JPH11251241A - Manufacture of crystalline silicon layer, manufacture of solar battery, and manufacture of thin-film transistor - Google Patents

Manufacture of crystalline silicon layer, manufacture of solar battery, and manufacture of thin-film transistor

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JPH11251241A
JPH11251241A JP4696398A JP4696398A JPH11251241A JP H11251241 A JPH11251241 A JP H11251241A JP 4696398 A JP4696398 A JP 4696398A JP 4696398 A JP4696398 A JP 4696398A JP H11251241 A JPH11251241 A JP H11251241A
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JP
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silicon
layer
crystalline
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grain
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Withdrawn
Application number
JP4696398A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yamazoe
博司 山添
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a crystalline silicon layer having a large crystal grain size and good quality on an amorphous substrate. SOLUTION: A crystalline cobalt disilicide layer 5 which has a crystal grain size easier to be greater than silicon in crystallization and which has a lattice constant proximate to that of silicon is formed on a glass substrate 1, and a cerium dioxide layer 6 having a higher melting point than silicon and having a lattice constant proximate to that of silicon is formed thereon. Moreover, an amorphous silicon layer 7 is formed thereon. After that, the amorphous silicon layer 7 is transformed into a crystalline silicon layer 10 by subjecting it to heat treatment or irradiation with laser beams. Thus, the crystalline silicon layer 10 is formed by a hetero-epitaxial technique, and the grain size of the crystalline silicon layer 10 becomes large in the same manner as the large grain size of the cobalt disilicide layer 5.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用基板上に設けられる薄膜トランジスタ(TFT)や、太陽電池等に使用され得る良質の結晶質珪素層の製造方法に関する。 The present invention relates to the and thin film transistor provided in the liquid crystal display device substrate (TFT), a method of manufacturing a crystalline silicon layer of good quality can be used for the solar cell or the like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、非晶質基板上に結晶質珪素を得るための方法としては、2種類の手法が存在する。 Conventionally, as a method for obtaining a crystalline silicon on the amorphous substrate, two approaches exist.

【0003】一つの方法は固相結晶成長法であり、この成長を行うためには約680℃以上の温度が必要となるため、この手法を採用する場合には基板としては溶融石英基板を使用するしか無い。 [0003] One method is the solid-phase crystal growth method, since temperatures above about 680 ° C. In order to perform this growth is needed, use a fused quartz substrate is used as the substrate in the case of adopting this approach there is only you. 一般的な無アルカリガラス基板(例えばコーニング社製の#1737等)は、プロセス上限温度は約600℃であり、この手法を用いることは困難である。 Common alkali-free glass substrate (e.g., Corning # 1737, etc.), the process maximum temperature is about 600 ° C., it is difficult to use this technique. 一方、太陽電池用途等に対してステンレス基板等の金属基板が使われるが、このプロセス上限温度も上記程度か、これより低い(この温度領域を逸脱すると、熱膨張係数の違い等により剥がれやクラックが起こる)。 On the other hand, a metal substrate of a stainless steel substrate, or the like with respect to solar cell applications and the like are used, the process limit temperature or about above, when departing from the lower (the temperature region which, peeling or cracking by the difference in thermal expansion coefficient, etc. It occurs).

【0004】もう一つの方法は、波長を調整することによりレーザー光の膜表層の局部吸収を生起させ、瞬間加熱、急激放冷を行うことにより、珪素の瞬時溶融、瞬時固化を行い、このとき急激な結晶化を実現するものである。 [0004] Another way to rise to local absorption of the film surface layer of the laser light by adjusting the wavelength, flash heating, by performing rapid cooling, the instantaneous melt of silicon, performs instantaneous solidification, this time It realizes a rapid crystallization. この珪素層の表層の溶融に伴う温度(約1400℃ Temperatures associated with the surface of the melting of the silicon layer (about 1400 ° C.
強)は強く局在されるため、実質的にはプロセス上限温度600℃の低価格無アルカリガラス基板を用いることが可能となる。 Strong) is to be strongly localized, in effect it is possible to use a low-cost non-alkali glass substrate of the process maximum temperature 600 ° C..

【0005】このように、従来はある程度低温で結晶質珪素層が得られる状況である。 [0005] Thus, the prior art is somewhat situation crystalline silicon layer is obtained at a low temperature. しかしながら、結晶質珪素層の結晶性が課題である。 However, the crystallinity of the crystalline silicon layer is an issue. これは、結晶の粒径が実用の観点から見ると2〜3μm程度と小さいことに起因している。 This particle size of the crystal is caused by the 2~3μm approximately From the point of view of practical small.

【0006】また上記の技術の変形として、以下のような技術が存在する。 [0006] As a modification of the above techniques, there is a following technique. これは、鐘淵化学工業(株)の太陽電池技術に関するものであり(1996年、応用物理学会関係連合講演会講演予稿集、NO.2、759ページ)、ガラス上のバックリフレクター上に極薄の非晶質珪素層をエキシマーレーザーで溶融・結晶化させ、結晶質珪素層を得、この上に約500℃の基板温度でプラズマ化学蒸着(CVD)法によりエピタクシー的にp型− This is related to solar cell technology of Kaneka Corporation (1996, Japan Society of Applied Physics relationship Union Lecture Preprint, NO.2,759 page), very thin on the back reflector on the glass amorphous silicon layer was melted and crystallized in excimer laser, the crystalline silicon layer to obtain a, epitaxy to p-type at a substrate temperature of about 500 ° C. on the by plasma chemical vapor deposition (CVD) method -
i型−n型微結晶珪素層を沈積させるものである。 The i-type -n-type microcrystalline silicon layer is intended to be deposited. なお、変換効率として、約10%弱と公表されている。 As the conversion efficiency have been published about a little less than 10%.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】製造コスト等の観点から、TFTや太陽電池等の素子は低温で形成することが最大の関心事となっている。 [SUMMARY OF THE INVENTION From the viewpoint of manufacturing cost, the elements such as TFT and solar cells may be formed at a low temperature has become a primary concern. ここで言う低温、すなわち特長の出る温度は低価格の無アルカリガラス基板を使用することを考えると約600℃である。 Cold here, ie temperature exiting the feature is about 600 ° C. Considering that the use of alkali-free glass substrate of the lower price. これ以上の温度は、現状では溶融石英を使わざるを得ない。 Temperatures above forced to use the fused silica at present. 太陽電池用途には、ステンレス等が考えられ、若干望ましい温度領域が異なるが方向は一緒である。 The solar cell applications, stainless steel or the like is considered, although somewhat desirable temperature region is different directions are combined. 以下での議論はこのような基板を使うことを仮定する。 The discussion below assumes that the use of such a substrate.

【0008】まず太陽電池の用途を考えると、半導体層は易動度μとキャリアの寿命(再結合までの)τの積、 [0008] First considering the application of the solar cell, the semiconductor layer (up to recombination) life of the mobility μ and carrier τ product,
すなわちμτの大きいことが望まれる。 That is desired that large Myutau. 現状の結晶質珪素の場合、実用的な観点から電子の易動度μは約100 For crystalline silicon present, a practical point of view from the electron mobility μ is about 100
cm 2 /Vsであり、キャリア(電子)の寿命τは10 a cm 2 / Vs, the lifetime τ of the carriers (electrons) 10
-7秒〜10 -8秒であるため、μτとしては10 -5 〜10 Because -7 seconds to 10 -8 seconds, 10 -5 to 10 as μτ
-6 cm 2 /V程度となる。 The -6 cm 2 / V approximately. 一方望ましい値は10 -4 cm 2 Meanwhile desired value is 10 -4 cm 2
/V以上である。 / V or more.

【0009】次に薄膜トランジスタ(TFT)の用途を考えると、半導体層は易動度μの大きいのが望まれる。 [0009] Next, we consider the application of a thin film transistor (TFT), a semiconductor layer is desired greater the mobility mu.
前述のように、結晶質珪素の場合、電子の易動度は10 As described above, in the case of crystalline silicon, the electron mobility is 10
0cm 2 /Vs程度である。 0cm is about 2 / Vs. ここでホールの易動度が電子の易動度の約半分になることを考えると、電子の易動度は150cm 2 /Vsが望ましい。 Here, when considering that mobility of holes is about half of the electron mobility, electron mobility is 150 cm 2 / Vs is preferable. この配慮は、相補型MOS(CMOS)を考えるとき重要である。 This consideration is important when considering a complementary MOS (CMOS).

【0010】上記のμ及びτの値は、結晶粒の界面での電子エネルギーのバンド構造の不完全性に起因している。 [0010] The value of the above μ and τ is due to imperfection of the band structure of electron energy at the interface of the crystal grains. この点で、結晶径をより大きくすることが必須課題となる。 In this respect, it is essential challenge to increase the crystal diameter. 上記したように現状では、結晶粒径は最大2〜 At present, as described above, the crystal grain size up to 2
3μmである。 It is 3μm.

【0011】そこで本発明は上記の問題点に鑑み、結晶粒径の大きな結晶珪素層の製造方法を提供することを主たる目的とする。 [0011] The present invention is to overcome the above-described problems, an object of the present invention to provide a method for producing a large crystal silicon layer of the grain size.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明の結晶質珪素層の製造方法は、基板上に珪素よりも結晶化した際の結晶粒径が大きくなりやすく格子定数が珪素に近い第1の材料からなる第1の結晶質層を形成する工程と、前記第1の結晶質層上に珪素よりも融点が高く格子定数が珪素に近い第2の材料からなる第2の結晶質層を形成する工程と、前記第2の結晶質層上に非晶質珪素層を形成した後、熱処理またはレーザー光照射を施して前記第2の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する工程とを有する構成となっている。 To achieve the above object, according to the Invention The method for producing a crystalline silicon layer of the present invention, the crystal grain size is large tends lattice constant at the time of crystallization than silicon on a substrate the There comprising the step and the second material closer to the first high lattice constant of silicon melting point than silicon on the crystalline layer forming the first crystalline layer of a first material close to the silicon forming a second crystalline layer, the second after the formation of the amorphous silicon layer on the crystalline layer, crystalline silicon on the second crystalline layer is subjected to heat treatment or laser light irradiation It has a configuration and a step of forming a layer. この構成によれば、下地の結晶の大きさに伴って結晶質珪素層の結晶粒径を大きくすることができる。 According to this configuration, it is possible to increase the crystal grain size of the crystalline silicon layer with the size of the underlying crystal.

【0013】上記の構成においては、第1の結晶質層を形成する工程において、第1の材料を形成した後、熱処理またはレーザー光照射を施して前記第1の材料の結晶化を行い、第2の結晶質層を形成する工程において、第2の材料を前記第1の結晶質層上にエピタクシー成長させることができる。 [0013] In the above configuration, in the step of forming a first crystalline layer, after forming the first material performs crystallization of the first material by heat treatment or laser light irradiation, the in the step of forming a second crystalline layer, it can be epitaxial growth of the second material to the first crystalline layer.

【0014】また、第1の材料としては、2珪化1コバルト、2珪化1鉄、または2珪化1ニッケルのうちの少なくとも1つの材料からなる珪化物を、第2の材料としては、2酸化1セリウムを用いることが好ましい。 Further, as the first material, 2 silicide 1 Cobalt, 2 silicide ferrous, or a silicide of at least one material of the two silicide 1 nickel, as the second material, 2 oxidation 1 it is preferable to use a cerium.

【0015】また、基板上に第1の材料からなる第1の結晶質層を形成する工程において、第1の結晶質層の不要領域にレーザー光の反射膜を形成した状態でレーザー光を照射したり、第2の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する工程において、結晶質珪素層の不要領域にレーザー光の反射膜を形成した状態でレーザー光を照射すると、結晶化の際の核の発生を制御することができため好ましい。 Further, in the step of forming a first crystalline layer of a first material on a substrate, irradiating a laser beam in a state of forming a reflection film of the laser beam in the unnecessary area of ​​the first crystalline layer or, in the step of forming the crystalline silicon layer in the second crystalline layer, it is irradiated with laser light in a state of forming a reflection film of the laser beam in the required region of the crystalline silicon layer, in crystallization It preferred because it is possible to control the generation of nuclei.

【0016】 [0016]

【発明の実施の形態】本発明は、ヘテロエピタクシー成長、すなわち、ある結晶の上に異種材料の結晶を成長させる技術を用いて結晶質珪素層を得ようとするものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention can be a hetero epitaxial growth, i.e., it is intended to obtain a crystalline silicon layer using a technique of growing a crystal of different materials on a certain crystal.

【0017】鍵となった考えは、まず第1に、珪素よりも結晶化した際の結晶粒径が大きくなりやすく格子定数が珪素に近い第1の材料からなる第1の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する点である。 The idea was key is first of all, the first crystalline layer which crystal grain size is large tends lattice constant at the time of crystallization than silicon of a first material close to the silicon in that to form a crystalline silicon layer. ここで、上記の第1の材料としては、2珪化1コバルト結晶や2珪化1鉄結晶や2珪化1ニッケル結晶を挙げることができ、この3つの珪化物層は、珪素結晶と結晶型が同じであり、しかも珪素結晶との格子不整合が、2珪化1コバルト結晶の場合は−1.2%、2珪化1鉄結晶の場合は+2.0%、 Here, as the first material above, may be mentioned 2 silicide 1 Cobalt crystal and 2 silicide ferrous crystal and 2 silicide 1 nickel crystal, the three silicide layer, silicon crystals and crystal form is the same , and the addition is lattice mismatch with silicon crystals, -1.2% for 2 silicide 1 cobalt crystal, in the case of 2 silicide ferrous crystals + 2.0%
2珪化1ニッケル結晶の場合は数%の範囲にあるため、 For the case of two silicide 1 nickel crystals in the range of a few percent,
結晶質珪素層との格子不整合も極端に小さくなる。 Also lattice mismatch between the crystalline silicon layer becomes extremely small. また、珪素結晶の融点が約1410℃である一方で、2珪化1コバルト結晶、2珪化1鉄結晶、及び2珪化1ニッケル結晶の融点は各々約1320℃、約1210℃、約1150℃であるため、例えば非晶質珪素から珪素結晶を形成するに比べ、非晶質状態の前記3種の珪化物からこれらの結晶を形成する方が容易となる。 Further, while the melting point of silicon crystal is about 1410 ° C., 2 silicide 1 cobalt crystals, 2 silicide ferrous crystals, melting point and 2 silicide 1 nickel crystals each approximately 1320 ° C., about 1210 ° C., is about 1150 ° C. Therefore, for example, than the amorphous silicon to form the silicon crystal, the easier to form these crystals from the three silicide in the amorphous state. さらに、光輻射による加熱を考えた場合、珪素よりも前記3種の珪化物は、はるかに光吸収が大きく結晶化の過程には珪素よりも前記3種の珪化物の方がはるかに有利となる。 Furthermore, when considering the heating by light radiation, the three silicide than silicon, and much more is much more advantageous for the three silicide than silicon in the process of light absorption is large crystallization Become.

【0018】第2に、第1の結晶質層上に珪素よりも融点が高く格子定数が珪素に近い第2の材料からなる第2 [0018] Second, the second to the first high lattice constant melting point than silicon is formed on the crystalline layer is made of a second material close to silicon
の結晶質層を形成する点である。 In that to form a crystalline layer. ここで上記の第2の材料としては2酸化セリウム結晶を挙げることができ、この2酸化セリウム結晶は珪素結晶と結晶型は同じく蛍石型であり、格子不整合も−0.4%弱であり非常に小さい。 Examples of the second material of said can be mentioned 2 cerium oxide crystals, this 2 cerium oxide crystal of crystallized and silicon crystals are likewise fluorite lattice mismatch at -0.4% Weak There is very small. また、珪素結晶の融点が約1410℃である一方で、2酸化セリウム結晶の融点は約1692℃であるため、2酸化セリウム結晶の上で、珪素を溶融、即冷却・ Further, while the melting point of silicon crystal is about 1410 ° C., the melting point of 2 cerium oxide crystal is about 1692 ° C., over 2 cerium oxide crystals, melting silicon, immediate cooling and
結晶化させる時に2酸化セリウムの結晶がくずれることはない。 Crystals 2 cerium oxide does not collapse when crystallizing. このとき、珪素は下地の2酸化セリウム結晶にならって結晶化する傾向にあり、下地の2酸化セリウム結晶を理想的にすれば理想的な珪素結晶が得られる。 At this time, the silicon tends to crystallize following the 2 cerium oxide crystal base, ideal silicon crystals can be obtained by ideally two cerium oxide crystal base.

【0019】上記の考えに基づいて、本発明者は、基板上に珪素よりも結晶化した際の結晶粒径が大きくなりやすく格子定数が珪素に近い第1の材料からなる第1の結晶質層を形成し、第1の結晶質層上に珪素よりも融点が高く格子定数が珪素に近い第2の材料からなる第2の結晶質層を形成し、第2の結晶質層上に非晶質珪素層を形成した後、熱処理またはレーザー光照射を施して第2の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する結晶質珪素層の製造方法を考えるに至った。 [0019] Based on the above idea, the present inventors have first crystalline grain size is large tends lattice constant at the time of crystallization than silicon on a substrate made of a first material close to the silicon to form a layer, the first high lattice constant melting point than silicon is formed on the crystalline layer forms a second crystalline layer of a second material close to silicon, non-over to the second crystalline layer after forming the amorphous silicon layer, leading to consider a method of manufacturing a crystalline silicon layer to form a crystalline silicon layer in the second crystalline layer is subjected to heat treatment or laser light irradiation.

【0020】この方法によれば、第1の結晶質層の格子状態に併せて第2の結晶質層が形成され、第2の結晶質層の格子状態に併せて結晶質珪素層が形成されることになる。 According to this method, the second crystalline layer in accordance with the lattice state of the first crystalline layer is formed, the crystalline silicon layer is formed in accordance with the lattice state of the second crystalline layer It becomes Rukoto. ここで、第1の結晶質層は珪素よりも結晶粒径が大きくなりやすいため、第2の結晶質層を介して上部に形成される結晶質珪素層の結晶粒径も大きくなる。 Here, the first crystalline layer is the crystal grain size tends to be larger than silicon, the crystal grain size of the crystalline silicon layer is also increased, which is formed on the upper via a second crystalline layer. また、第2の結晶質層は結晶質珪素層のレーザーアニールの際に溶融しないために、結晶質珪素層は下地の格子状態に併せて大きな結晶粒となり、また、第2の結晶質層が第1の結晶質層に含有されるニッケル等の拡散も防止することができる。 Further, the second crystalline layer in order not melted during laser annealing of the crystalline silicon layer, the crystalline silicon layer becomes large crystal grains in accordance with the lattice state of the underlying, also the second crystalline layer diffusion of nickel contained in the first crystalline layer can be prevented.

【0021】(実施の形態1)以下では本発明実施の形態1における結晶質珪素層の製造方法について、従来の具体例と比較しながら説明する。 [0021] In Embodiment 1 The following method for manufacturing a crystalline silicon layer in the first embodiment the present invention will be described in comparison with the conventional example. なお、図1及び図2は本発明の実施の形態における結晶質珪素層の製造工程断面図を示したものであり、図3及び図4は従来法における結晶質珪素層の製造工程断面図を示したものである。 Incidentally, FIGS. 1 and 2 is limited to showing manufacturing process sectional views of the crystalline silicon layer in the embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 a manufacturing step sectional view of the crystalline silicon layer in the conventional method there is shown.

【0022】図1において、1は無アルカリガラス基板、2は2珪化1コバルト層、3は例えばCVD法によって形成された2酸化硅素層からなるキャップ層、4はアルゴンレーザーまたはエキシマーレーザーからのレーザー光、5は結晶質2珪化1コバルト層、6はヘテロエピタクシー成長した2酸化セリウム層、7は非晶質珪素層、8はキャップ層、9はアルゴンレーザーまたはエキシマーレーザーからのレーザー光、10は結晶質珪素層を示しており、図2において、11は溶融石英基板、1 [0022] In FIG. 1, 1 is an alkali-free glass substrate, 2 is 2 silicide 1 cobalt layer, 3 is, for example, a cap layer composed of silicon dioxide layer formed by a CVD method, a laser from an argon laser or excimer laser 4 light, crystalline 2 silicide 1 cobalt layer 5, 2 cerium oxide layer grown hetero epitaxy 6, the amorphous silicon layer 7, 8 cap layer 9 the laser light from an argon laser or excimer laser, 10 in shows the crystalline silicon layer, FIG. 2, the fused silica substrate 11, 1
2は2珪化1鉄層、13はキャップ層、14は赤外線ゴールドイメージ炉、15は結晶質2珪化1鉄層、16はヘテロエピタクシー成長した2酸化セリウム層、17は非晶質珪素層、18はキャップ層、19は赤外線ゴールドイメージ炉、20は結晶質珪素層を示している。 2 2 silicide ferrous layer, 13 a cap layer, 14 is an infrared gold image furnace, 15 crystalline 2 silicide ferrous layer, 16 2 cerium oxide layer grown hetero epitaxy, the amorphous silicon layer 17, 18 cap layer 19 is an infrared gold image furnace, 20 denotes a crystalline silicon layer.

【0023】また図3及び図4において、21は無アルカリガラス基板、22は非晶質珪素層、23はキャップ層、24はエキシマーレーザー光、25は微結晶質珪素層、26は溶融石英基板、27は非晶質珪素層、28はキャップ層、29は赤外線ゴールドイメージ炉、30は微結晶質珪素層を示している。 [0023] In FIGS. 3 and 4, the non-alkali glass substrate 21, an amorphous silicon layer 22, 23 is a cap layer, 24 is an excimer laser beam, 25 is microcrystalline silicon layer, is 26 fused silica substrate , amorphous silicon layer 27, 28 is a cap layer, 29 an infrared gold image furnace, 30 denotes a microcrystalline silicon layer.

【0024】まず、本発明の実施の形態における結晶質珪素層の製造方法について、図1を参照しながら詳細に説明する。 [0024] First, a manufacturing method of the crystalline silicon layer in the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0025】例えば、コーニング社製の無アルカリガラス#7059上に、珪素とコバルトの原子比が約2:1 [0025] For example, on the Corning non-alkali glass 7059, the atomic ratio of silicon to cobalt of about 2: 1
になるように初期の珪化コバルト層(2珪化1コバルト層2)を形成する。 So as to form an initial cobalt silicide layer (2 silicide 1 Cobalt layer 2). 形成方法としては、例えば高周波スパッターないし直流スパッター法を用いることができ、 As a forming method can be used, for example high-frequency sputtering or DC sputtering,
ここでは、日本真空(株)製の高周波スパッター装置S Here, Japan vacuum Co., Ltd. of high-frequency sputtering device S
PF−312により珪化コバルト層を形成した。 To form a cobalt silicide layer by PF-312. 次に、 next,
キャップ層3を(株)サムコインターナショナル研究所製の液体ソースCVD装置PD−240で、テトラエトキシシランの希釈ガスを原料としてプラズマ化学蒸着(CVD)により形成する(図1(a))。 In the liquid source CVD apparatus PD-240 of the cap layer 3 Samco International Laboratory Ltd., formed by plasma chemical vapor deposition (CVD) a diluent gas tetraethoxysilane as a raw material (Figure 1 (a)). なお、この2酸化珪素層の厚みは約1μmとした。 The thickness of the silicon dioxide layer was about 1 [mu] m. また、この2酸化珪素層は、この状態ではもちろん非晶質である。 Also, the silicon dioxide layer is of course amorphous in this state.

【0026】前述の初期の珪化コバルト層において、化学量論的原子比からのズレは±3%以内であるのが望ましい(化学分析による)。 [0026] In the initial cobalt silicide layer described above, the deviation from the stoichiometric atomic ratio is desirably within 3% ± (by chemical analysis). これを逸脱すると、後述する溶融・結晶化工程において好ましい結果が得られない。 When departing from this, no preferable results are obtained in a melt-crystallization step described later.
得られた初期の珪化コバルト層をX線回折測定した場合、若干の回折ピークがあるものの、実質的には非晶質と判断さるべきものであった。 If the obtained initial cobalt silicide layer were measured X-ray diffraction, although there is some diffraction peaks was achieved, in effect to leave judged to amorphous. 望ましい膜厚は、約0. Desired thickness, about 0.
02μm以上約5μm以下である。 02μm or more and about 5μm or less. この初期の珪化コバルト層の膜厚が5μmを越えると、溶融・結晶化のときにクラックが発生する傾向が見られた。 When the thickness of the initial cobalt silicide layer exceeds 5 [mu] m, cracks tended to occur when the melting and crystallization. また、0.02 In addition, 0.02
μm以下の場合、後述する溶融・結晶化工程において好ましい結果が得られなかった。 μm if: favorable results were not obtained in a melt-crystallization step described later.

【0027】次に、連続発振したアルゴンレーザーからの輻射を走査して上記の初期の珪化コバルト層にキャップ層を通してレーザー光4を照射した(図1(b))。 [0027] Then, by scanning the radiation from the continuous wave argon laser is irradiated with a laser beam 4 through the cap layer to the initial cobalt silicide layer of the (Figure 1 (b)).
装置としては、コヒーレント社のINNOVA200− As a device, Coherent Inc. of INNOVA200-
20を用い、出力を約7Wとしてビーム直径を約80μ With 20, about 80μ beam diameter output as about 7W
mとなるよう光学系を調整し、ビームの走査において約70%重なるように全面照射した。 Adjusting optical system so as to be m, and entirely irradiated so as to overlap about 70% in the scanning of the beam. なお、走査速度は約4cm/秒とし、基板温度を約400℃、雰囲気は10 The scanning speed was approximately 4 cm / sec, to about 400 ° C. The substrate temperature, the atmosphere 10
-4程度の真空雰囲気とした。 And a vacuum atmosphere of about -4.

【0028】そして、招来した2珪化1コバルト層は上記のキャップ層3をダイキン(株)のフッ酸系緩衝液で除去した後(図1(c))、理学電機(株)のX線回折装置RAD−RVC、および(株)日立製作所製の走査電子顕微鏡(SEM)S−4700を用いて解析、観察を行った。 [0028] After 2 silicide 1 cobalt layer was Shorai the removal of the cap layer 3 of the hydrofluoric acid buffer Daikin Corporation (FIG. 1 (c)), X-ray diffraction of Rigaku Corporation apparatus RAD-RVC, and Hitachi Ltd manufactured using a scanning electron microscope (SEM) S-4700 analysis, was observed. その結果、招来した2珪化1コバルト層は結晶化しており、結晶形は蛍石型であり、まさしく2珪化1コバルト結晶を示唆していた。 As a result, 2 silicide 1 cobalt layer was Shorai is crystallized, the crystalline form is a fluorite-type, was just suggested 2 silicide 1 cobalt crystals. この招来した2珪化1 This was Shorai 2 silicide 1
コバルト層を、この段階で結晶質2珪化コバルト層と称する。 The cobalt layer is referred to as a crystalline 2 cobalt silicide layer at this stage. 結晶径は、初期の珪化コバルト層の膜厚により異なるが、この膜厚が0.02μm〜5μmである限り、 Crystal size varies by the thickness of the initial cobalt silicide layer, as long as the film thickness is 0.02Myuemu~5myuemu,
4μm以上であった。 It was 4μm or more. なお、この膜厚が、0.02μm It should be noted that this film thickness, 0.02μm
以下の極薄になると、急激に結晶径が小さくなる傾向にあった。 And becomes equal to or less than the ultra-thin, was in rapid tendency to crystal size decreases. また、初期の珪化コバルト層の化学分析の結果、2珪化1コバルトからの化学量論的ズレが±3%を越えると、招来した2珪化1コバルト層において、急激に、結晶径が不揃いとなった。 As a result of chemical analysis of the initial cobalt silicide layer, the stoichiometric deviation from 2 silicide 1 cobalt exceeds 3% ±, in 2 silicide 1 cobalt layer was Shorai, rapidly, it becomes crystal size and irregular It was.

【0029】次に、この約500℃に加熱された結晶質2珪化コバルト層5上に、日本真空(株)製のEVC Next, on the crystalline 2 cobalt silicide layer 5 which is heated in the about 500 ° C., EVC manufactured by Nippon Vacuum Co.
500Aを用い、また、フルウチ化学製の2酸化セリウム焼結体ターゲットを用い、電子ビーム蒸着法により2 With 500A, also with 2 cerium oxide sintered body target made of Furuuchi Chemical, 2 by an electron beam evaporation method
酸化セリウム層6を形成した(図1(d))。 To form a cerium oxide layer 6 (FIG. 1 (d)). 本発明者によれば、この条件で、下地の結晶質2珪化コバルト層上に下地に連続して良質の結晶質2酸化セリウム層を形成できること(すなわちヘテロエピタクシー成長が可能であること)が判明した。 According to the present inventors, under these conditions, it can form a crystalline 2 cerium oxide layer of good quality continuously onto the underlying crystalline 2 cobalt silicide layer underlying (i.e. it is possible hetero epitaxial growth) is found. なお、厚みは2酸化セリウム層の結晶性から見て、約1μm以上が望ましく、SEM Incidentally, as seen from the crystalline thickness 2 cerium oxide layer, or from about 1μm is desirable, SEM
観察の結果、結晶粒径は、ほぼ下地の結晶質2珪化コバルト層のそれに同じであった。 As a result of the observation, the grain size was the same as that of the substantially underlying crystalline 2 cobalt silicide layer.

【0030】次に、(株)サムコインターナショナル研究所製のプラズマCVD装置PD−2400を用いて非晶質珪素層7を形成した。 [0030] Next, an amorphous silicon layer 7 with a Samco International Research Laboratory of the plasma CVD apparatus PD-2400. 層厚は、0.02μm〜5μ Layer thickness, 0.02μm~5μ
m位が望ましく、薄すぎると、後の結晶化の際に結晶粒径が急激に小さくなる傾向になり、厚過ぎると、後の結晶化の際に結晶方位が乱れる傾向になる(レーザー光による結晶化の場合にこの傾向は特に大きい)。 m-position is preferred, due to too thin, after the crystal grain size in the crystallization becomes abruptly small tendency, if too thick, tends to crystal orientation is disturbed during the subsequent crystallization (laser beam this trend in the case of crystallization is particularly large). さらに、 further,
減圧雰囲気でこの非晶質珪素層7を約450℃に保ち、 Maintaining this amorphous silicon layer 7 to about 450 ° C. in a reduced pressure atmosphere,
約3時間熱処理して含有水素を減少させる。 Reducing the content of hydrogen was heat-treated for about 3 hours. 次に、キャップ層8を前述と同様にして形成する(図1(e))。 Next, a cap layer 8 are formed in the same manner as described above (FIG. 1 (e)).

【0031】次に、連続発振したアルゴンレーザーからの輻射を走査して、上記の非晶質珪素層7にキャップ層8を通してレーザー光9を照射した(図1(f))。 Next, by scanning the radiation from the continuous wave argon laser was irradiated with a laser beam 9 through the cap layer 8 in the amorphous silicon layer 7 above (FIG. 1 (f)). 装置としては、コヒーレント社のINNOVA 200− As a device, Coherent Inc. of INNOVA 200-
20を用い、出力を約15Wとし、ビーム直径を約80 With 20, the output of about 15W, a beam diameter of about 80
μmとなるよう光学系を調整し、ビームの走査において約70%重なるように全面に照射した。 Adjusting optical system such as the [mu] m, it was irradiated on the entire surface so as to overlap about 70% in the scanning of the beam. また、走査速度は約3cm/秒とし、基板温度を約450℃とし、雰囲気は10 -4程度の真空雰囲気とした。 The scanning speed was about 3 cm / sec, and a substrate temperature of about 450 ° C., the atmosphere was a vacuum atmosphere of about 10 -4.

【0032】そして、招来した珪素層は、上記のキャップ層8をダイキン(株)のフッ酸系緩衝液で除去した後(図1(g))、理学電機(株)のX線回折装置RAD [0032] Then, the silicon layer was Shorai, after removal of the cap layer 8 by a hydrofluoric acid buffer solution Daikin Corporation (FIG. 1 (g)), X-ray diffraction apparatus RAD of Rigaku Corporation
−RVC、および(株)日立製作所製の走査電子顕微鏡(SEM)S−4700を用いて解析、観察を行った。 -RVC, and Hitachi Ltd made a scanning electron microscope (SEM) using S-4700 analysis, was observed.
その結果、招来した珪素層は結晶化しており、まさしく結晶質珪素結晶を示唆していた。 As a result, the silicon layer was Shorai is crystallized, had just suggested a crystalline silicon crystal. この招来した珪素層をこの段階で結晶質珪素層と称する。 The Shorai the silicon layer is referred to as a crystalline silicon layer at this stage. 結晶径は、ほぼ下地の結晶質2酸化セリウムのそれに同じであった。 Crystal size was the same to that substantially crystalline 2 cerium oxide substrate. なお、 It should be noted that,
この膜厚が、0.02μm以下の極薄になると、前述のとおり下地の結晶質2酸化セリウムの結晶径に拘わらず急激に小さくなる傾向にあった。 This thickness is equal to or less than the ultrathin 0.02 [mu] m, it was in sharp decrease trend regardless of crystal size of the crystalline 2 cerium oxide base as described above.

【0033】この後、場合により水素プラズマ中で約3 [0033] Thereafter, when the approximately in a hydrogen plasma 3
40℃2時間処理する場合もある。 In some cases to be processed 40 ° C. 2 hours. これは、結晶粒界の性質の改善のためであり、薄膜トランジスタへの応用に効果を有する場合がある。 This is to improve the properties of grain boundaries, which may have an effect on application to the thin film transistor.

【0034】上記の例では、2珪化1コバルトを使った場合について述べたが、2珪化1コバルトの代わりに、 [0034] In the above example has dealt with the case of using 2 silicide 1 cobalt, instead of 2 silicide 1 Cobalt,
2珪化1鉄や2珪化1ニッケルを使っても同等の効果があった。 Even with the 2 silicide 1 iron and 2 silicide 1 nickel had the same effect. また上記の例では2酸化セリウム層を使った場合について述べたが、この2酸化セリウム層の代わりに、フッ化カルシウム層、非晶質2酸化珪素層、または非晶質窒化珪素層の薄いものを用いても、ある程度の効果が得られた。 In the above example has dealt with the case of using 2 cerium oxide layer, instead of the 2 cerium oxide layer, calcium fluoride layer, the amorphous silicon dioxide layer or those thin amorphous silicon nitride layer, be used, it obtained a certain degree of effect. さらに、アルゴンレーザーの代わりに、 In addition, instead of the argon laser,
エキシマーレーザー(検討では、ラムダフィジクス社製のEMG−203MSG、エキシマーガスとしてはキセノンクロライド)を使用しても同様の結果を得ることができた(発振波長、308nm)。 (In the study, Lambda Physics box manufactured by EMG-203MSG, as excimer gas XeCl) excimer laser could be obtained similar results using (oscillation wavelength, 308 nm).

【0035】図2は本実施の形態の変形例を示したものである。 [0035] Figure 2 shows a modification of the present embodiment. 上記の図1に示した例では、珪素層の結晶化をレーザー光による局部的な溶融と冷却・固化により行ったが、図2は結晶化を固相成長により行う点が図1の場合とは異なっている。 In the example shown in Figure 1 above, but the crystallization of the silicon layer was performed by cooling and solidifying a localized melting by the laser beam, FIG. 2 is a case that carried out by solid-phase growth crystallization of FIG. 1 It is different. すなわち、図2に示す工程は基本的には図1とほぼ同様の工程であるが、(b)及び(f)の工程が異なっている。 That is, the step shown in FIG. 2 is basically almost the same steps as FIG. 1, is different steps (b) and (f). なお、図2においては、 In FIG. 2,
図1の2珪化1コバルトの替わりに2珪化1鉄を用いている。 It is used 2 silicide ferrous instead of 2 silicide 1 cobalt FIG.

【0036】図2において、2珪化1鉄をを固相で結晶化させるのに(図2(b)の工程)、トランス・テンプ・カンパニー社のゴールドファーネスを用いて水素を含むアルゴンガス気流中で約600℃にて約80時間熱処理を施した。 [0036] In FIG. 2, to crystallize the two silicide ferrous solid phase (steps FIG. 2 (b)), an argon gas flow containing hydrogen by using a gold furnace transformer-balance Company, in were subjected to about 80 hours heat treatment at about 600 ℃. また、非晶質珪素層を固相でヘテロエピタクシー的に結晶成長させるのに(図2(f)の工程)、 Further, to be hetero epitaxy to crystal growth of the amorphous silicon layer by solid phase (step of FIG. 2 (f)),
同じく、トランス・テンプ・カンパニー社のゴールドファーネスを用いて水素を含むアルゴンガス気流中で約6 Similarly, approximately in an argon gas stream containing hydrogen by using a gold furnace transformer-balance Company, 6
60℃にて約100時間熱処理を施した。 At 60 ℃ was subjected to about 100 hours of heat treatment. その結果、上記の図1の場合と同様に粒径の大きな良好な結晶質珪素層を得ることができた。 As a result, it was possible to obtain a large favorable crystalline silicon layer having a particle size as in the case of the above FIG.

【0037】なお、図1の場合は最高処理温度は約50 [0037] The maximum treatment temperature in the case of FIG. 1 is about 50
0℃であり、市販の無アルカリガラス(例えばコーニング社製の#7059等)が基板として使える。 A 0 ° C., a commercially available alkali-free glass (e.g. Corning # 7059, etc.) can be used as the substrate. ところが、図2の場合は、最高処理温度が約660℃であるため、溶融石英を基板として使うのが安全である。 However, in the case of FIG. 2, for maximum processing temperature is about 660 ° C., is safe to use a fused quartz as a substrate.

【0038】以上本実施の形態における結晶質珪素層の製造方法について説明を行ったが、結晶質珪素層を得るのに、直截に非晶質珪素層を結晶化させるのは、珪素元素の融点の高さの故にかなりの高温を要すること、またこの元素がイオン性が少ないことに起因して大きな結晶が比較的得にくいこと等の難点を克服するために、本発明は、まず、結晶型の一致の良い珪化物をまず結晶化させ、これに結晶質珪素をヘテロエピタクシー的に成長させ良質の結晶質珪素層を得る構成となっている。 The above method of manufacturing a crystalline silicon layer in this embodiment for has been described, to obtain a crystalline silicon layer, to crystallize the amorphous silicon layer straightforward, the melting point of elemental silicon it takes a considerably high temperature because of the height, and in order to overcome the drawbacks of such a large crystal is difficult relatively obtained due to this element is less ionic, the present invention first crystalline form the first to crystallize the good silicide match has a configuration to obtain a crystalline silicon layer of good quality crystalline silicon is hetero epitaxial grown thereto. なお、 It should be noted that,
珪化物の結晶化と非晶質珪素の結晶化の手段を、個別にレーザー照射と熱処理を選択してもよい。 It means crystallization of crystallization and amorphous silicon silicide, may be selected heat treatment individually laser irradiation. また、図1及び図2に示した工程において、結晶化過程の際にキャップ層を形成したが、これは、結晶化を行う層の表面平坦性の確保のために形成されたものであり、本発明の必須要件ではない。 Further, in the step shown in FIGS. 1 and 2 has formed the cap layer during the crystallization process, which has been formed in order to ensure the surface flatness of the layer of crystallizing, not a requirement of the present invention.

【0039】次に以下では、従来の結晶質珪素層の製造方法の具体例について、図3及び図4を参照しながら説明する。 Next below, a specific example of a conventional method of manufacturing a crystalline silicon layer will be described with reference to FIGS.

【0040】図3において、基板上21に非晶質珪素層22をプラズマCVD装置を用いてプラズマCVD法により形成し、その後脱水素処理を熱処理により行う(図3(a))。 [0040] In FIG. 3, the amorphous silicon layer 22 on substrate 21 by using a plasma CVD apparatus formed by plasma CVD method, performed by a subsequent heat treatment of the dehydrogenation treatment (Figure 3 (a)). その後、キャップ層23の形成された非晶質珪素層22に対して、例えばエキシマーレーザーからのレーザー光を照射することにより非晶質珪素層22を溶融、即冷却・固化させて結晶化させる(図3 Thereafter, the amorphous silicon layer 22 formed of the cap layer 23, for example, an amorphous silicon layer 22 melt to crystallize by immediately cooled and solidified by irradiating a laser beam from the excimer laser ( Figure 3
(b))。 (B)). この場合、結晶化のための種結晶は無く、表面の突起等の異常カ所や不純物を核として微結晶が独立に成長すると考えられる。 In this case, rather than seed crystals for crystallization, microcrystalline abnormal places and impurities such as projections of surfaces as nuclei is considered to grow independently. そして、キャップ層23を除去して、結晶質珪素層25を得る(図3(c))。 Then, by removing the cap layer 23, obtaining a crystalline silicon layer 25 (Figure 3 (c)). なお場合によっては水素化処理を前述と同様に行ってもよい。 Note hydrogenation treatment may be performed in the same manner as described above in some cases. このようにして形成された結晶質珪素層の結晶径は最大でも2μm程度であった。 Crystal diameter of the thus formed crystalline silicon layer was 2μm about at most. また、図4は図3におけるエキシマーレーザーでの処理に代えて約700℃の加熱処理により、結晶質珪素層を固相成長させるものであるが、この場合は図3の場合より結晶径はやや小さくなった。 Further, the Figure 4 heat treatment of about 700 ° C. Instead of the treatment with an excimer laser in FIG. 3, but is intended to solid phase growth of the crystalline silicon layer, crystal size than this case of FIG. 3 is somewhat It becomes smaller.

【0041】(実施の形態2)以下では本発明実施の形態2における結晶質珪素層の製造方法について説明する。 [0041] In Embodiment 2 Hereinafter a method for manufacturing a crystalline silicon layer in the second embodiment the present invention. 本実施の形態は、上記の図1に示した実施の形態1 This embodiment, the first embodiment shown in FIG. 1 above
に類似したものであるが、図1におけるレーザーを照射する工程において結晶質層の不要な領域に反射膜を形成する点が異なっている。 Although being similar, they have different points forming a reflective film on an unnecessary region of the crystalline layer in the step of irradiating the laser in FIG. 1.

【0042】アルゴンレーザーを使った場合について図1を参照しながら説明する。 [0042] be described with reference to FIG. 1 for the case using the argon laser. 図1(a)までは上記の実施の形態1と同様であるが、五酸化タンタルからなるキャップ層を高周波スパッター装置である日本真空製のS To FIG. 1 (a) is the same as the first embodiment described above, but five cap layer of tantalum oxide manufactured by Nippon Vacuum is a high-frequency sputtering apparatus S
PF−312を用いて形成した。 Formed using the PF-312.

【0043】次に図1(b)におけるレーザー光の照射による2珪化1コバルト層2の結晶化工程に至るわけであるが、レーザー光を照射する前に図5に示すように不要な領域に反射膜を形成する。 [0043] Then it is not reaching the 2 silicide 1 cobalt layer 2 crystallization step by laser irradiation in FIG. 1 (b), the unwanted areas as shown in FIG. 5 before irradiating the laser beam forming a reflective film. 図5は、不要な領域に反射膜が形成された斜視図を示したものであり、同図において、31は反射膜、32はキャップ層、33は2珪化1コバルト層、34は反射膜の無い窓領域、35は反射膜領域、36は無アルカリガラス基板を示している。 Figure 5 is shows a perspective view of the reflective film is formed on the unwanted areas, reference numeral 31 is a reflective film, 32 is a cap layer, 33 2 silicide 1 cobalt layer, 34 is a reflective film no window region 35 is a reflective film region, 36 denotes a non-alkali glass substrate.

【0044】図5における反射膜31は、約30nmの2酸化珪素層と約30nmの4窒化3珪素層の複合膜からなっており、これらは、連続して高周波スパッター装置である日本真空製のSPF−312を用いて形成した。 The reflection film 31 in FIG. 5 is formed of a composite film of 4 nitride 3 silicon layer of silicon dioxide layer of about 30nm to about 30nm, they are to be produced by Nippon vacuum high-frequency sputtering apparatus continuously formed using the SPF-312. その後、2珪化1コバルト層の結晶化を行う領域の反射膜を除去して不要な領域のみに反射膜が形成されるようにする。 Thereafter, only the unwanted areas by removing the reflective film of the area for the crystallization of 2 silicide 1 cobalt layer on the reflective film is to be formed. なお、結晶化を行う領域に対応する反射膜除去工程は、公知のフォトリソグラフィー法、および、 The reflection film removing step corresponding to the region of crystallizing a known photolithography method, and,
弗素系ガスを用いたリアクティブ・イオン・エッチ法で、具体的には、アネルバ(株)のリアクティブ・イオン・エッチ装置EM−451を用いて行った。 In reactive ion etching method using a fluorine gas, in particular, it was performed using the reactive ion etch apparatus EM-451 Anelva Corporation. かくて、 And thus,
図1(b)のレーザー光の被照射体の表面構造として、 As the surface structure of the object to be irradiated with laser light of FIG. 1 (b),
図5のようなものを得た。 It was obtained like FIG.

【0045】この場合の反射膜として、2酸化珪素層や4窒化3珪素層の膜厚は、±1nmの範囲に入るのが望ましかった。 [0045] As the reflective film in this case, the thickness of the silicon dioxide layer and 4 nitride 3 silicon layer is entering the range of ± 1 nm was desirable. なお、図5では、2珪化1コバルト層が存在する場合について説明を行ったが、珪化物層として2 In FIG. 5, 2 although silicide 1 cobalt layer has been described when present, 2 as silicide layer
珪化1鉄層や2珪化1ニッケル層を用いてもよいことは言うまでもない。 It may of course be used silicide ferrous layer or two silicide 1 nickel layer.

【0046】そして図1(b)の如くアルゴンレーザー光を照射し、その後、反射膜とさらにキャップ層の除去を連続して、前述の様に、弗素系ガスを用いたリアクティブ・イオン・エッチ法で、具体的には、アネルバ(株)のリアクティブ・イオン・エッチ装置EM−45 [0046] Then irradiated with argon laser beam as shown in FIG. 1 (b), then successively removing the reflective film further cap layer, as described above, reactive ion etch using a fluorine-based gas by law, specifically, reactive ion etch apparatus EM-45 Anelva Co.
1を用いて行った。 1 was performed using. なお、この場合の高周波電力はかなり絞って行った(ほぼ100W程度にする)。 Note that (to the order of 100W) was performed quite focused high frequency power in this case.

【0047】上記のようにして形成された結晶化した2 [0047] 2 crystallized, which is formed as described above
珪化1コバルト層をSEMで観察すると、反射膜の存在する領域は結晶粒が不明瞭であったが、反射膜の存在しない窓領域では、大結晶粒が観察され、この結晶粒径は、このような反射膜を設けない場合に比べて結晶方位の並びが優れていた。 Observation of the silicide 1 cobalt layer with SEM, the existence region of the reflective film was unclear crystal grain, a nonexistent window region of the reflective film, the large crystal grains observed, the crystal grain size, the sequence of the crystal orientation was superior as compared with the case without the reflecting layer such as. このように、結晶粒径の大きな2 Thus, the crystal grain size large 2
珪化1コバルト層が得られたのは、レーザー光による溶融、結晶化の際に、窓領域の端部(言い換えれば窓領域と反射膜領域の境目)が結晶化の核となったことに起因しており、このように結晶化の核の発生場所を制御してやると、ランダムに結晶化が発生しないため大きな結晶粒が得られる。 The silicide 1 cobalt layer is obtained, melting by laser beam, due to the fact that during the crystallization, the end of the window region (boundary in other words the window region and the reflective film region) becomes a nucleus of the crystallization and which, when'll control this so generated location of the crystallization nuclei, large crystal grains for randomly crystallization does not occur is obtained.

【0048】この後、図1における(d)、(e)、 [0048] After this, in FIG. 1 (d), (e),
(f)を行って、最終的により方位の一致の優れた結晶質珪素層を得ることができた。 Performing (f), the final could be obtained an excellent crystalline silicon layer matching orientation.

【0049】なお、上記の例では2珪化1コバルト層のレーザー光の照射による結晶化の際に部分的に反射膜を形成したが、図1(f)における非晶質珪素層のレーザー光照射による結晶化の際に上記の反射膜を用いた技術を用いても、結晶質珪素層の結晶粒径が大きくなるとともに結晶方位を改善することができる。 [0049] In the above example has been formed partially reflective layer upon crystallization by laser light irradiation of 2 silicide 1 cobalt layer, the laser beam irradiation of the amorphous silicon layer in FIG. 1 (f) even using techniques using the above reflection film during crystallization by, can be crystal grain size of the crystalline silicon layer improves the crystal orientation with increased.

【0050】(実施の形態3)以下では、上記の実施の形態1に示した結晶質珪素層の製造方法を用いた具体的な太陽電池の製造方法について説明する。 [0050] In (Embodiment 3) The following specific method of manufacturing a solar cell will be described using the manufacturing method of the crystalline silicon layer shown in the first embodiment described above.

【0051】図6は本実施の形態における太陽電池の製造工程断面図を示したものであり、以下図6を参照しながら説明する。 [0051] Figure 6 is shows a manufacturing step sectional view of the solar cell in the present embodiment will be described with reference to FIG. 6 below. 図6において、37は、無アルカリガラス基板、38は2珪化1コバルト層、39はキャップ層、40はレーザー光、41は結晶質2珪化1コバルト層、42は2酸化セリウム層、43は砒素を含む格子状電極、44は燐を含む非晶質珪素層、45はレーザー光、46は結晶質n型珪素層、47は硼素を含むイオン流、48は表層の導伝型がp型に変換された結晶質n型珪素層、49は透明電極層である。 6, 37 is non-alkali glass substrate, 38 is 2 silicide 1 cobalt layer, 39 is a cap layer, 40 is a laser beam, crystalline 2 silicide 1 Cobalt layer 41, 42 is 2 cerium oxide layer, 43 is arsenic grid-like electrode comprising amorphous silicon layer containing the phosphorus 44, 45 laser light, the crystalline n-type silicon layer 46, 47 ion stream containing the boron, 48 surface layer of the conductive heat transfer-type is p-type converted crystalline n-type silicon layer, 49 is a transparent electrode layer.

【0052】無アルカリガラス基板37として、コーニング社製の#1737の上に、珪素とコバルトの原子比が約2:1になるように初期の珪化コバルト層(2珪化1コバルト層)38を形成する。 [0052] As alkali-free glass substrate 37, on the Corning # 1737, silicon and the atomic ratio of cobalt to about 2: initial cobalt silicide layer to be 1 (2 silicide 1 cobalt layer) 38 formed to. この工程は、高周波スパッター装置である日本真空製のSPF−312を用いて行い、層厚は約0.5μmとした。 This step is performed using a SPF-312 manufactured by Nippon Vacuum is a high-frequency sputtering apparatus, the layer thickness was approximately 0.5 [mu] m. 次にキャップ層3 Then cap layer 3
9を、(株)サムコインターナショナル研究所製の液体ソースCVD装置PD−240を用い、テトラエトキシシランの希釈ガスを原料として約1μmの2酸化珪素層で形成した(図6(a))。 9, with a liquid source CVD apparatus PD-240 of Samco International Laboratory Ltd., the diluent gas tetraethoxysilane was formed with silicon dioxide layer of about 1μm as a raw material (FIG. 6 (a)).

【0053】次に、上記したようにアルゴンレーザーを用いてレーザー光40を照射し(図6(b))、初期の珪化コバルト層を溶融・結晶化させることにより、結晶質2珪化1コバルト層41を得た。 Next, by irradiating a laser beam 40 with argon laser as described above (FIG. 6 (b)), by melting and crystallizing the initial cobalt silicide layer, crystalline 2 silicide 1 cobalt layer 41 was obtained.

【0054】その後、キャップ層39をフッ酸系緩衝液で除去し、結晶質2珪化1コバルト層41上に、前述のようにヘテロエピタクシー的に結晶質2酸化セリウム層42を形成した。 [0054] Thereafter, to remove the cap layer 39 by hydrofluoric acid buffer solution, onto the crystalline 2 silicide 1 cobalt layer 41, to form a hetero-epitaxy to crystalline 2 cerium oxide layer 42, as described above. なお、層厚は、約1.3μmとした(図6(c))。 Incidentally, the layer thickness was about 1.3 .mu.m (Figure 6 (c)).

【0055】この結晶質2酸化セリウム層42上に、金属マスクを使用して電子ビーム蒸着法により格子状電極43を形成した。 [0055] On this crystalline 2 cerium oxide layer 42, to form a lattice-like electrode 43 by electron beam evaporation using a metal mask. 電子ビーム蒸着機としては、日本真空製のEVC500Aを使用し、ターゲットとしてはチタンパウダー(フルウチ化学製)と約0.2W%の砒化チタンパウダー(高純度化学製)を混合して使用した。 The electron beam evaporation machine, using EVC500A made by Nippon vacuum, as the target was used as a mixture of titanium powder (manufactured by Furuuchi Chemical Co.) and about 0.2 W% arsenide titanium powder (manufactured by High Purity Chemical). ターゲットが100%チタンであるよりも、若干の砒化チタンを添加する方が最終的にでき上がった太陽電池の出力を大きくすることができた。 Target than is 100% titanium, who added some arsenide titanium were able to increase the output of the solar cell resulting eventually. これは、格子状電極43 This grid-like electrodes 43
に含まれた砒素原子が、珪素層に拡散してn+層を形成し、電極の珪素層との接触抵抗をオーミックにしていることに起因していると考えられる。 Arsenic atoms contained in the n + layer is formed by diffusion in the silicon layer, it is contemplated that the contact resistance between the silicon electrode layer is due to the fact that in the ohmic. そして、約3μm厚の非晶質珪素層を、(株)サムコインターナショナル研究所製のプラズマCVD装置PD−2400を用いて形成した(図6(d))。 Then, an amorphous silicon layer of about 3μm thick was formed using a Samco International Research Laboratory of the plasma CVD apparatus PD-2400 (Fig. 6 (d)). なお、プラズマCVD装置へのガスソースとして、フォスフィンを約10%含むシランガスをアルゴンで希釈して使用した。 As a gas source to the plasma CVD apparatus was used silane gas containing phosphine about 10% diluted with argon.

【0056】次に、上記のようにアルゴンレーザーを用いてレーザー光45を照射し、燐を含む非晶質珪素層を、溶融・結晶化させる(図6(e))。 Next, by irradiating a laser beam 45 with argon laser as described above, an amorphous silicon layer containing phosphorus, thereby melting and crystallization (FIG. 6 (e)). かくて、n型結晶質珪素層を得た。 Thus to obtain a n-type crystalline silicon layer. 日本バイオ・ラッドラボラトリーズ(株)製のHL5500PCを用いてホール測定を行い導伝型を同定したところ、易動度は約210cm 2 Was identified a conductive heat transfer-type conductivity of the hole measured using the HL5500PC manufactured by Nippon Bio-Rad Laboratories, Inc., mobility is about 210cm 2 /
Vsであった。 Was Vs. また、伝導電子の寿命(すなわちキャリアライフタイム)を(株)東京インスツルメンツ製のL In addition, the conduction electrons of life (ie, carrier lifetime) made of (stock) Tokyo Instruments L
IFETECH−2001で評価したところ、ほぼ10 Was evaluated by IFETECH-2001, nearly 10
-5程度となり、従来より大幅に改善された。 Becomes about -5 was conventionally greatly improved.

【0057】次に、日新電機製のシャワードーピング装置IDP−L5520を用いて10%のボランを含む水素を用い、加速電界80KV、ドーズ量1×10 15 /c Next, using hydrogen containing 10% of borane with shower doping apparatus IDP-L5520 manufactured by Nissin Electric, accelerating field 80 KV, a dose of 1 × 10 15 / c
2としてイオン注入を行った(図6(f))。 m 2 as ion implantation is carried out (FIG. 6 (f)). つぎに、真空中で450℃にて1時間の熱処理を施して注入種の活性化を行い、最後に透明電極層49を形成して太陽電池を得た(図6(g))。 Next, heat treatment is performed for 1 hour at 450 ° C. in vacuo is implanted species activated to obtain finally a solar cell by forming a transparent electrode layer 49 (FIG. 6 (g)).

【0058】この太陽電池の変換効率を測定すると、1 [0058] When measuring the conversion efficiency of the solar cell, 1
0%強であった。 Was 0 per cent. なお、上記の図6に示した素子に対して、表面に無反射コーティングしたり、表面を粗にする等の処理を行うと、更に変換効率の改善の余地があるのは言うまでもない。 Incidentally, the element shown in FIG. 6 above, or anti-reflective coating on the surface, when the processing such as the surface roughness, there is of course room for improvement in further conversion efficiency.

【0059】(実施の形態3)以下では、上記の実施の形態1に示した結晶質珪素層の製造方法を用いた具体的な薄膜トランジスタの製造方法について説明する。 [0059] In Embodiment 3 below, a manufacturing method of a specific thin film transistor will be described using the manufacturing method of the crystalline silicon layer shown in the first embodiment described above.

【0060】図7は本実施の形態における薄膜トランジスタの製造工程断面図を示したものであり、以下図7を参照しながら説明する。 [0060] Figure 7 is shows a manufacturing step sectional view of the thin film transistor in the present embodiment will be described with reference to FIG. 7 below. 図7において、50は無アルカリガラス基板、51は2珪化1ニッケル層、52はキャップ層、53はレーザー光、54は結晶質2珪化1ニッケル層、55は2酸化セリウム層、56は非晶質珪素層、57はキャップ層、58はレーザー光、59はエッチングした結晶質珪素層、60はエッチングした2酸化セリウム層、61はエッチングした結晶質2珪化1ニッケル層、62はゲート絶縁層、63はゲート電極層、6 7, the non-alkali glass substrate 50, 51 is 2 silicide 1 nickel layer, 52 is a cap layer, 53 is a laser beam, crystalline 2 silicide 1 nickel layer 54, 55 is 2 cerium oxide layer, 56 is amorphous quality silicon layer, 57 is a cap layer, 58 is a laser beam, the crystalline silicon layer 59 was etched, 2 cerium oxide layer has been etched 60, crystalline 2 silicide 1 nickel layer was etched 61, 62 denotes a gate insulating layer, 63 denotes a gate electrode layer, 6
4は燐を含むイオン流、65はパッシベーション層、6 4 is an ion stream containing phosphorus, 65 passivation layer, 6
6はゲート配線孔、67はドレイン配線孔、68はドレイン配線孔、69はゲート配線、70はドレイン配線、 6 denotes a gate wiring hole, 67 denotes a drain wiring hole, 68 denotes a drain wiring hole, 69 denotes a gate wiring, 70 denotes a drain wiring,
71はドレイン配線である。 71 is a drain wiring.

【0061】まず無アルカリガラス基板50として、コーニング社製の無アルカリガラス#1737上に、珪素とニッケルの原子比が約2:1になるように初期の珪化ニッケル層(2珪化1ニッケル層51)を形成する。 [0061] First as alkali-free glass substrate 50, on an alkali-free glass # 1737 manufactured by Corning, silicon and the atomic ratio of nickel to about 2: Initial nickel silicide layer to be 1 (2 silicide 1 nickel layer 51 ) to form. この工程は、高周波スパッター装置である日本真空製のS This process, made by Nippon Vacuum is a high-frequency sputtering apparatus S
PF−312を用い、層厚を約0.5μmとして形成した。 Using PF-312, to form a layer thickness as about 0.5 [mu] m. そしてキャップ層52を(株)サムコインターナショナル研究所製の液体ソースCVD装置PD−240を用い、テトラエトキシシランの希釈ガスを原料として約1μmの2酸化珪素層で形成した(図7(a))。 And a cap layer 52 with a Samco International Research Laboratory of the liquid source CVD apparatus PD-240, the diluent gas tetraethoxysilane was formed with silicon dioxide layer of about 1μm as a raw material (FIG. 7 (a)) .

【0062】次に、前述の様にアルゴンレーザーを用いてレーザー光53を照射して初期の珪化ニッケル層を溶融・結晶化させることにより、結晶質2珪化1ニッケル層を得た(図7(b))。 Next, by melting and crystallizing the initial nickel silicide layer by irradiating a laser beam 53 with argon laser as described above, to obtain a crystalline 2 silicide 1 nickel layer (FIG. 7 ( b)).

【0063】次に、キャップ層52をフッ酸系緩衝液で除去し、さらに結晶質2珪化1ニッケル層54上に、前述のようにヘテロエピタクシー的に結晶質2酸化セリウム層55を形成した。 Next, to remove the cap layer 52 by hydrofluoric acid buffer solution, further on the crystalline 2 silicide 1 nickel layer 54, to form a hetero-epitaxy to crystalline 2 cerium oxide layer 55, as described above . なお、層厚は約1.0μmとした。 In addition, the layer thickness was about 1.0μm. その後、約0.2μm厚の非晶質珪素層56を(株)サムコインターナショナル研究所製のプラズマC Thereafter, an amorphous silicon layer 56 approximately 0.2μm thick made of Samco International Laboratory plasma C
VD装置PD−2400で形成し、さらに前述と同様に、非晶質珪素層56上にキャップ層57を設けた(図7(c))。 Formed by VD apparatus PD-2400, further in the same manner as described above, and the cap layer 57 formed on the amorphous silicon layer 56 (FIG. 7 (c)).

【0064】次に、ラムダフィジクス社のキセノンクロライド・エキシマーレーザーEMG−203MSGを用いて308nmのレーザー光58を照射して非晶質珪素層56を溶融・結晶化させる(図7(d))。 Next, to melt-crystallize the amorphous silicon layer 56 by irradiating a laser beam 58 of 308nm using a xenon chloride-excimer laser EMG-203MSG Lambda Physics box Corp. (FIG. 7 (d)) .

【0065】次に、キャップ層57をフッ酸系緩衝液で完全に除去し、その後結晶質珪素層56、結晶質2酸化セリウム層55、結晶質2珪化ニッケル層54の各層の不要部を周知のフォトリソグラフィー法、フッ酸系エッチ液、アルゴンを用いたドライエッチ法で除去した。 Next, to completely remove the cap layer 57 by hydrofluoric acid buffer solution, then the crystalline silicon layer 56, a crystalline 2 cerium oxide layer 55, an unnecessary portion of each layer of the crystalline 2 nickel silicide layer 54 known photolithography, hydrofluoric acid etching solution was removed by dry etching using argon. そして、約0.15μm厚みを有する2酸化珪素からなるゲート絶縁層62と、チタンからなる約0.1μmのゲート電極層63を、それぞれテトラエトキシシランからの液体ソースCVD装置や電子ビーム蒸着で形成し、さらに公知のフォトリソグラフィー法およびフッソ系ガスによるドライエッチにより形成した(図7(e))。 Then, forming a gate insulating layer 62 made of silicon dioxide having about 0.15μm thick, about 0.1μm gate electrode layer 63 made of titanium, each liquid source CVD apparatus or an electron beam deposition from tetraethoxysilane and it was formed by further dry etching using a known photolithography and fluorine-based gas (Fig. 7 (e)). なお、ドライエッチはアネルバ社のRIE装置EM−45 In addition, dry etch of ANELVA RIE apparatus EM-45
1を用い、高周波電力を約100Wに絞って行った。 Using 1 was performed focused high-frequency power to about 100W.

【0066】次に、ソース部及びドレイン部のn+層を形成するために、日新電機製のIDP−L5520を用い、フォスフィンを5%含む水素を用いた80KVの加速電界でイオンシャワードーピング法により、ドーズ量1×10 15 /cm 2の燐イオンを打ち込んだ(図7 Next, in order to form an n + layer of the source part and the drain part, using IDP-L5520 of Nisshin made in accelerating field of 80KV using hydrogen containing phosphine 5% by ion shower doping method , implanted phosphorus ions a dose of 1 × 10 15 / cm 2 (FIG. 7
(f))。 (F)). この後、約400℃でゴールド・ファーニスを用いて約1時間注入種を活性化させた。 Thereafter, to activate the about 1 hour infusion species using a gold Fanisu at about 400 ° C.. さらに、プラズマ水素中で基板を約350℃に加熱2時間保って水素化した。 Furthermore, was hydrogenated kept heated for 2 hours the substrate to about 350 ° C. in a plasma hydrogen. この処理は、結晶粒界のいわゆる珪素原子のダングリング結合(ペアリングされていない結合)を水素原子で補うものであり、キャリアの易動度の向上に寄与する。 This process, dangling bonds of the so-called silicon atoms of the crystal grain boundaries a (coupling not paired) are those supplemented with hydrogen atoms, contributes to the improvement of mobility of the carrier.

【0067】次に、窒化珪素からなるパッシベーション層65を、(株)サムコインターナショナル研究所製のプラズマCVD装置PD−2400を用いて膜厚を約、 Next, a passivation layer 65 made of silicon nitride, the film thickness using a Samco International Research Laboratory of the plasma CVD apparatus PD-2400 about,
0.2μmとして形成した(図7(g))。 It was formed as a 0.2 [mu] m (FIG. 7 (g)).

【0068】次に、公知のフォトリソグラフィー法およびフッソ系ガスを用いたドライエッチ法により、ゲート配線孔66、ソース配線孔67、ドレイン配線孔68の微細加工を行い(図7(h))、さらにチタン−アルミニウムの2層金属層を電子ビーム蒸着法で形成、この後公知のフォトリソグラフィー法および、燐酸−塩酸−硝酸系エッチ液と希フッ酸を用いて微細加工を施し、ゲート配線69、ソース配線70、ドレイン配線71を得た(図7(i))。 Next, by dry etching using a known photolithography and fluorine-based gas, a gate wiring hole 66, the source wiring hole 67 performs microfabrication drain wiring hole 68 (FIG. 7 (h)), further titanium - form a two-layer metal layer by electron beam evaporation of aluminum, the following known photolithography method and phosphate - HCl - subjected to microfabrication using nitric acid etching solution and a dilute hydrofluoric acid, a gate wiring 69, a source wiring 70, to give the drain wiring 71 (Fig. 7 (i)).

【0069】上記のようにして形成された薄膜トランジスタをリングオッシレーターの発振周波数で比較したところ、発振周波数は、従来法によるものに比べて、約5 [0069] When comparing the thin film transistor formed as described above in the oscillation frequency of the ring oscillogram aerator, oscillation frequency, as compared with those by the conventional method, about 5
倍高速になった。 It became times faster. なお、上記の工程において、一部工程を追加し、基板上の薄膜トランジスタのある部分以外を前述の反射膜を形成してレーザー照射したところ、各トランジスターの閾値、サブスレッシュホールド・スイング幅等の特性の揃いは約±3%以内となり大幅に改善された。 In the above step, then add some steps, except portions of the thin film transistor on a substrate by forming a reflective film described above was laser irradiation, a threshold value of each transistor, the characteristics of such sub-threshold swing width of the set has been greatly improved become within about ± 3%.

【0070】 [0070]

【発明の効果】本発明は、品質の良い結晶質珪素層を、 The present invention according to the present invention is, a good quality crystalline silicon layer,
非晶質基板上に、比較的低温で得る方法を提供するものであり、産業上の価値は大なるものがある。 On an amorphous substrate, there is provided a method of relatively obtaining low temperature, industrial value is those large becomes.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態における結晶質珪素層の製造工程断面図 Manufacturing process cross-sectional view of the crystalline silicon layer in the embodiment of the present invention; FIG

【図2】本発明の実施の形態における結晶質珪素層の製造工程断面図 [2] Production process sectional view of the crystalline silicon layer in the embodiment of the present invention

【図3】従来の結晶質珪素層の製造工程断面図 [3] Production process sectional view of a conventional crystalline silicon layer

【図4】従来の結晶質珪素層の製造工程断面図 [4] manufacturing step sectional views of a conventional crystalline silicon layer

【図5】本発明の実施の形態における反射膜を用いた結晶質珪素層の製造工程途中の斜視図 Figure 5 is a perspective view during the manufacturing process of the crystalline silicon layer using a reflective film in the embodiment of the present invention

【図6】本発明の実施の形態における太陽電池の製造工程断面図 [6] manufacturing step sectional view of the solar cell in the embodiment of the present invention

【図7】本発明の実施の形態における薄膜トランジスタの製造工程断面図 [7] manufacturing step sectional view of a thin film transistor according to the embodiment of the present invention

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 無アルカリガラス基板 2 2珪化1コバルト層 3 キャップ層 4 アルゴンレーザーまたはエキシマーレーザーからのレーザー光 5 結晶質2珪化1コバルト層 6 ヘテロエピタクシー成長した2酸化セリウム層 7 非晶質珪素層 8 キャップ層 9 アルゴンレーザーまたはエキシマーレーザーからのレーザー光 10 結晶質珪素層 11 溶融石英基板 12 2珪化1鉄層 13 キャップ層 14 赤外線ゴールドイメージ炉 15 結晶質2珪化1鉄層 16 ヘテロエピタクシー成長した2酸化セリウム層 17 非晶質珪素層 18 キャップ層 19 赤外線ゴールドイメージ炉 20 結晶質珪素層 21 無アルカリガラス基板 22 非晶質珪素層 23 キャップ層 24 エキシマーレーザー光 25 微結晶質珪素層 26 溶融石英基板 27 非晶質珪素層 28 1 non-alkali glass substrate 2 2 silicide 1 cobalt layer 3 capping layer 4 argon laser or laser beam 5 crystalline 2 silicide 1 cobalt layer 6 hetero epitaxy grown 2 cerium oxide layer 7 amorphous silicon layer 8 cap from excimer laser layer 9 argon laser or laser beam 10 crystalline silicon layer 11 fused silica substrate 12 2 silicide ferrous layer 13 cap layer 14 infrared gold image furnace 15 crystalline 2 silicide ferrous layer 16 hetero epitaxy grown dioxide from an excimer laser cerium layer 17 amorphous silicon layer 18 cap layer 19 infrared gold image furnace 20 crystalline silicon layer 21 a non-alkali glass substrate 22 amorphous silicon layer 23 cap layer 24 excimer laser beam 25 microcrystalline silicon layer 26 fused silica substrate 27 amorphous silicon layer 28 キャップ層 29 赤外線ゴールドイメージ炉 30 微結晶質珪素層 31 反射膜 32 キャップ層 33 2珪化1コバルト層 34 反射膜の無い窓領域 35 反射膜領域 36 無アルカリガラス基板 37 無アルカリガラス基板 38 2珪化1コバルト層 39 キャップ層 40 レーザー光 41 結晶質2珪化1コバルト層 42 2酸化セリウム層 43 砒素を含む格子状電極 44 燐を含む非晶質珪素層 45 レーザー光 46 結晶質n型珪素層 47 硼素を含むイオン流 48 表層の導伝型がp型に変換された結晶質n型珪素層 49 透明電極層 50 無アルカリガラス基板 51 2珪化1ニッケル層 52 キャップ層 53 レーザー光 54 結晶質2珪化1ニッケル層 55 2酸化セリウム層 56 非晶質珪素層 57 キャップ層 58 レーザー光 59 エ Capping layer 29 infrared gold image furnace 30 microcrystalline silicon layer 31 reflective layer 32 capping layer 33 2 silicide 1 without window areas of the cobalt layer 34 reflective layer 35 reflecting film region 36 non-alkali glass substrate 37 non-alkali glass substrate 38 2 silicide 1 the amorphous silicon layer 45 the laser beam 46 a crystalline n-type silicon layer 47 of boron containing a grid electrode 44 phosphorus containing cobalt layer 39 cap layer 40 the laser beam 41 a crystalline 2 silicide 1 cobalt layer 42 2 cerium oxide layer 43 arsenic ion stream 48 surface of the conductive heat transfer-type is p-type the converted crystalline n-type silicon layer 49 transparent electrode layer 50 a non-alkali glass substrate 51 2 silicide 1 nickel layer 52 cap layer 53 the laser beam 54 a crystalline 2 silicide 1 nickel containing layer 55 2 cerium oxide layer 56 amorphous silicon layer 57 cap layer 58 the laser beam 59 et チングした結晶質珪素層 60 エッチングした2酸化セリウム層 61 エッチングした結晶質2珪化1ニッケル層 62 ゲート絶縁層 63 ゲート電極層 64 燐を含むイオン流 65 パッシベーション層 66 ゲート配線孔 67 ドレイン配線孔 68 ドレイン配線孔 69 ゲート配線 70 ドレイン配線 71 ドレイン配線 Quenching the crystalline silicon layer 60 etched 2 cerium oxide layer 61 etched crystalline 2 silicide ion stream 65 passivation layer 66 gate wiring hole 67 drain wiring hole 68 drains including 1 nickel layer 62 gate insulating layer 63 a gate electrode layer 64 phosphorous wiring hole 69 gate wiring 70 a drain wiring 71 a drain wiring

Claims (8)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】基板上に珪素よりも結晶化した際の結晶粒径が大きくなりやすく格子定数が珪素に近い第1の材料からなる第1の結晶質層を形成する工程と、前記第1の結晶質層上に珪素よりも融点が高く格子定数が珪素に近い第2の材料からなる第2の結晶質層を形成する工程と、前記第2の結晶質層上に非晶質珪素層を形成した後、熱処理またはレーザー光照射を施して前記第2の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する工程とを有する結晶質珪素層の製造方法。 1. A forming a first crystalline layer crystal grain size at the time of crystallization than the silicon on the substrate is large tends lattice constant of a first material close to silicon, the first a step of high lattice constant melting point than silicon is formed on the crystalline layer forms a second crystalline layer of a second material close to silicon, amorphous silicon layer on the second crystalline layer after forming the method for producing a crystalline silicon layer and a step of forming a crystalline silicon layer on the second crystalline layer is subjected to heat treatment or laser light irradiation.
  2. 【請求項2】第1の結晶質層を形成する工程において、 2. A process of forming a first crystalline layer,
    第1の材料を形成した後、熱処理またはレーザー光照射を施して前記第1の材料の結晶化を行い、第2の結晶質層を形成する工程において、第2の材料を前記第1の結晶質層上にエピタクシー成長させることを特徴とする請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法。 After forming the first material, heat treatment or perform crystallization of the by performing laser light irradiation first material, in the step of forming a second crystalline layer, a second material said first crystal method of manufacturing a crystalline silicon layer according to claim 1, characterized in that to epitaxial growth on the quality layer.
  3. 【請求項3】第1の材料が2珪化1コバルト、2珪化1 Wherein the first material is 2 silicide 1 Cobalt, 2 silicide 1
    鉄、または2珪化1ニッケルのうちの少なくとも1つの材料からなる珪化物であることを特徴とする請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法。 Iron manufacturing method of the crystalline silicon layer according to claim 1 or characterized in that it is a silicide of at least one material of the two silicide 1 nickel.
  4. 【請求項4】第2の材料が2酸化1セリウムであることを特徴とする請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法。 4. The process for producing crystalline silicon layer according to claim 1 in which the second material is characterized in that it is a 2 oxidation 1 cerium.
  5. 【請求項5】基板上に第1の材料からなる第1の結晶質層を形成する工程において、第1の結晶質層の不要領域にレーザー光の反射膜を形成した状態でレーザー光を照射することを特徴とする請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法。 5. A process of forming a first crystalline layer of a first material on a substrate, irradiating a laser beam in a state of forming a reflection film of the laser beam in the unnecessary area of ​​the first crystalline layer method of manufacturing a crystalline silicon layer according to claim 1, characterized in that.
  6. 【請求項6】第2の結晶質層上に結晶質珪素層を形成する工程において、結晶質珪素層の不要領域にレーザー光の反射膜を形成した状態でレーザー光を照射することを特徴とする請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法。 6. A process for forming a crystalline silicon layer in the second crystalline layer, and characterized by irradiating a laser beam in a state of forming a reflection film of the laser beam in the required region of the crystalline silicon layer method of manufacturing a crystalline silicon layer according to claim 1.
  7. 【請求項7】請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法により半導体層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。 7. A process for producing a solar cell, which comprises forming a semiconductor layer by the manufacturing method of the crystalline silicon layer according to claim 1.
  8. 【請求項8】請求項1に記載の結晶質珪素層の製造方法により半導体層を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 8. A method of manufacturing a thin film transistor, which comprises forming a semiconductor layer by the manufacturing method of the crystalline silicon layer according to claim 1.
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