JPS62199012A - 薄膜の再結晶化方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、薄膜を加熱溶融し再結晶化する方法に関す
る。

（従来の技術） 薄膜に電子ビームやレーザ光を照射したり、抵抗加熱ヒ
ータによって加熱したりすることによりシリコン等の薄
膜を加熱溶融させて再結晶化する方法が用いられてきた
（応用物理、第５３巻、（１９８４年）１号、３０〜３
２頁） （発明が解決しようとする問題点） この際、溶融・同化に伴なう体積−膨張等により再結晶
化された薄膜に膜厚の不均一が生じるのを防ぐため、再
結晶化すべき薄膜の表面に保護膜を付着して再結晶化が
行われている。従来、保護膜としては、酸化シリコンや
窒化シリコンが用いられてきたが、酸化シリコンは高温
で軟化するので保護膜としては十分ではない。電子ビー
ム照射による再結晶化の場合には酸化膜中を電子ビーム
が通過する際に酸化膜中でも著しく発熱するので酸化膜
の軟化は一層深刻な問題となる。窒化シリコン膜は酸化
シリコン膜程は軟化しないが、厚い窒化シリコン膜は加
熱時に容易にクラックが発生しやすいという欠点がある
。従って通常採用されている様に厚い酸化シリコン膜と
薄い窒化シリコン膜との２層構造の保護・膜では、再結
晶化すべき膜の溶融領域が太き（なった場合に十分な保
護膜機能が保たれず、再結晶化した膜の厚さに不均一が
発生゛したり、結晶粒界が発生したりする。このことは
、再結晶化膜を用いて電子デバイス等を製作する上で特
性の低下や歩留りの低下の要因となっている。

本発明の目的は、この問題点を改善した再結晶化方法を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この発明の要旨とするところは、薄膜を加熱溶解して再
結晶化する方法において、再結晶化すべ炭素薄膜や炭化
物薄膜（例えばタングステン、モリブデンタンタル、チ
タン等の高融点金属の炭化物や硅素やホウ素等の炭化物
等）は、高温においても十分な硬度を維持するので、大
面積の溶融再結晶化においても保護膜としての機能が期
待できる。

（実施例） 本発明の方法をシリコン薄膜の再結晶化に適用した実施
例を第１図の断面構造を用いて説明する。

（１００）結晶方法を有するシリコン単結晶基板１上に
熱酸化膜２を形成し、一部において酸化シリコン膜を除
去し開口を設けた後、多結晶シリコン膜３を堆積する。

次に保護膜として酸化シリコン膜４及び炭化タングステ
ン膜５を堆積した。炭化タングステン膜はスパッチリン
グによって堆積尤だ。この試料に幅３〜５ｍｍの線状電
子ビームを走査して多結晶シリコン膜３を溶融・再結晶
化させる。この様にして再結晶化したシリコン薄膜の膜
厚のバラツキは、従来のシリコンと窒化シリコンとの２
層構造の保護膜を用いた場合に比して著しく改善された
。

炭化タングステンの代りにプラズマＣＶＤ法で堆積した
非晶質炭素膜を用いた場合にも同様の効果が得られた。

レーザやランプを用いて加熱する場合には、加熱光の波
長に対して吸収の少ないダイヤモンド状薄膜を用いるこ
とが一層効果的である。また、酸素を含む雰囲気中で加
熱溶融を行なう場合には、酸化による炭素膜の蒸発を防
ぐため炭素膜上にさらに酸化シリコン膜等を重ねるのが
望ましい。

上記実施例においては、炭素膜あるいは炭化物膜と再結
晶化すべき薄膜との間に酸化シリコン膜を挟んだが、こ
れは炭素が再結晶化したシリコン膜中にとり込まれるの
を防ぐためであり、本質的なものではない。

（発明の効果） この様にこの発明の方法を用いることにより、再結晶化
した薄膜の膜厚の均一性を高めることができ、また結晶
粒界の発生をも減少させることができる。さらに、炭化
物薄膜は、はとんどが電気的に伝導性があり、また炭素
薄膜も電気伝導性を持たせ得るので、電子ビームアニー
ルの場合には試料の帯電防止効果も生まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法のシリコン膜の再結晶化へ実施
した際の試料断面略図。 図において、１はシリコン基板、２は酸化シリコン、３
は多結晶シリコン、４は酸化シリコン、５は炭１化物薄
膜ある。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素薄膜または炭化物薄膜を含む保護膜を設けて再結晶
   化すべき薄膜を加熱溶融することを特徴とする薄膜の再
   結晶化方法。