JPS5835917A - 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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JPS5835917A
JPS5835917A JP56135722A JP13572281A JPS5835917A JP S5835917 A JPS5835917 A JP S5835917A JP 56135722 A JP56135722 A JP 56135722A JP 13572281 A JP13572281 A JP 13572281A JP S5835917 A JPS5835917 A JP S5835917A
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JP
Japan
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substrate
layer
irradiated
polycrystalline
semiconductor
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Pending
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JP56135722A
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Shigenobu Akiyama
秋山　重信
Koichi Kugimiya
公一 釘宮
Haruhide Fuse
玄秀 布施
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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】 本発明は半導体装置の製造方法に関し、半導体基板上に
絶縁分離して形成された多結晶あるいは非晶質の半導体
層を高エネルギービームの照射によって、該半導体層を
単結晶化せしむる方法において、該半導体基板の裏面に
キセノンランプ等の光の照射によって基板加熱を実施す
ることにより、基板面上の温度の均一化、外部から基板
への不純物の侵入の防止を図り基板上に優れた特性の半
導　、体重結晶層を形成せしむるものである。　　　゛
従来より、基板上に絶縁分離された単結晶層を形成する
方法として実施されている方法は例えば第１．第２図に
示す方法である。すなわちシリコン半導体基板１の表面
に絶縁膜として二酸化シリコン膜２を形成したのち例え
ば気相成長によって基板１と絶縁分離された多結晶シリ
コン層３を形成する。第１図に示す絶縁分離された多結
晶シリコン層を有するシリコン基体１０を第２図に示す
ようにヒーターブロック２１上に設置し、レーザ光２２
等の高エネルギービームの照射によって単２ｏＯ℃以下
の低温状態に保ち、基板１の表面部の多結晶層３に１０
　　Ｗ　／ｃｄ１以上のパワー密度のレーザ光２２を照
射して多結晶層３を単結晶化させる処理を施すと、表面
の局部的な急激な加熱による応力のために単結晶化され
た多結晶層１３にクラックが入り、時として基体１ｏが
破損する。
従って、レーザ照射による多結晶層１３の熱応力による
歪を緩和させるために、通常３５０℃程度以下に加熱し
たヒータブロック２１上にシリコン基体ψ容のせ基板加
熱しながら、レーザ光２２を照射している。しかしこの
場合、ヒータブロック２１から基体１ｏへの不純物の汚
染ならびに基板面上の温度の不均一等の問題が存在し、
特に基板温度を４００〜１０００℃にあげて特性の優れ
た単結晶層を得ることは困難であった。
第２図で示す方法の一例を述べる。熱伝導性がよ（、温
度均一性を得やすい銅板をヒータブロック２１として用
い、３５０℃に加熱した状態にせしめ、Ａｓを５　ｘ　
１０１５／　ｃｄを注入し、表面を非晶質化した多結晶
層３を有するシリコン基体１０をの斗、Ａｒ連連続発振
レーザ先光２２表面全面に照射した。出力２０Ｗ、レー
ザ照射スポット径を約１００　Ａ　ｍ　＋速度３０／ｓ
ｅｃ、横送り巾８０“μｍとした。この結果、基体１ｏ
が約２０μｍそっており、かつ裏面に銅が拡散し、汚染
されていることが判明した。又、銅＝Ｓｔ間の密着性が
悪く、温度均一性に欠け、表面の一部でシート抵抗が著
しく；（１５％）異なっている部分が観察された。
本発明はこのような検討に鑑み、半導体基板表面に絶縁
分離して形成せしめた多結晶あるいは非晶質の半導体層
をレーザ光等の高エネルギービームによって単結晶化す
る際の該半導体基板の加熱方法として、基板裏面にキセ
ノンランプ光等の照射を用いることにより、前述した従
来法の問題点を解決する新規な方法を提供するものであ
る。以下に本発明の一実施例を第３図に従って説明する
。
第１図に示したようにシリコン基板１の表面に絶縁分離
して形成した多結晶シリコン層３を有する基体１０を例
えば、第３図に示すように内部が真空又はＡｒ等不活性
ガス雰囲気に保たれた石英でつくられた容器３１の内部
に設置する。石英容器３１を透過して基体１ｏの半導体
基板１の裏面を、例えばｓ　ＫＷキセノンランプにより
パワー密度が１０〜１０　　Ｗ／ｃｄで１０−３秒以上
の時間光３３を照射する。この時半導体基体１ｏの全体
は３００〜１ｏＯｏ℃に加熱される。この状態で半導体
基体１ｏの表面の多結晶層３を、たとえばＡｒの連続発
振レーザ光を走査しながら、パワー密度１０’Ｗ／２４
以上者舊　ｅ〜１◇−３秒の時間照射する。
６拓スイツチレーザを基体全表面にわたってパワー密度
１ｏ６Ｗ／ｃｄ以上で１０−８〜１０−６秒間照射する
。かくして基板１の表面の多結晶層３は単結晶化された
層１３となり、基体１０は破損されずしかも外部からの
汚染も受けない。
第３図に示す方法の具体例を述べる。前述したＡｓ　を
注入した多結晶層３を有する基体１ｏを石英ガラス容器
３１に設置し、裏面から１ＫＷのキセノンランプ光を基
体１ｏの全面に照射した基体１０の温度は約６００℃に
達した。前述した同じ条件でレーザアニールを施したと
ころ、基体１゜に観察された今反りは５μｍ以下と少な
く、銅ヒ−タブロックを用いないため、銅の拡散は全く
なかった。そして、層１３のシート抵抗の均一性は高く
、±１チ以内であった。なお、キセノンランプ光に限ら
ず赤外線等の光線を用いて加熱を行うことも可能である
。
以上のように本発明の如く、キセノンランプ等の光の照
射による基板加熱方法を用いるこ誤によって、レーザ等
の高エネルギービーム照射によって基板表面に絶縁分離
された、汚染がなく均一な膜質の優れた特性の単結晶層
の形成を実現できる。
したがって本発明は高密度ＬＳＩ特に縦方向に多層化さ
れた特性の優れた素子を低温工程によって形成すること
を可能ならしめるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は表面に多結晶層が形成された半導体基体の断面
図、第２図は従来の単結晶化工程の断面図、第３図は本
発明の一実施例にかかる方法の説明図である。 １ｏ・・・・・・絶縁分離された多結晶シリコン層を有
するシリコン基体、１・・・・・・シリコン基板、２・
・・・・・二酸化シリコン膜、３・・・・・・多結晶シ
リコン膜、１３・・・・・・単結晶化された層、３１・
・・・・・石英容器、３２・・・・・・高エネルギーレ
ーザ光、３３・・・・・・キセノンランプ光。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板の裏面に光を照射しながら前記半導体基板を
    加熱し、前記半導体基板の表面に前記基板と絶縁分離さ
    れて形成された多結晶あるいは非晶質半導体層に高エネ
    ルギービームを照射して、前記多結晶あるいは非晶質半
    導体層を単結晶化することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP56135722A 1981-08-28 1981-08-28 半導体装置の製造方法 Pending JPS5835917A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02294027A (ja) * 1989-05-09 1990-12-05 Sony Corp アニール方法およびアニール装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02294027A (ja) * 1989-05-09 1990-12-05 Sony Corp アニール方法およびアニール装置

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