JPS5832097A - 単結晶成長方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単結晶成長方法に関し１例えば５ｉｎｓ膜上に
シリコン薄膜を単結晶状態で成長させる際に有効に適用
される。

近時、半導体集積回路の集積度を飛躍的に大きくできる
ものとして６次元回路素子が注目されているが、祈る素
子を作るには、　Ｂ１１１膜等の絶縁膜上にシリコン等
の半導体薄膜を単結晶の状態で成長させる必要がある。

グラフオエピタキシャル法は、この様な単結晶成長のた
めに提案された有効な方法である。簡単に述べるとグラ
フオエピタキシャル法は、表面に周期的な溝を設けた絶
縁膜上に非晶質の半導体薄膜な形成し、所る薄膜にレー
デビーム等のエネルギビームを走査的に数回照射して上
記薄膜を順次局部的に溶融することにより非晶質から多
結晶。

更に単結晶へと結晶粒の成長を行なうものである。

従来上記の如くエネルギビームの走査的照射により結晶
粒を成長させる場合、そのビームの断面形状は円形であ
りた。第１図はその様子を示し、点線で示すビーム位置
から実線で示すビーム位置までの移動があると、非晶質
薄膜の溶融している頭載も移動し１点線で示された以前
の溶融ｗ４域が凝固する。この時結晶粒が成長しビーム
走査のくり返しにより−クの結晶粒が膜全体に成長すれ
ば単結晶薄膜が得１１：１ｔ″Ｌることになる。図にお
いて。

ａ、ｂ、ｏは各結晶粒を表わしている。

しかし乍ら、第１図の場合、成長させたいａの結晶粒だ
けでなくｓ　　ｂ＊　　’の結晶粒も同時に成長するた
め、ａの結晶粒は先細シとな２てビームの走査方向（Ａ
）に成長するのは容易でない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その特徴は
エネルギビームの断面形状に関し、その走査方向に垂直
な方向を平行な方向より長く設定することにある。

第２図は本発明によるＷ、理的な結晶成長法を示し、こ
の場合、エネルギビーム（町の断面はビーム走査方向（
Ａ）に垂直な方向を長手方向とする長方形となりている
。即ち、ビームが点線位置から実線位置まで移動するに
従うて成長させたい結晶粒轟と同時にす、ｏの結晶粒も
成長するが、ｂ、ｏの結晶粒はビームの短辺に含まれる
ためビーム走査方向（Ａ）に垂直な方向からの成長の割
合いは少なくなり、はとんどａの結晶粒のみビーム走査
方向に成長させることができるのである。

ビームの断面は上記の如き長方形に限らず楕円形でも良
く、いずれの場合も長辺（長径〕は短辺（短径）に対し
４倍以上の長さを有するのが好ましい口 又エネルギビームとしてはレーザビームや電子線ビーム
が好適であり、光学レンズ、電界レンズあるいは所望形
状のスリットを使うて所定のビー以下実施例を説明する
。

（１００）シリコン単結晶基板上にスチーム酸化により
８１０１膜を０．２５μｍ成長させ、所る膜にフォトリ
ソグラフィ技術により深さ０．１μｍ、ピッチ４μｍの
矩形溝な設ける。次いで、上記８１０ａｌｌ上にＣＶＤ
法によりシリコン非晶質膜を０．５μｍの厚さに形成し
、所る非晶質膜に６ＷｃＤＡｒ＋レーザビームを走査的
に照射する。

このとき、長径１ｎ、短径０．２　ｍｇの楕円ビームを
用いた場合６回の定在で単結晶か成長したが。

同一面積の単結晶化をなすのに従来法に従う円形ビーム
（直径約０．５　ｆｆ　）を用いると５回以上の走査を
必要とした。

かくして不発ＩＪ４によね、は、エネルギビームな用い
て効率良く結晶粒の成長を行え１例えばグラフオエピタ
キシャル法における単結晶成長を迅速に実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は従来例を示す模式図、第２図は本発明実施例を
示す模式図である。 （Ｂ）・・・ビーム。 第１図 第２図 １〜Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　レーデビーム等のエネルギビームの走査的照
   射による局部溶融の移動によ〕結晶粒の成長を行なう際
   に、上記ビームの断面形状の走査方向に垂直な方向を平
   行な方向より長く設定Ｔることを特徴とする単結晶成長
   力法。