JPS6163013A - Ｓｏｉ用シ−ド構造の製造方法 - Google Patents

Ｓｏｉ用シ−ド構造の製造方法

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JPS6163013A
JPS6163013A JP59183723A JP18372384A JPS6163013A JP S6163013 A JPS6163013 A JP S6163013A JP 59183723 A JP59183723 A JP 59183723A JP 18372384 A JP18372384 A JP 18372384A JP S6163013 A JPS6163013 A JP S6163013A
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insulating film
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Takemitsu Kunio
國尾　武光
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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】 （産業上の利用分野） 製造方法に関する。
（従来技術とその問題点） 従来ＳＯＩ形成用のシードとして、特開昭５８−６１２
１号公報や特開昭５８−９３２１５号公報に示すような
構造のものが知られている。これらは単結晶８ｉ基板上
の絶縁膜パターンとシードの単結晶Ｓｉの表面をほぼ同
じ高さにすることによって、単結晶化すべきＳｉＪ［に
段差を生じさせず単結晶化を容易に行なおうというもの
である。
特開昭５８−６１２１号公報には、Ｓｉ基板の一部って
Ｓｉ膜を平坦にうめこみ、シードとする方法が記載され
ている。
また特開昭５８−９３２１５号公報には次のように一記
載されている。８ｉ基板の一部をエツチングし、その部
分を熱酸化して表面を平坦にする。そのおと多結晶Ｓｉ
膜を堆積し、Ｓｉイオン注入を施してこれを非晶質Ｓｉ
膜とする。その後６００℃程度で熱処理すると固相エピ
タキシャルによってＳ　ｉ０２膜上へ単結晶Ｓｉ部分が
延びる。この部分をシードとしてビームアニールする。
上記２つの公報ではいずれも表面が平坦になると記載さ
れているが、実際にこれらの方法で表面を平坦化するこ
とは困難である。
Ｓｉ基板を均一にエツチングすることは、実際には非常
に困難である。工、チング量にばらつきが生じるため熱
酸化後の表面も必ずしも全面が平坦にはならず、凹凸が
残ってしまう。ビームアニール条件はこのようなばらつ
きに非常に敏感であり、最適条件が非常に狭くなりてし
まうことになる。
は直角になるように形成される。つまり絶縁膜パターン
の各辺は＜１１０＞方向を向くわけである。
すると選択エピタキシャル成長において、絶縁膜と成長
させるＳｉ膜の界面に、成長速度の遅い傾斜面（ファセ
ットと呼ばれる）が現われ平坦性が失なわれてしまう。
つまり絶縁膜とシード部の界面という最も平坦性の要求
される部分に段差が生じてしまうわけであり、ビームア
ニールには非常に不都合である。
（発明の目的） 本発明は以上のような欠点を除去し、表面が極めて平坦
でかつ絶縁膜上へも十分に長くしかも結晶性の良い単結
晶部分が延びているシード構造を形成する方法を提供す
ることを目的とする。
（発明の構成） 本発明によれば、Ｓｉ単結晶基板上に形成されるＳＯＩ
　（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）用シ
ード構造製造方法において、まず前記基板上に所望の位
置に開口部を設は友絶縁膜を形成し、次にＳｉへのＳｉ
エピタキシャル成長速度が絶縁膜へ絶縁膜上にＳｉをエ
ピタキシャルおよび多結晶あるいは非晶質Ｓｉで被われ
た表面を平坦化することを特徴とするＳＯＩ用シード構
造の製造方法が得られる。
（実施例） 以下に本発明について、実施例を示す図面を参照して説
明する。
ます、第１図＜ａ）に示すように、単結晶Ｓｉ基板１に
肋間絶縁膜として厚さ１μｍのＳ　ｔ　０２膜２を熱酸
化で形成し、その後８１０２膜２を一部除去した開口部
５を設は九〇 その後、Ｓｉ基板へのＳｉのエピタキシャル成長速度が
、Ｓ　ｉ０２膜上へのＳｉ堆積速度より十分に速いＳｉ
選択気相成長法を用いて、開口部５おシャル成長させ、
第１図＠）に示すような単結晶領域７を得た。このとき
用いたＳｉ選択気相成長の条件としては、原料ガスはＳ
　ｔ　Ｈ２０Ｌ　２　／ＨＯｔ／Ｈα成長温度１１００
℃、成長圧力２０〜７６０Ｔｏｒｒであった。絶縁膜端
部からの８ｉ単結晶の横方向−グη成長は７μｍていど
であった。
°箪の後、さらに第１図（ｃ）に示すようにＬＰＯＶＤ
、− を機械化学研磨、つまり８１０２の微細砥粒をアンモニ
アと水の混合液に懸濁した研磨液とパッドを用いて表面
を機械的化学的に研磨することにより表面を平坦化し、
第１図（ｄ）に示した構造を得た。
つぎに、第１図（ｄ）に示す単結晶領域７中で５ｉ０２
膜２上に形成された短結晶Ｓｉ部分９″ｆ、シードとし
てＡｒ＋レーザを用いて、パワー３．１０〜３．９０　
Ｗ（最適範囲）、ビーム走査速度１０馴／ｓｅｃ。
ビーム径１０〜２０μｍ　ビーム・アニールを行なうこ
とによって、Ｓ　ｒ　０２　Ｋｅｇ止の残カの多結晶Ｓ
ｉ層８ば、第１図（ｅ）に示すようにすべて単結晶Ｓｉ
層７となる。
（他の実施例） 前記実施例では平坦化の方法として研摩を用いたが、−
基板上にレジスト等を塗布して表面を平坦にし、レジス
トとＳｉのエツチングレートがほぼ等しい条件で異方性
スパッタを行って平坦化してもよい。また単結晶化すべ
きＳｉ膜８は非晶−質Ｓｉでもよい。またビームアニー
ルとしては電子ビームアニールでもよい。
比べてシードの結晶性がきわめて良く、そのため成形し
た８０Ｉ結晶もそれをうけついで結晶性がきわめて良い
。
しかも研摩等の方法で平坦化しているため従来の方法よ
シ平坦性がきわめて良いこと及び特開昭５８−９３２１
５号記載の方法等に比べて絶縁膜上べのシードの横方向
への延びが３倍てぃど長いという利点がある。そのため
ビームアニールニおける光学系やビーム出力の変動に対
する許容度が増し、ＳＯ工影形成再現性が良くなる。具
体的にＡｒレーザアニールの場合で、上記特開昭５８−
９３２　窮・公報の従来使方法と比較すると、イψの条
件を同じにすると、Ａｒレーザ出力の最適範囲はこの方
法では３．４０〜３．６０　Ｗと考えられるが、前記実
施例は３．１０〜３．９０Ｗ　もあシ本発明の万が許容
度が広いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を説明するた
めの断面図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　Ｓｉ単結晶基板上に形成されるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏ
    ｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）用シード構造の製造方法に
    おいて、まず前記基板上に所望の位置に開口部を設けた
    絶縁膜を形成し、次にＳｉへのＳｉエピタキシャル成長
    速度が絶縁膜へのＳｉ堆積速度より十分に速いＳｉ選択
    気相成長法を用いて、前記開口部および開口部周辺の前
    記絶縁膜上にＳｉをエピタキシャル成長させ、次に多結
    晶あるいは非晶質Ｓｉを堆積させ、次に前記絶縁膜上の
    前記エピタキシャルおよび多結晶あるいは非晶質Ｓｉ層
    で被われた表面を平坦化することを特徴とするＳＯＩ用
    シード構造の製造方法。
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