JPS6234716B2 - - Google Patents

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JPS6234716B2
JPS6234716B2 JP56116008A JP11600881A JPS6234716B2 JP S6234716 B2 JPS6234716 B2 JP S6234716B2 JP 56116008 A JP56116008 A JP 56116008A JP 11600881 A JP11600881 A JP 11600881A JP S6234716 B2 JPS6234716 B2 JP S6234716B2
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Seiko Epson Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体基板の製造方法に関し、とり
わけ絶縁体上の単結晶Si膜の製造方法に関する。
従来から絶縁体上の単結晶半導体膜の製造方法
としては通常SOS（Silicon On Sapphire）に代
表される。単結晶サフアイヤ基板上にSi半導体膜
を席ピタキシヤル法で形成する方法がある。
しかし、前記従来技術では、育成された単結晶
Si膜の格子間定数と基板サフアイヤ単結晶の格子
間定数と完全に一致する結晶面がなく、せいぜい
数％の格子定数差におさめるのが最良であるため
に、単結晶Si膜に結晶欠陥が多いと云う欠点があ
る。
さらに、前記サフアイヤ基板が高価であり、こ
の様な絶縁体上の単結晶半導体膜を用いて高速の
半導体装置を製作する事への要望が大きいにも拘
らず、実用化が遅れている。
本発明はかかる欠点をなくし、低価格で結晶欠
陥の少ない絶縁体上に半導体単結晶膜を形成した
高速の半導体装置用の半導体基板の製造方法を提
供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明の基本的な構
成は、第１の固体表面の端部には第２の固体単結
晶からなる単結晶育成種が設けられ、該固体単結
晶育成種に少なくとも接して成り、且つ第１の固
体表面を被覆した多結晶またはアモルフアス状態
の第２と同一材料からなる膜または第３の固体材
料膜が形成されて成つた基板を形成し、該基板を
前記固体材料膜の融点よりわずかに低温に保ちな
がら少なくとも前記固体単結晶育成種と前記固体
材料膜とが接した部分から電子線あるいは光線等
のエネルギービームを照射して融解しながら移動
走査し、前記エネルギービームにより第１の固体
表面上の前記固体材料膜や実質的に連続して融解
と冷却過程による固体化による単結晶化を行な
い、前記固体材料膜を基板表面において単結晶化
することを特徴とする。
以下、実施例を用いて本発明を詳細に述べる。
第１図は本発明の実施例を模式的に示したもの
で、１はカーボン・ヒーターであり、1200℃〜
1300℃に通電して保たれる。該カーボン・ヒータ
上には試料がのせられ、該試料は単結晶Si基板２
の大部分がSiO2膜、Si3N4膜あるいはSiO2とSi3N4
膜の２層構造膜等の絶縁膜３により被覆され、該
絶縁膜３の一部がエツチングにより窓開けされ、
下地単結晶Si基板２をその端部において露出さ
せ、該露出単結晶Si基板部を単結晶Si膜の育成種
部分４となし、それらの表面には多結晶Si膜５が
CVD法により形成され、該多結晶Si膜５と接触
している単結晶Si基板２と連続する単結晶育成種
４の部分に電子線あるいはレーザー光線等のエネ
ルギービーム６をＸ方向に実質的に線状に照射し
て、多結晶Si膜５を部分的に1400℃程度で融解し
ながら、Ｙ方向に移動せしめることにより、融解
した多結晶Siが冷却過程で単結晶化した部分７が
Ｙ方向に連続して成長し、多結晶Si膜５は全面単
結晶Si膜となる。
この様にして形成された絶縁体上の単結晶Si膜
は育成種の結晶性がそのまま保持された単結晶膜
となり、結晶欠陥が少なく、且つ基板がサフアイ
ヤの如く高価なものである必要はなく、低価格で
かつ高速半導体組子製作に適した基板が提供でき
るという効果がある。
上述の如く本発明は、単結晶Si基板の端部にそ
の単結晶Si基板と連続する単結晶育成種を設け、
この単結晶育成種に少なくとも接してなり、単結
晶Si基板を被覆した多結晶またはアモルフアス状
態のSi膜を形成する。その後、少なくとも多結晶
またはアモルフアス状態のSi膜をその融点よりも
わずかに低く加熱し、電子線または光線等のエネ
ルギービームを、単結晶Si基板の端部にその単結
晶Si基板と連続するように形成された単結晶育成
種の上のSi膜から照射を開始し、Si膜全体にわた
つて移動走査されるので、Si膜自体が高温に維持
されつつ、エネルギービーム照射で単結晶化がは
かられ、低消費電力のエネルギービームを用いて
均質な単結晶Si膜の育成が可能となる。また、単
結晶育成種を単結晶Si基板と連続するように単結
晶Si基板の端部に設けたので、その単結晶育成種
上に形成された多結晶またはアモルフアス状態の
Si膜からエネルギービームの照射を開始し、Si膜
全体にわたつて移動走査するので、簡単に広い面
積を有する単結晶Si膜が確実に得られるのであ
る。
さらに、単結晶育成種を単結晶Si基板の端部
に、その単結晶Si基板と連続するように設けたの
で、この単結晶育成種を用いて多結晶またはアモ
ルフアス状態のSi膜を単結晶Si膜とした時に、こ
の単結晶Si膜は、その成長の基となつた単結晶Si
基板と結晶面がそろうから、それぞれ、単結晶Si
基板と単結晶Si膜に半導体装置つまり素子等を形
成しても、非常に素子特性の等しい素子が形成で
きるものである。よつて半導体装置全体の信頼性
が非常に高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例による半導体基板を模
式的に示した斜視図である。 １……カーボン・ヒーター、２……単結晶Si基
板、３……絶縁膜、４……単結晶育成種部分、５
……多結晶Si膜、６……エネルギービーム、７…
…単結晶Si膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 単結晶Si基板の端部に前記単結晶Si基板と連
    続する単結晶育生種となる領域を形成する工程、
    前記単結晶育成種の領域以外の前記単結晶Si基板
    の上に絶縁膜を形成する工程、前記単結晶育成種
    上及び前記絶縁膜上に、少なくとも前記単結晶育
    成種に接するように多結晶またはアモルフアス状
    態のSi膜を形成する工程、前記多結晶またはアモ
    ルフアス状態のSi膜をその融点よりもわずかに低
    く保持するべく加熱する工程、前記単結晶育成種
    上の加熱された前記多結晶またはアモルフアス状
    態のSi膜に電子線または光線等のエネルギービー
    ムを照射する工程、前記単結晶育成種上に形成さ
    れた前記多結晶またはアモルフアス状態のSi膜か
    ら前記絶縁膜上に形成された前記多結晶またはア
    モルフアス状態のSi膜全体に前記エネルギービー
    ムを移動走査して、前記多結晶またはアモルフア
    ス状態のSi膜を単結晶Si膜とする工程を有するこ
    とを特徴とする半導体基板の製造方法。
JP56116008A 1981-07-02 1981-07-24 半導体基板の製造方法 Granted JPS5820794A (ja)

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