でき
る。
造は第１図のものに限定されるものでなく、電子
銃から放射された電子ビームを集束・加束し試料
上で走査する機能を有するものであれば適宜変更
可能である。また、電子ビーム照射系の数は２個
に限るものではなく、３個以上であつてもよい。
更に、電子ビーム照射系の各ビーム加速電圧は、
アニールすべき試料の構造に応じ適宜異なる値に
設定すれば良い。また、アニールする試料は絶縁
膜上の多結晶Siに限らず非晶質Si膜であつてもよ
い。更に、Si膜の代りにGaAs、InPその他各種
の半導体に適用できる。要するに本発明は、その
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施でき
る。
第１図は本発明に使用する電子ビームアニール
装置の一例を示す概略構成図、第２図ａ，ｂは本
願発明者らの行なつたビーム加速エネルギーの異
なる２種の電子ビームを試料上に照射する実験の
説明図であり、第２図ａは試料構造を示す断面
図、第２図ｂは試料内の熱分布特性を示す図、第
３図は本発明の電子ビームアニール法を説明する
ための試料断面図である。 １０，２０は電子ビーム照射系、１１，２１は
電子銃、１３，２３は集束レンズ（集束系）、１
４，２４は走査コイル（走査系）、１５，２５は
高圧電源、４０は試料、５１は単結晶Si基板、５
２はSiO2膜（絶縁膜）、５３は多結晶シリコン膜
（被アニール試料）、５４はSiO2膜。
装置の一例を示す概略構成図、第２図ａ，ｂは本
願発明者らの行なつたビーム加速エネルギーの異
なる２種の電子ビームを試料上に照射する実験の
説明図であり、第２図ａは試料構造を示す断面
図、第２図ｂは試料内の熱分布特性を示す図、第
３図は本発明の電子ビームアニール法を説明する
ための試料断面図である。 １０，２０は電子ビーム照射系、１１，２１は
電子銃、１３，２３は集束レンズ（集束系）、１
４，２４は走査コイル（走査系）、１５，２５は
高圧電源、４０は試料、５１は単結晶Si基板、５
２はSiO2膜（絶縁膜）、５３は多結晶シリコン膜
（被アニール試料）、５４はSiO2膜。
Claims (1)
- １ 単結晶半導体基板上に選択的に絶縁膜を形成
する工程と、該絶縁膜を形成した半導体基板上全
面に多結晶又は非晶質の半導体膜を形成する工程
と、該半導体膜上にSiO2膜を形成する工程と、
前記絶縁膜が開口している部分には、前記SiO2
膜を介してビーム加速エネルギーの異なる２つ以
上の電子ビームを、前記絶縁膜が形成された部分
には前記SiO2膜を介してビーム加速エネルギー
の低い電子ビームを照射して前記半導体層を単結
晶にする工程とからなることをを特徴とする電子
ビームアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242683A JPS59178719A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電子ビームアニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5242683A JPS59178719A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電子ビームアニール方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178719A JPS59178719A (ja) | 1984-10-11 |
| JPH0136970B2 true JPH0136970B2 (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=12914446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5242683A Granted JPS59178719A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電子ビームアニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178719A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212012A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｓｏｉ構造形成方法 |
| JPS62208620A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62250631A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-10-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体薄膜結晶層の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57133626A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor thin film |
| JPS58112323A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-04 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ムアニ−ル方法 |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5242683A patent/JPS59178719A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57133626A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-18 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor thin film |
| JPS58112323A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-04 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ムアニ−ル方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59178719A (ja) | 1984-10-11 |
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