JPH0888172A - Manufacture of polycrystalline silicon film - Google Patents

Manufacture of polycrystalline silicon film

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Publication number
JPH0888172A
JPH0888172A JP22214794A JP22214794A JPH0888172A JP H0888172 A JPH0888172 A JP H0888172A JP 22214794 A JP22214794 A JP 22214794A JP 22214794 A JP22214794 A JP 22214794A JP H0888172 A JPH0888172 A JP H0888172A
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JP
Japan
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film
poly
sige
amorphous silicon
crystallized
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22214794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Fujiwara
正弘 藤原
Yoshiki Nakatani
喜紀 中谷
Atsushi Tanaka
淳 田中
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP22214794A priority Critical patent/JPH0888172A/en
Publication of JPH0888172A publication Critical patent/JPH0888172A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a poly-Si film excellent in crystallinity which can be formed by a low temperature process in a short time, and can obtain excellent characteristics when applied to a TFT. CONSTITUTION: An a-Si film 102 and an a-SiGe (Sinx Ge1-x , 0<=x<1) film 103 are formed in this order on an insulating board 101 from the board siGe. When these films are crystallized by heat treatment, the Side capable of crystallization at a low temperature is crystallized first in a short time. The a-Si can be crystallized in a short time by succeeding to the excellent crystallinity of poly-Side. After crystallization, a poly-SiGe film is eliminated by etching, and a poly-Si film excellent in crystallinity can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば太陽電池や薄膜
トランジスタ(以下、TFTと称する)等に好適に用い
られる結晶性の優れた多結晶シリコン膜の作製方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a polycrystalline silicon film having excellent crystallinity, which is suitable for use in, for example, solar cells and thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、安価なガラス基板を用いて高性能
な薄型ディスプレイを実現することができるアクティブ
マトリックス型液晶パネル(以下、AMLCDと称す
る)や長尺のイメージセンサ等に用いるために、多結晶
シリコン(以下、poly−Siと称する。)TFTの
開発が行われている。このようなAMLCDやイメージ
センサ等の用途においては、駆動回路もpoly−Si
・TFTで構成して表示部やセンサー部と一体化する
と、さらに低コスト化、小型化等のメリットが期待でき
る。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been widely used for an active matrix type liquid crystal panel (hereinafter referred to as AMLCD) capable of realizing a high-performance thin display using an inexpensive glass substrate and a long image sensor. A crystalline silicon (hereinafter referred to as poly-Si) TFT has been developed. In applications such as AMLCD and image sensor, the drive circuit is also poly-Si.
-If it is composed of TFTs and integrated with the display and sensor, it can be expected to bring further advantages such as cost reduction and size reduction.

【0003】例えばAMLCDの場合、駆動回路に用い
られるpoly−Si・TFTは5〜20MHz程度で
動作する必要がある。このような高性能なpoly−S
i・TFTを実現するためには、チャンネル部のpol
y−Si膜は結晶性が優れたものでなければならない。
一方、基板材料として安価なガラス基板を用いるため
に、TFT製造の最高プロセス温度は600℃程度に制
限されるので、低温で結晶性の優れたpoly−Si膜
を作製する必要がある。
In the case of AMLCD, for example, the poly-Si.TFT used in the drive circuit must operate at about 5 to 20 MHz. Such high-performance poly-S
In order to realize i-TFT, the pol of the channel part
The y-Si film must have excellent crystallinity.
On the other hand, since the maximum process temperature of TFT manufacturing is limited to about 600 ° C. because an inexpensive glass substrate is used as a substrate material, it is necessary to form a poly-Si film having excellent crystallinity at low temperature.

【0004】従来、低温で結晶性の優れたpoly−S
i膜を得る方法として、非晶質シリコン(以下、a−S
iと称する)を成膜し、これを炉アニールして結晶化さ
せる固相成長法が検討されてきた。この方法によれば、
数μmの結晶粒のpoly−Si膜が得られる。しか
し、固相成長法により得られるpoly−Si膜は結晶
粒内の欠陥が多く、これを用いたTFTは移動度がNc
hで最高40cm2/V・s程度、Pchで30cm2
V・s程度の特性しか得られない。また、固相成長法
は、結晶化に24〜72Hの長時間を要する。
Conventionally, poly-S which is excellent in crystallinity at low temperature
As a method for obtaining an i film, amorphous silicon (hereinafter, referred to as aS
(referred to as i) is formed, and a solid phase growth method of crystallizing it by furnace annealing has been studied. According to this method
A poly-Si film having a crystal grain of several μm is obtained. However, the poly-Si film obtained by the solid phase growth method has many defects in crystal grains, and the TFT using this has a mobility of Nc.
About 40 cm 2 / V · s at maximum for h, 30 cm 2 / for Pch
Only characteristics of V · s can be obtained. Further, the solid phase growth method requires a long time of 24 to 72H for crystallization.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記結晶化時間を短縮
させるために、以下の2つの方法が提案されている。そ
の一つは、a−Si膜の上表面または基板表面にSiと
格子定数が近いCaF2、PrO2またはSrTiO3
からなる多結晶膜を成膜し、この多結晶膜を結晶核発生
層としてa−Si膜を固相成長させる方法である(特開
平4−349616号、特開平4−349617号およ
び特開平4−349618号)。しかし、この提案方法
では、熱処理の際に結晶核発生層のCa等が不純物とし
て混入する可能性が高く、また、結晶核発生層とSi膜
との格子不整合等の問題がある。
In order to shorten the crystallization time, the following two methods have been proposed. One of them is to form a polycrystal film made of CaF 2 , PrO 2 or SrTiO 3 having a lattice constant close to that of Si on the upper surface of the a-Si film or the substrate surface, and form the polycrystal film into a crystal nucleation layer. Is a method of solid phase growing an a-Si film (JP-A-4-349616, JP-A-4-349617 and JP-A-4-349618). However, in this proposed method, there is a high possibility that Ca or the like in the crystal nucleation layer is mixed as an impurity during the heat treatment, and there is a problem such as lattice mismatch between the crystal nucleation layer and the Si film.

【0006】他の方法は、リンドープa−Siの核発生
がノンドープa−Siの核発生に比べて速いことを利用
して、ノンドープのa−Si膜上にリンドープのa−S
i膜を成膜して熱処理する方法である{JJAP,Vo
l.32(1993)pp3720−3728}。しか
し、TFTにおいては、一般にpoly−Si膜の厚み
を100nm以下で作製するので、リンドープa−Si
膜からの粒界拡散などによりノンドープa−Si膜へ不
純物が拡散する等の問題が生じる。リンのようなドーパ
ントは、微量であっても拡散するとTFTの閾値にシフ
ト等が生じ、特性に悪影響を及ぼす。よって、この方法
は、太陽電池のように厚膜のpoly−Si膜を用いる
場合にしか適用できない。
Another method utilizes the fact that the nucleation of phosphorus-doped a-Si is faster than the nucleation of non-doped a-Si, and thus phosphorus-doped a-S is formed on a non-doped a-Si film.
It is a method of forming an i film and heat-treating it {JJAP, Vo
l. 32 (1993) pp3720-3728}. However, in a TFT, since the poly-Si film is generally formed to have a thickness of 100 nm or less, phosphorus-doped a-Si is used.
Problems such as diffusion of impurities into the non-doped a-Si film occur due to grain boundary diffusion from the film. Even if a small amount of a dopant such as phosphorus is diffused, the threshold value of the TFT shifts, which adversely affects the characteristics. Therefore, this method can be applied only when a thick poly-Si film is used as in a solar cell.

【0007】近年、多結晶シリコンゲルマニウム(Si
xGe1-x、0≦x<1)が注目されている(特開平4−
35019号やAMLCDs ’93)。この多結晶シ
リコンゲルマニウム(以下、SiGeと称する。)は、
Geの融点がSiより低いためより低温で結晶化し、透
過型電子顕微鏡を用いて観察すると、同じ固相成長を行
った場合でもpoly−Siに比べて双晶の少ない結晶
性のよいものが得られる。しかし、SiGeにおいて
は、Ge分率が高くなるとバンドギャップの減少等によ
り膜抵抗が低くなり、TFTのチャネル領域にSiGe
が存在するとオフ電流が増加するという問題がある。ま
た、TFTのゲート絶縁膜として一般的に用いられるS
iO2膜をpoly−SiGe膜上に成膜すると、Si
Ge膜表面のGeが酸化されてGeOやGeO2が形成
される。600℃程度で形成されるこれらのゲルマニウ
ム酸化物は一般に吸湿性等の特性が劣っていることが知
られており、これらがTFTの特性に悪影響を及ぼすこ
とは明らかである。
In recent years, polycrystalline silicon germanium (Si
x Ge 1-x , 0 ≦ x <1) has been attracting attention (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-
35019 and AMLCDs '93). This polycrystalline silicon germanium (hereinafter referred to as SiGe) is
Since the melting point of Ge is lower than that of Si, it is crystallized at a lower temperature, and when observed with a transmission electron microscope, even if the same solid phase growth is performed, a crystal with less twins and better crystallinity than that of poly-Si is obtained. To be However, in the case of SiGe, when the Ge fraction becomes high, the film resistance becomes low due to a decrease in the band gap, etc.
Is present, there is a problem that the off current increases. In addition, S which is generally used as a gate insulating film of TFT
When an iO 2 film is formed on the poly-SiGe film, Si
Ge on the surface of the Ge film is oxidized to form GeO and GeO 2 . It is known that these germanium oxides formed at about 600 ° C. generally have inferior properties such as hygroscopicity, and it is clear that they adversely affect the properties of the TFT.

【0008】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、結晶性に優れ、低温プロ
セスにより短時間で作製することができ、TFTに適用
した場合に良好な特性を得ることができるpoly−S
i膜の作製方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, has excellent crystallinity, can be manufactured in a short time by a low temperature process, and has good characteristics when applied to a TFT. Can obtain poly-S
It is an object to provide a method for producing an i film.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のpoly−Si
膜の作製方法は、絶縁性基板上にa−Si膜およびa−
SiGe(SixGe1-x、0≦x<1)膜を基板側から
この順に成膜する工程と、該a−Si膜およびa−Si
Ge膜を熱処理により結晶化させる工程と、結晶化した
シリコンゲルマニウム膜を除去する工程とを含み、その
ことにより上記目的が達成される。
[Means for Solving the Problems] Poly-Si of the present invention
The method for forming the film is as follows: an a-Si film and an a-Si film on an insulating substrate.
SiGe (Si x Ge 1-x , 0 ≦ x <1) a step of forming the membrane from the substrate side in this order, the a-Si film and the a-Si
The above object is achieved by including a step of crystallizing the Ge film by heat treatment and a step of removing the crystallized silicon germanium film.

【0010】前記熱処理として、非晶質シリコンゲルマ
ニウム膜の結晶化が起こり、かつ、非晶質シリコン膜の
結晶化が起こらない温度で加熱し、その後、非晶質シリ
コン膜の結晶化が起こる温度で加熱するようにするのが
望ましい。
As the heat treatment, heating is performed at a temperature at which crystallization of the amorphous silicon germanium film occurs and at which crystallization of the amorphous silicon film does not occur, and thereafter, temperature at which crystallization of the amorphous silicon film occurs. It is desirable to heat at.

【0011】前記非晶質シリコンゲルマニウム膜を、非
晶質シリコン膜と非晶質シリコンゲルマニウム膜との界
面側から基板とは反対側の表面に向かって連続的または
段階的にゲルマニウム分率が高くなるように成膜するの
が望ましい。
The amorphous silicon germanium film has a high germanium fraction continuously or stepwise from the interface side between the amorphous silicon film and the amorphous silicon germanium film toward the surface opposite to the substrate. It is desirable to form a film so that

【0012】前記非晶質シリコン膜および非晶質シリコ
ンゲルマニウム膜を大気に晒さずに連続的に成膜するの
が望ましい。
It is desirable to continuously form the amorphous silicon film and the amorphous silicon germanium film without exposing them to the atmosphere.

【0013】[0013]

【作用】本発明においては、絶縁性基板上にa−Si膜
およびa−SiGe膜を基板側からこの順に成膜してい
る。SiとGeとは格子定数が近いので、Si単結晶上
にSiGeをエピタキシャル成長させることができる。
In the present invention, the a-Si film and the a-SiGe film are formed on the insulating substrate in this order from the substrate side. Since Si and Ge have similar lattice constants, SiGe can be epitaxially grown on a Si single crystal.

【0014】次に、これらを熱処理により結晶化させ
る。このとき、低温での結晶化が可能なSiGeが先に
短時間で結晶化する。a−Siは、poly−SiGe
の結晶性を引き継いで基板表面方向に膜厚の距離だけ成
長すればよいので、短時間で結晶化させることができ
る。また、結晶性の優れたpoly−SiGeの結晶性
を引き継いでいるので、良好な結晶性とすることができ
る。この熱処理は、a−Siが結晶化する600℃程度
で行うことができるので、ガラス基板等を用いることが
できる。また、熱処理時間を短時間にすることにより製
造プロセスの短時間化を図ることができ、ガラス基板の
熱収縮も低減することができる。
Next, these are crystallized by heat treatment. At this time, SiGe, which can be crystallized at a low temperature, is first crystallized in a short time. a-Si is poly-SiGe
Since the crystallinity can be taken over and the film can be grown in the direction of the substrate surface by the distance of the film thickness, crystallization can be performed in a short time. Further, since the crystallinity of poly-SiGe, which has excellent crystallinity, is succeeded, it is possible to obtain good crystallinity. Since this heat treatment can be performed at about 600 ° C. at which a-Si crystallizes, a glass substrate or the like can be used. Further, by shortening the heat treatment time, the manufacturing process can be shortened, and the heat shrinkage of the glass substrate can be reduced.

【0015】SiGeは低温で結晶化可能であるが、低
抵抗であり、組み合わせるゲート絶縁膜として適当なも
のが無く、TFTのチャネル部として必ずしも優れてい
る訳ではない。よって、上述した結晶化の後、poly
−SiGe膜をエッチング除去してpoly−Si膜の
みを残す。Geは、Siと同じIV族で半導体であるの
で、poly−Si膜中にGeが拡散して不純物程度に
混入しても問題は生じない。
Although SiGe can be crystallized at a low temperature, it has a low resistance, there is no suitable material for a gate insulating film to be combined, and it is not necessarily excellent as a channel portion of a TFT. Therefore, after crystallization as described above, poly
The -SiGe film is removed by etching to leave only the poly-Si film. Since Ge is a semiconductor of the same IV group as Si, it does not cause a problem even if Ge is diffused into the poly-Si film and mixed into impurities.

【0016】ところで、最初からa−Siが結晶化する
600℃程度の温度で熱処理するとa−SiGeの結晶
成長を短時間で行うことができるが、その場合、a−S
iから核発生した結晶成長が生じるおそれがある。よっ
て、初めにa−SiGe膜の結晶化が起こり、かつ、a
−Si膜の結晶化が起こらないような低温で熱処理して
a−SiGeを先に結晶化させ、次に、a−Si膜の結
晶化が起こる温度で熱処理するのが望ましい。この場
合、2回の熱処理工程を必要とするが、a−SiGe膜
の結晶成長の最低限界温度はGe分率により250℃〜
550℃程度に変化するが、一般にa−Si膜は550
℃では結晶化しない。したがって、a−SiGeの結晶
成長は、結晶成長の最低限界温度より比較的高い温度で
熱処理できるので、短時間で結晶化させることができ
る。
By the way, if a heat treatment is carried out at a temperature of about 600 ° C. at which a-Si crystallizes from the beginning, crystal growth of a-SiGe can be carried out in a short time. In that case, a-S
There is a possibility that crystal growth that nucleates from i occurs. Therefore, crystallization of the a-SiGe film occurs first, and a
It is preferable that the a-SiGe is first crystallized by performing a heat treatment at a low temperature at which the crystallization of the -Si film does not occur, and then a heat treatment is performed at a temperature at which the crystallization of the a-Si film occurs. In this case, two heat treatment steps are required, but the minimum critical temperature for crystal growth of the a-SiGe film is 250 ° C. depending on the Ge fraction.
Although it changes to about 550 ° C., the a-Si film is generally 550 ° C.
Does not crystallize at ℃. Therefore, the crystal growth of a-SiGe can be crystallized in a short time because the heat treatment can be performed at a temperature relatively higher than the minimum limit temperature of crystal growth.

【0017】SiGe膜は、Geの濃度(Ge分率)が
高い方がより低温で結晶化させることができる。しか
し、Ge濃度が高くなるとSiとの格子不整合が大きく
なるので、a−Siがpoly−SiGeの結晶性を引
き継いで結晶成長することが困難になる。SiGeは任
意の割合で混晶を作ることができるので、a−Si膜と
a−SiGe膜との界面付近はGe濃度を低くし、基板
とは反対側の表面に向かって図3(a)に示すように連
続的に、または図3(b)に示すように段階的にGe濃
度が高くなるようにa−SiGe膜を成膜すると、Si
との格子不整合を避けることができる。なお、図3中の
301は基板であり、302はa−Si膜、304はa
−SiGe膜、303はa−SiGe連続的遷移層、3
05はa−SiGe段階的遷移層である。
The SiGe film can be crystallized at a lower temperature when the Ge concentration (Ge fraction) is higher. However, since the lattice mismatch with Si increases as the Ge concentration increases, it becomes difficult for a-Si to carry on the crystallinity of poly-SiGe and to grow crystals. Since SiGe can form a mixed crystal at an arbitrary ratio, the Ge concentration is lowered in the vicinity of the interface between the a-Si film and the a-SiGe film, and the surface opposite to the substrate is shown in FIG. When the a-SiGe film is formed continuously so that the Ge concentration increases stepwise as shown in FIG.
It is possible to avoid lattice mismatch with. In FIG. 3, 301 is a substrate, 302 is an a-Si film, and 304 is a.
-SiGe film, 303 is an a-SiGe continuous transition layer, 3
Reference numeral 05 is an a-SiGe step transition layer.

【0018】a−Siがpoly−SiGeの結晶性を
引き継いで結晶成長するためには、a−Si膜とpol
y−SiGe膜との界面がクリーンであることが必要で
ある。よって、a−Si膜およびa−SiGe膜は大気
に晒さずに連続的に成膜するのが望ましい。連続成膜が
困難な場合には、a−SiGe膜を成膜する直前にHF
クリーン等によりa−Si膜表面をクリーニングして成
膜装置にセットしてもよい。
In order for a-Si to grow crystals while inheriting the crystallinity of poly-SiGe, a-Si film and poly
The interface with the y-SiGe film needs to be clean. Therefore, it is desirable that the a-Si film and the a-SiGe film be continuously formed without being exposed to the air. When continuous film formation is difficult, HF is formed immediately before forming the a-SiGe film.
The surface of the a-Si film may be cleaned by cleaning or the like and set in the film forming apparatus.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】(実施例1)図1(a)〜(d)は、本実
施例1におけるpoly−Si膜の作製方法を示す断面
図である。この実施例では、以下のようにしてサンプル
1〜3のpoly−Si膜を作製した。また、比較例と
して、サンプル4〜5のpoly−Si膜も作製した。
(Embodiment 1) FIGS. 1A to 1D are sectional views showing a method for producing a poly-Si film in the present embodiment 1. In this example, the poly-Si films of Samples 1 to 3 were prepared as follows. As a comparative example, the poly-Si films of Samples 4 to 5 were also prepared.

【0021】(サンプル1)まず、図1(a)に示すよ
うに、石英基板等の絶縁性基板101上に、厚み100
nmのa−Si膜102および厚み100nmのa−S
xGe1-x(x=0)膜103を成膜した。このとき、
成膜はPECVD(Plasma Enhanced
Chemical Vapour Depositio
n)法により行い、成膜条件は下記表1に示すような条
件とした。また、2つの膜102と103とは真空を破
らずに連続的に成膜した。
(Sample 1) First, as shown in FIG. 1A, a thickness 100 is formed on an insulating substrate 101 such as a quartz substrate.
nm a-Si film 102 and 100 nm thick a-S
An i x Ge 1-x (x = 0) film 103 was formed. At this time,
PECVD (Plasma Enhanced)
Chemical Vapor Deposition
n) method, and the film forming conditions were as shown in Table 1 below. Further, the two films 102 and 103 were continuously formed without breaking the vacuum.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】次に、N2雰囲気中、450℃で第1のア
ニールを行い、図1(b)に示すようにa−SiGe膜
103を結晶成長させてpoly−SiGe膜104を
形成した。
Next, a first anneal was performed at 450 ° C. in an N 2 atmosphere, and the a-SiGe film 103 was crystal-grown as shown in FIG. 1B to form a poly-SiGe film 104.

【0024】続いて、N2雰囲気中、600℃で第2の
アニールを行い、図1(c)に示すようにa−Si膜1
02を結晶成長させてpoly−Si膜105を形成し
た。
Then, a second anneal is performed at 600 ° C. in an N 2 atmosphere to form an a-Si film 1 as shown in FIG. 1 (c).
02 was crystal-grown to form a poly-Si film 105.

【0025】その後、HF:H22=1:4の混合液を
用いてpoly−SiGe膜105をエッチング除去し
て図1(d)に示すようなpoly−Si膜105を得
た。
After that, the poly-SiGe film 105 was removed by etching using a mixed solution of HF: H 2 O 2 = 1: 4 to obtain a poly-Si film 105 as shown in FIG. 1D.

【0026】(サンプル2)厚み100nmのa−Si
膜および厚み100nmのa−SixGe1-x(x=0.
4)膜を上記表1に示すような成膜条件で真空を破らず
に連続的に成膜し、第1のアニール温度を530℃とし
た以外はサンプル1と同様にしてpoly−Si膜10
5を得た。
(Sample 2) a-Si having a thickness of 100 nm
Film and a-Si x Ge 1-x (x = 0.
4) Poly-Si film 10 was formed in the same manner as in Sample 1 except that the film was continuously formed under the film forming conditions as shown in Table 1 above without breaking the vacuum and the first annealing temperature was 530 ° C.
Got 5.

【0027】(サンプル3)厚み100nmのa−Si
膜および厚み100nmのa−SixGe1-x(x=0.
6)膜を上記表1に示すような成膜条件で真空を破らず
に連続的に成膜し、第1のアニール温度を550℃とし
た以外はサンプル1と同様にしてpoly−Si膜10
5を得た。
(Sample 3) a-Si having a thickness of 100 nm
Film and a-Si x Ge 1-x (x = 0.
6) The poly-Si film 10 was formed in the same manner as in Sample 1 except that the film was continuously formed under the film forming conditions shown in Table 1 above without breaking the vacuum and the first annealing temperature was 550 ° C.
Got 5.

【0028】(サンプル4=比較例)絶縁性基板上に、
厚み100nmのa−Si膜を上記表1に示すような成
膜条件で成膜し、N2雰囲気中600℃でアニールを行
ってpoly−Si膜を得た。
(Sample 4 = Comparative Example) On an insulating substrate,
An a-Si film having a thickness of 100 nm was formed under the film forming conditions shown in Table 1 above, and annealed at 600 ° C. in an N 2 atmosphere to obtain a poly-Si film.

【0029】(サンプル5=比較例)絶縁性基板上に、
厚み100nmのa−SixGe1-x(x=0.4)膜を
上記表1に示すような成膜条件で成膜し、N2雰囲気中
530℃でアニールを行ってpoly−SiGe膜を得
た。
(Sample 5 = Comparative Example) On an insulating substrate,
An a-Si x Ge 1-x (x = 0.4) film having a thickness of 100 nm was formed under the film forming conditions shown in Table 1 above, and annealed at 530 ° C. in an N 2 atmosphere to form a poly-SiGe film. Got

【0030】図2(a)および図2(b)は、上述のよ
うにして得られたサンプル1〜5についての結晶成長の
様子を調査すべく、紫外線(UV)反射スペクトルを測
定した結果を示す。(a)はa−SiGe膜の結晶化が
起こり、かつ、a−Si膜の結晶化が起こらないような
温度で熱処理した第1のアニール工程後の結果を示し、
(b)はa−Si膜の結晶化が起こる温度で熱処理した
第2のアニール工程後の結果を示す。この測定は、紫外
線反射率の280nm付近のピーク強度を測定してい
る。このピークはバンド間遷移のE2バンドに対応して
おり、非晶質から結晶に変化すると電子のバンド状態の
変化に対応してピーク強度が変化する。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the results of measuring the ultraviolet (UV) reflection spectrum in order to investigate the state of crystal growth of Samples 1 to 5 obtained as described above. Show. (A) shows the result after the first annealing step in which the heat treatment was performed at a temperature at which the a-SiGe film was crystallized and the a-Si film was not crystallized.
(B) shows the result after the second annealing step in which the heat treatment is performed at a temperature at which the crystallization of the a-Si film occurs. In this measurement, the peak intensity of the ultraviolet reflectance around 280 nm is measured. This peak corresponds to the E2 band of band-to-band transition, and when the state changes from amorphous to crystalline, the peak intensity changes in accordance with the change in the band state of electrons.

【0031】図2(a)によれば、サンプル1〜3のa
−SiGe膜は5〜7時間程度で結晶化が完了し、サン
プル2と同じ組成比のサンプル5のa−SiGe膜は結
晶化に16時間程度を必要としている。このことから理
解されるように、アニール時間はアニール温度および成
膜条件により変化するだけでなく、基板の影響もかなり
大きい。一方、図2(b)によれば、サンプル1〜3の
a−Si膜は5時間程度で結晶化が完了し、サンプル4
のa−Si膜は結晶化に48時間程度を必要としてい
る。これは、サンプル1〜3のa−Si膜がpoly−
SiGe膜の結晶性を引き継いで結晶成長するため、短
時間で結晶化するからである。このように、Si膜上に
a−SiGe膜を成膜すると、ガラス基板上に成膜する
場合よりもa−SiGe膜およびa−Si膜共に短時間
で結晶化できるので、プロセスの短時間化、基板の熱収
縮の低減等を図ることができる。
According to FIG. 2A, a of Samples 1 to 3
The crystallization of the -SiGe film is completed in about 5 to 7 hours, and the a-SiGe film of Sample 5 having the same composition ratio as that of Sample 2 requires about 16 hours for crystallization. As can be understood from this, the annealing time varies not only with the annealing temperature and the film forming conditions, but also with the substrate having a considerable influence. On the other hand, according to FIG. 2B, the crystallization of the a-Si films of Samples 1 to 3 was completed in about 5 hours, and
The a-Si film requires about 48 hours for crystallization. This is because the a-Si films of Samples 1 to 3 are poly-
This is because the SiGe film is crystallized in a short time because the SiGe film inherits the crystallinity and grows. As described above, when the a-SiGe film is formed on the Si film, both the a-SiGe film and the a-Si film can be crystallized in a shorter time than when the a-SiGe film is formed on the glass substrate. It is possible to reduce the heat shrinkage of the substrate.

【0032】図4は、サンプル2およびサンプル4につ
いて、透過型電子顕微鏡(TEM)像を示す。(a)は
サンプル2を、(b)はサンプル4を示し、(c)はサ
ンプル2の電子線回折像を、(d)はサンプル4の電子
線回折像を示す。サンプル4には従来の固相成長法によ
り得られるpoly−Siのように双晶欠陥が多数見ら
れるが、サンプル2にはそのような双晶欠陥が見られ
ず、結晶性が優れている。
FIG. 4 shows transmission electron microscope (TEM) images of Sample 2 and Sample 4. (A) shows sample 2, (b) shows sample 4, (c) shows an electron diffraction image of sample 2, and (d) shows an electron diffraction image of sample 4. Sample 4 has many twin defects like poly-Si obtained by the conventional solid-phase growth method, but sample 2 has no such twin defects and has excellent crystallinity.

【0033】(実施例2)本実施例2では、上述した実
施例1で作製したPoly−Si膜(サンプル1〜4)
を用いて、図5(f)に示すようなプレーナ型TFTを
作製した。
(Example 2) In Example 2, the Poly-Si film (Samples 1 to 4) produced in Example 1 described above was used.
Using, a planar type TFT as shown in FIG.

【0034】このTFTは、絶縁性基板501上にpo
ly−Si膜からなる半導体層502が形成され、その
上を覆うようにゲート絶縁膜503が形成されている。
ゲート絶縁膜503の上にはTFTのチャネルとなる半
導体層502の中央部と重畳するようにゲート電極50
4が形成され、その上を覆うように層間絶縁膜505が
形成されている。層間絶縁核505の上にはAl電極5
06が形成され、ゲート絶縁膜503と層間絶縁膜50
5とに形成されたコンタクトホールを通って半導体層5
02のソース部およびドレイン部(図示せず)と接続さ
れている。
This TFT has a po on the insulating substrate 501.
A semiconductor layer 502 made of a ly-Si film is formed, and a gate insulating film 503 is formed so as to cover the semiconductor layer 502.
The gate electrode 50 is formed on the gate insulating film 503 so as to overlap with the central portion of the semiconductor layer 502 which becomes the channel of the TFT.
4 is formed, and an interlayer insulating film 505 is formed so as to cover it. An Al electrode 5 is formed on the interlayer insulating nucleus 505.
06 are formed, and the gate insulating film 503 and the interlayer insulating film 50 are formed.
Through the contact hole formed in the semiconductor layer 5
02 is connected to the source part and the drain part (not shown).

【0035】この実施例では、以下のようにしてTFT
を作製した。まず、図5(a)に示すように、実施例1
で得られたpoly−Si膜(サンプル1〜4)をパタ
ーニングして半導体層502とした。
In this embodiment, the TFT is manufactured as follows.
Was produced. First, as shown in FIG.
The poly-Si film (Samples 1 to 4) obtained in (4) was patterned to form a semiconductor layer 502.

【0036】次に、図5(b)に示すように、AP(常
圧)CVD法によりSiO12膜を100nm成膜して
ゲート絶縁膜503を形成し、N2雰囲気中、600℃
で12時間の緻密化アニールを行った。
Next, as shown in FIG. 5B, a SiO1 2 film having a thickness of 100 nm is formed by an AP (normal pressure) CVD method to form a gate insulating film 503, and the gate insulating film 503 is formed at 600 ° C. in an N 2 atmosphere.
Then, densification annealing was performed for 12 hours.

【0037】その後、図5(c)に示すように、LP
(減圧)CVD法によりPoly−Si膜を300nm
成膜し、これをパターニングしてゲート電極504を形
成した。
After that, as shown in FIG.
The Poly-Si film is formed to 300 nm by (decompression) CVD method.
A film was formed and patterned to form a gate electrode 504.

【0038】次に、図5(d)に示すように、ゲート電
極504をマスクとして半導体層502にリンイオンを
1×1015cm-2注入することによりソース部およびド
レイン部(図示せず)を形成した。この時、半導体層5
02のゲート電極504下部分にはリンイオンが注入さ
れずにチャネル部となる。
Next, as shown in FIG. 5D, a source portion and a drain portion (not shown) are formed by implanting 1 × 10 15 cm -2 phosphorus ions into the semiconductor layer 502 using the gate electrode 504 as a mask. Formed. At this time, the semiconductor layer 5
No. 02 of the gate electrode 504 serves as a channel portion without being implanted with phosphorus ions.

【0039】その後、図5(e)に示すように、APC
VD法によりSiO2膜を500nm成膜し、層間絶縁
膜505を形成した。
After that, as shown in FIG.
An SiO 2 film having a thickness of 500 nm was formed by the VD method to form an interlayer insulating film 505.

【0040】続いて、N2雰囲気中、600℃で20時
間のアニールを行い、ソース部およびドレイン部を活性
化させた。次に、図5(f)に示すように、ゲート絶縁
膜503および層間絶縁膜505にコンタクトホールを
形成し、Al電極506を形成してTFTを完成した。
Then, annealing was performed at 600 ° C. for 20 hours in an N 2 atmosphere to activate the source part and the drain part. Next, as shown in FIG. 5F, contact holes were formed in the gate insulating film 503 and the interlayer insulating film 505, and Al electrodes 506 were formed to complete the TFT.

【0041】表2は、得られたTFTの特性を評価した
結果を示す。
Table 2 shows the results of evaluating the characteristics of the obtained TFT.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2から理解されるように、サンプル1〜
3のpoly−Si膜を用いたTFTは、サンプル4の
poly−Si膜を用いたTFTに比べてVTHおよびS
が低い。また、従来のTFTは移動度40cm2/V・
sec程度であるのに対して、サンプル1〜3のTFT
は80〜100cm2/V・sec程度と高く、結晶性
を反映して優れた特性が得られた。
As can be seen from Table 2, Samples 1
The TFT using the poly-Si film of Sample 3 has VTH and S higher than those of the TFT using the poly-Si film of Sample 4.
Is low. In addition, the conventional TFT has a mobility of 40 cm 2 / V ·
Although it is about sec, TFTs of Samples 1 to 3
Was as high as about 80 to 100 cm 2 / V · sec, and excellent characteristics were obtained reflecting the crystallinity.

【0044】(実施例3)この実施例3では、a−Si
膜との界面側から基板とは反対側の表面に向かって連続
的または段階的にGe分率(1−x)が高くなるように
a−SixGe1-x(0≦x<1)膜を成膜し、サンプル
6およびサンプル7のpoly−Si膜を作製した。
Example 3 In this Example 3, a-Si is used.
A-Si x Ge 1-x (0 ≦ x <1) so that the Ge fraction (1-x) increases continuously or stepwise from the interface side with the film to the surface opposite to the substrate. A film was formed to form the poly-Si films of Sample 6 and Sample 7.

【0045】(サンプル6)まず、図6(a)に示すよ
うに、絶縁性基板601上に、PECVD法によりa−
Si膜602、a−SiGe連続的遷移層603、およ
びa−SiGe膜604を下記表3に示すような成膜条
件で真空を破らずに連続的に成膜した。
(Sample 6) First, as shown in FIG. 6A, a- is formed on the insulating substrate 601 by PECVD.
The Si film 602, the a-SiGe continuous transition layer 603, and the a-SiGe film 604 were continuously formed under the film forming conditions shown in Table 3 below without breaking the vacuum.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】次に、実施例1と同様に、N2雰囲気中で
まず450℃、5時間アニールした後、600℃、5時
間アニールを行ってpoly−SiGe膜およびpol
y−Si膜を形成した。
Next, as in Example 1, annealing was first performed at 450 ° C. for 5 hours in an N 2 atmosphere and then at 600 ° C. for 5 hours to perform poly-SiGe film and pol.
A y-Si film was formed.

【0048】その後、HF:H22=1:4の混合液を
用いてpoly−SiGe膜をエッチング除去してpo
ly−Si膜を得た。
After that, the poly-SiGe film is removed by etching using a mixed solution of HF: H 2 O 2 = 1: 4 to remove po.
A ly-Si film was obtained.

【0049】(サンプル7)図6(a)のa−SiGe
連続的遷移層603の代わりに図6(b)に示すような
a−SiGe段階的遷移層605を、上記表3に示すよ
うな条件で連続的に成膜した以外はサンプル6と同様に
してpoly−Si膜を得た。
(Sample 7) a-SiGe of FIG. 6 (a)
6A except that the a-SiGe stepwise transition layer 605 as shown in FIG. 6B was continuously formed under the conditions shown in Table 3 in place of the continuous transition layer 603. A poly-Si film was obtained.

【0050】表4は、上記サンプル6およびサンプル7
のpoly−Si膜を用いて実施例2と同様にして作製
したTFTの特性を評価した結果を示す。
Table 4 shows samples 6 and 7 above.
The results of evaluating the characteristics of the TFT manufactured by using the above poly-Si film in the same manner as in Example 2 are shown.

【0051】[0051]

【表4】 [Table 4]

【0052】表4から理解されるように、サンプル6お
よびサンプル7のpoly−Si膜を用いたTFTは、
サンプル1のpoly−Si膜を用いたTFTに比べて
VTHが低い。また、サンプル1のTFTは移動度100
cm2/V・sec程度であるのに対して、サンプル6
およびサンプル7のTFTは130cm2/V・sec
程度と高い。このことから、Ge濃度が中間の値となっ
た層603、605を設けることによりpoly−Si
膜の結晶性をさらに改善できることが分かる。
As can be seen from Table 4, the TFTs using the poly-Si films of Sample 6 and Sample 7 are
The VTH is lower than that of the TFT using the poly-Si film of Sample 1. The TFT of sample 1 has a mobility of 100.
cm 2 / V · sec, while sample 6
And the TFT of Sample 7 is 130 cm 2 / V · sec
Degree and high. From this, by providing the layers 603 and 605 having an intermediate Ge concentration, the poly-Si can be formed.
It can be seen that the crystallinity of the film can be further improved.

【0053】更に、比較のために、a−Si膜成膜後に
大気に晒してサンプル8およびサンプル9のpoly−
Si膜を作製した。
Further, for comparison, after the formation of the a-Si film, it was exposed to the atmosphere and the poly-
A Si film was produced.

【0054】(サンプル8)a−Si膜成膜後に大気に
晒し、HFクリーンを行ってa−SiGe層を成膜した
以外はサンプル2と同様にしてpoly−Si膜を作製
した。得られたpoly−Si膜は、完全に結晶化が完
了していた。
(Sample 8) A poly-Si film was prepared in the same manner as in Sample 2 except that the a-Si film was exposed to the atmosphere and HF clean was performed to form the a-SiGe layer. The obtained poly-Si film was completely crystallized.

【0055】(サンプル9)HFクリーンを行わなかっ
た以外はサンプル8と同様にしてpoly−Si膜を作
製した。得られたpoly−Si膜はa−Siがかなり
残っており、結晶化が不完全であった。
(Sample 9) A poly-Si film was formed in the same manner as in Sample 8 except that HF clean was not performed. The obtained poly-Si film had a large amount of a-Si remaining, and the crystallization was incomplete.

【0056】上記表4に、上記サンプル8およびサンプ
ル9のpoly−Si膜を用いて実施例2と同様にして
作製したTFTの特性を評価した結果を示す。
Table 4 above shows the results of evaluation of the characteristics of TFTs manufactured in the same manner as in Example 2 using the poly-Si films of Samples 8 and 9 above.

【0057】表4から理解されるように、サンプル8の
poly−Si膜を用いたTFTは、サンプル2のpo
ly−Si膜を用いたTFTとほぼ同程度の特性が得ら
れているが、サンプル9のpoly−Si膜を用いたT
FTはSiGe膜の結晶化の際のバラツキが反映されて
特性のバラツキが大きい。このことから、a−Si膜と
a−SiGe膜との界面をクリーンに保つのが重要であ
ることが分かる。したがって、本発明においては、a−
Si膜およびa−SiGe膜は大気に晒さず連続的に成
膜するようにしている。なお、万一、a−Si膜を大気
に晒した場合には、界面をクリーニングすべく、HFク
リーンなどの界面処理を行うことが好ましい。その他の
界面処理としては、H2プラズマ処理、フッ素ガス処理
等の界面クリーニング法として知られている方法を利用
することができる。
As can be understood from Table 4, the TFT using the poly-Si film of Sample 8 is the
Although the characteristics similar to those of the TFT using the poly-Si film were obtained, the T using the poly-Si film of Sample 9 was obtained.
The FT has a large variation in characteristics, reflecting variations in crystallization of the SiGe film. From this, it can be seen that it is important to keep the interface between the a-Si film and the a-SiGe film clean. Therefore, in the present invention, a-
The Si film and the a-SiGe film are continuously formed without being exposed to the air. If the a-Si film is exposed to the atmosphere, it is preferable to perform interface treatment such as HF clean to clean the interface. As another interface treatment, a method known as an interface cleaning method such as H 2 plasma treatment or fluorine gas treatment can be used.

【0058】上記説明においては、a−Si膜およびa
−SiGe膜をPECVD法により成膜したが、a−S
i膜およびa−SiGe膜を成膜できる方法であればい
ずれでもよく、例えばLPCVD法、EB(Elect
ron Beam)蒸着法、スパッタ法等を用いてもよ
い。その場合、アニール温度およびアニール時間などは
多少変化することがある。
In the above description, the a-Si film and the a
-SiGe film was formed by PECVD method.
Any method can be used as long as the i film and the a-SiGe film can be formed, for example, LPCVD method, EB (Select).
ron beam) vapor deposition method, sputtering method or the like may be used. In that case, the annealing temperature and the annealing time may change slightly.

【0059】また、上記説明においては、TFTとして
NチャネルTFTを作製したが、PチャネルTFTを作
製してもよい。また、厚膜のpoly−Si膜を作製す
ることにより太陽電池等のデバイスに適用することもで
きる。
In the above description, the N-channel TFT is manufactured as the TFT, but the P-channel TFT may be manufactured. It is also possible to apply it to a device such as a solar cell by forming a thick poly-Si film.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、低温で結晶化可能なSiGeを先に短時間で
結晶化でき、poly−SiGeの結晶性を引き継いだ
状態でa−Siを短時間で結晶化させることができる。
このように熱処理時間を短時間にすることができるの
で、製造プロセスの短時間化を図ることができる。ま
た、短時間で熱処理を行うことができるので、基板の熱
収縮も低減することができ、安価なガラス基板を用いる
ことができる。また、poly−Si膜は、poly−
SiGe膜の良好な結晶性を引き継いでいるので、良好
な結晶性のものが得られる。a−Si膜の上にa−Si
Ge膜を成膜しているので、結晶化の後、poly−S
iGe膜を除去することによりpoly−Si膜のみを
TFTのチャネル部として残すことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, SiGe which can be crystallized at a low temperature can be crystallized first in a short time, and the crystallinity of poly-SiGe is maintained in a- Si can be crystallized in a short time.
Since the heat treatment time can be shortened in this way, the manufacturing process can be shortened. In addition, since heat treatment can be performed in a short time, heat shrinkage of the substrate can be reduced and an inexpensive glass substrate can be used. In addition, the poly-Si film is a poly-
Since the good crystallinity of the SiGe film is succeeded, the good crystallinity can be obtained. a-Si on the a-Si film
Since the Ge film is formed, after crystallization, poly-S
By removing the iGe film, only the poly-Si film can be left as the channel portion of the TFT.

【0061】また、本発明によれば、初めにa−SiG
e膜の結晶化が起こり、かつ、a−Si膜の結晶化が起
こらないような低温で熱処理してa−SiGeを先に結
晶化させ、次に、a−Si膜の結晶化が起こる温度で熱
処理するので、a−Siからの核発生による双晶等の結
晶欠陥が起こらず、より良好な結晶性のpoly−Si
膜が得られる。また、a−Si膜とa−SiGe膜との
界面付近はGe濃度を低くし、基板とは反対側の表面に
向かって連続的または段階的にGe濃度が高くなるよう
にa−SiGe膜を成膜するので、Siとの格子不整合
を避けることができ、結晶性をさらに改善することがで
きる。更に、a−Si膜およびa−SiGe膜を大気に
晒さずに連続的に成膜するので、界面をクリーンにで
き、a−Siがpoly−SiGeの結晶性を引き継い
で結晶成長することができる。
Further, according to the present invention, first, a-SiG is used.
The temperature at which the a-SiGe is first crystallized by performing a heat treatment at a low temperature such that the crystallization of the e film occurs and the crystallization of the a-Si film does not occur, and then the crystallization of the a-Si film occurs. Since the heat treatment is carried out at 1, the crystal defects such as twins due to the nucleation from a-Si do not occur, and the poly-Si having better crystallinity
A film is obtained. Further, the Ge concentration is reduced near the interface between the a-Si film and the a-SiGe film, and the a-SiGe film is formed so that the Ge concentration increases continuously or stepwise toward the surface opposite to the substrate. Since the film is formed, the lattice mismatch with Si can be avoided and the crystallinity can be further improved. Furthermore, since the a-Si film and the a-SiGe film are continuously formed without being exposed to the air, the interface can be cleaned and a-Si can inherit the crystallinity of poly-SiGe for crystal growth. .

【0062】更には、このようなpoly−Si膜を用
いると、閾値電圧が低く、移動度が高く、バラツキが小
さい高性能なTFTを得ることができる。従って、AM
LCDや長尺のイメージセンサ等に適用する際に、駆動
回路もpoly−Si TFTにより構成し、表示部や
センサー部と一体化して低コスト化、小型化を図ること
ができる。
Furthermore, by using such a poly-Si film, a high-performance TFT having a low threshold voltage, a high mobility and a small variation can be obtained. Therefore, AM
When applied to an LCD, a long image sensor, or the like, the drive circuit can also be configured by a poly-Si TFT, and can be integrated with the display unit and the sensor unit to reduce cost and size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(d)は、実施例1のpoly−Si
膜の製造工程を示す断面図である。
1A to 1D are poly-Si of Example 1;
It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a film | membrane.

【図2】(a)はpoly−SiGe膜のUV反射強度
のアニール時間依存性を示すグラフであり、(b)はp
oly−Si膜のUV反射強度のアニール時間依存性を
示すグラフである。
FIG. 2A is a graph showing the annealing time dependence of the UV reflection intensity of a poly-SiGe film, and FIG.
It is a graph which shows the annealing time dependence of UV reflection intensity of an oli-Si film.

【図3】(a)はa−Si膜とa−SiGe膜との界面
の組成比を連続的に変化させた例を示す断面図であり、
(b)はa−Si膜とa−SiGe膜との界面の組成比
を段階的に変化させた例を示す断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example in which the composition ratio of the interface between the a-Si film and the a-SiGe film is continuously changed,
(B) is a sectional view showing an example in which the composition ratio of the interface between the a-Si film and the a-SiGe film is changed stepwise.

【図4】(a)は、サンプル2のpoly−Si膜の透
過型電子顕微鏡像、(b)は、サンプル4のpoly−
Si膜の透過型電子顕微鏡像であり、(c)はサンプル
2の電子線回折像を、(d)はサンプル4の電子線回折
像を示す。
4A is a transmission electron microscope image of a poly-Si film of sample 2, and FIG. 4B is a poly-image of sample 4.
3A and 3B are transmission electron microscope images of a Si film, in which FIG. 3C is an electron diffraction image of Sample 2 and FIG. 3D is an electron diffraction image of Sample 4.

【図5】(a)〜(f)は、実施例2のTFTの製造工
程を示す断面図である。
5A to 5F are cross-sectional views showing the manufacturing process of the TFT of the second embodiment.

【図6】(a)および(b)は、実施例3のpoly−
Si膜の製造工程を示す断面図である。
6 (a) and (b) are poly- of Example 3. FIG.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process of Si film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、301、501、601 基板 102、302、602 a−Si膜 103、304、604 a−SiGe膜 104 poly−SiGe膜 105 poly−Si膜 303、603 a−SiGe連続的遷移層 305、605 a−SiGe段階的遷移層 502 半導体層 503 ゲート絶縁膜 504 ゲート電極 505 層間絶縁膜 506 Al電極 101, 301, 501, 601 Substrate 102, 302, 602 a-Si film 103, 304, 604 a-SiGe film 104 poly-SiGe film 105 poly-Si film 303, 603 a-SiGe continuous transition layer 305, 605 a -SiGe stepwise transition layer 502 semiconductor layer 503 gate insulating film 504 gate electrode 505 interlayer insulating film 506 Al electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/786 21/336 31/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 29/786 21/336 31/04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上に非晶質シリコン膜および
非晶質シリコンゲルウマニウム(SixGe1-x、0≦x
<1)膜を基板側からこの順に成膜する工程と、 該非晶質シリコン膜および非晶質シリコンゲルマニウム
膜を熱処理により結晶化させる工程と、 結晶化したシリコンゲルマニウム膜を除去する工程とを
含む多結晶シリコン膜の作製方法。
1. An amorphous silicon film and amorphous silicon germanium (Si x Ge 1-x , 0 ≦ x are provided on an insulating substrate.
<1) A step of forming a film in this order from the substrate side, a step of crystallizing the amorphous silicon film and the amorphous silicon germanium film by heat treatment, and a step of removing the crystallized silicon germanium film Method for manufacturing polycrystalline silicon film.
【請求項2】 前記熱処理として、非晶質シリコンゲル
マニウム膜の結晶化が起こり、かつ、非晶質シリコン膜
の結晶化が起こらない温度で加熱し、その後、非晶質シ
リコン膜の結晶化が起こる温度で加熱する請求項1に記
載の多結晶シリコン膜の作製方法。
2. The heat treatment is heating at a temperature at which the amorphous silicon germanium film is crystallized and the amorphous silicon film is not crystallized, and then the amorphous silicon film is crystallized. The method for producing a polycrystalline silicon film according to claim 1, wherein heating is performed at a temperature at which it occurs.
【請求項3】 前記非晶質シリコンゲルマニウム膜を、
非晶質シリコン膜と非晶質シリコンゲルマニウム膜との
界面側から基板とは反対側の表面に向かって連続的また
は段階的にゲルマニウム分率が高くなるように成膜する
請求項1または2に記載の多結晶シリコン膜の作製方
法。
3. The amorphous silicon germanium film,
The film is formed such that the germanium fraction increases continuously or stepwise from the interface side between the amorphous silicon film and the amorphous silicon germanium film toward the surface opposite to the substrate. A method for producing a polycrystalline silicon film as described.
【請求項4】 前記非晶質シリコン膜および非晶質シリ
コンゲルマニウム膜を大気に晒さずに連続的に成膜する
請求項1、2、3のいずれかに記載の多結晶シリコン膜
の作製方法。
4. The method for producing a polycrystalline silicon film according to claim 1, wherein the amorphous silicon film and the amorphous silicon germanium film are continuously formed without exposing to the atmosphere. .
JP22214794A 1994-09-16 1994-09-16 Manufacture of polycrystalline silicon film Withdrawn JPH0888172A (en)

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