JPS5826094A - 非単結晶半導体層の単結晶化方法 - Google Patents
非単結晶半導体層の単結晶化方法Info
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- JPS5826094A JPS5826094A JP12451681A JP12451681A JPS5826094A JP S5826094 A JPS5826094 A JP S5826094A JP 12451681 A JP12451681 A JP 12451681A JP 12451681 A JP12451681 A JP 12451681A JP S5826094 A JPS5826094 A JP S5826094A
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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
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/14—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基板上に形成された非単結晶半導体層を
光線照射により単結晶化する方法の改良に関する。
光線照射により単結晶化する方法の改良に関する。
半導体基板例えばシリコン（Ｓｌ）基板表面を被覆する
二酸化ｆ／シリコンＳ：１０９）膜のような絶縁膜上に
、多結晶シリコン層または非晶質Ｖリコン層を形成し、
これにＶ−ザビーム或いは高圧キセノンフンデのような
光線を照射するととＫより、上記非単結晶シリコン層を
単結晶化し得る。
二酸化ｆ／シリコンＳ：１０９）膜のような絶縁膜上に
、多結晶シリコン層または非晶質Ｖリコン層を形成し、
これにＶ−ザビーム或いは高圧キセノンフンデのような
光線を照射するととＫより、上記非単結晶シリコン層を
単結晶化し得る。
しかし第１図に示すように、シリコン（Ｓｌ）基板ｌ上
を被覆するＳｉｎ、膜２に開口８が設けられている場合
には、非単結晶シリコン層４を光線照射により単結晶化
することは必らずしも郷易ではかい。即ち５ｉＯＱ膜２
はＳ１基板１より熱伝導率が小さいため、例えばレーザ
ビーム５で非単結晶シリコン層４を全域にわたって走査
すると、ビーム強度が一定ならば放熱の悪い５１０１１
膜２上の非単結晶シリコンは過剰に加熱され、第２図に
見られる如（Ｓｉ○２膜２上から剥離してしまう場合が
ある。
を被覆するＳｉｎ、膜２に開口８が設けられている場合
には、非単結晶シリコン層４を光線照射により単結晶化
することは必らずしも郷易ではかい。即ち５ｉＯＱ膜２
はＳ１基板１より熱伝導率が小さいため、例えばレーザ
ビーム５で非単結晶シリコン層４を全域にわたって走査
すると、ビーム強度が一定ならば放熱の悪い５１０１１
膜２上の非単結晶シリコンは過剰に加熱され、第２図に
見られる如（Ｓｉ○２膜２上から剥離してしまう場合が
ある。
本発明は表面を絶縁膜により選択的に被覆された半導体
基板上に形成された非単結晶半導体層を一様に単結晶化
する方法を提供することにある。
基板上に形成された非単結晶半導体層を一様に単結晶化
する方法を提供することにある。
本発明の特徴は、開口を有する絶縁膜が表面に形成され
てなる半導体基板上に、非単結晶半導体層を形成し、次
いで該非単結晶半導体層に光線を照射して単結晶化する
に際し、光線を照射するに先立ち前記非単結晶半導体層
表面に、反射率が前記絶縁膜上の部分よシ前記開口の部
分の方が小なる反射膜を形成することにある。
てなる半導体基板上に、非単結晶半導体層を形成し、次
いで該非単結晶半導体層に光線を照射して単結晶化する
に際し、光線を照射するに先立ち前記非単結晶半導体層
表面に、反射率が前記絶縁膜上の部分よシ前記開口の部
分の方が小なる反射膜を形成することにある。
以下本発明の一実施例を第８図及び第４図の要部断面図
により説明する。
により説明する。
第８図において１はシリコン基板、１２は選択酸化法に
より形成された二酸化シリコン（ＳｉｎｌＩ）膜である
つこの５１０２膜１２は通常は絶縁耐圧等の所望の電気
的特性を満足するようにその厚さを選択する。しかし本
実施例では上記Ｓｉ、ＯＢ膜１２の厚さを、この後の工
程に使用するアルゴン（Ａｒ）レーザ光（波長λ−０，
４８８（μｆｆ１））に対する反射率が極小になる厚さ
の９１９６（入〕にほぼ等しくした。
より形成された二酸化シリコン（ＳｉｎｌＩ）膜である
つこの５１０２膜１２は通常は絶縁耐圧等の所望の電気
的特性を満足するようにその厚さを選択する。しかし本
実施例では上記Ｓｉ、ＯＢ膜１２の厚さを、この後の工
程に使用するアルゴン（Ａｒ）レーザ光（波長λ−０，
４８８（μｆｆ１））に対する反射率が極小になる厚さ
の９１９６（入〕にほぼ等しくした。
このように選択的に形成された絶縁膜１２を表面に具備
するシリコン基板１上に、通常の化学気相成長（ＣＶＤ
）法等によシ多結晶（または非晶１７００（入〕の厚さ
の５１ＯＱ膜１５を形成し、更にこの５ｉｎｓ膜１６上
の上記５１０２膜１６に対応する位置に、ＣＶＤ法によ
シ窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１６を約１２２０Ｃ人
〕の厚さに選択的に形成する。
するシリコン基板１上に、通常の化学気相成長（ＣＶＤ
）法等によシ多結晶（または非晶１７００（入〕の厚さ
の５１ＯＱ膜１５を形成し、更にこの５ｉｎｓ膜１６上
の上記５１０２膜１６に対応する位置に、ＣＶＤ法によ
シ窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜１６を約１２２０Ｃ人
〕の厚さに選択的に形成する。
次いでこのＳｉ、ａＮ４膜１６をマスクとして上記多結
晶シリコン層１４表面を再び加熱酸化して、５１０８
膜１２の存在しない部分即ち開口１Ｂの位置に対応する
Ｓｉｎｇ膜１５′の厚さを凡そ２５０８ｒＡ）に増大せ
しめるうこの工程において、５１３Ｎ４膜１６σにより
被覆されているＳｉＯｌＳｌｏｌＩの厚さは変化しかい
ことは周知である。
晶シリコン層１４表面を再び加熱酸化して、５１０８
膜１２の存在しない部分即ち開口１Ｂの位置に対応する
Ｓｉｎｇ膜１５′の厚さを凡そ２５０８ｒＡ）に増大せ
しめるうこの工程において、５１３Ｎ４膜１６σにより
被覆されているＳｉＯｌＳｌｏｌＩの厚さは変化しかい
ことは周知である。
なお上記多結晶シリコン層１４の厚さは、上述した如く
各部の形成を終了したとき、Ｓ１ｏ、ｐνｌ上において
凡そ５０９６膜人〕になるよう、予め酸化される厚さを
見込んで形成しておく。
各部の形成を終了したとき、Ｓ１ｏ、ｐνｌ上において
凡そ５０９６膜人〕になるよう、予め酸化される厚さを
見込んで形成しておく。
以上のように各部を形成することにより、波長λ℃α４
８８〔μｍ〕のＡＴＶ−ザ光に対して次のような干渉条
件が成立する。即ちＳｉ３Ｎ、膜１６及び５１ｏｓ Ｍ
１５における反射率並びに５ｉｎｓ膜１６と多結晶シ
リコン層１４との界面における反射率がほぼ極大となシ
、５１０８膜１ｇにおける反射率がほぼ極小となり、ま
た５１０３膜１６′による反射率はほぼ極小となる。
８８〔μｍ〕のＡＴＶ−ザ光に対して次のような干渉条
件が成立する。即ちＳｉ３Ｎ、膜１６及び５１ｏｓ Ｍ
１５における反射率並びに５ｉｎｓ膜１６と多結晶シ
リコン層１４との界面における反射率がほぼ極大となシ
、５１０８膜１ｇにおける反射率がほぼ極小となり、ま
た５１０３膜１６′による反射率はほぼ極小となる。
このように本実施例では上記Ｓｉ３Ｎ４膜１６及びＳｉ
ｎ、 ！ｌ１１１５ 、１５’はＡｒレーザ光に対する
反射膜として用いられるものであって、反射膜を上述の
ように構成することによって、多結晶ンリコン層１４到
達するＡｒレーザ光は、熱放散が悪く温度が上りやすい
５１０２膜１２の部分では少なく、温度が上りにくい開
口１８の部分では多くなる。
ｎ、 ！ｌ１１１５ 、１５’はＡｒレーザ光に対する
反射膜として用いられるものであって、反射膜を上述の
ように構成することによって、多結晶ンリコン層１４到
達するＡｒレーザ光は、熱放散が悪く温度が上りやすい
５１０２膜１２の部分では少なく、温度が上りにくい開
口１８の部分では多くなる。
そして更にＳｉｎ、膜１２に到達したＡｒレーザ光はか
なシの部分が５ｉｎｌ！膜１２を透過し、多結晶ＶＩＪ
コン層１４に反射される量は少ない。
なシの部分が５ｉｎｌ！膜１２を透過し、多結晶ＶＩＪ
コン層１４に反射される量は少ない。
従って強度を一定に保ったＡｒレーザビームで上記反射
膜上を走査すれば、多結晶シリコン層１４膚はほぼ一様
に！＋温し、従来方法の場合のような剥離を生じること
表しに単結晶化される。
膜上を走査すれば、多結晶シリコン層１４膚はほぼ一様
に！＋温し、従来方法の場合のような剥離を生じること
表しに単結晶化される。
なお本実施例においては各層の膜厚を、Ａｒレーザ光に
対する反射率が極大または極小となるように選択したが
、必ずしもこれに限定されるものではない。要は非単結
晶半導体層の温度がほぼ一様になるよう、非単結晶半導
体層中に到達する照射光量が、温度が上りにくい部分に
は多く、温度が上りやすい部分には少なくなるように反
射膜のように上記Ｓｉ８Ｎ４膜１６及び５１０２膜１５
．１５をすべて除去し、単結晶層１４′を露呈せしめる
。
対する反射率が極大または極小となるように選択したが
、必ずしもこれに限定されるものではない。要は非単結
晶半導体層の温度がほぼ一様になるよう、非単結晶半導
体層中に到達する照射光量が、温度が上りにくい部分に
は多く、温度が上りやすい部分には少なくなるように反
射膜のように上記Ｓｉ８Ｎ４膜１６及び５１０２膜１５
．１５をすべて除去し、単結晶層１４′を露呈せしめる
。
上記一実施例においては、反射膜を２層構造で形成した
が、これは１層であっても或いは８Ｍ以上であってもよ
く、またその材質も適宜選択し得る。更に照射光源はＡ
ｒレーザに限定されるものではなく、他のレーザ或いは
赤外線ランプ等であってもよいつ 要は使用する光線の波長との関係を考慮して所望の光学
的干渉条件を満たすように反射膜の材質膜厚を選択すれ
ばよい。
が、これは１層であっても或いは８Ｍ以上であってもよ
く、またその材質も適宜選択し得る。更に照射光源はＡ
ｒレーザに限定されるものではなく、他のレーザ或いは
赤外線ランプ等であってもよいつ 要は使用する光線の波長との関係を考慮して所望の光学
的干渉条件を満たすように反射膜の材質膜厚を選択すれ
ばよい。
以上説明したごとく本発明によれば非単結晶層の下地層
が部分的に異なる場合においても光線照射によシ一様に
単結晶化することができる。
が部分的に異なる場合においても光線照射によシ一様に
単結晶化することができる。
第１図及び第２図は従来方法を説明するための要部断面
図、第８図及び第４図は本発明の一実施例を示す要部断
面図である。 図において、１は半導体基板、５はレーザビーム、１２
は絶縁模、１８は開口、１４は非単結晶層、１４′は単
結晶層、１５．１５’、１６は反射膜を示す。 ど−・１−・ 第１図 第２図 第３図 第４図 １４′
図、第８図及び第４図は本発明の一実施例を示す要部断
面図である。 図において、１は半導体基板、５はレーザビーム、１２
は絶縁模、１８は開口、１４は非単結晶層、１４′は単
結晶層、１５．１５’、１６は反射膜を示す。 ど−・１−・ 第１図 第２図 第３図 第４図 １４′
Claims (1)
- 開口を有する絶縁膜が表面に形成されてなる半導体基板
上に、非単結晶半導体層を形成し、次いで該非単結晶半
導体層に光線を照射して単結晶化するに際し、光線を照
射するに先立ち前記非単結晶半導体層表面に前記光線の
反射膜を形成し、前記開口部上の反射膜の反射率を、前
記絶縁膜上の反射膜の反射率より小としたことを特徴と
する非単結晶半導体層の単結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12451681A JPS6054277B2 (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 非単結晶半導体層の単結晶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12451681A JPS6054277B2 (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 非単結晶半導体層の単結晶化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826094A true JPS5826094A (ja) | 1983-02-16 |
| JPS6054277B2 JPS6054277B2 (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14887407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12451681A Expired JPS6054277B2 (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 非単結晶半導体層の単結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054277B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166074A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-26 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲ−ト型トランジスタ及びその製造方法 |
| US5057452A (en) * | 1990-02-12 | 1991-10-15 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| US8383441B2 (en) | 2010-01-22 | 2013-02-26 | Imec | Method for manufacturing a micromachined device and the micromachined device made thereof |
-
1981
- 1981-08-08 JP JP12451681A patent/JPS6054277B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166074A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-26 | Fujitsu Ltd | 絶縁ゲ−ト型トランジスタ及びその製造方法 |
| US5057452A (en) * | 1990-02-12 | 1991-10-15 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| US8383441B2 (en) | 2010-01-22 | 2013-02-26 | Imec | Method for manufacturing a micromachined device and the micromachined device made thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6054277B2 (ja) | 1985-11-29 |
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