JP2001319878A - 半導体製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶性シリコン膜中の触媒元素を十分に低減
でき、かつ基板上に残される結晶性シリコン膜の面積を
大きくできる半導体製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１１上の非晶質シリコン膜に結晶化
を促進するための触媒元素１３を導入し、第１の熱処理
を行って上記非晶質シリコン膜を結晶化して結晶性シリ
コン膜１４にする。結晶性シリコン膜１４の表面に、厚
さ方向に貫通した開口１８を有するマスク層１５を設
け、その上に、マスク層１５の表面と結晶性シリコン膜
の開口対応部分１４ｃとを連続的に覆う犠牲膜１６を形
成する。犠牲膜１６および結晶性シリコン膜１４の開口
対応部分１４ｃに、触媒元素１３をゲッタリングするた
めのゲッタ元素１７を導入する。第２の熱処理を行っ
て、結晶性シリコン膜１４から開口１８を通して犠牲膜
１６へ触媒元素１３をゲッタリングする。
でき、かつ基板上に残される結晶性シリコン膜の面積を
大きくできる半導体製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１１上の非晶質シリコン膜に結晶化
を促進するための触媒元素１３を導入し、第１の熱処理
を行って上記非晶質シリコン膜を結晶化して結晶性シリ
コン膜１４にする。結晶性シリコン膜１４の表面に、厚
さ方向に貫通した開口１８を有するマスク層１５を設
け、その上に、マスク層１５の表面と結晶性シリコン膜
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て、結晶性シリコン膜１４から開口１８を通して犠牲膜
１６へ触媒元素１３をゲッタリングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造方法に
関し、より詳しくは、結晶性を有するシリコン半導体薄
膜を製造する方法に関する。この発明の半導体製造方法
に従って作製されたシリコン半導体薄膜は、アクティブ
マトリクス形液晶表示装置内の薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）や各種半導体デバイスの材料として好適に用いられ
る。
関し、より詳しくは、結晶性を有するシリコン半導体薄
膜を製造する方法に関する。この発明の半導体製造方法
に従って作製されたシリコン半導体薄膜は、アクティブ
マトリクス形液晶表示装置内の薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）や各種半導体デバイスの材料として好適に用いられ
る。
【０００２】
【従来の技術】薄膜トランジスタの材料としては一般的
に非晶質（アモルファス）シリコンが用いられている
が、その電気特性はいわゆるシリコンＬＳＩ等で使用さ
れている単結晶半導体のものに比べると、はるかに劣
る。そのため、液晶表示装置では、薄膜トランジスタは
専らスイッチング素子としてのみ利用され、高性能が要
求される周辺回路には利用されていないのが実情であ
る。また、薄膜トランジスタの特性を向上させるため、
非晶質シリコンに代えて多結晶シリコンを用いる研究も
なされているが、その電気的特性には限界があり、要求
に応えるものとはなっていない。
に非晶質（アモルファス）シリコンが用いられている
が、その電気特性はいわゆるシリコンＬＳＩ等で使用さ
れている単結晶半導体のものに比べると、はるかに劣
る。そのため、液晶表示装置では、薄膜トランジスタは
専らスイッチング素子としてのみ利用され、高性能が要
求される周辺回路には利用されていないのが実情であ
る。また、薄膜トランジスタの特性を向上させるため、
非晶質シリコンに代えて多結晶シリコンを用いる研究も
なされているが、その電気的特性には限界があり、要求
に応えるものとはなっていない。
【０００３】最近になって、非晶質シリコン膜の表面部
分に結晶化を促進するための触媒としてニッケル等の金
属元素を導入し、非晶質シリコン膜の表面部分とその金
属元素とを反応させた後、反応物を除去し、残ったシリ
コン膜をアニールして結晶化を進展させ、結晶性の優れ
たシリコン膜（連続粒界結晶シリコン膜またはＣＧＳ
（Continuos Grain Silicon）膜と呼ばれることがある
が、この明細書では「結晶性シリコン膜」という。）を
得る方法が提案された（特開平６‐２４４１０３号公報
等）。
分に結晶化を促進するための触媒としてニッケル等の金
属元素を導入し、非晶質シリコン膜の表面部分とその金
属元素とを反応させた後、反応物を除去し、残ったシリ
コン膜をアニールして結晶化を進展させ、結晶性の優れ
たシリコン膜（連続粒界結晶シリコン膜またはＣＧＳ
（Continuos Grain Silicon）膜と呼ばれることがある
が、この明細書では「結晶性シリコン膜」という。）を
得る方法が提案された（特開平６‐２４４１０３号公報
等）。
【０００４】しかし、結晶性シリコン膜中に触媒元素が
残留して、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトや
ホットキャリア耐性劣化等、電気特性・信頼性に悪影響
を及ぼすことが無視できない。
残留して、薄膜トランジスタのしきい値電圧のシフトや
ホットキャリア耐性劣化等、電気特性・信頼性に悪影響
を及ぼすことが無視できない。
【０００５】そこで、結晶性シリコン膜中に残留した触
媒元素を取り除く方法が開発された（特開平１０−２２
３５３３号公報）。すなわち、図４に示すように、基板
１上に形成した結晶性シリコン膜２の一部領域３に、触
媒元素をゲッタリングするための元素（これを「ゲッタ
元素」と呼ぶ。）として例えば燐（Ｐ）をイオン注入
し、所定の温度の熱処理を行って、結晶性シリコン膜２
中に残留している触媒元素をその領域３へ吸い寄せる
（ゲッタリング）。続いて、その領域（これを「ゲッタ
リング領域」と呼ぶ。）３をエッチング等により除去し
て、基板１上に触媒元素濃度の低い結晶性シリコン膜２
を残す。この結晶性シリコン膜２を用いた薄膜トランジ
スタは、多結晶シリコンを用いたものに比して、移動
度、サブスレッショルド等の点で優れた電気特性を示
す。
媒元素を取り除く方法が開発された（特開平１０−２２
３５３３号公報）。すなわち、図４に示すように、基板
１上に形成した結晶性シリコン膜２の一部領域３に、触
媒元素をゲッタリングするための元素（これを「ゲッタ
元素」と呼ぶ。）として例えば燐（Ｐ）をイオン注入
し、所定の温度の熱処理を行って、結晶性シリコン膜２
中に残留している触媒元素をその領域３へ吸い寄せる
（ゲッタリング）。続いて、その領域（これを「ゲッタ
リング領域」と呼ぶ。）３をエッチング等により除去し
て、基板１上に触媒元素濃度の低い結晶性シリコン膜２
を残す。この結晶性シリコン膜２を用いた薄膜トランジ
スタは、多結晶シリコンを用いたものに比して、移動
度、サブスレッショルド等の点で優れた電気特性を示
す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、シリコンＬＳ
Ｉではトランジスタのチャネル領域の不純物濃度は１×
１０12ｃｍ-2程度であり、１×１０11ｃｍ-2程度以上の
金属不純物が混入するとトランジスタ特性に悪影響を及
ぼすことが知られている。通常結晶性シリコン膜を成長
させるときには、金属元素の基板表面濃度は１×１０12
〜１×１０13ｃｍ -2に設定されるので、ゲッタリング工
程では１／１００〜１／１０００まで被ゲッタリング領
域（結晶性シリコン膜２のうちゲッタリング領域３以外
の領域を指す。）４における触媒元素濃度を下げて、１
×１０10ｃｍ-2程度以下にする必要があると考えられ
る。
Ｉではトランジスタのチャネル領域の不純物濃度は１×
１０12ｃｍ-2程度であり、１×１０11ｃｍ-2程度以上の
金属不純物が混入するとトランジスタ特性に悪影響を及
ぼすことが知られている。通常結晶性シリコン膜を成長
させるときには、金属元素の基板表面濃度は１×１０12
〜１×１０13ｃｍ -2に設定されるので、ゲッタリング工
程では１／１００〜１／１０００まで被ゲッタリング領
域（結晶性シリコン膜２のうちゲッタリング領域３以外
の領域を指す。）４における触媒元素濃度を下げて、１
×１０10ｃｍ-2程度以下にする必要があると考えられ
る。
【０００７】ゲッタリング能力は、およそ、ゲッタリ
ング領域３と被ゲッタリング領域４との面積比、ゲッ
タリング領域３におけるゲッタ元素濃度、ゲッタリン
グ工程での熱処理温度や時間、に依存すると考えられ
る。以上のうち、については、被ゲッタリング領域４
の面積に対してゲッタリング領域３の面積が大きくなる
程ゲッタリング能力は向上すると考えられるが、その分
薄膜トランジスタを形成できる領域が制限を受ける。
については、ゲッタ元素濃度を上げればゲッタリング能
力は向上するが、ある濃度以上（８×１０15ｃｍ-2程
度）になるとそれ以上ゲッタリング能力は向上しないこ
とが経験的に確認されている。については、熱処理温
度を高くすれば、より短い時間でゲッタリングできる
が、ゲッタリングできる触媒元素の総量は同じと考えら
れる。以上より、トランジスタの特性・信頼性に悪影響
を及ぼさないように十分なゲッタリングを行うために、
上記に基づいてゲッタリング領域３と被ゲッタリング
領域４との面積比ＳＲ、すなわちＳＲ＝（ゲッタリング
領域３の面積）／（被ゲッタリング領域４の面積）を或
る程度大きく確保する必要がある。
ング領域３と被ゲッタリング領域４との面積比、ゲッ
タリング領域３におけるゲッタ元素濃度、ゲッタリン
グ工程での熱処理温度や時間、に依存すると考えられ
る。以上のうち、については、被ゲッタリング領域４
の面積に対してゲッタリング領域３の面積が大きくなる
程ゲッタリング能力は向上すると考えられるが、その分
薄膜トランジスタを形成できる領域が制限を受ける。
については、ゲッタ元素濃度を上げればゲッタリング能
力は向上するが、ある濃度以上（８×１０15ｃｍ-2程
度）になるとそれ以上ゲッタリング能力は向上しないこ
とが経験的に確認されている。については、熱処理温
度を高くすれば、より短い時間でゲッタリングできる
が、ゲッタリングできる触媒元素の総量は同じと考えら
れる。以上より、トランジスタの特性・信頼性に悪影響
を及ぼさないように十分なゲッタリングを行うために、
上記に基づいてゲッタリング領域３と被ゲッタリング
領域４との面積比ＳＲ、すなわちＳＲ＝（ゲッタリング
領域３の面積）／（被ゲッタリング領域４の面積）を或
る程度大きく確保する必要がある。
【０００８】このため、従来の方法では、被ゲッタリン
グ領域４の面積、すなわち基板１上に残される結晶性シ
リコン膜２の面積が少なくなって、薄膜トランジスタを
配置する際のレイアウトが制限されるという問題があ
る。
グ領域４の面積、すなわち基板１上に残される結晶性シ
リコン膜２の面積が少なくなって、薄膜トランジスタを
配置する際のレイアウトが制限されるという問題があ
る。
【０００９】そこで、この発明の目的は、結晶性シリコ
ン膜中の触媒元素を十分に低減でき、かつ基板上に残さ
れる結晶性シリコン膜の面積を大きくできる半導体製造
方法を提供することにある。
ン膜中の触媒元素を十分に低減でき、かつ基板上に残さ
れる結晶性シリコン膜の面積を大きくできる半導体製造
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の半導体製造方法は、基板上に非晶質シリ
コン膜を形成する工程と、上記非晶質シリコン膜に結晶
化を促進するための触媒元素を導入し、第１の熱処理を
行って上記非晶質シリコン膜を結晶化して結晶性シリコ
ン膜にする工程と、上記結晶性シリコン膜の表面に、厚
さ方向に貫通した開口を有するマスク層を設ける工程
と、上記マスク層の表面と上記結晶性シリコン膜のうち
上記開口に対応した部分とを連続的に覆う犠牲膜を形成
する工程と、上記犠牲膜および上記結晶性シリコン膜の
うち上記開口に対応した部分に、上記触媒元素をゲッタ
リングするためのゲッタ元素を導入する工程と、第２の
熱処理を行って、上記結晶性シリコン膜から上記マスク
層の開口を通して上記犠牲膜へ上記触媒元素をゲッタリ
ングする工程を有することを特徴とする。
め、この発明の半導体製造方法は、基板上に非晶質シリ
コン膜を形成する工程と、上記非晶質シリコン膜に結晶
化を促進するための触媒元素を導入し、第１の熱処理を
行って上記非晶質シリコン膜を結晶化して結晶性シリコ
ン膜にする工程と、上記結晶性シリコン膜の表面に、厚
さ方向に貫通した開口を有するマスク層を設ける工程
と、上記マスク層の表面と上記結晶性シリコン膜のうち
上記開口に対応した部分とを連続的に覆う犠牲膜を形成
する工程と、上記犠牲膜および上記結晶性シリコン膜の
うち上記開口に対応した部分に、上記触媒元素をゲッタ
リングするためのゲッタ元素を導入する工程と、第２の
熱処理を行って、上記結晶性シリコン膜から上記マスク
層の開口を通して上記犠牲膜へ上記触媒元素をゲッタリ
ングする工程を有することを特徴とする。
【００１１】この発明の半導体製造方法によれば、第２
の熱処理時に、結晶性シリコン膜のうち開口に対応した
部分（以下「開口対応部分」という。）に、残りの領域
（被ゲッタリング領域）の触媒元素がゲッタリングされ
る。さらに、触媒元素は、結晶性シリコン膜の開口対応
部分からマスク層の開口を通して犠牲膜へゲッタリング
される。その後、上記犠牲膜および上記結晶性シリコン
膜の開口対応部分は除去される。この結果、基板上には
触媒元素濃度の低い結晶性シリコン膜（被ゲッタリング
領域）が残される。
の熱処理時に、結晶性シリコン膜のうち開口に対応した
部分（以下「開口対応部分」という。）に、残りの領域
（被ゲッタリング領域）の触媒元素がゲッタリングされ
る。さらに、触媒元素は、結晶性シリコン膜の開口対応
部分からマスク層の開口を通して犠牲膜へゲッタリング
される。その後、上記犠牲膜および上記結晶性シリコン
膜の開口対応部分は除去される。この結果、基板上には
触媒元素濃度の低い結晶性シリコン膜（被ゲッタリング
領域）が残される。
【００１２】分かるように、この発明によれば、結晶性
シリコン膜の開口対応部分に加えて犠牲膜の全体が、触
媒元素を吸い寄せるゲッタリング領域として働く。この
結果、ゲッタリング領域と被ゲッタリング領域との体積
比ＶＲ、すなわち ＶＲ＝（ゲッタリング領域の体積）／（被ゲッタリング
領域の体積） を大きく設定できる。例えば、犠牲膜の膜厚を結晶性シ
リコン膜の膜厚と同じに設定すれば、ゲッタリング領域
と被ゲッタリング領域との体積比ＶＲは必ず１を超え
る。また、犠牲膜の膜厚を結晶性シリコン膜の膜厚より
も厚く設定すれば、ゲッタリング領域と被ゲッタリング
領域との体積比ＶＲをさらに大きく設定できる。したが
って、被ゲッタリング領域中の触媒元素を十分に低減で
きる。この結果、この結晶性シリコン膜（被ゲッタリン
グ領域）を用いた薄膜トランジスタの電気特性および信
頼性を優れたものにすることができる。また、ゲッタリ
ング能力が従来に比して向上した分だけ結晶性シリコン
膜の開口対応部分の面積を小さくでき、基板上に残され
る結晶性シリコン膜（被ゲッタリング領域）の面積を大
きくできる。したがって、基板上に薄膜トランジスタを
配置する際のレイアウトが制限されることがない。
シリコン膜の開口対応部分に加えて犠牲膜の全体が、触
媒元素を吸い寄せるゲッタリング領域として働く。この
結果、ゲッタリング領域と被ゲッタリング領域との体積
比ＶＲ、すなわち ＶＲ＝（ゲッタリング領域の体積）／（被ゲッタリング
領域の体積） を大きく設定できる。例えば、犠牲膜の膜厚を結晶性シ
リコン膜の膜厚と同じに設定すれば、ゲッタリング領域
と被ゲッタリング領域との体積比ＶＲは必ず１を超え
る。また、犠牲膜の膜厚を結晶性シリコン膜の膜厚より
も厚く設定すれば、ゲッタリング領域と被ゲッタリング
領域との体積比ＶＲをさらに大きく設定できる。したが
って、被ゲッタリング領域中の触媒元素を十分に低減で
きる。この結果、この結晶性シリコン膜（被ゲッタリン
グ領域）を用いた薄膜トランジスタの電気特性および信
頼性を優れたものにすることができる。また、ゲッタリ
ング能力が従来に比して向上した分だけ結晶性シリコン
膜の開口対応部分の面積を小さくでき、基板上に残され
る結晶性シリコン膜（被ゲッタリング領域）の面積を大
きくできる。したがって、基板上に薄膜トランジスタを
配置する際のレイアウトが制限されることがない。
【００１３】一実施形態の半導体製造方法では、上記マ
スク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＮ
膜のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする。
スク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＮ
膜のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００１４】この一実施形態の半導体製造方法では、上
記マスク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Ｓｉ
ＯＮ膜のうちの少なくとも一つを含むので、そのマスク
層を覆う犠牲膜の材料としてシリコンを採用できる。ま
た、そのようなマスク層は、ゲッタリング工程後に犠牲
膜を除去するときに、下地の結晶性シリコン膜（被ゲッ
タリング領域）を保護する。さらに、そのようなマスク
層は、結晶性シリコン膜に対して選択的にエッチングし
て除去するのが容易である。
記マスク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Ｓｉ
ＯＮ膜のうちの少なくとも一つを含むので、そのマスク
層を覆う犠牲膜の材料としてシリコンを採用できる。ま
た、そのようなマスク層は、ゲッタリング工程後に犠牲
膜を除去するときに、下地の結晶性シリコン膜（被ゲッ
タリング領域）を保護する。さらに、そのようなマスク
層は、結晶性シリコン膜に対して選択的にエッチングし
て除去するのが容易である。
【００１５】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコ
ン、単結晶シリコンのいずれかであることを特徴とす
る。
上記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコ
ン、単結晶シリコンのいずれかであることを特徴とす
る。
【００１６】この一実施形態の半導体製造方法では、上
記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコン、
単結晶シリコンのいずれかであり、上記結晶性シリコン
膜と同様に基本的にはシリコン元素からなる。この材料
の同質性のお陰で、結晶性シリコン膜から犠牲膜へ触媒
元素を効率良くゲッタリングすることができる。
記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコン、
単結晶シリコンのいずれかであり、上記結晶性シリコン
膜と同様に基本的にはシリコン元素からなる。この材料
の同質性のお陰で、結晶性シリコン膜から犠牲膜へ触媒
元素を効率良くゲッタリングすることができる。
【００１７】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲
内に設定することを特徴とする。
上記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲
内に設定することを特徴とする。
【００１８】この一実施形態の半導体製造方法では、上
記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲内
に設定するので、比較的低温で熱処理が行われる。した
がって、基板の変形等を防止できる。また、上記ゲッタ
元素としては、第２の熱処理の温度で上記触媒元素に比
して拡散係数が小さいものが望ましい。そのようなゲッ
タ元素は第２の熱処理の間、マスク層中へ拡散せず、上
記犠牲膜中に留まって上記触媒元素を効率良くゲッタリ
ングするからである。この一実施形態の半導体製造方法
では、上記第２の熱処理の温度が５００℃乃至７００℃
の範囲内に設定されるので、そのようなゲッタ元素を容
易に選択できる。
記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲内
に設定するので、比較的低温で熱処理が行われる。した
がって、基板の変形等を防止できる。また、上記ゲッタ
元素としては、第２の熱処理の温度で上記触媒元素に比
して拡散係数が小さいものが望ましい。そのようなゲッ
タ元素は第２の熱処理の間、マスク層中へ拡散せず、上
記犠牲膜中に留まって上記触媒元素を効率良くゲッタリ
ングするからである。この一実施形態の半導体製造方法
では、上記第２の熱処理の温度が５００℃乃至７００℃
の範囲内に設定されるので、そのようなゲッタ元素を容
易に選択できる。
【００１９】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類ま
たは複数種類の元素を用いることを特徴とする。
上記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類ま
たは複数種類の元素を用いることを特徴とする。
【００２０】この一実施形態の半導体製造方法では、上
記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類また
は複数種類の元素を用いるので、実際に高品質の結晶性
シリコン膜を得ることができる。
記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類また
は複数種類の元素を用いるので、実際に高品質の結晶性
シリコン膜を得ることができる。
【００２１】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、
ビスマスのうちの１種類または複数種類の元素を用いる
ことを特徴とする。
上記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、
ビスマスのうちの１種類または複数種類の元素を用いる
ことを特徴とする。
【００２２】この一実施形態の半導体製造方法では、上
記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、ビ
スマスのうちの１種類または複数種類の元素を用いる。
これらの元素は、金属元素と結合する性質を有している
ので、触媒としての金属元素が効率良くゲッタリングさ
れる。この結果、被ゲッタリング領域における触媒元素
濃度を十分に低減できる。
記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、ビ
スマスのうちの１種類または複数種類の元素を用いる。
これらの元素は、金属元素と結合する性質を有している
ので、触媒としての金属元素が効率良くゲッタリングさ
れる。この結果、被ゲッタリング領域における触媒元素
濃度を十分に低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の半導体製造方法
を図示の実施の形態により詳細に説明する。
を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】図１乃至図３はこの発明を適用した薄膜ト
ランジスタの製造方法の工程を順に示している。
ランジスタの製造方法の工程を順に示している。
【００２５】ｉ） 図１（ａ）に示すように、石英基板
１１上に、ＬＰＣＶＤ（減圧気相成長）法により、アモ
ルファスシリコン（α−Ｓｉ）膜１２を厚さ７０ｎｍだ
け堆積する。成長条件は、原料ガスとしてジシランガス
（Ｓｉ2Ｈ6）を用い、温度４５０℃、圧力５０ｐａとし
た。
１１上に、ＬＰＣＶＤ（減圧気相成長）法により、アモ
ルファスシリコン（α−Ｓｉ）膜１２を厚さ７０ｎｍだ
け堆積する。成長条件は、原料ガスとしてジシランガス
（Ｓｉ2Ｈ6）を用い、温度４５０℃、圧力５０ｐａとし
た。
【００２６】ii） 次に、図１（ｂ）に示すように、α
−Ｓｉ膜１２の表面全域に、例えば純水に金属元素であ
るＮｉを１０ｐｐｍ溶かした水溶液を、スピン法により
塗布する。このＮｉ元素は、次に述べる熱処理工程で、
α−Ｓｉ膜１２の結晶化を促進させるための触媒として
働く。上記α−Ｓｉ膜１２表面のＮｉ１３の濃度は１×
１０12〜１×１０13ｃｍ-2となるように設定する。な
お、上記Ｎｉ１３をα−Ｓｉ膜１２に添加する方法とし
て、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法および蒸着
法などを用いても良い。
−Ｓｉ膜１２の表面全域に、例えば純水に金属元素であ
るＮｉを１０ｐｐｍ溶かした水溶液を、スピン法により
塗布する。このＮｉ元素は、次に述べる熱処理工程で、
α−Ｓｉ膜１２の結晶化を促進させるための触媒として
働く。上記α−Ｓｉ膜１２表面のＮｉ１３の濃度は１×
１０12〜１×１０13ｃｍ-2となるように設定する。な
お、上記Ｎｉ１３をα−Ｓｉ膜１２に添加する方法とし
て、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法および蒸着
法などを用いても良い。
【００２７】iii） 次に、窒素雰囲気中で温度６００
℃、１２時間の熱処理（第１の熱処理）を行って、α−
Ｓｉ膜１２を結晶化して、図１（ｃ）に示すように、結
晶性シリコン膜１４にする。この結晶性シリコン膜１４
は、多結晶シリコンに比して結晶性が良好なものであ
る。
℃、１２時間の熱処理（第１の熱処理）を行って、α−
Ｓｉ膜１２を結晶化して、図１（ｃ）に示すように、結
晶性シリコン膜１４にする。この結晶性シリコン膜１４
は、多結晶シリコンに比して結晶性が良好なものであ
る。
【００２８】iv） 次に、図１（ｄ）に示すように、結
晶性シリコン膜１４上に、ＣＶＤ法等によりマスク層１
５を堆積し、このマスク層１５に厚さ方向に貫通した開
口１８を形成する。このマスク層１５は、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜またはＳｉＯＮ膜によって構成す
る。マスク層１５の厚さは、後述するゲッタ元素のイオ
ン注入工程で下地の結晶性シリコン膜１４にイオンが注
入されないように、例えば２００ｎｍ程度とする。
晶性シリコン膜１４上に、ＣＶＤ法等によりマスク層１
５を堆積し、このマスク層１５に厚さ方向に貫通した開
口１８を形成する。このマスク層１５は、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜またはＳｉＯＮ膜によって構成す
る。マスク層１５の厚さは、後述するゲッタ元素のイオ
ン注入工程で下地の結晶性シリコン膜１４にイオンが注
入されないように、例えば２００ｎｍ程度とする。
【００２９】ｖ） 次に、図１（ｅ）に示すように、基
板１１上の全域に、ＣＶＤ法等により、多結晶シリコン
からなる犠牲膜１６を厚さ７０ｎｍだけ堆積する。犠牲
膜１６の各部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、マスク層１５
の表面と、開口１８内の側面と、結晶性シリコン膜１４
の開口対応部分１４ｃとを連続して覆う状態となる。な
お、犠牲膜１６は、シリコンを材料とすれば良く、アモ
ルファスシリコンまたは単結晶シリコンでも良い。
板１１上の全域に、ＣＶＤ法等により、多結晶シリコン
からなる犠牲膜１６を厚さ７０ｎｍだけ堆積する。犠牲
膜１６の各部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、マスク層１５
の表面と、開口１８内の側面と、結晶性シリコン膜１４
の開口対応部分１４ｃとを連続して覆う状態となる。な
お、犠牲膜１６は、シリコンを材料とすれば良く、アモ
ルファスシリコンまたは単結晶シリコンでも良い。
【００３０】vi） 次に、図２（ｆ）に示すように、犠
牲膜１６の全域および結晶性シリコン膜１４の開口対応
部分１４ｃに、ゲッタ元素としてＮｉ元素と結合する性
質を有する燐（Ｐ）１７をイオン注入する（図中に注入
領域を斜線で示している。）。注入条件は、加速エネル
ギ１０〜８０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０15ｃｍ-2〜８×
１０15ｃｍ-2とする。このとき、マスク層１５が注入イ
オンに対するマスクとして働いて結晶性シリコン膜１４
を保護する。
牲膜１６の全域および結晶性シリコン膜１４の開口対応
部分１４ｃに、ゲッタ元素としてＮｉ元素と結合する性
質を有する燐（Ｐ）１７をイオン注入する（図中に注入
領域を斜線で示している。）。注入条件は、加速エネル
ギ１０〜８０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０15ｃｍ-2〜８×
１０15ｃｍ-2とする。このとき、マスク層１５が注入イ
オンに対するマスクとして働いて結晶性シリコン膜１４
を保護する。
【００３１】vii） 次に、図２（ｇ）に示すように、
窒素雰囲気中で温度６００℃、２４時間の熱処理（第２
の熱処理）を行って、結晶性シリコン膜１４から開口１
８を通して犠牲膜１６の全域へＮｉ元素１３をゲッタリ
ングする（図中にＮｉ元素１３の経路を矢印Ａで示
す。）。つまり、まず結晶性シリコン膜１４の開口対応
部分１４ｃに、結晶性シリコン膜１４の残りの領域（被
ゲッタリング領域）１４ａのＮｉ元素１３がゲッタリン
グされる。さらに、Ｎｉ元素１３は、結晶性シリコン膜
１４の開口対応部分１４ｃからそこに接している犠牲膜
１６の底部１６ｃへ移動し、さらに犠牲膜１６のうちマ
スク層１５の側面を覆う部分１６ｂやマスク層１５の表
面を覆う部分１６ａへ移動する。
窒素雰囲気中で温度６００℃、２４時間の熱処理（第２
の熱処理）を行って、結晶性シリコン膜１４から開口１
８を通して犠牲膜１６の全域へＮｉ元素１３をゲッタリ
ングする（図中にＮｉ元素１３の経路を矢印Ａで示
す。）。つまり、まず結晶性シリコン膜１４の開口対応
部分１４ｃに、結晶性シリコン膜１４の残りの領域（被
ゲッタリング領域）１４ａのＮｉ元素１３がゲッタリン
グされる。さらに、Ｎｉ元素１３は、結晶性シリコン膜
１４の開口対応部分１４ｃからそこに接している犠牲膜
１６の底部１６ｃへ移動し、さらに犠牲膜１６のうちマ
スク層１５の側面を覆う部分１６ｂやマスク層１５の表
面を覆う部分１６ａへ移動する。
【００３２】分かるように、結晶性シリコン膜１４の開
口対応部分１４ｃに加えて犠牲膜１６の全体が、Ｎｉ元
素１３を吸い寄せるゲッタリング領域として働く。この
結果、ゲッタリング領域１４ｃ，１６と被ゲッタリング
領域１４ａとの体積比ＶＲ、すなわち ＶＲ＝（ゲッタリング領域の体積）／（被ゲッタリング
領域の体積） を大きく設定できる。この例のように犠牲膜１６の膜厚
を結晶性シリコン膜１４の膜厚と同じ（７０ｎｍ）に設
定している場合、ゲッタリング領域１４ｃ，１６と被ゲ
ッタリング領域１４ａとの体積比ＶＲは必ず１を超え
る。しかも、犠牲膜１６の材料は上述のように多結晶シ
リコンであり、結晶性シリコン膜１４と同様に基本的に
はシリコン元素からなる。この材料の同質性のお陰で、
結晶性シリコン膜１４から犠牲膜１６へＮｉ元素１３を
効率良くゲッタリングすることができる。さらに、この
熱処理の温度６００℃ではゲッタ元素である燐１７の拡
散係数がＮｉ元素１３の拡散係数に比して十分に小さい
ので、燐１７はこの熱処理の間、マスク層１５中へ拡散
せず、犠牲膜１６中に留まってＮｉ元素１３を効率良く
ゲッタリングする。したがって、被ゲッタリング領域１
４ａ中のＮｉ元素１３を十分に低減できる。
口対応部分１４ｃに加えて犠牲膜１６の全体が、Ｎｉ元
素１３を吸い寄せるゲッタリング領域として働く。この
結果、ゲッタリング領域１４ｃ，１６と被ゲッタリング
領域１４ａとの体積比ＶＲ、すなわち ＶＲ＝（ゲッタリング領域の体積）／（被ゲッタリング
領域の体積） を大きく設定できる。この例のように犠牲膜１６の膜厚
を結晶性シリコン膜１４の膜厚と同じ（７０ｎｍ）に設
定している場合、ゲッタリング領域１４ｃ，１６と被ゲ
ッタリング領域１４ａとの体積比ＶＲは必ず１を超え
る。しかも、犠牲膜１６の材料は上述のように多結晶シ
リコンであり、結晶性シリコン膜１４と同様に基本的に
はシリコン元素からなる。この材料の同質性のお陰で、
結晶性シリコン膜１４から犠牲膜１６へＮｉ元素１３を
効率良くゲッタリングすることができる。さらに、この
熱処理の温度６００℃ではゲッタ元素である燐１７の拡
散係数がＮｉ元素１３の拡散係数に比して十分に小さい
ので、燐１７はこの熱処理の間、マスク層１５中へ拡散
せず、犠牲膜１６中に留まってＮｉ元素１３を効率良く
ゲッタリングする。したがって、被ゲッタリング領域１
４ａ中のＮｉ元素１３を十分に低減できる。
【００３３】この結果、この結晶性シリコン膜１４を用
いた薄膜トランジスタの電気特性および信頼性を優れた
ものにすることができる。また、ゲッタリング能力が従
来に比して向上した分だけ結晶性シリコン膜１４の開口
対応部分１４ｃの面積を小さくでき、基板１１上に残さ
れる結晶性シリコン膜１４（被ゲッタリング領域１４
ａ）の面積を大きくできる。したがって、基板１１上に
薄膜トランジスタを配置する際のレイアウトが制限され
ることがない。
いた薄膜トランジスタの電気特性および信頼性を優れた
ものにすることができる。また、ゲッタリング能力が従
来に比して向上した分だけ結晶性シリコン膜１４の開口
対応部分１４ｃの面積を小さくでき、基板１１上に残さ
れる結晶性シリコン膜１４（被ゲッタリング領域１４
ａ）の面積を大きくできる。したがって、基板１１上に
薄膜トランジスタを配置する際のレイアウトが制限され
ることがない。
【００３４】なお、犠牲膜１６の膜厚を結晶性シリコン
膜１４の膜厚よりも厚く設定すれば、ゲッタリング領域
１４ｃ，１６と被ゲッタリング領域１４ａとの体積比Ｖ
Ｒをさらに大きく設定でき、被ゲッタリング領域１４ａ
中のＮｉ元素１３をさらに低減できる。
膜１４の膜厚よりも厚く設定すれば、ゲッタリング領域
１４ｃ，１６と被ゲッタリング領域１４ａとの体積比Ｖ
Ｒをさらに大きく設定でき、被ゲッタリング領域１４ａ
中のＮｉ元素１３をさらに低減できる。
【００３５】また、この熱処理は６００℃と比較的低温
で行っているので、基板１１の変形等を防止できる。
で行っているので、基板１１の変形等を防止できる。
【００３６】viii） 次に、図２（ｈ）に示すように、
犠牲膜１６をエッチングして除去し、マスク層１５をマ
スクとして結晶性シリコン膜１４の開口対応部分１４ｃ
をエッチングして除去する。このときマスク層１５は、
エッチングストッパとして働いて下地の結晶性シリコン
膜（被ゲッタリング領域）１４を保護する。その後、マ
スク層１５を結晶性シリコン膜１４に対して選択的にエ
ッチングして除去する。このマスク層１５は上述のよう
にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはＳｉＯＮ膜か
らなるので、マスク層１５を結晶性シリコン膜１４に対
して選択的にエッチングすることは容易である。
犠牲膜１６をエッチングして除去し、マスク層１５をマ
スクとして結晶性シリコン膜１４の開口対応部分１４ｃ
をエッチングして除去する。このときマスク層１５は、
エッチングストッパとして働いて下地の結晶性シリコン
膜（被ゲッタリング領域）１４を保護する。その後、マ
スク層１５を結晶性シリコン膜１４に対して選択的にエ
ッチングして除去する。このマスク層１５は上述のよう
にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはＳｉＯＮ膜か
らなるので、マスク層１５を結晶性シリコン膜１４に対
して選択的にエッチングすることは容易である。
【００３７】ix） 次に図２（ｉ）に示すように、酸化
雰囲気中で温度９００℃〜１０５０℃で所定時間だけ酸
化を行う。これにより、基板１１上に残された結晶性シ
リコン膜１４の表面に厚さ３０ｎｍ程度の酸化膜１９を
形成する。この酸化工程により、結晶性シリコン膜１４
の結晶性をさらに向上させることができる。なお、この
酸化工程は省略することもできる。
雰囲気中で温度９００℃〜１０５０℃で所定時間だけ酸
化を行う。これにより、基板１１上に残された結晶性シ
リコン膜１４の表面に厚さ３０ｎｍ程度の酸化膜１９を
形成する。この酸化工程により、結晶性シリコン膜１４
の結晶性をさらに向上させることができる。なお、この
酸化工程は省略することもできる。
【００３８】ｘ） 次に図２（ｊ）に示すように酸化膜
１９を除去し、基板１１上の結晶性シリコン膜１４をパ
ターン加工して、結晶性シリコン膜１４の一部を薄膜ト
ランジスタを形成するための活性領域２０として残す。
１９を除去し、基板１１上の結晶性シリコン膜１４をパ
ターン加工して、結晶性シリコン膜１４の一部を薄膜ト
ランジスタを形成するための活性領域２０として残す。
【００３９】xi） 次に図３（ｋ）に示すように、基板
１１上の全域に、ＣＶＤ法等により、シリコン酸化膜２
１を厚さ８０ｎｍだけ堆積し、続いて、活性領域２０上
にシリコン酸化膜２１を介してゲート電極２２を形成す
る。さらに、ゲート電極２２をマスクにして、シリコン
酸化膜２１を通して燐イオンをドーズ量３×１０15ｃｍ
-2程度注入して、活性領域２０のうちゲート電極２２の
両側に相当する部分にソース領域２３およびドレイン領
域２４を形成する。活性領域２０のうちソース領域２３
とドレイン領域２４との間の領域が薄膜トランジスタの
チャネル領域２５となる。
１１上の全域に、ＣＶＤ法等により、シリコン酸化膜２
１を厚さ８０ｎｍだけ堆積し、続いて、活性領域２０上
にシリコン酸化膜２１を介してゲート電極２２を形成す
る。さらに、ゲート電極２２をマスクにして、シリコン
酸化膜２１を通して燐イオンをドーズ量３×１０15ｃｍ
-2程度注入して、活性領域２０のうちゲート電極２２の
両側に相当する部分にソース領域２３およびドレイン領
域２４を形成する。活性領域２０のうちソース領域２３
とドレイン領域２４との間の領域が薄膜トランジスタの
チャネル領域２５となる。
【００４０】xii）次に、図３（ｌ）に示すように、基
板１１上の全域に、ＣＶＤ法等により層間絶縁膜２６を
形成する。続いて、ソース領域２３およびドレイン領域
２４に注入された燐イオンを活性化させるため、温度９
００℃、３０分間の熱処理を行う。次に、層間絶縁膜２
６にその表面からソース領域２３、ドレイン領域２４に
達するソースコンタクトホール２７、ドレインコンタク
トホール２８を形成する。この後、基板１１上の全域に
電極材料を堆積し、この電極材料をパターン加工して、
ソース領域２３、ドレイン領域２４にそれぞれ接するソ
ース電極２９、ドレイン電極３０を形成する。
板１１上の全域に、ＣＶＤ法等により層間絶縁膜２６を
形成する。続いて、ソース領域２３およびドレイン領域
２４に注入された燐イオンを活性化させるため、温度９
００℃、３０分間の熱処理を行う。次に、層間絶縁膜２
６にその表面からソース領域２３、ドレイン領域２４に
達するソースコンタクトホール２７、ドレインコンタク
トホール２８を形成する。この後、基板１１上の全域に
電極材料を堆積し、この電極材料をパターン加工して、
ソース領域２３、ドレイン領域２４にそれぞれ接するソ
ース電極２９、ドレイン電極３０を形成する。
【００４１】xiii） 最後に、図３（ｍ）に示すよう
に、基板１１上の全域に保護膜としてシリコン窒化膜３
１を堆積した後、水素化処理を行う。
に、基板１１上の全域に保護膜としてシリコン窒化膜３
１を堆積した後、水素化処理を行う。
【００４２】このようにして、電気特性および信頼性の
優れた薄膜トランジスタが得られる。
優れた薄膜トランジスタが得られる。
【００４３】なお、この実施形態では、α−Ｓｉ膜１２
の結晶化を促進するための触媒としてＮｉ元素１３を用
いたが、当然ながらこれに限られるものではない。触媒
元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類または複
数種類の元素を用いることができる。これにより、実際
に高品質の結晶性シリコン膜を得ることができる。
の結晶化を促進するための触媒としてＮｉ元素１３を用
いたが、当然ながらこれに限られるものではない。触媒
元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類または複
数種類の元素を用いることができる。これにより、実際
に高品質の結晶性シリコン膜を得ることができる。
【００４４】また、ゲッタ元素として、窒素、燐、砥
素、アンチモン、ビスマスのうちの１種類または複数種
類の元素を用いることができる。これらの元素は、金属
元素と結合する性質を有しているので、金属元素を効率
良くゲッタリングでき、結晶性シリコン膜の被ゲッタリ
ング領域における金属元素濃度を十分に低減できる。
素、アンチモン、ビスマスのうちの１種類または複数種
類の元素を用いることができる。これらの元素は、金属
元素と結合する性質を有しているので、金属元素を効率
良くゲッタリングでき、結晶性シリコン膜の被ゲッタリ
ング領域における金属元素濃度を十分に低減できる。
【００４５】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の半
導体製造方法によれば、ゲッタリング領域と被ゲッタリ
ング領域との体積比ＶＲをさらに大きく設定できるの
で、被ゲッタリング領域中の触媒元素を十分に低減でき
る。この結果、この結晶性シリコン膜（被ゲッタリング
領域）を用いた薄膜トランジスタの電気特性および信頼
性を優れたものにすることができる。また、ゲッタリン
グ能力が従来に比して向上した分だけ結晶性シリコン膜
の開口対応部分の面積を小さくでき、基板上に残される
結晶性シリコン膜（被ゲッタリング領域）の面積を大き
くできる。したがって、基板上に薄膜トランジスタを配
置する際のレイアウトが制限されることがない。
導体製造方法によれば、ゲッタリング領域と被ゲッタリ
ング領域との体積比ＶＲをさらに大きく設定できるの
で、被ゲッタリング領域中の触媒元素を十分に低減でき
る。この結果、この結晶性シリコン膜（被ゲッタリング
領域）を用いた薄膜トランジスタの電気特性および信頼
性を優れたものにすることができる。また、ゲッタリン
グ能力が従来に比して向上した分だけ結晶性シリコン膜
の開口対応部分の面積を小さくでき、基板上に残される
結晶性シリコン膜（被ゲッタリング領域）の面積を大き
くできる。したがって、基板上に薄膜トランジスタを配
置する際のレイアウトが制限されることがない。
【００４６】一実施形態の半導体製造方法では、上記マ
スク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＮ
膜のうちの少なくとも一つを含むので、そのマスク層を
覆う犠牲膜の材料としてシリコンを採用できる。また、
そのようなマスク層は、ゲッタリング工程後に犠牲膜を
除去するときに、下地の結晶性シリコン膜（被ゲッタリ
ング領域）を保護する。さらに、そのようなマスク層
は、結晶性シリコン膜に対して選択的にエッチングして
除去するのが容易である。
スク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＮ
膜のうちの少なくとも一つを含むので、そのマスク層を
覆う犠牲膜の材料としてシリコンを採用できる。また、
そのようなマスク層は、ゲッタリング工程後に犠牲膜を
除去するときに、下地の結晶性シリコン膜（被ゲッタリ
ング領域）を保護する。さらに、そのようなマスク層
は、結晶性シリコン膜に対して選択的にエッチングして
除去するのが容易である。
【００４７】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコ
ン、単結晶シリコンのいずれかであり、上記結晶性シリ
コン膜と同様に基本的にはシリコン元素からなる。この
材料の同質性のお陰で、結晶性シリコン膜から犠牲膜へ
触媒元素を効率良くゲッタリングすることができる。
上記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコ
ン、単結晶シリコンのいずれかであり、上記結晶性シリ
コン膜と同様に基本的にはシリコン元素からなる。この
材料の同質性のお陰で、結晶性シリコン膜から犠牲膜へ
触媒元素を効率良くゲッタリングすることができる。
【００４８】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲
内に設定するので、比較的低温で熱処理が行われる。し
たがって、基板の変形等を防止できる。また、上記ゲッ
タ元素として、第２の熱処理の温度で上記触媒元素に比
して拡散係数が小さいものを容易に選択できる。
上記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲
内に設定するので、比較的低温で熱処理が行われる。し
たがって、基板の変形等を防止できる。また、上記ゲッ
タ元素として、第２の熱処理の温度で上記触媒元素に比
して拡散係数が小さいものを容易に選択できる。
【００４９】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類ま
たは複数種類の元素を用いるので、実際に高品質の結晶
性シリコン膜を得ることができる。
上記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類ま
たは複数種類の元素を用いるので、実際に高品質の結晶
性シリコン膜を得ることができる。
【００５０】また、一実施形態の半導体製造方法では、
上記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、
ビスマスのうちの１種類または複数種類の元素を用い
る。これらの元素は、金属元素と結合する性質を有して
いるので、触媒としての金属元素が効率良くゲッタリン
グされる。この結果、被ゲッタリング領域における触媒
元素濃度を十分に低減できる。
上記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、
ビスマスのうちの１種類または複数種類の元素を用い
る。これらの元素は、金属元素と結合する性質を有して
いるので、触媒としての金属元素が効率良くゲッタリン
グされる。この結果、被ゲッタリング領域における触媒
元素濃度を十分に低減できる。
【図１】 この発明の一実施形態の半導体製造方法を実
施するときの工程断面図である。
施するときの工程断面図である。
【図２】 この発明の一実施形態の半導体製造方法を実
施するときの工程断面図である。
施するときの工程断面図である。
【図３】 この発明の一実施形態の半導体製造方法を実
施するときの工程断面図である。
施するときの工程断面図である。
【図４】 従来例のゲッタリング工程を説明する図であ
る。
る。
１１ 石英基板 １２ アモルファスシリコン（α−Ｓｉ） １３ Ｎｉ元素 １４ 結晶性シリコン膜 １５ マスク層 １６ 犠牲膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/786 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｇ 21/336 Ｆターム(参考） 5F045 AA06 AB04 AC01 AD08 AE19 AF07 BB12 BB16 CA15 HA18 5F052 AA11 CA02 DA02 DB02 EA16 FA06 JA01 5F110 BB01 CC02 DD03 FF02 FF29 GG02 GG13 GG25 GG47 HJ01 HJ04 HJ13 HJ23 NN02 NN24 NN35 PP01 PP10 PP13 PP34 PP38 QQ11 QQ21 QQ28
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上に非晶質シリコン膜を形成する工
程と、 上記非晶質シリコン膜に結晶化を促進するための触媒元
素を導入し、第１の熱処理を行って上記非晶質シリコン
膜を結晶化して結晶性シリコン膜にする工程と、 上記結晶性シリコン膜の表面に、厚さ方向に貫通した開
口を有するマスク層を設ける工程と、 上記マスク層の表面と上記結晶性シリコン膜のうち上記
開口に対応した部分とを連続的に覆う犠牲膜を形成する
工程と、 上記犠牲膜および上記結晶性シリコン膜のうち上記開口
に対応した部分に、上記触媒元素をゲッタリングするた
めのゲッタ元素を導入する工程と、 第２の熱処理を行って、上記結晶性シリコン膜から上記
マスク層の開口を通して上記犠牲膜へ上記触媒元素をゲ
ッタリングする工程を有することを特徴とする半導体製
造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体製造方法おい
て、 上記マスク層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Ｓ
ｉＯＮ膜のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とす
る半導体製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体製造方
法おいて、 上記犠牲膜の材料は、非晶質シリコン、多結晶シリコ
ン、単結晶シリコンのいずれかであることを特徴とする
半導体製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
半導体製造方法において、 上記第２の熱処理の温度を５００℃乃至７００℃の範囲
内に設定することを特徴とする半導体製造方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の
半導体製造方法において、 上記触媒元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１種類ま
たは複数種類の元素を用いることを特徴とする半導体製
造方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の
半導体製造方法において、 上記ゲッタ元素として、窒素、燐、砥素、アンチモン、
ビスマスのうちの１種類または複数種類の元素を用いる
ことを特徴とする半導体製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138141A JP2001319878A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 半導体製造方法 |
| US09/847,313 US6555448B2 (en) | 2000-05-11 | 2001-05-03 | Semiconductor manufacturing method |
| TW090110838A TW493210B (en) | 2000-05-11 | 2001-05-07 | Semiconductor manufacturing method |
| KR10-2001-0025787A KR100430859B1 (ko) | 2000-05-11 | 2001-05-11 | 반도체 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138141A JP2001319878A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001319878A true JP2001319878A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18645801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000138141A Pending JP2001319878A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | 半導体製造方法 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6555448B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001319878A (ja) |
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| TW (1) | TW493210B (ja) |
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| JP2008300831A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Samsung Sdi Co Ltd | 多結晶シリコン層の製造方法、これを利用して形成された薄膜トランジスタ、その製造方法及びこれを含む有機電界発光表示装置 |
| US8253141B2 (en) | 2008-07-14 | 2012-08-28 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Thin film transistor, method of fabricating the same, and organic light emitting diode display device including the thin film transistor |
| JP2012182466A (ja) * | 2005-06-10 | 2012-09-20 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
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| US8436360B2 (en) | 2008-03-27 | 2013-05-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor, method of fabricating the same, and organic lighting emitting diode display device including the same |
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| JP3830623B2 (ja) | 1997-07-14 | 2006-10-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 結晶性半導体膜の作製方法 |
| JP3844566B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2006-11-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
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| JP4939690B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2012-05-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP2005051040A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体基板 |
| JPWO2006129428A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2008-12-25 | シャープ株式会社 | フォトダイオード及び表示装置 |
| KR100848341B1 (ko) * | 2007-06-13 | 2008-07-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막트랜지스터, 그의 제조방법, 및 이를 포함하는유기전계발광표시장치 |
| JP5095287B2 (ja) * | 2007-07-18 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
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- 2000-05-11 JP JP2000138141A patent/JP2001319878A/ja active Pending
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- 2001-05-03 US US09/847,313 patent/US6555448B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2001-05-11 KR KR10-2001-0025787A patent/KR100430859B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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