JPS60229330A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS60229330A
JPS60229330A JP59084016A JP8401684A JPS60229330A JP S60229330 A JPS60229330 A JP S60229330A JP 59084016 A JP59084016 A JP 59084016A JP 8401684 A JP8401684 A JP 8401684A JP S60229330 A JPS60229330 A JP S60229330A
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JP
Japan
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polycrystalline
amorphous silicon
insulating film
energy
manufacturing
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JP59084016A
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Toru Kaga
徹 加賀
Takaaki Hagiwara
萩原　隆旦
Katsutada Horiuchi
勝忠 堀内
Hitoshi Kume
久米　均
Yasuo Igura
井倉　康雄
Akihiro Shimizu
昭博 清水
Osamu Okura
理 大倉
Kikuo Kusukawa
喜久雄 楠川
Masanobu Miyao
正信 宮尾
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はＳ　ＯＩ　（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｎ　Ｉｎａｎ
ｌａｔｏｒ）製造技術に係わる。
〔発明の背景〕
ＳＯＩ技術の１つであるブリッジングエビタキシー法は
、単結晶基板上の一部に絶縁膜領域を設け、この上に形
成した多結晶もしくは非結晶シリコン層をエネルギービ
ームの照射により融解せしめ、再固化時に結晶成長が単
結晶基板上部から横方向へ進むことを利用したものであ
る。この方法は、多結晶又は非結質シリコンを高温融解
させるために、下地絶縁膜が薄い場合には、該絶縁膜を
融解せしめ、あるいは著しく絶縁膜の絶縁性を劣化させ
る等の欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、一部に薄い
部分を有する絶縁膜上であったも、薄い絶縁膜膜質を劣
化させることなくＳＯＩ層を形成し得る半導体装置の製
造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、咳薄い絶縁膜領域上の非晶質
もしくは多結晶シリコン上部のみ選択的に、熱反射性も
しくは吸熱性材料を設け、該絶縁膜領域を熱的に５ｈｉ
ｅｌｄする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明する。
まず、単結晶シリコン（１００）基板１上の一部にＬＯ
ＣＯ５酸化法により厚さ０．４　μｍの酸化膜２を形成
した。この後、酸化膜２に覆われていない領域上に熱酸
化法により厚さ２０ｎｍの薄い酸化膜３を形成した。つ
ぎに薄い酸化膜３の一部をエツチングした（領域４）後
、５ｉ）１．の熱分解により厚さ０．４　μｍの多結晶
シリコン膜５を全面に形成した。つきに、スパッタ法に
より厚さ０．２　μｍのタングステン６を形成した後、
王水により、薄い酸化膜３領域上を除く部分のタングス
テンをエツチングした。つぎに、連続発振アルゴンイオ
ンレーザ−光７を図のように走査しながら照射し、上記
多結晶シリコン層５の単結晶化を行った。照射条件は、
試料基板温度を５００℃とし、ビーム直径１０〜１００
μｍ、照射パワー５〜１５Ｗ、ビーム走査速度１−１０
０ｃｍ＋／８とした。この照射によって、薄い酸化膜３
領域上を除く多結晶シリコン層が一旦融解し、再固化過
程に於て単結晶成長が基板表面４から酸化膜２上の領域
へと横方向に進み、薄い酸化膜３上を除く領域が単結晶
化された。この時、薄い酸化膜３は変化を受けなかった
。
次に、本発明の第２の実施例を第２図により説明する。
第１の実施例と同じく、Ｓｉ＋１４の熱分解により厚さ
０．４　μｍの多結晶シリコン層５の形成までの工程を
行った後、上記多結晶シリコン上にνａｔ酸化法により
厚さ０．２　μｍの酸化膜８を形成した。その後、再度
ＳｉＨ４の熱分解により厚さ０．４μｍの単結晶シリコ
ン層９を形成し、薄い酸化膜３上を除く領域の多結晶シ
リコン層９をμ波プラズマエツチング法によりエツチン
グした。その後。
第１の実施例と同じレーザーを用い、又同じ照射条件が
図の様な走査でレーザー照射を行った。この照射によっ
て薄い酸化膜３領域上を除く多結晶シリコン５と、薄い
酸化膜３領域上に残された多結晶シリコン層９が一旦融
解し、再固化過程に於て単結晶成長が基板表面４から酸
化膜２上の領域へと横方向に進み薄い酸化膜３上に除く
領域の多結晶シリコン５が単結晶化され、薄い酸化膜３
上の多結晶シリコン９の粒径成長がみられた。この時、
薄い酸化膜３は変化しなかった。
以上２つの実施例では、単結晶化にアルゴンインオレー
ザーを用いたが１本発明の効果はこれに限定されず、電
子線、ストリップヒータ等による局所加熱を用いれば良
い、また実施例１においてはタングステン、実施例２に
おいては単結晶シリコンを用いて該領域下の多結晶シリ
コンの融解単結晶化を防止したが、前者の代わりにモリ
ブデン等高融点金属あるいはその他、熱エネルギー（又
は電子線）反射効果の高い材料、また後者の代わりとし
ては、非晶質シリコン等吸熱効果の高い材料に置換えて
も本実施例と同様の効果のが得られる。
また、本実施例は薄い酸化膜３を保護することを目的と
したものであるが、第３図に示す様に、単結晶化をしよ
うとする多結晶シリコン５の一部に高濃度不純物領域１
０がある場合、該不純物領域１０上にタングステン等熱
反射性材料あるいは絶縁膜を介して多結晶シリコン等の
吸熱性材料６を形成後、レーザー照射することにより、
該不純物領域の不純物を拡散させることなく、該不純物
領域を除く多結晶シリコン領域５を融解単結晶化する効
果も有する。このように、熱を加えたくない領域に対し
、レーザー照射時の熱シールドという効果に対し本発明
は有効である。
本実施例中の酸化膜２及び３は基本的には絶縁膜であれ
ば良く、Ｓｉ０２に限定するものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、酸化膜上の多結晶もしくは非晶質シリ
コンのうち、下地酸化膜が薄い部分だけを選択的に覆っ
て融解単結晶化するため、該薄酸化膜膜質を劣化させる
ことがない。これにより、Ｓ　ＯＩ　（Ｓｉｌｉｃｏｎ
　Ｏｎ　Ｉｎ、５ｕｌａｔｏｒ）層を積層するとき下地
の影響を考えなくて済み、高自由度の設計が可能となる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１の実施例を示す断面図、第２図は第２の実
施例を示す断面図、第３図はその他の実施例を示す断面
図である。 １・・・単結晶シリコン基板、２・・・酸化膜、３・・
・薄い酸化膜、４・・・薄い酸化膜がエッチオフされた
領域、５・・・多結晶シリコン膜、６・・・タングステ
ン、７・・・連続発振アルゴンイオンレーザ−光、８・
・・酸化膜、第　１　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の露出された表面と上記半導体基板上に
    被着された絶縁膜を連続して覆う多結晶もしくは非結晶
    シリコン膜をレーザ・−光、電子線等のビームエネルギ
    ーの照射、あるいは線状ヒータ等による局所加熱融解に
    よって単結晶化させる方法において、上記多結晶もしく
    は非結晶シリコン膜上の一部にタングステン、モリブデ
    ン等の高融点金属あるいは他の反射効果の高い材料を被
    着することにより、加熱時にエネルギービームもしくは
    ヒータによる熱エネルギーを反射あるいは散乱させ該高
    融点金属領域下の多結晶もしくは非結晶シリコンが融解
    単結晶化されないことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。 ２、多結晶もしくは非結晶シリコン膜上の一部にタング
    ステン、モリブデン等の高融点金属あるいは他の反射効
    果の高い材料を被着する場合において、両者の間に絶縁
    膜があることは特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    半導体装置の製造方法。 ３、多結晶もしくは非結晶シリコン膜上の一部に絶縁膜
    を介して多結晶もしくは非結晶シリコン層あるいは他の
    吸熱性の高い材料を被着することにより、加熱時にエネ
    ルギービームもしくはヒータによる熱エネルギーを吸収
    し該エネルギー吸収剤下の多結晶もしくは非結晶シリコ
    ンが融解単結晶化されないことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 ４、半導体基板の露出された表面と上記半導体基板上に
    被着されている電界効果トランジスタのゲート絶縁膜と
    なる薄い絶縁膜及び素子分離用の厚い絶縁膜を連続して
    覆う多結晶もしくは非結晶シリコン膜をレーザー光、電
    子線等のビームエネルギーの照射、あるいは線状ヒータ
    等による局所加熱融解によって単結晶化させる方法にお
    いて、少なくとも前記ゲート絶縁膜上の多結晶もしくは
    非結晶シリコン膜上にタングステン、モリブデン等の高
    融点金属あるいは他の反射効果の高い材料を選択的に被
    着することにより、加熱時にエネルギービームもしくは
    ヒータによる熱エネルギーを反射あるいは散乱させ該高
    融点金属領域下の多結晶もしくは非結晶シリコンが融解
    単結晶化されないことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の半導体装置の製造方法。 ５、多結晶もしくは非結晶シリコン膜上の一部にタング
    ステン、モリブデン等の高融点金属あるいは他の反射効
    果の高い材料を被着する場合において、両者の間に絶縁
    膜があることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
    半導体装置の製造方法６ ６、多結晶もしくは非結晶シリコン膜上の一部に絶縁膜
    を介して多結晶もしくは非結晶シリコン層あるいは他の
    吸熱性の高い材料を被着することにより、加熱時にエネ
    ルギービームもしくはヒータによる熱エネルギーを吸収
    し、該エネルギー吸収剤下の多結晶もしくは非結晶シリ
    コンが融解単結晶化されないことを特徴とする特許請求
    の範囲第４項記載の半導体装置の製造方法。
JP59084016A 1984-04-27 1984-04-27 半導体装置の製造方法 Pending JPS60229330A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423521A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Agency Ind Science Techn Protective film for recrystallization treatment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423521A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Agency Ind Science Techn Protective film for recrystallization treatment

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