JPS58151390A - 非結晶質基板上に単結晶膜を形成する方法 - Google Patents
非結晶質基板上に単結晶膜を形成する方法Info
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- JPS58151390A JPS58151390A JP58022995A JP2299583A JPS58151390A JP S58151390 A JPS58151390 A JP S58151390A JP 58022995 A JP58022995 A JP 58022995A JP 2299583 A JP2299583 A JP 2299583A JP S58151390 A JPS58151390 A JP S58151390A
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- 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
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/14—Crucibles or vessels
-
- 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
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
-
- 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
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔発明の技術分針〕
本発明は非結晶質基板上に単結晶膜を形成する方法に関
するものであり、更に詳細には好ましい結晶学的方位性
を持ったシリコン単結晶膜を形成する方法に関するもの
である。
するものであり、更に詳細には好ましい結晶学的方位性
を持ったシリコン単結晶膜を形成する方法に関するもの
である。
デバイス用として耐える品質を備えた結晶シリコン膜を
製造する技術は多くの研究所で研究されている。その結
果には有望なものが多いが、種々の結晶軸は普通単結晶
の基板を用いて得られているものである。このことは問
題である。その理由は、金属−酸化物半導体(MOS
)’デバイスのしきい値電圧はシリコン膜の結晶学的方
位性即ち結晶軸方向により愛動するからである。
製造する技術は多くの研究所で研究されている。その結
果には有望なものが多いが、種々の結晶軸は普通単結晶
の基板を用いて得られているものである。このことは問
題である。その理由は、金属−酸化物半導体(MOS
)’デバイスのしきい値電圧はシリコン膜の結晶学的方
位性即ち結晶軸方向により愛動するからである。
Applied Physics Letters、V
ol、34.No、12゜June 15,1979.
pages 831−833 に掲載されたJ 、T、
Gibbonsとに、F、Leeの論文[CW La5
erRecrystallization of
(100) 8i onAmorphousSub
strates JKよれば多結晶シリコン膜をエツチ
ングして、例えば2マイクロメートル×20マイクロメ
ートルの小さな長方形の島(island)Vt形成す
ると、レーザ再結晶に当って、結晶軸−を導入すること
ができる。しかし、シリコンはレーザ再結晶過程で融解
されるため、所望の軸θ明を促進縁部と角部の形状を維
持することは困難である。
ol、34.No、12゜June 15,1979.
pages 831−833 に掲載されたJ 、T、
Gibbonsとに、F、Leeの論文[CW La5
erRecrystallization of
(100) 8i onAmorphousSub
strates JKよれば多結晶シリコン膜をエツチ
ングして、例えば2マイクロメートル×20マイクロメ
ートルの小さな長方形の島(island)Vt形成す
ると、レーザ再結晶に当って、結晶軸−を導入すること
ができる。しかし、シリコンはレーザ再結晶過程で融解
されるため、所望の軸θ明を促進縁部と角部の形状を維
持することは困難である。
Journal of Vacuum 8cie
nce and TechnologyVol、1
6.No、6.December 197Lpage
i 1640−1643に掲*aれているM、W、G
ejs等の一文[Grapho −epitaxy o
f 5ilicon on FusedSilica
[Jaing 8urface m1cropa
herns andLamer Crystall
izatjon Jが示しているように、基板に幅数ミ
クロン、深さ10分の数ミクロンの壽パターンがあると
、レーザrCよる再結晶シリコン膜に結晶軸f111!
1が助長される。しかし、その後の試験の結果、十分O
η軸の膜を得るには極めて鋭い角と直線度の高い縁が必
要であることも示唆ζねている、 Massachusetts In5titute o
f T’echnology。
nce and TechnologyVol、1
6.No、6.December 197Lpage
i 1640−1643に掲*aれているM、W、G
ejs等の一文[Grapho −epitaxy o
f 5ilicon on FusedSilica
[Jaing 8urface m1cropa
herns andLamer Crystall
izatjon Jが示しているように、基板に幅数ミ
クロン、深さ10分の数ミクロンの壽パターンがあると
、レーザrCよる再結晶シリコン膜に結晶軸f111!
1が助長される。しかし、その後の試験の結果、十分O
η軸の膜を得るには極めて鋭い角と直線度の高い縁が必
要であることも示唆ζねている、 Massachusetts In5titute o
f T’echnology。
Memo 81−64 + September 19
81 K掲載されているG、T、Goeloe等の報告
r Vertical SingleGate CMO
8Inventers in La5er Proce
ssedMultilayer 8ubstrates
J又、E、W、Maby等の論文r MO8FET’s
on 5ilicon Preparedby M
oving Melt Zone Racrystal
lizationof Encapsulated P
o1ycrystalline 5iliconoh
an In5ulated 5ubstrates J
は、二酸化ケイ素又は窒化ケイ素の被覆層によって封入
された多結晶シリコン膜の再結晶方法を開示している。
81 K掲載されているG、T、Goeloe等の報告
r Vertical SingleGate CMO
8Inventers in La5er Proce
ssedMultilayer 8ubstrates
J又、E、W、Maby等の論文r MO8FET’s
on 5ilicon Preparedby M
oving Melt Zone Racrystal
lizationof Encapsulated P
o1ycrystalline 5iliconoh
an In5ulated 5ubstrates J
は、二酸化ケイ素又は窒化ケイ素の被覆層によって封入
された多結晶シリコン膜の再結晶方法を開示している。
Risemanの米国特許第4.234.362号およ
びHO等の米国特許第4.209.350号には、基板
表面に被着形成した多結晶シリコン側部に絶縁層を形成
する技術を開示している。同様な方法はI、BoMTe
chnical Disclosure Bullet
in、vol、21゜No、9.February 1
97L に掲載のJ 、L 、D=nies等の論文
「Process for Realization
ofsubmicron Geometries Jに
またI 、B、MTechnical Disclos
ure Bulletin、 Voj、22゜No、1
0.March 198(Lに掲載OP、J、Tsan
g tD論文[Method of Forming
5ide Contact JK1更に1.B、M T
echnical DisclosureBullet
in、 Vol、23+No、6.November
1980に、掲載のR,J、 Millerの論文置市
gh DensIty。
びHO等の米国特許第4.209.350号には、基板
表面に被着形成した多結晶シリコン側部に絶縁層を形成
する技術を開示している。同様な方法はI、BoMTe
chnical Disclosure Bullet
in、vol、21゜No、9.February 1
97L に掲載のJ 、L 、D=nies等の論文
「Process for Realization
ofsubmicron Geometries Jに
またI 、B、MTechnical Disclos
ure Bulletin、 Voj、22゜No、1
0.March 198(Lに掲載OP、J、Tsan
g tD論文[Method of Forming
5ide Contact JK1更に1.B、M T
echnical DisclosureBullet
in、 Vol、23+No、6.November
1980に、掲載のR,J、 Millerの論文置市
gh DensIty。
Planar Metal Lands Jにも開示さ
れている。
れている。
本明細書では結晶軸−を導入するレーザにより結晶化が
可能な多結晶シリコンの小さな長方形高部の形成方法を
開示する。この方法は、 GibbonsとLee、又
はGe i s e らの発明をHorngら、R4
seman又1dHoらの発明と組み合わせて、結晶軸
a(す方向への生長を助長するレーザ再結晶化に当って
変形を生じない小さな長方形島部分を形成させ、これK
よって従来技術の限界に妨げられることなく(財)方向
の結晶性を高めるようKしている。
可能な多結晶シリコンの小さな長方形高部の形成方法を
開示する。この方法は、 GibbonsとLee、又
はGe i s e らの発明をHorngら、R4
seman又1dHoらの発明と組み合わせて、結晶軸
a(す方向への生長を助長するレーザ再結晶化に当って
変形を生じない小さな長方形島部分を形成させ、これK
よって従来技術の限界に妨げられることなく(財)方向
の結晶性を高めるようKしている。
本発明は、非結晶質基板上に所定の結晶学的方位性をも
った複数の結晶島部分を形成する方法に関するものであ
る。この方法は非結晶質基板の表面に多結晶又は非結晶
質のシリコン膜を被着させることからなる。このシリコ
ン膜は高異方性反応性イオンエツチング技術によって複
数の島部分、例えば大きさは幅4〜20マイクロメータ
(μm)、長さ20〜100マイクロメータ(μm)の
大きさで、その側壁部は基板の長面に垂直である島部分
に再分割される。次に1窒化ケイ素(84sN+’)の
薄層が化学的気相析出方法(CVD)又はスパッタ被着
法により基板全体に被着される。窒化ケイ素の薄層は島
部分の側壁部並びに上面及び基板の露出表面を被覆する
。ついで、窒化ケイ素はスパッタリング又は反応性イオ
ンエツチングにより多結籠又は非結晶質のシリコン島部
分の表面及び、島部分間にある基板表面から除去され、
窒化ケイ素層は島部分の側壁部上にのみ残る。次に、多
結晶性物質又は非結晶質の物質は走査ビームレーザによ
って熔解され、冷却時の結晶学的方位性が助長される。
った複数の結晶島部分を形成する方法に関するものであ
る。この方法は非結晶質基板の表面に多結晶又は非結晶
質のシリコン膜を被着させることからなる。このシリコ
ン膜は高異方性反応性イオンエツチング技術によって複
数の島部分、例えば大きさは幅4〜20マイクロメータ
(μm)、長さ20〜100マイクロメータ(μm)の
大きさで、その側壁部は基板の長面に垂直である島部分
に再分割される。次に1窒化ケイ素(84sN+’)の
薄層が化学的気相析出方法(CVD)又はスパッタ被着
法により基板全体に被着される。窒化ケイ素の薄層は島
部分の側壁部並びに上面及び基板の露出表面を被覆する
。ついで、窒化ケイ素はスパッタリング又は反応性イオ
ンエツチングにより多結籠又は非結晶質のシリコン島部
分の表面及び、島部分間にある基板表面から除去され、
窒化ケイ素層は島部分の側壁部上にのみ残る。次に、多
結晶性物質又は非結晶質の物質は走査ビームレーザによ
って熔解され、冷却時の結晶学的方位性が助長される。
本発明の方法の利点は、島部分の側壁部上にある窒化ケ
イ素がレーザ再結晶化の間に融解する多結晶性物質を閉
じ込めて、この物質が冷却により結晶化するとき所望の
結晶学的方位性を助長するのに必要な直線的な側部と鋭
い角部を維持する点にある。本発明の方法の前記利点及
びその他の利点は、本発明の詳細な説明及び添付の図面
から明らかとなろう。
イ素がレーザ再結晶化の間に融解する多結晶性物質を閉
じ込めて、この物質が冷却により結晶化するとき所望の
結晶学的方位性を助長するのに必要な直線的な側部と鋭
い角部を維持する点にある。本発明の方法の前記利点及
びその他の利点は、本発明の詳細な説明及び添付の図面
から明らかとなろう。
第1図を参照すると、厚さ0.4〜07(公称0.55
)マイクロメートルの多結晶シリコン膜が従来の被着法
により窒化ケイ素(8iaN+”)及び二酸化ケイlf
、(Si0g)のウェハのような非結晶質基板Qlの平
面03に被着される。次に、多結晶シリコン展ハ反応性
イオンによって異方性エツチングを受けて、第1図に示
すように、側壁部が基板の表面O′!JK垂直となった
シリコンの長方形島部分を複数個形成する。シリコンの
長方形島部分の大きさは、例えば幅4−20マイクロメ
ートル(μm1)、長さ20〜100マイクロメータ(
μm)である。これらの島部分FiMUf9デバイスを
形成きれる場所に位置させる。
)マイクロメートルの多結晶シリコン膜が従来の被着法
により窒化ケイ素(8iaN+”)及び二酸化ケイlf
、(Si0g)のウェハのような非結晶質基板Qlの平
面03に被着される。次に、多結晶シリコン展ハ反応性
イオンによって異方性エツチングを受けて、第1図に示
すように、側壁部が基板の表面O′!JK垂直となった
シリコンの長方形島部分を複数個形成する。シリコンの
長方形島部分の大きさは、例えば幅4−20マイクロメ
ートル(μm1)、長さ20〜100マイクロメータ(
μm)である。これらの島部分FiMUf9デバイスを
形成きれる場所に位置させる。
次に、基板OIの表[ff103と多結晶シリコン島部
分04とはスパッタリング法又は従来のCVD法忙より
窒化ケイ、R(8i@N*)Geの薄膜で被覆される。
分04とはスパッタリング法又は従来のCVD法忙より
窒化ケイ、R(8i@N*)Geの薄膜で被覆される。
窒化ケイ素膜a!の厚さはシリコン島部分a4の厚さの
約175、即ち約01μmであり、第2図に示すように
1シリコン島部分の側壁部QS及び表面a8並びに各シ
リコン島部分間の基板表面C121の露出部分を被覆し
ている。
約175、即ち約01μmであり、第2図に示すように
1シリコン島部分の側壁部QS及び表面a8並びに各シ
リコン島部分間の基板表面C121の露出部分を被覆し
ている。
次に1表面Q5 、 (Illにイオン又は原子をこれ
らの表面に垂直な方向で当てることにより窒化ケイ素の
薄膜θGがシリコン島部分04の上面時から除去される
。イオンは第3図に示すように膜の縁部即ち垂直面に入
射するので、多結晶島部分Iの11111壁部09上に
堆積された窒化ケイ素膜(至)部分は除去されないであ
ろう。事実、各シリコン島部分間の基板表面O3からの
スパッタ物質の一部が―壁部に再び被着されるので、多
結晶シリコン島部分0着の側壁部uj上の窒化ケイ素l
1lI[(至)はわずかに厚ζを増す。
らの表面に垂直な方向で当てることにより窒化ケイ素の
薄膜θGがシリコン島部分04の上面時から除去される
。イオンは第3図に示すように膜の縁部即ち垂直面に入
射するので、多結晶島部分Iの11111壁部09上に
堆積された窒化ケイ素膜(至)部分は除去されないであ
ろう。事実、各シリコン島部分間の基板表面O3からの
スパッタ物質の一部が―壁部に再び被着されるので、多
結晶シリコン島部分0着の側壁部uj上の窒化ケイ素l
1lI[(至)はわずかに厚ζを増す。
次に、多結晶又は非結晶質のシリコン島部分Iは走査レ
ーザビームによって融解されると、冷却時に結晶軸0(
ト)方向の構造が助長されることは以下の文献に開示さ
れている通りである。即ち(jit)boneとLee
の論文[CW La5er Recrystalliz
atj+)nof Rectangular Si o
n Amorphous 5ubStratesJ 、
Applied Physics Letters、
■ol、34.No。
ーザビームによって融解されると、冷却時に結晶軸0(
ト)方向の構造が助長されることは以下の文献に開示さ
れている通りである。即ち(jit)boneとLee
の論文[CW La5er Recrystalliz
atj+)nof Rectangular Si o
n Amorphous 5ubStratesJ 、
Applied Physics Letters、
■ol、34.No。
12、 June IL1979及びGe1se等の論
文「Graphoepitaxy of 5ili
con on Fused Silicauaj
ng 5urface M(cropatterna
and La5erkcrystallization
J 、 Journal of VacuumSc
ience and ’l”echnojogy、Vo
j、35.No、6December 1979である
。走査レーザビームによる融解の際には、基板を所定温
度まで加熱して、シリコン請の融解に必要なレーザエネ
ルギーを減少させてもよい。
文「Graphoepitaxy of 5ili
con on Fused Silicauaj
ng 5urface M(cropatterna
and La5erkcrystallization
J 、 Journal of VacuumSc
ience and ’l”echnojogy、Vo
j、35.No、6December 1979である
。走査レーザビームによる融解の際には、基板を所定温
度まで加熱して、シリコン請の融解に必要なレーザエネ
ルギーを減少させてもよい。
各シリコン島部分a4を囲む窒化ケイ素膜の融点はシリ
コンの融点より約500℃高い。したがって、レーザ加
IAAilAの間に、IEA化ケイ素壷部(イ)は固体
のままで存在し、かつレーザ再結晶化段階に於いても融
解シリコンを閉じ込めているので、シリコン島部分03
の直線的な側壁部および鋭い角部は維持されることにな
る。この直線的な縁部と鋭い角部とにより、レーザビー
ムの背後にある島の縁部のシリコンが冷却して同化する
時01X塾軸方向の結晶化が助長さする。
コンの融点より約500℃高い。したがって、レーザ加
IAAilAの間に、IEA化ケイ素壷部(イ)は固体
のままで存在し、かつレーザ再結晶化段階に於いても融
解シリコンを閉じ込めているので、シリコン島部分03
の直線的な側壁部および鋭い角部は維持されることにな
る。この直線的な縁部と鋭い角部とにより、レーザビー
ムの背後にある島の縁部のシリコンが冷却して同化する
時01X塾軸方向の結晶化が助長さする。
第4図に示した流れ図は本発明の過程を段階的に説明す
るものである。第4図を参照すると、この過程の初めは
プロツクシっで示されるように、基板の表面に複数個の
小ζな長方形島部分を形成する過程である。この複数個
の小さな長方形島部分は、まず二酸化ケイ素(石英)及
び窒化ケイ素(SisN4)のような非結晶質基板上に
シリコンのような多結晶性物質の薄層を被着させること
Kよって形成する。この多結晶物質の薄膜は次にイオン
エラ千ング又は”[技術の分野で公知の他の方法を用い
て垂直縁部をもった複数個の小さな長方形島部分に再分
される。ついで、小さな長方形島部分を含んだ基板は、
ブロック(24)で示すように、スパッタリング法又は
CVD法を用いて多結晶物・誓の融点より高い融点をも
った第2の物質で植種される。第2の物質は長方形島部
分の側槻部及び上面並び忙非結晶質基板の露出面を被覆
する。次に、ブロック(ハ)で示すように、この集合体
は反応性イオンでエツチングされ、第2の物質は多結晶
物質の上面から除去され、長方形島部分の側壁部上に被
着された第2の物質が完全な状態で残る。最後に、長方
形島部分はレーザ融解により再結晶化さねで、多結晶物
質における所望の結晶学的方位化が助長される。
るものである。第4図を参照すると、この過程の初めは
プロツクシっで示されるように、基板の表面に複数個の
小ζな長方形島部分を形成する過程である。この複数個
の小さな長方形島部分は、まず二酸化ケイ素(石英)及
び窒化ケイ素(SisN4)のような非結晶質基板上に
シリコンのような多結晶性物質の薄層を被着させること
Kよって形成する。この多結晶物質の薄膜は次にイオン
エラ千ング又は”[技術の分野で公知の他の方法を用い
て垂直縁部をもった複数個の小さな長方形島部分に再分
される。ついで、小さな長方形島部分を含んだ基板は、
ブロック(24)で示すように、スパッタリング法又は
CVD法を用いて多結晶物・誓の融点より高い融点をも
った第2の物質で植種される。第2の物質は長方形島部
分の側槻部及び上面並び忙非結晶質基板の露出面を被覆
する。次に、ブロック(ハ)で示すように、この集合体
は反応性イオンでエツチングされ、第2の物質は多結晶
物質の上面から除去され、長方形島部分の側壁部上に被
着された第2の物質が完全な状態で残る。最後に、長方
形島部分はレーザ融解により再結晶化さねで、多結晶物
質における所望の結晶学的方位化が助長される。
本発明の方法は非結晶質基板上の多結晶シリコン薄膜の
結晶軸−上での成長を助長することに限定されるもので
はない。むしろ、本発明の方法は、レーザ再結晶化によ
って好ましい結晶学的方位性が助長される任意の多結晶
物質に適用できるものである。さらに、当該技術の専門
家であれば、ここに開示され、又特許請求の範囲に記載
された本発明の思想内で第2の物質として窒化ケイ素の
代わりに他の物質も使用できることは容易に理解される
であろう。
結晶軸−上での成長を助長することに限定されるもので
はない。むしろ、本発明の方法は、レーザ再結晶化によ
って好ましい結晶学的方位性が助長される任意の多結晶
物質に適用できるものである。さらに、当該技術の専門
家であれば、ここに開示され、又特許請求の範囲に記載
された本発明の思想内で第2の物質として窒化ケイ素の
代わりに他の物質も使用できることは容易に理解される
であろう。
第1図はシリコン島部分が上に形成きれた非結晶質基板
を示す斜視断面図、第2図は窒化ケイ素被覆層を示す断
面図、第3図はスパッタリング又は反応性イオンエラ千
ンクにより窒化ケイ素がシリコン島部分の上面から除去
された後の断面図、杭4図りま本発明の方法の流れ図で
ある。 α1・・・・基板、02・[相]・・基板の平面、[1
41・・・・長方形シリコン島部分、09・・・・シリ
コン島部分の側壁部、ae・・・・窒化ケイ素薄膜、0
8・・拳・シリコン島部分の上面、■・・・・窒化ケイ
素膜。 特許出願人 ザ・べ/デイツクス・コーポレーション
代理人 山川政樹(ほか1名) FIG、 I FIG 2 FIG 3 FIG 4
を示す斜視断面図、第2図は窒化ケイ素被覆層を示す断
面図、第3図はスパッタリング又は反応性イオンエラ千
ンクにより窒化ケイ素がシリコン島部分の上面から除去
された後の断面図、杭4図りま本発明の方法の流れ図で
ある。 α1・・・・基板、02・[相]・・基板の平面、[1
41・・・・長方形シリコン島部分、09・・・・シリ
コン島部分の側壁部、ae・・・・窒化ケイ素薄膜、0
8・・拳・シリコン島部分の上面、■・・・・窒化ケイ
素膜。 特許出願人 ザ・べ/デイツクス・コーポレーション
代理人 山川政樹(ほか1名) FIG、 I FIG 2 FIG 3 FIG 4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)非結晶質基板上の表面に被着させ走多結晶薄膜の
好ましい結晶軸方向への生長を助長する方法であって、
この方法は非結晶質基板Qlの一表面に結晶性物質の小
さな長方形島部分a◆を複数個形成する工程と、前記小
さな長方形島部分α壷と非結晶質基板上の残りの露出表
面a3との上に融点が前記多結晶物質より高い第2の物
質(IIを被着させる工程と、反応性イオンエツチング
により前記長方形島部分(141の上面舖から前記第2
の物質oeを除去する工程と、多結晶物質の前記長方形
島部分α−をレーザ再結晶化させて前記結晶性物質が好
ましい結晶軸方向に生長するのを助長する工程とからな
ることを特徴とする方法。 (2)小さな長方、形島部分G4を複数個形成する前記
工程は非結晶質基板OIの一表面に結晶性物質の薄膜を
被着させる工程と、前記薄膜に異方性反応性イオンエツ
チングを行なって、基板Qlの前記表面に平行な上面四
をもった前記複数個の長方形島部分(+41と基板e1
1の前記表面に垂直な側壁部09とを形成する工程とか
らなる特許請求の範囲第1項記載の方法。 (3)結晶性物質の薄膜を被着させる前記工程が、非結
晶質基板(IGの前記表面に多結晶シリコン薄膜を化学
的に気相析出せる工程からなることを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の方法、(4)前記シリコン薄膜を
0.4〜07マイクロメードルの範囲の厚さに被着させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方法、 (51結晶性物質の薄膜を被着させる前記工程が、基板
Q(lの前記表面α2に厚さ04〜0.7マイクロメー
ドルの多結晶物質薄膜を化学的に気相析出ζせる工程か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の・
方法。 (61反応性イオンエツチングを行なって前記複数個の
長方形島部分(+41を形成する前記工程により幅4〜
20マイクロメートルで、長さ20〜100マイクロメ
ートルである小さな長方形島部分α4を形成することを
特徴とする特許請求の範囲第2項又は第5項記載の方法
。 (7)小さな長方形島部分a4を複数個形成する前記工
程により幅4〜20マイクロメートルで、長さ20〜1
00マイクロメートルである小さな長方形島部分α(を
複数個形成することを特徴とする特1PFitll求の
範囲第1項記載の方法。 +81jl方性反応性イオンエツチングを行なう前記工
程により幅4〜20マイクロメートルで、長さ20〜1
00マイクロメートルである多結晶シリコンの小さな長
方形島部分a4を形成することを特徴とする特許請求の
範囲第4項記載の方法。 (91第2の物質αeを被着ζせる前記工程が前記第2
の物質αeを化学的気相析出之せることからなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 Ql第2の物質Ql19を被着させる前記工程が、前記
長方形島部分Iの上面Hと側壁部H及び前記島部分の間
にある非結晶質基板上の露出表面α2を被覆するように
前記第2の物質aFjの薄膜を化学的に気相析出させる
段階からなることを特徴とする特許請求の範囲第2項又
は第5項記載の方法。 0υ第2の物質Qeを被着させる前記段階が、前記長方
形島部分α4の上面a8と側壁部α9及び前記島部分の
間にある非結晶質基板01の露出表面口2を被覆するよ
うに前記第2の物質αeの薄膜を化学的に気相析出させ
る工程からなることを特徴とする特許請求の範囲114
項記載の方法。 a3被着を行なう前記段階が窒化ケイ素の薄膜を化学的
に気相析出させる工程からなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第9項記載の方法。 Q3被着を行なう前記工程が、前記結晶性物質の厚さの
約115の厚さである窒化ケイ素薄膜を化学的に気相析
出させる工程からなることを特徴とする特許請求の範囲
第11項記載の方法。 04反応性イオンエツチングにより前記菖2の物質αe
を除去する前記工程が、非結晶質基板a1の前記表面−
に垂直に入射するイオンをスパッタリングして前記島部
分の上面08から前記第2の物質1161を除去する工
程からなることを特徴とする特許−求の範囲第1項記載
の方法。 Q9反応性イオンエツチングを行なう前記工8Iが、非
結晶質基板上の前記表面asに垂直に入射するイオンに
よりスパッタリングし、前記島部分(141の上面(I
Iから前記航2の物質aeを除去する工程からなること
を特徴とする特許請求の範囲第11項記載の方法。 Qlレーザ再結晶化を行なう鮨起工程がレーザ走査によ
り結晶シリコンの島部分α滲を融解して、冷却時に結晶
軸(資)方向の生長を助長することを特徴上する%#’
F請求の範囲第13鷹又は第15項記載の方法、 aηレーザ再結晶化を行なう前記工程が非結晶質基板a
1を所定温WIK加熱する工程と、多結晶シリコン薄膜
の島部分Q41を走査レーザ光によりその融点まで加熱
して、冷却時に結晶軸0011方向の生長を助長する工
程とからなることを特徴とする特許請求の範囲第13J
IJ又は$15項記載の方法。
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---|---|---|---|
US34939582A | 1982-02-16 | 1982-02-16 | |
US349395 | 1982-02-16 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS58151390A true JPS58151390A (ja) | 1983-09-08 |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPS58151390A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6090898A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶シリコン膜形成法 |
JPS60260492A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-23 | Sony Corp | 半導体薄膜の結晶化方法 |
JPS61248515A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Agency Of Ind Science & Technol | Si膜のビ−ムアニ−ル方法 |
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JP4141138B2 (ja) | 2001-12-21 | 2008-08-27 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
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JPS55115341A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-05 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor device |
-
1983
- 1983-02-16 EP EP83400332A patent/EP0088004A3/en not_active Withdrawn
- 1983-02-16 JP JP58022995A patent/JPS58151390A/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
---|---|
EP0088004A2 (en) | 1983-09-07 |
EP0088004A3 (en) | 1985-05-08 |
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