JPH0249534B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0249534B2 JPH0249534B2 JP60082299A JP8229985A JPH0249534B2 JP H0249534 B2 JPH0249534 B2 JP H0249534B2 JP 60082299 A JP60082299 A JP 60082299A JP 8229985 A JP8229985 A JP 8229985A JP H0249534 B2 JPH0249534 B2 JP H0249534B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- amplitude
- waveform
- deflection
- linear
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2926—Crystal orientations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/38—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done after the formation of the materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2902—Materials being Group IVA materials
- H10P14/2905—Silicon, silicon germanium or germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3451—Structure
- H10P14/3452—Microstructure
- H10P14/3458—Monocrystalline
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/38—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done after the formation of the materials
- H10P14/3802—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H10P14/3818—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using particle beams
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/38—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done after the formation of the materials
- H10P14/3802—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H10P14/382—Scanning of a beam
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
- H10P95/90—Thermal treatments, e.g. annealing or sintering
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、疑似線状電子ビームを用いて絶縁膜
上に大面積の半導体単結晶層の製造方法に関す
る。
上に大面積の半導体単結晶層の製造方法に関す
る。
近年、半導体工業の分野においては、電子ビー
ムアニール技術を用いたSOI(Silicon On
Insulator)膜の形成技術の研究開発が盛んとな
つている。この技術では、シリコン単結晶基板上
にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜を
形成し、その上に多結晶シリコン膜や非晶質シリ
コン膜等を堆積し、電子ビーム或いはレーザビー
ム等のビーム照射により、上記シリコン膜を溶融
再結晶化させてシリコン単結晶層を成長させる方
法を採つている。
ムアニール技術を用いたSOI(Silicon On
Insulator)膜の形成技術の研究開発が盛んとな
つている。この技術では、シリコン単結晶基板上
にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜を
形成し、その上に多結晶シリコン膜や非晶質シリ
コン膜等を堆積し、電子ビーム或いはレーザビー
ム等のビーム照射により、上記シリコン膜を溶融
再結晶化させてシリコン単結晶層を成長させる方
法を採つている。
ところで、従来の電子ビームアニール装置で
は、細く絞つた電子ビーム(ガウス分布)をX、
Y方向に走査させて試料面内を均一にアニールし
ている。この場合、通常使用される電子ビームの
直径は10〜500〔μm〕程度であり、1回のビーム
走査で溶融できるシリコン膜の幅は大略上記ビー
ム径程度となるため、大面積単結晶層を得る目的
には不適当であつた。それは、走査線の重合わせ
の部分での結晶粒界の発生を抑止することが困難
なためである。
は、細く絞つた電子ビーム(ガウス分布)をX、
Y方向に走査させて試料面内を均一にアニールし
ている。この場合、通常使用される電子ビームの
直径は10〜500〔μm〕程度であり、1回のビーム
走査で溶融できるシリコン膜の幅は大略上記ビー
ム径程度となるため、大面積単結晶層を得る目的
には不適当であつた。それは、走査線の重合わせ
の部分での結晶粒界の発生を抑止することが困難
なためである。
そこで最近、第2図に示す如く細く絞つた電子
ビームをその走査方向と直交する方向に高速偏向
することにより、電子ビームを疑似的に線状化
し、幅広い溶融領域を形成する技術が有望視され
ている。この場合、線状化ビームの長さは高速偏
向の振幅により決定され、原理的にはその長さに
は制限はない。しかし、一定ビーム電流のスポツ
トビームを高速偏向させた場合、振幅の増大に伴
い、第3図に示すように電子ビーム照射された試
料表面の温度は低下する。半導体単結晶層を製造
するためには、半導体膜を十分に溶融する必要が
ある。従つて、高速偏向振幅を増大させるには、
ビーム電流を増大させなければならない。このよ
うな事情から、実際には、ビーム電流の限界(即
ち電子銃の輝度特性)により、線状化ビームの長
さは決定される。
ビームをその走査方向と直交する方向に高速偏向
することにより、電子ビームを疑似的に線状化
し、幅広い溶融領域を形成する技術が有望視され
ている。この場合、線状化ビームの長さは高速偏
向の振幅により決定され、原理的にはその長さに
は制限はない。しかし、一定ビーム電流のスポツ
トビームを高速偏向させた場合、振幅の増大に伴
い、第3図に示すように電子ビーム照射された試
料表面の温度は低下する。半導体単結晶層を製造
するためには、半導体膜を十分に溶融する必要が
ある。従つて、高速偏向振幅を増大させるには、
ビーム電流を増大させなければならない。このよ
うな事情から、実際には、ビーム電流の限界(即
ち電子銃の輝度特性)により、線状化ビームの長
さは決定される。
一方、上記の疑似線状電子ビームによる単結晶
層の製造においては、ビーム照射された試料表面
の線状化ビームの長さ方向の温度分布の制御の問
題がある。元来、線状電子ビームエミツタを用
い、試料表面上に線状ビームを投影する線状電子
ビームを用いる方法に比べ、上記の疑似線状電子
ビームを用いる方法では、電子ビームの強度分布
の制御性は格段に優れているが、高速偏向に用い
る電圧波形によつて、電子ビームの強度分布は変
化する。第4図は正弦波により高速偏向させた場
合の線状化方向のシリコン表面温度分布である。
正弦波の特性として振幅の両端付近に2つの温度
ピークが存在し、中央部はこれらの部分よりも温
度は低くなる。そのため、試料に電子ビーム照射
した際に疑似線状ビームの両端付近を適切に溶融
させた場合、中央付近は溶融されない。このた
め、試料表面を均一にアニールすることが困難で
ある。
層の製造においては、ビーム照射された試料表面
の線状化ビームの長さ方向の温度分布の制御の問
題がある。元来、線状電子ビームエミツタを用
い、試料表面上に線状ビームを投影する線状電子
ビームを用いる方法に比べ、上記の疑似線状電子
ビームを用いる方法では、電子ビームの強度分布
の制御性は格段に優れているが、高速偏向に用い
る電圧波形によつて、電子ビームの強度分布は変
化する。第4図は正弦波により高速偏向させた場
合の線状化方向のシリコン表面温度分布である。
正弦波の特性として振幅の両端付近に2つの温度
ピークが存在し、中央部はこれらの部分よりも温
度は低くなる。そのため、試料に電子ビーム照射
した際に疑似線状ビームの両端付近を適切に溶融
させた場合、中央付近は溶融されない。このた
め、試料表面を均一にアニールすることが困難で
ある。
これを解決するためには、正弦波によらず、三
角波等の電子ビームの存在確率が振幅内の位置に
よらず一定な波形を用いる方法も考えられるが、
高速偏向周波数が高くなると、波形歪みが増大
し、正弦波の特性に近くなるため、上記の問題の
解決は困難である。高速偏向信号には、MHzオー
ダの周波数が必要である。それは、第5図に示す
ように瞬間的な電子ビームの存在位置(偏向波形
の位相)の違いにより試料表面温度の変動が大き
くなるためである。そして、この変動は〜2〔M
Hz〕以上の周波数で無視し得る程小さくなる。
角波等の電子ビームの存在確率が振幅内の位置に
よらず一定な波形を用いる方法も考えられるが、
高速偏向周波数が高くなると、波形歪みが増大
し、正弦波の特性に近くなるため、上記の問題の
解決は困難である。高速偏向信号には、MHzオー
ダの周波数が必要である。それは、第5図に示す
ように瞬間的な電子ビームの存在位置(偏向波形
の位相)の違いにより試料表面温度の変動が大き
くなるためである。そして、この変動は〜2〔M
Hz〕以上の周波数で無視し得る程小さくなる。
このように、従来の疑似線状ビーム技術には上
記のような問題があり、均一性の良い半導体単結
晶層を得ることは困難であつた。
記のような問題があり、均一性の良い半導体単結
晶層を得ることは困難であつた。
本発明の目的は、疑似線状ビームの長さ方向の
温度分布を平坦なものにすると共に、電子ビーム
照射部の外周部での温度分布をなだらかなものと
することができ、試料内に発生する熱歪みを最小
化し、良質な単結晶層を製造することを目的とし
たものである。
温度分布を平坦なものにすると共に、電子ビーム
照射部の外周部での温度分布をなだらかなものと
することができ、試料内に発生する熱歪みを最小
化し、良質な単結晶層を製造することを目的とし
たものである。
〔発明の概要〕
本発明の基本は、電子ビームを1方向に高速偏
向させて疑似線状ビームを形成する際に高速偏向
させる高周波電圧波形をそれより低い周波数の波
形で振幅変調させ線状化ビームの強度分布を均一
化して大面積SOIを得るに際して、変調波形に関
するものである。
向させて疑似線状ビームを形成する際に高速偏向
させる高周波電圧波形をそれより低い周波数の波
形で振幅変調させ線状化ビームの強度分布を均一
化して大面積SOIを得るに際して、変調波形に関
するものである。
搬送波が正弦波であり、これは以下に示すよう
にピークでの滞在確率が非常に大きい。
にピークでの滞在確率が非常に大きい。
aを振幅、wを角振動数とすると、
Y=asinWt
各Y点での滞在確率は、以下の様になる。
第6図はこれを図示したものであり、振りの中
央で極小値をとり、ピークの部分で最大∞とな
る、(全体にわたつた積分は収検する)。
央で極小値をとり、ピークの部分で最大∞とな
る、(全体にわたつた積分は収検する)。
振幅変調する事によつて、種々の位置にピーク
を持つ搬送波が存在するが、そのうち2つの振幅
をa1、a2として、a1>a2>0とするとa1のもの
は、a1Y−a1に対して寄与し、従つてa2Y
−a2に対しても寄与するが、a2の振幅を持つも
のは、a1|Y|>a2に対しては寄与しない。
を持つ搬送波が存在するが、そのうち2つの振幅
をa1、a2として、a1>a2>0とするとa1のもの
は、a1Y−a1に対して寄与し、従つてa2Y
−a2に対しても寄与するが、a2の振幅を持つも
のは、a1|Y|>a2に対しては寄与しない。
このような検討により、ピークの存在確率を想
定して、ビーム強度を求めると、その存在確率
を、2次函数で近似すれば、かなりの平坦化が得
られることが分つた。これは、簡単な計算からx
=α3√となる。このまゝでは、周辺部にビーム
強度低下が見られるので、周辺部のピーク密度を
増加するためにt−x曲線の上部の平坦部を続け
る。同時に中心から端部にわたつて電子存在確率
を示す(第7図)。
定して、ビーム強度を求めると、その存在確率
を、2次函数で近似すれば、かなりの平坦化が得
られることが分つた。これは、簡単な計算からx
=α3√となる。このまゝでは、周辺部にビーム
強度低下が見られるので、周辺部のピーク密度を
増加するためにt−x曲線の上部の平坦部を続け
る。同時に中心から端部にわたつて電子存在確率
を示す(第7図)。
本発明によれば疑似線状ビームの長さ方向の温
度分布を制御(平坦なものに)することができ、
幅広い均一な半導体層の溶融・最凝固を達成する
ことができる。このため、残留熱歪みの小さい良
質な半導体単結晶層を大面積に互つて製造するこ
とができる。
度分布を制御(平坦なものに)することができ、
幅広い均一な半導体層の溶融・最凝固を達成する
ことができる。このため、残留熱歪みの小さい良
質な半導体単結晶層を大面積に互つて製造するこ
とができる。
第8図は本発明の実施例に係わる電子ビームア
ニール装置を示す概略構成図である。図中1は電
子銃で、この電子銃1から放射された電子ビーム
は対物レンズ2により集束されて試料3上に照射
されると共に、走査コイル(第1の偏向器)4に
より試料3上で走査される。走査コイル4は実際
にはビームをX方向(紙面左右方向)に偏向する
X方向偏向コイルと、ビームをY方向(紙面表裏
方向)に偏向するY方向偏向コイルとから構成さ
れている。また、レンズ2の主面にはアパーチヤ
5が配置され、電子銃1とレンズ2との間にはビ
ームをON−OFFするためのブランキング電極6
が配置されている。
ニール装置を示す概略構成図である。図中1は電
子銃で、この電子銃1から放射された電子ビーム
は対物レンズ2により集束されて試料3上に照射
されると共に、走査コイル(第1の偏向器)4に
より試料3上で走査される。走査コイル4は実際
にはビームをX方向(紙面左右方向)に偏向する
X方向偏向コイルと、ビームをY方向(紙面表裏
方向)に偏向するY方向偏向コイルとから構成さ
れている。また、レンズ2の主面にはアパーチヤ
5が配置され、電子銃1とレンズ2との間にはビ
ームをON−OFFするためのブランキング電極6
が配置されている。
ここまでの構成は通常の電子ビームアニール装
置と同様であり、本実施例がこれと異なる点は、
前記レンズ2と偏向コイル4との間にビームを高
速偏向するための偏向板(第2の偏向器)7を設
けたことにある。すなわち、偏向板7は第2図に
示す如くY方向に対向配置され、ビームをY方向
に高速偏向するものとなつている。また、偏向板
7には高周波電源により振幅変調された高周波電
圧が印加されるものとなつている。なお、上記説
明では偏向板7を1組としたが、これに加えビー
ムをX方向に高速偏向する偏向器を設けるように
してもよい。また、ワーキングテイスタンスが十
分大きい場合、偏向板7′を前記偏向コイル4の
下方に設けることも可能である。
置と同様であり、本実施例がこれと異なる点は、
前記レンズ2と偏向コイル4との間にビームを高
速偏向するための偏向板(第2の偏向器)7を設
けたことにある。すなわち、偏向板7は第2図に
示す如くY方向に対向配置され、ビームをY方向
に高速偏向するものとなつている。また、偏向板
7には高周波電源により振幅変調された高周波電
圧が印加されるものとなつている。なお、上記説
明では偏向板7を1組としたが、これに加えビー
ムをX方向に高速偏向する偏向器を設けるように
してもよい。また、ワーキングテイスタンスが十
分大きい場合、偏向板7′を前記偏向コイル4の
下方に設けることも可能である。
このように構成された装置において、Y軸方向
に高速偏向させた電子ビームをX軸方向に走査さ
せる。
に高速偏向させた電子ビームをX軸方向に走査さ
せる。
このとき、Y軸方向の高速偏向信号として、振
幅変調した正弦波を用いることによつて線状化ビ
ームの線方向の温度分布を精密に制御した。
幅変調した正弦波を用いることによつて線状化ビ
ームの線方向の温度分布を精密に制御した。
実施例 1
Y=t1/3、曲線部分10、直線部分4の割合か
ら成る曲線を結合して周期関数にした第1a図に
示す様な波形をデイジタルの任意波形発生器によ
り形成した。この10KHzの波によつて50MHzの正
弦波を変調し偏向電極に印加した(第1b図)。
この時の回路構成を第9図に示す。この時の合成
波の振幅は50Vであつた。これにより長さ4mmの
線状化ビームが形成された電子ビーム5インチ径
(100)シリコン基板上に、1.3μm厚のSiO2を堆積
し、その上に0.6μmの多結晶シリコン、キヤツプ
膜として0.6μmのシリコン酸化膜を形成したもの
を用いた。これを前記の変調した高速偏向電子ビ
ームでアニールした。計算の結果に示す通り、中
央部より少しはなれた所にわずかに温度の高いこ
とを示す領域が認められたものの幅4mmにわたつ
て均一なシリコン再結晶層が得られた。またシリ
コン基板上のシリコン酸化膜に一部開孔を持たせ
たシード付の基板に於ては、溶融時にシリコン基
板方位の情報を受けついで、シリコン酸化膜上に
於ても大面積の(100)方位を持つシリコン単結
晶膜を得ることが出来た。
ら成る曲線を結合して周期関数にした第1a図に
示す様な波形をデイジタルの任意波形発生器によ
り形成した。この10KHzの波によつて50MHzの正
弦波を変調し偏向電極に印加した(第1b図)。
この時の回路構成を第9図に示す。この時の合成
波の振幅は50Vであつた。これにより長さ4mmの
線状化ビームが形成された電子ビーム5インチ径
(100)シリコン基板上に、1.3μm厚のSiO2を堆積
し、その上に0.6μmの多結晶シリコン、キヤツプ
膜として0.6μmのシリコン酸化膜を形成したもの
を用いた。これを前記の変調した高速偏向電子ビ
ームでアニールした。計算の結果に示す通り、中
央部より少しはなれた所にわずかに温度の高いこ
とを示す領域が認められたものの幅4mmにわたつ
て均一なシリコン再結晶層が得られた。またシリ
コン基板上のシリコン酸化膜に一部開孔を持たせ
たシード付の基板に於ては、溶融時にシリコン基
板方位の情報を受けついで、シリコン酸化膜上に
於ても大面積の(100)方位を持つシリコン単結
晶膜を得ることが出来た。
実施例 2
前の変調波は、正又は負方向のみ定義されてい
る。しかも微係数が急激にかわるところが第1a
図のA点で示すように存在する。この部分では変
調波は丸みが出易くなり、これは、この部分にピ
ークの滞在確率の増加をもたらす。
る。しかも微係数が急激にかわるところが第1a
図のA点で示すように存在する。この部分では変
調波は丸みが出易くなり、これは、この部分にピ
ークの滞在確率の増加をもたらす。
これをさけるためには、変調波を正、負とも定
義する事により、急激な変化をさけることが出来
る。第10図にこの変調波の例を示す。
義する事により、急激な変化をさけることが出来
る。第10図にこの変調波の例を示す。
実施例 3
前実施例で述べた困難をさける別の手段とし
て、例えば正のみに定義された変調波を正方向に
一定値ずらすことも可能である。このようにする
ことによりたとえある部分に予期しないピークの
集中があつてもこの効果を減ずることが可能であ
る。
て、例えば正のみに定義された変調波を正方向に
一定値ずらすことも可能である。このようにする
ことによりたとえある部分に予期しないピークの
集中があつてもこの効果を減ずることが可能であ
る。
実施例 4
前述のような計算方法を逆にたどつていく事に
よつて、電子ビーム強度分布が完全に平坦になる
ような周期関数を求める事も可能である。第11
図にこの波形と前述のt1/3と直線部より成り立つ
波形を同時に示す。
よつて、電子ビーム強度分布が完全に平坦になる
ような周期関数を求める事も可能である。第11
図にこの波形と前述のt1/3と直線部より成り立つ
波形を同時に示す。
この波形変調した電子ビームでアニールした結
果は、実施例1の場合に比して均一溶融幅がせま
くなつた。これは周辺よりの熱放散のためであ
り、周辺を2次曲線的に持ちあげて、中央部より
10〜20%ビーム強度を上げることにより良好なア
ニール結果が得られた。
果は、実施例1の場合に比して均一溶融幅がせま
くなつた。これは周辺よりの熱放散のためであ
り、周辺を2次曲線的に持ちあげて、中央部より
10〜20%ビーム強度を上げることにより良好なア
ニール結果が得られた。
実施例4で示した様に、アニールビームの強度
分布は必ずしも平坦な方がよいわけでなく、両端
を強めにした方が良い。この量は熱放散の特度に
依存するものであり、多結晶シリコン下の絶縁膜
厚が厚い場合ほど小さくなることが予想される。
従つて、本発明は、変調波形を必ずしもy=t1/3
を基本としたものに限定するものではなく、この
趣旨を逸脱しないものは含まれる。
分布は必ずしも平坦な方がよいわけでなく、両端
を強めにした方が良い。この量は熱放散の特度に
依存するものであり、多結晶シリコン下の絶縁膜
厚が厚い場合ほど小さくなることが予想される。
従つて、本発明は、変調波形を必ずしもy=t1/3
を基本としたものに限定するものではなく、この
趣旨を逸脱しないものは含まれる。
またy=t1/3で関数を形成してもその定義域を
変えることによつてかわる。例えばy=t1/5を定
義域をせまくしておいて、あとで規格化すること
によつてt1/3の形に似せることもできる。従つて
このような本質的でない操作によつて出来る波形
であつてもよい。
変えることによつてかわる。例えばy=t1/5を定
義域をせまくしておいて、あとで規格化すること
によつてt1/3の形に似せることもできる。従つて
このような本質的でない操作によつて出来る波形
であつてもよい。
本発明の波形ポイントは、中心附近に搬送波の
ピークがこない様に、変調波が中央を通過する時
間を出来るだけ短かくすること及び端部に比較的
多くの搬送波ピークを持つてくるためt−Y曲線
の頂部に平坦又は平坦に近い部分を持たせること
である。
ピークがこない様に、変調波が中央を通過する時
間を出来るだけ短かくすること及び端部に比較的
多くの搬送波ピークを持つてくるためt−Y曲線
の頂部に平坦又は平坦に近い部分を持たせること
である。
上記実施例4で示した様に電子滞在確認から逆
に変調波形を求める事が出来るので、一部に周期
的にビーム強度の高い所をつくつておいてこの部
分と基板シード部を合わせながらアニールするこ
とによつて、シーデイグエピタキシを効率よく行
う事も可能である。
に変調波形を求める事が出来るので、一部に周期
的にビーム強度の高い所をつくつておいてこの部
分と基板シード部を合わせながらアニールするこ
とによつて、シーデイグエピタキシを効率よく行
う事も可能である。
第1図は本発明に用いる電子ビームの高速偏向
用の振幅変調された電気的信号波形図でありaは
変調波形図、bは合成波形図、第2図乃至第5図
はそれぞれ従来装置の問題点を説明するためのも
ので第2図は疑似線状ビーム形成原理を示す模式
図、第3図は疑似線状ビームの長さと試料表面温
度との関係を示す特性図、第4図はビーム高速偏
向中心からの距離と試料表面温度との関係を示す
特性図、第5図は基本波周波数をパラメータとし
た時のビーム高速偏向中心からの距離と試料表面
温度との関係を示す特性図、第6図は正弦波で電
子ビームを偏向させた時の各位置での電子の滞在
確率を示す図、第7図はY=t1/3と平坦部を合成
した変調波形と各位置でのビーム強度の関係を示
す図、第8図は本発明の実施例に用いた電子ビー
ムアニール装置の構成図、第9図は本発明の実施
例に用いた回路構成図、第10図は改良した変調
波を示す図、第11図は電子滞在確率を完全平坦
化するための変調波形を示す図である。 1……電子銃、2……対物レンズ、3……試
料、4……偏向電波、5……アパーチユア、6…
…ブランキング電極、7,7′……高速偏向電
極、。
用の振幅変調された電気的信号波形図でありaは
変調波形図、bは合成波形図、第2図乃至第5図
はそれぞれ従来装置の問題点を説明するためのも
ので第2図は疑似線状ビーム形成原理を示す模式
図、第3図は疑似線状ビームの長さと試料表面温
度との関係を示す特性図、第4図はビーム高速偏
向中心からの距離と試料表面温度との関係を示す
特性図、第5図は基本波周波数をパラメータとし
た時のビーム高速偏向中心からの距離と試料表面
温度との関係を示す特性図、第6図は正弦波で電
子ビームを偏向させた時の各位置での電子の滞在
確率を示す図、第7図はY=t1/3と平坦部を合成
した変調波形と各位置でのビーム強度の関係を示
す図、第8図は本発明の実施例に用いた電子ビー
ムアニール装置の構成図、第9図は本発明の実施
例に用いた回路構成図、第10図は改良した変調
波を示す図、第11図は電子滞在確率を完全平坦
化するための変調波形を示す図である。 1……電子銃、2……対物レンズ、3……試
料、4……偏向電波、5……アパーチユア、6…
…ブランキング電極、7,7′……高速偏向電
極、。
Claims (1)
- 1 絶縁基板上に形成された多結晶若しくは非晶
質半導体薄膜に電子ビームを振幅変調させた電気
信号により一方向に偏向すると共にこれを交差す
る方向に該ビームを走査して、アニールし、半導
体単結晶層を形成するにあたり、その変調波とし
てy=t1/E(時間t、振幅y、E>2)及びこれに
続く直線部分を持つ関数を基本とする周期関数波
形を用いることを特徴とする半導体単結晶層の製
造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082299A JPS61241910A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 半導体単結晶層の製造方法 |
| US06/762,374 US4662949A (en) | 1985-02-15 | 1985-08-05 | Method of forming a single crystal semiconductor layer from a non-single crystalline material by a shaped energy beam |
| US06/904,942 US4746803A (en) | 1985-02-15 | 1986-09-08 | Method of forming a single crystal semiconductor layer from a non-single-crystalline material and apparatus for forming the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082299A JPS61241910A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 半導体単結晶層の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241910A JPS61241910A (ja) | 1986-10-28 |
| JPH0249534B2 true JPH0249534B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=13770669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082299A Granted JPS61241910A (ja) | 1985-02-15 | 1985-04-19 | 半導体単結晶層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241910A (ja) |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082299A patent/JPS61241910A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61241910A (ja) | 1986-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4746803A (en) | Method of forming a single crystal semiconductor layer from a non-single-crystalline material and apparatus for forming the same | |
| JP3546945B2 (ja) | 冷陰極装置 | |
| US4703256A (en) | Faraday cups | |
| JPH0249534B2 (ja) | ||
| JPH057858B2 (ja) | ||
| US4559102A (en) | Method for recrystallizing a polycrystalline, amorphous or small grain material | |
| JPH0354849B2 (ja) | ||
| JPH0440320B2 (ja) | ||
| JPH0351288B2 (ja) | ||
| JPH0339379B2 (ja) | ||
| JPH0241899B2 (ja) | ||
| JPH0132628B2 (ja) | ||
| JPH01162323A (ja) | 半導体単結晶層の製造方法 | |
| JPH07118446B2 (ja) | 半導体単結晶層の製造方法 | |
| JPH0136974B2 (ja) | ||
| JPH0136970B2 (ja) | ||
| JP2703334B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0440319B2 (ja) | ||
| JPS58123717A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0136688B2 (ja) | ||
| JPS60152017A (ja) | 電子ビ−ムアニ−ル装置 | |
| JPS62245619A (ja) | 電子ビ−ムアニ−ル装置 | |
| JPH0727864B2 (ja) | 電子ビーム加熱装置 | |
| JPS5891643A (ja) | 電子ビ−ムアニ−ル方法 | |
| JPH031526A (ja) | 半導体単結晶層の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |