JPH097945A - 結晶性半導体膜の形成方法 - Google Patents
結晶性半導体膜の形成方法Info
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- JPH097945A JPH097945A JP15778195A JP15778195A JPH097945A JP H097945 A JPH097945 A JP H097945A JP 15778195 A JP15778195 A JP 15778195A JP 15778195 A JP15778195 A JP 15778195A JP H097945 A JPH097945 A JP H097945A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ結晶化の効率が高く、かつ汚染される
こともなく、表面に荒れのない結晶化の進んだ結晶性半
導体膜を形成する。 【構成】 絶縁性基板１の一方の主面上に、下地膜２、
半導体膜、保護膜４を順次形成し、絶縁性基板１の他方
の主面側から半導体膜にレーザ光を照射して半導体膜を
結晶化させる形成方法である。
こともなく、表面に荒れのない結晶化の進んだ結晶性半
導体膜を形成する。 【構成】 絶縁性基板１の一方の主面上に、下地膜２、
半導体膜、保護膜４を順次形成し、絶縁性基板１の他方
の主面側から半導体膜にレーザ光を照射して半導体膜を
結晶化させる形成方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英、ガラスなどの絶
縁性基板上に設けられた結晶性半導体膜の形成方法に関
し、特に非晶質半導体膜をレーザ光を用いて熱処理する
ことにより半導体膜を結晶化させる結晶性半導体膜の形
成方法に関するものである。
縁性基板上に設けられた結晶性半導体膜の形成方法に関
し、特に非晶質半導体膜をレーザ光を用いて熱処理する
ことにより半導体膜を結晶化させる結晶性半導体膜の形
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石英、ガラスなどの絶縁性基板上に薄膜
トランジスタ（以下、ＴＦＴと言う）を有する半導体装
置としては、このＴＦＴを画素の駆動に用いるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置やイメージセンサなどが知
られている。これらの装置に用いられるＴＦＴには、薄
膜状のシリコン半導体を用いるのが一般的である。この
薄膜状のシリコン半導体は、非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）半導体からなるものと、結晶性を有するシリコン半
導体からなるものとの２つに大別される。
トランジスタ（以下、ＴＦＴと言う）を有する半導体装
置としては、このＴＦＴを画素の駆動に用いるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置やイメージセンサなどが知
られている。これらの装置に用いられるＴＦＴには、薄
膜状のシリコン半導体を用いるのが一般的である。この
薄膜状のシリコン半導体は、非晶質シリコン（ａ−Ｓ
ｉ）半導体からなるものと、結晶性を有するシリコン半
導体からなるものとの２つに大別される。
【０００３】上記非晶質シリコン半導体は、作製温度が
低く、化学気相成長法で比較的容易に作製することが可
能で量産性に富むため、最も一般的に用いられている
が、電流駆動能力が結晶性を有するシリコン半導体に比
べて劣っている。従って、今後、より高速特性を得るた
めには、結晶性を有するシリコン半導体からなるＴＦＴ
の作製方法の確立が強く求められている。
低く、化学気相成長法で比較的容易に作製することが可
能で量産性に富むため、最も一般的に用いられている
が、電流駆動能力が結晶性を有するシリコン半導体に比
べて劣っている。従って、今後、より高速特性を得るた
めには、結晶性を有するシリコン半導体からなるＴＦＴ
の作製方法の確立が強く求められている。
【０００４】また、結晶性を有するシリコン半導体とし
ては、単結晶シリコン（以下、ｃ−Ｓｉと言う）、多結
晶シリコン（以下、ｐ−Ｓｉと言う）、微結晶シリコン
（以下、μｃ−Ｓｉと言う）、結晶成分を含む非晶質シ
リコン、結晶性と非晶質性との中間状態を有するセミア
モルファスシリコンなどが知られている。これらの結晶
性を有する薄膜シリコントランジスタは、非晶質シリコ
ントランジスタに比べ移動度が高い。そのため、駆動能
力の向上により絵素電極のスイッチング素子と該スイッ
チング素子を駆動するドライバとの一体型が可能であ
り、また、移動度の向上により微細化が可能となり、高
開口率、高密度化を実現することができる。
ては、単結晶シリコン（以下、ｃ−Ｓｉと言う）、多結
晶シリコン（以下、ｐ−Ｓｉと言う）、微結晶シリコン
（以下、μｃ−Ｓｉと言う）、結晶成分を含む非晶質シ
リコン、結晶性と非晶質性との中間状態を有するセミア
モルファスシリコンなどが知られている。これらの結晶
性を有する薄膜シリコントランジスタは、非晶質シリコ
ントランジスタに比べ移動度が高い。そのため、駆動能
力の向上により絵素電極のスイッチング素子と該スイッ
チング素子を駆動するドライバとの一体型が可能であ
り、また、移動度の向上により微細化が可能となり、高
開口率、高密度化を実現することができる。
【０００５】従来の結晶性半導体膜を形成する具体的な
方法としては、熱拡散炉などで加熱する固相成長法（以
下、ＳＰＣ法と言う）と、レーザ光を照射して熔融、固
化させることにより結晶化するレーザ結晶化法（以下、
ＬＡ法と言う）とがある。しかし、上記ＳＰＣ法では、
ａ−Ｓｉ膜を均一にｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化できるが、
熱処理１０００℃付近の高温で行われるので、耐熱性の
低い安価なガラス基板を使用することができない。そこ
で、基板へのダメージが少なく、ａ−Ｓｉの光吸収の高
いエキシマレーザを用いたＬＡ法が研究されている。
方法としては、熱拡散炉などで加熱する固相成長法（以
下、ＳＰＣ法と言う）と、レーザ光を照射して熔融、固
化させることにより結晶化するレーザ結晶化法（以下、
ＬＡ法と言う）とがある。しかし、上記ＳＰＣ法では、
ａ−Ｓｉ膜を均一にｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化できるが、
熱処理１０００℃付近の高温で行われるので、耐熱性の
低い安価なガラス基板を使用することができない。そこ
で、基板へのダメージが少なく、ａ−Ｓｉの光吸収の高
いエキシマレーザを用いたＬＡ法が研究されている。
【０００６】以下、従来のＬＡ法を用いた結晶性半導体
膜を形成する方法を図３乃至図６と共に説明する。図３
において、第１の結晶性半導体膜の形成方法は、石英、
ガラスなどからなる絶縁性基板１１上に化学気相成長法
（以下、ＣＶＤ法と言う）やスパッタ法などにより酸化
シリコン（以下、ＳｉＯ2と言う）膜からなる下地膜１
２を形成した後、該下地膜１２上にＣＶＤ法などにより
ａ−Ｓｉ膜を形成する。次に、図３に示す矢印方向（上
記下地膜１２およびａ−Ｓｉ膜を形成した面側）からＬ
Ａ法によりレーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ
膜１３に結晶化させる。
膜を形成する方法を図３乃至図６と共に説明する。図３
において、第１の結晶性半導体膜の形成方法は、石英、
ガラスなどからなる絶縁性基板１１上に化学気相成長法
（以下、ＣＶＤ法と言う）やスパッタ法などにより酸化
シリコン（以下、ＳｉＯ2と言う）膜からなる下地膜１
２を形成した後、該下地膜１２上にＣＶＤ法などにより
ａ−Ｓｉ膜を形成する。次に、図３に示す矢印方向（上
記下地膜１２およびａ−Ｓｉ膜を形成した面側）からＬ
Ａ法によりレーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ
膜１３に結晶化させる。
【０００７】図４において、第２の結晶性半導体膜の形
成方法は、上記第１の形成方法のように、ａ−Ｓｉ膜を
ｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化する前に、該ａ−Ｓｉ膜上にＣ
ＶＤ法などによりＳｉＯ2膜からなる保護膜１４を形成
した後、図４に示す矢印方向（下地膜１２、ａ−Ｓｉ膜
および保護膜１４を形成した面側）からＬＡ法によりレ
ーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶
化させる。
成方法は、上記第１の形成方法のように、ａ−Ｓｉ膜を
ｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化する前に、該ａ−Ｓｉ膜上にＣ
ＶＤ法などによりＳｉＯ2膜からなる保護膜１４を形成
した後、図４に示す矢印方向（下地膜１２、ａ−Ｓｉ膜
および保護膜１４を形成した面側）からＬＡ法によりレ
ーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶
化させる。
【０００８】図５において、第３の結晶性半導体膜の形
成方法は、上記第１の形成方法の構成に、絶縁性基板１
１と下地膜１２との間にスパッタ法などによりタンタル
（以下、Ｔａと言う）膜からなる反射膜１５を形成した
ものに、図５に示す矢印方向（反射膜１５、下地膜１２
およびａ−Ｓｉ膜を形成した面側）からＬＡ法によりレ
ーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶
化させる。
成方法は、上記第１の形成方法の構成に、絶縁性基板１
１と下地膜１２との間にスパッタ法などによりタンタル
（以下、Ｔａと言う）膜からなる反射膜１５を形成した
ものに、図５に示す矢印方向（反射膜１５、下地膜１２
およびａ−Ｓｉ膜を形成した面側）からＬＡ法によりレ
ーザ光を照射して、ａ−Ｓｉ膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶
化させる。
【０００９】図６において、第４の結晶性半導体膜の形
成方法は、上記第２の形成方法の構成に、絶縁性基板１
１と下地膜１２との間にスパッタ法などにより反射膜１
５を形成したものに、図６に示す矢印方向（反射膜１
５、下地膜１２、ａ−Ｓｉ膜および保護膜１４を形成し
た面側）からＬＡ法によりレーザ光を照射してａ−Ｓｉ
膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化させる。
成方法は、上記第２の形成方法の構成に、絶縁性基板１
１と下地膜１２との間にスパッタ法などにより反射膜１
５を形成したものに、図６に示す矢印方向（反射膜１
５、下地膜１２、ａ−Ｓｉ膜および保護膜１４を形成し
た面側）からＬＡ法によりレーザ光を照射してａ−Ｓｉ
膜をｐ−Ｓｉ膜１３に結晶化させる。
【００１０】上記のように結晶性半導体膜を形成する
と、下地膜１２は、絶縁性基板１１からｐ−Ｓｉ膜１３
への汚染を防止したり、絶縁性基板１１とｐ−Ｓｉ膜１
３との熱膨張率の相違を緩和している。また、保護膜１
４は、気相中から不純物などの汚染を防止している。さ
らに、反射膜１５は、半導体膜を透過したレーザ光を反
射することにより、レーザ結晶化の効率を上げている。
と、下地膜１２は、絶縁性基板１１からｐ−Ｓｉ膜１３
への汚染を防止したり、絶縁性基板１１とｐ−Ｓｉ膜１
３との熱膨張率の相違を緩和している。また、保護膜１
４は、気相中から不純物などの汚染を防止している。さ
らに、反射膜１５は、半導体膜を透過したレーザ光を反
射することにより、レーザ結晶化の効率を上げている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
結晶性半導体膜の形成方法は、レーザ光の照射中に気相
中から半導体膜へ不純物が混入することを防止する保護
膜１４を、結晶化後にエッチング除去しても良好な半導
体膜を得ることが難しいという問題点がある。
結晶性半導体膜の形成方法は、レーザ光の照射中に気相
中から半導体膜へ不純物が混入することを防止する保護
膜１４を、結晶化後にエッチング除去しても良好な半導
体膜を得ることが難しいという問題点がある。
【００１２】これは、半導体膜である非晶質または多結
晶半導体膜上に保護膜１４となるＳｉＯ2膜や窒化シリ
コン（ＳｉＮX）膜などを形成した後、図３乃至図６に
示す絶縁性基板１１の表面から矢印方向にレーザ照射を
行うと、上記半導体膜が熔融した際、上記保護膜１４の
成分が半導体膜の上層部分中に混入し、膜中に固溶した
り、不純物として偏析してしまうためである。
晶半導体膜上に保護膜１４となるＳｉＯ2膜や窒化シリ
コン（ＳｉＮX）膜などを形成した後、図３乃至図６に
示す絶縁性基板１１の表面から矢印方向にレーザ照射を
行うと、上記半導体膜が熔融した際、上記保護膜１４の
成分が半導体膜の上層部分中に混入し、膜中に固溶した
り、不純物として偏析してしまうためである。
【００１３】特に、ＬＡ法にａ−Ｓｉの光吸収の高いエ
キシマレーザを用いた場合、絶縁性基板１の表面からレ
ーザ光を照射しているので、そのレーザの光源側の半導
体膜の表面にエネルギが集中し、保護膜１４と半導体膜
との界面の温度が一番高く約１５００℃以上となり、絶
縁性基板１１側となる半導体膜の下層から固化するた
め、保護膜１４の成分が半導体膜の上層部分に偏析しや
すく、その上層部分の結晶性が悪くなると考えられる。
このため、結晶性を有するシリコン半導体からなる薄膜
トランジスタをトップゲート型薄膜トランジスタとして
構成した場合、半導体膜の上層部分がゲート絶縁膜との
界面となり、オン・オフ電流等に大きく影響し、ＴＦＴ
特性を悪くしている。
キシマレーザを用いた場合、絶縁性基板１の表面からレ
ーザ光を照射しているので、そのレーザの光源側の半導
体膜の表面にエネルギが集中し、保護膜１４と半導体膜
との界面の温度が一番高く約１５００℃以上となり、絶
縁性基板１１側となる半導体膜の下層から固化するた
め、保護膜１４の成分が半導体膜の上層部分に偏析しや
すく、その上層部分の結晶性が悪くなると考えられる。
このため、結晶性を有するシリコン半導体からなる薄膜
トランジスタをトップゲート型薄膜トランジスタとして
構成した場合、半導体膜の上層部分がゲート絶縁膜との
界面となり、オン・オフ電流等に大きく影響し、ＴＦＴ
特性を悪くしている。
【００１４】また、半導体膜を透過したレーザ光を反射
することにより、レーザ結晶化の効率を上げている反射
膜１５は、絶縁性基板１１と下地膜１２との間に形成し
ているので最後まで残ることとなり、透過型ディスプレ
イの薄膜トランジスタに用いる結晶性半導体膜の場合、
高融点金属膜からなる反射膜１５は光を透過しないた
め、ディスプレイの開口率を下げてしまうという問題点
がある。
することにより、レーザ結晶化の効率を上げている反射
膜１５は、絶縁性基板１１と下地膜１２との間に形成し
ているので最後まで残ることとなり、透過型ディスプレ
イの薄膜トランジスタに用いる結晶性半導体膜の場合、
高融点金属膜からなる反射膜１５は光を透過しないた
め、ディスプレイの開口率を下げてしまうという問題点
がある。
【００１５】本発明の結晶性半導体膜の形成方法は上記
のような問題点を解決したもので、レーザ結晶化の効率
が高く、かつ汚染されることもなく、表面に荒れのない
結晶化の進んだ結晶性半導体膜を形成する方法を提供す
ることを目的とするものである。
のような問題点を解決したもので、レーザ結晶化の効率
が高く、かつ汚染されることもなく、表面に荒れのない
結晶化の進んだ結晶性半導体膜を形成する方法を提供す
ることを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、絶縁性基板の一方の主面上
に、下地膜、半導体膜、保護膜を順次形成し、該絶縁性
基板の他方の主面側から上記半導体膜にレーザ光を照射
して該半導体膜を結晶化させる形成方法である。
の請求項１記載の発明は、絶縁性基板の一方の主面上
に、下地膜、半導体膜、保護膜を順次形成し、該絶縁性
基板の他方の主面側から上記半導体膜にレーザ光を照射
して該半導体膜を結晶化させる形成方法である。
【００１７】請求項２記載の発明は、絶縁性基板の一方
の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜および高融点金
属膜からなる反射膜を順次形成し、該絶縁性基板の他方
の主面側から上記半導体膜にレーザ光を照射して該半導
体膜を結晶化させる形成方法である。
の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜および高融点金
属膜からなる反射膜を順次形成し、該絶縁性基板の他方
の主面側から上記半導体膜にレーザ光を照射して該半導
体膜を結晶化させる形成方法である。
【００１８】
【作用】以上のように、請求項１記載の発明は、絶縁性
基板の一方の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜を順
次形成し、該絶縁性基板の他方の主面側から上記半導体
膜にレーザ光を照射することにより、上記下地膜は、絶
縁性基板からの汚染を防止するとともに、該絶縁性基板
と半導体膜との熱膨張率の相違を緩和し、上記保護膜
は、気相中や反射膜からの不純物などの汚染を防止して
いる。
基板の一方の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜を順
次形成し、該絶縁性基板の他方の主面側から上記半導体
膜にレーザ光を照射することにより、上記下地膜は、絶
縁性基板からの汚染を防止するとともに、該絶縁性基板
と半導体膜との熱膨張率の相違を緩和し、上記保護膜
は、気相中や反射膜からの不純物などの汚染を防止して
いる。
【００１９】また、上記下地膜と半導体膜との界面温度
が一番高くなり、保護膜側となる半導体膜の上層から固
化するため、保護膜の成分が半導体膜の下層部分に偏析
しやすく、その上層部分には不純物の偏析が少なく結晶
性は良くなる。このため、結晶性を有するシリコン半導
体からなる薄膜トランジスタをトップゲート型薄膜トラ
ンジスタとして構成した場合、半導体膜の上層部分がゲ
ート絶縁膜との界面となるので、オン・オフ電流などへ
の悪影響が少なくなる。
が一番高くなり、保護膜側となる半導体膜の上層から固
化するため、保護膜の成分が半導体膜の下層部分に偏析
しやすく、その上層部分には不純物の偏析が少なく結晶
性は良くなる。このため、結晶性を有するシリコン半導
体からなる薄膜トランジスタをトップゲート型薄膜トラ
ンジスタとして構成した場合、半導体膜の上層部分がゲ
ート絶縁膜との界面となるので、オン・オフ電流などへ
の悪影響が少なくなる。
【００２０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、半導体膜を透過したレーザ光を反射し
てレーザ結晶化の効率を向上させる反射膜は保護膜上に
形成しているので、レーザ結晶後に反射膜を全面除去す
ることが可能であり、透過型ディスプレイの薄膜トラン
ジスタに用いる場合、反射膜によるディスプレイの開口
率低下は起こらない。また、反射膜は高融点金属膜から
なるので、主にゲート電極として利用できる。その他に
も各配線の補助として多層配線に利用したり、Ｃｓ（補
助）容量の電極、反射型パネルの画素電極、周辺部の外
部との電極パッドとして利用できる。
の発明において、半導体膜を透過したレーザ光を反射し
てレーザ結晶化の効率を向上させる反射膜は保護膜上に
形成しているので、レーザ結晶後に反射膜を全面除去す
ることが可能であり、透過型ディスプレイの薄膜トラン
ジスタに用いる場合、反射膜によるディスプレイの開口
率低下は起こらない。また、反射膜は高融点金属膜から
なるので、主にゲート電極として利用できる。その他に
も各配線の補助として多層配線に利用したり、Ｃｓ（補
助）容量の電極、反射型パネルの画素電極、周辺部の外
部との電極パッドとして利用できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の結晶性半導体膜の形成方法の
一実施例を図１及び図２と共に詳細に説明する。図１及
び図２は本発明の結晶性半導体膜の形成方法を示す製造
工程図であり、図１及び図２において、まず最初に、図
１に示す石英、ガラスなどからなる絶縁性基板１上に、
スパッタ法、ＣＶＤ法などによりＳｉＯ2膜からなる下
地膜２を図１（ｂ）に示すように３００ｎｍ程度形成し
た後、該下地膜２上にＣＶＤ法などによりａ−Ｓｉ膜３
ａを図１（ｃ）に示すように５０ｎｍ程度形成する。
一実施例を図１及び図２と共に詳細に説明する。図１及
び図２は本発明の結晶性半導体膜の形成方法を示す製造
工程図であり、図１及び図２において、まず最初に、図
１に示す石英、ガラスなどからなる絶縁性基板１上に、
スパッタ法、ＣＶＤ法などによりＳｉＯ2膜からなる下
地膜２を図１（ｂ）に示すように３００ｎｍ程度形成し
た後、該下地膜２上にＣＶＤ法などによりａ−Ｓｉ膜３
ａを図１（ｃ）に示すように５０ｎｍ程度形成する。
【００２２】次に、スパッタ法、ＣＶＤ法などによりＳ
ｉＯ2膜からなる保護膜４を図１（ｄ）に示すように１
００ｎｍ程度形成した後、該保護膜４上にスパッタ等に
より高融点金属であるＴａ膜などからなる反射膜５を図
２（ａ）に示すように１５０ｎｍ程度形成する。
ｉＯ2膜からなる保護膜４を図１（ｄ）に示すように１
００ｎｍ程度形成した後、該保護膜４上にスパッタ等に
より高融点金属であるＴａ膜などからなる反射膜５を図
２（ａ）に示すように１５０ｎｍ程度形成する。
【００２３】次に、絶縁性基板１の裏面からレーザ結晶
化法により図２（ｂ）に示す矢印方向にレーザ光を照射
してａ−Ｓｉ膜３ａをｐ−Ｓｉ膜３に結晶化させる。該
レーザ結晶化の条件は、基板温度が４００℃で大気中、
レーザ光の発振波長はＸｅＣｌエキシマレーザの３０８
ｎｍ、照射エネルギ密度は３００ｍＪ／ｃｍ2程度で、
発振時間（パルス幅）は約５０ｎｓであり、発振周波数
は３００Ｈｚとしたが、レーザ照射される膜の状態（膜
質、膜厚、構造）により条件は異なる。具体的には、通
常は照射エネルギ密度が１５０ｍＪ／ｃｍ2程度から照
射表面の非晶質シリコンの熔融が始まり、照射エネルギ
密度が２５０ｍＪ／ｃｍ2程度で照射表面から１００ｎ
ｍ程度の深さまで熔融される。但し、本実施例では、上
記絶縁性基板１や下地膜２による照射エネルギ吸収によ
る損失により、照射エネルギ密度は３００ｍＪ／ｃｍ2
程度以上は必要である。
化法により図２（ｂ）に示す矢印方向にレーザ光を照射
してａ−Ｓｉ膜３ａをｐ−Ｓｉ膜３に結晶化させる。該
レーザ結晶化の条件は、基板温度が４００℃で大気中、
レーザ光の発振波長はＸｅＣｌエキシマレーザの３０８
ｎｍ、照射エネルギ密度は３００ｍＪ／ｃｍ2程度で、
発振時間（パルス幅）は約５０ｎｓであり、発振周波数
は３００Ｈｚとしたが、レーザ照射される膜の状態（膜
質、膜厚、構造）により条件は異なる。具体的には、通
常は照射エネルギ密度が１５０ｍＪ／ｃｍ2程度から照
射表面の非晶質シリコンの熔融が始まり、照射エネルギ
密度が２５０ｍＪ／ｃｍ2程度で照射表面から１００ｎ
ｍ程度の深さまで熔融される。但し、本実施例では、上
記絶縁性基板１や下地膜２による照射エネルギ吸収によ
る損失により、照射エネルギ密度は３００ｍＪ／ｃｍ2
程度以上は必要である。
【００２４】次に、上記反射膜５と保護膜４とをエッチ
ングすれば、図２（ｃ）に示すような結晶性半導体膜を
得ることができる。またここで、上記保護膜４をゲート
絶縁膜として用いることも可能である。
ングすれば、図２（ｃ）に示すような結晶性半導体膜を
得ることができる。またここで、上記保護膜４をゲート
絶縁膜として用いることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】本発明の結晶性半導体膜の形成方法は上
記のように、請求項１記載の発明は、絶縁性基板の一方
の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜を順次形成し、
該絶縁性基板の他方の主面側から上記半導体膜にレーザ
光を照射することにより、上記下地膜と半導体膜との界
面温度が一番高くなり、保護膜側となる半導体膜の上層
から固化するため、保護膜の成分が半導体膜の下層部分
に偏析しやすく、その上層部分には不純物の偏析が少な
く結晶性は良くなる。このため、結晶性を有するシリコ
ン半導体からなる薄膜トランジスタをトップゲート型薄
膜トランジスタとして構成した場合、半導体膜の上層部
分がゲート絶縁膜との界面となるので、オン・オフ電流
等への悪影響が少なくなり、汚染されていなく、表面に
荒れのない結晶化の進んだ結晶性半導体膜を形成するこ
とができる。
記のように、請求項１記載の発明は、絶縁性基板の一方
の主面上に、下地膜、半導体膜、保護膜を順次形成し、
該絶縁性基板の他方の主面側から上記半導体膜にレーザ
光を照射することにより、上記下地膜と半導体膜との界
面温度が一番高くなり、保護膜側となる半導体膜の上層
から固化するため、保護膜の成分が半導体膜の下層部分
に偏析しやすく、その上層部分には不純物の偏析が少な
く結晶性は良くなる。このため、結晶性を有するシリコ
ン半導体からなる薄膜トランジスタをトップゲート型薄
膜トランジスタとして構成した場合、半導体膜の上層部
分がゲート絶縁膜との界面となるので、オン・オフ電流
等への悪影響が少なくなり、汚染されていなく、表面に
荒れのない結晶化の進んだ結晶性半導体膜を形成するこ
とができる。
【００２６】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の効果に加えて、半導体膜を透過したレーザ光を反射し
てレーザ結晶化の効率を向上させる反射膜は保護膜上に
形成しているので、レーザ結晶後に反射膜を全面除去す
ることが可能であり、透過型ディスプレイの薄膜トラン
ジスタに用いる場合、反射膜によるディスプレイの開口
率低下は起こらない。また、反射膜は高融点金属膜から
なるので、主にゲート電極として利用できる。その他に
も各配線の補助として多層配線に利用したり、Ｃｓ（補
助）容量の電極、反射型パネルの画素電極、周辺部の外
部との電極パッドとして利用できる。
の効果に加えて、半導体膜を透過したレーザ光を反射し
てレーザ結晶化の効率を向上させる反射膜は保護膜上に
形成しているので、レーザ結晶後に反射膜を全面除去す
ることが可能であり、透過型ディスプレイの薄膜トラン
ジスタに用いる場合、反射膜によるディスプレイの開口
率低下は起こらない。また、反射膜は高融点金属膜から
なるので、主にゲート電極として利用できる。その他に
も各配線の補助として多層配線に利用したり、Ｃｓ（補
助）容量の電極、反射型パネルの画素電極、周辺部の外
部との電極パッドとして利用できる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の結晶性半導体薄膜の
形成方法を示す製造工程図である。
形成方法を示す製造工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の結晶性半導体薄膜の
形成方法を示す製造工程図である。
形成方法を示す製造工程図である。
【図３】従来の第１の結晶性半導体膜の形成方法を示す
製造工程図である。
製造工程図である。
【図４】従来の第２の結晶性半導体膜の形成方法を示す
製造工程図である。
製造工程図である。
【図５】従来の第３の結晶性半導体膜の形成方法を示す
製造工程図である。
製造工程図である。
【図６】従来の第４の結晶性半導体膜の形成方法を示す
製造工程図である。
製造工程図である。
１、１１ 絶縁性基板 ２、１２ 下地膜 ３ａ ａ−Ｓｉ膜 ３、１３ ｐ−Ｓｉ膜 ４、１４ 保護膜 ５、１５ 反射膜
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁性基板の一方の主面上に、下地膜、
半導体膜、保護膜を順次形成し、該絶縁性基板の他方の
主面側から上記半導体膜にレーザ光を照射して該半導体
膜を結晶化させることを特徴とする結晶性半導体膜の形
成方法。 - 【請求項２】 絶縁性基板の一方の主面上に、下地膜、
半導体膜、保護膜および高融点金属膜からなる反射膜を
順次形成し、該絶縁性基板の他方の主面側から上記半導
体膜にレーザ光を照射して該半導体膜を結晶化させるこ
とを特徴とする結晶性半導体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778195A JPH097945A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 結晶性半導体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778195A JPH097945A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 結晶性半導体膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097945A true JPH097945A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15657163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15778195A Pending JPH097945A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 結晶性半導体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231628A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Sony Corp | 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置 |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15778195A patent/JPH097945A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002231628A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Sony Corp | 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置 |
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