JPH05109617A - 多結晶シリコン膜の形成方法 - Google Patents
多結晶シリコン膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH05109617A JPH05109617A JP26946991A JP26946991A JPH05109617A JP H05109617 A JPH05109617 A JP H05109617A JP 26946991 A JP26946991 A JP 26946991A JP 26946991 A JP26946991 A JP 26946991A JP H05109617 A JPH05109617 A JP H05109617A
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- JP
- Japan
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- silicon film
- polycrystalline silicon
- crystal
- particle size
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 平均結晶粒径が大きく、粒径が揃った多結晶
シリコン膜を形成する。 【構成】 ３００℃以上に保たれた基板上にＳｉ原子を
含む分子を照射してＳｉ結晶核を形成し、基板温度を３
００℃以下に降温して非晶質Ｓｉを堆積し、さらに基板
温度を３５０〜８００℃に保ち固相成長で非晶質Ｓｉを
結晶化する。
シリコン膜を形成する。 【構成】 ３００℃以上に保たれた基板上にＳｉ原子を
含む分子を照射してＳｉ結晶核を形成し、基板温度を３
００℃以下に降温して非晶質Ｓｉを堆積し、さらに基板
温度を３５０〜８００℃に保ち固相成長で非晶質Ｓｉを
結晶化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表示デバイス等の作製
に有用な多結晶シリコン膜を形成する方法に関する。
に有用な多結晶シリコン膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、表示デバイス等の作製に利用する
多結晶シリコン膜を形成するには、例えば、竹中らの応
用電子物性分科会研究報告Ｎｏ．４の３２，２５ページ
にあるようにＬＰＣＶＤ法で堆積した非晶質シリコン
膜、あるいはＬＰＣＶＤ法で堆積した多結晶シリコン膜
をイオン注入で非晶質化した非晶質シリコン膜を固相成
長で結晶化した多結晶シリコン膜が用いられてきた。
多結晶シリコン膜を形成するには、例えば、竹中らの応
用電子物性分科会研究報告Ｎｏ．４の３２，２５ページ
にあるようにＬＰＣＶＤ法で堆積した非晶質シリコン
膜、あるいはＬＰＣＶＤ法で堆積した多結晶シリコン膜
をイオン注入で非晶質化した非晶質シリコン膜を固相成
長で結晶化した多結晶シリコン膜が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来技術では、形成される多結晶シリコン膜の粒径が不揃
いで、平均結晶粒径も小さいといった欠点があった。
来技術では、形成される多結晶シリコン膜の粒径が不揃
いで、平均結晶粒径も小さいといった欠点があった。
【０００４】本発明の目的は、平均結晶粒径が大きく、
粒径が揃った多結晶シリコン膜の形成方法を提供するこ
とにある。
粒径が揃った多結晶シリコン膜の形成方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による多結晶シリコン膜の形成方法において
は、３００℃以上に保たれた基板上にＳｉ原子を含む分
子を照射し、Ｓｉ結晶核を形成する工程と、基板温度を
３００℃以下に降温し、非晶質Ｓｉを堆積する工程と、
基板温度を３５０〜８００℃に保ち、前記Ｓｉ結晶核を
種結晶とした固相成長で非晶質Ｓｉを結晶化する工程と
を含むものである。
め、本発明による多結晶シリコン膜の形成方法において
は、３００℃以上に保たれた基板上にＳｉ原子を含む分
子を照射し、Ｓｉ結晶核を形成する工程と、基板温度を
３００℃以下に降温し、非晶質Ｓｉを堆積する工程と、
基板温度を３５０〜８００℃に保ち、前記Ｓｉ結晶核を
種結晶とした固相成長で非晶質Ｓｉを結晶化する工程と
を含むものである。
【０００６】
【作用】以下に、本発明によって、平均結晶粒径が大き
く粒径の揃った多結晶シリコン膜の形成が可能となる理
由について述べる。
く粒径の揃った多結晶シリコン膜の形成が可能となる理
由について述べる。
【０００７】本発明者が、非晶質シリコン膜が固相成長
で多結晶シリコン膜に変化する過程を詳細に調査したと
ころ、この過程は、結晶核が発生する過程と、結晶核が
成長する過程とからなることが判明した。この２つの過
程は同時に進行する。
で多結晶シリコン膜に変化する過程を詳細に調査したと
ころ、この過程は、結晶核が発生する過程と、結晶核が
成長する過程とからなることが判明した。この２つの過
程は同時に進行する。
【０００８】したがって、ある場所で発生し多結晶核が
成長している同時期に、他の場所で結晶核が発生するこ
とも可能であり、その結果、結晶核の発生時期の差によ
り得られる結晶粒の大きさの差が生じる。
成長している同時期に、他の場所で結晶核が発生するこ
とも可能であり、その結果、結晶核の発生時期の差によ
り得られる結晶粒の大きさの差が生じる。
【０００９】これに対して本発明では、結晶核を形成す
る過程と、結晶核を成長させる過程とを明確に分けたも
のである。２つの過程を分けることによって、形成した
結晶核の密度に対応した粒径の大きさの揃った結晶粒か
らなる多結晶シリコン膜を得ることができる。
る過程と、結晶核を成長させる過程とを明確に分けたも
のである。２つの過程を分けることによって、形成した
結晶核の密度に対応した粒径の大きさの揃った結晶粒か
らなる多結晶シリコン膜を得ることができる。
【００１０】さらに、多結晶シリコン膜の平均粒径は、
結晶核の密度を小さくすることで、これを大きくするこ
とができる。
結晶核の密度を小さくすることで、これを大きくするこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１２】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
一実施例を説明するための断面模式図である。
一実施例を説明するための断面模式図である。
【００１３】図１（ａ）において、まず、Ｓｉ基板１０
上にＳｉＯ2２０を形成し、これを真空度１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下に排気された真空容器に導入し、基板温度を３０
０〜６００℃に保ってＳｉ2Ｈ8分子を照射したところ、
ＳｉＯ上に結晶核３０が約０．５〜２μｍ間隔に形成さ
れた。
上にＳｉＯ2２０を形成し、これを真空度１０-5Ｔｏｒ
ｒ以下に排気された真空容器に導入し、基板温度を３０
０〜６００℃に保ってＳｉ2Ｈ8分子を照射したところ、
ＳｉＯ上に結晶核３０が約０．５〜２μｍ間隔に形成さ
れた。
【００１４】次に、基板温度を室温に冷却後、同じ真空
容器内で図１（ｂ）のように非晶質シリコン４０を電子
銃蒸着した。
容器内で図１（ｂ）のように非晶質シリコン４０を電子
銃蒸着した。
【００１５】さらに、この基板を取り出し、市販の熱処
理装置で６００℃１時間窒素雰囲気での熱処理を施した
後、透過型電子顕微鏡で詳細に評価した。
理装置で６００℃１時間窒素雰囲気での熱処理を施した
後、透過型電子顕微鏡で詳細に評価した。
【００１６】すると、図１（ｃ）に示したように、結晶
核３０を種結晶として固相成長で拡大し、結晶粒界６０
で囲まれた結晶粒５０が得られた。結晶粒５０の大きさ
は、結晶核３０の間隔に応じて０．５〜２μｍでありサ
イズが良く揃っていることが確認できた。
核３０を種結晶として固相成長で拡大し、結晶粒界６０
で囲まれた結晶粒５０が得られた。結晶粒５０の大きさ
は、結晶核３０の間隔に応じて０．５〜２μｍでありサ
イズが良く揃っていることが確認できた。
【００１７】本実施例では、結晶核を形成するためにＳ
ｉ2Ｈ6分子を用いたが、ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨ4等Ｓｉ
原子を含む他の分子を用いても良い。また、非晶質シリ
コンの堆積は、電子銃蒸着で行ったが、ＬＰＣＶＤ法で
も同様な効果が期待できる。
ｉ2Ｈ6分子を用いたが、ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨ4等Ｓｉ
原子を含む他の分子を用いても良い。また、非晶質シリ
コンの堆積は、電子銃蒸着で行ったが、ＬＰＣＶＤ法で
も同様な効果が期待できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
均結晶粒径が大きく、粒径の揃った多結晶シリコン膜の
形成方法を得ることができる。
均結晶粒径が大きく、粒径の揃った多結晶シリコン膜の
形成方法を得ることができる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例を工程順
に示す断面模式図である。
に示す断面模式図である。
１０ シリコン基板 ２０ ＳｉＯ2 ３０ 結晶核 ４０ 非晶質シリコン ５０ 結晶粒 ６０ 結晶粒界
Claims (1)
- 【請求項１】 ３００℃以上に保たれた基板上にＳｉ原
子を含む分子を照射し、Ｓｉ結晶核を形成する工程と、 基板温度を３００℃以下に降温し、非晶質Ｓｉを堆積す
る工程と、 基板温度を３５０〜８００℃に保ち、前記Ｓｉ結晶核を
種結晶とした固相成長で非晶質Ｓｉを結晶化する工程と
を含むことを特徴とする多結晶シリコン膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26946991A JPH05109617A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 多結晶シリコン膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26946991A JPH05109617A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 多結晶シリコン膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109617A true JPH05109617A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17472875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26946991A Pending JPH05109617A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 多結晶シリコン膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05109617A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006135149A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Yuzo Mori | Ｇｅ微結晶核付き基板の作製方法及びＧｅ微結晶核付き基板 |
| US7351654B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-04-01 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device and method for producing the same |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP26946991A patent/JPH05109617A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7351654B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-04-01 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device and method for producing the same |
| JP2006135149A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Yuzo Mori | Ｇｅ微結晶核付き基板の作製方法及びＧｅ微結晶核付き基板 |
| JP4665488B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2011-04-06 | 森 勇蔵 | Ｇｅ微結晶核付き基板の作製方法 |
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