JP2001223361A - Method for manufacturing field-effect transistor - Google Patents

Method for manufacturing field-effect transistor

Info

Publication number
JP2001223361A
JP2001223361A JP2000030755A JP2000030755A JP2001223361A JP 2001223361 A JP2001223361 A JP 2001223361A JP 2000030755 A JP2000030755 A JP 2000030755A JP 2000030755 A JP2000030755 A JP 2000030755A JP 2001223361 A JP2001223361 A JP 2001223361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
effect transistor
oxygen radical
oxygen
field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000030755A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3911947B2 (en
Inventor
Seiichiro Azuma
清一郎 東
Toshiyuki Samejima
俊之 鮫島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2000030755A priority Critical patent/JP3911947B2/en
Publication of JP2001223361A publication Critical patent/JP2001223361A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3911947B2 publication Critical patent/JP3911947B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high grade MOS interface at low process temperatures. SOLUTION: A MOS interface at a low interface order density is formed by an oxygen radical processing, and further a formation of an insulation film by a SiO deposition with lower damages is continued during an oxygen radical ambience.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は単結晶半導体基板上
に形成される電界効果トランジスタ、絶縁体上に形成さ
れる薄膜トランジスタおよびこれにより形成したロジッ
ク回路、メモリ回路、液晶表示装置の表示画素または液
晶駆動回路の構成素子として利用される薄膜トランジス
タの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor formed on a single crystal semiconductor substrate, a thin film transistor formed on an insulator, and a logic circuit, a memory circuit, a display pixel or a liquid crystal of a liquid crystal display formed by the same. The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor used as a component of a drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】多結晶シリコン等の半導体膜は薄膜トラ
ンジスタ(以下本願明細書中ではTFTと称する)や太
陽電池に広く利用されている。とりわけ多結晶シリコン
( poly−Si)TFTは高移動度化が可能であり
ながらガラス基板のように透明で絶縁性の基板上に作成
できるという特徴を生かして、液晶表示装置(LCD)
や液晶プロジェクターなどの光変調素子あるいは液晶駆
動用内蔵ドライバーの構成素子として広く用いられ、新
しい市場の創出に成功している。
2. Description of the Related Art Semiconductor films such as polycrystalline silicon are widely used in thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) and solar cells. In particular, polycrystalline silicon (poly-Si) TFTs can be formed on a transparent and insulating substrate such as a glass substrate while being able to have a high mobility, and are used for a liquid crystal display (LCD).
It is widely used as a light modulation element for LCDs and liquid crystal projectors, or as a component of a built-in driver for driving liquid crystals, and has successfully created a new market.

【0003】ガラス基板上に高性能なTFTを作成する
方法としては高温プロセスと呼ばれる製造方法がすでに
実用化されている。TFTの製造方法として工程最高温
度が1000℃程度の高温を用いるプロセスを一般的に
高温プロセスと呼んでいる。高温プロセスの特徴は、シ
リコンの固相成長により比較的良質のpoly−Siを
作成する事ができることと、熱酸化により良質のゲート
絶縁膜(一般的に二酸化珪素)および清浄なpoly−
Siとゲート絶縁膜の界面を形成できることである。高
温プロセスではこれらの特徴により、高移動度でしかも
信頼性の高い高性能TFTを安定的に製造することがで
きる。しかし、高温プロセスを用いるためにはTFTを
作成する基板が1000℃以上の高温の熱工程に耐え得
る必要がある。この条件を満たす透明な基板は現在のと
ころ石英ガラスしかない。このため昨今のpoly−S
i TFTは総て高価で小さい石英ガラス基板上に作成
されており、コストの問題上大型化には向かないとされ
ている。また、固相成長法では十数時間という長時間の
熱処理が必要であり、生産性が極めて低いとの課題があ
る。また、この方法では基板全体が長時間加熱されてい
る事に起因して基板の熱変形が大きな問題と化し実質的
に安価な大型ガラス基板を使用し得ないとの課題が生じ
ており、これもまた低コスト化の妨げとなっている。
As a method of forming a high-performance TFT on a glass substrate, a manufacturing method called a high-temperature process has already been put to practical use. As a method of manufacturing a TFT, a process using a high temperature of about 1000 ° C. is generally called a high-temperature process. The features of the high-temperature process are that relatively high-quality poly-Si can be formed by solid-phase growth of silicon, and that a high-quality gate insulating film (generally silicon dioxide) and a clean poly-
That is, an interface between Si and the gate insulating film can be formed. Due to these characteristics in a high-temperature process, a high-performance TFT with high mobility and high reliability can be stably manufactured. However, in order to use a high-temperature process, a substrate on which a TFT is formed must be able to withstand a high-temperature heat process of 1000 ° C. or higher. Currently, the only transparent substrate that meets this condition is quartz glass. For this reason, the recent poly-S
All iTFTs are formed on a small and expensive quartz glass substrate, and are not suitable for a large size due to cost issues. In addition, the solid phase growth method requires a heat treatment for a long time of about ten hours, and there is a problem that productivity is extremely low. In addition, in this method, since the entire substrate is heated for a long time, thermal deformation of the substrate becomes a big problem, and there is a problem that it is not possible to use a substantially inexpensive large glass substrate. Also hinder cost reduction.

【0004】一方、高温プロセスが持つ上記欠点を解消
し、尚且つ高移動度のpoly−Si TFTを実現し
ようとしているのが低温プロセスと呼ばれる技術であ
る。比較的安価な耐熱性ガラス基板を使うために、工程
最高温度としておおむね600℃以下のpoly−Si
TFT製造プロセスを一般に低温プロセスと呼ぶ。低
温プロセスでは発振時間が極短時間のパルスレーザーを
用いてシリコン膜の結晶化をおこなうレーザー結晶化技
術が広く使われている。レーザー結晶化とは、ガラス基
板上のアモルファスシリコン膜に高出力のパルスレーザ
ー光を照射することによって瞬時に溶融させ、これが凝
固する過程で結晶化する性質を利用する技術である。最
近ではガラス基板上のアモルファスシリコン膜にエキシ
マレーザービームをくり返し照射しながらスキャンする
ことによって大面積のpoly−Si膜を作成する技術
が広く使われるようになった。また、ゲート絶縁膜とし
てはプラズマCVDをもちいた成膜方法で比較的高品質
の二酸化珪素(SiO2)膜が成膜可能となり実用化へ
の見通しが得られるほどになった。これらの技術によっ
て、現在では一辺が数十センチほどもある大型のガラス
基板上にpoly−Si TFTが作成可能となってい
る。
On the other hand, a technique called a low-temperature process is intended to solve the above-mentioned disadvantages of the high-temperature process and to realize a poly-Si TFT with high mobility. In order to use a relatively inexpensive heat-resistant glass substrate, poly-Si with a process maximum temperature of approximately 600 ° C or less
The TFT manufacturing process is generally called a low temperature process. In a low-temperature process, a laser crystallization technique for crystallizing a silicon film using a pulse laser having an extremely short oscillation time is widely used. Laser crystallization is a technique that utilizes the property that an amorphous silicon film on a glass substrate is instantaneously melted by irradiating it with a high-power pulsed laser beam and then crystallized in the process of solidification. Recently, a technique of forming a large-area poly-Si film by scanning while repeatedly irradiating an amorphous silicon film on a glass substrate with an excimer laser beam has been widely used. Further, as a gate insulating film, a silicon dioxide (SiO 2) film of relatively high quality can be formed by a film forming method using plasma CVD, and the prospect of practical use can be obtained. With these techniques, a poly-Si TFT can now be formed on a large-sized glass substrate having a side of about several tens of centimeters.

【0005】しかし、この低温プロセスで問題となるの
はレーザー結晶化したpoly−Si膜は高い欠陥密度
を有しており、これがTFTの移動度、閾値電圧を大き
く左右する要因となることである。詳細に調べた結果、
レーザー結晶化poly−Si膜中には1018〜1019
(cm-3)の高い密度で欠陥が存在していることが分か
った。これは現在よく使われる50nmのpoly−S
i膜を想定した場合、面密度にして5×1011〜5×1
12(cm-2)の値になる。更に重大な課題として、T
FTのMOS界面にも高密度の界面順位が存在する。そ
の値はおよそ1012(cm-2)程度である。これからわ
かるように、MOS界面およびpoly−Si膜中の両
方に同程度の高い密度で欠陥が存在している。電界効果
トランジスタの場合、ゲート電極に電圧を印加するとM
OSキャパシタ容量によって決まるキャリアが半導体側
に誘起される。しかし半導体側、すなわちpoly−S
i膜およびMOS界面に欠陥があると、誘起されたキャ
リアがこれら欠陥に捕獲され伝導に寄与できない。結果
として、より高いゲート電圧を印加し、欠陥よりも多く
のキャリアを誘起してやらないとドレイン電流が得られ
ないことになる。これがTFTの閾値電圧を高くしてい
る原因である。現状では上記欠陥を積極的に制御する有
効な手段がないため、TFTの閾値電圧が高い、あるい
はロット間でのばらつきが大きいという結果を招き、こ
れが現在の製造プロセスでの最大の問題となっている。
現状としてレーザー結晶化poly−Si膜を用いて作
製したTFTの閾値電圧はおおむね3〜4V程度であ
る。閾値電圧を例えば1V程度に下げることができれば
TFTで作製した回路の駆動電圧を現在の3分の1以下
に下げることができる。回路の消費電力は駆動電圧の2
乗に比例するので、駆動電圧を3分の1以下に下げるこ
とができれば消費電力を10分の1ちかくに飛躍的に下
げることが可能となるのである。こうすることによっ
て、例えば携帯情報機器向けのディスプレイに適した超
低消費電力の液晶ディスプレイが実現できるのである。
このような目的を達成するためには、poly−Siお
よびMOS界面の欠陥面密度を共に1010(cm-2)程
度にまで低減することが求められる。
However, the problem with this low-temperature process is that the laser-crystallized poly-Si film has a high defect density, which greatly affects the mobility and threshold voltage of the TFT. . After a detailed investigation,
10 18 to 10 19 is contained in the laser-crystallized poly-Si film.
It was found that defects were present at a high density of (cm −3 ). This is a 50nm poly-S which is currently used
Assuming an i film, the surface density is 5 × 10 11 to 5 × 1
It will be a value of 0 12 (cm -2 ). As a more serious task, T
The FT MOS interface also has a high-density interface order. Its value is about 10 12 (cm −2 ). As can be seen, defects exist at the same high density both in the MOS interface and in the poly-Si film. In the case of a field effect transistor, when a voltage is applied to the gate electrode, M
Carriers determined by the OS capacitor capacitance are induced on the semiconductor side. However, the semiconductor side, that is, poly-S
If there are defects at the i film and the MOS interface, the induced carriers are trapped by these defects and cannot contribute to conduction. As a result, a drain current cannot be obtained unless a higher gate voltage is applied to induce more carriers than defects. This is the reason why the threshold voltage of the TFT is increased. At present, there is no effective means for actively controlling the above defects, which results in a high threshold voltage of the TFT or a large variation between lots, which is the biggest problem in the current manufacturing process. I have.
At present, the threshold voltage of a TFT manufactured using a laser-crystallized poly-Si film is about 3 to 4 V. If the threshold voltage can be reduced to, for example, about 1 V, the driving voltage of a circuit made of a TFT can be reduced to one third or less of the current level. The power consumption of the circuit is 2 of the drive voltage.
Since it is proportional to the power, if the driving voltage can be reduced to one third or less, the power consumption can be drastically reduced to about one tenth. By doing so, for example, an ultra-low power consumption liquid crystal display suitable for a display for a portable information device can be realized.
In order to achieve such an object, it is required to reduce both the defect surface densities at the poly-Si and MOS interfaces to about 10 10 (cm −2 ).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は上述の
諸課題を鑑み、レーザー結晶化poly−Siの膜中欠
陥およびMOS界面の欠陥の両方を共に低減せしめ、p
oly−SiTFTおよび回路の特性向上を実現する電
界効果トランジスタの製造方法を与えるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention reduces both defects in a laser-crystallized poly-Si film and defects at a MOS interface.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a field-effect transistor that realizes improvement in characteristics of an poly-Si TFT and a circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
請求項1記載の発明は、電界効果トランジスタの製造方
法において、能動層である半導体表面を酸素ラジカル処
理することにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成をお
こなうことを特徴とする。ここで酸素ラジカル処理と
は、基底状態から励起されエネルギー的に活性な状態に
ある酸素原子または酸素分子を含むガスに半導体表面を
晒すことを意味する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field-effect transistor, comprising the steps of: subjecting a semiconductor surface as an active layer to oxygen radical treatment to form a semiconductor and a gate insulating film; Characterized by forming an interface. Here, the oxygen radical treatment means that the semiconductor surface is exposed to a gas containing an oxygen atom or an oxygen molecule which is excited from a ground state and is in an energetically active state.

【0008】上記課題を解決する為に請求項2記載の発
明は、電界効果トランジスタの製造方法において、能動
層である半導体表面を酸素ラジカル処理した後、ひきつ
づいて酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう
ことにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成をおこなう
ことを特徴とする。ここで酸素ラジカル雰囲気とは、基
底状態から励起されエネルギー的に活性な状態にある酸
素原子または酸素分子を含むガス中のことを言う。また
SiO蒸着とは、真空中において雰囲気圧力より高い蒸
気圧をもつSiO分子線を基板方向に拡散せしめ成膜を
おこなう方法を意味する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field-effect transistor, wherein a semiconductor surface as an active layer is subjected to oxygen radical treatment, and then SiO deposition is performed in an oxygen radical atmosphere. By doing so, an interface between the semiconductor and the gate insulating film is formed. Here, the oxygen radical atmosphere refers to a gas containing oxygen atoms or oxygen molecules which is excited from a ground state and is in an energetically active state. Further, SiO deposition means a method of forming a film by diffusing an SiO molecular beam having a vapor pressure higher than the atmospheric pressure in a vacuum direction in a vacuum.

【0009】上記課題を解決する為に請求項3記載の発
明は請求項1または2記載の電界効果トランジスタの製
造方法であって、前記半導体は薄膜半導体であることを
特徴とする。ここで薄膜半導体とはおおむね膜厚が5μ
m以下の膜状の半導体を意味する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor according to the first or second aspect, wherein the semiconductor is a thin film semiconductor. Here, the thin film semiconductor is generally about 5 μm thick.
m means a film semiconductor.

【0010】上記課題を解決する為に請求項4記載の発
明は、請求項1、2または3記載の電界効果トランジス
タの製造方法で、前記半導体は光照射により結晶成長あ
るいは再結晶化させ形成することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor according to the first, second or third aspect, wherein the semiconductor is formed by crystal growth or recrystallization by light irradiation. It is characterized by the following.

【0011】上記課題を解決する為に請求項5記載の発
明は、請求項1、2、3または4記載の電界効果トラン
ジスタの製造方法で、前記半導体は光照射により結晶成
長あるいは再結晶化させた後真空中連続で水素プラズマ
処理をおこなうことによって形成することを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the semiconductor is grown or recrystallized by light irradiation. After that, it is formed by performing a hydrogen plasma treatment continuously in a vacuum.

【0012】上記課題を解決する為に請求項6記載の電
界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、3、
4または5記載の電界効果トランジスタの製造方法にお
いて、前記半導体表面の酸素ラジカル処理および酸素ラ
ジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程は、前記
半導体形成を真空中にておこなった後、更に真空中で連
続しておこなうことを特徴とする。ここで半導体形成と
は光照射による結晶成長あるいは再結晶化と水素プラズ
マ処理を含む。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor, comprising the steps of:
6. The method for manufacturing a field-effect transistor according to 4 or 5, wherein the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere includes the steps of: It is characterized by being performed continuously. Here, semiconductor formation includes crystal growth or recrystallization by light irradiation and hydrogen plasma treatment.

【0013】上記課題を解決する為に請求項7記載の電
界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、3、
4、5または6記載の電界効果トランジスタの製造方法
において、前記半導体形成工程と半導体表面の酸素ラジ
カル処理および酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着を
おこなう工程は、同一基板温度にておこなうことを特徴
とする。ここで半導体形成工程とは光照射による結晶成
長あるいは再結晶化と水素プラズマ処理を含む上記課題
を解決する為に請求項8記載の電界効果トランジスタの
製造方法は、請求項1、2、3、4、5、6または7記
載の電界効果トランジスタの製造方法において、前記半
導体表面の酸素ラジカル処理および酸素ラジカル雰囲気
中にてSiO蒸着をおこなう工程は、誘導結合型プラズ
マをラジカル供給源とし酸素ラジカル発生をおこなうこ
とを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a method of manufacturing a field-effect transistor according to claim 7 is based on claims 1, 2, 3, and 4.
7. The method for producing a field-effect transistor according to 4, 5, or 6, wherein the semiconductor forming step, the oxygen radical treatment of the semiconductor surface, and the step of performing SiO deposition in an oxygen radical atmosphere are performed at the same substrate temperature. I do. Here, the semiconductor forming step includes crystal growth or recrystallization by light irradiation and a hydrogen plasma treatment. In the method of manufacturing a field-effect transistor according to 4, 5, 6, or 7, the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere includes generating oxygen radicals using inductively coupled plasma as a radical supply source. It is characterized by performing.

【0014】上記課題を解決する為に請求項9記載の電
界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、3、
4、5、6、7または8記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、前記半導体表面の酸素ラジカル処理
および酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう
工程は、ECRプラズマをラジカル供給源とし酸素ラジ
カル発生をおこなうことを特徴とする。ここでECRプ
ラズマとは、電子サイクロトロン共鳴(ECR)法によ
り生成したプラズマを意味する。
In order to solve the above-mentioned problem, a method of manufacturing a field-effect transistor according to claim 9 is based on claims 1, 2, 3,
In the method of manufacturing a field-effect transistor described in 4, 5, 6, 7 or 8, the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere includes generating oxygen radicals using ECR plasma as a radical supply source. It is characterized by performing. Here, the ECR plasma means a plasma generated by an electron cyclotron resonance (ECR) method.

【0015】上記課題を解決する為に請求項10記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8または9記載の電界効果トラン
ジスタの製造方法において、前記半導体表面の酸素ラジ
カル処理および酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着を
おこなう工程は、ヘリコン波プラズマをラジカル供給源
とし酸素ラジカル発生をおこなうことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a field-effect transistor according to claim 10 is based on claims 1, 2, and 3.
In the method of manufacturing a field-effect transistor described in 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9, the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere includes supplying helicon wave plasma by radical supply. It is characterized by generating oxygen radicals as a source.

【0016】上記課題を解決する為に請求項11記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9または10記載の電界効果
トランジスタの製造方法において、前記半導体表面の酸
素ラジカル処理および酸素ラジカル雰囲気中にてSiO
蒸着をおこなう工程は、蒸着時圧力が1×10-2(to
rr)以下にておこなうことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a field-effect transistor according to claim 11 is based on claims 1, 2, and 3.
The method for producing a field-effect transistor according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10, wherein the semiconductor surface is treated with an oxygen radical and the SiO 2 is treated in an oxygen radical atmosphere.
In the step of performing vapor deposition, the pressure during vapor deposition is 1 × 10 −2 (to
rr) The following is a characteristic feature.

【0017】上記課題を解決する為に請求項12記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10または11記載の電
界効果トランジスタの製造方法において、前記半導体表
面の酸素ラジカル処理および酸素ラジカル雰囲気は、酸
素ガス100%あるいは酸素ガスと不活性ガスの混合ガ
スを原料ガスとして形成することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor.
13. The method of manufacturing a field-effect transistor according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11, wherein the oxygen radical treatment and the oxygen radical atmosphere on the semiconductor surface are 100% oxygen gas or inert with oxygen gas. A gas mixture is formed as a source gas.

【0018】上記課題を解決する為に請求項13記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11または12記
載の電界効果トランジスタの製造方法において、前記酸
素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程は、
半導体表面の酸素ラジカル処理を少なくとも10秒以上
おこなってから開始することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a field-effect transistor according to claim 13 is based on claims 1, 2, and 3.
In the method for producing a field effect transistor according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12, the step of performing SiO vapor deposition in the oxygen radical atmosphere includes:
The method is characterized in that the semiconductor surface is started after performing oxygen radical treatment for at least 10 seconds or more.

【0019】上記課題を解決する為に請求項14記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または
13記載の電界効果トランジスタの製造方法において、
能動層である半導体表面を酸素ラジカル処理した後、ひ
きつづいて酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこ
なうことにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成をおこ
なった後、半導体素子分離工程をおこなうことを特徴と
する。ここで半導体素子分離工程とは、前記半導体を電
気的に分離された島状パターンに形成あるいは絶縁体領
域を形成することによって、最終的に形成された素子同
士が電気的に絶縁された状態にする工程を意味する。
In order to solve the above problem, a method for manufacturing a field effect transistor according to claim 14 is based on claims 1, 2, and 3.
3. The method for manufacturing a field-effect transistor according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 13,
After the surface of the semiconductor, which is the active layer, is subjected to oxygen radical treatment, subsequently, SiO is deposited in an oxygen radical atmosphere to form an interface between the semiconductor and the gate insulating film, and then a semiconductor element isolation process is performed. I do. Here, the semiconductor element isolation step is to form the semiconductor into an electrically isolated island pattern or to form an insulator region so that the finally formed elements are electrically insulated from each other. Means the step of performing

【0020】上記課題を解決する為に請求項15記載の
電界効果トランジスタの製造方法は、請求項14記載の
電界効果トランジスタの製造方法において、前記半導体
素子分離工程をおこなった後、基板全面に再度ゲート絶
縁膜形成をおこなうことを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor according to the fifteenth aspect, wherein the semiconductor element isolation step is performed and then the entire surface of the substrate is re-formed. A gate insulating film is formed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて詳述する。図1に工程を追うごとのp
oly−Si TFTの構造を図示する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows that p
The structure of the poly-Si TFT is illustrated.

【0022】(1.半導体薄膜の形成)本願発明の実施
のためには通常、基板(101)の上に下地保護膜(1
02)を形成しその上に半導体薄膜(103)を形成す
るので、この一連の形成方法について説明する。
(1. Formation of Semiconductor Thin Film) In order to carry out the present invention, a base protective film (1) is usually formed on a substrate (101).
02) and a semiconductor thin film (103) are formed thereon. A series of forming methods will be described.

【0023】本発明を適応し得る基板(101)として
は金属等の導電性物質、シリコン・カーバイト(Si
C)やアルミナ(Al23)や窒化アルミニウム(Al
N)等のセラミック材料、溶融石英やガラス等の透明ま
たは非透明絶縁性物質、シリコンウェーハー等の半導体
物質、並びにそれを加工したLSI基板等が可能であ
る。半導体膜は基板上に直接又は下地保護膜や下部電極
等を介して堆積する。
As the substrate (101) to which the present invention can be applied, a conductive substance such as metal, silicon carbide (Si)
C), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (Al
Ceramic materials such as N), transparent or non-transparent insulating materials such as fused quartz and glass, semiconductor materials such as silicon wafers, and LSI substrates processed therefrom are possible. The semiconductor film is deposited directly on the substrate or via a lower protective film, a lower electrode, and the like.

【0024】下地保護膜(102)としては酸化硅素膜
(SiOX:0<x≦2)や窒化硅素膜(Si3X:0
<x≦4)等の絶縁性物質が挙げられる。TFTなどの
薄膜半導体装置を通常のガラス基板上に作成する場合の
様な半導体膜への不純物制御が重要である時、ガラス基
板中に含まれているナトリウム(Na)等の可動イオン
が半導体膜中に混入しない様に下地保護膜を形成した後
に半導体膜を堆積する事が好ましい。同じ事情は各種セ
ラミック材料を基板として用いる場合にも通ずる。下地
保護膜はセラミック中に添加されている焼結助材原料な
どの不純物が半導体部に拡散及び混入するのを防止する
のである。金属材料などの導電性材料を基板として用
い、且つ半導体膜が金属基板と電気的に絶縁されていな
ければならない場合には、絶縁性を確保する為に当然下
地保護膜は必要不可欠である。更に半導体基板やLSI
素子上に半導体膜を形成する時にはトランジスタ間や配
線間の層間絶縁膜が同時に下地保護膜でもある。
As the underlying protective film (102), a silicon oxide film (SiO x : 0 <x ≦ 2) or a silicon nitride film (Si 3 N x : 0)
<X ≦ 4). When it is important to control impurities in a semiconductor film, such as when a thin-film semiconductor device such as a TFT is formed on a normal glass substrate, mobile ions such as sodium (Na) contained in the glass substrate are removed from the semiconductor film. It is preferable to deposit a semiconductor film after forming a base protective film so as not to mix in the semiconductor film. The same situation applies when various ceramic materials are used as the substrate. The underlayer protective film prevents impurities such as a sintering aid material added to the ceramic from diffusing and mixing into the semiconductor portion. When a conductive material such as a metal material is used as a substrate and the semiconductor film must be electrically insulated from the metal substrate, a base protective film is indispensable to ensure insulation. In addition, semiconductor substrates and LSI
When a semiconductor film is formed on an element, an interlayer insulating film between transistors and between wirings is also a base protective film.

【0025】下地保護膜はまず基板を純水やアルコール
などの有機溶剤で洗浄した後、基板上に常圧化学気相堆
積法(APCVD法)や低圧化学気相堆積法(LPCV
D法)、プラズマ化学気相堆積法(PECVD法)等の
CVD法或いはスパッター法等で形成する。 下地保護膜
として酸化硅素膜を用いる場合、常圧化学気相堆積法で
は基板温度を250℃程度から450℃程度としてモノ
シラン(SiH4)や酸素を原料として堆積し得る。プ
ラズマ化学気相堆積法やスパッター法では基板温度は室
温から400℃程度である。下地保護膜の膜厚は基板か
らの不純物元素の拡散と混入を防ぐのに十分な厚さが必
要で、その値は最小で100nm程度以上である。ロッ
ト間や基板間のばらつきを考慮すると200nm程度以
上が好ましく、300nm程度あれば保護膜としての機
能を十分に果たし得る。下地保護膜がIC素子間やこれ
らを結ぶ配線等の層間絶縁膜を兼ねる場合には、通常4
00nmから600nm程度の膜厚となる。絶縁膜が余
りにも厚くなると絶縁膜のストレスに起因するクラック
が生ずる。その為最大膜厚は2μm程度が好ましい。生
産性を考慮する必要が強い場合、絶縁膜厚は1μm程度
が上限である。
The undercoat protective film is firstly washed with an organic solvent such as pure water or alcohol, and then is deposited on the substrate by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) or low pressure chemical vapor deposition (LPCV).
D method), a CVD method such as a plasma enhanced chemical vapor deposition method (PECVD method), or a sputtering method. When a silicon oxide film is used as the base protective film, the atmospheric pressure chemical vapor deposition method can deposit the substrate using monosilane (SiH 4 ) or oxygen as a raw material at a substrate temperature of about 250 ° C. to about 450 ° C. In the plasma chemical vapor deposition method and the sputtering method, the substrate temperature is from room temperature to about 400 ° C. The thickness of the base protective film must be sufficient to prevent diffusion and mixing of the impurity element from the substrate, and the value is at least about 100 nm or more. Considering the variation between lots and substrates, the thickness is preferably about 200 nm or more, and if it is about 300 nm, it can sufficiently function as a protective film. When the underlayer protective film also serves as an interlayer insulating film between IC elements or wiring connecting these, usually 4
The thickness is about 00 to 600 nm. If the insulating film is too thick, cracks occur due to stress in the insulating film. Therefore, the maximum thickness is preferably about 2 μm. When it is strongly necessary to consider productivity, the upper limit of the insulating film thickness is about 1 μm.

【0026】次に半導体薄膜(103)について説明す
る。本発明が適用される半導体膜としてはシリコン(S
i)やゲルマニウム(Ge)等の四族単体の半導体膜の
他に、シリコン・ゲルマニウム(SiXGe1-X :0<
x<1)やシリコン・カーバイド(SiX1-X :0<
x<1)やゲルマニウム・カーバイド(GeX1-X
0<x<1)等の四族元素複合体の半導体膜、ガリウム
・ヒ素(GaAs)やインジウム・アンチモン(InS
b)等の三族元素と五族元素との複合体化合物半導体
膜、またはカドミウム・セレン(CdSe)等の二族元
素と六族元素との複合体化合物半導体膜等がある。或い
はシリコン・ゲルマニウム・ガリウム・ヒ素(SiX
YGaZAsZ:x+y+z=1)と云った更なる複合
化合物半導体膜やこれらの半導体膜にリン(P)、ヒ素
(As)、アンチモン(Sb)などのドナー元素を添加
したN型半導体膜、或いはホウ素(B)、アルミニウム
(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)等の
アクセプター元素を添加したP型半導体膜に対しても本
発明は適応可能である。これら半導体膜はAPCVD法
やLPCVD法、PECVD法等のCVD法、或いはス
パッター法等や蒸着法等のPVD法で形成する。半導体
膜としてシリコン膜を用いる場合、LPCVD法では基
板温度を400℃程度から700℃程度としてジシラン
(Si26)などを原料として堆積し得る。PECVD
法ではモノシラン(SiH4)などを原料として基板温
度が100℃程度から500℃程度で堆積可能である。
スパッター法を用いる時には基板温度は室温から400
℃程度である。この様に堆積された半導体膜の初期状態
(as−deposited状態)は非晶質や混晶質、
微結晶質、或いは多結晶質等様々な状態があるが、本願
発明にあっては初期状態はいずれの状態であっても構わ
ない。尚本願明細書中では非晶質の結晶化のみならず、
多結晶質や微結晶質の再結晶化をも含めて総て結晶化と
呼ぶ。半導体膜の膜厚はそれをTFTに用いる時には2
0nm程度から100nm程度が適している。
Next, the semiconductor thin film (103) will be described. As a semiconductor film to which the present invention is applied, silicon (S
i) or a semiconductor film of a simple substance of Group 4 such as germanium (Ge), as well as silicon germanium (Si x Ge 1 -x: 0 <
x <1) or silicon carbide (Si x C 1-x : 0 <
x <1) or germanium carbide (Ge X C 1-X :
Semiconductor film of a group 4 element complex such as 0 <x <1), gallium arsenide (GaAs), indium antimony (InS
b) or a composite compound semiconductor film of a Group III element and a Group V element, or a composite compound semiconductor film of a Group II element and a Group 6 element such as cadmium selenium (CdSe). Alternatively, silicon, germanium, gallium, arsenic (Si X G
e Y Ga Z As Z: x + y + z = 1) and the further complex compound semiconductor film say and phosphorus in these semiconductor films (P), arsenic (As), N-type semiconductor obtained by adding a donor element such as antimony (Sb) The present invention is applicable to a film or a P-type semiconductor film to which an acceptor element such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) is added. These semiconductor films are formed by a CVD method such as an APCVD method, an LPCVD method, or a PECVD method, or a PVD method such as a sputtering method or an evaporation method. When a silicon film is used as a semiconductor film, disilane (Si 2 H 6 ) or the like can be deposited at a substrate temperature of about 400 ° C. to about 700 ° C. by LPCVD. PECVD
In this method, deposition can be performed at a substrate temperature of about 100 ° C. to about 500 ° C. using monosilane (SiH 4 ) as a raw material.
When using the sputter method, the substrate temperature is set to 400 from room temperature.
It is about ° C. The initial state (as-deposited state) of the semiconductor film thus deposited is amorphous, mixed crystal,
There are various states such as microcrystalline or polycrystalline, but in the present invention, the initial state may be any state. Incidentally, in the present specification, not only amorphous crystallization,
The term “crystallization” includes recrystallization of polycrystalline and microcrystalline materials. The thickness of the semiconductor film is 2 when it is used for a TFT.
About 0 nm to about 100 nm is suitable.

【0027】(2.半導体薄膜のレーザー結晶化)基板
上に下地絶縁膜と半導体膜を形成した後、この半導体膜
をレーザー照射によって結晶化する。通常、LPCVD
法、PECVD法等のCVD法で堆積させたシリコン膜
表面は自然酸化膜で覆われていることが多い。従って、
レーザー光を照射する前にこの自然酸化膜を除去する必
要がある。このためには弗酸溶液に浸してウエットエッ
チングする方法や、フッ素ガスを含んだプラズマ中での
ドライエッチング等がある。
(2. Laser Crystallization of Semiconductor Thin Film) After forming a base insulating film and a semiconductor film on a substrate, the semiconductor film is crystallized by laser irradiation. Usually LPCVD
The surface of a silicon film deposited by a CVD method such as the PECVD method or the PECVD method is often covered with a natural oxide film. Therefore,
It is necessary to remove this natural oxide film before irradiating the laser beam. For this purpose, there are a method of immersing in a hydrofluoric acid solution for wet etching, a method of dry etching in plasma containing fluorine gas, and the like.

【0028】次に半導体膜のついた基板をレーザー照射
チャンバーにセットする。レーザー照射チャンバーは一
部分が石英の窓によってできており、チャンバーを真空
に排気した後この石英窓からレーザー光を照射する。
Next, the substrate provided with the semiconductor film is set in a laser irradiation chamber. A part of the laser irradiation chamber is made of a quartz window, and after evacuating the chamber to vacuum, a laser beam is irradiated from the quartz window.

【0029】ここでレーザー光について説明する。レー
ザー光は半導体薄膜(103)表面で強く吸収され、そ
の直下の絶縁膜(102)や基板(101)にはほとん
ど吸収されないことが望まれる。従ってこのレーザー光
としては紫外域またはその近傍の波長を持つエキシマレ
ーザー、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー高調
波等が好ましい。また、半導体薄膜を高温に加熱すると
同時に基板へのダメージを防ぐためには大出力でしかも
極短時間のパルス発振であることが必要となる。従っ
て、上記レーザー光の中でも特にキセノン・クロライド
(XeCl)レーザー(波長308nm)やクリプトン
フロライド(KrF)レーザー(波長248nm)等の
エキシマ・レーザーが最も適している。次にこれらのレ
ーザー光の照射方法について図2にそって述べる。レー
ザーパルスの強度半値幅は10ns程度から500ns
程度の極短時間である。レーザー照射は基板(200)
を室温(25℃)程度から400℃程度の間とし、背景
真空度が10-4Torr程度から10-9Torr程度の
真空中にて行う。レーザー照射の一回の照射面積は対角
5mm程度から60mm程度の正方形または長方形状で
ある。レーザー照射の一回の照射で例えば8mmの正方
形面積が結晶化できるビームを用いた場合について説明
する。1カ所に1発のレーザー照射(201)をおこな
った後、基板とレーザーとの位置を相対的に水平方向に
わずかにずらす(203)。この後再び1発のレーザー
照射(202)をおこなう。このショットアンドスキャ
ンを連続的に繰り返していく事によって大面積の基板に
も対応できる。更に具体的には、各照射毎に照射領域を
1%程度から99%程度ずらして行く(例えば50%:
先の例では4mm)。最初に水平方向(X方向)に走査
した後、次に垂直方向(Y方向)に適当量(204)ず
らせて、再び水平方向に所定量(203)ずつずらせて
走査し、以後この走査を繰り返して基板全面に第一回目
のレーザー照射を行う。この第一回目のレーザー照射エ
ネルギー密度は50mJ/cm2程度から600mJ/
cm2程度の間が好ましい。第一回目のレーザー照射が
終了した後、必要に応じて第二回目のレーザー照射を全
面に施す。第二回目のレーザー照射を行う場合、そのエ
ネルギー密度は一回目より高い値が好ましく、100m
J/cm2程度から1000mJ/cm2程度の間として
も良い。走査方法は第一回目のレーザー照射と同じで正
方形状の照射領域をY方向とX方向に適当量ずらせて走
査する。更に必要に応じてエネルギー密度をより高くし
た第三回目或いは第四回目のレーザー照射を行う事も可
能で有る。こうした多段階レーザー照射法を用いるとレ
ーザー照射領域端部に起因するばらつきを完全に消失さ
せる事が可能になる。多段階レーザー照射の各回目の照
射に限らず通常の一段階照射でも、レーザー照射は総て
半導体膜に損傷が入らぬエネルギー密度で行う。これ以
外にも図3に示すように、照射領域形状を幅100μm
程度以上で長さが数10cm以上のライン状(301)
とし、このライン状レーザー光を走査して結晶化を進め
ても良い。この場合各照射毎のビームの幅方向の重なり
はビーム幅の5%程度から95%程度とする。ビーム幅
が100μmでビーム毎の重なり量が90%で有れば、
一回の照射毎にビームは10μm進むので同一点は10
回のレーザー照射を受ける事となる。通常半導体膜を基
板全体で均一に結晶化させるには少なくとも5回程度以
上のレーザー照射が望まれるので、照射毎のビームの重
なり量は80%程度以上が求められる。高い結晶性の多
結晶膜を確実に得るには同一点が10回程度から30回
程度の照射が行われる様に重なり量を90%程度から9
7%程度へと調整するのが好ましい。
Here, the laser beam will be described. It is desired that the laser light is strongly absorbed on the surface of the semiconductor thin film (103) and hardly absorbed by the insulating film (102) and the substrate (101) directly below. Therefore, as the laser light, an excimer laser, an argon ion laser, a YAG laser harmonic, or the like having a wavelength in or near the ultraviolet region is preferable. Further, in order to heat the semiconductor thin film to a high temperature and to prevent damage to the substrate at the same time, it is necessary to have a large output and an extremely short pulse oscillation. Accordingly, among the above laser beams, an excimer laser such as a xenon chloride (XeCl) laser (wavelength 308 nm) or a krypton fluoride (KrF) laser (wavelength 248 nm) is most suitable. Next, a method for irradiating these laser beams will be described with reference to FIG. Laser pulse intensity half width is about 10 ns to 500 ns
Very short time. Laser irradiation on substrate (200)
At room temperature (about 25 ° C.) to about 400 ° C. in a vacuum with a background vacuum degree of about 10 −4 Torr to about 10 −9 Torr. One irradiation area of the laser irradiation has a square or rectangular shape with a diagonal of about 5 mm to about 60 mm. A case will be described in which a beam that can crystallize a square area of, for example, 8 mm by one irradiation of laser is used. After one laser irradiation (201) is performed in one place, the position of the laser is slightly shifted relative to the substrate in the horizontal direction (203). Thereafter, one laser irradiation (202) is performed again. By continuously repeating the shot and scan, it is possible to cope with a substrate having a large area. More specifically, the irradiation area is shifted from about 1% to about 99% for each irradiation (for example, 50%:
4 mm in the previous example). After scanning in the horizontal direction (X direction) first, then it is shifted in the vertical direction (Y direction) by an appropriate amount (204), and is again shifted in the horizontal direction by a predetermined amount (203), and thereafter, this scanning is repeated. First laser irradiation is performed on the entire surface of the substrate. The first laser irradiation energy density ranges from about 50 mJ / cm 2 to 600 mJ / cm 2.
It is preferably between about cm 2 . After the first laser irradiation is completed, a second laser irradiation is performed on the entire surface as necessary. When performing the second laser irradiation, the energy density thereof is preferably higher than that of the first laser irradiation.
It may be between about J / cm 2 and about 1000 mJ / cm 2 . The scanning method is the same as that of the first laser irradiation, and scans the square irradiation area by shifting it by an appropriate amount in the Y direction and the X direction. Further, if necessary, the third or fourth laser irradiation with a higher energy density can be performed. When such a multi-step laser irradiation method is used, it is possible to completely eliminate the variation caused by the end portion of the laser irradiation area. The laser irradiation is performed not only at each irradiation of the multi-stage laser irradiation but also at an ordinary one-step irradiation at an energy density that does not damage the semiconductor film. In addition to this, as shown in FIG.
A line with a length of several tens of cm or more (301)
The crystallization may be advanced by scanning the linear laser light. In this case, the overlap in the width direction of the beam for each irradiation is about 5% to about 95% of the beam width. If the beam width is 100 μm and the overlap amount per beam is 90%,
Since the beam advances 10 μm for each irradiation, the same point is 10
Laser irradiation will be performed twice. Normally, at least about five times of laser irradiation is desired to uniformly crystallize the semiconductor film over the entire substrate, so that the beam overlap amount for each irradiation needs to be about 80% or more. In order to surely obtain a polycrystalline film with high crystallinity, the overlap amount is set to about 90% to 9 so that the same point is irradiated about 10 to 30 times.
It is preferable to adjust to about 7%.

【0030】(3.半導体薄膜のプラズマ処理)レーザ
ー結晶化直後のpoly−Si膜中には1018(c
-3)程度の高い密度で欠陥が存在する。これはレーザ
ー結晶化が極めて高速の結晶成長であるためで、特に結
晶粒界に多くの欠陥が局在する。これら欠陥の正体はシ
リコンの未結合手(ダングリングボンド)であり、通常
は中性であるがキャリアを捕獲して電荷を帯びる性質が
ある。これら欠陥が高密度でpoly−Si膜中に存在
すると、TFTを動作させようとしたとき電界効果によ
って誘起されたキャリアがことごとく欠陥に捕獲されて
しまうので、ソース−ドレイン電極間に電流が流れない
ことになってしまう。結果としてより高いゲート電圧を
かける必要が生じ、閾値電圧の上昇を招くのである。こ
れを防ぐために上記レーザー結晶化工程によって全面結
晶化が終了した後、真空雰囲気であったレーザー結晶化
チャンバー内に水素や酸素、窒素ガスをマスフローコン
トローラを経て導入し、平行平板RF電極により試料全
面にてプラズマ放電をおこなう。ここでガスは例えば1
Torr程度の圧力になるように流量を調整する。プラ
ズマ発生は、他にも誘導結合型RF放電や直流放電ある
いは熱フィラメントによる熱電子をもちいた電離によっ
て発生させることが出来る。レーザー結晶化直後のpo
ly−Si膜に水素プラズマ処理を5秒から300秒施
すことによって膜中の欠陥は1016(cm-3)程度の密
度に劇的に減少し、電気的に優れたpoly−Si膜を
得ることが出来る。
(3. Plasma Treatment of Semiconductor Thin Film) In the poly-Si film immediately after laser crystallization, 10 18 (c
Defects are present at a density as high as m −3 ). This is because laser crystallization is an extremely high-speed crystal growth, and particularly, many defects are localized at crystal grain boundaries. The nature of these defects is dangling bonds of silicon, which are usually neutral but have the property of capturing carriers and being charged. If these defects are present in the poly-Si film at a high density, all the carriers induced by the field effect are trapped by the defects when trying to operate the TFT, so that no current flows between the source and drain electrodes. It will be. As a result, it becomes necessary to apply a higher gate voltage, which causes an increase in the threshold voltage. In order to prevent this, after the entire crystallization is completed by the above-mentioned laser crystallization step, hydrogen, oxygen, and nitrogen gas are introduced into the laser crystallization chamber, which was in a vacuum atmosphere, through a mass flow controller, and the entire sample is scattered by a parallel plate RF electrode. To perform plasma discharge. Here, the gas is, for example, 1
The flow rate is adjusted so that the pressure becomes about Torr. Plasma can also be generated by inductively coupled RF discharge, DC discharge, or ionization using thermoelectrons by a hot filament. Po immediately after laser crystallization
By subjecting the ly-Si film to hydrogen plasma treatment for 5 seconds to 300 seconds, the defects in the film are dramatically reduced to a density of about 10 16 (cm −3 ), and an electrically excellent poly-Si film is obtained. I can do it.

【0031】水素はシリコン膜中での拡散速度が極めて
大きいので、例えば50nm程度の膜厚のpoly−S
iならば処理時間は160秒程度で十分である。水素は
原子半径が小さくpoly−Si膜の深い位置、すなわ
ち下地層との界面まで効率的に欠陥パシベーションが短
時間で可能となる。水素プラズマは基板温度に依存して
シリコンエッチングモードの効果が生じる。これを回避
するためには基板温度をおおむね100℃〜400℃に
保つ必要がある。尚、工程のタクトタイムを短縮するた
めにはレーザー結晶化を行った後基板を真空ロボットア
ームによって別の真空チャンバーに移動させ、前記水
素、酸素、窒素プラズマ処理を行うことが有効である。
Since hydrogen has a very high diffusion rate in the silicon film, for example, poly-S having a thickness of about 50 nm is used.
For i, a processing time of about 160 seconds is sufficient. Hydrogen has a small atomic radius and can efficiently passivate defects to a deep position of the poly-Si film, that is, an interface with the underlayer. The hydrogen plasma has the effect of the silicon etching mode depending on the substrate temperature. In order to avoid this, it is necessary to keep the substrate temperature at approximately 100 ° C. to 400 ° C. In order to shorten the tact time of the process, it is effective to move the substrate to another vacuum chamber by a vacuum robot arm after performing the laser crystallization and perform the hydrogen, oxygen and nitrogen plasma treatment.

【0032】欠陥を低減させるプロセスとしては上記の
理由により水素プラズマが適しているが、他にも酸素プ
ラズマ、窒素プラズマ、フッ素プラズマなどのプラズマ
処理によって欠陥を低減することも可能である。
As a process for reducing defects, hydrogen plasma is suitable for the above-described reason, but it is also possible to reduce defects by plasma treatment such as oxygen plasma, nitrogen plasma, and fluorine plasma.

【0033】(4.MOS界面形成)斯様にしてpol
y−Si膜の高品質化を達成することが可能であるが、
更に重要なプロセスは高品質なpoly−Si膜−ゲー
ト絶縁膜界面を形成する工程である。poly−Si表
面に存在するシリコン原子にうまく酸素原子を結合させ
て界面順位密度を低減させる必要がある。シリコン膜表
面にはおよそ1015(cm-2)の結合手が存在する。T
FTのトランジスタ特性を良好なものにするには、界面
順位密度を1010(cm-2)程度に抑える必要がある。
すなわち、10万個のシリコン結合手に対して1個程度
の欠陥しか許容されず、あとの結合手は酸素原子と秩序
正しく結合をしていなければならないという大変厳しい
ものである。従来のプロセスではこのpoly−Si表
面はフォトレジストや薬液にさらされて積極的に制御さ
れていないため界面順位密度はせいぜい1012(c
-2)程度にしか制御することができなかった。しか
し、本発明が開示する酸素ラジカル雰囲気中においてS
iO蒸着をおこなう技術によって400℃以下の低温プ
ロセスでも極めて良好な界面が形成されるのである。p
oly−Si膜表面には炭素原子が相当量存在してお
り、これが清浄なMOS界面を形成する妨げとなってい
る。この炭素原子を表面からとりさり、なお且つシリコ
ン原子と良好なシリコン−酸素結合を形成するのに酸素
ラジカル処理が極めて有効である。これは酸素ラジカル
が表面の炭素と反応しこれを引き離す役割と、次に表面
に現れたシリコン原子と結合して結合を形成する役割の
両方を演じるためである。単純な酸素プラズマ処理によ
っても酸素ラジカルは形成されるが、プラズマ中に存在
する高エネルギーイオンによってシリコン原子と酸素原
子の良好な結合が容易に切断されてしまうので、結果的
に界面順位密度を低減できないのである。酸素ラジカル
により高品質なMOS界面を形成した後、表面にやって
きたSiO分子線と酸素ラジカルが反応することによっ
て低ダメージで良好な絶縁膜を連続的に成膜することが
できる。酸素ラジカルによって形成されたMOS界面は
極表面に限られているので、第1層ゲート絶縁膜(10
5)形成をプラズマCVD等の方法でおこなうと良好な
MOS界面が乱される。従って、酸素ラジカル雰囲気中
でSiO蒸着をすることによって低界面順位密度のMO
S界面が保持されるのである。このように酸素ラジカル
の存在はシリコン−酸素の良好な結合を形成する上で本
質的なものである。単純に酸素雰囲気中でSiOを蒸着
することによってもMOS界面形成は可能であるが、界
面順位密度では酸素ラジカル雰囲気中で形成したものに
劣る。図5は本発明のMOS界面形成法により作製した
MOSキャパシタ(500)と、酸素ラジカルを用いず
SiOを真空蒸着し酸素プラズマによって絶縁膜の酸化
をおこなうことにより作製したMOSキャパシタ(50
1)の高周波C−V特性(1MHz)の違いを示したも
のである。絶縁膜厚はどちらも50から60nmである
が、酸素ラジカル中でSiOを蒸着し形成したMOSキ
ャパシタは界面順位がすくなく極めて急峻なカーブの立
ち上がりを示した(500)。これからもわかるよう
に、酸素ラジカルによる界面処理が界面順位密度の低減
に極めて重要なのである。
(4. Formation of MOS interface)
Although it is possible to achieve high quality of the y-Si film,
A more important process is a step of forming a high-quality poly-Si film-gate insulating film interface. It is necessary to reduce the interface order density by successfully bonding oxygen atoms to silicon atoms existing on the poly-Si surface. There are approximately 10 15 (cm −2 ) bonds on the surface of the silicon film. T
In order to improve the transistor characteristics of the FT, it is necessary to suppress the interface order density to about 10 10 (cm −2 ).
That is, only about one defect is allowed for 100,000 silicon bonds, and the other bonds must be bonded to oxygen atoms in an orderly manner, which is very severe. In the conventional process, the poly-Si surface is exposed to a photoresist or a chemical solution and is not actively controlled, so that the interface order density is at most 10 12 (c).
m −2 ). However, in the oxygen radical atmosphere disclosed in the present invention, S
An extremely good interface is formed even in a low-temperature process of 400 ° C. or less by the technique of performing iO vapor deposition. p
A considerable amount of carbon atoms are present on the surface of the poly-Si film, which hinders formation of a clean MOS interface. The oxygen radical treatment is extremely effective in removing the carbon atoms from the surface and forming a good silicon-oxygen bond with the silicon atoms. This is because oxygen radicals play a role both in reacting with and separating carbon on the surface, and in forming a bond by bonding with a silicon atom that subsequently appears on the surface. Oxygen radicals are formed even by simple oxygen plasma treatment, but high-energy ions present in the plasma can easily break good bonds between silicon and oxygen atoms, resulting in lower interface order density. You can't. After a high-quality MOS interface is formed by oxygen radicals, the SiO molecular beam coming to the surface reacts with the oxygen radicals, so that a good insulating film with low damage can be continuously formed. Since the MOS interface formed by oxygen radicals is limited to the very surface, the first-layer gate insulating film (10
5) When the formation is performed by a method such as plasma CVD, a favorable MOS interface is disturbed. Therefore, MO deposition with low interface order density can be performed by depositing SiO in an oxygen radical atmosphere.
The S interface is maintained. Thus, the presence of oxygen radicals is essential in forming a good silicon-oxygen bond. Although the MOS interface can be formed by simply depositing SiO in an oxygen atmosphere, the interface order density is inferior to that formed in an oxygen radical atmosphere. FIG. 5 shows a MOS capacitor (500) manufactured by the MOS interface forming method of the present invention and a MOS capacitor (50) manufactured by vacuum-depositing SiO without using oxygen radicals and oxidizing an insulating film by oxygen plasma.
It shows the difference in the high frequency CV characteristic (1 MHz) of 1). Although the insulating film thickness is 50 to 60 nm in both cases, the MOS capacitor formed by depositing SiO in oxygen radicals has a small interface order and shows a very steep rise of the curve (500). As can be seen, the interface treatment with oxygen radicals is extremely important for reducing the interface order density.

【0034】具体的な工程としては、レーザー結晶化に
よって形成されたpoly−Si膜は真空中連続で水素
プラズマ処理され、その後更に真空を破ること無くMO
S界面形成チャンバへと真空搬送される。基板は工程の
タクトタイムを低減させるためにレーザー結晶化、プラ
ズマ処理、MOS界面形成プロセスの工程中常に一定温
度に保ったまま処理がおこなわれるのが望ましい。この
時の基板温度はおおむね100℃〜350℃が適当であ
る。真空チャンバー中で基板を100℃〜350℃に保
持し、背景真空度が10-7(torr)台になるまで真
空排気する。SiOの蒸着はパウダーをるつぼに入れ、
この周りをヒータによって1000℃〜1200℃の温
度に加熱する機構を持ったKセルを用いる方法や、電子
線蒸着の方法がある。SiOの飽和蒸気圧は上記加熱温
度で10-4〜10-3(torr)に達するため、シャッ
タをあけるとSiOの分子線が基板に向かって照射され
る。ここで蒸発源としてはSiO以外にシリコンを用い
てもよいが、この場合はより高温で加熱しないと十分な
蒸気圧が得られない。このような状態で処理チャンバー
に酸素ガスあるいは窒素ガスまたは不活性ガスと酸素、
窒素ガスとの混合ガスを導入し、圧力を10-5〜10-2
(torr)程度に調整する。ガス圧力はKセルにより
蒸着する物質の蒸気圧およびラジカルを発生させるラジ
カル源の放電条件との兼ね合いによって決定される。す
なわち、蒸発源の蒸気圧より低い圧力でなければなら
ず、且つラジカルが効率的に発生できるのに十分な圧力
である必要がある。SiOを蒸発させ、誘導結合型のプ
ラズマ放電により酸素ラジカルを供給する場合には、1
×10-4〜1×10-3(torr)の酸素ガス圧が適当
である。この圧力下で、酸素ラジカルや窒素ラジカルを
発生させる。ラジカル発生源はプラズマ放電やホットワ
イヤーによる熱励起法があるが、プラズマ放電が簡便で
再現性もよく有利である。またラジカル発生効率を上げ
るために、ヘリウムやクリプトンなどの不活性ガスと酸
素ガス、窒素ガスの混合ガスを用いて放電をおこなうの
も有効である。ただし、平行平板型のRF放電では放電
圧力が0.1(torr)以下に下げられないので前記
ガス圧力の条件を満たすことができず不適当である。低
圧力下で効率的にラジカルを発生できる放電形態として
は、誘導結合型RF放電、ECRプラズマ放電、ヘリコ
ン波プラズマ放電がふさわしい。これらはどれも前記ガ
ス圧力条件を見たしながら高効率で酸素ラジカルを発生
することができるからである。本発明のMOS界面形成
プロセスはラジカルを用いることが本質的であるので、
プラズマ放電によって発生した電子やイオンはできる限
りプロセス領域に存在しないことが望ましい。あるいは
存在してもMOS界面に与えるダメージの小さい低電子
温度プラズマでなくてはならない。従ってプラズマ発生
領域とプロセスをおこなう領域はメッシュなどによって
分離されている必要がある。前述のようにMOS界面の
最も重要な第1層を形成するのは酸素ラジカルによる効
果であるので、はじめにSiO蒸着源のシャッタを閉じ
た状態で酸素ラジカルによるpoly−Si膜表面処理
をおこなう。この処理時間はラジカル源への投入パワー
にも依るが、おおむね1分から10分ほどおこなう。こ
のようにして良好な界面が形成された後、Kセルのシャ
ッタを開き引き続き酸素ラジカル雰囲気中でSiOを基
板表面に供給する。こうすると良好に形成されたMOS
界面に引き続いて良質の絶縁膜が堆積されていくので、
以上の方法によって極めて優れたMOS構造を形成する
ことができるのである。この時形成する絶縁膜(10
5)の膜厚は、引き続くプロセスによって高品質のMO
S界面が影響を受けない程度の厚さが必要である。した
がって、最低限10nm程度の厚さの絶縁膜を形成す
る。このように本発明によるMOS界面形成プロセスは
すべて400℃以下の低温プロセスでありながら、きわ
めて高品質のMOS界面を与えるものである。
As a specific process, the poly-Si film formed by laser crystallization is subjected to a hydrogen plasma treatment continuously in a vacuum, and then the MO-film is processed without breaking the vacuum.
It is vacuum transferred to the S interface forming chamber. In order to reduce the tact time of the process, it is desirable that the substrate be processed while constantly maintaining a constant temperature during the processes of laser crystallization, plasma processing, and MOS interface formation process. An appropriate substrate temperature at this time is approximately 100 ° C. to 350 ° C. The substrate is kept at 100 ° C. to 350 ° C. in a vacuum chamber, and the chamber is evacuated until the background vacuum degree reaches the order of 10 −7 (torr). To deposit SiO, put the powder in a crucible,
There are a method using a K cell having a mechanism for heating the surroundings to a temperature of 1000 ° C. to 1200 ° C. by a heater, and a method of electron beam evaporation. Since the saturated vapor pressure of SiO reaches 10 -4 to 10 -3 (torr) at the above heating temperature, when the shutter is opened, the SiO molecular beam is irradiated toward the substrate. Here, silicon may be used in addition to SiO as the evaporation source, but in this case, a sufficient vapor pressure cannot be obtained unless heating is performed at a higher temperature. In such a state, oxygen gas or nitrogen gas or inert gas and oxygen,
A gas mixture with nitrogen gas is introduced and the pressure is increased to 10 -5 to 10 -2.
(Torr). The gas pressure is determined in consideration of the vapor pressure of the substance to be deposited by the K cell and the discharge conditions of the radical source that generates radicals. That is, the pressure must be lower than the vapor pressure of the evaporation source, and the pressure must be sufficient to generate radicals efficiently. When evaporating SiO and supplying oxygen radicals by inductively coupled plasma discharge, 1
An oxygen gas pressure of × 10 -4 to 1 × 10 -3 (torr) is appropriate. Under this pressure, oxygen radicals and nitrogen radicals are generated. Radical generation sources include a plasma discharge and a thermal excitation method using a hot wire, but a plasma discharge is simple and advantageous with good reproducibility. In order to increase radical generation efficiency, it is also effective to perform discharge using a mixed gas of an inert gas such as helium or krypton, oxygen gas, and nitrogen gas. However, in the parallel plate type RF discharge, the discharge pressure cannot be reduced to 0.1 (torr) or less, so that the above gas pressure condition cannot be satisfied, which is inappropriate. As a discharge form capable of efficiently generating radicals under a low pressure, an inductively coupled RF discharge, an ECR plasma discharge, and a helicon wave plasma discharge are suitable. This is because these can generate oxygen radicals with high efficiency while observing the gas pressure conditions. Since the MOS interface formation process of the present invention essentially uses radicals,
It is desirable that electrons and ions generated by the plasma discharge do not exist in the process region as much as possible. Alternatively, even if it is present, it must be a low electron temperature plasma that causes little damage to the MOS interface. Therefore, the plasma generation region and the region where the process is performed must be separated by a mesh or the like. As described above, since the most important first layer at the MOS interface is formed by the effect of oxygen radicals, first, the surface treatment of the poly-Si film with oxygen radicals is performed while the shutter of the SiO vapor deposition source is closed. This processing time depends on the input power to the radical source, but is generally performed for about 1 minute to 10 minutes. After a good interface is formed in this way, the shutter of the K cell is opened and SiO is continuously supplied to the substrate surface in an oxygen radical atmosphere. In this way, a well-formed MOS
Since a good quality insulating film is deposited following the interface,
By the above method, an extremely excellent MOS structure can be formed. The insulating film (10
5) The film thickness of high quality MO
The thickness must be such that the S interface is not affected. Therefore, an insulating film having a thickness of at least about 10 nm is formed. As described above, the MOS interface forming process according to the present invention provides a very high quality MOS interface while being a low temperature process of 400 ° C. or less.

【0035】(5.素子分離工程)レーザー結晶化、プ
ラズマ処理、MOS界面形成の真空中連続プロセスによ
り極めて高品質のMOS構造が形成された。次にTFT
素子同士を電気的に絶縁するために素子分離工程をおこ
なう。ここでは図1に示すように絶縁膜とpoly−S
i膜を連続でエッチングする。絶縁膜(105)上にフ
ォトリソグラフィーによりパターンを形成した後、ウエ
ットまたはドライエッチングによりSiO2をエッチン
グする。引き続きpoly−Si膜をドライエッチング
によりエッチングする。ここではSiO2とpoly−
Si膜の2層をエッチングするので、エッチング後のエ
ッジの形状が庇状にならないよう注意する必要がある。
(5. Element Isolation Step) An extremely high-quality MOS structure was formed by a continuous process in a vacuum of laser crystallization, plasma treatment, and MOS interface formation. Next, TFT
An element isolation step is performed to electrically insulate the elements. Here, as shown in FIG. 1, the insulating film and the poly-S
The i film is continuously etched. After a pattern is formed on the insulating film (105) by photolithography, SiO 2 is etched by wet or dry etching. Subsequently, the poly-Si film is etched by dry etching. Here, SiO 2 and poly-
Since two layers of the Si film are etched, care must be taken so that the shape of the edge after the etching does not become an eaves shape.

【0036】(6.ゲート絶縁膜形成)アイランド状の
SiO2、poly−Si膜を形成した後、基板全面に
更にゲート絶縁膜(106)を形成する。ゲート絶縁膜
の成膜方法としては、ECRプラズマCVD法、平行平
板RF放電プラズマCVD法などがある。または再度酸
素ラジカル中でSiO蒸着することによって絶縁膜を形
成してもよい。
(6. Formation of Gate Insulating Film) After forming an island-shaped SiO 2 and poly-Si film, a gate insulating film (106) is further formed on the entire surface of the substrate. Examples of a method for forming the gate insulating film include an ECR plasma CVD method and a parallel plate RF discharge plasma CVD method. Alternatively, the insulating film may be formed again by vapor deposition of SiO in oxygen radicals.

【0037】(7.以降の工程)引き続いてゲート電極
(107)となる薄膜をPVD法或いはCVD法などで
堆積する。この材質は電気抵抗が低く、350℃程度の
熱工程に対して安定である事が望まれ、例えばタンタ
ル、タングステン、クロム等の高融点金属がふさわし
い。また、イオンドーピングによってソース、ドレイン
を形成する場合、水素のチャネリングを防止するために
このゲート電極の膜厚がおよそ700nm程度必要にな
る。前記高融点金属の中で700nmもの膜厚で成膜し
ても膜ストレスによるクラックが生じない材料となる
と、タンタルが最もふさわしい。ゲート電極となる薄膜
を堆積後パターニングを行い、引き続いて半導体膜に不
純物イオン注入を行ってソース・ドレイン領域(10
8、109)を形成する。この時ゲート電極がイオン注
入のマスクとなっているので、チャンネルはゲート電極
下のみに形成される自己整合構造となる。不純物イオン
注入は質量非分離型イオン注入装置を用いて注入不純物
元素の水素化物と水素を注入するイオン・ドーピング法
と、質量分離型イオン注入装置を用いて所望の不純物元
素のみを注入するイオン打ち込み法の二種類が適応され
得る。イオン・ドーピング法の原料ガスとしては水素中
に希釈された濃度0.1%程度から10%程度のホスフ
ィン(PH3)やジボラン(B26)等の注入不純物元
素の水素化物を用いる。イオン打ち込み法では所望の不
純物元素のみを注入した後に引き続いて水素イオン(プ
ロトンや水素分子イオン)を注入する。前述の如くMO
S界面やゲート絶縁膜を安定に保つ為には、イオン・ド
ーピング法にしろイオン打ち込み法にしろイオン注入時
の基板温度は350℃以下である事が好ましい。一方注
入不純物の活性化を350℃以下の低温にて常に安定的
に行うには(本願ではこれを低温活性化と称する)、イ
オン注入時の基板温度は200℃以上である事が望まし
い。トランジスタのしきい値電圧を調整する為にチャン
ネル・ドープ行うとか、或いはLDD構造を作成すると
云った様に低濃度に注入された不純物イオンを低温で確
実に活性化するには、イオン注入時の基板温度は250
℃以上で有る事が必要となる。この様に基板温度が高い
状態でイオン注入を行うと、半導体膜のイオン注入に伴
う結晶壊破の際に再結晶化も同時に生じ、結果としてイ
オン注入部の非晶質化を防ぐ事が出来るのである。即ち
イオン注入された領域は注入後も依然として結晶質とし
て残り、その後の活性化温度が350℃程度以下と低温
で有っても注入イオンの活性化が可能に成る訳で有る。
CMOS TFTを作成する時はポリイミド樹脂等の適
当なマスク材を用いてNMOS又はPMOSの一方を交
互にマスクで覆い、上述の方法にてそれぞれのイオン注
入を行う。
(7. Subsequent Steps) Subsequently, a thin film to be the gate electrode (107) is deposited by a PVD method or a CVD method. This material is desired to have a low electric resistance and to be stable to a heat process at about 350 ° C., for example, a high melting point metal such as tantalum, tungsten, and chromium is suitable. When the source and the drain are formed by ion doping, the gate electrode needs to have a thickness of about 700 nm in order to prevent channeling of hydrogen. Tantalum is the most suitable as the material which does not cause cracks due to film stress even when formed into a film having a thickness of 700 nm among the refractory metals. After depositing a thin film to be a gate electrode, patterning is performed, and then impurity ions are implanted into the semiconductor film to form source / drain regions (10
8, 109) are formed. At this time, since the gate electrode serves as a mask for ion implantation, the channel has a self-aligned structure formed only under the gate electrode. Impurity ion implantation is an ion doping method in which hydride and hydrogen of an impurity element are implanted using a mass non-separable ion implanter, and an ion implantation method in which only a desired impurity element is implanted using a mass separable ion implanter. Two types of law can be applied. As a source gas for the ion doping method, a hydride of an implanted impurity element such as phosphine (PH 3 ) or diborane (B 2 H 6 ) diluted in hydrogen and having a concentration of about 0.1% to about 10% is used. In the ion implantation method, only a desired impurity element is implanted, and then hydrogen ions (protons or hydrogen molecular ions) are implanted. MO as described above
In order to keep the S interface and the gate insulating film stable, it is preferable that the substrate temperature at the time of ion implantation be 350 ° C. or lower regardless of the ion doping method or the ion implantation method. On the other hand, in order to constantly and stably activate the implanted impurities at a low temperature of 350 ° C. or less (this is referred to as low-temperature activation in this application), it is desirable that the substrate temperature at the time of ion implantation be 200 ° C. or more. In order to reliably activate low-concentration impurity ions implanted at a low temperature, such as performing channel doping to adjust the threshold voltage of a transistor or forming an LDD structure, it is necessary to perform ion doping at the time of ion implantation. Substrate temperature is 250
It is necessary that the temperature be at least ℃. When the ion implantation is performed in such a state where the substrate temperature is high, recrystallization occurs at the same time as the crystal breakage accompanying the ion implantation of the semiconductor film, and as a result, it is possible to prevent the ion implantation portion from becoming amorphous. It is. That is, the ion-implanted region remains crystalline after the implantation, and the implanted ions can be activated even if the subsequent activation temperature is as low as about 350 ° C. or less.
When fabricating a CMOS TFT, one of an NMOS and a PMOS is alternately covered with a mask using an appropriate mask material such as a polyimide resin, and the respective ions are implanted by the above-described method.

【0038】また、不純物の効率的な活性化法としてエ
キシマレーザーなどを照射するレーザー活性化がある。
これは絶縁膜を通してレーザー照射することによりソー
ス、ドレイン部のドープpoly−Siを溶融・固化さ
せ、不純物を活性化させる方法である。
Laser activation by irradiating an excimer laser or the like is an efficient method for activating impurities.
This is a method in which the doped poly-Si in the source and drain portions is melted and solidified by laser irradiation through an insulating film to activate the impurities.

【0039】次にソース・ドレイン上にコンタクトホー
ルを開孔し、ソース・ドレイン取り出し電極(110、
111)と配線をPVD法やCVD法などで形成して薄
膜トランジスタが完成する。
Next, a contact hole is formed on the source / drain, and a source / drain extraction electrode (110,
111) and wiring are formed by a PVD method, a CVD method, or the like to complete a thin film transistor.

【0040】[0040]

【実施例】本発明の実施例を図1にそって説明する。本
発明で用いられる基板及び下地保護膜に関しては前述の
説明に準ずるが、ここでは基板の一例として300mm
×300mmの正方形状汎用無アルカリガラス(10
1)を用いる。まず基板101上に絶縁性物質である下
地保護膜(102)を形成する。ここでは基板温度を1
50゜CとしてECR−PECVD法にて200nm程
度の膜厚を有する酸化硅素膜を堆積する。次に後に薄膜
トランジスタの能動層となる真性シリコン膜等の半導体
膜(103)を堆積する。半導体膜の厚みは50nm程
度で有る。本例では高真空型LPCVD装置を用いて、
原料ガスで有るジシラン(Si26)を200SCCM
流し、425℃の堆積温度で非晶質シリコン膜103を
堆積する。まず高真空型LPCVD装置の反応室を25
0℃とした状態で反応室の内部に複数枚(例えば17
枚)の基板を表側を下向きとして配置する。こうした後
にターボ分子ポンプの運転を開始する。ターボ分子ポン
プが定常回転に達した後、反応室内の温度を約1時間掛
けて250℃から425℃の堆積温度に迄上昇させる。
昇温開始後の最初の10分間は反応室にガスを全く導入
せず真空中で昇温を行ない、しかる後純度が99.99
99%以上の窒素ガスを300SCCM流し続ける。こ
の時の反応室内における平衡圧力は、3.0×10-3
orrで有る。堆積温度に到達した後、原料ガスである
ジシラン(Si26)を200SCCM流すと共に、純
度が99.9999%以上の希釈用ヘリウム(He)を
1000SCCM流す。堆積開始直後の反応室内圧力は
凡そ0.85Torrで有る。堆積の進行と共に反応室
内の圧力は徐々に上昇し、堆積終了直前の圧力は凡そ
1.25Torrと成る。斯様に堆積したシリコン膜
(103)は基板の周辺部約7mmを除いた286mm
角の領域内に於いて、その膜厚変動はア5%以内で有
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The substrate and the underlying protective film used in the present invention conform to the above description, but here, as an example of the substrate, 300 mm
× 300 mm square general-purpose alkali-free glass (10
Use 1). First, a base protective film (102), which is an insulating material, is formed on a substrate 101. Here, the substrate temperature is set to 1
A silicon oxide film having a thickness of about 200 nm is deposited by ECR-PECVD at 50 ° C. Next, a semiconductor film (103), such as an intrinsic silicon film, which will be an active layer of the thin film transistor later, is deposited. The thickness of the semiconductor film is about 50 nm. In this example, using a high vacuum LPCVD apparatus,
Disilane (Si 2 H 6 ) as a raw material gas was converted to 200 SCCM.
The amorphous silicon film 103 is deposited at a deposition temperature of 425 ° C. First, the reaction chamber of the high vacuum LPCVD apparatus is 25
At a temperature of 0 ° C., a plurality of sheets (for example, 17
Are placed with their front sides facing downward. After this, the operation of the turbo-molecular pump is started. After the turbo-molecular pump reaches steady rotation, the temperature in the reaction chamber is raised from 250 ° C. to a deposition temperature of 425 ° C. over about one hour.
During the first 10 minutes after the start of the temperature rise, the temperature was raised in a vacuum without introducing any gas into the reaction chamber, and then the purity was 99.99.
The nitrogen gas of 99% or more is kept flowing at 300 SCCM. The equilibrium pressure in the reaction chamber at this time is 3.0 × 10 −3 T
orr. After reaching the deposition temperature, disilane (Si 2 H 6 ) as a source gas is flowed at 200 SCCM, and helium (He) for dilution having a purity of 99.9999% or more is flowed at 1000 SCCM. The pressure in the reaction chamber immediately after the start of the deposition is about 0.85 Torr. As the deposition proceeds, the pressure in the reaction chamber gradually increases, and the pressure immediately before the end of the deposition becomes approximately 1.25 Torr. The silicon film (103) thus deposited has a thickness of 286 mm except for about 7 mm at the periphery of the substrate.
In the corner region, the variation in the film thickness is within 5%.

【0041】次にレーザー結晶化を行うのであるが、こ
れに先立って非晶質シリコン膜を弗酸溶液に浸し、半導
体膜(103)上の自然酸化膜をエッチングする。一般
的にシリコン膜が露出した表面は非常に不安定で、シリ
コン薄膜を保持している雰囲気物質と容易に反応を起こ
す。従って、レーザー照射をおこなう前処理では単に自
然酸化膜を除去するだけでなく、露出したシリコン膜表
面を安定化させる必要がある。このためには、弗酸溶液
による処理が望ましい。弗酸は純水との混合比が1:3
0になるようにする。この弗酸溶液中に約20から30
秒浸した後、すぐに純水洗浄を10から20分おこな
う。この後スピンナーで純水を取り除く。これによっ
て、シリコン膜表面は水素原子でターミネートされた安
定化表面になる。
Next, prior to the laser crystallization, the amorphous silicon film is immersed in a hydrofluoric acid solution to etch the natural oxide film on the semiconductor film (103). Generally, the surface where the silicon film is exposed is very unstable, and easily reacts with the atmospheric substance holding the silicon thin film. Therefore, it is necessary to not only remove the natural oxide film but also to stabilize the exposed surface of the silicon film in the pretreatment for performing the laser irradiation. For this purpose, treatment with a hydrofluoric acid solution is desirable. Hydrofluoric acid has a mixing ratio of 1: 3 with pure water.
Set to 0. About 20 to 30 in this hydrofluoric acid solution
Immediately after soaking for 2 seconds, pure water washing is performed for 10 to 20 minutes. Thereafter, pure water is removed with a spinner. As a result, the silicon film surface becomes a stabilized surface terminated with hydrogen atoms.

【0042】次にレーザー光の照射をおこなう。本例で
はキセノン・クロライド(XeCl)のエキシマ・レー
ザー(波長:308nm)を照射する。レーザーパルス
の強度半値幅(時間に対する半値幅)は25nsであ
る。基板をレーザー結晶化チャンバーにセットした後、
真空排気をおこなう。真空排気後基板温度を250度℃
まで上昇させる。一回のレーザー照射面積は10mm角
の正方形状で、照射面でのエネルギー密度は160mJ
/cm2 である。このレーザー光を90%ずつ重ねつつ
(つまり照射するごとに1mmづつ)相対的にずらしな
がら照射を繰り返す(図2参照)。こうして一辺300
mmの基板全体のアモルファスシリコンを結晶化する。
同様な照射方法を用いて2回目のレーザー照射を行う。
2回目のエネルギー密度は180mJ/cm2で有る。
これをくり返し、3回目、4回目と約20mJ/cm2
づつ照射エネルギー密度を上昇させながら最終的にはの
エネルギー密度440mJ/cm2の照射をおこないレ
ーザー照射を終了する。ここで450mJ/cm2の照
射レーザーエネルギー密度を超えた高いエネルギーを照
射すると、p−Siのグレインが微結晶化を起こすた
め、これ以上のエネルギー照射を避けた。
Next, laser light irradiation is performed. In the present embodiment, an excimer laser (wavelength: 308 nm) of xenon chloride (XeCl) is applied. The half width of the laser pulse intensity (half width with respect to time) is 25 ns. After setting the substrate in the laser crystallization chamber,
Evacuate. After evacuation, set the substrate temperature to 250 ° C
Up to One laser irradiation area is a square shape of 10 mm square, and the energy density on the irradiation surface is 160 mJ.
/ Cm 2 . Irradiation is repeated while overlapping the laser beams by 90% (that is, 1 mm each time they are irradiated) and relatively displaced (see FIG. 2). Thus, one side is 300
Crystallize amorphous silicon over the entire substrate of mm.
A second laser irradiation is performed using a similar irradiation method.
The second energy density is 180 mJ / cm 2 .
Repeat this for the third and fourth times and about 20 mJ / cm 2
The irradiation with an energy density of 440 mJ / cm 2 is finally performed while increasing the irradiation energy density, and the laser irradiation is terminated. Here, when high energy exceeding the irradiation laser energy density of 450 mJ / cm 2 was applied, p-Si grains caused microcrystallization, so that further energy irradiation was avoided.

【0043】次にこのレーザー結晶化チャンバーに水素
ガスを導入する。本例では99.999%水素ガスをマ
スフローコントローラから導入し、チャンバー内圧力は
1(torr)になるように調整した。この状態で真空
中で移動可能な平行平板電極を基板上まで移動させ、こ
れに13.56MHzのRFを印可することによって放
電を行い、水素によるレーザー結晶化poly−Si膜
中の欠陥終端をおこなった。基板温度は250℃、投入
したRFパワーは3W/cm2とした。水素は十分短時
間に膜中に拡散しうるので、160秒の処理で特にpo
ly−Si膜の深い位置および下地層との界面に存在す
る欠陥を効率的に終端する。
Next, hydrogen gas is introduced into the laser crystallization chamber. In this example, 99.999% hydrogen gas was introduced from a mass flow controller, and the pressure in the chamber was adjusted to 1 (torr). In this state, a parallel plate electrode movable in a vacuum is moved to a position above the substrate, and RF is applied to the substrate at 13.56 MHz to perform discharge, thereby terminating defects in the laser-crystallized poly-Si film with hydrogen. Was. The substrate temperature was 250 ° C., and the input RF power was 3 W / cm 2 . Since hydrogen can diffuse into the film in a sufficiently short time, the po
Defects existing at a deep position in the ly-Si film and at the interface with the underlying layer are efficiently terminated.

【0044】次に真空を保ったままで基板(100)を
MOS界面形成チャンバー(400)へと搬送する。基
板搬送終了後、チャンバー内を10-7(torr)台の
真空度に排気する。一方、Kセルはシャッタ(401)
を閉じた状態で、200メッシュ、純度99.99%の
SiOパウダーを入れたるつぼ(403)がタンタルワ
イヤ(404)を使って1000℃から1200℃に加
熱されている。この状態でチャンバー内に酸素ガスをマ
スフローコントローラ(405)で制御しながら1sc
cm導入し圧力を1×10-4(torr)に保持する。
ラジカル発生源にも酸素ガスが供給され、穴の空いたセ
ラミック(407)放電室(410)に誘導結合型の放
電(パワー300W)により同圧力下で酸素ラジカルを
発生させた。プラズマは放電室内(407)に閉じ込め
られるが、拡散してくる中性の酸素ラジカルによってp
oly−Si膜のMOS界面形成をおこなうために、酸
素ラジカル処理を5分間おこなった。しかる後、Kセル
のシャッタ(401)を開けSiO分子線を基板へ照射
し第1層目のゲート絶縁膜(105)を30nm形成し
た。
Next, the substrate (100) is transferred to the MOS interface formation chamber (400) while maintaining the vacuum. After the substrate transfer, the inside of the chamber is evacuated to a degree of vacuum of the order of 10 −7 (torr). On the other hand, the K cell is a shutter (401)
Is closed, a crucible (403) containing 200 mesh, 99.99% pure SiO powder is heated from 1000 ° C. to 1200 ° C. using a tantalum wire (404). In this state, oxygen gas is supplied into the chamber under the control of the mass flow controller (405) for 1 sc.
cm and the pressure is maintained at 1 × 10 −4 (torr).
Oxygen gas was also supplied to the radical generating source, and oxygen radicals were generated under the same pressure by inductively coupled discharge (power 300 W) in the perforated ceramic (407) discharge chamber (410). The plasma is confined in the discharge chamber (407), but is diffused by neutral oxygen radicals.
In order to form the MOS interface of the poly-Si film, oxygen radical treatment was performed for 5 minutes. Thereafter, the shutter (401) of the K cell was opened, and the substrate was irradiated with an SiO molecular beam to form a first gate insulating film (105) of 30 nm.

【0045】次に基板を真空チャンバから取り出し、p
oly−Si膜と第1層絶縁膜の連続エッチングをおこ
なった。引き続き、第2層絶縁膜(106)を本例では
平行平板型rf放電PECVD法で基板温度を350℃
として70nm堆積した。原料ガスとしてはTEOS
(Si−(O−CH2−CH34)と酸素(O2)の混合
ガスをもちいた。引き続いてゲート電極(107)とな
る薄膜をPVD法或いはCVD法などで堆積する。通常
はゲート電極とゲート配線は同一材料にて同一工程で作
られる為、この材質は電気抵抗が低く、350℃程度の
熱工程に対して安定である事が望まれる。本例では膜厚
が600nmのタンタル薄膜をスパッタ法により形成す
る。タンタル薄膜を形成する際の基板温度は180℃で
あり、スパッタガスとして窒素ガスを6.7%含むアル
ゴンガスを用いる。斯様に形成したタンタル薄膜は結晶
構造がα構造と成っており、その比抵抗は凡そ40μΩ
cmである。ゲート電極となる薄膜を堆積後パターニン
グを行い、引き続いて半導体膜に不純物イオン注入を行
ってソース・ドレイン領域(108、109)及びチャ
ンネル領域を形成する。この時ゲート電極がイオン注入
のマスクとなっているため、チャンネルはゲート電極下
のみに形成される自己整合構造となる。イオン・ドーピ
ング法の原料ガスとしては水素中に希釈された濃度0.
1%程度から10%程度のホスフィン(PH3)やジボ
ラン(B26)等の注入不純物元素の水素化物を用い
る。本例ではNMOS形成を目指し、イオン・ドーピン
グ装置を用いて、水素中に希釈された濃度5%のホスフ
ィン(PH3)を加速電圧100keVで注入する。P
3 +やH2 +イオンを含むの全イオン注入量量は1×10
16cm-2である。
Next, the substrate is taken out of the vacuum chamber, and p
Continuous etching of the poly-Si film and the first-layer insulating film was performed. Subsequently, in this example, the substrate temperature was set to 350 ° C. by the parallel plate type rf discharge PECVD method in this example.
As 70 nm. TEOS as source gas
Employing a mixed gas (Si- (O-CH 2 -CH 3) 4) and oxygen (O 2). Subsequently, a thin film serving as a gate electrode (107) is deposited by a PVD method or a CVD method. Normally, the gate electrode and the gate wiring are made of the same material in the same process. Therefore, it is desired that this material has low electric resistance and is stable to a heat process at about 350 ° C. In this example, a tantalum thin film having a thickness of 600 nm is formed by a sputtering method. The substrate temperature for forming the tantalum thin film is 180 ° C., and an argon gas containing 6.7% of a nitrogen gas is used as a sputtering gas. The thus formed tantalum thin film has an α-structure crystal structure, and its specific resistance is approximately 40 μΩ.
cm. After depositing a thin film to be a gate electrode, patterning is performed, and then impurity ions are implanted into the semiconductor film to form source / drain regions (108, 109) and a channel region. At this time, since the gate electrode serves as a mask for ion implantation, the channel has a self-aligned structure formed only under the gate electrode. As a source gas for the ion doping method, a concentration of 0.1 diluted in hydrogen is used.
About 1% to about 10% of a hydride of an implantation impurity element such as phosphine (PH 3 ) or diborane (B 2 H 6 ) is used. In this example, phosphine (PH 3 ) having a concentration of 5% diluted in hydrogen is injected at an acceleration voltage of 100 keV by using an ion doping apparatus in order to form an NMOS. P
The total ion implantation amount including H 3 + and H 2 + ions is 1 × 10
16 cm -2 .

【0046】次にソース・ドレイン上にコンタクトホー
ルを開孔し、ソース・ドレイン取り出し電極(110、
111)と配線をPVD法やCVD法などで形成して薄
膜トランジスタが完成する。
Next, a contact hole is formed on the source / drain, and a source / drain extraction electrode (110,
111) and wiring are formed by a PVD method, a CVD method, or the like to complete a thin film transistor.

【0047】従来の技術では、高品質なMOS界面を形
成する有効なプロセスが明確でなかった。しかし、以上
述べて来た様に本発明の電界効果トランジスタの製造方
法を用いることによって極めて高品質なMOS界面形成
が可能となる。結果として高移動度、低しきい値電圧の
電界効果トランジスタの製造が可能となり、超低消費電
力回路の実現が可能となる。
In the prior art, an effective process for forming a high quality MOS interface has not been clarified. However, as described above, the use of the method for manufacturing a field-effect transistor of the present invention makes it possible to form an extremely high-quality MOS interface. As a result, a field effect transistor having a high mobility and a low threshold voltage can be manufactured, and an ultra-low power consumption circuit can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電界効果トランジスタの製造方法を示
した工程断面図。
FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing a field effect transistor of the present invention.

【図2】レーザー結晶化時のレーザービーム照射方法。FIG. 2 shows a laser beam irradiation method during laser crystallization.

【図3】レーザー結晶化時のレーザービーム照射方法。FIG. 3 shows a laser beam irradiation method during laser crystallization.

【図4】本発明のMOS界面形成工程を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a MOS interface forming step of the present invention.

【図5】本発明のMOS界面形成工程によって作製した
MOS構造のC−V特性。
FIG. 5 shows CV characteristics of a MOS structure manufactured by a MOS interface forming step of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101...基板 102...下地絶縁膜 103...半導体膜 104...レーザー光 105...第1層ゲート絶縁膜 106...第2層ゲート絶縁膜 107...ゲート電極 108...ソース 109...ドレイン 110...ソース電極 111...ドレイン電極 201...レーザー照射領域 203...x方向移動 204...y方向移動 301...ライン状レーザービーム 401...シャッタ 403...るつぼ 404...ヒータ 405、408...マッチングユニット 406...ガスボンベ 409...高周波電源 101. . . Substrate 102. . . Base insulating film 103. . . Semiconductor film 104. . . Laser light 105. . . First layer gate insulating film 106. . . Second layer gate insulating film 107. . . Gate electrode 108. . . Source 109. . . Drain 110. . . Source electrode 111. . . Drain electrode 201. . . Laser irradiation area 203. . . x direction movement 204. . . Movement in y direction 301. . . Line-shaped laser beam 401. . . Shutter 403. . . Crucible 404. . . Heaters 405, 408. . . Matching unit 406. . . Gas cylinder 409. . . High frequency power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F058 BA20 BB04 BC02 BE10 BF07 BF17 BF25 BF29 BF37 BF38 BF73 BJ01 5F110 AA09 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 EE04 EE44 EE45 FF02 FF21 FF30 FF35 GG01 GG02 GG03 GG04 GG13 GG24 GG32 GG42 GG43 GG45 GG47 HJ12 HJ13 HJ22 HJ23 NN02 PP03 PP38 QQ04 QQ05 QQ09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) GG45 GG47 HJ12 HJ13 HJ22 HJ23 NN02 PP03 PP38 QQ04 QQ05 QQ09

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電界効果トランジスタの製造方法におい
て、能動層である半導体表面を酸素ラジカル処理するこ
とにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成をおこなうこ
とを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。
1. A method for manufacturing a field-effect transistor, comprising forming an interface between a semiconductor and a gate insulating film by subjecting a semiconductor surface as an active layer to oxygen radical treatment.
【請求項2】電界効果トランジスタの製造方法におい
て、能動層である半導体表面を酸素ラジカル処理した
後、ひきつづいて酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着
をおこなうことにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成
をおこなうことを特徴とする電界効果トランジスタの製
造方法。
2. A method for manufacturing a field-effect transistor, wherein an interface between a semiconductor and a gate insulating film is formed by subjecting a semiconductor surface as an active layer to oxygen radical treatment and subsequently performing SiO vapor deposition in an oxygen radical atmosphere. A method for manufacturing a field effect transistor, comprising:
【請求項3】前記半導体は薄膜半導体であることを特徴
とする請求項1または2記載の電界効果トランジスタの
製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the semiconductor is a thin film semiconductor.
【請求項4】前記半導体は光照射により結晶成長あるい
は再結晶化させ形成することを特徴とする請求項1、2
または3記載の電界効果トランジスタの製造方法。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor is formed by crystal growth or recrystallization by light irradiation.
4. A method for manufacturing a field-effect transistor according to item 3.
【請求項5】前記半導体は光照射により結晶成長あるい
は再結晶化させた後真空中連続で水素プラズマ処理をお
こなうことによって形成することを特徴とする請求項
1、2、3または4記載の電界効果トランジスタの製造
方法。
5. The electric field according to claim 1, wherein the semiconductor is formed by subjecting the semiconductor to crystal growth or recrystallization by light irradiation, and then performing a hydrogen plasma treatment continuously in a vacuum. Method for manufacturing effect transistor.
【請求項6】前記半導体表面の酸素ラジカル処理および
酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程
は、前記半導体形成を真空中にておこなった後、更に真
空中で連続しておこなうことを特徴とする請求項1、
2、3、4または5記載の電界効果トランジスタの製造
方法。
6. The step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere is performed after the semiconductor formation is performed in a vacuum and further in a vacuum. Claim 1,
6. The method for producing a field effect transistor according to 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】前記半導体形成工程と半導体表面の酸素ラ
ジカル処理および酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着
をおこなう工程は、同一基板温度にておこなうことを特
徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の電界
効果トランジスタの製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the semiconductor forming step, the oxygen radical treatment of the semiconductor surface, and the step of depositing SiO in an oxygen radical atmosphere are performed at the same substrate temperature. 7. The method for manufacturing a field effect transistor according to item 5 or 6.
【請求項8】前記半導体表面の酸素ラジカル処理および
酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程
は、誘導結合型プラズマをラジカル供給源とし酸素ラジ
カル発生をおこなうことを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6または7記載の電界効果トランジスタの
製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere comprises generating oxygen radicals using inductively coupled plasma as a radical supply source. ,
8. The method for producing a field-effect transistor according to 3, 4, 5, 6, or 7.
【請求項9】前記半導体表面の酸素ラジカル処理および
酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程
は、ECRプラズマをラジカル供給源とし酸素ラジカル
発生をおこなうことを特徴とする請求項1、2、3、
4、5、6、7または8記載の電界効果トランジスタの
製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the step of performing the oxygen radical treatment on the semiconductor surface and the step of depositing SiO in an oxygen radical atmosphere include generating oxygen radicals using ECR plasma as a radical supply source. ,
9. The method for producing a field-effect transistor according to 4, 5, 6, 7, or 8.
【請求項10】前記半導体表面の酸素ラジカル処理およ
び酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程
は、ヘリコン波プラズマをラジカル供給源とし酸素ラジ
カル発生をおこなうことを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6、7、8または9記載の電界効果トラン
ジスタの製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the step of performing oxygen radical treatment on the semiconductor surface and depositing SiO in an oxygen radical atmosphere includes generating oxygen radicals using helicon wave plasma as a radical supply source.
10. The method for producing a field-effect transistor according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
【請求項11】前記半導体表面の酸素ラジカル処理およ
び酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着をおこなう工程
は、蒸着時圧力が1×10-2(torr)以下にておこ
なうことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、
7、8、9または10記載の電界効果トランジスタの製
造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the oxygen radical treatment of the semiconductor surface and the step of depositing SiO in an oxygen radical atmosphere are performed at a deposition pressure of 1 × 10 −2 (torr) or less. 2, 3, 4, 5, 6,
11. The method for producing a field-effect transistor according to 7, 8, 9 or 10.
【請求項12】前記半導体表面の酸素ラジカル処理およ
び酸素ラジカル雰囲気は、酸素ガス100%あるいは酸
素ガスと不活性ガスの混合ガスを原料ガスとして形成す
ることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10または11記載の電界効果トランジス
タの製造方法。
12. An oxygen radical treatment and an oxygen radical atmosphere on the semiconductor surface are formed by using 100% oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas as a source gas. 4, 5, 6,
12. The method for producing a field-effect transistor according to 7, 8, 9, 10 or 11.
【請求項13】前記酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸
着をおこなう工程は、半導体表面の酸素ラジカル処理を
少なくとも10秒以上おこなってから開始することを特
徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、
10、11または12記載の電界効果トランジスタの製
造方法。
13. The method according to claim 1, wherein the step of depositing SiO in an oxygen radical atmosphere is started after performing an oxygen radical treatment on the semiconductor surface for at least 10 seconds or more. 5, 6, 7, 8, 9,
13. The method for manufacturing a field-effect transistor according to 10, 11, or 12.
【請求項14】電界効果トランジスタの製造方法におい
て、能動層である半導体表面を酸素ラジカル処理した
後、ひきつづいて酸素ラジカル雰囲気中にてSiO蒸着
をおこなうことにより半導体とゲート絶縁膜の界面形成
をおこなった後、半導体素子分離工程をおこなうことを
特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11、12または13記載の電界効果トラン
ジスタの製造方法。
14. A method of manufacturing a field-effect transistor, wherein an interface between a semiconductor and a gate insulating film is formed by subjecting a semiconductor surface as an active layer to oxygen radical treatment, and subsequently performing SiO vapor deposition in an oxygen radical atmosphere. And performing a semiconductor element separation step after the step (c).
14. The method for producing a field effect transistor according to 9, 10, 11, 12 or 13.
【請求項15】前記半導体素子分離工程をおこなった
後、基板全面に再度ゲート絶縁膜形成をおこなうことを
特徴とする請求項14記載の電界効果トランジスタの製
造方法。
15. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 14, wherein after performing the semiconductor element isolation step, a gate insulating film is formed again on the entire surface of the substrate.
JP2000030755A 2000-02-08 2000-02-08 Method for manufacturing field effect transistor Expired - Fee Related JP3911947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000030755A JP3911947B2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method for manufacturing field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000030755A JP3911947B2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method for manufacturing field effect transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001223361A true JP2001223361A (en) 2001-08-17
JP3911947B2 JP3911947B2 (en) 2007-05-09

Family

ID=18555731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000030755A Expired - Fee Related JP3911947B2 (en) 2000-02-08 2000-02-08 Method for manufacturing field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3911947B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7759598B2 (en) 2001-12-26 2010-07-20 Tokyo Electron Limited Substrate treating method and production method for semiconductor device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022191787A (en) * 2021-06-16 2022-12-28 キオクシア株式会社 Method for manufacturing semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7759598B2 (en) 2001-12-26 2010-07-20 Tokyo Electron Limited Substrate treating method and production method for semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3911947B2 (en) 2007-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6066516A (en) Method for forming crystalline semiconductor layers, a method for fabricating thin film transistors, and method for fabricating solar cells and active matrix liquid crystal devices
US6905920B2 (en) Method for fabrication of field-effect transistor to reduce defects at MOS interfaces formed at low temperature
US6972433B2 (en) Fabrication method for a thin film semiconductor device, the thin film semiconductor device itself, liquid crystal display, and electronic device
JP3281431B2 (en) Thin film transistor
JP3925085B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device, manufacturing method of light modulation element, and manufacturing method of display device
JP3680677B2 (en) Semiconductor element manufacturing apparatus and semiconductor element manufacturing method
JP2004288864A (en) Thin film semiconductor, manufacturing method thereof, electro-optical device and electronic equipment
JP3911947B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JPH10189449A (en) Manufacture of crystallize semiconductor film and manufacture of thin-film transistor
JP4200530B2 (en) Thin film transistor manufacturing method
JP2002237598A (en) Manufacturing method of thin-film transistor
JP4123410B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3881715B2 (en) Crystalline semiconductor film forming method, active matrix device manufacturing method, and electronic device manufacturing method
JP2002237600A (en) Manufacturing method of thin-film transistor
JP2001053278A (en) Thin film transistor and manufacture of display device wherein it is used
JP2002237599A (en) Manufacturing method of thin-film transistor
JP2001060690A (en) Manufacture of thin film transistor
JP2002289862A (en) Method for manufacturing semiconductor thin-film transistor
JPH10200118A (en) Manufacture of thin film transistor
JP2003124231A (en) Method for manufacturing thin film transistor, electronic device and electrooptic device
JP2004349581A (en) Manufacturing method of thin film transistor, electrooptical device, and electronic apparatus
JP2001053277A (en) Manufacture of thin film transistor
JP2004273629A (en) Method for manufacturing thin-film transistor, electrooptical apparatus, and electronic equipment
JP2005259818A (en) Method of crystallizing semiconductor film, method of manufacturing thin film transistor, electrooptic device, and electronic apparatus
JP2005197576A (en) Method for manufacturing thin-film transistor, electro-optical device, and electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050823

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees