USHIO

光技術情報誌「ライトエッジ」No.29(2007年8月発行)

2007春季 第54回応用物理学会学術講演会

フラッシュランプアニールにより形成した
多結晶シリコン薄膜の結晶性の調査
Investigation of crystallinity of depth of poly-Si thin films formed by Flash lamp annealing

北陸先端科学技術大学院大学1,ウシオ電機株式会社2
藤原 友子1,遠藤 洋平1,西崎 昭吾1,大平 圭介1,柄沢 武2,鳥飼 哲哉2,松村 英樹1
Jpn. Adv. Inst. Sci. & Tech. (JAIST)1, R&D center, Ushio Inc.2
T. Fujiwara1, Y. Endo1, S. Nishi1, K. Ohdaira1, T. Karasawa2, T. Torikai1, and H. Matsumura1
E-Mail:s0630083@jaist.ac.jp

はじめに

a-Si膜を瞬間熱処理法により結晶化させたpoly-Si膜は、CVD法などの堆積型で直接製膜したµc-Si膜より、キャリア移動度が大きいことなど優れた特性を示す[1]。これまで我々は、Cat-CVD法で石英基板上に製膜した膜厚1µm以上のa-Si膜をFLA(Flash lamp annealing)によって結晶化できることを明らかにしている。今回は、表面から深さ方向に対する結晶化度の調査を行ったので報告する。

実験

石英ガラス上にCrをスパッタ法により60nm製膜し、その上にa-Si膜を3.0µm製膜した試料にFLAを行った。結晶化したpoly-Si膜を表面からテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを用いてエッチングし、各残膜厚における結晶化度をラマンスペクトルから算出した。

結果

図1に同一試料のエッチング前の膜厚3.0µmおよびエッチング後の残膜厚0.2µmにおけるラマンスペクトルを示す。膜の上部の結晶化度は94%であるのに対し、下部は66 %と結晶化度が減少しており、a-Siに起因するブロードなシグナルも確認されることから、Crとの界面近傍にはa-Si成分が残留していることが明らかとなった。なお、SIMS測定によると下部のCrはSi膜中に拡散しておらず、単なる金属誘起結晶化を見ているのではないことも確認している。

図1. 各膜厚におけるラマンスペクトル

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