JPH0337728B2 - - Google Patents
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- JPH0337728B2 JPH0337728B2 JP56065542A JP6554281A JPH0337728B2 JP H0337728 B2 JPH0337728 B2 JP H0337728B2 JP 56065542 A JP56065542 A JP 56065542A JP 6554281 A JP6554281 A JP 6554281A JP H0337728 B2 JPH0337728 B2 JP H0337728B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置の製造方法、特に、シリ
コン・オン・インシユレーター（silicon−on−
insulator−SOI）の真空アニール法に関する。
コン・オン・インシユレーター（silicon−on−
insulator−SOI）の真空アニール法に関する。
従来技術において、アモルフアス（非晶質）の
絶縁物、例えば二酸化シリコン（SiO2）、窒素シ
リコン（Si3N4）、溶融石英などの上に成長せし
められた多結晶シリコン（ポリシリコン）若しく
は非晶質シリコン（アモルフアスシリコン）を、
レーザビームの如きエネルギー線を用いて熱処理
（アニール）し、ポリシリコンを単結晶化するこ
とが行われている。
絶縁物、例えば二酸化シリコン（SiO2）、窒素シ
リコン（Si3N4）、溶融石英などの上に成長せし
められた多結晶シリコン（ポリシリコン）若しく
は非晶質シリコン（アモルフアスシリコン）を、
レーザビームの如きエネルギー線を用いて熱処理
（アニール）し、ポリシリコンを単結晶化するこ
とが行われている。
第１図の断面図を参照すると、半導体シリコン
基板１上にはSiO2層２が成長され、SiO2層２の
上には、プラズマを用いまたは常圧もしくは低圧
の化学気相成長法（CVD法）でポリシリコン層
３を成長させる。このとき、程度の差はあるが、
水蒸気（H2O），酸素（O2），窒素（N2），水素
（H2）などのガスが取込まれて、そのガスがポリ
シリコン層３に含まれることになる。かかるポリ
シリコン層３を単結晶化目的のために例えばレー
ザビームを照射してアニールすると、取込んだガ
スの急激なガス放出が発生し、特にポリシリコン
層３が溶融されるときには気泡や面荒れが発生
し、場合によつてはSiO2層２からの剥離現象が
みられる。
基板１上にはSiO2層２が成長され、SiO2層２の
上には、プラズマを用いまたは常圧もしくは低圧
の化学気相成長法（CVD法）でポリシリコン層
３を成長させる。このとき、程度の差はあるが、
水蒸気（H2O），酸素（O2），窒素（N2），水素
（H2）などのガスが取込まれて、そのガスがポリ
シリコン層３に含まれることになる。かかるポリ
シリコン層３を単結晶化目的のために例えばレー
ザビームを照射してアニールすると、取込んだガ
スの急激なガス放出が発生し、特にポリシリコン
層３が溶融されるときには気泡や面荒れが発生
し、場合によつてはSiO2層２からの剥離現象が
みられる。
ポリシリコン層３の上にSiO2の絶縁キヤツプ
４が存在する場合には、前記したガスの逃げ場が
なくなり、気泡や面荒れまたは剥離は特に甚しい
ことが経験された。
４が存在する場合には、前記したガスの逃げ場が
なくなり、気泡や面荒れまたは剥離は特に甚しい
ことが経験された。
また、従来技術においては、SiO2層２とポリ
シリコン層３との密着性を良くし、併せて脱ガス
を図るために、レーザアニールをなす前に、N2
中1100℃の炉中でアニールする試みがなされた。
N2ガスを用いる理由は酸化を防止するためであ
る。しかし、この方法においては、N2ガスが取
込まれそれがポリシリコン層３に含まれることに
なるので、この方法も前記した技術的課題を解決
するに至らない。
シリコン層３との密着性を良くし、併せて脱ガス
を図るために、レーザアニールをなす前に、N2
中1100℃の炉中でアニールする試みがなされた。
N2ガスを用いる理由は酸化を防止するためであ
る。しかし、この方法においては、N2ガスが取
込まれそれがポリシリコン層３に含まれることに
なるので、この方法も前記した技術的課題を解決
するに至らない。
本発明の目的は前記した問題を解決するにあた
り、多結晶若しくは非晶質シリコンの高エネルギ
ー・ビーム照射による単結晶化において、多結晶
若しくは非晶質シリコンと反応する不純物が実質
的に存在しない真空中で、当該多結晶若しくは非
晶質シリコンの成長時に内部に混入した不純物を
除去する熱処理を行う第１の工程と、該第１の工
程が施された多結晶若しくは非晶質シリコンに高
エネルギー・ビームを照射し、当該多結晶若しく
は非晶質シリコンを単結晶化する第２の工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供する。
り、多結晶若しくは非晶質シリコンの高エネルギ
ー・ビーム照射による単結晶化において、多結晶
若しくは非晶質シリコンと反応する不純物が実質
的に存在しない真空中で、当該多結晶若しくは非
晶質シリコンの成長時に内部に混入した不純物を
除去する熱処理を行う第１の工程と、該第１の工
程が施された多結晶若しくは非晶質シリコンに高
エネルギー・ビームを照射し、当該多結晶若しく
は非晶質シリコンを単結晶化する第２の工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供する。
以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して
説明する。
説明する。
本願の発明者は、真空中における脱ガスアニー
ルについて実験を重ねた結果、ポリシリコン層上
に絶縁物のキヤツプがない場合は、10-4Torr以
下の真空中（残留ガスはアルゴンAr）、900℃程
度で30分間アニールすることにより、前記した脱
ガスにつき十分の効果が得られることを確認し
た。
ルについて実験を重ねた結果、ポリシリコン層上
に絶縁物のキヤツプがない場合は、10-4Torr以
下の真空中（残留ガスはアルゴンAr）、900℃程
度で30分間アニールすることにより、前記した脱
ガスにつき十分の効果が得られることを確認し
た。
第２図はかかる脱ガスアニールを実施するため
の装置を概略断面図で示す。５は真空容器で、そ
の外周には図示されない電源に接続されたヒータ
６が配置される。真空容器５内に置かれたスタン
ド７上にはアニールされるべきウエハ８が図示の
如く立てられる。すり合せ嵌合するふた９には排
気口１０が設けられ、それを通して排気される。
の装置を概略断面図で示す。５は真空容器で、そ
の外周には図示されない電源に接続されたヒータ
６が配置される。真空容器５内に置かれたスタン
ド７上にはアニールされるべきウエハ８が図示の
如く立てられる。すり合せ嵌合するふた９には排
気口１０が設けられ、それを通して排気される。
かかる装置を用いる脱ガスアニールの後に、
SOIに対してエネルギー線を照射してポリシリコ
ンの単結晶化を実現する。本発明の方法に従つて
真空脱ガスアニールを実施したSOIについては、
かかるエネルギー線照射によつて前記した気泡や
面荒れまたは剥離は発生しにくいことが確認され
た。
SOIに対してエネルギー線を照射してポリシリコ
ンの単結晶化を実現する。本発明の方法に従つて
真空脱ガスアニールを実施したSOIについては、
かかるエネルギー線照射によつて前記した気泡や
面荒れまたは剥離は発生しにくいことが確認され
た。
実験によると、前述の条件下で良好な結果が得
られたのであるが、例えば脱ガス速度を早めるた
めに処理温度を1100℃にしたところ、ポリシリコ
ン層３の表面にピツト（穴）が発生し面荒れが甚
しくなることが観察された。
られたのであるが、例えば脱ガス速度を早めるた
めに処理温度を1100℃にしたところ、ポリシリコ
ン層３の表面にピツト（穴）が発生し面荒れが甚
しくなることが観察された。
以上に説明した如く、本発明の方法によるとき
は、エネルギー線照射でポリシリコン層の如き非
単結晶膜を単結晶化する際に、予め真空または低
圧下でアニールして脱ガスが実現され、製造され
る半導体装置の信頼性の向上に寄与するものであ
る。尚、上記実施例においては、ポリシリコンの
単結晶化についてのみ説明をしたが、本発明の適
用はこれに限られるものではなく、アモルフアス
シリコンを単結晶化する工程においても同様に実
施可能である。
は、エネルギー線照射でポリシリコン層の如き非
単結晶膜を単結晶化する際に、予め真空または低
圧下でアニールして脱ガスが実現され、製造され
る半導体装置の信頼性の向上に寄与するものであ
る。尚、上記実施例においては、ポリシリコンの
単結晶化についてのみ説明をしたが、本発明の適
用はこれに限られるものではなく、アモルフアス
シリコンを単結晶化する工程においても同様に実
施可能である。
第１図はシリコン・オン・インシユレーターの
断面図、第２図は本発明の方法を実施するに用い
る装置の概略断面図である。 １……シリコン基板、２……SiO2層、３……
ポリシリコン層、４……SiO2絶縁キヤツプ、５
……真空容器、６……ヒータ、７……スタンド、
８……ウエハ、９……ふた、１０……排気口。
断面図、第２図は本発明の方法を実施するに用い
る装置の概略断面図である。 １……シリコン基板、２……SiO2層、３……
ポリシリコン層、４……SiO2絶縁キヤツプ、５
……真空容器、６……ヒータ、７……スタンド、
８……ウエハ、９……ふた、１０……排気口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多結晶若しくは非晶質シリコンの高エネルギ
ー・ビーム照射による単結晶化において、 多結晶若しくは非晶質シリコンと反応する不純
物が実質的に存在しない真空中で、当該多結晶若
しくは非晶質シリコンの成長時に内部に混入した
不純物を除去する熱処理を行う第１の工程と、 該第１の工程が施された多結晶若しくは非晶質
シリコンに高エネルギー・ビームを照射し、当該
多結晶若しくは非晶質シリコンを単結晶化する第
２の工程とを含む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 |
|---|---|---|---|
| JP6554281A JPS57180116A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6554281A JPS57180116A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57180116A JPS57180116A (en) | 1982-11-06 |
| JPH0337728B2 true JPH0337728B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=13290003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6554281A Granted JPS57180116A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57180116A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578520A (en) * | 1991-05-28 | 1996-11-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for annealing a semiconductor |
| JPH05182923A (ja) * | 1991-05-28 | 1993-07-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザーアニール方法 |
| US5766344A (en) | 1991-09-21 | 1998-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor |
| JP3063018B2 (ja) * | 1992-02-19 | 2000-07-12 | カシオ計算機株式会社 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| JPH05235039A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-10 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| JP3082164B2 (ja) * | 1994-04-15 | 2000-08-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザー処理方法及び半導体装置 |
-
1981
- 1981-04-30 JP JP6554281A patent/JPS57180116A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPL.PHYS.LETT=1978 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57180116A (en) | 1982-11-06 |
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