JPH0380336B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームを用いて絶縁膜上の半
導体膜をアニールする事により形成するSOI（セ
ミコンダクタ・オン・インシユレータ，Semi−
conductor on insulator）基板形成方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、SOI構造の基板を形成する際には、下地
半導体基板としてシリコン基板、絶縁膜としてシ
リコン酸化膜を用い、シリコン酸化膜上に堆積し
た多結晶シリコン膜をレーザアニールすることに
より、溶融、再結晶化させてSOI層を得ていた。
しかしながらレーザ発振管から出射されるレーザ
ビームの空間パワー分布はガウス分布であるの
で、それを吸収して溶融した多結晶シリコン膜の
溶融領域の端部はその領域の内側部分よりも低温
となる。このため、再結晶化は前記溶融領域の端
部から始まり、内側へと進む。この時、前記溶融
領域の外側は多結晶シリコン膜であるため、再結
晶化領域も多結晶となり、溶融した領域を単結晶
化することは出来ない。（電子通信学会技術研究
報告CPM 83−13） これに対し、比較的大きなSOIは単結晶領域を
作成する方法として次に示す多結晶シリコンキヤ
ツプ膜を用いる方法がある。第２図ａは、この方
法に用いられる基板の構造である。第２図ａ中に
示す多結晶シリコン膜３内で多結晶シリコンキヤ
ツプ膜５の下に位置する領域３ａを単結晶化する
には、結晶成長がこの領域３ａの一点から始ま
り、領域３ａの外側へ進む必要がある。即ち、多
結晶シリコン膜３が再結晶化する時の、多結晶シ
リコン膜３内の温度分布は、領域３ａの温度が、
その周辺の多結晶シリコン膜３内の領域３ｂに比
べて低くなる必要がある。この温度分布をつくる
ために、シリコン基板１上にシリコン酸化膜２を
形成した後、まず多結晶シリコン膜３、シリコン
酸化膜４、多結晶シリコンのキヤツプ膜５を順次
形成し、次いで、多結晶シリコンのキヤツプ膜５
は領域３ａの直上のみを残し、すなわち、ストラ
イプ状の領域３ｂの直上の多結晶シリコンのキヤ
ツプ膜５は、エツチングにより除去し、基板を作
製する。

この基板にレーザビーム１３を照射すると、領
域３ａには多結晶シリコンのキヤツプ膜５で吸収
された残りのレーザビームが伝えられるので、領
域３ａに伝えられるレーザパワーは領域３ｂに伝
えられるパワーより小さくすることが可能であ
る。この時は多結晶シリコン膜３内の温度分布は
領域３ａの方が領域３ｂより低くなり、多結晶シ
リコン膜３内の結晶成長は領域３ａの一点から始
まる。この結果、領域３ａは単結晶となる〔第３
回新機能素子技術シンポジウム予稿集（1984）・
pp243〕。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の方法では、多結晶シリコ
ン膜５の直下の領域３ａのみが単結晶化され、そ
れ以上に大きな単結晶を得ることはできない。こ
れは、第２図ｂに示すように多結晶シリコン膜３
内の領域１１，１７に作製した単結晶の結晶面方
位がそろつていないためである。第２図中、１
２，１８，１９は第２図ａの多結晶シリコン膜３
内で直上に多結晶シリコン膜がない領域を示して
いる。面方位がそろわない理由を次に説明する。
第２図ａ，ｂの試料にレーザビーム１３を照射す
ると領域１１，１７の直上には、多結晶シリコン
膜５があるので領域１１，１７に伝えられるレー
ザビームは、多結晶シリコン膜５によつて減衰さ
れており、そのパワーは、領域１２，１８，１９
に伝えられるレーザビームのパワーより小さい。
その結果、温度分布は領域１１，１７の内側で低
く、領域１２，１８，１９の内側で高くなる。こ
のため結晶成長の方向１５は領域１１，１７でそ
れぞれ内側の一点から独立に始まるからである。

最後に結晶化する領域１２には、領域１１，１
７のSOI単結晶の結晶面方位１１，１７のSOI単
結晶の結晶方位のずれによる結晶粒界が形成され
る。

本発明の目的は、この問題を解決し、より大き
な面積を持つSOI単結晶を形成することにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、以下の３発明からなるものである。

すなわち、 (1) レーザアニール法によりSOI基板を形成する
方法において、少なくとも表面に絶縁層を備え
た基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、
を順次形成し、その上に、第２の半導体膜から
なるアイランドを多数並べた第１の領域と、こ
れに隣接し、前記第２の半導体膜を設けない帯
状の第２の領域と、第１の領域とは反対側で第
２の領域に隣接して前記第２の半導体膜で覆わ
れた第３の領域を形成した後、第３の半導体膜
と第２の絶縁膜とを順次形成し、かつ、前記第
１の絶縁膜、第２の半導体膜、第３の半導体
膜、第２の絶縁膜の膜厚を、前記第１の半導体
膜内で、かつ直上に前記第３の半導体膜が存在
する領域におけるレーザパワーの吸収量が、前
記第１の半導体膜内で、かつ直上に前記第２の
半導体膜が存在しない領域におけるレーザパワ
ーの吸収量よりも大きくなる様に設定・作製し
た後、前記アイランドサイズより太く、かつ帯
状の前記第２の領域の幅より太い径を持つレー
ザビームで、前記第２の領域をその領域にそつ
て第１のビーム走査して前記第１の半導体膜内
で、かつ前記第２の領域の直下に位置する領域
を単結晶化し、その後、レーザビーム照射時の
半導体膜の溶融幅の半分の長さより狭い間隔
で、前記第２の領域から前記第１の領域へレー
ザビーム照射位置をずらしつつ第１のビーム走
査方向に対して平行な方向へ、多数回レーザビ
ームを走査し、前記第１の領域を溶融、アニー
ルすることにより、前記第１の半導体膜を単結
晶化することを特徴とするSIO基板形成方法、 (2) レーザアニール法によりSOI基板を形成する
方法において、少なくとも表面に絶縁層を備え
た基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、
を順次形成し、その上に、第２の半導体膜から
なるアイランドを多数並べた第１の領域と、こ
れに隣接し、前記第２の半導体膜を設けない帯
状の第２の領域と、第１の領域とは反対側で第
２の領域に隣接して前記第２の半導体膜で覆わ
れた第３の領域を形成した後、第３の半導体膜
と第２の絶縁膜を順次形成し、かつ、前記第１
の絶縁膜、第２の半導体膜、第３の半導体膜、
第２の絶縁膜の膜厚を、前記第１の半導体膜内
で、かつ直上に前記第３の半導体膜が存在する
領域におけるレーザパワーの吸収量が、前記第
１の半導体膜内で、かつ直上に前記第２の半導
体膜が存在しない領域におけるレーザパワーの
吸収量よりも大きくなる様に設定・作製した
後、前記アイランドサイズより太く、かつ帯状
の前記第２の領域の幅より太い径を持つレーザ
ビームで、前記第２の領域をその領域にそつて
第１のビーム走査して前記第１の半導体膜内
で、かつ前記第２の領域の直下に位置する領域
を単結晶化し、その後、レーザビーム照射時の
半導体膜の溶融幅の半分の長さより狭い間隔
で、前記第２の領域から前記第１の領域へレー
ザビーム照射位置をずらしつつ第１のビーム走
査方向に対して鋭角になる方向へ、多数回レー
ザビームを走査し、前記第１の領域を溶融、ア
ニールすることにより、前記第１の半導体膜を
単結晶化することを特徴とするSOI基板形成方
法、 (3) レーザアニール法によりSOI基板を形成する
方法において、少なくとも表面に絶縁層を備え
た基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、
を順次形成し、その上に、第２の半導体膜から
なるアイランドを多数並べた第１の領域と、こ
れに隣接し、前記第２の半導体膜を設けない帯
状の第２の領域と、第１の領域とは反対側で第
２の領域に隣接して前記第２の半導体膜で覆わ
れた第３の領域を形成した後、第３の半導体膜
と第２の絶縁膜を順次形成し、かつ、前記第１
の絶縁膜、第２の半導体膜、第３の半導体膜、
第２の絶縁膜の膜厚を、前記第１の半導体膜内
で、かつ直上に前記第３の半導体膜が存在する
領域におけるレーザパワーの吸収量が、前記第
１の半導体膜内で、かつ直上に前記第２の半導
体膜が存在しない領域におけるレーザパワーの
吸収量よりも大きくなる様に設定・作製した
後、前記アイランドサイズより太く、かつ帯状
の前記第２の領域の幅より太い径を持つレーザ
ビームで、前記第２の領域をその領域にそつて
第１のビーム走査して前記第１の半導体膜内
で、かつ前記第２の領域の直下に位置する領域
を単結晶化し、その後、前記第３の領域から前
記第１の領域へ、かつ第１のビーム走査方向に
対して垂直な方向に多数回レーザビームを走査
し、前記第１の領域を溶融、アニールすること
により、前記第１の半導体膜を単結晶化するこ
とを特徴とするSOI基板形成方法、 である。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図によつて説明する。

実施例 １ 本実施例においては、SOI基板を構成するに当
り、再結晶化すべき層に多結晶シリコン膜を、絶
縁膜としてシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜
を、基板としてシリコン基板を、レーザビームと
してアルゴンガスレーザを用いている。

第１図ａはレーザアニールを施こす試料の模式
図である。まず、第１図ａに示す様に、シリコン
基板１上に、膜厚が約1μmのシリコン酸化膜２
と、膜厚が約0.5μmの多結晶シリコン膜３を順次
形成する。この上にシリコン酸化膜（厚さ900
Å）、シリコン窒化膜（厚さ200Å）、シリコン
酸化膜（厚さ200Å）からなる多層膜６を形成
する。その後、多層膜６上に多結晶シリコン膜８
（厚さ500Å）を形成する。

次に、15μmの幅で、多結晶シリコン膜８が存
在しない帯状のパターンと、15μm角の多結晶シ
リコン膜８のアイランドを5μm間隔に敷きつめた
パターンをエツチングにより形成する。その上に
多結晶シリコン膜７（厚さ500Å）、シリコン酸
化膜９（厚さ500Å）を形成する。ここで、ポ
リシリコン膜３を、多層膜６を介してその直上
に、厚さ1000Åの多結晶シリコン膜が存在する
領域１１と、厚さ500Åの多結晶シリコン膜が
存在する領域で、約15μmの幅で帯状に存在する
領域１１とその他の領域１２（幅約5μm）とに区
別する。

この様な膜構成では、アルゴンガスレーザビー
ムを照射した場合の多結晶シリコン膜３内におけ
るレーザビーム吸収量は、（吸収量）／（照射量）
の比で現わすと、領域１１では0.20、領域１０お
よび１２では0.16となる。このため、レーザビー
ム照射時には領域１１に、領域１０，１２よりも
大きなパワーのレーザが入射される。その結果、
多結晶シリコン膜３内は、領域１１の温度が領域
１０，１２の温度より高いという温度分布を持
つ。

次に、この基板の多結晶シリコン膜３内の領域
１０、および主に領域１１で占められている領域
１０の周りの領域をアルゴンガスレーザビームで
照射することで溶融・アニールする。この時、レ
ーザビームのビーム径は50μmであり、ビームの
走査方向は第１図中矢印１３示した方向である。
多結晶シリコン膜３内の温度分布は、前述の説明
の通り、領域１０の温度は、その周辺部（主に領
域１１が占ている部分）より低くなる。このた
め、再結晶時には、領域１０内の一点から結晶成
長が始まり、周辺部へ進行するので領域１０は単
結晶化される。

次に、多結晶シリコン膜３内の領域１１および
１２のレーザアニールを行なう。この時、レーザ
ビーム走査方向は、第１図ａ中矢印１３に示した
方向であり、一回の走査ごとに照射位置をずらし
ながら、多数回レーザビーム走査を行なう。レー
ザビーム照射位置のずらし間隔は、多結晶シリコ
ン膜３内の、レーザビーム照射によつて溶融する
帯状の領域の半分より狭い間隔である。

第１図ｂは第１回目のレーザビーム走査時にお
いて、多結晶シリコン膜３の溶融帯内の半分の領
域のうち、領域１０側に位置する領域２０の多結
晶シリコン膜３が再結晶化する時の結晶成長方向
を示した図である。この場合にも前述の説明の通
り、多結晶シリコン膜３内の再結晶化における温
度分布は多結晶シリコン膜３内の領域１２の方が
多結晶シリコン膜３内の領域１１より低い分布と
なる。それゆえ、結晶成長は、まず第１図ｂの結
晶成長方向１５に沿つて進み、多結晶シリコン膜
３内の領域２０中の領域１２は、多結晶シリコン
膜３内の領域１０をシードとして再結晶化され、
領域１０と同じ結晶性を持つ単結晶となる。この
時点では、多結晶シリコン膜３内の領域１１は溶
融している。次に、多結晶シリコン膜３の温度が
下がると、多結晶シリコン膜３内の領域１１の再
結晶化が始まる。この時の結晶成長は、第１図ｂ
に示した矢印１６に沿つて進む。この再結晶化に
おいて、多結晶シリコン膜３内の領域２０中の領
域１０および領域１２は既に単結晶化しているた
めに、多結晶シリコン膜３内の領域２０中の領域
１１も、領域１０のSOI単結晶と同じ結晶性を持
つた結晶になる。すなわち、領域２０内の多結晶
シリコン膜３は同じ単結晶の領域１０をもとに再
結晶化されるので結晶粒界が存在しないSOI膜を
形成できる。第２回目以降のレーザビーム走査に
おいても同様に再結晶化されるので、多結晶シリ
コン膜３中のレーザアニールを行なつた部分は、
領域１０と同じ結晶配向性をもち、単結晶領域と
なる。

本実施例においては、絶縁層を備えた基板とし
てシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成した基
板を、再結晶化すべき膜として多結晶シリコン膜
を、絶縁膜としてシリコン酸化膜、シリコン窒化
膜からなる多層膜をキヤツプ膜として多結晶シリ
コン膜をキヤツプをカバーする絶縁膜としてシリ
コン酸化膜を、レーザビームとしてアルゴン・ガ
ス・レーザビームをそれぞれ用いたが、これは一
例であつて、本発明の目的が達成されれば、上記
条件に限定されることはない。

又、領域１０の両外側は、多結晶シリコン膜８
のアイランドパターンで敷きつめたか、二回目以
降のレーザアニールにおいて、レーザ走査の上手
に位置する。領域１０の外側は、多結晶シリコン
膜８を一面に敷きつめても問題はない。

又、絶縁層を表面に備えた基板として、SOI結
晶と同じ材質からなる単結晶半導体基板を用いた
場合、領域１０内の半導体膜の一部分が半導体基
板と直接接する構造を基板に持たせると、SOI結
晶の結晶配向性は半導体基板と同じになる。その
結果、SOI結晶の結晶性の制御も可能である。

実施例 ２ 第１図ｃは本実施例において、レーザアニール
を行なう試料の模式図である。その構造は実施例
１に用いた試料構造と同じである。又、多結晶シ
リコン膜３内の領域１０を単結晶化するまでの工
程は、全て実施例１の工程と同じである。この工
程の後、多結晶シリコン膜３内の領域１１および
１２のレーザアニールを行なう。この時、レーザ
ビーム走査方向は、第１ｅ図中、矢印１４に示し
た方向であり、矢印１４は矢印１３に対して鋭角
をなす。又一回の走査ごとに照射位置をずらしな
がら多数回レーザビーム走査を行なう。レーザビ
ーム照射位置のずれの間隔は、多結晶シリコン膜
３内の、レーザビーム照射によつて溶融する帯状
の領域の半分より狭い間隔である。

第１図ｄは第１回目のレーザビーム走査時にお
いて、多結晶シリコン膜３の溶融帯内の半分の領
域のうち、領域１０側に位置する領域２０の多結
晶シリコン膜３が再結晶化する時の結晶成長方向
を示した図である。

この場合にも、実施例１の場合と同様にシリコ
ン膜３の再結晶化における温度分布は多結晶シリ
コン膜３内の領域１２の方が多結晶シリコン膜３
内の領域１１よりも低い分布となる。それゆえ、
結晶成長は、まず第１図ｄの矢印１５で示す結晶
成長方向に沿つて進み、多結晶シリコン膜３内の
領域２０中の領域１２は、多結晶シリコン膜３内
の領域１０をシードとして再結晶化され、領域１
０と同じ結晶性を持つ単結晶となる。この時点で
は、多結晶シリコン膜３内の領域１１は溶けてい
る。次に、多結晶シリコン膜３の温度が下がる
と、多結晶シリコン膜３内の領域１１の再結晶化
が始まる。この時の結晶成長は、第１図ｄに示し
た矢印１６に沿つて進む。この再結晶化におい
て、多結晶シリコン膜３内の領域２０中の領域１
０および領域１２は既に単結晶化しているため
に、多結晶シリコン膜３内の領域２０中の領域１
１も、領域１０のSOI単結晶と同じ結晶性を持つ
た結晶になる。すなわち領域２０内の多結晶シリ
コン膜３は同じ単結晶の領域１０をもとに再結晶
化されるので結晶粒界が存在しないSOI膜を形成
できる。第２回目以降のレーザビーム走査におい
ても同様に再結晶化されるので、多結晶シリコン
膜３中のレーザアニールを行なつた部分は、領域
１０と同じ結晶配向性をもち、単結晶領域とな
る。

本実施例においては、絶縁層を備えた基板とし
てシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成した基
板を、再結晶化すべき膜として多結晶シリコン膜
を、絶縁膜としてシリコン酸化膜、シリコン窒化
膜からなる多層膜を、キヤツプ膜として多結晶シ
リコン膜を、キヤツプをカバーする絶縁膜として
シリコン酸化膜を、レーザビームとしてアルゴ
ン・ガス・レーザビームをそれぞれ用いたが、こ
れは一例であつて、本発明の目的が達成されれ
ば、上記条件に限定されることはない。

又、領域１０の両外側は、多結晶シリコン膜８
のアイランドパターンで敷きつめたが、二回目以
降のレーザアニールにおいてレーザ走査の上手に
位置する領域１０の外側は、多結晶シリコン膜８
を一面に敷きつめても問題はない。

又、絶縁層を表面に備えた基板として、SOI結
晶と同じ材質からなる単結晶半導体基板を用いた
場合、領域１０内の半導体膜の一部分が半導体基
板と直接接する構造を基板に持たせると、SOI結
晶の結晶配向性は半導体基板と同じになる。その
結果、SOI結晶の結晶性の制御も可能である。

実施例 ３ 第１図ｅは本実施例において、レーザアニール
を行なう試料の模式図である。その構造は実施例
１に用いた試料構造と同じである。又、多結晶シ
リコン膜３内の領域１０を単結晶化するまでの工
程は、全て実施例１に用いた工程と同じである。
この工程の後、多結晶シリコン膜３内の領域１１
および１２のレーザアニールを行なう。この時、
レーザビーム走査方向は、第１図ｅ中矢印１４に
示した方向であり矢印１４は矢印１３と直角をな
す。又、一回の走査ごとに照射位置をずらしなが
ら多数回レーザビーム走査を行なう。レーザビー
ム照射位置のずらし間隔は、多結晶シリコン膜３
内の、レーザビーム照射によつて溶融する帯状の
領域より狭い間隔である。

第１図ｆは第１回目のレーザビーム走査時にお
いて、多結晶シリコン膜３の溶融帯内の半分の領
域のうち、領域１０側に位置する多結晶シリコン
膜３が再結晶化する時の結晶成長方向を示した図
である。

この場合にも、実施例１の場合と同様にシリコ
ン膜３の再結晶化における温度分布は多結晶シリ
コン膜３内の領域１２の方が多結晶シリコン膜３
内の領域１１よりも低い分布となる。それゆえ、
結晶成長はまず第１図ｆの矢印１５に示す結晶成
長方向に沿つて進み、多結晶シリコン膜３内の領
域１２は、多結晶シリコン膜３内の領域１０をシ
ードとして再結晶化され、領域１０と同じ結晶性
を持つ単結晶となる。この時点では、多結晶シリ
コン膜３内の領域１１は溶けている。次に、多結
晶シリコン膜３の温度が下がると、多結晶シリコ
ン膜３内の領域１１の再結晶化が始まる。この時
の結晶成長は、第１図ｆに示した矢印１６に沿つ
て進む。この再結晶化において、多結晶シリコン
膜３内の領域１０および領域１２は既に単結晶化
しているために、多結晶シリコン膜３内の領域１
１も、領域１０のSOI単結晶と同じ結晶性を持つ
た結晶になる。すなわち、多結晶シリコン膜３は
同じ単結晶の領域１０をもとに再結晶化されるの
で結晶粒界が存在しないSOI膜を形成できる。第
２回目以降のレーザビーム走査においても同様に
再結晶化されるので、多結晶シリコン膜３中のレ
ーザアニールを行なつた部分は、領域１０と同じ
結晶配向性をもち、単結晶領域となる。

本実施例においては、絶縁層を備えた基板とし
てシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成した基
板を、再結晶化すべき膜として多結晶シリコン膜
を、絶縁膜としてシリコン酸化膜、シリコン窒化
膜からなる多層膜を、キヤツプ膜として多結晶シ
リコン膜を、キヤツプをカバーする絶縁膜として
シリコン酸化膜を、レーザビームとしてアルゴ
ン・ガス・レーザビームをそれぞれ用いたが、こ
れは一例であつて、本発明の目的が達成されれ
ば、上記条件に限定されることはない。

又、領域１０の両外側は、多結晶シリコン膜８
のアイランドパターンで敷きつめたが、二回目以
降のレーザアニールにおいてレーザ走査の上手に
位置する、領域１０の外側は、多結晶シリコン膜
８を一面に敷きつめても問題はない。

又、絶縁層を表面に備えた基板として、SOI結
晶と同じ材質からなる単結晶半導体基板を用いた
場合、領域１０内の半導体膜の一部分が、半導体
基板と直接接する構造を基板に持たせると、SOI
結晶の結晶配向性は半導体基板と同じになる。そ
の結果、SOI結晶の結晶性の制御も可能である。

〔発明の効果〕

従来法においては、単結晶化領域は、レーザビ
ームの走査方向にのみ長く形成され、幅方向は太
くできなかつたが、本発明においては走査方向の
みならず幅方向も太くでき、より大きな面積の
SOI単結晶を得ることができる効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明の第１の実施例を示すも
のでａは試料の模式図、ｂは再結晶化時の多結晶
シリコン膜内の結晶成長方向を示す図、第１図
ｃ，ｄは本発明の第２の実施例を示すもので、ｃ
は試料の模式図、ｄは再結晶化時の多結晶シリコ
ン膜内の結晶成長方向を示す図、第１図ｅ，ｆは
本発明の第３の実施例を示すものでｅは試料の模
式図、ｆは再結晶化時の多結晶シリコン膜内の結
晶成長方向を示す図、第２図ａは従来法における
試料の模式図、第２図ｂは従来法における再結晶
化時の多結晶シリコン膜内の結晶成長方向を示す
図である。 １はシリコン基板、２，７，９はシリコン酸化
膜、３，５，７，８は多結晶シリコン膜、６は複
数の絶縁膜からなる多層膜、１０は一回目のレー
ザビーム走査で単結晶化される領域、１１，１７
は多結晶シリコン膜３内で、直上に多結晶シリコ
ン膜８がある領域、１２，１８，１９は多結晶シ
リコン膜３内で、直上に多結晶シリコン膜８がな
い領域、１３，１４はレーザビーム走査方向、１
５，１６は結晶成長方向、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーザアニール法によりSOI基板を形成する
   方法において、少なくとも表面に絶縁層を備えた
   基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、を順
   次形成し、その上に、第２の半導体膜からなるア
   イランドを多数並べた第１の領域と、これに隣接
   し、前記第２の半導体膜を設けない帯状の第２の
   領域と、第１の領域とは反対側で第２の領域に隣
   接して前記第２の半導体膜で覆われた第３の領域
   を形成した後、第３の半導体膜と第２の絶縁膜と
   を順次形成し、かつ、前記第１の絶縁膜、第２の
   半導体膜、第３の半導体膜、第２の絶縁膜の膜厚
   を、前記第１の半導体膜内で、かつ直上に前記第
   ３の半導体膜が存在する領域におけるレーザパワ
   ーの吸収量が、前記第１の半導体膜内で、かつ直
   上に前記第２の半導体膜が存在しない領域におけ
   るレーザパワーの吸収量よりも大きくなる様に設
   定・作製した後、前記アイランドサイズより太
   く、かつ帯状の前記第２の領域の幅よりも太い径
   を持つレーザビームで、前記第２の領域をその領
   域にそつて第１のビーム走査して前記第１の半導
   体膜内で、かつ前記第２の領域の直下に位置する
   領域を単結晶化し、その後、レーザビーム照射時
   の半導体膜の溶融帯の幅の半分の長さより狭い間
   隔で、前記第２の領域から前記第１の領域へレー
   ザビーム照射位置をずらしつつ第１のビーム走査
   方向に対して平行な方向へ、多数回レーザビーム
   を走査し、前記第１の領域を溶融、アニールする
   ことにより、前記第１の半導体膜を単結晶化する
   ことを特徴とするSOI基板形成方法。 ２ レーザアニール法によりSOI基板を形成する
   方法において、少なくとも表面に絶縁層を備えた
   基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、を順
   次形成し、その上に、第２の半導体膜からなるア
   イランドを多数並べた第１の領域と、これに隣接
   し、前記第２の半導体膜を設けない帯状の第２の
   領域と、第１の領域とは反対側で第２の領域と隣
   接して前記第２の半導体膜で覆われた第３の領域
   を形成した後、第３の半導体膜と第２の絶縁膜と
   を順次形成し、かつ、前記第１の絶縁膜、第２の
   半導体膜、第３の半導体膜、第２の絶縁膜の膜厚
   を、前記第１の半導体膜内で、かつ直上に前記第
   ３の半導体膜が存在する領域におけるレーザパワ
   ーの吸収量が、前記第１の半導体膜内で、かつ直
   上に前記第２の半導体膜が存在しない領域におけ
   るレーザパワーの吸収量よりも大きくなる様に設
   定・作製した後、前記アイランドサイズより太
   く、かつ帯状の前記第２の領域の幅より太い径を
   持つレーザビームで、前記第２の領域をその領域
   にそつて第１のビーム走査して前記第１の半導体
   膜内で、かつ前記第２の領域の直下に位置する領
   域を単結晶化し、その後、レーザビーム照射時の
   半導体膜の溶融帯の幅の半分の長さより狭い間隔
   で、前記第２の領域から前記第１の領域へレーザ
   ビーム照射位置をずらしつつ第１のビーム走査方
   向に対して鋭角になる方向へ、多数回レーザビー
   ムを走査し、前記第１の領域を溶融、アニールす
   ることにより、前記第１の半導体膜を単結晶化す
   ることを特徴とするSOI基板形成方法。 ３ レーザアニール法によりSOI基板を形成する
   方法において、少なくとも表面に絶縁膜を備えた
   基板上に、第１の半導体膜、第１の絶縁膜、を順
   次形成し、その上に、第２の半導体膜からなるア
   イランドを多数並べた第１の領域と、これに隣接
   し、前記第２の半導体膜３を設けない帯状の第２
   の領域と、第１の領域とは反対側で第２の領域に
   隣接して前記第２の半導体膜で覆われた第３の領
   域を形成した後、第３の半導体膜と第２の絶縁膜
   を順次形成し、かつ、前記第１の絶縁膜、第２の
   半導体膜、第３の半導体膜、第２の絶縁膜の膜厚
   を、前記第１の半導体膜内で、かつ直上に前記第
   ３の半導体膜が存在する領域におけるレーザパワ
   ーの吸収量が、前記第１の半導体膜内で、かつ直
   上に前記第２の半導体膜が存在しない領域におけ
   るレーザパワーの吸収量よりも大きくなる様に設
   定・作製した後、前記アイランドサイズより太
   く、かつ帯状の前記第２の領域の幅より太い径を
   持つレーザビームで、前記第２の領域をその領域
   にそつて第１のビーム走査して前記第１の半導体
   膜内で、かつ前記第２の領域の直下に位置する領
   域を単結晶化し、その後、前記第３の領域から前
   記第１の領域へ、かつ第１のビーム走査方向に対
   して垂直な方向に多数回レーザビームを走査し、
   前記第１の領域を溶融、アニールすることにより
   前記第１の半導体膜を単結晶化することを特徴と
   するSOI基板形成方法。