JPH0252419A - 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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- JPH0252419A JPH0252419A JP20365788A JP20365788A JPH0252419A JP H0252419 A JPH0252419 A JP H0252419A JP 20365788 A JP20365788 A JP 20365788A JP 20365788 A JP20365788 A JP 20365788A JP H0252419 A JPH0252419 A JP H0252419A
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- Japan
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- amorphous
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- regions
- crystallized
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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、絶縁体基板上に半導体膜を有する半導体基板
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
本発明は、上記の様な半導体基板の製造方法において、
炭素または酸素またはこれらを含む物質を絶縁体基板上
の非晶質半導体膜に選択的にイオン注入し、この非晶質
半導体膜で固相成長を行わせてこの非晶質半導体膜を結
晶化させることによって、所望の領域のみが結晶化され
ている半導体基（反や結晶粒径の大きな半導体基板を製
造することができる様にしたものである。
炭素または酸素またはこれらを含む物質を絶縁体基板上
の非晶質半導体膜に選択的にイオン注入し、この非晶質
半導体膜で固相成長を行わせてこの非晶質半導体膜を結
晶化させることによって、所望の領域のみが結晶化され
ている半導体基（反や結晶粒径の大きな半導体基板を製
造することができる様にしたものである。
〔従来の技術］
絶縁体基板上に半導体膜を有する半導体基板は、薄膜ト
ランジスタの形成等に用いられており、例えば、石英基
板上に多結晶Ｓｉ膜をＣＶＤで堆積させたものがある。
ランジスタの形成等に用いられており、例えば、石英基
板上に多結晶Ｓｉ膜をＣＶＤで堆積させたものがある。
しかし、多結晶Ｓｉ膜をＣＶＤで堆積させただけでは結
晶粒径があまり大きくない。このため、キャリア移動度
もあまり高くなく、高性能の薄膜トランジスタを得るこ
とができない。
晶粒径があまり大きくない。このため、キャリア移動度
もあまり高くなく、高性能の薄膜トランジスタを得るこ
とができない。
そこで、ＣＶＤで堆積させた多結晶Ｓｉ膜にＳｔ”をイ
オン注入して一旦非晶質Ｓｉ膜とし、この非晶質Ｓｉ膜
で固相成長を行わせて、結晶粒径の大きな多結晶Ｓｉ膜
とする方法が考えられている（例えば、特開昭６１−１
２７１１８号公報）。
オン注入して一旦非晶質Ｓｉ膜とし、この非晶質Ｓｉ膜
で固相成長を行わせて、結晶粒径の大きな多結晶Ｓｉ膜
とする方法が考えられている（例えば、特開昭６１−１
２７１１８号公報）。
しかじ固相成長では、第４図に示す様に、非晶質Ｓｉ模
膜ｌｌ中ランダムな位置に結晶化の核１２が発生する。
膜ｌｌ中ランダムな位置に結晶化の核１２が発生する。
従って上述の従来例では、所望の領域のみが結晶化され
ている半導体基板を製造することができない。
ている半導体基板を製造することができない。
また、核１２から成長した結晶粒同士が接した段階で固
相成長が停止するが、核１２はランダムな位置に発生す
るので、上述の従来例でも結晶粒径が十分に大きな半導
体基板は製造することができない。
相成長が停止するが、核１２はランダムな位置に発生す
るので、上述の従来例でも結晶粒径が十分に大きな半導
体基板は製造することができない。
［課題を解決するための手段］
本発明による半導体基板の製造方法は、絶縁体基板１３
上に非晶質半導体膜１１を形成する工程と、炭素または
酸素またはこれらを含む物質を前記非晶質半導体膜１１
へ選択的にイオン注入する工程と、前記イオン注入を行
った前記非晶質半導体膜１１で固相成長を行わせてこの
非晶質半導体１１％１１を結晶化させる工程とを夫々具
備している。
上に非晶質半導体膜１１を形成する工程と、炭素または
酸素またはこれらを含む物質を前記非晶質半導体膜１１
へ選択的にイオン注入する工程と、前記イオン注入を行
った前記非晶質半導体膜１１で固相成長を行わせてこの
非晶質半導体１１％１１を結晶化させる工程とを夫々具
備している。
〔作用〕
本発明による半導体基板の製造方法では、非晶質半導体
膜１１のうちの選択的にイオン注入した領域において、
結晶化の核１２の発生率が極めて低い。
膜１１のうちの選択的にイオン注入した領域において、
結晶化の核１２の発生率が極めて低い。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
本実施例では、第１Ａ図に示す様に、石英基板１３上に
多結晶Ｓｉ膜１４をＣＶＤで堆積させ、多結晶Ｓｉ膜１
４にＳｉ”１５をイオン注入してこの多結晶Ｓｉ膜１４
を非晶質化させる。
多結晶Ｓｉ膜１４をＣＶＤで堆積させ、多結晶Ｓｉ膜１
４にＳｉ”１５をイオン注入してこの多結晶Ｓｉ膜１４
を非晶質化させる。
但し、最初から非晶質Ｓｉ膜を石英基板１３上に形成す
れば、Ｓｉ″ １５のイオン注入は不要である。
れば、Ｓｉ″ １５のイオン注入は不要である。
次に、第１Ｂ図に示す様に、多結晶Ｓｉ膜１４から非晶
質化させた非晶質Ｓｉ膜１１のうちで、結晶化させたい
領域１６のみを覆い、結晶化を抑制したい領域１７を露
出させる様に、フォトレジストのマスク２１を形成する
。
質化させた非晶質Ｓｉ膜１１のうちで、結晶化させたい
領域１６のみを覆い、結晶化を抑制したい領域１７を露
出させる様に、フォトレジストのマスク２１を形成する
。
そしてこの状態で、ＣＯ”２２を非晶質Ｓｉ膜１１中へ
５ Ｘ １０ ”ｃｍ−２以上のドーズ撥となる様にイ
オン注入し、更に、マスク２１を除去し、低温の熱処理
によって非晶質Ｓｉ膜１１で固相成長を行わせる。
５ Ｘ １０ ”ｃｍ−２以上のドーズ撥となる様にイ
オン注入し、更に、マスク２１を除去し、低温の熱処理
によって非晶質Ｓｉ膜１１で固相成長を行わせる。
すると、ＣＯ”２２がイオン注入されていない領域１６
では、０．５時間程度の熱処理で、結晶化の核１２が発
生して結晶化が始まる。これに対して、ＣＯ”２２がイ
オン注入された領域１７では、１４６時間程度の熱処理
を行わなければ、核１２が発生しない。
では、０．５時間程度の熱処理で、結晶化の核１２が発
生して結晶化が始まる。これに対して、ＣＯ”２２がイ
オン注入された領域１７では、１４６時間程度の熱処理
を行わなければ、核１２が発生しない。
従って、第２図に示す様に領域１６を領域１７で包囲し
、固相成長の時間を制御すれば、領域１６でのみ結晶化
が進行して、領域１６は結晶化領域のアイランドとなる
。つまり、所望の領域に結晶化領域を形成することがで
きる。
、固相成長の時間を制御すれば、領域１６でのみ結晶化
が進行して、領域１６は結晶化領域のアイランドとなる
。つまり、所望の領域に結晶化領域を形成することがで
きる。
また、複数の領域１６を互いに離間させて領域１７中に
形成すれば、結晶化領域の複数のアイランドが形成され
、非晶質のままで残っているアイランド間の領域を素子
分離領域とすることができる。
形成すれば、結晶化領域の複数のアイランドが形成され
、非晶質のままで残っているアイランド間の領域を素子
分離領域とすることができる。
また、第３Ａ図に示す様に、非晶質Ｓｉ膜１１のうちの
極めて狭い領域を領域１６とし、残りの広い領域を領域
１７とすれば、領域１７で核１２が発生する前に、領域
１６で始まった結晶化を領域１７にまで広げることがで
きる。
極めて狭い領域を領域１６とし、残りの広い領域を領域
１７とすれば、領域１７で核１２が発生する前に、領域
１６で始まった結晶化を領域１７にまで広げることがで
きる。
従って、第３Ｂ図から明らかな様に、領域１６から成長
した結晶粒２３の粒径が非常に大きく、非晶質Ｓｉ膜１
１を単結晶化できる可能性もある。
した結晶粒２３の粒径が非常に大きく、非晶質Ｓｉ膜１
１を単結晶化できる可能性もある。
このため、結晶粒２３を有する多結晶Ｓｉ膜２４ではキ
ャリア移動度が高く、この多結晶Ｓｉ膜２４に高性能の
薄膜トランジスタ等を形成することができる。
ャリア移動度が高く、この多結晶Ｓｉ膜２４に高性能の
薄膜トランジスタ等を形成することができる。
なお、非晶質Ｓｉ膜１１の結晶化を抑制するために本実
施例ではＣＯ”２２をイオン注入したが、ＣやＯの単体
原子のイオンを用いることもでき、Ｃや０を含む他の分
子のイオンを用いることもできる。
施例ではＣＯ”２２をイオン注入したが、ＣやＯの単体
原子のイオンを用いることもでき、Ｃや０を含む他の分
子のイオンを用いることもできる。
本発明による半導体基板の製造方法では、非晶質半導体
膜のうちの選択的にイオン注入した領域において結晶化
の核の発生率が極めて低いので、所望の領域のみが結晶
化されている半導体基板を製造することができる。
膜のうちの選択的にイオン注入した領域において結晶化
の核の発生率が極めて低いので、所望の領域のみが結晶
化されている半導体基板を製造することができる。
また、イオン注入を行っておらず核の発生率が高い領域
からイオン注入を行って核の発生率が低い領域にまで結
晶を成長させることによって、結晶粒径の大きな半導体
基板を製造することができる。
からイオン注入を行って核の発生率が低い領域にまで結
晶を成長させることによって、結晶粒径の大きな半導体
基板を製造することができる。
状況を示す平面図、第３図は一実施例において結晶粒径
の大きな半導体基板を製造する場合を順次に示す側断面
図である。
の大きな半導体基板を製造する場合を順次に示す側断面
図である。
第４図は本発明の一従来例における結晶化の核の発生状
況を示しており第２図に対応する平面図である。
況を示しており第２図に対応する平面図である。
なお図面に用いた符号において、
Ｌ Ｌ−−−一・−−一−−−−−非晶質Ｓｉ膜１１−
一・−一−−−−−核 １３−−−−−・−−−−−−−一石英基板２２−一−
−−−−−−−ＣＯ” ２３−−−−−−−−−−−−一結晶粒２４−−−−−
−−−−一多結晶Ｓｉ膜である。
一・−一−−−−−核 １３−−−−−・−−−−−−−一石英基板２２−一−
−−−−−−−ＣＯ” ２３−−−−−−−−−−−−一結晶粒２４−−−−−
−−−−一多結晶Ｓｉ膜である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁体基板上に非晶質半導体膜を形成する工程と、 炭素または酸素またはこれらを含む物質を前記非晶質半
導体膜へ選択的にイオン注入する工程と、前記イオン注
入を行った前記非晶質半導体膜で固相成長を行わせてこ
の非晶質半導体膜を結晶化させる工程とを夫々具備する
半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20365788A JPH0252419A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20365788A JPH0252419A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252419A true JPH0252419A (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=16477689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20365788A Pending JPH0252419A (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0252419A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120715A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-22 | Canon Inc | 結晶成長方法および結晶物品 |
| NL9301811A (nl) * | 1992-10-28 | 1994-05-16 | Ryoden Semiconductor Syst Eng | Dunne-film veldeffecttransistor en werkwijze voor het vervaardigen daarvan, evenals van een halfgeleiderelement dat ervan voorzien is. |
| KR100437296B1 (ko) * | 1994-06-15 | 2004-11-06 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 박막트랜지스터및그제조방법 |
| US6875628B1 (en) * | 1993-05-26 | 2005-04-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method of the same |
| CN100350627C (zh) * | 1993-05-26 | 2007-11-21 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件 |
| US7339188B1 (en) * | 1999-02-10 | 2008-03-04 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Polycrystalline silicon film containing Ni |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP20365788A patent/JPH0252419A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120715A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-22 | Canon Inc | 結晶成長方法および結晶物品 |
| NL9301811A (nl) * | 1992-10-28 | 1994-05-16 | Ryoden Semiconductor Syst Eng | Dunne-film veldeffecttransistor en werkwijze voor het vervaardigen daarvan, evenals van een halfgeleiderelement dat ervan voorzien is. |
| US5514880A (en) * | 1992-10-28 | 1996-05-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect thin-film transistor for an SRAM with reduced standby current |
| US5736438A (en) * | 1992-10-28 | 1998-04-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Field effect thin-film transistor and method of manufacturing the same as well as semiconductor device provided with the same |
| US6875628B1 (en) * | 1993-05-26 | 2005-04-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method of the same |
| CN100350627C (zh) * | 1993-05-26 | 2007-11-21 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体器件 |
| KR100437296B1 (ko) * | 1994-06-15 | 2004-11-06 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 박막트랜지스터및그제조방법 |
| US7339188B1 (en) * | 1999-02-10 | 2008-03-04 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Polycrystalline silicon film containing Ni |
| US7390727B2 (en) | 1999-02-10 | 2008-06-24 | Lg Display Co., Ltd. | Polycrystalline silicon film containing Ni |
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