JPH03292721A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH03292721A
JPH03292721A JP9573190A JP9573190A JPH03292721A JP H03292721 A JPH03292721 A JP H03292721A JP 9573190 A JP9573190 A JP 9573190A JP 9573190 A JP9573190 A JP 9573190A JP H03292721 A JPH03292721 A JP H03292721A
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JP
Japan
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silicon film
energy beam
substrate
crystal silicon
energy
Prior art date
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Pending
Application number
JP9573190A
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English (en)
Inventor
Yutaka Ito
豊 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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。

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に関するもので特にS○
I  (Silicon On In5ulator)
型半導体装置の製造方法に関する。
従来の技術 従来のSOI型半導体装置の製造方法として絶縁物上の
非単結晶シリコン膜にレーザや電子線等のエネルギー線
を照射して再結晶化し 再結晶化したシリコン膜にMO
Sトランジスタ等の素子を形成する方法があっμ 第4
図は従来の半導体装置の製造方法を示す工程図である。
第4図(a)は切断部Eにおける工程断面医 第4図(
b)は工程表面図である。大面積のLSI用SOI基板
を形成する場合、絶縁膜2上に形成された非単結晶シリ
コン膜3を有する基板1をステージ4に設置し ある一
定の軸方向(C)にそって基板の端から端までエネルギ
ー線6を走査して再結晶化を行((その後エネルギー線
6の位置を前記軸方向(c)に垂直な方向に少しずらし
て基板の端から端までエネルギー線を走査するという作
業の繰り返しにより大面積の再結晶化を行ってい九発明
か解決しようとする課題 しかしなから前記のような構成では エネルギー線6が
通過する線上に例えばフォトマスク用のアライメントマ
ークがある場合、エネルギー線の照射によりアライメン
トマークが変形し 後の工程でフォトマスクのアライメ
ントができなくなる場合があった またSOI素子と基
板に形成した素子との混載デバイスを形成する場合、エ
ネルギー線が通過する線上に基板に形成した素子、ある
いは基板に素子を形成する予定の部分がある場合、基板
に形成した素子や形成予定部分がエネルギー線により損
傷を受ける場合−があっ九 また フォトマスクアライ
メントマークの位置や基板に形成する素子の位置をエネ
ルギー線の走査線上から除外するにはSOI素子の位置
が限定されてしまいレイアウト設計の面で大きな制約を
受けると云う問題点を有していた また 基板からのシード無しで、再結晶化を行った場合
、再結晶化したシリコン膜の結晶面方位が制御できない
という問題点を有してい九本発明はかかる点に鑑べ 非
単結晶シリコン膜へ エネルギー線による再結晶化にあ
たり、エネルギー線の走査範囲に関係なく、基板上の所
望の部分を、エネルギー線より保護でき、また再結晶化
シリコン膜の結晶面方位力丈 シード無しで制御できる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明は エネルギー線により絶縁物上の非単結晶シリ
コン膜を再結晶化するにあたり、一部にエネルギー線不
透過部分を有するエネルギー線マスク上からエネルギー
線を非単結晶シリコン膜に照射することを特徴とする半
導体装置の製造方法である。また 本発明は非単結晶シ
リコン膜として、配向性の多い多結晶シリコン膜を用い
も作用 本発明は前記した構成により、エネルギー線マスクを用
いることにより基板上の所望の部分をエネルギー線によ
る損傷から保護することができもまた一非単結晶シリコ
ン膜として強い面方位配向性を有する多結晶シリコン膜
を用いることにより、エネルギー線マスクにより覆われ
た所望の位置の多結晶シリコン膜を種として再結晶化し
再結晶化シリコン膜の面方位が制御することができも実
施例 (実施例1) 第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程図であム 第1図(a)は切断部Aに
おける工程断面阻 第1図(b)は切断部Bにおける工
程断面図および第1図(c)は工程表面図である。
第1図において、基板lとしては例えばシリコン基板、
絶縁膜2として5i02膜を用いその上に非単結晶シリ
コン膜3を形成した状態で用いもなお非単結晶シリコン
膜3の一部にはフォトマスク用のアライメントマーク8
が形成しである。
まず基板Iをステージ4上に真空吸着等で固定すム 次
に基板の上に一部にエネルギー線の不透過部分7を有す
るエネルギー線マスク5を基板1とわずかに隙間を設け
て固定すム なおエネルギー線マスク5を固定したとき
に(よ フォトマスク用のアライメントマーク8の上(
よ エネルギー線マスク5におけるエネルギー線不透過
部分7が配置されるようにあらかじ敦 エネルギー線マ
スク5上のエネルギー線不透過部分7を基板1上のフォ
トマスク用アライメントマーク8の位置に合わせて形成
しておく (第1図(b)参照)。エネルギー線マスク
5の材料として、例えば石英ガラスに部分的にエネルギ
ー線不透過部分7の材料として例えばクロムをコートし
たものを用いも その後、エネルギー線マスク5上から
エネルギー線6、例えばレーザ光を基板1に照射しなが
ら走査を行う。エネルギー線の走査の方法としてはエネ
ルギー線6そのものを動かしてもよいし ステージ4の
移動により行ってもよい。エネルギー線6を基板1の端
から端まである一定方向Cに沿って走査した後、エネル
ギー線6の位置をエネルギー線6の走査方向に対して垂
直な方向に少しずらして再度エネルギー線6を基板1の
端から端まで走査するという作業を繰り返すことにより
基板l上の非単結晶シリコン膜3全面を再結晶化する。
以上のようにこの実施例によれは フォトマスク用のア
ライメントマーク8の上にはエネルギー線マスク5にお
けるエネルギー線不透過部分7が配置されているた数 
アライメントマーク8の部分量外の非単結晶シリコン膜
3(よ エネルギー線6が照射され再結晶化される力曳
 アライメントマーク8部分に(戴 エネルギー線6は
照射されず、アライメントマーク8は変形することがな
く、後の工程におけるフォトマスク合わせを支障なく行
うことができも なお本実施例ではフォトマスク用のアライメントマーク
8を保護したがS○■素子と基板に形成した素子との混
載デバイスを形成する場合に 基板に素子を形成する部
分を、エネルギー線が照射されないように エネルギー
線マスクにより保護してもよ(〜 この場合(友 基板
における素子を形成する部分が溶融して、損傷を受ける
ことを防止することができも (実施例2) 第2図は本発明の第2の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程図であも 第2図(a)は切断部りに
おける工程断面医 第2図(b)は工程表面図である。
第3図は切断部りにおける断面の部分拡大図である。
第2図において、第1の実施例と同様に基板1としては
例えばシリコン基板 絶縁膜2として例えば5i02膜
を用u%  その上に非単結晶シリコン膜3を形成した
状態で用いも ただし 非単結晶シリコン膜3:よ 強
い面方位配向性を持つ多結晶シリコン膜を用いる。強い
面方位配向性を持つ多結晶シリコン膜の形成方法として
は 例えi′L減圧CVD法を用いて600°Cで堆積
して形成する。この場合、強い(110)配向を示す多
結晶シリコン膜が得られも まず基板lをステージ4上に真空吸着等で固定すも つ
ぎに基板1の上にストライプ状にエネルギー線不透過部
分7を有するエネルギー線マスク5を基板lと僅かに隙
間を設けて固定すも なおストライプ状のエネルギー線
不透過部分7の間隔は30〜l OOOurrl  ス
トライプの幅は1〜1100u程度が適当であa エネ
ルギー線マスク5の材料として4表 例えば第1の実施
例と同じでよい。その後、エネルギー線マスク5上から
エネルギー線6、例えばレーザ光を基板1に照射しなか
らストライプ方向に垂直に走査を行う。そして、第1の
実施例と同様に基板l上の非単結晶シリコン膜3全体を
再結晶化する。
以上のようにこの実施例によれは エネルギー線マスク
5においてストライプ状のエネルギー線不透過部分7の
下の非単結晶シリコン膜3はエネルギー線6は照射され
ないため溶融しなし−よって、他の部分の非単結晶シリ
コン膜3は溶融しなかった部分の非単結晶シリコン膜1
0を種として再結晶化する。そして、非単結晶シリコン
膜3はもともと強い面方位配向性(110)を有してい
るため再結晶化シリコン膜9の面方位は(110)に制
御される。
な耘 第2の実施例において、非単結晶シリコン膜3は
全面膜状とした力丈 あらかじめ再結晶化前に島状に埋
め込み分離しておいてもよl、Xo  またこの場合、
エネルギー線マスク5のエネルギー線不透過部分7(主
 ストライプ状である必要はなく、矩形等の形状でもよ
い。
発明の詳細 な説明したように 本発明によれは 絶縁膜上の非単結
晶シリコン膜をエネルギー線を照射して再結晶化しSO
Iを形成する場合、エネルギー線や基板本体には手を加
えず番ミ  エネルギー線マスクのエネルギー線不透過
部分の形状や位置を変えることにより基板上の所望の位
置をエネルギー線の照射から保護することができる。ま
た強い配向性を持つ非単結晶シリコン膜を用いることに
より、エネルギー線マスクによってエネルギー線が遮ら
れて未溶融の非単結晶シリコン膜を種として再結晶化が
おこり面方位か制御されその実用的効果は太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程図 第2図は本発明の第2の実施例に
おける半導体装置の製造方法を示す工程図 第3図は本
発明の第2の実施例における半導体装置の製造方法を示
す切断部りにおける断面の部分拡大図 第4図は従来の
エネルギー線により非単結晶シリコン膜を再結晶化して
SOIを形成する場合の工程図である。 1・・・基板 2・・・絶縁A 3・・・非単結晶シリ
コン罠 4・・・ステージ、 5・・・エネルギー線マ
ス久 6・・・エネルギー線 7・・・エネルギー線不
透過部分、8・・・フォトマスク用アライメントマー久
 C・・・エネルギー線走査方倣 9・・・再結晶化シ
リコン罠10・・・非単結晶シリコン膜の未溶融部分。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エネルギー線不透過部分を有するエネルギー線マ
    スクの下に、少なくとも一部に絶縁物上に形成された非
    単結晶シリコン膜を有する基板を置き、前記マスク上か
    ら前記エネルギー線を照射し前記非単結晶シリコン膜を
    溶融再結晶化することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. (2)請求項1記載の非単結晶シリコン膜として、配向
    性の多い多結晶シリコン膜を用いることを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
JP9573190A 1990-04-10 1990-04-10 半導体装置の製造方法 Pending JPH03292721A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002009192A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device, liquid crystal display device, el display device, semiconductor film producing method, and semiconductor device producing method
JP2004006849A (ja) * 2000-07-24 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置、液晶表示装置、el表示装置、半導体薄膜の製造方法および半導体装置の製造方法

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US6906346B2 (en) 2000-07-24 2005-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device, liquid crystal display device, EL display device, method for fabricating semiconductor thin film, and method for manufacturing the semiconductor device

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