JPH0660401B2 - シリコン薄膜製造方法 - Google Patents
シリコン薄膜製造方法Info
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- JPH0660401B2 JPH0660401B2 JP19460087A JP19460087A JPH0660401B2 JP H0660401 B2 JPH0660401 B2 JP H0660401B2 JP 19460087 A JP19460087 A JP 19460087A JP 19460087 A JP19460087 A JP 19460087A JP H0660401 B2 JPH0660401 B2 JP H0660401B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、薄膜の堆積および結晶化等の製造技術に関す
るものである。
るものである。
<従来の技術とその問題点> 最近、SOI(Silicon On Insulator)構造を作製する
技術の研究がなされている。その技術の一つであるガス
ソースからシリコン薄膜を堆積(CVD)して固相結晶
成長(Solid Phase Epitaxy)または横方向固相結晶成
長(Lateral Solid Phase Epitaxy)させる従来技術で
は、前処理としてシリコン薄膜の堆積前に自然酸化膜の
除去のために1000℃〜1100℃の水素雰囲気中での加熱を
必要としていた。また、その後のシリコン薄膜の堆積を
行う400℃〜600℃までの降温は炉のヒートマスのためか
なりの時間を要するが、高温前処理で得られた清浄シリ
コン表面に固相結晶成長を阻害する不純物の附着を避け
るために、降温中は塩化水素ガスとアルゴンガスの混合
雰囲気としてシリコン表面をエッチングして清浄を保っ
ていた。また、最近では1000℃〜1100℃の水素雰囲気中
での前処理温度をさげるために、水素雰囲気中にジシラ
ンを導入することにより自然酸化膜の除去が850℃でも
行われることが報告されている。しかしながら、従来技
術の850℃以上の温度領域での前処理は、すでに導入さ
れている不純物の再拡散が生じるために三次元回路素子
や微小寸法素子の製造工程には適用されにくい。また、
基板の一部がシリコンと異なる低グレードの材料である
場合には、この部分からの不純物の混入を抑止する観点
からも、より低温度での処理が必要である。このような
理由により、前処理の温度をシリコン薄膜の堆積温度
(400℃〜600℃)と同程度まで下げる技術の出現が望ま
れていた。
技術の研究がなされている。その技術の一つであるガス
ソースからシリコン薄膜を堆積(CVD)して固相結晶
成長(Solid Phase Epitaxy)または横方向固相結晶成
長(Lateral Solid Phase Epitaxy)させる従来技術で
は、前処理としてシリコン薄膜の堆積前に自然酸化膜の
除去のために1000℃〜1100℃の水素雰囲気中での加熱を
必要としていた。また、その後のシリコン薄膜の堆積を
行う400℃〜600℃までの降温は炉のヒートマスのためか
なりの時間を要するが、高温前処理で得られた清浄シリ
コン表面に固相結晶成長を阻害する不純物の附着を避け
るために、降温中は塩化水素ガスとアルゴンガスの混合
雰囲気としてシリコン表面をエッチングして清浄を保っ
ていた。また、最近では1000℃〜1100℃の水素雰囲気中
での前処理温度をさげるために、水素雰囲気中にジシラ
ンを導入することにより自然酸化膜の除去が850℃でも
行われることが報告されている。しかしながら、従来技
術の850℃以上の温度領域での前処理は、すでに導入さ
れている不純物の再拡散が生じるために三次元回路素子
や微小寸法素子の製造工程には適用されにくい。また、
基板の一部がシリコンと異なる低グレードの材料である
場合には、この部分からの不純物の混入を抑止する観点
からも、より低温度での処理が必要である。このような
理由により、前処理の温度をシリコン薄膜の堆積温度
(400℃〜600℃)と同程度まで下げる技術の出現が望ま
れていた。
本発明の目的は、高温での前処理によらず、シリコン薄
膜の堆積温度と同程度の低温にて、固相結晶成長が可能
な程度の清浄な界面特性を有するシリコン結晶薄膜を成
長させるための低温前処理方法を提供することにある。
膜の堆積温度と同程度の低温にて、固相結晶成長が可能
な程度の清浄な界面特性を有するシリコン結晶薄膜を成
長させるための低温前処理方法を提供することにある。
<問題点を解決するための手段> 上述のような目的を達成するために、本発明ではシリコ
ン薄膜を堆積する基板を通常のプロセスで洗浄し、弗酸
溶液で自然酸化膜除去後は窒素雰囲気中にて乾燥、移動
をして自然酸化膜の形成を抑止しながら、400℃〜600℃
の温度範囲で塩素ガスと水素ガスの混合ガスまたは塩化
水素ガス更に要すれば不活性ガスを含む雰囲気の電気炉
中に挿入してシリコン表面をエッチングすることによ
り、シリコン薄膜の堆積温度お同程度の温度で前処理で
きることを見いだした。
ン薄膜を堆積する基板を通常のプロセスで洗浄し、弗酸
溶液で自然酸化膜除去後は窒素雰囲気中にて乾燥、移動
をして自然酸化膜の形成を抑止しながら、400℃〜600℃
の温度範囲で塩素ガスと水素ガスの混合ガスまたは塩化
水素ガス更に要すれば不活性ガスを含む雰囲気の電気炉
中に挿入してシリコン表面をエッチングすることによ
り、シリコン薄膜の堆積温度お同程度の温度で前処理で
きることを見いだした。
本発明は、この前処理により得られる清浄シリコン基板
表面を外気に晒すことなく連続してモノシラン(SiH4)
を500℃〜600℃の温度範囲でまたは高次シランを400℃
〜600℃の温度範囲で供給することによりシリコン薄膜
を堆積することを特徴とする。
表面を外気に晒すことなく連続してモノシラン(SiH4)
を500℃〜600℃の温度範囲でまたは高次シランを400℃
〜600℃の温度範囲で供給することによりシリコン薄膜
を堆積することを特徴とする。
また、上述の基板がシリコン結晶を少なくとも表面に有
する基板であるときは、本発明の前処理とシリコン薄膜
堆積をした構造で500℃〜700℃の範囲に窒素雰囲気中で
アニールすることによりシリコン薄膜を垂直方向の固相
結晶成長で結晶化させることを特徴とする。
する基板であるときは、本発明の前処理とシリコン薄膜
堆積をした構造で500℃〜700℃の範囲に窒素雰囲気中で
アニールすることによりシリコン薄膜を垂直方向の固相
結晶成長で結晶化させることを特徴とする。
さらにまた、上述の基板表面の一部にシリコン結晶と格
子定数の異なる材料か非晶質材料の面とが隣接して設け
られているときは、500℃〜600℃の範囲で窒素雰囲気中
にアニールすることにより、垂直方向に固相結晶化が起
り始めるとそれに連続してシリコン結晶面に接した部分
からシリコン結晶と格子定数の異なる材料面または非晶
質材料面に向けて横方向固相結晶成長を行うことを特徴
とする。
子定数の異なる材料か非晶質材料の面とが隣接して設け
られているときは、500℃〜600℃の範囲で窒素雰囲気中
にアニールすることにより、垂直方向に固相結晶化が起
り始めるとそれに連続してシリコン結晶面に接した部分
からシリコン結晶と格子定数の異なる材料面または非晶
質材料面に向けて横方向固相結晶成長を行うことを特徴
とする。
<作用> この発明においては、シリコン薄膜を堆積する基板を50
0℃〜600℃の温度範囲で塩素ガスと水素ガスの混合ガス
または塩化水素ガス更に要すれば不活性ガスを含む雰囲
気中において前処理を行った後、要すれば塩素ガスまた
は塩化水素ガスを排出し、該基板を外気に晒すことなく
連続してモノシランを500℃〜600℃または高次シランを
400℃〜600℃の温度範囲で供給しシリコン薄膜を堆積す
る。更にその後、このシリコン薄膜を窒素等不活性ガス
雰囲気中でアニールすることによりシリコン薄膜に垂直
方向に固相結晶成長または横方向に固相結晶成長が生じ
結晶化することができる。
0℃〜600℃の温度範囲で塩素ガスと水素ガスの混合ガス
または塩化水素ガス更に要すれば不活性ガスを含む雰囲
気中において前処理を行った後、要すれば塩素ガスまた
は塩化水素ガスを排出し、該基板を外気に晒すことなく
連続してモノシランを500℃〜600℃または高次シランを
400℃〜600℃の温度範囲で供給しシリコン薄膜を堆積す
る。更にその後、このシリコン薄膜を窒素等不活性ガス
雰囲気中でアニールすることによりシリコン薄膜に垂直
方向に固相結晶成長または横方向に固相結晶成長が生じ
結晶化することができる。
<実施例> 以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図にシリコン薄膜を堆積するシリコン基板を塩素ガ
スと水素ガスの混合ガス雰囲気中において前処理した場
合のシリコンのエッチング速度の一例を示す。
スと水素ガスの混合ガス雰囲気中において前処理した場
合のシリコンのエッチング速度の一例を示す。
シリコン基板はP(100) 、0.1〜0.3Ωcmを使用し、脱脂
洗浄、純水洗、硝酸ボイル、純水洗、弗酸水溶液浸漬
(自然酸化膜除去)、純水洗浄、窒素雰囲気乾燥した
後、窒素雰囲気にて連続して525℃の電気炉に挿入し、
真空引きを行った。十分に真空引き後、水素ガス50cc/
min を導入して水素雰囲気にて10min 間保持した後に塩
素ガスを規定量導入し、直ちに圧力調整バルブにより
0.3torrとし、30min のシリコンエッチングを行い、
エッチング量の測定を行った。塩素ガスと水素ガスの流
量比を0.01〜1とした場合のシリコンエッチング速度は
1〜100 Å/min程度の範囲となり、エッチングされた
シリコン表面は“あれ”等がなく良好であった。しか
し、100 Å/min より大きいエッチング速度では表面に
“白濁”ないしは“あれ”がみられた。ここで得られた
シリコンのエッチング速度は、固相結晶成長のためのシ
リコン表面の清浄化という目的からすれば十分大きい値
である。前処理温度に関しては400℃〜600℃まで、圧力
の低いときには、エッチング速度に大幅な変化はみられ
なかったが、600℃以上の前処理温度に対してはシリコ
ン表面に“あれ”がみられることがあった。また、前処
理での雰囲気ガス圧力は3torr以下であれば良好なエッ
チング特性を得た。
洗浄、純水洗、硝酸ボイル、純水洗、弗酸水溶液浸漬
(自然酸化膜除去)、純水洗浄、窒素雰囲気乾燥した
後、窒素雰囲気にて連続して525℃の電気炉に挿入し、
真空引きを行った。十分に真空引き後、水素ガス50cc/
min を導入して水素雰囲気にて10min 間保持した後に塩
素ガスを規定量導入し、直ちに圧力調整バルブにより
0.3torrとし、30min のシリコンエッチングを行い、
エッチング量の測定を行った。塩素ガスと水素ガスの流
量比を0.01〜1とした場合のシリコンエッチング速度は
1〜100 Å/min程度の範囲となり、エッチングされた
シリコン表面は“あれ”等がなく良好であった。しか
し、100 Å/min より大きいエッチング速度では表面に
“白濁”ないしは“あれ”がみられた。ここで得られた
シリコンのエッチング速度は、固相結晶成長のためのシ
リコン表面の清浄化という目的からすれば十分大きい値
である。前処理温度に関しては400℃〜600℃まで、圧力
の低いときには、エッチング速度に大幅な変化はみられ
なかったが、600℃以上の前処理温度に対してはシリコ
ン表面に“あれ”がみられることがあった。また、前処
理での雰囲気ガス圧力は3torr以下であれば良好なエッ
チング特性を得た。
前処理の雰囲気ガスとしては塩化水素ガスを用いた場合
は1〜10Å/min 程度のエッチング速度が400℃〜600℃
の範囲で得られた。
は1〜10Å/min 程度のエッチング速度が400℃〜600℃
の範囲で得られた。
固相結晶成長に関しては以下の実験を行った。使用した
基板はP(100)0.1〜0.3Ωcmで、通常の洗浄プロセス後
に1000℃の熱酸化により約150 Åのシリコン酸化膜を形
成した。次に、ホトリソグラフィー技術によりシリコン
基板上にシード領域となる<100>に平行な矩形窓のシ
リコン酸化膜パターンを形成した。ホトレジスト除去
後、脱脂洗浄、純水洗浄、硝酸ボイル、純水洗浄、弗酸
水溶液浸漬(自然酸化膜除去)、純水洗浄、窒素雰囲気
中乾燥を行い、連続して窒素雰囲気で525℃の電気炉に
挿入した。前述の手順により塩素ガスと水素ガスの混合
ガス雰囲気により本発明の低温前処理を行った。前処理
条件は、塩素ガス流量/水素ガス流量の流量比を0.2 、
雰囲気ガス圧力を0.3 torr、前処理時間を10min とし
た。前処理時間10min 経過後に塩素ガスの導入を停止し
(水素ガスは導入したまま)、1min 排気をした後に10
0 %シランガス43cc/min を導入と同時に水素ガスの導
入を停止してシランガス圧力を1torrにて、前処理温度
と同一温度で、シリコン薄膜を約2800Å堆積した。堆積
後10min 真空中に保持してから試料を取り出した。シリ
コン薄膜の堆積に関しては、シランを用いて500℃〜600
℃で、ジシランおよびトリシラン等の高次シランを用い
て400℃〜600℃の温度範囲でシリコン薄膜の堆積が行わ
れ、良好な結果を得た。シランを原料とした場合は500
℃前後の堆積温度が有意(100Å/時程度以上)の堆積
速度が得られ、ジシラン、トリシラン等を原料とした場
合は400℃前後の堆積温度から有意の堆積速度が得られ
た。また、600℃より高い堆積温度では堆積中にすでに
多結晶化が起る場合が多い。また、塩素ガスは流したま
までもシリコン薄膜の堆積は可能である。
基板はP(100)0.1〜0.3Ωcmで、通常の洗浄プロセス後
に1000℃の熱酸化により約150 Åのシリコン酸化膜を形
成した。次に、ホトリソグラフィー技術によりシリコン
基板上にシード領域となる<100>に平行な矩形窓のシ
リコン酸化膜パターンを形成した。ホトレジスト除去
後、脱脂洗浄、純水洗浄、硝酸ボイル、純水洗浄、弗酸
水溶液浸漬(自然酸化膜除去)、純水洗浄、窒素雰囲気
中乾燥を行い、連続して窒素雰囲気で525℃の電気炉に
挿入した。前述の手順により塩素ガスと水素ガスの混合
ガス雰囲気により本発明の低温前処理を行った。前処理
条件は、塩素ガス流量/水素ガス流量の流量比を0.2 、
雰囲気ガス圧力を0.3 torr、前処理時間を10min とし
た。前処理時間10min 経過後に塩素ガスの導入を停止し
(水素ガスは導入したまま)、1min 排気をした後に10
0 %シランガス43cc/min を導入と同時に水素ガスの導
入を停止してシランガス圧力を1torrにて、前処理温度
と同一温度で、シリコン薄膜を約2800Å堆積した。堆積
後10min 真空中に保持してから試料を取り出した。シリ
コン薄膜の堆積に関しては、シランを用いて500℃〜600
℃で、ジシランおよびトリシラン等の高次シランを用い
て400℃〜600℃の温度範囲でシリコン薄膜の堆積が行わ
れ、良好な結果を得た。シランを原料とした場合は500
℃前後の堆積温度が有意(100Å/時程度以上)の堆積
速度が得られ、ジシラン、トリシラン等を原料とした場
合は400℃前後の堆積温度から有意の堆積速度が得られ
た。また、600℃より高い堆積温度では堆積中にすでに
多結晶化が起る場合が多い。また、塩素ガスは流したま
までもシリコン薄膜の堆積は可能である。
第2図にシリコン表面の露出している領域(シード領
域)に堆積されたシリコン薄膜のRHEEDパターンを示
す。525℃で堆積されたシリコン薄膜のRHEEDパターンは
ハローであり非晶質シリコンであることがわかった。
域)に堆積されたシリコン薄膜のRHEEDパターンを示
す。525℃で堆積されたシリコン薄膜のRHEEDパターンは
ハローであり非晶質シリコンであることがわかった。
次に、固相結晶成長をさせるために、通常の開管法の電
気炉を使って550℃にて10min 〜15hrの窒素雰囲気での
アニールを行った。
気炉を使って550℃にて10min 〜15hrの窒素雰囲気での
アニールを行った。
第3図に30min および15hrアニール後のシード領域での
固相結晶成長の様子をRHEEDパターンで示した。第3図
(a)は30min 後、第3図(b)は15hr後のもので、30min の
アニールによりすでに菊池ラインの観察される程度に結
晶化しているのがわかった。
固相結晶成長の様子をRHEEDパターンで示した。第3図
(a)は30min 後、第3図(b)は15hr後のもので、30min の
アニールによりすでに菊池ラインの観察される程度に結
晶化しているのがわかった。
すなわち、本発明の低温での前処理により、シリコン表
面は十分に清浄化され、連続して堆積されるシリコン薄
膜との界面は固相結晶成長が生ずる程に良好になってい
ることが示された。固相結晶成長は、長時間熱処理を行
えば500℃から可能であり、700℃までは単純な気相エピ
タキシアル成長よりも低温成長が可能な利点がある。
面は十分に清浄化され、連続して堆積されるシリコン薄
膜との界面は固相結晶成長が生ずる程に良好になってい
ることが示された。固相結晶成長は、長時間熱処理を行
えば500℃から可能であり、700℃までは単純な気相エピ
タキシアル成長よりも低温成長が可能な利点がある。
第4図に、上述の550℃の窒素雰囲気中でのアニールを1
5hr行った後に、Wrightエッチ溶液(HF:60ml、HNO3 30
ml、CuNO3 2g、CrO3 30ml、CH3COOH 60ml、H2O 60ml)
により10〜20sec エッチッグを行い、シード領域とシリ
コン酸化膜領域との境界領域をノマルスキー微分干渉顕
微鏡により観察したものを示す。図からわかるように、
固相結晶成長した領域と未結晶化領域とのエッチング速
度の相違によりシード領域の境界部分に帯状の横方向固
相結晶成長領域が観察された。この領域の巾(横方向固
相結晶成長距離)は最大2.8μmであった。
5hr行った後に、Wrightエッチ溶液(HF:60ml、HNO3 30
ml、CuNO3 2g、CrO3 30ml、CH3COOH 60ml、H2O 60ml)
により10〜20sec エッチッグを行い、シード領域とシリ
コン酸化膜領域との境界領域をノマルスキー微分干渉顕
微鏡により観察したものを示す。図からわかるように、
固相結晶成長した領域と未結晶化領域とのエッチング速
度の相違によりシード領域の境界部分に帯状の横方向固
相結晶成長領域が観察された。この領域の巾(横方向固
相結晶成長距離)は最大2.8μmであった。
第5図に上記領域部分の断面を作製し、Wrightエッチ溶
液により10〜20sec エッチングして、電子顕微鏡観察
(SEM)を行った結果を示す。図からわかるように、シ
ード領域からシリコン酸化膜領域へ横方向固相結晶成長
が進行している様子が観察された。
液により10〜20sec エッチングして、電子顕微鏡観察
(SEM)を行った結果を示す。図からわかるように、シ
ード領域からシリコン酸化膜領域へ横方向固相結晶成長
が進行している様子が観察された。
以上のことから、本発明の低温での前処理を行うことに
より、その後に堆積されたシリコン薄膜は550℃の窒素
雰囲気中でアニールすることにより、はじめに垂直方向
に固相結晶成長した後に横方向への固相結晶成長が進行
することが認められた。前記の縦方向の結晶成長同様、
横方向結晶成長も500℃から可能となるが600℃を越える
とSiO2等の非晶質又はシリコンと格子定数の異なる膜上
では多結晶成長が優先に生じ、横方向結晶成長が難しく
なる。
より、その後に堆積されたシリコン薄膜は550℃の窒素
雰囲気中でアニールすることにより、はじめに垂直方向
に固相結晶成長した後に横方向への固相結晶成長が進行
することが認められた。前記の縦方向の結晶成長同様、
横方向結晶成長も500℃から可能となるが600℃を越える
とSiO2等の非晶質又はシリコンと格子定数の異なる膜上
では多結晶成長が優先に生じ、横方向結晶成長が難しく
なる。
なお、本発明のシリコン薄膜製造方法はシリコン薄膜を
堆積する基板が上述のシリコン基板の場合に限定される
ものではなく、石英基板、サファイア基板、ガリウムヒ
素基板についても適用できることはいうまでもない。
堆積する基板が上述のシリコン基板の場合に限定される
ものではなく、石英基板、サファイア基板、ガリウムヒ
素基板についても適用できることはいうまでもない。
<発明の効果> 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、シリ
コン薄膜を堆積する基板を500℃〜600℃の温度範囲で塩
素ガスと水素ガスの混合ガスまたは塩化水素ガス更に要
すれば不活性ガスを含む雰囲気中において前処理を行
い、基板を外気に晒すことなく連続してモノシランを50
0℃〜600℃の温度範囲で、または高次シランを400℃〜6
00℃の温度範囲で導入してシリコン薄膜を堆積すること
により、その後の窒素等不活性ガス雰囲気中でのアニー
ルにより固相結晶成長または横方向固相結晶成長が可能
で、シリコン薄膜を一層低温で、高品質に製造すること
ができる。
コン薄膜を堆積する基板を500℃〜600℃の温度範囲で塩
素ガスと水素ガスの混合ガスまたは塩化水素ガス更に要
すれば不活性ガスを含む雰囲気中において前処理を行
い、基板を外気に晒すことなく連続してモノシランを50
0℃〜600℃の温度範囲で、または高次シランを400℃〜6
00℃の温度範囲で導入してシリコン薄膜を堆積すること
により、その後の窒素等不活性ガス雰囲気中でのアニー
ルにより固相結晶成長または横方向固相結晶成長が可能
で、シリコン薄膜を一層低温で、高品質に製造すること
ができる。
また、本発明によれば、基板の一部がシリコン以外の低
グレードの基板材料であったとしても、600℃以下の温
度領域で前処理、シリコン薄膜堆積、固相結晶成長、横
方向固相結晶成長が可能であるため、低グレードの基板
材料からの汚染を最小限に抑えることができる効果を有
するものである。
グレードの基板材料であったとしても、600℃以下の温
度領域で前処理、シリコン薄膜堆積、固相結晶成長、横
方向固相結晶成長が可能であるため、低グレードの基板
材料からの汚染を最小限に抑えることができる効果を有
するものである。
第1図は本発明の低温での前処理のシリコンのエッチン
グの一実施例の説明図、第2図は本発明の低温での前処
理において、前処理条件として温度525℃、塩素ガス
流量/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3torr、時間10min と
して前処理を行い、同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜
を堆積した後のRHEEDパターンの写真、第3図
(a)は、本発明の低温での前処理において、前処理条
件として温度525℃、塩素ガス流量/水素ガス流量
0.2、圧力 0.3torr、時間10min として前処理を行い、
同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜を堆積したものを、
更に、550℃窒素雰囲気で時間30min 、アニールした
後のRHEEDパターンの写真、第3図(b)は、本発
明の低温での前処理において、前処理条件として温度5
25℃、塩素ガス流量/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3to
rr、時間10min として前処理を行い、同一温度で厚さ28
00Åシリコン薄膜を堆積したものを、更に、550℃窒
素雰囲気で時間15hrアニールした後のRHEEDパター
ンの写真、第4図(a)は、本発明の低温での前処理に
おいて、前処理条件として温度525℃、塩素ガス流量
/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3torr、時間10min として
前処理を行い、同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜を堆
積したものを、更に、550℃窒素雰囲気で時間15hrア
ニールした後の横方向固相結晶成長の平面の顕微鏡写
真、第4図(b)は、第4図(a)に示した横方向固相
結晶成長の平面の顕微鏡写真の模式図、第5図(a)
は、本発明の低温での前処理において、前処理条件とし
て温度525℃、塩素ガス流量/水素ガス流量 0.2、圧
力 0.3torr、時間10min として前処理を行い同一温度で
厚さ2800Åシリコン薄膜を堆積したものを、更に、55
0℃窒素雰囲気で時間15hrアニールした後の横方向固相
結晶成長の断面の顕微鏡写真、第5図(b)は、第5図
(a)に示した横方向固相結晶成長の断面の顕微鏡写真
の模式図である。
グの一実施例の説明図、第2図は本発明の低温での前処
理において、前処理条件として温度525℃、塩素ガス
流量/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3torr、時間10min と
して前処理を行い、同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜
を堆積した後のRHEEDパターンの写真、第3図
(a)は、本発明の低温での前処理において、前処理条
件として温度525℃、塩素ガス流量/水素ガス流量
0.2、圧力 0.3torr、時間10min として前処理を行い、
同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜を堆積したものを、
更に、550℃窒素雰囲気で時間30min 、アニールした
後のRHEEDパターンの写真、第3図(b)は、本発
明の低温での前処理において、前処理条件として温度5
25℃、塩素ガス流量/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3to
rr、時間10min として前処理を行い、同一温度で厚さ28
00Åシリコン薄膜を堆積したものを、更に、550℃窒
素雰囲気で時間15hrアニールした後のRHEEDパター
ンの写真、第4図(a)は、本発明の低温での前処理に
おいて、前処理条件として温度525℃、塩素ガス流量
/水素ガス流量 0.2、圧力 0.3torr、時間10min として
前処理を行い、同一温度で厚さ2800Åシリコン薄膜を堆
積したものを、更に、550℃窒素雰囲気で時間15hrア
ニールした後の横方向固相結晶成長の平面の顕微鏡写
真、第4図(b)は、第4図(a)に示した横方向固相
結晶成長の平面の顕微鏡写真の模式図、第5図(a)
は、本発明の低温での前処理において、前処理条件とし
て温度525℃、塩素ガス流量/水素ガス流量 0.2、圧
力 0.3torr、時間10min として前処理を行い同一温度で
厚さ2800Åシリコン薄膜を堆積したものを、更に、55
0℃窒素雰囲気で時間15hrアニールした後の横方向固相
結晶成長の断面の顕微鏡写真、第5図(b)は、第5図
(a)に示した横方向固相結晶成長の断面の顕微鏡写真
の模式図である。
Claims (8)
- 【請求項1】基板を400℃〜600℃の温度範囲で、
水素ガスと塩素ガスの混合ガスか、または塩化水素ガス
を含む雰囲気中において前処理を行なう工程と; 該工程の後に、前記基板を外気に晒すことなく、モノシ
ランを450℃〜600℃の温度範囲で、または高次シ
ランを400℃〜600℃の温度範囲で供給する工程
と; を含んで成るシリコン薄膜製造方法。 - 【請求項2】前記雰囲気には、不活性ガスも含まれてい
ること; を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシリコン薄膜
製造方法。 - 【請求項3】前記基板は、シリコン結晶を少なくともそ
の表面の一部に有する基板であること; を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
シリコン薄膜製造方法。 - 【請求項4】前記基板は、少なくともその表面におい
て、シリコン結晶面と、該シリコン結晶と格子定数が異
なる材料か非晶質材料の面とが隣接して設けられている
基板であること; を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
シリコン薄膜製造方法。 - 【請求項5】基板を400℃〜600℃の温度範囲で、
水素ガスと塩素ガスの混合ガスか、または塩化水素ガス
を含む雰囲気中において前処理を行なう工程と; 該工程の後に、前記基板を外気に晒すことなく、モノシ
ランを450℃〜600℃の温度範囲で、または高次シ
ランを400℃〜600℃の温度範囲で供給し、シリコ
ン薄膜を堆積させる工程と; 更にその後、500℃〜700℃の温度範囲で加熱する
ことにより、前記シリコン薄膜を固相結晶成長させて結
晶化させる工程と; を含んで成るシリコン薄膜製造方法。 - 【請求項6】前記雰囲気には、不活性ガスも含まれてい
ること; を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のシリコン薄膜
製造方法。 - 【請求項7】前記基板は、シリコン結晶を少なくともそ
の表面の一部に有する基板であること; を特徴とする特許請求の範囲第5項または第6項記載の
シリコン薄膜製造方法。 - 【請求項8】前記基板は、少なくともその表面におい
て、シリコン結晶面と、該シリコン結晶と格子定数が異
なる材料か非晶質材料の面とが隣接して設けられている
基板であり; 前記シリコン薄膜は、前記シリコン結晶面に接した部分
から前記シリコン結晶と格子定数が異なる材料または非
晶質材料の面に向けて横方向に固相結晶成長することで
結晶化すること; を特徴とする特許請求の範囲第5項または第6項記載の
シリコン薄膜製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19460087A JPH0660401B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | シリコン薄膜製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19460087A JPH0660401B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | シリコン薄膜製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6439378A JPS6439378A (en) | 1989-02-09 |
JPH0660401B2 true JPH0660401B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16327243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19460087A Expired - Lifetime JPH0660401B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | シリコン薄膜製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0660401B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000357659A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5250149A (en) * | 1990-03-06 | 1993-10-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of growing thin film |
US7357274B2 (en) | 2001-06-18 | 2008-04-15 | Hewett Christopher B | Tissue dispenser |
JP2005294690A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP19460087A patent/JPH0660401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000357659A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6439378A (en) | 1989-02-09 |
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