JPH0719745B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0719745B2 JPH0719745B2 JP60159859A JP15985985A JPH0719745B2 JP H0719745 B2 JPH0719745 B2 JP H0719745B2 JP 60159859 A JP60159859 A JP 60159859A JP 15985985 A JP15985985 A JP 15985985A JP H0719745 B2 JPH0719745 B2 JP H0719745B2
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- laser beam
- crystal
- wave plate
- plate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光軸に対して回転可能であるようにセットされた1/2波
長板と複屈折板を用いて行うレーザビームを分離し、分
離された２つのビーム強度の調整を行う。
長板と複屈折板を用いて行うレーザビームを分離し、分
離された２つのビーム強度の調整を行う。
本発明は半導体装置の製造方法に関するもので、さらに
詳しく言えば、シリコン・オン・インシュレータ（Sili
con On Insualator,SOI）の単結晶化のためのレーザビ
ーム照射方法に関するものである。
詳しく言えば、シリコン・オン・インシュレータ（Sili
con On Insualator,SOI）の単結晶化のためのレーザビ
ーム照射方法に関するものである。
半導体集積回路の形成において、絶縁物例えば半導体基
板上に多結晶シリコン（ポリシリコン）を堆積し、この
ポリシリコンにエネルギービーム、例えばレーザビーム
を照射してポリシリコンを溶融し再結晶化させて半導体
基板上に単結晶シリコン層を形成し、そこに素子を形成
することが行われる。
板上に多結晶シリコン（ポリシリコン）を堆積し、この
ポリシリコンにエネルギービーム、例えばレーザビーム
を照射してポリシリコンを溶融し再結晶化させて半導体
基板上に単結晶シリコン層を形成し、そこに素子を形成
することが行われる。
上記したレーザビームの照射は第３図に示される如くに
してなされ、ガウス型、直線偏光したレーザビーム31
（レーザビーム31の上方の曲線はレーザビームがガウス
型であることを模式的に示す）を1/4波長板32を通し、
直線偏光を円偏光に直してガスス型、円偏光レーザビー
ム31aを得、このレーザビーム31aを水晶複屈折板33に通
し偏光の向きによって複屈折させ、ガウス型でなく２つ
の峰をもったレーザビーム31b、すなわち２つの同じ大
きさと強さのレーザスポットが作られる。このレーザビ
ーム31bを前記したポリシリコンに照射すると、レーザ
ビームの２つの峰の間の部分に結晶性が良くなった、す
なわちレーザビーム31を直接ポリシリコンに照射したと
きより結晶欠陥の少ないシリコン単結晶が得られる。
してなされ、ガウス型、直線偏光したレーザビーム31
（レーザビーム31の上方の曲線はレーザビームがガウス
型であることを模式的に示す）を1/4波長板32を通し、
直線偏光を円偏光に直してガスス型、円偏光レーザビー
ム31aを得、このレーザビーム31aを水晶複屈折板33に通
し偏光の向きによって複屈折させ、ガウス型でなく２つ
の峰をもったレーザビーム31b、すなわち２つの同じ大
きさと強さのレーザスポットが作られる。このレーザビ
ーム31bを前記したポリシリコンに照射すると、レーザ
ビームの２つの峰の間の部分に結晶性が良くなった、す
なわちレーザビーム31を直接ポリシリコンに照射したと
きより結晶欠陥の少ないシリコン単結晶が得られる。
上記したレーザビームの多数回の走査によって第４図の
平面図に示されるポリシリコン41を単結晶化して単結晶
シリコン42の領域を広げて行こうとすると、かかるレー
ザビーム31bでは矢印Ｉ方向の走査のつなぎ目に結晶粒
界（grain boundary）43が作られ、そこに結晶欠陥が存
在することが認められる。
平面図に示されるポリシリコン41を単結晶化して単結晶
シリコン42の領域を広げて行こうとすると、かかるレー
ザビーム31bでは矢印Ｉ方向の走査のつなぎ目に結晶粒
界（grain boundary）43が作られ、そこに結晶欠陥が存
在することが認められる。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、２つ
のスポットをもったレーザビームでポリシリコンを走査
して再結晶化するプロセスにおいて、従来の結晶粒界を
なくすレーザビーム走査方法を提供することを目的とす
る。
のスポットをもったレーザビームでポリシリコンを走査
して再結晶化するプロセスにおいて、従来の結晶粒界を
なくすレーザビーム走査方法を提供することを目的とす
る。
上記問題点は、非単結晶シリコンを再結晶化し単結晶シ
リコンを得る方法において、ガウス形、直線偏光したレ
ーザビームを1/2波長板に通し、1/2波長板から出るレー
ザビームを水晶複屈折板に通し、水晶複屈折板から出る
レーザビームを1/2波長板と水晶複屈折板の回転により
調整して得られる走査方向に対して斜めに分離した２つ
強度の異なるレーザスポットのうち、強度の弱いスポッ
トを先行させた走査により非単結晶シリコンを単結晶化
しそこに素子を形成することを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供することによって解決される。
リコンを得る方法において、ガウス形、直線偏光したレ
ーザビームを1/2波長板に通し、1/2波長板から出るレー
ザビームを水晶複屈折板に通し、水晶複屈折板から出る
レーザビームを1/2波長板と水晶複屈折板の回転により
調整して得られる走査方向に対して斜めに分離した２つ
強度の異なるレーザスポットのうち、強度の弱いスポッ
トを先行させた走査により非単結晶シリコンを単結晶化
しそこに素子を形成することを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供することによって解決される。
第１図は本発明実施例を説明するための図、第２図は本
発明の原理を説明するための図である。
発明の原理を説明するための図である。
第１図において、ガウス型、直線偏光したレーザビーム
11は回転する1/2波長板12に通され、1/2波長板12を出る
レーザビーム11aは回転する水晶複屈折板13に通され、
水晶複屈折板を出るレーザビーム11bがSOIに照射して単
結晶化し、単結晶シリコンに素子を形成する。
11は回転する1/2波長板12に通され、1/2波長板12を出る
レーザビーム11aは回転する水晶複屈折板13に通され、
水晶複屈折板を出るレーザビーム11bがSOIに照射して単
結晶化し、単結晶シリコンに素子を形成する。
前記した方法で、レーザビーム11bは第２図に示される
如く、スポット14とそれより大なるスポット15からな
り、スポット14と15とは斜め方向に配置されている。こ
こでレーザビームを矢印IIに示す方向に走査すると、再
結晶における結晶成長は第２図に線16で示す方向に進
み、既に再結晶した領域より走査方向に対し斜めに結晶
が成長するので、走査のつなぎ目において、結晶粒界が
発生し難くなるのである。
如く、スポット14とそれより大なるスポット15からな
り、スポット14と15とは斜め方向に配置されている。こ
こでレーザビームを矢印IIに示す方向に走査すると、再
結晶における結晶成長は第２図に線16で示す方向に進
み、既に再結晶した領域より走査方向に対し斜めに結晶
が成長するので、走査のつなぎ目において、結晶粒界が
発生し難くなるのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図を参照すると、ガウス型、直線偏光したレーザビ
ーム11（レーザビーム11の上方の曲線はレーザビームが
ガウス型であることを模式的に示す）は、1/2波長板12
を通される。1/2波長板を用いることにより、直線偏光
したレーザビーム11を、直線偏光ではあるが偏光面が11
とは異なる11aを得る。この偏光面の回転角度は、1/2波
長板をレーザビームのまわりに回転させることによって
任意に制御できる。従来の1/4波長板を用いた場合には
直線偏光は円偏光に変り、1/4波長板を用いたときは試
料面上において等分にしか分解されないのに対し、1/2
波長板を用いることにより分解比を変えることができ
る。
ーム11（レーザビーム11の上方の曲線はレーザビームが
ガウス型であることを模式的に示す）は、1/2波長板12
を通される。1/2波長板を用いることにより、直線偏光
したレーザビーム11を、直線偏光ではあるが偏光面が11
とは異なる11aを得る。この偏光面の回転角度は、1/2波
長板をレーザビームのまわりに回転させることによって
任意に制御できる。従来の1/4波長板を用いた場合には
直線偏光は円偏光に変り、1/4波長板を用いたときは試
料面上において等分にしか分解されないのに対し、1/2
波長板を用いることにより分解比を変えることができ
る。
1/2波長板12を出たレーザビーム11aは水晶複屈折板13に
通され、２つの異なった大きさと強さの２つのスポット
14,15をもったレーザビーム11bが得られる（第２図）。
２つのスポットの分離する向きは、水晶複屈折板13のレ
ーザビーム入射軸に対する回転によって制御される。２
つのスポットの相対強度は、水晶複屈折板13に対するレ
ーザビーム11aの偏光面の方向により決定される。な
お、第２図において、17は絶縁物上のポリシリコンの
層、18はレーザビーム照射によって作られた単結晶シリ
コンの層を示す。
通され、２つの異なった大きさと強さの２つのスポット
14,15をもったレーザビーム11bが得られる（第２図）。
２つのスポットの分離する向きは、水晶複屈折板13のレ
ーザビーム入射軸に対する回転によって制御される。２
つのスポットの相対強度は、水晶複屈折板13に対するレ
ーザビーム11aの偏光面の方向により決定される。な
お、第２図において、17は絶縁物上のポリシリコンの
層、18はレーザビーム照射によって作られた単結晶シリ
コンの層を示す。
1/2波長板12の回転によって、水晶複屈折板13により分
離される２本のビームの相対的強度を変え、また水晶屈
折板13の回転により、走査方向に対するビームの分離方
向を変えることができるので、第２図の理想的なビーム
が得られるよう1/2波長板12と水晶複屈折板13の回転を
調整する。
離される２本のビームの相対的強度を変え、また水晶屈
折板13の回転により、走査方向に対するビームの分離方
向を変えることができるので、第２図の理想的なビーム
が得られるよう1/2波長板12と水晶複屈折板13の回転を
調整する。
以上述べてきたように、本発明によれば、SOIの再結晶
化において、結晶欠陥の少ない単結晶シリコンが得ら
れ、半導体装置製造の歩留りと信頼性を向上させるに効
果大である。
化において、結晶欠陥の少ない単結晶シリコンが得ら
れ、半導体装置製造の歩留りと信頼性を向上させるに効
果大である。
第１図は本発明実施例を示す部分的断面図、 第２図は本発明の原理を示す平面図、 第３図は第１図に類似の従来例の部分的断面図、 第４図は従来例の問題を示す平面図である。 第１図と第２図において、 11,11a,11bはレーザビーム、 12は1/2波長板、 13は水晶複屈折板、 14と15はレーザスポット、 16は結晶成長方向を示す線、 17はポリシリコン層、 18は単結晶シリコン層である。
Claims (1)
- 【請求項１】非単結晶シリコン（17）を再結晶化し単結
晶シリコン（18）を得る方法において、 ガウス形、直線偏光したレーザビーム（11）を1/2波長
板（12）に通し、 1/2波長板（12）から出るレーザビーム（11a）を水晶複
屈折板（13）に通し、 水晶複屈折板（13）から出るレーザビーム（11b）を1/2
波長板（12）と水晶複屈折板（13）の回転により調整し
て得られる走査方向に対して斜めに分離した２つの強度
の異なるレーザスポットのうち、強度の弱いスポットを
先行させた走査により非単結晶シリコンを単結晶化しそ
こに素子を形成する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 |
|---|---|---|---|
| JP60159859A JPH0719745B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60159859A JPH0719745B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221207A JPS6221207A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH0719745B2 true JPH0719745B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15702784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60159859A Expired - Lifetime JPH0719745B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719745B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647613A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Agency Ind Science Techn | Manufacture of single crystalline semiconductor thin film |
| US5854803A (en) | 1995-01-12 | 1998-12-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser illumination system |
| JP4567474B2 (ja) * | 2004-01-27 | 2010-10-20 | 株式会社 液晶先端技術開発センター | 光照射装置、結晶化装置、および結晶化方法 |
| US20070117287A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| US8450638B2 (en) | 2010-01-28 | 2013-05-28 | Seishin Trading Co., Ltd. | Laser scribing method and apparatus |
| KR101098259B1 (ko) * | 2010-01-29 | 2011-12-23 | 세이신 쇼지 가부시키가이샤 | 레이저 스크라이브 방법 및 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59175115A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Agency Of Ind Science & Technol | レ−ザアニ−リング装置 |
| JPS6048016A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | レ−ザ光照射装置 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60159859A patent/JPH0719745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221207A (ja) | 1987-01-29 |
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