JPS5856407A - シリコン単結晶膜の成長方法 - Google Patents

シリコン単結晶膜の成長方法

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JPS5856407A
JPS5856407A JP56155151A JP15515181A JPS5856407A JP S5856407 A JPS5856407 A JP S5856407A JP 56155151 A JP56155151 A JP 56155151A JP 15515181 A JP15515181 A JP 15515181A JP S5856407 A JPS5856407 A JP S5856407A
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JP
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silicon
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silicon film
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Keiji Kobayashi
啓二 小林
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Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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Ｆ！ＡＦｉ、シリコン単結晶膜の成長方法に係わシ
、特に非晶質絶縁膜上へめ゛結晶成長方法の改良に関す
る。
近時、レーザアニーリング技術を利用して溶融シリコン
やシリコン酸化膜等の非晶質膜上にシリコン単結晶膜を
成長させる方法が注目されている。例えば、グラフオエ
ピタキシーでは溶融石英基板の表面に溝を形成したもの
を下地とし、この上にアモルファスシリコンを堆積して
おいて、レーザでアニーリングすることによってシリコ
ンの単結晶領域を得ることができる。
そして、このグラフオエピタキシーを発展させて最近で
は、基板上の酸化膜表面に周期的な溝を形成し、この上
にアモルファスシリコンやポリシリコン等のシリコン系
膜を堆積したのち、レーザでアニール処理して上記酸化
膜上にシリコン単結晶膜を成長させる方法が開発される
に至っている。このように非晶質絶縁膜とシリコン単結
晶膜とが自由に積み重ねられるようになると、ＬＳＩの
構造に３次元的な自由度を与えることに一＆す、その効
果は極めて大きい。
しかし表から、この種の方法にあっては次のようΔ問題
があった。すなわち、前記酸化膜はリングラフィによる
加工精度が悪いため、酸化膜上に溝の形成を精度良く行
うことができない。
このため、酸化膜上に設けたシリコン系膜のアニールが
不均一となシ、単結晶化のばらつきが生じる。また、酸
化膜は耐熱性が悪いため、アニール時に変形してしまい
、これがシリコンの単結晶化に悪影響を及ぼす等の問題
があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、非晶質絶縁膜上に形成したシリコン系
膜の単結晶化を容易かつ良好に行い得るシリコン単結晶
膜の成長方法を提供することにある。
まず、本発明の詳細な説明する。本発明者等は、前述し
た酸化膜の代りにリングラフィによる高精度加工が容易
な窒化膜を用いることを考えた。しかし、窒化膜を用い
る場合、その下地となる基板表面が完全圧平滑化されて
いないと、良好な膜形成が不可能であシ、前記シリコン
の単結晶化に悪影響を及ぼす、そこで本発明者等は鋭意
研究を重ねた結果、基板表面を表面エツチング等の手法
によう平滑化したのち該表面に窒化膜を形成すると良好
外膜が形成されることを見出した。
本発明はこのような点に着目し、基板表面を平滑化した
のち該表面に窒化膜を堆積し、この窒化膜に周期的な溝
を形成し、次いで窒化膜上にシリコン系膜を設け、しか
るのちシリコン系膜にレーザビーム等を照射してアニー
ル処理を行うようＫした方法である。
したがって本発明によれば、非晶質絶縁膜上にシリコン
単結晶膜を成長させることができるのは勿論のこと、次
のような効果を奏する。すなわち、リングラフィによる
加工ｎ度が高い窒化膜を用いているので周期的な溝を精
度良く形成することができ、これによシアニールが不均
一に表ることを防止できる。さらに、窒化膜は酸化膜に
比してその耐熱性が十分高いためアニール時に変形する
ことがなく、これによりてシリコンの単結晶化に悪影響
を及ぼすこともない。
この九め、シリコン単結晶膜の成長を効果的に行い得る
。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する・ 第１図乃至第１図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
シリコン単結晶膜成長工程を示す断面模式図である。ま
ず、第１図に示すガラス基板１０表面を硝酸と弗酸との
混合液で表面エツチングし基板１０表面を平滑化処理し
た。次い期的表溝３を形成し九、ここで窒化ＸＺはその
加工精度が高いため、溝３は精度良く形成できた。次い
で、第４図に示す如く窒化膜２上にポリシリコン膜４を
堆積し、このポリシリコンにイオン５の注入およびレー
ザビーム６を照射してアニール処理を行ったところ、上
記ポリシリコン膜４が単結晶化された。かくして、得ら
れたシリコン単結晶膜は欠陥等もなく極めて良好なもの
であった。
なお、上記工程により形成されたシリコン単結晶膜を用
い、Ｐ−チャネルポリシリコンＦＥＴを製作しホール移
動度μ、を測定し九ところμヨ＝７０　Ｃｅ５ｌ　／Ｖ
−ｓｅ＠）であ−）友。さらに、基板の比抵抗は９０〔
Ω国〕でそのばらつきは±３〔チ〕以内に納まっておシ
、素子特性上良好なものであった。また、前記レーザア
ニールの前にポリシリコン膜４を６００　（’Ｃ）３０
分再加熱し、その後レーザアニールを行つｆｃＦＥＴの
ホール移動度はｆｉ、＝７５　〔ｃｍ”　／ｖ　ｅ　Ｉ
＠ｅ　）で、比抵抗８５〔Ω譚〕、ばらつき±３〔チ〕
以内であった。一方、レーザビームの代９に電子ビーム
を用いた場合ｆｉＨ＝７６　（５１”　／Ｖ−ｓｅｅ　
）、比抵抗９６〔Ωα〕、ばらつき±２〔チ〕以内であ
った。
このように本実施例方法によれば、ガラス基板１表面を
硝酸と弗酸との混合液によシ表面エツチングして平滑化
したのち該表面に窒化膜２を堆積するようにしているの
で、窒化膜２ｄピンホール等の欠陥が生じることなく良
好に形成される。そして、この窒化膜２に周期的な溝を
形成するようにしているので、溝の加工精度を極めて高
くすることができる。したがって、窒化膜２上に堆積し
たポリシリ；ン膜４をレーデビーム６でアニール処理す
ることによシ、シリコンの単結晶化を容易かつ効果的に
行い得る。
つまシ、非晶質絶縁膜としての窒化膜４上にシリコン単
結晶膜を容易に形成することができ、各種の半導体素、
５子の製造に極めて有効となる。
なお、本発明は上述し九実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記ガラス基板を平滑化する手段は、硝酸
と弗酸との混合液によるエツチングに限らず、塩酸と弗
酸との混合液によ前記シリコン系膜はポリシリーンに限
らずアモルファスシリコンでもよい、さらに、シリコン
系膜をアニール処理する手段として、レーデビー−の他
に電子ビームを用いることも可能である。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図はそれぞれ本発明の一実施例に係わる
シリコン単結晶の成長工程を示す断面模式図である。 １・・・基板、２・・・窒化膜、３・・・溝、４・・・
／ＩＪシリコン、５・・・イオンビーム、６・・・レー
ザビーム。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板表面を平滑化したのち該表面に窒化膜を堆積
    し、この窒化膜に周期的な溝を形成し、次いで上記窒化
    膜上にシリコン系膜を設け、しかるのち上記シリコン系
    膜にアニール処理を施すことを特許とするシリコン単結
    晶膜の成長方法〇 −１
  2. （２）前記基板としてガラス基板を用い、前記平滑化手
    段として上記ガラス基板表面を弗酸と硝酸或いは塩酸と
    の混合液でエツチングするようにしたことを特徴とする
    特許請求の範囲ｊｇ１項記載のシリコン単結晶膜の成長
    方法。
  3. （３）　　前記シリコン系膜にアルコール処理を施す手
    段は、上記シリコン系膜にレーザビームを照射すること
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシ
    リコン単結晶膜の成長方法。
JP56155151A 1981-09-30 1981-09-30 シリコン単結晶膜の成長方法 Pending JPS5856407A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017912A (ja) * 1983-07-11 1985-01-29 Agency Of Ind Science & Technol 半導体結晶層の製造方法
JPS63226913A (ja) * 1987-03-16 1988-09-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 半導体素子用ガラス基板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6017912A (ja) * 1983-07-11 1985-01-29 Agency Of Ind Science & Technol 半導体結晶層の製造方法
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