JPS62209819A - 半導体単結晶層の形成方法 - Google Patents
半導体単結晶層の形成方法Info
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- JPS62209819A JPS62209819A JP5193386A JP5193386A JPS62209819A JP S62209819 A JPS62209819 A JP S62209819A JP 5193386 A JP5193386 A JP 5193386A JP 5193386 A JP5193386 A JP 5193386A JP S62209819 A JPS62209819 A JP S62209819A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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】
［産業上の利用分野コ
この発明は半導体単結晶層の形成方法に関し、特に絶縁
膜表面に半導体多結晶層から半導体単結晶層を形成する
方法に関するものである。
膜表面に半導体多結晶層から半導体単結晶層を形成する
方法に関するものである。
［従来の技術］
第２Ａ図〜第２Ｅ図は、従来の半導体単結晶層の形成方
法を説明するための断面図である。この半導体単結晶層
の形成方法について説明すると、まず、たとえばシリコ
ンウェハのような単結晶シリコン基板１表面を酸化して
薄いシリコン酸化膜２０を形成する。またこのとき、こ
の薄いシリコン酸化膜２０をＣＶＤ法などにより形成し
てもよい（第２Ａ図）。この後、薄いシリコン酸化膜２
０表面にＣＶＤ法などによりシリコン窒化物を堆積して
シリコン窒化膜３０を形成する。次に、写真製版技術と
エツチング技術によりシリコン窒化膜３０．薄いシリコ
ン酸化膜２０をパターニングしてシリコン窒化膜３１．
薄いシリコン酸化膜２１を形成する（第２Ｂ図）。次に
、シリコン酸化膜３１をマスクして単結晶シリコン基板
１の露出した表面を酸化して素子間分離用の絶縁膜であ
るＳＯＩ分離シリコン酸化膜６０ａを形成する。単結晶
シリコン基板１表面に直接シリコン窒化膜３工を形成し
、この後、単結晶シリコン基板ｌの露出した表面を酸化
してＳｏ１分離シリコン酸化膜６０ａを形成すると、シ
リコン窒化膜３１は固いため単結晶シリコン基板１表面
に欠陥が生じるが、薄いシリコン酸化膜２１はこれを防
止するためのパッドとなるものである。３２はＳｏ１分
離シリコン酸化膜６０ａ形成後のシリコン窒化膜を示し
ている（第２Ｃ図）。次に、シリコン窒化膜３２゜薄い
シリコン酸化膜２１を除去して単結晶シリコン基板１表
面を露出しシード部７０ｓを形成する（第２Ｄ図）。次
に、シード部７０ｓ表面およびＳｏ１分離シリコン酸化
膜６０ａ表面にＣＶＤ法などによりシリコンを堆積して
再結晶化されるべき多結晶シリコン層８０を形成する。
法を説明するための断面図である。この半導体単結晶層
の形成方法について説明すると、まず、たとえばシリコ
ンウェハのような単結晶シリコン基板１表面を酸化して
薄いシリコン酸化膜２０を形成する。またこのとき、こ
の薄いシリコン酸化膜２０をＣＶＤ法などにより形成し
てもよい（第２Ａ図）。この後、薄いシリコン酸化膜２
０表面にＣＶＤ法などによりシリコン窒化物を堆積して
シリコン窒化膜３０を形成する。次に、写真製版技術と
エツチング技術によりシリコン窒化膜３０．薄いシリコ
ン酸化膜２０をパターニングしてシリコン窒化膜３１．
薄いシリコン酸化膜２１を形成する（第２Ｂ図）。次に
、シリコン酸化膜３１をマスクして単結晶シリコン基板
１の露出した表面を酸化して素子間分離用の絶縁膜であ
るＳＯＩ分離シリコン酸化膜６０ａを形成する。単結晶
シリコン基板１表面に直接シリコン窒化膜３工を形成し
、この後、単結晶シリコン基板ｌの露出した表面を酸化
してＳｏ１分離シリコン酸化膜６０ａを形成すると、シ
リコン窒化膜３１は固いため単結晶シリコン基板１表面
に欠陥が生じるが、薄いシリコン酸化膜２１はこれを防
止するためのパッドとなるものである。３２はＳｏ１分
離シリコン酸化膜６０ａ形成後のシリコン窒化膜を示し
ている（第２Ｃ図）。次に、シリコン窒化膜３２゜薄い
シリコン酸化膜２１を除去して単結晶シリコン基板１表
面を露出しシード部７０ｓを形成する（第２Ｄ図）。次
に、シード部７０ｓ表面およびＳｏ１分離シリコン酸化
膜６０ａ表面にＣＶＤ法などによりシリコンを堆積して
再結晶化されるべき多結晶シリコン層８０を形成する。
この後、たとえばレーザビーム９で多結晶シリコン層８
０を照射しながら矢印１０方向に走査してシード部７０
Ｓの一部および多結晶シリコン層８０を溶融し、溶けた
シリコンをシード部７０ｓの結晶を種としてエピタキシ
ャル成長させて再結晶化する。このようにして、シード
部７０ｓ表面および多結晶シリコン層８０表面に単結晶
シリコン基板１の結晶軸方向と同じ結晶軸方向の単結晶
シリコン層が形成される。
０を照射しながら矢印１０方向に走査してシード部７０
Ｓの一部および多結晶シリコン層８０を溶融し、溶けた
シリコンをシード部７０ｓの結晶を種としてエピタキシ
ャル成長させて再結晶化する。このようにして、シード
部７０ｓ表面および多結晶シリコン層８０表面に単結晶
シリコン基板１の結晶軸方向と同じ結晶軸方向の単結晶
シリコン層が形成される。
［発明が解決しようとする問題点コ
ところで、従来の半導体単結晶層の形成方法では、Ｓｏ
１分離シリコン酸化膜６０ａの熱伝導度は悪く単結晶シ
リコン基板１の熱伝導度が良いため、シード部７０ｓか
らの熱は主として単結晶シリコン基板１を伝わって横方
向（走査方向）へ逃げ、この横方向への熱の逃げは大き
くなる。レーザビーム９が実線の位置にあるときは、シ
ード部７０ｓからの熱の流れはｍ２Ｅ図の矢印１２のよ
うになり、したがってレーザビーム９が点線の位置に移
動したときシード部７０ｓ近くの多結晶シリコン層
および単結晶シリコン基板 に過度に温度か上昇した高
温部分８０ｐ、ｉｐが形成される。このため、これらの
部分て多結晶シリコン層が剥離するなどの問題点かあっ
た。また、上記横方向への熱の逃げのため、シード部７
０ｓの形状、大きさの違いによりシード部７０ｓを溶融
するためのレーザビーム９のパワーの最適値が異なり、
多結晶シリコン層８０全体にわたってこれを最適に溶融
再結晶化するのが困難であるという問題点があった。さ
らに、上記横方向への熱の逃げが大きいため、シード部
７０ｓ表面の多結晶シリコン層とＳＩＯ分離シリコン酸
化膜６０ａ表面の多結晶シリコン層とでこれら多結晶シ
リコン層を溶融再結晶化するためのレーザビーム９のパ
ワーの最適値も異なるという問題点があった。
１分離シリコン酸化膜６０ａの熱伝導度は悪く単結晶シ
リコン基板１の熱伝導度が良いため、シード部７０ｓか
らの熱は主として単結晶シリコン基板１を伝わって横方
向（走査方向）へ逃げ、この横方向への熱の逃げは大き
くなる。レーザビーム９が実線の位置にあるときは、シ
ード部７０ｓからの熱の流れはｍ２Ｅ図の矢印１２のよ
うになり、したがってレーザビーム９が点線の位置に移
動したときシード部７０ｓ近くの多結晶シリコン層
および単結晶シリコン基板 に過度に温度か上昇した高
温部分８０ｐ、ｉｐが形成される。このため、これらの
部分て多結晶シリコン層が剥離するなどの問題点かあっ
た。また、上記横方向への熱の逃げのため、シード部７
０ｓの形状、大きさの違いによりシード部７０ｓを溶融
するためのレーザビーム９のパワーの最適値が異なり、
多結晶シリコン層８０全体にわたってこれを最適に溶融
再結晶化するのが困難であるという問題点があった。さ
らに、上記横方向への熱の逃げが大きいため、シード部
７０ｓ表面の多結晶シリコン層とＳＩＯ分離シリコン酸
化膜６０ａ表面の多結晶シリコン層とでこれら多結晶シ
リコン層を溶融再結晶化するためのレーザビーム９のパ
ワーの最適値も異なるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
もので、半導体多結晶層の溶融再結晶化において、シー
ド部近くの半導体多結晶層の剥離を抑えることができる
とともに、シード部の形状、大きさ違いおよび半導体多
結晶層がシード部表面に形成されているか絶縁膜表面に
形成されているかの違いによるエネルギビームのパワー
の最適値の差を少なくして、エネルギビームのパワーの
マージンを広くできる半導体単結晶層の形成方法を得る
ことを目的とする。
もので、半導体多結晶層の溶融再結晶化において、シー
ド部近くの半導体多結晶層の剥離を抑えることができる
とともに、シード部の形状、大きさ違いおよび半導体多
結晶層がシード部表面に形成されているか絶縁膜表面に
形成されているかの違いによるエネルギビームのパワー
の最適値の差を少なくして、エネルギビームのパワーの
マージンを広くできる半導体単結晶層の形成方法を得る
ことを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る半導体単結晶層の形成方法は、半導体単
結晶基板表面に酸化防止膜を形成し、この酸化防止膜表
面に第１の酸化膜を形成し、この第１の酸化膜および上
記酸化防止膜の所定部をエツチングにより除去して上記
半導体単結晶基板表面を露出させ、この半導体単結晶基
板の露出した表面に選択的に半導体をエピタキシャル成
長させて層厚が厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形
成し、この半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の
酸化膜を形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防
止膜を除去して上記半導体単結晶基板表面を露出させ、
この半導体単結晶基板の露出した表面に半導体をエピタ
キシャル成長させて上記第２の酸化膜表面に接する半導
体エピタキシャル領域を形成し、この半導体エピタキシ
ャル領域表面および上記第２の酸化膜表面に半導体多結
晶層を形成し、エネルギビームでこの半導体多結晶層を
照射しながら走査し、溶融した半導体を上記半導体単結
晶エピタキシャル領域の結晶を種として再結晶化させて
上記第２の酸化膜表面に半導体単結晶層を形成する方法
である。
結晶基板表面に酸化防止膜を形成し、この酸化防止膜表
面に第１の酸化膜を形成し、この第１の酸化膜および上
記酸化防止膜の所定部をエツチングにより除去して上記
半導体単結晶基板表面を露出させ、この半導体単結晶基
板の露出した表面に選択的に半導体をエピタキシャル成
長させて層厚が厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形
成し、この半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の
酸化膜を形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防
止膜を除去して上記半導体単結晶基板表面を露出させ、
この半導体単結晶基板の露出した表面に半導体をエピタ
キシャル成長させて上記第２の酸化膜表面に接する半導
体エピタキシャル領域を形成し、この半導体エピタキシ
ャル領域表面および上記第２の酸化膜表面に半導体多結
晶層を形成し、エネルギビームでこの半導体多結晶層を
照射しながら走査し、溶融した半導体を上記半導体単結
晶エピタキシャル領域の結晶を種として再結晶化させて
上記第２の酸化膜表面に半導体単結晶層を形成する方法
である。
［作用コ
この発明においては、第１の酸化膜および酸化防止膜の
所定部をエツチングにより除去して半導体単結晶基板表
面を露出させ、この半導体単結晶基板の露出した表面に
層厚が厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形成し、こ
の半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の酸化膜を
形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防止膜を除
去して半導体単結晶基板表面を露出させ、この波動対単
結晶基板の露出した表面に、上記第２の酸化膜表面に接
する半導体単結晶エピタキシャル領域を形成するので、
半導体単結晶エピタキシャル領域は熱伝導度の悪い第２
の酸化膜で囲まれる。このため、半導体単結晶エピタキ
シャル領域のシード部から横方向への熱の逃げが抑えら
れる。
所定部をエツチングにより除去して半導体単結晶基板表
面を露出させ、この半導体単結晶基板の露出した表面に
層厚が厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形成し、こ
の半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の酸化膜を
形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防止膜を除
去して半導体単結晶基板表面を露出させ、この波動対単
結晶基板の露出した表面に、上記第２の酸化膜表面に接
する半導体単結晶エピタキシャル領域を形成するので、
半導体単結晶エピタキシャル領域は熱伝導度の悪い第２
の酸化膜で囲まれる。このため、半導体単結晶エピタキ
シャル領域のシード部から横方向への熱の逃げが抑えら
れる。
［実施例コ
以下、この発明の実施例を図について説明する。
なお、この実施例の説明において、従来の技術の説明と
重複する部分については適宜その説明を省略する。
重複する部分については適宜その説明を省略する。
第１Ａ図〜第１Ｇ図は、この発明の実施例である半導体
単結晶層の形成方法を説明するための図である。この半
導体単結晶層の形成方法について説明すると、単結晶シ
リコン基板１表面に膜厚が１００〜１ｏｏｏＡ程度の薄
いシリコン酸化膜２０を形成する。この後、薄いシリコ
ン酸化膜２０表面に膜厚が５００〜２ｏｏｏＡ程度のシ
リコン窒化膜３０を形成する。続いて、シリコン窒化膜
３０表面にＣＶＤ法などによりシリコン酸化物を堆積し
て膜厚が５００〜３０００Ａ程度のシリコン酸化膜４０
を形成する（第１Ａ図）。次に、写真製版技術とエツチ
ング技術によりシリコン酸化膜４０． シリコン窒化
膜３０．薄いシリコン酸化膜２０をパターニングしてシ
リコン酸化膜４１゜シリコン窒化膜３１．薄いシリコン
酸化膜２１を形成する（第１Ｂ図）。次に、第１Ｂ図の
工程を経たものに１０００℃の減圧雰囲気中でシラン（
Ｓ ｉＨ４）ガスとＨＣｆｌガスの混合ガスを流して単
結晶シリコン基板１の露出した表面にシリコンをエピタ
キシャル成長させ、層厚が２〜３μ気程度の厚い単結晶
シリコンエピタキシャル層５０を形成する。このとき、
シリコン酸化膜４１表面にはシリコンのエピタキシャル
成長は生じない（第１Ｃ図）。次に、シリコン酸化膜４
１を除去する。
単結晶層の形成方法を説明するための図である。この半
導体単結晶層の形成方法について説明すると、単結晶シ
リコン基板１表面に膜厚が１００〜１ｏｏｏＡ程度の薄
いシリコン酸化膜２０を形成する。この後、薄いシリコ
ン酸化膜２０表面に膜厚が５００〜２ｏｏｏＡ程度のシ
リコン窒化膜３０を形成する。続いて、シリコン窒化膜
３０表面にＣＶＤ法などによりシリコン酸化物を堆積し
て膜厚が５００〜３０００Ａ程度のシリコン酸化膜４０
を形成する（第１Ａ図）。次に、写真製版技術とエツチ
ング技術によりシリコン酸化膜４０． シリコン窒化
膜３０．薄いシリコン酸化膜２０をパターニングしてシ
リコン酸化膜４１゜シリコン窒化膜３１．薄いシリコン
酸化膜２１を形成する（第１Ｂ図）。次に、第１Ｂ図の
工程を経たものに１０００℃の減圧雰囲気中でシラン（
Ｓ ｉＨ４）ガスとＨＣｆｌガスの混合ガスを流して単
結晶シリコン基板１の露出した表面にシリコンをエピタ
キシャル成長させ、層厚が２〜３μ気程度の厚い単結晶
シリコンエピタキシャル層５０を形成する。このとき、
シリコン酸化膜４１表面にはシリコンのエピタキシャル
成長は生じない（第１Ｃ図）。次に、シリコン酸化膜４
１を除去する。
この後、単結晶シリコンエピタキシャル層５０表面を酸
化して、膜厚が１．０μｍ程度の絶縁膜である厚いＳ０
１分離シリコン酸化膜６ａと側壁シリコン酸化膜６ｂと
を同時に形成する。６はＳ１０分離シリコン酸化膜６ａ
と側壁シリコン酸化膜６ｂとからなるシリコン酸化膜を
示す。ここで、Ｓ１０分離シリコン酸化膜６ａと側壁シ
リコン酸化膜６ｂをシリコン酸化膜４１を除去する前に
形成し、この後このシリコン酸化膜４１を除去するよう
にしてもよい（第１Ｄ図）。次に、シリコン窒化膜３１
．薄いシリコン酸化膜２１を除去して単結晶シリコン基
板１表面を露出させる（第１Ｅ図）。次に、単結晶シリ
コン基板１の露出した表面にシリコンをエピタキシャル
成長させて側壁シリコン酸化膜６ｂ表面に接する単結晶
シリコンエピタキシャル領域７を形成する。この単結晶
シリコンエピタキシャル領域７の上部領域７ｓは多結晶
シリコシ層を単結晶化のためのシード部となる（第１Ｆ
図）。次に、単結晶シリコンエピタキシャル領域７表面
およびＳ０１分離シリコン酸化膜６ａ表面にＣＶＤ法な
どによりシリコンを堆積して多結晶シリコン層８を形成
する。この後、たとえばレーザビーム９で多結晶シリコ
ン層８を照射しながら矢印１０方向に走査して単結晶シ
リコンエピタキシャル領域７の一部および多結晶シリコ
ン層８を溶融し、溶融したシリコンをシード部７Ｓの結
晶を種としてエピタキシャル成長させて再結晶化し、こ
のようにして、単結晶シリコンエピタキシャル領域７表
面およびＳ０１分離シリコン酸化膜６ａ表面に単結晶シ
リコン基板１の結晶軸方向と同じ結晶軸方向の単結晶シ
リコン層を形成する。このとき、単結晶シリコンエピタ
キシャル領域７は熱伝導度の悪い側壁シリコン酸化膜６
ｂで囲まれているため、レーザビーム９を多結晶シリコ
ン層８に照射したとき、シード部７ｓから横方向（走査
方向）へ熱が逃げるのが抑えられ、シード部７ｓからの
熱の流れは矢印１１のようになる。このため、シード部
７ｓ近傍には従来の場合のような高温部分がほとんど生
じず、過大な温度上昇による多結晶シリコン層８の剥離
が起こりにくくなる。また、シード部７ｓから横方向へ
の熱の逃げが少なくなるため、横方向への熱の逃げに起
因して生じるシード部の形状、大きさの違いによるシー
ド部の溶融のしやすさの差が少なくなり、シード部７ｓ
を溶融するためのレーザビーム９のパワーの最適値の差
を少なくすることができる。
化して、膜厚が１．０μｍ程度の絶縁膜である厚いＳ０
１分離シリコン酸化膜６ａと側壁シリコン酸化膜６ｂと
を同時に形成する。６はＳ１０分離シリコン酸化膜６ａ
と側壁シリコン酸化膜６ｂとからなるシリコン酸化膜を
示す。ここで、Ｓ１０分離シリコン酸化膜６ａと側壁シ
リコン酸化膜６ｂをシリコン酸化膜４１を除去する前に
形成し、この後このシリコン酸化膜４１を除去するよう
にしてもよい（第１Ｄ図）。次に、シリコン窒化膜３１
．薄いシリコン酸化膜２１を除去して単結晶シリコン基
板１表面を露出させる（第１Ｅ図）。次に、単結晶シリ
コン基板１の露出した表面にシリコンをエピタキシャル
成長させて側壁シリコン酸化膜６ｂ表面に接する単結晶
シリコンエピタキシャル領域７を形成する。この単結晶
シリコンエピタキシャル領域７の上部領域７ｓは多結晶
シリコシ層を単結晶化のためのシード部となる（第１Ｆ
図）。次に、単結晶シリコンエピタキシャル領域７表面
およびＳ０１分離シリコン酸化膜６ａ表面にＣＶＤ法な
どによりシリコンを堆積して多結晶シリコン層８を形成
する。この後、たとえばレーザビーム９で多結晶シリコ
ン層８を照射しながら矢印１０方向に走査して単結晶シ
リコンエピタキシャル領域７の一部および多結晶シリコ
ン層８を溶融し、溶融したシリコンをシード部７Ｓの結
晶を種としてエピタキシャル成長させて再結晶化し、こ
のようにして、単結晶シリコンエピタキシャル領域７表
面およびＳ０１分離シリコン酸化膜６ａ表面に単結晶シ
リコン基板１の結晶軸方向と同じ結晶軸方向の単結晶シ
リコン層を形成する。このとき、単結晶シリコンエピタ
キシャル領域７は熱伝導度の悪い側壁シリコン酸化膜６
ｂで囲まれているため、レーザビーム９を多結晶シリコ
ン層８に照射したとき、シード部７ｓから横方向（走査
方向）へ熱が逃げるのが抑えられ、シード部７ｓからの
熱の流れは矢印１１のようになる。このため、シード部
７ｓ近傍には従来の場合のような高温部分がほとんど生
じず、過大な温度上昇による多結晶シリコン層８の剥離
が起こりにくくなる。また、シード部７ｓから横方向へ
の熱の逃げが少なくなるため、横方向への熱の逃げに起
因して生じるシード部の形状、大きさの違いによるシー
ド部の溶融のしやすさの差が少なくなり、シード部７ｓ
を溶融するためのレーザビーム９のパワーの最適値の差
を少なくすることができる。
また、上記横方向への熱の逃げが少なくなるため、シー
ド部７ｓは溶融しやすくなり、元来５１０分離シリコン
酸化膜表面の多結晶シリコン層に比べて溶融されにくか
ったシード部表面の多結晶シリコン層が容易に溶融し、
シード部７８表面の多結晶シリコン層を溶融するための
レーザビーム９のパワーの最適値と、ＳＯＩ分離シリコ
ン酸化膜６ａ表面の多結晶シリコン層を溶融するための
レーザビーム９のパワーの最適、値の差を少なくするこ
とができる。これらの結果、多結晶シリコン層８の溶融
再結晶化時のレーザビーム９のパワーのマージンは飛躍
的に拡がり、多結晶シリコン層８全体にわたってその溶
融再結晶化が可能となる。
ド部７ｓは溶融しやすくなり、元来５１０分離シリコン
酸化膜表面の多結晶シリコン層に比べて溶融されにくか
ったシード部表面の多結晶シリコン層が容易に溶融し、
シード部７８表面の多結晶シリコン層を溶融するための
レーザビーム９のパワーの最適値と、ＳＯＩ分離シリコ
ン酸化膜６ａ表面の多結晶シリコン層を溶融するための
レーザビーム９のパワーの最適、値の差を少なくするこ
とができる。これらの結果、多結晶シリコン層８の溶融
再結晶化時のレーザビーム９のパワーのマージンは飛躍
的に拡がり、多結晶シリコン層８全体にわたってその溶
融再結晶化が可能となる。
なお、上記実施例では、レーザビームを照射する場合に
ついて示したが、このレーザビームの代わりに電子ビー
ムやヒータ・ランプからの輻射ビームなどのエネルギビ
ームを用いてもよい。
ついて示したが、このレーザビームの代わりに電子ビー
ムやヒータ・ランプからの輻射ビームなどのエネルギビ
ームを用いてもよい。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、第１の酸化膜および酸
化防止膜の所定部をエツチングにより除去して半導体単
結晶基板表面を露出させ、この半導体単結晶基板の露出
した表面に厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形成し
、この厚い半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の
酸化膜を形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防
止膜を除去して上記半導体単結晶基板表面を露出させ、
この半導体単結晶基板の露出した表面に、上記第２の酸
化膜表面に接する半導体単結晶エピタキシャル領域を形
成するので、半導体単結晶エピタキシャル領域は熱伝導
度の悪い第２の酸化膜で囲まれる。このため、シード部
から横方向への熱の逃げが抑えられ、シード部近くの半
導体多結晶層の剥離を抑えることができるとともに、シ
ード部の形状、大きさの違いおよび半導体多結晶層がシ
ード部表面に形成されているか絶縁膜表面に形成されて
いるかのち力帷よるエネルギビームのパワーの最適値の
差を少なくして、エネルギビームのパワーのマージンを
広くできる半導体単結晶層の形成方法を得ることができ
る。
化防止膜の所定部をエツチングにより除去して半導体単
結晶基板表面を露出させ、この半導体単結晶基板の露出
した表面に厚い半導体単結晶エピタキシャル層を形成し
、この厚い半導体単結晶エピタキシャル層表面に第２の
酸化膜を形成し、残りの上記第１の酸化膜および酸化防
止膜を除去して上記半導体単結晶基板表面を露出させ、
この半導体単結晶基板の露出した表面に、上記第２の酸
化膜表面に接する半導体単結晶エピタキシャル領域を形
成するので、半導体単結晶エピタキシャル領域は熱伝導
度の悪い第２の酸化膜で囲まれる。このため、シード部
から横方向への熱の逃げが抑えられ、シード部近くの半
導体多結晶層の剥離を抑えることができるとともに、シ
ード部の形状、大きさの違いおよび半導体多結晶層がシ
ード部表面に形成されているか絶縁膜表面に形成されて
いるかのち力帷よるエネルギビームのパワーの最適値の
差を少なくして、エネルギビームのパワーのマージンを
広くできる半導体単結晶層の形成方法を得ることができ
る。
第１Ａ図〜第１Ｇ図は、この発明の実施例である半導体
単結晶層の形成方法を説明するための図である。第２Ａ
図〜第２Ｅ図は、従来の半導体単結晶層の形成方法を説
明するための断面図である。 図において、１は単結晶シリコン基板、２０゜２１は薄
いシリコン酸化膜、３０．３１はシリコン窒化１１０．
４０，４１．６はシリコン酸化膜、６ａはＳＯＩ分離シ
リコン酸化膜、６ｂは側壁シリコン酸化膜、５０．５１
は単結晶シリコンエピタキシャル層、７は単結晶シリコ
ンエピタキシャル領域、７ｓはシード部、８は多結晶シ
リコン層、９はレーザビームである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
単結晶層の形成方法を説明するための図である。第２Ａ
図〜第２Ｅ図は、従来の半導体単結晶層の形成方法を説
明するための断面図である。 図において、１は単結晶シリコン基板、２０゜２１は薄
いシリコン酸化膜、３０．３１はシリコン窒化１１０．
４０，４１．６はシリコン酸化膜、６ａはＳＯＩ分離シ
リコン酸化膜、６ｂは側壁シリコン酸化膜、５０．５１
は単結晶シリコンエピタキシャル層、７は単結晶シリコ
ンエピタキシャル領域、７ｓはシード部、８は多結晶シ
リコン層、９はレーザビームである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (7)
- （１）絶縁膜表面に半導体多結晶層から半導体単結晶層
を形成する方法であって、 半導体単結晶基板表面に該半導体単結晶基板の酸化を防
止する酸化防止膜を形成する工程と、前記酸化防止膜表
面に第１の酸化膜を形成する工程と、 前記第１の酸化膜および前記酸化防止膜の所定部をエッ
チングにより除去して前記半導体単結晶基板表面を露出
させる工程と、 前記半導体単結晶基板の露出した表面に選択的に半導体
をエピタキシャル成長させて層厚が厚い半導体単結晶エ
ピタキシャル層を形成する工程と、前記半導体単結晶エ
ピタキシャル層表面を酸化して該半導体単結晶エピタキ
シャル層表面に第２の酸化膜を形成する工程と、 残りの前記第１の酸化膜および残りの前記酸化防止膜を
除去して前記半導体単結晶基板表面を露出させる工程と
、 前記半導体単結晶基板の露出した表面に半導体をエピタ
キシャル成長させて前記第２の酸化膜表面に接する半導
体エピタキシャル領域を形成する工程と、 前記半導体エピタキシャル領域表面および前記第２の酸
化膜表面に半導体多結晶層を形成する工程と、 エネルギビームで前記半導体多結晶層を照射しながら走
査し、溶融した半導体を前記半導体単結晶エピタキシャ
ル領域の結晶を種として再結晶化させて前記第２の酸化
膜表面に前記半導体単結晶層を形成する工程とを備えた
半導体単結晶層の形成方法。 - （２）前記エネルギビームはレーザビームである特許請
求の範囲第１項記載の半導体単結晶層の形成方法。 - （３）前記エネルギビームは電子ビームである特許請求
の範囲第１項記載の半導体単結晶層の形成方法。 - （４）前記エネルギビームはヒータ・ランプからの輻射
ビームである特許請求の範囲第１項記載の半導体単結晶
層の形成方法。 - （５）さらに、前記酸化防止膜の形成に先立って、前記
半導体単結晶基板表面に、前記第２の酸化膜を形成する
ときに該半導体単結晶基板表面を保護する保護膜を形成
する工程を備える特許請求の範囲第１項ないし第４項の
いずれかに記載の半導体単結晶層の形成方法。 - （６）前記半導体単結晶基板は単結晶シリコン基板であ
り、前記酸化防止膜はシリコン窒化膜であり、前記第１
および第２の酸化膜はシリコン酸化膜であり、前記半導
体単結晶エピタキシャル層および前記半導体単結晶エピ
タキシャル領域はそれぞれ単結晶シリコンエピタキシャ
ル層および単結晶シリコンエピタキシャル領域である特
許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の半
導体単結晶層の形成方法。 - （７）前記保護膜はシリコン酸化膜である特許請求の範
囲第５項記載の半導体単結晶層の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193386A JPS62209819A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 半導体単結晶層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193386A JPS62209819A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 半導体単結晶層の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62209819A true JPS62209819A (ja) | 1987-09-16 |
Family
ID=12900670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5193386A Pending JPS62209819A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 半導体単結晶層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62209819A (ja) |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5193386A patent/JPS62209819A/ja active Pending
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