JP2999863B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2999863B2 JP2999863B2 JP21218391A JP21218391A JP2999863B2 JP 2999863 B2 JP2999863 B2 JP 2999863B2 JP 21218391 A JP21218391 A JP 21218391A JP 21218391 A JP21218391 A JP 21218391A JP 2999863 B2 JP2999863 B2 JP 2999863B2
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- silicon layer
- semiconductor device
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、テレビジョン用のディスプレイ装
置等に、液晶表示装置（ＬＣＤ）が広く用いられてい
る。このような液晶表示装置において、基板上にＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）を形成する際、ＣＶＤ等によって
基板上にアモルファスシリコン層を形成し、この後、基
板を加熱炉内に入れて加熱あるいはレーザ光を照射して
加熱することによりアモルファスシリコンを多結晶化
し、しかる後、ポリシリコンの所定領域に順次不純物
（例えばホウ素、リン等）をドープすることが行われて
いる。
置等に、液晶表示装置（ＬＣＤ）が広く用いられてい
る。このような液晶表示装置において、基板上にＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）を形成する際、ＣＶＤ等によって
基板上にアモルファスシリコン層を形成し、この後、基
板を加熱炉内に入れて加熱あるいはレーザ光を照射して
加熱することによりアモルファスシリコンを多結晶化
し、しかる後、ポリシリコンの所定領域に順次不純物
（例えばホウ素、リン等）をドープすることが行われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな半導体装置の製造工程においても、さらに生産工程
を効率化し、生産性の向上を図ることが当然要求され
る。
うな半導体装置の製造工程においても、さらに生産工程
を効率化し、生産性の向上を図ることが当然要求され
る。
【０００４】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、生産工程を削減することができ、従来に
較べて生産性の向上を図ることのできる半導体装置の製
造方法を提供しようとするものである。
されたもので、生産工程を削減することができ、従来に
較べて生産性の向上を図ることのできる半導体装置の製
造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の半導
体装置の製造方法は、基板上にアモルファスシリコン層
を形成する工程と、 前記アモルファスシリコン層上の第
一の領域に第一導電型不純物を含む層を形成する工程
と、 前記アモルファスシリコン層上の第二の領域に前記
第一導電型とは逆の第二導電型不純物を含む層を形成す
る工程と、 前記基板上に単位面積強度の異なる複数のレ
ーザビームを順次照射して、前記アモルファスシリコン
層の多結晶化および不純物のドーピングを行う工程と を
含むことを特徴とする。また、請求項２の発明は、前記
複数のレーザビームが、中央のレーザビームと、その前
後にあって前記中央のレーザビームよりも小さい単位面
積強度を持つ二つのレーザビームとからなることを特徴
とする。
体装置の製造方法は、基板上にアモルファスシリコン層
を形成する工程と、 前記アモルファスシリコン層上の第
一の領域に第一導電型不純物を含む層を形成する工程
と、 前記アモルファスシリコン層上の第二の領域に前記
第一導電型とは逆の第二導電型不純物を含む層を形成す
る工程と、 前記基板上に単位面積強度の異なる複数のレ
ーザビームを順次照射して、前記アモルファスシリコン
層の多結晶化および不純物のドーピングを行う工程と を
含むことを特徴とする。また、請求項２の発明は、前記
複数のレーザビームが、中央のレーザビームと、その前
後にあって前記中央のレーザビームよりも小さい単位面
積強度を持つ二つのレーザビームとからなることを特徴
とする。
【０００６】
【作用】上記構成の本発明の半導体装置の製造方法で
は、基板表面にアモルファスシリコン層を形成し、この
アモルファスシリコン層の上に、ドーピング物質、例え
ばホウ素、リン等を含む膜を所定のパターンに形成し、
この後、単位面積強度の異なる複数のレーザビームを順
次照射することによって加熱し、アモルファスシリコン
層を多結晶化するとともに、所定領域に所定のドーピン
グ物質をドーピングする。
は、基板表面にアモルファスシリコン層を形成し、この
アモルファスシリコン層の上に、ドーピング物質、例え
ばホウ素、リン等を含む膜を所定のパターンに形成し、
この後、単位面積強度の異なる複数のレーザビームを順
次照射することによって加熱し、アモルファスシリコン
層を多結晶化するとともに、所定領域に所定のドーピン
グ物質をドーピングする。
【０００７】したがって、アモルファスシリコン層の多
結晶化と複数種のドーピング物質のドーピングを１回の
加熱工程で行えるとともに、ソース、ドレインの保護膜
によりプロセスを安定にし、歩留まりを上げ、生産工程
を削減することができる。このため、従来に較べて生産
性の向上を図ることができる。
結晶化と複数種のドーピング物質のドーピングを１回の
加熱工程で行えるとともに、ソース、ドレインの保護膜
によりプロセスを安定にし、歩留まりを上げ、生産工程
を削減することができる。このため、従来に較べて生産
性の向上を図ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明の一実施例の半導体装置の
製造工程を示すもので、説明を分かり易くするため基板
上にＰチャンネルＦＥＴとＮチャンネルＦＥＴを製造す
る場合の一部分を用いて説明すると、基板、例えばアク
ティブマトリクス型液晶表示装置用のガラス基板１の表
面には、例えばプラズマＣＶＤ等により約350 ℃でアモ
ルファスシリコン層２が形成されている。
製造工程を示すもので、説明を分かり易くするため基板
上にＰチャンネルＦＥＴとＮチャンネルＦＥＴを製造す
る場合の一部分を用いて説明すると、基板、例えばアク
ティブマトリクス型液晶表示装置用のガラス基板１の表
面には、例えばプラズマＣＶＤ等により約350 ℃でアモ
ルファスシリコン層２が形成されている。
【００１０】本実施例では、まず、アモルファスシリコ
ン層２表面のうち、不純物としてホウ素（Ｂ）をドーピ
ングする領域（ホウ素ドーピング領域）を除いて、他の
領域（非ドーピング領域）を覆う如く、レジスト塗布、
露光、現像によりフォトレジスト膜３を形成し、この
後、例えばスピンコーティング装置等によって全面に不
純物としてのホウ素を含む薄膜４を例えば5nm 形成する
（ａ）。
ン層２表面のうち、不純物としてホウ素（Ｂ）をドーピ
ングする領域（ホウ素ドーピング領域）を除いて、他の
領域（非ドーピング領域）を覆う如く、レジスト塗布、
露光、現像によりフォトレジスト膜３を形成し、この
後、例えばスピンコーティング装置等によって全面に不
純物としてのホウ素を含む薄膜４を例えば5nm 形成する
（ａ）。
【００１１】なお、ホウ素を含む薄膜４（および後述す
るリンを含む薄膜５）の形成は、例えばＳｉＯ2 系被膜
形成用塗布液等に不純物を添加して塗布することにより
形成する。ＳｉＯ2 系被膜形成用塗布液は、有機溶剤に
ＳｉＯ2 やＰ、Ｂ等の不純物を溶解したもので、ＳｉＯ
2 濃度と、被塗布基板のスピン回転数を適宜選択するこ
とで、膜厚を自由に制御することができる。ここでは、
ＳｉＯ2 1.5%、回転数5000回転／分、とすることで、5n
m の膜厚を得る。
るリンを含む薄膜５）の形成は、例えばＳｉＯ2 系被膜
形成用塗布液等に不純物を添加して塗布することにより
形成する。ＳｉＯ2 系被膜形成用塗布液は、有機溶剤に
ＳｉＯ2 やＰ、Ｂ等の不純物を溶解したもので、ＳｉＯ
2 濃度と、被塗布基板のスピン回転数を適宜選択するこ
とで、膜厚を自由に制御することができる。ここでは、
ＳｉＯ2 1.5%、回転数5000回転／分、とすることで、5n
m の膜厚を得る。
【００１２】次に、フォトレジスト膜３およびフォトレ
ジスト膜３上に形成されたホウ素を含む薄膜４をレジス
トアッシング装置で除去し、ホウ素ドーピング領域上に
パターニングされたホウ素を含む薄膜４を形成する
（ｂ）。
ジスト膜３上に形成されたホウ素を含む薄膜４をレジス
トアッシング装置で除去し、ホウ素ドーピング領域上に
パターニングされたホウ素を含む薄膜４を形成する
（ｂ）。
【００１３】次に、不純物としてリン（Ｐ）をドーピン
グする領域（リンドーピング領域）を除いて、非ドーピ
ング領域を覆う如くレジスト塗布、露光、現像によりフ
ォトレジスト膜３を形成し、この後、例えばスピンコー
ティング装置等によって、全面に不純物としてのリンを
含む薄膜５を例えば5nm 形成する（ｃ）。
グする領域（リンドーピング領域）を除いて、非ドーピ
ング領域を覆う如くレジスト塗布、露光、現像によりフ
ォトレジスト膜３を形成し、この後、例えばスピンコー
ティング装置等によって、全面に不純物としてのリンを
含む薄膜５を例えば5nm 形成する（ｃ）。
【００１４】しかる後、フォトレジスト膜３およびフォ
トレジスト膜３上に形成されたリンを含む薄膜５をレジ
ストアッシング装置で除去し、リンドーピング領域上に
パターニングされたリンを含む薄膜５を形成する
（ｄ）。
トレジスト膜３上に形成されたリンを含む薄膜５をレジ
ストアッシング装置で除去し、リンドーピング領域上に
パターニングされたリンを含む薄膜５を形成する
（ｄ）。
【００１５】次に、基板１の表面全面にＳｉＯ2 膜を例
えばプラズマＣＶＤにより、例えば100nm 形成する
（ｅ）。
えばプラズマＣＶＤにより、例えば100nm 形成する
（ｅ）。
【００１６】そして、基板１にエキシマレーザビーム７
を走査する如くＳｉＯ2 膜を透過して照射することによ
り、ホウ素を含む薄膜４、リンを含む薄膜５およびアモ
ルファスシリコン層２を加熱する。これにより、アモル
ファスシリコン層２は多結晶化され、また、所定のドー
ピング領域にホウ素およびリンがドーピングされる
（ｆ）。
を走査する如くＳｉＯ2 膜を透過して照射することによ
り、ホウ素を含む薄膜４、リンを含む薄膜５およびアモ
ルファスシリコン層２を加熱する。これにより、アモル
ファスシリコン層２は多結晶化され、また、所定のドー
ピング領域にホウ素およびリンがドーピングされる
（ｆ）。
【００１７】なお、上記工程において、エキシマレーザ
ビーム７は、その単位面積当りの強度が好ましくは200
〜300 ミリジュール／平方センチ、例えば250 ミリジュ
ール／平方センチとなるよう設定する。また、アニーリ
ングを実施するため、上記エキシマレーザビーム７のエ
ネルギーより低いエネルギー好ましくは100 〜200 ミリ
ジュール／平方センチ、例えば150 ミリジュール／平方
センチのエキシマレーザビームを、上記エキシマレーザ
ビーム７の前あるいは後または前後に設け、エキシマレ
ーザビーム７の照射の前後にこのエネルギーの比較的低
いエキシマレーザビームを照射するようにしてもよい。
このようにすれば、アモルファスシリコン層２の多結晶
化が、より良好に行われる。
ビーム７は、その単位面積当りの強度が好ましくは200
〜300 ミリジュール／平方センチ、例えば250 ミリジュ
ール／平方センチとなるよう設定する。また、アニーリ
ングを実施するため、上記エキシマレーザビーム７のエ
ネルギーより低いエネルギー好ましくは100 〜200 ミリ
ジュール／平方センチ、例えば150 ミリジュール／平方
センチのエキシマレーザビームを、上記エキシマレーザ
ビーム７の前あるいは後または前後に設け、エキシマレ
ーザビーム７の照射の前後にこのエネルギーの比較的低
いエキシマレーザビームを照射するようにしてもよい。
このようにすれば、アモルファスシリコン層２の多結晶
化が、より良好に行われる。
【００１８】このようなエキシマレーザビーム７の照射
は、例えば図２に示すような装置によって実施する。す
なわち、この装置は、上面に基板１を保持し、Ｘ−Ｙ方
向に移動自在とされた載置台１０と、エキシマレーザ光
源１１からのエキシマレーザビーム７を3 つのエキシマ
レーザビーム７ａ、７ｂ、７ｃに分割するためのハーフ
ミラー１２、１３およびミラー１４と、ホモジナイザー
１５、１６、１７とから構成されている。なお、ホモジ
ナイザー１５、１６、１７は、ガウス分布となるエキシ
マレーザビーム７ａ、７ｂ、７ｃを、均一な矩形状のエ
ネルギー分布に変換するためのものである。この装置の
場合、エキシマレーザビーム７ａ、７ｃは、その単位面
積当りの強度が、好ましくは100 〜200 ミリジュール／
平方センチ、例えば150 ミリジュール／平方センチとさ
れ、エキシマレーザビーム７ｂは、その単位面積当りの
強度が好ましくは200 〜300 ミリジュール／平方セン
チ、例えば250 ミリジュール／平方センチとなるようハ
ーフミラー１２、１３の反射率等が設定されている。そ
して、載置台１０を走査する如く駆動することにより、
基板１上の各部に、エキシマレーザビーム７ａ、７ｂ、
７ｃがこの順で順次照射されるよう構成されており、ア
モルファスシリコン層２の多結晶化、不純物のドーピン
グ、アニーリングが順次行われるよう構成されている。
なお、1 種類のエネルギーのレーザビームを照射する場
合は、ハーフミラー１２、１３等を除いた同様な装置で
行うことができる。
は、例えば図２に示すような装置によって実施する。す
なわち、この装置は、上面に基板１を保持し、Ｘ−Ｙ方
向に移動自在とされた載置台１０と、エキシマレーザ光
源１１からのエキシマレーザビーム７を3 つのエキシマ
レーザビーム７ａ、７ｂ、７ｃに分割するためのハーフ
ミラー１２、１３およびミラー１４と、ホモジナイザー
１５、１６、１７とから構成されている。なお、ホモジ
ナイザー１５、１６、１７は、ガウス分布となるエキシ
マレーザビーム７ａ、７ｂ、７ｃを、均一な矩形状のエ
ネルギー分布に変換するためのものである。この装置の
場合、エキシマレーザビーム７ａ、７ｃは、その単位面
積当りの強度が、好ましくは100 〜200 ミリジュール／
平方センチ、例えば150 ミリジュール／平方センチとさ
れ、エキシマレーザビーム７ｂは、その単位面積当りの
強度が好ましくは200 〜300 ミリジュール／平方セン
チ、例えば250 ミリジュール／平方センチとなるようハ
ーフミラー１２、１３の反射率等が設定されている。そ
して、載置台１０を走査する如く駆動することにより、
基板１上の各部に、エキシマレーザビーム７ａ、７ｂ、
７ｃがこの順で順次照射されるよう構成されており、ア
モルファスシリコン層２の多結晶化、不純物のドーピン
グ、アニーリングが順次行われるよう構成されている。
なお、1 種類のエネルギーのレーザビームを照射する場
合は、ハーフミラー１２、１３等を除いた同様な装置で
行うことができる。
【００１９】すなわち、本実施例方法によれば、エキシ
マレーザビーム７をソース、ドレインの保護膜ＳｉＯ2
膜上から1 回のみ走査、照射することによって、所定領
域に対するホウ素およびリンのドーピングと、アモルフ
ァスシリコン層２の多結晶化を行うことができる。した
がって、従来に較べて生産工程を削減することができ、
プロセスを安定し歩留まりを上げ、生産性の向上を図る
ことができる。なお、基板は、ガラス基板に限らずシリ
コンウエハでもよい。
マレーザビーム７をソース、ドレインの保護膜ＳｉＯ2
膜上から1 回のみ走査、照射することによって、所定領
域に対するホウ素およびリンのドーピングと、アモルフ
ァスシリコン層２の多結晶化を行うことができる。した
がって、従来に較べて生産工程を削減することができ、
プロセスを安定し歩留まりを上げ、生産性の向上を図る
ことができる。なお、基板は、ガラス基板に限らずシリ
コンウエハでもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、生産工程を削減することがで
き、従来に較べて生産性の向上を図ることができる。
置の製造方法によれば、生産工程を削減することがで
き、従来に較べて生産性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を説
明するための図。
明するための図。
【図２】本発明の一実施例に用いるレーザ照射装置の構
成を示す図。
成を示す図。
１ ガラス基板 ２ アモルファスシリコン層 ３ フォトレジスト膜 ４ ホウ素を含む薄膜 ５ リンを含む薄膜 ６ ＳｉＯ2 膜 ７ エキシマレーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/225
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にアモルファスシリコン層を形成
する工程と、 前記アモルファスシリコン層上の第一の領域に第一導電
型不純物を含む層を形成する工程と、 前記アモルファスシリコン層上の第二の領域に前記第一
導電型とは逆の第二導電型不純物を含む層を形成する工
程と、 前記基板上に単位面積強度の異なる複数のレーザビーム
を順次照射して、前記アモルファスシリコン層の多結晶
化および不純物のドーピングを行う工程と を含む ことを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記複数のレーザビームは、中央のレー
ザビームと、その前後にあって前記中央のレーザビーム
よりも小さい単位面積強度を持つ二つのレーザビームと
からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21218391A JP2999863B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21218391A JP2999863B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555158A JPH0555158A (ja) | 1993-03-05 |
| JP2999863B2 true JP2999863B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=16618297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21218391A Expired - Fee Related JP2999863B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2999863B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3749072B2 (ja) | 2000-03-24 | 2006-02-22 | ブリヂストンスポーツ株式会社 | ゴルフクラブ選択方法及び選択システム |
| JP6533443B2 (ja) * | 2014-10-03 | 2019-06-19 | 東京応化工業株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
| US9620354B2 (en) * | 2014-10-03 | 2017-04-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor substrate with diffusion agent composition |
| JP6616712B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2019-12-04 | 東京応化工業株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP21218391A patent/JP2999863B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555158A (ja) | 1993-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991026 |
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