JPH046822A - 結晶性半導体薄膜の製造方法 - Google Patents
結晶性半導体薄膜の製造方法Info
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- JPH046822A JPH046822A JP10802290A JP10802290A JPH046822A JP H046822 A JPH046822 A JP H046822A JP 10802290 A JP10802290 A JP 10802290A JP 10802290 A JP10802290 A JP 10802290A JP H046822 A JPH046822 A JP H046822A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本究明は結晶性半導体薄膜の製造方法に関するものであ
って、Ｓ ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎ５ｕ
ｌａｔｏｒ）構造を形成するのに用いて最適なものであ
る。
って、Ｓ ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎ５ｕ
ｌａｔｏｒ）構造を形成するのに用いて最適なものであ
る。
結晶性半導体薄膜の製造方法の従来例として特開昭６１
−２８８４１３号公報に記載されたものがある。第３図
（ａ）〜第２図（Ｃ）に従来例の実施例を示す工程順断
面図を示す。以下図面にもとづいて説明する。
−２８８４１３号公報に記載されたものがある。第３図
（ａ）〜第２図（Ｃ）に従来例の実施例を示す工程順断
面図を示す。以下図面にもとづいて説明する。
まず、第３図（ａ）に示すように石英基板ｌ。
上に多結晶Ｓｉ膜（多結晶シリコン膜）１１を減圧気相
成長法により形成した後、第３図（ｂ）に示すように５
ｉｎ２膜（二酸化シリコン膜）１２を積層する。次に、
レーザービーム３を照射して多結晶５１Ｍ１ｌｌを融解
及び結晶化して第３図（Ｃ）に示すように単結晶５ｉｌ
ｉ（単結晶シリコン膜）１３にする。５ｉｎ２膜１２は
多結晶Ｓｉ膜１１のレーザー照射時の融解に伴なうシリ
コンの流動を抑制し、冷却後固体化した単結晶Ｓｉ膜１
３の表面が５ｉｎ２膜１２の無いときに比べ平坦になる
というものである。
成長法により形成した後、第３図（ｂ）に示すように５
ｉｎ２膜（二酸化シリコン膜）１２を積層する。次に、
レーザービーム３を照射して多結晶５１Ｍ１ｌｌを融解
及び結晶化して第３図（Ｃ）に示すように単結晶５ｉｌ
ｉ（単結晶シリコン膜）１３にする。５ｉｎ２膜１２は
多結晶Ｓｉ膜１１のレーザー照射時の融解に伴なうシリ
コンの流動を抑制し、冷却後固体化した単結晶Ｓｉ膜１
３の表面が５ｉｎ２膜１２の無いときに比べ平坦になる
というものである。
しかしながら、レーザービーム３を５ｉｎ２膜１２を通
して多結晶Ｓｉ膜１１へ照射すると、実際に作成される
結晶化した５ｉｌｌは第４図の結晶化Ｓｉ膜１４のよう
に不規則な粒界を有するものとなる。これは、融解した
シリコン膜中の不規則な位置によりシリコン結晶の成長
核が発生するためで、シリコン膜中に存在する隣接し合
うシリコン結晶は、互いの成長を妨げ合い、規則酸のな
い粒界を形成することとなる。また、このようにして形
成された結晶化５ｉＨ１ｄ中のシリコン結晶の粒径は不
そろいてシリコン膜中の物性は膜の場所によってかなり
異なるものとなるという問題点を有している。
して多結晶Ｓｉ膜１１へ照射すると、実際に作成される
結晶化した５ｉｌｌは第４図の結晶化Ｓｉ膜１４のよう
に不規則な粒界を有するものとなる。これは、融解した
シリコン膜中の不規則な位置によりシリコン結晶の成長
核が発生するためで、シリコン膜中に存在する隣接し合
うシリコン結晶は、互いの成長を妨げ合い、規則酸のな
い粒界を形成することとなる。また、このようにして形
成された結晶化５ｉＨ１ｄ中のシリコン結晶の粒径は不
そろいてシリコン膜中の物性は膜の場所によってかなり
異なるものとなるという問題点を有している。
本発明は、従来技術が有する上記のような問題点を是正
した制御された粒界と任意に指定した粒径を有するシリ
コン膜を得ることができる結晶性半導体薄膜の製造方法
を提供することを目的とする。
した制御された粒界と任意に指定した粒径を有するシリ
コン膜を得ることができる結晶性半導体薄膜の製造方法
を提供することを目的とする。
本発明に係る結晶性半導体薄膜の製造方法は、上記課題
を解決するために、絶縁性基体上に形成した非晶性半導
体膜を結晶化させることにより多結晶半導体膜を得るよ
うにした結晶性半導体薄膜の製造方法において、前記絶
縁性基体上に第１非晶性半導体膜を形成しフォトリソグ
ラフィー法により島状に残しレーザービームを照射して
前記第１非晶性半導体膜を結晶化して単結晶半導体膜を
得る工程と、前記単結晶半導体膜にレジスト膜を積層し
て前記単結晶半導体膜の中心領域を島状に残す工程と、
前記レジスト膜と露出した前記絶縁性基体上を被膜する
第２非晶性半導体膜を形成する工程と、前記レジスト膜
と前記レジスト膜上の前記第２非晶性半導体膜を除去し
た後、５００℃以上の熱処理により前記単結晶半導体膜
を核として結晶成長を行ない結晶性半導体膜を形成する
ことを特徴とする。
を解決するために、絶縁性基体上に形成した非晶性半導
体膜を結晶化させることにより多結晶半導体膜を得るよ
うにした結晶性半導体薄膜の製造方法において、前記絶
縁性基体上に第１非晶性半導体膜を形成しフォトリソグ
ラフィー法により島状に残しレーザービームを照射して
前記第１非晶性半導体膜を結晶化して単結晶半導体膜を
得る工程と、前記単結晶半導体膜にレジスト膜を積層し
て前記単結晶半導体膜の中心領域を島状に残す工程と、
前記レジスト膜と露出した前記絶縁性基体上を被膜する
第２非晶性半導体膜を形成する工程と、前記レジスト膜
と前記レジスト膜上の前記第２非晶性半導体膜を除去し
た後、５００℃以上の熱処理により前記単結晶半導体膜
を核として結晶成長を行ない結晶性半導体膜を形成する
ことを特徴とする。
以下本発明に係る結晶性半導体薄膜の製造方法をＳｏｌ
構造の形成に適用した実施例につき図面を参照しながら
説明する。
構造の形成に適用した実施例につき図面を参照しながら
説明する。
まず第１図（ａ）に示すように絶縁性基体１上に第１非
晶性Ｓｉ膜２を例えばプラズマ化学的気相成長法により
形成した後、レーザービーム３を照射して第１非晶性Ｓ
ｔ膜２を融解して結晶化し、第１図（ｂ）に示すように
結晶化した単結晶Ｓｉ膜４をフォトリソグラフィー法に
よりレジスト膜５をマスクにして化学的なエツチング処
理により島状に残す。続いて第１図（ｃ）に示すように
レジスト膜５を残した状態で例えばプラズマ化学的気相
成長法により第２非晶性Ｓｉ膜６を積層する。
晶性Ｓｉ膜２を例えばプラズマ化学的気相成長法により
形成した後、レーザービーム３を照射して第１非晶性Ｓ
ｔ膜２を融解して結晶化し、第１図（ｂ）に示すように
結晶化した単結晶Ｓｉ膜４をフォトリソグラフィー法に
よりレジスト膜５をマスクにして化学的なエツチング処
理により島状に残す。続いて第１図（ｃ）に示すように
レジスト膜５を残した状態で例えばプラズマ化学的気相
成長法により第２非晶性Ｓｉ膜６を積層する。
このとき第２非晶性Ｓｉ膜６は露出した絶縁性基体１上
とレジスト膜５上に形成されるが、膜厚は単結晶Ｓｉ膜
４と同じになるようにする。次に、第１図（Ｃ）に示す
ようにレジスト膜５の選択的エツチングを行ないレジス
ト膜５上の第２非晶性Ｓｉ膜６と共に取り除く。この工
程により絶縁性基体１上には単結晶Ｓｉ膜４と第２非晶
性Ｓｉ膜６からなる平坦な薄膜か形成される。さらに第
１図（ｅ）に示すように単結晶Ｓｉ膜４を成長核として
５００℃以上の熱処理により結晶成長を行ない結晶粒界
面８を有する結晶性Ｓｉ膜９を形成する。第１図（ｄ）
に示す単結晶Ｓｉ膜４を結晶成長核とする熱処理による
結晶化は、単結晶Ｓｉ膜４の隣接する第２非晶性Ｓｉ膜
６へ横方向に進む。
とレジスト膜５上に形成されるが、膜厚は単結晶Ｓｉ膜
４と同じになるようにする。次に、第１図（Ｃ）に示す
ようにレジスト膜５の選択的エツチングを行ないレジス
ト膜５上の第２非晶性Ｓｉ膜６と共に取り除く。この工
程により絶縁性基体１上には単結晶Ｓｉ膜４と第２非晶
性Ｓｉ膜６からなる平坦な薄膜か形成される。さらに第
１図（ｅ）に示すように単結晶Ｓｉ膜４を成長核として
５００℃以上の熱処理により結晶成長を行ない結晶粒界
面８を有する結晶性Ｓｉ膜９を形成する。第１図（ｄ）
に示す単結晶Ｓｉ膜４を結晶成長核とする熱処理による
結晶化は、単結晶Ｓｉ膜４の隣接する第２非晶性Ｓｉ膜
６へ横方向に進む。
このため熱処理の時間を短かくすると、第２図に示すよ
うに複数結晶性Ｓｉ膜９か完全に接触することなく、結
晶化していない第２非晶性Ｓｉ膜６に挾まれた状態の結
晶性半導体薄膜を得ることが可能である。したがって、
結晶性Ｓｉ膜９の結晶粒径は、熱処理を行なう時間によ
って制御することが可能である。また、結晶の粒径も同
しである。
うに複数結晶性Ｓｉ膜９か完全に接触することなく、結
晶化していない第２非晶性Ｓｉ膜６に挾まれた状態の結
晶性半導体薄膜を得ることが可能である。したがって、
結晶性Ｓｉ膜９の結晶粒径は、熱処理を行なう時間によ
って制御することが可能である。また、結晶の粒径も同
しである。
また、結晶粒径が制御され結晶成長の核となる単結晶Ｓ
ｉ膜４の位置も容易に制御可能なため、第１図（ｅ）に
示す結晶粒界面８の位置も制御可能になる。
ｉ膜４の位置も容易に制御可能なため、第１図（ｅ）に
示す結晶粒界面８の位置も制御可能になる。
本発明に係る結晶性半導体薄膜の製造方法は、任意の大
きさで均一の結晶粒径を実現し、さらに結晶粒の位置が
あらかじめ決められた位置に制御でき、平坦な結晶性半
導体薄膜を得ることが可能であるという効果を有する。
きさで均一の結晶粒径を実現し、さらに結晶粒の位置が
あらかじめ決められた位置に制御でき、平坦な結晶性半
導体薄膜を得ることが可能であるという効果を有する。
第１図（ａ）〜（ｅ）及び第２図は本発明の結晶性半導
体薄膜の製造方法をＳｏｌ構造の形成に適用した実施例
を示す断面図。第３図（ａ）〜（Ｃ）及び第４図は従来
の結晶性半導体薄膜の製造方法の実施例を示す断面図で
ある。 φレジスト膜 ・第２非晶性Ｓｔ膜 ・結晶粒界 ・結晶性Ｓｉ膜 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）１・・・絶
縁性基体 ２・・・第１非晶性Ｓｉ膜 ３・・・レーサービーム ４・・・単結晶Ｓ１膜 輻晶性ふ狭 第７図 第２図 第３図 第４ 図
体薄膜の製造方法をＳｏｌ構造の形成に適用した実施例
を示す断面図。第３図（ａ）〜（Ｃ）及び第４図は従来
の結晶性半導体薄膜の製造方法の実施例を示す断面図で
ある。 φレジスト膜 ・第２非晶性Ｓｔ膜 ・結晶粒界 ・結晶性Ｓｉ膜 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）１・・・絶
縁性基体 ２・・・第１非晶性Ｓｉ膜 ３・・・レーサービーム ４・・・単結晶Ｓ１膜 輻晶性ふ狭 第７図 第２図 第３図 第４ 図
Claims (1)
- 絶縁性基体上に形成した非晶性半導体膜を結晶化させ
ることにより多結晶半導体膜を得るようにした結晶性半
導体薄膜の製造方法において、前記絶縁性基体上に第１
非晶性半導体膜を形成しフォトリソグラフィー法により
島状に残しレーザービームを照射して前記第１非晶性半
導体膜を結晶化して単結晶半導体膜を得る工程と、前記
単結晶半導体膜にレジスト膜を積層して前記単結晶半導
体膜の中心領域を島状に残す工程と、前記レジスト膜と
露出した前記絶縁性基体上を被膜する第２非晶性半導体
膜を形成する工程と、前記レジスト膜と前記レジスト膜
上の前記第２非晶性半導体膜を除去した後、５００℃以
上の熱処理により前記単結晶半導体膜を核として結晶成
長を行ない結晶性半導体膜を形成することを特徴とする
結晶性半導体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802290A JPH046822A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 結晶性半導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10802290A JPH046822A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 結晶性半導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046822A true JPH046822A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14473991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10802290A Pending JPH046822A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 結晶性半導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07270818A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法およびその製造装置 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10802290A patent/JPH046822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07270818A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法およびその製造装置 |
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