JPH077752B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH077752B2 JPH077752B2 JP59041968A JP4196884A JPH077752B2 JP H077752 B2 JPH077752 B2 JP H077752B2 JP 59041968 A JP59041968 A JP 59041968A JP 4196884 A JP4196884 A JP 4196884A JP H077752 B2 JPH077752 B2 JP H077752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- excimer laser
- energy density
- semiconductor
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
- H10P95/90—Thermal treatments, e.g. annealing or sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/013—Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator
- H10D64/01302—Manufacture or treatment of electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H10D64/01332—Making the insulator
- H10D64/01336—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. chemical oxidation using a liquid
- H10D64/01342—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. chemical oxidation using a liquid by deposition, e.g. evaporation, ALD or laser deposition
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ドーパントを含む半導体アモルフアス膜を用
いた半導体装置の製造方法に関するものであり、更に詳
しくは、ドーパントを含む半導体アモルフアス膜を低抵
抗化するのに好適な半導体装置の製造方法に関する。
いた半導体装置の製造方法に関するものであり、更に詳
しくは、ドーパントを含む半導体アモルフアス膜を低抵
抗化するのに好適な半導体装置の製造方法に関する。
アモルフアスシリコン太陽電池や薄膜トランジスタ等の
半導体アモルフアス膜を用いた半導体装置においては、
従来、半導体アモルフアス膜が高抵抗であるため、半導
体装置として特性の良いものが製造できないという問題
があつた。この様な問題を解決するため、従来から次の
３つの方法が提案されている。
半導体アモルフアス膜を用いた半導体装置においては、
従来、半導体アモルフアス膜が高抵抗であるため、半導
体装置として特性の良いものが製造できないという問題
があつた。この様な問題を解決するため、従来から次の
３つの方法が提案されている。
第１の方法は、プラズマ気相成長法（以下プラズマCVD
と称する）で半導体アモルフアス膜を形成する際に、プ
ラズマ発生条件や雰囲気ガス条件を調節することによ
り、形成される半導体アモルフアス膜を低抵抗化するも
のである（Journal of Electronic Materials 11,749,1
982）。
と称する）で半導体アモルフアス膜を形成する際に、プ
ラズマ発生条件や雰囲気ガス条件を調節することによ
り、形成される半導体アモルフアス膜を低抵抗化するも
のである（Journal of Electronic Materials 11,749,1
982）。
第２の方法は、半導体アモルフアス膜をプラズマCVDで
成膜しつつ水素ガスを導入し、水素プラズマの作用によ
つて成膜される半導体アモルフアス膜を低抵抗化するも
のである（Solid−State Electronics 11,683,1968）。
成膜しつつ水素ガスを導入し、水素プラズマの作用によ
つて成膜される半導体アモルフアス膜を低抵抗化するも
のである（Solid−State Electronics 11,683,1968）。
第３の方法は、半導体アモルフアス膜を700度Ｃ以上の
高温でアニールすることにより、半導体アモルフアス膜
を低抵抗化するものである。
高温でアニールすることにより、半導体アモルフアス膜
を低抵抗化するものである。
しかし、上記第１の方法と第２の方法は、種々の条件設
定を慎重に行なう必要があり、多大の時間と労力を必要
とするという問題がある。又、上記第３の方法は半導体
装置全体を700℃という高温で加熱するため、半導体ア
モルフアス層以外の部分に加熱による悪影響（例えば、
結晶構造に欠陥が生じる等）が生じるという問題があ
る。
定を慎重に行なう必要があり、多大の時間と労力を必要
とするという問題がある。又、上記第３の方法は半導体
装置全体を700℃という高温で加熱するため、半導体ア
モルフアス層以外の部分に加熱による悪影響（例えば、
結晶構造に欠陥が生じる等）が生じるという問題があ
る。
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、半導体アモルファス膜以外の部分に欠陥生成等の悪
影響を与えることなく、ドーパントを含む半導体アモル
フアス膜を容易に低抵抗化することが可能な半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
で、半導体アモルファス膜以外の部分に欠陥生成等の悪
影響を与えることなく、ドーパントを含む半導体アモル
フアス膜を容易に低抵抗化することが可能な半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
本発明の半導体装置の製造方法は、ドーパントを含む半
導体アモルファス膜に波長150nmから370nmのエキシマレ
ーザ光（紫外パルスレーザ光）を0.05J/cm2から2.0J/cm
2のレーザエネルギ密度で照射することを特徴とする。
導体アモルファス膜に波長150nmから370nmのエキシマレ
ーザ光（紫外パルスレーザ光）を0.05J/cm2から2.0J/cm
2のレーザエネルギ密度で照射することを特徴とする。
半導体アモルファス膜にレーザ光を照射すると、半導体
アモルファス膜の結晶化あるいは結晶欠陥の除去を行な
うことができることは知られているが、従来は一般にAr
レーザ等の可視から赤外領域の連続発振レーザ光が用い
られていた。
アモルファス膜の結晶化あるいは結晶欠陥の除去を行な
うことができることは知られているが、従来は一般にAr
レーザ等の可視から赤外領域の連続発振レーザ光が用い
られていた。
これに対し、本発明者などは、吸収効率の良い紫外領域
のしかもパルスレーザ光である波長150nmから370nmのエ
キシマレーザ光を用いると、従来と全く異なる現象が起
ることを見出した。すなわち、半導体アモルファス膜に
波長150nmから370nmのエキシマレーザ光を照射すると、
瞬間的にエネルギを吸収し、かつ、一定時間エネルギの
供給がないため、結晶化や結晶欠陥の除去に必要なシリ
コンの移動は起こりにくいが、比較的自由に動くことが
できるドーパントは移動でき活性化されて半導体アモル
ファス膜の低抵抗化を図ることができることを見出し
た。
のしかもパルスレーザ光である波長150nmから370nmのエ
キシマレーザ光を用いると、従来と全く異なる現象が起
ることを見出した。すなわち、半導体アモルファス膜に
波長150nmから370nmのエキシマレーザ光を照射すると、
瞬間的にエネルギを吸収し、かつ、一定時間エネルギの
供給がないため、結晶化や結晶欠陥の除去に必要なシリ
コンの移動は起こりにくいが、比較的自由に動くことが
できるドーパントは移動でき活性化されて半導体アモル
ファス膜の低抵抗化を図ることができることを見出し
た。
その場合、用いるエキシマレーザ光のレーザエネルギ密
度は、005J/cm2から2.0J/cm2の範囲でドーパントを含む
半導体アモルファス膜の良好な低抵抗化が行なわれるこ
とが確認された。すなわち、最も良好なレーザエネルギ
密度は、使用される基板の種類によっても変化するが、
一般に、レーザエネルギ密度が0.15J/cm2以下の範囲で
は半導体アモルファス膜の結晶化は起こりにくいがドー
パントの活性化により低抵抗化が行なわれ、0.15J/cm2
以上の範囲ではドーパントの活性化と半導体アモルファ
ス膜の結晶化とが相俟って低抵抗化が行なわれる。そし
て、レーザエネルギ密度が0.05J/cm2以下ではレーザエ
ネルギ密度が低すぎて半導体アモルファス膜を低抵抗化
することができず、2.0J/cm2以上ではレーザエネルギ密
度が高すぎて半導体アモルファス層が破壊されてしまう
ことが確認された。
度は、005J/cm2から2.0J/cm2の範囲でドーパントを含む
半導体アモルファス膜の良好な低抵抗化が行なわれるこ
とが確認された。すなわち、最も良好なレーザエネルギ
密度は、使用される基板の種類によっても変化するが、
一般に、レーザエネルギ密度が0.15J/cm2以下の範囲で
は半導体アモルファス膜の結晶化は起こりにくいがドー
パントの活性化により低抵抗化が行なわれ、0.15J/cm2
以上の範囲ではドーパントの活性化と半導体アモルファ
ス膜の結晶化とが相俟って低抵抗化が行なわれる。そし
て、レーザエネルギ密度が0.05J/cm2以下ではレーザエ
ネルギ密度が低すぎて半導体アモルファス膜を低抵抗化
することができず、2.0J/cm2以上ではレーザエネルギ密
度が高すぎて半導体アモルファス層が破壊されてしまう
ことが確認された。
又、エキシマレーザ光（紫外パルスレーザ光）の照射
は、大気中でも真空中でも不活性ガス中でも良く、十分
な半導体アモルフアス膜の低抵抗化が確認された。
は、大気中でも真空中でも不活性ガス中でも良く、十分
な半導体アモルフアス膜の低抵抗化が確認された。
又、基板温度は室温で十分であり、また低温加熱した状
態でも良いことが確認された。
態でも良いことが確認された。
以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発明
について説明する。
について説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例を示すものである。図
示する様に、ガラス基板１上にプラズマCVD法によりア
モルフアス膜２を形成し、波長150nm〜370nmの紫外レー
ザ光ａを照射し、アモルフアスシリコン膜を低抵抗化し
た。
示する様に、ガラス基板１上にプラズマCVD法によりア
モルフアス膜２を形成し、波長150nm〜370nmの紫外レー
ザ光ａを照射し、アモルフアスシリコン膜を低抵抗化し
た。
具体例１〜５ 第１表に示す具体例１〜５は、アモルフアス膜２として
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長248nmのKrFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の導電率変化を示すものである。
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長248nmのKrFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の導電率変化を示すものである。
第１表から明らかな様に、KrFエキシマレーザ光の照射
前後で導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例６〜10 第２表に示す具体例６〜10は、アモルフアス膜２として
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長248nmのKrFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長248nmのKrFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
第２表から明らかな様に、KrFエキシマレーザ光の照射
前後で導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
特に注目すべきことは、ドーパントの活性化は微結晶化
とは独立に起ってＰ型アモルファスシリコン膜の大幅な
低抵抗化を実現していることである。
とは独立に起ってＰ型アモルファスシリコン膜の大幅な
低抵抗化を実現していることである。
第３図ないし第５図はこの点を実証するためのデータ
で、第３図は前記具体例６〜10に示したサンプルについ
て、Ｘ線回折法により得られたSi（111）ピークの半値
幅より求められた多結晶粒径と照射レーザエネルギ密度
との関係を示す図、第４図は同じく前記具体例６〜10に
示したサンプルについて、波長500〜700nmの範囲での透
過光強度と照射エネルギ密度の関係を示した図、第５図
はドーパントを含まないアモルフアスシリコン膜にレー
ザ照射した場合の導電率と照射レーザエネルギ密度との
関係を示す図である。
で、第３図は前記具体例６〜10に示したサンプルについ
て、Ｘ線回折法により得られたSi（111）ピークの半値
幅より求められた多結晶粒径と照射レーザエネルギ密度
との関係を示す図、第４図は同じく前記具体例６〜10に
示したサンプルについて、波長500〜700nmの範囲での透
過光強度と照射エネルギ密度の関係を示した図、第５図
はドーパントを含まないアモルフアスシリコン膜にレー
ザ照射した場合の導電率と照射レーザエネルギ密度との
関係を示す図である。
第３図に示すように、Ｘ線回折法で測定する限りにおい
て、レーザエネルギ密度0.15J/cm2以下の照射では結晶
性を示すピークは見出されず、それ以上の照射エネルギ
で多結晶粒径が大きくなっていく様子が示されている。
同様に、第４図においても、レーザエネルギ密度0.15J/
cm2以下の照射では透光性に変化はなく、それ以上の照
射エネルギで透光性が急激に低下していく様子が示され
ている。
て、レーザエネルギ密度0.15J/cm2以下の照射では結晶
性を示すピークは見出されず、それ以上の照射エネルギ
で多結晶粒径が大きくなっていく様子が示されている。
同様に、第４図においても、レーザエネルギ密度0.15J/
cm2以下の照射では透光性に変化はなく、それ以上の照
射エネルギで透光性が急激に低下していく様子が示され
ている。
以上のデータにより、レーザエネルギ密度0.15J/cm2以
上では結晶化が進行して導電率の向上に寄与していると
伝えるが、レーザエネルギ密度0.15J/cm2以下では結晶
化が起っていないにもかかわらず、第２表の具体例6,7
に示すように導電率が向上しているのは、ドーパントが
活性化したためと結論される。これは、第５図に示すド
ーパントを含まないアモルフアスシリコン膜の挙動から
も説明でき、ドーパントがないためレーザエネルギ密度
0.15J/cm2以下での導電率の向上は見られない。
上では結晶化が進行して導電率の向上に寄与していると
伝えるが、レーザエネルギ密度0.15J/cm2以下では結晶
化が起っていないにもかかわらず、第２表の具体例6,7
に示すように導電率が向上しているのは、ドーパントが
活性化したためと結論される。これは、第５図に示すド
ーパントを含まないアモルフアスシリコン膜の挙動から
も説明でき、ドーパントがないためレーザエネルギ密度
0.15J/cm2以下での導電率の向上は見られない。
ここで特に強調しておきたいのは、レーザエネルギ密度
0.15J/cm2以上の照射でもドーパントの活性化が起きて
いるということである。すなわち、第５図と本発明の表
２に示す実施例とを比較すると、ドーパントを含まない
第５図の場合、導電率は３ケタ程度しか向上していない
のに対し、本実施例では５〜６ケタの向上が見られた。
すなわち、単に結晶化だけでは３ケタ程度の向上しかな
いのに対し、本発明においては、ドーパントの活性化が
あるためにさらに２〜３ケタの向上が見られた。このこ
とは、本発明により得られる導電率の向上は、アモルフ
ァス膜の結晶化を原因とする部分もあるが、照射エネル
ギ密度全般にわたってドーパントの活性化が起き、その
ドーパントの活性化とアモルファス膜の結晶化が相まっ
て導電率を顕著に向上させることができる。
0.15J/cm2以上の照射でもドーパントの活性化が起きて
いるということである。すなわち、第５図と本発明の表
２に示す実施例とを比較すると、ドーパントを含まない
第５図の場合、導電率は３ケタ程度しか向上していない
のに対し、本実施例では５〜６ケタの向上が見られた。
すなわち、単に結晶化だけでは３ケタ程度の向上しかな
いのに対し、本発明においては、ドーパントの活性化が
あるためにさらに２〜３ケタの向上が見られた。このこ
とは、本発明により得られる導電率の向上は、アモルフ
ァス膜の結晶化を原因とする部分もあるが、照射エネル
ギ密度全般にわたってドーパントの活性化が起き、その
ドーパントの活性化とアモルファス膜の結晶化が相まっ
て導電率を顕著に向上させることができる。
具体例11〜15 第３表に示す具体例11〜15は、アモルフアス膜２として
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長193nmのArFエキシマレー
ザ光を用い、エネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2で照射
した場合の電導率変化を示すものである。
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長193nmのArFエキシマレー
ザ光を用い、エネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2で照射
した場合の電導率変化を示すものである。
第３表から明らかな様に、ArFエキシマレーザ光の照射
前後で導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリコ
ン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例16〜20 第４表に示す具体例16〜20は、アモルフアス膜２として
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長193nmのArFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長193nmのArFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.05J/cm2〜2.0J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
第４表から明らかな様に、ArFエキシマレーザ光の照射
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例21〜23 第５表に示す具体例21〜23は、アモルフアス膜２として
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長308nmのXeClエキシマレ
ーザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.5J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長308nmのXeClエキシマレ
ーザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.5J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
第５表から明らかな様に、XeClエキシマレーザ光の照射
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例24〜26 第６表に示す具体例24〜26は、アモルフアス膜２として
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長308nmのXeClエキシマレ
ーザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.50J/cm
2で照射した場合の電導率変化を示すものである。
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長308nmのXeClエキシマレ
ーザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.50J/cm
2で照射した場合の電導率変化を示すものである。
第６表から明らかな様に、XeClエキシマレーザ光の照射
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例27〜29 第７表に示す具体例27〜29は、アモルフアス膜２として
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長351nmのXeFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2から1.5J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
ボロンをドープしたＮ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長351nmのXeFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2から1.5J/cm2
で照射した場合の電導率変化を示すものである。
第７表から明らかな様に、XeFエキシマレーザ光の照射
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｎ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
具体例30〜32 第８表に示す具体例30〜32は、アモルフアス膜２として
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長351nmのXeFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.5J/cm2で
照射した場合の電導率変化を示すものである。
リンをドープしたＰ型アモルフアスシリコン膜を形成
し、紫外レーザ光ａとして波長351nmのXeFエキシマレー
ザ光を用い、レーザエネルギ密度0.1J/cm2〜1.5J/cm2で
照射した場合の電導率変化を示すものである。
第８表から明らかな様に、XeFエキシマレーザ光の照射
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
前後で、導電率が大幅に向上し、Ｐ型アモルフアスシリ
コン膜が大幅に低抵抗化していることが確認された。
尚、以上に述べた具体例１〜32において、アモルフアス
膜２の低抵抗化が確認されたが、更にはアモルフアス膜
２の多結晶化によるエネルギバンド幅の縮小も確認され
た。
膜２の低抵抗化が確認されたが、更にはアモルフアス膜
２の多結晶化によるエネルギバンド幅の縮小も確認され
た。
第２図は本発明の第２の実施例を示す図である。図示す
る様に、ガラス基板３上に透明電極４を蒸着により形成
し、次いでプラズマCVD法により、リンをドープしてＰ
型アモルフアスシリコン層5,何もドープしないでｉ−ア
モルフアスシリコン層6,ボロンをドープしてＮ型アモル
フアスシリコン層７をそれぞれ形成する。そして、次に
Ｎ型アモルフアスシリコン層７に、第９表の具体例33〜
36に示す様に、ArKエキシマレーザ（具体例33）,KrFエ
キシマレーザ（具体例34）,XeClエキシマレーザ（具体
例35）,XeFエキシマレーザ（具体例36）をそれぞれレー
ザエネルギー密度0.2J/cm2で照射する。その後、アルミ
電極８を蒸着により形成して光電変換器を製作し、光電
変換特性を測定した。第９表の具体例33〜39は、この測
定結果を示したものである。
る様に、ガラス基板３上に透明電極４を蒸着により形成
し、次いでプラズマCVD法により、リンをドープしてＰ
型アモルフアスシリコン層5,何もドープしないでｉ−ア
モルフアスシリコン層6,ボロンをドープしてＮ型アモル
フアスシリコン層７をそれぞれ形成する。そして、次に
Ｎ型アモルフアスシリコン層７に、第９表の具体例33〜
36に示す様に、ArKエキシマレーザ（具体例33）,KrFエ
キシマレーザ（具体例34）,XeClエキシマレーザ（具体
例35）,XeFエキシマレーザ（具体例36）をそれぞれレー
ザエネルギー密度0.2J/cm2で照射する。その後、アルミ
電極８を蒸着により形成して光電変換器を製作し、光電
変換特性を測定した。第９表の具体例33〜39は、この測
定結果を示したものである。
第９表から明らかな様に、Ｎ型アモルフアスシリコン層
７にエキシマレーザ光を照射しない比較例よりも、エキ
シマレーザ光を照射した具体例33〜36の方が、開放電
圧，短絡電流，曲線因子，光電変換効率のいずれもが高
い値を示した。尚、ここで曲線因子とは、光電変換器の
電流−電圧特性を示す曲線及び電流軸及び電圧軸の３者
によつて囲まれる面積の値と、（開放電圧）×（短絡電
流）の値との比をいう。尚、以上の具体例１〜36は半導
体アモルフアス膜としてアモルフアスシリコン膜を用い
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、すべて
の半導体アモルフアス膜に適用できるものである。
７にエキシマレーザ光を照射しない比較例よりも、エキ
シマレーザ光を照射した具体例33〜36の方が、開放電
圧，短絡電流，曲線因子，光電変換効率のいずれもが高
い値を示した。尚、ここで曲線因子とは、光電変換器の
電流−電圧特性を示す曲線及び電流軸及び電圧軸の３者
によつて囲まれる面積の値と、（開放電圧）×（短絡電
流）の値との比をいう。尚、以上の具体例１〜36は半導
体アモルフアス膜としてアモルフアスシリコン膜を用い
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、すべて
の半導体アモルフアス膜に適用できるものである。
以上の説明から明らかな様に、本発明によれば、半導体
アモルフアス膜以外の部分に欠陥生成等の悪影響を与え
ることなく、半導体アモルフアス層だけを容易に低抵抗
化することができ、加えて半導体アモルフアス層のエネ
ルギバンド幅を目的に応じて変化させることができるた
め、製造される半導体装置の特性を大幅に向上させるこ
とが可能になる。
アモルフアス膜以外の部分に欠陥生成等の悪影響を与え
ることなく、半導体アモルフアス層だけを容易に低抵抗
化することができ、加えて半導体アモルフアス層のエネ
ルギバンド幅を目的に応じて変化させることができるた
め、製造される半導体装置の特性を大幅に向上させるこ
とが可能になる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第２の実施例を示す図である。 第３図ないし第５図は本発明の効果を実証するためのデ
ータで、第３図は具体例６〜10に示してたサンプルにつ
いて、Ｘ線回折法に得られたSi（111）ピークの半値幅
より求められた多結晶粒径と照射エネルギ密度との関係
を示す図、第４図は同じく具体例６〜10に示したサンプ
ルについて、波長500〜700nmの範囲での透過光強度と照
射エネルギ密度との関係を示した図、第５図はドーパン
トを含まないアモルファスシリコン膜にレーザ照射した
場合の導電率とを照射レーザエネルギ密度との関係を示
す図である。 1,3…ガラス基板、２…アモルフアス膜、４…透明電
極、５…Ｐ型アモルフアスシリコン層、６…ｉ−アモル
フアスシリコン層、７…Ｎ型アモルフアスシリコン層、
８…アルミ電極。
明の第２の実施例を示す図である。 第３図ないし第５図は本発明の効果を実証するためのデ
ータで、第３図は具体例６〜10に示してたサンプルにつ
いて、Ｘ線回折法に得られたSi（111）ピークの半値幅
より求められた多結晶粒径と照射エネルギ密度との関係
を示す図、第４図は同じく具体例６〜10に示したサンプ
ルについて、波長500〜700nmの範囲での透過光強度と照
射エネルギ密度との関係を示した図、第５図はドーパン
トを含まないアモルファスシリコン膜にレーザ照射した
場合の導電率とを照射レーザエネルギ密度との関係を示
す図である。 1,3…ガラス基板、２…アモルフアス膜、４…透明電
極、５…Ｐ型アモルフアスシリコン層、６…ｉ−アモル
フアスシリコン層、７…Ｎ型アモルフアスシリコン層、
８…アルミ電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 政博 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 東 和文 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中谷 光雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 斉藤 忠 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−56409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−155726（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ドーパントを含む半導体アモルファス膜に
波長150nmから370nmのエキシマレーザ光（紫外パルスレ
ーザ光）を0.05J/cm2から2.0J/cm2のレーザエネルギ密
度で照射してドーパントを活性化させることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記エキシマレーザ光が、ArFエキシマレ
ーザ光又はKrFエキシマレーザ光又はXeclエキシマレー
ザ光又はXeFエキシマレーザ光であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59041968A JPH077752B2 (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59041968A JPH077752B2 (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187030A JPS60187030A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH077752B2 true JPH077752B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12622986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59041968A Expired - Lifetime JPH077752B2 (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077752B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3190653B2 (ja) * | 1989-05-09 | 2001-07-23 | ソニー株式会社 | アニール方法およびアニール装置 |
| US7582515B2 (en) * | 2007-01-18 | 2009-09-01 | Applied Materials, Inc. | Multi-junction solar cells and methods and apparatuses for forming the same |
| CN104022023A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-03 | 上海大学 | 准分子激光辅助醋酸镍溶液金属诱导晶化非晶硅薄膜的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155726A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP59041968A patent/JPH077752B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60187030A (ja) | 1985-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5714404A (en) | Fabrication of polycrystalline thin films by pulsed laser processing | |
| US6423586B1 (en) | Method for crystallizing semiconductor material without exposing it to air | |
| US5221365A (en) | Photovoltaic cell and method of manufacturing polycrystalline semiconductive film | |
| US5962869A (en) | Semiconductor material and method for forming the same and thin film transistor | |
| JPH0432554B2 (ja) | ||
| JP3478618B2 (ja) | 光電変換素子及びその製造方法 | |
| Winer et al. | Excimer‐laser‐induced crystallization of hydrogenated amorphous silicon | |
| JP2005332913A (ja) | 太陽電池用シリコン膜の形成方法および太陽電池 | |
| JPH0656839B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| Arimoto et al. | High-efficient operation of large-area (100 cm2) thin film polycrystalline silicon solar cell based on SOI structure | |
| JPH077752B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0697070A (ja) | 多結晶シリコン膜の製造方法 | |
| JP2707654B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JP2001332494A (ja) | 半導体素子の製造方法および半導体素子 | |
| RU2660220C2 (ru) | Способ повышения эффективности легирования и изменения типа проводимости аморфного гидрогенизированного кремния, слабо легированного акцепторными примесями | |
| JPS5935016A (ja) | 含水素シリコン層の製造方法 | |
| JP2000357808A (ja) | シリコン系薄膜光電変換装置およびその製造方法 | |
| JPH09306837A (ja) | 薄膜状半導体およびその製造方法 | |
| JPH0697069A (ja) | 導電性多結晶シリコン膜の製造方法 | |
| JPH0525186B2 (ja) | ||
| JP2794092B2 (ja) | シリコン基体の製造方法 | |
| JP3067459B2 (ja) | 薄膜多結晶Ｓｉ太陽電池の製造方法 | |
| JPH0685292A (ja) | アモルファスシリコン系太陽電池の製造方法 | |
| JPH0794766A (ja) | 薄膜多結晶シリコン光電変換装置及びその製造方法 | |
| JPS60240167A (ja) | 光電変換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |