JPH04180616A - 大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法 - Google Patents
大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法Info
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- JPH04180616A JPH04180616A JP30996090A JP30996090A JPH04180616A JP H04180616 A JPH04180616 A JP H04180616A JP 30996090 A JP30996090 A JP 30996090A JP 30996090 A JP30996090 A JP 30996090A JP H04180616 A JPH04180616 A JP H04180616A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、絶縁性基板上に大結晶粒径の多結晶Ｓｉ層を
形成する方法に関する。
形成する方法に関する。
多結晶Ｓｉは粒径の増大に伴い、電子移動度、正孔移動
度が向上するため、大粒径化の研究が盛んに行われてい
る。大粒径化のためには大きく分けて、■気相成長、■
固相成長がある。
度が向上するため、大粒径化の研究が盛んに行われてい
る。大粒径化のためには大きく分けて、■気相成長、■
固相成長がある。
■の気相成長では種をまず形成したのち多結晶Ｓｉを堆
積することにより、大粒径多結晶Ｓｉが得られている（
応用物理学会予稿集１９８９年秋２７ａ −ｃ−１１参
照）。
積することにより、大粒径多結晶Ｓｉが得られている（
応用物理学会予稿集１９８９年秋２７ａ −ｃ−１１参
照）。
■の固相成長ではレーザによる結晶化による多結晶Ｓｉ
の作成、 Ｓｉ’″イオン注入による結晶粒径の制御（
同予稿集１９９０年春３０ ａ −ｚｃ−２）等が行わ
れている。
の作成、 Ｓｉ’″イオン注入による結晶粒径の制御（
同予稿集１９９０年春３０ ａ −ｚｃ−２）等が行わ
れている。
しかしながら、結晶核の発生頻度を局所的な加熱前処理
により制御することで、結晶核の発生個所を局所的な加
熱前処理によって制御するという技術思想はいまだ存在
していない。
により制御することで、結晶核の発生個所を局所的な加
熱前処理によって制御するという技術思想はいまだ存在
していない。
本発明の目的は、結晶核の発生個所を制御することによ
り、任意の位置に大結晶粒径を持つＰｏ１ｙ−Ｓｉ層を
形成する点にある。
り、任意の位置に大結晶粒径を持つＰｏ１ｙ−Ｓｉ層を
形成する点にある。
本発明は絶縁基板上のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ
）層に対して、（ａ）任意の特定個所のみ３５０〜５５
０℃に加熱処理して核を形成した後。
）層に対して、（ａ）任意の特定個所のみ３５０〜５５
０℃に加熱処理して核を形成した後。
（ｂ）層全体をシリコンの融点以下の温度に加熱するこ
とを特徴とするアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層か
ら大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法に関す
る。
とを特徴とするアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層か
ら大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法に関す
る。
（ａ）工程の加熱は、核形成のため特定の微小部分に対
して行うものであるから、加熱手段としてはレーザ照射
が適している。
して行うものであるから、加熱手段としてはレーザ照射
が適している。
（ｂ）工程は、（ａ）工程で発生した結晶核を種として
結晶成長を行い、ａ−Ｓｉ層全体を大結晶粒径を持つＰ
ｏ１ｙ−Ｓｉ層に変換する工程であって、その加熱温度
は６００〜７００℃が好ましく、加熱手段は前記目的に
したがって加熱が達成できればどのような手段でもよい
が１例えば加熱炉、レーザ加熱などを使用することがで
きる。（ｂ）工程の加熱処理は、酸素が存在しない雰囲
気で行うが、普通窒素雰囲気のような不活性雰囲気下で
行う。
結晶成長を行い、ａ−Ｓｉ層全体を大結晶粒径を持つＰ
ｏ１ｙ−Ｓｉ層に変換する工程であって、その加熱温度
は６００〜７００℃が好ましく、加熱手段は前記目的に
したがって加熱が達成できればどのような手段でもよい
が１例えば加熱炉、レーザ加熱などを使用することがで
きる。（ｂ）工程の加熱処理は、酸素が存在しない雰囲
気で行うが、普通窒素雰囲気のような不活性雰囲気下で
行う。
第１図、第２図は１本発明の詳細な説明するためのもの
である。
である。
第１図は横軸がレーザ照射で加熱したきのａ−Ｓｉ層の
温度〔（ａ）工程の加熱温度〕、縦軸はａ−Ｓｉ層中の
ダングリングボンドの密度Ｎｓを示す。これによると、
約６００℃までは加熱温度が高いぼどダングリングボン
ドの密度Ｎｓ、すなわち膜中の欠陥が減少する。
温度〔（ａ）工程の加熱温度〕、縦軸はａ−Ｓｉ層中の
ダングリングボンドの密度Ｎｓを示す。これによると、
約６００℃までは加熱温度が高いぼどダングリングボン
ドの密度Ｎｓ、すなわち膜中の欠陥が減少する。
第２図は、横軸が第１図と同じ（ｂ）工程前のａ−Ｓｉ
層中のダングリングボンドの密度Ｎｓであり、縦軸はａ
−Ｓｉ層を６２０℃で２４時間アニール処理〔（ｂ）工
程〕した後のＸ線回折強度であり。
層中のダングリングボンドの密度Ｎｓであり、縦軸はａ
−Ｓｉ層を６２０℃で２４時間アニール処理〔（ｂ）工
程〕した後のＸ線回折強度であり。
これは結晶粒径の大きさに比例する。そこで、（ａ）工
程の温度を３５０〜５５０℃にすると１丁度適当な結晶
核が生成する。
程の温度を３５０〜５５０℃にすると１丁度適当な結晶
核が生成する。
第３図は、本発明の実施態様をモデル的に示す。
石英ガラスのような絶縁基板１上にｌＸｌ０−”Ｔｏｒ
ｒの真空下で電子ビーム蒸着法によりａ −Ｓｉ層２を
約３０００人厚に形成した。このａ −３ｉ層上に、エ
キシマレーザ（ビーム径５０μｍ）を約１５０＠Ｊ／ｄ
のレーザ密度で図に示すように任意の間隔をおいて照射
した。レーザビーム照射された個所にのみ結晶核が発生
する。このようにして結晶核の発生領域がコントロール
できるので。
ｒの真空下で電子ビーム蒸着法によりａ −Ｓｉ層２を
約３０００人厚に形成した。このａ −３ｉ層上に、エ
キシマレーザ（ビーム径５０μｍ）を約１５０＠Ｊ／ｄ
のレーザ密度で図に示すように任意の間隔をおいて照射
した。レーザビーム照射された個所にのみ結晶核が発生
する。このようにして結晶核の発生領域がコントロール
できるので。
（ｂ）工程のアニール処理（６２０℃、２４時間）によ
リレーザ照射領域で発生した核を中心として結晶が次第
に非照射領域まで成長し、結果として大結晶粒径が希望
どおりに分布した多結晶シリコン層が得られた。第１表
に得られた多結晶シリコン層の特性を示す。
リレーザ照射領域で発生した核を中心として結晶が次第
に非照射領域まで成長し、結果として大結晶粒径が希望
どおりに分布した多結晶シリコン層が得られた。第１表
に得られた多結晶シリコン層の特性を示す。
第１表
〔効 果〕
本発明により、任意の位置に任意の大きさの結晶粒径を
もつ多結晶シリコンを得ることができた。
もつ多結晶シリコンを得ることができた。
また本発明は、レーザビームによる直接溶融でないため
、結晶粒径の大きい多結晶シリコンにおいて、従来から
問題視されていた平坦性の悪さが解消し、極めて平坦性
のよい、かつ結晶粒径の大きい多結晶を得ることができ
た。
、結晶粒径の大きい多結晶シリコンにおいて、従来から
問題視されていた平坦性の悪さが解消し、極めて平坦性
のよい、かつ結晶粒径の大きい多結晶を得ることができ
た。
第１図は、ａ−３ｉ層の加熱温度とダングリングボンド
密度Ｎｓの関係を、第２図は、同ＮｓとＸ線回折強度の
関係を示すグラフであり、第３図（ａ）は１本発明の実
施層を示すモデル図であり、第３図（ｂ）は、（ａ）に
対応するａ −Ｓｉ層の温度分布を示す。 １・・・絶縁基板 ２・・・ａ −Ｓｉ層
密度Ｎｓの関係を、第２図は、同ＮｓとＸ線回折強度の
関係を示すグラフであり、第３図（ａ）は１本発明の実
施層を示すモデル図であり、第３図（ｂ）は、（ａ）に
対応するａ −Ｓｉ層の温度分布を示す。 １・・・絶縁基板 ２・・・ａ −Ｓｉ層
Claims (1)
- １、絶縁基板上のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層
に対して、（ａ）任意の特定個所のみ３５０〜５５０℃
に加熱処理して核を形成した後、（ｂ）層全体をシリコ
ンの融点以下の温度に加熱することを特徴とするアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層から大結晶粒径の多結晶
シリコン層を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30996090A JPH04180616A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30996090A JPH04180616A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180616A true JPH04180616A (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=17999435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30996090A Pending JPH04180616A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 大結晶粒径の多結晶シリコン層を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04180616A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100278128B1 (ko) * | 1996-09-30 | 2001-01-15 | 니시무로 타이죠 | 다결정반도체막의제조방법 |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP30996090A patent/JPH04180616A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100278128B1 (ko) * | 1996-09-30 | 2001-01-15 | 니시무로 타이죠 | 다결정반도체막의제조방법 |
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