JP2012212835A - Method of crystallizing amorphous silicon - Google Patents

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Hiroharu Ubukawa
弘治 生川
Takehiko Yokomori
岳彦 横森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amorphous silicon crystallizing method for crystallizing amorphous silicon in a short time and with suppressing occurrence of crack or warp in a bottom gate type silicon composite having an electrode forming metal film between a substrate and a silicon layer, thereby denaturing the silicon layer to crystal silicon material.SOLUTION: An amorphous silicon crystallizing method comprises a pre-heating step for executing atmosphere heating on a silicon composite obtained by forming a silicon layer of amorphous silicon on a substrate and forming an electrode forming metal film between the substrate and the silicon layer, thereby denaturing the silicon layer to crystal silicon material whose crystallinity is equal to 30 to 75%, and a light irradiation heating step for irradiating the silicon layer of the pre-heated silicon composite with light from a flash lamp to denature the silicon layer to crystal silicon material whose crystallinity is equal to 80% or more.

Description

本発明は、シリコン層を形成するアモルファスシリコンを結晶化させる方法に関する。   The present invention relates to a method for crystallizing amorphous silicon forming a silicon layer.

従来、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの用途において、アモルファスシリコン薄膜に電子易動度を高くするためにフラッシュランプ光を照射することによりアモルファスシリコンを結晶化させて結晶シリコン薄膜を形成する技術が知られている。   Conventionally, in applications such as liquid crystal displays and organic EL displays, there is a known technique for forming amorphous silicon thin films by crystallizing amorphous silicon by irradiating flash lamp light to increase the electron mobility of amorphous silicon thin films. It has been.

具体的には、例えば、特許文献1においては、図8に示されるように、ガラス基板51上にSiO2 薄膜57を介してアモルファスシリコンよりなるシリコン層55が形成され、さらにこのシリコン層55上に電極形成用金属膜52が形成されてなるトップゲート型のシリコン複合体をワークとして、当該ワークを載置してこれを加熱するヒータを備えたステージと、このワークに対して光を照射する複数本のフラッシュランプよりなる光源とを備える光照射装置を用いて、当該ワークをヒータによって加熱された状態でフラッシュランプによる光を照射することにより、アモルファスシリコンを結晶化させてシリコン層55を結晶シリコンよりなるものに変質させることが行われている。
このようなフラッシュランプを用いたアモルファスシリコンの結晶化によっては、全体的に短時間で高い結晶化度の結晶シリコンのシリコン層が得られる。
Specifically, for example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 8, a silicon layer 55 made of amorphous silicon is formed on a glass substrate 51 via a SiO 2 thin film 57. A top gate type silicon composite having an electrode forming metal film 52 formed thereon is used as a work, a stage provided with a heater for placing the work and heating the work, and irradiating the work with light. Using a light irradiation device including a light source composed of a plurality of flash lamps, the silicon layer 55 is crystallized by crystallizing amorphous silicon by irradiating light from the flash lamp while the workpiece is heated by a heater. It has been made to change to silicon.
By crystallization of amorphous silicon using such a flash lamp, a silicon layer of crystalline silicon having a high crystallinity can be obtained in a short time as a whole.

最近、図1に示すような、ガラスなどからなる基板11上に電極形成用金属膜12が設けられ、当該電極形成用金属膜12が基板11とシリコン層15とに挟まれて存在する、ボトムゲート型のシリコン複合体についてこれをワークとして、同様にアモルファスシリコンを結晶化させてシリコン層15を結晶シリコンよりなるものに変質させることが行われている。   Recently, as shown in FIG. 1, an electrode forming metal film 12 is provided on a substrate 11 made of glass or the like, and the electrode forming metal film 12 is sandwiched between the substrate 11 and the silicon layer 15. Using this as a work for the gate-type silicon composite, the amorphous silicon is crystallized in the same manner to change the silicon layer 15 into one made of crystalline silicon.

然るに、このボトムゲート型のシリコン複合体をワークとして、上述の光照射装置を用いてアモルファスシリコンを結晶化させた場合に、当該ワークにクラックや反りが生じる、という問題がある。   However, when this bottom gate type silicon composite is used as a workpiece and amorphous silicon is crystallized using the above-described light irradiation device, there is a problem that the workpiece is cracked or warped.

特開2004−031643号公報JP 2004-031643 A

このワークに反りやクラックが発生する問題の原因について、本発明者が鋭意検討したところ、電極形成用金属膜12の直上領域においてクラックや反りが生じていることから、次のように推測している。
すなわち、図9に示されるように、ボトムゲート型のシリコン複合体からなるワークに対してフラッシュランプからの光(図9において実線矢印で示す。)が照射されるとき、シリコン層15は、当該光の一部を吸収することにより加熱されるところ、前記光のうちの吸収されなかった光(図9において点線矢印で示す。)は、シリコン層15を通過して、電極形成用金属膜12の直上以外の領域においてはバリア層17および基板11を透過するが、電極形成用金属膜12の直上領域に照射された光は、当該電極形成用金属膜12の表面で反射され、再度シリコン層15に向かい、当該シリコン層15に吸収される。これにより、シリコン層15は、電極形成用金属膜12の直上領域において吸収される光の量が、それ以外の領域において吸収される光の量よりも多いことに起因して、電極形成用金属膜12の直上領域に形成される結晶層の厚みが、それ以外の領域に形成された結晶層の厚みよりも大きくなってしまい、このような結晶層の厚みの差が、熱膨張量の差となってワークのクラックや反りの原因になったものと推測される。
または、ボトムゲート型のシリコン複合体からなるワークに対してフラッシュランプからの光が照射されるとき、当該光のうちシリコン層15に吸収されなかった光が電極形成用金属膜12に照射されることによって生じる当該電極形成用金属膜12の熱膨張に起因して、ワークにクラックや反りが発生するものとも推測される。
The present inventors diligently investigated the cause of the problem of warping and cracks occurring in the workpiece. As a result of the cracks and warping occurring in the region immediately above the electrode-forming metal film 12, the following assumption is made. Yes.
That is, as shown in FIG. 9, when light from a flash lamp (indicated by a solid line arrow in FIG. 9) is irradiated onto a workpiece made of a bottom gate type silicon composite, When heated by absorbing part of the light, the unabsorbed light (shown by dotted arrows in FIG. 9) passes through the silicon layer 15 and passes through the silicon film 12 for electrode formation. In regions other than directly above, the barrier layer 17 and the substrate 11 are transmitted. However, the light irradiated to the region immediately above the electrode forming metal film 12 is reflected by the surface of the electrode forming metal film 12, and again the silicon layer. 15 is absorbed by the silicon layer 15. As a result, the silicon layer 15 has a greater amount of light absorbed in the region immediately above the electrode-forming metal film 12 than the amount of light absorbed in the other regions. The thickness of the crystal layer formed in the region immediately above the film 12 becomes larger than the thickness of the crystal layer formed in the other region, and the difference in the thickness of the crystal layer is the difference in the amount of thermal expansion. It is presumed that this caused cracks and warpage of the workpiece.
Alternatively, when light from a flash lamp is irradiated onto a workpiece made of a bottom gate type silicon composite, light that has not been absorbed by the silicon layer 15 is irradiated onto the electrode forming metal film 12. It is also presumed that cracks and warpage occur in the workpiece due to the thermal expansion of the electrode forming metal film 12 caused by this.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、基板とシリコン層との間に電極形成用金属膜が設けられてなるボトムゲート型のシリコン複合体を、短時間で、クラックや反りの発生を小さく抑制しながら、アモルファスシリコンを結晶化させてシリコン層を結晶シリコンよりなるものに変質させることができるアモルファスシリコンの結晶化方法を提供することにある。   The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its purpose is to provide a bottom gate type silicon composite in which a metal film for electrode formation is provided between a substrate and a silicon layer. An object of the present invention is to provide an amorphous silicon crystallization method capable of crystallizing amorphous silicon and transforming a silicon layer into one made of crystalline silicon while suppressing the occurrence of cracks and warping in a short time.

本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法は、基板上にアモルファスシリコンによるシリコン層が形成され、当該基板とシリコン層との間に電極形成用金属膜が形成されてなるシリコン複合体を雰囲気加熱して前記シリコン層を結晶化度が30〜75%である結晶シリコンからなるものに変質させる予備加熱工程と、
前記予備加熱工程を経たシリコン複合体のシリコン層に対してフラッシュランプからの光を照射して当該シリコン層を結晶化度が80%以上である結晶シリコンからなるものに変質させる光照射加熱工程とを有することを特徴とする。
本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法においては、前記予備加熱工程の加熱温度が、500〜700℃であることが好ましい。
In the method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention, an amorphous silicon silicon layer is formed on a substrate, and an electrode-forming metal film is formed between the substrate and the silicon layer. A preheating step for transforming the silicon layer into a crystalline silicon having a crystallinity of 30 to 75%;
A light irradiation heating step in which the silicon layer of the silicon composite that has undergone the preheating step is irradiated with light from a flash lamp to transform the silicon layer into one made of crystalline silicon having a crystallinity of 80% or more; It is characterized by having.
In the method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention, the heating temperature in the preheating step is preferably 500 to 700 ° C.

また、本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法においては、前記光照射加熱工程において、フラッシュランプからの光を、シリコン複合体のシリコン層側からのみ照射する構成とすることができ、また、フラッシュランプからの光を、シリコン複合体のシリコン層側および基板側の両方から照射する構成とすることもできる。   In the method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention, in the light irradiation heating step, the light from the flash lamp can be irradiated only from the silicon layer side of the silicon composite. It is also possible to irradiate light from both the silicon layer side and the substrate side of the silicon composite.

本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法によれば、予備加熱工程を経てシリコン層が結晶化度が特定の範囲にある結晶シリコンからなるものに変質されることによって当該シリコン層の光吸収特性が変化してシリコン層のフラッシュランプからの光の吸収率が高くなる、すなわち、当該フラッシュランプからの光の透過率が低くなって電極形成用金属膜に対する光の照射が抑制された状態で、光照射加熱工程が行われることとなる結果、短時間で、クラックや反りの発生を小さく抑制しながら、アモルファスシリコンを結晶化させてシリコン層を所望の結晶化度の結晶シリコンよりなるものに変質させることができる。   According to the amorphous silicon crystallization method of the present invention, the light absorption characteristics of the silicon layer are changed by changing the silicon layer to a crystalline silicon having a crystallinity in a specific range through a preheating step. Thus, the light absorption rate from the flash lamp of the silicon layer is increased, that is, the light irradiation is suppressed in a state where the light transmittance from the flash lamp is reduced and the light irradiation to the electrode forming metal film is suppressed. As a result of the heating process being performed, in a short period of time, while suppressing the occurrence of cracks and warping, the amorphous silicon is crystallized to transform the silicon layer into a crystalline silicon having a desired crystallinity. Can do.

本発明に係るシリコン複合体の構成の一例を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows an example of a structure of the silicon composite_body | complex which concerns on this invention. 本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法に用いられるシリコン結晶化装置の一例を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows an example of the silicon crystallization apparatus used for the crystallization method of the amorphous silicon of this invention. 本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法における光照射加熱工程に用いられるフラッシュランプの構成の一例を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows an example of a structure of the flash lamp used for the light irradiation heating process in the crystallization method of the amorphous silicon of this invention. 本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the crystallization method of the amorphous silicon of this invention. 本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法において、時間に対するシリコン層の温度変化を示したグラフである。6 is a graph showing a temperature change of a silicon layer with respect to time in the method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention. 本発明に係る実験例において、加熱温度と加熱時間に対するシリコン層の透過率を示したグラフである。In the experiment example which concerns on this invention, it is the graph which showed the transmittance | permeability of the silicon layer with respect to heating temperature and heating time. 本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法に用いられるシリコン結晶化装置の別の一例を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows another example of the silicon crystallization apparatus used for the crystallization method of the amorphous silicon of this invention. トップゲート型のシリコン複合体の構成の一例を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows an example of a structure of a top gate type silicon composite. ボトムゲート型のシリコン複合体に光が照射された場合を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the case where light is irradiated to the bottom gate type silicon composite.

以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法は、図1に示されるように、基板11上にアモルファスシリコンによるシリコン層15が形成され、当該基板11とシリコン層15との間に電極形成用金属膜12が形成されてなるシリコン複合体Wを雰囲気加熱してシリコン層15を結晶化度が30〜75%である結晶シリコンからなるものに変質させる予備加熱工程と、この予備加熱工程を経たシリコン層15に対してフラッシュランプ30(図3参照。)からの光を照射して当該シリコン層15を結晶化度が80%以上である結晶シリコンからなるものに変質させる光照射加熱工程とを有することを特徴とする方法である。   In the method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention, as shown in FIG. 1, a silicon layer 15 made of amorphous silicon is formed on a substrate 11, and an electrode forming metal film 12 is formed between the substrate 11 and the silicon layer 15. A pre-heating step in which the silicon composite W formed with an atmosphere is heated to change the quality of the silicon layer 15 into crystalline silicon having a crystallinity of 30 to 75%, and the silicon layer 15 that has undergone this pre-heating step. A light irradiation heating step of irradiating light from a flash lamp 30 (see FIG. 3) to transform the silicon layer 15 into one made of crystalline silicon having a crystallinity of 80% or more. It is a characteristic method.

本発明において、結晶化度は、シリコン層15について測定されるラマンスペクトルにおける結晶シリコンに係るピーク面積cry(515〜525cm-1)、μ結晶シリコンに係るピーク面積μcry(500cm-1)、アモルファスシリコンに係るピーク面積amo(480cm-1)から、下記式(1)によって算出されるものである。
式(1):結晶化度(%)={(cry+μcry)/(cry+μcry+amo)}×100
In the present invention, the crystallinity, the peak areas according to the crystal silicon in the Raman spectrum measured for the silicon layer 15 cry (515~525cm -1), peak area μcry (500cm -1) according to the μ-crystalline silicon, amorphous silicon Is calculated by the following formula (1) from the peak area amo (480 cm −1 ).
Formula (1): Crystallinity (%) = {(cry + μcry) / (cry + μcry + amo)} × 100

このシリコン複合体Wは、具体的には、基板11上の電極形成用領域に電極形成用金属膜12が設けられ、この基板11および電極形成用金属膜12の積層体上にバリア層17が設けられ、さらにこのバリア層17上にアモルファスシリコンによるシリコン層15が設けられてなるものである。   Specifically, in the silicon composite W, an electrode forming metal film 12 is provided in an electrode forming region on the substrate 11, and a barrier layer 17 is formed on the laminate of the substrate 11 and the electrode forming metal film 12. Further, a silicon layer 15 made of amorphous silicon is provided on the barrier layer 17.

基板11は、例えば無アルカリガラスなどからなるものであって、その厚みは、例えば500〜1000μmとされる。   The substrate 11 is made of non-alkali glass, for example, and has a thickness of, for example, 500 to 1000 μm.

電極形成用金属膜12は、例えばモリブデン、タングステン、チタン、タンタルなどの高融点金属もしくは合金からなり、蒸着法によって形成することができる。
この電極形成用金属膜12は、その線幅が例えば0.1〜100μmのものとされる。
The electrode forming metal film 12 is made of, for example, a refractory metal or alloy such as molybdenum, tungsten, titanium, or tantalum, and can be formed by an evaporation method.
The electrode forming metal film 12 has a line width of, for example, 0.1 to 100 μm.

バリア層17は、例えばSiO2 やSiNx よりなるものであり、例えばCVD法によって形成することができる。
このバリア層17の厚みは、例えば50〜500nmとされる。
The barrier layer 17 is made of, for example, SiO 2 or SiN x and can be formed by, for example, a CVD method.
The thickness of the barrier layer 17 is, for example, 50 to 500 nm.

アモルファスシリコンによるシリコン層15は、例えばプラズマCVD法によって形成することができる。
このシリコン層15の厚みは、例えば10〜100nmとされる。
The silicon layer 15 made of amorphous silicon can be formed by, for example, a plasma CVD method.
The thickness of the silicon layer 15 is 10 to 100 nm, for example.

このようなシリコン複合体Wをワークとして予備加熱工程および光照射加熱工程を行うシリコン結晶化装置としては、図2に示されるように、例えば、予備加熱工程と光照射加熱工程とを連続的に行う、予備加熱筐体28A中のワークが位置される処理位置26Aの上部空間および下部空間にそれぞれヒータ23が設けられ、予備加熱工程が行われる予備加熱部20Aと、光照射チャンバ28B中のワークが位置される処理位置26Bの上部空間に複数のフラッシュランプ30が配設され、光照射加熱工程が行われる光照射加熱部20Bとが隣接して備えられたものを用いることができる。   As a silicon crystallization apparatus that performs the preheating step and the light irradiation heating step using such a silicon composite W as a workpiece, for example, as shown in FIG. 2, the preheating step and the light irradiation heating step are continuously performed. The heater 23 is provided in each of the upper space and the lower space of the processing position 26A where the work in the preheating housing 28A is performed, and the work in the light irradiation chamber 28B and the preheating unit 20A in which the preheating process is performed. A plurality of flash lamps 30 are disposed in the upper space of the processing position 26B where the light irradiation is positioned, and the light irradiation heating unit 20B in which the light irradiation heating process is performed can be used.

〔予備加熱部〕
シリコン結晶化装置における予備加熱部20Aのヒータ23は、処理位置26Aにワークが載置された状態において接触状態または非接触状態のいずれの状態とされて設けられてもよい。
シリコン結晶化装置における予備加熱部20Aのヒータ23としては、加熱温度を下記に詳述するような適宜の温度にすることができるものであれば特に限定されず、ハロゲンヒータ、ハロゲンランプ、ホットプレート、炉などを用いることができる。
[Preheating section]
The heater 23 of the preheating unit 20A in the silicon crystallization apparatus may be provided in either a contact state or a non-contact state in a state where a workpiece is placed at the processing position 26A.
The heater 23 of the preheating unit 20A in the silicon crystallization apparatus is not particularly limited as long as the heating temperature can be set to an appropriate temperature as described in detail below. Halogen heater, halogen lamp, hot plate A furnace or the like can be used.

この予備加熱工程における加熱温度は、シリコン複合体Wのシリコン層15に係る結晶化度を30〜75%にすることができる温度であって、例えば500〜700℃とされることが好ましく、より好ましくは500〜650℃である。
本発明においては、予備加熱工程における加熱温度とは、雰囲気加熱中のシリコン複合体Wのシリコン層15の表面温度の最高温度をいう。
このシリコン複合体Wのシリコン層15の表面温度は、接触温度計、放射温度計を用いて測定することができる。
予備加熱部20Aにおける加熱温度が500〜700℃であることにより、アモルファス複合体Wのシリコン層15を確実に結晶化度が30〜75%である結晶シリコンからなるものに変質させることができる。
予備加熱部20Aにおける加熱温度が500℃未満である場合は、アモルファス複合体Wのシリコン層15を結晶化度が30%以上の結晶シリコンからなるものに変質させることができないおそれがあり、また、加熱温度が700℃を超える場合であって、基板11が無アルカリガラスからなるものである場合は、当該基板11が軟化するおそれがある。
The heating temperature in this preheating step is a temperature at which the crystallinity of the silicon layer 15 of the silicon composite W can be made 30 to 75%, and is preferably set to 500 to 700 ° C., for example. Preferably it is 500-650 degreeC.
In the present invention, the heating temperature in the preheating step refers to the maximum temperature of the surface temperature of the silicon layer 15 of the silicon composite W during atmospheric heating.
The surface temperature of the silicon layer 15 of the silicon composite W can be measured using a contact thermometer or a radiation thermometer.
When the heating temperature in the preheating unit 20A is 500 to 700 ° C., the silicon layer 15 of the amorphous composite W can be reliably transformed into one made of crystalline silicon having a crystallinity of 30 to 75%.
When the heating temperature in the preheating unit 20A is less than 500 ° C., there is a possibility that the silicon layer 15 of the amorphous composite W cannot be transformed into one made of crystalline silicon having a crystallinity of 30% or more. When the heating temperature exceeds 700 ° C. and the substrate 11 is made of non-alkali glass, the substrate 11 may be softened.

また、予備加熱部20Aにおける加熱温度が700℃を超える場合は、基板11が熱によって反りかえるおそれがあることから、加熱温度が650℃以下とされることが好ましい。   Moreover, when the heating temperature in the preheating part 20A exceeds 700 degreeC, since the board | substrate 11 may warp with heat, it is preferable that heating temperature shall be 650 degrees C or less.

また、この予備加熱工程における加熱時間は、加熱温度によっても異なるが、シリコン複合体Wのシリコン層15に係る結晶化度を30〜75%にすることができるだけの時間であって、例えば5分間以上とされることが好ましく、より好ましくは5〜20分間である。   Further, the heating time in the preheating step is a time that allows the crystallinity of the silicon layer 15 of the silicon composite W to be 30 to 75%, for example, 5 minutes, although it varies depending on the heating temperature. It is preferable to set it as the above, More preferably, it is 5 to 20 minutes.

予備加熱筐体28A内は、例えば大気雰囲気、真空雰囲気、不活性ガス雰囲気などとすることができる。   The inside of the preheating housing 28A can be, for example, an air atmosphere, a vacuum atmosphere, an inert gas atmosphere, or the like.

〔光照射加熱部〕
シリコン結晶化装置における光照射加熱部20Bは、光照射チャンバ28B内のワークが位置される処理位置26Bの上部空間に複数本例えば4本の棒状のフラッシュランプ30が、処理位置26Bを含む面に平行な方向であって互いに同一の方向に伸びた状態で並んで配置されて収容されている。
この光照射チャンバ28Bの処理位置26Bを含む面と対向する天井面はフラッシュランプ30からの放射光を反射させて光照射筐体28Bの処理位置26Bを含む面に向かって放射する反射ミラー(図示せず)が設けられている。
(Light irradiation heating part)
The light irradiation heating unit 20B in the silicon crystallization apparatus has a plurality of, for example, four rod-like flash lamps 30 on the surface including the processing position 26B in the upper space of the processing position 26B where the work in the light irradiation chamber 28B is positioned. They are arranged and accommodated side by side in a parallel direction and extending in the same direction.
The ceiling surface facing the surface including the processing position 26B of the light irradiation chamber 28B reflects the radiated light from the flash lamp 30 and radiates it toward the surface including the processing position 26B of the light irradiation housing 28B (see FIG. Not shown).

この光照射チャンバ28B内は、大気雰囲気、真空雰囲気、不活性ガス雰囲気などとすることができる。
この光照射チャンバ28B内の雰囲気温度は、熱アシスト効果を得る観点から、200〜650℃とされることが好ましい。
The inside of the light irradiation chamber 28B can be an air atmosphere, a vacuum atmosphere, an inert gas atmosphere, or the like.
The atmospheric temperature in the light irradiation chamber 28B is preferably 200 to 650 ° C. from the viewpoint of obtaining a heat assist effect.

光照射加熱部20Bのフラッシュランプ30としては、公知の種々のものを用いることができる。
具体的な一例を挙げると、図3に示されるように、円筒状であって両端が封止され、内部に放電空間が区画された直管型の例えば石英ガラスなどの透光性を有する材料よりなる発光管31を備えてなり、この発光管31の両端から管軸方向内方に突出して伸びる例えばタングステンよりなる電極棒34A、35Aの各々の先端に形成された陽極34および陰極35が、当該発光管31内において互いに対向する状態とされ、電極棒34A、35Aの各々の外端から例えばタングステンやモリブデンなどよりなる外部リード32、33が伸びると共に、当該発光管31の内部にはXeガスなどの希ガスが封入され、さらに、当該発光管31の外面に管軸方向に伸びるよう配設されたトリガー電極36がトリガー固定用バンド37によって支持された状態で設けられてなるものである。
このフラッシュランプ30の寸法の一例を示すと、例えば、発光管31の管径がφ13mm、電極間距離(発光長)が250mmである。
As the flash lamp 30 of the light irradiation heating unit 20B, various known ones can be used.
As a specific example, as shown in FIG. 3, a light-transmitting material such as quartz glass having a cylindrical shape and sealed at both ends and having a discharge space inside, for example, quartz glass. An anode 34 and a cathode 35 formed at the tip of each of electrode rods 34A, 35A made of, for example, tungsten, extending from both ends of the arc tube 31 so as to protrude inward in the tube axis direction. The outer leads 32 and 33 made of, for example, tungsten or molybdenum are extended from the outer ends of the electrode rods 34A and 35A, and the Xe gas is placed inside the arc tube 31. Further, a trigger electrode 36 disposed so as to extend in the tube axis direction on the outer surface of the arc tube 31 is supported by a trigger fixing band 37. And it is made provided in a state.
An example of the dimensions of the flash lamp 30 is, for example, that the tube diameter of the arc tube 31 is φ13 mm and the distance between electrodes (light emission length) is 250 mm.

このフラッシュランプ30においては、高電圧パルスがトリガー電極36に印加されて放電空間内において絶縁破壊が生じることにより、極めて短時間の閃光が放射されるフラッシュ点灯状態が得られる。   In the flash lamp 30, a high voltage pulse is applied to the trigger electrode 36 to cause dielectric breakdown in the discharge space, thereby obtaining a flash lighting state in which a very short flash is emitted.

このようなフラッシュランプ30の点灯条件は、シリコン複合体Wの結晶化度が30〜75%の結晶シリコンよりなるシリコン層15における当該結晶シリコンを、結晶化度が80%以上にすることができる温度にすることができれば特に限定されず、例えば、パルス幅が0.01〜0.1msec、照射エネルギーが2〜10J、電流密度が10kA/cm2 とすることができる。 Such a lighting condition of the flash lamp 30 allows the crystal silicon in the silicon layer 15 made of crystal silicon having a crystallinity of 30 to 75% of the silicon composite W to have a crystallinity of 80% or more. For example, the pulse width may be 0.01 to 0.1 msec, the irradiation energy may be 2 to 10 J, and the current density may be 10 kA / cm 2 .

以上説明したようなアモルファスシリコンの結晶化方法は、具体的には、図4に示されるように、以下のように行われる。
すなわち、まず、ワークを作製し、これを、予め始動されていたヒータ23によって所定の温度の高温雰囲気とされた予備加熱筐体28A内の処理位置26A上に載置することにより、雰囲気加熱が開始される(ステップs1)。
さらに、図5のa部に示されるように、ワークの温度(シリコン層15の表面温度)が雰囲気加熱によって所望の温度まで上昇され、さらに、図5のb部に示されるように、上昇された所望の温度のままシリコン層15が結晶化度が30〜75%の結晶シリコンからなるものに変質されるまでの時間にわたって処理位置26A上に載置された状態を維持する(ステップs2)。
この予備加熱工程に必要な時間、すなわち処理位置26A上に載置する時間は、例えば5分間とされる。
次いで、予備加熱工程に必要な時間が経過したら、ワークを光照射加熱部20B内の処理位置26B上に搬送して載置する(ステップs3)。
そして、フラッシュランプを点灯させて光照射加熱を行い、図5のc部に示されるように、短時間で一次的にワークの温度を高温、例えば約1000℃に上昇させてシリコン層15が結晶化度が80%以上の結晶シリコンからなるものに変質させる(ステップs4)。
さらに、光照射加熱後、ワークを光照射加熱部20B外に搬送する(ステップs5)。
最後に、図5のd部に示されるように、除冷などによってワークを冷却させる。
Specifically, the amorphous silicon crystallization method as described above is performed as follows, as shown in FIG.
That is, first, a workpiece is prepared, and this is placed on the processing position 26A in the preheating casing 28A, which has been set to a high temperature atmosphere at a predetermined temperature by the heater 23 that has been started in advance, thereby heating the atmosphere. Start (step s1).
Further, as shown in part a of FIG. 5, the temperature of the workpiece (surface temperature of the silicon layer 15) is raised to a desired temperature by atmospheric heating, and further raised as shown in part b of FIG. The state in which the silicon layer 15 is placed on the processing position 26A is maintained for a period of time until the silicon layer 15 is transformed into one composed of crystalline silicon having a crystallinity of 30 to 75% at the desired temperature (step s2).
The time required for this preheating step, that is, the time for placing on the processing position 26A is, for example, 5 minutes.
Next, when the time necessary for the preheating process has elapsed, the work is transported and placed on the processing position 26B in the light irradiation heating unit 20B (step s3).
Then, the flash lamp is turned on to perform light irradiation heating, and as shown in part c of FIG. The material is transformed into one made of crystalline silicon having a degree of conversion of 80% or more (step s4).
Further, after the light irradiation heating, the work is conveyed out of the light irradiation heating unit 20B (step s5).
Finally, as shown in part d of FIG. 5, the workpiece is cooled by cooling or the like.

以下、本発明の実験例について説明する。   Hereinafter, experimental examples of the present invention will be described.

〔実験例1:透過率の変化〕
以下に、加熱によるアモルファスシリコンの光吸収特性の変化を確認するための実験を示す。
まず、サンプルを作製した。すなわち、通常の脱脂洗浄を終えた400nm以下の波長域の光を透過しない無アルカリガラス基板(厚み500μm)を、製膜装置のロードロック室に入れ、真空に排気した後に製膜室へ搬送し、CVD法によりSiO2 薄膜を100nmの厚さに形成し、次いで、当該SiO2 薄膜上に、プラズマCVD法によりアモルファスシリコンによるシリコン層を50nmの厚さに形成することにより、シリコン複合体からなるサンプルを25個作製した。それぞれ(4−a)〜(4−e)、(5−a)〜(5−e)、(6−a)〜(6−e)、(6.5−a)〜(6.5−e)、(7−a)〜(7−e)とする。
各サンプルを、ホットプレート上にガラス基板が接触する状態に載置し、大気雰囲気中において、下記表1に示す加熱温度(サンプルのシリコン層の表面温度)および加熱時間の加熱条件で加熱する加熱実験を行い、加熱実験後の570nmの光についての透過率を測定した。
なお、各サンプルの加熱実験前の570nmの光についての透過率は、30%であった。
結果を図6に示す。
[Experimental Example 1: Change in transmittance]
An experiment for confirming the change in the light absorption characteristics of amorphous silicon due to heating is shown below.
First, a sample was prepared. That is, a non-alkali glass substrate (thickness: 500 μm) that does not transmit light in a wavelength region of 400 nm or less after finishing normal degreasing and cleaning is placed in a load-lock chamber of a film-forming apparatus and evacuated to a film-forming chamber. The SiO 2 thin film is formed to a thickness of 100 nm by the CVD method, and then a silicon layer of amorphous silicon is formed to a thickness of 50 nm by the plasma CVD method on the SiO 2 thin film, thereby forming a silicon composite. 25 samples were produced. (4-a) to (4-e), (5-a) to (5-e), (6-a) to (6-e), (6.5-a) to (6.5-), respectively. e), (7-a) to (7-e).
Each sample is placed in a state where the glass substrate is in contact with the hot plate, and heated in an air atmosphere at the heating temperature (surface temperature of the silicon layer of the sample) and the heating conditions shown in Table 1 below. Experiments were performed and the transmittance for 570 nm light after the heating experiment was measured.
In addition, the transmittance | permeability about the light of 570 nm before the heating experiment of each sample was 30%.
The results are shown in FIG.

Figure 2012212835
Figure 2012212835

図6の結果から、500℃以上の加熱により、シリコン層について570nmの光の透過率を低下させることができることが確認された。
なお、700℃で20分間以上加熱を行ったところ、基板に反りが生じたことから、(7〜c)〜(7−e)の実験は中止した。
From the result of FIG. 6, it was confirmed that the light transmittance of 570 nm can be lowered for the silicon layer by heating at 500 ° C. or higher.
In addition, when heating was performed at 700 ° C. for 20 minutes or more, the substrate was warped, so the experiments (7 to c) to (7-e) were stopped.

〔実験例2:雰囲気加熱および光照射加熱による結晶化度の変化〕
また、雰囲気加熱および光照射加熱によるシリコン層の結晶化度の変化を確認するための実験を行った。
上記の実験例1と同様にしてシリコン複合体からなるサンプルを51個作製し、雰囲気加熱のみ、または、雰囲気加熱後に光照射加熱をする結晶化実験を行った。雰囲気加熱のみの結晶化実験においては、下記表2に示す加熱温度(サンプルのシリコン層の表面温度)および加熱時間の加熱条件で、大気雰囲気でホットプレート加熱を行った。雰囲気加熱+光照射加熱の結晶化実験においては、下記表3に示す加熱温度(サンプルのシリコン層の表面温度)および加熱時間の加熱条件で、大気雰囲気でホットプレートで加熱を行った後、光照射加熱を行った。光照射加熱は発光長250mmのフラッシュランプ10本を用いて、雰囲気温度が常温(25℃)、照射エネルギーが5J/m2 、パルス幅が100μsecの条件で行った。また、サンプルの1つは、雰囲気加熱を行わずに、上記の条件で光照射加熱だけを行った。
そして、各サンプルの結晶化実験後のシリコン層の結晶化度を、ラマンスペクトルを測定して上述の通りに算出した。結果を表2および表3に示す。なお、700℃で20分間以上加熱を行ったところ、基板に反りが生じたことから、その結晶化度は未測定である。
[Experimental Example 2: Change in crystallinity due to atmosphere heating and light irradiation heating]
In addition, an experiment was conducted to confirm the change in crystallinity of the silicon layer due to atmosphere heating and light irradiation heating.
In the same manner as in Experimental Example 1, 51 samples made of a silicon composite were produced, and a crystallization experiment was performed in which only atmosphere heating or light irradiation heating was performed after atmosphere heating. In the crystallization experiment using only atmospheric heating, hot plate heating was performed in an air atmosphere under the heating conditions shown in Table 2 below (surface temperature of the sample silicon layer) and heating conditions. In the crystallization experiment of atmosphere heating + light irradiation heating, after heating with a hot plate in an air atmosphere at the heating temperature (surface temperature of the sample silicon layer) and heating time shown in Table 3 below, Irradiation heating was performed. The light irradiation heating was performed using ten flash lamps having a light emission length of 250 mm under the conditions of an ambient temperature of room temperature (25 ° C.), an irradiation energy of 5 J / m 2 , and a pulse width of 100 μsec. In addition, one of the samples was subjected to only light irradiation heating under the above conditions without performing atmosphere heating.
Then, the crystallinity of the silicon layer after the crystallization experiment of each sample was calculated as described above by measuring the Raman spectrum. The results are shown in Table 2 and Table 3. Note that when heating was performed at 700 ° C. for 20 minutes or more, the substrate was warped, and the crystallinity was not measured.

Figure 2012212835
Figure 2012212835

Figure 2012212835
Figure 2012212835

雰囲気加熱を行わずに、光照射加熱だけを行ったサンプルについては、その結晶化度は34%であった。この光照射加熱だけを行った結果と表2および表3の結果から、雰囲気加熱および光照射加熱を組み合わせて行うことにより、アモルファスシリコンを高い結晶化度の結晶シリコンに変質させることができることが確認された。   For the sample that was only subjected to light irradiation heating without atmospheric heating, the crystallinity was 34%. From the results of only this light irradiation heating and the results of Table 2 and Table 3, it is confirmed that amorphous silicon can be transformed into crystalline silicon having a high crystallinity by performing a combination of atmosphere heating and light irradiation heating. It was done.

〔実験例3:光照射加熱時の雰囲気温度による結晶化度の変化〕
また、光照射加熱を行うときの、その雰囲気温度によるシリコン層の結晶化度の変化を確認するための実験を行った。
この実験では、上記の実験例1と同様にしてシリコン複合体からなるサンプルを26個作製し、光照射加熱時の雰囲気温度を450℃にしたことの他は実験例1と同様の条件において雰囲気加熱+光照射加熱の結晶化実験を行った。また、サンプルの1つは、雰囲気加熱を行わずに、光照射加熱時の雰囲気温度を450℃にした上で、実験例1の条件で光照射加熱だけを行った。結果を表4に示す。
[Experimental Example 3: Change in crystallinity depending on ambient temperature during light irradiation heating]
In addition, an experiment was conducted to confirm the change in crystallinity of the silicon layer depending on the ambient temperature when performing light irradiation heating.
In this experiment, 26 samples made of a silicon composite were prepared in the same manner as in Experimental Example 1, and the atmosphere was changed under the same conditions as in Experimental Example 1 except that the ambient temperature during light irradiation heating was set to 450 ° C. A crystallization experiment of heating + light irradiation heating was performed. In addition, one of the samples was subjected to only light irradiation heating under the conditions of Experimental Example 1 after the atmosphere temperature during light irradiation heating was set to 450 ° C. without performing atmosphere heating. The results are shown in Table 4.

Figure 2012212835
Figure 2012212835

表3および表4の結果から、光照射加熱時の雰囲気温度を常温より温度の高い450℃とすることにより、アモルファスシリコンを高い結晶化度の結晶シリコンに変質させることができることが確認された。
なお、雰囲気加熱を行わずに、450℃の雰囲気温度で光照射加熱だけを行った場合、その結晶化度は68%となった。従って、光照射加熱の前に雰囲気加熱を行わなければ、80%以上の結晶化度が得られないことも確認された。
From the results of Tables 3 and 4, it was confirmed that amorphous silicon can be transformed into crystalline silicon having a high degree of crystallinity by setting the atmospheric temperature during light irradiation heating to 450 ° C., which is higher than normal temperature.
In addition, when only light irradiation heating was performed at the atmospheric temperature of 450 degreeC, without performing atmospheric heating, the crystallinity degree became 68%. Therefore, it was also confirmed that a crystallinity of 80% or more cannot be obtained unless atmosphere heating is performed before light irradiation heating.

以上のようなアモルファスシリコンの結晶化方法によれば、予備加熱工程を経ることによってシリコン層15を構成するアモルファスシリコンの結晶化度が特定の範囲となることによって当該アモルファスシリコンの光吸収特性が変化してシリコン層15のフラッシュランプからの光の吸収率が高くなる、すなわち、当該フラッシュランプからの光の透過率が低くなって電極形成用金属膜12に対する光の照射が抑制された状態で、フラッシュランプからの光を照射することとなる結果、短時間で、クラックや反りの発生を小さく抑制しながら、アモルファスシリコンを結晶化させてシリコン層15を結晶シリコンよりなるものに変質させることができる。   According to the crystallization method of amorphous silicon as described above, the light absorption characteristics of the amorphous silicon change due to the crystallinity of the amorphous silicon constituting the silicon layer 15 being in a specific range through the preheating step. Then, the light absorption rate from the flash lamp of the silicon layer 15 is increased, that is, in a state where the light transmittance from the flash lamp is reduced and the light irradiation to the electrode forming metal film 12 is suppressed, As a result of irradiating light from the flash lamp, amorphous silicon can be crystallized and the silicon layer 15 can be transformed into crystalline silicon while suppressing the occurrence of cracks and warping in a short time. .

以上、本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法について説明したが、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。   The method for crystallizing amorphous silicon according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

例えば、シリコン複合体Wをワークとして予備加熱工程および光照射加熱工程を行うシリコン結晶化装置として、予備加熱工程および光照射加熱工程をバッチ処理する構成のものを用いることができる。具体的には、図7に示されるように、予備加熱部20Aと光照射加熱部20Bとが離間して設けられていることの他は同様の構成を有するものとされる。
なお、図7において、その他の符号は図2に係る符号と同じものを示す。
このようなシリコン結晶化装置においては、例えば、予備加熱部20Aと光照射加熱部20Bとの間に、ワークを一旦冷却させる冷却部(図示せず)が備えられていてもよい。
For example, as a silicon crystallization apparatus that performs the preheating step and the light irradiation heating step using the silicon composite W as a workpiece, a device that is configured to batch process the preheating step and the light irradiation heating step can be used. Specifically, as shown in FIG. 7, the configuration is the same except that the preheating unit 20 </ b> A and the light irradiation heating unit 20 </ b> B are provided apart from each other.
In FIG. 7, the other reference numerals are the same as those in FIG.
In such a silicon crystallization apparatus, for example, a cooling unit (not shown) for once cooling the workpiece may be provided between the preheating unit 20A and the light irradiation heating unit 20B.

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1>
通常の脱脂洗浄を終えた400nm以下の波長域の光を透過しない無アルカリガラス基板(厚み500μm)上にモリブデンからなる線幅5μmの電極形成用金属膜を形成し、これを製膜装置のロードロック室に入れ、真空に排気した後に製膜室へ搬送し、CVD法によりSiO2 薄膜を100nmの厚さに形成し、次いで、当該SiO2 薄膜上に、プラズマCVD法によりアモルファスシリコンによるシリコン層を50nmの厚さに形成することにより、ボトムゲート型のシリコン複合体からなるサンプルを6個作製した。
各サンプルを、500℃で30分間、上述の実験例2と同様にして雰囲気加熱による予備加熱を行った後、発光長250mmのフラッシュランプ10本を用いて、雰囲気温度が常温(25℃)、照射エネルギーが表5に示される大きさ、パルス幅が100μsecの条件で光照射加熱を行った後、シリコン層の結晶化度を、ラマンスペクトルを測定して上述の通りに算出した。また、光照射加熱後のサンプルについて、反りやクラックなどのダメージの発生を観察した。
結果を表5に示す。
<Example 1>
A metal film for electrode formation made of molybdenum and having a line width of 5 μm is formed on an alkali-free glass substrate (thickness: 500 μm) that does not transmit light in a wavelength region of 400 nm or less after normal degreasing and cleaning, and this is loaded into a film forming apparatus. It is put into a lock chamber, evacuated to vacuum, and then transferred to the film forming chamber. A SiO 2 thin film is formed to a thickness of 100 nm by the CVD method, and then a silicon layer made of amorphous silicon is formed on the SiO 2 thin film by the plasma CVD method. Were formed to a thickness of 50 nm to prepare six samples made of a bottom-gate silicon composite.
Each sample was pre-heated by atmospheric heating in the same manner as in Experimental Example 2 above at 500 ° C. for 30 minutes, and then using 10 flash lamps with a light emission length of 250 mm, the ambient temperature was room temperature (25 ° C.), After light irradiation heating was performed under conditions where the irradiation energy was as shown in Table 5 and the pulse width was 100 μsec, the crystallinity of the silicon layer was calculated as described above by measuring the Raman spectrum. Moreover, about the sample after light irradiation heating, generation | occurrence | production of damage, such as curvature and a crack, was observed.
The results are shown in Table 5.

<実施例2>
実施例1と同様にして得たボトムゲート型のシリコン複合体からなるサンプルを6個作製し、光照射加熱時の雰囲気温度を500℃にしたことの他は実施例1と同様にして予備加熱後に光照射加熱を行った後、シリコン層の結晶化度を、ラマンスペクトルを測定して上述の通りに算出した。また、光照射加熱後のサンプルについて、反りやクラックなどのダメージ発生を観察した。
結果を表5に示す。
<Example 2>
Six samples made of a bottom-gate silicon composite obtained in the same manner as in Example 1 were prepared, and preheating was performed in the same manner as in Example 1 except that the ambient temperature during light irradiation heating was set to 500 ° C. After light irradiation heating, the crystallinity of the silicon layer was calculated as described above by measuring the Raman spectrum. Moreover, about the sample after light irradiation heating, generation | occurrence | production of damage, such as curvature and a crack, was observed.
The results are shown in Table 5.

<比較例1>
実施例1と同様にして得たボトムゲート型のシリコン複合体からなるサンプルを6個作製し、これについて雰囲気加熱による予備加熱を行わなかったことの他は実施例1と同様にして光照射加熱を行った後、シリコン層の結晶化度を、ラマンスペクトルを測定して上述の通りに算出した。また、光照射加熱後のサンプルについて、反りやクラックなどのダメージの発生を観察した。
結果を表5に示す。
<Comparative Example 1>
Six samples made of bottom gate type silicon composites obtained in the same manner as in Example 1 were prepared, and light irradiation heating was performed in the same manner as in Example 1 except that no preheating was performed by atmospheric heating. Then, the crystallinity of the silicon layer was calculated as described above by measuring the Raman spectrum. Moreover, about the sample after light irradiation heating, generation | occurrence | production of damage, such as curvature and a crack, was observed.
The results are shown in Table 5.

Figure 2012212835
Figure 2012212835

表5の結果から明らかなように、実施例1に係る本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法によれば、比較例1に係る方法で得たシリコン層に比べて高い結晶化度のシリコン層が、反りやクラックなどのダメージが生じない状態で得られることが示された。また、実施例2に係る本発明のアモルファスシリコンの結晶化方法によれば、実施例1に係る方法で得たシリコン層に比べて、照射エネルギーが4.5J/cm2 や5.0J/cm2 である場合においてもシリコン層に80%以上の結晶化度が得られることが示された。 As is apparent from the results in Table 5, according to the amorphous silicon crystallization method of the present invention related to Example 1, a silicon layer having a higher crystallinity than the silicon layer obtained by the method according to Comparative Example 1 was obtained. It was shown that it can be obtained in a state where no damage such as warping or cracking occurs. Further, according to the amorphous silicon crystallization method of the present invention according to Example 2 , the irradiation energy is 4.5 J / cm 2 or 5.0 J / cm as compared with the silicon layer obtained by the method according to Example 1. Even in the case of 2 , it was shown that a crystallinity of 80% or more can be obtained in the silicon layer.

11 基板
12 電極形成用金属膜
15 シリコン層
17 バリア層
20A 予備加熱部
20B 光照射加熱部
23 ヒータ
26A,26B 処理位置
28A 予備加熱筐体
28B 光照射チャンバ
30 フラッシュランプ
31 発光管
32、33 外部リード
34 陽極
35 陰極
34A、35A 電極棒
36 トリガー電極
37 トリガー固定用バンド
51 ガラス基板
52 電極形成用金属膜
55 シリコン層
57 SiO2 薄膜
W シリコン複合体
11 Substrate 12 Metal film 15 for electrode formation Silicon layer 17 Barrier layer 20A Preheating unit 20B Light irradiation heating unit 23 Heater 26A, 26B Processing position 28A Preheating case 28B Light irradiation chamber 30 Flash lamp 31 Light emitting tube 32, 33 External lead 34 Anode 35 Cathode 34A, 35A Electrode rod 36 Trigger electrode 37 Trigger fixing band 51 Glass substrate 52 Metal film 55 for electrode formation Silicon layer 57 SiO 2 thin film W Silicon composite

Claims (3)

基板上にアモルファスシリコンによるシリコン層が形成され、当該基板とシリコン層との間に電極形成用金属膜が形成されてなるシリコン複合体を雰囲気加熱して前記シリコン層を結晶化度が30〜75%である結晶シリコンからなるものに変質させる予備加熱工程と、
前記予備加熱工程を経たシリコン複合体のシリコン層に対してフラッシュランプからの光を照射して当該シリコン層を結晶化度が80%以上である結晶シリコンからなるものに変質させる光照射加熱工程とを有することを特徴とするアモルファスシリコンの結晶化方法。
A silicon composite formed by forming an amorphous silicon silicon layer on a substrate and forming an electrode-forming metal film between the substrate and the silicon layer is heated in an atmosphere to cause the silicon layer to have a crystallinity of 30 to 75. A pre-heating step for changing the material to crystalline silicon,
A light irradiation heating step in which the silicon layer of the silicon composite that has undergone the preheating step is irradiated with light from a flash lamp to transform the silicon layer into one made of crystalline silicon having a crystallinity of 80% or more; A method for crystallizing amorphous silicon, comprising:
前記予備加熱工程の加熱温度が、500〜700℃であることを特徴とする請求項1に記載のアモルファスシリコンの結晶化方法。   2. The method for crystallizing amorphous silicon according to claim 1, wherein a heating temperature in the preliminary heating step is 500 to 700 ° C. 3. 前記光照射加熱工程においては、フラッシュランプからの光を、シリコン複合体のシリコン層側からのみ照射することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアモルファスシリコンの結晶化方法。
3. The method for crystallizing amorphous silicon according to claim 1, wherein in the light irradiation heating step, the light from the flash lamp is irradiated only from the silicon layer side of the silicon composite.
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