JPS6055613A - 半導体装置用基板 - Google Patents

半導体装置用基板

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JPS6055613A
JPS6055613A JP58163296A JP16329683A JPS6055613A JP S6055613 A JPS6055613 A JP S6055613A JP 58163296 A JP58163296 A JP 58163296A JP 16329683 A JP16329683 A JP 16329683A JP S6055613 A JPS6055613 A JP S6055613A
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JP
Japan
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silicon
substrate
groove
insulator
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JP58163296A
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Koji Egami
江上　浩二
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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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】 本発明は絶縁体上にビームアニールされたシリコン膜を
有する半導体装置用基板に関するものである。
絶縁体基板上に形成された半導体膜は高速、かつ、低消
費電力デバイス素子形成に用いられ、また、積層構造を
達成することにより、高集積度三次元回路素子形成に用
いられ、注目されている。
上記のような絶縁体基板上のシリコン膜は素子形成に耐
えうろことが必要である。例えば、デバイス作成に適合
しやすい構造であること、また、デバイス特性（高移動
度、低リーク電流等）が良いことが上げられる。近年で
は、該絶縁体基板上のシリコン膜をビームアニールによ
シ再結晶化を行い、結晶粒径の増大を狙う努力が注がれ
ている。
から、必ずしも種子結晶を用いるＳＯＩ構造だけ”’、
’−：＋ ｊｉ好ましいものではなく、逆にデバイス作成の点から
は種子結晶を用いない方がプロセスの畑られ、１シさを
避けることが可能である。本発明は種子結晶を用いない
構造に類し、基板上に種子結晶領域を必要としないので
、集積化、三次元化に有用である。
先ず、図面を用い、幾つかの従来例′ｆｒ：説明する。
第１図は絶縁体基板表面」二に溝を形成し、ビームアニ
ールされた再結晶化シリコン膜が島状に埋め込まれたＳ
ＯＩ基板の断面の模式図である。１は石英ガラス（Ｓｔ
Ｏ，）基板で、２は石英ガラス基板１上に加工した溝で
ある。３はビームアニール（レーザビーム、電子ビーム
）された島状シリコン膜である。第１図に示した従来例
では、丙結晶化時の結晶粒成長の衝突を避けることが出
来、デバイス作成との適合性がよいが、港に埋め込まれ
たシリコン膜３にはクラ、りや結晶粒界が見られ、未だ
、単結晶化が不完全である。
第２図は第１図に示１７た構造で、溝に埋め込ま、シリ
コン膜である。６はニ酸化ケイ累（ＳｔＯ，）膜、７は
溝、８はビームアニールされた島状シリコン膜である。
第２図に示したＳＯＩ基板では、シリコ（３） 晶化がすみやかに起こり、ＳＯＩ形成における第１の目
標である再結晶化シリコン膜の大結晶粒化は達成された
。しかしながら、デバイス作成の点から見ると、島状シ
リコン膜８を保持している二酸化ケイ素膜６にクラ、り
の発生が見られ、しかもこのクラックが溝中の島状シリ
コン膜に伝播しているものも見られ、このような絶縁体
膜中のクラック発生も防止する必要がある。
本発明は、種子結晶を用いない絶縁体基板上にビームア
ニールされた島状シリコン膜が形成され、かつ、絶縁体
膜を島状に分離した特徴を有するＳＯＩ構造で、上記絶
縁体膜中及び島状シリコン膜中に見られるクラックの発
生を防止することを目的としたもので、島状シリコン膜
の大結晶粒化やデバイス作成の適合性に優れているもの
である。
１０は石英ガラス基板９上に形成された化学気相酸７゛
、Ｘ ｉ長法で堆積させた多結晶シリコンの連続膜である。
、、４厚は０・４″・である・１１は′す°′膜１°上
に化、ｊ学気相成長法で、堆積した二酸化ケイ素膜であ
る。
膜厚は１μｍである。該二酸化ケイ素膜１１は幅７０〜
２００μｍ帯状の島に分離され、その膜表面に複数の溝
１２を有し、ビームアニールされた島状再結晶化シリコ
ン膜１３が、該＃１２に埋め込まれている。島状二酸化
ケイ素膜１１の分離幅ｄ、は２μｍとした。溝１２は通
常のりソグラフィ技術、ドライエツチング技術を用いて
加工１−た、幅２０　ｔ’　ｍ　ｓ深さ０．６μｍ、長
さ５龍の平行溝である。再結晶化シリコン膜１３は低圧
化学気相成長法で二酸化ケイ素膜１１上に堆積させた多
結晶シリコン膜をケミカルーメカニカルボリシングで溝
分離領域上の不必要なポリシリコン膜を取りのぞき、溝
１２に埋め込んだ後、アルゴン（Ａｒ）レーザでアニー
ルして得たものである。平行溝１２の分離幅ｄ、は１５
μｍとした。アルゴンレーザアニールの条件は基板温度
３００〜４５０℃、走査速度１０〜１００ｍｍ／Ｓ、ビ
ーム−１コン膜１３中のクラックの発生が見られなかっ
た。
、島状再結晶化シリコン膜１３の結晶性を５ｅｃｃｏエ
ッ′、゛チ；ング、電子回折、電子チャネリング法で評
価した′ところ、結晶粒界が見られず、平行溝１２の長
手方向に対し゛Ｃミリメートルオーダの単一結晶粒が得
られており、本発明の膜表面に複数の溝を有する島状に
分離した絶縁体膜を用いても、膜表面の溝に埋め込まれ
た再結晶化シリコン膜の結晶成長は従来例と変わりなく
、進行し、かつ、絶縁体膜中にクラックの発生がないこ
とが明らかとなった。本実施例では、絶縁体基板９とし
て、石英ガラス基板を用いて説明したが、他の絶縁体基
板である、セラミック基板や、シリコン単結晶基板表面
を酸化させて、二酸化ケイ素膜を形成させた基板を用い
ても同１条な結果が得られた。
また、レーザビームだけでなく、軍子ビーム等を用いて
も同様な結果が得られた。本実施例では、帯状に分離し
た島状絶縁体１１＠を用いた場合について示したが、帯
状に限らず、矩形状の島状絶縁体膜を用いても良く、そ
の場合でも本発明は有効で縁体膜、及び、島状再結晶化
シリコン膜にクラックの発生がなく、１−；品位のデバ
イス形成プロセスに適合する半導体装１ｄ用基板を提供
する仁とができる。
【図面の簡単な説明】 第１図、第２図は本発明の詳細な説明するために、比較
として示した従来例の基板構造の模式的断面図。第３図
は本発明の基板構造の模式的断面図。 １．４．９・・・・・・曲・曲石英ガラス基板。 ２．７．１２・・・・・・・・・・・・平行溝。 ３．８．１３・・曲・・・・・・島状シリコン膜。 ５．１０・・・・・・・・・・曲・・シリコン連続膜。 ６・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・凹・・二
酸化ケイ素膜。 １１・・・・・・中・・・川・曲島状二酸化ケイ素膜。 工業技術院長 ６３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも表面に絶縁体層をψＩ＆えた基板上に連□、
    。 １体膜がその中に複数の前記Ｗηを有する島状の絶縁４
    膜となっていることを特徴とする半導体装置用基板。
JP58163296A 1983-09-07 1983-09-07 半導体装置用基板 Pending JPS6055613A (ja)

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JP58163296A JPS6055613A (ja) 1983-09-07 1983-09-07 半導体装置用基板

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5626064A (en) * 1979-08-06 1981-03-13 Toray Industries Production of hard twisted creped knitted fabric
JPS6155230A (ja) * 1985-08-02 1986-03-19 東レ株式会社 強ネン糸の製造方法

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5886716A (ja) * 1981-11-18 1983-05-24 Nec Corp 単結晶半導体膜形成法

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