JPH118393A - 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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Abstract
させ、TFTを作製する工程において、得られるTFT
にニッケル元素の影響が及ぶことを抑制する。 【解決手段】 非晶質珪素膜102の上にマスク104
を配置し、その状態でニッケルを含んだ溶液を塗布す
る。そしてマスクの開口部103においてニッケル元素
が非晶質珪素膜の表面に接して保持された状態とする。
そして加熱処理を施し非晶質珪素膜を結晶化させる。さ
らに燐を含んだ溶液を塗布し、開口103が形成された
領域において燐が珪素膜に導入されるようにする。そし
て加熱処理を施し、燐が導入された領域にニッケル元素
をゲッタリングさせる。こして、珪素膜中のニッケル元
素を低減させる。
Description
ニッケルに代表される珪素の結晶化を助長する金属元素
を利用して作製した薄膜トランジスタ(以下TFTと称
する)の作製方法に関する。
素膜を用いたTFTが知られている。現在主に商品化さ
れているのは、非晶質珪素膜を活性層に用いた非晶質珪
素TFTである。
クティブマトリクス型の液晶表示装置のアクティブマト
リクス回路である。
は、Nチャネル型しか実用化されておらず、またその動
作速度が非常に小さいという欠点がる。(これらの欠点
があるが故にアクティブマトリクス回路にしか利用され
ていないとも言える)
活性層を構成する珪素膜として結晶性珪素膜を用いる方
法がある。
ー光の照射による方法と、加熱による方法とがある。
等で成膜された非晶質珪素膜にレーザー光を照射するこ
とにより結晶化させるものである。
た非晶質珪素膜を加熱することにより結晶化させるもの
である。
業用のレーザー発振装置が実用化の域に達しておらず、
主に発振の安定性に問題がある。そのため、得られる結
晶性珪素膜の膜質の均一性や生産性に問題がある。
得られるが、加熱温度が高いため、ガラス基板を利用す
ることが困難であるという問題がある。また、明確な多
結晶状態となってしまう関係から、結晶粒界の存在が不
安定要素として存在する。
晶化において、加熱処理温度をいかに下げることができ
るかが課題となる。また、明確な結晶粒界が形成されな
いような作製工程を得ることが課題となる。
はニッケル元素に代表される金属元素を利用して非晶質
珪素膜を従来よりも低温での加熱により結晶化させる技
術を開発した。
表される所定の金属元素を導入し、さらに加熱処理を施
すことにより結晶性珪素膜を得る技術である。
度である600℃前後の加熱処理によって、高い結晶性
を有した結晶性珪素膜を得ることができる。
立たず、従来の明確な多結晶珪素膜よりも好ましいもの
を得ることができる。
いる方法は、得られる結晶性珪素膜中に当該金属元素が
残留するという問題がある。
センターとなり、得られるTFTの特性に悪影響を与え
る。よって、TFTの活性層を構成する半導体膜中にお
いてはその残留濃度を極力低減することが望ましい。
を助長する金属元素を用いて得られた結晶性珪素膜を活
性層として作製されるTFTにおいて、活性層中に残留
する金属元素の濃度を低減する技術を提供することを課
題とする。
の一つは、珪素の結晶化を助長する金属元素の作用を利
用し結晶性珪素膜を形成する工程と、前記結晶性珪素膜
の表面の一部に燐を含有した溶液を選択的に塗布する工
程と、加熱処理を施し、前記溶液を選択的に塗布した領
域に当該金属元素をゲッタリングさせる工程と、を有す
ることを特徴とする。
る金属元素としてニッケルが利用することが最も好まし
い。これは、結晶化及びゲッタリングの効果がニッケル
の場合に最も顕著に得られるからである。特にゲッタリ
ングの効果は、ニッケルと燐との組み合わせにおいて最
も大きく得ることができる。
i、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、A
u、Ge、Pb、In、Sbから選ばれた一種または複
数種類のものを用いることもできる。
た普通の加熱炉において行う方法が一般的である。しか
し、RTA法と呼ばれる強光の照射による方法を用いて
もよい。
またはHx PO3 を含んだ溶液を用いることができる。
た酸化珪素系被膜形成用の塗布液を用いることができ
る。この溶液として代表的なものは、東京応化工業株式
会社のOCD溶液である。
り固化し酸化珪素系の被膜となる。この場合、燐を含有
した溶液を固相化する工程が必要とされる。
合物を溶かした溶液を用いることができる。
し、燐が表面に接した状態とする。 (2)加熱乾燥させて、液体成分を飛ばし、燐が表面に
接した状態とする。 (3)ベークし固相化させ、膜(例えば酸化珪素膜)と
する。
表面の一部に接して保持された状態とする。そして、加
熱処理を施すことにより、燐を非晶質珪素膜中に僅かに
拡散させ(しみださせ)、ニッケルのゲッタリングを行
わせる。
一部の領域に珪素の結晶化を助長する金属元素を含む溶
液を選択的に接して保持させる工程と、加熱処理を施し
前記一部の領域から他の領域へと当該金属元素を拡散さ
せ膜面に平行な方向に結晶成長を行わす工程と、前記一
部の領域に燐を含有した溶液を選択的に接して保持させ
る工程と、加熱処理を施し、前記一部の領域に当該金属
元素をゲッタリングさせる工程と、を有することを特徴
とする。
一部の領域に珪素の結晶化を助長する金属元素を含む溶
液を選択的に接して保持させる工程と、加熱処理を施し
前記一部の領域から他の領域へと当該金属元素を拡散さ
せ膜面に平行な方向に結晶成長を行わす工程と、前記一
部の領域に燐を含有した溶液を選択的に接して保持させ
る工程と、加熱処理を施し、前記拡散と逆の経路を辿っ
て金属元素を移動させる工程と、を有することを特徴と
する。
る金属元素の作用を利用し結晶性珪素膜を形成する工程
と、前記結晶性珪素膜の一部の領域の表面に燐を含有し
た材料を選択的に接して保持させる工程と、加熱処理を
施し、前記一部の領域に当該金属元素をゲッタリングさ
せる工程と、を有することを特徴とする。
燐を含有した酸化珪素系被膜形成用の塗布液を塗布し、
しかる後に加熱処理を施し酸化珪素系被膜を形成するこ
とにより得られることを特徴とする。
化工業株式会社のOCD溶液を用いた酸化珪素系被膜を
形成する場合の例を挙げることができる。
02の上にマスク104を配置し、その状態でニッケル
を含んだ溶液を塗布する。
ケル元素が非晶質珪素膜の表面に接して保持された状態
とする。
させる。さらに燐を含んだ溶液を塗布し、開口103が
形成された領域において燐が珪素膜に接して保持させた
状態とする。
にニッケル元素をゲッタリングさせる。この際、ニッケ
ル元素は図1(C)の結晶成長の段階における拡散経路
の逆を辿って燐が接して保持された領域に集まる。こう
して、珪素膜中のニッケル元素を低減させる。
ここでは、横成長という結晶成長形態を用いてNチャネ
ル型のTFTを作製する場合の例を示す。
101上に非晶質珪素膜102を減圧熱CVD法でもっ
て50nmの厚さに成膜する。
法でもよいが、減圧熱CVD法で成膜した非晶質珪素膜
の方が結晶性珪素膜を得る目的のためには適している。
化珪素膜や酸化窒化珪素膜が成膜されているものを用い
てもよい。
が成膜された半導体基板を利用してもよい。
nm厚の酸化珪素膜をプラズマCVD法で成膜する。そ
してこの酸化珪素膜をパターニングすることにより、マ
スク104を形成する。このマスク104は、後に珪素
の結晶化を助長する金属元素であるニッケルを選択的に
導入する際に利用される。(図1(A))
ように開口部が設けられており、この部分で非晶質珪素
膜102が露呈している。この開口部103は、図面の
手前側から奥行き方向へと細長い長手形状を有してい
る。即ち、図1(A)に示す状態において、非晶質珪素
膜102は、開口部103の部分で細長くその表面が露
呈している。
(B)の105で示すようにニッケル元素が表面に接し
て保持された状態を得る。
でニッケル元素が非晶質珪素膜102の表面に接して保
持された状態となる。即ち、ニッケル元素が非晶質珪素
膜に対して選択的に導入された状態となる。
す。この工程においては、図1(C)の106で示され
るような基板に平行な方向への結晶成長、即ち膜面に平
行な方向への結晶成長が進行する。(この結晶成長を横
成長と称する)
渡って行わすことができる。上記加熱処理の温度が58
0℃以上となると、自然核発生(ニッケルの作用によら
ない結晶成長)が横成長を阻害するので注意が必要であ
る。
が生じない程度の温度で行わすことが重要となる。
させる。こうして図1(D)の107で示されるように
燐が表面に接して保持された状態が得られる。
燐酸塩とを混合した溶液を用いる。
された開口103の底部において露呈した非晶質珪素膜
102の表面に選択的に燐が接して保持された状態が得
られる。
布後において単位面積あたりに存在する燐の密度が
(B)の工程におけるニッケルの密度よりも多くなるよ
うに溶液の濃度を調整する。
い効率で行うことを考えると、上記燐の密度はニッケル
の密度の10倍以上となるようにすることが好ましい。
具体的には、溶液中における燐の濃度が1×1020原子
/cm3 以上となる条件とすることが好ましい。
に溶液を用いることで容易に行うことができる。
窒素雰囲気中における600℃、2時間の加熱処理を加
熱炉において行う。この工程では、膜中に拡散していた
ニッケル元素が108で示される経路で移動し、開口1
03が設けられた領域にゲッタリングされる。
す結晶化工程におけるニッケル元素の拡散経路と丁度逆
なものとなる。
が導入された領域(開口103が設けられた領域)にニ
ッケルが固定化される。
iP2 というように多用な状態を有し、またその結合は
非常に安定している。
ど移動しない。他方、600℃程度の温度では、ニッケ
ルは盛んに移動する。
域に集中的に存在することになる。この状態は、燐にニ
ッケルがゲッタリングされた状態であるといえる。
された横成長領域を得ることができる。
処理温度は、550℃〜800℃、好ましくは600℃
〜750℃の範囲から選択すればよい。
るのでニッケルを所定の領域に集中させるという目的を
達成できない。
散距離が短くなるのでやはりニッケルを所定の領域に集
中させるという目的を達成できない。
Aと称される強光の照射による方法により行ってもよ
い。また、この際レーザー光の照射を併用してもよい。
ニッケル成分、及び燐シリサイド成分を除去する。この
工程では、開口部103の領域で露呈している珪素膜が
選択的に除去される。
露呈していた領域と結晶成長の先端部分の領域を避け
て、珪素膜のパターン201を形成する。(図2
(A))
る。このパターンは、TFTの動作時においてチャネル
を移動するキャリアの移動方向に延長する軸と先の結晶
成長方向(横成長方向)に延長する軸とを合わせるよう
に設定する。
は、結晶粒界の延在方向が結晶成長の方向と概略一致し
ている。即ち、横成長方向において結晶粒界が横切って
存在する割合は非常に小さいものとなっている。
向軸とをそろえることにより、キャリアの移動が阻害さ
れにくいものとすることができる。そして高い特性を有
するTFTを得ることができる。
にプラズマCVD法によりゲイト絶縁膜として機能する
酸化珪素膜202を100nmの厚さに成膜する。(図
2(A))
厚さにアルミニウム膜を成膜する。そしてレジストマス
ク200を配置する。このレジストマスク200を用い
て先のアルミニウム膜をパターニングし、アルミニウム
パターン203を得る。
に陽極酸化法を用いて、多孔質状の陽極酸化膜204を
400nmの厚さに成膜する。この工程は、レジストマ
スク200を配置した状態で行い、アルミニウムパター
ンの側面のみにおいて陽極酸化が進行するようにする。
(図2(B))
の陽極酸化を行う。この工程では、緻密な膜質を有する
陽極酸化膜205を70nmの厚さに成膜する。この工
程では、多孔質状の陽極酸化膜204の内部にまで電解
溶液が浸透する関係から、緻密な膜質を有する陽極酸化
膜205は多孔質状の陽極酸化膜204の内側に成膜さ
れる。(図2(B))
に燐のドーピングをプラズマドーピング法でもって行
う。
07と209の領域に燐がドーピングされる。また、2
08の領域には燐がドーピングされない。
イン領域を形成するためのドーピング条件でよい。
ス/ドレイン領域を決定するための役割と、208の領
域からにニッケル元素の除去の役割とがある。
る。また208が後にドレイン領域になる。また、21
1の領域にチャネル領域とそれに隣接する低濃度不純物
領域が形成される。
この工程において、208の領域から207及び209
の領域に向かって残留するニッケル元素が移動する。
ドーピングされた燐にニッケルがゲッタリングされる。
即ち、207及び209の領域にニッケルがゲッタリン
グされる。
に除去する。そして再度燐のドーピングを行う。この工
程は、先の図2(C)の工程におけるドーピングに比較
してライトドーピング(低ドーズ量)の条件でもって行
う。
に低ドーズ量でもってドーピングが行われる。そして、
これらの領域は低濃度不純物領域となる。(図2
(D))
09の領域に比較してより低濃度に不純物が含まれてい
る領域という意味である。この意味で207や209の
領域は高濃度不純物領域ということができる。
法は、多孔質状の陽極酸化膜204の成長距離によって
決定される。
の領域はTFTのチャネル領域となる。なお、緻密な膜
質を有する陽極酸化膜205の膜厚分でもってチャネル
領域に隣接してオフセット領域が形成されるが、ここで
は陽極酸化膜205の膜厚が70nmと薄いのでその存
在は省略する。
てドーピング時に生じた結晶構造の損傷のアニールとド
ーパントの活性化とを行う。この工程は、強光の照射に
よって行ってもよい。
209、低濃度不純物領域210及び212、チャネル
領域211を得る。
(E)に示すように層間絶縁膜として窒化珪素膜213
を200nmの厚さに成膜する。さらにアクリル樹脂膜
214をスピンコート法でもって成膜する。アクリル樹
脂膜はその最小の膜厚が600nmとなるようにする。
こうして図2(E)に示すNチャネル型のTFTを完成
させる。
は、溶液を用いる方法以外にPSG膜を利用した方法を
用いるこもできる。また、PH3 のような燐を含んだガ
スを少なくとも含んだ雰囲気に試料を曝す方法を採用し
てもよい。
に示す状態において、PSG膜を成膜する、あるいはP
H3 を含有した雰囲気に曝すという工程を実行すればよ
い。
す作製工程において、ゲイト電極として導電型を付与し
た珪素膜を用いた場合の例を示す。
2(C)に示す工程における加熱処理をガラス基板の耐
える温度(例えば650℃程度)まで高めることができ
る。この場合、ニッケルの207及び209の領域への
ゲッタリング効果をさらに高いものとすることができ
る。
ド材料や各種金属材料を用いることができる。例えば、
タンタルや窒化タンタル等の材料を用いることができ
る。
す作製工程を基礎としてPチャネル型のTFTを作製す
る場合の例を示す。
は、図2(C)及び図2(D)に示すドーピング時にボ
ロンのドーピングを行う。この場合、図2(C)に示す
ゲッタリング効果は得ることができない。
グする作用がないからである。即ち、ボロンには燐と同
様な効果が期待できないからである。
のTFTを作製する場合において、さらに図2(C)に
示すようなゲッタリングを行う場合の例を示す。
施例1に示す作製工程に従う。即ち、図2(C)に示す
段階までNチャネル型のTFTを作製する工程に従う。
その後にボロンのドーピングを行い、燐に影響を打ち消
す。
09の対して行い、その後に加熱処理を施すことにより
図2(C)に示すように207及び209の領域へのニ
ッケルのゲッタリングを行う。(この段階まではNチャ
ネル型のTFTの作製工程である)
打ち消す条件で行う。次に多孔質状の陽極酸化膜204
を除去する。
212の領域にボロンのライトドーピングを行う。
行い、P型を有する領域207、210、212、20
9を得る。ここで、207がソース領域、209がドレ
イン領域、210及び212が低濃度不純物領域とな
る。
ピングを行った後にソース/ドレイン領域と低濃度不純
物領域を形成するためのボロンのドーピングを行う。本
実施例は、ドーピングの回数が増えるという欠点はある
が、ソース/ドレインとなる領域へのゲッタリングを行
うことができる優位性がある。
のTFTとNチャネル型のTFTとを相補型に組み合わ
せた構造を提供する場合の例を示す。
1(A)〜図1(E)に示す作製工程に従って横成長さ
せた結晶性珪素膜を得る。そして横成長した領域を用い
て図3(A)に示す活性層パターン302、303を得
る。なお、図3(A)において、301はガラス基板で
ある。
FTの活性層となるパターンであり、303はNチャネ
ル型TFTの活性層となるパターンである。
膜304を成膜する。そして図示しないアルミニウム膜
を成膜し、レジストマスク300を用いてアルミニウム
パターン305、306を形成する。アルミニウムに代
わる材料としては、タンタルを利用することができる。
タンタルもまた陽極酸化が可能であり、アルミニウムと
同じように利用することができる。
3(A)に示す状態を得たら、陽極酸化を行うことによ
り、多孔質状の陽極酸化膜307、308を形成する。
この工程では、図示しないがレジストマスク300を残
存させた状態で陽極酸化を行い、アルミニウムパターン
の側面に多孔質状の陽極酸化を進行させる。(図3
(B))
酸化を行う。この工程では、緻密な膜質を有する陽極酸
化膜309、310が形成される。(図3(B))
したアルミニウムパターン311、312がゲイト電極
となる。(図3(B))
するドライエッチング法を用いてエッチングし、図3
(C)に示す状態を得る。この状態においては、313
及び314で示される酸化珪素膜のパターンが得られ
る。
を除去する。そして図示しないが片方のTFT部分をレ
ジストマスクでマスクし、片方づつ燐及びボロンのドー
ピングを行う。
14の一部がマスクとなり、316、318、321、
323の領域には、315、319、320、324の
領域に比較してより低ドーズ量でもってドーピングが行
われる。(図3(D))
315、319、320、324が自己整合的に形成さ
れ、低濃度にドーピングされた領域316、318、3
21、323が自己整合的に形成される。(図3
(D))
ース領域、319がPチャネル型TFTのドレイン領
域、324がNチャネル型TFTのソース領域、320
がNチャネル型TFTのドレイン領域となる。(図3
(D))
ングが行われず、チャネル領域となる。また、316と
318はPチャネル型TFTの低濃度不純物領域とな
る。さらに321と323はNチャネル型TFTの低濃
度不純物領域となる。
絶縁膜として窒化珪素膜325を成膜し、さらにアクリ
ル樹脂膜326を成膜する。
チャネル型TFTのソース電極327、Nチャネル型T
FTのソース電極329、両TFTに共通なドレイン電
極328を形成する。こうして相補型に構成されたTF
T回路が完成する。
ァー回路、その他集積回路の基礎となる回路となる。
を非晶質珪素膜の表面の全体に導入して結晶化を行わせ
る場合の例である。
例では、結晶性珪素膜を得る工程と、その後のニッケル
元素のゲッタリング工程とを示す。
01上に非晶質珪素膜102を成膜する。
02の表面の全体に塗布し、非晶質珪素膜102の表面
の全体にニッケル元素の導入を行う。(図4(B))
させ結晶性珪素膜402を得る。ここでは、600℃、
8時間の加熱処理を行う。この工程では、横成長を行わ
せないので、自然核発生が生じる温度での加熱処理を行
ってもよい。(図4(B))
て、点々と存在する核発生点から放射状に花が咲くよう
に結晶成長が進行する。この結晶成長部分を拡大して見
ると、図1に示す横成長と同じ結晶成長形態が観察され
る。
素膜402が得られる。次に酸化珪素膜でなるマスク4
03を形成する。このマスク403には、開口405が
形成されている。(図4(D))
04で示されるように燐が表面に接して保持された状態
が得られる。(図4(D))
の一部の領域(開口405が形成されている領域)にお
いてのみ燐が結晶性珪素膜に接している。
5が設けられた領域(即ち、燐が接して保持された領
域)に向かって、膜全体に分布しているニッケル元素が
移動する。即ち、燐にニッケル元素がゲッタリングされ
る。(図4(E))
406で示すゲッタリングが終了した領域を用いてTF
Tの活性層を形成する。そして実施例1に示すようにし
てTFTを作製する。
得られた結晶性珪素膜を用いて、抵抗体、ダイオード、
キャパシタ、半導体センサー等を形成してもよい。
のTFTを作製する場合の例を示す。図5に本実施例の
作製工程を示す。まず、図5(A)に示すようにガラス
基板501上に下地膜として酸化珪素膜502を成膜す
る。
ス基板中の不純物の拡散が問題とならなければこの下地
膜は特に必要ない。
形成する。ゲイト電極503の表面には陽極酸化膜を形
成してもよい。
タルの積層体、さらには一導電型の珪素、各種シリサイ
ド、各種金属等を用いることができる。
することが好ましい。これは、後の結晶化やゲッタリン
グの工程に際に重要な事項となる。
縁膜として酸化珪素膜504を成膜する。さらに非晶質
珪素膜505を成膜する。
成する。この酸化珪素膜でなるマスク506には、開口
507が形成されている。この開口は、図面の手前方向
から奥行き方向へと延在する細長い長手形状を有してい
る。
8で示されるようにニッケル元素が表面に接して保持さ
れた状態を得る。(図5(A))
された開口507の部分でニッケル元素が非晶質珪素膜
505に接して保持されている状態が得られる。
示されるようにニッケル元素の拡散に従う結晶成長を行
わせる。(図5(A))
ー形状となっていないと、結晶成長の順調に進行しな
い。これは、ゲイト電極503の側面がテーパー形状と
なっていないと、非晶質珪素膜が段差を乗り越える部分
で結晶成長が阻害されてしまうからである。
されるように燐が表面に接して保持された状態を得る。
(図5(B))
で燐が珪素膜の表面に接して保持された状態となる。
は、珪素膜中に拡散したニッケル元素が508で示すよ
うな経路でもって開口部507の領域に移動する。即
ち、燐が導入された領域にニッケル元素がゲッタリング
される。(図5(B))
し、さらに横成長した珪素膜の領域を用いてTFTの活
性層を形成する。この活性層は、図5(C)の510、
511、512で示される各領域でなる島状のパターン
である。
する。そしてプラズマドーピング法(またはイオン注入
法)を用いて燐のドーピングを行う。こうしてソース領
域510、ドレイン領域512、チャネル領域511を
形成する。(図5(C))
行うことにより、被ドーピング領域に生じた結晶構造の
アニールとドーパントの活性化とを行う。(図5
(C))
とを積層した膜でもって、ソース電極514、ドレイン
電極515とを形成する。こうして図5(D)に示す逆
スタガー型のTFTを完成させる。
構成の変形例である。図6に本実施例の作製工程を示
す。
図6(B)に示す状態を得る。
を形成する。そして酸化珪素膜602でなるマスク60
2を配置する。
ターニングすることにより、603、604で示すパタ
ーンを得る。ここで、603がソース領域、604がド
レイン領域となる。こうしてNチャネル型のTFTが完
成する。
が、非晶質珪素膜であってもよい。なお、N型微結晶膜
の代わりにP型微結晶性膜を用いれば、Pチャネル型の
TFTを得ることができる。
したTFTを用いた半導体装置の例を示す。図7(A)
に示すのは、携帯型の情報処理端末である。この情報処
理端末は、本体2001にアクティブマトリクス型の液
晶ディスプレイまたはアクティブマトリクス型のELデ
ィスプレイを備え、さらに外部から情報を取り込むため
のカメラ部2002を備えている。
操作スイッチ2004が配置されている。
上させるために薄く、また軽くなるもと考えられてい
る。
トリクス型のディスプレイ2005が形成された基板上
周辺駆動回路や演算回路や記憶回路がTFTでもって集
積化されることが好ましい。
ィスプレイである。この装置は、アクティブマトリクス
型の液晶ディスプレイやELディスプレイ2102を本
体2101に備えている。また、本体2101は、バン
ド2103で頭に装着できるようになっている。
ン装置である。この装置は、本体2201に液晶表示装
置2202と操作スイッチ2203を備え、アンテナ2
204で受診した信号によって、地理情報等を表示する
機能を有している。
この装置は、本体2301にアクティブマトリクス型の
液晶表示装置2304、操作スイッチ2305、音声入
力部2303、音声出力部2302、アンテナ2306
を備えている。
理端末と(D)に示す携帯電話とを組み合わせたような
構成も商品化されている。このような構成においてもア
クティブマトリクス型のディスプレイとその他の回路を
同一基板上にTFTでもって集積化する構成が有用とな
る。
メラである。これは、本体2401に受像部2406、
音声入力部2403、操作スイッチ2404、アクティ
ブマトリクス型の液晶ディスプレイ2402、バッテリ
ー2405を備えている。
の液晶表示装置である。この構成は、本体2501に光
源2502、アクティブマトリクス型の液晶表示装置2
503、光学系2504を備え、装置の外部に配置され
たスクリーン2505に画像を表示する機能を有してい
る。
ものもでも反射型のものでも利用することができる。
晶表示装置の代わりにEL素子を利用したアクティブマ
トリクス型のディスプレイを用いることもできる。
で、珪素の結晶化を助長する金属元素を用いて得られた
結晶性珪素膜を活性層として作製されるTFTにおい
て、活性層中に残留する金属元素の濃度を低減できる技
術を提供することができる。そして、高い特性と信頼性
を有した半導体装置を提供することができる。
図。
Claims (19)
- 【請求項1】珪素の結晶化を助長する金属元素の作用を
利用し結晶性珪素膜を形成する工程と、 前記結晶性珪素膜の一部に燐を含有した溶液を選択的に
塗布する工程と、 加熱処理を施し、前記溶液を選択的に塗布した領域に当
該金属元素をゲッタリングさせる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項2】請求項1において、珪素の結晶化を助長す
る金属元素としてニッケルが利用されることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。 - 【請求項3】請求項1において、珪素の結晶化を助長す
る金属元素としてFe、Co、Ni、Ru、Rh、P
d、Os、Ir、Pt、Cu、Au、Ge、Pb、I
n、Sbから選ばれた一種または複数種類のものが利用
さ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において、加熱処理として強光の
照射による方法を利用す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において、燐を含有した溶液とし
てP2 O5 および/またはHx PO3 を含んだ溶液を用
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において、燐を含有した溶液とし
て燐を含有した酸化珪素系被膜形成用の塗布液を用いる
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において、燐を含有した溶液とし
て燐酸化合物を溶かした溶液を用いることを特徴とする
半導体装置の作製方法。 - 【請求項8】請求項1において、燐を含有した溶液を固
相化する工程を含むことを特徴とする半導体装置の作製
方法。 - 【請求項9】非晶質珪素膜の一部の領域に珪素の結晶化
を助長する金属元素を含む溶液を選択的に接して保持さ
せる工程と、 加熱処理を施し前記一部の領域から他の領域へと当該金
属元素を拡散させ膜面に平行な方向に結晶成長を行わす
工程と、 前記一部の領域に燐を含有した溶液を選択的に接して保
持させる工程と、 加熱処理を施し、前記一部の領域に当該金属元素をゲッ
タリングさせる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項10】非晶質珪素膜の一部の領域に珪素の結晶
化を助長する金属元素を含む溶液を選択的に接して保持
させる工程と、 加熱処理を施し前記一部の領域から他の領域へと当該金
属元素を拡散させ膜面に平行な方向に結晶成長を行わす
工程と、 前記一部の領域に燐を含有した溶液を選択的に接して保
持させる工程と、 加熱処理を施し、前記拡散と逆の経路を辿って金属元素
を移動させる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項11】請求項9または請求項10において、珪
素の結晶化を助長する金属元素としてニッケルが利用さ
れることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項12】請求項9または請求項10において、珪
素の結晶化を助長する金属元素としてFe、Co、N
i、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Au
から選ばれた一種または複数種類のものが利用されるこ
とを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項13】請求項9または請求項10において、加
熱処理として強光の照射による方法を利用することを特
徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項14】請求項9または請求項10において、燐
を含有した溶液としてP2 O5 および/またはHx PO
3 を含んだ溶液を用いることを特徴とする半導体装置の
作製方法。 - 【請求項15】請求項9または請求項10において、燐
を含有した溶液として燐を含有した酸化珪素系被膜形成
用の塗布液を用いることを特徴とする半導体装置の作製
方法。 - 【請求項16】請求項9または請求項10において、燐
を含有した溶液として燐酸化合物を溶かした溶液を用い
ることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項17】請求項9または請求項10において、燐
を含有した溶液を固相化する工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の作製方法。 - 【請求項18】珪素の結晶化を助長する金属元素の作用
を利用し結晶性珪素膜を形成する工程と、 前記結晶性珪素膜の一部の領域の表面に燐を含有した材
料を選択的に接して保持させる工程と、 加熱処理を施し、前記一部の領域に当該金属元素をゲッ
タリングさせる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項19】請求項18において、 燐を含有した材料は、 燐を含有した酸化珪素系被膜形成用の塗布液を塗布し、 しかる後に加熱処理を施し酸化珪素系被膜を形成するこ
とにより得られることを特徴とする半導体装置の作製方
法。
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