(57)【要約】【課題】比較的薄いシリコン膜の結晶化を行う場合には、照射する半導体レーザー光のエネルギーがシリコン膜で有効に吸収されず、照射効率が低下する。【解決手段】結晶シリコンと異なる異種基板上に結晶シリコン薄膜を形成する結晶シリコン薄膜の製造方法において、表面の一部または全面に互いに平行な溝構造を有する異種基板を用意し、前記異種基板の表面に非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を形成し、前記異種基板の表面に半導体レーザーを光源とするレーザー光を照射して前記溝構造に平行な方向に走査を行い、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を融解し再結晶化する各工程からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶シリコンと異なる異種基板上に結晶シリコン薄膜を形成する結晶シリコン薄膜の製造方法において、
表面の一部または全面に互いに平行な溝構造を有する異種基板を用意し、
前記異種基板の表面に非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を形成し、
前記異種基板の表面に半導体レーザーを光源とするレーザー光を照射して前記溝構造に平行な方向に走査を行い、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を融解し再結晶化する各工程からなる結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項２】
前記レーザー光の走査は、前記溝構造に平行な方向に直線状に、前記レーザー光または前記異種基板を移動して行う、請求項１に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項３】
前記溝構造は、周期的に形成されるＶ溝からなる、請求項１に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項４】
前記Ｖ溝は、前記レーザー光の長尺方向のサイズよりも小さい横方向の周期を有する、請求項３に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項５】
前記Ｖ溝は、前記基板裏面との間で３０°以上の角度を成す傾斜面を有する、請求項３に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記レーザー光の走査は、前記Ｖ溝の傾斜面に対しｐ偏光となるように照射して行う、請求項３〜５のいずれかに記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項７】
前記レーザー光の走査は、前記Ｖ溝の傾斜面と前記レーザー光とが成す角度を、垂直入射の場合よりも反射率が低くなる角度において行う、請求項６に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記異種基板上に、前記異種基板中の物質がレーザー照射によって融解した前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層中に拡散することを防止する拡散防止層を形成する工程からなる、請求項１に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項９】
前記拡散防止層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、ＩＴＯのいずれかまたはこれらの化合物からなる、請求項８に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１０】
前記拡散防止層は、各層が互いに異なる物質からなる２層以上からなる積層構造を有する、請求項８に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１１】
前記互いに異なる物質は、それぞれ、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、ＩＴＯのいずれかまたはこれらの化合物から選択される、請求項１０に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１２】
さらに、前記異種基板上に、前記結晶シリコン薄膜の裏面電極となる導電性の裏面電極層を形成する工程からなる、請求項１に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１３】
前記裏面電極層は、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層よりも高い融点を有する、請求項１２に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１４】
前記裏面電極層は、各層が互いに異なる物質からなる２層以上からなる積層構造を有する、請求項１２に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１５】
前記積層構造は、前記結晶シリコン薄膜に接する層が可視光領域または前記レーザー光の波長において透明性を有する、請求項１４に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１６】
前記積層構造は、前記結晶シリコン薄膜に接する層が酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンまたはこれらの化合物からなる、請求項１４に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１７】
さらに、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層上に、酸化シリコン層を形成する工程からなる、請求項１に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【請求項１８】
前記溝構造は、周期的に形成されるＶ溝からなり、前記レーザー光の走査は前記Ｖ溝の傾斜面に対しｓ偏光となるように照射して行う、請求項１７に記載の結晶シリコン薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子基板、半導体素子等に適用される結晶シリコン薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非導電性の異種基板上、例えばガラス基板上などに結晶シリコン薄膜を形成する研究が盛んに行われている。ガラス基板上に形成した結晶シリコン薄膜の用途は広く、液晶デバイス用ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、薄膜光電変換素子などに用いられる。
【０００３】
薄膜太陽光発電素子において、安価な基板上に低温プロセスで良好な結晶性をもつ結晶シリコン薄膜を形成し、これを光電変換装置として用いることにより、低コスト化、高性能化を図っている。光電変換素子として結晶シリコン薄膜を用いることにより、非晶質シリコン光電変換素子で問題となる光劣化を防止することができ、また、非晶質シリコン光電変換素子が感度を有さない長波長光をも電気的エネルギーに変換できる。このような技術は、光電変換素子以外の光電変換装置、例えば光センサなどへも応用することが期待されている。
結晶シリコン光電変換素子は、一般的に、プラズマＣＶＤにより基板上に直接結晶シリコン薄膜を堆積する方法により製造される。この方法は、基板上に低温で結晶シリコン膜を形成することができるので、低コスト化に有利である。しかしながら、この方法では、大きい結晶粒径の多結晶シリコンを形成することが困難である。また、発電機能の根幹を担うｉ層は、素子構造最適化のためにドーピングを行うと品質が急激に低下する。これらのことから、上記方法では、低コスト化に有利なシングルセルにおいて、１０％を上回る効率を達成することが困難である。
【０００４】
一方、固体レーザーの走査により結晶化する方法も種々研究されている。例えば、連続波を用いる方法が特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００１−３５１８６３号公報
この方法は、異種基板上に非晶質シリコンを形成し、帯状の連続波光源を走査することにより非晶質シリコンを溶融し多結晶シリコンを再結晶化するものであり、走査方向に長い結晶粒を成長させることができる。
連続波を用いて結晶化する方法では、固体レーザーとしてＮｄ：ＹＡＧやＮｄ：ＹＶＯ４などを用いることが試みられている。これらの固体レーザーを用いることにより、製造装置のランニングコストが大幅に低下すると同時に、高品質の多結晶シリコンを形成することができる。
【０００６】
しかしながら、上記方法では、シリコン膜結晶化に適合させるためにレーザー光の形状を加工した場合、加工後のレーザー光は長尺方向にせいぜい数百μｍ程度の大きさしかないので、１回で照射できるレーザー光の照射面積は限られてしまい、大面積の基板の全面を結晶化するには多くの時間を要する。
また、Ｎｄ：ＹＡＧなどの固体レーザーは、装置サイズが比較的大きいので、並列に並べて照射することができない。そのため、１本のレーザー光を用いて走査を繰り返す必要があり、低コスト化が困難である。
さらに、光電変換素子として充分な特性を得るためには、結晶シリコンの膜厚を１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上の膜厚にする必要があるが、固体レーザーでは中心波長５３２ｎｍの第２高調波を用いているので、レーザー光が非晶質シリコン層の表面から０．１μｍ程度、結晶シリコン層の表面から１μｍ程度の深さまでしか侵入しない。そのため、数μｍの膜厚の非晶質シリコンに５３２ｎｍのレーザー光を照射すると、表面近傍では急激にレーザー光が吸収されてシリコンの融点を大きく超える温度になるのに対して、非晶質シリコンの内部ではレーザー光が届かないので融解に充分な温度に達しない。もし、シリコン膜全体を融解させるために表面をさらに加熱すると、アブレーションが発生するおそれがある。
【０００７】
他方、固体レーザーの代わりに、半導体レーザーを用いて非晶質または結晶シリコン膜を融解する方法が提案されている。半導体レーザーは装置サイズが小さいので、並列に並べてレーザー光を照射することにより、大面積の基板の全面を一括して結晶化することができる。また、シリコンを結晶化する場合、固体レーザーでは通常第２高調波を用いるのに対して、半導体レーザーでは基本波を用いることができる。例えば、ＡｌＧａＡｓ活性層を有する半導体レーザーは、中心波長８００ｎｍ付近の基本波を発生する。この波長域では非晶質シリコン層への侵入長が１μｍ前後であり、数μｍ程度の非晶質シリコン層を結晶化するのに最適な波長である。このように半導体レーザーの場合は侵入長が長いので、比較的均一にシリコン層にエネルギーを与えるこができる。また、結晶シリコン層の元となるプリカーサ膜の吸収係数を変化させて、プリカーサ膜の膜質を積極的に最適化することもできる。これらのことから、半導体レーザーの場合は、厚い膜においてもアブレーションを起こしにくく安定した結晶化を行うことができる。
【０００８】
さらに、半導体レーザーは、長方形のレーザー光を発振することができ、レーザー光を直線状に走査するのに適するので、非晶質シリコンの結晶化に有利である。そして、固体レーザーの場合のようにレーザー光を整形する必要がない。
また、半導体レーザーの場合、ＡｌＧａＡｓ系の他にも、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＧａＮ系などがあり、種々の発振波長が選択できる。その分、結晶化できるプリカーサ膜の吸収係数と膜厚の自由度が増し、製造プロセスにおける自由度が増すことになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体レーザーを用いた結晶シリコン薄膜の製造方法においては、現状で高出力が得られる半導体レーザーはいずれも長波長であってレーザー光のシリコン膜への侵入長が比較的長いので、比較的薄いシリコン膜の結晶化を行う場合には、照射するレーザー光のエネルギーがシリコン膜で有効に吸収されず、照射効率が低下するという課題があった。例えば、上述した中心波長８００ｎｍ付近の基本波を発生するＡｌＧａＡｓ系半導体レーザーでは、厚さ１μｍの結晶シリコン膜にレーザー光を照射すると、（該膜裏面からの反射光を無視するとき）当該結晶シリコン膜で吸収されるエネルギーは照射光全体のエネルギーの１０％程度に過ぎない。このように、長波長の半導体レーザーを用いて比較的薄いシリコン膜の結晶化を行う場合には、短波長の固体レーザーを用いた場合よりも照射効率が低下する可能性がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、比較的薄いシリコン膜の結晶化を行う場合において半導体レーザー光の照射効率を改善するため、結晶シリコンと異なる異種基板上に結晶シリコン薄膜を形成する結晶シリコン薄膜の製造方法において、表面の一部または全面に互いに平行な溝構造を有する異種基板を用意し、前記異種基板の表面に非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を形成し、前記異種基板の表面に半導体レーザーを光源とするレーザー光を照射して前記溝構造に平行な方向に走査を行い、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を融解し再結晶化する各工程からなるようにした結晶シリコン薄膜の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の結晶シリコン薄膜の製造方法は、異種基板上に形成した非晶質シリコン膜または結晶性シリコン膜を半導体レーザーを用いて融解・再結晶化する方法において、表面に溝構造を有する基板上に非晶質シリコン膜または結晶性シリコン膜を形成し、溝構造に平行な方向にレーザー光を照射・走査することを特徴とする。
【００１２】
本発明の好適な実施形態を以下に説明する。まず、表面に微細な溝構造、特にＶ溝を一様に形成したガラス基板等の異種基板を用意する。溝構造は、ガラス基板の場合、型押し加工、機械的な研磨加工等により形成することができる。Ｖ溝は、レーザー光の長尺方向のサイズよりも小さい横方向の周期を有する。
【００１３】
次いで、この基板上に結晶シリコン薄膜の元になるプリカーサ膜を形成する。プリカーサ膜としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、または結晶成分を含む非晶質シリコンを用いることができる。また、炭素、ゲルマニウム等を混入して結晶シリコン薄膜のバンドギャップを制御することができる。プリカーサ膜の厚さは数十ｎｍ〜数μｍであれば良い。
【００１４】
結晶化後に結晶シリコン薄膜中に基板から拡散する不純物が問題となる場合には、基板とプリカーサ膜との間に拡散防止層を形成することができる。拡散防止層は、不純物の拡散を防止できるものであれば何れの材料から成っても良い。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化亜鉛、酸化錫、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化チタンやこれらの化合物などからなる。拡散防止層は、各層が互いに異なる物質からなる２つ以上の層からなる積層構造であってもよい。例えば、膜の構造が緻密な窒化シリコンや酸窒化シリコンの層を基板側に形成し、その上に酸化シリコン層を形成することができる。この構造によれば、酸化シリコンは結晶シリコンとのマッチングが良いので、窒化シリコンや酸窒化シリコン層により基板からの不純物の拡散を防ぎながら、結晶シリコン裏面における表面再結合速度を下げることができる。
【００１５】
また、光電変換素子用の結晶シリコン薄膜を形成する場合、基板側に反射率および導電率の高い層を形成し、その上に（結晶シリコン薄膜に接して）、透明性および導電性を有する層を形成することができる。その一例は、基板側にＡｇ層、その上に酸化錫層を形成する構成である。この層構成によれば、光電変換素子の短絡電流密度を向上させることができる。
また、基板上に高融点材料層を形成し、その上にプリカーサ膜を形成することができる。高融点材料としては、例えば、タングステン、モリブデンがある。
一方、レーザー光照射の際のアブレーションを防止するために、プリカーサ膜の上に酸化シリコンを形成してもよい。
【００１６】
このようにして形成された基板上のシリコン膜に対し、半導体レーザー光を照射する。Ｖ溝の傾斜面が基板裏面と所定の角度以上をなす場合には、平坦な面（傾斜角度がゼロ）にレーザー光を照射する場合に比べて、照射光の吸収量が著しく増加する。何故なら、所定の傾斜角度以上では、Ｖ溝の斜面に照射された光はシリコン膜表面で２回反射する成分を含むようになるからである。具体的には、基板に垂直にレーザー光が入射するとき傾斜角度が３０°以上あればシリコン膜表面で２回反射を生じ、傾斜角度が４５°以上あれば全ての入射光がシリコン膜表面で２回反射を生じる。しかも、所定の傾斜角度以上では、シリコン膜表面に対してレーザー光が斜めから入射することになるので、シリコン膜表面に垂直に入射する場合に比べると、若干シリコン膜内部を伝搬する光の光路長が増大している。
【００１７】
照射する半導体レーザー光をｐ偏光（電界ベクトルが入射面に平行）とし、入射角を最適化することにより、シリコン膜表面における反射をゼロに近づけることができる。このようにしてシリコン膜表面における反射を低減することによりシリコン膜内部に進入する光量を増加させ、シリコン膜における光吸収量を増加させることができる。ｐ偏光のときに反射率を最小値とするための入射角の最適値は、透過光と反射光とが９０°の角度をなすような入射角である。この入射角はブルースタ角と呼ばれる。例えば、レーザー光波長８００ｎｍ、空気の屈折率１、シリコン膜の屈折率３．６４とすると、ブルースタ角（最適入射角）は７５°である。また、シリコン膜の屈折率がレーザー光の波長域で３．５〜６．８程度の値を取るとすれば、ブルースタ角（最適入射角）は７４〜８２°である。
【００１８】
一方、シリコン膜表面に酸化シリコンが形成されている場合には、照射するレーザー光をｓ偏光（電界ベクトルが入射面に垂直）にし、入射角および酸化シリコン膜厚を最適化することにより、ｐ偏光の場合と同様にシリコン膜表面における反射を低減してシリコン膜内部に進入する光量を増加させ、シリコン膜における光吸収量を増加させることができる。ｓ偏光のときに反射率を最小値とするためには、入射するレーザー光波長に対して、酸化シリコン膜厚およびレーザー光入射角の両方を最適化する必要がある。例えば、レーザー光波長５００ｎｍに対しては、酸化シリコン膜厚１１０〜１１６ｎｍ、入射角７２〜７４°であり、レーザー光波長８００ｎｍに対しては、酸化シリコン膜厚１７５〜１８６ｎｍ、入射角６８〜７２°であり、レーザー光波長１０００ｎｍに対しては、酸化シリコン膜厚２１８〜２３３ｎｍ、入射角６７〜７１°である。
【００１９】
半導体レーザー光の走査については、溝に平行な方向に走査することにより、走査方向に長く成長した結晶粒が得られる。そのため、基板の凹凸の影響を受けずに大きな結晶粒からなる結晶シリコン薄膜が得られる。
レーザー光の走査は、レーザー光または基板を移動することにより行う。
半導体レーザーでは、レーザー単体のサイズが小さく複数のレーザーを並べて同時に照射・走査することができるので、結晶シリコン薄膜の製造においてスループットが向上する。
なお、半導体レーザー装置では、活性層の温度が変化すると出力する波長が僅かに変化することが知られているが、それに対処するために、温度保持機能を半導体レーザー装置に付与することにより、結晶化をより安定にすることができる。
【００２０】
【実施例】
本発明に従う実施例を以下に説明する。なお、これらの実施例は本発明の一例を示すものであり、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
本実施例では、プラズマＣＶＤを用いてプリカーサ膜（非晶質シリコン層）を形成している。図１（ａ）〜（ｃ）は、基板１上のＶ溝１２の伸長方向に対して垂直の断面図である。
先ず図１（ａ）に示されるように、異種基板１として表面全体に周期的なＶ溝構造１２を有するガラス基板を用意した。Ｖ溝１２の周期は１００μｍ、溝の斜面の傾斜角を４５°とした。基板１上に、ＳｉＮからなる厚さ２００ｎｍの第１の拡散防止層２を形成し、その上にＳｉＯからなる第２の拡散防止層３を形成した（図１（ｂ））。さらに、図１（ｃ）に示されるように、プラズマＣＶＤを用いて第２の拡散防止層３の上に、厚さ１μｍの非晶質シリコン層４を形成した。プラズマＣＶＤによる非晶質シリコン層４の形成条件は、ＳｉＨ４：１０ｃｃｍ、ＰＨ４：０．０１ｃｃｍの混合ガスを用い、基板温度５００℃とし、プラズマ電源はＲＦ周波数を用いている。この条件においては、ｎ型のドーパントを含んだ非晶質シリコンが形成される。非晶質シリコン層４を形成した後、半導体レーザーのレーザー光を基板に垂直に照射して非晶質シリコン層を結晶化した。半導体レーザーとしてはＧａＡｌＡｓレーザーを用い、１０ｃｍ／ｓｅｃの速度でＶ溝に対し平行な方向に直線状に走査した。なお、半導体レーザー装置は、発振中の温度が一定となるように水冷式とした。レーザー光の照射によって厚さ１μｍの非晶質シリコンは全て融解、結晶化し、半導体レーザーの走査方向に長く成長した結晶粒が得られた。
図２は、基板上のＶ溝１２の伸長方向に平行な方向の断面図であって、融解したシリコン層６とレーザー光５との位置関係を示している。図示されるように、融解して結晶化したシリコンは多結晶シリコン層４’となる。
さらに、拡散防止層として、ＳｉＯ、ＳｉＮに代えて、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯＮを用いた場合にも、上記と同様の結果が得られた。
【００２１】
実施例２
本実施例では、プリカーサ膜を微結晶シリコンとして形成した以外の構成は、実施例１と同様とした。実施例１と同様にＶ溝１２を有する基板１上に拡散防止層２，３を形成した後、プラズマＣＶＤを用いて２μｍの微結晶シリコン層４を形成した。この微結晶シリコン層４に実施例１と同様の条件でレーザー光を照射しＶ溝に平行な方向に直線状に走査したところ、アブレーションを起こすことなく、厚さ２μｍの微結晶シリコンは全て融解、結晶化し、半導体レーザーの走査方向に長く成長した結晶粒が得られた。
【００２２】
実施例３
本実施例では、プリカーサ膜を多結晶シリコンとして形成した。基板１として表面にＶ溝１２を有する石英基板を用い、その上に実施例１と同様の拡散防止層２、３を形成した後、熱ＣＶＤを用いて３μｍの多結晶シリコン層４を形成した。この多結晶シリコン層４に実施例１と同様の条件でレーザー光を照射しＶ溝に平行な方向に直線状に走査したところ、アブレーションを起こすことなく、厚さ２μｍの多結晶シリコンは全て融解、結晶化し、半導体レーザーの走査方向に長く成長した結晶粒が得られた。なお、本実施例において、レーザー強度に応じてアブレーションが発生することもあったが、その対策として、多結晶シリコン層４上にＳｉＯ膜を形成することにより、アブレーションを起こさず結晶化が安定することが確認された。
【００２３】
実施例４
本実施例では、結晶シリコンの裏面側に電極構造を有する積層体を作製した。図３（ａ）〜（ｄ）は、基板７上のＶ溝１２の伸長方向に対して垂直の断面図である。図３（ａ）に示されるように、表面全体に周期的なＶ溝構造を有するガラス基板を異種基板７として用いた。Ｖ溝１２の周期は５０μｍ、傾斜角は２５°とした。基板７上に、第１の電極層８としてＡｇ電極を形成し、その上に第２の電極層９としてＺｎＯ電極を形成した（図３（ｂ））。このとき、複数の電極層のうち、シリコンと接する層は、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンまたはこれらの化合物を用いて形成するのが良い。さらに、第２の電極層９上にプリカーサ層１０として非晶質シリコン層を形成した（図３（ｃ））。これに、実施例１と同様の条件で半導体レーザーのレーザー光を基板に対し垂直に照射し、Ｖ溝１２に平行な方向に直線状に走査した。ここで、レーザー光はシリコン層の傾斜面に対しｐ偏光となるようにした。その結果レーザー光を照射した箇所は層内部の全体が結晶化した。その後、結晶化したシリコン層１０’上にＡｌ電極１１を形成した（図３（ｄ））。さらにドライエッチングにより結晶シリコン層１０’裏面側の電極層を一部露出させ、Ｉ−Ｖ測定を行った。その結果、結晶シリコン層１０’裏面側の電極層と結晶シリコン層１０’とがオーミック接触となっていることが確認された。
また、裏面側電極がタングステンのみからなる場合にも上記方法と同様に結晶シリコン層を製造したところ、レーザー照射を行ってもタングステンは融解せず電極構造を維持し、結晶シリコン層とのオーミック接触を示すことが確認された。
さらに、第２の電極層９として、ＺｎＯに代えて、ＳｎＯ２、ＩＴＯ、ＴｉＯ２を用いた場合、同様の結果が得られた。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の結晶シリコン薄膜の製造方法によれば、結晶シリコンと異なる異種基板上に結晶シリコン薄膜を形成する結晶シリコン薄膜の製造方法において、表面の一部または全面に互いに平行な溝構造を有する異種基板を用意し、前記異種基板の表面に非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を形成し、前記異種基板の表面に半導体レーザーを光源とするレーザー光を照射して前記溝構造に平行な方向に走査を行い、前記非晶質シリコン層、多結晶シリコン層または結晶シリコンを含む層を融解し再結晶化する各工程からなるようにしたため、比較的薄いシリコン膜の結晶化を行う場合において半導体レーザー光の照射効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の結晶シリコン薄膜の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【図２】は、図１の実施例において、半導体レーザー光を照射しシリコン層を融解・再結晶する過程を模式的に示す。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の結晶シリコン薄膜の製造方法の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、７：異種基板
２：第１の拡散防止層
３：第２の拡散防止層
４：プリカーサ膜
４’：結晶シリコン層
５：レーザー光
６：融解したシリコン層
８：第１の電極層
９：第２の電極層
１０：プリカーサ層
１１：Ａｌ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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