RU2807779C1 - Method for forming polycrystalline silicon - Google Patents
Method for forming polycrystalline silicon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807779C1 RU2807779C1 RU2022133215A RU2022133215A RU2807779C1 RU 2807779 C1 RU2807779 C1 RU 2807779C1 RU 2022133215 A RU2022133215 A RU 2022133215A RU 2022133215 A RU2022133215 A RU 2022133215A RU 2807779 C1 RU2807779 C1 RU 2807779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- sio
- silicon
- thickness
- laser
- Prior art date
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 31
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 32
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 83
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 27
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 6
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016027 MoTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008045 Si-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006411 Si—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии полупроводников и может быть использовано при изготовлении микро-, наноэлектронных и оптоэлектронных устройств, в частности, тонкоплёночных полевых транзисторов, ячеек энергонезависимой памяти, солнечных элементов.The invention relates to semiconductor technology and can be used in the manufacture of micro-, nanoelectronic and optoelectronic devices, in particular, thin-film field-effect transistors, non-volatile memory cells, and solar cells.
Тонкая плёнка поликристаллического кремния (поли-Si) обладает высокой подвижностью носителя, скоростью поглощения света и стабильными фотоэлектрическими характеристиками, поэтому она широко используется в различных электронных устройствах, таких как тонкоплёночные транзисторы, датчики изображения, солнечные элементы и других.Polycrystalline silicon (poly-Si) thin film has high carrier mobility, light absorption rate and stable photovoltaic performance, so it is widely used in various electronic devices such as thin film transistors, image sensors, solar cells and others.
В настоящее время для получения тонких плёнок поликристаллического кремния используют химическое осаждение из паровой фазы (Chemical vapor deposition, CVD), твёрдофазную кристаллизацию (Solid-phase crystallization, SPC), лазерно-индуцированную кристаллизацию (Laser-induced crystallization, LIC) и металл-индуцированную кристаллизацию (Metal-induced crystallization, MIC).Currently, to obtain thin films of polycrystalline silicon, chemical vapor deposition (CVD), solid-phase crystallization (SPC), laser-induced crystallization (LIC) and metal-induced crystallization are used. crystallization (Metal-induced crystallization, MIC).
Твёрдофазная кристаллизация является одним из основных методов получения высококачественных поликремниевых тонких плёнок, однако из-за высокой температуры нагрева (обычно выше 600°C) требуются только дорогие кварцевые подложки. Кроме того, метод твёрдофазной кристаллизации обычно по длительности составляет порядка десяти часов, что увеличивает себестоимость продукции.Solid phase crystallization is one of the main methods for producing high-quality polysilicon thin films, however, due to the high heating temperature (usually above 600°C), only expensive quartz substrates are required. In addition, the solid-phase crystallization method usually takes about ten hours, which increases the cost of production.
Лазерно-индуцированная кристаллизация и металл-индуцированная кристаллизация относятся к низкотемпературным методам и могут использоваться для изготовления плоских дисплеев.Laser-induced crystallization and metal-induced crystallization are low-temperature methods that can be used to produce flat-panel displays.
Известен, например, способ металл-индуцированной кристаллизации тонких плёнок аморфного субоксида кремния [Н.А. Лунев, А.О. Замчий, Е.А. Баранов и др., Золото-индуцированная кристаллизация тонких плёнок аморфного субоксида кремния /Письма в ЖТФ, 2021, том 47, вып. 14]. В работе впервые показана возможность получения poly-Si методом AuIC a-SiOx. Тонкие плёнки золота толщиной около 20 нм осаждались методом термовакуумного напыления на подложки из плавленого кварца (SiO2). Далее на образцы методом газофазного плазмохимического осаждения были нанесены тонкие плёнки α-SiOx толщиной 150 нм. Полученные образцы отжигались в печи при температурах 285, 335 и 370°C в течение 10 часов в высоком (~ 10-5 Па) вакууме. Known, for example, method of metal-induced crystallization of thin films of amorphous silicon suboxide [N.A. Lunev, A.O. Zamchiy, E.A. Baranov et al., Gold-induced crystallization of thin films of amorphous silicon suboxide / Letters to ZhTP, 2021, volume 47, issue. 14]. This work demonstrates for the first time the possibility of producing poly-Si using the AuIC a-SiOx method. Thin films of gold about 20 nm thick were deposited by thermal vacuum sputtering onto fused quartz (SiO2) substrates. Next, thin films of α-SiOx with a thickness of 150 nm were deposited onto the samples using gas-phase plasma-chemical deposition. The resulting samples were annealed in a furnace at temperatures of 285, 335 and 370°C for 10 hours in a high (~ 10-5 Pa) vacuum.
Основной недостаток метода металл-индуцированной кристаллизации - длительное время отжига, составляющее несколько десятков часов, а также качество плёнки поли-Si не очень высокое из-за диффузии металла.The main disadvantage of the metal-induced crystallization method is the long annealing time of several tens of hours, and the quality of the poly-Si film is not very high due to metal diffusion.
Лазерно-индуцированная кристаллизация превосходит другие низкотемпературные методы кристаллизации, так как обладает высокой эффективностью и низкой стоимостью изготовления поликремниевых плёнок. При лазерно-индуцированной кристаллизации размер зерна поли-Si составляет 300-600 нм, а подвижность носителей достигает 200 см2/В-с.Laser-induced crystallization is superior to other low-temperature crystallization methods because it has high efficiency and low cost for producing polysilicon films. During laser-induced crystallization, the grain size of poly-Si is 300-600 nm, and the carrier mobility reaches 200 cm 2 /V-s.
Использование эксимерного лазера позволяет получать поликристаллический кремний за короткое время без повреждения подложки, поскольку используемая длина волны лазера (308 нм) имеет высокую скорость поглощения аморфным кремнием.The use of an excimer laser makes it possible to obtain polycrystalline silicon in a short time without damaging the substrate, since the laser wavelength used (308 nm) has a high absorption rate by amorphous silicon.
Известен способ лазерно-индуцированной кристаллизации тонких плёнок поликристаллического кремния, poly-Si [Бронников К.А. Формирование лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур на плёнках металлов и полупроводников. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Новосибирск - 2022]. В основе лазерной модификации лежит переход кремния из аморфной фазы в поликристаллическую (поли-Si). Учитывая используемые параметры обработки (F = 150 мДж/см2 , λ = 1026 нм, τ = 230 фс, f = 200 кГц), максимальная температура на поверхности плёнки примерно в 700°C, что значительно ниже температуры плавления кремния (1400°C) и соответствует температуре, связанной с процессами твёрдофазной кристаллизации. Ещё одним преимуществом лазерного отжига является скорость движения фронта кристаллизации, которая составляет V ≈ 1 м/с. Эта величина значительно превышает типичные величины скорости роста кристаллов.There is a known method for laser-induced crystallization of thin films of polycrystalline silicon, poly-Si [Bronnikov K.A. Formation of laser-induced periodic surface structures on films of metals and semiconductors. Dissertation for the degree of candidate of physical and mathematical sciences. Novosibirsk - 2022]. Laser modification is based on the transition of silicon from the amorphous phase to the polycrystalline phase (poly-Si). Considering the processing parameters used ( F = 150 mJ/cm2, λ = 1026 nm, τ = 230 fs, f = 200 kHz), the maximum temperature on the film surface is approximately 700°C, which is significantly lower than the melting point of silicon (1400°C) and corresponds to the temperature associated with solid-phase crystallization processes. Another advantage of laser annealing is the speed of movement of the crystallization front, which is V ≈ 1 m/s. This value significantly exceeds typical crystal growth rates.
Однако методом лазерно-индуцированной кристаллизации трудно обеспечить однородность плёнки поликристаллического кремния, так как расположение и порядок зёрен в плёнке неоднородны из-за неравномерного отклонения энергии лазера, что снижает электрические характеристики получаемой плёнки поликремния, такие как подвижность носителей и однородность порогового напряжения. However, using the laser-induced crystallization method, it is difficult to ensure the uniformity of a polycrystalline silicon film, since the location and order of grains in the film are non-uniform due to the uneven deflection of laser energy, which reduces the electrical characteristics of the resulting polysilicon film, such as carrier mobility and threshold voltage uniformity .
Из уровня техники известны способы получения поликристаллического кремния, объединяющие преимущества методов лазерно-индуцированной кристаллизации и металл-индуцированной кристаллизации, что позволяет снизить характерные времена процесса, снизить характерную температуру процесса, а значит исключить деструкцию материала из-за пробойного поглощения излучения в плёнке.Methods for producing polycrystalline silicon are known from the state of the art, combining the advantages of laser-induced crystallization and metal-induced crystallization methods, which makes it possible to reduce the characteristic process times, reduce the characteristic temperature of the process, and therefore eliminate the destruction of the material due to breakdown absorption of radiation in the film.
Основные этапы таких способов:The main stages of these methods:
1. последовательное формирование на предварительно очищенной подложке плёнки металла и плёнки аморфного кремния;1. sequential formation of a metal film and an amorphous silicon film on a pre-cleaned substrate;
2. лазерный отжиг полученного композита.2. laser annealing of the resulting composite.
Обычно металлический слой готовят путём напыления или испарения, но эти два метода имеют серьёзные недостатки: высокую стоимость, невозможность контролировать количество осажденного металла. Остаточные металлы оказывают большое влияние на стабильность изготавливаемых устройств. Поэтому требуется добавлять этапы для удаления загрязнений.Typically, the metal layer is prepared by sputtering or evaporation, but these two methods have serious disadvantages: high cost, inability to control the amount of deposited metal. Residual metals have a great influence on the stability of manufactured devices. Therefore, it is necessary to add steps to remove contaminants.
Известен способ получение поликристаллического кремния [TW200421618, 2004-10-16, H01L21/77; H01L21/84; H01L27/12; H01L29/04], позволяющий управлять положением и размером зёрен. Способ включает следующие этапы:There is a known method for producing polycrystalline silicon [TW200421618, 2004-10-16, H01L21/77; H01L21/84; H01L27/12; H01L29/04], which allows you to control the position and size of the grains. The method includes the following steps:
1. последовательное формирование на подложке (панели), имеющей периферийную область и область отображения:1. sequential formation on a substrate (panel) having a peripheral area and a display area:
- буферного слоя, содержащего слой нитрида кремния и слой оксида кремния;- a buffer layer containing a layer of silicon nitride and a layer of silicon oxide;
- слоя аморфного кремния поверх буферного слоя;- a layer of amorphous silicon on top of the buffer layer;
- маскирующего слоя с отверстием, открывающим часть слоя аморфного кремния в периферийной области;- a masking layer with a hole revealing part of the amorphous silicon layer in the peripheral region;
- слоя никеля поверх открытого слоя аморфного кремния внутри отверстия- a layer of nickel on top of an exposed layer of amorphous silicon inside the hole
2. преобразование слоя аморфного кремния в периферийной области в слой поликристаллического кремния путём индуцированной металлом кристаллизации (MIC);2. transformation of a layer of amorphous silicon in the peripheral region into a layer of polycrystalline silicon by metal-induced crystallization (MIC);
3. удаление маски после формирования слоя поликристаллического кремния в периферийной области;3. removing the mask after forming a layer of polycrystalline silicon in the peripheral area;
4.лазерный отжиг с использованием эксимерного лазера с длиной волны 157 нм (F2), 193 нм (ArF), 248 нм (KrF), 308 нм (XeCl), 351 (XeF). 4.laser annealing using an excimer laser with a wavelength of 157 nm (F2), 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 351 (XeF).
За счёт различий в условиях обработки слой поликристаллического кремния в области отображения имеет размер зерна меньше, чем слой поликристаллического кремния в периферийной области. Способ требует выполнения дополнительных этапов, что усложняет процесс. В указанном способе в результате отжига образуется силицид никеля, требующий удаления, например, методом сухого травления, который, тем не менее, не позволяет полностью удалить загрязнение.Due to differences in processing conditions, the polycrystalline silicon layer in the display region has a grain size smaller than the polycrystalline silicon layer in the peripheral region. The method requires additional steps, which complicates the process. In this method, as a result of annealing, nickel silicide is formed, which requires removal, for example, by dry etching, which, however, does not completely remove the contamination.
Известен способ получения поликристаллического кремния [US2005136612; 2005-06-23, H01L21/20; H01L21/268; H01L21/336; H01L29/786], включающий:There is a known method for producing polycrystalline silicon [US2005136612; 2005-06-23, H01L21/20; H01L21/268; H01L21/336; H01L29/786], including:
1. формирование на стеклянной подложке слоя а-Si, например, с помощью плазмохимического осаждения из газовой фазы (plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) или физического осаждения из паровой фазы (Physical Vapor Deposition, PVD); 1. formation of an a-Si layer on a glass substrate, for example, using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or physical vapor deposition (PVD);
Предпочтительная толщина слоя a-Si составляет около 50 нм.The preferred thickness of the a-Si layer is about 50 nm.
2. дегидрирование слоя a-Si для предотвращения взрыва водорода во время последующего лазерного отжига;2. dehydrogenation of the a-Si layer to prevent hydrogen explosion during subsequent laser annealing;
3. последовательное формирование защитного слоя и отражающего слоя на слое a-Si;3. sequential formation of a protective layer and a reflective layer on the a-Si layer;
Защитный слой представляет собой неметаллический материал, такой как оксид кремния (SiOx). Предпочтительная толщина защитного слоя составляет около 100 нм.The protective layer is a non-metallic material such as silicon oxide (SiOx). The preferred thickness of the protective layer is about 100 nm.
Отражающий слой представляет собой металлический материал, такой как молибольфрам (MoW). Предпочтительная толщина отражающего слоя составляет около 100 нм.The reflective layer is a metal material such as molybow frame (MoW). The preferred thickness of the reflective layer is about 100 nm.
4. первый лазерный отжиг эксимерным XeCl-лазером;4. first laser annealing with an excimer XeCl laser;
5. второй лазерный отжиг с более низкой энергией лазера для более полной кристаллизации поликристаллического кремния (поли-Si) и получения гладкой поверхности слоя поли-Si.5. Second laser annealing with lower laser energy to more completely crystallize polycrystalline silicon (poly-Si) and obtain a smooth surface of the poly-Si layer.
Способом достигается управление положением и размером зёрен, получение гладкой поверхности поликремниевой плёнки. Лазерный отжиг с использованием эксимерного лазера позволяет получать поликристаллический кремний за короткое время без повреждения подложки, так как используемая длина волны лазера имеет высокую скорость поглощения в аморфном кремнии.The method achieves control of the position and size of grains, obtaining a smooth surface of the polysilicon film. Laser annealing using an excimer laser allows the production of polycrystalline silicon in a short time without damaging the substrate, since the laser wavelength used has a high absorption rate in amorphous silicon.
Однако метод лазерного отжига с использованием эксимерного лазера имеет ограничения, поскольку трудно обеспечить однородность всего слоя поликристаллического кремния. Способ требует выполнения дополнительных этапов, что усложняет процесс получения поликремниевой плёнки.However, the laser annealing method using an excimer laser has limitations because it is difficult to ensure uniformity of the entire polycrystalline silicon layer. The method requires additional steps, which complicates the process of obtaining polysilicon film.
Известен способ изготовления тонкоплёночного поликремниевого транзистора [KR20100065701, 2010-06-17, G02F1/136, H01L29/786], включающий последовательное формирование на подложке защитного слоя, слоя аморфного кремния и теплопередающего металлического слоя. Теплопередающий металлический слой - Mo, MoTi, Cr. Слой поликристаллического кремния получают в процессе лазерного отжига диодным лазером с длиной волны от 800 до 810 нм. При этом между кристаллическим кремниевым слоем и теплопередающим металлическим слоем образуется металлосилицидная плёнка. Для очищения поверхности от металлов и их производных используют метод сухого травления. There is a known method for manufacturing a thin-film polysilicon transistor [KR20100065701, 2010-06-17, G02F1/136, H01L29/786], which includes the sequential formation of a protective layer, an amorphous silicon layer and a heat transfer metal layer on the substrate. Heat transfer metal layer - Mo, MoTi, Cr. A layer of polycrystalline silicon is obtained through laser annealing with a diode laser with a wavelength from 800 to 810 nm. In this case, a metal silicide film is formed between the crystalline silicon layer and the heat transfer metal layer. To clean the surface of metals and their derivatives, the dry etching method is used.
Способ обеспечивает получение однородного слоя поликристаллического кремния за короткое время без повреждения подложки. В указанном способе для удаления металлосилицидной плёнки используют метод сухого травления, который не позволяет полностью удалить загрязнения. Дополнительные этапы, а именно, формирование на подложке защитного слоя и очищение поверхности методом сухого травления, усложняют получение плёнки поликристаллического кремния. The method ensures the production of a homogeneous layer of polycrystalline silicon in a short time without damaging the substrate. In this method, to remove the metal silicide film, the dry etching method is used, which does not completely remove contaminants. Additional steps, namely, the formation of a protective layer on the substrate and cleaning the surface using dry etching, complicate the production of a polycrystalline silicon film.
Прототипом является способ формирования поликристаллического кремния, описанный в работе [A.O. Zhamchiy et.al. Fabrication of polycrystalline silicon films by gold-induced crystallization of amorphous silicon suboxide (Vacuum, 2021, v. 192), включающий формирование тонкого слоя золота на предварительно очищенной подложке, последующее формирование на нём слоя нестехиометрического субоксида кремния.The prototype is a method for forming polycrystalline silicon, described in [A.O. Zhamchiy et al. Fabrication of polycrystalline silicon films by gold-induced crystallization of amorphous silicon suboxide (Vacuum, 2021, v. 192), including the formation of a thin layer of gold on a previously cleaned substrate, the subsequent formation of a layer of non-stoichiometric silicon suboxide on it.
Основной недостаток метода металл-индуцированной кристаллизации - длительное время отжига, составляющее несколько десятков часов, а также качество плёнки поли-Si не очень высокое из-за диффузии металла.The main disadvantage of the metal-induced crystallization method is the long annealing time of several tens of hours, and the quality of the poly-Si film is not very high due to metal diffusion.
Задача - создание простого способа формирования качественных плёнок поликристаллического кремния.The goal is to create a simple method for forming high-quality polycrystalline silicon films.
Технический результат - простой способ получения качественных плёнок поликристаллического кремния, однородных и без загрязнений.The technical result is a simple way to obtain high-quality polycrystalline silicon films, homogeneous and free of contamination.
Предложен способ формирования поликристаллического кремния, заключающийся в том, что на предварительно очищенной подложке формируют слой аморфного кремния и слой металла с получением композита, а затем осуществляют обработку полученного композита излучением лазера с длиной волны инфракрасного диапазона и плотностью энергии, вызывающими в слое аморфного кремния фазовый переход с формированием слоя поликристаллического кремния.A method has been proposed for the formation of polycrystalline silicon, which consists in forming a layer of amorphous silicon and a metal layer on a pre-cleaned substrate to obtain a composite, and then treating the resulting composite with laser radiation with an infrared wavelength and energy density that causes a phase transition in the amorphous silicon layer with the formation of a layer of polycrystalline silicon.
Согласно изобретению, сначала на предварительно очищенной подложке формируют тонкий слой золота, Au, затем на слое Au формируют слой аморфного нестехиометрического субоксида кремния α-SiOx.According to the invention, first a thin layer of gold, Au, is formed on a pre-cleaned substrate, then a layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide α-SiO x is formed on the Au layer.
Согласно изобретению, лазерную обработку полученного композита осуществляют излучением лазера с длиной волны инфракрасного диапазона и наносекундной длительностью импульса с гауссовым пространственным профилем и с плотностью энергии, обеспечивающими формирование сплошного слоя поликристаллического кремния в области воздействия излучения при заданной толщине слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния α-SiOx.According to the invention, laser processing of the resulting composite is carried out by laser radiation with a wavelength of the infrared range and a nanosecond pulse duration with a Gaussian spatial profile and with an energy density that ensures the formation of a continuous layer of polycrystalline silicon in the region of radiation exposure at a given thickness of the layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide α-SiO x .
Согласно изобретению, формирование слоя Au осуществляют на предварительно очищенной подложке из плавленого кварца или из монокристаллического кремния (c-Si) с подслоем термического оксида кремния (t-SiO2).According to the invention, the formation of the Au layer is carried out on a pre-cleaned substrate made of fused quartz or single-crystalline silicon (c-Si) with a sublayer of thermal silicon oxide (t-SiO 2 ).
Согласно изобретению, формирование слоя Au на предварительно очищенной подложке осуществляют методом термовакуумного осаждения, а формирование на слое Au слоя аморфного нестехиометрического оксида кремния α-SiOx осуществляют методом магнетронного распыления.According to the invention, the formation of an Au layer on a pre-cleaned substrate is carried out by thermal vacuum deposition, and the formation of a layer of amorphous non-stoichiometric silicon oxide α-SiO x on the Au layer is carried out by magnetron sputtering.
Согласно изобретению, толщину слоя Au выбирают из диапазона от 15 нм до половины толщины слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния, а толщину слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния выбирают из диапазона от двойной толщины слоя золота до нескольких микрон.According to the invention, the thickness of the Au layer is selected from the range from 15 nm to half the thickness of the amorphous non-stoichiometric silicon suboxide layer, and the thickness of the amorphous non-stoichiometric silicon suboxide layer is selected from the range from twice the thickness of the gold layer to several microns.
Согласно изобретению, лазерную обработку полученного композита осуществляют твёрдотельным импульсным Nd-YAG лазером с длиной волны 1064 нм в импульсном режиме с длительностью импульса 11 нс.According to the invention, laser processing of the resulting composite is carried out with a solid-state pulsed Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm in a pulsed mode with a pulse duration of 11 ns.
Согласно изобретению, при лазерной обработке полученного композита твёрдотельным импульсным Nd-YAG лазером с длиной волны 1064 нм и длительностью импульса 11 нс количество импульсов составляет 50, частоту варьируют в диапазоне от 0 до 3000 Гц, а плотность энергии импульсного излучения - от 0,33 до 1,3 Дж/см2.According to the invention, when laser processing of the resulting composite with a solid-state pulsed Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm and a pulse duration of 11 ns, the number of pulses is 50, the frequency varies in the range from 0 to 3000 Hz, and the energy density of pulsed radiation is from 0.33 to 1.3 J /cm2.
Таким образом, поликристаллический кремний формируют следующим образом:Thus, polycrystalline silicon is formed as follows:
1. получают композит «c-Si/t-SiO2/Au α-SiOx»;1. obtain the “c-Si/t-SiO 2 /Au α-SiO x ” composite;
2. осуществляют лазерную обработку полученного композита излучением твёрдотельного импульсного Nd-YAG лазера с длиной волны 1064 нм и длительностью импульса 11 нс с гауссовым пространственным профилем. 2. carry out laser processing of the resulting composite with radiation from a solid-state pulsed Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm and a pulse duration of 11 ns with a Gaussian spatial profile.
Композит получают путём последовательного осаждения на предварительно очищенную подложку из монокристаллического кремния (c-Si) с подслоем термического оксида кремния (t-SiO2) тонкого слоя золота (Au) и тонкого слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния (α-SiOx). Слой золота осаждают методом термовакуумного напыления. На слой золота методом магнетронного распыления осаждают тонкий слой аморфного нестехиометрического субоксида кремния α-SiOx).The composite is produced by sequential deposition of a thin layer of gold (Au) and a thin layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide (α- SiOx ) onto a pre-cleaned substrate of single-crystalline silicon (c-Si) with a sublayer of thermal silicon oxide (t-SiO 2 ). The gold layer is deposited using thermal vacuum sputtering. A thin layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide α-SiO x is deposited onto the gold layer using magnetron sputtering.
При лазерной обработке полученного композита твёрдотельным импульсным Nd-YAG лазером с длиной волны 1064 нм и длительностью импульса 11 нс количество импульсов составляет 50, а частоту варьируют в диапазоне от 0 до 3000 Гц. Плотность энергии F 0 на поверхности композита варьируют в диапазоне 0,33 - 1,3 Дж/см2.At laser processing of the resulting composite with a solid-state pulsed Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm and a pulse duration of 11 ns; the number of pulses is 50, and the frequency varies in the range from 0 to 3000 Hz. Energy DensityF 0 on the surface of the composite vary in the range of 0.33 - 1.3 J/cm2.
Использование золота в качестве металла позволяет получать качественный (чистый и однородный) поликристаллический кремний, так как золото не образует при лазерной обработке силицидов, что позволяет исключить из процесса получения поликристаллического кремния дополнительные этапы очистки композита от загрязнений. Следует заметить, что известные методы удаления остаточных металлов из композита неэффективны, так как не позволяют полностью удалить все загрязнения. Usage gold as a metal makes it possible to obtain high-quality (pure and homogeneous) polycrystalline silicon, since gold does not form silicides during laser processing, which makes it possible to eliminate additional stages of cleaning the composite from contaminants from the process of producing polycrystalline silicon. It should be noted that known methods for removing residual metals from a composite are ineffective, since they do not completely remove all contaminants.
За счёт использования слоя золота достигается также однородность плёнки поликристаллического кремния, так как слой металла уменьшает энергетический порог кристаллизации и, за счёт высокой теплопроводности, обеспечивает равномерный нагрев слоя субоксида кремния.By using a gold layer, the uniformity of the polycrystalline silicon film is also achieved, since the metal layer reduces the energy threshold of crystallization and, due to high thermal conductivity, ensures uniform heating of the silicon suboxide layer.
Толщина слоя золота влияет на долю поглощённого излучения, на скорость нагрева субоксида кремния. Толщина слоя золота может варьироваться от 15 нм до половины толщины слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния. Нижний порог (15 нм) обусловлен тем, что при меньших толщинах золото не образует сплошного слоя, велика вероятность обнаружения чистой подложки, либо островков золота.The thickness of the gold layer affects the fraction of absorbed radiation and the heating rate of silicon suboxide. The thickness of the gold layer can vary from 15 nm to half the thickness of the amorphous non-stoichiometric silicon suboxide layer. The lower threshold (15 nm) is due to the fact that at smaller thicknesses gold does not form a continuous layer, and there is a high probability of detecting a clean substrate or islands of gold.
Формируемый композит - «подложка/Au/α-SiOx», т.е. на слое Au сформирован слой аморфного нестехиометрического субоксида кремния, α-SiOx.The formed composite is “substrate/Au/α-SiO x ”, i.e. a layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide, α- SiOx , is formed on the Au layer.
Если слой аморфного нестехиометрического субоксида кремния α-SiOx является верхним слоем, как в предлагаемом изобретении, лазерный луч будет свободно проходить через слой аморфного субоксида кремния и частично поглощаться золотом, нагревая его. Если золото будет верхним слоем, часть энергии излучения будет отражаться от золота и безвозвратно пропадать из системы.If the amorphous non-stoichiometric silicon suboxide α-SiO x layer is the top layer, as in the present invention, the laser beam will freely pass through the amorphous silicon suboxide layer and be partially absorbed by the gold, heating it. If gold is the top layer, part of the radiation energy will be reflected from the gold and irretrievably lost from the system.
Использование твёрдотельного импульсного лазера с длиной волны инфракрасного диапазона, наносекундной длительностью импульса с гауссовым пространственным профилем обеспечивает поглощение излучения по всей толщине слоя металла, что исключает деструкцию композита. В инфракрасном диапазоне кремний практически полностью прозрачен, следовательно, излучение поглощается металлом, который нагревается и передает тепло кремнию. При достижении определённой температуры начинается процесс кристаллизации. В УФ диапазоне кремний непрозрачен, следовательно, поглощает всё падающее излучение, и нагревается, из-за чего возникает напряжение между слоями, слой золота отрывается от подложки и весь композит рвётся и сворачивается. The use of a solid-state pulsed laser with an infrared wavelength, nanosecond pulse duration and a Gaussian spatial profile ensures absorption of radiation throughout the entire thickness of the metal layer, which eliminates the destruction of the composite. In the infrared range, silicon is almost completely transparent, therefore, the radiation is absorbed by the metal, which heats up and transfers heat to the silicon. When a certain temperature is reached, the crystallization process begins. In the UV range, silicon is opaque, therefore, it absorbs all incident radiation and heats up, which causes tension between the layers, the gold layer comes off the substrate and the entire composite breaks and curls.
Количество импульсов лазера составляет 50, а частота может варьироваться от 0 до 3000 Гц. При применении меньшего числа импульсов процесс кристаллизации будет незакончен и велика вероятность обнаружить вкрапления золота в плёнке поликристаллического кремния. При изменении частоты от 0 до 3000 Гц единственным условием является то, что плёнка кремния должна успеть остыть. Перед каждым новым импульсом кремний должен быть одинаковой температуры, иначе процесс кристаллизации перерастёт в непрерывное нагревание, плёнка расплавится.The number of laser pulses is 50, and the frequency can vary from 0 to 3000 Hz. When using a smaller number of pulses, the crystallization process will not be completed and there is a high probability of detecting inclusions of gold in the polycrystalline silicon film. When changing the frequency from 0 to 3000 Hz, the only condition is that the silicon film must have time to cool. Before each new pulse, the silicon must be at the same temperature, otherwise the crystallization process will develop into continuous heating and the film will melt.
Лазерная обработка при плотности энергии F 0 на поверхности образца в диапазоне 0,33 - 1,3 Дж/см2 позволяет при заданной толщине слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния α-SiOx формировать сплошную плёнку поликристаллического кремния в области воздействия излучения, исключить деструкцию композита. Выход из этого интервала либо не даст результата, либо приведёт к абляции плёнки. Laser processing at an energy density F 0 on the surface of the sample in the range of 0.33 - 1.3 J/cm 2 allows, at a given thickness of the layer of amorphous non-stoichiometric silicon suboxide α-SiO x , to form a continuous film of polycrystalline silicon in the region of exposure to radiation, eliminating the destruction of the composite. Leaving this interval will either not produce results or will lead to film ablation.
Толщина слоя аморфного нестехиометрического субоксида кремния может варьироваться от двойной толщины слоя золота (причина изложена выше) до нескольких микрон.The thickness of the amorphous non-stoichiometric silicon suboxide layer can vary from twice the thickness of the gold layer (the reason is stated above) to several microns.
Простота способа обеспечивается использованием метода термовакуумного осаждения для формирования слоя Au и метода магнетронного распыления для формирования слоя аморфного нестехиометрического оксида кремния α-SiOx. Также подойдут любые другие методы, обеспечивающие однородность толщины и отсутствие сторонних примесей.The simplicity of the method is ensured by using the thermal vacuum deposition method to form a layer of Au and the magnetron sputtering method to form a layer of amorphous non-stoichiometric silicon oxide α-SiO x . Any other methods that ensure uniform thickness and the absence of foreign impurities are also suitable.
Были выполнены экспериментальные исследования.Experimental studies were performed.
В экспериментах был получен композит «c-Si/t-SiO2/Au/α-SiOx» на подложке из монокристаллического кремния (c-Si) с подслоем термического оксида кремния (t-SiO2). Анализ композитов проводили методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) на растровом микроскопе JEOL JSM-6700F.In the experiments, a composite “c-Si/t-SiO 2 /Au/α-SiO x ” was obtained on a single-crystalline silicon (c-Si) substrate with a sublayer of thermal silicon oxide (t-SiO 2 ). The composites were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) using a JEOL JSM-6700F scanning microscope.
На фиг. 1 показано СЭМ-изображение поперечного сечения структуры композита «c-Si/t-SiO2/Au/α-SiOx» до воздействия лазером. In fig. Figure 1 shows an SEM image of a cross section of the structure of the “c-Si/t-SiO 2 /Au/α-SiO x ” composite before laser exposure.
На фиг. 1 видно, что слой золота сплошной, его толщина составляет 30 нм. Слой α-SiOx также сплошной, его толщина составляет 130 нм.In fig. 1 it can be seen that the gold layer is continuous, its thickness is 30 nm. The α-SiO x layer is also continuous, its thickness is 130 nm.
Согласно результатам спектрофотометрического исследования поглощательная способность α-SiOx в ИК области спектра достаточно мала. А поглощательная способность золота в ИК области спектра, согласно закону Бэра-Ламберта-Брэгга [Starinskiy S. V., Shukhov Y.G., Bulgakov A. V. Laser-induced damage thresholds of gold, silver and their alloys in air and water // Appl. Surf. Sci. Elsevier B.V., 2017. Vol. 396. P. 1765-1774], составляет до 85 % энергии. Это свидетельствует о том, что излучение поглощается слоем золота, после чего происходит перенос тепла в верхний слой α-SiOx композита (фиг.1). According to the results of a spectrophotometric study, the absorption capacity of α-SiO x in the IR region of the spectrum is quite small. And the absorption capacity of gold in the IR region of the spectrum, according to the Beer-Lambert-Bragg law [Starinskiy SV, Shukhov YG, Bulgakov AV Laser-induced damage thresholds of gold, silver and their alloys in air and water // Appl. Surf. Sci. Elsevier BV, 2017. Vol. 396. P. 1765-1774], up to 85% of energy. This indicates that radiation is absorbed by the gold layer, after which heat is transferred to the upper layer of the α-SiO x composite (Fig. 1).
После лазерного воздействия степень кристалличности материала была изучена с помощью метода спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС). Спектры КРС были получены на приборе «T64000 Horiba Jobin-Yvon» с использованием лазерного возбуждения на длине волны 514 нм. Лазерный луч фокусировался в пучок диаметром менее 2 мкм.After laser exposure, the degree of crystallinity of the material was studied using Raman spectroscopy (RS). Raman spectra were obtained on a T64000 Horiba Jobin-Yvon instrument using laser excitation at a wavelength of 514 nm. The laser beam was focused into a beam with a diameter of less than 2 μm.
На фиг. 2 представлен снимок поверхности композита после воздействия 50 лазерными импульсами и соответствующий ему профиль плотности энергии лазерного излучения. Масштаб оси абсцисс профиля плотности энергии и снимка поверхности композита идентичны. Красные линии обозначают порог модификации материала, черные линии - порог деструкции.In fig. Figure 2 shows a snapshot of the composite surface after exposure to 50 laser pulses and the corresponding laser radiation energy density profile. The scale of the abscissa axis of the energy density profile and the image of the composite surface are identical. Red lines indicate the threshold of material modification, black lines indicate the threshold of destruction.
На фиг. 2 обозначено:In fig. 2 indicated:
1 - снимок поверхности композита после воздействия 50 импульсами лазера;1 - photo of the composite surface after exposure to 50 laser pulses;
2 - профиль плотности энергии лазерного излучения, Дж/см2, как зависимость плотности энергии лазера от расстояния до центра пучка, мм; 2 - profile of laser radiation energy density, J/cm 2 , as the dependence of laser energy density on the distance to the center of the beam, mm;
3 - модифицированная область при достижение локальной плотности энергии = 0,33 Дж/см2;3 - modified region when achieving local energy density = 0.33 J/cm 2 ;
4 - модифицированная область при локальной плотности энергии 0,33<F< 1,3 Дж/см2;4 - modified region at local energy density 0.33<F< 1.3 J/cm 2 ;
5 - область при локальной плотности энергии F=1,3 Дж/см2.5 - region at local energy density F = 1.3 J/cm 2 .
Видно, что при достижение локальной плотности энергии F=0,33 Дж/см2 исходная поверхность (область 3 на снимке 1 существенно модифицируется. It can be seen that when the local energy density F = 0.33 J/cm 2 is achieved, the original surface (area 3 in image 1) is significantly modified.
Область модификации (область 4) соответствует диапазону локальной плотности энергии F = 0,33 - 1,3 Дж/см2. The modification region (region 4) corresponds to the range of local energy density F = 0.33 - 1.3 J/cm 2 .
При превышении локальной плотности энергии 1,3 Дж/см2 происходит деструкция композита (область 5), а именно, наблюдается полный унос материала с поверхности подложки.When the local energy density exceeds 1.3 J/ cm2 , destruction of the composite occurs (region 5), namely, complete removal of material from the surface of the substrate is observed.
На фиг. 3 показаны спектры комбинационного рассеяния света (КРС) исходной плёнки α-SiOx, модифицированной плёнки (poly-Si); плавленого кварца (SiO2), где: In fig. Figure 3 shows the Raman spectra of the original α-SiO x film and the modified film (poly-Si); fused quartz (SiO 2 ), where:
6 - КРС исходной плёнки (α-SiOx), что соответствует области 3 на фиг. 2; 6 - Raman scattering of the original film (α-SiO x ), which corresponds to region 3 in Fig. 2;
7 - КРС модифицированной плёнки (poly-Si) , что соответствует области 4 на фиг. 2; 7 - Raman modified film (poly-Si), which corresponds to area 4 in Fig. 2;
8 - КРС плавленого кварца (SiO2) , что соответствует области 5 на фиг. 2.8 - Raman fused quartz (SiO 2 ), which corresponds to area 5 in Fig. 2.
Спектры КРС исходных слоёв α-SiOx 6 воспроизводят эффективную плотность колебательных состояний связей Si-Si и характерны для аморфной структуры материала [Starinskiy S. V., Shukhov Y.G., Bulgakov A. V. Laser-induced damage thresholds of gold, silver and their alloys in air and water // Appl. Surf. Sci. Elsevier B.V., 2017. Vol. 396. P. 1765–1774]. Raman spectra of the original α-SiO x 6 layers reproduce the effective density of vibrational states of Si-Si bonds and are characteristic of the amorphous structure of the material [Starinskiy SV, Shukhov YG, Bulgakov AV Laser-induced damage thresholds of gold, silver and their alloys in air and water / /Appl. Surf. Sci. Elsevier BV, 2017. Vol. 396. P. 1765–1774].
На спектрах модифицированной плёнки (poly-Si) 7, полученных в пятне после воздействия лазерного излучения (область 4 на фиг. 2) ограниченного диапазоном плотности энергии 0,33 - 1,3 Дж/см2, присутствует характерный пик при 520 см-1, что свидетельствует о том, что в результате лазерного воздействия прошел процесс кристаллизации аморфного субоксида кремния с образованием поликристаллического кремния.In the spectra of the modified film (poly-Si) 7, obtained in a spot after exposure to laser radiation (region 4 in Fig. 2) limited by the energy density range of 0.33 - 1.3 J/cm 2 , there is a characteristic peak at 520 cm -1 , which indicates that as a result of laser exposure, the process of crystallization of amorphous silicon suboxide took place with the formation of polycrystalline silicon.
Спектры 8 характерны для плавленого кварца (SiO2), что подтверждает деструкцию покрытия.Spectra 8 are characteristic of fused quartz (SiO 2 ), which confirms the destruction of the coating.
Таким образом, показано, что поглощение излучение происходит в слое золота, а не в слое субоксида кремния α-SiOx.Thus, it is shown that radiation absorption occurs in the gold layer, and not in the α-SiO x silicon suboxide layer.
Показано также, что лазерную обработку композита, которая обеспечивает формирование поликристаллического кремния, необходимо осуществлять пучками с пиковой плотностью энергии в диапазоне 0,33 - 1,3 Дж/см2.It is also shown that laser processing of the composite, which ensures the formation of polycrystalline silicon, must be carried out with beams with a peak energy density in the range of 0.33 - 1.3 J/cm2.
Claims (9)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2807779C1 true RU2807779C1 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020005519A1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-01-17 | Shinichi Muramatsu | Crystalline silicon semiconductor device and method for fabricating same |
US20040197968A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-07 | Chia-Tien Peng | [low temperature polysilicon thin film transistor and method of forming polysilicon layer of same] |
US20050136612A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-23 | Jia-Xing Lin | Method of forming poly-silicon crystallization |
KR20100065701A (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for manufacturing of poly-silicon thin film transistor |
RU2431215C1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-10-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Method of obtaining layer of polycrystalline silicon |
US20160020095A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Metal-induced crystallization of amorphous silicon in an oxidizing atmosphere |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020005519A1 (en) * | 2000-02-09 | 2002-01-17 | Shinichi Muramatsu | Crystalline silicon semiconductor device and method for fabricating same |
US20040197968A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-07 | Chia-Tien Peng | [low temperature polysilicon thin film transistor and method of forming polysilicon layer of same] |
US20050136612A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-23 | Jia-Xing Lin | Method of forming poly-silicon crystallization |
KR20100065701A (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for manufacturing of poly-silicon thin film transistor |
RU2431215C1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-10-10 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) | Method of obtaining layer of polycrystalline silicon |
US20160020095A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Metal-induced crystallization of amorphous silicon in an oxidizing atmosphere |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A.O. ZAMCHIY et al. Fabrication of polycrystalline silicon films by gold-induced crystallization of amorphous silicon suboxide, Vacuum, 2021, v. 192. * |
БАРАНОВ Е.А. и др. Ni-индуцированная кристаллизация аморфного субоксида кремния, Сб. трудов Международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники", Санкт-Петербург, 05-07 июля 2021, сс. 202-203. ЛУНЕВ Н.А. и др. Золото-индуцированная кристаллизация тонких пленок аморфного субоксида кремния, Письма в ЖТФ, 2021, т. 47, вып. 14, с.с. 35-38. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4026182B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and electronic device manufacturing method | |
US6271066B1 (en) | Semiconductor material and method for forming the same and thin film transistor | |
CN100397556C (en) | Semiconducting film, semiconductor device and method for manufacturing semiconducting film or semiconductor device | |
JPH076960A (en) | Forming method of polycrystalline semiconductor thin film | |
US6562672B2 (en) | Semiconductor material and method for forming the same and thin film transistor | |
TWI244214B (en) | Semiconductor device and method of fabricating a LTPS film | |
JP2001126987A (en) | Method of manufacturing crystalline semiconductor film, crystallizing apparatus and method of manufacturing tft | |
Higashi et al. | Crystallization of Si in millisecond time domain induced by thermal plasma jet irradiation | |
RU2807779C1 (en) | Method for forming polycrystalline silicon | |
KR100994236B1 (en) | Manufacturing method for thin film of poly-crystalline silicon | |
Higashi et al. | Application of plasma jet crystallization technique to fabrication of thin-film transistor | |
JP2005064453A (en) | Thin film transistor and its manufacturing method | |
JPS6235571A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP3924828B2 (en) | Method for manufacturing crystalline semiconductor film and method for manufacturing thin film transistor | |
JP4032553B2 (en) | Semiconductor manufacturing equipment | |
JPH0955509A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
KR101131216B1 (en) | Manufacturing method for thin film of poly-crystalline silicon | |
JPH09246183A (en) | Method for manufacturing polycrystal semiconductor film | |
JP2001057432A (en) | Method for transferring thin film element | |
WO2011161901A1 (en) | Method for forming polycrystalline silicon thin film, polycrystalline silicon thin film substrate, silicon thin film solar cell, and silicon thin film transistor device | |
KR101079302B1 (en) | Manufacturing method for thin film of poly-crystalline silicon | |
JP3797229B2 (en) | Thin film semiconductor manufacturing equipment | |
KR20050000460A (en) | Method of crystallization of large-area amorphous silicon film | |
KR20120006821A (en) | Manufacturing method for thin film of poly-crystalline silicon | |
JP4066564B2 (en) | Thin film semiconductor manufacturing apparatus and thin film semiconductor manufacturing method |