JPS6395193A - 薄膜の再結晶化法 - Google Patents
薄膜の再結晶化法Info
- Publication number
- JPS6395193A JPS6395193A JP24365186A JP24365186A JPS6395193A JP S6395193 A JPS6395193 A JP S6395193A JP 24365186 A JP24365186 A JP 24365186A JP 24365186 A JP24365186 A JP 24365186A JP S6395193 A JPS6395193 A JP S6395193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- seed
- energy beam
- amorphous
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 title claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000033809 Suppuration Diseases 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B13/00—Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
- C30B13/16—Heating of the molten zone
- C30B13/22—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
- C30B13/24—Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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〕
本発明は非晶質薄膜上の薄膜をエネルギービームの走査
により再結晶化する方法に関する。
により再結晶化する方法に関する。
非晶質絶縁層上に単結晶Ｓｉ薄膜（ＳＯＩ：５ｉｌｉｃ
ｏｎ −ｏｎ −Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）を形成する工程
等には従来より電子ビームやレーザビーム等のエネルギ
ービームを照射して薄膜の溶融・再結晶化を行うビーム
アニール法が用いられている（応用物理、第５３巻（１
９８４年）、１号、 ３０〜３２頁）。
ｏｎ −ｏｎ −Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）を形成する工程
等には従来より電子ビームやレーザビーム等のエネルギ
ービームを照射して薄膜の溶融・再結晶化を行うビーム
アニール法が用いられている（応用物理、第５３巻（１
９８４年）、１号、 ３０〜３２頁）。
ところで、上述のようなビームアニール法を用いた薄膜
の再結晶化法では、エネルギービームのパワーや走査速
度を一定に保つことに注意が払われてきた。その理由は
、ビームパワーや走査速度のゆらぎは容易に結晶粒界発
生の原因となり、目的とする単結晶薄膜の形成を阻害す
るからである。
の再結晶化法では、エネルギービームのパワーや走査速
度を一定に保つことに注意が払われてきた。その理由は
、ビームパワーや走査速度のゆらぎは容易に結晶粒界発
生の原因となり、目的とする単結晶薄膜の形成を阻害す
るからである。
しかし、第１図に示したようなシード（再結晶化すべき
薄膜４が絶縁膜となる酸化シリコン膜２の開口３を通じ
て絶縁膜２下の単結晶領域１と接触する部分）を有する
構造に上記方法によりエネルギービーム６をＶなる一定
速度で走査すると、シードから少し踵れた領域で結晶粒
界や空洞が発生したりするという問題が生じる。第１図
において５は保護膜、Ωはシードの幅、ｄはエネルギー
ビーム６の幅である。この現象は、特に大出力の線状電
子ビームアニール法等によって幅の広い領域を一回の走
査によって溶融再結晶化しようとする場合に顕著に現わ
れる（参照：斉藤ほか著 昭和６０年度電子通信学会半
導体材料部門全国大会講演予稿集）。
薄膜４が絶縁膜となる酸化シリコン膜２の開口３を通じ
て絶縁膜２下の単結晶領域１と接触する部分）を有する
構造に上記方法によりエネルギービーム６をＶなる一定
速度で走査すると、シードから少し踵れた領域で結晶粒
界や空洞が発生したりするという問題が生じる。第１図
において５は保護膜、Ωはシードの幅、ｄはエネルギー
ビーム６の幅である。この現象は、特に大出力の線状電
子ビームアニール法等によって幅の広い領域を一回の走
査によって溶融再結晶化しようとする場合に顕著に現わ
れる（参照：斉藤ほか著 昭和６０年度電子通信学会半
導体材料部門全国大会講演予稿集）。
本発明の目的は、これらの問題点を解決した薄膜の再結
晶化法を提供することにある。
晶化法を提供することにある。
本発明の薄膜の再結晶化法は、基板上に形成された第１
の非晶質薄膜上に形成されかつ該第１の非晶質薄膜の一
部に設けられた開口を通して該第１の非晶質薄膜下の単
結晶領域に接する第２の非晶質または多結晶薄膜上に沿
って前記開口幅と同等あるいはそれ以下の幅のエネルギ
ービームを走査し、前記開口部上及びその近辺領域を走
査中のエネルギービームの走査速度またはパワー密度を
変化させて前記第２の薄膜を溶融・固化することを特徴
とするものである。
の非晶質薄膜上に形成されかつ該第１の非晶質薄膜の一
部に設けられた開口を通して該第１の非晶質薄膜下の単
結晶領域に接する第２の非晶質または多結晶薄膜上に沿
って前記開口幅と同等あるいはそれ以下の幅のエネルギ
ービームを走査し、前記開口部上及びその近辺領域を走
査中のエネルギービームの走査速度またはパワー密度を
変化させて前記第２の薄膜を溶融・固化することを特徴
とするものである。
本発明の薄膜の再結晶化法では、エネルギービームのビ
ームの幅をシード（第１の非晶質薄膜に設けられた開口
）の幅よりも狭いものを用い、かつシード部近辺では走
査速度またはパワー密度を変えることによりシード近辺
とシードから離れた領域での第２の薄膜の固化速度をほ
ぼ等しくすることができる。従って、従来法において見
られたシード近辺での同化速度の著しい変化に起因する
と考えられる結晶粒界の発生や膜厚の変化を防止するこ
とができる。
ームの幅をシード（第１の非晶質薄膜に設けられた開口
）の幅よりも狭いものを用い、かつシード部近辺では走
査速度またはパワー密度を変えることによりシード近辺
とシードから離れた領域での第２の薄膜の固化速度をほ
ぼ等しくすることができる。従って、従来法において見
られたシード近辺での同化速度の著しい変化に起因する
と考えられる結晶粒界の発生や膜厚の変化を防止するこ
とができる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
本実施例においては、第１図における単結晶領域１とし
てシリコン単結晶基板を、第１の非晶質薄膜２として酸
化シリコン膜を、再結晶化すべき多結晶薄膜４として多
結晶シリコン膜を、保護膜５として酸化シリコンと窒化
シリコンとの２層膜を、エネルギービーム６として直径
ｄなる電子ビームをそれぞれ用いた。また開口幅Ｗとし
ては１０ｐ。
てシリコン単結晶基板を、第１の非晶質薄膜２として酸
化シリコン膜を、再結晶化すべき多結晶薄膜４として多
結晶シリコン膜を、保護膜５として酸化シリコンと窒化
シリコンとの２層膜を、エネルギービーム６として直径
ｄなる電子ビームをそれぞれ用いた。また開口幅Ｗとし
ては１０ｐ。
電子ビームの直径ｄとしては５．を用いた。電子〈−ム
ロは第１図におけるＸ方向と直角な方向（紙面に垂直な
方向）にも高速で走査することにより、いわゆる擬似線
状ビームとした（擬似線状ビームアニール法に関しては
、たとえば、Ｈ、ｌ５ｈｉｖａｒａ著Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １５ｔｈ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅ−ｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ ５ｔａ
ｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｔｏｋｙｏ、１９８３，９）
−１００頁所載論文参照）。Ｘ方向の電子ビームの走査
速度Ｖを第２図に示すようにシード３の中心（ｘ＝Ｏ）
よりｘ＝−〇の点までは一定速度ｖｌｌで走査し、Ｘ＝
−αからｘ＝０（シードの中心）までは一定の割合で速
度Ｖを下げ、ｘ＝０からｘ＝＋Ｑまでは一定の割合で速
度Ｖを上げ、ｘ＝＋Ｑ以上では再び一定速度ｖ０で走査
した。例えばＱ ＝１５４． Ｖ０＝１０（１ｍ／秒、
ｘ＝０での速度ｖｍｉｎ＝８＞／秒とすることにより、
シード近傍の再結晶化膿中に空洞が発生するのを防止す
ることができた。
ロは第１図におけるＸ方向と直角な方向（紙面に垂直な
方向）にも高速で走査することにより、いわゆる擬似線
状ビームとした（擬似線状ビームアニール法に関しては
、たとえば、Ｈ、ｌ５ｈｉｖａｒａ著Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １５ｔｈ Ｃｏ
ｎｆｅｒｅ−ｎｃｅ ｏｎ ５ｏｌｉｄ ５ｔａ
ｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｔｏｋｙｏ、１９８３，９）
−１００頁所載論文参照）。Ｘ方向の電子ビームの走査
速度Ｖを第２図に示すようにシード３の中心（ｘ＝Ｏ）
よりｘ＝−〇の点までは一定速度ｖｌｌで走査し、Ｘ＝
−αからｘ＝０（シードの中心）までは一定の割合で速
度Ｖを下げ、ｘ＝０からｘ＝＋Ｑまでは一定の割合で速
度Ｖを上げ、ｘ＝＋Ｑ以上では再び一定速度ｖ０で走査
した。例えばＱ ＝１５４． Ｖ０＝１０（１ｍ／秒、
ｘ＝０での速度ｖｍｉｎ＝８＞／秒とすることにより、
シード近傍の再結晶化膿中に空洞が発生するのを防止す
ることができた。
なお、本実施例においては、シード近傍でのエネルギー
ビームの走査速度の変化を一定の割合で行ったが、二次
関数的に変化させる等の他の変え方も有効と考えられる
。
ビームの走査速度の変化を一定の割合で行ったが、二次
関数的に変化させる等の他の変え方も有効と考えられる
。
さらに、走査速度は変えないで、その代わりエネルギー
ビ−ムアニール法を変えることも可能である。
ビ−ムアニール法を変えることも可能である。
さらにまた、第１の非晶質薄膜の熱伝導度が再結晶化す
べき薄膜の熱伝導度より大きい場合には、シード近傍マ
の走査速度を逆に上げる必要がある。
べき薄膜の熱伝導度より大きい場合には、シード近傍マ
の走査速度を逆に上げる必要がある。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、シード近傍においてエネ
ルギービームの走査速度もしくはパワー密度を変えるこ
とによりシード部近傍での再結晶膜に空洞が発生するの
を防止することができ、したがってＳＯＩ等の再結晶薄
膜の品質の向上、歩留りの向上を図ることができる。
ルギービームの走査速度もしくはパワー密度を変えるこ
とによりシード部近傍での再結晶膜に空洞が発生するの
を防止することができ、したがってＳＯＩ等の再結晶薄
膜の品質の向上、歩留りの向上を図ることができる。
第１図は、エネルギービームアニール法によってシード
付薄膜を再結晶化する方法を説明するための試料構造断
面略図、第２図は本発明の一実施例における走査速度と
シード位置との関係を示した図。
付薄膜を再結晶化する方法を説明するための試料構造断
面略図、第２図は本発明の一実施例における走査速度と
シード位置との関係を示した図。
Claims (1)
- （１）基板上に形成された第１の非晶質薄膜上に形成さ
れ、かつ該第１の非晶質薄膜の一部に設けられた開口を
通して該第１の非晶質薄膜下の単結晶領域に接する第２
の非晶質または多結晶薄膜上に沿って前記開口幅と同等
またはそれ以下の幅のエネルギービームを走査し、開口
部上及びその近辺領域を走査中のエネルギービームの走
査速度またはパワー密度を変化させて前記第２の薄膜を
溶融・固化することを特徴とする薄膜の再結晶化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24365186A JPS6395193A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 薄膜の再結晶化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24365186A JPS6395193A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 薄膜の再結晶化法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6395193A true JPS6395193A (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=17106986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24365186A Pending JPS6395193A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 薄膜の再結晶化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6395193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9320087B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-04-19 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Conductive fabric |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24365186A patent/JPS6395193A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9320087B2 (en) | 2013-06-27 | 2016-04-19 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Conductive fabric |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4592799A (en) | Method of recrystallizing a polycrystalline, amorphous or small grain material | |
| US5371381A (en) | Process for producing single crystal semiconductor layer and semiconductor device produced by said process | |
| JP2765968B2 (ja) | 結晶性シリコン膜の製造方法 | |
| JPS6395193A (ja) | 薄膜の再結晶化法 | |
| JPS58162032A (ja) | 結晶化法 | |
| JP2840081B2 (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS6147627A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2898360B2 (ja) | 半導体膜の製造方法 | |
| JP2517330B2 (ja) | Ｓｏｉ構造の形成方法 | |
| KR100504347B1 (ko) | 순차측면고상화 폴리실리콘층의 표면평탄화 방법 | |
| JPH0113209B2 (ja) | ||
| JP2692138B2 (ja) | 単結晶薄膜の製造方法 | |
| JPH0136970B2 (ja) | ||
| JPH0517693B2 (ja) | ||
| JPH0560668B2 (ja) | ||
| JPH07106246A (ja) | 多結晶シリコン薄膜の形成方法 | |
| JPH0442358B2 (ja) | ||
| JPH0521344A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製法 | |
| JPS63265464A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0371767B2 (ja) | ||
| JPH01162322A (ja) | 半導体単結晶層の製造方法 | |
| JP2526378B2 (ja) | 半導体単結晶層の製造方法 | |
| JPH0243331B2 (ja) | ||
| JPS6362087B2 (ja) | ||
| JPS59121826A (ja) | 半導体単結晶膜の製造方法 |