JPS63226913A - 半導体素子用ガラス基板 - Google Patents
半導体素子用ガラス基板Info
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- JPS63226913A JPS63226913A JP6073987A JP6073987A JPS63226913A JP S63226913 A JPS63226913 A JP S63226913A JP 6073987 A JP6073987 A JP 6073987A JP 6073987 A JP6073987 A JP 6073987A JP S63226913 A JPS63226913 A JP S63226913A
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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
本発明は半導体素子用ガラス基板に関し、特に高性能半
導体デバイスを作成するのに適した半導体膜を形成しう
る半導体素子用ガラス基板に関する。
導体デバイスを作成するのに適した半導体膜を形成しう
る半導体素子用ガラス基板に関する。
［従来の技術］
従来、ガラス基板上に多結晶シリコン半導体膜作成する
ときには、常圧化学蒸着法が用いられている。ここで得
られた膜の多結晶シリコンの粒径は１０ｎｍ程度と比較
的小さい。そこで、得られた該多結晶膜にシリコンをイ
オン注入することによって該多結晶膜を一担アモルファ
スシリコン化し、これを熱処理することによって、結晶
粒径が５０ｎｍ程度と、より大きな多結晶シリコン膜を
得ることが行なわれている。これは多結晶シリコンの粒
径を増大させることによって、キャリア移動度の改善を
行なおうとするものであった。
ときには、常圧化学蒸着法が用いられている。ここで得
られた膜の多結晶シリコンの粒径は１０ｎｍ程度と比較
的小さい。そこで、得られた該多結晶膜にシリコンをイ
オン注入することによって該多結晶膜を一担アモルファ
スシリコン化し、これを熱処理することによって、結晶
粒径が５０ｎｍ程度と、より大きな多結晶シリコン膜を
得ることが行なわれている。これは多結晶シリコンの粒
径を増大させることによって、キャリア移動度の改善を
行なおうとするものであった。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記従来のガラス基板の上に設けたシリ
コン半導体薄膜は、キャリア移動度が１００♂／（Ｖｓ
）程度であり、単結晶シリコンのそれに比べて１／θ０
と非常に小さく半導体デバイスの高速化にとって大きな
問題となっていた。
コン半導体薄膜は、キャリア移動度が１００♂／（Ｖｓ
）程度であり、単結晶シリコンのそれに比べて１／θ０
と非常に小さく半導体デバイスの高速化にとって大きな
問題となっていた。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、半導体デバイスを形成するための半導体膜を被覆
形成する半導体素子用ガラス基板であって、該ガラス基
板の主要部表面に全面にわたって多数の研摩溝を設けた
ものである。
って、半導体デバイスを形成するための半導体膜を被覆
形成する半導体素子用ガラス基板であって、該ガラス基
板の主要部表面に全面にわたって多数の研摩溝を設けた
ものである。
該研摩溝を設けるガラス基板としては、石英基板をはじ
めとする通常のガラス板および該ガラス板の表面に５ｉ
０２ 、Ｓｉ３ Ｎ４等のアルカリ金属拡散防止膜等を
設けた積層ガラス板であってもかまわない。又該ガラス
基板は表面平滑なものが好ましい。
めとする通常のガラス板および該ガラス板の表面に５ｉ
０２ 、Ｓｉ３ Ｎ４等のアルカリ金属拡散防止膜等を
設けた積層ガラス板であってもかまわない。又該ガラス
基板は表面平滑なものが好ましい。
又該ガラス基板に設ける研摩溝は、研摩粉をふきつけて
作成される点状の研摩溝であっても、研摩粉をまぶした
研摩布等を押しつけてこする通常の研摩方法等によって
作成される線状の研摩溝であってもかまわない。
作成される点状の研摩溝であっても、研摩粉をまぶした
研摩布等を押しつけてこする通常の研摩方法等によって
作成される線状の研摩溝であってもかまわない。
該ガラス基板表面に設けられる研摩溝は、巾（点状の研
摩溝の場合は直径）０．０１〜１μ麿、かつ深さ３ｎｍ
〜１μ脂のものが好ましい。巾および深さが各々上記数
字よりも小さくなると、本発明の効果が表われに＜＜、
又巾および深さが各々上記数字より大きくなると生産性
が低下すると共にガラス基板の強度の低下等の原因とな
りゃすくなる。
摩溝の場合は直径）０．０１〜１μ麿、かつ深さ３ｎｍ
〜１μ脂のものが好ましい。巾および深さが各々上記数
字よりも小さくなると、本発明の効果が表われに＜＜、
又巾および深さが各々上記数字より大きくなると生産性
が低下すると共にガラス基板の強度の低下等の原因とな
りゃすくなる。
又該研摩溝はガラス基板の目的部分（主要部二半導体膜
被覆部）に均一密度で設けることが、該基板上に作成さ
れる半導体膜の性能を均一にするために好ましい。また
該研摩溝のガラス基板表面に対する割合（密度）は低す
ぎても又高すぎても本発明の効果が低下するので適度な
値とすることが好ましい。線状又は点状の研摩溝の場合
には該研摩溝が０．０１〜１μ園の間隔で設けられるこ
とが望ましい。
被覆部）に均一密度で設けることが、該基板上に作成さ
れる半導体膜の性能を均一にするために好ましい。また
該研摩溝のガラス基板表面に対する割合（密度）は低す
ぎても又高すぎても本発明の効果が低下するので適度な
値とすることが好ましい。線状又は点状の研摩溝の場合
には該研摩溝が０．０１〜１μ園の間隔で設けられるこ
とが望ましい。
［作 用］
本発明によれば、ガラス基板表面に安価に形成された研
摩溝上部に形成される非晶質半導体膜部（例えば非晶質
シリコン部）に熱処理時に結晶核が形成されやすく、該
熱処理条件を適当に設定することによって従来の研摩溝
のないガラス基板とくらべてより大きな結晶粒を有する
結晶質半導体膜を作成することができる。該結晶粒の大
きな結晶質半導体膜はより高速の半導体デバイスを供給
できる。
摩溝上部に形成される非晶質半導体膜部（例えば非晶質
シリコン部）に熱処理時に結晶核が形成されやすく、該
熱処理条件を適当に設定することによって従来の研摩溝
のないガラス基板とくらべてより大きな結晶粒を有する
結晶質半導体膜を作成することができる。該結晶粒の大
きな結晶質半導体膜はより高速の半導体デバイスを供給
できる。
［実 施 例］
実施例−１
第１図は本発明の一実施例であり、第１図において１は
ガラス板、２は研摩溝、３は多結晶シリコン層である。
ガラス板、２は研摩溝、３は多結晶シリコン層である。
以下に、本実施例の製造プロセスを説明する。
まず始めに、ガラス板１の表面に研摩粉にて無数の線状
溝２（巾約０．１μ■、深さ約１０ｎｍ１ピッチ約０．
１μｍ）をつける。このガラス基板の上に、シリコン多
結晶半導体層を常圧化学蒸着法にて成膜する。この層に
シリコンイオンを注入して、該層を一担アモルファス化
する。しかる後に６５０℃にて熱処理し、ガラス板の溝
を核として大粒径多結晶シリコン層３を作成する。この
ようにして得られた多結晶シリコンの粒径は３μ■でそ
のキャリアア移動度は２００−３００ｃ＋／／（Ｖｓ）
と従来得られているものに比べて大きかった。
溝２（巾約０．１μ■、深さ約１０ｎｍ１ピッチ約０．
１μｍ）をつける。このガラス基板の上に、シリコン多
結晶半導体層を常圧化学蒸着法にて成膜する。この層に
シリコンイオンを注入して、該層を一担アモルファス化
する。しかる後に６５０℃にて熱処理し、ガラス板の溝
を核として大粒径多結晶シリコン層３を作成する。この
ようにして得られた多結晶シリコンの粒径は３μ■でそ
のキャリアア移動度は２００−３００ｃ＋／／（Ｖｓ）
と従来得られているものに比べて大きかった。
実施例−２
第２図は本発明の別実施例の構成を示す図面であり、第
２図において４および５は各々ガラス板１内に設けられ
たりん珪酸ガラス層および窒化珪素層であり、３はシリ
コン半導体膜、２は窒化珪素層５上に設けられた研摩溝
である。
２図において４および５は各々ガラス板１内に設けられ
たりん珪酸ガラス層および窒化珪素層であり、３はシリ
コン半導体膜、２は窒化珪素層５上に設けられた研摩溝
である。
以下に、本実施例の製造プロセスを説明する。
まず始めに、ナトリウムイオンを約３ Ｘ １０１９／
Ｑｍ含んだガラス板１に図の上注からリンイオンを約２
５０ｋｅＶのエネルギーで注入し６５０℃でアニールし
該ガラス基板の４の部分にガラス中の珪酸と反応させる
ことにより、約２７０ｎｍ厚のリン珪酸ガラス層を形成
する。この過程でリン珪酸ガラス層近傍のナトリウムイ
オンが該層に吸収される。これにより、リン珪酸ガラス
層より表面側のガラス表層部のナトリウムイオン濃度が
約５×１０／ｃｒｎ３と低下する。この状態で該リン珪
酸ガラス層より上層部に窒素イオンを約５０ｋｅＶのエ
ネルギーで注入し６５０℃でアニールしガラス中の珪素
と反応させることにより、約１０００ｍ厚の窒化珪素Ｂ
Ｓを形成する。該窒化珪素層５の表面に研摩粉を用いて
無数の研摩溝２（巾約０゜１μ論、深さ約１０ｎｍｓピ
ッチ約０．１μｓ）をつける。この研摩溝２上にシリコ
ン半導体膜を常圧化学蒸着法で形成する。一般に窒化珪
素層に於けるナトリウムイオンの拡散係数は約１×１Ｏ
−１９ｃ ｖｌ／ ｓと非常に小さく、該リン珪酸ガラ
ス層を含めたガラス層からのナトリウムイオンの半導体
膜への湧出を阻止できる。その後実施例−１同様再結晶
させて得られた多結晶シリコン層３のシリコンの結晶粒
径は平均３μ鷹と傷のない場合の平均１０ｎｍに比べて
非常に大きく、そのキャリア移動度は２００〜３００ｃ
Ｉ／／ （Ｖｓ）と従来得られている５ｃＷＩ／（Ｖｓ
）に比べて非常に大きい。
Ｑｍ含んだガラス板１に図の上注からリンイオンを約２
５０ｋｅＶのエネルギーで注入し６５０℃でアニールし
該ガラス基板の４の部分にガラス中の珪酸と反応させる
ことにより、約２７０ｎｍ厚のリン珪酸ガラス層を形成
する。この過程でリン珪酸ガラス層近傍のナトリウムイ
オンが該層に吸収される。これにより、リン珪酸ガラス
層より表面側のガラス表層部のナトリウムイオン濃度が
約５×１０／ｃｒｎ３と低下する。この状態で該リン珪
酸ガラス層より上層部に窒素イオンを約５０ｋｅＶのエ
ネルギーで注入し６５０℃でアニールしガラス中の珪素
と反応させることにより、約１０００ｍ厚の窒化珪素Ｂ
Ｓを形成する。該窒化珪素層５の表面に研摩粉を用いて
無数の研摩溝２（巾約０゜１μ論、深さ約１０ｎｍｓピ
ッチ約０．１μｓ）をつける。この研摩溝２上にシリコ
ン半導体膜を常圧化学蒸着法で形成する。一般に窒化珪
素層に於けるナトリウムイオンの拡散係数は約１×１Ｏ
−１９ｃ ｖｌ／ ｓと非常に小さく、該リン珪酸ガラ
ス層を含めたガラス層からのナトリウムイオンの半導体
膜への湧出を阻止できる。その後実施例−１同様再結晶
させて得られた多結晶シリコン層３のシリコンの結晶粒
径は平均３μ鷹と傷のない場合の平均１０ｎｍに比べて
非常に大きく、そのキャリア移動度は２００〜３００ｃ
Ｉ／／ （Ｖｓ）と従来得られている５ｃＷＩ／（Ｖｓ
）に比べて非常に大きい。
又、本実施例のリン珪酸ガラス層の下部に更にイオン注
入法等を用いて窒化珪素層を設けてもかまわない。該ガ
ラス基板はガラス板からのナトリされたガラス基板であ
る。このような変形応用が種々考えられる。
入法等を用いて窒化珪素層を設けてもかまわない。該ガ
ラス基板はガラス板からのナトリされたガラス基板であ
る。このような変形応用が種々考えられる。
父上記実施例においては、窒化珪素Ｊ！１５をイオン注
入法によってガラス板１の内部に作成したが、窒化珪素
層をガラス板内部でなくガラス板外にＣＶＤ法等を用い
て設けてもかまわない。
入法によってガラス板１の内部に作成したが、窒化珪素
層をガラス板内部でなくガラス板外にＣＶＤ法等を用い
て設けてもかまわない。
［発明の効果コ
本発明によれば、本発明のガラス基板上に作成された非
晶質半導体膜を結晶化させるにあたって、粒径の大きな
多結晶半導体膜を簡単に製造することができる。
晶質半導体膜を結晶化させるにあたって、粒径の大きな
多結晶半導体膜を簡単に製造することができる。
又、本発明のガラス基板は生産性が高く、安価なガラス
基板である。
基板である。
第１図は実施例−１において作成した本発明の半導体素
子用ガラス基板の概略断面図、第２図は実施例−２にお
いて作成した本発明の半導体素子用ガラス基板の概略断
面図である。
子用ガラス基板の概略断面図、第２図は実施例−２にお
いて作成した本発明の半導体素子用ガラス基板の概略断
面図である。
Claims (3)
- （１）半導体デバイスを形成するための半導体膜を被覆
形成する半導体素子用ガラス基板において、該ガラス基
板の主要部表面に全面にわたって多数の研摩溝が設けら
れていることを特徴とする半導体素子用ガラス基板。 - （２）該研摩溝が巾０．０１〜１μｍ、深さ３ｎｍ〜１
μｍの傷である特許請求の範囲第１項記載の半導体素子
用ガラス基板。 - （３）該研摩溝が０．０１〜１μｍの間隔でガラス表面
に設けられている特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の半導体素子用ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073987A JPS63226913A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 半導体素子用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073987A JPS63226913A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 半導体素子用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226913A true JPS63226913A (ja) | 1988-09-21 |
Family
ID=13150928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6073987A Pending JPS63226913A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 半導体素子用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63226913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03290921A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-20 | Canon Inc | 結晶成長方法及び該方法で得られた結晶物品 |
| JPH04209521A (ja) * | 1990-12-04 | 1992-07-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多結晶半導体薄膜の形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856407A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Toshiba Corp | シリコン単結晶膜の成長方法 |
| JPS5880829A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Nec Corp | シリコン単結晶膜の形成法 |
| JPS5893229A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 半導体グラフオエピタキシ−素子の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP6073987A patent/JPS63226913A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856407A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Toshiba Corp | シリコン単結晶膜の成長方法 |
| JPS5880829A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Nec Corp | シリコン単結晶膜の形成法 |
| JPS5893229A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-02 | Toshiba Corp | 半導体グラフオエピタキシ−素子の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03290921A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-20 | Canon Inc | 結晶成長方法及び該方法で得られた結晶物品 |
| JPH04209521A (ja) * | 1990-12-04 | 1992-07-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多結晶半導体薄膜の形成方法 |
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