JPH05218367A - 多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シリコン薄膜の作製方法 - Google Patents
多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シリコン薄膜の作製方法Info
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- JPH05218367A JPH05218367A JP1767592A JP1767592A JPH05218367A JP H05218367 A JPH05218367 A JP H05218367A JP 1767592 A JP1767592 A JP 1767592A JP 1767592 A JP1767592 A JP 1767592A JP H05218367 A JPH05218367 A JP H05218367A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ランプを用いた高熱のアニールを用いて、多
結晶シリコン薄膜を形成しても、ダメージを殆んど受け
ることのない多結晶シリコン薄膜用基板を提供する。 【構成】 歪点温度が７００℃以下の低価格のガラス基
板１０１上にＳiＯ2緩衝層１０２を１０μｍ以上堆積さ
せ、さらに非晶質シリコン膜１０３を１０００Å堆積さ
せる。その後、ランプの光を用いて、非晶質シリコン膜
１０３を急加熱、急冷却して、多結晶シリコン薄膜１０
４を作製する。このとき、非晶質シリコン膜１０３の温
度が１０００℃近くの温度まで上昇しても、緩衝層１０
２により、ガラス基板１０１の温度はその耐熱温度７０
０℃以下になり、ガラス基板１０１の歪みが抑制され、
良質な多結晶シリコン薄膜１０４を得ることができる。
結晶シリコン薄膜を形成しても、ダメージを殆んど受け
ることのない多結晶シリコン薄膜用基板を提供する。 【構成】 歪点温度が７００℃以下の低価格のガラス基
板１０１上にＳiＯ2緩衝層１０２を１０μｍ以上堆積さ
せ、さらに非晶質シリコン膜１０３を１０００Å堆積さ
せる。その後、ランプの光を用いて、非晶質シリコン膜
１０３を急加熱、急冷却して、多結晶シリコン薄膜１０
４を作製する。このとき、非晶質シリコン膜１０３の温
度が１０００℃近くの温度まで上昇しても、緩衝層１０
２により、ガラス基板１０１の温度はその耐熱温度７０
０℃以下になり、ガラス基板１０１の歪みが抑制され、
良質な多結晶シリコン薄膜１０４を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜トランジスタ等
に用いられる多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シ
リコン薄膜の作製方法に関する。
に用いられる多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シ
リコン薄膜の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、薄膜トランジスタ等に使われ
る多結晶シリコン薄膜は、非晶質シリコンを熱アニール
し、多結晶化する方法により作製されていた。この方法
は非晶質シリコンを固相成長させて、多結晶シリコンを
得る方法で、非晶質シリコンは通常６００℃程度の温度
に加熱される。
る多結晶シリコン薄膜は、非晶質シリコンを熱アニール
し、多結晶化する方法により作製されていた。この方法
は非晶質シリコンを固相成長させて、多結晶シリコンを
得る方法で、非晶質シリコンは通常６００℃程度の温度
に加熱される。
【０００３】この方法には、次の長所がある。 （１）バッチ処理ができ量産に適している。 （２）熱の均一性に注意すれば、結晶の均一性、再現性
が比較的容易に得られる。
が比較的容易に得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、安価なガラス基板を用いる場合、ガラスの歪点
温度が６００℃〜７００℃と固相成長させる温度と同程
度の温度であるため、ガラスの熱収縮、ガラスからの不
純物拡散等により、多結晶シリコン薄膜に悪い影響を与
える。また、多結晶シリコン薄膜には多くの結晶粒界を
含み、キャリヤのトラップとなるため、特性向上にはさ
らに高温でアニールする必要がある。
法では、安価なガラス基板を用いる場合、ガラスの歪点
温度が６００℃〜７００℃と固相成長させる温度と同程
度の温度であるため、ガラスの熱収縮、ガラスからの不
純物拡散等により、多結晶シリコン薄膜に悪い影響を与
える。また、多結晶シリコン薄膜には多くの結晶粒界を
含み、キャリヤのトラップとなるため、特性向上にはさ
らに高温でアニールする必要がある。
【０００５】高温でアニールする方法として、レーザー
等の高エネルギー光を用いて、多結晶シリコン薄膜のみ
を高温にする方法が検討されている。しかし、レーザー
の均一性、スループット等の点で、現在のところ、量産
性に問題がある。
等の高エネルギー光を用いて、多結晶シリコン薄膜のみ
を高温にする方法が検討されている。しかし、レーザー
の均一性、スループット等の点で、現在のところ、量産
性に問題がある。
【０００６】また、光を用いた高温アニール法として、
ランプアニール法も提案されているが、レーザーに比較
して、高温になる時間が長く、多結晶シリコン薄膜から
の熱伝導によりガラス表面の温度が上昇し、多結晶シリ
コン薄膜あるいはガラス基板が歪みを持つ。
ランプアニール法も提案されているが、レーザーに比較
して、高温になる時間が長く、多結晶シリコン薄膜から
の熱伝導によりガラス表面の温度が上昇し、多結晶シリ
コン薄膜あるいはガラス基板が歪みを持つ。
【０００７】そこで、この発明の目的は、良質の多結晶
シリコン薄膜を得るため、レーザーもしくはランプを用
いたアニール法で非単結晶シリコンを高温で熱処理して
も、歪みの少ない多結晶シリコン薄膜用基板を提供する
ことにある。また、この発明の目的は、欠陥のない多結
晶シリコン薄膜が得られる多結晶シリコン薄膜の作製方
法を提供することにある。
シリコン薄膜を得るため、レーザーもしくはランプを用
いたアニール法で非単結晶シリコンを高温で熱処理して
も、歪みの少ない多結晶シリコン薄膜用基板を提供する
ことにある。また、この発明の目的は、欠陥のない多結
晶シリコン薄膜が得られる多結晶シリコン薄膜の作製方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、ガラス基板とそのガラス基板上
に形成された緩衝層とからなり、上記緩衝層の上に非単
結晶シリコンが堆積されて、非単結晶シリコン膜が形成
され、この非単結晶シリコン膜に光が照射されて、上記非
単結晶シリコン膜が急加熱され、急冷却されて、多結晶
シリコン薄膜が作製される多結晶シリコン薄膜用基板に
おいて、上記緩衝層の厚さがを１０μｍ以上有すること
を特徴としている。
め、請求項１の発明は、ガラス基板とそのガラス基板上
に形成された緩衝層とからなり、上記緩衝層の上に非単
結晶シリコンが堆積されて、非単結晶シリコン膜が形成
され、この非単結晶シリコン膜に光が照射されて、上記非
単結晶シリコン膜が急加熱され、急冷却されて、多結晶
シリコン薄膜が作製される多結晶シリコン薄膜用基板に
おいて、上記緩衝層の厚さがを１０μｍ以上有すること
を特徴としている。
【０００９】上記ガラス基板の歪点温度は６００℃〜７
５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2Ｏ3、
ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むのが望ましい。
５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2Ｏ3、
ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むのが望ましい。
【００１０】また、請求項３の発明は、ガラス基板を含
み、上記ガラス基板の上に非晶質シリコンが堆積され
て、非単結晶シリコン膜が形成され、この非単結晶シリ
コン膜に光が照射されて、上記非単結晶シリコン膜が急
加熱され、急冷却されて、多結晶シリコン薄膜が作製さ
れる多結晶シリコン薄膜用基板において、上記ガラス基
板は歪点が高い表面側の領域と歪点が低い内部側の領域
とを有することを特徴としている。
み、上記ガラス基板の上に非晶質シリコンが堆積され
て、非単結晶シリコン膜が形成され、この非単結晶シリ
コン膜に光が照射されて、上記非単結晶シリコン膜が急
加熱され、急冷却されて、多結晶シリコン薄膜が作製さ
れる多結晶シリコン薄膜用基板において、上記ガラス基
板は歪点が高い表面側の領域と歪点が低い内部側の領域
とを有することを特徴としている。
【００１１】上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚さを
有し、表面層の歪点が９００℃以上であるのが望まし
い。
有し、表面層の歪点が９００℃以上であるのが望まし
い。
【００１２】また、請求項５の発明の多結晶シリコン薄
膜の作製方法は、請求項１または３の多結晶シリコン薄
膜用基板上に非単結晶シリコンを堆積して、非単結晶シ
リコン膜を形成し、この非単結晶シリコン膜に光を照射
して、この非単結晶シリコン膜を少なくとも８００℃以
上に加熱することを特徴としている。
膜の作製方法は、請求項１または３の多結晶シリコン薄
膜用基板上に非単結晶シリコンを堆積して、非単結晶シ
リコン膜を形成し、この非単結晶シリコン膜に光を照射
して、この非単結晶シリコン膜を少なくとも８００℃以
上に加熱することを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１の発明によれば、ガラス基板上に１０
μｍ以上の緩衝層を設けるので、８００℃以上の高温で
非単結晶シリコンを急加熱、急冷しても、ガラス基板の
表面温度が７００℃未満になり、したがって、ガラス基
板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制する
ことができる。また、非単結晶シリコンを８００℃以上
に加熱しても、１０μｍ以上の緩衝層により、ガラス基
板は耐熱温度以下になり、悪影響が生じないので、ラン
プを用いたアニール法等の量産に適したアニール方法を
用いて、結晶性の良い多結晶シリコン薄膜を安価なガラ
ス基板に作り込むことができる。
μｍ以上の緩衝層を設けるので、８００℃以上の高温で
非単結晶シリコンを急加熱、急冷しても、ガラス基板の
表面温度が７００℃未満になり、したがって、ガラス基
板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制する
ことができる。また、非単結晶シリコンを８００℃以上
に加熱しても、１０μｍ以上の緩衝層により、ガラス基
板は耐熱温度以下になり、悪影響が生じないので、ラン
プを用いたアニール法等の量産に適したアニール方法を
用いて、結晶性の良い多結晶シリコン薄膜を安価なガラ
ス基板に作り込むことができる。
【００１４】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、上記ガラス基板の歪点温度は６００℃
〜７５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2
Ｏ3、ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むので、通常の
安価なガラス基板を用い、そのガラス基板および多結晶
シリコン薄膜の歪みを確実に抑制することができる。
の発明において、上記ガラス基板の歪点温度は６００℃
〜７５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2
Ｏ3、ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むので、通常の
安価なガラス基板を用い、そのガラス基板および多結晶
シリコン薄膜の歪みを確実に抑制することができる。
【００１５】また、請求項３の発明によれば、非単結晶
シリコンが堆積されるガラス基板は歪点が高い表面側の
領域と歪点が低い内部側の領域とを有する。したがっ
て、高温でアニールを行っても、高温になるガラス基板
の表面側の領域は耐えることができ、ガラス基板および
多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制することがで
きる。また、このように、ガラス基板が高熱に耐えるこ
とができるので、ランプを用いたアニール等の量産に適
した高熱のアニール方法を用いて、結晶性の良い多結晶
シリコン薄膜を安価なガラス基板に作り込むことができ
る。
シリコンが堆積されるガラス基板は歪点が高い表面側の
領域と歪点が低い内部側の領域とを有する。したがっ
て、高温でアニールを行っても、高温になるガラス基板
の表面側の領域は耐えることができ、ガラス基板および
多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制することがで
きる。また、このように、ガラス基板が高熱に耐えるこ
とができるので、ランプを用いたアニール等の量産に適
した高熱のアニール方法を用いて、結晶性の良い多結晶
シリコン薄膜を安価なガラス基板に作り込むことができ
る。
【００１６】また、請求項４の発明によれば、請求項３
の発明において、上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚
さを有し、表面層の歪点が９００℃以上であるので、ガ
ラス基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを確実に抑制
することができる。
の発明において、上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚
さを有し、表面層の歪点が９００℃以上であるので、ガ
ラス基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを確実に抑制
することができる。
【００１７】また、請求項５の発明によれば、請求項１
または３の多結晶シリコン薄膜用基板を用い、非単結晶
シリコン膜を少なくとも８００℃以上に加熱する。した
がって、結晶性の良い多結晶シリコン薄膜が得られ、し
かも、ガラス基板が歪んだり、ガラス基板から不純物が拡
散したりしないので、良質な多結晶シリコン薄膜が得ら
れる。
または３の多結晶シリコン薄膜用基板を用い、非単結晶
シリコン膜を少なくとも８００℃以上に加熱する。した
がって、結晶性の良い多結晶シリコン薄膜が得られ、し
かも、ガラス基板が歪んだり、ガラス基板から不純物が拡
散したりしないので、良質な多結晶シリコン薄膜が得ら
れる。
【００１８】
【実施例】図１はこの発明の多結晶シリコン薄膜用基板
と多結晶シリコン薄膜の作製方法の各実施例を示す図で
ある。この多結晶シリコン薄膜基板１００はアルミナホ
ウケイ酸ガラス(歪み点温度６００℃〜７００℃)製のガ
ラス基板１０１と４０μｍのＳiＯ2製の緩衝層１０２と
からなる。
と多結晶シリコン薄膜の作製方法の各実施例を示す図で
ある。この多結晶シリコン薄膜基板１００はアルミナホ
ウケイ酸ガラス(歪み点温度６００℃〜７００℃)製のガ
ラス基板１０１と４０μｍのＳiＯ2製の緩衝層１０２と
からなる。
【００１９】次に、この多結晶シリコン薄膜の作製方法
を説明する。まず、アルミナホウケイ酸ガラス１０１上
に常圧ＣＶＤ(化学的気相成長法)を用いてＳiＯ2１０２
を４０μｍ堆積させた(図１(a))。さらに、このＳiＯ2１
０２上にＣＶＤ法を用いて、非晶質シリコン１０３を１
０００Å堆積させた（図１(b))。この非晶質シリコン１
０３を、量産に適した方法であるランプヒータ１０５を
用いた方法により、８００℃〜１０００℃でアニール
し、多結晶シリコン１０４を作製した（図１(c)）。こ
のランプヒータ１０５としては、急加熱、急冷が可能な
フラッシュランプを用いた。加熱速度は５００℃／sec
〜１０００℃／secである。
を説明する。まず、アルミナホウケイ酸ガラス１０１上
に常圧ＣＶＤ(化学的気相成長法)を用いてＳiＯ2１０２
を４０μｍ堆積させた(図１(a))。さらに、このＳiＯ2１
０２上にＣＶＤ法を用いて、非晶質シリコン１０３を１
０００Å堆積させた（図１(b))。この非晶質シリコン１
０３を、量産に適した方法であるランプヒータ１０５を
用いた方法により、８００℃〜１０００℃でアニール
し、多結晶シリコン１０４を作製した（図１(c)）。こ
のランプヒータ１０５としては、急加熱、急冷が可能な
フラッシュランプを用いた。加熱速度は５００℃／sec
〜１０００℃／secである。
【００２０】このようなアニール法を用い、８００℃〜
１０００℃でアニールを行なうと、図２および図３(b)
に示すように、ＳiＯ2緩衝層１０２の表面から１０μｍ
までの領域１０６が７００℃以上の温度となり、それよ
りも内側の領域では７００℃以下となり、緩衝層１０２
とガラス基板１０１との界面では約３００℃であった。
このことから、ガラス基板１０１の表面の温度を７００
℃以下に抑えるためには、緩衝層１０２の厚さは、１０
μｍ以上いることが分かる。また、実際、実験によって
も、緩衝層１０２の厚さが１０μｍ有ると、ガラス基板
１０１の表面の温度が７００℃以下に抑えられ、ガラス
基板１０１の歪みを防止できることが確かめられた。ま
た、緩衝層１０２が１０μｍ未満にすると、ガラス基板
１０１に歪みが生じ、種々の悪影響がでることが分かっ
た。
１０００℃でアニールを行なうと、図２および図３(b)
に示すように、ＳiＯ2緩衝層１０２の表面から１０μｍ
までの領域１０６が７００℃以上の温度となり、それよ
りも内側の領域では７００℃以下となり、緩衝層１０２
とガラス基板１０１との界面では約３００℃であった。
このことから、ガラス基板１０１の表面の温度を７００
℃以下に抑えるためには、緩衝層１０２の厚さは、１０
μｍ以上いることが分かる。また、実際、実験によって
も、緩衝層１０２の厚さが１０μｍ有ると、ガラス基板
１０１の表面の温度が７００℃以下に抑えられ、ガラス
基板１０１の歪みを防止できることが確かめられた。ま
た、緩衝層１０２が１０μｍ未満にすると、ガラス基板
１０１に歪みが生じ、種々の悪影響がでることが分かっ
た。
【００２１】前述のように、４０μｍの緩衝層１０２を
ガラス基板１０１上に設けると、ガラス基板１０１の表
面の温度は３００℃以下となり、反りは小さく、プロセ
ス、特性共問題がなかった。また、ガラス基板１０１お
よび多結晶シリコン薄膜１０３にクラック等は生じず、
良好な結果が得られた。
ガラス基板１０１上に設けると、ガラス基板１０１の表
面の温度は３００℃以下となり、反りは小さく、プロセ
ス、特性共問題がなかった。また、ガラス基板１０１お
よび多結晶シリコン薄膜１０３にクラック等は生じず、
良好な結果が得られた。
【００２２】また、上記のアニールで得られた多結晶シ
リコン１０３の粒子サイズは、５０００Å〜１μｍ程度
であった。
リコン１０３の粒子サイズは、５０００Å〜１μｍ程度
であった。
【００２３】また、１０μｍのＳiＯ2緩衝層１０２を用
いた場合も、ガラス基板１０１および多結晶シリコン薄
膜１０３にクラック等が生じなかった。また、緩衝層１
０２として、ＳiＯ2に代えて、ＳiＮx、Ａl2Ｏ3,ＴaＯx
を用いても、全く同じ効果が得られた。また、ＳiＯ2、
ＳiＮx、Ａl2Ｏ3,ＴaＯxのなかの任意のものを適宜組み
合わせても、同じ効果が得られた。
いた場合も、ガラス基板１０１および多結晶シリコン薄
膜１０３にクラック等が生じなかった。また、緩衝層１
０２として、ＳiＯ2に代えて、ＳiＮx、Ａl2Ｏ3,ＴaＯx
を用いても、全く同じ効果が得られた。また、ＳiＯ2、
ＳiＮx、Ａl2Ｏ3,ＴaＯxのなかの任意のものを適宜組み
合わせても、同じ効果が得られた。
【００２４】一方、図３(a)に示すように、ガラス基板
１０１に１μｍ程度の厚さの緩衝層１０２設けた場合に
は、ガラス基板１０１の表面から所定の厚さの領域２０
６が７００℃以上になり、ガラス基板１０１の熱収縮が
１μｍ／cm程度となる。そのため、ガラス基板１０１の
表面のみが収縮するため、ガラス基板１０１に反りを生
じた。また、多結晶シリコン薄膜１０３、ガラス基板１
０１に歪みによりクラックが生じた。
１０１に１μｍ程度の厚さの緩衝層１０２設けた場合に
は、ガラス基板１０１の表面から所定の厚さの領域２０
６が７００℃以上になり、ガラス基板１０１の熱収縮が
１μｍ／cm程度となる。そのため、ガラス基板１０１の
表面のみが収縮するため、ガラス基板１０１に反りを生
じた。また、多結晶シリコン薄膜１０３、ガラス基板１
０１に歪みによりクラックが生じた。
【００２５】上記実施例ではガラス基板１０１表面にＳ
iＯ2緩衝層１０２を堆積させたが、図４に示すように、
ガラス基板２０１自体に同様の効果を持たせてもよい。
このガラス基板２０１は、内部から表面に向かい歪点が
高くなるようなガラスを用いており、歪点の厚さ方向の
分布は図４(b)に示すようになつている。このガラス基
板２０１の表面側の領域１０８は１０μｍ以上有り、歪
点が７００℃以上で、表面層の歪点は９００℃以上であ
る。また、内部側の領域１０７の歪点は７００℃よりも
低い。
iＯ2緩衝層１０２を堆積させたが、図４に示すように、
ガラス基板２０１自体に同様の効果を持たせてもよい。
このガラス基板２０１は、内部から表面に向かい歪点が
高くなるようなガラスを用いており、歪点の厚さ方向の
分布は図４(b)に示すようになつている。このガラス基
板２０１の表面側の領域１０８は１０μｍ以上有り、歪
点が７００℃以上で、表面層の歪点は９００℃以上であ
る。また、内部側の領域１０７の歪点は７００℃よりも
低い。
【００２６】このようなガラス基板２０１を用いると、
多結晶シリコン薄膜１０３を作製する際に８００℃〜１
０００℃の高温アニールを行っても、高温になるのは歪
点が高い表面側の領域１０８のみであり、また、表面層
の歪点は９００℃であるため、多結晶シリコン薄膜１０
３、あるいはガラス基板２０１の歪みを最小に抑え、反
り、クラックの発生を防止することができる。
多結晶シリコン薄膜１０３を作製する際に８００℃〜１
０００℃の高温アニールを行っても、高温になるのは歪
点が高い表面側の領域１０８のみであり、また、表面層
の歪点は９００℃であるため、多結晶シリコン薄膜１０
３、あるいはガラス基板２０１の歪みを最小に抑え、反
り、クラックの発生を防止することができる。
【００２７】このように、特性が表面側の領域１０８と
内部側の領域１０７で異なるようなガラス基板は、ガラ
スの作製工程において、イオン交換等による組成制御、
イオン注入等を用いて行なわれる。
内部側の領域１０７で異なるようなガラス基板は、ガラ
スの作製工程において、イオン交換等による組成制御、
イオン注入等を用いて行なわれる。
【００２８】上記多結晶シリコン薄膜用基板１００,２
０１を用い、非晶質シリコンを８００℃以上に加熱する
と、結晶性のよい多結晶シリコン薄膜１０３が得られ
る。このとき、上記多結晶シリコン薄膜用基板１００,
２０１は、前述の如く、多結晶シリコン薄膜１０３に悪
影響を与えることはない。この多結晶シリコン薄膜１０
３を用いれば、高性能の薄膜トランジスタを作製するこ
とができ、液晶ディスプレイのモノリシック化も容易に
実現できる。
０１を用い、非晶質シリコンを８００℃以上に加熱する
と、結晶性のよい多結晶シリコン薄膜１０３が得られ
る。このとき、上記多結晶シリコン薄膜用基板１００,
２０１は、前述の如く、多結晶シリコン薄膜１０３に悪
影響を与えることはない。この多結晶シリコン薄膜１０
３を用いれば、高性能の薄膜トランジスタを作製するこ
とができ、液晶ディスプレイのモノリシック化も容易に
実現できる。
【００２９】上記実施例では、アニール法としてフラッ
シュランプを用いた方法について述べたが、この発明は
急加熱、急冷却を行うアニール方法、例えば、レーザ
ー、ラインヒーターを用いて、基板あるいはヒーター源
を高速で動かすようなアニール方法にも適応可能であ
る。
シュランプを用いた方法について述べたが、この発明は
急加熱、急冷却を行うアニール方法、例えば、レーザ
ー、ラインヒーターを用いて、基板あるいはヒーター源
を高速で動かすようなアニール方法にも適応可能であ
る。
【００３０】また、この発明は、上記実施例に限らず、
不純物の活性化アニール等、高温アニールにより特性向
上が図れるプロセスに非常に有効に応用できる。
不純物の活性化アニール等、高温アニールにより特性向
上が図れるプロセスに非常に有効に応用できる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、ガラス基板上に１０μｍ以上の緩衝層を設けるの
で、８００℃以上で非晶質シリコンをアニールしても、
ガラス基板の表面温度を７００℃未満にして、ガラス基
板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制する
ことができる。また、非晶質シリコンを８００℃以上に
加熱しても、悪影響がでないので、量産に適したアニー
ル方法を用いて良質な多結晶シリコン薄膜を安価なガラ
ス基板に作り込むことができる。
ば、ガラス基板上に１０μｍ以上の緩衝層を設けるの
で、８００℃以上で非晶質シリコンをアニールしても、
ガラス基板の表面温度を７００℃未満にして、ガラス基
板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制する
ことができる。また、非晶質シリコンを８００℃以上に
加熱しても、悪影響がでないので、量産に適したアニー
ル方法を用いて良質な多結晶シリコン薄膜を安価なガラ
ス基板に作り込むことができる。
【００３２】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、上記ガラス基板の歪点温度は６００℃
〜７５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2
Ｏ3、ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むので、通常の
安価なガラス基板を用い、ガラス基板および多結晶シリ
コン薄膜の歪みを確実に抑制することができる。
の発明において、上記ガラス基板の歪点温度は６００℃
〜７５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2
Ｏ3、ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むので、通常の
安価なガラス基板を用い、ガラス基板および多結晶シリ
コン薄膜の歪みを確実に抑制することができる。
【００３３】また、請求項３の発明によれば、非単結晶
シリコンが堆積されるガラス基板は歪点が高い表面側の
領域と歪点が低い内部側の領域とを有するので、ガラス
基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制す
ることができ、量産に適したアニール方法を用いて良質
な多結晶シリコン薄膜を安価なガラス基板に作り込むこ
とができる。
シリコンが堆積されるガラス基板は歪点が高い表面側の
領域と歪点が低い内部側の領域とを有するので、ガラス
基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを最小限に抑制す
ることができ、量産に適したアニール方法を用いて良質
な多結晶シリコン薄膜を安価なガラス基板に作り込むこ
とができる。
【００３４】また、請求項４の発明によれば、請求項３
の発明において、上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚
さを有し、表面層の歪点が９００℃以上であるので、ガ
ラス基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを確実に抑制
することができる。
の発明において、上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚
さを有し、表面層の歪点が９００℃以上であるので、ガ
ラス基板および多結晶シリコン薄膜の歪みを確実に抑制
することができる。
【００３５】また、請求項５の発明によれば、請求項１
または３の多結晶シリコン薄膜用基板を用い、非単結晶
シリコン膜を少なくとも８００℃以上に加熱するので、
結晶性の良い多結晶シリコン薄膜が得られ、しかも、ガ
ラス基板が歪んだり、ガラス基板から不純物が拡散した
りしないので、良質な多結晶シリコン薄膜が得られる。
または３の多結晶シリコン薄膜用基板を用い、非単結晶
シリコン膜を少なくとも８００℃以上に加熱するので、
結晶性の良い多結晶シリコン薄膜が得られ、しかも、ガ
ラス基板が歪んだり、ガラス基板から不純物が拡散した
りしないので、良質な多結晶シリコン薄膜が得られる。
【図１】 この発明の一実施例の多結晶シリコン薄膜の
作製方法を示す図である。
作製方法を示す図である。
【図２】 上記実施例における多結晶シリコン薄膜およ
びその基板の温度分布示す図である。
びその基板の温度分布示す図である。
【図３】 多結晶シリコン薄膜用基板の比較例と上記実
施例に使用した多結晶シリコン薄膜用基板の断面図であ
る。
施例に使用した多結晶シリコン薄膜用基板の断面図であ
る。
【図４】 表面側の領域と内部側の領域で歪点が異なる
他の実施例の多結晶シリコン薄膜用基板の断面と温度分
布を示す図である。
他の実施例の多結晶シリコン薄膜用基板の断面と温度分
布を示す図である。
１００…多結晶シリコン薄膜用基板 １０１…ガラス基板 １０２…緩衝層 １０４…多結晶シリコン薄膜
Claims (5)
- 【請求項１】 ガラス基板とそのガラス基板上に形成さ
れた緩衝層とからなり、上記緩衝層の上に非単結晶シリ
コンが堆積されて、非単結晶シリコン膜が形成され、こ
の非単結晶シリコン膜に光が照射されて、上記非単結晶
シリコン膜が急加熱され、急冷却されて、多結晶シリコ
ン薄膜が作製される多結晶シリコン薄膜用基板におい
て、 上記緩衝層の厚さがを１０μｍ以上有することを特徴と
する多結晶シリコン薄膜用基板。 - 【請求項２】 上記ガラス基板の歪点温度は６００℃〜
７５０℃であり、上記緩衝層はＳiＯx、ＳiＮx、Ａl2Ｏ
3、ＴaＯxのうちの少なくとも１つを含むことを特徴と
する請求項１に記載の多結晶シリコン薄膜用基板。 - 【請求項３】 ガラス基板を含み、上記ガラス基板の上
に非単結晶シリコンが堆積されて、非単結晶シリコン膜
が形成され、この非単結晶シリコン膜に光が照射され
て、上記非単結晶シリコン膜が急加熱され、急冷却され
て、多結晶シリコン薄膜が作製される多結晶シリコン薄
膜用基板において、 上記ガラス基板は歪点が高い表面側の領域と歪点が低い
内部側の領域とを有することを特徴とする多結晶シリコ
ン薄膜用基板。 - 【請求項４】 上記表面側の領域は１０μｍ以上の厚さ
を有し、表面層の歪点が９００℃以上であることを特徴
とする請求項３に記載の多結晶シリコン薄膜用基板。 - 【請求項５】 請求項１または３に記載の多結晶シリコ
ン薄膜用基板上に非単結晶シリコンを堆積して、非単結
晶シリコン膜を形成し、この非単結晶シリコン膜に光を
照射して、この非単結晶シリコン膜を少なくとも８００
℃以上に加熱することを特徴とする多結晶シリコン薄膜
の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1767592A JPH05218367A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シリコン薄膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1767592A JPH05218367A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シリコン薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218367A true JPH05218367A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11950433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1767592A Pending JPH05218367A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 多結晶シリコン薄膜用基板および多結晶シリコン薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05218367A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047137A1 (fr) * | 2000-12-08 | 2002-06-13 | Sony Corporation | Procede de formation de couche mince a semi-conducteur, procedes de production pour dispositif a semi-conducteur et dispositif electrooptique, dispositifs utilises dans ces procedes, dispositif a semi-conducteur et dispositif electrooptique |
| WO2002019363A3 (en) * | 2000-08-28 | 2003-08-28 | Applied Materials Inc | Pre-polycoating of glass substrates |
| US6624009B1 (en) | 1996-11-06 | 2003-09-23 | Pacific Solar Pty Limited | Forming a crystalline semiconductor film on a glass substrate |
| JP2004087606A (ja) * | 2002-08-23 | 2004-03-18 | Sharp Corp | Ｓｏｉ基板およびそれを用いる表示装置ならびにｓｏｉ基板の製造方法 |
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| US7883988B2 (en) | 2008-06-04 | 2011-02-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor substrate |
| JP2013084902A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-05-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP1767592A patent/JPH05218367A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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