JPS62247518A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS62247518A JPS62247518A JP9090286A JP9090286A JPS62247518A JP S62247518 A JPS62247518 A JP S62247518A JP 9090286 A JP9090286 A JP 9090286A JP 9090286 A JP9090286 A JP 9090286A JP S62247518 A JPS62247518 A JP S62247518A
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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〕
この発明は、高品質の半導体単結晶膜が得られる半導体
装置の製造方法に関するものである。
装置の製造方法に関するものである。
半導体装置の高速化、高集積化のため、回路素子を絶縁
体で分離して浮遊容量の少ない半導体集積回路を製造す
る試みがなされており、その一方法としては、絶縁体上
に半導体単結晶膜を形成してからその半導体単結晶膜中
に回路素子を構成する方法がある。この半導体単結晶膜
を形成する方法として、絶縁体上に多結晶または非晶質
の半導体層を堆積し、その表面にレーザ光、電子線など
のエネルギー線を照射することによって表面層のみを加
熱し、半導体単結晶膜を形成する方法がある。
体で分離して浮遊容量の少ない半導体集積回路を製造す
る試みがなされており、その一方法としては、絶縁体上
に半導体単結晶膜を形成してからその半導体単結晶膜中
に回路素子を構成する方法がある。この半導体単結晶膜
を形成する方法として、絶縁体上に多結晶または非晶質
の半導体層を堆積し、その表面にレーザ光、電子線など
のエネルギー線を照射することによって表面層のみを加
熱し、半導体単結晶膜を形成する方法がある。
次に、この製造方法を第３図を用いて説明する。
この図において、１１は単結晶シリコン基板、１２は二
酸化シリコン膜からなる酸化膜、１３は多結晶シリコン
膜、１４は開口部、１５はレーザ光、］６は溶融部であ
る。
酸化シリコン膜からなる酸化膜、１３は多結晶シリコン
膜、１４は開口部、１５はレーザ光、］６は溶融部であ
る。
まず、単結晶シリコン基板１１上に酸化膜１２を形成し
、さらにこの一部に開口部１４を形成する。次に、酸化
膜１２上と開口部１４上に多結晶シリコン膜１３を化学
的気相成長法（以下ＣＶＤ法という）で形成する。次い
で、開口部１４上の多結晶シリコン膜１３をレーザ光１
５の照射によって溶融させ、この溶融を開口部１４の単
結晶シリコン基板］１の表面までおよばせることにより
、固化の際に開口部１４の単結晶シリコン基板１１を種
とするエピタキシャル成長が生じて多結晶シリコン膜１
３が単結晶化される。さらに、レーザ光１５を多結晶シ
リコン膜１３に照射しながら矢印方向に走査すると、多
結晶シリコン膜１３が溶融されて溶融部１６が形成され
、この溶融部１６から走査方向にエピタキシャル成長が
連続して生じ、絶縁膜としての酸化膜１２上にまで半導
体単結晶膜が形成される。そして、このようにして形成
された半導体単結晶膜中にトランジスタ等が形成される
。
、さらにこの一部に開口部１４を形成する。次に、酸化
膜１２上と開口部１４上に多結晶シリコン膜１３を化学
的気相成長法（以下ＣＶＤ法という）で形成する。次い
で、開口部１４上の多結晶シリコン膜１３をレーザ光１
５の照射によって溶融させ、この溶融を開口部１４の単
結晶シリコン基板］１の表面までおよばせることにより
、固化の際に開口部１４の単結晶シリコン基板１１を種
とするエピタキシャル成長が生じて多結晶シリコン膜１
３が単結晶化される。さらに、レーザ光１５を多結晶シ
リコン膜１３に照射しながら矢印方向に走査すると、多
結晶シリコン膜１３が溶融されて溶融部１６が形成され
、この溶融部１６から走査方向にエピタキシャル成長が
連続して生じ、絶縁膜としての酸化膜１２上にまで半導
体単結晶膜が形成される。そして、このようにして形成
された半導体単結晶膜中にトランジスタ等が形成される
。
上記のような従来の半導体単結晶膜の製造方法では、レ
ーザ光１５の照射時の多結晶シリコン膜１３の温度は、
開口部１４と酸化膜１２上で異なり、また酸化膜１２上
においても、酸化膜１２の膜厚のバラツキにより多結晶
シリコン膜１３の熱分布が異なり、温度の低い方から溶
融された多結晶シリコン膜１３が固化するので、単結晶
シリコン基板１１と異なる結晶軸を有する結晶が成長す
るうえ、積層欠陥などの結晶欠陥が発生するという問題
点があった。
ーザ光１５の照射時の多結晶シリコン膜１３の温度は、
開口部１４と酸化膜１２上で異なり、また酸化膜１２上
においても、酸化膜１２の膜厚のバラツキにより多結晶
シリコン膜１３の熱分布が異なり、温度の低い方から溶
融された多結晶シリコン膜１３が固化するので、単結晶
シリコン基板１１と異なる結晶軸を有する結晶が成長す
るうえ、積層欠陥などの結晶欠陥が発生するという問題
点があった。
さらに、酸化膜１２上の半導体単結晶膜中にトランジス
タ等を形成する際に、上記の方法では素子分離を行う工
程が必要であり、プロセスが複雑になるという問題点も
あった。
タ等を形成する際に、上記の方法では素子分離を行う工
程が必要であり、プロセスが複雑になるという問題点も
あった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、半導体単結晶基板と同じ軸方向を有する半導体単
結晶膜を選択的、かつ任意の形状で形成することが可能
な半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
ので、半導体単結晶基板と同じ軸方向を有する半導体単
結晶膜を選択的、かつ任意の形状で形成することが可能
な半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体単結晶
基板上にこの半導体単結晶基板に達する開口部をその上
面に有する絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜が形成され
た半導体単結晶基板を反応ガス中に保持し、レーザ光を
絶縁膜の開口部から絶縁膜上に走査する工程とを備えた
ものである。
基板上にこの半導体単結晶基板に達する開口部をその上
面に有する絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜が形成され
た半導体単結晶基板を反応ガス中に保持し、レーザ光を
絶縁膜の開口部から絶縁膜上に走査する工程とを備えた
ものである。
この発明においては、レーザ光の照射された部分の温度
が上がり１反応ガスが分解されて半導体単結晶膜が半導
体単結晶基板と同じ軸方向で成長する。
が上がり１反応ガスが分解されて半導体単結晶膜が半導
体単結晶基板と同じ軸方向で成長する。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の半導体装置の製造方
法の一実施例の工程を説明するための断面図である。こ
の図において、１は半導体単結晶基板としての単結晶シ
リコン基板、２は二酸化シリコン膜からなる絶縁膜とし
ての酸化膜、３はヒータ、４は開口部、５はレーザ光、
６は半導体単結晶膜である。
法の一実施例の工程を説明するための断面図である。こ
の図において、１は半導体単結晶基板としての単結晶シ
リコン基板、２は二酸化シリコン膜からなる絶縁膜とし
ての酸化膜、３はヒータ、４は開口部、５はレーザ光、
６は半導体単結晶膜である。
まず、単結晶シリコン基板１上に酸化膜２を形成し、さ
らにこの一部に開口部４を形成する。次に、単結晶シリ
コン基板１をヒータ３を備えた反応装置中に配置し、単
結晶シリコン基板１の温度を２００°Ｃから５００°Ｃ
に保ちながら、シリコン（Ｓｉ）を有した反応ガス（例
えばシランガス等）および窒素のキャリアガスの雰囲気
中で、例えば集束されたアルゴンレーザ等のレーザ光５
を開口部４に照射することにより、照射された部分での
み温度が上昇してシランガスが熱分解され、第１図（ａ
）に示すように単結晶シリコン基板１と同じ軸方向を有
した半導体単結晶膜６が、レーザ光５の照射された部分
にのみ選択的にエピタキシャル成長される。次にレーザ
５を走査することにより、第１図（ｂ）に示すように酸
化膜２上にも任意の形状の半導体単結晶膜６を形成する
ことができる。
らにこの一部に開口部４を形成する。次に、単結晶シリ
コン基板１をヒータ３を備えた反応装置中に配置し、単
結晶シリコン基板１の温度を２００°Ｃから５００°Ｃ
に保ちながら、シリコン（Ｓｉ）を有した反応ガス（例
えばシランガス等）および窒素のキャリアガスの雰囲気
中で、例えば集束されたアルゴンレーザ等のレーザ光５
を開口部４に照射することにより、照射された部分での
み温度が上昇してシランガスが熱分解され、第１図（ａ
）に示すように単結晶シリコン基板１と同じ軸方向を有
した半導体単結晶膜６が、レーザ光５の照射された部分
にのみ選択的にエピタキシャル成長される。次にレーザ
５を走査することにより、第１図（ｂ）に示すように酸
化膜２上にも任意の形状の半導体単結晶膜６を形成する
ことができる。
第２図はこの発明によって形成した半導体装置の一実施
例を示す断面図であり、この図において、第１図と同一
符号は同一部分を示し、７はゲート、８，９はソース、
ドレインである。
例を示す断面図であり、この図において、第１図と同一
符号は同一部分を示し、７はゲート、８，９はソース、
ドレインである。
すなわち、この発明では従来のように、多結晶シリコン
膜中に半導体単結晶膜を形成しないので、各半導体単結
晶Ｊｌ！Ｉ６間を電気的に分離でき、ゲート７およびソ
ース、ドレイン８，９をそれぞれ異なる半導体単結晶Ｉ
ｌ！６中に形成するだけでＭＯＳトランジスタが形成で
き、素子分離の工程を省略できる。
膜中に半導体単結晶膜を形成しないので、各半導体単結
晶Ｊｌ！Ｉ６間を電気的に分離でき、ゲート７およびソ
ース、ドレイン８，９をそれぞれ異なる半導体単結晶Ｉ
ｌ！６中に形成するだけでＭＯＳトランジスタが形成で
き、素子分離の工程を省略できる。
なお、上記実施例におけるレーザ光５としては、例えば
波長５０００Ａ付近のアルゴンレーザまたは波長２００
０λ付近のエキシマレーザ等を用いることができる。
波長５０００Ａ付近のアルゴンレーザまたは波長２００
０λ付近のエキシマレーザ等を用いることができる。
この発明は以上説明したとおり、半導体単結晶基板上に
この半導体単結晶基板に達する開口部をその上面に有す
る絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜が形成された半導体
単結晶基板を反応ガス中に保持し、レーザ光を絶縁膜の
開口部から絶縁膜上に走査する工程とを備えたので、絶
縁膜上に半導体単結晶基板と同じ軸方向を有する高品質
の半導体単結晶膜を任意の形状で形成でき、高性能の半
導体装置を素子分離工程を経ることなく得られるという
効果がある。
この半導体単結晶基板に達する開口部をその上面に有す
る絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜が形成された半導体
単結晶基板を反応ガス中に保持し、レーザ光を絶縁膜の
開口部から絶縁膜上に走査する工程とを備えたので、絶
縁膜上に半導体単結晶基板と同じ軸方向を有する高品質
の半導体単結晶膜を任意の形状で形成でき、高性能の半
導体装置を素子分離工程を経ることなく得られるという
効果がある。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の半導体装置の製造方
法の一実施例の工程を説明するための断面図、第２図は
この発明によって形成した半導体装置の一実施例を示す
断面図、第３図は従来の半導体単結晶膜の製造方法を説
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、２は酸化膜、３
はヒータ、４は開口部、５はレーザ光、６は半導体単結
晶膜、７はゲー）、８．９はソース、ドレインである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
法の一実施例の工程を説明するための断面図、第２図は
この発明によって形成した半導体装置の一実施例を示す
断面図、第３図は従来の半導体単結晶膜の製造方法を説
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、２は酸化膜、３
はヒータ、４は開口部、５はレーザ光、６は半導体単結
晶膜、７はゲー）、８．９はソース、ドレインである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
Claims (4)
- （１）半導体単結晶基板上に絶縁膜を介して形成され、
前記半導体単結晶基板と同じ軸方向を有し、その一部が
前記半導体単結晶基板に接続された半導体単結晶膜中に
回路素子が形成される半導体装置の製造方法において、
前記半導体単結晶基板上にこの半導体単結晶基板に達す
る開口部をその上面に有する絶縁膜を形成する工程と、
絶縁膜が形成された前記半導体単結晶基板を反応ガス中
に保持し、レーザ光を前記絶縁膜の開口部から前記絶縁
膜上に走査する工程とを備えたことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - （２）レーザ光が波長５０００Å付近のアルゴンレーザ
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の半導体装置の製造方法。 - （３）レーザ光が波長２０００Å付近のエキシマレーザ
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の半導体装置の製造方法。 - （４）反応ガス中における半導体単結晶基板がヒータに
よって加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090286A JPS62247518A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9090286A JPS62247518A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247518A true JPS62247518A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=14011331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9090286A Pending JPS62247518A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62247518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002170821A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Sony Corp | 膜の形成方法 |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP9090286A patent/JPS62247518A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002170821A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Sony Corp | 膜の形成方法 |
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