JPS61251114A - 単結晶シリコン膜の製造方法 - Google Patents

単結晶シリコン膜の製造方法

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JPS61251114A
JPS61251114A JP60093460A JP9346085A JPS61251114A JP S61251114 A JPS61251114 A JP S61251114A JP 60093460 A JP60093460 A JP 60093460A JP 9346085 A JP9346085 A JP 9346085A JP S61251114 A JPS61251114 A JP S61251114A
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JP
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layer
melted
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Kenichi Kurihara
健一 栗原
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh 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】 皮１宛１ 本発明は、単結晶シリコン膜の製造方法に係り。
特に三次元構造の半導体素子の製造に好適な単結晶シリ
コン膜の製造方法に関するものである。
良未改１ シリコン単結晶基板を結晶成長の種とし、絶縁層上に堆
積した非晶質又は多結晶シリコンを単結晶化する方法に
は、特開昭５６−７３６７９号に記載されたブリッジン
グ・エピタキシャル法がある。
この技術においては、第２図に示した構造の試料（１：
単結晶Ｓｉ基板、２：絶縁膜、３：堆積された非晶質又
は多結晶Ｓｉ）にレーザー光又は電子ビーム４を照射し
、５方向に走査することにより堆積層の一部を溶融層６
とし、その冷却過程において液相エピタキシャル成長を
横方向に生ぜしぬ絶縁層２上に単結晶を形成するもので
ある。
この方法では、種結晶としての半導体基板の開口部より
結晶成長が生ずるために、結晶方位を制御することは容
易にできるが、開口部を中心に菊花状に単結晶がバラバ
ラに成長し完全な単結晶が得られないし、開口部周辺の
絶縁膜上へ結晶が成長して行く時に結晶欠陥や乱れが生
じ易いなどの欠点が指摘されており、大面積化には困難
であった。
１煎 本発明の目的は、単結晶絶縁層上に形成された単結晶シ
リコン層の品位を向上すると共に、大面積化に適した単
結晶シリコン膜の製造方法を提供することにある。
駄 多結晶を一旦溶融した後に凝固させることにより大結晶
粒を形成させる方法であって、単結晶基板上に絶縁層を
選択的に形成し、その上に非晶質もしくは多結晶シリコ
ン層を形成し、該非晶質もしくは多結晶シリコン層を単
結晶化させる方法において、絶縁層上に形成した結晶も
しくは多結晶シリコン層を溶融し、溶融状態に保持した
状態で該溶融したシリコン層の一端から連続して冷却し
て凝固させてなることを特徴とする単結晶シリコンの製
造方法にある。
以下、実施例について具体的に説明する。
レーザービームを照射して、非晶質もしくは多結晶シリ
コン層を溶融し、溶融状態に保持し、該溶融したシリコ
ン層の一端から連続して冷却して凝固させるプロセスで
あって、該プロセスを実行するに当って、レーザービー
ム装置は、多結晶シリコン層中の活性化領域を形成する
部分にわたって多結晶シリコンを溶融することができる
径と巾を持って形成され、レーザービームが照射されて
いる領域におけろ多結晶シリコン層は、均一に溶融され
た状態に保持されている。一方、冷却装置は、シリコン
基板の裏面の一端から冷水を吹き付け、その後連続的に
冷却装置を横方向に移動することによって、溶融してい
る多結晶シリコンを連続的に凝固させる構成を有してい
る。
これら装置を用いて、絶縁層上に単結晶シリコン層を作
る方法を記載する。
第１図（ａ）において、単結晶シリコン基板１の表面部
分に選択的に酸化膜２を形成する。選択的に形成された
酸化膜間に２０Ｘ２０μｍの開口部１２を設はシリコン
基板面を露出せしめる。しかる後、プラズマＣＶＤで全
面に多結晶シリコン層３を０．５μｍの厚さに形成した
。この後、（ｂ）に示すように、レーザービーム装置！
１０からレーザービー１１を多結晶シリコン層中の活性
領域を形成する領域前面に照射して多結晶シリコンを溶
融し、均一な溶融層６を形成した。この状態で次に（Ｃ
）に示すようにシリコン基板の裏面において、多結晶シ
リコンが溶融している領域の一端に冷却装置１１から冷
水を吹き付け、連続して矢印の方向１３に冷却装置を移
動して、溶融している多結晶シリコン層の一端から連続
して凝固を開始させた。この際冷却装置の移動にともな
って、レーザービームの照射を止める。このプロセスに
よって、レーザーが照射された領域は、多結晶シリコン
の結晶粒が大結晶化した再結晶化領域７が得られた。　
上記実施例においては、一旦あるところに結晶核が形成
されると、その核が大きく一方向に成長して完全な単結
晶となり得ろことが推察される。
上記実施例では、多結晶シリコン層を溶融する方法とし
てレーザービームを照射したが、溶融する方法は、この
方法に限らず、炉をもって加熱してもよい。また、冷却
する方法としては、ウェハを固定し、冷却装置を移動さ
せたが、冷却装置を固定してウェハを移動してもよい。
、勢呈 二のように本発明によれば、単結晶絶縁上に形成された
単結晶シリコン層の品位を向上できると共に面方位の揃
った大面積の単結晶シリコン層を実現できろ。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｃ）は１本発明に係る単結晶シリコン
の製造方法を示ず工程図、第２図は従来のブリッジング
・エピタキシャル法による単結晶シリコン製造方法を示
す模式図である。 １・・・単結晶シリコン層、２・・・絶縁層、３・・・
多結晶シリコン層、７・・・形成された単結晶層、１０
・・・レーザービーム装置、１１・・・冷却装置１２・
・・開口部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　単結晶基板上に絶縁層を選択的に形成し、その上に非
    晶質もしくは多結晶シリコン層を形成し、該非晶質もし
    くは多結晶シリコン層を単結晶化させる方法において、
    絶縁層上に形成した非晶質もしくは多結晶シリコン層を
    溶融し、溶融状態に保持した状態で該溶融したシリコン
    層の一端から連続して冷却して凝固させてなることを特
    徴とする単結晶シリコンの製造方法。
JP60093460A 1985-04-30 1985-04-30 単結晶シリコン膜の製造方法 Pending JPS61251114A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109943A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Shibuya Kogyo Co Ltd レーザアニール方法およびその装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5958821A (ja) * 1982-09-29 1984-04-04 Agency Of Ind Science & Technol 半導体単結晶膜の製造方法
JPS59119717A (ja) * 1982-12-25 1984-07-11 Agency Of Ind Science & Technol 単結晶半導体薄膜の製造方法
JPS59147425A (ja) * 1983-02-10 1984-08-23 Seiko Instr & Electronics Ltd 半導体結晶膜の形成方法

Patent Citations (3)

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