JPS6046019A - Noncrystal substrate with single crystal silicon thin film and its manufacture - Google Patents
Noncrystal substrate with single crystal silicon thin film and its manufactureInfo
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- JPS6046019A JPS6046019A JP58155184A JP15518483A JPS6046019A JP S6046019 A JPS6046019 A JP S6046019A JP 58155184 A JP58155184 A JP 58155184A JP 15518483 A JP15518483 A JP 15518483A JP S6046019 A JPS6046019 A JP S6046019A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、液晶、EL、螢光などのディスプレイパネル
における絵素コントロール用のスイッチング素子や三次
元回路素子に用いることのできる単結晶シリコン薄膜を
そなえた非晶質基板およびその製造方法に関するもので
ある0
従来例の構成とその問題点
近年、ディスプレイ装置は、情報化社会においてますま
す重要な位置をしめるようになっており、通信、情報処
理、家庭電化製品などの分野で広く使用されている。そ
の中で液晶ディスプレイとくに液晶テレビは、低電圧駆
動が可能なこと、小型テレビあるいは壁掛はテレビの実
現の可能性があることなどから大きな期待が寄せられて
いるが、コントラストと応答速度を上げることが大きな
技術的課題となっている。これに対する対策として、各
絵素にスイッチング素子と蓄積キャパシタを組み込んだ
能動マトリックス表示器が開発され、デユーティ比の改
善がはかられている。まだ、液晶テレビの大型化に対し
ては、多数の高性能の絵素コントロール用素子をそなえ
た基板の開発が重要な技術的課題である。絵素コントロ
ール用スイッチング素子の種類として、単結晶シリコン
・ウェーハを用いるMOS型、ガラス基板を用いるTF
T型、および表示器の基板としてサファイア単結晶を用
いて、その上にシリコン単結晶を付けたSOS型がある
。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention provides a single crystal silicon thin film that can be used for switching elements and three-dimensional circuit elements for controlling picture elements in display panels such as liquid crystal, EL, and fluorescent. Related to an amorphous substrate and its manufacturing method 0 Structure of conventional examples and problems thereof In recent years, display devices have become increasingly important in the information society, and are used in communication, information processing, Widely used in fields such as home appliances. Among these, there are great expectations for LCD displays, especially LCD TVs, because they can be driven at low voltages and have the potential to become small TVs or wall-mounted TVs, but it is important to improve contrast and response speed. has become a major technical challenge. As a countermeasure to this problem, active matrix displays have been developed in which each picture element incorporates a switching element and a storage capacitor, and efforts have been made to improve the duty ratio. However, in order to increase the size of LCD televisions, the development of a substrate equipped with a large number of high-performance picture element control elements is still an important technical issue. Types of switching elements for pixel control include MOS type, which uses a single crystal silicon wafer, and TF type, which uses a glass substrate.
There are the T type and the SOS type, in which a sapphire single crystal is used as the display substrate and a silicon single crystal is attached thereon.
しかしながら、それぞれ問題点を有し、その改善に努力
がなされている。例えば、シリコン・ウェーハを用いる
MOS型では各絵素のスイッチング素子の特性はすぐれ
ているが、シリコン・ウェーハを基板に用いるため、反
射型に限られ透過型が出来ないこと、およびシリコン・
ウェーハの大きさに限界があることから大画面化がはか
れないという欠点がある。SOS型では、基板にサファ
イア単結晶を用へ、その上に単結晶シリコンをエピタキ
シー成長させ、それを用いてスイッチング素子をつくる
ため、透過型が可能であり、かつ、スイッチング素子の
特性も良いが、サファイア単結晶が著しく高価なこと、
およびシリコン・ウェーハと同様に大面積のものができ
ないという問題点がある。また、ガラス基板を用いる方
式では、大画面化、透過型が可能でありコストが安くな
るという特徴があるため、現在さかんに検討がなされて
いる。しかしながら、ガラス基板上に高性能のスイッチ
ング素子をいかにしてつくるかということが重要な技術
的課題となっている。そのため、半導体として、CdS
e、Te、非晶質シリコンおよび多結晶シリコンなどが
検討され、現在では、非晶質シリコン方式と多結晶シリ
コン方式が主流となりつつある。しかしながら、多結晶
シリコンでは、結晶粒界が多数存在するため電子の移動
度が小さく、結晶粒子を大きくして粒界の数を減らして
移動度を上げると、各スイッチング素子間の特性のバラ
ツキが生じるという問題点がある。また、非晶質シリコ
ンでは、素子特性は多結晶シリコンに比べて均一である
が、電子の移動度が著しく小さく、スイッチング速度が
小さいという問題点がある。従って、透明なガラス板上
に単結晶シリコン薄膜が形成できれば最も望ましいわけ
である。However, each has its own problems, and efforts are being made to improve them. For example, in a MOS type that uses a silicon wafer, the switching elements of each picture element have excellent characteristics, but because the silicon wafer is used as a substrate, it is limited to a reflective type and cannot be used as a transmissive type.
The drawback is that the screen cannot be made larger because there is a limit to the size of the wafer. In the SOS type, a sapphire single crystal is used for the substrate, and single crystal silicon is epitaxially grown on it, and the switching element is made using this, so a transmission type is possible, and the characteristics of the switching element are also good. , sapphire single crystal is extremely expensive;
Also, like silicon wafers, there is a problem that large area products cannot be manufactured. In addition, systems using glass substrates are currently being actively studied because they allow for larger screens, transmission types, and lower costs. However, how to make high-performance switching elements on glass substrates has become an important technical issue. Therefore, as a semiconductor, CdS
E, Te, amorphous silicon, polycrystalline silicon, etc. have been studied, and now the amorphous silicon method and the polycrystalline silicon method are becoming mainstream. However, in polycrystalline silicon, the mobility of electrons is low due to the presence of many grain boundaries, and if the mobility is increased by increasing the size of the crystal grains and reducing the number of grain boundaries, variations in characteristics between each switching element will occur. There are problems that arise. Furthermore, although the device characteristics of amorphous silicon are more uniform than those of polycrystalline silicon, there are problems in that the mobility of electrons is extremely low and the switching speed is low. Therefore, it is most desirable if a single crystal silicon thin film can be formed on a transparent glass plate.
従来から、ガラス基板上に、スイッチング素子の形成可
能な面積をもったシリコン単結晶を形成する試みが、レ
ーザ・アニール、電子ビーム・アニールなどの方法を用
いてなされてきたが、一般に、よこ数μm、たて20μ
m程度の細長い大きなシリコンの結晶粒子からなる多結
晶薄膜となり、スイッチング素子の形成可能な面積をも
った単結晶シリコン薄膜は得られていなかった。最近で
は、酸化シリコンや窒化シリコンなどの非晶質絶縁膜中
に十数μmで長くのびたくぼみを形成し、そこに形成し
た多結晶シリコンまだは非晶質シリコン膜を長さ方向に
レーザ・アニールする方法で、巾十数μm、長さ数百μ
m程度の単結晶シリコンが得られるようになっている。Conventionally, attempts have been made to form silicon single crystals with an area large enough to form switching elements on glass substrates using methods such as laser annealing and electron beam annealing. μm, length 20μ
The result is a polycrystalline thin film consisting of large, elongated silicon crystal grains of about 1.0 m in diameter, and a single-crystalline silicon thin film with an area capable of forming a switching element has not been obtained. Recently, a long depression of more than ten micrometers is formed in an amorphous insulating film such as silicon oxide or silicon nitride, and the polycrystalline silicon film formed there is laser annealed in the length direction. With a method of
It is now possible to obtain single crystal silicon of about m.
しかしながら、巾の広い単結晶膜は得られていない。ま
た、三次元回路素子の実現をめざして、単結晶シリコン
・ウェーッの上に酸化シリコンや窒化シリコンなどの非
晶質絶縁膜をつけ、その上に単結晶シリコンを形成する
試みがなされてきた。However, a wide single crystal film has not been obtained. In addition, with the aim of realizing three-dimensional circuit elements, attempts have been made to attach an amorphous insulating film such as silicon oxide or silicon nitride to a single crystal silicon wafer, and then form single crystal silicon on top of the amorphous insulating film.
その方法として、非晶質絶縁膜に形成した多結晶シリコ
ンや非晶晶シリコン薄膜をレーザ・アニールや電子ビー
ム・アニールなどの方法で単結晶化する方法が試みられ
ている。現在のところ、非晶質絶縁膜に穴をあけて、多
結晶シリコンもしくは非晶質シリコンの一部を基板の単
結晶シリコンに接触させ、基板単結晶シリコンをシード
(Seed)として単結晶を成長させる方法、非晶質絶
縁膜上に十数μmで長くのびたくぼみを形成し、そこに
形成した多結晶シリコンや非晶質シリコンをレーザ・ア
ニールや電子ビーム・アニールにより単結晶化する方法
などが試みられている。これにより、巾十数μm1長さ
数百μm程度の細長い帯状の単結晶が得られるにいたっ
ているが、デバイス作製に有効なl]をもった単結晶薄
膜は作製されていない0
発明の目的
本発明は、液晶、EL、螢光などのディスプレイに関連
して、絵素コントロール用スイッチング素子の高性能化
、周辺電子回素の基板へのっくυつけ、ディスプレイの
透過型と大画面化また三次元回路素子などに適用できる
、単結晶シリコン薄膜をそなえた非晶質基板およびその
製造方法を提供しようとするものである。As a method for this purpose, a method has been attempted in which polycrystalline silicon or amorphous silicon thin film formed on an amorphous insulating film is made into a single crystal by a method such as laser annealing or electron beam annealing. At present, a hole is made in the amorphous insulating film and a part of polycrystalline silicon or amorphous silicon is brought into contact with the single crystal silicon of the substrate, and a single crystal is grown using the single crystal silicon of the substrate as a seed. There is a method of forming a long depression of more than 10 micrometers on an amorphous insulating film, and then converting the polycrystalline silicon or amorphous silicon formed there into a single crystal by laser annealing or electron beam annealing. is being attempted. As a result, an elongated strip-shaped single crystal with a width of about 10 μm and a length of several hundred μm has been obtained, but a single crystal thin film with l], which is effective for device fabrication, has not been fabricated.0 Purpose of the Invention The present invention relates to displays such as liquid crystal, EL, and fluorescent, and is concerned with improving the performance of switching elements for pixel control, mounting peripheral electronic circuits on substrates, and making transmissive displays and larger screens. Another object of the present invention is to provide an amorphous substrate provided with a single-crystal silicon thin film, which can be applied to three-dimensional circuit elements, and a method for manufacturing the same.
発明の構成
本発明は、この非晶質基板は、中20μm以上の単結晶
シリコン薄膜を有する。さらに、本発明はガラス板もし
くはその他の固体上に形成した酸化シリコン、窒化シリ
コンなどの非晶質膜上もしくはガラスなどの非晶質固体
上に、微小面積の多結晶シリコンもしくは非晶質7リコ
ン薄膜をレーザ・アニールなどのアニール法により単結
晶化して微小な単結晶シリコン粒子(核結晶粒子)を形
成し、ついで、その結晶粒子の周辺により微細なシリコ
ン粒子からなる多結晶シリコンもしくは非晶質シリコン
薄膜を形成し、これを熱的に固相状態でアニールするこ
とにより周辺の微細なシリコン粒子を吸収して核結晶粒
子の結晶成長を行わしめ大面積の単結晶とすることを特
徴とする。Structure of the Invention In the present invention, the amorphous substrate has a single crystal silicon thin film with a diameter of 20 μm or more. Furthermore, the present invention provides a method for forming a micro-area of polycrystalline silicon or amorphous silicon on an amorphous film such as silicon oxide or silicon nitride formed on a glass plate or other solid, or on an amorphous solid such as glass. The thin film is single-crystalized by an annealing method such as laser annealing to form minute single-crystal silicon particles (nucleus crystal particles), and then polycrystalline silicon or amorphous silicon consisting of finer silicon particles is formed around the crystal particles. It is characterized by forming a silicon thin film and thermally annealing it in a solid state to absorb surrounding fine silicon particles and grow the core crystal particles to form a large-area single crystal. .
実施例の説明
(実施例1)
第1図(−)に示すように、石英ガラス基板1の上に酸
化シリコン膜2をスパッタリング法により形成し、さら
にその上に厚さ約1μmの多結晶シリコン薄膜3をスパ
ッタリング法を用いて形成した。Description of Examples (Example 1) As shown in FIG. 1(-), a silicon oxide film 2 is formed on a quartz glass substrate 1 by a sputtering method, and a polycrystalline silicon film with a thickness of about 1 μm is further formed on the silicon oxide film 2. The thin film 3 was formed using a sputtering method.
ついで、第1図(b)に示すように、この膜からホト
1リソグラフイー法により、8μmX100μmの短形
状の多結晶シリコン薄膜3′を島状に形成した後、スパ
ッタリング法により島状の多結晶シリコン薄膜の周辺を
酸化シリコン薄膜2で充填した。この状態で、CWアル
ゴン・レーザを島の長さ方向に走査して、溶融アニール
を行ったところ、第1図(C)のように、微小な島状多
結晶シリコン薄膜の先端のレーザ・アニール開始点付近
と他端近辺をのぞいて全体が粒界をもたない単結晶粒子
4となっ :た。ついで、第1図(Φに示すように、ホ
トリソグラフィ法によシ、単結晶シリコンの周辺部およ
び酸化シリコン膜を除去し、5μthxsoμmの短形
状の単結晶シリコン島を形成した。ついで、この周辺を
スパッタリングにより酸化シリコン2で充填 jし、再
びホトリソグラフィー法により、単結晶シリコンを含む
50μm X 70μmの短形状の穴5を第1図(e)
に示すように形成し、ホトレジストのついた状態でこの
穴5の部分に非晶質シリコン7を形 ]成した。ホトレ
ジスト6の上の余分の非晶質シリ 1コンはリフトオフ
により除去し、第1図(f) t (q)の 1構造の
サンプルを得た。第1図(q)は第1図(f)をA方向
から見た平面図である。これを固相状態でし一ザ・アニ
ールしたところ、くぼみ島全体が単結晶となった(第1
図(h))。Next, as shown in FIG.
1. After forming a rectangular polycrystalline silicon thin film 3' of 8 μm x 100 μm in the form of an island using the lithography method, the periphery of the island-like polycrystalline silicon thin film 2 was filled with a silicon oxide thin film 2 using the sputtering method. In this state, a CW argon laser was scanned in the length direction of the island to perform melting annealing. Except for the vicinity of the starting point and the vicinity of the other end, the entire grain became a single crystal grain 4 without grain boundaries. Next, as shown in FIG. 1 (Φ), the peripheral part of the single crystal silicon and the silicon oxide film were removed by photolithography to form a rectangular single crystal silicon island of 5 μth x so μm. Filled with silicon oxide 2 by sputtering, and again by photolithography, a rectangular hole 5 of 50 μm x 70 μm containing single crystal silicon was formed as shown in Fig. 1(e).
Amorphous silicon 7 was formed in the hole 5 with the photoresist still attached. Excess amorphous silicon 1 on the photoresist 6 was removed by lift-off to obtain a sample having the structure shown in FIG. 1(f) t(q). FIG. 1(q) is a plan view of FIG. 1(f) viewed from direction A. When this was brought into the solid state and annealed, the entire hollow island became a single crystal (the first
Figure (h)).
(実施例2)
第2図(−)に示すように、石英ガラス基板1の上にス
パッタリング法により厚さ約1μmの窒化シリコン薄膜
8を形成した。この膜の中に、第2図Bb)のごとく、
ホトリソグラフィーにより8μmX100μmの短形状
の穴をもうけ、ホトレジスト6が同図のごとくついた状
態で、非晶質シリコン膜を第1図(C)のごとく形成し
た。穴の部分以外の非晶質シリコンはホトレジストとと
もに除去した後窒化シリコン膜8をスパッタリング法に
より形成し、非晶質シリコン島7′が第1図(d)のご
とく埋めこまれた構造の試料を得た。この状態で、CW
アルゴン・レーザをシリコン島の長さ方向に走査し喀融
アニールを行ったところ、レーザアニールの開始点であ
る島の先端部近辺と他端の近辺をのぞいて全体が単結晶
となった(第1図(e))。(Example 2) As shown in FIG. 2(-), a silicon nitride thin film 8 having a thickness of approximately 1 μm was formed on a quartz glass substrate 1 by sputtering. In this film, as shown in Fig. 2Bb),
A rectangular hole of 8 μm x 100 μm was made by photolithography, and an amorphous silicon film was formed as shown in FIG. 1(C) with photoresist 6 attached as shown in the same figure. After removing the amorphous silicon other than the hole part along with the photoresist, a silicon nitride film 8 was formed by sputtering to form a sample with a structure in which the amorphous silicon islands 7' were embedded as shown in FIG. 1(d). Obtained. In this state, CW
When an argon laser was scanned in the length direction of the silicon island to perform melt annealing, the entire island became a single crystal except for the area near the tip of the silicon island, which is the starting point of laser annealing, and the area near the other end. Figure 1 (e)).
以下、実施例と同一のプロセスで60μm×70μmO
短形状の単結晶シリコン薄膜が得られた。Hereinafter, in the same process as in the example, 60 μm × 70 μm O
A rectangular single crystal silicon thin film was obtained.
(実施例3)
第3図(a)に示すように、単結晶シリコン9の上にス
パッタリングにより酸化シリコン膜2を形成し、ついで
ホトリソグラフィーにより第3図(b)のように、8μ
mX100μmの穴をもうけた。ついで、第3図(p)
のごとく、ホトレジスト6のついた状態で非晶質シリコ
ン膜7を形成した。この後、大部分以外の非晶質シリコ
ンをホトレジスト6とともに除去した後、酸化シリコン
膜2をスパッタリング法により形成し、非晶質シリコン
島7′が第3図(d)のごとく埋めこまれた構造の試料
を得た。この状態で、CWアルゴン・レーザを非晶質シ
リコン島の長さ方向に走査して溶融アニールしたところ
、レーザ・アニールの開始点であるシリコン島の先端部
及び他端部近辺をのぞいて全体が単結晶となった。以下
、実施例1,2と同様のプロセスにより、60μm×7
0μmの短形状の単結晶シリコン薄膜が非晶質シリコン
膜を介して単結晶シリコン。(Example 3) As shown in FIG. 3(a), a silicon oxide film 2 is formed on a single crystal silicon 9 by sputtering, and then, as shown in FIG. 3(b), a silicon oxide film 2 of 8 μm is formed by photolithography.
A hole of m×100 μm was made. Next, Figure 3 (p)
As shown, an amorphous silicon film 7 was formed with the photoresist 6 attached. Thereafter, after removing most of the amorphous silicon together with the photoresist 6, a silicon oxide film 2 was formed by sputtering, and the amorphous silicon islands 7' were embedded as shown in FIG. 3(d). A sample of the structure was obtained. In this state, when the CW argon laser was scanned in the length direction of the amorphous silicon island to melt and anneal it, the entire silicon island was melted, except for the tip of the silicon island, which is the starting point of laser annealing, and the vicinity of the other end. It became a single crystal. Hereinafter, by the same process as Examples 1 and 2, 60 μm × 7
A 0μm rectangular single-crystalline silicon thin film is connected to single-crystalline silicon through an amorphous silicon film.
ウェーハ上に形成された。formed on a wafer.
上記実施例においては、非晶質である石英ガラスの表面
に非晶質酸化シリコンや窒化シリコン膜をつけているが
、耐熱性のものであれば他の種類のガラスやその他の非
晶質固体でも良い。緻密な非晶質固体の場合には、非晶
質膜を形成しなくても単結晶シリコン膜を形成できる。In the above example, an amorphous silicon oxide or silicon nitride film is applied to the surface of amorphous quartz glass, but other types of glass or other amorphous solids may be used as long as they are heat resistant. But it's okay. In the case of a dense amorphous solid, a single crystal silicon film can be formed without forming an amorphous film.
また、実施例に示すように、単結晶シリコン・ウェーハ
のように結晶性の固体の場合には表面に非晶質膜をつけ
る必要があり、こうすれば単結晶シリコン以外の結晶性
固体の上にも非晶質膜を介して単結晶シリコン膜を形成
することができる。Furthermore, as shown in the example, in the case of a crystalline solid such as a single crystal silicon wafer, it is necessary to attach an amorphous film to the surface. A single crystal silicon film can also be formed via an amorphous film.
実施例において、溶融レーザ・アニールによる島状多結
晶または非晶質シリコンの単結晶化ののち、周辺部をホ
トリソグラフィによって除いているが、これは周辺部の
結晶方位の若干乱れた部分を除去し良質の核結晶粒子を
得るためである。溶融レーザ・アニールで完全な単結晶
が得られればこの必要はない。また、実施例では、核と
なる結晶粒子の粒成長を行う際にレーザ・アニールを用
iいているが、この場合には同相状態でアニールし結
晶成長を行うので、他のアニール法、例えば単なる加熱
などの方法も適用できる。また、本発明の製造方法を用
いれば、同じプロセスを繰り返すことにより、さらに大
きな面積の単結晶シリコン薄膜を作成することもできる
。In the example, after the island-shaped polycrystalline or amorphous silicon is single-crystalized by melting laser annealing, the peripheral part is removed by photolithography, which removes the slightly disordered crystal orientation in the peripheral part. This is to obtain high quality core crystal particles. This is not necessary if a perfect single crystal can be obtained by melting laser annealing. In addition, in the examples, laser annealing is used to grow the core crystal grains, but in this case, since crystal growth is performed by annealing in the same phase state, other annealing methods, such as simple laser annealing, are used. Methods such as heating can also be applied. Further, by using the manufacturing method of the present invention, a single crystal silicon thin film with an even larger area can be created by repeating the same process.
実施例では、薄膜形成法としてスパッタリング法を用い
ているが、他の薄膜形成法、例えば、減圧CVD、イオ
ンビーム蒸着、MBEなども用いることができる。In the embodiment, a sputtering method is used as a thin film forming method, but other thin film forming methods such as low pressure CVD, ion beam evaporation, MBE, etc. can also be used.
発明の効果 本発明によれば、次のような効果が期待できる。Effect of the invention According to the present invention, the following effects can be expected.
すなわち、液晶、EL、螢光などを用いたディスプレイ
の絵素コントロール用のスイッチング素子を十分に形成
できる大きさをもったシリコン単結晶薄膜をガラス基板
上に規則正しく配列して形成できる。材料がシリコンで
あることから、既知のシリコン・プロセスを用いること
により、これらの島状部分にスイッチング用のトランジ
スタを容易に形成することができる。また、単結晶シリ
コンであることから、多結晶シリコン薄膜や非晶質シリ
コン薄膜より格段にすぐれた性能が期待でき、ディスプ
レイ駆動用の周辺回路も同一ガラス基板上につくりつけ
ることができる。また、ガラス基板であることから、パ
ネルの大型化と透過型化が可能となシ、大画面液晶テレ
ビの作製に利用できる。さらに、単結晶シリコンの上に
非晶質絶縁膜を介して単結晶シリコン薄膜を形成できる
ことから、三次元回路素子に有望である。また、本発明
の方法は、単結晶シリコン薄膜の形成だけでなく、他の
材料例えば、ゲルマニウム単結晶薄膜の作製にも応用で
きる。。That is, silicon single crystal thin films having a size sufficient to form switching elements for controlling picture elements of displays using liquid crystal, EL, fluorescent, etc. can be formed by regularly arranging them on a glass substrate. Since the material is silicon, switching transistors can be easily formed in these island-like portions using known silicon processes. Furthermore, since it is made of single-crystal silicon, it can be expected to have much better performance than polycrystalline silicon thin films or amorphous silicon thin films, and peripheral circuits for display driving can also be fabricated on the same glass substrate. Furthermore, since it is a glass substrate, it is possible to make the panel larger and to make it a transmissive type, and it can be used for manufacturing large-screen liquid crystal televisions. Furthermore, since a single crystal silicon thin film can be formed on single crystal silicon via an amorphous insulating film, it is promising for three-dimensional circuit elements. Furthermore, the method of the present invention can be applied not only to the formation of single-crystal silicon thin films but also to the production of other materials, such as germanium single-crystal thin films. .
第1図(a)〜(h)、第2図(a)〜(e)、第3図
(a)〜(d)は本発明の実施例における非晶質基板上
への単結晶シリコン薄膜の製造プロセスを示す 図であ
る。
1・・・・・・1石英ガラス、2・・・・・・非晶質酸
化シリコン、3および3′・・・・・・多結晶シリコン
、4・・・・・・単結晶シリコン、7・・・・・・非結
晶シリコン、7・・・・・・非晶質シリコン、8・・・
・・・非晶質窒化シリコン、9・・・・・・単結晶シリ
コン・ウェーハ。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名13
S2図
第3図
QFigures 1 (a) to (h), Figures 2 (a) to (e), and Figures 3 (a) to (d) show single crystal silicon thin films on amorphous substrates in embodiments of the present invention. It is a diagram showing the manufacturing process of. 1...1 quartz glass, 2...amorphous silicon oxide, 3 and 3'...polycrystalline silicon, 4...monocrystalline silicon, 7 ...Amorphous silicon, 7...Amorphous silicon, 8...
...Amorphous silicon nitride, 9...Single crystal silicon wafer. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person13
S2 figure 3 figure Q
Claims (3)
単結晶シリコン薄膜をそなえた非晶質基板。(1) An amorphous substrate provided with a single crystal silicon thin film having a width of 20 μm or more.
シリコン、窒化シリコンなどの非晶質膜上もしくはガラ
スなどの非晶質固体上に、微小なシリコン核結晶粒子を
形成し、その粒子の周辺により微細な粒子からなる多結
晶シリコン薄膜もしくは非晶質シリコン薄膜を形成し、
これを熱的にアニールすることにより周辺の微細なシリ
コン粒子を吸収して核結晶粒子の結晶成長を行わしめ大
面積の単結晶とすることを特徴とする、単結晶シリコン
薄膜をそなえた非晶質基板の製造方法。(2) Fine silicon core crystal particles are formed on an amorphous film such as silicon oxide or silicon nitride formed on glass or other solid material, or on an amorphous solid such as glass, and the particles are Forming a polycrystalline silicon thin film or amorphous silicon thin film consisting of finer particles around the periphery,
By thermally annealing this, the surrounding fine silicon particles are absorbed and the crystal growth of the core crystal particles occurs, resulting in a large-area single crystal. A method for manufacturing quality substrates.
リコン、窒化シリコンなどの非晶質膜上もしくはガラス
などの非晶質固体上に、酸化シリコン、窒化シリコンな
どの非晶質絶縁膜でしきられた微小なくぼみを形成し、
その中に多結晶シリコンもしくは非晶質シリコン薄膜を
形成し、これをレーザ・アニールなどの方法によりアニ
ールすることによシ微小な核結晶粒子を形成し、ついで
その核結晶粒子の周辺に多結晶シリコン薄膜もしくは非
晶質シリコン薄膜を形成し、これを熱的にアニールする
ことにより周辺の微細なシリコン粒子を吸収して核結晶
粒子の結晶成長を行わしめ大面積の単結晶とすることを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載の単結晶シリコン
薄膜をそなえた非晶質基板の製造方法。(3) Glass film is an amorphous insulating film such as silicon oxide or silicon nitride formed on an amorphous film such as silicon oxide or silicon nitride formed on another solid, or on an amorphous solid such as glass. forming micro-indentations,
A thin film of polycrystalline silicon or amorphous silicon is formed therein, and this is annealed using a method such as laser annealing to form minute nuclear crystal grains, and then polycrystalline silicon is formed around the core crystal grains. It is characterized by forming a silicon thin film or an amorphous silicon thin film, and then thermally annealing it to absorb surrounding fine silicon particles and grow the core crystal grains to form a large-area single crystal. A method for manufacturing an amorphous substrate provided with a single-crystal silicon thin film according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155184A JPS6046019A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Noncrystal substrate with single crystal silicon thin film and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155184A JPS6046019A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Noncrystal substrate with single crystal silicon thin film and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046019A true JPS6046019A (en) | 1985-03-12 |
Family
ID=15600317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58155184A Pending JPS6046019A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Noncrystal substrate with single crystal silicon thin film and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046019A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1983
- 1983-08-24 JP JP58155184A patent/JPS6046019A/en active Pending
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