JP2007201440A - Method for manufacturing semiconductor device, semiconductor inspection device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属シリサイド層を形成する工程を有する半導体装置の製造方法、半導体検査装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, a semiconductor inspection device, and a program including a step of forming a metal silicide layer.
半導体装置の高集積化・微細化に伴い、シリコンを含有する半導体層に形成された不純物領域(例えばトランジスタのソース領域又はドレイン領域)に対するコンタクト抵抗の低抵抗化、及びこれら不純物領域の低抵抗化が要求されている。これらの低抵抗化には、半導体層の表面に、チタンシリサイド層、コバルトシリサイド層、又はニッケルシリサイド層等の金属シリサイド層を形成することが有効である。 As semiconductor devices are highly integrated and miniaturized, contact resistance to impurity regions (eg, a source region or a drain region of a transistor) formed in a semiconductor layer containing silicon is reduced, and the resistance of these impurity regions is reduced. Is required. In order to reduce the resistance, it is effective to form a metal silicide layer such as a titanium silicide layer, a cobalt silicide layer, or a nickel silicide layer on the surface of the semiconductor layer.
金属シリサイド層の形成方法は、以下の通りである。まず、シリコンを含有する半導体層上にチタン層、コバルト層、又はニッケル層等の金属層を、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、金属層及び半導体層を、例えばRTA法により加熱処理(例えば400℃)する。これにより、シリコンが金属層中に拡散、又は金属がシリコンを含有する半導体層中に拡散して金属とシリコンとが反応し、金属シリサイド層が形成される。その後、シリサイド化していない金属をウェットエッチングにより除去する(例えば特許文献1参照)。
上記した工程において、何らかの原因で金属シリサイド層の膜厚にばらつきが生じる、又は部分的に金属シリサイド層が形成されない等、金属シリサイド層が面内の全域で十分に形成されない場合がある。この場合、コンタクト抵抗及びシリコンを含有する半導体層のシート抵抗が十分に低抵抗化しない。 In the above-described process, there are cases where the metal silicide layer is not sufficiently formed in the entire area, for example, the film thickness of the metal silicide layer varies for some reason, or the metal silicide layer is not partially formed. In this case, the contact resistance and the sheet resistance of the semiconductor layer containing silicon are not sufficiently lowered.
このため、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを検査する必要がある。この検査方法としては、プローブ端子を用いてコンタクト抵抗又は半導体層のシート抵抗を実際に測定する方法がある。しかし、この方法では、プローブ端子に接続するパッドを形成する必要がある。すなわち、金属シリサイド層が形成された半導体層上に層間絶縁膜を形成し、さらに接続孔及び配線層を形成する必要がある。このため、測定効率が悪かった。 Therefore, it is necessary to inspect whether or not the metal silicide layer is sufficiently formed. As this inspection method, there is a method of actually measuring contact resistance or sheet resistance of a semiconductor layer using a probe terminal. However, in this method, it is necessary to form a pad connected to the probe terminal. That is, it is necessary to form an interlayer insulating film on the semiconductor layer on which the metal silicide layer is formed, and further form a connection hole and a wiring layer. For this reason, the measurement efficiency was bad.
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを効率よく検査することができる半導体装置の製造方法、半導体検査装置、及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method and semiconductor inspection capable of efficiently inspecting whether or not a metal silicide layer is sufficiently formed. An apparatus and a program are provided.
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の製造方法は、シリコンを含有する半導体層上に金属層を形成する工程と、
前記半導体層及び前記金属層に熱を加えることにより、前記半導体層の表面に金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層の上方から、該金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する工程と、
算出した前記彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する工程とを具備する。
In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a metal layer on a semiconductor layer containing silicon,
Forming a metal silicide layer on the surface of the semiconductor layer by applying heat to the semiconductor layer and the metal layer;
From above the metal silicide layer, color imaging the metal silicide layer to generate image data;
Processing the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
And determining the amount of formation of the metal silicide layer based on the calculated saturation.
この半導体装置の製造方法によれば、前記金属シリサイド層の彩度に基づいて該金属シリサイド層の形成量を判断している。従って、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを効率よく検査することができる。 According to this method for manufacturing a semiconductor device, the formation amount of the metal silicide layer is determined based on the saturation of the metal silicide layer. Therefore, it can be efficiently inspected whether or not the metal silicide layer is sufficiently formed.
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、シリコンを含有する半導体層上に金属層を形成する工程と、
前記半導体層及び前記金属層に熱を加えることにより、前記半導体層の表面に金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層の上方から、該金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する工程と、
算出した前記色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する工程とを具備する。
Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a metal layer on a semiconductor layer containing silicon,
Forming a metal silicide layer on the surface of the semiconductor layer by applying heat to the semiconductor layer and the metal layer;
From above the metal silicide layer, color imaging the metal silicide layer to generate image data;
Processing the image data to calculate the hue of the metal silicide layer;
And determining a formation amount of the metal silicide layer based on the calculated hue.
この半導体装置の製造方法によれば、前記金属シリサイド層の色相に基づいて該金属シリサイド層の形成量を判断している。従って、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを効率よく検査することができる。 According to this method for manufacturing a semiconductor device, the formation amount of the metal silicide layer is determined based on the hue of the metal silicide layer. Therefore, it can be efficiently inspected whether or not the metal silicide layer is sufficiently formed.
前記金属層は、例えばニッケル層、チタン層、又はコバルト層であり、前記金属シリサイド層は、例えばニッケルシリサイド層、チタンシリサイド層、又はコバルトシリサイド層である。前記半導体層は、例えば薄膜トランジスタのソース又はドレインである。 The metal layer is, for example, a nickel layer, a titanium layer, or a cobalt layer, and the metal silicide layer is, for example, a nickel silicide layer, a titanium silicide layer, or a cobalt silicide layer. The semiconductor layer is, for example, a source or drain of a thin film transistor.
本発明に係る半導体検査装置は、シリコンを含有する半導体層の表面に形成された金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する彩度算出部と、
前記彩度算出部が算出した彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する判断部とを具備する。
A semiconductor inspection apparatus according to the present invention includes an imaging unit that performs color imaging on a metal silicide layer formed on a surface of a semiconductor layer containing silicon to generate image data;
A saturation calculator that processes the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
And a determination unit that determines the formation amount of the metal silicide layer based on the saturation calculated by the saturation calculation unit.
前記判断部は、前記金属シリサイド層のシート抵抗と彩度の相関を示す式を保持している場合、該式に、前記彩度算出部が算出した彩度を代入してシート抵抗を算出し、算出したシート抵抗が基準値以下である場合に、前記金属シリサイド層が十分に形成されていると判断する。また、前記判断部は、前記金属シリサイド層の膜厚と彩度の相関を示す式を保持している場合、該式に、前記彩度算出部が算出した彩度を代入して膜厚を算出し、算出した前記膜厚が基準値以上である場合に、前記金属シリサイド層が十分に形成されていると判断してもよい。 When the determination unit holds an expression indicating the correlation between the sheet resistance of the metal silicide layer and the saturation, the saturation calculated by the saturation calculation unit is substituted into the expression to calculate the sheet resistance. When the calculated sheet resistance is equal to or less than the reference value, it is determined that the metal silicide layer is sufficiently formed. In addition, when the determination unit holds an expression indicating the correlation between the thickness of the metal silicide layer and the saturation, the saturation calculated by the saturation calculation unit is substituted into the expression to calculate the thickness. It may be determined that the metal silicide layer is sufficiently formed when the calculated film thickness is equal to or greater than a reference value.
前記画像データがRGB画像データである場合、前記彩度算出部は、前記RGB画像データにおいてGの平均値がBの平均値よりも大きい場合に、前記RGB画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出してもよい。 When the image data is RGB image data, the saturation calculation unit processes the RGB image data to process the metal silicide layer when the average value of G is larger than the average value of B in the RGB image data. May be calculated.
本発明に係る他の半導体検査装置は、シリコンを含有する半導体層の表面に形成された金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する色相算出部と、
前記色相算出部が算出した色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する判断部とを具備する。
Another semiconductor inspection apparatus according to the present invention includes an imaging unit that performs color imaging on a metal silicide layer formed on a surface of a semiconductor layer containing silicon and generates image data;
A hue calculation unit that processes the image data to calculate the hue of the metal silicide layer;
And a determination unit that determines the formation amount of the metal silicide layer based on the hue calculated by the hue calculation unit.
前記判断部は、前記金属シリサイド層のシート抵抗と色相の相関を示す式を保持している場合、該式に、前記色相算出部が算出した色相を代入してシート抵抗を算出し、算出した前記シート抵抗が基準値以下である場合に、前記金属シリサイド層が十分に形成されていると判断してもよい。また前記判断部は、前記金属シリサイド層の膜厚と色相の相関を示す式を保持している場合、該式に、前記色相算出部が算出した色相を代入して膜厚を算出し、算出した前記膜厚が基準値以上である場合に、前記金属シリサイド層が十分に形成されていると判断してもよい。 When the determination unit holds an equation indicating the correlation between the sheet resistance of the metal silicide layer and the hue, the hue calculated by the hue calculation unit is substituted into the equation to calculate the sheet resistance, and the calculation is performed. When the sheet resistance is equal to or lower than a reference value, it may be determined that the metal silicide layer is sufficiently formed. In addition, when the determination unit holds an expression indicating a correlation between the film thickness of the metal silicide layer and the hue, the hue calculated by the hue calculation unit is substituted into the expression to calculate the film thickness, If the film thickness is equal to or greater than a reference value, it may be determined that the metal silicide layer is sufficiently formed.
前記画像データがRGB画像データである場合、前記色相算出部は、前記RGB画像データにおいてGの平均値がBの平均値よりも大きい場合に、前記RGB画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出してもよい。 When the image data is RGB image data, the hue calculation unit processes the RGB image data and processes the RGB image data when the average value of G is larger than the average value of B in the RGB image data. The hue may be calculated.
前記判断部は、例えば記録媒体を介してコンピュータシステムにインストールされるプログラムである。また前記彩度算出部は、例えば記録媒体を介してコンピュータシステムにインストールされるプログラムである。 The determination unit is a program installed in a computer system via a recording medium, for example. The saturation calculation unit is a program installed in a computer system via a recording medium, for example.
本発明に係るプログラムは、コンピュータによって実行され、金属シリサイド層の画像データを処理して前記金属シリサイド層の形成量を判断する為のプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する機能と、
算出した前記彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する機能と、を実行させる。
A program according to the present invention is a program that is executed by a computer and processes image data of a metal silicide layer to determine the formation amount of the metal silicide layer,
In the computer,
A function of processing the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
And a function of determining a formation amount of the metal silicide layer based on the calculated saturation.
本発明に係る他のプログラムは、コンピュータによって実行され、金属シリサイド層の画像データを処理して前記金属シリサイド層の形成量を判断する為のプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する機能と、
算出した前記色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する機能と、を実行させる。
Another program according to the present invention is a program that is executed by a computer and processes image data of a metal silicide layer to determine the formation amount of the metal silicide layer,
In the computer,
A function of processing the image data to calculate a hue of the metal silicide layer;
And a function of determining the amount of formation of the metal silicide layer based on the calculated hue.
上記したように本発明によれば、前記金属シリサイド層の彩度又は色相に基づいて該金属シリサイド層の形成量を判断するため、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを効率よく検査することができる。 As described above, according to the present invention, since the formation amount of the metal silicide layer is determined based on the saturation or hue of the metal silicide layer, it is efficiently inspected whether or not the metal silicide layer is sufficiently formed. can do.
(実施形態)
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る半導体検査装置の構成を説明する為の概略図である。この半導体検査装置は、半導体層上に金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを検査する装置である。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration of a semiconductor inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. This semiconductor inspection apparatus is an apparatus for inspecting whether or not a metal silicide layer is sufficiently formed on a semiconductor layer.
この半導体検査装置は、基板100に形成された金属シリサイド層を拡大する光学系10、光学系10によって拡大された像をカラー撮像する撮像装置20、彩度色相算出部30、及び判断部40を有している。 This semiconductor inspection apparatus includes an optical system 10 for enlarging a metal silicide layer formed on a substrate 100, an imaging device 20 for performing color imaging of an image magnified by the optical system 10, a saturation hue calculation unit 30, and a determination unit 40. Have.
撮像装置20は、例えばCCD型又はMOS型の撮像素子を有しており、光学系10によって拡大された像のRGB画像データを生成する。なお、撮像装置20は、光学系10によって拡大された像の補色系画像データを生成してもよい。 The imaging device 20 includes, for example, a CCD type or MOS type imaging device, and generates RGB image data of an image enlarged by the optical system 10. Note that the imaging device 20 may generate complementary color image data of an image enlarged by the optical system 10.
彩度色相算出部30は、撮像装置20が生成したRGB画像データを用いて、金属シリサイド層の彩度(例えば修正彩度)及び色相を算出する。なお、撮像装置20が補色系画像データを生成した場合、彩度色相算出部30は、この補色系画像データをRGB画像データに変換した後、金属シリサイド層の彩度及び色相を算出する。判断部40は、彩度色相算出部30が算出した彩度又は色相に基づいて、金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを判断する。彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の詳細については、フローチャートを用いて後述する。 The saturation hue calculation unit 30 calculates the saturation (for example, corrected saturation) and hue of the metal silicide layer using the RGB image data generated by the imaging device 20. When the imaging device 20 generates complementary color system image data, the saturation hue calculation unit 30 converts the complementary color system image data into RGB image data, and then calculates the saturation and hue of the metal silicide layer. The determination unit 40 determines whether the metal silicide layer is sufficiently formed based on the saturation or hue calculated by the saturation hue calculation unit 30. Details of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40 will be described later with reference to flowcharts.
図2(A)は、金属シリサイド層の彩度とシート抵抗の相関を示すグラフである。本グラフは、金属シリサイド層を有する試料を複数形成し、これら複数の試料において彩度とシート抵抗を測定した結果を示したものである。ここで用いた複数の試料は、シリコン層上に金属層を形成して、これらシリコン層及び金属層を熱処理することにより形成されている。シリコン層の形成条件は複数の試料相互間で同一であるが、金属層の膜厚が複数の試料相互間で異なっている。本図に示すように、金属シリサイド層の彩度とシート抵抗は相関を有している。図1に示した判断部40は、金属シリサイド層の彩度とシート抵抗の相関式を保持している。このため、判断部40は、金属シリサイド層の彩度を、彩度とシート抵抗の相関式に代入することにより、金属シリサイド層のシート抵抗が基準値より低いか否か、すなわち金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを判断することができる。ただし、相関式を算出した時の撮像条件と、相関式を用いてシート抵抗が基準値より低いか否かを判断する時の撮像条件とが同一である必要がある。 FIG. 2A is a graph showing the correlation between the saturation of the metal silicide layer and the sheet resistance. This graph shows the results of forming a plurality of samples having a metal silicide layer and measuring the saturation and sheet resistance of these samples. The plurality of samples used here are formed by forming a metal layer on a silicon layer and heat-treating the silicon layer and the metal layer. The formation conditions of the silicon layer are the same among the plurality of samples, but the film thickness of the metal layer is different among the plurality of samples. As shown in the figure, the saturation of the metal silicide layer and the sheet resistance have a correlation. The determination unit 40 shown in FIG. 1 holds a correlation formula between the saturation of the metal silicide layer and the sheet resistance. For this reason, the determination unit 40 substitutes the saturation of the metal silicide layer into the correlation between the saturation and the sheet resistance, thereby determining whether the sheet resistance of the metal silicide layer is lower than the reference value, that is, whether the metal silicide layer is It can be determined whether or not it is sufficiently formed. However, the imaging condition when the correlation formula is calculated needs to be the same as the imaging condition when determining whether or not the sheet resistance is lower than the reference value using the correlation formula.
図2(B)は、金属シリサイド層の色相とシート抵抗の相関を示すグラフである。本グラフは、金属シリサイド層を有する試料を複数形成し、これら複数の試料において色相とシート抵抗を測定した結果を示したものである。ここで用いた複数の試料は、シリコン層上に金属層を形成して、これらシリコン層及び金属層を熱処理することにより形成されている。シリコン層の形成条件は複数の試料相互間で同一であるが、金属層の膜厚が複数の試料相互間で異なっている。本図に示すように、金属シリサイド層の色相とシート抵抗は相関を有している。図1に示した判断部40は、金属シリサイド層の色相とシート抵抗の相関式を保持している。このため、判断部40は、金属シリサイド層の色相を、色相とシート抵抗の相関式に代入することにより、金属シリサイド層のシート抵抗が基準値より低いか否か、すなわち金属シリサイド層が十分に形成されているか否かを判断することができる。ただし、相関式を算出した時の撮像条件と、相関式を用いてシート抵抗が基準値より低いか否かを判断する時の撮像条件とが同一である必要がある。 FIG. 2B is a graph showing the correlation between the hue of the metal silicide layer and the sheet resistance. This graph shows the results of forming a plurality of samples having a metal silicide layer and measuring the hue and sheet resistance of these samples. The plurality of samples used here are formed by forming a metal layer on a silicon layer and heat-treating the silicon layer and the metal layer. The formation conditions of the silicon layer are the same among the plurality of samples, but the film thickness of the metal layer is different among the plurality of samples. As shown in the figure, the hue of the metal silicide layer and the sheet resistance have a correlation. The determination unit 40 shown in FIG. 1 holds a correlation formula between the hue of the metal silicide layer and the sheet resistance. For this reason, the determination unit 40 substitutes the hue of the metal silicide layer into the correlation between the hue and the sheet resistance to determine whether the sheet resistance of the metal silicide layer is lower than the reference value, that is, the metal silicide layer is sufficiently It can be determined whether or not it is formed. However, the imaging condition when the correlation formula is calculated needs to be the same as the imaging condition when determining whether or not the sheet resistance is lower than the reference value using the correlation formula.
図2(C)は、金属シリサイド層を撮像装置で撮像し、生成したRGBデータのうちGの平均値からBの平均値を引いた値(以下、G−Bと記載)と、シート抵抗の相関を示すグラフである。本グラフは、パターンが形成されていない金属シリサイド層を測定した結果を示している。半導体層(例えばシリコン層)のみの場合、シート抵抗は非常に高く、測定できないため、本グラフにおいては、仮に1000[Ω/□]とした。シート抵抗が極端に高い場合、すなわち半導体層がシリサイド化していない場合は、G−Bは負になるが、それ以外の場合、すなわち金属シリサイド層が形成されている場合は正である。従って、G−Bを算出することにより、金属シリサイド層が形成されていない試料を選択することができる。 FIG. 2C shows an image of a metal silicide layer taken by an imaging device, a value obtained by subtracting an average value of B from an average value of G in the generated RGB data (hereinafter referred to as GB), and sheet resistance. It is a graph which shows a correlation. This graph shows the result of measuring a metal silicide layer in which no pattern is formed. In the case of only a semiconductor layer (for example, a silicon layer), the sheet resistance is very high and cannot be measured. Therefore, in this graph, it is assumed to be 1000 [Ω / □]. When the sheet resistance is extremely high, that is, when the semiconductor layer is not silicided, GB becomes negative, but in other cases, that is, when a metal silicide layer is formed, it is positive. Therefore, by calculating GB, a sample in which the metal silicide layer is not formed can be selected.
図3の各図は、基板100に金属シリサイド層を形成する方法を説明する為の断面図である。まず、図3(A)に示すように、基板100上に下地絶縁膜101をCVD法により形成する。基板100は、例えばガラス基板、石英ガラス基板、アルミナなどの絶縁物質で形成される基板、又は、後工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板である。下地絶縁膜101は、酸化シリコン膜の単層構造であってもよいし、酸化シリコン膜上に窒化シリコン膜を形成した2層構造であってもよい。 3 is a cross-sectional view for explaining a method of forming a metal silicide layer on the substrate 100. FIG. First, as illustrated in FIG. 3A, a base insulating film 101 is formed over a substrate 100 by a CVD method. The substrate 100 is, for example, a glass substrate, a quartz glass substrate, a substrate formed of an insulating material such as alumina, or a plastic substrate having heat resistance that can withstand a processing temperature in a subsequent process. The base insulating film 101 may have a single-layer structure of a silicon oxide film or a two-layer structure in which a silicon nitride film is formed over the silicon oxide film.
次いで、下地絶縁膜101上に半導体膜を、例えばCVD法により形成する。この半導体膜は、シリコン、シリコン−ゲルマニウム−炭素など、シリコンを含有していて金属シリサイドを形成できる材料によって形成される。半導体膜がポリシリコン膜である場合、ポリシリコン膜を形成する方法として、基板上に直接ポリシリコン膜を形成する方法や、非晶質シリコン膜を形成した後、結晶化する方法がある。次いで、半導体膜上にフォトレジスト膜(図示せず)を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像する。これにより、半導体膜上にはレジストパターンが形成される。次いで、このレジストパターンをマスクとして半導体膜をエッチングする。これにより、下地絶縁膜101上には半導体層102が形成される。半導体層102は島状であってもよいし、配線となる形状であってもよい。次いで、半導体層102に不純物を注入し、低抵抗化する。 Next, a semiconductor film is formed over the base insulating film 101 by, for example, a CVD method. This semiconductor film is formed of a material containing silicon and capable of forming a metal silicide, such as silicon and silicon-germanium-carbon. When the semiconductor film is a polysilicon film, as a method for forming the polysilicon film, there are a method of directly forming a polysilicon film on a substrate and a method of crystallizing after forming an amorphous silicon film. Next, a photoresist film (not shown) is applied on the semiconductor film, and this photoresist film is exposed and developed. Thereby, a resist pattern is formed on the semiconductor film. Next, the semiconductor film is etched using this resist pattern as a mask. Thereby, the semiconductor layer 102 is formed over the base insulating film 101. The semiconductor layer 102 may have an island shape or a shape to be a wiring. Next, impurities are implanted into the semiconductor layer 102 to reduce resistance.
次いで、半導体層102上及び下地絶縁膜101上に、金属膜103をスパッタリング法により形成する。金属膜103は、例えばニッケル膜であるが、チタン膜又はコバルト膜であってもよい。次いで、金属膜103及び半導体層102をRTA法により熱処理する。加熱温度は、例えば350℃以上700℃以下であるのが好ましく、さらには400℃以上650℃以下が好適である。これにより、半導体層102の表面には金属シリサイド層104が形成される。 Next, a metal film 103 is formed over the semiconductor layer 102 and the base insulating film 101 by a sputtering method. The metal film 103 is, for example, a nickel film, but may be a titanium film or a cobalt film. Next, the metal film 103 and the semiconductor layer 102 are heat-treated by an RTA method. The heating temperature is preferably 350 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, and more preferably 400 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. Thereby, a metal silicide layer 104 is formed on the surface of the semiconductor layer 102.
次いで、図3(B)に示すように、シリサイド化していない金属膜103を、例えばウェットエッチングにより除去する。その後、図1で示した半導体検査装置の撮像装置20を用いて、金属シリサイド層104を撮像し、金属シリサイド層104のRGB画像データを生成する。そして、半導体検査装置は、彩度色相算出部30及び判断部40を用いて、金属シリサイド層104が十分に形成されているか否かを判断する。 Next, as shown in FIG. 3B, the non-silicided metal film 103 is removed by, for example, wet etching. Thereafter, the imaging device 20 of the semiconductor inspection apparatus shown in FIG. 1 is used to image the metal silicide layer 104 and generate RGB image data of the metal silicide layer 104. Then, the semiconductor inspection apparatus determines whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed using the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40.
図4は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第1例を説明する為のフローチャートである。撮像装置20が金属シリサイド層104のRGB画像データを生成する(S10)と、彩度色相算出部30は、RGB画像データのRの平均値、Gの平均値、及びBの平均値を算出する(S20)。Rの平均値とは、得られた画像を構成する各画素のRの値を足して得られた値を画素数で割ったものであり、Gの平均値とは、得られた画像を構成する各画素のGの値を足して得られた値を画素数で割ったものであり、Bの平均値とは、得られた画像を構成する各画素のBの値を足して得られた値を画素数で割ったものである。次いで、彩度色相算出部30は、算出したR,G,Bそれぞれの平均値を、一般に知られている下記式1に代入することにより、金属シリサイド層の彩度Qcを算出する(S30)。 FIG. 4 is a flowchart for explaining a first example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. When the imaging device 20 generates RGB image data of the metal silicide layer 104 (S10), the saturation hue calculation unit 30 calculates an average value of R, an average value of G, and an average value of B of the RGB image data. (S20). The average value of R is obtained by dividing the value obtained by adding the R value of each pixel constituting the obtained image by the number of pixels, and the average value of G constitutes the obtained image. The value obtained by adding the G value of each pixel is divided by the number of pixels, and the average value of B is obtained by adding the B value of each pixel constituting the obtained image. The value is divided by the number of pixels. Next, the saturation hue calculation unit 30 calculates the saturation Q c of the metal silicide layer by substituting the calculated average values of R, G, and B into the generally known formula 1 below (S30). ).
次いで、判断部40は、彩度色相算出部30が算出した彩度Qcを、金属シリサイド層のシート抵抗と彩度の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出する(S40)。ここで用いられる相関式は、例えば以下のような方法により算出される。まず、測定したい金属シリサイド層104の形成条件と同一の条件で作製したシリコン層に、試料ごとに異なる膜厚の金属膜を形成し、試料を熱処理することにより金属シリサイド層を形成する。これら試料それぞれにおいて、金属シリサイド膜のシート抵抗及び彩度を測定することにより、相関式が得られる。判断部40は、算出したシート抵抗が基準値以下の場合(S50:Yes)、金属シリサイド層104が十分に形成されていると判断し(S60)、算出したシート抵抗が基準値超の場合(S50:No)、金属シリサイド層104が十分に形成されていないと判断する(S70)。 Next, the determination unit 40 substitutes the saturation Q c calculated by the saturation hue calculation unit 30 into the correlation equation between the sheet resistance and saturation of the metal silicide layer, and calculates the sheet resistance of the metal silicide layer 104 (S40). ). The correlation equation used here is calculated by the following method, for example. First, a metal film having a different thickness is formed for each sample on a silicon layer manufactured under the same conditions as the formation conditions of the metal silicide layer 104 to be measured, and the sample is heat-treated to form a metal silicide layer. In each of these samples, the correlation equation is obtained by measuring the sheet resistance and saturation of the metal silicide film. When the calculated sheet resistance is equal to or less than the reference value (S50: Yes), the determination unit 40 determines that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed (S60), and when the calculated sheet resistance exceeds the reference value ( S50: No), it is determined that the metal silicide layer 104 is not sufficiently formed (S70).
このように第1例によれば、撮像装置20が生成した金属シリサイド層104のRGB画像データを、彩度色相算出部30及び判断部40が処理することにより、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができる。また、判断結果にばらつきが生じることを抑制できる。 As described above, according to the first example, the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40 process the RGB image data of the metal silicide layer 104 generated by the imaging device 20, so that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed. It is possible to efficiently determine whether or not it has been done. In addition, it is possible to suppress variation in the determination result.
図5は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第2例を説明する為のフローチャートである。第2例は、彩度色相算出部30が、Gの平均値がBの平均値より大きい場合(S25:Yes)のみ、第1例のS30以下の処理を行う点を除いて、第1例と同様である。Gの平均値がBの平均値より小さい場合(S25:No)、図2(C)を用いて説明したように、金属シリサイド層104が形成されていないと判断することができる(S70)。以下、第1例と同様の処理については同一のステップ番号を付し、説明を省略する。 FIG. 5 is a flowchart for explaining a second example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. The second example is the first example except that the saturation hue calculation unit 30 performs the processing of S30 and subsequent steps of the first example only when the average value of G is larger than the average value of B (S25: Yes). It is the same. When the average value of G is smaller than the average value of B (S25: No), it can be determined that the metal silicide layer 104 is not formed as described with reference to FIG. 2C (S70). Hereinafter, the same steps as those in the first example are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted.
第2例によっても、第1例と同様の効果を得ることができる。また、金属シリサイド層104が形成されていない場合、彩度とシート抵抗の関係が相関式から外れる。これに対し、本実施形態では、Gの平均値がBの平均値より大きい場合(S25:Yes)のみ、第1例のS30以下の処理を行うため、精度よく金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを判断することができる。また、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを、さらに効率よく判断することができる。 According to the second example, the same effect as that of the first example can be obtained. Further, when the metal silicide layer 104 is not formed, the relationship between saturation and sheet resistance deviates from the correlation equation. On the other hand, in the present embodiment, only when the average value of G is larger than the average value of B (S25: Yes), the processing after S30 of the first example is performed, so that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed with high accuracy. It can be determined whether or not. Further, it can be determined more efficiently whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed.
図6は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第3例を説明する為のフローチャートである。第3例において判断部40は、色相を用いて金属シリサイド層が十分に形成されたか否かを判断している。 FIG. 6 is a flowchart for explaining a third example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. In the third example, the determination unit 40 determines whether or not the metal silicide layer is sufficiently formed using the hue.
撮像装置20が金属シリサイド層104のRGB画像データを生成し(S10)、彩度色相算出部30がRGB画像データのRの平均値、Gの平均値、及びBの平均値を算出する(S20)と、彩度色相算出部30は、算出したR,G,Bそれぞれの平均値を、一般に知られている下記式2に代入することにより、金属シリサイド層の色相Hを算出する(S32)。 The imaging device 20 generates RGB image data of the metal silicide layer 104 (S10), and the saturation hue calculation unit 30 calculates the average value of R, the average value of G, and the average value of B of the RGB image data (S20). ) And the saturation hue calculation unit 30 calculates the hue H of the metal silicide layer by substituting the calculated average values of R, G, and B into the following generally known equation 2 (S32). .
次いで、判断部40は、彩度色相算出部30が算出した色相Hを、金属シリサイド層のシート抵抗と色相の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出する(S42)。ここで用いられる相関式は、例えば以下のような方法により算出される。まず、測定したい金属シリサイド層104の形成条件と同一の条件で作製したシリコン層に、試料ごとに異なる膜厚の金属膜を形成し、試料を熱処理することにより金属シリサイド層を形成する。これら試料それぞれにおいて、金属シリサイド膜のシート抵抗及び色相を測定することにより、相関式が得られる。判断部40は、算出したシート抵抗が基準値以下の場合(S52:Yes)、金属シリサイド層104が十分に形成されていると判断し(S62)、算出したシート抵抗が基準値超の場合(S52:No)、金属シリサイド層104が十分に形成されていないと判断する(S72)。 Next, the determination unit 40 substitutes the hue H calculated by the saturation hue calculation unit 30 into the correlation equation between the sheet resistance and the hue of the metal silicide layer, and calculates the sheet resistance of the metal silicide layer 104 (S42). The correlation equation used here is calculated by the following method, for example. First, a metal film having a different thickness is formed for each sample on a silicon layer manufactured under the same conditions as the formation conditions of the metal silicide layer 104 to be measured, and the sample is heat-treated to form a metal silicide layer. In each of these samples, a correlation equation is obtained by measuring the sheet resistance and hue of the metal silicide film. When the calculated sheet resistance is equal to or less than the reference value (S52: Yes), the determination unit 40 determines that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed (S62), and when the calculated sheet resistance exceeds the reference value ( S52: No), it is determined that the metal silicide layer 104 is not sufficiently formed (S72).
本実施形態によっても、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができる。また、判断結果にばらつきが生じることを抑制できる。 Also according to this embodiment, it is possible to efficiently determine whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed. In addition, it is possible to suppress variation in the determination result.
図7は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第4例を説明する為のフローチャートである。第4例は、彩度色相算出部30が、Gの平均値がBの平均値より大きい場合(S25:Yes)のみ、第3例のS32以下の処理を行う点を除いて、第3例と同様である。Gの平均値がBの平均値より小さい場合(S25:No)、図2(C)を用いて説明したように、金属シリサイド層104が形成されていないと判断することができる(S72)。以下、第3例と同様の処理については同一のステップ番号を付し、説明を省略する。 FIG. 7 is a flowchart for explaining a fourth example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. The fourth example is the third example except that the saturation hue calculation unit 30 performs the processing of S32 and subsequent steps of the third example only when the average value of G is larger than the average value of B (S25: Yes). It is the same. When the average value of G is smaller than the average value of B (S25: No), it can be determined that the metal silicide layer 104 is not formed as described with reference to FIG. 2C (S72). Hereinafter, the same steps as those in the third example are denoted by the same step numbers, and the description thereof is omitted.
第4例によっても、第3例と同様の効果を得ることができる。また、金属シリサイド層104が形成されていない場合、色相とシート抵抗の関係が相関式から外れる。これに対し、本実施形態では、Gの平均値がBの平均値より大きい場合(S25:Yes)のみ、第3例のS32以下の処理を行うため、精度よく金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを判断することができる。また、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを、さらに効率よく判断することができる。 According to the fourth example, the same effect as the third example can be obtained. When the metal silicide layer 104 is not formed, the relationship between the hue and the sheet resistance deviates from the correlation equation. On the other hand, in the present embodiment, only when the average value of G is larger than the average value of B (S25: Yes), the processing after S32 of the third example is performed, and thus the metal silicide layer 104 is sufficiently formed with high accuracy. It can be determined whether or not. Further, it can be determined more efficiently whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed.
図8は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第5例を説明する為のフローチャートである。撮像装置20が金属シリサイド層104のRGB画像データを生成し(S10)、彩度色相算出部30がRGB画像データのRの平均値、Gの平均値、及びBの平均値を算出する(S20)。そして、Gの平均値がBの平均値より小さい場合(S25:No)、金属シリサイド層104が形成されていないと判断する。Gの平均値がBの平均値より大きい場合(S25:Yes)、彩度色相算出部30は、算出したR,G,Bそれぞれの平均値を上記した式1及び式2それぞれに代入することにより、金属シリサイド層の彩度Qc及び色相Hそれぞれを算出する(S34)。 FIG. 8 is a flowchart for explaining a fifth example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. The imaging device 20 generates RGB image data of the metal silicide layer 104 (S10), and the saturation hue calculation unit 30 calculates the average value of R, the average value of G, and the average value of B of the RGB image data (S20). ). If the average value of G is smaller than the average value of B (S25: No), it is determined that the metal silicide layer 104 is not formed. When the average value of G is larger than the average value of B (S25: Yes), the saturation hue calculation unit 30 substitutes the calculated average values of R, G, and B into the above formulas 1 and 2, respectively. Thus, the saturation Qc and the hue H of the metal silicide layer are calculated (S34).
次いで、判断部40は、算出した彩度Qcを、金属シリサイド層のシート抵抗と彩度の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出し、かつ算出した色相Hを、金属シリサイド層のシート抵抗と色相の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出する(S44)。これらの相関式は、金属シリサイド層104の形成条件と同一の方法及び条件で大面積の金属シリサイド膜を形成し、この金属シリサイド膜のシート抵抗、彩度及び色相を測定することにより、算出される。次いで、判断部40は、算出した2つのシート抵抗の平均値を算出し、算出した平均値が基準値以下であるか否かを判断する(S54)。算出した平均値が基準値以下である場合(S54:Yes)、金属シリサイド層104が十分に形成されていると判断し(S64)、算出した平均値が基準値超の場合(S54:No)、金属シリサイド層104が十分に形成されていないと判断する(S74)。 Next, the determination unit 40 substitutes the calculated saturation Q c into the correlation equation between the sheet resistance and the saturation of the metal silicide layer, calculates the sheet resistance of the metal silicide layer 104, and calculates the calculated hue H as the metal The sheet resistance of the metal silicide layer 104 is calculated by substituting it into the correlation equation between the sheet resistance of the silicide layer and the hue (S44). These correlation equations are calculated by forming a large-area metal silicide film under the same method and conditions as the formation conditions of the metal silicide layer 104, and measuring the sheet resistance, saturation, and hue of the metal silicide film. The Next, the determination unit 40 calculates an average value of the two calculated sheet resistances, and determines whether or not the calculated average value is equal to or less than a reference value (S54). When the calculated average value is less than or equal to the reference value (S54: Yes), it is determined that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed (S64), and when the calculated average value exceeds the reference value (S54: No) Then, it is determined that the metal silicide layer 104 is not sufficiently formed (S74).
本例によっても、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができる。また、判断結果にばらつきが生じることを抑制できる。 Also in this example, it is possible to efficiently determine whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed. In addition, it is possible to suppress variation in the determination result.
図9は、彩度色相算出部30及び判断部40が行う処理の第6例を説明する為のフローチャートである。撮像装置20が金属シリサイド層104のRGB画像データを生成し(S10)、彩度色相算出部30がRGB画像データのRの平均値、Gの平均値、及びBの平均値を算出する(S20)。次いで、彩度色相算出部30は、算出したR,G,Bそれぞれの平均値を上記した式2に代入することにより、金属シリサイド層104の色相Hを算出する(S32)。次いで、判断部40は、算出した色相Hを、金属シリサイド層のシート抵抗と色相の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出する(S42)。 FIG. 9 is a flowchart for explaining a sixth example of processing performed by the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40. The imaging device 20 generates RGB image data of the metal silicide layer 104 (S10), and the saturation hue calculation unit 30 calculates the average value of R, the average value of G, and the average value of B of the RGB image data (S20). ). Next, the saturation hue calculation unit 30 calculates the hue H of the metal silicide layer 104 by substituting the calculated average values of R, G, and B into the above-described equation 2 (S32). Next, the determination unit 40 substitutes the calculated hue H into the correlation equation between the sheet resistance and the hue of the metal silicide layer, and calculates the sheet resistance of the metal silicide layer 104 (S42).
判断部40が算出したシート抵抗が基準値超であった場合(S52:No)、判断部40は金属シリサイド層104が十分に形成されていないと判断し(S76)、処理を終了する。 When the sheet resistance calculated by the determination unit 40 exceeds the reference value (S52: No), the determination unit 40 determines that the metal silicide layer 104 is not sufficiently formed (S76) and ends the process.
また、判断部40が算出したシート抵抗が基準値以下であった場合(S52:Yes)、彩度色相算出部30は、算出したR,G,Bそれぞれの平均値を上記した式1に代入することにより、金属シリサイド層104の彩度Qcを算出する(S56)。 In addition, when the sheet resistance calculated by the determination unit 40 is equal to or less than the reference value (S52: Yes), the saturation hue calculation unit 30 substitutes the calculated average values of R, G, and B into Equation 1 described above. Thus, the saturation Q c of the metal silicide layer 104 is calculated (S56).
次いで、判断部40は、算出した彩度Qcを、金属シリサイド層のシート抵抗と彩度の相関式に代入し、金属シリサイド層104のシート抵抗を算出する。次いで、彩度Qcから算出したシート抵抗と、色相Hから算出したシート抵抗の平均値を算出し、算出した平均値が基準値以下であるか否かを判断する(S58)。算出した平均値が基準値以下である場合(S58:Yes)、金属シリサイド層104が十分に形成されていると判断し(S66)、算出した平均値が基準値超の場合(S58:No)、金属シリサイド層104が十分に形成されていないと判断する(S76)。 Then, determination unit 40, the calculated saturation Q c, are substituted into the correlation equation of the sheet resistance and saturation of the metal silicide layer, to calculate the sheet resistance of the metal silicide layer 104. Then, the sheet resistance was calculated from the saturation Q c, calculates the average value of the sheet resistance calculated from the hue H, the calculated average value is equal to or less than the reference value (S58). When the calculated average value is less than or equal to the reference value (S58: Yes), it is determined that the metal silicide layer 104 is sufficiently formed (S66), and when the calculated average value exceeds the reference value (S58: No) Then, it is determined that the metal silicide layer 104 is not sufficiently formed (S76).
本例によっても、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができる。 Also in this example, it is possible to efficiently determine whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed.
また、金属シリサイド層104が形成されていない場合、彩度とシート抵抗の関係が相関式から外れる。これに対し、本実施形態では、まず、色相Hからシート抵抗を算出し、このシート抵抗に基づいて、金属シリサイド層104が十分に形成されているか否かを判断している。そして、金属シリサイド層104が十分に形成されている場合のみ、彩度Qcに基づいたシート抵抗を算出し、2つのシート抵抗値の平均値を、最終的なシート抵抗の値としている。
従って、精度よく金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを判断することができる。
Further, when the metal silicide layer 104 is not formed, the relationship between saturation and sheet resistance deviates from the correlation equation. In contrast, in the present embodiment, first, the sheet resistance is calculated from the hue H, and it is determined whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed based on the sheet resistance. Then, only when the metal silicide layer 104 is sufficiently formed to calculate the sheet resistance based on the saturation Q c, the mean value of the two sheet resistance values, and the value of the final sheet resistance.
Therefore, it can be determined whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed.
なお、彩度色相算出部30及び判断部40は、上記した機能を有するプログラムをコンピュータシステムにインストールすることにより、実現される。このプログラムは、例えば記録媒体を介してコンピュータシステムにインストールされる。プログラムを格納する記録媒体は、例えばフロッピーディスク(登録商標)、CD−ROM、CD−R、CD−R/W、DVD−RAM、MO等のリムーバブルディスク、半導体メモリ、若しくはハードディスクであるが、これら以外であってもよい。また、このプログラムは、インターネット等の通信回線を介してダウンロードされることにより、コンピュータシステムにインストールされてもよい。 Note that the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40 are realized by installing a program having the above-described functions in a computer system. This program is installed in the computer system via a recording medium, for example. The recording medium for storing the program is, for example, a floppy disk (registered trademark), a removable disk such as a CD-ROM, a CD-R, a CD-R / W, a DVD-RAM, an MO, a semiconductor memory, or a hard disk. It may be other than. Further, this program may be installed in a computer system by being downloaded through a communication line such as the Internet.
以上、本実施形態によれば、金属シリサイド層104が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができ、かつ判断結果のばらつきを抑制することができる。また、従来の装置に彩度色相算出部30及び判断部40を追加することにより実現でき、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently determine whether or not the metal silicide layer 104 is sufficiently formed, and it is possible to suppress variations in determination results. In addition, since it can be realized by adding the saturation hue calculation unit 30 and the determination unit 40 to the conventional device and can be inspected nondestructively, compared with the conventional evaluation method, the process is shortened, early detection of defects, Improve quality control and reduce costs.
なお、金属シリサイド膜厚が増加するとシート抵抗が低下することは良く知られている。このため、上記実施形態において、判断部40は、式1の代わりに、金属シリサイド層の彩度と膜厚の関係を示す式を用いていてもよいし、式2の代わりに、金属シリサイド層の色相と膜厚の関係を示す式を用いてもよい。この場合、判断部40は、金属シリサイド層のシート抵抗の代わりに膜厚を算出する。そして、算出した膜厚が基準値以上又は超の場合は金属シリサイド層が十分に形成されていると判断し、算出した膜厚が基準値未満又は以下の場合は金属シリサイド層が十分に形成されていないと判断する。 It is well known that the sheet resistance decreases as the metal silicide film thickness increases. For this reason, in the above embodiment, the determination unit 40 may use an expression indicating the relationship between the saturation and the film thickness of the metal silicide layer instead of the expression 1, or the metal silicide layer instead of the expression 2. An equation indicating the relationship between the hue and the film thickness may be used. In this case, the determination unit 40 calculates the film thickness instead of the sheet resistance of the metal silicide layer. If the calculated film thickness is greater than or equal to the reference value, it is determined that the metal silicide layer is sufficiently formed.If the calculated film thickness is less than or less than the reference value, the metal silicide layer is sufficiently formed. Judge that not.
(実施例1)
ここでは基板400上に結晶性半導体膜201を作製し、それを用いてトップゲート型のTFTを作製する工程について説明する。
Example 1
Here, a process of manufacturing the crystalline semiconductor film 201 over the substrate 400 and manufacturing a top gate TFT using the crystalline semiconductor film 201 will be described.
まず、図10(A)に示すように、基板400上に窒化酸化シリコン膜401及び酸化窒化シリコン膜402がこの順に形成される。次いで、酸化窒化シリコン膜402上に半導体膜201を形成する。基板400は、例えばガラス基板、石英ガラス基板、アルミナなどの絶縁物質で形成される基板、又は、後工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。なお、用いる基板は、可視光を透過し、かつ可視光の透過率又は反射率の波長依存性が少ない基板であるのが好ましい。窒化酸化シリコン膜401及び酸化窒化シリコン膜402は、基板400からナトリウムなどの不純物が半導体膜201に拡散するのを防止するために設けられる。 First, as illustrated in FIG. 10A, a silicon nitride oxide film 401 and a silicon oxynitride film 402 are formed in this order over a substrate 400. Next, the semiconductor film 201 is formed over the silicon oxynitride film 402. As the substrate 400, for example, a glass substrate, a quartz glass substrate, a substrate formed of an insulating material such as alumina, a plastic substrate having heat resistance that can withstand a processing temperature in a later process, or the like can be used. Note that the substrate to be used is preferably a substrate that transmits visible light and has little wavelength dependency of transmittance or reflectance of visible light. The silicon nitride oxide film 401 and the silicon oxynitride film 402 are provided to prevent impurities such as sodium from diffusing from the substrate 400 into the semiconductor film 201.
半導体膜201としては、シリコン、シリコン−ゲルマニウム−炭素など、Niシリサイドを形成できる材料を用いることができる。また、半導体膜201は、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、単結晶半導体膜のいずれであってもよい。 As the semiconductor film 201, a material capable of forming Ni silicide, such as silicon or silicon-germanium-carbon, can be used. The semiconductor film 201 may be an amorphous semiconductor film, a crystalline semiconductor film, or a single crystal semiconductor film.
以下の記載では、半導体膜201として結晶性半導体膜201を用いる場合を説明する。結晶性半導体膜201の形成方法としては、酸化窒化シリコン膜402上に直接結晶性半導体膜201を形成する方法や、酸化窒化シリコン膜402上に非晶質半導体膜を形成した後、結晶化する方法が挙げられる。 In the following description, the case where the crystalline semiconductor film 201 is used as the semiconductor film 201 is described. As a method for forming the crystalline semiconductor film 201, a method in which the crystalline semiconductor film 201 is directly formed over the silicon oxynitride film 402 or an amorphous semiconductor film is formed over the silicon oxynitride film 402 and then crystallized. A method is mentioned.
非晶質半導体膜を結晶化させる方法としては、レーザー光を照射する方法、半導体膜の結晶化を助長させる元素を用いて、加熱処理により結晶化させる方法、半導体膜の結晶化を助長させる元素を用いて、加熱処理により結晶化させた後、レーザー光を照射する方法を用いることができる。 As a method of crystallizing an amorphous semiconductor film, a method of irradiating a laser beam, a method of crystallizing by heat treatment using an element that promotes crystallization of a semiconductor film, an element that promotes crystallization of a semiconductor film After crystallization using heat treatment, a method of irradiating with laser light can be used.
本実施例では、非晶質半導体膜の結晶化を助長させる元素を用いて、加熱処理により結晶化させた後、レーザー光を照射する方法について説明する。 In this embodiment, a method of irradiating laser light after crystallizing by heat treatment using an element that promotes crystallization of an amorphous semiconductor film will be described.
まず酸化窒化シリコン膜402上にプラズマCVD法により非晶質シリコン膜を形成する。 First, an amorphous silicon film is formed over the silicon oxynitride film 402 by a plasma CVD method.
次に、非晶質半導体膜の表面に金属含有層を形成する。金属含有層は、半導体膜の結晶化を促進する触媒作用を有する金属元素(例えばFe、Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Auから選ばれた一種又は複数種)を含有している。金属元素がNiである場合、例えばニッケルを重量換算で1〜100ppm含む酢酸ニッケル溶液を塗布(例えばスピンコート)することにより金属含有層が形成される。なお金属含有層の形成方法は、塗布以外に、スパッタ法、蒸着法、またはプラズマ処理により極薄い膜を形成する方法がある。また、ここでは、全面に金属含有層を形成する例を示したが、マスクを用いて選択的に金属含有層を形成してもよい。また金属含有層は非晶質半導体膜を形成する前、すなわち非晶質半導体膜の下に形成されてもよい。 Next, a metal-containing layer is formed on the surface of the amorphous semiconductor film. The metal-containing layer is a metal element having a catalytic action for promoting crystallization of a semiconductor film (for example, one or more selected from Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, Au) ). When the metal element is Ni, for example, a metal-containing layer is formed by applying (for example, spin coating) a nickel acetate solution containing 1 to 100 ppm of nickel in terms of weight. As a method for forming the metal-containing layer, there is a method of forming an extremely thin film by sputtering, vapor deposition, or plasma treatment, in addition to coating. Although an example in which the metal-containing layer is formed on the entire surface is shown here, the metal-containing layer may be selectively formed using a mask. The metal-containing layer may be formed before forming the amorphous semiconductor film, that is, below the amorphous semiconductor film.
次いで基板400、窒化酸化シリコン膜401、酸化窒化シリコン膜402、非晶質半導体膜及び金属含有層を加熱処理する。すると半導体中に金属元素と半導体との合金が形成され、この合金を核として非晶質半導体膜の結晶化が進行し、結晶構造を有する半導体膜、すなわち結晶性半導体膜201が形成される。なお、結晶性半導体膜201に含まれる酸素濃度は、5×1018/cm3以下とすることが望ましい。ここでは、脱水素化のための熱処理(450℃〜500℃、1〜2時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃〜650℃で4〜24時間)を行う。 Next, the substrate 400, the silicon nitride oxide film 401, the silicon oxynitride film 402, the amorphous semiconductor film, and the metal-containing layer are subjected to heat treatment. Then, an alloy of a metal element and a semiconductor is formed in the semiconductor, and crystallization of the amorphous semiconductor film proceeds with the alloy as a nucleus, so that a semiconductor film having a crystal structure, that is, a crystalline semiconductor film 201 is formed. Note that the concentration of oxygen contained in the crystalline semiconductor film 201 is preferably 5 × 10 18 / cm 3 or less. Here, after heat treatment for dehydrogenation (450 ° C. to 500 ° C., 1 to 2 hours), heat treatment for crystallization (550 ° C. to 650 ° C. for 4 to 24 hours) is performed.
また、加熱処理の代わりに強光の照射を行うことにより、非晶質半導体膜の結晶化を行うこともできる。この場合、赤外光、可視光、または紫外光のいずれか一またはそれらの組み合わせを用いることが可能であるが、代表的には、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプから射出された光を用いる。ランプ光源を1〜60秒、好ましくは30〜60秒点灯させ、それを1回〜10回、好ましくは2〜6回繰り返す。ランプ光源の発光強度は任意なものとするが、半導体膜が瞬間的に600〜1000℃程度にまで加熱されるようにする。なお、必要であれば、強光を照射する前に非晶質構造を有する非晶質半導体膜に含有する水素を放出させる熱処理を行ってもよい。また、加熱処理と強光の照射の双方を行うことにより結晶化を行ってもよい。 Alternatively, the amorphous semiconductor film can be crystallized by irradiation with strong light instead of heat treatment. In this case, any one of infrared light, visible light, and ultraviolet light or a combination thereof can be used. Typically, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, a high pressure Light emitted from a sodium lamp or a high-pressure mercury lamp is used. The lamp light source is turned on for 1 to 60 seconds, preferably 30 to 60 seconds, and this is repeated 1 to 10 times, preferably 2 to 6 times. The emission intensity of the lamp light source is arbitrary, but the semiconductor film is instantaneously heated to about 600 to 1000 ° C. Note that if necessary, heat treatment for releasing hydrogen contained in the amorphous semiconductor film having an amorphous structure may be performed before irradiation with strong light. Further, crystallization may be performed by performing both heat treatment and irradiation with strong light.
なお上記した加熱処理または強光を照射する処理において、結晶性半導体膜201の表面に酸化膜が形成されるが、この酸化膜は次の工程を行う前にエッチングにより除去されるのが好ましい。 Note that an oxide film is formed on the surface of the crystalline semiconductor film 201 in the above-described heat treatment or irradiation with strong light, but this oxide film is preferably removed by etching before the next step.
次いで、結晶性半導体膜201の結晶化率(膜の全体積における結晶成分の割合)を高め、結晶粒内に残される欠陥を補修するために、結晶性半導体膜201に対してレーザー光を大気圧下で照射する。 Next, in order to increase the crystallization rate of the crystalline semiconductor film 201 (the ratio of the crystal component in the entire volume of the film) and repair defects remaining in the crystal grains, a large amount of laser light is applied to the crystalline semiconductor film 201. Irradiate under atmospheric pressure.
レーザー光としては、パルス発振型または連続発振型である波長400nm以下のエキシマレーザー、YAGレーザー、YVO4レーザー、YLFレーザー、YAlO3レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、サファイアレーザーなどを用いることができる。また、これらレーザー光に代えて紫外光ランプが発する光を用いてもよい。 As the laser beam, a pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser having a wavelength of 400 nm or less, YAG laser, YVO 4 laser, YLF laser, YAlO 3 laser, glass laser, ruby laser, alexandrite laser, sapphire laser, etc. should be used. Can do. Further, light emitted from an ultraviolet lamp may be used instead of these laser beams.
上記したレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し、結晶性半導体膜201に照射すればよい。結晶化の条件は実施者が適宜選択するものであるが、パルス発振型のエキシマレーザーを用いる場合は、例えばパルス発振周波数30Hzとし、レーザーエネルギー密度を100〜500mJ/cm2とする。また、パルス発振型のYAGレーザーやYVO4レーザーを用いる場合には、その第2高調波または第3高調波を用いパルス発振周波数1〜10kHzとし、レーザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2とすると良い。そして幅100〜1000μm、例えば400μmで線状に集光したレーザー光を結晶性半導体膜201全面に渡って照射する。この時、レーザー光の重ね合わせ率(オーバーラップ率)を80〜98%にするのが好ましい。その他、1〜10MHzの発振周波数のレーザー光を用いることも可能である。 In the case of using the above-described laser, the laser light emitted from the laser oscillator may be collected linearly by an optical system and irradiated onto the crystalline semiconductor film 201. Crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner. When a pulse oscillation type excimer laser is used, for example, the pulse oscillation frequency is set to 30 Hz and the laser energy density is set to 100 to 500 mJ / cm 2 . When a pulse oscillation type YAG laser or YVO 4 laser is used, the pulse oscillation frequency is set to 1 to 10 kHz using the second harmonic or the third harmonic, and the laser energy density is set to 300 to 600 mJ / cm 2. good. Then, the entire surface of the crystalline semiconductor film 201 is irradiated with a laser beam condensed in a linear shape with a width of 100 to 1000 μm, for example, 400 μm. At this time, it is preferable to set the laser beam superposition ratio (overlap ratio) to 80 to 98%. In addition, it is possible to use laser light having an oscillation frequency of 1 to 10 MHz.
また連続発振型のレーザー(例えば連続発振型のYVO4レーザー)を用いる場合、出力10Wの連続発振のYVO4レーザーから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波(第2高調波〜第4高調波)に変換する。その他、共振器の中にYVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、結晶性半導体膜201に照射する。このときのエネルギー密度は0.001〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、0.5〜2000cm/s程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。 In the case of using a continuous wave laser (e.g. a continuous wave YVO 4 laser), a harmonic by a nonlinear optical element of the laser light emitted from the YVO 4 laser of a continuous oscillation output 10 W (second harmonic to a fourth Harmonics). In addition, there is a method in which a YVO 4 crystal and a nonlinear optical element are placed in a resonator to emit harmonics. Then, it is preferably formed into a rectangular or elliptical laser beam on the irradiation surface by an optical system, and irradiated to the crystalline semiconductor film 201. At this time, the energy density of about 0.001~100MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation may be performed by moving the semiconductor film relative to the laser light at a speed of about 0.5 to 2000 cm / s.
次に、オゾン含有水溶液(代表的にはオゾン水)で結晶性半導体膜201の表面を処理することにより、結晶性半導体膜201の表面に酸化膜(ケミカルオキサイドと呼ばれる)を形成する。これにより合計1〜10nmの酸化膜からなるバリア層202が形成される。バリア層202は、後の工程でゲッタリング層のみを選択的に除去する際にエッチングストッパーとして機能する。 Next, an oxide film (called chemical oxide) is formed on the surface of the crystalline semiconductor film 201 by treating the surface of the crystalline semiconductor film 201 with an ozone-containing aqueous solution (typically ozone water). As a result, a barrier layer 202 made of an oxide film having a total thickness of 1 to 10 nm is formed. The barrier layer 202 functions as an etching stopper when only the gettering layer is selectively removed in a later step.
ここで、オゾン含有水溶液に代えて、過酸化水素水を含む水溶液で処理しても同様のバリア層202(ケミカルオキサイド)を形成することができる。また、酸素雰囲気下で紫外線を照射してオゾンを発生させ、このオゾンにより結晶性半導体膜201の表面を酸化することによりバリア層202を形成しても良い。また、プラズマCVD法やスパッタ法、蒸着法などで1〜10nm程度の酸化膜をバリア層202として形成しても良い。 Here, the same barrier layer 202 (chemical oxide) can be formed by treating with an aqueous solution containing hydrogen peroxide instead of the ozone-containing aqueous solution. Alternatively, the barrier layer 202 may be formed by irradiating ultraviolet rays in an oxygen atmosphere to generate ozone and oxidizing the surface of the crystalline semiconductor film 201 with the ozone. Alternatively, an oxide film with a thickness of about 1 to 10 nm may be formed as the barrier layer 202 by plasma CVD, sputtering, vapor deposition, or the like.
次いでバリア層202上に、希ガス元素を含むゲッタリング層203をゲッタリングサイトとして形成する。ここでは、スパッタリング法により、アルゴンガスを含む非晶質半導体膜をゲッタリング層203として形成する。ゲッタリング層203を形成するときには希ガス元素が添加されるようにスパッタリング条件を適宜調節する。希ガス元素としてはヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)から選ばれた一種または複数種を用いる。 Next, a gettering layer 203 containing a rare gas element is formed over the barrier layer 202 as a gettering site. Here, an amorphous semiconductor film containing an argon gas is formed as the gettering layer 203 by a sputtering method. When forming the gettering layer 203, sputtering conditions are adjusted as appropriate so that a rare gas element is added. As the rare gas element, one or more selected from helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), and xenon (Xe) are used.
ゲッタリング層203中に不活性気体である希ガス元素イオンを含有させる意味は二つある。一つはダングリングボンドを形成し、ゲッタリング層203を構成する半導体膜に歪みを与えることであり、他の一つは半導体膜の格子間に歪みを与えることである。半導体膜の格子間に歪みを与えるには、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)など半導体膜を構成する元素(例えばシリコン)より原子半径の大きな元素を用いるのが好ましい。また、ゲッタリング層203を構成する半導体膜中に希ガス元素を含有させると、格子歪が生じるのみでなく、不対結合手も形成されるため、ゲッタリング層203のゲッタリング能力はさらに向上する。 There are two meanings in which the gettering layer 203 contains a rare gas element ion which is an inert gas. One is to form a dangling bond to give distortion to the semiconductor film constituting the gettering layer 203, and the other is to give distortion between the lattices of the semiconductor film. In order to give strain between the lattices of the semiconductor film, it is preferable to use an element having an atomic radius larger than that of an element (for example, silicon) constituting the semiconductor film, such as argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe). In addition, when a rare gas element is contained in the semiconductor film constituting the gettering layer 203, not only lattice distortion occurs but also dangling bonds are formed, so that the gettering capability of the gettering layer 203 is further improved. To do.
なお、一導電型の不純物元素であるリンを含む原料ガスを用いてゲッタリング層203を形成した場合、又はリンを含むターゲットを用いてゲッタリング層203を形成した場合等は、希ガス元素によるゲッタリングに加え、リンのクーロン力を利用してゲッタリングを行うことができる。また、ゲッタリングの際、金属元素(例えばニッケル)は酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、ゲッタリング層203に含まれる酸素濃度は、例えば5×1018/cm3以上とすることが望ましい。 Note that when the gettering layer 203 is formed using a source gas containing phosphorus which is an impurity element of one conductivity type, or when the gettering layer 203 is formed using a target containing phosphorus, the rare gas element is used. In addition to gettering, gettering can be performed using the Coulomb force of phosphorus. Further, since metal element (for example, nickel) tends to move to a region having a high oxygen concentration during gettering, the oxygen concentration contained in the gettering layer 203 is, for example, 5 × 10 18 / cm 3 or more. It is desirable.
次いで結晶性半導体膜201、バリア層202およびゲッタリング層203に熱処理(例えば、加熱処理又は強光を照射する処理)を行う。これにより図10(A)の矢印のように金属元素(例えばニッケル)のゲッタリングが行われ、結晶性半導体膜201中における金属元素を低濃度化、又は除去する。 Next, the crystalline semiconductor film 201, the barrier layer 202, and the gettering layer 203 are subjected to heat treatment (for example, heat treatment or irradiation with intense light). Thus, gettering of a metal element (for example, nickel) is performed as shown by an arrow in FIG. 10A, and the metal element in the crystalline semiconductor film 201 is reduced in concentration or removed.
次いで、図10(B)に示すように、バリア層202をエッチングストッパーとして、エッチングによりゲッタリング層203のみを選択的に除去する。その後酸化膜からなるバリア層202を、例えばフッ酸を含むエッチャントにより除去する。以上の工程により結晶性半導体膜201が得られる。 Next, as shown in FIG. 10B, only the gettering layer 203 is selectively removed by etching using the barrier layer 202 as an etching stopper. Thereafter, the barrier layer 202 made of an oxide film is removed by, for example, an etchant containing hydrofluoric acid. Through the above steps, the crystalline semiconductor film 201 is obtained.
次いで、図11(A)に示すように、結晶性半導体膜201をフォトリソグラフィー工程によって選択的に除去し、島状の結晶性半導体膜403、404にする。 Next, as illustrated in FIG. 11A, the crystalline semiconductor film 201 is selectively removed by a photolithography process, so that island-shaped crystalline semiconductor films 403 and 404 are formed.
次に、図11(B)に示すように、結晶性半導体膜403、404の表面をフッ酸含有エッチャントで洗浄した後、結晶性半導体膜403、404を覆うようにゲート絶縁膜405を形成する。ゲート絶縁膜405はシリコンを主成分とする絶縁膜で形成される。上記表面洗浄工程とゲート絶縁膜405の形成工程は、大気に触れさせずに連続的に行うことが望ましい。 Next, as illustrated in FIG. 11B, after the surfaces of the crystalline semiconductor films 403 and 404 are washed with a hydrofluoric acid-containing etchant, a gate insulating film 405 is formed so as to cover the crystalline semiconductor films 403 and 404. . The gate insulating film 405 is formed using an insulating film containing silicon as a main component. The surface cleaning step and the gate insulating film 405 formation step are preferably performed continuously without exposure to the atmosphere.
次に、ゲート絶縁膜405の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜405上にAl、Cu、Wなどを主成分とする金属膜を形成する。この金属膜上にフォトレジスト膜(図示せず)を形成し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することにより、レジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、金属膜をエッチングすることにより、ゲート絶縁膜405上に電極406〜409を形成する。図11(B)には第1電極406,408上に第2電極407,409が積層された2層構造のゲート電極を示すが、ゲート電極の構成は単層でも積層でもよい。ここでは、第1電極406,408にTaNを、第2電極407,409にはW(タングステン)を用いる。その後、レジストパターンを除去する。 Next, after cleaning the surface of the gate insulating film 405, a metal film containing Al, Cu, W, or the like as a main component is formed over the gate insulating film 405. A photoresist film (not shown) is formed on the metal film, and the photoresist film is exposed and developed to form a resist pattern. Using this resist pattern as a mask, the metal film is etched to form electrodes 406 to 409 on the gate insulating film 405. FIG. 11B shows a gate electrode having a two-layer structure in which the second electrodes 407 and 409 are stacked over the first electrodes 406 and 408. The gate electrode may have a single layer structure or a stacked layer structure. Here, TaN is used for the first electrodes 406 and 408, and W (tungsten) is used for the second electrodes 407 and 409. Thereafter, the resist pattern is removed.
また、ゲート電極材料にシリコンなどのNiシリサイドを形成可能な材料を用いた場合には、後述するシリサイド化工程において、ゲート電極上にもNiシリサイドを形成することができる。例えば、ゲート絶縁膜上に導電性を付与した結晶性半導体膜や非晶質半導体膜を全面に形成し、その後この導電膜を公知のフォトリソグラフィー工程を用いてゲート電極を形成する。そして、後述するシリサイド化工程において、ゲート電極上にもNiシリサイドを形成する。 Further, when a material capable of forming Ni silicide such as silicon is used for the gate electrode material, Ni silicide can also be formed on the gate electrode in the silicidation process described later. For example, a crystalline semiconductor film or an amorphous semiconductor film imparted with conductivity is formed over the entire surface of the gate insulating film, and then a gate electrode is formed on the conductive film using a known photolithography process. Then, Ni silicide is also formed on the gate electrode in a silicidation step described later.
次に、図12(A)に示すように、新たに、フォトリソグラフィー法により、レジストからなるマスク410を形成する。続いて、マスク410を用いたイオンドープ法により、N型を付与する不純物元素(例えばリン)を結晶性半導体膜403に低濃度に添加して、N型不純物領域411、412を形成する。 Next, as shown in FIG. 12A, a resist mask 410 is newly formed by photolithography. Subsequently, an impurity element imparting N-type (for example, phosphorus) is added to the crystalline semiconductor film 403 at a low concentration by an ion doping method using the mask 410 to form N-type impurity regions 411 and 412.
次に、図12(B)に示すように、マスク410を除去し、新たに、フォトリソグラフィー法によりレジストからなるマスク413を形成する。続いて、マスク413を用いたイオンドープ法により、P型を付与する不純物元素(例えばボロン)を結晶性半導体膜404に添加して、P型不純物領域414、415を形成する。 Next, as shown in FIG. 12B, the mask 410 is removed, and a mask 413 made of a resist is newly formed by photolithography. Subsequently, an impurity element imparting P-type (eg, boron) is added to the crystalline semiconductor film 404 by ion doping using the mask 413 to form P-type impurity regions 414 and 415.
次に、図13(A)に示すように、マスク413を除去し、ゲート絶縁膜405と電極406〜409を覆うように、絶縁層416を形成する。絶縁層416は、例えばプラズマCVD法により酸化窒化シリコン(SiOxNy)(x>y)を100nm、その後熱CVD法により酸化シリコン膜(SiO2膜)を200nm成膜して形成する。 Next, as shown in FIG. 13A, the mask 413 is removed, and an insulating layer 416 is formed so as to cover the gate insulating film 405 and the electrodes 406 to 409. The insulating layer 416 is formed, for example, by depositing silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y) to 100 nm by plasma CVD, and then forming 200 nm of silicon oxide (SiO 2 film) by thermal CVD.
次に、図13(B)に示すように、絶縁層416を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、電極406〜409の側面に接する絶縁層(以下サイドウォール絶縁層と呼ぶ)417を形成する。サイドウォール絶縁層417は、後に形成するLDD領域のドーピング用のマスクとして機能し、かつ後述するシリサイド工程においてLDD領域までシリサイド化されるのを防ぐために用いられる。またこのエッチングによってゲート絶縁膜も一部除去して、結晶性半導体膜403のN型不純物領域411,412、及び結晶性半導体膜404のP型不純物領域414,415の一部を露出させる。 Next, as shown in FIG. 13B, the insulating layer 416 is selectively etched by anisotropic etching mainly in the vertical direction so as to be in contact with the side surfaces of the electrodes 406 to 409 (hereinafter referred to as sidewalls). 417) (referred to as an insulating layer). The sidewall insulating layer 417 functions as a mask for doping an LDD region to be formed later, and is used to prevent silicidation up to the LDD region in a silicide process described later. Further, part of the gate insulating film is also removed by this etching, so that the N-type impurity regions 411 and 412 of the crystalline semiconductor film 403 and the P-type impurity regions 414 and 415 of the crystalline semiconductor film 404 are exposed.
次に、図14(A)に示すように、フォトリソグラフィー法によりレジストからなるマスク418を形成する。続いて、サイドウォール絶縁層417をマスクとして、結晶性半導体膜403にN型を付与する不純物元素(リン)を添加して、第1のN型不純物領域(LDD領域ともよぶ)421、422と、第2のN型不純物領域419、420とを形成する。第1のN型不純物領域421、422に含まれる不純物元素の濃度は、第2のN型不純物領域419、420の不純物元素の濃度よりも低い。 Next, as shown in FIG. 14A, a resist mask 418 is formed by photolithography. Subsequently, an impurity element imparting N-type conductivity (phosphorus) is added to the crystalline semiconductor film 403 using the sidewall insulating layer 417 as a mask, and first N-type impurity regions (also referred to as LDD regions) 421 and 422 are formed. , Second N-type impurity regions 419 and 420 are formed. The concentration of the impurity element contained in the first N-type impurity regions 421 and 422 is lower than the concentration of the impurity element in the second N-type impurity regions 419 and 420.
この後、マスク418を除去する。次に結晶性シリコン膜の表面に形成されている酸化膜をエッチング除去する。ここでのエッチング条件は、結晶性シリコン膜の表面に形成されている薄い酸化膜を除去でき、かつサイドウォール絶縁層417及びゲート絶縁膜405がエッチングされることを抑制できる条件であるのが好ましい。ここではHF:H2O=1:99の割合で混合したフッ酸溶液を、基板を回転させながら90秒滴下して酸化膜を除去する。このようにすると、サイドウォール絶縁層417が酸化窒化シリコン(SiOxNy)(x>y)、酸化シリコン膜(SiO2膜)であり、ゲート絶縁膜405が酸化窒化シリコン(SiOxNy)(x>y)である場合、サイドウォール絶縁層417及びゲート絶縁膜405がエッチングされることを抑制できる。 Thereafter, the mask 418 is removed. Next, the oxide film formed on the surface of the crystalline silicon film is removed by etching. The etching conditions here are preferably conditions that can remove the thin oxide film formed on the surface of the crystalline silicon film and can suppress the etching of the sidewall insulating layer 417 and the gate insulating film 405. . Here, a hydrofluoric acid solution mixed at a ratio of HF: H 2 O = 1: 99 is dropped for 90 seconds while rotating the substrate to remove the oxide film. Thus, the sidewall insulating layer 417 is silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y) and a silicon oxide film (SiO 2 film), and the gate insulating film 405 is silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y). In this case, etching of the sidewall insulating layer 417 and the gate insulating film 405 can be suppressed.
次にNi膜424をスパッタ法にて全面上に成膜する(図14(B))。 Next, a Ni film 424 is formed on the entire surface by sputtering (FIG. 14B).
次に、加熱処理、GRTA法、LRTA法等により、第2のN型不純物領域419,420、及びP型不純物領域414,415それぞれ中のシリコンとNi膜424とを反応させて、Niシリサイド層425を形成する。なお、レーザー照射やランプによる光照射によってNiシリサイドを形成しても良い。 Next, the silicon in the second N-type impurity regions 419 and 420 and the P-type impurity regions 414 and 415 are reacted with the Ni film 424 by heat treatment, GRTA method, LRTA method, etc. 425 is formed. Ni silicide may be formed by laser irradiation or light irradiation by a lamp.
次に未反応のNiを除去する(図15(A))。ここではHCl:HNO3:H2O=3:2:1からなるエッチング溶液を用いて未反応のNiを除去する。なおこのエッチング溶液のエッチング速度はNiについては100nm/分程度、Wについては1nm/分程度であるため、ゲート電極にダメージを与えることはない。未反応のNiを除去することにより、Niシリサイド層425が露出する。 Next, unreacted Ni is removed (FIG. 15A). Here, unreacted Ni is removed using an etching solution of HCl: HNO 3 : H 2 O = 3: 2: 1. Since the etching rate of this etching solution is about 100 nm / min for Ni and about 1 nm / min for W, the gate electrode is not damaged. By removing unreacted Ni, the Ni silicide layer 425 is exposed.
次に、上記した実施形態に示した方法を用いて、シリサイド化が十分に進行してNiシリサイド層425が十分に形成されたか否かを判断する。例えば、図4に示した方法を用いる場合、撮像装置が生成した画像データからR、G、Bそれぞれの平均値を算出する。次に、上記した式1にR、G、Bそれぞれの平均値を代入し、彩度Qcを算出する。そして、算出した彩度Qcを、金属シリサイド層の彩度とシート抵抗の相関式に代入し、金属シリサイド層425のシート抵抗を算出する。算出したシート抵抗が基準値以下の場合、金属シリサイド層425が十分に形成されていると判断し、算出したシート抵抗が基準値超の場合、金属シリサイド層425が十分に形成されていないと判断する。この方法は、従来の装置に彩度色相算出部30及び判断部40を追加することにより実現でき、かつ非破壊で検査できる。従って、Niシリサイド層425が十分に形成されたか否かを効率よく判断することができる。 Next, using the method shown in the above-described embodiment, it is determined whether silicidation has sufficiently progressed and the Ni silicide layer 425 has been sufficiently formed. For example, when the method shown in FIG. 4 is used, average values of R, G, and B are calculated from image data generated by the imaging apparatus. Then, the equation 1 described above by substituting the R, G, and respective average values B, and calculates a saturation Q c. Then, the calculated saturation Q c, are substituted into the correlation equation of saturation and the sheet resistance of the metal silicide layer, to calculate the sheet resistance of the metal silicide layer 425. If the calculated sheet resistance is less than or equal to the reference value, it is determined that the metal silicide layer 425 is sufficiently formed. If the calculated sheet resistance exceeds the reference value, it is determined that the metal silicide layer 425 is not sufficiently formed. To do. This method can be realized by adding a saturation hue calculation unit 30 and a determination unit 40 to a conventional apparatus, and can be inspected nondestructively. Therefore, it can be efficiently determined whether or not the Ni silicide layer 425 is sufficiently formed.
上記工程を経て、N型の薄膜トランジスタ426と、P型の薄膜トランジスタ427の基本構造が完成する。N型の薄膜トランジスタ426は、第1のN型不純物領域421、422と第2のN型不純物領域419、420とチャネル形成領域423を含む結晶性シリコン膜と、ゲート絶縁層405と、電極406、407とを有する。このような、薄膜トランジスタ426の構造はLDD構造と呼ばれる。 Through the above steps, basic structures of an N-type thin film transistor 426 and a P-type thin film transistor 427 are completed. The N-type thin film transistor 426 includes a crystalline silicon film including first N-type impurity regions 421 and 422, second N-type impurity regions 419 and 420, and a channel formation region 423, a gate insulating layer 405, an electrode 406, 407. Such a structure of the thin film transistor 426 is called an LDD structure.
P型の薄膜トランジスタ427は、P型不純物領域414、415とチャネル形成領域428を含む結晶性シリコン膜と、ゲート絶縁層405と、電極408、409とを有する。このような、薄膜トランジスタ427の構造はシングルドレイン構造と呼ばれる。 A P-type thin film transistor 427 includes a crystalline silicon film including P-type impurity regions 414 and 415 and a channel formation region 428, a gate insulating layer 405, and electrodes 408 and 409. Such a structure of the thin film transistor 427 is called a single drain structure.
また、上記工程を経て完成した、薄膜トランジスタ426と薄膜トランジスタ427のチャネル長は0.5〜5μm、好適には1〜3μmであることを特徴とする。上記特徴により、応答速度を早くすることができる。なお、チャネル長は、その回路に応じて作り分けてもよく、例えば、高速動作が要求されない電源回路を構成する薄膜トランジスタのチャネル長は3μmとし、その他の回路の薄膜トランジスタのチャネル長は1μmにするとよい。 The channel length of the thin film transistor 426 and the thin film transistor 427 completed through the above steps is 0.5 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm. Due to the above feature, the response speed can be increased. Note that the channel length may be made according to the circuit. For example, the channel length of a thin film transistor that constitutes a power supply circuit that does not require high-speed operation is 3 μm, and the channel length of thin film transistors in other circuits is 1 μm. .
次に、図15(B)に示すように、薄膜トランジスタ426、427を覆うように、絶縁層429を形成する。絶縁層429は、プラズマCVD法により酸化窒化シリコン(SiOxNy)(x>y)を50nm形成する。 Next, as illustrated in FIG. 15B, an insulating layer 429 is formed so as to cover the thin film transistors 426 and 427. As the insulating layer 429, silicon oxynitride (SiOxNy) (x> y) is formed to a thickness of 50 nm by a plasma CVD method.
絶縁層429を形成した後に、シリコン膜の水素化を目的とした加熱処理を行う。この加熱処理によってシリコン膜の結晶性の回復やシリコン膜に添加された不純物元素の活性化も行われる。 After the insulating layer 429 is formed, heat treatment for the purpose of hydrogenating the silicon film is performed. This heat treatment also restores the crystallinity of the silicon film and activates the impurity element added to the silicon film.
次にシリコンの酸化物やシリコンの窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ、シロキサン等の有機材料等により、単層又は積層の絶縁層を形成する。シロキサン系の材料とは、例えば、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む有機基である。置換基としてフルオロ基を用いてもよい。または置換基として少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。図示する断面構造では、薄膜トランジスタ426、427を覆う絶縁層が3層構造の場合を示す。その構成として、例えば、1層目の絶縁層429として酸化シリコンを含む層を形成し、2層目の絶縁層430として窒化シリコンを含む層を形成し、3層目の絶縁層431として酸化シリコンを含む層を形成するとよい。 Next, a single-layer or stacked insulating layer is formed using an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, or an organic material such as polyimide, polyamide, benzocyclobutene, acrylic, epoxy, or siloxane. The siloxane-based material is, for example, an organic group in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen, and a substituent includes at least hydrogen. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen as a substituent and a fluoro group may be used. In the illustrated cross-sectional structure, the insulating layer covering the thin film transistors 426 and 427 has a three-layer structure. For example, a layer containing silicon oxide is formed as the first insulating layer 429, a layer containing silicon nitride is formed as the second insulating layer 430, and silicon oxide is used as the third insulating layer 431. A layer containing may be formed.
次に、フォトリソグラフィー法により絶縁層429〜431をエッチングして、P型不純物領域414、415、第2のN型不純物領域419、420、すなわちNiシリサイド層425を露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、コンタクトホールを充填するように、導電層を形成し、当該導電層をパターン加工して、ソース配線及びドレイン配線として機能する導電層432〜434を形成する。 Next, the insulating layers 429 to 431 are etched by photolithography to form contact holes that expose the P-type impurity regions 414 and 415 and the second N-type impurity regions 419 and 420, that is, the Ni silicide layer 425. Subsequently, a conductive layer is formed so as to fill the contact hole, and the conductive layer is patterned to form conductive layers 432 to 434 functioning as a source wiring and a drain wiring.
導電層432〜434は、プラズマCVD法やスパッタリング法により、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ネオジウム(Nd)から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素とシリコンの一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電層432〜434は、例えば、基板側から、バリア層、アルミニウムシリコン(Al−Si)層、バリア層の順に積層した構造、または、基板側から、バリア層アルミニウムシリコン(Al−Si)層、窒化チタン(TiN)層、バリア層の順に積層した構造を採用するとよい。なお、バリア層とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電層432〜434を形成する材料として最適である。また、上層と下層にバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また下層にバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンと、結晶質半導体層との、良好なコンタクトをとることができる。また、チタンは、還元性の高い元素であるため、チタンからなるバリア層を形成すると、結晶性シリコン膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶性シリコン膜と良好なコンタクトをとることができる。以上の工程によりTFTが完成する。 The conductive layers 432 to 434 are made of an element selected from titanium (Ti), aluminum (Al), and neodymium (Nd) by plasma CVD or sputtering, or an alloy material or compound material containing these elements as main components. A single layer or a stacked layer is formed. The alloy material containing aluminum as a main component corresponds to, for example, a material containing aluminum as a main component and containing nickel, or an alloy material containing aluminum as a main component and containing nickel and one or both of carbon and silicon. The conductive layers 432 to 434 are, for example, a structure in which a barrier layer, an aluminum silicon (Al—Si) layer, and a barrier layer are stacked in this order from the substrate side, or a barrier layer aluminum silicon (Al—Si) layer from the substrate side, A structure in which a titanium nitride (TiN) layer and a barrier layer are stacked in this order may be employed. Note that the barrier layer corresponds to a thin film formed of titanium, a nitride of titanium, molybdenum, or a nitride of molybdenum. Aluminum and aluminum silicon are optimal materials for forming the conductive layers 432 to 434 because they have low resistance and are inexpensive. In addition, when barrier layers are provided in the upper layer and the lower layer, generation of hillocks of aluminum or aluminum silicon can be prevented. In addition, when a barrier layer is provided in the lower layer, favorable contact between aluminum or aluminum silicon and the crystalline semiconductor layer can be obtained. Titanium is a highly reducible element. Therefore, when a barrier layer made of titanium is formed, even if a thin natural oxide film is formed on the crystalline silicon film, the natural oxide film is reduced and crystalline. Good contact can be made with the silicon film. The TFT is completed through the above steps.
また、Niシリサイド層425の上部に形成された層が透明であれば、TFT完成後であっても、上記実施形態で示した評価方法を用いて、シリサイド化の良否を判定することができる。本実施形態で示した評価方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 In addition, if the layer formed on the Ni silicide layer 425 is transparent, the quality of silicidation can be determined using the evaluation method described in the above embodiment even after the TFT is completed. If the evaluation method shown in this embodiment is used, the conventional apparatus can be diverted, analysis can be completed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Discover, improve quality control and reduce costs.
本発明を用いることにより、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が可能となるため、シート抵抗が低く、高速動作が可能なTFTを効率よく作製することができる。本発明を用いて作製されたTFTはドライバIC、CPU、IDチップ等に好適である。 By using the present invention, the process can be shortened, defects can be detected early, quality control can be improved, and the cost can be reduced. Therefore, a TFT having a low sheet resistance and capable of high-speed operation can be efficiently manufactured. A TFT manufactured using the present invention is suitable for a driver IC, a CPU, an ID chip, and the like.
(実施例2)
本発明が適用される電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機、又は電子書籍等)、記憶媒体を備えた画像再生装置(Digital Versatile Disc(DVD)等の記憶媒体を再生し、その画像を表示し得るディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図16及び図17に示す。
(Example 2)
As an electronic device to which the present invention is applied, a camera such as a video camera or a digital camera, a goggle type display, a navigation system, a sound reproduction device, a computer, a game device, a portable information terminal (mobile computer, cellular phone, portable game machine, Or an electronic book or the like), an image reproducing device including a storage medium (an apparatus including a display capable of reproducing a storage medium such as a digital versatile disc (DVD) and displaying the image). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
図16(A)は表示パネル5301とプリント配線基板5302を組み合せたモジュールを示している。プリント配線基板5302と表示パネル5301は、フレキシブル配線基板(FPC)5313により接続されている。 FIG. 16A shows a module in which a display panel 5301 and a printed wiring board 5302 are combined. The printed wiring board 5302 and the display panel 5301 are connected by a flexible wiring board (FPC) 5313.
表示パネル5301は、複数の画素が設けられた画素部5303と、第1の走査線駆動回路5304、第2の走査線駆動回路5305と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路5306を備えている。画素部5303、第1の走査線駆動回路5304、第2の走査線駆動回路5305、及び信号線駆動回路5306それぞれにはTFTが用いられているが、これらTFTは、実施例1で説明したTFTと同様の方法により形成することができる。 The display panel 5301 includes a pixel portion 5303 provided with a plurality of pixels, a first scan line driver circuit 5304, a second scan line driver circuit 5305, and a signal line driver circuit that supplies a video signal to the selected pixel. 5306 is provided. A TFT is used for each of the pixel portion 5303, the first scan line driver circuit 5304, the second scan line driver circuit 5305, and the signal line driver circuit 5306. These TFTs are those described in Embodiment 1. It can be formed by the same method.
プリント配線基板5302には、コントローラ5307、中央処理装置(CPU)5308、メモリ5309、電源回路5310、音声処理回路5311及び送受信回路5312などが備えられている。プリント配線基板5302に容量素子及びバッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍化することを防ぐ構成としても良い。また、コントローラ5307、音声処理回路5311、メモリ5309、CPU5308、電源回路5310などは、COG(Chip On Glass)方式を用いて表示パネル5301に実装することもできる。COG方式により、プリント配線基板5302の規模を縮小することができる。 The printed wiring board 5302 is provided with a controller 5307, a central processing unit (CPU) 5308, a memory 5309, a power supply circuit 5310, an audio processing circuit 5311, a transmission / reception circuit 5312, and the like. A capacitor element, a buffer circuit, and the like may be provided on the printed wiring board 5302 to prevent noise from being applied to a power supply voltage or a signal or a rise in signal from being slowed down. The controller 5307, the audio processing circuit 5311, the memory 5309, the CPU 5308, the power supply circuit 5310, and the like can be mounted on the display panel 5301 using a COG (Chip On Glass) method. The scale of the printed wiring board 5302 can be reduced by the COG method.
プリント配線基板5302に備えられたインターフェース(I/F)部5314を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート5315が、プリント配線基板5302に設けられている。 Various control signals are input and output through an interface (I / F) unit 5314 provided in the printed wiring board 5302. An antenna port 5315 for transmitting and receiving signals to and from the antenna is provided on the printed wiring board 5302.
図16(B)は、図16(A)に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ5309としてVRAM5316、DRAM5317、及びフラッシュメモリ5318などを有している。VRAM5316にはパネルに表示する画像のデータが記憶されており、DRAM5317には画像データまたは音声データが記憶されており、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。 FIG. 16B is a block diagram of the module shown in FIG. This module includes a VRAM 5316, a DRAM 5317, a flash memory 5318, and the like as the memory 5309. The VRAM 5316 stores image data to be displayed on the panel, the DRAM 5317 stores image data or sound data, and the flash memory stores various programs.
電源回路5310は、表示パネル5301、コントローラ5307、CPU5308、音声処理回路5311、メモリ5309、及び送受信回路5312を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路5310に電流源が備えられている場合もある。 The power supply circuit 5310 supplies power for operating the display panel 5301, the controller 5307, the CPU 5308, the sound processing circuit 5311, the memory 5309, and the transmission / reception circuit 5312. Depending on the specifications of the panel, the power supply circuit 5310 may be provided with a current source.
CPU5308は、制御信号生成回路5320、デコーダ5321、レジスタ5322、演算回路5323、RAM5324、CPU5308用のインターフェース5319などを有している。インターフェース5319を介してCPU5308に入力された各種信号は、一旦レジスタ5322に保持された後、演算回路5323、デコーダ5321などに入力される。演算回路5323では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ5321に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路5320に入力される。制御信号生成回路5320は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路5323において指定された場所、具体的にはメモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307などに送る。 The CPU 5308 includes a control signal generation circuit 5320, a decoder 5321, a register 5322, an arithmetic circuit 5323, a RAM 5324, an interface 5319 for the CPU 5308, and the like. Various signals input to the CPU 5308 through the interface 5319 are temporarily held in the register 5322 and then input to the arithmetic circuit 5323, the decoder 5321, and the like. The arithmetic circuit 5323 performs an operation based on the input signal and designates a place to send various commands. On the other hand, the signal input to the decoder 5321 is decoded and input to the control signal generation circuit 5320. The control signal generation circuit 5320 generates a signal including various instructions based on the input signal, and a location designated by the arithmetic circuit 5323, specifically, a memory 5309, a transmission / reception circuit 5312, an audio processing circuit 5311, a controller 5307, and the like. Send to.
メモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、及びコントローラ5307は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下、コントローラ5307、送受信回路5312、及び音声処理回路5311の動作について簡単に説明する。 The memory 5309, the transmission / reception circuit 5312, the audio processing circuit 5311, and the controller 5307 operate according to the received commands. Hereinafter, operations of the controller 5307, the transmission / reception circuit 5312, and the sound processing circuit 5311 will be briefly described.
入力手段5325から入力された信号は、I/F部5314を介してプリント配線基板5302に実装されたCPU5308に送られる。制御信号生成回路5320は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段5325から送られてきた信号に従い、VRAM5316に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ5307に送付する。 A signal input from the input unit 5325 is sent to the CPU 5308 mounted on the printed wiring board 5302 via the I / F unit 5314. The control signal generation circuit 5320 converts the image data stored in the VRAM 5316 into a predetermined format according to a signal sent from the input unit 5325 such as a pointing device or a keyboard, and sends the image data to the controller 5307.
コントローラ5307は、CPU5308から送られてきた画像データを含む信号に、パネルの仕様に合わせたデータ処理を施し、表示パネル5301に供給する。またコントローラ5307は、電源回路5310から入力された電源電圧やCPU5308から入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、表示パネル5301に供給する。 The controller 5307 subjects the signal including the image data sent from the CPU 5308 to data processing according to the specifications of the panel and supplies the processed data to the display panel 5301. Further, the controller 5307 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, an AC voltage (AC Cont), and a switching signal L / R based on the power supply voltage input from the power supply circuit 5310 and various signals input from the CPU 5308. Generated and supplied to the display panel 5301.
送受信回路5312では、アンテナ5328において電波として送受信される信号が処理されている。送受信回路5312において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU5308からの命令に従って、音声処理回路5311に送られる。 In the transmission / reception circuit 5312, a signal transmitted / received as a radio wave in the antenna 5328 is processed. A signal including audio information among signals transmitted and received in the transmission / reception circuit 5312 is sent to the audio processing circuit 5311 in accordance with a command from the CPU 5308.
CPU5308の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路5311において音声信号に復調され、スピーカー5327に送られる。またマイク5326から送られてきた音声信号は、音声処理回路5311において変調され、CPU5308からの命令に従って、送受信回路5312に送られる。 A signal including audio information sent in accordance with a command from the CPU 5308 is demodulated into an audio signal by the audio processing circuit 5311 and sent to the speaker 5327. An audio signal sent from the microphone 5326 is modulated in the audio processing circuit 5311 and sent to the transmission / reception circuit 5312 in accordance with a command from the CPU 5308.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTは、図16(A)に示したモジュールのCPU5308、コントローラ5307、メモリ5309等に用いることができる。本発明を用いて作製されたTFTは高速動作が可能であるため、CPU5308等に好適である。 A TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 can be used for the CPU 5308, the controller 5307, the memory 5309, and the like of the module illustrated in FIG. A TFT manufactured using the present invention can operate at high speed and is suitable for the CPU 5308 and the like.
図17(A)は液晶ディスプレイもしくはOLEDディスプレイであり、筐体6001、支持台6002、表示部6003などによって構成されている。本発明を用いて作製されたTFTはシート抵抗が低く、高速動作が可能であるため、液晶ディスプレイもしくはOLEDディスプレイに表示させる画像のデータ等を処理するCPUに用いることができる。また、液晶モジュールもしくはELモジュール、図16(A)に示すモジュールの構成を、表示部6003へ適用することも可能である。 FIG. 17A illustrates a liquid crystal display or an OLED display, which includes a housing 6001, a support base 6002, a display portion 6003, and the like. A TFT manufactured using the present invention has a low sheet resistance and can operate at high speed, and thus can be used for a CPU that processes data of an image to be displayed on a liquid crystal display or an OLED display. In addition, the structure of the liquid crystal module or the EL module, or the module illustrated in FIG. 16A can be applied to the display portion 6003.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTを液晶ディスプレイもしくはOLEDディスプレイに適用することにより、高速動作が可能なディスプレイを作製することができる。また、実施形態で示した評価方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 By applying the TFT manufactured using the method shown in Embodiment 1 to a liquid crystal display or an OLED display, a display capable of high-speed operation can be manufactured. In addition, when the evaluation method shown in the embodiment is used, a conventional apparatus can be diverted, analysis can be performed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Early detection, improved quality control, and reduced costs.
図17(B)はコンピュータであり、本体6101、筐体6102、表示部6103、キーボード6104、外部接続ポート6105、ポインティングマウス6106等を含む。実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTはシート抵抗が低く、高速動作が可能であるため、コンピュータに表示させる画像のデータ等を処理するCPUに用いることができる。また、液晶モジュールもしくはELモジュール、図16(A)に示すモジュールの構成を用いて、表示部6103への適用も可能である。 FIG. 17B illustrates a computer, which includes a main body 6101, a housing 6102, a display portion 6103, a keyboard 6104, an external connection port 6105, a pointing mouse 6106, and the like. A TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 has low sheet resistance and can operate at high speed, and thus can be used for a CPU that processes image data to be displayed on a computer. In addition, application to the display portion 6103 is possible using the structure of the liquid crystal module or the EL module, or the module illustrated in FIG.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTをコンピュータに適用することにより、高速動作が可能なコンピュータを作製することができる。また、実施形態で示した評価方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 By applying a TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 to a computer, a computer capable of high-speed operation can be manufactured. In addition, when the evaluation method shown in the embodiment is used, a conventional apparatus can be diverted, analysis can be performed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Early detection, improved quality control, and reduced costs.
図17(C)は携帯可能なコンピュータであり、本体6201、表示部6202、スイッチ6203、操作キー6204、赤外線ポート6205等を含む。実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTはシート抵抗が低く、高速動作が可能であるため、コンピュータに表示させる画像のデータ等を処理するCPUに用いることができる。また、液晶モジュールもしくはELモジュール、図16(A)に示すモジュールの構成を用いて、表示部6202への適用も可能である。 FIG. 17C illustrates a portable computer, which includes a main body 6201, a display portion 6202, a switch 6203, operation keys 6204, an infrared port 6205, and the like. A TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 has low sheet resistance and can operate at high speed, and thus can be used for a CPU that processes image data to be displayed on a computer. In addition, application to the display portion 6202 is possible using a structure of a liquid crystal module or an EL module, or the module shown in FIG.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTをコンピュータに適用することにより、高速動作が可能なコンピュータを作製することができる。また、実施形態で示した評価方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 By applying a TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 to a computer, a computer capable of high-speed operation can be manufactured. In addition, when the evaluation method shown in the embodiment is used, a conventional apparatus can be diverted, analysis can be performed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Early detection, improved quality control, and reduced costs.
図17(D)は携帯型のゲーム機であり、筐体6301、表示部6302、スピーカー部6303、操作キー6304、記録媒体挿入部6305等を含む。実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTはシート抵抗が低く、高速動作が可能であるため、ゲーム機に表示させる画像のデータ等を処理するCPUに用いることができる。また、液晶モジュールもしくはELモジュール、図16(A)に示すモジュールの構成を用いて、表示部6302への適用も可能である。 FIG. 17D illustrates a portable game machine including a housing 6301, a display portion 6302, speaker portions 6303, operation keys 6304, a recording medium insertion portion 6305, and the like. A TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 has low sheet resistance and can operate at high speed, and thus can be used for a CPU that processes data of an image to be displayed on a game machine. In addition, application to the display portion 6302 is possible using a structure of a liquid crystal module or an EL module, or the module shown in FIG.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTをゲーム機に適用することにより、高速動作が可能なゲーム機を作製することができる。また、実施形態で示した評価方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 By applying a TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 to a game machine, a game machine capable of high-speed operation can be manufactured. In addition, when the evaluation method shown in the embodiment is used, a conventional apparatus can be diverted, analysis can be performed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Early detection, improved quality control, and reduced costs.
図17(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体6401、筐体6402、表示部A6403、表示部B6404、記録媒体(DVD等)読込部6405、操作キー6406、スピーカー部6407等を含む。表示部A6403は主として画像情報を表示し、表示部B6404は主として文字情報を表示する。実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTはシート抵抗が低く、高速動作が可能であるため、画像再生装置に表示させる画像のデータ等を処理するCPUに用いることができる。また、液晶モジュールもしくはELモジュール、図16(A)に示すモジュールの構成を用いて、表示部A6403、表示部B6404への適用も可能である。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。 FIG. 17E illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 6401, a housing 6402, a display portion A 6403, a display portion B 6404, and a recording medium (such as a DVD). A reading unit 6405, operation keys 6406, a speaker unit 6407, and the like are included. The display portion A 6403 mainly displays image information, and the display portion B 6404 mainly displays character information. A TFT manufactured using the method described in Embodiment 1 has low sheet resistance and can operate at high speed, and thus can be used for a CPU that processes image data to be displayed on an image reproduction device. In addition, application to the display portion A 6403 and the display portion B 6404 can be performed using a liquid crystal module or an EL module, or the structure of the module shown in FIG. Note that an image reproducing device provided with a recording medium includes a home game machine and the like.
実施例1に示した方法を用いて作製されたTFTを画像再生装置に適用することにより、高速動作が可能な画像再生装置を作製することができる。また、実施形態で示した方法を用いると、従来の装置を転用でき、分析も短時間で済み、かつ非破壊で検査できるため、従来の評価方法と比較して、工程の短縮、不良の早期発見、品質管理の向上、経費削減が達成できる。 By applying the TFT manufactured using the method shown in Embodiment 1 to an image reproducing device, an image reproducing device capable of high-speed operation can be manufactured. Further, when the method shown in the embodiment is used, the conventional apparatus can be diverted, the analysis can be completed in a short time, and non-destructive inspection can be performed. Discover, improve quality control and reduce costs.
これらの電子機器に使われる表示装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。これにより、いっそうの軽量化を図ることができる。 Display devices used in these electronic devices can use not only a glass substrate but also a heat-resistant plastic substrate depending on the size, strength, or purpose of use. Thereby, further weight reduction can be achieved.
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。 It should be noted that the examples shown in the present embodiment are only examples and are not limited to these applications.
また本実施例は、上記した実施の形態及び実施例のいかなる記載とも自由に組み合せて実施することが可能である。 In addition, this embodiment can be freely combined with any description of the above embodiment modes and embodiments.
また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
20…撮像装置、30…彩度色相算出部、40…判断部、100…基板、104…金属シリサイド層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Imaging device, 30 ... Saturation hue calculation part, 40 ... Judgment part, 100 ... Substrate, 104 ... Metal silicide layer
Claims (16)
前記半導体層及び前記金属層に熱を加えることにより、前記半導体層の表面に金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層の上方から、該金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する工程と、
算出した前記彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。 Forming a metal layer on the semiconductor layer containing silicon;
Forming a metal silicide layer on the surface of the semiconductor layer by applying heat to the semiconductor layer and the metal layer;
From above the metal silicide layer, color imaging the metal silicide layer to generate image data;
Processing the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
Determining the formation amount of the metal silicide layer based on the calculated saturation;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記半導体層及び前記金属層に熱を加えることにより、前記半導体層の表面に金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層の上方から、該金属シリサイド層をカラー撮像して画像データを生成する工程と、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する工程と、
算出した前記色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。 Forming a metal layer on the semiconductor layer containing silicon;
Forming a metal silicide layer on the surface of the semiconductor layer by applying heat to the semiconductor layer and the metal layer;
From above the metal silicide layer, color imaging the metal silicide layer to generate image data;
Processing the image data to calculate the hue of the metal silicide layer;
Determining the formation amount of the metal silicide layer based on the calculated hue;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する彩度算出部と、
前記彩度算出部が算出した彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する判断部と、
を具備する半導体検査装置。 Imaging means for color-imaging a metal silicide layer formed on the surface of a semiconductor layer containing silicon to generate image data;
A saturation calculator that processes the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
A determination unit that determines a formation amount of the metal silicide layer based on the saturation calculated by the saturation calculation unit;
A semiconductor inspection apparatus comprising:
前記彩度算出部は、前記RGB画像データにおいてGの平均値がBの平均値よりも大きい場合に、前記RGB画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する請求項5乃至7のいずれか一項に記載の半導体検査装置。 The image data is RGB image data,
The saturation calculation unit calculates the saturation of the metal silicide layer by processing the RGB image data when an average value of G is larger than an average value of B in the RGB image data. The semiconductor inspection apparatus according to any one of the above.
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する色相算出部と、
前記色相算出部が算出した色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する判断部と、
を具備する半導体検査装置。 Imaging means for color-imaging a metal silicide layer formed on the surface of a semiconductor layer containing silicon to generate image data;
A hue calculation unit that processes the image data to calculate the hue of the metal silicide layer;
A determination unit that determines the formation amount of the metal silicide layer based on the hue calculated by the hue calculation unit;
A semiconductor inspection apparatus comprising:
前記色相算出部は、前記RGB画像データにおいてGの平均値がBの平均値よりも大きい場合に、前記RGB画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する請求項9乃至11のいずれか一項に記載の半導体検査装置。 The image data is RGB image data,
The hue calculation unit calculates the hue of the metal silicide layer by processing the RGB image data when an average value of G is larger than an average value of B in the RGB image data. The semiconductor inspection apparatus according to claim 1.
前記コンピュータに、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の彩度を算出する機能と、
算出した前記彩度に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する機能と、を実行させるプログラム。 A program executed by a computer for processing image data of a metal silicide layer to determine the formation amount of the metal silicide layer,
In the computer,
A function of processing the image data to calculate the saturation of the metal silicide layer;
A program for executing a function of determining a formation amount of the metal silicide layer based on the calculated saturation.
前記コンピュータに、
前記画像データを処理して前記金属シリサイド層の色相を算出する機能と、
算出した前記色相に基づいて、前記金属シリサイド層の形成量を判断する機能と、を実行させるプログラム。 A program executed by a computer for processing image data of a metal silicide layer to determine the formation amount of the metal silicide layer,
In the computer,
A function of processing the image data to calculate a hue of the metal silicide layer;
A program for executing a function of determining a formation amount of the metal silicide layer based on the calculated hue.
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