JPH0158649B2 - - Google Patents

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JPH0158649B2
JPH0158649B2 JP59206400A JP20640084A JPH0158649B2 JP H0158649 B2 JPH0158649 B2 JP H0158649B2 JP 59206400 A JP59206400 A JP 59206400A JP 20640084 A JP20640084 A JP 20640084A JP H0158649 B2 JPH0158649 B2 JP H0158649B2
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Japan
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film
semiconductor
semiconductor film
manufacturing
antireflection films
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JP59206400A
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JPS6184825A (ja
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Kazuyuki Sugahara
Tadashi Nishimura
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • H10P14/3802—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H10P14/3808—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
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  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体基板の製造方法、とくに絶縁
体上に半導体結晶膜を形成する方法に関するもの
である。
〔従来技術〕
半導体装置の高速化・高密度化のために半導体
活性層を多数積層するいわゆる三次元回路素子を
製造する方法において、誘電体上に半導体単結晶
膜を形成する方法が考えられている。従来この誘
電体上に半導体単結晶膜を形成する方法として、
絶縁体上に多結晶質または非晶質の半導体を堆積
し、その表面にレーザ光などのエネルギー線を照
射し、その表面層のみを加熱・融解して再結晶化
することにより単結晶の半導体膜を形成する方法
がある。このレーザ再結晶化の際、大結晶粒の半
導体層を得るために、加熱光源に対する反射防止
膜を半導体上に部分的に堆積することによつて半
導体層の温度分布を制御しておくという方法があ
る。
従来の半導体単結晶膜形成の方法を第１図によ
り説明する。第１図ａは半導体基板の断面図で第
１図ｂはその平面図である。
第１図において、１は基板、２は絶縁膜、３は
多結晶質または非晶質のシリコン膜、４は厚さ
500Åの窒化シリコン膜である。窒化シリコン膜
４は幅5μｍ、間隔10μｍでストライプ状にパター
ニングされてある。第１図ｂのX0→Y0のよう
に、連続発振のArレーザ光を窒化シリコン膜４
のストライプに平行に走査しながら照射してシリ
コン膜３を溶融・再結晶化させる。この際、厚さ
500Åの窒化シリコン膜４は波長4880ÅのArレー
ザ光の反射防止膜として働くので、窒化シリコン
膜４の下のシリコン膜３の温度は窒化シリコン膜
のないシリコン膜の温度より高くなる。レーザ光
の照射終了後シリコン膜３は固化を始めるが、シ
リコン膜３の固化は窒化シリコン膜４のない部分
から始まり、窒化シリコン膜４の下のシリコン膜
３に及ぶ。この場合、固化再結晶化は、窒化シリ
コン膜４のないシリコン膜３の中央部から連続し
て起こるため、窒化シリコン膜４のない部分のシ
リコン膜が単結晶化する。
ところが従来の方法では、反射防止膜としての
窒化シリコン膜が一方向にしかパターニングされ
ておらず、それに従つてレーザ光の走査方向が一
方向であるため、それぞれの窒化シリコン膜の下
の再結晶化したポリシリコンの結晶軸は異なつて
おり、シリコン膜の全面は単結晶に成長していな
いという問題点があつた。
〔発明の概要〕
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、シリコン膜など
の半導体膜の端部を単結晶化した後、その単結晶
化した半導体を種として半導体膜の全面を単結晶
化する半導体基板の製造方法を提供することにあ
る。
このような目的を達成するために本発明は、半
導体膜の端部に窒化シリコン膜などの第１の反射
防止膜を設け、その第１の反射防止膜のストライ
プに対してほぼ垂直な窒化シリコン膜などの第２
の反射防止膜のストライプを他部に設けるように
したものである。
〔発明の実施例〕
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。第２
図は本発明を適用した半導体基板の平面図を示
す。第２図ａ，ｂにおいて、５は半導体基板、３
１ａ，３１ｂは絶縁体上に体積されたポリシリコ
ン膜、４１ａ，４１ｂはポリシリコン膜３１ａ，
３１ｂ上に体積された厚さ500Å、幅5μｍ、間隔
10μｍの窒化シリコン膜、４２は窒化シリコン膜
４１ａ，４１ｂに対して垂直にパターニングされ
た幅5μｍ、間隔5μｍの窒化シリコン膜である。
このポリシリコン膜上に連続発振のArレーザ
光をビーム径100μｍ程度に絞つて走査しながら
照射する。この場合まず第１に、レーザ光の中心
が２本の窒化シリコン膜４１ａ，４１ｂの中心に
一致するようにX1→Y1の方向に走査しながら照
射する。すると２本の窒化シリコン膜４１ａ，４
１ｂにはさまれた下の領域のポリシリコン膜３１
ａが単結晶化する。この後写真食刻技術によつ
て、窒化シリコン膜４１ａ，４１ｂを除去する。
第２図ｂに除去された後の半導体基板の平面図を
示す。この半導体基板に対してレーザ光をX2→
Y2の方向に走査しながら照射する。すると窒化
シリコン膜４２にはさまれた下の領域のポリシリ
コン膜３１ｂが単結晶化する。この場合単結晶化
したポリシリコン膜３１ａを種として再結晶化が
始まつているので、シリコン膜全面が単結晶化す
る。
なお上記実施例では途中で窒化シリコン膜４１
ａ，４１ｂを除去したが、窒化シリコン膜４２の
間隔が窒化シリコン膜４１ａ，４１ｂの間隔より
小さい場合、ポリシリコン膜３１ｂはポリシリコ
ン膜３１ａに比べて低いレーザパワーで単結晶化
する。したがつてこのような場合はX2→Y2の方
向のレーザ光照射をX1→Y1の方向の照射よりも
低いレーザパワーで行なえば窒化シリコン膜４１
ａ，４１ｂは除去する必要はない。
また上記実施例においては、窒化シリコン膜４
１ａ，４１ｂと窒化シリコン膜４２とを形成した
後、レーザ光を照射し単結晶化することとした
が、窒化シリコン膜４２は、窒化シリコン膜４１
ａ，４１ｂと共に形成せずに、窒化シリコン膜４
１ａ，４１ｂ間のポリシリコン膜３１ａが単結晶
化し窒化シリコン膜４１ａ，４１ｂを除去した後
に形成してもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明は、半導体膜の端部に
第１の反射防止膜を設けその第１の反射防止膜の
ストライプに対してほぼ垂直な第２の反射防止膜
のストライプを他部に設けることにより、半導体
膜の端部を再結晶化により単結晶化した後その単
結晶化した半導体を種として半導体膜の全面を再
結晶化するようにしたので、半導体膜の全面を単
結晶にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図ａは従来の方法を適用した場合における
半導体基板の断面図、第１図ｂは従来の方法を適
用した場合における半導体基板の平面図、第２図
ａ，ｂは本発明を適用した場合における半導体基
板の平面図である。 ５…半導体基板、３１ａ，３１ｂ…ポリシリコ
ン膜、４１ａ，４１ｂ…窒化シリコン膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁体上に形成された被着非晶質または被着
    多結晶質の半導体膜上に２本以上の帯状の第１の
    反射防止膜を形成し、前記第１の反射防止膜に対
    し所定角度をなす多数の帯状の第２の反射防止膜
    を前記半導体膜上に形成し、前記第１の反射防止
    膜間の半導体膜に光線を照射することにより半導
    体膜を溶融し、溶融後の再結晶化により単結晶化
    した後前記第１の反射防止膜を除去し、その後前
    記第２の反射防止膜間の半導体膜に光線を照射す
    ることにより半導体膜を溶融し、溶融後の前記単
    結晶化された半導体を種とする再結晶化により単
    結晶化することを特徴とする半導体基板の製造方
    法。 ２ 第１、第２の反射防止膜は、互いになす角が
    ほぼ垂直であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の半導体基板の製造方法。 ３ 光線は、連続発振のアルゴンガスレーザのレ
    ーザ光線であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項又は第２項記載の半導体基板の製造方法。 ４ 絶縁体上に形成された被着非晶質または被着
    多結晶質の半導体膜上に２本以上の帯状の第１の
    反射防止膜のみを形成し、前記第１の反射防止膜
    間の半導体膜に光線を照射することにより半導体
    膜を溶融し、溶融後の再結晶化により単結晶化し
    た後前記第１の反射防止膜を除去し、その後前記
    除去された第１の反射防止膜に対し所定角度をな
    す多数の帯状の第２の反射防止膜を前記半導体膜
    上に形成し、前記第２の反射防止膜間の半導体膜
    に光線を照射することにより半導体膜を溶融し、
    溶融後の前記単結晶化された半導体を種とする再
    結晶化により単結晶化することを特徴とする半導
    体基板の製造方法。 ５ 第１、第２の反射防止膜は、互いになす角が
    ほぼ垂直であることを特徴とする特許請求の範囲
    第４項記載の半導体基板の製造方法。 ６ 光線は、連続発振のアルゴンガスレーザのレ
    ーザ光線であることを特徴とする特許請求の範囲
    第４項又は第５項記載の半導体基板の製造方法。 ７ 絶縁体上に形成された被着非晶質または被着
    多結晶質の半導体膜上に２本以上の帯状の第１の
    反射防止膜を形成し、前記第１の反射防止膜に対
    し所定角度をなす多数の帯状の第２の反射防止膜
    を前記半導体膜上に形成し、前記第１の反射防止
    膜間の半導体膜に光線を照射することにより半導
    体膜を溶融し、溶融後の再結晶化により単結晶と
    なし、その後前記第２の反射防止膜間の半導体膜
    に光線を照射することにより半導体膜を溶融し、
    溶融後の前記単結晶化された半導体を種とする再
    結晶化により単結晶となすことを特徴とする半導
    体基板の製造方法。 ８ 第１、第２の反射防止膜は、互いになす角が
    ほぼ垂直であることを特徴とする特許請求の範囲
    第７項記載の半導体基板の製造方法。 ９ 光線は、連続発振のアルゴンガスレーザのレ
    ーザ光線であることを特徴とする特許請求の範囲
    第７項又は第８項記載の半導体基板の製造方法。 １０ 第２の反射防止膜は、その間隔が第１の反
    射防止膜の間隔より狭いことを特徴とする特許請
    求の範囲第７項、第８項又は第９項記載の半導体
    基板の製造方法。
JP59206400A 1984-10-03 1984-10-03 半導体基板の製造方法 Granted JPS6184825A (ja)

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JPS6184825A JPS6184825A (ja) 1986-04-30
JPH0158649B2 true JPH0158649B2 (ja) 1989-12-13

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