JPH03286519A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03286519A JPH03286519A JP8797890A JP8797890A JPH03286519A JP H03286519 A JPH03286519 A JP H03286519A JP 8797890 A JP8797890 A JP 8797890A JP 8797890 A JP8797890 A JP 8797890A JP H03286519 A JPH03286519 A JP H03286519A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置の製造方法、特に絶縁層上の分割さ
れた非単結晶領域をエネルギー線照射により単結晶化す
る製造方法に関する。
れた非単結晶領域をエネルギー線照射により単結晶化す
る製造方法に関する。
［従来の技術］
絶縁層上に形成されたシリコン非単結晶領域を融解し再
結晶させる従来例として特開昭５９−２０５７１２号公
報に記載されたちのがある。第２図（ａ）〜第２図（ｄ
）に従来例の実施例を示す工程順断面図を示す。
結晶させる従来例として特開昭５９−２０５７１２号公
報に記載されたちのがある。第２図（ａ）〜第２図（ｄ
）に従来例の実施例を示す工程順断面図を示す。
第２図（ａ）においてシリコン基板１１上に、酸化シリ
コン層１２と窒化シリコン層１３と多結晶シリコン層１
４を順次積層する０次に、第２図（ｂ）に示すように前
記多結晶シリコン層１４を島状に加工して半導体領域１
５を形成し、二酸化シリコン膜１６を熱酸化性により半
導体領域１５の表面に形成する。さらに第２図（Ｃ）に
示すように窒化シリコン１１１１７を積層後、多結晶シ
リコン膜１８を形成する。再び多結晶シリコン膜１８の
表面を酸化して二酸化シリコン膜１９を構成し、更に窒
化シリコン膜２０を積層後、エネルギ、１Ｉ２１照射を
行なって多結晶シリコン１ｉ１８を選択的に加熱する。
コン層１２と窒化シリコン層１３と多結晶シリコン層１
４を順次積層する０次に、第２図（ｂ）に示すように前
記多結晶シリコン層１４を島状に加工して半導体領域１
５を形成し、二酸化シリコン膜１６を熱酸化性により半
導体領域１５の表面に形成する。さらに第２図（Ｃ）に
示すように窒化シリコン１１１１７を積層後、多結晶シ
リコン膜１８を形成する。再び多結晶シリコン膜１８の
表面を酸化して二酸化シリコン膜１９を構成し、更に窒
化シリコン膜２０を積層後、エネルギ、１Ｉ２１照射を
行なって多結晶シリコン１ｉ１８を選択的に加熱する。
この多結晶シリコン膜１８の熱によって半導体領域１５
の多結晶シリコンが融解される。このエネルギー！２１
の照射時において、半導体領域１５が存在する部分は、
半導体領域１５が存在しない部分に比較して熱容量が大
きく、半導体領域１５が存在する部分はその周囲より低
温となり、融解したシリコンの温度が低下する過程にお
いて半導体領域１５の中央部分の温度が最も低温となっ
て結晶化がこの中央部分から開始されて、周辺方向に結
晶が成長する。この様にして単結晶シリコンよりなる第
２図（ｄ）の結晶性半導体領域２２が形成される。この
後、窒化シリコン膜２０と二酸化シリコン膜１９と１６
と多結晶シリコン膜１８と窒化シリコン層１７の一部を
除去して結晶性半導体領域２２が絶縁膜上に表出する半
導体基体が形成されるというものである。
の多結晶シリコンが融解される。このエネルギー！２１
の照射時において、半導体領域１５が存在する部分は、
半導体領域１５が存在しない部分に比較して熱容量が大
きく、半導体領域１５が存在する部分はその周囲より低
温となり、融解したシリコンの温度が低下する過程にお
いて半導体領域１５の中央部分の温度が最も低温となっ
て結晶化がこの中央部分から開始されて、周辺方向に結
晶が成長する。この様にして単結晶シリコンよりなる第
２図（ｄ）の結晶性半導体領域２２が形成される。この
後、窒化シリコン膜２０と二酸化シリコン膜１９と１６
と多結晶シリコン膜１８と窒化シリコン層１７の一部を
除去して結晶性半導体領域２２が絶縁膜上に表出する半
導体基体が形成されるというものである。
【発明が解決しようとする課題］
しかし、以上に示した従来例によれば、エネルギー線２
１の卿射をエネルギー線吸収用の皮膜となる多結晶シリ
コン膜１８を熱源として前記半導体領域１５を融解して
単結晶化するため、照射するエネルギー、１！２１の単
位面積当りの照射エネルギーが低いと、十分半導体領域
が熱っせられず、障射エネルギーをかなり大きくする必
要があった。また、エネルギー綿２１の照射エネルギー
が大きいと、多結晶シリコン膜１８の融解により形状が
変化しやすく多結晶シリコン膜１８の安定性を維持する
ために、多結晶シリコン膜１８上に二酸化シリコン膜１
９と窒化シリコン膜２０を形成する必要があった。さら
には、多結晶シリコン膜１８を熱源にして間接的に半導
体領域１５を結晶化させるために、熱の伝導効率が悪く
、十分に半導体領域１５の全体が熱っせられなかったり
、エネルギー綿２１解射時の基板温度によって結晶性半
導体領域２２の結晶性が異なり同質の半導体基体を再現
性良く構成することが困難であるという問題点を有して
いた。
１の卿射をエネルギー線吸収用の皮膜となる多結晶シリ
コン膜１８を熱源として前記半導体領域１５を融解して
単結晶化するため、照射するエネルギー、１！２１の単
位面積当りの照射エネルギーが低いと、十分半導体領域
が熱っせられず、障射エネルギーをかなり大きくする必
要があった。また、エネルギー綿２１の照射エネルギー
が大きいと、多結晶シリコン膜１８の融解により形状が
変化しやすく多結晶シリコン膜１８の安定性を維持する
ために、多結晶シリコン膜１８上に二酸化シリコン膜１
９と窒化シリコン膜２０を形成する必要があった。さら
には、多結晶シリコン膜１８を熱源にして間接的に半導
体領域１５を結晶化させるために、熱の伝導効率が悪く
、十分に半導体領域１５の全体が熱っせられなかったり
、エネルギー綿２１解射時の基板温度によって結晶性半
導体領域２２の結晶性が異なり同質の半導体基体を再現
性良く構成することが困難であるという問題点を有して
いた。
そこで本発明においては、再現性良く結晶化度の高い半
導体基体を構成することを目的とする。
導体基体を構成することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、透明の絶縁性基体上に非単結晶半導体よりな
る島状の半導体領域を配設し、少なくとち前記半導体領
域の上表面および側面を被膜するエネルギー線吸収用の
皮膜を形成し、前記エネルギー線吸収用の皮膜を積層し
た前記透明の絶縁性基体の面の逆の面方向よりエネルギ
ー線を照射して、前記島状の半導体領域を融解して単結
晶化する工程を含むことを特徴とする。
る島状の半導体領域を配設し、少なくとち前記半導体領
域の上表面および側面を被膜するエネルギー線吸収用の
皮膜を形成し、前記エネルギー線吸収用の皮膜を積層し
た前記透明の絶縁性基体の面の逆の面方向よりエネルギ
ー線を照射して、前記島状の半導体領域を融解して単結
晶化する工程を含むことを特徴とする。
［実 施 例］
以下において、本発明の実施例を第１図（ａ）〜（ｄ）
の工程順断面図に従って示す。
の工程順断面図に従って示す。
第１図（ａ）において、透明の絶縁性基体ｌ上に二酸化
シリコン層２と窒化シリコン層３及び非単結晶半導層４
を積層する。その後、非単結晶半導体層４を第１図（ｂ
）に示すように島状の半導体領域５にし、第１図（ｃ）
に示すように島状の半導体領域Ｓ上に二酸化シリコン膜
６と窒化シリコン！Ｉ７及び非単結晶半導体膜８を積層
する。エネルギーＩＩ９を各種の膜を積層した透明の絶
縁性基体１の面と逆の面方向より照射する。エネルギー
＃Ｊｉ１９は、波長３０８ｎｍのレーザー光などがらな
り、透明の絶縁性基体１にほとんど吸収されることなく
、半導体領域５と非単結晶半導体膜８の一部に到達する
。二酸化シリコン層２と二酸化ジノコン膜６と窒化シリ
コン層３及び窒化シリコン１１１７はエネルギー線９を
ほとんど吸収しない。このため、エネルギー）Ｊ ９の
押射によって半導体領域５と、半導体領域５と重ならな
い非単結晶半導体ＩＩ！ ８の一部が融解し単結性化す
る。この融解及び単結晶化の際、半導体領域５と重なる
非単結晶半導体膜８の部分は熱容量が大きく、半導体領
域５の融解熱は、半導体領域５と重なる非単結晶半導体
Ｍ８の方向へ拡散し、半導体領域５の中央部より優先的
に単結晶化していく、非単結半導体膜８に直接エネルギ
ー線９を照射し、非単結晶半導体膜８の熱を熱源として
半導体領域５を融解・固化する従来法と異なり、エネル
ギー線９が直接半導体領域５に到達するため、半導体領
域５の鮎の吸収効率は高く、きわめて安定的に再現性良
く高い結晶性を有する半導体領域５ができることになる
。また、従来法のように非単結晶半導体膜８の露出面方
向よりエネルギーｕＡ５を照射する必要がないため、非
単結晶半導体層８上に形状安定化と反射防止用の二酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜を積層することなく、工程
を簡略化することが可能で、そのうえ高性能な単結晶性
の半導体領域を構成することができる。
シリコン層２と窒化シリコン層３及び非単結晶半導層４
を積層する。その後、非単結晶半導体層４を第１図（ｂ
）に示すように島状の半導体領域５にし、第１図（ｃ）
に示すように島状の半導体領域Ｓ上に二酸化シリコン膜
６と窒化シリコン！Ｉ７及び非単結晶半導体膜８を積層
する。エネルギーＩＩ９を各種の膜を積層した透明の絶
縁性基体１の面と逆の面方向より照射する。エネルギー
＃Ｊｉ１９は、波長３０８ｎｍのレーザー光などがらな
り、透明の絶縁性基体１にほとんど吸収されることなく
、半導体領域５と非単結晶半導体膜８の一部に到達する
。二酸化シリコン層２と二酸化ジノコン膜６と窒化シリ
コン層３及び窒化シリコン１１１７はエネルギー線９を
ほとんど吸収しない。このため、エネルギー）Ｊ ９の
押射によって半導体領域５と、半導体領域５と重ならな
い非単結晶半導体ＩＩ！ ８の一部が融解し単結性化す
る。この融解及び単結晶化の際、半導体領域５と重なる
非単結晶半導体膜８の部分は熱容量が大きく、半導体領
域５の融解熱は、半導体領域５と重なる非単結晶半導体
Ｍ８の方向へ拡散し、半導体領域５の中央部より優先的
に単結晶化していく、非単結半導体膜８に直接エネルギ
ー線９を照射し、非単結晶半導体膜８の熱を熱源として
半導体領域５を融解・固化する従来法と異なり、エネル
ギー線９が直接半導体領域５に到達するため、半導体領
域５の鮎の吸収効率は高く、きわめて安定的に再現性良
く高い結晶性を有する半導体領域５ができることになる
。また、従来法のように非単結晶半導体膜８の露出面方
向よりエネルギーｕＡ５を照射する必要がないため、非
単結晶半導体層８上に形状安定化と反射防止用の二酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜を積層することなく、工程
を簡略化することが可能で、そのうえ高性能な単結晶性
の半導体領域を構成することができる。
エネルギー線９照射後、第１図（ｄ）に示すように、エ
ネルギー線９の照射により半導体領域５から変化した結
晶性半導体領域１０を露出させるように各種の積層膜を
除去することにより、透明の絶縁性基体１上に結晶性半
導体領域１０が島状に配設された半導体基体が完成する
。
ネルギー線９の照射により半導体領域５から変化した結
晶性半導体領域１０を露出させるように各種の積層膜を
除去することにより、透明の絶縁性基体１上に結晶性半
導体領域１０が島状に配設された半導体基体が完成する
。
［発明の効果］
本発明は、以上の実施例において説明したように、エネ
ルギー線の半導体領域の直接的な照射により、再現性良
く高い結晶性を有する半導体領域からなる半導体基体を
容易に得ることが可能である。また、直接、露出した半
導体膜へエネルギー線を即射するため、反射防止や形状
安定化のための膜を積層する必要もなく工程を簡略化す
ることち可能であるという効果を有する。
ルギー線の半導体領域の直接的な照射により、再現性良
く高い結晶性を有する半導体領域からなる半導体基体を
容易に得ることが可能である。また、直接、露出した半
導体膜へエネルギー線を即射するため、反射防止や形状
安定化のための膜を積層する必要もなく工程を簡略化す
ることち可能であるという効果を有する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例を示す工程順断
面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程順断面図。 ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・２、 ｌ ２
・ ・ ・ ・ ・ ・３、１３ ・ ・ ・ ・
・ ・ ４ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・５、 ｌ ５
・ ・ ・ ・ ・ ・６、１６、 ｌ ９ ・ ・
・ ７、 ｌ ７、２０ ・ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・９、２ ｌ
・ ・ ・ ・ ・ ・ １０、２２ ・ ・ ・ ・ ・ ・ １ ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・１４ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・透明の絶縁性基体 二酸化シリコン層 窒化シリコン層 非単結晶半導体層 半導体領域 二酸化シリコン膜 窒化シリコン膜 非単結晶半導体膜 エネルギー線 結晶性半導体領域 シリコン基板 多結晶シリコン層 １８ ・ ・ ・ ・・多結晶シリコン膜 以上
面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法を
示す工程順断面図。 ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・２、 ｌ ２
・ ・ ・ ・ ・ ・３、１３ ・ ・ ・ ・
・ ・ ４ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・５、 ｌ ５
・ ・ ・ ・ ・ ・６、１６、 ｌ ９ ・ ・
・ ７、 ｌ ７、２０ ・ ・ ・ ８ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・９、２ ｌ
・ ・ ・ ・ ・ ・ １０、２２ ・ ・ ・ ・ ・ ・ １ ｌ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・１４ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・透明の絶縁性基体 二酸化シリコン層 窒化シリコン層 非単結晶半導体層 半導体領域 二酸化シリコン膜 窒化シリコン膜 非単結晶半導体膜 エネルギー線 結晶性半導体領域 シリコン基板 多結晶シリコン層 １８ ・ ・ ・ ・・多結晶シリコン膜 以上
Claims (1)
- 透明の絶縁性基体上に非単結晶半導体よりなる島状の
半導体領域を配設し、少なくとも前記半導体領域の上表
面および側面を被膜するエネルギー線吸収用の皮膜を形
成し、前記エネルギー線吸収用の皮膜を積層した前記透
明の絶縁性基体の面の逆の面方向よりエネルギー線を照
射して、前記島状の半導体領域を融解して単結晶化する
工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087978A JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087978A JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03286519A true JPH03286519A (ja) | 1991-12-17 |
| JP3047424B2 JP3047424B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=13929918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087978A Expired - Fee Related JP3047424B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047424B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001097266A1 (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film semiconductor device |
| JP2002033330A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| JP2005347765A (ja) * | 1999-08-31 | 2005-12-15 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法並びにシリコン薄膜の形成方法 |
-
1990
- 1990-04-02 JP JP2087978A patent/JP3047424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347765A (ja) * | 1999-08-31 | 2005-12-15 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法並びにシリコン薄膜の形成方法 |
| JP2002033330A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| WO2001097266A1 (en) * | 2000-06-12 | 2001-12-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3047424B2 (ja) | 2000-05-29 |
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Legal Events
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