JPH0360017A - 多結晶シリコン膜の製造方法 - Google Patents
多結晶シリコン膜の製造方法Info
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は多結晶シリコン膜の製漬方法に関する。
（ロ）従来の技術
結晶漠の低温成膜要求や大面積化要求を実現する方法と
して、基板表面に低温成膜技術であるプラズマＣＶＤ法
、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、成るいはスパッタ法などに
より、非晶質膜や多結晶膜などの非小結晶膜を得、その
非晶質膜を多結晶膜や単結晶膜に変換したり、成るいは
多結晶膜をＩｌｌ結晶膜に変換する方法が挙げられる。
して、基板表面に低温成膜技術であるプラズマＣＶＤ法
、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、成るいはスパッタ法などに
より、非晶質膜や多結晶膜などの非小結晶膜を得、その
非晶質膜を多結晶膜や単結晶膜に変換したり、成るいは
多結晶膜をＩｌｌ結晶膜に変換する方法が挙げられる。
その−例として、例えば特開昭６３−１７０９７６号公
報に開示された先行技術は、予め基板表面にプラズマＣ
ＶＤ法により非晶質膜を低温成膜し、その後にレーザビ
ーム照射によるアニーリングを施し、多結晶膜を得る方
ｉ去がある。
報に開示された先行技術は、予め基板表面にプラズマＣ
ＶＤ法により非晶質膜を低温成膜し、その後にレーザビ
ーム照射によるアニーリングを施し、多結晶膜を得る方
ｉ去がある。
（ハ）発明が解決しようとした課題
然し乍らアニーリングに用いるレーザビームの強度分布
は概して中心部にピークを持つガウス分布を呈するため
に、レーザビームの中心部と周縁部分とでは均一なアニ
ーリングを施すことができず、また多結晶膜の結晶粒径
はアニール時間と温度により決定されるために、１ｑ現
注の点で問題があった。
は概して中心部にピークを持つガウス分布を呈するため
に、レーザビームの中心部と周縁部分とでは均一なアニ
ーリングを施すことができず、また多結晶膜の結晶粒径
はアニール時間と温度により決定されるために、１ｑ現
注の点で問題があった。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであっ
て、ノ、（板表面にシリコンの超微粒Ｙ・を散在させた
後、そのシリコンの超微粒子も含め基板表面にアモルフ
ァスシリコン膜を成長せしめ、続いて上記シリコンの超
微粒子を結晶成長の核としてアモルファスシリコン膜を
多結晶化するものである。
て、ノ、（板表面にシリコンの超微粒Ｙ・を散在させた
後、そのシリコンの超微粒子も含め基板表面にアモルフ
ァスシリコン膜を成長せしめ、続いて上記シリコンの超
微粒子を結晶成長の核としてアモルファスシリコン膜を
多結晶化するものである。
（ホ）作用
本発明によれば、シリコンの超微粒子を核としてアモル
ファスシリコン膜を結晶化しているので、欠陥の少ない
高品質の多結晶シリコン膜を得ることができる。
ファスシリコン膜を結晶化しているので、欠陥の少ない
高品質の多結晶シリコン膜を得ることができる。
（へ）実施例
本発明の第１の工程は、ガラスなどの物理的に安定な材
質からなる基板１表面に多結晶シリコン膜成長の核とな
るシリコンの超微粒子２・・・を散７Ｅさせるとことに
ある（第１図）。このシリコンの超微粒子２・・・とじ
ては、例えば、第１５回アモルファス物質の物性と応用
セミナーテキスト「超微粒子」（１１本電気（掬〕、チ
礎研究所、飯島７０男氏）に示されている醒径数百人の
真球に近い＋Ｂ結品を１：、成分としたものが用いられ
、またシリコンの超微粒子２・・・の散／Ｅ状況として
は大略ｌＯ〜１００個／ｍｍ’程度が適切である。
質からなる基板１表面に多結晶シリコン膜成長の核とな
るシリコンの超微粒子２・・・を散７Ｅさせるとことに
ある（第１図）。このシリコンの超微粒子２・・・とじ
ては、例えば、第１５回アモルファス物質の物性と応用
セミナーテキスト「超微粒子」（１１本電気（掬〕、チ
礎研究所、飯島７０男氏）に示されている醒径数百人の
真球に近い＋Ｂ結品を１：、成分としたものが用いられ
、またシリコンの超微粒子２・・・の散／Ｅ状況として
は大略ｌＯ〜１００個／ｍｍ’程度が適切である。
尚、この超微粒子２・・・を散在させる手法としては次
の方法が考えられる。
の方法が考えられる。
■マトリックス状にＱ−５Ｗ付ＹＡＧレーザ繰り返し周
波数２ＫＩＩｚや、ルビーレーザなどを用いて１ｉＩ１
１のビーム径、ビームパワー０．５− ｔｗ、’ ＣＩ
’Ｑ’でガラス基板１表面を照射する。
波数２ＫＩＩｚや、ルビーレーザなどを用いて１ｉＩ１
１のビーム径、ビームパワー０．５− ｔｗ、’ ＣＩ
’Ｑ’でガラス基板１表面を照射する。
■レーザビームの照射を受けた基板ｌを弗酸中に浸漬し
、レーザビームの照射を受けた個所に直径数百人の半円
状の穴を形成する。
、レーザビームの照射を受けた個所に直径数百人の半円
状の穴を形成する。
■半円状の穴を有する基板Ｉをシリコンの超微粒子２・
・・の粉末中に入れて５００〜６００℃に加熱し状態で
超音波を印加し、マトリックス状の半円状穴にシリコン
の超微粒子２・・・を嵌め込む。
・・の粉末中に入れて５００〜６００℃に加熱し状態で
超音波を印加し、マトリックス状の半円状穴にシリコン
の超微粒子２・・・を嵌め込む。
■基板ｌを冷却することによって、半円状穴に嵌め込ま
れたシリコンの超微粒子２・・・を基板ｌに固定する。
れたシリコンの超微粒子２・・・を基板ｌに固定する。
本発明の第２の工程は、マトリックス状にシリコンの超
微粒子２・・・が嵌め込まれた基板１表面に、プラズマ
ＣＶ Ｉ）法、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、あるいはスパ
ッタ法などにより２０００〜３０００人の厚みにアモル
ファスシリコン膜３を形成するところにある（第２図）
。
微粒子２・・・が嵌め込まれた基板１表面に、プラズマ
ＣＶ Ｉ）法、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、あるいはスパ
ッタ法などにより２０００〜３０００人の厚みにアモル
ファスシリコン膜３を形成するところにある（第２図）
。
本発明の最終工程は第３図に示すように、水素ガス雰囲
気中で基板１を６００℃に加熱して数時間放置し、基板
１表面にマトリックス状に散在させたシリコンの超微粒
子２・・・を核としてアモルファスシリコン膜３を同相
成長によって多結晶４化して多結晶膜シリコン５とした
ところにある。この多結晶膜シリコン５を構成する多結
晶・１の粒径はこの固相成長条件にも依７ｆするが、１
ミとしてシリコンの超微粒子−２・・のＪ５５ミ表面に
おける散７Ｅ状況に左右される。
気中で基板１を６００℃に加熱して数時間放置し、基板
１表面にマトリックス状に散在させたシリコンの超微粒
子２・・・を核としてアモルファスシリコン膜３を同相
成長によって多結晶４化して多結晶膜シリコン５とした
ところにある。この多結晶膜シリコン５を構成する多結
晶・１の粒径はこの固相成長条件にも依７ｆするが、１
ミとしてシリコンの超微粒子−２・・のＪ５５ミ表面に
おける散７Ｅ状況に左右される。
このようにして得られた多結晶＋１シリコン５は、均一
な粒径を有し、欠陥の少ない高品質を某する。
な粒径を有し、欠陥の少ない高品質を某する。
このようにしてｉ！）られた多結晶シリコン膜５中の’
ｌ’ｌｉ ／”＋ｔ；界効果移動度は１５０〜３００ｃ
ｍＩ／ｖＳを示し、プラズマ（： Ｖ 方法を用いて得
た従来品のそれが４０〜５０ｃｍ’／Ｖ−ｓであったこ
とに鑑みると、本発明による特性改善は顕若であろう。
ｌ’ｌｉ ／”＋ｔ；界効果移動度は１５０〜３００ｃ
ｍＩ／ｖＳを示し、プラズマ（： Ｖ 方法を用いて得
た従来品のそれが４０〜５０ｃｍ’／Ｖ−ｓであったこ
とに鑑みると、本発明による特性改善は顕若であろう。
尚、上述の各実施例においては基板１全面に多結晶シリ
コン膜５を形成していたが、この多結晶シリコン膜５を
基板表面の限られた個所にのみ設けることも考えられる
。例えば液晶ＴＶのパネルの場合、中央にデイスプレィ
部、周辺部に駆動回路部を設けることが多いが、その周
辺部にのみ本発明方法を用いて多結晶シリコン膜を設け
てそこにデイスプレィ部を駆動する駆動回路部を設ける
手法を採用すれば、液晶ＴＶ用戸パネル有効に活用でき
る。
コン膜５を形成していたが、この多結晶シリコン膜５を
基板表面の限られた個所にのみ設けることも考えられる
。例えば液晶ＴＶのパネルの場合、中央にデイスプレィ
部、周辺部に駆動回路部を設けることが多いが、その周
辺部にのみ本発明方法を用いて多結晶シリコン膜を設け
てそこにデイスプレィ部を駆動する駆動回路部を設ける
手法を採用すれば、液晶ＴＶ用戸パネル有効に活用でき
る。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明から明らかなように、基板表面にシ
リコンの超微粒子を故Ｙ［させた後、そのシリコンの超
微粒子も含め基板表面にアモルファスシリコン膜を成長
せしめ、そのシリコンの超微粒子・を結晶成１その核と
してアモルファスシリコン膜を多結晶化しているので、
粒子・径が揃い、欠陥の少ない高品質の多結晶シリコン
膜が得られる。
リコンの超微粒子を故Ｙ［させた後、そのシリコンの超
微粒子も含め基板表面にアモルファスシリコン膜を成長
せしめ、そのシリコンの超微粒子・を結晶成１その核と
してアモルファスシリコン膜を多結晶化しているので、
粒子・径が揃い、欠陥の少ない高品質の多結晶シリコン
膜が得られる。
その結果、本発明によって得た多結晶シリコン膜中の電
子移動度が高いことから、ダイオードやトランジスタな
どの素子特性のｌＦ＋ｌ上を図ることができる。
子移動度が高いことから、ダイオードやトランジスタな
どの素子特性のｌＦ＋ｌ上を図ることができる。
第１図〜第３図は本発明方法を工程順に示した断面図で
ある。 １・・・基板、２・・シリコン超微粒子、３・・・アモ
ルファスシリコン；漠、４・・・多結晶、５・・・多結
晶シリコン膜。
ある。 １・・・基板、２・・シリコン超微粒子、３・・・アモ
ルファスシリコン；漠、４・・・多結晶、５・・・多結
晶シリコン膜。
Claims (2)
- （１）基板表面にシリコンの超微粒子を散在させた後、
そのシリコンの超微粒子も含め基板表面にアモルファス
シリコン膜を成長せしめ、続いて上記シリコンの超微粒
子を結晶成長の核としてアモルファスシリコン膜を多結
晶化することを特徴とした多結晶シリコン膜の製造方法
。 - （２）上記シリコンの超微粒子は基板の所望の個所にの
み散在されていることを特徴とした請求項１記載の多結
晶シリコン膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195814A JP2792926B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶シリコン膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195814A JP2792926B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶シリコン膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360017A true JPH0360017A (ja) | 1991-03-15 |
| JP2792926B2 JP2792926B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=16347434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1195814A Expired - Fee Related JP2792926B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 多結晶シリコン膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792926B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100270620B1 (ko) * | 1992-10-19 | 2000-12-01 | 윤종용 | 다결정 실리콘 박막의 제조방법 |
| KR100494321B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2005-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의다결정실리콘막형성방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299238A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-11 | Sony Corp | 多結晶性半導体薄膜の形成方法、及び半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194517A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor crystal film |
| JPS6276715A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Sony Corp | 単結晶シリコン薄膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1195814A patent/JP2792926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194517A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor crystal film |
| JPS6276715A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Sony Corp | 単結晶シリコン薄膜の形成方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100270620B1 (ko) * | 1992-10-19 | 2000-12-01 | 윤종용 | 다결정 실리콘 박막의 제조방법 |
| KR100494321B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2005-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의다결정실리콘막형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2792926B2 (ja) | 1998-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |