JPS63278216A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
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- JPS63278216A JPS63278216A JP11304387A JP11304387A JPS63278216A JP S63278216 A JPS63278216 A JP S63278216A JP 11304387 A JP11304387 A JP 11304387A JP 11304387 A JP11304387 A JP 11304387A JP S63278216 A JPS63278216 A JP S63278216A
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- germanium
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- Pending
Links
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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
本発明は、シリコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄
膜基板の製造方法に関する。
膜基板の製造方法に関する。
従来の技術
シリコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜は、例え
ば、Ｊ、Ｃ，Ｂｅａｎ ｅｔ ａｌ。
ば、Ｊ、Ｃ，Ｂｅａｎ ｅｔ ａｌ。
Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、（アプライ フィジッ
クス レター）４４ （１） 、ＩＪ ａｎｕａｒｙ
（１９８４）１０２に示されているように、単結晶シリ
コン基板上に、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）を用い
てエピタキシャル成長により、作製していた。
クス レター）４４ （１） 、ＩＪ ａｎｕａｒｙ
（１９８４）１０２に示されているように、単結晶シリ
コン基板上に、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）を用い
てエピタキシャル成長により、作製していた。
発明が解決しようとする問題点
シリコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜は、ＭＢ
Ｅ法を用いることにより単結晶シリコン等の単結晶基板
上に形成することができるが、酸化膜等の絶縁膜上には
形成することができない。
Ｅ法を用いることにより単結晶シリコン等の単結晶基板
上に形成することができるが、酸化膜等の絶縁膜上には
形成することができない。
問題点を解決するための手段
本発明は、絶縁膜上にシリコンとゲルマニウムとからな
る単結晶薄膜を得るために、単結晶シリコン基板上に絶
縁膜を形成した後、前記絶縁膜の一部を除去して前記単
結晶シリコン基板の表面を露出させた後、前記単結晶シ
リコン基板上及び絶縁膜上にシリコン薄膜を形成し、こ
のシリコン薄膜を熱処理して単結晶化を行い、その後、
ゲルマニウムイオンを前記単結晶化したシリコン薄膜中
にイオン注入する。シリコン薄膜を熱処理して単結晶化
する方法として、レーザーアニール法あるいは電子ビー
ムアニール法あるいはフラッシュランプアニール法ある
いはゾーンメルティング法等の方法がある。更に望まし
くは、ゲルマニウムイオンを注入する際に、基板を加熱
して温度を上げた状態でイオン注入すると良い。また、
イオン注入後、３００〜１３００℃で熱処理あるいは、
レーザーアニール法等の単結晶化処理を行うと更に良い
。
る単結晶薄膜を得るために、単結晶シリコン基板上に絶
縁膜を形成した後、前記絶縁膜の一部を除去して前記単
結晶シリコン基板の表面を露出させた後、前記単結晶シ
リコン基板上及び絶縁膜上にシリコン薄膜を形成し、こ
のシリコン薄膜を熱処理して単結晶化を行い、その後、
ゲルマニウムイオンを前記単結晶化したシリコン薄膜中
にイオン注入する。シリコン薄膜を熱処理して単結晶化
する方法として、レーザーアニール法あるいは電子ビー
ムアニール法あるいはフラッシュランプアニール法ある
いはゾーンメルティング法等の方法がある。更に望まし
くは、ゲルマニウムイオンを注入する際に、基板を加熱
して温度を上げた状態でイオン注入すると良い。また、
イオン注入後、３００〜１３００℃で熱処理あるいは、
レーザーアニール法等の単結晶化処理を行うと更に良い
。
作用
この様な方法により、絶縁膜上にシリコンとゲルマニウ
ムとからなる単結晶薄膜基板を得ることができる。
ムとからなる単結晶薄膜基板を得ることができる。
実施例
以下に本発明の第１の実施例を第１図を用いて説明する
。単結晶シリコン基板１の表面を、例えば熱酸化法を用
いて酸化膜２を１μｍ形成する。
。単結晶シリコン基板１の表面を、例えば熱酸化法を用
いて酸化膜２を１μｍ形成する。
この酸化膜２の一部を除去して単結晶シリコン基板１の
表面を露出させる。この単結晶シリコン上及び酸化膜上
に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶シリコン薄膜３
を０．５μｍ堆積させる。その後、例えばレーザーアニ
ール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と接している単結
晶シリコンの部分を種結晶にして、多結晶シリコン薄膜
３を単結晶化させる。その後、この単結晶シリコン基板
１を例えば５００℃に加熱し、酸化膜上２にある単結晶
シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を注入す
る。このようにして、シリコンとゲルマニウムからなる
単結晶膜５を酸化膜２上に得ることができる。
表面を露出させる。この単結晶シリコン上及び酸化膜上
に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶シリコン薄膜３
を０．５μｍ堆積させる。その後、例えばレーザーアニ
ール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と接している単結
晶シリコンの部分を種結晶にして、多結晶シリコン薄膜
３を単結晶化させる。その後、この単結晶シリコン基板
１を例えば５００℃に加熱し、酸化膜上２にある単結晶
シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を注入す
る。このようにして、シリコンとゲルマニウムからなる
単結晶膜５を酸化膜２上に得ることができる。
シリコンとゲルマニウムの組成比は、イオン注入するゲ
ルマニウムの注入量を変えることによって容易に制御す
ることができる。
ルマニウムの注入量を変えることによって容易に制御す
ることができる。
第２図に本発明の第２の実施例を示す。単結晶シリコン
基板１の表面を、例えば熱酸化法を用いて酸化膜２を１
μｍ形成する。この酸化膜２の一部を除去して単結晶シ
リコン基板１の表面を露出させる。この単結晶シリコン
上及び酸化膜上に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶
シリコン薄膜３を０．５μｍ堆積させる。その後、例え
ばレーザーアニール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と
接している単結晶シリコンの部分を種結晶にして、多結
晶シリコン薄膜３を単結晶化させる。酸化膜上２にある
単結晶シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を
注入する。ゲルマニウムイオン２０を注入する際に、基
板は加熱してもしなくても良い。ただし、ゲルマニウム
の侵入深さは単結晶シリコン薄膜４よりも浅（し、単結
晶シリコン部分１４を残しておく。その後、例えば８０
０℃で熱処理することによって、単結晶シリコン部分１
４を種として固相成長によりゲルマニウムイオン注入層
を単結晶化させることができる。このようにして、シリ
コンとゲルマニウムとからなる薄膜の下に単結晶シリコ
ン層１４があるため、容易に、しかも大面積に、シリコ
ンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜５をえることが
できる。
基板１の表面を、例えば熱酸化法を用いて酸化膜２を１
μｍ形成する。この酸化膜２の一部を除去して単結晶シ
リコン基板１の表面を露出させる。この単結晶シリコン
上及び酸化膜上に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶
シリコン薄膜３を０．５μｍ堆積させる。その後、例え
ばレーザーアニール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と
接している単結晶シリコンの部分を種結晶にして、多結
晶シリコン薄膜３を単結晶化させる。酸化膜上２にある
単結晶シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を
注入する。ゲルマニウムイオン２０を注入する際に、基
板は加熱してもしなくても良い。ただし、ゲルマニウム
の侵入深さは単結晶シリコン薄膜４よりも浅（し、単結
晶シリコン部分１４を残しておく。その後、例えば８０
０℃で熱処理することによって、単結晶シリコン部分１
４を種として固相成長によりゲルマニウムイオン注入層
を単結晶化させることができる。このようにして、シリ
コンとゲルマニウムとからなる薄膜の下に単結晶シリコ
ン層１４があるため、容易に、しかも大面積に、シリコ
ンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜５をえることが
できる。
第３図に本発明の第３の実施例を示す。単結晶シリコン
基板１の表面を、例えば熱酸化法を用いて酸化膜２を１
μｍ形成する。この酸化膜２の一部を除去して単結晶シ
リコン基板１の表面を露出させる。この単結晶シリコン
上及び酸化膜上に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶
シリコン薄膜３を０．５μｍ堆積させる。その後、例え
ばレーザーアニール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と
−〇 − 接している単結晶シリコンの部分を種結晶にして、多結
晶シリコン薄膜３を単結晶化させる。酸化膜上２にある
単結晶シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を
注入する。ゲルマニウムイオン２０を注入する際に、基
板は加熱してもしなくても良い。また、ゲルマニウムの
侵入深さは、単結晶シリコン薄膜４よりも浅くしなくて
も良い。ゲルマニウムイオン注入後、例えば、レーザー
アニール法を用いて単結晶シリコンの部分を種結晶にし
て、ゲルマニウム注入層を単結晶化することにより、シ
リコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜を得ること
ができる。
基板１の表面を、例えば熱酸化法を用いて酸化膜２を１
μｍ形成する。この酸化膜２の一部を除去して単結晶シ
リコン基板１の表面を露出させる。この単結晶シリコン
上及び酸化膜上に、減圧化学気相成長法を用いて多結晶
シリコン薄膜３を０．５μｍ堆積させる。その後、例え
ばレーザーアニール法を用いて多結晶シリコン薄膜３と
−〇 − 接している単結晶シリコンの部分を種結晶にして、多結
晶シリコン薄膜３を単結晶化させる。酸化膜上２にある
単結晶シリコン薄膜４中に、ゲルマニウムイオン２０を
注入する。ゲルマニウムイオン２０を注入する際に、基
板は加熱してもしなくても良い。また、ゲルマニウムの
侵入深さは、単結晶シリコン薄膜４よりも浅くしなくて
も良い。ゲルマニウムイオン注入後、例えば、レーザー
アニール法を用いて単結晶シリコンの部分を種結晶にし
て、ゲルマニウム注入層を単結晶化することにより、シ
リコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜を得ること
ができる。
発明の効果
以上の方法を用いることにより、絶縁膜上にシリコンと
ゲルマニウムからなる単結晶薄膜基板を作製することが
可能であり、この単結晶薄膜基板の移動度は、シリコン
単結晶よりも大きいため超高速のトランジスタや、赤外
線検知器等の半導体装置の基板として用いることができ
る。また、この方法を繰り返し用いることによって、３
次元ＩＣを作製することができる。
ゲルマニウムからなる単結晶薄膜基板を作製することが
可能であり、この単結晶薄膜基板の移動度は、シリコン
単結晶よりも大きいため超高速のトランジスタや、赤外
線検知器等の半導体装置の基板として用いることができ
る。また、この方法を繰り返し用いることによって、３
次元ＩＣを作製することができる。
第１図〜第３図は、本発明の実施例におけるシリコンと
ゲルマニウムとからなる単結晶基板を作製する方法を示
す工程断面図である。 １・・・単結晶シリコン基板、２・・・酸化膜３・・・
多結晶シリコン薄膜、４・・・単結晶シリコン薄膜、５
・・・シリコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜、
１０・・・レーザービーム、１４・・・単結晶シリコン
薄膜、２０・・・ゲルマニウムイオン、１５・・・ゲル
マニウム注入層。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 （ＣＬ） ら２図 αυ （ｄ）
ゲルマニウムとからなる単結晶基板を作製する方法を示
す工程断面図である。 １・・・単結晶シリコン基板、２・・・酸化膜３・・・
多結晶シリコン薄膜、４・・・単結晶シリコン薄膜、５
・・・シリコンとゲルマニウムとからなる単結晶薄膜、
１０・・・レーザービーム、１４・・・単結晶シリコン
薄膜、２０・・・ゲルマニウムイオン、１５・・・ゲル
マニウム注入層。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名第１図 （ＣＬ） ら２図 αυ （ｄ）
Claims (5)
- （１）単結晶シリコン基板上に絶縁膜を形成した後、前
記絶縁膜の一部を除去して前記単結晶シリコン基板の表
面を露出させた後、前記単結晶シリコン基板上及び絶縁
膜上にシリコン薄膜を形成し、このシリコン薄膜を熱処
理して単結晶化を行い、その後、ゲルマニウムイオンを
前記単結晶化したシリコン薄膜中にイオン注入すること
を特徴とする半導体基板の製造方法。 - （２）単結晶シリコン基板上及び絶縁膜上にシリコン薄
膜を形成する方法として、減圧化学気相成長法を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体基
板の製造方法。 - （３）シリコン薄膜を熱処理して単結晶化する方法とし
て、レーザーアニール法あるいは電子ビームアニール法
あるいはフラッシュランプアニール法あるいはゾーンメ
ルティング法を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体基板の製造方法。 - （４）ゲルマニウムイオンを注入する時、基板を加熱す
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
基板の製造方法。 - （５）ゲルマニウムイオンを注入後熱処理することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体基板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11304387A JPS63278216A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11304387A JPS63278216A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63278216A true JPS63278216A (ja) | 1988-11-15 |
Family
ID=14602038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11304387A Pending JPS63278216A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63278216A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296729A (en) * | 1990-10-26 | 1994-03-22 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor memory device having static random access memory |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP11304387A patent/JPS63278216A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296729A (en) * | 1990-10-26 | 1994-03-22 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor memory device having static random access memory |
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