JPS6119116A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6119116A JPS6119116A JP13992684A JP13992684A JPS6119116A JP S6119116 A JPS6119116 A JP S6119116A JP 13992684 A JP13992684 A JP 13992684A JP 13992684 A JP13992684 A JP 13992684A JP S6119116 A JPS6119116 A JP S6119116A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- single crystal
- bpsg
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
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】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に単結晶半導
体基板の表面をおおう誘電体膜上に単結晶半導体膜を形
成する方法に関する。
体基板の表面をおおう誘電体膜上に単結晶半導体膜を形
成する方法に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、Ｓｉ基板表面をおおうＳ ｚ ０２膜上に多結晶
あるいは非晶質Ｓｉ膜を被着し、これをレーザービーム
等のエネルギービームで照射加熱することにより該Ｓｉ
膜を単結晶Ｓｉ膜に変換する技術はよく知られている。
あるいは非晶質Ｓｉ膜を被着し、これをレーザービーム
等のエネルギービームで照射加熱することにより該Ｓｉ
膜を単結晶Ｓｉ膜に変換する技術はよく知られている。
しかしながら、これには結晶粒界の大きなものは得られ
に＜＜、結晶方位も確定しないという欠点がある。
に＜＜、結晶方位も確定しないという欠点がある。
どの欠点を補うものとしてＳｉ単結晶基板表面に露呈部
を設け、露呈部の基板単結晶を成長種として露呈部（シ
ード部）から誘電体膜上にわたシ単結晶化させる２チラ
ルエピタキシと呼ばれる成長技術が提案されている。し
かしこれにも次の様な問題がある。すなわちシード部と
Ｓ ｚ ０２膜部では熱伝導率や熱膨張率が異なるため
ＳＬ再結晶層にストレスがかがシやすいことである。特
にシード端部で高密度欠陥を発生しやすく結晶面方位も
ふぞろいになシがちである。
を設け、露呈部の基板単結晶を成長種として露呈部（シ
ード部）から誘電体膜上にわたシ単結晶化させる２チラ
ルエピタキシと呼ばれる成長技術が提案されている。し
かしこれにも次の様な問題がある。すなわちシード部と
Ｓ ｚ ０２膜部では熱伝導率や熱膨張率が異なるため
ＳＬ再結晶層にストレスがかがシやすいことである。特
にシード端部で高密度欠陥を発生しやすく結晶面方位も
ふぞろいになシがちである。
発明の目的
本発明は上記欠点を鑑み、誘電体膜上の多結晶Ｓｉ膜を
大面積にわたって良質な単結晶半導体膜に変換する半導
体装置の製造方法を提供するものである。
大面積にわたって良質な単結晶半導体膜に変換する半導
体装置の製造方法を提供するものである。
発明の構成
本発明による方法は単結晶半導体基板の表面上に基板表
面の一部を露呈させるようにＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏ
ｓｐｈｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ ）膜を形成
したのち前記ＢＰＳＧ膜上に前記基板表面の露呈部と接
触するように多結晶又は非晶質半導体膜を被着し、エネ
ルギービーム照射により前記半導体膜を基板露呈部から
ＥＰＳＣｉ膜上にわたシ単結晶半導体膜に変換すること
を特徴とする。
面の一部を露呈させるようにＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏ
ｓｐｈｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ ）膜を形成
したのち前記ＢＰＳＧ膜上に前記基板表面の露呈部と接
触するように多結晶又は非晶質半導体膜を被着し、エネ
ルギービーム照射により前記半導体膜を基板露呈部から
ＥＰＳＣｉ膜上にわたシ単結晶半導体膜に変換すること
を特徴とする。
実施例の説明
以下本発明の実施例を図面を参照して詳述する。
第１図は本発明の一実施例を示すものである。単結晶Ｓ
ｔ基板１ｏの表面に基板表面の一部を露呈するように選
択的にＢＰＳＧ膜１１全１１Ｄ法などで形成する。ＢＰ
ＳＧ膜１１全１１方法はｐｓＧ膜（ｐｈｏｓｐｈｏｓｉ
ｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ ）のそれと同じである。た
だドーパントとしてホスフィンとジポランを同時に使用
する。ＢＰＳＧ膜のボロンおよびリン濃度はそれぞれ３
〜７重量％が適当である。
ｔ基板１ｏの表面に基板表面の一部を露呈するように選
択的にＢＰＳＧ膜１１全１１Ｄ法などで形成する。ＢＰ
ＳＧ膜１１全１１方法はｐｓＧ膜（ｐｈｏｓｐｈｏｓｉ
ｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ ）のそれと同じである。た
だドーパントとしてホスフィンとジポランを同時に使用
する。ＢＰＳＧ膜のボロンおよびリン濃度はそれぞれ３
〜７重量％が適当である。
つぎにＢＰＳＧ膜１１上に基板表面の露呈部と接触する
ように多結晶もしくは非晶質Ｓｉ膜１２をＣＶＤ法、蒸
着法などにより被着する。しかる後エネルギービーム例
えばレーザ光１３でＳｉ膜１２を照射加熱しながら矢印
方向に走査して熱処理を行なう。このときレーザ光１３
はＳｉ基板１０とＳｉ膜１２の接触部を起点として走査
を行なうもので、該接触部ではＳｔ膜１２の一部分１２
Ａが基板表面に整合して同一結晶面を呈するように単結
晶化される。そしてこの単結晶化部分１２Ａは矢印方向
への走査の進行につれて走査方向に拡延するのでＳｉ膜
１２は全体として基板と同じ面方位で単結晶化される。
ように多結晶もしくは非晶質Ｓｉ膜１２をＣＶＤ法、蒸
着法などにより被着する。しかる後エネルギービーム例
えばレーザ光１３でＳｉ膜１２を照射加熱しながら矢印
方向に走査して熱処理を行なう。このときレーザ光１３
はＳｉ基板１０とＳｉ膜１２の接触部を起点として走査
を行なうもので、該接触部ではＳｔ膜１２の一部分１２
Ａが基板表面に整合して同一結晶面を呈するように単結
晶化される。そしてこの単結晶化部分１２Ａは矢印方向
への走査の進行につれて走査方向に拡延するのでＳｉ膜
１２は全体として基板と同じ面方位で単結晶化される。
ここで本発明の特徴であるＢＰＳＧ膜の効果を以下に述
べる。レーザ照射により多結晶５１Ｍ１２は局部的にし
かも極短時間の溶融・再固化が行われる。このときＳｉ
膜１２内には急激な温度勾配が発生し、熱膨張と熱収縮
が繰シ返えされる。こ膜１１は７００〜９００°Ｃ程度
のアニール処理により粘性が小さくなる。レーザ光射中
Ｓｉ膜下のＢＰＳＧ膜１１全１１余熱をうけ表面部分は
アニール処理を受けたと同様の状態になっている。
べる。レーザ照射により多結晶５１Ｍ１２は局部的にし
かも極短時間の溶融・再固化が行われる。このときＳｉ
膜１２内には急激な温度勾配が発生し、熱膨張と熱収縮
が繰シ返えされる。こ膜１１は７００〜９００°Ｃ程度
のアニール処理により粘性が小さくなる。レーザ光射中
Ｓｉ膜下のＢＰＳＧ膜１１全１１余熱をうけ表面部分は
アニール処理を受けたと同様の状態になっている。
ＢＰＳＧ膜１１全１１が下ると、それに密着したＳｉ薄
膜の急激な体積変化や流動にも追随でき７リクシヨンを
おこすことなくそのストレスを吸収する効果が期待され
る。この様な効果は一般によく知られているＰＳＧ膜（
リン濃度５〜１５重量％）においても実現可能である。
膜の急激な体積変化や流動にも追随でき７リクシヨンを
おこすことなくそのストレスを吸収する効果が期待され
る。この様な効果は一般によく知られているＰＳＧ膜（
リン濃度５〜１５重量％）においても実現可能である。
しかし々から本発明の特徴であるＢＰＳＧ膜を用いれば
さらに以下の長所が付加される。
さらに以下の長所が付加される。
すなわち（１）ＣＶＤ膜の軟化温度が下げられる。
第２図はＢＰＳＧ膜１１全１１る溶融温度のボロンおよ
びリン濃度依存性を示した（ Ｗ、Ｋｅｒｕ ｅｔ。
びリン濃度依存性を示した（ Ｗ、Ｋｅｒｕ ｅｔ。
ａｌ ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ ４３ 、 ｐ４２３．１
９８２ ）ものである。
９８２ ）ものである。
ＰＳＧ膜１１では軟化させるには９００ ′Ｃ以上の温
度が必要であるが、ＢＰＳＧ膜１１全１１成選択によっ
てＰＳＧ膜よシ１００〜３００°Ｃ近く軟化温度を下げ
ることが可能である。（２）再結晶層へのオートドーピ
ング現象がない。ＰＳＧ膜では高濃度のリン原子の拡散
は不可避であシ、再結晶層中のドルバント制御に問題が
発生する。一方ＢＰＳＧ膜ではボロンおよびリン濃度は
共に低く、しかも相補的に存在するためその影響は完全
に無視できる。（３）膜厚選択の余裕が広がる。ＢＰＳ
Ｇ膜の内部ストレス値は９Ｘ１０ ｄｙｎｅ／ｃｉ程度
と非常に小さいため、厚い膜厚（〉５μｍ）の成長が可
能で、再結晶層からの応力に対してもその抵抗力は増大
する。
度が必要であるが、ＢＰＳＧ膜１１全１１成選択によっ
てＰＳＧ膜よシ１００〜３００°Ｃ近く軟化温度を下げ
ることが可能である。（２）再結晶層へのオートドーピ
ング現象がない。ＰＳＧ膜では高濃度のリン原子の拡散
は不可避であシ、再結晶層中のドルバント制御に問題が
発生する。一方ＢＰＳＧ膜ではボロンおよびリン濃度は
共に低く、しかも相補的に存在するためその影響は完全
に無視できる。（３）膜厚選択の余裕が広がる。ＢＰＳ
Ｇ膜の内部ストレス値は９Ｘ１０ ｄｙｎｅ／ｃｉ程度
と非常に小さいため、厚い膜厚（〉５μｍ）の成長が可
能で、再結晶層からの応力に対してもその抵抗力は増大
する。
この様な特長をもつＢＰＳＧ膜を使用することによりラ
チラルエピタキシ技術でとくに問題となるシード端部で
のストレスが緩和され結晶欠陥および結晶粒界が殆んど
含まれない良品質の単結晶薄膜が形成される。なおりＰ
ＳＧ膜の膜厚については何ら制約はなく、また極端な場
合として誘電体膜がＢＰＳＧｇを含む多層膜であっても
その効果は全く変わらない。
チラルエピタキシ技術でとくに問題となるシード端部で
のストレスが緩和され結晶欠陥および結晶粒界が殆んど
含まれない良品質の単結晶薄膜が形成される。なおりＰ
ＳＧ膜の膜厚については何ら制約はなく、また極端な場
合として誘電体膜がＢＰＳＧｇを含む多層膜であっても
その効果は全く変わらない。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば誘電体膜上の半導体膜
を基板表面と結晶方位を同じくして且つ方位ばらつきな
しに単結晶化することができ、しかもシード端部におい
ても結晶欠陥を発生させない単結晶半導体膜を形成する
ことができる。さらにシード端部の影響がないため、シ
ード部を自由に配置することができ、各種の半導体デバ
イスを構成する上で非常に有益である。
を基板表面と結晶方位を同じくして且つ方位ばらつきな
しに単結晶化することができ、しかもシード端部におい
ても結晶欠陥を発生させない単結晶半導体膜を形成する
ことができる。さらにシード端部の影響がないため、シ
ード部を自由に配置することができ、各種の半導体デバ
イスを構成する上で非常に有益である。
第１図は本発明の一実施例を示す基板断面図、第２図は
ＢＰＳＧ膜における溶融温度のボロンおよびリン濃度依
存性図である。 １０・・・・・単結晶Ｓｉ基板、１１・・・・・ＢＰＳ
Ｇ膜、１２・・・・多結晶または非晶質Ｓｉ膜、１２Ａ
・・・・・単結晶シード部分、１３・・・・レーザビー
ム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １θ 第２図 ４ ｇ ／２ ｔｌ ２６７４
ＢＰＳＧ膜における溶融温度のボロンおよびリン濃度依
存性図である。 １０・・・・・単結晶Ｓｉ基板、１１・・・・・ＢＰＳ
Ｇ膜、１２・・・・多結晶または非晶質Ｓｉ膜、１２Ａ
・・・・・単結晶シード部分、１３・・・・レーザビー
ム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １θ 第２図 ４ ｇ ／２ ｔｌ ２６７４
Claims (1)
- 単結晶半導体基板の表面上に基板表面の一部を露呈させ
るようにＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃ
ａｔｅＧｌａｓｓ）膜を形成する工程と、前記ＢＰＳＧ
膜上に前記基板表面の露呈部と接触するように多結晶又
は非晶質半導体膜を被着する工程と、しかるのちエネル
ギービーム照射により前記半導体膜を基板露呈部から前
記ＢＰＳＧ膜上にわたり単結晶半導体膜に変換する工程
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13992684A JPS6119116A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13992684A JPS6119116A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119116A true JPS6119116A (ja) | 1986-01-28 |
Family
ID=15256876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13992684A Pending JPS6119116A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119116A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6466929A (en) * | 1987-08-11 | 1989-03-13 | Philips Nv | Method of forming defect-free single crystal thin layer of semiconductor material |
| JPH0237713A (ja) * | 1988-06-17 | 1990-02-07 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 絶縁体上に半導体材料の薄い無欠陥単結晶細条を形成する方法 |
| JPH02228023A (ja) * | 1988-12-30 | 1990-09-11 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 優れた被覆層を用いるｓｏｉ半導体装置の製造方法 |
| JPH0482213A (ja) * | 1989-12-05 | 1992-03-16 | Philips Gloeilampenfab:Nv | シリコンの欠陥のない単結晶薄層の形成方法 |
| JP2005079122A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Rikogaku Shinkokai | 結晶性薄膜の作製方法 |
| JP2007247379A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | 傾斜地対応フェンス |
| JP2008014102A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | 支持材を備えた傾斜地対応フェンスおよびこの支持材による胴縁と縦格子との取り付け構造 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP13992684A patent/JPS6119116A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6466929A (en) * | 1987-08-11 | 1989-03-13 | Philips Nv | Method of forming defect-free single crystal thin layer of semiconductor material |
| JPH0237713A (ja) * | 1988-06-17 | 1990-02-07 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 絶縁体上に半導体材料の薄い無欠陥単結晶細条を形成する方法 |
| JPH02228023A (ja) * | 1988-12-30 | 1990-09-11 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 優れた被覆層を用いるｓｏｉ半導体装置の製造方法 |
| JPH0482213A (ja) * | 1989-12-05 | 1992-03-16 | Philips Gloeilampenfab:Nv | シリコンの欠陥のない単結晶薄層の形成方法 |
| JP2005079122A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Rikogaku Shinkokai | 結晶性薄膜の作製方法 |
| JP2007247379A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | 傾斜地対応フェンス |
| JP2008014102A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | 支持材を備えた傾斜地対応フェンスおよびこの支持材による胴縁と縦格子との取り付け構造 |
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