JP3190520B2 - 半導体装置およびその作製方法 - Google Patents
半導体装置およびその作製方法Info
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/78621—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure with LDD structure or an extension or an offset region or characterised by the doping profile
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタ（一般にＴＦＴと称される）およびその作
製方法に関する。特に薄膜トランジスタのソース／ドレ
イン領域の形成方法に関する。
トランジスタ（一般にＴＦＴと称される）およびその作
製方法に関する。特に薄膜トランジスタのソース／ドレ
イン領域の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年薄膜トランジスタを用いたアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。図２に
一般的な薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガラ
ス基板２０１上に下地膜２０２として酸化珪素膜や窒化
珪素膜を形成する。ガラス基板としては、コーニング７
０５９ガラス等が使用される。下地膜２０２を形成した
ら、活性層を構成するための珪素半導体膜を形成する。
普通は、プラズマＣＶＤ方や減圧熱ＣＶＤ法により、非
晶質珪素膜を形成し、しかる後に加熱やレーザー光の照
射によって、非晶質珪素膜の結晶化を行う。そして結晶
性が与えられた珪素膜（以下結晶性珪素膜という）をパ
ターニングすることにより、活性層２０３を形成する。
（図２（Ａ））
ブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。図２に
一般的な薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガラ
ス基板２０１上に下地膜２０２として酸化珪素膜や窒化
珪素膜を形成する。ガラス基板としては、コーニング７
０５９ガラス等が使用される。下地膜２０２を形成した
ら、活性層を構成するための珪素半導体膜を形成する。
普通は、プラズマＣＶＤ方や減圧熱ＣＶＤ法により、非
晶質珪素膜を形成し、しかる後に加熱やレーザー光の照
射によって、非晶質珪素膜の結晶化を行う。そして結晶
性が与えられた珪素膜（以下結晶性珪素膜という）をパ
ターニングすることにより、活性層２０３を形成する。
（図２（Ａ））
【０００３】活性層２０３を形成したら、ゲイト絶縁膜
２０４として酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法やスパッタ
法によって形成する。そして金属や半導体を主成分とす
る材料でゲイト電極２０５を形成する。ゲイト電極２０
５の形成後、不純物イオンの注入を行い、ソース領域２
０７とドレイン領域２０９の形成を行う。この工程はゲ
イト電極２０５をマスクとして行われる。注入されるイ
オンは、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタを形成するの
であれば、Ｐ（リン）を用いる。またＰチャネル型の薄
膜トランジスタを形成するのであればＢ（ボロン）を用
いる。またこの工程において、チャネル形成領域２０８
も同時に形成される。（図２（Ｂ））
２０４として酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法やスパッタ
法によって形成する。そして金属や半導体を主成分とす
る材料でゲイト電極２０５を形成する。ゲイト電極２０
５の形成後、不純物イオンの注入を行い、ソース領域２
０７とドレイン領域２０９の形成を行う。この工程はゲ
イト電極２０５をマスクとして行われる。注入されるイ
オンは、Ｎチャネル型の薄膜トランジスタを形成するの
であれば、Ｐ（リン）を用いる。またＰチャネル型の薄
膜トランジスタを形成するのであればＢ（ボロン）を用
いる。またこの工程において、チャネル形成領域２０８
も同時に形成される。（図２（Ｂ））
【０００４】ソース領域２０７とドレイン領域２０９、
さらにはチャネル形成領域２０８を形成したら、レーザ
ー光や赤外光の照射によってソース領域２０７とドレイ
ン領域２０９の再結晶化と、これら領域に注入された不
純物イオンの活性化を行う。ソース領域２０７とドレイ
ン領域２０９の再結晶化を行うのは、先のイオン注入の
際にソース領域２０７とドレイン領域２０９が注入され
たイオンの衝撃で非晶質化してしまっているからであ
る。
さらにはチャネル形成領域２０８を形成したら、レーザ
ー光や赤外光の照射によってソース領域２０７とドレイ
ン領域２０９の再結晶化と、これら領域に注入された不
純物イオンの活性化を行う。ソース領域２０７とドレイ
ン領域２０９の再結晶化を行うのは、先のイオン注入の
際にソース領域２０７とドレイン領域２０９が注入され
たイオンの衝撃で非晶質化してしまっているからであ
る。
【０００５】上記のソース／ドレイン領域の再結晶化と
活性化は、加熱によって行ってもよい。しかし加熱によ
る場合は、７００度以上の温度（好ましく８００度以
上）で行わなければその効果がなく、ガラス基板の耐熱
性（コーニング７０５９ガラス基板は６００度以下で使
用しなければならない）を考慮した場合、用いることが
できない。
活性化は、加熱によって行ってもよい。しかし加熱によ
る場合は、７００度以上の温度（好ましく８００度以
上）で行わなければその効果がなく、ガラス基板の耐熱
性（コーニング７０５９ガラス基板は６００度以下で使
用しなければならない）を考慮した場合、用いることが
できない。
【０００６】そして、層間絶縁膜２１１を酸化珪素やそ
の他絶縁材料によって形成する。さらに孔開け工程を経
て、ソース電極２１２、ドレイン電極２１３を適当な金
属材料で形成する。
の他絶縁材料によって形成する。さらに孔開け工程を経
て、ソース電極２１２、ドレイン電極２１３を適当な金
属材料で形成する。
【０００７】以上のような工程でもって得られた薄膜ト
ランジスタは、その特性の劣化やバライキが大きいとい
う問題がある。この問題は、ソース領域２０７とチャネ
ル形成領域２０８、ドレイン領域２０９とチャンネル形
成領域２０８との界面およびその近傍に、欠陥が集中し
て存在していることに起因する。
ランジスタは、その特性の劣化やバライキが大きいとい
う問題がある。この問題は、ソース領域２０７とチャネ
ル形成領域２０８、ドレイン領域２０９とチャンネル形
成領域２０８との界面およびその近傍に、欠陥が集中し
て存在していることに起因する。
【０００８】即ち、図２（Ｂ）の工程において、イオン
の注入によって非晶質化されたソース領域２０７とドレ
イン領域２０９は、図２（Ｃ）の工程においてレーザー
光の照射によって再結晶化されるが、この際チャネル形
成領域２０８は結晶性を有したままである。従って、レ
ーザー光の照射によって進行するソース／ドレイン領域
の結晶化は、最初から結晶性を有しているチャネル形成
領域との界面において停止してしまう。その結果、ソー
ス／ドレイン領域とチャネル形成領域との界面およびそ
の近傍において、格子不整合に起因する欠陥が多量に生
成されてしまう。そしてこの欠陥が存在することによっ
て、特性のバラツキや不安定性、さらにはＯＦＦ電流の
増大といった問題が生じてしまう。
の注入によって非晶質化されたソース領域２０７とドレ
イン領域２０９は、図２（Ｃ）の工程においてレーザー
光の照射によって再結晶化されるが、この際チャネル形
成領域２０８は結晶性を有したままである。従って、レ
ーザー光の照射によって進行するソース／ドレイン領域
の結晶化は、最初から結晶性を有しているチャネル形成
領域との界面において停止してしまう。その結果、ソー
ス／ドレイン領域とチャネル形成領域との界面およびそ
の近傍において、格子不整合に起因する欠陥が多量に生
成されてしまう。そしてこの欠陥が存在することによっ
て、特性のバラツキや不安定性、さらにはＯＦＦ電流の
増大といった問題が生じてしまう。
【０００９】上記問題を解決する方法としては、７００
度以上好ましくは８００度以上の温度で、ソース／ドレ
イン領域の再結晶化と不純物イオンの活性化を行えばよ
いことが判明している。即ち、７００度以上好ましくは
８００度以上の温度で、ソース／ドレイン領域の再結晶
化と不純物イオンの活性化を行うと、チャネル形成領域
２０８にもエネルギーが供給されることになるから、ソ
ース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界面および
その近傍における格子不整合を緩和させることができ、
結果として欠陥がソース／ドレイン領域とチャネル形成
領域との界面およびその近傍に集中することを防ぐこと
ができる。
度以上好ましくは８００度以上の温度で、ソース／ドレ
イン領域の再結晶化と不純物イオンの活性化を行えばよ
いことが判明している。即ち、７００度以上好ましくは
８００度以上の温度で、ソース／ドレイン領域の再結晶
化と不純物イオンの活性化を行うと、チャネル形成領域
２０８にもエネルギーが供給されることになるから、ソ
ース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界面および
その近傍における格子不整合を緩和させることができ、
結果として欠陥がソース／ドレイン領域とチャネル形成
領域との界面およびその近傍に集中することを防ぐこと
ができる。
【００１０】しかしながら、ソース／ドレイン領域の再
結晶化と注入された不純物イオンの活性化の工程を７０
０度以上の加熱処理で行うには、基板としてその温度以
上の温度に耐えるものを用いなければならない。しか
し、７００度以上の温度に耐える基板は高価であり、薄
膜トランジスタを液晶表示装置に利用するための大きな
障害となる。即ち、その耐熱温度が６００度以下の安価
なガラス基板を用いた場合、ソース／ドレイン領域の再
結晶化と注入された不純物イオンの活性化の工程とを加
熱によって行うことは実用上できない。
結晶化と注入された不純物イオンの活性化の工程を７０
０度以上の加熱処理で行うには、基板としてその温度以
上の温度に耐えるものを用いなければならない。しか
し、７００度以上の温度に耐える基板は高価であり、薄
膜トランジスタを液晶表示装置に利用するための大きな
障害となる。即ち、その耐熱温度が６００度以下の安価
なガラス基板を用いた場合、ソース／ドレイン領域の再
結晶化と注入された不純物イオンの活性化の工程とを加
熱によって行うことは実用上できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、以下に示す技術的課題の少なくとも一つを解決す
ることを目的とする。 （１）ソース／ドレイン領域の再結晶化と活性化を従来
より低温度で行う。 （２）ソース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界
面における欠陥を低減した構成を提供する。 （３）ソース／ドレイン領域の結晶性が十分に高い薄膜
トランジスタを提供する。
明は、以下に示す技術的課題の少なくとも一つを解決す
ることを目的とする。 （１）ソース／ドレイン領域の再結晶化と活性化を従来
より低温度で行う。 （２）ソース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界
面における欠陥を低減した構成を提供する。 （３）ソース／ドレイン領域の結晶性が十分に高い薄膜
トランジスタを提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素を
導入する工程と、加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を
結晶性珪素膜とする工程と、前記結晶性珪素膜を用いて
活性層を形成する工程と、前記活性層の一部に選択的に
不純物イオンを注入する工程と、加熱処理を施し、前記
不純物イオンが注入されなかった領域から前記不純物イ
オンが注入された領域に向かって結晶成長を行わす工程
と、を有することを特徴とする。
の一つは、非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素を
導入する工程と、加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を
結晶性珪素膜とする工程と、前記結晶性珪素膜を用いて
活性層を形成する工程と、前記活性層の一部に選択的に
不純物イオンを注入する工程と、加熱処理を施し、前記
不純物イオンが注入されなかった領域から前記不純物イ
オンが注入された領域に向かって結晶成長を行わす工程
と、を有することを特徴とする。
【００１３】上記構成において、結晶化を助長する金属
元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを挙げることがで
きる。特にＮｉ（ニッケル）を用いた場合に顕著な効果
を得ることができる。
元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕを挙げることがで
きる。特にＮｉ（ニッケル）を用いた場合に顕著な効果
を得ることができる。
【００１４】非晶質珪素膜は、ガラス基板や石英基板、
その他絶縁表面を有する半導体基板や金属基板上に形成
される。非晶質珪素膜は、プラズマＣＶＤ法や減圧熱Ｃ
ＶＤ法等の気相法やスパッタ法で形成される。
その他絶縁表面を有する半導体基板や金属基板上に形成
される。非晶質珪素膜は、プラズマＣＶＤ法や減圧熱Ｃ
ＶＤ法等の気相法やスパッタ法で形成される。
【００１５】不純物イオンとしては、珪素に一導電型を
付与する不純物であるリンやボロンのイオンが用いられ
る。
付与する不純物であるリンやボロンのイオンが用いられ
る。
【００１６】上記構成において、加熱処理の前または後
にレーザー光または強光を照射することは有効である。
特に加熱処理の後にレーザー光を照射することは、膜の
結晶性を高める上で有効である。
にレーザー光または強光を照射することは有効である。
特に加熱処理の後にレーザー光を照射することは、膜の
結晶性を高める上で有効である。
【００１７】他の発明の構成は、非晶質珪素膜に結晶化
を助長する金属元素を導入する工程と、加熱処理を施
し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜とする工程と、前
記結晶性珪素膜を用いて活性層を形成する工程と、前記
活性層の一部に選択的に不純物イオンを注入する工程
と、加熱処理を施し、前記不純物イオンが注入されなか
った領域を結晶核として前記不純物イオンが注入された
領域を結晶化させる工程と、を有することを特徴とす
る。
を助長する金属元素を導入する工程と、加熱処理を施
し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜とする工程と、前
記結晶性珪素膜を用いて活性層を形成する工程と、前記
活性層の一部に選択的に不純物イオンを注入する工程
と、加熱処理を施し、前記不純物イオンが注入されなか
った領域を結晶核として前記不純物イオンが注入された
領域を結晶化させる工程と、を有することを特徴とす
る。
【００１８】他の発明の構成は、チャネル形成領域を結
晶核として、前記チャネル形成領域から隣接するソース
およびドレイン領域へと結晶成長した構成を有する活性
層を特徴とする。
晶核として、前記チャネル形成領域から隣接するソース
およびドレイン領域へと結晶成長した構成を有する活性
層を特徴とする。
【００１９】例えば図３（Ｄ）に示す薄膜トランジスタ
は、図３（Ｃ）に示すようにチャネル形成領域２０８を
結晶核として、３０１で示されるような結晶成長が行わ
れて、ソース領域２０７とドレイン領域２０９とが結晶
化されている。
は、図３（Ｃ）に示すようにチャネル形成領域２０８を
結晶核として、３０１で示されるような結晶成長が行わ
れて、ソース領域２０７とドレイン領域２０９とが結晶
化されている。
【００２０】他の発明の構成は、チャネル形成領域の周
辺領域を結晶核として、前記周辺領域から隣接するソー
スおよびドレイン領域へと結晶成長した構成を有する活
性層を特徴とする。
辺領域を結晶核として、前記周辺領域から隣接するソー
スおよびドレイン領域へと結晶成長した構成を有する活
性層を特徴とする。
【００２１】例えば図１（Ｄ）に示す薄膜トランジスタ
は、（Ｃ）の工程において、チャネル形成領域の周辺領
域であるオフセットゲイト領域１０８から結晶成長が行
われ、ソース領域１０７とドレイン領域１１０とが結晶
化された構成を有している。
は、（Ｃ）の工程において、チャネル形成領域の周辺領
域であるオフセットゲイト領域１０８から結晶成長が行
われ、ソース領域１０７とドレイン領域１１０とが結晶
化された構成を有している。
【００２２】なお上記周辺領域としては、イオン注入が
行われず、結晶性を有しているオフセットゲイト領域や
ライトドープ領域、ノンドープ領域を挙げることができ
る。
行われず、結晶性を有しているオフセットゲイト領域や
ライトドープ領域、ノンドープ領域を挙げることができ
る。
【００２３】本明細書で開示する発明に利用される結晶
化を助長する金属元素としては、珪素に対して進入型の
元素であるＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕが用いられる。珪素
に対して進入型の原子は、加熱処理工程において、珪素
膜中に拡散していく。そして、上記の進入型の元素が、
拡散していくのと同時に珪素の結晶化が進行していく。
即ち、上記進入型の金属は、拡散していった先々でもっ
て触媒的な作用でもって非晶質珪素膜の結晶化を助長す
る。
化を助長する金属元素としては、珪素に対して進入型の
元素であるＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕが用いられる。珪素
に対して進入型の原子は、加熱処理工程において、珪素
膜中に拡散していく。そして、上記の進入型の元素が、
拡散していくのと同時に珪素の結晶化が進行していく。
即ち、上記進入型の金属は、拡散していった先々でもっ
て触媒的な作用でもって非晶質珪素膜の結晶化を助長す
る。
【００２４】また上記進入型の元素は、珪素膜中に速や
かに拡散していってしまうので、その導入量（添加量）
が重要となる。即ち、その導入量が少ないと、結晶化を
助長する効果が小さく、良好な結晶性を得ることができ
ない。またその導入量が多過ぎると、珪素の半導体特性
が損なわれてしまう。
かに拡散していってしまうので、その導入量（添加量）
が重要となる。即ち、その導入量が少ないと、結晶化を
助長する効果が小さく、良好な結晶性を得ることができ
ない。またその導入量が多過ぎると、珪素の半導体特性
が損なわれてしまう。
【００２５】従って、非晶質珪素膜への上記金属元素の
最適導入量が存在することになる。例えば、上記結晶化
を助長する金属元素としてＮｉを利用する場合、結晶化
された珪素膜中における濃度が１×１０15ｃｍ-3以上で
あれば、結晶化を助長する効果を得ることができ、また
結晶化された珪素膜中における濃度が１×１０19ｃｍ-3
以下であれば、半導体特性が阻害されることがないこと
が判明している。ここでいう濃度とは、ＳＩＭＳ（２次
イオン分析法）によって得られる最小値によって定義さ
れる。また、上記に列挙したＮｉ以外の金属元素につい
ても、Ｎｉと同様の濃度範囲においてその効果を得るこ
とができる。
最適導入量が存在することになる。例えば、上記結晶化
を助長する金属元素としてＮｉを利用する場合、結晶化
された珪素膜中における濃度が１×１０15ｃｍ-3以上で
あれば、結晶化を助長する効果を得ることができ、また
結晶化された珪素膜中における濃度が１×１０19ｃｍ-3
以下であれば、半導体特性が阻害されることがないこと
が判明している。ここでいう濃度とは、ＳＩＭＳ（２次
イオン分析法）によって得られる最小値によって定義さ
れる。また、上記に列挙したＮｉ以外の金属元素につい
ても、Ｎｉと同様の濃度範囲においてその効果を得るこ
とができる。
【００２６】上記に列挙した金属元素以外にＡｌやＳｎ
を用いた場合にも、非晶質珪素膜の結晶化を助長させる
ことができる。しかしＡｌやＳｎは、珪素と合金を形成
してしまい珪素膜中に拡散進入していかない。そして、
結晶化は珪素と合金を形成した部分が結晶核となって、
その部分から結晶成長が行われていく形で進行する。こ
の場合、ＡｌやＳｎは珪素膜中に拡散していかので、こ
の結晶核の部分から結晶化が進行していくこととなる。
このようにＡｌやＳｎを用いた場合には、ＡｌやＳｎを
導入した部分（即ちこれら元素と珪素との合金層）から
しか結晶成長が行われないので、前述のＮｉ等の進入型
の元素を用いた場合に比較して、その結晶性が一般に悪
いという問題がある。例えば、一様に結晶化した結晶性
珪素膜を得ることが困難であるという問題がある。
を用いた場合にも、非晶質珪素膜の結晶化を助長させる
ことができる。しかしＡｌやＳｎは、珪素と合金を形成
してしまい珪素膜中に拡散進入していかない。そして、
結晶化は珪素と合金を形成した部分が結晶核となって、
その部分から結晶成長が行われていく形で進行する。こ
の場合、ＡｌやＳｎは珪素膜中に拡散していかので、こ
の結晶核の部分から結晶化が進行していくこととなる。
このようにＡｌやＳｎを用いた場合には、ＡｌやＳｎを
導入した部分（即ちこれら元素と珪素との合金層）から
しか結晶成長が行われないので、前述のＮｉ等の進入型
の元素を用いた場合に比較して、その結晶性が一般に悪
いという問題がある。例えば、一様に結晶化した結晶性
珪素膜を得ることが困難であるという問題がある。
【００２７】
【作用】結晶化を助長する金属元素が導入され、結晶性
を有する領域と非晶質性を有する領域とを有する半導体
層に対して加熱処理を施すことにより、結晶性を有して
いる領域を結晶核として、非晶質化された領域を再結晶
化させることができる。この際、結晶性を有している領
域から非晶質な領域へと結晶化が進行するので、結晶性
を有している領域と非晶質性を有している領域との界面
およびその近傍において格子不整合が生じず、欠陥が集
中して発生することを防ぐことができる。
を有する領域と非晶質性を有する領域とを有する半導体
層に対して加熱処理を施すことにより、結晶性を有して
いる領域を結晶核として、非晶質化された領域を再結晶
化させることができる。この際、結晶性を有している領
域から非晶質な領域へと結晶化が進行するので、結晶性
を有している領域と非晶質性を有している領域との界面
およびその近傍において格子不整合が生じず、欠陥が集
中して発生することを防ぐことができる。
【００２８】例えば、結晶化を助長する金属元素によっ
て結晶化され、さらに一導電型を付与する不純物イオン
の特定の領域への注入により、当該領域が非晶質化され
た珪素半導体層に対して、加熱処理を施すことにより、
結晶性を有している領域から一導電型を付与する不純物
イオンの注入によって非晶質化された領域へと結晶成長
が進行し、当該非晶質化された領域を結晶化させること
ができる。
て結晶化され、さらに一導電型を付与する不純物イオン
の特定の領域への注入により、当該領域が非晶質化され
た珪素半導体層に対して、加熱処理を施すことにより、
結晶性を有している領域から一導電型を付与する不純物
イオンの注入によって非晶質化された領域へと結晶成長
が進行し、当該非晶質化された領域を結晶化させること
ができる。
【００２９】この際、結晶性を有する領域から非晶質を
有する領域へと結晶化が進行するので、それぞれの領域
の界面およびその近傍において、格子不整合に起因する
欠陥が発生することを防ぐことができる。そして、欠陥
が特定の領域に集中しない結晶性を有する半導体層を得
ることができる。
有する領域へと結晶化が進行するので、それぞれの領域
の界面およびその近傍において、格子不整合に起因する
欠陥が発生することを防ぐことができる。そして、欠陥
が特定の領域に集中しない結晶性を有する半導体層を得
ることができる。
【００３０】また、図３に示すような作製工程を有する
薄膜トランジスタの作製工程において、結晶化を助長す
る金属元素の作用により加熱処理によって結晶化された
珪素膜よりなる活性性２０３に対して、（Ｂ）の工程に
おいてゲイト電極２０５をマスクとして、一導電型を付
与する不純物のイオンを注入することにより、ソース領
域２０７、ドレイン領域２０９を自己整合的に形成し、
ソース／ドレイン領域が非晶質化された場合、（Ｃ）の
工程において加熱処理を５５０度、２時間程度行うこと
により、結晶性を有しているチャネル形成領域２０８を
結晶核として３０１で示すようにソース／ドレイン領域
に向かって結晶成長が行われる。
薄膜トランジスタの作製工程において、結晶化を助長す
る金属元素の作用により加熱処理によって結晶化された
珪素膜よりなる活性性２０３に対して、（Ｂ）の工程に
おいてゲイト電極２０５をマスクとして、一導電型を付
与する不純物のイオンを注入することにより、ソース領
域２０７、ドレイン領域２０９を自己整合的に形成し、
ソース／ドレイン領域が非晶質化された場合、（Ｃ）の
工程において加熱処理を５５０度、２時間程度行うこと
により、結晶性を有しているチャネル形成領域２０８を
結晶核として３０１で示すようにソース／ドレイン領域
に向かって結晶成長が行われる。
【００３１】この３０１で示される結晶成長は、 （１）活性層２０３中に珪素の結晶化を助長する触媒元
素が導入されている。 （２）ソース領域２０７とドレイン領域２０９とに結晶
化を助長する触媒元素である一導電型を有する元素がド
ーピングされている。 といったことに起因して、チャネル形成領域２０８を結
晶核として、比較的低温度で短時間に行われる。
素が導入されている。 （２）ソース領域２０７とドレイン領域２０９とに結晶
化を助長する触媒元素である一導電型を有する元素がド
ーピングされている。 といったことに起因して、チャネル形成領域２０８を結
晶核として、比較的低温度で短時間に行われる。
【００３２】上記結晶成長は、矢印３０１で示されるよ
うにチャネル形成領域からソース／ドレイン領域に向か
って行われるので、チャネル形成領域２０８とソース領
域２０７との界面およびその近傍、チャネル形成領域２
０８とソース領域２０９との界面およびその近傍におい
て、格子不整合に起因する欠陥が集中して発生すること
がない。
うにチャネル形成領域からソース／ドレイン領域に向か
って行われるので、チャネル形成領域２０８とソース領
域２０７との界面およびその近傍、チャネル形成領域２
０８とソース領域２０９との界面およびその近傍におい
て、格子不整合に起因する欠陥が集中して発生すること
がない。
【００３３】
〔実施例１〕図１に本実施例で示す薄膜トランジスタの
作製工程を示す。本実施例で示す薄膜トランジスタは、
アクティブマトリクス型の液晶表示装置やイメージセン
サーその他薄膜集積回路に利用することができる。
作製工程を示す。本実施例で示す薄膜トランジスタは、
アクティブマトリクス型の液晶表示装置やイメージセン
サーその他薄膜集積回路に利用することができる。
【００３４】まずガラス基板（コーニング７０５９ガラ
ス）１０１上に下地膜１０２として酸化珪素膜を２００
０Åの厚さにスパッタ法で形成する。この下地膜１０２
は、ガラス基板から不純物が活性層中に拡散しないよう
にするために形成される。次に非晶質珪素膜をプラズマ
ＣＶＤ法で１０００Åの厚さに形成する。勿論プラズマ
ＣＶＤ法の代わりに減圧熱ＣＶＤ法を用いてもよい。
ス）１０１上に下地膜１０２として酸化珪素膜を２００
０Åの厚さにスパッタ法で形成する。この下地膜１０２
は、ガラス基板から不純物が活性層中に拡散しないよう
にするために形成される。次に非晶質珪素膜をプラズマ
ＣＶＤ法で１０００Åの厚さに形成する。勿論プラズマ
ＣＶＤ法の代わりに減圧熱ＣＶＤ法を用いてもよい。
【００３５】非晶質珪素膜を成膜したら、結晶化を助長
する触媒金属としてニッケルを非晶質珪素膜に導入す
る。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液を用いて非晶質珪素
膜にニッケル元素を導入する。具体的には、非晶質珪素
膜の表面に酢酸ニッケル塩を滴下し、スピナーを用いた
スピンコート法によって、ニッケルが非晶質珪素膜の表
面に接して配置された状態とする。そして、５５０度、
４時間の加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜を結
晶化させる。この加熱処理の温度は、４５０度以上の温
度で行なうことができるが、５００度以下では加熱時間
が長くかかりすぎ、また５５０度以上ではガラス基板の
耐熱性の問題が顕在化するので、５００〜５５０度の間
で行うのが適当である。
する触媒金属としてニッケルを非晶質珪素膜に導入す
る。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液を用いて非晶質珪素
膜にニッケル元素を導入する。具体的には、非晶質珪素
膜の表面に酢酸ニッケル塩を滴下し、スピナーを用いた
スピンコート法によって、ニッケルが非晶質珪素膜の表
面に接して配置された状態とする。そして、５５０度、
４時間の加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜を結
晶化させる。この加熱処理の温度は、４５０度以上の温
度で行なうことができるが、５００度以下では加熱時間
が長くかかりすぎ、また５５０度以上ではガラス基板の
耐熱性の問題が顕在化するので、５００〜５５０度の間
で行うのが適当である。
【００３６】非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶性珪素膜
を得たら、パターニングを施すことにより、薄膜トラン
ジスタの活性層１０３を得る。（図１（Ａ））
を得たら、パターニングを施すことにより、薄膜トラン
ジスタの活性層１０３を得る。（図１（Ａ））
【００３７】活性層１０３を得たら、ゲイト絶縁膜とし
て機能する酸化珪素膜１０４をプラズマＣＶＤ法によっ
て１０００Åの厚さに形成する。そしてアルミニウムを
主成分とする薄膜を５０００Åの厚さに蒸着法によって
形成し、パターニングを施すことにより、ゲイト電極１
０５を形成する。さらに電解溶液中においてゲイト電極
を陽極として陽極酸化を行うことで、酸化物層１０６を
形成する。
て機能する酸化珪素膜１０４をプラズマＣＶＤ法によっ
て１０００Åの厚さに形成する。そしてアルミニウムを
主成分とする薄膜を５０００Åの厚さに蒸着法によって
形成し、パターニングを施すことにより、ゲイト電極１
０５を形成する。さらに電解溶液中においてゲイト電極
を陽極として陽極酸化を行うことで、酸化物層１０６を
形成する。
【００３８】そして、不純物イオンの注入を行うことに
より、ソース領域１０７、ドレイン領域１１０に対して
不純物イオンの注入を行う。ここでは、Ｎチャネル型の
薄膜トランジスタを形成するためにＰ（リン）イオンの
注入を行う。この工程において、ソース領域１０７とド
レイン領域１１０、さらにチャネル形成領域１０９とオ
フセットゲイト領域１０８とが同時に自己整合的に形成
される。（図２（Ｂ））
より、ソース領域１０７、ドレイン領域１１０に対して
不純物イオンの注入を行う。ここでは、Ｎチャネル型の
薄膜トランジスタを形成するためにＰ（リン）イオンの
注入を行う。この工程において、ソース領域１０７とド
レイン領域１１０、さらにチャネル形成領域１０９とオ
フセットゲイト領域１０８とが同時に自己整合的に形成
される。（図２（Ｂ））
【００３９】上記不純物イオンの注入工程において、ソ
ース領域１０７とドレイン領域１１０とは非晶質化され
る。この後、（Ｃ）の工程において、５００度、４時間
の加熱処理を施すことにより、ソース領域１０７とドレ
イン領域１１０の再結晶化と注入されたＰ（リン）の活
性化とを行う。この際、結晶性を有しているチャネル形
成領域１０９とオフセットゲイト領域１０８（特にオフ
セットゲイト領域１０８）とを結晶核として、ソース領
域１０７とドレイン領域１１０とは結晶化される。即
ち、オフットゲイト領域１０８とソース／ドレイン領域
との界面からソース／ドレイン領域へと結晶化が進行し
ていく。
ース領域１０７とドレイン領域１１０とは非晶質化され
る。この後、（Ｃ）の工程において、５００度、４時間
の加熱処理を施すことにより、ソース領域１０７とドレ
イン領域１１０の再結晶化と注入されたＰ（リン）の活
性化とを行う。この際、結晶性を有しているチャネル形
成領域１０９とオフセットゲイト領域１０８（特にオフ
セットゲイト領域１０８）とを結晶核として、ソース領
域１０７とドレイン領域１１０とは結晶化される。即
ち、オフットゲイト領域１０８とソース／ドレイン領域
との界面からソース／ドレイン領域へと結晶化が進行し
ていく。
【００４０】上記加熱工程は、３５０度〜５５０度の範
囲で行うことが適当である。３５０度以下であるとその
効果が低く、また５５０度以上で行うとガラス基板に対
する熱ダメージが顕在化するからである。なお、ゲイト
電極としてアルミニウムを主成分とする材料を用いた場
合には、その上限を５００度とすることが望ましい。こ
れは、５００度以上の温度は、アルミニウムを主成分と
するゲイト電極からアルミニウムがゲイト絶縁膜中に拡
散してしまう等の問題が発生するからである。
囲で行うことが適当である。３５０度以下であるとその
効果が低く、また５５０度以上で行うとガラス基板に対
する熱ダメージが顕在化するからである。なお、ゲイト
電極としてアルミニウムを主成分とする材料を用いた場
合には、その上限を５００度とすることが望ましい。こ
れは、５００度以上の温度は、アルミニウムを主成分と
するゲイト電極からアルミニウムがゲイト絶縁膜中に拡
散してしまう等の問題が発生するからである。
【００４１】上記工程において、チャネル領域１０９と
オフッセトゲイト領域１０８中に存在するニッケル元素
がソース領域１０７とドレイン領域１１０へと拡散して
いき、その結晶化を助長する。またソース／ドレイン領
域には、一導電型を付与する不純物（この場合はＰ（リ
ン））がドーピングされているので、より結晶化し易く
なっている。（ＰやＢをドープすると５００度以下で結
晶化が進行する）
オフッセトゲイト領域１０８中に存在するニッケル元素
がソース領域１０７とドレイン領域１１０へと拡散して
いき、その結晶化を助長する。またソース／ドレイン領
域には、一導電型を付与する不純物（この場合はＰ（リ
ン））がドーピングされているので、より結晶化し易く
なっている。（ＰやＢをドープすると５００度以下で結
晶化が進行する）
【００４２】従って、５００度、４時間の加熱処理にお
いて、ソース／ドレイン領域の再結晶化は容易に進行す
る。
いて、ソース／ドレイン領域の再結晶化は容易に進行す
る。
【００４３】加熱処理工程の終了後、層間絶縁膜として
酸化珪素膜１１１を５０００Åの厚さに形成し、さらに
孔開け工程を経て、ソース電極１１２とドレイン電極１
１３をアルミニウムで形成する。そして、水素雰囲気中
において、３５０度、１時間の水素化処理を行うこと
で、薄膜トランジスタを完成する。
酸化珪素膜１１１を５０００Åの厚さに形成し、さらに
孔開け工程を経て、ソース電極１１２とドレイン電極１
１３をアルミニウムで形成する。そして、水素雰囲気中
において、３５０度、１時間の水素化処理を行うこと
で、薄膜トランジスタを完成する。
【００４４】本実施例に示すような構成を採用した場
合、（Ｃ）の工程において、オフセットゲイト領域１０
８からソース領域１０７およびドレイン領域１１０へと
結晶成長が進行するので、オフセットゲイト領域１０８
とソース領域１０７との界面およびその近傍、およびオ
フセットゲイト領域１０８とドレイン領域１１０との界
面およびその近傍において、格子不整合に起因する欠陥
が集中してしまうという問題がない。従って、薄膜トラ
ンジスタの特性のバラツキの低減、特性の劣化や不安定
さの抑制、ＯＦＦ電流の低減といった効果を得ることが
できる。
合、（Ｃ）の工程において、オフセットゲイト領域１０
８からソース領域１０７およびドレイン領域１１０へと
結晶成長が進行するので、オフセットゲイト領域１０８
とソース領域１０７との界面およびその近傍、およびオ
フセットゲイト領域１０８とドレイン領域１１０との界
面およびその近傍において、格子不整合に起因する欠陥
が集中してしまうという問題がない。従って、薄膜トラ
ンジスタの特性のバラツキの低減、特性の劣化や不安定
さの抑制、ＯＦＦ電流の低減といった効果を得ることが
できる。
【００４５】〔実施例２〕本実施例は、ゲイト電極に珪
素半導体を用いた構成を採用した例である。図３に本実
施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガ
ラス基板（コーニング７０５９）２０１上に下地膜とし
て酸化珪素膜２０２を２０００Åの厚さにスパッタ法で
成膜する。次に非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法または
減圧熱ＣＶＤ法により、１０００Åの厚さに成膜する。
そして珪化化合物および添加物を有機溶剤に溶解した溶
液を用いて、結晶化を助長する金属元素を非晶質珪素膜
に導入する。ここでは、酸化珪素系被膜形成用塗布液で
ある東京応化工業株式会社のＯＣＤ(Ohka Diffusion So
urce) にニッケル化合物を添加したものを用いる。上記
ＯＣＤ溶液は、パッシベーション用の酸化珪素膜等を形
成する際に用いられるもので、スピナーを用いて被形成
面上に塗布し、所定のベークを行えば酸化珪素被膜を形
成することができるものである。
素半導体を用いた構成を採用した例である。図３に本実
施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガ
ラス基板（コーニング７０５９）２０１上に下地膜とし
て酸化珪素膜２０２を２０００Åの厚さにスパッタ法で
成膜する。次に非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法または
減圧熱ＣＶＤ法により、１０００Åの厚さに成膜する。
そして珪化化合物および添加物を有機溶剤に溶解した溶
液を用いて、結晶化を助長する金属元素を非晶質珪素膜
に導入する。ここでは、酸化珪素系被膜形成用塗布液で
ある東京応化工業株式会社のＯＣＤ(Ohka Diffusion So
urce) にニッケル化合物を添加したものを用いる。上記
ＯＣＤ溶液は、パッシベーション用の酸化珪素膜等を形
成する際に用いられるもので、スピナーを用いて被形成
面上に塗布し、所定のベークを行えば酸化珪素被膜を形
成することができるものである。
【００４６】ここでは、上記ＯＣＤ溶液とニッケル(II)
アセチルアセトネートを酢酸メチルに溶解したものとを
混合し、酸化珪素が2.0wt ％、ニッケルが200 〜2000pp
m なるように調整した溶液を非晶質珪素膜上にスピンコ
ート法によって塗布し、２５０度、３分間のプリベーク
を行うことにより、ニッケルが含まれた酸化珪素膜を約
１３００Åの厚さに形成する。
アセチルアセトネートを酢酸メチルに溶解したものとを
混合し、酸化珪素が2.0wt ％、ニッケルが200 〜2000pp
m なるように調整した溶液を非晶質珪素膜上にスピンコ
ート法によって塗布し、２５０度、３分間のプリベーク
を行うことにより、ニッケルが含まれた酸化珪素膜を約
１３００Åの厚さに形成する。
【００４７】そして窒素雰囲気中において５５０度、４
時間の加熱処理を施すことにより、結晶性を有する珪素
膜を得る。この際、ニッケルは、珪素膜表面に接した酸
化珪素膜中より、珪素膜中に拡散していく。この加熱処
理の後、酸化珪素膜を除去する。
時間の加熱処理を施すことにより、結晶性を有する珪素
膜を得る。この際、ニッケルは、珪素膜表面に接した酸
化珪素膜中より、珪素膜中に拡散していく。この加熱処
理の後、酸化珪素膜を除去する。
【００４８】次にパターニングを行い、図３（Ａ）に示
すように薄膜トランジスタの活性層２０３を形成する。
そして、ゲイト絶縁膜２０４として酸化珪素膜を１００
０Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で形成する。さらに減圧
熱ＣＶＤ法を用い、Ｎ型で微結晶構造を有する珪素膜を
５０００Åの厚さに形成し、パターニングを施すことに
より、ゲイト電極２０５を形成する。ゲイト電極２０５
の形成後、不純物イオン（リンイオン）の注入を行うこ
とによって、ソース領域２０７とドレイン領域２０９と
にリンをドーピングする。この際、ソース領域２０７と
ドレイン領域２０９とはイオンの衝撃によって非晶質化
される。また２０８には不純物イオンが注入されずにチ
ャネル形成領域として構成される。（図３（Ｂ））
すように薄膜トランジスタの活性層２０３を形成する。
そして、ゲイト絶縁膜２０４として酸化珪素膜を１００
０Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で形成する。さらに減圧
熱ＣＶＤ法を用い、Ｎ型で微結晶構造を有する珪素膜を
５０００Åの厚さに形成し、パターニングを施すことに
より、ゲイト電極２０５を形成する。ゲイト電極２０５
の形成後、不純物イオン（リンイオン）の注入を行うこ
とによって、ソース領域２０７とドレイン領域２０９と
にリンをドーピングする。この際、ソース領域２０７と
ドレイン領域２０９とはイオンの衝撃によって非晶質化
される。また２０８には不純物イオンが注入されずにチ
ャネル形成領域として構成される。（図３（Ｂ））
【００４９】図３（Ｂ）に示すソース／ドレイン領域に
対する不純物イオンの注入工程の終了後、加熱処理を行
い、ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純
物インの活性化を行う。この加熱処理工程は、５５０
度、２時間の条件で行う。本実施例の場合は、ゲイト電
極の材料として珪素を用いているので、ガラス基板の耐
熱温度を上限としてこの加熱処理を行うことができる。
なお、この加熱処理の温度は高い程好ましいことはいう
までもない。（図３（Ｃ））
対する不純物イオンの注入工程の終了後、加熱処理を行
い、ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純
物インの活性化を行う。この加熱処理工程は、５５０
度、２時間の条件で行う。本実施例の場合は、ゲイト電
極の材料として珪素を用いているので、ガラス基板の耐
熱温度を上限としてこの加熱処理を行うことができる。
なお、この加熱処理の温度は高い程好ましいことはいう
までもない。（図３（Ｃ））
【００５０】この加熱処理工程において、結晶性を有し
ているチャネル形成領域２０８を核として、矢印３０１
で示されるようにソース／ドレイン領域２０７、２０９
へと結晶化が進行する。こうして、ソース／ドレイン領
域の再結晶化と（Ｂ）の工程において注入された不純物
イオンの活性化が同時に行われる。
ているチャネル形成領域２０８を核として、矢印３０１
で示されるようにソース／ドレイン領域２０７、２０９
へと結晶化が進行する。こうして、ソース／ドレイン領
域の再結晶化と（Ｂ）の工程において注入された不純物
イオンの活性化が同時に行われる。
【００５１】次に層間絶縁膜として酸化珪素膜２１１を
プラズマＣＶＤ法で形成し、さらに孔開け工程を経てソ
ース電極２１２とドレイン電極２１３とをアルミニウム
で形成する。そして最後に水素雰囲気中において、３５
０度、１時間の水素化処理を施すことにより、図３
（Ｄ）に示すように薄膜トランジスタを完成させる。
プラズマＣＶＤ法で形成し、さらに孔開け工程を経てソ
ース電極２１２とドレイン電極２１３とをアルミニウム
で形成する。そして最後に水素雰囲気中において、３５
０度、１時間の水素化処理を施すことにより、図３
（Ｄ）に示すように薄膜トランジスタを完成させる。
【００５２】〔実施例３〕本実施例は、図３（Ｃ）に示
す工程において、加熱処理に併用してレーザー光の照射
を行う例である。結晶化を助長する金属元素（例えばニ
ッケル元素）を用いて５００〜５５０度程度の温度で結
晶化させた結晶性珪素膜は、以下のような現象を有する
ことが、ＴＥＭ写真（透過電子顕微鏡写真）やＥＳＲ
（電子スピン共鳴法）を用いた測定で判明している。 （１）結晶成長が柱状あるいは枝状に進行し、この柱や
枝の間には非晶質成分が残存している。 （２）加熱による結晶化の後にレーザー光を照射するこ
とで、上記柱や枝の間に残存した結晶成分を結晶化させ
ることができ、結晶化率を向上させることができる。 （３）上記（２）のレーザー光の照射によって膜中の欠
陥密度が減少せず、逆に増加傾向を示す。 （４）上記（２）のレーザー光の照射の後、さらに加熱
処理を行うことで、膜中の欠陥密度を減少させることが
できる。
す工程において、加熱処理に併用してレーザー光の照射
を行う例である。結晶化を助長する金属元素（例えばニ
ッケル元素）を用いて５００〜５５０度程度の温度で結
晶化させた結晶性珪素膜は、以下のような現象を有する
ことが、ＴＥＭ写真（透過電子顕微鏡写真）やＥＳＲ
（電子スピン共鳴法）を用いた測定で判明している。 （１）結晶成長が柱状あるいは枝状に進行し、この柱や
枝の間には非晶質成分が残存している。 （２）加熱による結晶化の後にレーザー光を照射するこ
とで、上記柱や枝の間に残存した結晶成分を結晶化させ
ることができ、結晶化率を向上させることができる。 （３）上記（２）のレーザー光の照射によって膜中の欠
陥密度が減少せず、逆に増加傾向を示す。 （４）上記（２）のレーザー光の照射の後、さらに加熱
処理を行うことで、膜中の欠陥密度を減少させることが
できる。
【００５３】そこで本実施例においては、図３（Ｃ）に
示す工程において、加熱処理工程の終了後、レーザー光
の照射をゲイト電極２０５側から行うことによって、ソ
ース領域２０７とドレイン領域２０９の結晶性を向上さ
せ、さらにレーザー光の照射終了後、加熱処理を加える
ことにより、活性層中における欠陥密度を減少させるこ
とを特徴とする。
示す工程において、加熱処理工程の終了後、レーザー光
の照射をゲイト電極２０５側から行うことによって、ソ
ース領域２０７とドレイン領域２０９の結晶性を向上さ
せ、さらにレーザー光の照射終了後、加熱処理を加える
ことにより、活性層中における欠陥密度を減少させるこ
とを特徴とする。
【００５４】即ち、本実施例においては、不純物イオン
注入後のソース／ドレイン領域のアニール工程におい
て、 ・加熱処理によるアニールでチャンネル形成領域を結晶
核としてソース／ドレイン領域を結晶化させ、同時に不
純物の活性化を行う。 ・上記加熱処理後レーザー光を照射することにより、ソ
ース／ドレイン領域の結晶性を向上させる。 ・上記レーザー光の照射後、さらに加熱処理を施すこと
により、活性層中における欠陥密度を減少させる。
注入後のソース／ドレイン領域のアニール工程におい
て、 ・加熱処理によるアニールでチャンネル形成領域を結晶
核としてソース／ドレイン領域を結晶化させ、同時に不
純物の活性化を行う。 ・上記加熱処理後レーザー光を照射することにより、ソ
ース／ドレイン領域の結晶性を向上させる。 ・上記レーザー光の照射後、さらに加熱処理を施すこと
により、活性層中における欠陥密度を減少させる。
【００５５】以下に詳細な工程を示す。まず、図３
（Ａ）〜（Ｂ）に示す作製工程に従って、ソース／ドレ
イン領域への不純物注入工程までを行う。そして、５５
０度、２時間の加熱を行うことによって、ソース／ドレ
イン領域の再結晶化と注入された不純物イオンの活性化
を行う。そして、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８
ｎｍ）をゲイト電極２０５側から照射して、ソース領域
２０７とドレイン領域２０９の結晶性を向上させる。こ
の工程は、レーザー光の照射エネルギー密度を１００〜
３００ｍＪ／ｃｍ2 として行えばよい。またレーザー光
として、他の種類のレーザー光を用いてもよい。またレ
ーザー光ではなく、赤外光等の強光を照射するのでもよ
い。なおこのレーザー光の照射中に試料を３００〜４０
０度程度に加熱することは有効である。
（Ａ）〜（Ｂ）に示す作製工程に従って、ソース／ドレ
イン領域への不純物注入工程までを行う。そして、５５
０度、２時間の加熱を行うことによって、ソース／ドレ
イン領域の再結晶化と注入された不純物イオンの活性化
を行う。そして、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８
ｎｍ）をゲイト電極２０５側から照射して、ソース領域
２０７とドレイン領域２０９の結晶性を向上させる。こ
の工程は、レーザー光の照射エネルギー密度を１００〜
３００ｍＪ／ｃｍ2 として行えばよい。またレーザー光
として、他の種類のレーザー光を用いてもよい。またレ
ーザー光ではなく、赤外光等の強光を照射するのでもよ
い。なおこのレーザー光の照射中に試料を３００〜４０
０度程度に加熱することは有効である。
【００５６】レーザー光の照射終了後、再び加熱処理を
行う。ここでは、５５０度、１時間の加熱処理を行う。
この加熱処理を施すことにより、活性層中における欠陥
密度を１桁程度下げることができる。
行う。ここでは、５５０度、１時間の加熱処理を行う。
この加熱処理を施すことにより、活性層中における欠陥
密度を１桁程度下げることができる。
【００５７】そして図３（Ｄ）に示す工程において、層
間絶縁膜２１１とソース電極２１２、ドレイン電極２１
３を形成し、さらに水素雰囲気中において３５０度の温
度で加熱処理を施すことにより水素化を行い薄膜トラン
ジスタを完成させる。
間絶縁膜２１１とソース電極２１２、ドレイン電極２１
３を形成し、さらに水素雰囲気中において３５０度の温
度で加熱処理を施すことにより水素化を行い薄膜トラン
ジスタを完成させる。
【００５８】本実施例においては、（加熱処理）→（レ
ーザー光の照射）→（加熱処理）という工程を示した
が、加熱処理とレーザー光の照射をさらに繰り返して行
ってもよい。即ち、（加熱処理）→（レーザー光の照
射）→（加熱処理）→（レーザー光の照射）→（加熱処
理）と工程を繰り返してもよい。
ーザー光の照射）→（加熱処理）という工程を示した
が、加熱処理とレーザー光の照射をさらに繰り返して行
ってもよい。即ち、（加熱処理）→（レーザー光の照
射）→（加熱処理）→（レーザー光の照射）→（加熱処
理）と工程を繰り返してもよい。
【００５９】〔実施例４〕本実施例は、実施例３に示す
工程において、レーザー光の照射をガラス基板を通して
行うことを特徴とする。コーニング７０５９ガラス基板
の場合、３６０ｎｍ以上の波長の光は、９０％以上透過
することが判明している。従って、ガラス基板としてコ
ーニング７０５９ガラス基板を用い、このガラス基板側
からレーザー光を照射する場合には、ＨｇＣｌエキシマ
レーザー（波長５５８ｎｍ）、ＸｅＦエキシマレーザー
（４８３ｎｍ）、ＫｒＯエキシマレーザー（波長５５８
ｎｍ）等を用いることが望ましい。
工程において、レーザー光の照射をガラス基板を通して
行うことを特徴とする。コーニング７０５９ガラス基板
の場合、３６０ｎｍ以上の波長の光は、９０％以上透過
することが判明している。従って、ガラス基板としてコ
ーニング７０５９ガラス基板を用い、このガラス基板側
からレーザー光を照射する場合には、ＨｇＣｌエキシマ
レーザー（波長５５８ｎｍ）、ＸｅＦエキシマレーザー
（４８３ｎｍ）、ＫｒＯエキシマレーザー（波長５５８
ｎｍ）等を用いることが望ましい。
【００６０】基板側からレーザー光を照射した場合、ソ
ース／ドレイン領域とチャンネル形成領域との界面およ
びその近傍にもエネルギー（光エネルギー）が供給され
ることになるので、ソース／ドレイン領域とチャンネル
形成領域との界面およびその近傍ににおける格子不整合
に起因する欠陥の生成を抑制することができる。
ース／ドレイン領域とチャンネル形成領域との界面およ
びその近傍にもエネルギー（光エネルギー）が供給され
ることになるので、ソース／ドレイン領域とチャンネル
形成領域との界面およびその近傍ににおける格子不整合
に起因する欠陥の生成を抑制することができる。
【００６１】本実施例に示す構成を採用した場合の工程
例を以下に示す。 （１）図３（Ａ）〜（Ｂ）の工程を、実施例３に示すの
と同様な工程で行う。 （２）５５０度、２時間の加熱処理を行うことにより、
ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純物の
活性化を行う。 （３）ＸｅＦエキシマレーザー光をゲイト電極側から２
００ｍＪ／ｃｍ2 の照射エネルギー密度で照射すること
により、活性層の結晶性を向上させる。 （４）５５０度、１時間の加熱処理を行うことにより、
活性層内の欠陥密度を減少させる。
例を以下に示す。 （１）図３（Ａ）〜（Ｂ）の工程を、実施例３に示すの
と同様な工程で行う。 （２）５５０度、２時間の加熱処理を行うことにより、
ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純物の
活性化を行う。 （３）ＸｅＦエキシマレーザー光をゲイト電極側から２
００ｍＪ／ｃｍ2 の照射エネルギー密度で照射すること
により、活性層の結晶性を向上させる。 （４）５５０度、１時間の加熱処理を行うことにより、
活性層内の欠陥密度を減少させる。
【００６２】上記ソース／ドレイン領域に対するアニー
ルの終了後、図３（Ｄ）に示すように層間絶縁膜２１１
を形成し、さらにソース／ドレイン電極２１２と２１３
を形成し、さらに水素化を行うことで、薄膜トランジス
タを完成させる。
ルの終了後、図３（Ｄ）に示すように層間絶縁膜２１１
を形成し、さらにソース／ドレイン電極２１２と２１３
を形成し、さらに水素化を行うことで、薄膜トランジス
タを完成させる。
【００６３】〔実施例５〕本実施例は、結晶化を助長す
る金属元素を用いて、基板に平行な方向に成長（横方向
成長またはラテラル成長という）させた結晶性珪素膜を
用いて薄膜トランジスタを形成する例である。
る金属元素を用いて、基板に平行な方向に成長（横方向
成長またはラテラル成長という）させた結晶性珪素膜を
用いて薄膜トランジスタを形成する例である。
【００６４】図４に本実施例の作製工程を示す。まずガ
ラス基板４０１上に下地膜４０２として酸化珪素膜を２
０００Åの厚さにスパッタ法で形成する。さらに非晶質
珪素膜４０３を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法ま
たは減圧熱ＣＶＤ法で形成する。そして、レジストでマ
スク４０４を形成する。このマスク４０４は、４００で
示す領域を露呈するように構成される。４００の部分
は、活性層の幅の長さより長いスリット状を有してい
る。このマスク４０４の開口部４００は、図面の紙面向
こう側に向かって長手方向を有する構成となっている。
ラス基板４０１上に下地膜４０２として酸化珪素膜を２
０００Åの厚さにスパッタ法で形成する。さらに非晶質
珪素膜４０３を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法ま
たは減圧熱ＣＶＤ法で形成する。そして、レジストでマ
スク４０４を形成する。このマスク４０４は、４００で
示す領域を露呈するように構成される。４００の部分
は、活性層の幅の長さより長いスリット状を有してい
る。このマスク４０４の開口部４００は、図面の紙面向
こう側に向かって長手方向を有する構成となっている。
【００６５】そして、前述したニッケルを添加したＯＣ
Ｄ溶液をスピンコート法で塗布し、プリベークを行うこ
とにより、ニッケル元素を含有した酸化珪素膜４０５を
形成する。このニッケルを含有した酸化珪素膜４０５
は、４００の部分で非晶質珪素膜に接する状態となる。
即ち、非晶質珪素膜に対して、ニッケルは４００の領域
から導入されることになる。
Ｄ溶液をスピンコート法で塗布し、プリベークを行うこ
とにより、ニッケル元素を含有した酸化珪素膜４０５を
形成する。このニッケルを含有した酸化珪素膜４０５
は、４００の部分で非晶質珪素膜に接する状態となる。
即ち、非晶質珪素膜に対して、ニッケルは４００の領域
から導入されることになる。
【００６６】この状態で５５０度、４時間の加熱処理を
行い、非晶質珪素膜４０３を結晶化させる。この際、ニ
ッケルが導入された領域４００から矢印４０６で示され
るように結晶化が進行する。この結晶化は柱状または針
状あるいは枝状に進行していくことが断面ＴＥＭ（透過
型電子顕微鏡）写真の観察から明らかになっている。即
ち、矢印４０６で示される結晶成長方向においては、粒
界の存在する割合が小さい構造を有していることが判明
している。
行い、非晶質珪素膜４０３を結晶化させる。この際、ニ
ッケルが導入された領域４００から矢印４０６で示され
るように結晶化が進行する。この結晶化は柱状または針
状あるいは枝状に進行していくことが断面ＴＥＭ（透過
型電子顕微鏡）写真の観察から明らかになっている。即
ち、矢印４０６で示される結晶成長方向においては、粒
界の存在する割合が小さい構造を有していることが判明
している。
【００６７】上記加熱処理の後にレーザー光を照射しそ
の結晶性を向上させることは有効である。またレーザー
光の照射の後に加熱処理を再び加え、膜中の欠陥密度を
減少させることは有効である。
の結晶性を向上させることは有効である。またレーザー
光の照射の後に加熱処理を再び加え、膜中の欠陥密度を
減少させることは有効である。
【００６８】加熱処理によって、非晶質珪素膜４０３を
結晶性珪素膜としたら、酸化珪素膜４０５、レジストマ
スク４０４を取り除き、さらにパターニングを施すこと
により、活性層４０６を得る。（図４（Ｂ））
結晶性珪素膜としたら、酸化珪素膜４０５、レジストマ
スク４０４を取り除き、さらにパターニングを施すこと
により、活性層４０６を得る。（図４（Ｂ））
【００６９】活性層４０６を得たら、ゲイト絶縁膜４０
７を構成する酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で１０００
Åの厚さに形成する。さらにアルミニウムを主成分とす
るゲイト電極４０８を形成する。そして電解溶液中にお
いてゲイト電極４０８を陽極として陽極酸化を行うこと
によって、酸化物層４０９を２０００Åの厚さに形成す
る。ここでは、アルミニウムを主成分とする材料を用い
たが、他にタンタル等の陽極酸化が可能な材料を用いる
ことができる。
７を構成する酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法で１０００
Åの厚さに形成する。さらにアルミニウムを主成分とす
るゲイト電極４０８を形成する。そして電解溶液中にお
いてゲイト電極４０８を陽極として陽極酸化を行うこと
によって、酸化物層４０９を２０００Åの厚さに形成す
る。ここでは、アルミニウムを主成分とする材料を用い
たが、他にタンタル等の陽極酸化が可能な材料を用いる
ことができる。
【００７０】そしてＮチャネル型ならリンをＰチャネル
型ボロンのイオン注入を行う。この工程においては、ゲ
イト電極４０８およびその周囲の酸化物層４０９がマス
クとなり、ソース領域４１０とドレイン領域４１３とに
一導電型を付与する不純物イオンが注入される。また同
時にオフセットゲイト領域４１１とチャネル形成領域４
１２が自己整合的に形成される。このイオン注入の際、
ソース／ドレイン領域は非晶質化される。（図４
（Ｃ））
型ボロンのイオン注入を行う。この工程においては、ゲ
イト電極４０８およびその周囲の酸化物層４０９がマス
クとなり、ソース領域４１０とドレイン領域４１３とに
一導電型を付与する不純物イオンが注入される。また同
時にオフセットゲイト領域４１１とチャネル形成領域４
１２が自己整合的に形成される。このイオン注入の際、
ソース／ドレイン領域は非晶質化される。（図４
（Ｃ））
【００７１】そして４５０度、４時間の加熱処理を行
い、ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純
物イオンの活性化が行われる。そしてさらにＫｒＦエキ
シマレーザー光をゲイト電極側から照射することによ
り、ソース／ドレイン領域の結晶性を高める。（図４
（Ｃ））
い、ソース／ドレイン領域の再結晶化と注入された不純
物イオンの活性化が行われる。そしてさらにＫｒＦエキ
シマレーザー光をゲイト電極側から照射することによ
り、ソース／ドレイン領域の結晶性を高める。（図４
（Ｃ））
【００７２】次に層間絶縁膜４１４として酸化珪素膜を
プラズマＣＶＤ法で７０００Åの厚さに形成し、ソース
電極４１５とドレイン電極４１６の形成、さらに水素雰
囲気中での３５０度、１時間の水素化処理を施すことに
より、薄膜トランジスタを完成させる。（図４（Ｄ））
プラズマＣＶＤ法で７０００Åの厚さに形成し、ソース
電極４１５とドレイン電極４１６の形成、さらに水素雰
囲気中での３５０度、１時間の水素化処理を施すことに
より、薄膜トランジスタを完成させる。（図４（Ｄ））
【００７３】本実施例にような構成を採用した場合、結
晶成長が行われた方向を活性層中におけるキャリアの移
動する方向（ソース領域とドレイン領域とを結ぶ方向に
一致する）と一致させることで、移動度が大きく、大き
なＯＮ電流を流すことのできる薄膜トランジタを得るこ
とができる。また、オフッセットゲイト領域４１１とソ
ース領域４１０との界面およびその近傍、オフッセット
ゲイト領域４１１とドレイン領域４１３との界面および
その近傍において、格子不整合に起因した欠陥が集中し
ない構成を実現することができる。従って、特性の不安
定さや劣化のない薄膜トランジスタを得ることができ
る。
晶成長が行われた方向を活性層中におけるキャリアの移
動する方向（ソース領域とドレイン領域とを結ぶ方向に
一致する）と一致させることで、移動度が大きく、大き
なＯＮ電流を流すことのできる薄膜トランジタを得るこ
とができる。また、オフッセットゲイト領域４１１とソ
ース領域４１０との界面およびその近傍、オフッセット
ゲイト領域４１１とドレイン領域４１３との界面および
その近傍において、格子不整合に起因した欠陥が集中し
ない構成を実現することができる。従って、特性の不安
定さや劣化のない薄膜トランジスタを得ることができ
る。
【００７４】〔実施例６〕本実施例は、オフセットゲイ
ト領域に加えて、ライトドープ領域を形成した薄膜トラ
ンジスタの例を示す。図５に本実施例の薄膜トランジス
タの作製工程を示す。まず（Ａ）の工程において、ガラ
ス基板５０１上に下地の酸化珪素膜を２０００Åの厚さ
にスパッタ法によって成膜する。次に非晶質珪素膜をプ
ラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法によって１０００
Åの厚さに成膜する。そして実施例２で説明したＯＣＤ
溶液を用いた方法で非晶質珪素膜にニッケルを導入す
る。
ト領域に加えて、ライトドープ領域を形成した薄膜トラ
ンジスタの例を示す。図５に本実施例の薄膜トランジス
タの作製工程を示す。まず（Ａ）の工程において、ガラ
ス基板５０１上に下地の酸化珪素膜を２０００Åの厚さ
にスパッタ法によって成膜する。次に非晶質珪素膜をプ
ラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法によって１０００
Åの厚さに成膜する。そして実施例２で説明したＯＣＤ
溶液を用いた方法で非晶質珪素膜にニッケルを導入す
る。
【００７５】次に５５０度、４時間の加熱処理を行うこ
とにより、非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶性珪素膜を
得る。さらにパターニングを施すことにより、活性層５
０３を得る。さらにゲイト絶縁膜５０４として、酸化珪
素膜を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で形成す
る。さらにアルミニウムを主成分とするゲイト電極５０
５を形成し、電解溶液中において陽極酸化を行うことに
より、アルミニウムの酸化物層５０６を形成する。ここ
では、酸化物層の厚さを２０００Åとする。
とにより、非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶性珪素膜を
得る。さらにパターニングを施すことにより、活性層５
０３を得る。さらにゲイト絶縁膜５０４として、酸化珪
素膜を１０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で形成す
る。さらにアルミニウムを主成分とするゲイト電極５０
５を形成し、電解溶液中において陽極酸化を行うことに
より、アルミニウムの酸化物層５０６を形成する。ここ
では、酸化物層の厚さを２０００Åとする。
【００７６】次に非晶質珪素膜５０７をプラズマＣＶＤ
法またはスパッタ法によって１μｍ〜２μｍ例えば1.5
μｍの厚さに成膜する。ここで、垂直異方性エッチング
をＲＩＥ法（リアクティブイオンエッチング）により行
う。この際、５０８で示される領域に酸化珪素が残存す
ることになる。この非晶質珪素が残存する領域の大きさ
は、非晶質珪素膜５０７の膜厚やエッチング条件によっ
て決めることができる。（図５（Ａ））
法またはスパッタ法によって１μｍ〜２μｍ例えば1.5
μｍの厚さに成膜する。ここで、垂直異方性エッチング
をＲＩＥ法（リアクティブイオンエッチング）により行
う。この際、５０８で示される領域に酸化珪素が残存す
ることになる。この非晶質珪素が残存する領域の大きさ
は、非晶質珪素膜５０７の膜厚やエッチング条件によっ
て決めることができる。（図５（Ａ））
【００７７】上記垂直異方性エッチングを行うことによ
り、図５（Ｂ）に示すようにゲイト電極の側部（正確に
はゲイト電極周囲の酸化物層に接して）に非晶質珪素を
残存させることができる。そして、ゲイト電極５０５と
その周囲の酸化物層５０６と非晶質珪素の残存物５０８
をマスクとして、ゲイト絶縁膜５０４を取り除く。
り、図５（Ｂ）に示すようにゲイト電極の側部（正確に
はゲイト電極周囲の酸化物層に接して）に非晶質珪素を
残存させることができる。そして、ゲイト電極５０５と
その周囲の酸化物層５０６と非晶質珪素の残存物５０８
をマスクとして、ゲイト絶縁膜５０４を取り除く。
【００７８】次に非晶質珪素の残存物５０８を取り除
く。そして一導電型を付与する不純物の注入を行う。こ
の工程において、５１１で示される領域はゲイト電極５
０５がマスクとなり不純物イオンは注入されない。また
５００で示される領域は酸化物層５０６がマスクとなり
不純物イオンは注入されない。また５１０、５１２で示
される領域は、残存したゲイト絶縁膜５０４がマスクと
なり、直接イオンが注入される５０９、５１３で示され
る領域に比較して、低い濃度で不純物イオンが注入され
る。
く。そして一導電型を付与する不純物の注入を行う。こ
の工程において、５１１で示される領域はゲイト電極５
０５がマスクとなり不純物イオンは注入されない。また
５００で示される領域は酸化物層５０６がマスクとなり
不純物イオンは注入されない。また５１０、５１２で示
される領域は、残存したゲイト絶縁膜５０４がマスクと
なり、直接イオンが注入される５０９、５１３で示され
る領域に比較して、低い濃度で不純物イオンが注入され
る。
【００７９】こうして、チャネル形成領域５１１、オフ
セットゲイト領域５００、ライトドープ領域５１０、５
１２、ソース領域５０９、ドレイン領域５１３が自己整
合的に形成される。ライトドープ領域５１２は、一般に
ＬＤＤ（ライトドープドレイン）領域と呼ばれるものに
対応する。
セットゲイト領域５００、ライトドープ領域５１０、５
１２、ソース領域５０９、ドレイン領域５１３が自己整
合的に形成される。ライトドープ領域５１２は、一般に
ＬＤＤ（ライトドープドレイン）領域と呼ばれるものに
対応する。
【００８０】イオンの注入は、例えば不純物イオンとし
てリンイオンを用い、加速電圧１０〜３０ＫｅＶ、ドー
ズ量として５×１０14〜５×１０15ｃｍ-2とすればよ
い。こうして、ソース／ドレイン領域となる５０９と５
１３の領域でのリンの濃度を１×１０20〜２×１０21ｃ
ｍ-3、ライトドープ領域となる５１０と５１２の領域で
のリンの濃度を１×１０17〜２×１０18ｃｍ-3とするこ
とができる。このリンの濃度は、ＳＩＭＳ（２次イオン
分析方法）で得られる測定値である。この不純物濃度の
違いは、残存したゲイト絶縁膜５０４によってイオンの
一部が防止されることに起因する。
てリンイオンを用い、加速電圧１０〜３０ＫｅＶ、ドー
ズ量として５×１０14〜５×１０15ｃｍ-2とすればよ
い。こうして、ソース／ドレイン領域となる５０９と５
１３の領域でのリンの濃度を１×１０20〜２×１０21ｃ
ｍ-3、ライトドープ領域となる５１０と５１２の領域で
のリンの濃度を１×１０17〜２×１０18ｃｍ-3とするこ
とができる。このリンの濃度は、ＳＩＭＳ（２次イオン
分析方法）で得られる測定値である。この不純物濃度の
違いは、残存したゲイト絶縁膜５０４によってイオンの
一部が防止されることに起因する。
【００８１】上記工程において、ソース／ドレイン領域
５０９と５１３、さらにはライトドープ領域５１０と５
１２が非晶質化される。ここで４５０℃、４時間の加熱
処理を行い、先の工程において不純物イオンが注入され
た領域の再結晶化と注入された不純物の活性化とを行
う。この加熱処理工程において、結晶性を残しているオ
フセットゲイト領域５００からライトドープ領域５１０
と５１２、さらにはソース／ドレイン領域５０９、５１
３へと結晶化が進行することになる。
５０９と５１３、さらにはライトドープ領域５１０と５
１２が非晶質化される。ここで４５０℃、４時間の加熱
処理を行い、先の工程において不純物イオンが注入され
た領域の再結晶化と注入された不純物の活性化とを行
う。この加熱処理工程において、結晶性を残しているオ
フセットゲイト領域５００からライトドープ領域５１０
と５１２、さらにはソース／ドレイン領域５０９、５１
３へと結晶化が進行することになる。
【００８２】このように結晶成長がオフットゲイト領域
５００から、ソース／ドレイン領域へと連続して生じる
ことにより、チャネル形成領域５１１からソース領域５
０９まで、さらにはチャネル形成領域５１１からドレイ
ン領域５１３まで連続した結晶構造を得ることができ
る。従って、その途中において、格子不整合による欠陥
の集中がない構成とすることができる。
５００から、ソース／ドレイン領域へと連続して生じる
ことにより、チャネル形成領域５１１からソース領域５
０９まで、さらにはチャネル形成領域５１１からドレイ
ン領域５１３まで連続した結晶構造を得ることができ
る。従って、その途中において、格子不整合による欠陥
の集中がない構成とすることができる。
【００８３】上記加熱処理工程の後にレーザー光または
強光を基板の表面または裏面から照射し、さらに活性層
の結晶性を向上させることは有効である。またレーザー
光または強光の照射後、さらに加熱処理を行うことも有
効である。
強光を基板の表面または裏面から照射し、さらに活性層
の結晶性を向上させることは有効である。またレーザー
光または強光の照射後、さらに加熱処理を行うことも有
効である。
【００８４】そして、酸化珪素でなる層間絶縁膜５１４
を形成し、さらにソース電極５１５とドレイン電極５１
６を形成する。そして、水素雰囲気中において３５０
度、１時間の熱処理を施すことにより、水素化を行い、
薄膜トランジスタを完成させる。（図５（Ｄ））
を形成し、さらにソース電極５１５とドレイン電極５１
６を形成する。そして、水素雰囲気中において３５０
度、１時間の熱処理を施すことにより、水素化を行い、
薄膜トランジスタを完成させる。（図５（Ｄ））
【００８５】
【発明の効果】不純物イオンの注入によって非晶質した
ソース／ドレイン領域を、結晶化を有しているチャネル
形成領域を結晶核として結晶成長させることで、ソース
／ドレイン領域とチャネル形成領域との間に欠陥が集中
して存在してしまうことを防ぐことができる。そして、
この欠陥に起因した薄膜トランジスタの動作の不安定性
や特性のバラツキ、さらには大きなＯＦＦ電流といった
問題を抑制することができる。
ソース／ドレイン領域を、結晶化を有しているチャネル
形成領域を結晶核として結晶成長させることで、ソース
／ドレイン領域とチャネル形成領域との間に欠陥が集中
して存在してしまうことを防ぐことができる。そして、
この欠陥に起因した薄膜トランジスタの動作の不安定性
や特性のバラツキ、さらには大きなＯＦＦ電流といった
問題を抑制することができる。
【００８６】本明細書で開示する発明を利用すること
で、 （１）ソース／ドレイン領域の再結晶化と活性化を従来
より低温度で行うことができる。 （２）ソース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界
面における欠陥を低減した構成を提供することができ
る。 （３）ソース／ドレイン領域の結晶性が十分に高い薄膜
トランジスタを提供することができる。 といった有用性を得ることができる。
で、 （１）ソース／ドレイン領域の再結晶化と活性化を従来
より低温度で行うことができる。 （２）ソース／ドレイン領域とチャネル形成領域との界
面における欠陥を低減した構成を提供することができ
る。 （３）ソース／ドレイン領域の結晶性が十分に高い薄膜
トランジスタを提供することができる。 といった有用性を得ることができる。
【図１】 実施例の薄膜トランジタの作製工程を示す。
【図２】 従来の薄膜トランジタの作製工程を示す。
【図３】 実施例の薄膜トランジタの作製工程を示す。
【図４】 実施例に薄膜トランジタの作製工程を示す。
【図５】 実施例に薄膜トランジタの作製工程を示す。
１０１ ガラス基板 １０２ 下地膜（酸化珪素膜） １０３ 活性層（結晶性珪素膜） １０４ ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜） １０５ ゲイト電極（アルミ電極） １０６ 酸化物層 １０７ ソース領域 １０８ オフッセットゲイト領域 １０９ チャネル形成領域 １１０ ドレイン領域 １１１ 層間絶縁膜（酸化珪素膜） １１２ ソース電極 １１３ ドレイン電極 ２０１ ガラス基板 ２０２ 下地膜（酸化珪素膜） ２０３ 活性層（結晶性珪素膜） ２０４ ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜） ２０５ ゲイト電極 ２１１ 層間絶縁膜 ２１２ ソース電極 ２１３ ドレイン電極 ４０１ ガラス基板 ４０２ 下地膜（酸化珪素膜） ４０３ 非晶質珪素膜 ４０４ レジストマスク ４０５ 酸化珪素膜（ニッケル含有） ４０６ 活性層 ４０７ ゲイト絶縁膜 ４０８ ゲイト電極（アルミ電極） ４０９ 酸化物層 ４１０ ソース領域 ４１１ オフセットゲイト領域 ４１２ チャネル形成領域 ４１３ ドレイン領域 ４１４ 層間絶縁膜 ４１５ ソース電極 ４１６ ドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺本 聡 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 審査官 宮崎 園子 (56)参考文献 特開 平１−200673（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−297122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/20 H01L 21/265
Claims (13)
- 【請求項１】非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素
を導入し、 加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜と
し、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に選択的に不純物イオンを注入し、 加熱処理を施し、前記活性層において、前記不純物イオ
ンが注入されなかった領域から前記不純物イオンが注入
された領域に向かって結晶成長を行わし、前記結晶成長を行わす加熱処理は350度〜550度の温度で
行われる ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項２】非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素
を導入し、 加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜と
し、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に選択的に不純物イオンを注入し、 加熱処理を施し、前記活性層において、前記不純物イオ
ンが注入されなかった領域を結晶核として前記不純物イ
オンが注入された領域を結晶化させ、 前記結晶成長を行わす加熱処理は350度〜550度の温度で
行われる ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項３】非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素
を導入し、 加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜と
し、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に選択的に不純物イオンを注入し、 加熱処理を施し、前記活性層において、前記不純物イオ
ンが注入されなかった領域から前記不純物イオンが注入
された領域に向かって結晶成長を行わし、前記結晶成長を行わす工程の加熱処理は350度〜550度の
温度で行われ、 前記活性層中における前記金属元素の濃度は、1×10 15 c
m -3 〜1×10 19 cm -3 である ことを特徴とする半導体装置の
作製方法。 - 【請求項４】非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素
を導入し、 加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶性珪素膜と
し、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に選択的に不純物イオンを注入し、 加熱処理を施し、前記活性層において、前記不純物イオ
ンが注入されなかった領域を結晶核として前記不純物イ
オンが注入された領域を結晶化させ、前記結晶成長を行わす加熱処理は350度〜550度の温度で
行われ、 前記活性層中における前記金属元素の濃度は、1×10 15 c
m -3 〜1×10 19 cm -3 であること を特徴とする半導体装置の
作製方法。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項において、 前記活性層中には、金属元素としてFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Auが用いられていること
を特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一項において、 前記結晶成長を行わす前又は後において、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射するこ
とを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項７】チャネル形成領域を結晶核として、前記チ
ャネル形成領域から隣接するソースおよびドレイン領域
へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長は350度〜550度の加熱処理で行われること
を 特徴とする半導体装置。 - 【請求項８】チャネル形成領域の周辺領域を結晶核とし
て、前記周辺領域から隣接するソースおよびドレイン領
域へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長は350度〜550度の加熱処理で行われること
を 特徴とする半導体装置。 - 【請求項９】チャネル形成領域の周辺領域を結晶核とし
て、前記周辺領域から隣接するソースおよびドレイン領
域へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長は350度〜550度の加熱処理で行われ、 前記周辺領域は、オフッセトゲイト領域またはライトド
ープ領域またはノンドープ領域であることを 特徴とする
半導体装置。 - 【請求項１０】チャネル形成領域を結晶核として、前記
チャネル形成領域から隣接するソースおよびドレイン領
域へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長は350度〜550度の加熱処理で行われ、 前記活性層中における前記金属元素の濃度は、1×10 15 c
m -3 〜1×10 19 cm -3 であることを 特徴とする半導体装置。 - 【請求項１１】チャネル形成領域の周辺領域を結晶核と
して、前記周辺領域から隣接するソースおよびドレイン
領域へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長は350度〜550度の加熱処理で行われ、 前記活性層中における前記金属元素の濃度は、1×10 15 c
m -3 〜1×10 19 cm -3 であることを 特徴とする半導体装置。 - 【請求項１２】チャネル形成領域の周辺領域を結晶核と
して、前記周辺領域から隣接するソースおよびドレイン
領域へと結晶成長した活性層を有し、前記結晶成長を行わす工程の加熱処理は350度〜550度の
温度で行われ、 前記チャネル形成領域の周辺領域は、ライトドープ領域
であることを 特徴とする半導体装置。 - 【請求項１３】請求項７乃至請求項１３において、 前記活性層中には、金属元素としてFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Auが添加されていること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15651394A JP3190520B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 半導体装置およびその作製方法 |
| US08/839,941 US6194255B1 (en) | 1994-06-14 | 1997-04-18 | Method for manufacturing thin-film transistors |
| US09/773,620 US6743667B2 (en) | 1994-06-14 | 2001-02-02 | Method of manufacturing an active matrix type device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15651394A JP3190520B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 半導体装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335546A JPH07335546A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3190520B2 true JP3190520B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=15629422
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15651394A Expired - Fee Related JP3190520B2 (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 半導体装置およびその作製方法 |
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|---|---|
| US (2) | US6194255B1 (ja) |
| JP (1) | JP3190520B2 (ja) |
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| JP3190520B2 (ja) * | 1994-06-14 | 2001-07-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置およびその作製方法 |
| JP4056571B2 (ja) | 1995-08-02 | 2008-03-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP3645380B2 (ja) | 1996-01-19 | 2005-05-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法、情報端末、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、携帯電話、ビデオカメラ、投射型表示装置 |
| JP3645379B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2005-05-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US5985740A (en) * | 1996-01-19 | 1999-11-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device including reduction of a catalyst |
| JP3729955B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2005-12-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US7056381B1 (en) * | 1996-01-26 | 2006-06-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Fabrication method of semiconductor device |
| JP4180689B2 (ja) * | 1997-07-24 | 2008-11-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP2000039628A (ja) * | 1998-05-16 | 2000-02-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体表示装置 |
| KR100317639B1 (ko) * | 1999-05-21 | 2001-12-22 | 구본준, 론 위라하디락사 | 박막 트랜지스터와 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP3610293B2 (ja) | 1999-09-22 | 2005-01-12 | キヤノン株式会社 | 細孔を有する構造体及び前記細孔を有する構造体を用いたデバイス |
| US20020020840A1 (en) * | 2000-03-10 | 2002-02-21 | Setsuo Nakajima | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7045444B2 (en) * | 2000-12-19 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device that includes selectively adding a noble gas element |
| US6858480B2 (en) | 2001-01-18 | 2005-02-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| TWI221645B (en) * | 2001-01-19 | 2004-10-01 | Semiconductor Energy Lab | Method of manufacturing a semiconductor device |
| US7115453B2 (en) * | 2001-01-29 | 2006-10-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
| JP2002231627A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| US7141822B2 (en) * | 2001-02-09 | 2006-11-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP5088993B2 (ja) | 2001-02-16 | 2012-12-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP4993810B2 (ja) | 2001-02-16 | 2012-08-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US6812081B2 (en) * | 2001-03-26 | 2004-11-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co.,.Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| KR100426381B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2004-04-08 | 주승기 | 결정질 실리콘 활성층을 포함하는 박막트랜지스터의 제조방법 |
| US6861338B2 (en) * | 2002-08-22 | 2005-03-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor and method of manufacturing the same |
| US7374976B2 (en) * | 2002-11-22 | 2008-05-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for fabricating thin film transistor |
| KR100776362B1 (ko) * | 2004-12-03 | 2007-11-15 | 네오폴리((주)) | 비정질 실리콘 박막의 결정화 방법 및 이를 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제조방법 |
| US7306983B2 (en) * | 2004-12-10 | 2007-12-11 | International Business Machines Corporation | Method for forming dual etch stop liner and protective layer in a semiconductor device |
| US7271043B2 (en) * | 2005-01-18 | 2007-09-18 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing strained silicon directly-on-insulator substrate with hybrid crystalline orientation and different stress levels |
| US7855119B2 (en) * | 2007-06-15 | 2010-12-21 | Sandisk 3D Llc | Method for forming polycrystalline thin film bipolar transistors |
| US8004013B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-08-23 | Sandisk 3D Llc | Polycrystalline thin film bipolar transistors |
| US7790534B2 (en) * | 2007-06-15 | 2010-09-07 | Sandisk 3D Llc | Method to form low-defect polycrystalline semiconductor material for use in a transistor |
| US9876110B2 (en) * | 2014-01-31 | 2018-01-23 | Stmicroelectronics, Inc. | High dose implantation for ultrathin semiconductor-on-insulator substrates |
Family Cites Families (19)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH02140915A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH03104210A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2695488B2 (ja) * | 1989-10-09 | 1997-12-24 | キヤノン株式会社 | 結晶の成長方法 |
| US5147826A (en) | 1990-08-06 | 1992-09-15 | The Pennsylvania Research Corporation | Low temperature crystallization and pattering of amorphous silicon films |
| US5112764A (en) * | 1990-09-04 | 1992-05-12 | North American Philips Corporation | Method for the fabrication of low leakage polysilicon thin film transistors |
| JPH04139728A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-13 | Canon Inc | 多結晶電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPH0824104B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1996-03-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体材料およびその作製方法 |
| US5244819A (en) | 1991-10-22 | 1993-09-14 | Honeywell Inc. | Method to getter contamination in semiconductor devices |
| TW226478B (en) * | 1992-12-04 | 1994-07-11 | Semiconductor Energy Res Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US5275851A (en) | 1993-03-03 | 1994-01-04 | The Penn State Research Foundation | Low temperature crystallization and patterning of amorphous silicon films on electrically insulating substrates |
| JP3137797B2 (ja) * | 1993-03-12 | 2001-02-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜トランジスタおよびその作製方法 |
| JP3369244B2 (ja) * | 1993-03-12 | 2003-01-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜トランジスタ |
| JP3193803B2 (ja) * | 1993-03-12 | 2001-07-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体素子の作製方法 |
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