JPH04267324A - 半導体薄膜基板の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH04267324A JPH04267324A JP4896591A JP4896591A JPH04267324A JP H04267324 A JPH04267324 A JP H04267324A JP 4896591 A JP4896591 A JP 4896591A JP 4896591 A JP4896591 A JP 4896591A JP H04267324 A JPH04267324 A JP H04267324A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon
- thin film
- germanium
- gas
- semiconductor thin
- 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.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910052986 germanium hydride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N germane Chemical compound [GeH4] QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 47
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910007264 Si2H6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタなどの
形成に用いられる半導体薄膜基板およびその製造方法に
関するものである。
形成に用いられる半導体薄膜基板およびその製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜トランジスタに使用される半
導体薄膜基板としては、例えば、液晶パネル用薄膜トラ
ンジスタに用いられる半導体薄膜基板として、低融点ガ
ラス基板上にシリコン薄膜が形成されたものがある。
導体薄膜基板としては、例えば、液晶パネル用薄膜トラ
ンジスタに用いられる半導体薄膜基板として、低融点ガ
ラス基板上にシリコン薄膜が形成されたものがある。
【０００３】また、半導体集積回路用薄膜トランジスタ
に用いられる半導体薄膜基板としては、シリコンウエハ
ーに形成された集積回路層の上に絶縁膜を介してシリコ
ン薄膜が形成されたものがある。
に用いられる半導体薄膜基板としては、シリコンウエハ
ーに形成された集積回路層の上に絶縁膜を介してシリコ
ン薄膜が形成されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による半導体薄膜基板には、次のような問題がある
。
来例による半導体薄膜基板には、次のような問題がある
。
【０００５】低融点ガラス基板上にシリコン薄膜が形成
された半導体薄膜基板では、この低融点ガラス基板が変
形しないような温度領域、すなわち６００℃以下の温度
でシリコン薄膜を成膜処理しなければならないので、こ
の薄膜が非晶質構造になり高電子移動度を有する薄膜ト
ランジスタを得ることができない。
された半導体薄膜基板では、この低融点ガラス基板が変
形しないような温度領域、すなわち６００℃以下の温度
でシリコン薄膜を成膜処理しなければならないので、こ
の薄膜が非晶質構造になり高電子移動度を有する薄膜ト
ランジスタを得ることができない。
【０００６】一方、シリコンウエハーに形成された集積
回路層上に絶縁膜を介してシリコン薄膜が形成された半
導体薄膜基板では、６００℃以上の高温でシリコン薄膜
を成膜処理できるので多結晶構造のシリコン薄膜が得ら
れるが、均一な特性を有する薄膜トランジスタを得るこ
とができない。すなわち、シリコン薄膜中の結晶粒が不
均一な粒状・粒径となるため、電子移動度などの特性が
ばらつくことになる。
回路層上に絶縁膜を介してシリコン薄膜が形成された半
導体薄膜基板では、６００℃以上の高温でシリコン薄膜
を成膜処理できるので多結晶構造のシリコン薄膜が得ら
れるが、均一な特性を有する薄膜トランジスタを得るこ
とができない。すなわち、シリコン薄膜中の結晶粒が不
均一な粒状・粒径となるため、電子移動度などの特性が
ばらつくことになる。
【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
、高電子移動度を有しかつ特性にばらつきのない半導体
薄膜基板およびその製造方法の提供を目的とするもので
ある。
、高電子移動度を有しかつ特性にばらつきのない半導体
薄膜基板およびその製造方法の提供を目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、絶縁物上にシリコン−ゲルマ
ニウム混晶層を有することを特徴とする半導体薄膜基板
とした。
記課題を解決するために、絶縁物上にシリコン−ゲルマ
ニウム混晶層を有することを特徴とする半導体薄膜基板
とした。
【０００９】請求項２記載の発明は前記課題を解決する
ために、絶縁物上にシリコン−ゲルマニウムからなる結
晶核もしくは多結晶薄膜を形成した後、半導体層を形成
したことを特徴とする半導体薄膜基板の製造方法とした
。
ために、絶縁物上にシリコン−ゲルマニウムからなる結
晶核もしくは多結晶薄膜を形成した後、半導体層を形成
したことを特徴とする半導体薄膜基板の製造方法とした
。
【００１０】請求項３記載の発明は前記課題を解決する
ために、絶縁物上に非晶質半導体層を形成し、ついでシ
リコン−ゲルマニウムの結晶核もしくは多結晶薄膜を形
成した後、５００〜６００℃の温度で加熱処理すること
を特徴とする半導体薄膜基板の製造方法とした。
ために、絶縁物上に非晶質半導体層を形成し、ついでシ
リコン−ゲルマニウムの結晶核もしくは多結晶薄膜を形
成した後、５００〜６００℃の温度で加熱処理すること
を特徴とする半導体薄膜基板の製造方法とした。
【００１１】請求項４記載の発明は前記課題を解決する
ために、請求項２または３記載の半導体薄膜基板の製造
方法において、シリコン−ゲルマニウムの結晶核もしく
は多結晶薄膜の形成にはＳｉＨ４ ガスとＧｅＨ４ ガ
スの混合ガスを、シリコン層の形成にはＳｉＨ４ ガス
もしくはＳｉＨ６ ガスを各々使用することを特徴とす
る半導体薄膜基板の製造方法としたものである。
ために、請求項２または３記載の半導体薄膜基板の製造
方法において、シリコン−ゲルマニウムの結晶核もしく
は多結晶薄膜の形成にはＳｉＨ４ ガスとＧｅＨ４ ガ
スの混合ガスを、シリコン層の形成にはＳｉＨ４ ガス
もしくはＳｉＨ６ ガスを各々使用することを特徴とす
る半導体薄膜基板の製造方法としたものである。
【００１２】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。
【００１３】シリコン−ゲルマニウムの多結晶薄膜また
は結晶核の上にシリコン層をエピタキシャル成長させる
ことで、６００℃以下の製造温度下においても多結晶で
かつ粒径が均一で大粒径な半導体薄膜基板を得ることが
できる。また、シリコン等からなる非晶質半導体薄膜の
上にシリコン−ゲルマニウムの多結晶薄膜または結晶核
を形成して加熱処理することにより、それを媒体とした
固相エピタキシャル成長を伴うことで、多結晶半導体薄
膜基板を得ることができるものである。
は結晶核の上にシリコン層をエピタキシャル成長させる
ことで、６００℃以下の製造温度下においても多結晶で
かつ粒径が均一で大粒径な半導体薄膜基板を得ることが
できる。また、シリコン等からなる非晶質半導体薄膜の
上にシリコン−ゲルマニウムの多結晶薄膜または結晶核
を形成して加熱処理することにより、それを媒体とした
固相エピタキシャル成長を伴うことで、多結晶半導体薄
膜基板を得ることができるものである。
【００１４】また、シリコン−ゲルマニウム混晶核を形
成する際にＳｉＨ４ ガスとＧｅＨ４ ガスの混合ガス
を使用し、かつこの混合ガスの混合比を調整することで
、シリコン−ゲルマニウム混晶液の粒径を制御すること
ができ、大粒径で粒径の均一な結晶を得ることができる
ものである。
成する際にＳｉＨ４ ガスとＧｅＨ４ ガスの混合ガス
を使用し、かつこの混合ガスの混合比を調整することで
、シリコン−ゲルマニウム混晶液の粒径を制御すること
ができ、大粒径で粒径の均一な結晶を得ることができる
ものである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１６】（実施例１） 図１は、本発明による半
導体薄膜基板の一実施例を示す断面構造図である。
導体薄膜基板の一実施例を示す断面構造図である。
【００１７】図１における半導体薄膜基板は、シリコン
基板１の上にシリコン酸化膜２が形成された基板３と、
このシリコン酸化膜２の上に点状に形成されたシリコン
−ゲルマニウムからなる核４およびシリコン層５よりな
る半導体薄膜とから構成されている。このシリコン層５
では、シリコンの結晶粒がほぼ均一な粒径・粒状になっ
ている。
基板１の上にシリコン酸化膜２が形成された基板３と、
このシリコン酸化膜２の上に点状に形成されたシリコン
−ゲルマニウムからなる核４およびシリコン層５よりな
る半導体薄膜とから構成されている。このシリコン層５
では、シリコンの結晶粒がほぼ均一な粒径・粒状になっ
ている。
【００１８】次に、図１に示した半導体薄膜基板の製造
方法を説明する。
方法を説明する。
【００１９】まず、シリコン基板１の上に通常のスパッ
タ法によりシリコン酸化膜２が形成された基板３をＣＶ
Ｄ装置の反応室内に設置する。このとき、反応室内は５
００〜６００℃に加熱され、かつＮ２ ガスが流された
状態にしておく。
タ法によりシリコン酸化膜２が形成された基板３をＣＶ
Ｄ装置の反応室内に設置する。このとき、反応室内は５
００〜６００℃に加熱され、かつＮ２ ガスが流された
状態にしておく。
【００２０】次に、この反応室内を真空状態にした後、
Ｈ２ ガスを流して１３〜１４０Ｐａとする。続いて、
このＨ２ ガスを全ガス圧が２７Ｐａ，ＳｉＨ４ ガス
の分圧が１．３Ｐａ，ＧｅＨ４ ガスの分圧が０〜１．
５Ｐａ、残部がＨ２ ガスの混合ガスに切り替えて１０
〜４０分間反応させることにより、シリコン酸化膜２の
上にシリコン−ゲルマニウムからなる核４が点在するよ
うに形成させ、その直後に前記混合ガスを再びＨ２ ガ
スに切り替える。
Ｈ２ ガスを流して１３〜１４０Ｐａとする。続いて、
このＨ２ ガスを全ガス圧が２７Ｐａ，ＳｉＨ４ ガス
の分圧が１．３Ｐａ，ＧｅＨ４ ガスの分圧が０〜１．
５Ｐａ、残部がＨ２ ガスの混合ガスに切り替えて１０
〜４０分間反応させることにより、シリコン酸化膜２の
上にシリコン−ゲルマニウムからなる核４が点在するよ
うに形成させ、その直後に前記混合ガスを再びＨ２ ガ
スに切り替える。
【００２１】次に、このＨ２ ガスをＳｉＨ４ ガスあ
るいはＳｉ２ Ｈ６ ガスに切り替えて４時間反応させ
ることにより、シリコン−ゲルマニウムからなる核４が
形成されたシリコン酸化膜２の上にシリコン層５を堆積
させて図１に示すような半導体薄膜基板を得る。
るいはＳｉ２ Ｈ６ ガスに切り替えて４時間反応させ
ることにより、シリコン−ゲルマニウムからなる核４が
形成されたシリコン酸化膜２の上にシリコン層５を堆積
させて図１に示すような半導体薄膜基板を得る。
【００２２】図２は、５５０℃に加熱された反応室内に
おける混合ガス中のＧｅＨ４ ガスの分圧をパラメータ
として、シリコン酸化膜２の上に形成されるシリコン−
ゲルマニウムからなる核４の核密度を反応時間、すなわ
ち混合ガスの雰囲気中への基板３の暴露時間に対してプ
ロットしたものである。
おける混合ガス中のＧｅＨ４ ガスの分圧をパラメータ
として、シリコン酸化膜２の上に形成されるシリコン−
ゲルマニウムからなる核４の核密度を反応時間、すなわ
ち混合ガスの雰囲気中への基板３の暴露時間に対してプ
ロットしたものである。
【００２３】図２において、縦軸はシリコン−ゲルマニ
ウムからなる核４の核密度を、横軸は基板３と混合ガス
の雰囲気中に暴露した時間を示す。
ウムからなる核４の核密度を、横軸は基板３と混合ガス
の雰囲気中に暴露した時間を示す。
【００２４】同図から理解できるように、シリコン−ゲ
ルマニウムからなる核４の核密度は、混合ガス中のＳｉ
Ｈ４ ガスとＧｅＨ４ ガスとの混合比あるいは基板１
の混合ガスの雰囲気中への暴露時間によって制御・調整
することができる。
ルマニウムからなる核４の核密度は、混合ガス中のＳｉ
Ｈ４ ガスとＧｅＨ４ ガスとの混合比あるいは基板１
の混合ガスの雰囲気中への暴露時間によって制御・調整
することができる。
【００２５】図３は、このようにして得られた半導体薄
膜基板の結晶性についてＸ線回析法により調べた結果を
示すものである。図中（ａ）はシリコン酸化膜２の上に
シリコン−ゲルマニウムからなる核４のみ形成されたも
の、（ｂ）はシリコン酸化膜２の上にシリコン−ゲルマ
ニウムからなる核４が形成され、さらにその上にシリコ
ン層５が形成されたもの、そして（ｃ）は参考としてシ
リコン酸化膜２の上にシリコン層５のみ形成されたもの
を示す。
膜基板の結晶性についてＸ線回析法により調べた結果を
示すものである。図中（ａ）はシリコン酸化膜２の上に
シリコン−ゲルマニウムからなる核４のみ形成されたも
の、（ｂ）はシリコン酸化膜２の上にシリコン−ゲルマ
ニウムからなる核４が形成され、さらにその上にシリコ
ン層５が形成されたもの、そして（ｃ）は参考としてシ
リコン酸化膜２の上にシリコン層５のみ形成されたもの
を示す。
【００２６】図３から、シリコン酸化膜２の上にシリコ
ン層５のみ形成さた場合のシリコン層５は非晶質である
が、シリコン酸化膜２の上に形成されたシリコン−ゲル
マニウムの核４は多結晶であり、シリコンーゲルマニウ
ムからなる核４が形成されたシリコン酸化膜２の上に形
成されたシリコン層５は多結晶であることがわかる。す
なわち、シリコン酸化膜等の非晶質層上にそのまま堆積
しただけのシリコン膜は非晶質であるが、多結晶である
シリコン−ゲルマニウムからなる核上に形成されたシリ
コン層は多結晶になることがわかる。
ン層５のみ形成さた場合のシリコン層５は非晶質である
が、シリコン酸化膜２の上に形成されたシリコン−ゲル
マニウムの核４は多結晶であり、シリコンーゲルマニウ
ムからなる核４が形成されたシリコン酸化膜２の上に形
成されたシリコン層５は多結晶であることがわかる。す
なわち、シリコン酸化膜等の非晶質層上にそのまま堆積
しただけのシリコン膜は非晶質であるが、多結晶である
シリコン−ゲルマニウムからなる核上に形成されたシリ
コン層は多結晶になることがわかる。
【００２７】これは、シリコン−ゲルマニウム混晶の核
を６００℃以下でも非晶質層上に多結晶核として形成で
き、そして、その上にシリコン層をエピタキシャル成長
させることができることによるものである。こうして、
非晶質層上に６００℃以下の低温でシリコンを主原料と
する多結晶の半導体薄膜の形成が可能になる。
を６００℃以下でも非晶質層上に多結晶核として形成で
き、そして、その上にシリコン層をエピタキシャル成長
させることができることによるものである。こうして、
非晶質層上に６００℃以下の低温でシリコンを主原料と
する多結晶の半導体薄膜の形成が可能になる。
【００２８】さらに、非晶質層上でのシリコン−ゲルマ
ニウムの多結晶核の密度は、図２で示したように、Ｓｉ
Ｈ４ ガスとＧｅＨ４ ガスの混合比と、この混合ガス
中への基板３の暴露時間で決まるから、これらを調整・
制御することで均一で大粒径の多結晶半導体薄膜を形成
することができる。
ニウムの多結晶核の密度は、図２で示したように、Ｓｉ
Ｈ４ ガスとＧｅＨ４ ガスの混合比と、この混合ガス
中への基板３の暴露時間で決まるから、これらを調整・
制御することで均一で大粒径の多結晶半導体薄膜を形成
することができる。
【００２９】特に、この６００℃以下の処理においては
、シリコン−ゲルマニウムからなる多結晶核の核密度を
小さく（１×１０１０ｃｍ−２以下）にすることにより
、その上のシリコン層の結晶粒径を大きく（１０００オ
ングストローム以上）することができる。
、シリコン−ゲルマニウムからなる多結晶核の核密度を
小さく（１×１０１０ｃｍ−２以下）にすることにより
、その上のシリコン層の結晶粒径を大きく（１０００オ
ングストローム以上）することができる。
【００３０】（実施例２） 図４は、本発明による半
導体薄膜基板の他の実施例を示す断面構造図である。
導体薄膜基板の他の実施例を示す断面構造図である。
【００３１】図４における半導体薄膜基板は、実施例１
による半導体薄膜基板と比較してシリコン酸化膜２の上
に形成された多結晶のシリコン−ゲルマニウムの層が連
続膜である点のみ異なる。一方、この半導体薄膜基板の
製造方法は、基板３の混合ガスの雰囲気中への暴露時間
を４０分以上とした点とＧｅＨ４ ガスの分圧を１．５
Ｐａ以上とした点以外は実施例１と同様の方法である。
による半導体薄膜基板と比較してシリコン酸化膜２の上
に形成された多結晶のシリコン−ゲルマニウムの層が連
続膜である点のみ異なる。一方、この半導体薄膜基板の
製造方法は、基板３の混合ガスの雰囲気中への暴露時間
を４０分以上とした点とＧｅＨ４ ガスの分圧を１．５
Ｐａ以上とした点以外は実施例１と同様の方法である。
【００３２】この結果、６００℃以下でも非晶質層上に
多結晶性のシリコン−ゲルマニウムの薄膜が形成でき、
その上にシリコン層をエピタキシャル成長させ得ること
が分かった。
多結晶性のシリコン−ゲルマニウムの薄膜が形成でき、
その上にシリコン層をエピタキシャル成長させ得ること
が分かった。
【００３３】したがって、実施例１と同様に非晶質層上
に６００℃以下の低温でシリコンを主原料とする多結晶
薄膜の形成が可能になる。
に６００℃以下の低温でシリコンを主原料とする多結晶
薄膜の形成が可能になる。
【００３４】また、本実施例では多結晶のシリコン−ゲ
ルマニウムの薄膜上にシリコン層を形成した例を示した
が、シリコン酸化膜上に多結晶のシリコン−ゲルマニウ
ムからなる薄膜のみを形成した基板を半導体薄膜基板と
して使用することが可能であることは言うまでもない。
ルマニウムの薄膜上にシリコン層を形成した例を示した
が、シリコン酸化膜上に多結晶のシリコン−ゲルマニウ
ムからなる薄膜のみを形成した基板を半導体薄膜基板と
して使用することが可能であることは言うまでもない。
【００３５】（実施例３） 図５は、本発明による半
導体薄膜基板の他の実施例を示す断面構造図である。
導体薄膜基板の他の実施例を示す断面構造図である。
【００３６】図５における半導体薄膜基板は、実施例１
による半導体薄膜基板と比較して多結晶のシリコン−ゲ
ルマニウムの核４がシリコン層５の上に形成されている
点のみ異なる。そして、この半導体薄膜基板の製造方法
は、多結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が形成され
る工程をシリコン層５が形成される工程の後にした点、
および最終工程として５５０℃で１０時間熱処理する工
程を加える以外は実施例１と同様の方法である。
による半導体薄膜基板と比較して多結晶のシリコン−ゲ
ルマニウムの核４がシリコン層５の上に形成されている
点のみ異なる。そして、この半導体薄膜基板の製造方法
は、多結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が形成され
る工程をシリコン層５が形成される工程の後にした点、
および最終工程として５５０℃で１０時間熱処理する工
程を加える以外は実施例１と同様の方法である。
【００３７】この結果、シリコン酸化膜２上に形成され
た非晶質のシリコン層５は、このシリコン層５の上に多
結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が形成され、かつ
５００〜６００℃で一定時間熱処理することにより結晶
化されることが分かった。
た非晶質のシリコン層５は、このシリコン層５の上に多
結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が形成され、かつ
５００〜６００℃で一定時間熱処理することにより結晶
化されることが分かった。
【００３８】従って、非晶質シリコン層上に多結晶のシ
リコン−ゲルマニウムの核を形成し、その後、６００℃
以下の温度で加熱処理することにより、その多結晶核を
媒体とした固相エピタキシャル成長によりこの非晶質シ
リコン層を多結晶化させることが可能である。
リコン−ゲルマニウムの核を形成し、その後、６００℃
以下の温度で加熱処理することにより、その多結晶核を
媒体とした固相エピタキシャル成長によりこの非晶質シ
リコン層を多結晶化させることが可能である。
【００３９】また、本実施例では、シリコン層５の上に
多結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が点状に形成さ
れた例を示したが、多結晶のシリコン−ゲルマニウムの
連続膜であっても同様の結果が得られるのは言うまでも
なく、また最終工程における熱処理時間が５００〜６０
０℃の範囲で適宜選択されることは言うまでもない。
多結晶のシリコン−ゲルマニウムの核４が点状に形成さ
れた例を示したが、多結晶のシリコン−ゲルマニウムの
連続膜であっても同様の結果が得られるのは言うまでも
なく、また最終工程における熱処理時間が５００〜６０
０℃の範囲で適宜選択されることは言うまでもない。
【００４０】以上の実施例では、多結晶のシリコン−ゲ
ルマニウムは、ＳｉＨ４ −ＧｅＨ４ 混合ガスの化学
気相成長法により５００〜６００℃の温度条件で形成し
たが、プラズマ等を用いてＳｉＨ４ あるいはＧｅＨ４
あるいはキャリアガスを励起することにより、より低
温で高速に結晶性の核あるいは連続膜として形成するこ
とが可能である。
ルマニウムは、ＳｉＨ４ −ＧｅＨ４ 混合ガスの化学
気相成長法により５００〜６００℃の温度条件で形成し
たが、プラズマ等を用いてＳｉＨ４ あるいはＧｅＨ４
あるいはキャリアガスを励起することにより、より低
温で高速に結晶性の核あるいは連続膜として形成するこ
とが可能である。
【００４１】さらにまた、本発明では高価なＧｅＨ４
ガスの使用量が少量で済むので、本発明は経済的にも有
利である。
ガスの使用量が少量で済むので、本発明は経済的にも有
利である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればシ
リコン−ゲルマニウムは、６００℃以下でも非晶質基板
上に多結晶薄膜もしくは結晶核として形成でき、またそ
の上に形成したシリコン層をエピタキシャル成長させる
ことができる。
リコン−ゲルマニウムは、６００℃以下でも非晶質基板
上に多結晶薄膜もしくは結晶核として形成でき、またそ
の上に形成したシリコン層をエピタキシャル成長させる
ことができる。
【００４３】さらに、非晶質基板上でのシリコン−ゲル
マニウムの結晶核の密度は、ＳｉＨ４ガスとＧｅＨ４
ガスとＨ２ ガスとからなる混合ガスにおける各ガスの
混合比と、この混合ガス中への非晶質基板の暴露時間で
決まるので、これらを調整・制御することにより、その
上に形成するシリコン層の結晶粒径を均一でより大きく
することができる。
マニウムの結晶核の密度は、ＳｉＨ４ガスとＧｅＨ４
ガスとＨ２ ガスとからなる混合ガスにおける各ガスの
混合比と、この混合ガス中への非晶質基板の暴露時間で
決まるので、これらを調整・制御することにより、その
上に形成するシリコン層の結晶粒径を均一でより大きく
することができる。
【００４４】また、本発明によればシリコン−ゲルマニ
ウムは、６００℃以下でもシリコンなどからなる非晶質
半導体層の上に多結晶薄膜もしくは結晶核として形成で
き、またそれを５００〜６００℃で加熱処理することに
よりこの多結晶薄膜もしくは結晶核を媒体とした固相エ
ピタキシャル成長によりこの非晶質半導体層を結晶化す
ることができる。
ウムは、６００℃以下でもシリコンなどからなる非晶質
半導体層の上に多結晶薄膜もしくは結晶核として形成で
き、またそれを５００〜６００℃で加熱処理することに
よりこの多結晶薄膜もしくは結晶核を媒体とした固相エ
ピタキシャル成長によりこの非晶質半導体層を結晶化す
ることができる。
【図１】本発明の半導体薄膜基板の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】ＳｉＨ４ ガスとＧｅＨ４ ガスの混合比別の
混合ガス中へのシリコン酸化膜の暴露時間と核密度の関
係を示すグラフである。
混合ガス中へのシリコン酸化膜の暴露時間と核密度の関
係を示すグラフである。
【図３】薄膜の結晶性を示すＸ線回析の結果を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明の半導体薄膜基板の他の例を示す断面図
である。
である。
【図５】本発明の半導体薄膜基板の他の例を示す断面図
である。
である。
１ シリコン基板
２ シリコン酸化膜
４ シリコン−ゲルマニウム混晶の核５ シリコン
層
層
Claims (4)
- 【請求項１】 絶縁物上にシリコン−ゲルマニウム混
晶層を有することを特徴とする半導体薄膜基板。 - 【請求項２】 絶縁物上にシリコン−ゲルマニウムか
らなる結晶核もしくは多結晶薄膜を形成した後、半導体
層を形成したことを特徴とする半導体薄膜基板の製造方
法。 - 【請求項３】 絶縁物上に非晶質半導体層を形成し、
ついでシリコン−ゲルマニウムの結晶核もしくは多結晶
薄膜を形成した後、５００〜６００℃の温度で加熱処理
することを特徴とする半導体薄膜基板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２または３記載の半導体薄膜基
板の製造方法において、シリコン−ゲルマニウムの結晶
核もしくは多結晶薄膜の形成にはＳｉＨ４ガスとＧｅＨ
４ ガスの混合ガスを、シリコン層の形成にはＳｉＨ４
ガスもしくはＳｉＨ６ ガスを各々使用することを特徴
とする半導体薄膜基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896591A JPH04267324A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体薄膜基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4896591A JPH04267324A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体薄膜基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267324A true JPH04267324A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12817997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4896591A Pending JPH04267324A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体薄膜基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267324A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165921A (ja) * | 2007-01-19 | 2007-06-28 | Junichi Hanna | 半導体基材及びその製造方法 |
| JP2012033750A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286761A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Nec Corp | 薄膜トランジスタの構造及び製造方法 |
| JPH0232528A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Nec Corp | 単結晶薄膜形成法 |
| JPH02174219A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP4896591A patent/JPH04267324A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286761A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Nec Corp | 薄膜トランジスタの構造及び製造方法 |
| JPH0232528A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Nec Corp | 単結晶薄膜形成法 |
| JPH02174219A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165921A (ja) * | 2007-01-19 | 2007-06-28 | Junichi Hanna | 半導体基材及びその製造方法 |
| JP2012033750A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4046618A (en) | Method for preparing large single crystal thin films | |
| JPH05343316A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR970006723B1 (ko) | 입자 크기가 큰 다결정 규소 박막의 제조방법 | |
| JP3965215B2 (ja) | 半導体基材の製造方法 | |
| EP0241204B1 (en) | Method for forming crystalline deposited film | |
| JPH02260524A (ja) | 結晶性半導体膜及びその形成方法 | |
| JPH04267324A (ja) | 半導体薄膜基板の製造方法 | |
| JPH0370123A (ja) | 結晶性半導体膜の形成方法 | |
| JP3234403B2 (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS63239937A (ja) | 半導体多結晶膜の形成方法 | |
| JPH01132116A (ja) | 結晶物品及びその形成方法並びにそれを用いた半導体装置 | |
| JPH04180617A (ja) | 大結晶粒径の多結晶シリコンを製造する方法およびそれを使用した薄膜半導体 | |
| JP3266185B2 (ja) | 多結晶半導体薄膜の製造方法 | |
| JP3194547B2 (ja) | 多結晶シリコン層の製造方法 | |
| KR100341059B1 (ko) | 다결정실리콘박막형성방법 | |
| JP2592984B2 (ja) | シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPH02191321A (ja) | 結晶の形成方法 | |
| JP3105310B2 (ja) | 多結晶半導体膜および薄膜トランジスタ作製方法 | |
| JPH04318921A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JP2737152B2 (ja) | Ｓｏｉ形成方法 | |
| JPS63239936A (ja) | 多結晶薄膜半導体の形成方法 | |
| KR19980068689A (ko) | 다결성 규소박막의 제조방법 | |
| JPH0513337A (ja) | 半導体薄膜製造方法 | |
| CN121183406A (zh) | 一种大尺寸晶圆级硒氧化铋单晶薄膜及制备方法和应用 | |
| JPS62283664A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980113 |