JPH0281423A - Ｓｏｉ基板の製造方法 - Google Patents
Ｓｏｉ基板の製造方法Info
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- JPH0281423A JPH0281423A JP23310588A JP23310588A JPH0281423A JP H0281423 A JPH0281423 A JP H0281423A JP 23310588 A JP23310588 A JP 23310588A JP 23310588 A JP23310588 A JP 23310588A JP H0281423 A JPH0281423 A JP H0281423A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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〕
この発明はＳＯＩ基板の製造方法に係り、特に良好な固
相エピタキシャル成長の可能なｓＯＩ基板の製造方法に
関する。
相エピタキシャル成長の可能なｓＯＩ基板の製造方法に
関する。
ＳＯＩ基板の製造方法の１例として第２図に示すような
方法が知られている。第２ （ａ１図は単結晶シリコン
基板１上に熱酸化膜２を形成し、窓７を設けた状態を示
す断面図である。第２（ｂ）図は熱酸化膜２上に非晶質
シリコンＭ３を形成した状態を示す。非晶質シリコン膜
３は減圧ＣＶＤ法または超高真空（約１０ Ｔｏｒｒ
）下の電子ビーム蒸着法で０．１〜ｌ ｐｆｒＬ“厚
に形成される。第２（Ｃ）囚は非晶質シリコン３を５０
０〜６００℃でアニールして固相エピタキシャル成長さ
せる状態を示している。固相エピタキシャル成長の工程
は、非晶質シリコン膜３を単結晶シリコン１の種結晶に
より単結晶化させることをねらいとしている。
方法が知られている。第２ （ａ１図は単結晶シリコン
基板１上に熱酸化膜２を形成し、窓７を設けた状態を示
す断面図である。第２（ｂ）図は熱酸化膜２上に非晶質
シリコンＭ３を形成した状態を示す。非晶質シリコン膜
３は減圧ＣＶＤ法または超高真空（約１０ Ｔｏｒｒ
）下の電子ビーム蒸着法で０．１〜ｌ ｐｆｒＬ“厚
に形成される。第２（Ｃ）囚は非晶質シリコン３を５０
０〜６００℃でアニールして固相エピタキシャル成長さ
せる状態を示している。固相エピタキシャル成長の工程
は、非晶質シリコン膜３を単結晶シリコン１の種結晶に
より単結晶化させることをねらいとしている。
しかしながら上記のような方法では非晶質シリコン膜３
を完全に単結晶化することは困難で第２（ｃ）図に示す
ように単結晶化するのは熱酸化膜２の窓部に相当すると
ころだけであり（単結晶シリコン膜６で示される）大部
分は多結晶シリコン９となり目的を達することができな
い。
を完全に単結晶化することは困難で第２（ｃ）図に示す
ように単結晶化するのは熱酸化膜２の窓部に相当すると
ころだけであり（単結晶シリコン膜６で示される）大部
分は多結晶シリコン９となり目的を達することができな
い。
上述の理由を明らかにするために以下の検討を行った。
第２（ｂ）図で示される断面についての透過電子顕微鏡
写真から熱酸化膜２と非晶質シリコン膜３の界面には微
結晶シリコン８が存在することがわかった。非晶質シリ
コンを単結晶化するときにはこの界面に存在する微結晶
シリコン８が上記多結晶シリコン９の種結晶になると考
えることができる。この微結晶は非晶質シリコン膜３の
固相エピタキシャル成長の際にも発生する。この微結晶
シリコン８は、非晶質シリコン膜３と熱酸化膜２の間の
内部応力を緩和するために発生するものと考えられる。
写真から熱酸化膜２と非晶質シリコン膜３の界面には微
結晶シリコン８が存在することがわかった。非晶質シリ
コンを単結晶化するときにはこの界面に存在する微結晶
シリコン８が上記多結晶シリコン９の種結晶になると考
えることができる。この微結晶は非晶質シリコン膜３の
固相エピタキシャル成長の際にも発生する。この微結晶
シリコン８は、非晶質シリコン膜３と熱酸化膜２の間の
内部応力を緩和するために発生するものと考えられる。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は熱酸化
膜上に非晶質シリコン膜３を形成する時に非晶質シリコ
ン膜の界面に微結晶が生成しないようにして良好な固相
エピタキシャル成長が可能なＳＯＩ基板の製造方法を提
供することにある。
膜上に非晶質シリコン膜３を形成する時に非晶質シリコ
ン膜の界面に微結晶が生成しないようにして良好な固相
エピタキシャル成長が可能なＳＯＩ基板の製造方法を提
供することにある。
（！１ｆｆｌを解決するための手段〕
上述の目的はこの発明によれば単結晶シリコン基板上に
所定のパターンで熱酸化膜を形成したあとシリコン膜を
積層し、前記酸化膜窓部の単結晶シリコン基板の種結晶
を利用して前記シリコン膜を結晶化する８０Ｉ基板の製
造方法において、熱酸化膜２上にＣＶＤ法による酸化膜
４を形成する工程と、前記ＣＶＤ法による酸化膜上に非
晶質シリコン膜３を積層しかつ固相エピタキシャル成長
させる工程とを備えることにより達成される。
所定のパターンで熱酸化膜を形成したあとシリコン膜を
積層し、前記酸化膜窓部の単結晶シリコン基板の種結晶
を利用して前記シリコン膜を結晶化する８０Ｉ基板の製
造方法において、熱酸化膜２上にＣＶＤ法による酸化膜
４を形成する工程と、前記ＣＶＤ法による酸化膜上に非
晶質シリコン膜３を積層しかつ固相エピタキシャル成長
させる工程とを備えることにより達成される。
非晶質シリコン膜３はＣＶＤ法や電子ビーム蒸着法によ
って形成される。
って形成される。
熱酸化膜は酸化膜としては最良の膜であるが非常に緻密
であるため界面に生じたゐ力を緩和することができない
が、ＣＶＤ法による酸化膜は熱酸化膜に比し密度が低く
空孔を多く含み非晶質シリコン膜との界面に生じる応力
を緩和することができる。そのために非晶質シリコン膜
を積層し、さらにそれを固相エピタキシャル成長させる
過程で多結晶化の原因となる微結晶シリコンの生成が防
止される。
であるため界面に生じたゐ力を緩和することができない
が、ＣＶＤ法による酸化膜は熱酸化膜に比し密度が低く
空孔を多く含み非晶質シリコン膜との界面に生じる応力
を緩和することができる。そのために非晶質シリコン膜
を積層し、さらにそれを固相エピタキシャル成長させる
過程で多結晶化の原因となる微結晶シリコンの生成が防
止される。
また熱酸化膜は緻密であるのでＣＶＤ法による酸化膜の
ようにピンホールがなく、固相エピタキシャル成長によ
って得られた単結晶シリコン膜の絶縁を確実に行うこと
ができる。
ようにピンホールがなく、固相エピタキシャル成長によ
って得られた単結晶シリコン膜の絶縁を確実に行うこと
ができる。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１（ａ）図は単結晶シリコン基板１上に熱酸化膜２を
形成した状態を示す断面図である。これはシリコンウェ
ハを表面研磨したあと酸素を含むふんい気中で約１００
０℃で熱処理して５００〜１０００ Ａ厚（こ熱酸化膜
を形成することができる。第１（ｂ）図は熱酸化膜２の
上にＣＶＤ法による酸化膜４を形成した状態を示す。Ｃ
ＶＤ法による酸化膜４は反広ガスとしてシラン（５ｉＨ
４）と酸素（０２）ガスの混合ガスを用い、温度４００
〜４５０℃、圧カフ６０ Ｔｏｒｒで１０ＯＡ厚に形成
することができる。ＣＶＤ法による酸化膜４の表面には
レジストが塗布されたあと電子線ビームが照射され現像
液を用いて不要部分が取り除かれ所定パターンのレジス
ト膜（図示せず）が形成される。フッ醗系の工、チング
溶液で酸化膜を工、チングし、窓７が形成される。レジ
スト膜はドライエツチングで除かれる。この状態で単結
晶シリコン基板が窓７において露出している。露出した
単結晶シリコン基板があとの工程で必要な種結晶となる
。第１（ｄ）図１こ非晶質シリコン膜３を１μｍ厚に形
成した状態が示される。非晶質シリコン膜３は温度４０
０〜４５０℃で減圧ＣＶＤ法によりあるいは超高真空下
の電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。次
いで非晶質シリコン膜は５００〜６００ ’Ｃに昇温さ
れ長時間アニールされる。このとき非晶質シリコン膜は
単結晶シリコン基板１の・種結晶の原子配向に従って固
相エピタキシャル成長を行い、ＣＶＤ法による酸化膜４
の上に単結晶シリコン膜１ｏが形成される。この状態が
第１（ｅ）図に示される。非晶質シリコン膜３と熱酸化
膜２の熱膨張率は約１桁前者の方が太きいが、上述の昇
温に際して非晶質シリコン膜３と熱酸化膜２との間に発
生する熱応力はＣＶＤ法による酸化膜４によって吸収さ
れ、熱応力による種結晶が発生することがない。このよ
うにして単結晶シリコン膜１０を絶縁性の良好な熱酸化
膜２上に形成することができる。
形成した状態を示す断面図である。これはシリコンウェ
ハを表面研磨したあと酸素を含むふんい気中で約１００
０℃で熱処理して５００〜１０００ Ａ厚（こ熱酸化膜
を形成することができる。第１（ｂ）図は熱酸化膜２の
上にＣＶＤ法による酸化膜４を形成した状態を示す。Ｃ
ＶＤ法による酸化膜４は反広ガスとしてシラン（５ｉＨ
４）と酸素（０２）ガスの混合ガスを用い、温度４００
〜４５０℃、圧カフ６０ Ｔｏｒｒで１０ＯＡ厚に形成
することができる。ＣＶＤ法による酸化膜４の表面には
レジストが塗布されたあと電子線ビームが照射され現像
液を用いて不要部分が取り除かれ所定パターンのレジス
ト膜（図示せず）が形成される。フッ醗系の工、チング
溶液で酸化膜を工、チングし、窓７が形成される。レジ
スト膜はドライエツチングで除かれる。この状態で単結
晶シリコン基板が窓７において露出している。露出した
単結晶シリコン基板があとの工程で必要な種結晶となる
。第１（ｄ）図１こ非晶質シリコン膜３を１μｍ厚に形
成した状態が示される。非晶質シリコン膜３は温度４０
０〜４５０℃で減圧ＣＶＤ法によりあるいは超高真空下
の電子ビーム蒸着法を用いて形成することができる。次
いで非晶質シリコン膜は５００〜６００ ’Ｃに昇温さ
れ長時間アニールされる。このとき非晶質シリコン膜は
単結晶シリコン基板１の・種結晶の原子配向に従って固
相エピタキシャル成長を行い、ＣＶＤ法による酸化膜４
の上に単結晶シリコン膜１ｏが形成される。この状態が
第１（ｅ）図に示される。非晶質シリコン膜３と熱酸化
膜２の熱膨張率は約１桁前者の方が太きいが、上述の昇
温に際して非晶質シリコン膜３と熱酸化膜２との間に発
生する熱応力はＣＶＤ法による酸化膜４によって吸収さ
れ、熱応力による種結晶が発生することがない。このよ
うにして単結晶シリコン膜１０を絶縁性の良好な熱酸化
膜２上に形成することができる。
この発明によれば単結晶シリコン基板上に所定のパター
ンで熱醸化膜を形成したあとシリコン膜を積層し、前記
酸化膜窓部の単結晶シリコン基板の種結晶を利用して前
記シリコン膜を結晶化するＳＯＩ基板の製造方法におい
て、熱酸化膜上にＣＶＤ法による酸化膜を形成する工程
と、前記ＣＶＤ法による酸化膜上に非晶質シリコン膜を
積層しかつ固相エピタキシャル成長させる工程とを備え
るのでＣＶＤ法による酸化膜の熱応力吸収作用によつて
非晶質シリコン膜に微結晶シリコンを発生することがな
く、その結果絶縁性に優れる熱酸化膜によって絶縁され
た単結晶シリコン膜を形成することが可能となる。
ンで熱醸化膜を形成したあとシリコン膜を積層し、前記
酸化膜窓部の単結晶シリコン基板の種結晶を利用して前
記シリコン膜を結晶化するＳＯＩ基板の製造方法におい
て、熱酸化膜上にＣＶＤ法による酸化膜を形成する工程
と、前記ＣＶＤ法による酸化膜上に非晶質シリコン膜を
積層しかつ固相エピタキシャル成長させる工程とを備え
るのでＣＶＤ法による酸化膜の熱応力吸収作用によつて
非晶質シリコン膜に微結晶シリコンを発生することがな
く、その結果絶縁性に優れる熱酸化膜によって絶縁され
た単結晶シリコン膜を形成することが可能となる。
第１図はこの発明の実施例に係るＳＯＩ基板の製造方法
を示す工程図、３２図は従来のＳＯＩ基板の製造方法を
示す工程図である。 １・・・単結晶シリコン基板、２・・・熱酸化膜、３・
・・非晶質シリコン膜、４・・・ＣＶＤ法による酸化膜
、５・・・空孔、６・・・単結晶シリコン膜、７・・・
窓、８・・・微結晶シリコン、９−・・多結晶シリコン
、１０・・・単結晶シリコン膜。 隼 イ 目
を示す工程図、３２図は従来のＳＯＩ基板の製造方法を
示す工程図である。 １・・・単結晶シリコン基板、２・・・熱酸化膜、３・
・・非晶質シリコン膜、４・・・ＣＶＤ法による酸化膜
、５・・・空孔、６・・・単結晶シリコン膜、７・・・
窓、８・・・微結晶シリコン、９−・・多結晶シリコン
、１０・・・単結晶シリコン膜。 隼 イ 目
Claims (1)
- １）単結晶シリコン基板上に所定のパターンで熱酸化膜
を形成したあとシリコン膜を積層し、前記酸化膜窓部の
単結晶シリコン基板の種結晶を利用して前記シリコン膜
を結晶化するＳＯＩ基板の製造方法において、熱酸化膜
上にＣＶＤ法による酸化膜を形成する工程と、前記ＣＶ
Ｄ法による酸化膜上に非晶質シリコン膜を積層しかつ固
相エピタキシャル成長させる工程とを備えることを特徴
とするＳＯＩ基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23310588A JPH0281423A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23310588A JPH0281423A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281423A true JPH0281423A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16949853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23310588A Pending JPH0281423A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | Ｓｏｉ基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281423A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541354A (ja) * | 1991-03-27 | 1993-02-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| KR100703033B1 (ko) * | 2006-03-22 | 2007-04-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| JP2011129828A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 半導体基板、電子デバイスおよび半導体基板の製造方法 |
| JP2011216759A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Seiko Epson Corp | 結晶化シリコン層の製造方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置の製造方法、半導体装置、電気光学装置および投射型表示装置 |
-
1988
- 1988-09-17 JP JP23310588A patent/JPH0281423A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541354A (ja) * | 1991-03-27 | 1993-02-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| US6242759B1 (en) | 1991-03-27 | 2001-06-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US6337236B2 (en) | 1991-03-27 | 2002-01-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US6589829B2 (en) | 1991-03-27 | 2003-07-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| KR100703033B1 (ko) * | 2006-03-22 | 2007-04-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| JP2011129828A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 半導体基板、電子デバイスおよび半導体基板の製造方法 |
| JP2011216759A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Seiko Epson Corp | 結晶化シリコン層の製造方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置の製造方法、半導体装置、電気光学装置および投射型表示装置 |
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