JP2002246310A5

JP2002246310A5 -

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Publication number: JP2002246310A5
Application number: JP2001036441A
Authority: JP
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2008-02-21

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】基体上に多結晶性又は単結晶性半導体薄膜を形成するに際し、
前記基体上に低級結晶性半導体薄膜を形成する第１工程と、
前記低級結晶性半導体薄膜に集光ランプアニールを施して、溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により前記低級結晶性半導体薄膜の結晶化を促進する第２工程と
を有する、半導体薄膜の形成方法。
【請求項２】基体上に多結晶性又は単結晶性半導体薄膜を有する半導体装置を製造するに際し、
前記基体上に低級結晶性半導体薄膜を形成する第１工程と、
前記低級結晶性半導体薄膜に集光ランプアニールを施して、溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により前記低級結晶性半導体薄膜の結晶化を促進する第２工程と
を有する、半導体装置の製造方法。
【請求項３】基体上に多結晶性又は単結晶性半導体薄膜を形成するための装置であって、
前記基体上に低級結晶性半導体薄膜を形成するための第１手段と、
前記低級結晶性半導体薄膜に集光ランプアニールを施して、溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により前記低級結晶性半導体薄膜の結晶化を促進する第２手段と
を有する、半導体薄膜の形成装置。
【請求項４】基体上に多結晶性又は単結晶性半導体薄膜を有する半導体装置を製造するための装置であって、
前記基体上に低級結晶性半導体薄膜を形成するための第１手段と、
前記低級結晶性半導体薄膜に集光ランプアニールを施して、溶融又は半溶融又は非溶融状態の加熱と冷却により前記低級結晶性半導体薄膜の結晶化を促進する第２手段と
を有する、半導体装置の製造装置。
【請求項５】前記第１手段と前記第２手段とが繰り返し使用される、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項６】集光ランプ出射光を前記基体に対し相対的に走査して照射する帯精製法、又は複数の集光ランプ出射光を相前後して前記基体に対し相対的に走査する多重帯精製法によって前記集光ランプアニールが行われる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項７】集光ランプの出射光が紫外光線と可視光線及び赤外光線とに分離され、これら可視光線及び赤外光線が前記紫外光線よりも前方位置に存在するように、前記基体に対し前記可視光線及び赤外光線と前記紫外光線とが順次照射される、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項８】前記集光ランプアニール時に前記基体の上又は下又は両方から熱風が吹き付けられる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項９】前記低級結晶性半導体薄膜に触媒元素の少なくとも１種を適量含有させるための手段を有する、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１０】前記第１手段と前記第２手段とが少なくともこれら両手段の一体化装置に組み込まれ、連続的に若しくは順次使用される、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１１】前記集光ランプアニールが減圧水素中又は減圧水素含有ガス中又は真空中又は空気中又は大気圧窒素中で行われる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１２】前記集光ランプアニール時に前記基体がその歪点以下の温度に加熱される、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１３】前記低級結晶性半導体薄膜上に保護用絶縁膜が形成され、この状態で空気中又は大気圧窒素中で前記集光ランプアニールが行われる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１４】前記基体上に形成された前記低級結晶性半導体薄膜に対し、又は保護用絶縁膜を被覆して、前記低級結晶性半導体薄膜のランプ光照射で前記集光ランプアニールを行うに際し、その上面から又は下面から又は上面と下面から同時に前記ランプ光照射（但し、上面以外の場合は、基体は透明（４００ｎｍ以下の波長の光も透過すること。））が行われる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１５】磁場及び／又は電場の作用下で前記集光ランプアニールが行われる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１６】前記低級結晶性半導体薄膜がアモルファスシリコン膜、微結晶シリコン含有アモルファスシリコン膜、微結晶シリコン（アモルファスシリコン含有微結晶シリコン）膜、アモルファスシリコン及び微結晶シリコン含有多結晶シリコン膜、アモルファスゲルマニウム膜、微結晶ゲルマニウム含有アモルファスゲルマニウム膜、微結晶ゲルマニウム（アモルファスゲルマニウム含有微結晶ゲルマニウム）膜、アモルファスゲルマニウム及び微結晶ゲルマニウム含有多結晶ゲルマニウム膜、Ｓｉ_xＧｅ_1-x（０＜ｘ＜１）で示されるアモルファスシリコンゲルマニウム膜、アモルファスカーボン膜、微結晶カーボン含有アモルファスカーボン膜、微結晶カーボン（アモルファスカーボン含有微結晶カーボン）膜、アモルファスカーボン及び微結晶カーボン含有多結晶カーボン膜、Ｓｉ_xＣ_1-x（０＜ｘ＜１）で示されるアモルファスシリコンカーボン膜、又はＧａ_xＡｓ_1-x（０＜ｘ＜１）で示されるアモルファスガリウムヒ素膜からなる、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１７】前記多結晶性又は単結晶性半導体薄膜によって、薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタのチャンネル、ソース及びドレイン領域、又はダイオード、配線、抵抗、容量又は電子放出体等が形成される、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１８】シリコン半導体装置、シリコン半導体集積回路装置、シリコン−ゲルマニウム半導体装置、シリコン−ゲルマニウム半導体集積回路装置、化合物半導体装置、化合物半導体集積回路装置、炭化ケイ素半導体装置、炭化ケイ素半導体集積回路装置、多結晶性ダイヤモンド半導体装置、多結晶性ダイヤモンド半導体集積回路装置、液晶表示装置、有機又は無機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）装置、発光ポリマー表示装置、発光ダイオード表示装置、ＣＣＤエリア／リニアセンサ装置、ＣＭＯＳセンサ装置、太陽電池装置用の薄膜を製造する、請求項３又は４に記載した装置。
【請求項１９】各色用の有機又は無機エレクトロルミネセンス層の下層にそれぞれ、請求項１又は２に記載した多結晶性又は単結晶性半導体薄膜からなる薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレイン又はソースと接続された陰極又は陽極を有し、前記薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタ及びダイオードを含む能動素子上も前記陰極が覆い、或いは前記各色用の有機又は無機エレクトロルミネセンス層の各層上及び各層間の全面に前記陰極又は陽極が被着されている電気光学装置。
【請求項２０】前記各色用の前記有機又は無機エレクトロルミネセンス層間にブラックマスク層が形成されている、請求項１９に記載した電気光学装置。
【請求項２１】フィールドエミッションディスプレイ装置のエミッタが、請求項１又は２に記載した多結晶性又は単結晶性半導体薄膜からなる薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインに前記多結晶性又は単結晶性半導体薄膜を介して接続されると共に前記多結晶性又は単結晶性半導体薄膜上に成長されたｎ型多結晶性半導体膜又は多結晶性ダイヤモンド膜によって形成されている電気光学装置。
【請求項２２】前記薄膜絶縁ゲート型電界効果トランジスタ及びダイオードを含む能動素子上に絶縁膜を介してアース電位の金属遮蔽膜が形成されている、請求項２１に記載した電気光学装置。