JP7616771B2 - アモルファスシリコン膜の結晶化方法 - Google Patents

アモルファスシリコン膜の結晶化方法 Download PDF

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Description

本発明は、アモルファスシリコン膜の結晶化方法に関する。
従来から、被処理面上にアミノシラン系ガスを供給してシード層を形成する工程と、シード層上にアミノ基を含まないシラン系ガスを供給してシリコン膜を形成する工程とを備え、シード層形成工程における処理温度を３５０℃以下室温（２５℃）以上の範囲とするシリコン膜の成膜方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－４５０８２号公報
本開示は、堆積したアモルファスシリコン膜の表層のシリコンを凝集して結晶核を形成し、アモルファスシリコンを結晶化するアモルファスシリコン膜の結晶化方法及び成膜装置を提供する。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法は、基板上に形成されたシード層上にアモルファスシリコン膜を第１の温度で加熱しながら形成する工程と、
前記アモルファスシリコン膜を前記第１の温度よりも高い第２の温度で加熱して前記アモルファスシリコン膜の表層のシリコンを凝集させ、前記表層に結晶核を形成する工程と、を有し、前記結晶核を形成する工程は、前記アモルファスシリコン膜の表層から真空排気で水素を脱離させ、水素濃度の低い膜を形成することを含む。
本開示によれば、アモルファスシリコン膜の表層から結晶化を行うことができる。
本開示の実施形態に係る成膜装置を示した図である。 従来のアモルファスシリコンの結晶化方法と本実施形態に係るアモルファスシリコンの結晶化方法の一例を示した図である。 本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の断面構成の一例を示した図である。 本開示の第１の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の一例を示した図である。 本開示の第２の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の一例を示した図である。 本開示の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法を本実施形態に係る成膜装置で実施した実施例を示した図である。 実施例における結晶化の起点を示した図である。 実施例に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の結晶化温度の評価結果を示した図である。 図８で示した特性Ｂに係る実施例と、特性Ｃに係る実施例との断面構造を比較した図である。 特性Ｂに係る実施例を、高温アモルファスシリコン膜形成工程の温度を変化させて実施した実施結果を示した図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
図１は、本開示の実施形態に係る成膜装置を示した図である。本実施形態では、成膜装置を縦型熱処理装置として構成した例について説明する。なお、本開示に係る成膜装置は、縦型熱処理装置に限定されず、成膜が可能な種々の成膜装置に適用することができる。適用可能な成膜装置には、枚葉式成膜装置や、セミバッチ式の成膜装置も含まれる。本実施形態においては、成膜装置を縦型熱処理装置として構成した例を挙げて説明する。
縦型熱処理装置は結晶化シリコン膜を基板であるウエハＷに形成するために、ＣＶＤプロセスを行う。つまり、成膜処理をウエハＷに対して行う。この成膜処理は、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による処理である。
縦型熱処理装置は、長手方向が垂直方向に向けられた略円筒状の真空容器である反応管１１を備えている。反応管１１は、内管１２と、当該内管１２を覆うとともに内管１２と一定の間隔を有するように形成された有天井の外管１３とから構成された二重管構造を有する。内管１２及び外管１３は、耐熱材料、例えば、石英により形成されている。反応管１１は、基板を処理する閉じられた空間を形成するから、処理室と呼んでもよい。
外管１３の下方には、筒状に形成されたステンレス鋼（ＳＵＳ）からなるマニホールド１４が配置されている。マニホールド１４は、外管１３の下端と気密に接続されている。また、内管１２は、マニホールド１４の内壁から突出するとともに、マニホールド１４と一体に形成された支持リング１５に支持されている。
マニホールド１４の下方には蓋体１６が配置され、ボートエレベータ１０により蓋体１６は上昇位置と、下降位置との間で昇降自在に構成される。図１では、上昇位置に位置する状態の蓋体１６を示しており、この上昇位置において蓋体１６は、マニホールド１４の下方側の反応管１１の開口部１７を閉鎖し、反応管１１内を気密にする。蓋体１６には、例えば、石英からなるウエハボート３が載置されている。ウエハボート３は、基板として処理される多数枚のウエハＷを、垂直方向に所定の間隔をおいて水平に保持可能に構成されている。反応管１１の周囲には、反応管１１を取り囲むように断熱体１８が設けられ、その内壁面には、例えば、加熱部である抵抗発熱体からなるヒーター１９が設けられており、反応管１１内を加熱することができる。
マニホールド１４において、上記の支持リング１５の下方側には、処理ガス導入管２１及びパージガス導入管３１が挿通され、各ガス導入管２１、３１の下流端は、内管１２内のウエハＷにガスを供給できるように配設されている。例えば処理ガス導入管２１の上流側は分岐して分岐路２２Ａ～２２Ｃを形成し、分岐路２２Ａ～２２Ｃの各上流端は、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）ガスの供給源２３Ａ、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガスの供給源２３Ｂ、モノアミノシラン（ＳｉＨ４）ガスの供給源２３Ｃに接続されている。そして分岐路２２Ａ～２２Ｃには、各々ガス供給機構２４Ａ～２４Ｃが介設されている。ガス供給機構２４Ａ～２４Ｃは各々バルブやマスフローコントローラを備えており、ガス供給源２３Ａ～２３Ｃから処理ガス導入管２１へ供給される処理ガスの流量を各々制御できるように構成されている。
ＤＩＰＡＳガスは、ウエハＷの表面に形成された酸化シリコン膜の表面に第１のシード層を形成するためのシード層形成用のガスであり、ガス供給源２３Ａ及びガス供給機構２４ＡはＤＩＰＡＳガス供給部を構成する。
Ｓｉ２Ｈ６ガスは、第１のシード層の表面に第２のシード層を形成するためのシード層形成用のガスであり、ガス供給源２３Ｂ及びガス供給機構２４ＢはＳｉ２Ｈ６（ジシラン）ガス供給部を構成する。
また、Ｓｉ２Ｈ６ガスは、第２のシード層上に更にアモルファスシリコン膜を堆積させるためのシリコン含有ガスとして用いてもよい。詳細は後述する。
ＤＩＰＡＳガス供給部及びジシランガス供給部は、シード層を形成するためのガス供給部であるので、シード層形成ガス供給部と呼んでもよい。
なお、本実施形態では、シード層形成用のガスを２種類用いる例を挙げて説明しているが、シード層形成用のガスは、いずれか１種類でもよい。また、シード層が既に形成されたウエハＷ上に成膜を行う場合には、シード層形成ガス供給部はなくてもよい。更に、シード層形成ガス供給部を用いる場合であっても、ＤＩＰＡＳガス及びＳｉ２Ｈ６ガス以外のガスを用いてもよい。このように、一例として挙げるＤＩＰＡＳガス供給部及びジシランガス供給部、更にシード層形成ガス供給部は、必要に応じて設けるようにしてよい。
ＳｉＨ４ガスは、シートシード層が形成されたウエハＷにアモルファスシリコン（Ｓｉ）膜を成膜するための成膜ガスであり、ガス供給源２３Ｃ及びガス供給機構２４Ｃはシランガス供給部を構成する。なお、シランガスは、アモルファスシリコン膜の成膜に用いられるガスであるため、シランガス供給部を成膜ガス供給部と呼んでもよい。
また、パージガス導入管３１の上流側は、パージガスである窒素（Ｎ２）ガスの供給源３２に接続されている。パージガス導入管３１には、ガス供給機構３３が介設されている。ガス供給機構３３はガス供給機構２４Ａ～２４Ｅと同様に構成され、導入管３１の下流側へのパージガスの流量を制御する。
またマニホールド１４には、支持リング１５の上方における側面に排気口２５が開口しており、内管１２で発生した排ガス等は内管１２と外管１３との間に形成された空間を通って当該排気口２５に排気される。排気口２５には排気管２６が気密に接続されている。排気管２６には、その上流側からバルブ２７と、真空ポンプ２８とがこの順に介設されている。バルブ２７の開度が調整されることによって、反応管１１内の圧力が所望の圧力に制御される。
縦型熱処理装置には、コンピュータにより構成された制御部３０が設けられており、制御部３０はプログラムを備えている。このプログラムは、ウエハＷに対して後述の一連の処理動作を行うことができるように、縦型熱処理装置１の各部に制御信号を出力して、当該各部の動作を制御することができるようにステップ群が組まれている。具体的には、ボートエレベータ１０による蓋体１６の昇降、ヒーター１９の出力（即ちウエハＷの温度）、バルブ２７の開度、ガス供給機構２４Ａ～２４Ｃ、３３による各ガスの反応管１１内への供給流量などが制御されるように、制御信号が出力される。このプログラムは例えばハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリーカード等の記憶媒体に格納された状態で制御部３０に格納される。
詳細は後述するが、制御部３０は、アモルファスシリコン膜の成膜時と、結晶核の形成時でヒーター１９を異なる温度設定にする制御も行う。
図２は、従来のアモルファスシリコンの結晶化方法と本実施形態に係るアモルファスシリコンの結晶化方法の一例を示した図である。
図２（ａ）は、従来のアモルファスシリコン膜の結晶化方法を示した図であり、図２（ｂ）は、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の成膜方法により成膜されたアモルファスシリコン膜６０の一例を示した図である。図２（ａ）に示されるように、従来のアモルファスシリコン膜の結晶化では、下地のＳｉＯ２の底面から結晶核が形成され、その後、その底面の結晶核を元に結晶成長する（底面から表面方向への結晶成長）。
一方、図２（ｂ）に示されるように、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の成膜方法では、表面側に結晶核６１が形成され、その結晶核６１が表面から底面側に結晶成長する。即ち、図２（ｂ）に示される通り、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の成膜方法により成膜されたアモルファスシリコン膜６０は、表層に結晶核６１を有する。即ち、アモルファスシリコン膜６０の表層で凝集が発生し、結晶核６１が形成される。そして、結晶核６１が存在する表層から底部に向かって結晶化が進行する。
図２（ｃ）は、従来のアモルファスシリコン膜の結晶化方法により形成されるアモルファスシリコン膜を示した図である。シリコン酸化膜４０上にシード層５０が形成され、シード層５０上にアモルファスシリコン膜１６０が形成される。そして、このまま加熱され、シリコン酸化膜４０付近に結晶核１６１が形成されることになる。
図３は、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の断面構成の一例を示した図である。図３に示されるように、ウエハＷ上にシリコン酸化膜４０と、シード層５０が形成され、シード層５０上にアモルファスシリコン膜６０が形成されている。そして、アモルファスシリコン膜６０の表層には、高温アモルファスシリコン膜６５が形成されている。高温アモルファスシリコン膜６５は、アモルファスシリコン膜６０よりも高温の温度帯で形成されるアモルファスシリコン膜であり、シード層５０上のアモルファスシリコン膜６０とは膜質が異なり、結晶核が形成されるアモルファスシリコン膜である。
このように、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法では、アモルファスシリコン膜６０の表層に膜質の異なる高温アモルファスシリコン膜６５を形成し、表層での結晶核形成及び表層からのの結晶成長を実現する。
図４は、本開示の第１の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の一例を示した図である。
図４（ａ）は、基板導入工程の一例を示した図であり、初期状態のウエハＷの断面構成を示す。
最初に、図４（ａ）に示したウエハＷが図示しない搬送機構によってウエハボート３に搬送されて保持される。その後、ウエハボート３が下降位置に位置する蓋体１６上に配置される。そして蓋体１６が上昇位置に向けて上昇し、ウエハボート３が反応管１１内に搬入され、蓋体１６によって反応管１１の開口部１７が閉鎖されて、当該反応管１１内が気密となる。続いて、反応管１１内にパージガスの供給が行われると共に反応管１１内が排気されて所定の圧力の真空雰囲気とされると共に、ヒーター１９によってウエハＷが所定の温度になるように加熱される。この時の温度は、ウエハＷ上にシリコン膜を堆積させるのに好適な所定の成膜温度に設定される。なお、ヒーター１９の温度制御は、制御部３０が行うようにしてよい。
図４（ｂ）は、シード層形成工程の一例を示した図である。
ウエハＷを加熱後、パージガスの供給が停止し、反応管１１内にＤＩＰＡＳガスが供給される。このＤＩＰＡＳガスが、ウエハＷの酸化シリコン膜４０の表面に堆積し、酸化シリコン膜４０を被覆するようにシード層５０が形成される（図示は省略）。
然る後、ＤＩＰＡＳガスの供給が停止し、反応管１１内にパージガスが供給されて、反応管１１内からＤＩＰＡＳガスがパージされた後、反応管１１内にＳｉ２Ｈ６ガスが供給される。このＳｉ２Ｈ６ガスが第１のシード層上に堆積して、当該第１のシード層を被覆するように第２のシード層が形成される。その後、Ｓｉ２Ｈ６ガスの供給が停止し、反応管１１内にパージガスが供給されて、反応管１１内からＳｉ２Ｈ６ガスがパージされる。
図４（ｃ）は、成膜工程の一例を示した図である。
シード層形成工程の後、パージガスの供給が停止し、反応管１１内にＳｉＨ４ガスが供給される。図４（ｂ）に示されるように、ＳｉＨ４ガスは第２のシード層上に堆積し、アモルファスシリコン膜６０が第２のシード層を被覆するようにウエハＷの表面全体に形成される。そして、ＳｉＨ４ガスの堆積が続けられ、アモルファスシリコン膜６０が成長する。つまり、アモルファスシリコン膜６０の膜厚が上昇し、アモルファスシリコンバルク層として機能する。
アモルファスシリコン膜６０は、例えば、ＳｉＨ４ガスを成膜ガスとして用いる場合には、４４０～５３０℃の範囲内で形成される。
なお、ＳｉＨ２ガスの代わりに、Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いてもよい。この場合には、シード層の形成工程から、成膜工程を連続して実施してもよい。なお、Ｓｉ２Ｈ６ガスを成膜ガスとして用いる場合にも、アモルファスシリコン膜６０は、４４０～５３０℃の範囲内で形成される。
成膜工程で、アモルファスシリコン膜６０がウエハＷの表面に形成されたシード層５０上に形成される。
上記のＳｉＨ４ガス又はＳｉ２Ｈ６ガスの供給停止後に、反応管１１内にパージガスが供給され、反応管１１内からＳｉＨ４ガス又はＳｉ２Ｈ６ガスがパージされる。
図４（ｄ）は、高温アモルファスシリコン膜形成工程の一例を示した図である。図４（ｄ）に示されるように、高温アモルファスシリコン膜形成工程では、高温帯でアモルファスシリコン膜が成膜される。高温帯というのでは、５５０℃以上６００℃未満の範囲内であり、好ましくは、５６０℃以上５８０℃以下の温度範囲である。
かかる高温帯でアモルファスシリコン膜６５を形成することにより、アモルファスシリコン膜６５が凝集して形成された結晶核を含むアモルファスシリコン膜６５を成膜することができる。
なお、成膜工程及び高温アモルファスシリコン膜形成工程の温度設定は、制御部３０がヒーター１９を制御することにより設定してよい。
図示していないが、この後、アモルファスシリコン膜６０、６５を６００℃以上７００℃未満の範囲でアニールすることにより、高温アモルファスシリコン膜６５の結晶核からの結晶成長を促進することができ、高温アモルファスシリコン膜６５及びアモルファスシリコン膜６０を結晶化させることができる。
なお、アニールは、縦鋳型熱処理炉内で行ってもよいし、外部にあるアニール装置にウエハＷを移送して行うってもよい。
図５は、本開示の第２の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の一例を示した図である。
図５（ａ）は、ウエハ導入工程の一例を示した図であり、図４（ａ）と同様の工程であるから、その説明を省略する。
図５（ｂ）は、シード層形成工程の一例を示した図である。図５（ｂ）は、図４（ｂ）と同様の工程であるから、その説明を省略する。
図５（ｃ）は、成膜工程の一例を示した図である。図５（ｃ）は、図４（ｃ）と同様の工程であるから、その説明を省略する。
図５（ｄ）は、熱負荷付与工程の一例を示した図である。熱負荷付与工程では、成膜億定で形成されたアモルファスシリコン膜６０の表層に熱負荷を与える。具体的には、窒素等の不活性ガスをアモルファスシリコン膜６０の表層に供給する。温度は、図４（ｄ）の高温アモルファスシリコン膜形成工程と同様に、高温帯に設定され、５５０℃以上６００℃未満の範囲内である。また、好ましくは、５６０℃以上５８０℃以下の温度範囲内に設定される。
シランガスの供給はないが、高温アモルファスシラン膜形成工程と同様の高温帯に設定することにより、アモルファスシリコン膜６０の表層が凝集し、結晶核６１が形成される。つまり、高温アモルファスシリコン膜６２が形成される。この時発生する結晶核は、図４（ｄ）の、高温アモルファスシラン膜形成工程よりも数が少ない場合が多いが、結晶核が表層に形成されるので、その後にアニールを行うことにより、表層からの結晶化が可能となる。
このように、不活性ガスの雰囲気に晒して加熱を行うことによっても、アモルファスシリコン膜の表層に結晶核を形成し、表層からの結晶化を実現することができる。
この後にアニールを行ってよいことは、第１の実施形態で説明したのと同様である。
また、温度設定は、制御部３０がヒーター１９を制御することにより行ってよい点も、第１の実施形態と同様である。
次に、第３の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法について説明する。第１及び第２の実施形態では、高温アモルファスシリコン膜形成工程によりアモルファスシリコン膜６０の表層にシリコン凝集を発生させ、結晶核６１を形成させていた。
第３の実施形態では、高温で反応管１１内を真空排気することにより、アモルファスシリコン膜６０の表層に凝集を発生させ、結晶核６１を形成させる。つまり、アモルファスシリコン膜６０の表層から真空排気で水素を脱離させ、水素濃度の低い膜を形成することにより表層に凝集を発生させ、結晶核６１を形成させる。このように、シランガス又は窒素ガスの供給だけでなく、真空排気によりアモルファスシリコン膜６０の表層に結晶核６１を発生させてもよい。
［実施例］
図６は、本開示の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法を本実施形態に係る成膜装置で実施した実施例を示した図である。
図６に示されるように、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶方法を実施した所、表層でシリコン凝集を確認することができた。なお、本実施例は、第１の実施形態に係るモルファスシリコン膜の結晶化方法を実施した結果である。
なお、成膜工程における温度は４５０℃以上５００℃以下、高温アモルファスシリコン膜形成工程における温度は５６０℃以上５８０℃以下で行った。
このように、表面に結晶核が形成されると、アニールしたときに表層から底部に向かって結晶化が進行し、アモルファスシリコン膜６０の全体の結晶化を図ることができる。
図７は、実施例における結晶化の起点を示した図である。図７に示されるように、起点の殆どが表層となっている。
図８は、実施例に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の結晶化温度の評価結果を示した図である。図８においては、従来のアモルファスシリコンの成膜方法で成膜したアモルファスシリコン膜を５８０℃でアニールした結果と、第１の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の実施結果と、第２の実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法の実施結果とを比較した例を示す。図８において、横軸がアニール時間、縦軸がｋ値を示す。ｋ値は、結晶化の度合いを示す値である。シリコンの場合、ｋ値が０．０５以下であれば、結晶化したことを示す。
図８において、特性Ａは、４５０℃以上５００℃以下でアモルファスシリコン膜を成膜し、その後５８０℃でアニールしたときの結晶化時間特性を示す。特性Ｂは、４５０℃以上５００℃以下でアモルファスシリコン膜を成膜し、その後５６０℃以上５８０℃以下でアモルファスシリコン膜を成膜してキャッピングしたときの結晶化時間特性を示す。特性Ｃは、４５０℃以上５００℃以下でアモルファスシリコン膜を成膜し、その後５６０℃以上５８０℃以下で窒素ガスに晒したときの結晶化時間特性を示す。
図８に示されるように、本実施例に係る特性Ｂ、Ｃは、約６時間で結晶化した。一方、比較例に係る特性Ａは、結晶化するまでに２４時間かかった。つまり、本実施例に係る特性Ｂ，Ｃは、比較例に係る特性Ａよりも、約１８時間の短縮となった。
特性Ｂと特性Ｃとの間は、大きな差は無く、両方とも結晶化は非常に速いが、特性Ｂの方が結晶核形成のインキュベーションタイムが短く、特性Ｃよりもやや優れた特性を示している。
このように、本実施例に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法は、比較例に係る従来のアモルファスシリコン膜の結晶化方法と比較して、非常に短時間で結晶化が可能であることが示された。
図９は、図８で示した特性Ｂに係る実施例と、特性Ｃに係る実施例との断面構造を比較した図である。図９（ａ）は、特性Ｂに係る実施例であり、４５０℃以上５００℃以下でアモルファスシリコン膜を形成した後、５６０℃以上５８０℃以下でアモルファスシリコン膜を成膜している。図９（ｂ）は、特性Ｂに係る実施例であり、４５０℃以上５００℃以下でアモルファスシリコン膜を形成した後、５６０℃以上５８０℃以下で窒素雰囲気に晒している。透過型顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した断面構造については、両方とも表層に結晶核が形成されている。図９（ａ）の特性Ｂに係る実施例の方が、形成された結晶核の数が多く、シリコン凝集確率は高いといえる。
しかし、両者とも良好な断面構造が得られており、表層からの結晶化ができていることが分かる。
図１０は、特性Ｂに係る実施例を、高温アモルファスシリコン膜形成工程の温度を変化させて実施した実施結果を示した図である。
図１０（ａ）は、高温アモルファスシリコン膜形成工程の温度を５５０℃、図１０（ｂ）は５６０℃、図１０（ｃ）は５７０℃、図１０（ｄ）は５８０℃で実施した例を示している。
図１０（ａ）の場合はシリコン凝集が発生せず、図１０（ｂ）～（ｄ）では発生している。また、シリコン凝集の数は、温度が５６０℃、５７０℃、５８０℃と上がるにつれて増加している。このように、モノシランで高温アモルファスシリコン膜形成工程を実施した場合、５６０℃～５８０℃の温度範囲に設定することが好ましいことが示された。
なお、高温アモルファスシリコン膜形成工程は、ジシランやトリシラン等の種々のシランガスで可能であり、全てのシランが５６０℃～５８０℃が最適とは限らず、この範囲に限定されるものではない。
以上、説明したように、本実施形態に係るアモルファスシリコン膜の結晶化方法及び成膜装置によれば、表層側にシリコン凝集を発生させて結晶核を形成し、表層側から底面側に向かって結晶化を進めることができる。
以上、本開示の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本開示は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本開示の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
１１ 反応管
１９ ヒーター
２１、３１ ガス導入管
２３Ａ～２３Ｃ、３２ ガス供給源
２４Ａ～２４Ｃ、３３ ガス供給機構
２７ バルブ
３０ 制御部
４０ シリコン酸化膜
５０ シード層
６０、６２、６５ アモルファスシリコン膜
６１ 結晶核
Ｗ ウエハ

Claims (6)

  1. 基板上に形成されたシード層上にアモルファスシリコン膜を第１の温度で加熱しながら形成する工程と、
    前記アモルファスシリコン膜を前記第１の温度よりも高い第２の温度で加熱して前記アモルファスシリコン膜の表層のシリコンを凝集させ、前記表層に結晶核を形成する工程と、を有し、
    前記結晶核を形成する工程は、前記アモルファスシリコン膜の表層から真空排気で水素を脱離させ、水素濃度の低い膜を形成することを含む、
    アモルファスシリコン膜の結晶化方法。
  2. 前記第１の温度は４４０℃以上５３０℃未満の範囲内であり、
    前記第２の温度は５５０℃以上６００℃未満の範囲内である請求項１に記載のアモルファスシリコン膜の結晶化方法。
  3. 前記結晶核を形成する工程は、５６０℃以上５８０℃以下の温度で行われる請求項２に記載のアモルファスシリコン膜の結晶化方法。
  4. 前記アモルファスシリコン膜を形成する工程の前に、前記基板上にシリコンからなる前記シード層を形成する工程を更に有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアモルファスシリコン膜の結晶化方法。
  5. 前記結晶核を形成する工程の後に、前記第２の温度よりも高い第３の温度で前記アモルファスシリコン膜をアニールする工程を更に有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアモルファスシリコン膜の結晶化方法。
  6. 前記第３の温度は、６５０℃以上７５０℃以下の温度である請求項５に記載のアモルファスシリコン膜の結晶化方法。
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