JPS5945997A - 半導体の気相成長方法 - Google Patents
半導体の気相成長方法Info
- Publication number
- JPS5945997A JPS5945997A JP15377082A JP15377082A JPS5945997A JP S5945997 A JPS5945997 A JP S5945997A JP 15377082 A JP15377082 A JP 15377082A JP 15377082 A JP15377082 A JP 15377082A JP S5945997 A JPS5945997 A JP S5945997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- single crystal
- silicon
- polysilicon
- insulating
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 56
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 241000234282 Allium Species 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
本発明は、表面に絶縁膜のパターンを有する単結晶シリ
コン基板上に、シリコンエピタキシャル膜を気相で成長
させる方法に関する。
コン基板上に、シリコンエピタキシャル膜を気相で成長
させる方法に関する。
絶縁基板上の単結晶半導体膜を能動層として用いた集積
回路は、素子間の分離が容易であり、また寄生容量を低
減することができることから高密度化・高速化に適して
いる。絶縁基板上に単結晶半導体膜を形成する方法とし
ては、シリコン・オン・サファイアやシリコン・オン・
スピネルうに単結晶絶縁基板上に単結晶半導体膜を成長
する方法、非晶質絶縁基板上に多結晶あるいは非晶質の
シリコンを堆積しレーザ等のビーム・アニールを用いて
再結晶化する方法、非晶質絶縁基板上 □に多結晶
あるいは非晶質のシリコンを堆積しヒーターで溶かして
再結晶化する方法などがある。これらのうち、単結晶絶
縁基板あるいは単結晶絶縁膜上にシリコンをエピタキシ
ャル成長させるヘテロエピタキシャル法の場合は基本的
には一層のＳｔ膜を成長させるだめの方法でありシリコ
ンオンインシュレーターの大きな狙いであるデバイスの
上に更にデバイ゛スを積み重ねるいわゆるデバイスの三
次元化を図る場合には問題である。また、前述の方法の
うち、ｎ結晶を利用する方法では、シードを用いる方法
にしてもシードを用いない方法にしても単結晶域の大き
さは大きくても数ミクロンから数十ミクロンであり、そ
れ以上の大きな単結晶膜を得るのは非常に困難であるの
が現状である。
回路は、素子間の分離が容易であり、また寄生容量を低
減することができることから高密度化・高速化に適して
いる。絶縁基板上に単結晶半導体膜を形成する方法とし
ては、シリコン・オン・サファイアやシリコン・オン・
スピネルうに単結晶絶縁基板上に単結晶半導体膜を成長
する方法、非晶質絶縁基板上に多結晶あるいは非晶質の
シリコンを堆積しレーザ等のビーム・アニールを用いて
再結晶化する方法、非晶質絶縁基板上 □に多結晶
あるいは非晶質のシリコンを堆積しヒーターで溶かして
再結晶化する方法などがある。これらのうち、単結晶絶
縁基板あるいは単結晶絶縁膜上にシリコンをエピタキシ
ャル成長させるヘテロエピタキシャル法の場合は基本的
には一層のＳｔ膜を成長させるだめの方法でありシリコ
ンオンインシュレーターの大きな狙いであるデバイスの
上に更にデバイ゛スを積み重ねるいわゆるデバイスの三
次元化を図る場合には問題である。また、前述の方法の
うち、ｎ結晶を利用する方法では、シードを用いる方法
にしてもシードを用いない方法にしても単結晶域の大き
さは大きくても数ミクロンから数十ミクロンであり、そ
れ以上の大きな単結晶膜を得るのは非常に困難であるの
が現状である。
−７５＄−ドを用いることができる場合に制限されるが
シリコン気相成長法によってもシードより大きな単結晶
域を得ることが可能である。この方法ハビームアニール
法にくらべ、シリコンオンサファイアやシリコンオンス
ピネルのようにバッチ処理が可能であること、及びビー
ムアニール法のように積層構造にすることが容易である
等両者の利点を兼ね備えている。しかしながら、この方
法では１通常のエピタキシャル条件で成長させればシー
ド部分とほとんど同程度の大きさの単結晶領域しか得ら
れない。また表面に５ｉＯ６１１４７のパターンを備え
た昨結晶シリコン基板を用いて、Ｓｉｎ。
シリコン気相成長法によってもシードより大きな単結晶
域を得ることが可能である。この方法ハビームアニール
法にくらべ、シリコンオンサファイアやシリコンオンス
ピネルのようにバッチ処理が可能であること、及びビー
ムアニール法のように積層構造にすることが容易である
等両者の利点を兼ね備えている。しかしながら、この方
法では１通常のエピタキシャル条件で成長させればシー
ド部分とほとんど同程度の大きさの単結晶領域しか得ら
れない。また表面に５ｉＯ６１１４７のパターンを備え
た昨結晶シリコン基板を用いて、Ｓｉｎ。
膜上にはＳｔを堆積させず、シード部分ｕＩＩち基板の
露出部分からシリコン単結晶膜が横方向即ちＳｉｎ、膜
上べ拡大していくという成長方法を利用すると、必要な
寸法（横方向）の単結晶領域を得るのにはその２／３位
のエビ厚さを必要としていた。この理由は５ｉ０２と単
結晶シリコンの接、′１虫角が大きく、伸びようとする
シリコン単結晶に対し５ｉ０２がそれを防げる働きをす
るためである。このような現象を解決するためにＳ ｉ
Ｏ，膜の上にポリシリコン膜を薄くコーチ、イノグし
てから単結晶シリコン膜を成長させることが有効である
。このポリシリコン膜の存在によって晴方向のエビ単結
晶の拡大速度が早められると共に、ポリシリコン膜がエ
ビ成長時に単、結晶化するために、実効的にシード部分
が大きくなった効果や、単結晶化したポリシリコン膜が
結晶欠陥に対するバッファの役割を果しエビタギシャル
シリコン単結晶膜の結晶性が改善される。
露出部分からシリコン単結晶膜が横方向即ちＳｉｎ、膜
上べ拡大していくという成長方法を利用すると、必要な
寸法（横方向）の単結晶領域を得るのにはその２／３位
のエビ厚さを必要としていた。この理由は５ｉ０２と単
結晶シリコンの接、′１虫角が大きく、伸びようとする
シリコン単結晶に対し５ｉ０２がそれを防げる働きをす
るためである。このような現象を解決するためにＳ ｉ
Ｏ，膜の上にポリシリコン膜を薄くコーチ、イノグし
てから単結晶シリコン膜を成長させることが有効である
。このポリシリコン膜の存在によって晴方向のエビ単結
晶の拡大速度が早められると共に、ポリシリコン膜がエ
ビ成長時に単、結晶化するために、実効的にシード部分
が大きくなった効果や、単結晶化したポリシリコン膜が
結晶欠陥に対するバッファの役割を果しエビタギシャル
シリコン単結晶膜の結晶性が改善される。
以上のような気相成長によるラテラルエピノ発展によっ
て、ビームアニール等の再結晶によるラテラルエビと同
程度以上の絶縁膜の上の単結晶領域が得られるようにな
った。しかしながら、このよ゛う、な方法によつ−（充
浮遊容量を低減するために絶′緑層の厚さ番厚くすると
、薄い絶縁層の場合より小さな単結晶領域しか得られな
くなるという欠点があった。これは、絶縁膜を厚ぐする
と単結晶領域の拡大は基板シリコンから側壁を通り絶縁
膜の上へと進行しなければならず、それだけ横方向の単
結晶領域の拡大は遅くなるためであった。
て、ビームアニール等の再結晶によるラテラルエビと同
程度以上の絶縁膜の上の単結晶領域が得られるようにな
った。しかしながら、このよ゛う、な方法によつ−（充
浮遊容量を低減するために絶′緑層の厚さ番厚くすると
、薄い絶縁層の場合より小さな単結晶領域しか得られな
くなるという欠点があった。これは、絶縁膜を厚ぐする
と単結晶領域の拡大は基板シリコンから側壁を通り絶縁
膜の上へと進行しなければならず、それだけ横方向の単
結晶領域の拡大は遅くなるためであった。
本発明の目的はこのような欠点を解決し厚い絶縁膜でも
横方向の単結晶領域の拡大のみのプロセスでシリコンオ
ンノｆンシェレーターが得られる方法を提供するもので
ある。
横方向の単結晶領域の拡大のみのプロセスでシリコンオ
ンノｆンシェレーターが得られる方法を提供するもので
ある。
本発明によればシリコン単結晶基板上に開口部を有する
絶縁膜を形成し、次いで選択的にエピタキシャル成長す
ることによって前記開口部をシリコン単結晶膜で埋め、
次いで気相成長法に−よって前記絶縁膜上にはポリシリ
コン膜を、前記シリコン単結晶膜上には単結晶シリコン
膜を同時に堆積し、次いで気相成長法によって少なくと
も前記シリコン単結晶膜上及びその周囲の前記絶縁膜上
に単結晶シリコン膜を堆積し、該堆積中に該単結晶シリ
コン股の下の前記ポリシリコン膜を単結晶化することを
特徴とする半導体の気相成長方法が得られる。
絶縁膜を形成し、次いで選択的にエピタキシャル成長す
ることによって前記開口部をシリコン単結晶膜で埋め、
次いで気相成長法に−よって前記絶縁膜上にはポリシリ
コン膜を、前記シリコン単結晶膜上には単結晶シリコン
膜を同時に堆積し、次いで気相成長法によって少なくと
も前記シリコン単結晶膜上及びその周囲の前記絶縁膜上
に単結晶シリコン膜を堆積し、該堆積中に該単結晶シリ
コン股の下の前記ポリシリコン膜を単結晶化することを
特徴とする半導体の気相成長方法が得られる。
以下に本発明を実施例に従って詳細に説明する。
第１〜第３図は本発明の実施例を示す図で、シードとな
るシリコン単結晶基板からＳｉＯ□膜上に単結晶シリコ
ン膜を成長させるときの主な工程における模式的断面を
順次示す図である。
るシリコン単結晶基板からＳｉＯ□膜上に単結晶シリコ
ン膜を成長させるときの主な工程における模式的断面を
順次示す図である。
実施例
ｐＨ００１０Ｚｓｉウエ ／’ １の表面をＷｅ を
酸化し厚さ約５０ＯＡの酸化膜を形成した。この５ｉｎ
２膜上に０ＶＴ）法により更に厚さ２．４５μｍのＳｉ
Ｏ２膜２を堆積さぜ、ＳｉＯ□膜の合計厚さを２．５μ
ｍとしだ。次に通常のフォトリソグラフィーの技術によ
ってウェーハー全面に直径１０μｍφ縦横のピッチ１０
０μｎ１で基板シリコンを露出させた。このときシリコ
ンの露出面積はｈエバ面積全体に対して３．１４％であ
った。次に、赤外線加熱減圧エピタキシャル成長装置に
ローディングし、この開口部にだけ選択的に単結晶シリ
コン膜３をエビ、タキシャル成長させ、かつエピタキシ
ャルシリコン厚さを２５μｍとしてウェーハー全面を平
坦にした。選択エピタキシャル成長の条件は圧力５０Ｔ
ＯＲＲ，Ｈ，キャリアーガス流量８５ ｌ ／ｍｉｎ。
酸化し厚さ約５０ＯＡの酸化膜を形成した。この５ｉｎ
２膜上に０ＶＴ）法により更に厚さ２．４５μｍのＳｉ
Ｏ２膜２を堆積さぜ、ＳｉＯ□膜の合計厚さを２．５μ
ｍとしだ。次に通常のフォトリソグラフィーの技術によ
ってウェーハー全面に直径１０μｍφ縦横のピッチ１０
０μｎ１で基板シリコンを露出させた。このときシリコ
ンの露出面積はｈエバ面積全体に対して３．１４％であ
った。次に、赤外線加熱減圧エピタキシャル成長装置に
ローディングし、この開口部にだけ選択的に単結晶シリ
コン膜３をエビ、タキシャル成長させ、かつエピタキシ
ャルシリコン厚さを２５μｍとしてウェーハー全面を平
坦にした。選択エピタキシャル成長の条件は圧力５０Ｔ
ＯＲＲ，Ｈ，キャリアーガス流量８５ ｌ ／ｍｉｎ。
ＨＯＩガス１．３５１ ／ ｍｉｎ 、 Ｓ １ＩＩ
ｚ ＯＡ’２ソースガス５６０ ｃｃ／１ｎｉｎ 、成
長温度１０００℃、成長時間は約１７分であった。この
成長条件下では５ｉＯｚｌ＆の上にはシリコンは堆積せ
ず１１１口部にのみシリコンがエピタキシャル成長する
。このとき、エピシリコンとＳｉＯ２膜の界面には第２
図のように、用いる基板の面方位によってはファセット
が形成される場合もあるが、本発明には大きな影響は与
えない。エピシリコン膜３と５ｉ０２膜２との界面にお
けるエピシリコン厚さが第３図のようにＳ ｉ ＯＨ膜
厚さに一致したときに選択エビ成長を止める。
ｚ ＯＡ’２ソースガス５６０ ｃｃ／１ｎｉｎ 、成
長温度１０００℃、成長時間は約１７分であった。この
成長条件下では５ｉＯｚｌ＆の上にはシリコンは堆積せ
ず１１１口部にのみシリコンがエピタキシャル成長する
。このとき、エピシリコンとＳｉＯ２膜の界面には第２
図のように、用いる基板の面方位によってはファセット
が形成される場合もあるが、本発明には大きな影響は与
えない。エピシリコン膜３と５ｉ０２膜２との界面にお
けるエピシリコン厚さが第３図のようにＳ ｉ ＯＨ膜
厚さに一致したときに選択エビ成長を止める。
次に成長条件を圧力５０ ’Ｌ！０ＲＩＬ、 Ｈ，キャ
リアーガス流量５０ ｌ／ｍｉｎ 、 ８ ｉＨｔ Ｏ
Ａ’２ソースガス流量６００ ｃｃ／ｍｉｎ 、 基
板温度８２５℃に設定してシリコンを堆積させた。この
ときＳｉＯ２膜上にはポリシリコンＨｊ４が堆積するが
、シード部分のシリコン基板上には単結晶膜が堆積する
。単結晶膜の部分で測定して堆積厚さを約５００Ｘとし
た後堆積を中止し、成長条件を圧力５０ ＴＯＲ’Ｒ、
ｆｆｔキャリアーガス流ｆ［ｔ８５ ｌ／＋ｎｉｎ、
Ｓｉ’ｆ５．Ｏ１ｔソースガス流量５ Ｇ Ｏｃｃ／ｒ
ｎｉｎ 、 ＪＩＯＪ流”４０．７ ｎ／ｒｕｔ １１
。
リアーガス流量５０ ｌ／ｍｉｎ 、 ８ ｉＨｔ Ｏ
Ａ’２ソースガス流量６００ ｃｃ／ｍｉｎ 、 基
板温度８２５℃に設定してシリコンを堆積させた。この
ときＳｉＯ２膜上にはポリシリコンＨｊ４が堆積するが
、シード部分のシリコン基板上には単結晶膜が堆積する
。単結晶膜の部分で測定して堆積厚さを約５００Ｘとし
た後堆積を中止し、成長条件を圧力５０ ＴＯＲ’Ｒ、
ｆｆｔキャリアーガス流ｆ［ｔ８５ ｌ／＋ｎｉｎ、
Ｓｉ’ｆ５．Ｏ１ｔソースガス流量５ Ｇ Ｏｃｃ／ｒ
ｎｉｎ 、 ＪＩＯＪ流”４０．７ ｎ／ｒｕｔ １１
。
基板温度９５０℃に変更した。仁の成長条件での単結晶
シリコンの成長速度は００６μｍ／ｍｉｎであった。こ
のとき％ ｔ７ｉ１０部から単結晶領域が横方向に拡大
する速１度は約０．３１−０．３５μｍ／＋１１ｉｎで
あった。成長時間３０分の後開口端から９．３〜１０．
５μｍ横方向に伸びた単結晶領域が得られた。
シリコンの成長速度は００６μｍ／ｍｉｎであった。こ
のとき％ ｔ７ｉ１０部から単結晶領域が横方向に拡大
する速１度は約０．３１−０．３５μｍ／＋１１ｉｎで
あった。成長時間３０分の後開口端から９．３〜１０．
５μｍ横方向に伸びた単結晶領域が得られた。
本実施例では絶縁層Ｓｉｎ、膜厚さを２．５μｍとした
が、選択エビによってシード部分のシリコン高さを絶縁
層膜と同じにするかぎシ、同じ横方向の単結晶領域の拡
大速度が１８られる。しかし、選択エビによって開口部
をエピシリコンで埋めないと、得られる単結晶領域０．
絶縁膜厚さが厚くなるにしたがって小さくなる。減少割
合いｅよ絶縁膜厚さが厚くなる（Ｊど激しくなる。これ
はｆｉ１１ｊ壁部分での単結晶領域の拡大速度と膜面部
分での単結晶領域Ω拡大速度が異ることによるものであ
る。本実施例では出発基板としてシリコン基板と開口部
を有するＳｉｎ、膜のみの構造のものを用いだが、第２
図に示したようにこの構造によってもたらされるファセ
ットによって、開口部の表面に少し凸部ができる。この
凸部は、出発基板として５ｉｏ２絶縁膜の側壁部分にの
み第４図のようＫあらかじめポリシリコン膜をっけてお
けば、ファセットけ発達せず平坦な表面が得られる。本
発明におけるポリシリコン膜は透過電子顕微鏡観察によ
って晰結晶化していることか確められている。しが［７
ながら、エピシリコン膜な堆積させずに同一の熱覆歴を
経ただけでは単結晶化しない。すなわち、本発明におけ
るポリシリコン膜は、エピシリコンの成長条件とポリシ
リコン膜の形成条件によって、シード部分より伸びてく
るエピシリコン膜に助けられてポリシリコンが単結晶化
し、基板結晶としてエピシリコン膜の横方向の拡大に寄
与するものである。更に、この単結晶化したポリシリコ
ン膜は、Ｓｉｎ、どボリシリコンル゛への界面から多数
発生する積層欠陥を、ポリシリコン膜とエピシリコン膜
の界面で止めてし１い、エピシリコン膜中の欠陥の低減
に寄与するものである。これらのことは、従来の気相成
長法によるシリコンオンインシーレータ−の問題点であ
った絶縁膜とエピシリコンの接触角が大きいことによる
横方向の成長速度が遅いこと、絶縁膜上のエピシリコン
膜の結晶性が悪いことを解決するものである。
が、選択エビによってシード部分のシリコン高さを絶縁
層膜と同じにするかぎシ、同じ横方向の単結晶領域の拡
大速度が１８られる。しかし、選択エビによって開口部
をエピシリコンで埋めないと、得られる単結晶領域０．
絶縁膜厚さが厚くなるにしたがって小さくなる。減少割
合いｅよ絶縁膜厚さが厚くなる（Ｊど激しくなる。これ
はｆｉ１１ｊ壁部分での単結晶領域の拡大速度と膜面部
分での単結晶領域Ω拡大速度が異ることによるものであ
る。本実施例では出発基板としてシリコン基板と開口部
を有するＳｉｎ、膜のみの構造のものを用いだが、第２
図に示したようにこの構造によってもたらされるファセ
ットによって、開口部の表面に少し凸部ができる。この
凸部は、出発基板として５ｉｏ２絶縁膜の側壁部分にの
み第４図のようＫあらかじめポリシリコン膜をっけてお
けば、ファセットけ発達せず平坦な表面が得られる。本
発明におけるポリシリコン膜は透過電子顕微鏡観察によ
って晰結晶化していることか確められている。しが［７
ながら、エピシリコン膜な堆積させずに同一の熱覆歴を
経ただけでは単結晶化しない。すなわち、本発明におけ
るポリシリコン膜は、エピシリコンの成長条件とポリシ
リコン膜の形成条件によって、シード部分より伸びてく
るエピシリコン膜に助けられてポリシリコンが単結晶化
し、基板結晶としてエピシリコン膜の横方向の拡大に寄
与するものである。更に、この単結晶化したポリシリコ
ン膜は、Ｓｉｎ、どボリシリコンル゛への界面から多数
発生する積層欠陥を、ポリシリコン膜とエピシリコン膜
の界面で止めてし１い、エピシリコン膜中の欠陥の低減
に寄与するものである。これらのことは、従来の気相成
長法によるシリコンオンインシーレータ−の問題点であ
った絶縁膜とエピシリコンの接触角が大きいことによる
横方向の成長速度が遅いこと、絶縁膜上のエピシリコン
膜の結晶性が悪いことを解決するものである。
また、本実施例では選択エビ成長、ポリシリコン膜、単
結晶シリコン膜の形成を同時に行ったが、これらを別々
の工程で行っても同様の結果を得ることができる。まだ
、絶縁膜としてＳｉｎ、を用いたが、他の絶縁膜、たと
えば５ｔ３Ｎ４ 膜を用いても同様の結果を得ることが
できる。
結晶シリコン膜の形成を同時に行ったが、これらを別々
の工程で行っても同様の結果を得ることができる。まだ
、絶縁膜としてＳｉｎ、を用いたが、他の絶縁膜、たと
えば５ｔ３Ｎ４ 膜を用いても同様の結果を得ることが
できる。
第１図から第３図は本発明の詳細な説明するための模式
的断面図である。第４図は出発基板としてＳｉＯ，Ｈの
側壁にポリシリコン膜をコートしだウェハの模式的断面
図である。図中の番号は以下のものを示す。 １・・・・・・シリコン基板 ２・・・・・・５ｉｎ２膜 ３．５−・・・・・シリコン単結晶膜 ４．６・・・・・・ポリシリコン膜 代理人弁理± １向 原 第１図 ／／℃−Ｉ 第２図 第３図 第４図 −／−一／
的断面図である。第４図は出発基板としてＳｉＯ，Ｈの
側壁にポリシリコン膜をコートしだウェハの模式的断面
図である。図中の番号は以下のものを示す。 １・・・・・・シリコン基板 ２・・・・・・５ｉｎ２膜 ３．５−・・・・・シリコン単結晶膜 ４．６・・・・・・ポリシリコン膜 代理人弁理± １向 原 第１図 ／／℃−Ｉ 第２図 第３図 第４図 −／−一／
Claims (1)
- シリコン単結晶基板上に開口部を有する絶縁膜を形成し
、次いで選択的にエピタキシャル成長することによって
前記開口部をシリコン単結晶膜で埋め、次いで気相成長
法によって前記絶縁膜上にはポリシリコン膜を、前記シ
リコン単結＋ｔＬ Ｉｌ’ｒρ上には単結晶シリコン膜
を同時に堆積し、次いで気相成長法によって少なくとも
前記シリコン単結晶膜上及びその両凹の前記絶縁膜上に
単結晶シリコン膜を堆積し、該堆積中に該単結晶シリコ
ン膜の下の前記ポリシリコン膜を単結晶化することを特
徴とする半導体の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377082A JPS5945997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 半導体の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377082A JPS5945997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 半導体の気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945997A true JPS5945997A (ja) | 1984-03-15 |
Family
ID=15569753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15377082A Pending JPS5945997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | 半導体の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945997A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710241A (en) * | 1985-01-17 | 1987-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making a bipolar semiconductor device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544789A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Nec Corp | Formation of mono-crystal semiconductor layer |
| JPS5635412A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Toshiba Corp | Manufacture of single crystal semiconductor film |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15377082A patent/JPS5945997A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544789A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Nec Corp | Formation of mono-crystal semiconductor layer |
| JPS5635412A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Toshiba Corp | Manufacture of single crystal semiconductor film |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710241A (en) * | 1985-01-17 | 1987-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making a bipolar semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0449251B2 (ja) | ||
| JPS6046074B2 (ja) | 半導体結晶成長方法 | |
| JP2505736B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS59161014A (ja) | 半導体薄膜結晶化方法 | |
| JPS5945997A (ja) | 半導体の気相成長方法 | |
| JPS5893220A (ja) | 半導体単結晶膜の製造方法 | |
| JPS5945996A (ja) | 半導体の気相成長方法 | |
| JPS6047239B2 (ja) | 単結晶シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPS60193324A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JP3060486B2 (ja) | Ｓｏｉ基板の形成方法 | |
| JPS60234312A (ja) | Ｓｏｉ膜形成方法 | |
| JP3157280B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS59128292A (ja) | 薄膜の結晶化方法 | |
| JP2527016B2 (ja) | 半導体膜の製造方法 | |
| JPH0626181B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JPS6060716A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JP2793241B2 (ja) | Ｓｏｉ形成法 | |
| JPH01214013A (ja) | Ｓｏｉ基体の製造方法 | |
| JP2527015B2 (ja) | 半導体膜の製造方法 | |
| JP2964547B2 (ja) | Ｓｏｉ基板の形成方法 | |
| JPH0529214A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JPS6151820A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05335234A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JPH02105517A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS59204228A (ja) | 半導体基板の製造方法 |