(57)【要約】【課題】良質の単結晶基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板上に形成され、前記基板の一部が露出されるウィンドウを有する絶縁層と、前記ウィンドウに露出された前記基板の部分に形成される選択的結晶成長層と、前記絶縁層上で前記結晶成長層上に形成され、前記結晶成長層を結晶化シード層として用いて結晶化された単結晶層とを備える単結晶ウェーハである。これにより、ストッパによって結晶層の研磨深さを制御でき、従って良質の単結晶基板を製造できる。【選択図】図１Ａ
2007221144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性基板と、
前記基板に平行であって横方向に結晶成長された結晶層と、
前記結晶層に埋め込まれ、前記結晶層の研磨深さを制限する研磨ストッパと、を備えることを特徴とする単結晶基板。
【請求項２】
前記基板と前記結晶層との間に設けられ、前記結晶層の横方向の成長を誘導する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の単結晶基板。
【請求項３】
前記絶縁層には、前記基板の露出されるウィンドウが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の単結晶基板。
【請求項４】
前記ウィンドウ内に選択的結晶成長によるシード層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の単結晶基板。
【請求項５】
前記基板は、サファイア、シリコン、ゲルマニウム基板のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうち何れか１項に記載の単結晶基板。
【請求項６】
前記絶縁層は、ＳｉＯ２絶縁層であることを特徴とする請求項２に記載の単結晶基板。
【請求項７】
前記絶縁層は、ＳｉＯ２絶縁層と該ＳｉＯ２絶縁層上に積層されたＳｉＮｘ層とを備えることを特徴とする請求項２に記載の単結晶基板。
【請求項８】
結晶性基板上に、所定高さのストッパを形成する段階と、
前記基板上に前記ストッパを埋没する非晶質層を形成する段階と、
前記非晶質層の溶融及び固化によって前記基板に平行方向に結晶成長された結晶層を形成する段階と、
前記結晶層に埋没されたストッパの上端まで前記結晶層を研磨する段階と、を含むことを特徴とする単結晶基板の製造方法。
【請求項９】
前記基板にストッパを形成する段階前に、
前記基板の露出されるウィンドウを有する絶縁層を前記基板に形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ウィンドウによって露出された前記基板の表面に、エピタキシャル成長シード層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１１】
前記基板は、シリコン、サファイア、ゲルマニウム基板のうち何れか一つであることを特徴とする請求項８に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）層、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）層のうち何れか一つであることを特徴とする請求項９に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁層は、シリコン酸化物層及び該シリコン酸化物層上のシリコン窒化物層を備えることを特徴とする請求項９に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１４】
前記非晶質層は、非晶質シリコン層または非晶質ゲルマニウム層であることを特徴とする請求項８に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１５】
前記非晶質層は、多晶質シリコン層または多晶質ゲルマニウム層であることを特徴とする請求項８に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１６】
前記非晶質層に多結晶が混在されていることを特徴とする請求項８に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１７】
前記非晶質層の溶融は、ＥＬＡによって行われることを特徴とする請求項８ないし請求項１６のうち何れか１項に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１８】
前記絶縁層は、ＣＶＤまたはスパッタリング法によって形成されることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１２及び請求項１３のうち何れか１項に記載の単結晶基板の製造方法。
【請求項１９】
前記非晶質層を蒸着する段階と前記非晶質層の再結晶化段階との間に、結晶化対象物質層をアニーリングすることを特徴とする請求項８ないし請求項１６のうち何れか１項に記載の単結晶基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶基板及びこの製造方法に係り、より詳しくは、単結晶シリコン基板と単結晶ゲルマニウム基板とに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業の主流になったウェーハ形態の単結晶シリコンは、トランジスタの小型化の趨勢に応じて次第にその性能の限界に至っている。これを克服するため、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）が開発されたが、これは、単結晶シリコンを絶縁体上に成膜したものであり、素子の寸法の縮小なしに素子の性能を向上させることのできる材料である。
【０００３】
ＳＯＩは、高移動度の単結晶シリコン基板であり、寄生容量及びショートチャネル効果が低下し、特に、素子間のクロストークを低減できる低消費電力の材料であり、このような優秀な性能のＳＯＩ膜を三次元に、すなわち、何層にも積層し、同じ基板面積に何倍もの多量の素子を配置できるようにすることが、半導体チップ性能と素子密度との向上に大きい効果を示すことができると予測され、単結晶シリコン膜が互いに絶縁膜で隔離され、何層にも積層された三次元積層構造が非常に理想的な構造として注目を集めている。しかしながら、単層のＳＯＩ基板の場合だけでも、既存の方法によるコストが既存シリコン基板に比べてはるかに高く、これを何層にも積層する場合、コストが倍増するだけではなく、上部（後で積層される単結晶）層の製造時に、下部層に製作された素子に破壊的な影響を与えうるという点が致命的な欠点である。
【０００４】
１つの既存のＳＯＩ製造方法の例を見れば、いわゆるスマートカット（登録商標）と呼ばれるＳＯＩウェーハ製造方法は、最高１０００℃に達する高温の熱処理過程を含む。この方法は、一定厚の初期ベアウェーハを熱処理して酸化膜を塗りつける過程、水素イオン（Ｈ＋）をウェーハ表面下に注入して水素不純物による境界層を形成する過程、ウェーハを別途の基板にボンディングした後、境界層を分離して前記基板上に所定厚さのシリコンを残す過程、そして高温アニーリング過程などを行う。
【０００５】
このような過程で、熱酸化時は９００℃以上、アニーリング時は最高１１００℃にまで達し、このような高温の工程は、ややもすると基板に大きい無理を与える可能性がある。従って、従来のＳＯＩウェーハ製造方法の高温工程は、使用できる基板の材料を制限し、高温工程で耐えることのできる材料からなる基板であっても熱的な衝撃を与える。
【０００６】
このように熱的に衝撃を受ける基板から得られた半導体素子は、自然欠陥を有する確率が高く、従って収率が低い。何よりも、ＳＯＩは、生産工程が難しく、コストが高い。さらにこのような高いコストで得ることができるＳＯＩ膜の品質が制限され、良質の素子を求めることが非常に困難である。
【０００７】
一方、基板に非晶質シリコンを形成した後、これをレーザ溶融及び固化の過程を介し、初期形成された結晶核（シード）から基板に平面に平行した横方向に結晶を成長させる横方向結晶化（または横方向成長）法がある。この方法は、局地的に目標とする位置に単結晶を成長できるだけではなく、このような方法の溶融によって多層構造の単結晶を形成できるので、３Ｄ構造の半導体素子を実現できる。しかしながら、横方向成長または横方向結晶化で得られた単結晶の表面が平滑ではないので、単結晶表面の平坦化のために、必ず該過程を経なければならない。平坦化過程は、周知の化学機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；ＣＭＰ）によって行われる。ＣＭＰは、長時間が所要であるだけではなく、研磨深さの制御が難しくて結晶層を目的とする厚さに制御しにくいという欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の技術的課題は、厚さ調節の容易な横方向結晶化基板及びこの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を達成するための本発明による単結晶基板は、結晶性基板と、前記基板に平行であって横方向に結晶成長された結晶層と、前記結晶層に埋め込まれ、前記結晶層の研磨深さを制限する研磨ストッパとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の好適な一実施形態によれば、前記基板と前記結晶層との間に設けられて、前記結晶層の横方向成長を誘導する横方向結晶化誘導層をさらに備える。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、前記ストッパは、前記横方向結晶化誘導層上に形成される。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記誘導層には、前記基板の表面が露出されるウィンドウが形成され、好ましくは、ウィンドウ内に前記選択的結晶成長によるシード層が設けられる。
【００１３】
本発明の好適な更なる他の実施形態によれば、前記基板は、サファイア基板とシリコン基板のうち何れか一つであり、この場合、前記単結晶は、シリコンである。
【００１４】
本発明の更なる他の実施形態によれば、前記基板は、ゲルマニウム基板であり、前記単結晶は、ゲルマニウム単結晶である。
【００１５】
また、前記横方向結晶化誘導層は、ＳｉＯ２層を備え、さらに好ましくは、前記シリコン酸化物層上のシリコン窒化物層をさらに備える。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記ウィンドウと前記単結晶層とは複数であり、単結晶層の間に境界が存在する。
【００１７】
前記本発明の単結晶基板製造法は、結晶性基板上に所定高さのストッパを形成する段階と、前記基板上に前記ストッパを埋没する非晶質層を形成する段階と、前記非晶質層の溶融及び固化によって前記基板に平行方向に結晶成長された結晶層を形成する段階と、前記結晶層に埋没されたストッパの上端まで前記結晶層を研磨する段階とを含む。
【００１８】
本発明の単結晶基板製造方法の具体的な実施形態によれば、前記基板にストッパを形成する段階前に、前記基板の露出されるウィンドウを有する横方向結晶化誘導層としての絶縁層を前記基板に形成する段階をさらに含む。さらに好ましくは、前記ウィンドウによって露出された前記基板の表面に、エピタキシャル成長シード層を形成する段階がさらに含まれる。
【００１９】
本発明の単結晶基板製造方法のさらに他の実施形態によれば、前記基板は、サファイア基板とシリコン基板のうち何れか一つであり、この場合、前記単結晶は、シリコンである。本発明の単結晶基板製造方法のさらに他の実施形態によれば、前記基板は、ゲルマニウム基板であり、前記単結晶はゲルマニウム単結晶である。また、前記横方向結晶化誘導層はＳｉＯ２層を備え、さらに好ましくは、前記シリコン酸化物層上のシリコン窒化物層をさらに備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、表面が滑らかな単結晶シリコン及び単結晶ゲルマニウム基板を容易に低廉に目的とする厚さに容易に製造できる。このような製造方法は、結果的に素子のコストを安くする利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付した図面に基づき、本発明による単結晶基板及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。本発明による単結晶基板は、単結晶シリコンまたは単結晶ゲルマニウム基板である。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂは、局部的冷却の差別化により、シリコンの結晶化の誘導された本発明による単結晶シリコンウェーハの実施形態を示す。
【００２３】
まず、図１Ａを参照すれば、サファイアなどの基板１に、基板１の表面一部を露出させるウィンドウを有する絶縁層２が設けられ、この上に、単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）３が形成されている。
【００２４】
単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）には、本発明を特徴づける単結晶シリコンのポリッシング過程で研磨深さ限定のため使用されたストッパ４が埋没されている。ここで絶縁層２は、熱的に基板１に比べて低い熱伝導度を有し、従って非晶質シリコンを用いた単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）の形成時、シリコン層に横方向の熱的勾配が発生する。このような熱的勾配により、熱放出が最も大きいウィンドウ２’内で結晶核が発生し、ここから結晶が絶縁層２の上側に成長する（矢印）。
【００２５】
図１Ｂは、図１Ａの単結晶シリコン基板とは異なり、絶縁層２のウィンドウ２’に基板１の突出部１’が延長されている構造を有する。熱的勾配を同じように発生させ、本実施形態の場合、突出部による潜熱及び熱伝達量の増加により、さらに大きい横方向の熱的勾配が得られる。
【００２６】
以下の実施形態では、熱的勾配による結晶核生成ではない直接的に形成された結晶核によって製造される本発明の実施形態による単結晶ウェーハを説明する。
【００２７】
図２Ａを参照すれば、シリコンまたはサファイア基板上に、ＳｉＯ２バッファ層が形成されており、この絶縁層に、ウィンドウまたは貫通孔が形成され、ここに選択的結晶成長によるＳｉ（ｅｐｉ−Ｓｉ）層が形成されている。
【００２８】
前記のようなＳｉＯ２絶縁層と結晶成長シリコン層（ｅｐｉ−Ｓｉ）との上に、単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）層が形成されている。前記単結晶シリコン層は、非晶質シリコンの結晶化過程によって得られ、結晶化のシードは、前記結晶成長シリコン層（ｅｐｉ−Ｓｉ）である。
【００２９】
単結晶シリコン層の結晶化は、複数のシードから始まるため、単結晶シリコン層間で、前記絶縁層上の中間に位置する境界が存在する。前記単結晶シリコン層は、絶縁層上で前記境界の両側に非常に均質な結晶構造を有し、この部分から非常に良質の素子を得ることができる。このような本発明のウェーハには、本発明を特徴づけるストッパ４が備えられ、このストッパは、絶縁層２上に設けられる。前述したように説明され、また後述されるストッパ４の位置は、素子が形成されない領域、例えば、トランジスタの形成されない領域に設けられなければならないのである。
【００３０】
図２Ｂを参照すれば、単結晶シリコン基板は、前記絶縁層２がＳｉＯ２による単一層ではない複層構造を有する。すなわち、シリコンまたはサファイア基板上に、ＳｉＯ２層とＳｉＮｘ層とが積層された島形の絶縁層が形成されている。このような複層構造の絶縁層の間に、選択的結晶成長のためのウィンドウまたは開口部Ｗが形成されており、ここに、Ｓｉ（ｅｐｉ−Ｓｉ）層が形成されている。前記のようなＳｉＯ２絶縁層と結晶成長シリコン（ｅｐｉ−Ｓｉ）層との上に、結晶境界を有する単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）層が多数（本実施形態では二層）形成されている。そして、絶縁層２の一側には、単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）に埋没されたストッパ４が形成されている。
【００３１】
本実施形態の特徴は、ＳｉＮｘ層が、好ましくはＳｉ３Ｎ４であり、この物質層の機能は、シリコン物質の結晶化過程で表面張力による結晶Ｓｉの集塊を抑制し、さらに良質の単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）を得るためである。従って、前記ＳｉＯ２物質層上の物質は、ＳｉＮｘのようにＳｉＯ２に対して表面境界エネルギーを有する如何なる周知の物質でも使用可能である。現実的に、Ｓｉ３Ｎ４が一番好適な物質である。
【００３２】
図３Ａを参照すれば、ゲルマニウム基板上に、ＳｉＯ２絶縁層が形成されており、この絶縁層に、ウィンドウまたは貫通孔が形成され、ここに選択的結晶成長によるＧｅ（ｅｐｉ−Ｇｅ）層が形成されている。また、本発明の特徴により、前記絶縁層の一側にストッパ４が形成されている。
【００３３】
前記のようなＳｉＯ２絶縁層と結晶成長ゲルマニウム層（ｅｐｉ−Ｇｅ）との上に、単結晶ゲルマニウム（ｘ−Ｇｅ）層が形成されている。前記単結晶ゲルマニウム層は、やはり前記の単結晶シリコン層と同様に、非晶質ゲルマニウムの結晶化過程によって得られ、結晶化のシードは、前記結晶成長ゲルマニウム層（ｅｐｉ−Ｇｅ）である。
【００３４】
単結晶ゲルマニウム層の結晶化は、複数のシードから始まるため、単結晶ゲルマニウム層間に境界が存在し、やはり絶縁層上で、前記境界の両側に非常に均質な結晶構造の単結晶ゲルマニウム層が形成される。
【００３５】
図３Ｂを参照すれば、本実施形態の単結晶ゲルマニウム基板は、前記絶縁層がＳｉＯ２単一層ではない複層構造を有する。すなわち、ゲルマニウム基板上に、ＳｉＯ２層とＳｉＮｘ層とが積層された島形の絶縁層が形成されている。このような複層構造の絶縁層間に、選択的結晶成長のためのウィンドウまたは開口部Ｗが形成されており、ここに、Ｇｅ（ｅｐｉ−Ｇｅ）層が形成されている。前記のようなＳｉＯ２絶縁層と結晶成長ゲルマニウム層（ｅｐｉ−Ｇｅ）との上に、結晶境界を有する単結晶ゲルマニウム（ｘ−Ｇｅ）層が多数（本実施形態では二層）形成されている。
【００３６】
前記のような構造の単結晶シリコン基板の製造方法は、次に説明され、単結晶ゲルマニウム基板は、単結晶シリコン基板の製造方法から容易に導出されうる。単結晶シリコンを製作するときの基板は、シリコンウェーハまたはサファイア基板が使用され、単結晶ゲルマニウムを製作するときには、ゲルマニウムウェーハが用いられる。シード物質及び結晶化対象物質は、シリコンまたはゲルマニウムである。
【００３７】
前記のような構造を有する本発明の単結晶基板は、横方向に結晶化された結晶層を有し、このような横方向結晶化は、ウィンドウを有する絶縁層の助けにより形成される。従って、本発明で限定される横方向結晶化誘導層は、基板の表面が露出される絶縁層に該当する。その付随的な要素としては、ウィンドウによって露出される基板の表面、または別途に形成される結晶成長による物質、例えば、結晶成長シリコン、結晶成長ゲルマニウムなどを含む。
【００３８】
本発明による単結晶基板の製造方法は、基本的に基板に所定高さのストッパを形成する段階と、前記基板上に前記ストッパを埋没する非晶質層を形成する段階と、前記非晶質層の溶融及び固化によって基板に平行した横方向に結晶成長された結晶層を形成する段階と、前記結晶層に埋没されたストッパの上端まで結晶層を研磨する段階とを含む。
【００３９】
しかしながら、本発明の製造方法は、以下で説明される具体的な横方向結晶成長方法を含み、他の如何なる公知の横方向結晶化法によっても制限されるものではない。このような単結晶基板を製造する本発明の方法は、以下の実施形態の説明によって理解されるのである。
【００４０】
以下、本発明による単結晶シリコン基板の製造方法による実施形態を説明する。
【００４１】
図４Ａに示すように、基板１を準備する。このときに使用可能な基板は、シリコンウェーハまたはサファイア基板である。
【００４２】
図４Ｂに示すように前記基板１上に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはスパッタリング法によって複層構造の絶縁層２、すなわち順次積層されたＳｉＯ２層／Ｓｉ３Ｎ４層を形成する。
【００４３】
図４Ｃに示すように、前記絶縁層２を島形にパターニングし、絶縁層２の間にウィンドウＷを形成する。前記ウィンドウＷは、基板の表面を一部露出させ、後続される結晶成長時に結晶成長シード面として用いる。
【００４４】
図４Ｄに示すように前記ウィンドウＷによって絶縁層２の間に露出された基板１の表面に、選択的結晶成長法によって結晶成長シリコン層３（ｅｐｉ−Ｓｉ）を形成する。このときの結晶成長シリコン３の高さは、絶縁層の表面の高さと一致するか、またはそれより高く設定する。
【００４５】
図４Ｅに示すように前記絶縁層２の一側に前述したように、ポリッシング制限用ストッパ４を形成する。ストッパの物質としては、酸化シリコン、シリコンナイトライドが用いられる。ここで、前記絶縁層２とこの上のストッパ４との製造は、適切な工程設計によって同時に製造され、または絶縁層２の形成後、結晶成長シリコン３の形成前にまず形成可能である。このような絶縁層２、結晶成長シリコン３及びストッパ４の具体的製造過程が本発明の技術的範囲を制限するものではない。
【００４６】
図４Ｆに示すように、前記基板１の上面全体、すなわち、前記絶縁層２及び結晶成長シリコン層３の上に、前記ストッパ４を埋め込む非晶質層５を全面的に十分な厚さに形成する。このときの非晶質層は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）や、シリコンの蒸着方法の差によって示される多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）、または非晶質及び結晶質シリコンが混在するシリコン（ｍｉｘｅｄ−Ｓｉ）でありうる。
【００４７】
図４Ｇに示すように、一般的な炉で熱処理し、ＳＰＣ（Ｓｏｌｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）を誘導する。このような熱処理過程で非晶質層を稠密化し、そして残留ガスが除去される。一方、このような熱処理により、前記結晶成長シリコン層３上で一部結晶化された領域５ａが示される。
【００４８】
図４Ｈに示すように、前記非晶質層５を溶融温度に加熱した後、冷却することにより、シリコン物質の結晶化を誘導する。このときに使用可能な熱源としては、エキシマーレーザである。すなわち、非晶質層５をＥＬＡ（Ｅｘｃｉｍｅｒ  Ｌａｓｅｒ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）によって溶融させた後で冷却させ、シリコンを結晶化または再結晶する。結晶成長は、前記シード層として作用する結晶成長シリコン層３の上から始まり、その方向は、基板に平行な横方向（矢印）に進む。
【００４９】
図４Ｉは、結晶成長が完了した状態を示す。前記のような溶融及び冷却により、基板の表面に境界４ｂを挟んだ複数の単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）層５が得られる。これまでの工程によって得られた単結晶シリコン層５は、横方向に結晶化が行われるので、その表面が粗く、従ってＣＭＰなどによるポリッシングを要求する。
【００５０】
図４Ｊに示すように前記単結晶シリコン（ｘ−Ｓｉ）層５をＣＭＰによってポリッシングし、ストッパ４によって制限された深さほど単結晶シリコン層５の厚さを調節する。前記ストッパ４は、単結晶シリコン層５をポリッシングする過程で過度なポリッシングを抑制し、そしてポリッシング時にポリッシングの程度を測る尺度として用いられる。
【００５１】
前述したように、前記のような単結晶シリコンの製造方法から単結晶ゲルマニウムの製造方法を容易に導出できる。工程条件は、概して類似しており、ただしシリコン基板やサファイア基板の代わりに、ゲルマニウム基板を用い、シード層及び結晶対象物質は、全てゲルマニウム物質で形成する。
【００５２】
図５Ａは、実際に製作された単結晶シリコン基板のＳＥＭ画像であり、図５Ｂは、図５Ａの四角形部分の拡大イメージである。本サンプル１は、ＳｉＯ２絶縁層が広く、単結晶シリコンが完全に形成されていないサンプルである。単結晶シリコンの完全な結晶化は、結晶成長シリコン間の間隔または酸化シリコン絶縁層の幅と関係があると把握され、これを狭めることにより、成功的な単結晶シリコンの結晶化が可能である。これは、レーザ溶融と冷却とによる横方向成長の長さに限界があることによるものであり、絶縁層の幅がこれより二倍以上広い場合、横方向結晶化が及ぶことのできない絶縁体上の中間領域で、液化シリコンの多発的核形成によって多結晶シリコンが形成される。
【００５３】
図６Ａは、絶縁体上部分で、成功的な単結晶シリコンの結晶化が行われたサンプル２のＳＥＭ画像であり、図６Ｂは、さらに拡大して示した該サンプルの拡大ＳＥＭ画像である。
【００５４】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、結晶成長シリコンから成長された単結晶シリコンが絶縁層上で、境界（図６Ｂで明るい垂直部分）が約２．６μｍの幅に形成されたことが分かる。
【００５５】
このような本願発明の理解を助けるためにいくつかの模範的な実施形態が説明されて添付した図面に示されたが、このような実施形態は、単に広い発明を例示し、これを制限しないという点が理解されなければならならず、そして本発明は、示されて説明された構造と配列とに局限されないという点が理解されなければならず、これは、多様な異なる修正が当業者に可能であるためである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の単結晶基板及びその製造方法は、ＳＯＩ構造の単結晶シリコン基板または単結晶ゲルマニウム基板の要求される多様な分野の応用に適用でき、例えば、ＴＦＴだけではなく、シリコンを用いる太陽電池、Ｇｅを用いる電子部品などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】横方向の熱的勾配によって結晶化された結晶層を有する本発明による単結晶シリコン基板を概略的に示す図面である。
【図１Ｂ】横方向の熱的勾配によって結晶化された結晶層を有する本発明による単結晶シリコン基板を概略的に示す図面である。
【図２Ａ】シード層によって結晶化された横方向結晶層を有する本発明による単結晶シリコン基板を概略的に示す図面である。
【図２Ｂ】シード層によって結晶化された横方向結晶層を有する本発明による単結晶シリコン基板を概略的に示す図面である。
【図３Ａ】シード層によって結晶化された横方向結晶層を有する本発明による単結晶ゲルマニウム基板を概略的に示す図面である。
【図３Ｂ】シード層によって結晶化された横方向結晶層を有する本発明による単結晶ゲルマニウム基板を概略的に示す図面である。
【図４Ａ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｂ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｃ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｄ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｅ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｆ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｇ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｈ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｉ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図４Ｊ】本発明による単結晶シリコン基板製造方法の工程図である。
【図５Ａ】本発明によって実際に製作された単結晶シリコン基板の１つのサンプルのＳＥＭ画像である
【図５Ｂ】図５Ａの四角形部分の拡大画像である。
【図６Ａ】本発明によるところの成功的な単結晶シリコンの結晶化が形成されたサンプル２のＳＥＭ画像である。
【図６Ｂ】さらに拡大して示したサンプル２の拡大ＳＥＭ画像である。
【符号の説明】
【００５８】
１  基板
２  絶縁層
２’  ウィンドウ
３  単結晶シリコン
４  ストッパ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2007221144.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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