JPH1167663A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH1167663A JPH1167663A JP22170297A JP22170297A JPH1167663A JP H1167663 A JPH1167663 A JP H1167663A JP 22170297 A JP22170297 A JP 22170297A JP 22170297 A JP22170297 A JP 22170297A JP H1167663 A JPH1167663 A JP H1167663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- silicon oxide
- oxide film
- silicon
- amorphous silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
ポリシリコン膜を安定して形成できるようにして,薄膜
トランジスタの特性を向上させる。 【解決手段】 基板上にシリコン薄膜と厚さ10〜300 Å
(好ましくは10〜100 Å) の酸化シリコン膜とが形成さ
れた状態で,該シリコン薄膜にレーザ光を照射して該シ
リコン薄膜の結晶化を行う。
Description
法に係り,特に, 薄膜トランジスタ等の半導体装置の製
造における半導体薄膜の結晶化に関する。
エキシマレーザを照射してポリシリコン薄膜を形成する
場合の従来例を次に説明する。
る。図3(A) において,プラズマ気相成長(PCVD)装置を
用いて, ガラス基板 3上に基板からの汚染を防ぐために
厚さ2000Åの酸化シリコン(SiO2)膜 2を形成し,続い
て, 厚さ 500Åの水素化アモルファスシリコン膜(a-Si:
H) 1を形成する。
の窒素雰囲気中で1時間熱アニールを行う。これによっ
て,レーザ照射時に水素が突沸することによるアブレー
ションを防止でき, アモルファスシリコン膜 4が形成さ
れる。アモルファスシリコン膜の表面には自然酸化膜 5
が生じている。
で,通常はここで弗化水素酸溶液等に基板を浸漬するこ
とによってアモルファスシリコン表面の自然酸化膜 5を
除去する。
程度の真空中か,窒素雰囲気中でレーザビーム 6を照射
し矢印の方向に走査する。図3(E) において,アモルフ
ァスシリコン膜 1は結晶化されてポリシリコン膜7が得
られる。
は, レーザエネルギーを効率的に使い, 且つ膜表面の平
坦化を目的として, アモルファスシリコン膜 1の表面に
反射防止膜8として厚さ 500Åの酸化シリコン膜を形成
している。
結晶粒径のレーザエネルギー依存性を示す図である。図
において,結晶粒径はレーザエネルギーの増加とともに
大きくなり,この場合は 400 mJ/cm2 で最大値を示す。
ニールを行った場合は 0.2μm程度の小さな結晶粒しか
形成することができず,また,反射防止膜を形成した場
合はレーザエネルギー400 mJ/cm2で 0.5μmと比較的大
きな結晶粒が得られるが, レーザ装置本体のエネルギー
の変動によって照射するエネルギーが最適な値を少しで
も越えると, 膜がアブレーションを起こし, 薄膜トラン
ジスタ等の半導体素子を形成できなくなってしまう。
膜を安定して形成できるようにして,薄膜トランジスタ
の特性の向上を目的とする。
コン膜とを順に形成し,該シリコン薄膜にレーザ光を照
射して該シリコン薄膜の結晶化を行う半導体装置の製造
方法,あるいは 2)前記の酸化シリコン膜を, プラズマ気相成長により
形成する前記1記載の半導体装置の製造方法,あるいは 3)前記の酸化シリコン膜を, スパッタ法により形成す
る前記1記載の半導体装置の製造方法,あるいは 4)前記の酸化シリコン膜を, 酸素原子の存在する雰囲
気中で加熱することにより形成する前記1記載の半導体
装置の製造方法,あるいは 5)前記の酸化シリコン膜を, 酸素原子の存在する雰囲
気中で紫外光を照射することにより形成する前記1記載
の半導体装置の製造方法,あるいは 6)前記の酸化シリコン膜を形成後,該酸化シリコン膜
を所望の形状にパターニングする前記1記載の半導体装
置の製造方法により達成される。
シリコン膜の適正な膜厚を実験的に確かめた結果を利用
したものである。発明者は結晶粒径が最大になり,且つ
レーザエネルギーが最大値を越えてもアブレーションが
起こらないような膜厚の範囲を実験的に確かめた。
図である。図2(A) において,プラズマ気相成長装置を
用いて, ガラス基板 3上に基板からの汚染を防ぐために
厚さ2000Åの酸化シリコン(SiO2)膜 2を形成し,続い
て,厚さ 500Åの水素化アモルファスシリコン膜 1と厚
さ 100Åの酸化シリコン膜 9を連続成長する。
の窒素雰囲気中で1時間熱アニールを行うことによっ
て,水素化アモルファスシリコンの脱水素化処理を行
い,アモルファスシリコン膜 4を形成する。
真空中か,窒素雰囲気中でレーザビーム 6を照射し矢印
の方向に走査する。図2(D) において,アモルファスシ
リコン膜 1は結晶化されてポリシリコン膜7が得られ
る。
アモルファスシリコン膜表面に厚さ 100Åの酸化シリコ
ン膜を形成した場合の結晶粒径のレーザエネルギー依存
性を示す。
径約 1μmの大きな結晶粒が得られ, また,レーザエネ
ルギーが400 mJ/cm2以上になっても, 結晶粒径は減少す
るものの, 厚さ500 Åの反射防止膜を用いたときに起こ
ったようなアモルファスシリコン膜のアブレーションは
起こらなくなっていることが判る。
によって, 最適値以上のエネルギーが照射されても薄膜
トランジスタが形成できなくなるような致命的なダメー
ジを防ぐことができる。
スシリコン膜上の自然酸化膜を除去した場合に比べて,
より大きな結晶粒が得られ,且つ, 厚さ500 Åの反射防
止膜を形成したときに起こったようなアブレーションが
起こらないような酸化シリコン膜の膜厚は10〜300 Å,
好ましくは10〜100 Åであることが判った。
ン上の酸化シリコン膜は,プラズマ気相成長で形成され
たが,これに限るものではなく,スパッタによる方法や
酸素原子の雰囲気中での加熱によるか, または酸素原子
の雰囲気中で紫外光を照射する方法で形成してもよい。
シリコン上の酸化シリコン膜は基板上全面に均一に形成
されていたが,これに限るものではなく,フォトリソグ
ラフィ技術によって所望の領域のみに酸化シリコン膜を
形成し,その領域にのみ結晶粒径の大きなポリシリコン
膜を形成してもよい。
ータを表1を用いて説明する。
合に形成される結晶粒径 (μm) を示す。
以上ではアブレーションを起こしてしまうので不適当で
ある。400 mJ/cm2の場合には, 酸化膜厚が10Å以上で結
晶粒径が大きく, 特に,10〜100 Åで結晶粒径が最大値
を示す。
く, 且つ 500 mJ/cm2 でアブレーションを起こさないの
は,酸化膜厚が10〜300 Åであり,その中でも特に結晶
粒径が大きいのは10〜100 Åであることが判る。
膜の表面の酸化膜を除去した場合に比べて, より大きな
結晶粒を形成することが可能となり,また,反射防止膜
を形成したときにレーザエネルギーが最適値を越えた場
合に発生していたアモルファスシリコン膜のアブレーシ
ョンを回避できる。
膜を安定して形成でき,これを用いたポリシリコン膜で
形成された薄膜トランジスタの特性を向上させることが
できる。
ギー依存性を示す図)
を示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 基板上にシリコン薄膜と厚さ10〜300 Å
の酸化シリコン膜とが順に形成された状態で,該シリコ
ン薄膜にレーザ光を照射して該シリコン薄膜の結晶化を
行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 プラズマ気相成長により前記酸化シリコ
ン膜を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項3】 スパッタ法により前記酸化シリコン膜を
形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項4】 酸素原子の存在する雰囲気中で加熱する
ことにより前記酸化シリコン膜を形成することを特徴と
する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 酸素原子の存在する雰囲気中で紫外光を
照射することにより前記酸化シリコン膜を形成すること
を特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記酸化シリコン膜を形成後,該酸化シ
リコン膜を所望の形状にパターニングすることを特徴と
する請求項1記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22170297A JPH1167663A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22170297A JPH1167663A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1167663A true JPH1167663A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16770945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22170297A Pending JPH1167663A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1167663A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6391747B1 (en) | 1999-02-09 | 2002-05-21 | Nec Corporation | Method for forming polycrystalline silicon film |
JP2002164283A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-06-07 | Toshiba Corp | 多結晶半導体膜の形成方法 |
CN106367728A (zh) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | 成均馆大学校产学协力团 | 多晶硅沉积方法及用于其的沉积装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06163409A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JPH07226374A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体作製方法 |
JPH08293464A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Sharp Corp | 半導体基板及び半導体装置の製造方法 |
JPH09148267A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザーアニール方法およびレーザーアニール装置 |
-
1997
- 1997-08-18 JP JP22170297A patent/JPH1167663A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06163409A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
JPH07226374A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体作製方法 |
JPH08293464A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Sharp Corp | 半導体基板及び半導体装置の製造方法 |
JPH09148267A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザーアニール方法およびレーザーアニール装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6391747B1 (en) | 1999-02-09 | 2002-05-21 | Nec Corporation | Method for forming polycrystalline silicon film |
JP2002164283A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-06-07 | Toshiba Corp | 多結晶半導体膜の形成方法 |
CN106367728A (zh) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | 成均馆大学校产学协力团 | 多晶硅沉积方法及用于其的沉积装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3586558B2 (ja) | 薄膜の改質方法及びその実施に使用する装置 | |
US5365875A (en) | Semiconductor element manufacturing method | |
KR100386202B1 (ko) | 반도체 장치 제조 방법 | |
JP2923016B2 (ja) | 薄膜半導体の製造方法及びその装置 | |
TW515101B (en) | Method for fabrication of field-effect transistor | |
JP2002100578A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JP2001035806A (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
JP3977455B2 (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JPH02181419A (ja) | レーザアニール方法 | |
JPH01187814A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
JP3927634B2 (ja) | レーザーアニール方法及び薄膜トランジスタの作製方法 | |
JP2603418B2 (ja) | 多結晶半導体薄膜の製造方法 | |
JPH05326429A (ja) | レーザー処理方法およびレーザー処理装置 | |
JPH1167663A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH08213341A (ja) | レーザーアニール方法およびレーザー光の照射方法 | |
JP3886554B2 (ja) | レーザーアニール方法 | |
KR101734386B1 (ko) | 박막 증착장치 및 기판처리방법 | |
JP3203706B2 (ja) | 半導体層のアニール処理方法および薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP2001044132A (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
JP3925085B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、光変調素子の製造方法、および表示装置の製造方法 | |
JPH11251241A (ja) | 結晶質珪素層の製造方法、太陽電池の製造方法及び薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH08274344A (ja) | ドーピング方法および半導体装置の作製方法 | |
JPH0773094B2 (ja) | 結晶性半導体薄膜の製造方法 | |
JPH03292719A (ja) | シリコン半導体層の形成方法 | |
JP3168655B2 (ja) | 多結晶シリコン薄膜の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040326 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20050713 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20050722 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070809 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080212 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20080407 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080501 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080523 |