JPH10247735A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
半導体装置の作製方法Info
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- JPH10247735A JPH10247735A JP6540697A JP6540697A JPH10247735A JP H10247735 A JPH10247735 A JP H10247735A JP 6540697 A JP6540697 A JP 6540697A JP 6540697 A JP6540697 A JP 6540697A JP H10247735 A JPH10247735 A JP H10247735A
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Abstract
または低減するための技術を提供する。 【解決手段】 珪素を含む非晶質膜103の上に開口部
105を有した絶縁膜104を形成する。この開口部1
05から触媒元素が導入されて非晶質膜103の結晶化
が行われる。結晶化後、再び絶縁膜104をマスクとし
て15族から選ばれた元素を導入し、リン添加領域11
0を形成する。ここが触媒元素のゲッタリングサイトと
なるため、触媒元素が除去または低減された横成長領域
111が得られる。
Description
た半導体装置の作製方法に関する技術であり、特に珪素
を含む結晶性膜を利用した薄膜トランジスタ(Thin Fil
m Transistor:TFT)の作製方法に関する。
半導体を利用して機能する装置全般を指すものであり、
TFTの如き単体素子のみならず、電気光学装置やそれ
を搭載した電子デバイス等も半導体装置の範疇に含まれ
る。
して半導体回路を構成する技術が急速に進んでいる。そ
の様な半導体回路としてはアクティブマトリクス型液晶
表示装置の様な電気光学装置が代表的である。
同一基板上に画素マトリクス回路とドライバー回路とを
設けたモノシリック型表示装置である。また、さらにメ
モリ回路やクロック発生回路等のロジック回路を内蔵し
たシステムオンパネルの開発も進められている。
高速動作を行う必要があるので、活性層として非晶質珪
素膜(アモルファスシリコン膜)を用いることは不適当
である。そのため、現状では結晶性珪素膜(ポリシリコ
ン膜)を活性層としたTFTが主流になりつつある。
膜を得るための技術として特開平8−78329号公報
記載の技術を開示している。同公報記載の技術は、非晶
質珪素膜に対して結晶化を助長する触媒元素を選択的に
添加し、加熱処理を行うことで添加領域を起点として広
がる結晶性珪素膜を形成するものである。
素膜の結晶化温度を50〜100 ℃も引き下げることが可能
であり、結晶化に要する時間も 1/5〜1/10にまで低減す
ることができる。また、珪素膜の結晶化は基板面とほぼ
平行に横方向へと進行するため、本発明者らはこの結晶
化領域を横成長領域と呼んでいる。
ていないので、直接的に添加した場合と比べて膜中に残
留する触媒元素が少ないという特徴がある。例えば、直
接的に添加した場合には1019オーダーで触媒元素が含有
されるが、横成長領域の場合には1018オーダーと1桁少
ない。
としてはニッケル、コバルト、スズなどの金属元素が用
いられる。この様な金属元素は珪素膜中に深い準位を形
成してキャリアを捕獲するため、TFTの電気特性や信
頼性に悪影響を及ぼすことが懸念される。この問題は上
述の横成長領域でも例外ではない。
去するか、または電気特性に影響しない程度にまで低減
することが望ましい。しかしながら、従来のハロゲン元
素による金属元素のゲッタリング効果を利用した方法
は、800℃以上の高温処理が必要となるため、触媒元
素を用いた低温プロセスの特徴を効果的に生かすことが
できない。
であり、低温プロセスの特徴を生かしたまま結晶性珪素
膜中から触媒元素を除去または低減するための技術を提
供することを課題とする。
の構成は、珪素を含む非晶質膜上に絶縁膜を選択的に形
成する工程と、前記絶縁膜をマスクとして前記非晶質膜
に対して珪素の結晶化を助長する触媒元素を選択的に保
持または添加する工程と、加熱処理を行い、前記非晶質
膜の少なくとも一部を結晶性膜に変成させる工程と、前
記絶縁膜をそのままマスクとして前記結晶性膜中に15
族から選ばれた元素を選択的に保持または添加する工程
と、加熱処理を行い、前記15族から選ばれた元素を保
持または添加した領域に、該領域と隣接する領域から前
記触媒元素をゲッタリングさせる工程と、を少なくとも
含むことを特徴とする。
質膜上に絶縁膜を選択的に形成する工程と、前記絶縁膜
をマスクとして前記非晶質膜に対して珪素の結晶化を助
長する触媒元素を選択的に保持または添加する工程と、
加熱処理を行い、前記非晶質膜の少なくとも一部を結晶
性膜に変成させる工程と、前記絶縁膜をそのままマスク
として前記結晶性膜中に15族から選ばれた元素を選択
的に保持または添加する工程と、加熱処理を行い、前記
15族から選ばれた元素を保持または添加した領域に、
該領域と隣接する領域から前記触媒元素をゲッタリング
させる工程と、を少なくとも含み、前記触媒元素を保持
または添加する領域と前記15族から選ばれた元素を保
持または添加する領域とは同一の領域であることを特徴
とする。
質膜の結晶化に使用した触媒元素を結晶性膜中から除去
することであり、そのための手段として15族から選ば
れた元素によるゲッタリング効果を利用する。
Co(コバルト)、Fe(鉄)、Pd(パラジウム)、
Pt(白金)、Cu(銅)、Au(金)が代表的であ
る。本発明者らの実験では、ニッケルが最も適した元素
であることが判明している。
5族元素としては、N(窒素)、P(リン)、As(砒
素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)が挙げら
れるが、特に顕著な作用効果を示すのはリンである。
ケル、ゲッタリング元素(15族元素)としてリンを使
用した場合、600℃前後の加熱処理によってリンとニ
ッケルが安定な結合状態を示す。この時、Ni3 P、N
i5 P2 、Ni2 P、Ni3P2 、Ni2 P3 、NiP2
、NiP3 という結合状態をとりうる。
を助長する触媒元素としてニッケルを使用した場合、1
5族元素であるリンの作用によってニッケルをゲッタリ
ングすることが可能である。この効果を利用することで
結晶性膜中から触媒元素を除去または低減することがで
きる。
は、 非晶質膜に対して選択的に絶縁膜(マスク)を設け
て触媒元素を保持または添加することで横成長領域と呼
ばれる結晶性膜を形成する。 上記マスクをそのまま活用して15族元素を保持ま
たは添加し、横成長領域に残留する触媒元素をゲッタリ
ングする。 という2点である。
−78329号公報記載の技術を利用し、結晶化後の結
晶性膜上に残存する絶縁膜を、15族元素を選択的に保
持または添加するためのマスクとして再利用する。
域と15族から選ばれた元素を保持または添加する領域
とは同一の領域となる。
含む非晶質膜(例えば非晶質珪素膜)103を形成し、
その上に絶縁膜104を設ける。この絶縁膜104は、
後の触媒元素(例えばニッケル)を選択的に添加または
保持する工程においてマスクとして利用するため、所定
の位置に複数の開口部105を有している。
晶化のための加熱処理を行うことで結晶性膜でなる横成
長領域108を得る。この時、触媒元素の添加領域10
7も結晶性膜となる。
に利用したマスク絶縁膜104をそのままマスクとして
再利用して15族から選ばれた元素の添加工程を行う。
従って、触媒元素の添加領域107と15族から選ばれ
た元素の添加領域とは同一の領域となる。
108に残留した触媒元素を移動させ、15族から選ば
れた元素を添加した領域107にゲッタリングさせる。
こうして、横成長領域108に残留する触媒元素が除去
または低減される。
形成するまでの作製工程例についての図1を用いて説明
する。なお、触媒元素としてはニッケル、ゲッタリング
のための元素としてはリンを例とする。
に酸化珪素膜でなる下地膜102を200 nmの厚さに形成
する。なお、ガラス基板の代わりに石英基板、シリコン
基板、セラミックス基板等を用いても良い。
D法または減圧CVD法を用いて10〜75nm(好ましくは
15〜45nm)の厚さに形成する。なお、非晶質珪素膜以外
にも珪素を含む非晶質半導体膜、例えばSiX Ge1-X
(0<X<1)を用いることもできる。
行う。詳細な条件は特開平8−78329号公報に記載
してある。
でなるマスク絶縁膜104を50〜150 nmの厚さに成膜す
る。そして、マスク絶縁膜104をパターニングして後
にニッケルを添加する領域に開口部105を設ける。
(図1(A))
とにより極薄い酸化珪素膜(図示せず)を開口部105
の底部に露出した非晶質膜表面に形成する。この工程は
次に溶液を塗布する際に濡れ性を改善する効果がある。
そして、重量換算で100ppmのニッケルを含有した酢酸ニ
ッケル塩溶液を滴下し、スピンコート法により薄いニッ
ケル含有層106を形成する。(図1(B))
素、酸素、または水素雰囲気中で500〜700 ℃(代表的
には550 〜650 ℃)の温度で 4〜8hr の加熱処理を行
い、非晶質珪素膜103の結晶化を行う。(図1
(C))
の添加領域107(結晶性膜)、横成長領域108
(結晶性膜)、横成長が及ばなかった領域109(非
晶質膜)の三つの領域に分類される。本発明が活性層と
して利用するのはの横成長領域である。
08が得られる。結晶化直後の横成長領域には約 5×10
18atoms/cm3 の濃度でニッケルが残留していることがS
IMS(質量二次分析)で確認されている。なお、ここ
でいうニッケル濃度はSIMS分析による測定値の最小
値で定義される。
絶縁膜104をそのまま再利用してゲッタリング工程の
ためのPイオンを添加する。Pイオンの添加はイオンプ
ランテーション法またはプラズマドーピング法によれば
良い。
るのに対し、後者は質量分離を行わずにPイオンを含む
化合物イオンも添加する点で異なる。なお、本実施例で
はコストパフォーマンスの有利なプラズマドーピング法
を用いる。本実施例ではプラズマドーピング用のガスし
てはPH3 (フォスフィン)を利用しているので、ゲッ
タリング効果を阻害する様な元素は混入しない。
〜25kVとし、ドーズ量を 1×1013〜 8×1015atoms/cm
2 とすれば良い。この様な設定とすることで、Pイオン
の添加領域(以下、リン添加領域と呼ぶ)110には 5
×1019〜 2×1021atoms/cm3の濃度でPイオンが添加さ
れる。(図1(D))
ケル添加領域とが同一の領域となる。即ち、上述の濃度
を設定したのは、Pイオン濃度をリン添加領域110に
含まれるニッケル濃度( 1×1019〜 5×1019atoms/cm3
程度)よりも1桁程度高く設定することが望まれるから
である。
囲気中で 500〜700 ℃(代表的には600 ℃)、 2〜4hr
の加熱処理を行い、横成長領域108に残留していたニ
ッケルをリン添加領域110の方へと移動させる。こう
してPイオンによりニッケル濃度が低減された横成長領
域111が得られる。(図1(E))
していたニッケルはリン添加領域(ニッケル添加領域と
も言える)110にゲッタリングされ、横成長領域10
8から除去または低減される。本発明者らのSIMS分
析によれば、横成長領域111に含まれるニッケル濃度
は 1×1018atoms/cm3 以下(好ましくは 5×1017atoms/
cm3 以下)にまで低減されていることが確認されてい
る。
よるニッケルの深さ方向の濃度プロファイルの代表的な
例である。横軸は深さを表し、縦軸はニッケル濃度を表
している。なお、サンプルとした結晶性珪素膜は50nmの
厚さである。
ンを添加した領域を測定した結果であり、図1(E)の
107で示される領域に相当する。この領域はゲッタリ
ングサイトとして機能するため 5×1018atoms/cm3 以上
の濃度でニッケルが検出される。
測定した結果であり、図1(E)の108で示される領
域に相当する。この横成長領域には予備実験の段階では
5×1018atoms/cm3 の濃度でニッケルが残留していた
が、ゲッタリング工程によって5×1017atoms/cm3 以下
にまで低減されていることが判る。
ットになるが、これは今回の測定における検出下限界を
意味しており、実際には 1×1017atoms/cm3 以下にまで
低減されていると予想される。
ら、マスク絶縁膜104を除去し、結晶性膜と非晶質膜
とが混在する珪素膜をパターニングする。この時、リン
添加領域412は完全に除去することが望ましいが、少
なくともチャネル形成領域となる部分は横成長領域11
1で構成する。
分は、ニッケル濃度を上回る濃度でPイオンを添加する
ことで十分に機能させることができる。従って、場合に
よってはリン添加領域412がソース/ドレイン領域に
含まれても構わない。
成される活性層(島状の半導体層)112が完成する。
本実施例に示す構成とすることで、結晶化を助長するニ
ッケルを大幅に低減した結晶性珪素膜を得ることができ
る。(図1(F))
スク絶縁膜をPイオンを添加する際に再利用するので、
新たにPイオン添加工程のためのマスクを設ける必要が
ない。従って、製造プロセスが簡略化され、製造歩留
り、スループットが向上して経済的な優れた効果が得ら
れる。
てゲッタリングのための加熱処理を行う前にレーザーア
ニールを行う構成について説明する。
きる程度にまで温度を高めることができる。特に、パル
スレーザーの場合、珪素膜は1μs以下の短い時間に急
激な相変化を起こすので、熱力学的に不安定な状態とな
る。この状態ではニッケルが移動しやすく、ゲッタリン
グを容易に行うことが可能となる。
でファーネスアニールを行う構成とすると効果的にニッ
ケルをゲッタリングできるので有効である。ただし、マ
スクとなる絶縁膜を介してアニールするため、最適な処
理条件(レーザー光の波長、エネルギー強度等)を実験
的に決定しておく必要がある。
Cl等を励起ガスとするエキシマレーザー、CO2 レー
ザーおよびYAGレーザー等を利用することができる。
ための加熱処理としてファーネスアニールを行う例を示
したが、本実施例ではランプアニールを利用する例を示
す。
TA(ラピッド・サーマル・アニール)が知られてい
る。これはハロゲンランプ等を用いた赤外光を試料に対
して照射し、薄膜を加熱する技術である。
すると、 700〜1100℃という高温アニール処理を数秒か
ら数分と短い時間で処理することができる。従って、フ
ァーネスアニールよりも高温処理ができるので触媒元素
のゲッタリング効果が向上する。また、処理時間もはる
かに短いのでスループットも大幅に向上する。
る加熱処理によって結晶性珪素膜の結晶粒界付近に存在
する珪素原子の再配列がなされ、結晶粒界の不活性化が
促進する。即ち、不対結合手の如き結晶欠陥が大幅に減
少してキャリアが捕獲される可能性が低くなり、全体的
な結晶性が著しく改善される。
するための手段としてイオンプランテーション法または
プラズマドーピング法を用いる例を示したが、本実施例
では気相法を利用する場合の例について説明する。
いて基板をPH3 ガス中に曝し、CVD法によりPイオ
ンを含む薄膜を堆積する。この時、ゲッタリングサイト
となる領域(図1(D)の107で示される領域)の表
面のみに上記薄膜が保持された状態となる。そして、こ
の状態で加熱処理を行うことでPイオンによるニッケル
のゲッタリングを行うことができる。
を示したが、本実施例では液相法を用いる場合の例につ
いて説明する。
いてPSG(リンシリケイトガラス)を成膜する。成膜
方法は溶液塗布によるスピンコート法を用いる。この場
合も実施例3と同様にゲッタリングサイトとなる領域
(図1(D)の107で示される領域)の表面のみに上
記薄膜が保持された状態となる。そして、この状態で加
熱処理を行うことでPSG中に含まれたPイオンにより
ニッケルがゲッタリングされる。
FTとPチャネル型TFTとを相補的に組み合わせたC
MOS回路を作製する工程例について説明する。
板、302は下地膜、303はNチャネル型TFTの活
性層、304はPチャネル型TFTの活性層である。活
性層303、304は実施例1で説明した作製工程に従
って作製する。
D法により酸化珪素膜を150 nmの厚さに成膜し、ゲイト
絶縁膜305を形成する。(図3(A))
を成膜し(図示せず)、パターニングによって後のゲイ
ト電極の原型を形成する。次いで、本発明者らによる特
開平7-135318号公報記載の技術を利用する。同公報記載
の技術を利用することで多孔質状の陽極酸化膜306、
307、緻密な陽極酸化膜308、309、ゲイト電極
310、311が形成される。
状の陽極酸化膜306、307をマスクとしてゲイト絶
縁膜305をエッチングし、ゲイト絶縁膜312、31
3を形成する。そしてその後、多孔質状の陽極酸化膜3
06、307を除去する。こうしてゲイト絶縁膜31
2、313の端部が露出した状態となる。(図3
(B))
ンプランテーション法またはプラズマドーピング法を用
いて2回に分けて添加する。本実施例では、まず1回目
の不純物添加を高加速電圧で行い、n- 領域を形成す
る。
は露出した活性層表面だけでなく露出したゲイト絶縁膜
の端部の下にも添加される。このn- 領域は後のLDD
領域(不純物濃度は 1×1018〜 1×1019atoms/cm3 程
度)となる様にドーズ量を設定する。
で行い、n+ 領域を形成する。この時は加速電圧が低い
のでゲイト絶縁膜がマスクとして機能する。また、この
n+領域は後のソース/ドレイン領域となるのでシート
抵抗が 500Ω以下(好ましくは 300Ω以下)となる様に
調節する。
ソース領域314、ドレイン領域315、低濃度不純物
領域316、チャネル形成領域317が形成される。な
お、この状態ではPチャネル型TFTの活性層もNチャ
ネル型TFTの活性層と同じ状態となっている。(図3
(C))
トマスク318を設け、P型を付与する不純物イオンの
添加を行う。この工程も前述の不純物添加工程と同様に
2回に分けて行う。ただし、この場合にはN型をP型に
反転される必要があるので前述のNチャネル型TFTの
工程よりも2〜3倍程度の不純物イオンを添加しなくて
はならない。
ス領域319、ドレイン領域320、低濃度不純物領域
321、チャネル形成領域322が形成される。(図3
(D))
ーネスアニール、レーザーアニールまたはランプアニー
ルにより不純物イオンの活性化およびイオン添加時の損
傷の回復を図る。
形成する。層間絶縁膜323としては酸化珪素膜、窒化
珪素膜、酸化窒化珪素膜、有機性樹脂膜のいずれか或い
はそれらの積層膜を用いることができる。
ス配線324、325、ドレイン配線326を形成して
図3(E)に示す状態を得る。最後に、水素雰囲気中で
熱処理を行い全体を水素化してCMOS回路が完成す
る。
回路とも呼ばれ、半導体回路を構成する基本回路であ
る。この様なインバータ回路を組み合わせたりすること
でNAND回路、NOR回路の様な基本論理回路を構成
したり、さらに複雑なロジック回路をも構成することが
できる。
ャネル形成領域317、322やその両端の接合部にニ
ッケル等の触媒元素を殆ど含まないため、その様な触媒
元素が電気特性に悪影響を与えることがない。従って、
信頼性の高いTFT、CMOS回路、さらには半導体回
路を構成することが可能である。
ゲイト型TFTの応用する一例として、逆スタガ型TF
Tに適用する場合の例について説明する。
板、402は下地膜、403は導電性材料でなるゲイト
電極、404はゲイト絶縁膜、405は非晶質珪素膜、
406は後の触媒元素の添加工程でマスクとなる絶縁膜
である。また、マスク絶縁膜406には開口部407が
設けられている。
をファーネスアニールで行う場合には 500〜700 ℃の加
熱処理が行われるので、その温度に耐えうる材料をゲイ
ト電極403として使用する必要がある。勿論、レーザ
ーアニールやランプアニールを用いるのであれば使用可
能な材料の選択幅は広がる。
により触媒元素(本実施例もニッケルを例にとる)を含
有した層408を形成する。(図4(A))
晶性珪素膜でなる横成長領域409を形成する。なお、
410は結晶性珪素膜でなるニッケル添加領域、411
は結晶化に至らなかった非晶質領域である。(図4
(B))
元素(本実施例もリンを例にとる)を添加する。この
時、ニッケル添加領域410のみにPイオンが添加され
て、リン添加領域412が形成される。(図4(C))
い、リン添加領域412に向かってニッケルを移動させ
てゲッタリングする。こうして、ニッケルが 5×1017at
oms/cm3 以下にまで除去または低減された横成長領域4
13が形成される。(図4(D))
し、横成長領域413をパターニングして活性層414
を形成する。そして、活性層414上に窒化珪素膜をパ
ターニングして形成されるチャネルストッパー415を
設ける。(図4(E))
する結晶性珪素膜を形成してパターニングを施し、ソー
ス領域416およびドレイン領域417とを形成する。
さらに、ソース配線418、ドレイン配線419を形成
する。そして、最後に全体の水素化を行って図4(F)
に示す逆スタガ型TFTが完成する。
れば、その構造に拘わらず本発明を適用することが可能
である。
たTFTを用いて電気光学装置を構成する場合の例を示
す。なお、本実施例ではアクティブマトリクス型液晶表
示装置に適用する例を示すが、他にもアクティブマトリ
クス型のEL表示装置、EC表示装置等に用いることも
できる。
液晶表示装置の断面を簡略化した図であり、ドライバー
回路やロジック回路を構成する領域にはCMOS回路
を、画素マトリクス回路を構成する領域には画素TFT
を示している。
FT構造)に関する説明を既に行ったので、本実施例で
は必要な箇所のみを説明することにする。
製工程に従って、図5の左側のCMOS回路を完成す
る。この時、画素TFTの構造はCMOS回路を構成す
るTFTと基本的には同一構造である。勿論、画素TF
Tのみマルチゲイト構造にしたり、LDD領域の長さを
変えたりすることもできるが、その場合は実施者が必要
に応じて変更すれば良い。
層間絶縁膜501が設けられ、その上にはブラックマス
ク502が配置される。なお、本実施例ではブラックマ
スク502を画素マトリクス回路の上方のみに設けてい
るが、CMOS回路の上方に設ける構成としても良い。
膜503が設けられ、コンタクトホールを設けて画素電
極504が配置される。画素電極504は反射型表示装
置の場合にはアルミニウム膜の如き反射膜を、透過型表
示装置の場合にはITOの如き透明導電膜を用いれば良
い。そして、最上層に配向膜505を設けてアクティブ
マトリクス基板を構成する。アクティブマトリクス基板
とはTFTが配置された側の基板を指す。
電膜でなる対向電極、508は対向側の配向膜である。
この様な構成の対向基板と上述のアクティブマトリクス
基板との間に液晶層509を挟持して図5に示すアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置が構成される。
置の外観を図6に簡略化して示す。図6において、60
1はガラス基板、602は下地膜、603は画素マトリ
クス回路、604はソースドレイバー回路、605はゲ
イトドライバー回路、606はロジック回路である。
構成される論理回路全てを含むが、ここでは従来から画
素マトリクス回路、ドライバー回路と呼ばれている回路
と区別するためにそれ以外の回路を指している。
しうる半導体装置の一例として実施例8で示した様な電
気光学装置を用いた応用製品について図7を用いて説明
する。本発明を利用した半導体装置としてはビデオカメ
ラ、スチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、カー
ナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端
末(モバイルコンピュータ、携帯電話等)などが挙げら
れる。
ビルコンピュータ)であり、本体2001、カメラ部2
002、受像部2003、操作スイッチ2004、表示
装置2005で構成される。本発明は表示装置2005
に適用することができる。
であり、本体2101、表示装置2102、バンド部2
103で構成される。本発明を表示装置2102に適用
することで大幅に装置の低価格化が図れる。
であり、本体2201、表示装置2202、操作スイッ
チ2203、アンテナ2204で構成される。本発明は
表示装置2202に適用することができる。
1、音声出力部2302、音声入力部2303、表示装
置2304、操作スイッチ2305、アンテナ2306
で構成される。本発明は表示装置2304に適用するこ
とができる。
401、表示装置2402、音声入力部2403、操作
スイッチ2404、バッテリー2405、受像部240
6で構成される。本発明は表示装置2402に適用する
ことができる。
く、あらゆる分野の表示媒体に適用することが可能であ
る。
触媒元素を利用して得た結晶性膜中から触媒元素を効率
的に除去または低減することができる。また、この処理
はガラスの耐熱温度以下で行われるので、低温プロセス
を踏襲することができる。
クと、15族から選ばれた元素の添加工程で使用するマ
スクとを共通化することで、製造プロセスが大幅に簡略
化される。そのため、スループット、歩留り等が向上
し、経済的に有益である。
は触媒元素の効果により結晶性が非常に優れ、かつ、ゲ
ッタリング処理によりその触媒元素が除去または低減さ
れている。そのため、半導体装置の活性層として利用し
た場合、優れた電気特性と高い信頼性とを備えた半導体
装置を得ることができる。
Claims (7)
- 【請求項1】珪素を含む非晶質膜上に絶縁膜を選択的に
形成する工程と、 前記絶縁膜をマスクとして前記非晶質膜に対して珪素の
結晶化を助長する触媒元素を選択的に保持または添加す
る工程と、 加熱処理を行い、前記非晶質膜の少なくとも一部を結晶
性膜に変成させる工程と、 前記絶縁膜をそのままマスクとして前記結晶性膜中に1
5族から選ばれた元素を選択的に保持または添加する工
程と、 加熱処理を行い、前記15族から選ばれた元素を保持ま
たは添加した領域に、該領域と隣接する領域から前記触
媒元素をゲッタリングさせる工程と、 を少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の作製方
法。 - 【請求項2】珪素を含む非晶質膜上に絶縁膜を選択的に
形成する工程と、 前記絶縁膜をマスクとして前記非晶質膜に対して珪素の
結晶化を助長する触媒元素を選択的に保持または添加す
る工程と、 加熱処理を行い、前記非晶質膜の少なくとも一部を結晶
性膜に変成させる工程と、 前記絶縁膜をそのままマスクとして前記結晶性膜中に1
5族から選ばれた元素を選択的に保持または添加する工
程と、 加熱処理を行い、前記15族から選ばれた元素を保持ま
たは添加した領域に、該領域と隣接する領域から前記触
媒元素をゲッタリングさせる工程と、 を少なくとも含み、 前記触媒元素を保持または添加する領域と前記15族か
ら選ばれた元素を保持または添加する領域とは同一の領
域であることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項3】請求項1または請求項2において、触媒元
素としてNi、Co、Fe、Pd、Pt、Cu、Auか
ら選ばれた少なくとも一つの元素が用いられることを特
徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項4】請求項1または請求項2において、15族
から選ばれた元素としてP、N、As、Sb、Biから
選ばれた少なくとも一つの元素が用いられることを特徴
とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項5】請求項1または請求項2において、15族
から選ばれた元素を添加する工程は、イオンプランテー
ション法またはプラズマドーピング法で行われることを
特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項6】請求項1または請求項2において、15族
から選ばれた元素は 5×1019〜 2×1021atoms/cm3 の濃
度で添加されることを特徴とする半導体装置の作製方
法。 - 【請求項7】請求項1または請求項2において、触媒元
素のゲッタリング工程は500〜700℃の温度範囲で
行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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