JP3418647B2 - 半導体装置作製方法および結晶成長促進剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本明細書に開示する発明は、絶縁
表面を有する基板上に結晶性を有する珪素薄膜を形成す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラス基板上に成膜した珪素薄膜
を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴと称される）を構成
する技術が知られている。特にこの薄膜トランジスタを
アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用する技術
が注目されている。これは、マトリクス状に配置された
各画素のそれぞれに薄膜トランジスタをスイッチング素
子として配置し、各画素に保持される電荷を薄膜トタン
ジスタによって制御するものである。このアクティブマ
トリクス型の液晶表示装置は、単純マトリックス型の液
晶表示装置に比較して、動画の表示や色彩の表示に優れ
たものがある。

【０００３】現状においては、ガラス基板上に形成され
る薄膜トランジスタは、非晶質珪素（アモルファスシリ
コン）膜を用いたものが主流である。非晶質珪素膜は、
２００〜３００℃程度の温度プロセスで成膜することが
できるので、一般に耐熱性の低いガラス基板上に容易に
成膜することができる。

【０００４】しかしながら、非晶質珪素膜を用いた薄膜
トランジスタは、その特性が低いという問題がある。従
って、より高画質が必要される場合、さらに高い特性を
有する薄膜トランジスタが要求される。

【０００５】また、非晶質珪素膜を用いた薄膜トランジ
スタは、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の画素
領域に配置される薄膜トランジスタとしては利用できる
が、その特性の低さから画素領域に配置される薄膜トラ
ンジスタを駆動する周辺駆動回路を構成することはでき
ない。従って、周辺駆動回路は、外付けのＩＣをタブ等
の配線でもって接続するという煩雑な構成を採用しなけ
ればならないという問題があった。

【０００６】このような非晶質珪素膜を用いた薄膜トラ
ンジスタの欠点を解決する方法として、結晶性珪素膜を
用いる方法がある。結晶性珪素膜を用いた薄膜トランジ
スタは、非晶質珪素膜を用いたものに比較して高速動作
が可能であり、アクティブマトリクス型の液晶表示装置
に利用した場合、より高画質の表示が可能となる。ま
た、周辺駆動回路を構成することが可能であるので、こ
れまでのドライバーＩＣを用いた複雑な構成を採用する
必要がなく、作製工程もより簡素化されたシンプルな構
成とすることができる。

【０００７】結晶性珪素膜を形成する方法としては、非
晶質珪素膜を加熱によって結晶化させる方法が知られて
いる。液晶表示装置の場合は、装置を可視光が透過する
必要があるので、基板として透光性のものを用いる必要
がある。このような必要性と経済性の観点から一般には
基板として安価なガラス基板が利用される。しかしガラ
ス基板を用いた場合には、その耐熱性の問題から、必要
な特性を有した結晶性珪素膜を得ることできないという
問題がある。この問題を解決するには、石英基板を用い
ればよいが、石英基板は高価（少なくともガラス基板の
１０倍以上はする）であり、生産コストの観点から見て
実用的ではない。

【０００８】これまでの技術においては、非晶質珪素膜
を加熱によって結晶化させるには、６００℃以上の温度
が必要とされていた。しかし、一般にガラス基板として
利用されているコーニング７０５９ガラス基板は、歪点
が５９３℃であり、６００℃の温度で加熱した場合、基
板の変形や縮が顕著になってしまう。例えば、６００℃
の温度で加熱処理を行う場合、その加熱時間は２４時間
以上は必要とされ、数十ｃｍ角以上の大面積ガラス基板
の場合は、その変形は無視できないものとなってしま
う。

【０００９】液晶表示装置は数μｍの間隔をおいて、一
対のガラス基板間に液晶を挟み込む必要があるので、ガ
ラス基板がμｍオーダーの湾曲を起こした場合、表示に
ムラができたり、色がついたりしてしまう。従って、ガ
ラス基板の変形は極力抑えなければならない。

【００１０】以上述べたような問題を解決するために
は、加熱による非晶質珪素膜の結晶化をできるだけ低い
温度で、少なくともガラス基板の歪点以下の温度で行う
ことができる技術が必要とされる。このような技術とし
ては、本願出願人による出願である特開平６─２４４１
０３号に記載されているものがある。この技術は珪素の
結晶化を助長する金属元素（例えばＮｉ）を非晶質珪素
膜の表面に微量に接して保持させることによって、５５
０℃程度の温度でしかも１０時間以下の加熱によって、
結晶性珪素膜を得ることができる技術である。

【００１１】しかしながら、上記の金属元素を用いて非
晶質珪素膜を結晶化させる技術には、大きな技術的な問
題があった。それは、導入される金属元素の量を制御す
ることが困難であるという問題である。金属元素の導入
量が少ない場合は、結晶化を助長する作用を得ることが
できない。また金属元素の導入量が多すぎる場合には、
珪素膜がシリサイド化してしまい、半導体としての特性
が損なわれてしまう。

【００１２】〔発明に至る過程〕この当該金属元素の導
入量を制御できないという問題は、当該金属元素を含ん
だ溶液を用いることによって解決される。例えば、Ｎｉ
元素を所定の濃度で含有した酢酸ニッケル塩溶液を非晶
質珪素膜の表面に塗布することで、必要とする量でＮｉ
元素を非晶質珪素膜に導入することができる。

【００１３】しかし、本発明者らの数々の実験の結果、
この溶液を用いて当該金属元素をを導入する方法は、非
晶質珪素膜中に導入される当該金属元素の量を制御する
ことができ、移動度が高くスイッチング速度の大きい薄
膜トランジスタを構成することができるという有用性が
ある反面、得られた薄膜トランジスタのＯＦＦ電流が比
較的高いという事実がある。ＯＦＦ電流は、薄膜トラン
ジスタがＯＦＦの状態において、ソース／ドレイン間を
流れてしまう電流のことである。

【００１４】このＯＦＦ電流の存在は、アクティブマト
リクス型の液晶表示装置の画素電極に接続される薄膜ト
ランジスタにおいて大きな問題となる。この問題とは、
画素電極に配置されている薄膜トランジスタのＯＦＦ電
流が大きいと、画素電極に所定の時間でもって電荷を保
持できなくなり、このことが原因で画面のちらつきや不
鮮明さが生じてしまうという問題である。

【００１５】本発明者らの知見によれば、上記ＯＦＦ電
流が大きくなる原因は、以下のような理由に起因する。
一般に珪素膜の表面は疎水性を有している。従って、珪
素の結晶化を助長する金属元素を含有した液相を非晶質
珪素膜の表面に塗布した場合、液相中の当該金属元素の
化合物の分子と非晶質珪素膜の表面との間では反発力が
働く。この結果、当該金属元素の化合物はミクロ的に見
て、所々で凝集した状態となってしまう。この状態は、
疎水性の固体表面に水を塗布した時、多数の水滴が形成
されてしまう場合に例えることができる。

【００１６】このように当該金属元素が凝集して非晶質
珪素膜の表面に接して存在となる。そして加熱処理工程
において、珪素の結晶化を助長する金属元素は、この凝
集した状態で非晶質珪素膜中に拡散していく。

【００１７】従って、結晶化の終了した状態の珪素膜中
において、珪素の結晶化を助長する金属元素は、ミクロ
な状態で見て部分的に偏在して存在していることにな
る。そして、この珪素の結晶化を助長する金属元素が偏
在して存在している領域は部分的に金属シリサイド化し
てしまう。このことは、金属元素としてＮｉを用いた場
合における珪素膜のＴＥＭ写真（透過型電子顕微鏡）の
観察からも確認されている。

【００１８】このような状態を有する結晶性珪素膜を用
いて薄膜トランジスタの活性層を構成した場合、ソース
／ドレイン間において部分的に偏在して存在しているシ
リサイド部分が電流の通路として機能することなってし
まう。そしてこのシリサイドの通路を経由して電荷がソ
ース／ドレイン間を移動してしまう。

【００１９】このように、非晶質珪素膜に導入される珪
素の結晶化を助長する金属元素が部分的に凝集した状態
にあるために、加熱処理の後、この凝集した金属元素が
局部的にシリサイドを形成してしまい、その結果、ソー
ス／ドレイン領域間に電流の通路（勿論微量の電荷が移
動しうる通路である）が形成され、比較的大きなＯＦＦ
電流が発生してしまう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本明細書で開示
する発明においては、非晶質珪素膜に接して保持される
珪素の結晶化を助長する金属元素の導入量を正確に制御
できる手段を提供することを課題とする。

【００２１】また、珪素の結晶化を助長する金属元素を
用いて結晶化させた結晶性珪素膜を用いて構成した薄膜
トランジスタにおいて、極力ＯＦＦ電流値の小さい薄膜
トランジスタを提供することを他の課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
は、珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金属元素を
含んだ溶液を塗布する工程と、加熱処理を行う工程と、
を有し、前記溶液中には界面活性剤が添加されているこ
とを特徴とする。

【００２３】上記構成の具体的な例としては、ガラス等
の絶縁表面を有する基板上に形成された非晶質珪素膜の
表面に珪素の結晶化を助長する金属元素（代表的にはＮ
ｉ）をこの金属元素を含む溶液（例えばニッケル酢酸塩
溶液）を用いて導入し、しかる後に加熱により結晶化さ
せる場合の例を挙げることができる。

【００２４】この場合、ニッケル酢酸塩溶液をガラス基
板上に形成された非晶質珪素膜の表面に塗布することに
よって、当該金属元素の非晶質珪素膜への導入が行われ
る。勿論この状態においては、当該金属元素は非晶質珪
素膜の表面に接している状態に過ぎない。そして、加熱
処理を行うことにより、非晶質珪素膜中に当該金属元素
が拡散していき、非晶質珪素膜の結晶化が行われる。

【００２５】上記構成の大きな特徴は、当該金属元素を
含んだ溶液に界面活性剤を添加する点である。このよう
にすることによって、当該金属元素をできる限り分散さ
せることができ、当該金属元素が珪素膜の表面において
部分的に凝集して存在することを防ぐことができる。

【００２６】また上記構成において、非晶質珪素膜では
なく結晶性を有する珪素膜を用いてもよい。この場合、
珪素膜の状態としては、膜の全体が結晶性を有している
ものでもよいし、部分的に結晶性を有しているものでも
よいし、結晶成分と非晶質成分とが混在している状態の
ものでもよい。珪素膜が結晶性を有している場合、当該
金属元を導入し、さらに加熱処理を施すことにより、そ
の結晶性をさらに向上させることができる。または、非
晶質成分が存在している場合には、非晶質のままで残存
している領域や成分を結晶化させることができる。

【００２７】他の発明の構成は、珪素膜の表面に珪素の
結晶化を助長する金属元素を界面活性剤の作用によって
分散させて保持させる工程と、加熱処理を施す工程と、
を有することを特徴とする半導体装置作製方法。

【００２８】上記構成の具体的な例としては、例えば結
晶化を助長する金属元素を含んだ溶液中に界面活性剤を
添加し、この溶液を非晶質珪素膜の表面に塗布すること
により、非晶質珪素膜の表面に当該金属元素を分散させ
て接して保持させる例を挙げることができる。

【００２９】また、上記構成の具体的な例としては、非
晶質珪素膜の表面に界面活性剤または界面活性剤を含ん
だ溶液を塗布し、しかる後に当該金属元素を含んだ溶液
を塗布し、さらに加熱処理を加えることにより、非晶質
珪素膜の結晶化を行わす例を挙げることができる。

【００３０】また、上記構成には、絶縁表面を有する基
板上に形成された非晶質珪素膜の表面に当該金属元素を
導入する場合のみではなく、絶縁表面を有する基板の表
面に当該金属元素を導入し、しかる後に非晶質珪素膜を
成膜する場合も含まれる。この場合、界面活性剤が添加
され、かつ当該金属元素が含まれた溶液を絶縁表面を有
する基板上に塗布し、しかる後に非晶質珪素膜を成膜
し、さらに加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜を
結晶化させればよい。

【００３１】また、上記構成においても、非晶質珪素膜
ではなく、結晶性を有している珪素膜を用いることがで
きる。

【００３２】他の発明の構成は、珪素膜の表面に珪素の
結晶化を助長する金属元素を界面活性剤の作用によって
分散させて保持させる工程と、加熱処理を施す工程と、
を有することを特徴とする。

【００３３】他の発明の構成は、珪素膜の表面を活性に
した状態において、前記珪素膜の表面に珪素の結晶化を
助長する金属元素を接して保持させる工程と、加熱処理
を行う工程と、を有することを特徴とする。

【００３４】上記構成の具体的な例としては、珪素の結
晶化を助長する金属元素を都外金属元素を含み、かつ界
面活性剤が添加された溶液を非晶質珪素膜の表面に塗布
することにより、非晶質珪素膜の表面に当該金属元素を
分散して導入する構成を挙げることができる。

【００３５】このような構成を採ることにより、珪素膜
の表面を活性にすることができ、当該金属元素を分散し
て当該珪素膜の表面に接して保持させることができる。

【００３６】他の発明の構成は、珪素膜の表面に界面活
性剤を用いて珪素の結晶化を助長する金属元素を導入す
る工程と、加熱処理を行う工程と、を有することを特徴
とする。

【００３７】以上示した本明細書で開示する発明におい
て、珪素の結晶化を助長する金属元素としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃ
ｕ、Ａｕから選ばれた一種または複数種類の元素を挙げ
ることができる。

【００３８】上記金属元素のなかでは、特にＮｉが有効
に機能する。Ｎｉ元素を用いる場合には、溶液として水
溶液、有機溶媒溶液等を用い、これら容器中にＮｉを含
有させたものを用いることができる。ここで含有とは、
化合物として含ませるという意味と、単に分散させるこ
とにより含ませるという意味との両方を含む。

【００３９】Ｎｉに限らず、金属元素を含む溶媒として
は、極性溶媒である水、アルコール、酸、アンモニアか
ら選ばれたものを用いることができる。

【００４０】Ｎｉを極性溶媒に含ませる場合、Ｎｉはニ
ッケル化合物として導入される。このニッケル化合物と
しては、代表的には臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸
ニッケル、炭酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケ
ル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッ
ケルアセチルアセトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニ
ッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケルから選ばれたも
のが用いられる。

【００４１】また触媒元素を含む溶媒として、無極性溶
媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、
クロロホルム、エーテルから選ばれたものを用いること
ができる。

【００４２】この場合はＮｉはニッケル化合物として導
入される。このニッケル化合物としては代表的には、ニ
ッケルアセチルアセトネ−ト、２−エチルヘキサン酸ニ
ッケルから選ばれたものを用いることができる。

【００４３】また金属元素としてニッケル単体を用いる
場合には、酸に溶かして溶液とする必要がある。

【００４４】また、Ｎｉが完全に溶解していなくとも、
Ｎｉ単体あるいはＮｉの化合物からなる粉末が分散媒中
に均一に分散したエマルジョンの如き材料を用いてもよ
い。

【００４５】また加熱処理の温度は、４５０℃以上とす
ることが好ましい。これは、４５０℃以下の温度では実
用的な結晶化が行えないからである。また、基板として
ガラス基板を用いた場合には、ガラス基板の歪点以下の
温度で行われることが好ましい。これは、ガラス基板の
歪点以上の温度で加熱処理を施すと、ガラス基板の変形
や顕著になるためである。

【００４６】また本明細書で開示する発明における界面
活性剤としては、基本的に疎水基として約１０〜２０個
の炭素原子を含む炭化水素鎖を有するものを用いること
ができる。

【００４７】例えば、フッ化水素酸、フッ化アンモニウ
ム溶液及び水からなる混合液に、脂肪酸カルボン酸、脂
肪酸カルボン酸の塩、脂肪酸アミンおよび脂肪族アルコ
ールからなる界面活性剤の群から選ばれた少なくとも一
種類の材料が含有したものを用いることができる。脂肪
酸カルボン酸としては、Ｃ_n Ｈ_2n+1ＣＯＯＨ（ｎは５〜
１１の整数を表す）で示されるものを挙げることができ
る。また脂肪酸カルボン酸の塩としては、Ｃ_n Ｈ_2n+1Ｃ
ＯＯＮＨ₃ Ｒ（ｎは５〜１１の整数を表す。Ｒは水素原
子または炭素数５〜１０のアルキル基を表す）で示され
る塩を挙げることができる。また脂肪酸アミンとして
は、一般式Ｃ_m Ｈ_2m+1ＮＨ₂ （ｍは７〜１４の整数を表
す）で示す化合物を挙げることができる。脂肪酸アルコ
ールとしては、一般式Ｃ_n Ｈ_2n+1ＯＨ（ｎは６〜１２の
整数を示す）で示されるものを挙げることができる。

【００４８】界面活性剤の具体的な例としては、下記
〔表１〕〜〔表３〕に示すものを用いることができる。
以下に示す界面活性剤は、少なからず当該金属元素が非
晶質珪素膜の表面に付着する際に分散させる作用を有す
る。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】また、Ｎｉ以外の金属元素を用いる場合に
は、以下のような化合物を用いることができる。例え
ば、触媒元素としてＦｅ（鉄）を用いる場合には、その
化合物として鉄塩として知られている材料、例えば臭化
第１鉄（ＦｅＢｒ₂ ６Ｈ₂ Ｏ）、臭化第２鉄（ＦｅＢｒ
₃ ６Ｈ₂ Ｏ）、酢酸第２鉄（Ｆｅ（Ｃ₂ Ｈ₃ Ｏ₂)₃xＨ₂
Ｏ）、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ₂ ４Ｈ₂ Ｏ）、塩化第２鉄
（ＦｅＣｌ₃ ６Ｈ₂ Ｏ）、フッ化第２鉄（ＦｅＦ₃ ３Ｈ
₂ Ｏ）、硝酸第２鉄（Ｆｅ（ＮＯ₃)₃ ９Ｈ₂ Ｏ）、リン
酸第１鉄（Ｆｅ₃ （ＰＯ₄)₂ ８Ｈ₂ Ｏ）、リン酸第２鉄
（ＦｅＰＯ₄ ２Ｈ₂ Ｏ）から選ばれたものを用いること
ができる。

【００５３】金属元素としてＣｏ（コバルト）を用いる
場合には、その化合物としてコバルト塩として知られて
いる材料、例えば臭化コバルト（ＣｏＢｒ６Ｈ₂ Ｏ）、
酢酸コバルト（Ｃｏ（Ｃ₂ Ｈ₃ Ｏ₂)₂ ４Ｈ₂ Ｏ）、塩化
コバルト（ＣｏＣｌ₂ ６Ｈ₂Ｏ）、フッ化コバルト（Ｃ
ｏＦ₂ xＨ₂ Ｏ）、硝酸コバルト（Ｃｏ（Ｎｏ₃)₂ ６Ｈ
₂ Ｏ）から選ばれたものを用いることができる。

【００５４】金属元素としてＲｕ（ルテニウム）を用い
る場合には、その化合物としてルテニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化ルテニウム（ＲｕＣｌ₃ Ｈ₂
Ｏ）を用いることができる。

【００５５】金属元素してＲｈ（ロジウム）を用いる場
合には、その化合物としてロジウム塩として知られてい
る材料、例えば塩化ロジウム（ＲｈＣｌ₃ ３Ｈ₂ Ｏ）を
用いることができる。

【００５６】金属元素としてＰｄ（パラジウム）を用い
る場合には、その化合物としてパラジウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化パラジウム（ＰｄＣｌ₂ ２Ｈ
₂ Ｏ）を用いることができる。

【００５７】金属元素としてＯｓ（オスニウム）を用い
る場合には、その化合物としてオスニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化オスニウム（ＯｓＣｌ₃ ）を
用いることができる。

【００５８】金属元素としてＩｒ（イリジウム）を用い
る場合には、その化合物としてイリジウム塩として知ら
れている材料、例えば三塩化イリジウム（ＩｒＣｌ₃ ３
Ｈ₂Ｏ）、四塩化イリジウム（ＩｒＣｌ₄ ）から選ばれ
た材料を用いることができる。

【００５９】金属元素としてＰｔ（白金）を用いる場合
には、その化合物として白金塩として知られている材
料、例えば塩化第二白金（ＰｔＣｌ₄ ５Ｈ₂ Ｏ）を用い
ることができる。

【００６０】金属元素としてＣｕ（銅）を用いる場合に
は、その化合物として酢酸第二銅（Ｃｕ（ＣＨ₃ ＣＯ
Ｏ）₂ ）、塩化第二銅（ＣｕＣｌ₂ ２Ｈ₂ Ｏ）、硝酸第
二銅（Ｃｕ（ＮＯ₃)₂ ３Ｈ₂ Ｏ）から選ばれた材料を用
いることができる。

【００６１】金属元素として金を用いる場合には、その
化合物として三塩化金（ＡｕＣｌ₃xＨ₂ Ｏ）、塩化金塩
（ＡｕＨＣｌ₄ ４Ｈ₂ Ｏ）から選ばれた材料を用いるこ
とができる。

【００６２】また本明細書で開示する他の発明は、以上
示したような珪素の結晶化の結晶化を助長する金属元素
を含んだ溶液中に界面活性剤を添加した溶液を特徴とす
る。この溶液は、珪素の結晶化を促進する促進剤として
利用することができる。

【００６３】この珪素の結晶化を促進する促進剤の使用
方法としては、例えば以下のような工程を挙げることが
できる。まず珪素の結晶成長を促進する結晶成長促進剤
として、ニッケル酢酸塩溶液に界面活性剤を添加したも
のを用意する。そしてこの結晶成長促進剤をガラス基板
上に成膜された非晶質珪素膜の表面に塗布する。さらに
加熱処理を加えることによって結晶性珪素膜を得ること
ができる。

【００６４】

【作用】珪素の結晶化を助長する金属元素を珪素膜の表
面に導入する場合において、当該金属元素を含んだ溶液
を用いることによって、当該金属元素の量を制御して導
入することができる。

【００６５】また上記金属元素を含んだ溶液に界面活性
剤を添加することによって、当該金属元素を原子状に分
散させて珪素膜表面に導入することができ、部分的に当
該金属元素が凝集して存在することのない状態とするこ
とができる。即ち、部分的に当該金属元素が高濃度に存
在することのない状態とすることができる。

【００６６】このように当該金属元素を珪素膜の表面に
導入する際に、その存在を分散したものとすることで、
最終的な珪素膜中において、当該金属元素が部分的に集
中してシリサイド化することを抑制することできる。そ
してこのことにより、当該金属元素の作用によって結晶
化された結晶性珪素膜を用いて構成された薄膜トランジ
スタにおいて、この部分的に金属元素が集中してシリサ
イド化してしまうことに起因するＯＦＦ電流の存在を抑
制することができる。

【００６７】特に液相状態の当該金属元素の化合物（例
えばニッケル酢酸塩溶液）を用いる場合、当該金属元素
が凝集した状態が実現されやすい。従って、界面活性剤
を用いて当該金属元素の化合物の分子が凝集しないよう
に分散させることは、非常に効果的なものとなる。

【００６８】図６（Ａ）に示すのは、非晶質珪素膜６０
０の表面に界面活性剤を添加しない酢酸ニッケル塩溶液
を塗布し、スピナーを用いたスピンドライを行った後の
状態を示した模式図面（モデル図）である。この状態に
おいては、ミクロな状態で見てＮｉ元素が部分的に高濃
度に凝集して６０１で示すような状態で非晶質珪素膜の
表面に接して存在している。

【００６９】一般に珪素膜の表面は疎水性を有してい
る。従って、酢酸ニッケル塩溶液のような溶液は少なか
らず弾かれてしまう。このことが、６０１で示されるよ
うなニッケル元素が部分的に凝集してしまう要因とな
る。即ち、ニッケル元素はクラスタ状に存在してしま
う。

【００７０】図６（Ｂ）に示すのは、図６（Ａ）に示す
状態を得た後、加熱処理を施し非晶質珪素膜の結晶化を
行った後の状態を示す模式図面である。加熱処理を施す
と非晶質珪素膜の表面に吸着しているＮｉ元素は珪素膜
中に拡散していく。この際、非晶質珪素膜の表面におい
て凝集してＮｉ元素が存在している場合には、珪素膜中
に拡散した状態において、Ｎｉ元素の濃度分布に偏りが
生じてしまう。従って、図６（Ｂ）に示すように結晶化
が終了した後の結晶性珪素膜中において、Ｎｉ元素は部
分的に高濃度に存在していることとなる。

【００７１】このＮｉ元素が部分的に高濃度に存在して
いる部分は、Ｎｉシリサイド化しているので、この部分
を複数介して微小な電流の流れる通路６０２が形成され
てしまう。そして、この微小な電流の通路６０２を通っ
て電流が流れてしまうことがＯＦＦ電流の要因となる。

【００７２】図６に示す状態でＮｉ元素が特定の領域に
特に高い濃度で存在している（クラスタ状に存在してい
る）場合のエネルギーバンドの状態を示した図を図８に
示す。図８（Ａ）に示すのは、Ｎ型のソース／ドレイン
領域とＩ型のチャネル形成領域とを有する薄膜珪素半導
体膜のエネルギーバンド図を示す。図８（Ａ）に示すの
は、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタの活性層のエネル
ギーバンド図を示すものである。

【００７３】図６（Ｂ）や（Ｃ）に示すように、Ｎｉ元
素の濃度が部分的に集中して高い状態となっている場
合、その部分が電気的に大きな影響を有する程度のシリ
サイドとなってしまう。この場合、図８（Ａ）の８００
に示すようにこのシリサイドに起因するトラップ準位が
形成されてしまう。するとこのトラップ準位を介しての
電子８０１とホール８０２との結合が生じてしまう。こ
のような現象は、ＯＦＦ電流の増加や移動度の低下の要
因となる。

【００７４】また図８（Ｂ）に示すのは、Ｉ型を有する
半導体において、ニッケルシリサイドに起因するトラッ
プ準位８００が存在する場合のエネルギーバンド図であ
る。図８（Ｂ）は、半導体に電界を加えた場合の状態を
示すものである。この場合も伝導帯を移動する電子８０
１と価電子帯を移動するホール８０２がトラップ準位８
００を介して結合してしまう。このような状態も本来移
動すべきキャリアの移動を妨げる現象であり、薄膜トラ
ンジスタ等の半導体装置の特性を低下させる要因とな
る。

【００７５】図７（Ａ）に示すのは、界面活性剤を添加
した酢酸ニッケル塩溶液を非晶質珪素膜７００の表面に
塗布し、しかる後にスピナーを用いたスピンドライを行
った状態における模式図面である。この状態において
は、界面活性剤の作用で非晶質珪素膜７００の表面が活
性になっているので、Ｎｉ元素７０１が分散して非晶質
珪素膜７００の表面に吸着することとなる。

【００７６】この状態の後に加熱処理を施すことによ
り、非晶質珪素膜７００を結晶化させることによって、
図７（Ｂ）に示す状態を得る。図７（Ｂ）に示すのは、
結晶化のための加熱処理によって膜中にＮｉ元素が分散
して拡散した状態が示されている。この状態において
は、Ｎｉ元素が分散して存在しているので、部分的に電
流の通路となるような規模のシリサイドが形成されな
い。従って、図６（Ｃ）の６０２で示されるような電流
の通路が形成されることはない。そしてこのような状態
を有する結晶性珪素膜を用いて薄膜トランジスタを構成
した場合、そのＯＦＦ電流の値を抑制したものとするこ
とができる。

【００７７】

【実施例】

〔実施例１〕本実施例では、ガラス基板上に結晶性珪素
膜を得る工程を示す。まず図１（Ａ）に示すように、コ
ーニング７０５９ガラス基板（歪点５９３℃）またはコ
ーニング１７３７ガラス基板（歪点６６７℃）１０１上
に下地膜として酸化珪素膜１０２を３０００Åの厚さに
スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法で成膜する。この酸
化珪素膜１０２は、ガラス基板からの不純物の拡散を防
ぐためのものである。

【００７８】次に非晶質珪素膜１０３をプラズマＣＶＤ
法または減圧熱ＣＶＤ法でもって５００Åの厚さに成膜
する。この非晶質珪素膜は、通常知られている非晶質珪
素膜の成膜条件で成膜すればよい。こうして図１（Ａ）
に示す状態を得る。

【００７９】次に図１（Ｂ）に示すように、試料をスピ
ナー１００の上に配置し、重量換算で１０ｐｐｍのＮｉ
元素を含む酢酸ニッケル塩溶液に高級アルコール系ノニ
オン活性剤を主成分とする界面活性剤を１体積％添加し
た溶液を塗布する。

【００８０】こうして前記溶液の水膜１０４を形成す
る。そしてスピナー１００を用いてスピンドライを行
い、非晶質珪素膜１０３の表面にＮｉ元素が接して保持
された状態とする。

【００８１】ここで、非晶質珪素膜中に導入されるＮｉ
元素の濃度は、溶液中におけるニッケル濃度、水膜１０
４の保持時間、スピンドライの条件によって制御するこ
とができる。特に、溶液中におけるニッケル濃度を変化
させることで、最終的に珪素膜中に残留するＮｉ元素の
濃度を正確に制御することができる。珪素膜中に残留す
るＮｉ元素の濃度は、好ましくは１×１０¹⁶〜５×１０
¹⁹ｃｍ^-3、さらに好ましくは１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3とする必要がある。なおこの元素の濃度は、ＳＩＭ
Ｓ（２次イオン分析法）で計測される最低値として定義
される。

【００８２】そして、図１（Ｃ）に示すように、加熱処
理を行い、非晶質珪素膜を結晶性珪素膜１０５に変成す
る。ここでは、拡散炉を用いて加熱処理を行う。加熱条
件は、５５０℃、４時間とする。この加熱処理を行うこ
とで、結晶性珪素膜１０５を得る。５５０℃の温度はコ
ーニング７０５９ガラス基板の歪点（５９３℃）より低
い温度であり、またその加熱時間も短いので、基板の変
形はほとんど問題とならない。こうしてガラス基板１０
１上に結晶性珪素膜１０５を形成することができる。ま
た、この加熱処理の際、非晶質珪素膜の表面に付着して
いる界面活性剤は、気化してしまい、得られる結晶性珪
素膜に対して何ら影響を与えるものではない。

【００８３】また上記加熱処理は、温度調整を±１℃以
下の誤差で行うことができ、しかも１５℃／分程度以下
の速度で昇温と降温とができる加熱炉を用いることが望
ましい。これは急速な加熱や冷却を行うと、非晶質から
結晶質への相変化が急激なものとなってしまい、均一な
結晶成長を行わすことができないばかりか、基板からの
珪素膜の剥離やクラックの発生が顕在化してしまうから
である。

【００８４】本発明者らの知見によれば、概ね１５℃／
分以上の速度で昇温および降温（特に昇温）を行うと、
基板からの膜の剥離やクラックの発生や頻繁に見られる
ようになり、実用生が非常に低下してしまうことが分か
っている。

【００８５】このような観点から、加熱手段としては、
ランプアニール装置等の急速な加熱や冷却が行われる手
段ではなく、温度調節が細かく設定できる抵抗加熱手段
を用いたものが好ましい。

【００８６】また上記加熱処理の前または後、さらには
その前後にレーザー光の照射を行ってもよい。特に加熱
処理による結晶化を行った後にレーザー光の照射を行う
ことは、加熱処理によって結晶化せずに残存した非晶質
成分を結晶化させることができ、より結晶性の高い珪素
膜を得ることができ有用である。

【００８７】〔実施例２〕本実施例は、実施例１に示し
た工程によって得られた結晶性珪素膜を用いて薄膜トラ
ンジスタを作製する工程を示す。まず、図１（Ｃ）に示
す状態の試料を用意する。そして、パターニングを施す
ことにより、薄膜トランジスタの活性層２０１を形成す
る。こうして図２（Ａ）に示す状態を得る。

【００８８】次に図２（Ｂ）に示すように、ゲイト絶縁
膜となる酸化珪素膜２０２をプラズマＣＶＤ法で１００
０Åの厚さに成膜する。さらにスカンジウムを含有した
アルミニウム膜を６０００Åの厚さに電子ビーム蒸着法
で成膜し、パターニングを施すことにより、ゲイト電極
２０３を形成する。そして電解溶液中においてゲイト電
極２０３を陽極とした陽極酸化を行うことで、アルミニ
ウムを主成分とする酸化物層２０４を２０００Åの厚さ
に形成する。この酸化物層２０４は、後の不純物イオン
の注入工程において、マスクとなり、オフセットゲイト
領域を形成するために機能する。

【００８９】次に図２（Ｃ）に示すように不純物イオン
としてＰ⁺ イオン（リンイオン）の注入をプラズマドー
ピング法で行う。ドーピング工程の終了後、ＫｒＦエキ
シマレーザー光の照射を行うことで、Ｐ⁺ イオンの注入
された領域のアニールを行う。こうして、ソース領域２
０５、オフセットゲイト領域２０６、チャネル形成領域
２０７、ドレイン領域２０８を自己整合的に形成するこ
とができる。

【００９０】次に図２（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜
として酸化珪素膜２０９をプラズマＣＶＤ法で７０００
Åの厚さで成膜する。そして、コンタクトホールの形成
を行い、ソース電極２１０とドレイン電極２１１とをア
ルミニウムでもって形成する。最後に３５０℃の水素雰
囲気中において、１時間の熱処理を行うことにより、薄
膜トランジスタを完成させる。

【００９１】〔実施例３〕本実施例では、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置の周辺駆動回路領域と画素回
路領域とに配置される薄膜トランジスタを同一基板上に
作製する工程を示す。まず、図１（Ｃ）に示すようにガ
ラス基板１０１上に結晶性珪素膜１０５を有した状態を
得る。詳細な作製工程は、実施例１に示したものと同様
である。そして図３（Ａ）に示すようにパターニングを
施すこにより、活性層３０１と３０２を形成する。ここ
で、３０１が周辺回路領域を構成する薄膜トランジスタ
の活性層であり、３０２が画素領域に配置される薄膜ト
ランジスタの活性層である。さらにゲイト絶縁膜として
機能する酸化珪素膜３０３を１０００Åの厚さにプラズ
マＣＶＤ法で成膜する。

【００９２】次にアルニニウムを主成分とする膜を６０
００Åの厚さに電子ビーム蒸着法で成膜し、パターニン
グを施すことにより、ゲイト電極３０４と３０５を形成
する。さらに電解溶液中においてゲイト電極３０４と３
０５を陽極とした陽極酸化を行うことによって、酸化物
層３０６と３０７を２０００Åの厚さに形成する。こう
して図３（Ｂ）に示す状態を得る。

【００９３】次に図３（Ｃ）に示すように不純物イオン
としてＰ⁺ イオンの注入をプラズマドーピング法を用い
て行う。さらにレーザー光または強光の照射を行うこと
により、ソース領域３０８と３１２、オフセットゲイト
領域３０９と３１３、チャネル形成領域３１０と３１
４、ドレイン領域３１１と３１５を自己整合的に形成す
る。

【００９４】次に層間絶縁膜として酸化珪素膜３１６を
６０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜し、さらに
画素電極となるＩＴＯ電極３１７を形成する。そしてコ
ンタクトホールの形成を行いソース電極３１８と３２
０、ドレイン電極３１９と３２１とをアルミニウムでも
って形成する。この際、画素領域に配置される薄膜トラ
ンジスタのドレイン電極３２１と画素電極３１７である
ＩＴＯ電極とは接続される。こうしてアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置が完成する。

【００９５】〔実施例４〕本実施例は、非晶質珪素膜の
一部の領域に選択的にＮｉ元素を導入し、当該Ｎｉ元素
が導入された領域から珪素膜に平行な方向に結晶成長を
行わす技術に関する。図４に本実施例の作製工程の概略
の工程を示す。

【００９６】まずガラス基板１０１上に下地膜として酸
化珪素膜１０２を３０００Åの厚さにスパッタ法または
プラズマＣＶＤ法で成膜する。次にプラズマＣＶＤ法ま
たは減圧熱ＣＶＤ法により、非晶質珪素膜１０３を５０
０Åの厚さに成膜する。

【００９７】さらにレジストでマスク１０４を形成す
る。このレジストマスク１０４は、４０２で示される領
域の非晶質珪素膜１０３の表面が露呈する形状となって
いる。４０２で示される非晶質珪素膜が露呈する形状
は、図面の奥行き方向に長手方向を有するスリット状を
有している。（図４（Ａ））

【００９８】次に図４（Ｂ）に示すように、試料をスピ
ナー１００上に配置し、重量換算で１０ｐｐｍのＮｉ元
素を含む酢酸ニッケル塩溶液に高級アルコール系ノニオ
ン活性剤を主成分とする界面活性剤を１体積％添加した
溶液を塗布する。こうして水膜１０４を形成する。

【００９９】そしてスピナー１００を用いてスピンドラ
イを行い、Ｎｉ元素が４０２で示されるスリット状に露
呈した非晶質珪素膜の表面に接して保持された状態とす
る。

【０１００】次にレジストマスク４０１を取り除く。こ
の状態においては、図４（Ｃ）の４０３で示されるよう
に４０２に示すように露呈した領域に選択的にＮｉ元素
が接して保持された状態となる。この状態で５５０℃、
４時間の加熱処理を加える。この加熱処理を加えること
によって、４０４で示されるような膜の面方向（基板に
平行な方向）に結晶成長が進行する。この結晶成長は、
柱状あるいは針状に進行するもので、１００μｍ以上の
長さにわたって行わすことができる。

【０１０１】本実施例においては、酢酸ニッケル塩溶液
に界面活性剤を添加し、ニッケル元素が分散するように
しているので、この結晶成長の際、Ｎｉ元素が分散して
珪素膜中に拡散していき、上記柱状あるいは針状の結晶
成長も緻密なものとなる。そして、得られる結晶性も緻
密なものとすることができる。

【０１０２】こうして図４（Ｄ）に示すような膜の面方
向に結晶成長した領域を有する珪素膜を得ることができ
る。図４（Ｄ）に示す状態においては、４０６で示され
る領域が直接Ｎｉ元素が導入され、基板１０１に対して
垂直な方向に結晶成長が行われた領域である。また４０
５で示される領域が基板１０１に対して平行な方向に結
晶成長が行われた領域である。また４０７で示される領
域が４０４で示される結晶成長が及ばず、非晶質のまま
残存した領域である。

【０１０３】以上のようにして得られた基板に平行な方
向に結晶成長した領域４０５は、導入された金属元素の
濃度を低くすることができる。また、結晶成長した方向
にキャリアを移動するような構成とした場合、移動する
キャリアが結晶粒界に沿って移動することになるので、
キャリアの移動度を高いものとすることができる。

【０１０４】〔実施例５〕本実施例に示すのは、実施例
４に示した工程で得られる面に平行な方向に結晶成長し
た珪素膜の領域を用いて、薄膜トランジスタを形成する
例を示す。まず図４に示す工程に従って、４０５で示さ
れるような基板に平行な方向に結晶成長した領域を形成
する。（図５（Ａ））

【０１０５】図５（Ａ）に示す状態でパターニングを行
うことにより、図５（Ｂ）に示すように薄膜トランジス
タの活性層５０１を形成する。この活性層５０１を形成
する領域は、珪素膜の面に平行な方向に結晶成長が行わ
れた領域４０５を用いて構成することが重要である。こ
れは、４０６の領域は、Ｎｉ元素が直接導入された領域
であり、Ｎｉ元素が比較的高濃度に存在しているからで
ある。また４０６の領域は、基板に垂直な方向に結晶成
長しているので、面に平行な方向に移動するキャリの移
動度が４０５に示される領域に比較して小さくなってし
まうからである。

【０１０６】また、４０５で示される領域の結晶成長の
方向と活性層に形成されるソース／ドレイン領域とを結
ぶ方向とを概略一致させることも重要である。このよう
にすることで、ソース／ドレイン間を移動するキャリア
が結晶粒界の影響を受けにくいものとすることができ、
その移動度を高めることができる。

【０１０７】次にゲイト絶縁膜として機能する酸化珪素
膜５０２をプラズマＣＶＤ法で１０００Åの厚さに成膜
する。さらに電子ビーム蒸着法により、アルミニウムを
主成分とする膜を６０００Åの厚さに成膜し、パターニ
ングを施すことにより、ゲイト電極５０３を形成する。
さらにゲイト電極５０３を陽極として電解溶液中におい
て、陽極酸化を行うことによって、酸化物層５０４を２
０００Åの厚さに形成する。

【０１０８】次にＰ⁺ イオンをプラズマドーピング法で
注入し、レーザー光の照射によってアニールすることに
より、ソース領域５０５、オフセットゲイト領域５０
６、チャネル形成領域５０７、ドレイン領域５０８を自
己整合的に形成する。（図５（Ｃ））

【０１０９】さらに層間絶縁膜として酸化珪素膜５０９
を７０００Åの厚さに成膜する。そして、コンタクトホ
ールの形成を行った後、アルミニウムを用いてソース電
極５１０とドレイン電極５１１を形成する。最後に３５
０℃の水素雰囲気中において水素化熱処理を行い、図５
（Ｄ）に示す薄膜トランジスタを完成させる。

【０１１０】

【発明の効果】珪素の結晶化を助長する金属元素の導入
を溶液を用いたものとすることで、その導入量を制御す
ることが容易となり、十分なる結晶性を得ると同時に半
導体としての特性に影響がでない濃度に金属元素を導入
することができる。

【０１１１】また、非晶質珪素膜の表面に接して保持さ
れる珪素の結晶化を助長する金属元素を分散させて保持
させることによって、加熱処理において珪素膜中に拡散
していく当該金属元素が珪素膜中に凝集してシリサイド
を形成しない状態とすることができる。

【０１１２】そして上記のような当該金属元素が分散し
て膜中に存在している結晶性珪素膜を用いて薄膜トラン
ジスタを構成した場合、部分的に電流の通路して機能し
てしまうシリサイド領域が少なくなるので、このシリサ
イド領域を通路とするＯＦＦ電流の値を抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ガラス基板上に形成される結晶性珪素膜の作
製工程を示す図。

【図２】 結晶性珪素膜を用いて薄膜トランジスタを作
製する工程を示す図。

【図３】 結晶性珪素膜を用いて薄膜トランジスタを作
製する工程を示す図。

【図４】 ガラス基板上に形成される結晶性珪素膜の作
製工程を示す図。

【図５】 基板に平行な方向に結晶成長した珪素膜の領
域を用いて薄膜トランジスタを作製する工程を示す図。

【図６】 界面活性剤を用いずに酢酸ニッケル溶液を非
晶質珪素膜の表面に塗布した場合におけるニッケル元素
の状態を示す模式図。

【図７】 界面活性剤を用いて酢酸ニッケル溶液を非晶
質珪素膜の表面に塗布した場合におけるニッケル元素の
状態を示す模式図。

【図８】 クラスタ状にニッケル元素が存在している場
合の珪素膜のエネルギーバンドの状態を示す図。

【符号の説明】

１０１ ガラス基板 １０２ 下地膜（酸化珪素
膜） １０３ 非晶質珪素膜 １０４ Ｎｉを含んだ溶液
の水膜 １０５ 結晶性珪素膜 ２０１、３１０、３０２、５０１ 活性層 ２０２、３０３、５０２ ゲイト絶縁膜 ２０３、３０４、３０５、５０３ ゲイト電極 ２０４、３０６、３０７、５０４ 陽極酸化物層 ２０５、３０８、３１２、５０５ ソース領域 ２０６、３０９、３１３、５０６ オフセットゲイト
領域 ２０７、３１０、３１４、５０７ チャネル形成領域 ２０８、３１１、３１５、５０８ ドレイン領域 ２０９、３１６、５０９ 層間絶縁膜（酸化
珪素膜） ２１０、３１８、３２０、５１０ ソース電極 ２１１、３１９、３２１、５１１ ドレイン電極 ３１７ 画素電極（ＩＴＯ
電極） ４０１ レジストマスク ４０２ 非晶質珪素膜１０
３が露呈した領域 ４０３ Ｎｉ元素が非晶質
珪素膜に接して保持されている領域 ４０４ 結晶成長方向 ４０５ 基板に平行に結晶
成長した領域 ４０６ 基板に垂直な方向
に結晶成長した領域 ４０７ 非晶質のままで残
存した領域 ６０１ 凝集したニッケル
元素 ６００、７００ 非晶質珪素膜 ７０１ ニッケル元素

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素及び高級アルコール系ノニオン界面活性剤を含む
   溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有するこ
   とを特徴とする半導体装置作製方法。
2. 【請求項２】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素及び高級アルコール系ノニオン界面活性剤を含む
   溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有し、 前記スピンドライ後において前記金属元素は前記珪素膜
   の表面に分散することを特徴とする半導体装置作製方
   法。
3. 【請求項３】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素及び高級アルコール系ノニオン界面活性剤を含む
   溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有し、 前記スピンドライ後において前記金属元素は前記界面活
   性剤によって活性となった前記珪素膜の表面に分散する
   ことを特徴とする半導体装置作製方法。
4. 【請求項４】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素の化合物及び高級アルコール系ノニオン界面活性
   剤を含む溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有するこ
   とを特徴とする半導体装置作製方法。
5. 【請求項５】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素の化合物及び高級アルコール系ノニオン界面活性
   剤を含む溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有し、 前記スピンドライ後において前記金属元素は前記珪素膜
   の表面に分散することを特徴とする半導体装置作製方
   法。
6. 【請求項６】珪素膜の表面に珪素の結晶化を助長する金
   属元素の化合物及び高級アルコール系ノニオン界面活性
   剤を含む溶液を塗布する工程と、 前記溶液を塗布した前記珪素膜に対してスピンドライを
   行う工程と、 加熱処理を行うことによって前記界面活性剤を気化させ
   るとともに前記珪素膜を結晶化させる工程とを有し、 前記スピンドライ後において前記金属元素は前記界面活
   性剤によって活性となった前記珪素膜の表面に分散する
   ことを特徴とする半導体装置作製方法。
7. 【請求項７】前記金属元素はニッケルであることを特徴
   とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項記載の半導
   体装置作製方法。
8. 【請求項８】前記化合物は臭化ニッケル、酢酸ニッケ
   ル、蓚酸ニッケル、炭酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化
   ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケ
   ル、ニッケルアセチルアセトネート、４−シクロヘキシ
   ル酪酸ニッケル、酸化ニッケル、又は水素化ニッケルで
   あることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか
   一項記載の半導体装置作製方法。
9. 【請求項９】前記珪素膜は非晶質珪素を有することを特
   徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項記載の半
   導体装置作製方法。
10. 【請求項１０】前記珪素膜はガラス基板上に形成され、
    前記加熱処理の温度は４５０℃以上であって前記ガラス
    基板の歪点以下の温度で行うことを特徴とする請求項１
    乃至請求項９のいずれか一項記載の半導体装置作製方
    法。
11. 【請求項１１】珪素の結晶化を助長する金属元素と高級
    アルコール系ノニオン界面活性剤とを含む溶液であっ
    て、前記溶液はスピンドライが可能であり、前記界面活
    性剤は加熱によって気化することを特徴とする結晶成長
    促進剤。
12. 【請求項１２】珪素の結晶化を助長する金属元素の化合
    物と高級アルコール系ノニオン界面活性剤とを含む溶液
    であって、前記溶液はスピンドライが可能であり、前記
    界面活性剤は加熱によって気化することを特徴とする結
    晶成長促進剤。
13. 【請求項１３】前記金属元素はニッケルであることを特
    徴とする請求項１１又は請求項１２記載の結晶成長促進
    剤。
14. 【請求項１４】前記化合物は臭化ニッケル、酢酸ニッケ
    ル、蓚酸ニッケル、炭酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化
    ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケ
    ル、ニッケルアセチルアセトネート、４−シクロヘキシ
    ル酪酸ニッケル、酸化ニッケル、又は水素化ニッケルで
    あることを特徴とする請求項１２記載の結晶成長促進
    剤。