JPS6234129B2 - - Google Patents

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JPS6234129B2
JPS6234129B2 JP11168282A JP11168282A JPS6234129B2 JP S6234129 B2 JPS6234129 B2 JP S6234129B2 JP 11168282 A JP11168282 A JP 11168282A JP 11168282 A JP11168282 A JP 11168282A JP S6234129 B2 JPS6234129 B2 JP S6234129B2
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JP
Japan
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thin film
substrate
sample
crystal grains
film
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JP11168282A
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JPS594010A (ja
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Hidekazu Okabayashi
Kohei Higuchi
Shuichi Saito
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP11168282A priority Critical patent/JPS594010A/ja
Publication of JPS594010A publication Critical patent/JPS594010A/ja
Publication of JPS6234129B2 publication Critical patent/JPS6234129B2/ja
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    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜の結晶粒の成長または単結晶化を
行う方法に関するものである。 薄膜にレーザビームや高出力ランプ光線を照
射・加熱することによりシリコン等の薄膜の結晶
粒の成長または単結晶化を行おうとする光ビーム
アニール法を用いた薄膜の結晶粒の成長もしくは
単結晶化技術は、SOI（Ｓilicon―ｏｎ―Ｉ
nsulator）と呼ばれている非晶質絶縁基板上に単
結晶または結晶粒の大きなシリコン薄膜を形成し
た構造の実現といつた点で多くの人々の注目を集
めている。結晶粒成長を効率よく行うためには、
結晶成長速度の小さい固相での結晶粒成長を避
け、結晶成長速度の大きい液相から結晶成長を用
いる必要がある。すなわち、薄膜を一担融解させ
てから再固化させる必要がある。しかし、光ビー
ムアニール法により薄膜を急激に加熱・融解・再
固化させた場合には、融解時のシヨツクにより発
生する融液中の波や融液の飛散等により再固化層
表面に荒れが生じ易いという問題がある。これを
解決するため、結晶粒を成長させるべき第１の薄
膜の上に光ビームに対して透明で該第１の薄膜よ
り融点の高い第２の薄膜を化学蒸着や物理蒸着法
により堆積して、融解時のシヨツクや融液の飛散
をおさえこもうとする試みがなされているが必ず
しも十分な効果が得られていない。 本発明の目的は上記従来方法における問題点を
解決する新規な光ビームアニール法を用いた薄膜
の結晶粒の成長もしくは単結晶化法を提供するの
である。 本発明による方法は、少なくとも表面の一部に
非晶質絶縁体層を備えた第１の基板上に形成され
た第１の薄膜上に、該第１の薄膜よりも融点の高
い第２の薄膜を堆積し、次いで所定の波長の高出
力線に対して透明である第２の基板を第２の薄膜
上に密着して配置し、次いで該第２の基板を加圧
することにより第１の基板上に形成された第１の
薄膜をも加圧しながら前記所定の波長の高出力光
線を照射することにより第１の薄膜を融解せしめ
た後に再結晶化させることにより第１の薄膜の結
晶粒の成長または単結晶化を行うことを特徴とす
るものである。 本発明による方法では、結晶粒を成長させるべ
き第１の薄膜は、光ビームに対して透明な第２の
薄膜を介して第２の基板により加圧されているの
で、光ビーム照射加熱によつて形成された融液表
面の変動の発生をおさえることができ、従つて平
担な表面を有する再固化層を再現性よく形成する
ことができる。 次に本発明による方法の実施例を図を用いて説
明する。試料としては第１図に断面略図を示した
様に、ｐ型シリコン結晶基板１の表面に熱酸化に
より0.8μｍの酸化シリコン膜２を形成し、さら
に化学蒸着法により0.5μｍの多結晶シリコン膜
３と保護膜としての酸化シリコン膜を厚さ１μｍ
堆積したものを用いた。この様な試料を第２図に
示した様な断面構造を有する試料台に取付けて
Nd：YAGレーザ光を照射してレーザアニールし
た。ここに５は第１図において断面を示した試
料、６は試料台枠、７は加圧用ガス導入口、８は
石英板、９は試料吸着用排気口、１０は気密シー
ル用オーリングである。試料５の保護膜４が透明
石英板８に密着する様にして試料５を真空吸着し
た後、加圧用ガス導入口７より窒素ガスを約２気
圧にまで導入し試料を加圧した。次に連続発振の
Nd：YAGレーザ光１１を透明石英板８を透して
試料５に照射し、多結晶シリコン膜３を融解させ
ることにより多結晶シリコン膜の結晶粒の大きさ
を増大させた。この結果、多結晶シリコン膜３に
著しい表面荒れを生じないでレーザアニールでき
るNd：YAGレーザ光の出力範囲を、本発明によ
る方法を採用することにより、従来方法の場合に
比べて約1.5倍拡大することができた。 なお、本実施例ではレーザアニールを用いたが
ランプアニールも用いることができる。また試料
を加圧するものとしては何も透明石英板に限るも
のではなくアニール用のレーザやランプの波長の
光を透過するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
第１図はレーザアニールに用いた試料の断面略
図。第２図は本発明による方法を実施するために
用いたレーザ光照射台（試料台）の断面略図。 １……ｐ型シリコン結晶基板、２，４……酸化
シリコン膜、３……多結晶シリコン膜、５……試
料、６……試料台枠、７……加圧用ガス導入口、
８……透明石英板、９……試料吸着用排気口、１
０……気密用オーリング、１１……Nd：YAGレ
ーザ光。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 少なくとも表面の一部に非晶質絶縁体層を備
    えた第１の基板上に形成された第１の薄膜上に、
    該第１の薄膜よりも融点の高い第２の薄膜を堆積
    し、次いで所定の波長の高出力光線に対して透明
    である第２の基板を第２の薄膜上に密着して配置
    し、次いで該第２の基板を加圧することにより第
    １の基板上に形成された第１の薄膜をも加圧しな
    がら前記所定の波長の高出力光線を照射すること
    により第１の薄膜を融解せしめた後に再結晶化さ
    せることにより第１の薄膜の結晶粒の成長または
    単結晶化を行うことを特徴とする薄膜の結晶粒成
    長方法。
JP11168282A 1982-06-30 1982-06-30 薄膜の結晶粒成長方法 Granted JPS594010A (ja)

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JP11168282A JPS594010A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 薄膜の結晶粒成長方法

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JP11168282A JPS594010A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 薄膜の結晶粒成長方法

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JPS594010A JPS594010A (ja) 1984-01-10
JPS6234129B2 true JPS6234129B2 (ja) 1987-07-24

Family

ID=14567501

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JP11168282A Granted JPS594010A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 薄膜の結晶粒成長方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163533U (ja) * 1986-04-09 1987-10-17

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Publication number Publication date
JPS594010A (ja) 1984-01-10

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