JPS5856408A - 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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JPS5856408A
JPS5856408A JP56155152A JP15515281A JPS5856408A JP S5856408 A JPS5856408 A JP S5856408A JP 56155152 A JP56155152 A JP 56155152A JP 15515281 A JP15515281 A JP 15515281A JP S5856408 A JPS5856408 A JP S5856408A
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silicon
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polysilicon
ions
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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】 本発明は、クリコン単結晶膜の成長方法に係わ〕、特に
非晶質絶縁膜上への結晶成長方法の改良に関する。
近時、レーデアニーリング技術を利用して溶融シリコン
やシリコン酸化膜畔０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０例えば、グ２フオエ
ビタｄＰ￥−では溶融石英基板の表面に溝を形成した屯
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作ることができる。
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
膜上にシリコンの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、Ｌ８Ｉ
の構造に３次元的な自由度を与えることになシ、この効
果は極めて大きい。
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があった。すなわち、前記酸化膜上のシリコン系膜をア
ニール処理して単結晶化するに際し、シリコン系膜中に
は結晶となる核がないためアニール効果は必ずしも十分
ではなく、大きな結晶は得られない、また、酸化膜はり
ソゲ２フイ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、酸化繰
上に設けたシリコン系膜のアニールが不均質となシ単結
晶化のばらつきが生じる・さらに、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はす等の問題があった・本発明
は上記事情を考厘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。クリコン系膜の単結晶
化を容易にするにはＶす；ン系膜中に結晶の核となる亀
のを形成すればよい、そこで、本発明者等は鋭意研究を
重ねた結果、シリコン系膜をアニール処理する前にシリ
コン系膜にイオン注入を行えは、この注入イオンが核と
なシアニールによるシリコン系膜の単結晶化が容易にな
るヒとを見出した。さらに１酸化膜Ｏ代シに窒化膜を用
いれば、前記溝の加工精度および耐熱性が向上すること
を見出した。
本発明はこのような点に着目し、基板上に絶縁膜を堆積
したのち該絶縁膜に溝を形成し、上記絶縁膜上に非単結
晶シリコン系膜を堆積し、′次いでシリコン系膜にイオ
ン注入を行い、しかるのちシリコン系膜にレーデビーム
或いは電子ビームを照射してアニール処理を施すように
した方法である。
したがって本発明によれば、アニール時にシリコン系膜
中の注入イオンが結晶の核として作用するため、非晶質
絶縁膜上のクリコン系膜の単結晶化を容易に行うことが
できる。とのため、各種半導体素子の基板として用いる
のに極めて有効となる・ また、帥記絶縁膜を窒化膜で形成、或いは酸化膜および
その上に堆積した窒化膜で形成すれば、前記溝の加工精
度およびアニール時の耐熱性の向上をはかシ得る。これ
によって、アニールが不均質になるとと中絶縁膜の変形
等を未然に防止することができる。
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（１）〜（６）は本発明の一実施例に係わるクリ
コン単結晶膜の成長工程を示す断面模式図である。まず
、第１図（、）に示す如くガラス基板１上に酸化膜２を
堆積する。そして、酸化膜２上に第１図（ｂ）に示す如
く窒化膜Ｓを”堆積し、続いて窒化膜ｓ上に周期的な溝
を形成する。ことで。
上記溝は第２図に示す如くその臨界半径−ｒをｒ≦１０
Ｃμｍ〕以下とした。次いで、第１図（、）に示す如く
窒化ＷＡｓ上にポリシリコン膜（′非単結晶クリフン系
膜）４を堆積する。そして、とのポリシリコン膜４にイ
オン５の注入を行う、しかるのち、ぼりシリ；ン膜４に
レーデビーム６を照射・する。これにより、ポリシリコ
ン゛４はアニーリングされ単結晶化しシリコン単結晶膜
が成長形成され九〇 なお、上記工程によシ形成されたシリコン単結晶膜を基
板として用いＰ−チャネルＩリシリ゛コ２　ＦＩＴを製
作し、そのホール移動度μ日を測定したところμＨ−８
５（ｍ／Ｖ・−ｅｅ）であった。また、基板の比抵抗ρ
はρ＝９５〔Ω・傭〕、そのばらつきは±３〔チ〕以内
に納まっていた。さらに、粒径は３〔μｍ〕と大きかっ
た。一方、レーデビームの代りに電子ビーム　（Ｖ＝１
００　ｋＶ　、　Ｉ＝１０ｍＡ）を用いたところ、上記
作製されたＦＥＴのホール移動度μＨ＝　８０　（ｍ／
Ｖ　１１ｓｅ、ｅ　）　＊比抵抗ρ＝９０　（１ｈｙｒ
〕、はらつき±３〔チ〕以内、粒径２．５〔μｍ〕でめ
った、 このように本実施例方法によれば、ポリシリコン膜４に
イオン注入を行ったのち同機４にアニール処理を施すよ
うに１２でいるので、アニール時にポリシリコン膜４中
の注入イオンが結晶の核として作用し、ポリシリコン膜
４の単結晶化が極めて容易となる。ｔた、ポリシリコン
膜４の下地として窒化膜３を用いているので、溝の形成
を高精度化に行い得る。さらに、窒化膜３は酸化膜２に
比して耐熱性が十分高いため、アニール時に変形するこ
とはない。このため、単結晶化に際し、アニールの不均
質化中ばらつき等を未然に防止することができ、良好な
単結晶膜を成長させるととができる。
なお・本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い・例えば、前記シリコン系ｍｕポ１）　りＩ）　：ｒ
ンｉＫ［らｆ、アそルファスクリコン膜でもよい。また
、前記絶縁膜は必ずしも酸化膜と窒化膜との２層構造に
限るものではなく窒化膜単体でもよい。さらに、レーデ
ビームや電子ビームの強度およびイオンの注入量等は、
仕様に応じて適宜定めればよい、また、本発明方法によ
シ成長された単結晶膜はＦＩＴの基板としてのみならず
、各種半導体素子に用いることが可能である。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、徨々変形して実施す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（１）は本発明の一実施例に係わるシリ
コン単結晶膜の成長工程を示す断面模式図、第２図は第
１図（ｂ）の要部拡大図である。 １・・・ガラス基板、２・・・酸化膜、３−・窒化膜、
４・・・ポリシリコン膜、５・・・イオン、６・−・レ
ーデビーＡ−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板上に絶縁膜を堆積し該絶縁膜表面に溝を形成したの
    ち、上記絶縁膜上に非単結晶シリコン系膜を堆積し、次
    いで上記シリコン系膜にイオン注入を行い、しかるのち
    上記シリコン系膜にレーデビーム或いは電子ビームを照
    射してアニール処理を施すことを卿徴とするクリコン単
    結晶膜の成長方法。
JP56155152A 1981-09-30 1981-09-30 シリコン単結晶膜の成長方法 Pending JPS5856408A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0283915A (ja) * 1988-09-20 1990-03-26 Ricoh Co Ltd 半導体単結晶薄膜の製造方法
JPH057269U (ja) * 1991-06-04 1993-02-02 株式会社ルイ▲高▼商会 運動競技用器材の構成部材及び運動競技用ゴール及びサツカー用ゴール
KR100611219B1 (ko) 2003-03-05 2006-08-09 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터 및 그의 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5544789A (en) * 1978-09-27 1980-03-29 Nec Corp Formation of mono-crystal semiconductor layer

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