JP2012234994A - Semiconductor silicon film and semiconductor device, and method for manufacturing them - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new semiconductor silicon film and a semiconductor device having such a semiconductor silicon film, and a method for manufacturing them.SOLUTION: A semiconductor silicon film (160) is a semiconductor silicon film in which a plurality of thin and long silicon particles (22) are adjoined with each other in a short axis direction, here, the thin and long silicon particles (22) are a sintered body of the plurality of the silicon particles. The method for manufacturing such a semiconductor silicon film (160) includes the steps of: applying a first silicon particle dispersion onto a substrate (100), drying the applied first silicon particle dispersion, irradiating the dried first silicon particle dispersion with light (200) to form a first semiconductor silicon film (130); and applying a second silicon particle dispersion onto the first semiconductor silicon film (130), drying the applied second silicon particle dispersion, and irradiating the dried second silicon particle dispersion with the light (200). In the method, the dispersion of the first silicon particles in the first silicon particle dispersion is 5 nmor more.

Description

本発明は、新規な半導体シリコン膜及びそのような半導体シリコン膜を有する半導体デバイス、並びにそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a novel semiconductor silicon film, a semiconductor device having such a semiconductor silicon film, and a manufacturing method thereof.

半導体シリコン膜、例えばアモルファスシリコン膜及びポリシリコン膜等は、半導体デバイス、例えば薄膜トランジスタ(TFT)及び薄膜型太陽電池のために使用されている。   Semiconductor silicon films, such as amorphous silicon films and polysilicon films, are used for semiconductor devices such as thin film transistors (TFTs) and thin film solar cells.

このような半導体シリコン膜を半導体デバイスで使用する場合、半導体シリコン膜を、スパッタリングのような物理気相堆積(PVD)、プラズマ化学気相堆積のような化学気相堆積(CVD)等の真空プロセスにより基材の全面に形成することが行われてきた。また、半導体シリコン膜が所望のパターン、例えば回路パターンを有することが必要である場合、基材の全面に形成された半導体シリコン膜の不要部分を、フォトリソグラフィー等によって除去して、所望のパターンを有する半導体シリコン膜を提供することが行われてきた。   When such a semiconductor silicon film is used in a semiconductor device, the semiconductor silicon film is subjected to vacuum processes such as physical vapor deposition (PVD) such as sputtering and chemical vapor deposition (CVD) such as plasma chemical vapor deposition. Has been formed on the entire surface of the substrate. In addition, when it is necessary for the semiconductor silicon film to have a desired pattern, for example, a circuit pattern, unnecessary portions of the semiconductor silicon film formed on the entire surface of the base material are removed by photolithography or the like so that the desired pattern is obtained. It has been performed to provide a semiconductor silicon film having the same.

しかしながら、これらの従来の方法では、大掛かりな装置が必要であること、多大なエネルギーを消費すること、プロセス温度が高温(250℃超)であるのでプロセス毎の冷却に多大な時間を要すること、原料が気体であるので扱いにくいこと、大量の廃棄物が発生すること等の問題を有しており、それによって複雑かつ高コストの方法であった。また特に、半導体シリコン膜が所望のパターンを有することが必要である場合、基材の全面に形成された半導体シリコン膜の不要部分を除去するので、原料の使用効率が悪いこと(5%未満)も問題であった。   However, in these conventional methods, a large-scale apparatus is required, a large amount of energy is consumed, and since the process temperature is high (over 250 ° C.), it takes a lot of time for cooling for each process, Since the raw material is a gas, it has problems such as difficulty in handling and generation of a large amount of waste, which makes it a complicated and expensive method. In particular, when it is necessary for the semiconductor silicon film to have a desired pattern, unnecessary portions of the semiconductor silicon film formed on the entire surface of the base material are removed, so that the use efficiency of the raw material is poor (less than 5%). Was also a problem.

したがって近年、比較的低温で薄膜トランジスタ等のための半導体膜を形成する方法として、液相法が検討されている。液相法では、一般に、プロセス全体を、比較的低温、例えばポリマー材料のガラス転移温度以下の温度で行うことができる。このような低温プロセスでは、安価な汎用ポリマー材料を半導体膜の基材において用いることが可能になり、それによって半導体デバイスの大面積化、フレキシブル化、軽量化、低コスト化も期待できる。また、こうした低温プロセスでは、プロセス毎の冷却が必要ないのでプロセス時間を短縮できる。   Therefore, in recent years, a liquid phase method has been studied as a method for forming a semiconductor film for a thin film transistor or the like at a relatively low temperature. In the liquid phase process, the entire process can generally be performed at a relatively low temperature, for example, a temperature below the glass transition temperature of the polymer material. In such a low-temperature process, an inexpensive general-purpose polymer material can be used as a base material for a semiconductor film, and thereby, an increase in area, flexibility, weight reduction, and cost reduction of a semiconductor device can be expected. Further, in such a low temperature process, the process time can be shortened because cooling for each process is not necessary.

このような液相法による半導体膜の製造に関して、有機半導体材料を用いることが検討されている。   Regarding the production of a semiconductor film by such a liquid phase method, the use of an organic semiconductor material has been studied.

しかしながら、有機半導体膜は、シリコン半導体膜に比して、キャリア移動度のような性能、及び大気中での安定性のような耐久性が不充分であり、したがって用途が限定されると共に、製品化が難しいのが現状である。   However, the organic semiconductor film has insufficient performance such as carrier mobility and durability such as stability in the atmosphere as compared with the silicon semiconductor film. It is difficult to make it easier.

また、液相法を用いた半導体膜の製造に関して、無機化合物半導体材料を用いることも検討されている。   In addition, regarding the production of a semiconductor film using a liquid phase method, the use of an inorganic compound semiconductor material has been studied.

これに関して例えば、特許文献1では、ナノ粒子分散液を用いて、InGaZnO膜を成膜する方法が開示されている。特許文献1では、室温で乾燥したInGaZnO膜を、紫外線(UV)オゾンクリーナーで前処理し、そしてその後で、KrFエキシマレーザー(波長:248nm)で照射することによって、比較的均一なInGaZnOの結晶膜を成膜している。特許文献1では、このような方法によって、キャリア移動度1.2cm/V・sの薄膜トランジスタを作製している。 In this regard, for example, Patent Document 1 discloses a method of forming an InGaZnO 4 film using a nanoparticle dispersion. In Patent Document 1, an InGaZnO 4 film dried at room temperature is pretreated with an ultraviolet (UV) ozone cleaner, and then irradiated with a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm), whereby a relatively uniform InGaZnO 4 film is formed. A crystal film is formed. In Patent Document 1, a thin film transistor having a carrier mobility of 1.2 cm 2 / V · s is manufactured by such a method.

しかしながら、InGaZnOなど無機化合物半導体材料は、原材料入手の問題から、シリコン半導体に比して非常に高価であり、一般的なTFT材料として実用的ではない。 However, inorganic compound semiconductor materials such as InGaZnO 4 are very expensive compared to silicon semiconductors due to the problem of raw material availability, and are not practical as general TFT materials.

また、液相法を用いた半導体膜の製造に関して、有機シリコン化合物溶液、例えば水素化環状シラン化合物を含有するシリコン溶液を用いて、半導体ポリシリコン膜を製造することが検討されている。   Further, regarding the production of a semiconductor film using a liquid phase method, it has been studied to produce a semiconductor polysilicon film using an organic silicon compound solution, for example, a silicon solution containing a hydrogenated cyclic silane compound.

これに関して例えば、特許文献2及び3では、高分子量の低揮発性ポリシラン化合物を含有する有機シリコン化合物溶液を使用している。ここで、この低揮発性ポリシラン化合物は、シクロペンタシランを前駆体として得ている。   In this regard, for example, Patent Documents 2 and 3 use an organic silicon compound solution containing a high molecular weight low-volatile polysilane compound. Here, this low volatility polysilane compound is obtained using cyclopentasilane as a precursor.

しかしながら、有機シリコン化合物溶液では、爆発性を低減するために、脱水素アニール処理(400〜500℃)をすることが必要な場合があり、したがってプロセス全体を低温化することが困難である。   However, in the case of an organosilicon compound solution, it may be necessary to perform a dehydrogenation annealing process (400 to 500 ° C.) in order to reduce explosive properties, and thus it is difficult to lower the temperature of the entire process.

また、特許文献4では、シリコン粒子を含有する分散体を用いて、半導体シリコン膜を形成することを提案している。   Patent Document 4 proposes forming a semiconductor silicon film by using a dispersion containing silicon particles.

液相法の使用に関して、半導体シリコン膜の所望のパターンを基材上に直接に描く直接描画技術を利用することも検討されている。直接描画技術としては、半導体シリコン膜の構成材料を含む原料液を塗布印刷する印刷法、例えばインクジェットプリンティング法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   Regarding the use of the liquid phase method, it is also considered to use a direct drawing technique for directly drawing a desired pattern of a semiconductor silicon film on a substrate. Examples of the direct drawing technique include a printing method in which a raw material liquid containing a constituent material of a semiconductor silicon film is applied and printed, such as an ink jet printing method and a screen printing method.

このような印刷法では、真空プロセスは不要であり、また直接描画によりパターン形成を行うことができるので、簡易かつ低コストで、半導体デバイスを製造することができる。   In such a printing method, a vacuum process is unnecessary, and pattern formation can be performed by direct drawing, so that a semiconductor device can be manufactured easily and at low cost.

なお、シリコン膜としては、様々な形態を有する膜が提案されており、例えば特許文献5では、柱状の結晶粒が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜を、気相法によって製造する方法を提案している。   As silicon films, films having various forms have been proposed. For example, in Patent Document 5, a semiconductor silicon film having columnar crystal grains adjacent to each other in the minor axis direction is manufactured by a vapor phase method. Has proposed.

特開2009−147192号公報JP 2009-147192 A 特開2004−87546号公報(特許4016419号に対応)JP 2004-87546 A (corresponding to Patent 4016419) 特表2010−506001号公報Special table 2010-506001 特表2010−514585号公報Special table 2010-514585 gazette 特開2002−270511号公報JP 2002-270511 A

本発明の目的は、新規な半導体シリコン膜及びそのような半導体シリコン膜を有する半導体デバイス、並びにそれらの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel semiconductor silicon film, a semiconductor device having such a semiconductor silicon film, and a manufacturing method thereof.

本件発明者は、鋭意検討の結果、下記の本発明に想到した。
〈1〉複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜であって、上記細長シリコン粒子が、複数のシリコン粒子の焼結体である、半導体シリコン膜。
〈2〉上記細長シリコン粒子の少なくとも一部が、100nm以上の短軸径を有する、上記〈1〉項に記載の半導体シリコン膜。
〈3〉上記細長シリコン粒子の少なくとも一部が、1.2超のアスペクト比を有する、上記〈1〉又は〈2〉項に記載の半導体シリコン膜。
〈4〉上記〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載の半導体シリコン膜を有する、半導体デバイス。
〈5〉太陽電池である、上記〈4〉項に記載の半導体デバイス。
〈6〉複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜の製造方法であって、
(a)第1の分散媒及び上記第1の分散媒中に分散している第1のシリコン粒子を含有する第1のシリコン粒子分散体を、基材上に塗布して、第1のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(b)上記第1のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第1の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(c)上記第1の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、上記第1の未焼結半導体シリコン膜中の上記第1のシリコン粒子を焼結させ、それによって第1の半導体シリコン膜を形成する工程、
(d)第2の分散媒及び上記第2の分散媒中に分散している第2のシリコン粒子を含有する第2のシリコン粒子分散体を、上記第1の半導体シリコン膜に塗布して、第2のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(e)上記第2のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第2の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(f)上記第2の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、上記第2の未焼結半導体シリコン膜中の上記第2のシリコン粒子を焼結させる工程、
を含み、且つ第1のシリコン粒子の分散が5nm以上である、半導体シリコン膜の製造方法。
〈7〉上記シリコン粒子の平均一次粒子径が100nm以下である、上記〈6〉項に記載の方法。
〈8〉上記シリコン粒子が、レーザー熱分解法によって得られたシリコン粒子である、上記〈6〉又は〈7〉項に記載の方法。
〈9〉上記未焼結半導体シリコン膜が、50〜2000nmの厚さを有する、上記〈6〉〜〈8〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈10〉上記光照射を、レーザーを用いて行なう、上記〈6〉〜〈9〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈11〉上記光照射を非酸化性雰囲気下で行なう、上記〈6〉〜〈10〉項のいずれか一項に記載の方法。
〈12〉上記〈6〉〜〈11〉項のいずれかに記載の方法によって得られる、半導体シリコン膜。
〈13〉上記〈6〉〜〈11〉項のいずれか一項に記載の方法によって半導体シリコン膜を作ることを含む、半導体デバイスの製造方法。
〈14〉上記〈13〉項に記載の方法によって得られる、半導体デバイス。
As a result of intensive studies, the present inventor has arrived at the present invention described below.
<1> A semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction, wherein the elongated silicon particles are a sintered body of a plurality of silicon particles.
<2> The semiconductor silicon film according to <1>, wherein at least a part of the elongated silicon particles has a minor axis diameter of 100 nm or more.
<3> The semiconductor silicon film according to <1> or <2>, wherein at least a part of the elongated silicon particles has an aspect ratio of more than 1.2.
<4> A semiconductor device having the semiconductor silicon film according to any one of <1> to <3>.
<5> The semiconductor device according to <4>, which is a solar cell.
<6> A method for producing a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction,
(A) A first silicon particle dispersion containing a first dispersion medium and first silicon particles dispersed in the first dispersion medium is applied onto a substrate, and the first silicon is dispersed. Forming a particle dispersion film;
(B) drying the first silicon particle dispersion film to form a first unsintered semiconductor silicon film; and (c) irradiating the first unsintered semiconductor silicon film with light. Sintering the first silicon particles in the first unsintered semiconductor silicon film, thereby forming a first semiconductor silicon film,
(D) applying a second silicon particle dispersion containing the second dispersion medium and the second silicon particles dispersed in the second dispersion medium to the first semiconductor silicon film; Forming a second silicon particle dispersion film;
(E) drying the second silicon particle dispersion film to form a second unsintered semiconductor silicon film; and (f) irradiating the second unsintered semiconductor silicon film with light. And sintering the second silicon particles in the second unsintered semiconductor silicon film,
And the dispersion of the first silicon particles is 5 nm 2 or more.
<7> The method according to <6> above, wherein the average primary particle diameter of the silicon particles is 100 nm or less.
<8> The method according to <6> or <7>, wherein the silicon particles are silicon particles obtained by a laser pyrolysis method.
<9> The method according to any one of <6> to <8>, wherein the unsintered semiconductor silicon film has a thickness of 50 to 2000 nm.
<10> The method according to any one of <6> to <9>, wherein the light irradiation is performed using a laser.
<11> The method according to any one of <6> to <10>, wherein the light irradiation is performed in a non-oxidizing atmosphere.
<12> A semiconductor silicon film obtained by the method according to any one of <6> to <11> above.
<13> A method for producing a semiconductor device, comprising producing a semiconductor silicon film by the method according to any one of <6> to <11> above.
<14> A semiconductor device obtained by the method according to <13>.

複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる本発明の半導体シリコン膜によれば、半導体シリコン膜の厚さ方向にキャリアを流すデバイスにおいて、良好なキャリア移動度を達成することができる。これは、このような半導体シリコン膜では、半導体シリコン膜の厚さ方向、すなわち細長シリコン粒子の長軸方向には、粒界が少ない又は粒界が実質的に存在しないことによる。また、半導体シリコン膜を製造する本発明の方法によれば、液相法によって本発明の半導体シリコン膜を得ることができる。   According to the semiconductor silicon film of the present invention in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent to each other in the minor axis direction, good carrier mobility can be achieved in a device in which carriers flow in the thickness direction of the semiconductor silicon film. This is because such a semiconductor silicon film has few grain boundaries or substantially no grain boundaries in the thickness direction of the semiconductor silicon film, that is, the major axis direction of the elongated silicon particles. Moreover, according to the method of the present invention for producing a semiconductor silicon film, the semiconductor silicon film of the present invention can be obtained by a liquid phase method.

図1は、半導体シリコン膜を製造する本発明の方法を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the method of the present invention for producing a semiconductor silicon film. 図2は、実施例1の半導体シリコン膜の電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)写真である。ここで、図2(a)は、側面断面を斜め上方から観察した写真であり、また図2(b)は、側面断面を真横から観察した写真である。2 is a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) photograph of the semiconductor silicon film of Example 1. FIG. Here, FIG. 2A is a photograph of a side section observed from obliquely above, and FIG. 2B is a photograph of the side section observed from the side. 図3は、実施例1で作成した太陽電池の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the solar cell created in Example 1. 図4は、実施例1で作成した太陽電池の電流−電圧(I−V)特性を示す図である。FIG. 4 is a graph showing current-voltage (IV) characteristics of the solar cell created in Example 1. 図5は、参考例1の半導体シリコン膜の電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)写真である。ここで、図5(a)は、側面断面を斜め上方から観察した写真であり、また図5(b)は、側面断面を真横から観察した写真である。FIG. 5 is a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) photograph of the semiconductor silicon film of Reference Example 1. Here, Fig.5 (a) is the photograph which observed the side surface cross section from diagonally upward, and FIG.5 (b) is the photograph which observed the side surface cross section from right side. 図6は、参考例2の半導体シリコン膜の電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)写真である。ここで、図6は、側面断面を真横から観察した写真である。6 is a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) photograph of the semiconductor silicon film of Reference Example 2. FIG. Here, FIG. 6 is a photograph of the side cross section observed from the side.

《半導体シリコン膜》
本発明の半導体シリコン膜は、複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜である。ここで、本発明の半導体シリコン膜の細長シリコン粒子は、複数のシリコン粒子の焼結体である。
<Semiconductor silicon film>
The semiconductor silicon film of the present invention is a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction. Here, the elongated silicon particles of the semiconductor silicon film of the present invention are a sintered body of a plurality of silicon particles.

(短軸径)
細長シリコン粒子の少なくとも一部は、100nm以上、又は200nm以上の短軸径を有することができる。また、この短軸径は、1,000nm以下、800nm以下、又は500nm以下であってよい。ここで、「細長シリコン粒子の少なくとも一部」は例えば、数に基づいて細長シリコン粒子の少なくとも10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、又は50%以上であってよい。
(Short shaft diameter)
At least a part of the elongated silicon particles can have a minor axis diameter of 100 nm or more, or 200 nm or more. The minor axis diameter may be 1,000 nm or less, 800 nm or less, or 500 nm or less. Here, “at least a part of the elongated silicon particles” may be, for example, at least 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, or 50% or more of the elongated silicon particles based on the number.

細長シリコン粒子の短軸径が小さすぎる場合、すなわち細長シリコン粒子が小さすぎる場合、半導体シリコン膜における粒界が多くなりすぎ、それによって良好なキャリア移動度を達成できないことがある。また、この短軸径が大きすぎる場合、すなわち細長シリコン粒子が大きすぎる場合、半導体シリコン膜の構造が粗くなり、それによって良好なキャリア移動度が達成できないことがある。   When the short axis diameter of the elongated silicon particles is too small, that is, when the elongated silicon particles are too small, the grain boundary in the semiconductor silicon film becomes too large, and thus good carrier mobility may not be achieved. In addition, if the minor axis diameter is too large, that is, if the elongated silicon particles are too large, the structure of the semiconductor silicon film becomes rough, and thereby good carrier mobility may not be achieved.

(アスペクト比)
細長シリコン粒子の少なくとも一部は、1.0超、1.2超、又は1.5超のアスペクト比を有することができる。また、このアスペクト比は、5.0以下、4.0以下、又は3.0以下であってよい。ここで、「細長シリコン粒子の少なくとも一部」は例えば、数に基づいて細長シリコン粒子の少なくとも10%、20%、30%、40%、又は50%であってよい。
(aspect ratio)
At least a portion of the elongated silicon particles can have an aspect ratio greater than 1.0, greater than 1.2, or greater than 1.5. The aspect ratio may be 5.0 or less, 4.0 or less, or 3.0 or less. Here, “at least a portion of the elongated silicon particles” may be, for example, at least 10%, 20%, 30%, 40%, or 50% of the elongated silicon particles based on the number.

細長シリコン粒子のアスペクト比が小さすぎる場合、半導体シリコン膜の厚さ方向にキャリアを流すデバイスにおいて良好なキャリア移動度を達成できるという本発明の効果が小さくなる。また、このアスペクト比が大きすぎる場合、膜表面の凹凸が大きくなり、それによって膜の構造が不均一になることがある。   When the aspect ratio of the elongated silicon particles is too small, the effect of the present invention that good carrier mobility can be achieved in a device that allows carriers to flow in the thickness direction of the semiconductor silicon film is reduced. In addition, when the aspect ratio is too large, the unevenness of the film surface becomes large, which may cause the film structure to be non-uniform.

(製造方法)
本発明の半導体シリコン膜は、その製造方法は特に限定されないが、例えば本発明の方法によって得ることができ、各構成要素の詳細については、半導体シリコン膜を製造する本発明の方法に関する記載を参照できる。
(Production method)
The method for producing the semiconductor silicon film of the present invention is not particularly limited. For example, the semiconductor silicon film can be obtained by the method of the present invention. For details of each component, see the description relating to the method of the present invention for producing a semiconductor silicon film. it can.

《半導体デバイス》
本発明の半導体デバイスは、本発明の半導体シリコン膜を半導体膜として有する。本発明の半導体デバイスは例えば、電界効果トランジスタ、太陽電池等であってよい。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of the present invention has the semiconductor silicon film of the present invention as a semiconductor film. The semiconductor device of the present invention may be, for example, a field effect transistor or a solar cell.

《半導体シリコン膜の製造方法》
基材及びこの基材上に積層されている半導体シリコン膜を有する半導体シリコン膜を製造する本発明の方法は、下記の工程(a)〜(f)を含む:
(a)第1の分散媒及び第1の分散媒中に分散している第1のシリコン粒子を含有する第1のシリコン粒子分散体を、基材上に塗布して、第1のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(b)第1のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第1の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(c)第1の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、第1の未焼結半導体シリコン膜中の第1のシリコン粒子を焼結させ、それによって第1の半導体シリコン膜を形成する工程、
(d)第2の分散媒及び第2の分散媒中に分散している第2のシリコン粒子を含有する第2のシリコン粒子分散体を、第1の半導体シリコン膜に塗布して、第2のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(e)第2のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第2の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(f)第2の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、第2の未焼結半導体シリコン膜中の第2のシリコン粒子を焼結させる工程。
<< Semiconductor Silicon Film Manufacturing Method >>
The method of the present invention for producing a semiconductor silicon film having a substrate and a semiconductor silicon film laminated on the substrate includes the following steps (a) to (f):
(A) A first silicon particle dispersion containing a first dispersion medium and a first silicon particle dispersion containing first silicon particles dispersed in the first dispersion medium is applied onto a substrate, and the first silicon particles Forming a dispersion film;
(B) drying the first silicon particle dispersion film to form a first unsintered semiconductor silicon film; and (c) irradiating the first unsintered semiconductor silicon film with light; Sintering the first silicon particles in the first unsintered semiconductor silicon film, thereby forming the first semiconductor silicon film;
(D) applying a second silicon particle dispersion containing the second dispersion medium and the second silicon particles dispersed in the second dispersion medium to the first semiconductor silicon film; Forming a silicon particle dispersion film of
(E) drying the second silicon particle dispersion film to form a second unsintered semiconductor silicon film, and (f) irradiating the second unsintered semiconductor silicon film with light, Sintering the second silicon particles in the second unsintered semiconductor silicon film.

ここで、本発明の方法は、第1のシリコン粒子の分散が5以上である。   Here, in the method of the present invention, the dispersion of the first silicon particles is 5 or more.

上記のように、本発明の方法では、工程(a)〜(c)で、第1のシリコン粒子分散体から第1の半導体シリコン膜を形成した後に、更に工程(d)〜(f)で、第1の半導体シリコン膜上に第2のシリコン粒子分散体を塗布し、乾燥し、そして焼結させて、第2の半導体シリコン膜を形成する。このような本発明の方法によれば、複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜を得ることができる。   As described above, in the method of the present invention, after the first semiconductor silicon film is formed from the first silicon particle dispersion in steps (a) to (c), the steps (d) to (f) are further performed. A second silicon particle dispersion is applied onto the first semiconductor silicon film, dried, and sintered to form a second semiconductor silicon film. According to such a method of the present invention, a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction can be obtained.

原理に限定されるものではないが、これは、下記のような理由によると考えられる。すなわち、第1の半導体シリコン膜は、基材上に点在する複数の焼結シリコン粒子を有しており、第2のシリコン粒子は、この焼結シリコン粒子を核として粒成長する。ここで、この第2のシリコン粒子の粒成長は、基材に対して垂直方向及び水平方向の両方に生じうるものの、水平方向の粒成長は、隣接する他の焼結シリコン粒子を核とした粒子によって制限されることから、縦方向の粒成長が相対的に大きくなると考えられる。   Although not limited to the principle, this is considered to be due to the following reasons. That is, the first semiconductor silicon film has a plurality of sintered silicon particles scattered on the base material, and the second silicon particles grow using the sintered silicon particles as nuclei. Here, although the grain growth of the second silicon particles can occur both in the vertical direction and in the horizontal direction with respect to the base material, the grain growth in the horizontal direction is based on other adjacent sintered silicon particles. Since it is limited by the grains, it is considered that the grain growth in the vertical direction becomes relatively large.

具体的には例えば、本発明の方法は、図1に示すようにして行うことができる。   Specifically, for example, the method of the present invention can be performed as shown in FIG.

すなわち、本発明の方法の工程(a)では、図1(1)で示すように、第1の分散媒(15)及び第1のシリコン粒子(10)を含有する第1のシリコン粒子分散体を、基材(100)上に塗布して、第1のシリコン粒子分散体膜(110)を形成する。ここで、第1のシリコン粒子の分散は5nm以上である。すなわち、第1のシリコン粒子は、粒子径の分布が比較的大きい。 That is, in the step (a) of the method of the present invention, as shown in FIG. 1 (1), the first silicon particle dispersion containing the first dispersion medium (15) and the first silicon particles (10). Is applied onto the substrate (100) to form the first silicon particle dispersion film (110). Here, the dispersion of the first silicon particles is 5 nm 2 or more. That is, the first silicon particles have a relatively large particle size distribution.

工程(b)では、図1(2)で示すように、第1のシリコン粒子分散体膜(110)を乾燥して、第1の未焼結半導体シリコン膜(120)を形成する。   In step (b), as shown in FIG. 1 (2), the first silicon particle dispersion film (110) is dried to form a first unsintered semiconductor silicon film (120).

工程(c)では、図1(3)で示すように、第1の未焼結半導体シリコン膜(120)に光(200)を照射して、第1のシリコン粒子(10)を焼結させ、それによって焼結シリコン粒子(12)を有する第1の半導体シリコン膜(130)を形成する。ここでは、上記のように、第1のシリコン粒子の粒子径の分布が比較的大きいことによって、比較的大きいシリコン粒子を核として、その周囲に比較的小さいシリコン粒子が焼結し、それによって第1の半導体シリコン膜は、平坦な膜ではなく、複数の焼結シリコン粒子から構成される膜となっている。   In step (c), as shown in FIG. 1 (3), the first unsintered semiconductor silicon film (120) is irradiated with light (200) to sinter the first silicon particles (10). Thereby forming a first semiconductor silicon film (130) having sintered silicon particles (12). Here, as described above, since the particle size distribution of the first silicon particles is relatively large, relatively small silicon particles are sintered around the relatively large silicon particles as a nucleus, and thereby the first silicon particles are sintered. One semiconductor silicon film is not a flat film but a film composed of a plurality of sintered silicon particles.

工程(d)では、図1(4)で示すように、第2の分散媒(25)及び第2のシリコン粒子(20)を含有する第2のシリコン粒子分散を、第1の半導体シリコン膜(130)に塗布して、第2のシリコン粒子分散体膜(140)を形成する。   In the step (d), as shown in FIG. 1 (4), the second silicon particle dispersion containing the second dispersion medium (25) and the second silicon particles (20) is converted into the first semiconductor silicon film. (130) to form a second silicon particle dispersion film (140).

工程(e)では、図1(5)で示すように、第2のシリコン粒子分散体膜(140)を乾燥して、第2の未焼結半導体シリコン膜(150)を形成する。   In step (e), as shown in FIG. 1 (5), the second silicon particle dispersion film (140) is dried to form a second unsintered semiconductor silicon film (150).

工程(f)では、図1(6)で示すように、第2の未焼結半導体シリコン膜(150)に光(200)を照射して、第2のシリコン粒子(20)を焼結させ、それによって細長シリコン粒子(22)を有する半導体シリコン膜(160)を形成する。   In step (f), as shown in FIG. 1 (6), the second unsintered semiconductor silicon film (150) is irradiated with light (200) to sinter the second silicon particles (20). Thereby, a semiconductor silicon film (160) having elongated silicon particles (22) is formed.

《半導体シリコン膜の製造方法−工程(a)及び(d)》
本発明の方法の工程(a)及び(d)では、分散媒及び上記分散媒中に分散しているシリコン粒子を含有するシリコン粒子分散体を、基材上に塗布して、シリコン粒子分散体膜を形成する。
<< Semiconductor Silicon Film Manufacturing Method-Steps (a) and (d) >>
In steps (a) and (d) of the method of the present invention, a silicon particle dispersion containing a dispersion medium and silicon particles dispersed in the dispersion medium is applied onto a substrate, and the silicon particle dispersion A film is formed.

(分散媒)
シリコン粒子分散体の分散媒は、本発明の目的及び効果を損なわない限り制限されるものではなく、したがって例えばシリコン粒子と反応しない有機溶媒を用いることができる。具体的にはこの分散媒は、非水系溶媒、例えばアルコール、アルカン、アルケン、アルキン、ケトン、エーテル、エステル、芳香族化合物、又は含窒素環化合物、特にイソプロピルアルコール(IPA)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等であってよい。また、アルコールとしては、エチレングリコールのようなグリコール(2価アルコール)を用いることもできる。なお、分散媒は、シリコン粒子の酸化を抑制するために、脱水溶媒であることが好ましい。
(Dispersion medium)
The dispersion medium of the silicon particle dispersion is not limited as long as the object and effect of the present invention are not impaired. Therefore, for example, an organic solvent that does not react with silicon particles can be used. Specifically, this dispersion medium is a non-aqueous solvent such as alcohol, alkane, alkene, alkyne, ketone, ether, ester, aromatic compound, or nitrogen-containing ring compound, particularly isopropyl alcohol (IPA), N-methyl-2. -It may be pyrrolidone (NMP) or the like. Moreover, glycol (dihydric alcohol) like ethylene glycol can also be used as alcohol. The dispersion medium is preferably a dehydrated solvent in order to suppress oxidation of silicon particles.

(シリコン粒子)
第1のシリコン粒子の分散は、5nm以上、10nm以上、20nm以上、又は30nm以上である。また、この分散は、200nm以下、100nm以下、又は80nm以下であってよい。
(Silicon particles)
The dispersion of the first silicon particles is 5 nm 2 or more, 10 nm 2 or more, 20 nm 2 or more, or 30 nm 2 or more. Further, this dispersion may be 200 nm 2 or less, 100 nm 2 or less, or 80 nm 2 or less.

第1のシリコン粒子の分散が小さすぎる場合、光によって焼結させたときにシリコン粒子が均一に焼結されて、比較的平坦な膜を形成する傾向がある。このような平坦な膜は、本発明の方法において第1の半導体シリコン膜として用いたときに、複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜を最終的に得ることができないことがある。また、第1のシリコン粒子の分散が大きすぎる場合、光によって焼結させたときに、得られる膜の不均一性が大きくなりすぎ、それによって最終的な膜の不均一性も大きくなりすぎることがある。   If the dispersion of the first silicon particles is too small, the silicon particles are uniformly sintered when sintered by light, and tend to form a relatively flat film. When such a flat film is used as the first semiconductor silicon film in the method of the present invention, a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the short axis direction cannot be finally obtained. Sometimes. Also, if the dispersion of the first silicon particles is too large, the non-uniformity of the resulting film will be too great when sintered by light, and thereby the non-uniformity of the final film will be too great. There is.

また、第2のシリコン粒子の分散は、特に限定されないが、例えば、5nm以上、10nm以上、20nm以上、又は30nm以上である。また、この分散は、200nm以下、100nm以下、又は80nm以下であってよい。 Further, the dispersion of the second silicon particles is not particularly limited, but is, for example, 5 nm 2 or more, 10 nm 2 or more, 20 nm 2 or more, or 30 nm 2 or more. Further, this dispersion may be 200 nm 2 or less, 100 nm 2 or less, or 80 nm 2 or less.

なお、シリコン粒子の分散(σ)は、個々の粒子の短軸径を、x、x、x、…、xとしたときに、下記の式によって求められる値である:
The silicon particle dispersion (σ 2 ) is a value obtained by the following equation when the minor axis diameter of each particle is x 1 , x 2 , x 3 ,..., X n :

シリコン粒子分散体のシリコン粒子は、本発明の目的及び効果を損なわない限り制限されるものではなく、例えば特許文献4で示されるようなシリコン粒子を用いることができる。具体的には、このシリコン粒子としては、レーザー熱分解法、特にCOレーザーを用いたレーザー熱分解法によって得られたシリコン粒子を挙げることができる。 The silicon particles of the silicon particle dispersion are not limited as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. For example, silicon particles as shown in Patent Document 4 can be used. Specifically, examples of the silicon particles include silicon particles obtained by a laser pyrolysis method, particularly a laser pyrolysis method using a CO 2 laser.

このシリコン粒子は、多結晶又は単結晶のコア、及びアモルファスの外側層からなるシリコン粒子であってよい。この場合には、多結晶又は単結晶のコアによる半導体特性と、アモルファスの外側層による焼結容易性との組合せを利用することができる。   The silicon particles may be silicon particles comprising a polycrystalline or single crystal core and an amorphous outer layer. In this case, a combination of semiconductor characteristics with a polycrystalline or single crystal core and ease of sintering with an amorphous outer layer can be utilized.

また、シリコン粒子は好ましくは、平均一次粒子径が、100nm以下である。したがってシリコン粒子は例えば、1nm以上、又は5nm以上であって、100nm以下、50nm以下、又は30nm以下であってよい。平均一次粒子径が100nm以下であることは、光によるシリコン粒子の焼結を行うために好ましい。   The silicon particles preferably have an average primary particle diameter of 100 nm or less. Accordingly, the silicon particles may be, for example, 1 nm or more, or 5 nm or more, and 100 nm or less, 50 nm or less, or 30 nm or less. An average primary particle size of 100 nm or less is preferable in order to sinter silicon particles with light.

ここで、本発明においては、粒子の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)、透過型電子顕微鏡(TEM)等による観察によって、撮影した画像を元に直接粒子径を計測し、集合数100以上からなる粒子群を解析することで、数平均一次粒子径として求めることができる。   Here, in the present invention, the average primary particle diameter of the particles is obtained by directly measuring the particle diameter based on a photographed image by observation with a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), or the like. The number average primary particle diameter can be obtained by measuring and analyzing a particle group consisting of 100 or more aggregates.

本発明の方法で用いられるシリコン粒子分散体は、上記の分散媒及びシリコン粒子以外に、リン、ホウ素等のドーパントや公知の添加剤を含んでいてもよい。   The silicon particle dispersion used in the method of the present invention may contain a dopant such as phosphorus and boron and known additives in addition to the dispersion medium and silicon particles.

(基材)
本発明の方法で用いられる基材は、本発明の目的及び効果を損なわない限り制限されるものではない。したがって例えば、基材としてはシリコン基材を用いることができる。
(Base material)
The base material used by the method of this invention is not restrict | limited unless the objective and effect of this invention are impaired. Therefore, for example, a silicon substrate can be used as the substrate.

しかしながら、本発明の方法では、比較的低温において、基材上で半導体シリコン膜を形成することができるので、耐熱性が比較的低い基材、例えばポリマー材料を有する基材を用いることができる。ポリマー材料を有する基材としては特に、表面に導電性膜又は半導体膜を付与されたポリマー材料からなる基材を用いることができる。ここで、導電性膜は、金属、金属酸化物、特にインジウム亜鉛酸化物(IZO)、インジウムスズ酸化物(ITO)のような透明導電性酸化物の膜であってよい。また、半導体膜は、半導体シリコン膜であってよい。   However, in the method of the present invention, since a semiconductor silicon film can be formed on a substrate at a relatively low temperature, a substrate having a relatively low heat resistance, for example, a substrate having a polymer material can be used. As the base material having a polymer material, a base material made of a polymer material having a conductive film or a semiconductor film provided on the surface can be used. Here, the conductive film may be a film of a metal, a metal oxide, particularly a transparent conductive oxide such as indium zinc oxide (IZO) or indium tin oxide (ITO). The semiconductor film may be a semiconductor silicon film.

本発明の製造方法は低温プロセスで行うことができるため、基材のためのポリマー材料としては、ガラス転移温度が、300℃以下、250℃以下、200℃以下、100℃以下、又は50℃以下であるポリマー材料を用いることができる。   Since the production method of the present invention can be performed by a low temperature process, the polymer material for the substrate has a glass transition temperature of 300 ° C. or lower, 250 ° C. or lower, 200 ° C. or lower, 100 ° C. or lower, or 50 ° C. or lower. A polymeric material can be used.

したがって例えばポリマー材料としては、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むポリマー材料を用いることができる。また、これらのうちで、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも1種を含むポリマー材料、特にポリカーボネートを50質量%以上含むポリマー材料は、これらのポリマーが汎用性であり、かつ安価である点で好ましい。   Therefore, for example, as the polymer material, a polymer material containing at least one selected from the group consisting of polyimide, polyethersulfone, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate can be used. Among these, a polymer material containing at least one selected from the group consisting of polycarbonate, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, particularly a polymer material containing 50% by mass or more of polycarbonate, these polymers are versatile. And, it is preferable in that it is inexpensive.

(塗布)
シリコン粒子分散体の塗布は、シリコン粒子分散体を所望の厚さ及び均一性で塗布できる方法であれば特に限定されず、例えばインクジェット法、スピンコーティング法等によって行うことができる。
(Application)
Application of the silicon particle dispersion is not particularly limited as long as the silicon particle dispersion can be applied with a desired thickness and uniformity, and can be performed by, for example, an inkjet method, a spin coating method, or the like.

また、この塗布は、シリコン粒子分散体膜を乾燥したときに得られる未焼結半導体シリコン膜の厚さが、50nm以上、100nm以上、又は200nm以上であって、2000nm以下、1000nm以下、500nm以下、又は300nm以下であるように行うことができる。   Further, in this coating, the thickness of the unsintered semiconductor silicon film obtained when the silicon particle dispersion film is dried is 50 nm or more, 100 nm or more, or 200 nm or more, and is 2000 nm or less, 1000 nm or less, 500 nm or less. Or 300 nm or less.

具体的には、例えば電界効果トランジスタ(FET)を得る場合には、未焼結半導体シリコン膜の厚さが、50nm以上、100nm以上であって、500nm以下、300nm以下であるように塗布を行うことができる。また、太陽電池を得る場合には、未焼結半導体シリコン膜の厚さが、100nm以上、200nm以上であって、2000nm以下、1000nm以下、500nm以下、又は300nm以下であるように塗布を行うことができる。   Specifically, for example, when a field effect transistor (FET) is obtained, coating is performed so that the thickness of the unsintered semiconductor silicon film is 50 nm or more and 100 nm or more, and 500 nm or less and 300 nm or less. be able to. Moreover, when obtaining a solar cell, it coat | covers so that the thickness of a non-sintered semiconductor silicon film may be 100 nm or more and 200 nm or more, and is 2000 nm or less, 1000 nm or less, 500 nm or less, or 300 nm or less. Can do.

《半導体シリコン膜の製造方法−工程(b)及び(e)》
本発明の方法の工程(b)及び(e)では、シリコン粒子分散体膜を乾燥して、未焼結半導体シリコン膜を形成する。
<< Semiconductor Silicon Film Manufacturing Method-Steps (b) and (e) >>
In steps (b) and (e) of the method of the present invention, the silicon particle dispersion film is dried to form an unsintered semiconductor silicon film.

(乾燥)
この乾燥は、シリコン粒子分散体膜から分散媒を実質的に除去することができる方法であれば特に限定されず、例えばシリコン粒子分散体膜を有する基材を、ホットプレート上に配置して行うことができる。
(Dry)
This drying is not particularly limited as long as the dispersion medium can be substantially removed from the silicon particle dispersion film. For example, the drying is performed by placing a substrate having the silicon particle dispersion film on a hot plate. be able to.

乾燥温度は例えば、基材を変形、劣化等させないように選択することができ、例えば50℃以上、70℃以上、90℃以上であって、100℃以下、150℃以下、200℃以下、又は250℃以下であるように選択できる。   The drying temperature can be selected, for example, so as not to deform or deteriorate the substrate, for example, 50 ° C or higher, 70 ° C or higher, 90 ° C or higher, and 100 ° C or lower, 150 ° C or lower, 200 ° C or lower, or It can be selected to be 250 ° C. or lower.

なお、この乾燥は、工程(a)及び(d)の塗布と一体の工程として行うこともでき、例えば工程(a)及び(d)の塗布をスピンコーティングによって行って、塗布と乾燥を同時に行うこともできる。すなわち、乾燥は、塗布と一体の工程としてのみ行い、塗布と別の工程として行わなくてもよい。   This drying can also be performed as an integrated process with the application of the steps (a) and (d). For example, the application of the steps (a) and (d) is performed by spin coating, and the application and the drying are simultaneously performed. You can also. That is, the drying is performed only as a process integrated with the application, and may not be performed as a separate process from the application.

《半導体シリコン膜の製造方法−工程(c)及び(f)》
本発明の方法の工程(c)では、未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、未焼結半導体シリコン膜中のシリコン粒子を焼結させ、それによって半導体シリコン膜を形成する。
<< Semiconductor Silicon Film Manufacturing Method-Steps (c) and (f) >>
In step (c) of the method of the present invention, the unsintered semiconductor silicon film is irradiated with light to sinter silicon particles in the unsintered semiconductor silicon film, thereby forming a semiconductor silicon film.

(照射される光)
ここで照射される光としては、未焼結半導体シリコン膜中のシリコン粒子の焼結を達成できれば任意の光を用いることができ、例えばレーザー光、特に波長600nm以下、500nm以下又は400nm以下であって、300nm以上のレーザーを用いて行なうことができる。また、シリコン粒子の焼結は、キセノンフラッシュランプのようなフラッシュランプを用いて行うこともできる。
(Irradiated light)
As the light irradiated here, any light can be used as long as the sintering of the silicon particles in the unsintered semiconductor silicon film can be achieved, for example, laser light, particularly a wavelength of 600 nm or less, 500 nm or less, or 400 nm or less. Thus, it can be performed using a laser of 300 nm or more. The sintering of the silicon particles can also be performed using a flash lamp such as a xenon flash lamp.

比較的短波長のパルス状の光(例えば波長355nmのYVOレーザー)を用いて照射を行う場合、パルス状の光の照射回数は例えば、1回以上、2回以上、5回以上、又は10回以上であって、100回以下、80回以下、又は50回以下にすることができる。また、この場合、パルス状の光の照射エネルギーは例えば、15mJ/(cm・shot)以上、50mJ/(cm・shot)以上、100mJ/(cm・shot)以上、150mJ/(cm・shot)以上、又は200mJ/(cm・shot)以上であって、800mJ/(cm・shot)以下、500mJ/(cm・shot)以下、300mJ/(cm・shot)以下、又は250mJ/(cm・shot)以下にすることができる。さらに、この場合、パルス状の光の照射時間は、例えば200ナノ秒/shot以下、100ナノ秒/shot以下、50ナノ秒/shot以下にすることができる。 When irradiation is performed using pulsed light having a relatively short wavelength (for example, a YVO laser having a wavelength of 355 nm), the number of irradiations of the pulsed light is, for example, 1 or more, 2 or more, 5 or more, or 10 times. It is above, It can be made 100 times or less, 80 times or less, or 50 times or less. In this case, the irradiation energy of the pulsed light, for example, 15mJ / (cm 2 · shot ) above, 50mJ / (cm 2 · shot ) above, 100mJ / (cm 2 · shot ) above, 150 mJ / (cm 2 -Shot) or more, or 200 mJ / (cm 2 · shot) or more, 800 mJ / (cm 2 · shot) or less, 500 mJ / (cm 2 · shot) or less, 300 mJ / (cm 2 · shot) or less, or 250 mJ / (cm 2 · shot) or less. Further, in this case, the irradiation time of the pulsed light can be set to, for example, 200 nanoseconds / shot or less, 100 nanoseconds / shot or less, and 50 nanoseconds / shot or less.

また、比較的長波長のパルス状の光(例えば波長532nmのグリーンレーザー)を用いて照射を行う場合、パルス状の光の照射回数は例えば、5回以上、10回以上、25回以上、又は50回以上であって、300回以下、200回以下、又は100回以下にすることができる。また、この場合、パルス状の光の照射エネルギーは例えば、100mJ/(cm・shot)以上、300mJ/(cm・shot)以上、500mJ/(cm・shot)以上、900mJ/(cm・shot)以上、又は1300mJ/(cm・shot)以上であって、3000mJ/(cm・shot)以下、2000mJ/(cm・shot)以下、又は1500mJ/(cm・shot)以下にすることができる。さらに、この場合、パルス状の光の照射時間は、例えば例えば50ナノ秒/shot以上、100ナノ秒/shot以上、又は150ナノ秒/shot以上であって、300ナノ秒/shot以下、200ナノ秒/shot以下、又は180ナノ秒/shot以下にすることができる。 In addition, when irradiation is performed using pulsed light having a relatively long wavelength (for example, a green laser having a wavelength of 532 nm), the number of irradiation times of the pulsed light is, for example, 5 times or more, 10 times or more, 25 times or more, or It can be 50 times or more and 300 times or less, 200 times or less, or 100 times or less. In this case, the irradiation energy of the pulsed light, for example, 100mJ / (cm 2 · shot ) above, 300mJ / (cm 2 · shot ) above, 500mJ / (cm 2 · shot ) above, 900 mJ / (cm 2 · shot) or more, or 1300 mJ / (a in cm 2 · shot) above, 3000mJ / (cm 2 · shot ) or less, 2000mJ / (cm 2 · shot ) or less, or 1500mJ / (cm 2 · shot) below can do. In this case, the irradiation time of the pulsed light is, for example, 50 nanoseconds / shot or more, 100 nanoseconds / shot or more, or 150 nanoseconds / shot or more, and 300 nanoseconds / shot or less, 200 nanoseconds. Seconds / shot or less, or 180 nanoseconds / shot or less.

ここで、光の照射回数が少なすぎる場合には、所望の焼結を達成するために必要とされる1回のパルス当たりのエネルギーが大きくなり、したがって半導体シリコン膜が破損する恐れがある。また、光の照射回数が多すぎる場合には、必要とされる処理時間が過度に長くなる恐れがある。   Here, if the number of times of light irradiation is too small, the energy per one pulse required to achieve the desired sintering is increased, and therefore the semiconductor silicon film may be damaged. Moreover, when the frequency | count of light irradiation is too many, there exists a possibility that the processing time required may become excessively long.

また、上記のようにパルス状の光の照射回数、照射エネルギー、及び照射時間を選択することは、特に基材がポリマー材料を有する場合に、熱によるポリマー材料の劣化を抑制しつつ、シリコン粒子の焼結を達成するために好ましいことがある。   In addition, as described above, selecting the number of times of irradiation with pulsed light, irradiation energy, and irradiation time can reduce silicon particles while suppressing deterioration of the polymer material due to heat, particularly when the base material has a polymer material. It may be preferable to achieve sintering.

(照射雰囲気)
シリコン粒子を焼結するための光照射は、非酸化性雰囲気、例えば水素、希ガス、窒素、及びそれらの組合せからなる雰囲気において行うことが、シリコン粒子の酸化を防ぐために好ましい。ここで、希ガスとしては、特にアルゴン、ヘリウム、及びネオンを挙げることができる。なお、雰囲気が水素を含有することは、未焼結半導体シリコン膜のシリコン粒子の酸化を抑制するために好ましい。また、非酸化性雰囲気とするために、雰囲気の酸素含有率は、1体積%以下、0.5体積%以下、0.1体積%以下、又は0.01体積%以下とすることができる。
(Irradiation atmosphere)
The light irradiation for sintering the silicon particles is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere, for example, an atmosphere including hydrogen, a rare gas, nitrogen, and a combination thereof in order to prevent oxidation of the silicon particles. Here, examples of the rare gas include argon, helium, and neon. Note that it is preferable that the atmosphere contains hydrogen in order to suppress oxidation of silicon particles of the unsintered semiconductor silicon film. In order to obtain a non-oxidizing atmosphere, the oxygen content of the atmosphere can be 1% by volume or less, 0.5% by volume or less, 0.1% by volume or less, or 0.01% by volume or less.

《半導体デバイスの製造方法》
半導体デバイス、例えば電界効果トランジスタ(FET)又は太陽電池を製造する本発明の方法は、本発明の方法によって半導体シリコン膜を作る工程を含む。例えば、電界効果トランジスタを製造する本発明の方法は更に、ゲート絶縁体を製造する工程、ソース及びドレイン電極を製造する工程等を含むことができる。また例えば、太陽電池を製造する本発明の方法は、本発明の方法によってN型及びP型半導体の少なくとも一方、又は真性半導体を製造する工程、集電電極を形成する工程等を含むことができる。
<< Semiconductor Device Manufacturing Method >>
The inventive method of manufacturing a semiconductor device, such as a field effect transistor (FET) or solar cell, includes the step of making a semiconductor silicon film by the inventive method. For example, the method of the present invention for manufacturing a field effect transistor can further include the steps of manufacturing a gate insulator, manufacturing source and drain electrodes, and the like. Further, for example, the method of the present invention for producing a solar cell can include a step of producing at least one of an N-type semiconductor and a P-type semiconductor, or an intrinsic semiconductor, a step of forming a current collecting electrode, and the like by the method of the present invention. .

〈実施例1〉
(シリコン粒子分散体の調製)
リン(P)ドープシリコン粒子を、SiHガス及びPHガスを原料として、COレーザーを用いたレーザー熱分解(LP:Laser Pyrolysis)法により作製した。得られたリンドープシリコン粒子は、平均一次粒子径が約15nm、粒径分布の分散が38nm、ドーピンク濃度が1×1021原子/cmであった。このリンドープシリコン粒子を、イソプロピルアルコール(IPA)中に超音波分散させて、固形分濃度3wt%のリンドープシリコン粒子分散体を得た。
<Example 1>
(Preparation of silicon particle dispersion)
Phosphorus (P) -doped silicon particles were produced by a laser pyrolysis (LP) method using a CO 2 laser using SiH 4 gas and PH 3 gas as raw materials. The obtained phosphorus-doped silicon particles had an average primary particle size of about 15 nm, a particle size distribution of 38 nm 2 , and a dopink concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 . The phosphorus-doped silicon particles were ultrasonically dispersed in isopropyl alcohol (IPA) to obtain a phosphorus-doped silicon particle dispersion having a solid content concentration of 3 wt%.

なお、シリコン粒子の平均一次粒子径は、TEM観察を行い、10万倍の倍率により画像解析を行うことで行った。n数は500以上の集合を元に、シリコン粒子分散体の平均一次粒子径、及び分散を算出した。   The average primary particle size of the silicon particles was observed by TEM observation and image analysis at a magnification of 100,000 times. The average primary particle diameter and dispersion of the silicon particle dispersion were calculated based on a set of 500 or more n.

(基材の準備)
ホウ素(B)ドープシリコン基材(厚さ200μm、比抵抗3Ωcm以下)を、アセトン及びイソプロピルアルコール中で各5分間ずつ超音波洗浄し、5%フッ化水素水溶液中で10分間にわたって酸化膜除去し、そして洗浄液(Frontier Cleaner、関東化学製)でパーティクル除去を行い、清浄化された基材を準備した。
(Preparation of base material)
Boron (B) -doped silicon substrate (thickness 200 μm, specific resistance 3Ωcm or less) was ultrasonically cleaned in acetone and isopropyl alcohol for 5 minutes each, and the oxide film was removed in 5% hydrogen fluoride aqueous solution for 10 minutes. Then, particles were removed with a cleaning liquid (Frontier Cleaner, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) to prepare a cleaned substrate.

(塗布)
リンドープシリコン粒子分散体を基材上に数滴滴下し、500rpmで5秒間にわたって、そして4000rpmで10秒間にわたって、スピンコートすることにより、基材にシリコン粒子分散体を塗布した。
(Application)
The silicon particle dispersion was applied to the substrate by dropping several drops of the phosphorus-doped silicon particle dispersion onto the substrate and spin coating at 500 rpm for 5 seconds and 4000 rpm for 10 seconds.

(乾燥)
リンドープシリコン粒子分散体が塗布された基材を、70℃のホットプレート上で乾燥させることによって、シリコン粒子分散体中の分散媒であるイソプロピルアルコールを除去し、それによってシリコン粒子を含む未焼結シリコン粒子膜(膜厚300nm)を形成した。
(Dry)
The substrate coated with the phosphorus-doped silicon particle dispersion is dried on a hot plate at 70 ° C. to remove isopropyl alcohol, which is a dispersion medium in the silicon particle dispersion, and thereby unfired containing silicon particles. A sintered silicon particle film (film thickness 300 nm) was formed.

(光照射)
次に、この未焼結シリコン粒子膜に対して、レーザー光照射装置(Quantronix社製、商品名Osprey 355−2−0)を用いて、アルゴン雰囲気でYVOレーザー(波長355nm)を照射し、未焼結シリコン粒子膜中のシリコン粒子を焼結して、第1の半導体シリコン膜を得た。
(Light irradiation)
Next, this unsintered silicon particle film was irradiated with a YVO 4 laser (wavelength 355 nm) in an argon atmosphere using a laser light irradiation device (manufactured by Quantronix, trade name Osprey 355-2-0). The silicon particles in the unsintered silicon particle film were sintered to obtain a first semiconductor silicon film.

ここで、照射したYVOレーザーは、断面が直径73μmの円形であり、それを基材上で走査させることにより、シリコン粒子を焼結した。レーザー光照射条件は、照射エネルギー200mJ/(cm・shot)、ショット数30回、及び照射時間30ナノ秒/ショットとした。 Here, the irradiated YVO 4 laser had a circular section with a diameter of 73 μm, and was scanned on the substrate to sinter the silicon particles. The laser light irradiation conditions were an irradiation energy of 200 mJ / (cm 2 · shot), a shot count of 30 times, and an irradiation time of 30 nanoseconds / shot.

(2回目の塗布、乾燥及び光照射)
上記のようにして得た第1の半導体シリコン膜に対して、上記のようにしてリンドープシリコン粒子分散体の塗布及び乾燥、並びに光照射を繰り返して、第2の半導体シリコン膜を得た。
(Second application, drying and light irradiation)
With respect to the first semiconductor silicon film obtained as described above, the application and drying of the phosphorus-doped silicon particle dispersion and the light irradiation were repeated as described above to obtain a second semiconductor silicon film.

(評価1−表面形態観察)
作製された第2の半導体シリコン膜の表面形態を、電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)(日立ハイテクノロジーズ製、S5200型)にて観察した。この表面形態観察結果を図2に示す。図2からは、この半導体シリコン膜が、短軸方向に隣接している複数の細長シリコン粒子からなっていることが観察される。
(Evaluation 1—Surface morphology observation)
The surface morphology of the fabricated second semiconductor silicon film was observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) (S5200, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The surface morphology observation results are shown in FIG. From FIG. 2, it is observed that this semiconductor silicon film is composed of a plurality of elongated silicon particles adjacent in the minor axis direction.

また、図2からは、細長シリコン粒子の実質的な部分が、240nm以上の短軸径を有していること、及び細長シリコン粒子の実質的な部分が、1.1超のアスペクト比していることが観察される。   Also, from FIG. 2, it can be seen that a substantial part of the elongated silicon particles has a minor axis diameter of 240 nm or more, and a substantial part of the elongated silicon particles has an aspect ratio of more than 1.1. Observed.

(評価2−太陽電池性能)
作製された第2の半導体シリコン膜を有する基板の両面に対して、スパッタリング装置を用いて、透明電極としての酸化インジウム−亜鉛(IZO)薄膜(200nm)を形成し、図3に示す太陽電池を作製した。
(Evaluation 2-Solar cell performance)
An indium-zinc oxide (IZO) thin film (200 nm) as a transparent electrode is formed on both surfaces of the produced substrate having the second semiconductor silicon film by using a sputtering apparatus, and the solar cell shown in FIG. Produced.

ここで、図3に示すように、この太陽電池(200)では、ホウ素(B)ドープシリコン基材(210)上に、リン(P)ドープされた半導体シリコン膜(220)が積層されており、その両面に透明電極としての酸化インジウム−亜鉛(IZO)薄膜(232及び234)が積層されている。   Here, as shown in FIG. 3, in this solar cell (200), a phosphorous (P) doped semiconductor silicon film (220) is laminated on a boron (B) doped silicon substrate (210). The indium-zinc oxide (IZO) thin film (232 and 234) as a transparent electrode is laminated | stacked on the both surfaces.

作製された太陽電池の電流−電圧(I−V)特性評価を、ソーラーシミュレータ(朝日分光製、HAL−320)を用いて行った。電極間に−100〜500mVの可変電圧を印加して、電極間に流れる電流の変化を調べた。この太陽電池の電流−電圧(I−V)特性評価の結果を、図4に示す。   The current-voltage (IV) characteristic evaluation of the produced solar cell was performed using a solar simulator (manufactured by Asahi Spectroscope, HAL-320). A variable voltage of −100 to 500 mV was applied between the electrodes, and the change in the current flowing between the electrodes was examined. The results of current-voltage (IV) characteristic evaluation of this solar cell are shown in FIG.

〈参考例1〉
(第1の半導体シリコン膜の作成)
粒径分布の分散が52nmであるシリコン粒子を用いたことを除いて実施例1と実質的に同様にして、第1の半導体シリコン膜のみを得た。すなわち、ここでは、シリコン粒子分散体の塗布及び乾燥、並びに光照射を1回のみ行った。
<Reference Example 1>
(Creation of the first semiconductor silicon film)
Only the first semiconductor silicon film was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that silicon particles having a particle size distribution of 52 nm 2 were used. That is, here, the application and drying of the silicon particle dispersion and the light irradiation were performed only once.

(評価−表面形態観察)
作製された第1の半導体シリコン膜の表面形態を、実施例1と同様にして観察した。この表面形態観察結果を図5に示す。図5からは、この半導体シリコン膜が、複数の焼結シリコン粒子から構成されていることが確認される。
(Evaluation-Surface morphology observation)
The surface form of the manufactured first semiconductor silicon film was observed in the same manner as in Example 1. The surface morphology observation results are shown in FIG. FIG. 5 confirms that the semiconductor silicon film is composed of a plurality of sintered silicon particles.

〈参考例2〉
(第1の半導体シリコン膜の作成)
粒径分布の分散が3nmであるシリコン粒子を用いたことを除いて実施例1と実質的に同様にして、第1の半導体シリコン膜のみを得た。すなわち、ここでは、シリコン粒子分散体の塗布及び乾燥、並びに光照射を1回のみ行った。
<Reference Example 2>
(Creation of the first semiconductor silicon film)
Only the first semiconductor silicon film was obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that silicon particles having a particle size distribution of 3 nm 2 were used. That is, here, the application and drying of the silicon particle dispersion and the light irradiation were performed only once.

(評価−表面形態観察)
作製された第1の半導体シリコン膜の表面形態を、実施例1と同様にして観察した。この表面形態観察結果を図6に示す。図6からは、この半導体シリコン膜が、比較的平坦な表面を有していることが観察される。
(Evaluation-Surface morphology observation)
The surface form of the manufactured first semiconductor silicon film was observed in the same manner as in Example 1. The surface morphology observation results are shown in FIG. From FIG. 6, it is observed that this semiconductor silicon film has a relatively flat surface.

なお、粒径分布の分散が52nmであるシリコン粒子を用いた参考例1と、粒径分布の分散が3nmであるシリコン粒子を用いた参考例2との比較からは、分散が比較的大きいシリコン粒子を用いた参考例1では、個々の焼結シリコン粒子が比較的縦方向に成長していることが観察される。このような比較的縦方向に成長している焼結シリコン粒子は、本発明の方法において第1の半導体シリコン膜として用いて、複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜を最終的に得るために好ましいことが理解される。 The particle dispersion of size distribution as in Reference Example 1 using the silicon particles is 52 nm 2, from the comparison between Reference Example 2 in which the dispersion of the particle size distribution using silicon particles is 3 nm 2, the dispersion is relatively In Reference Example 1 using large silicon particles, it is observed that the individual sintered silicon particles grow relatively in the vertical direction. Sintered silicon particles grown in such a relatively vertical direction are used as the first semiconductor silicon film in the method of the present invention, and a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction. It is understood that it is preferable to finally obtain

10 第1のシリコン粒子
12 焼結シリコン粒子
15 第1の分散媒
20 シリコン粒子
22 細長シリコン粒子
25 第2の分散媒
100 基材
110 第1のシリコン粒子分散体膜
120 第1の未焼結半導体シリコン膜
130 第1の半導体シリコン膜
140 第2のシリコン粒子分散体膜
150 第2の未焼結半導体シリコン膜
160 本発明の半導体シリコン膜
200 光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st silicon particle 12 Sintered silicon particle 15 1st dispersion medium 20 Silicon particle 22 Elongated silicon particle 25 2nd dispersion medium 100 Base material 110 1st silicon particle dispersion film 120 1st unsintered semiconductor Silicon film 130 First semiconductor silicon film 140 Second silicon particle dispersion film 150 Second unsintered semiconductor silicon film 160 Semiconductor silicon film of the present invention 200 Light

Claims (14)

複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜であって、前記細長シリコン粒子が、複数のシリコン粒子の焼結体である、半導体シリコン膜。   A semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction, wherein the elongated silicon particles are a sintered body of a plurality of silicon particles. 前記細長シリコン粒子の少なくとも一部が、100nm以上の短軸径を有する、請求項1に記載の半導体シリコン膜。   The semiconductor silicon film according to claim 1, wherein at least a part of the elongated silicon particles has a minor axis diameter of 100 nm or more. 前記細長シリコン粒子の少なくとも一部が、1.2超のアスペクト比を有する、請求項1又は2に記載の半導体シリコン膜。   The semiconductor silicon film according to claim 1, wherein at least a part of the elongated silicon particles has an aspect ratio exceeding 1.2. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体シリコン膜を有する、半導体デバイス。   A semiconductor device comprising the semiconductor silicon film according to claim 1. 太陽電池である、請求項4に記載の半導体デバイス。   The semiconductor device according to claim 4 which is a solar cell. 複数の細長シリコン粒子が短軸方向に隣接してなる半導体シリコン膜の製造方法であって、
(a)第1の分散媒及び前記第1の分散媒中に分散している第1のシリコン粒子を含有する第1のシリコン粒子分散体を、基材上に塗布して、第1のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(b)前記第1のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第1の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(c)前記第1の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、前記第1の未焼結半導体シリコン膜中の前記第1のシリコン粒子を焼結させ、それによって第1の半導体シリコン膜を形成する工程、
(d)第2の分散媒及び前記第2の分散媒中に分散している第2のシリコン粒子を含有する第2のシリコン粒子分散体を、前記第1の半導体シリコン膜に塗布して、第2のシリコン粒子分散体膜を形成する工程、
(e)前記第2のシリコン粒子分散体膜を乾燥して、第2の未焼結半導体シリコン膜を形成する工程、及び
(f)前記第2の未焼結半導体シリコン膜に光を照射して、前記第2の未焼結半導体シリコン膜中の前記第2のシリコン粒子を焼結させる工程、
を含み、且つ第1のシリコン粒子の分散が5nm以上である、半導体シリコン膜の製造方法。
A method for producing a semiconductor silicon film in which a plurality of elongated silicon particles are adjacent in the minor axis direction,
(A) A first silicon particle dispersion containing a first dispersion medium and first silicon particles dispersed in the first dispersion medium is applied onto a substrate to form first silicon Forming a particle dispersion film;
(B) drying the first silicon particle dispersion film to form a first unsintered semiconductor silicon film; and (c) irradiating the first unsintered semiconductor silicon film with light. And sintering the first silicon particles in the first unsintered semiconductor silicon film, thereby forming a first semiconductor silicon film,
(D) applying a second silicon particle dispersion containing a second dispersion medium and second silicon particles dispersed in the second dispersion medium to the first semiconductor silicon film; Forming a second silicon particle dispersion film;
(E) drying the second silicon particle dispersion film to form a second unsintered semiconductor silicon film; and (f) irradiating the second unsintered semiconductor silicon film with light. And sintering the second silicon particles in the second unsintered semiconductor silicon film,
And the dispersion of the first silicon particles is 5 nm 2 or more.
前記シリコン粒子の平均一次粒子径が100nm以下である、請求項6に記載の方法。   The method of Claim 6 that the average primary particle diameter of the said silicon particle is 100 nm or less. 前記シリコン粒子が、レーザー熱分解法によって得られたシリコン粒子である、請求項6又は7に記載の方法。   The method according to claim 6 or 7, wherein the silicon particles are silicon particles obtained by a laser pyrolysis method. 前記未焼結半導体シリコン膜が、50〜2000nmの厚さを有する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the unsintered semiconductor silicon film has a thickness of 50 to 2000 nm. 前記光照射を、レーザーを用いて行なう、請求項6〜9のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the light irradiation is performed using a laser. 前記光照射を非酸化性雰囲気下で行なう、請求項6〜10のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 6 to 10, wherein the light irradiation is performed in a non-oxidizing atmosphere. 請求項6〜11のいずれかに記載の方法によって得られる、半導体シリコン膜。   A semiconductor silicon film obtained by the method according to claim 6. 請求項6〜11のいずれか一項に記載の方法によって半導体シリコン膜を作ることを含む、半導体デバイスの製造方法。   The manufacturing method of a semiconductor device including making a semiconductor silicon film by the method as described in any one of Claims 6-11. 請求項13に記載の方法によって得られる、半導体デバイス。   A semiconductor device obtained by the method of claim 13.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07135332A (en) * 1993-11-09 1995-05-23 Sanyo Electric Co Ltd Fabrication of photovoltaic power element
JP2002270511A (en) * 2001-03-09 2002-09-20 Canon Inc Method for depositing polycrystalline si thin film, polycrystalline si thin film, photovoltaic element and target
JP2004006487A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Sharp Corp Method of forming crystalline thin film, device for manufacturing crystalline thin film, thin film transistor, and photoelectric conversion element
JP2004186320A (en) * 2002-12-02 2004-07-02 Jsr Corp Composition for forming silicon film, and solar battery
JP2007300073A (en) * 2006-04-03 2007-11-15 Canon Inc Method of manufacturing product including silicon wires
JP2008255143A (en) * 2007-03-31 2008-10-23 Kagawa Univ Silicon fine particles, method for producing the same, solar cell by using the same, and method for producing solar cell
JP2009246250A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp Method for forming thin film
WO2010050936A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-06 Innovalight, Inc. Methods of forming multi-doped junctions on a substrate
JP2010278370A (en) * 2009-06-01 2010-12-09 Kazufumi Ogawa Polysilicon thin film, method of manufacturing the same, and solar cell and tft using the film, tft array and display device, and method of manufacturing them

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07135332A (en) * 1993-11-09 1995-05-23 Sanyo Electric Co Ltd Fabrication of photovoltaic power element
JP2002270511A (en) * 2001-03-09 2002-09-20 Canon Inc Method for depositing polycrystalline si thin film, polycrystalline si thin film, photovoltaic element and target
JP2004006487A (en) * 2002-05-31 2004-01-08 Sharp Corp Method of forming crystalline thin film, device for manufacturing crystalline thin film, thin film transistor, and photoelectric conversion element
JP2004186320A (en) * 2002-12-02 2004-07-02 Jsr Corp Composition for forming silicon film, and solar battery
JP2007300073A (en) * 2006-04-03 2007-11-15 Canon Inc Method of manufacturing product including silicon wires
JP2008255143A (en) * 2007-03-31 2008-10-23 Kagawa Univ Silicon fine particles, method for producing the same, solar cell by using the same, and method for producing solar cell
JP2009246250A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsubishi Electric Corp Method for forming thin film
WO2010050936A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-06 Innovalight, Inc. Methods of forming multi-doped junctions on a substrate
JP2010278370A (en) * 2009-06-01 2010-12-09 Kazufumi Ogawa Polysilicon thin film, method of manufacturing the same, and solar cell and tft using the film, tft array and display device, and method of manufacturing them

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