JP2000114527A5 - - Google Patents
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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリシリコン膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成された回路を有する半導体装置であって、
前記ポリシリコン膜のラマンピーク値は５１８〜５１９ｃｍ-1であり、半値半幅は２．４〜２．６ｃｍ-1であり、
前記ラマンピーク値は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られるピーク値で、
前記半値半幅は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られる半値幅の半分の値であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ポリシリコン膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成された回路を有する半導体装置であって、
前記ポリシリコン膜のラマンピーク値と半値半幅との比（ラマンピーク値／半値半幅）が１９０〜２２０であり、
前記ラマンピーク値は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られるピーク値で、
前記半値半幅は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られる半値幅の半分の値であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記半導体装置は液晶表示装置又はエレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記半導体装置はマイクロプロセッサ、信号処理回路又は高周波回路であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３に記載の液晶表示装置又はエレクトロルミネッセンス表示装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、リア型プロジェクター、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ又は携帯情報端末であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
ポリシリコン膜を形成し、
前記ポリシリコン膜を酸化してその膜厚を減じ、
前記ポリシリコン膜に対して２５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度でレーザー照射を行い、
前記ポリシリコン膜に対してファーネスアニール処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
ポリシリコン膜を形成し、
前記ポリシリコン膜を酸化してその膜厚を減じ、
前記ポリシリコン膜に対して２５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ 2 のエネルギー密度でレーザー照射を行い、
前記ポリシリコン膜に対してファーネスアニール処理を行い、
前記ポリシリコン膜をパターニングし所定のパターンに形成し、
前記所定のパターンに形成されたポリシリコン膜の表面にゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート配線を形成し、
Ｎ型導電性又はＰ型導電性を付与する不純物を前記所定のパターンに形成されたポリシリコン膜の前記ゲート配線に覆われていない領域に添加して不純物領域を形成し、
前記ゲート配線の側部及び前記不純物領域の一部上にサイドウォールを形成し、
前記不純物と同一導電型の不純物を前記不純物領域の前記サイドウォールに覆われていない領域に添加してソース領域及びドレイン領域を形成すると共に、前記サイドウォールの下部の前記不純物領域にＬＤＤ領域が形成され、
少なくとも前記ソース領域及び前記ドレイン領域の表面を露出させ、
露出した前記ソース領域及び前記ドレイン領域それぞれにシリサイド層を形成し、
少なくとも前記ソース領域、前記ドレイン領域、前記サイドウォール、前記ゲート配線を覆うように１層又は積層でなる層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に前記シリサイド層を露出するコンタクトホールを形成し、前記層間絶縁膜上及び前記コンタクトホールにソース配線及びドレイン配線を形成す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６又は請求項７において、非晶質を含む半導体膜にニッケル、コバルト、鉄、パラジウム、白金、銅、又は金を添加し、加熱処理して前記ポリシリコン膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、前記酸化により前記ポリシリコン膜上に熱酸化膜が形成され、前記酸化と前記熱酸化膜の除去を交互に繰り返すことによって前記ポリシリコン膜の膜厚を減じることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれか一項において、前記エネルギー密度（Ｅ）はレーザー発振器から発振されたレーザー光の光強度（Ｅ0）、アッテネーターの透過率（ａ）、光学系の透過率（ｂ）、レーザー照射面積（Ａ）を用いてＥ＝（Ｅ0×ａ×ｂ）／Ａで表され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６乃至請求項１０のいずれか一項において、前記ファーネスアニール処理を行う前に前記レーザー照射後のポリシリコン膜の表面をフッ酸系エッチャントによって洗浄す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６乃至請求項１１のいずれか一項において、前記ファーネスアニール処理は還元雰囲気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１】
ポリシリコン膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成された回路を有する半導体装置であって、
前記ポリシリコン膜のラマンピーク値は５１８〜５１９ｃｍ-1であり、半値半幅は２．４〜２．６ｃｍ-1であり、
前記ラマンピーク値は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られるピーク値で、
前記半値半幅は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られる半値幅の半分の値であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ポリシリコン膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成された回路を有する半導体装置であって、
前記ポリシリコン膜のラマンピーク値と半値半幅との比（ラマンピーク値／半値半幅）が１９０〜２２０であり、
前記ラマンピーク値は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られるピーク値で、
前記半値半幅は、波長５１４．５ｃｍ -1 のＡｒレーザーを１．０×１０ 5 〜１．３×１０ 5 Ｗ／ｃｍ 2 の光強度で前記ポリシリコン膜に照射した際に得られるラマンスペクトルに対して、ローレンツ分布によるフィッティングを行った際に得られる半値幅の半分の値であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記半導体装置は液晶表示装置又はエレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記半導体装置はマイクロプロセッサ、信号処理回路又は高周波回路であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３に記載の液晶表示装置又はエレクトロルミネッセンス表示装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、リア型プロジェクター、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ又は携帯情報端末であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
ポリシリコン膜を形成し、
前記ポリシリコン膜を酸化してその膜厚を減じ、
前記ポリシリコン膜に対して２５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー密度でレーザー照射を行い、
前記ポリシリコン膜に対してファーネスアニール処理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
ポリシリコン膜を形成し、
前記ポリシリコン膜を酸化してその膜厚を減じ、
前記ポリシリコン膜に対して２５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ 2 のエネルギー密度でレーザー照射を行い、
前記ポリシリコン膜に対してファーネスアニール処理を行い、
前記ポリシリコン膜をパターニングし所定のパターンに形成し、
前記所定のパターンに形成されたポリシリコン膜の表面にゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上にゲート配線を形成し、
Ｎ型導電性又はＰ型導電性を付与する不純物を前記所定のパターンに形成されたポリシリコン膜の前記ゲート配線に覆われていない領域に添加して不純物領域を形成し、
前記ゲート配線の側部及び前記不純物領域の一部上にサイドウォールを形成し、
前記不純物と同一導電型の不純物を前記不純物領域の前記サイドウォールに覆われていない領域に添加してソース領域及びドレイン領域を形成すると共に、前記サイドウォールの下部の前記不純物領域にＬＤＤ領域が形成され、
少なくとも前記ソース領域及び前記ドレイン領域の表面を露出させ、
露出した前記ソース領域及び前記ドレイン領域それぞれにシリサイド層を形成し、
少なくとも前記ソース領域、前記ドレイン領域、前記サイドウォール、前記ゲート配線を覆うように１層又は積層でなる層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に前記シリサイド層を露出するコンタクトホールを形成し、前記層間絶縁膜上及び前記コンタクトホールにソース配線及びドレイン配線を形成す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６又は請求項７において、非晶質を含む半導体膜にニッケル、コバルト、鉄、パラジウム、白金、銅、又は金を添加し、加熱処理して前記ポリシリコン膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、前記酸化により前記ポリシリコン膜上に熱酸化膜が形成され、前記酸化と前記熱酸化膜の除去を交互に繰り返すことによって前記ポリシリコン膜の膜厚を減じることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれか一項において、前記エネルギー密度（Ｅ）はレーザー発振器から発振されたレーザー光の光強度（Ｅ0）、アッテネーターの透過率（ａ）、光学系の透過率（ｂ）、レーザー照射面積（Ａ）を用いてＥ＝（Ｅ0×ａ×ｂ）／Ａで表され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６乃至請求項１０のいずれか一項において、前記ファーネスアニール処理を行う前に前記レーザー照射後のポリシリコン膜の表面をフッ酸系エッチャントによって洗浄す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６乃至請求項１１のいずれか一項において、前記ファーネスアニール処理は還元雰囲気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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