JP3297665B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP3297665B2
JP3297665B2 JP2000071386A JP2000071386A JP3297665B2 JP 3297665 B2 JP3297665 B2 JP 3297665B2 JP 2000071386 A JP2000071386 A JP 2000071386A JP 2000071386 A JP2000071386 A JP 2000071386A JP 3297665 B2 JP3297665 B2 JP 3297665B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
island
shaped silicon
silicon region
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000071386A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000299286A (en
Inventor
舜平 山崎
宏勇 張
保彦 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2000071386A priority Critical patent/JP3297665B2/en
Publication of JP2000299286A publication Critical patent/JP2000299286A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3297665B2 publication Critical patent/JP3297665B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜状の絶縁ゲイ
ト型電界効果トランジスタ(薄膜トランジスタもしくは
TFT)等の薄膜デバイスに用いられる結晶性半導体を
得る方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for obtaining a crystalline semiconductor used for a thin film device such as a thin film insulated gate field effect transistor (thin film transistor or TFT).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜状の絶縁ゲイト型電界効果ト
ランジスタ(TFT)等の薄膜デバイスに用いられる結
晶性シリコン半導体薄膜は、プラズマCVD法や熱CV
D法で形成されたアモルファスシリコン膜を電気炉等の
装置の中で600℃以上の温度で結晶化させて作製され
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, a crystalline silicon semiconductor thin film used for a thin film device such as a thin film insulated gate field effect transistor (TFT) is manufactured by a plasma CVD method or a thermal CV method.
The amorphous silicon film formed by the method D was crystallized at a temperature of 600 ° C. or higher in an apparatus such as an electric furnace.

【0003】[0003]

【発明が解決しようする課題】しかしながら、このよう
な従来の方法は多くの課題を抱えていた。最大の問題点
は得られる結晶性シリコン膜が多結晶質で、粒界の制御
が困難なことから良品を得ることが難しく、また、その
特性がばらつき、信頼性や歩留りはそれほど高くないこ
とであった。すなわち、従来の熱処理によって得られる
シリコン結晶は全くランダムに生成するのでその結晶成
長方位等を制御することはほとんど不可能であった。本
発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、結晶
成長の制御をおこなうことを目的とする。
However, such a conventional method has many problems. The biggest problem is that the crystalline silicon film obtained is polycrystalline, and it is difficult to obtain a good product because the grain boundaries are difficult to control, and its characteristics vary, and its reliability and yield are not so high. there were. That is, since the silicon crystal obtained by the conventional heat treatment is generated at random, it is almost impossible to control the crystal growth direction and the like. The present invention has been made in view of such problems, and has as its object to control crystal growth.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、アモルファス
状態、もしくは実質的にアモルファス状態と言えるよう
な乱雑な結晶状態(例えば、結晶性のよい部分とアモル
ファスの部分が混在しているような状態)にあるシリコ
ン膜上にゲイト電極を形成し、これをマスクとしてシリ
コン膜中に不純物領域を形成した上で、ニッケル、鉄、
コバルト、白金の少なくとも1つを含有する領域を不純
物領域の少なくとも一部に密着して形成し、これをアニ
ールすることによって、このニッケルを含有する領域を
出発点としてシリコン膜を結晶化させることによって、
結晶成長を制御し、ひいては信頼性・歩留りの高いTF
Tを得ることを特徴とする。特に、本発明はソース、ド
レインの結晶化を活性層(チャネル形成領域)の結晶化
と同時に進行させることによって、ソース、ドレインと
活性層の間の粒界を実質的に喪失せしめ、良好な特性を
得る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an amorphous state or a disordered crystalline state which can be said to be substantially an amorphous state (for example, a state in which a portion having good crystallinity and an amorphous portion are mixed). ), A gate electrode is formed on the silicon film, an impurity region is formed in the silicon film using the gate electrode as a mask, and nickel, iron,
A region containing at least one of cobalt and platinum is formed in close contact with at least a part of the impurity region, and is annealed to crystallize the silicon film starting from the nickel-containing region. ,
TF that controls crystal growth and, consequently, has high reliability and high yield
T is obtained. In particular, according to the present invention, the crystallization of the source and the drain proceeds simultaneously with the crystallization of the active layer (channel formation region), whereby the grain boundaries between the source, the drain and the active layer are substantially lost, and the excellent characteristics are obtained. Get.

【0005】従来のシリコン膜の結晶化に関しては、結
晶性の島状の膜を核として、これを種結晶として固相エ
ピタキシャル成長させる方法(例えば、特開平1−21
4110等)が提案されている。しかしながら、例え、
結晶核が存在していても、他の場所からの結晶成長を抑
制することは困難であった。すなわち、結晶成長のため
のアニール温度が十分に結晶核の発生するのに適する温
度であったので、予期しない場所から結晶成長が開始さ
れることが生じた。
With respect to the conventional crystallization of a silicon film, a method of solid-phase epitaxial growth using a crystalline island-like film as a nucleus and using this as a seed crystal (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 1-21).
4110). However, for example,
Even if crystal nuclei exist, it has been difficult to suppress crystal growth from other locations. That is, since the annealing temperature for crystal growth was a temperature suitable for generating crystal nuclei sufficiently, crystal growth started from an unexpected place.

【0006】本発明人はニッケル(Ni)、コバルト、
鉄、白金がシリコンと結合しやすく、これらが核となっ
て結晶成長することを見出した。特にニッケルに関して
は容易に珪化ニッケル(化学式NiSix 、0.4≦x
≦2.5)となり、かつ、珪化ニッケルの格子定数がシ
リコン結晶のものに近いことに着目した。そして、珪化
ニッケルを核にシリコン結晶を成長させてゆく方法を考
えだした。実際には、従来の結晶化温度に比べて20〜
150℃も結晶成長温度を低下させることができた。こ
の温度では純粋なるシリコン膜は結晶核が発生しないの
で、予期しない場所から結晶成長が起こることはなかっ
た。結晶核からの結晶成長は従来と同じメカニズムによ
るものと推測され、結晶核が自然発生しない温度(好ま
しくは580℃以下)では、温度が高いほど結晶化の進
行する速度が速い。同様な効果は、白金(Pt)、鉄
(Fe)、コバルト(Co)でも認められた。
The present inventor has proposed nickel (Ni), cobalt,
It has been found that iron and platinum are easily bonded to silicon, and these serve as nuclei for crystal growth. Particularly easily nickel silicide respect nickel (Formula NiSi x, 0.4 ≦ x
≦ 2.5) and the lattice constant of nickel silicide is close to that of silicon crystal. Then, they came up with a method of growing silicon crystals using nickel silicide as a nucleus. In practice, compared with the conventional crystallization temperature, 20 to
The crystal growth temperature could be lowered by 150 ° C. At this temperature, no crystal nuclei were generated in the pure silicon film, and thus crystal growth did not occur from an unexpected place. It is presumed that the crystal growth from the crystal nucleus is based on the same mechanism as the conventional one. At a temperature at which the crystal nucleus does not spontaneously generate (preferably 580 ° C. or lower), the higher the temperature, the faster the crystallization proceeds. Similar effects were observed with platinum (Pt), iron (Fe), and cobalt (Co).

【0007】本発明では、ニッケル、鉄、コバルト、白
金単体もしくはそれらの珪化物等の左記材料を含有する
膜等を薄膜トランジスタの不純物領域のシリコンに密着
させ、これを出発点として、結晶シリコンの領域を拡げ
てゆく。なお、左記材料を含有する材料としては、酸化
物は好ましくない。これは、酸化物は安定な化合物で、
結晶核となる珪化物が生成しないからである。
According to the present invention, a film or the like containing the above-mentioned material such as nickel, iron, cobalt, platinum alone or a silicide thereof is brought into close contact with the silicon in the impurity region of the thin film transistor. To expand. An oxide is not preferable as a material containing the above-mentioned material. This is because the oxide is a stable compound,
This is because silicide serving as a crystal nucleus is not generated.

【0008】このように特定の場所から拡がった結晶シ
リコンは、結晶性の連続性のよい、単結晶に近い構造を
有するものである。また、この結晶化の出発材料として
のアモルファスシリコン膜は水素濃度が少ないほど良好
な結果が得られた。ただし、結晶化の進行にしたがっ
て、水素が放出されるので、得られたシリコン膜中の水
素濃度は、出発材料のアモルファスシリコン膜の水素濃
度とはそれほど明確な相関は見られなかった。本発明に
よる結晶シリコン中の水素濃度は、典型的には0.01
原子%以上5原子%以下であった。
[0008] The crystalline silicon expanded from a specific location as described above has a structure close to a single crystal with good crystal continuity. The amorphous silicon film as a starting material for this crystallization showed better results as the hydrogen concentration was lower. However, since hydrogen is released as the crystallization progresses, the hydrogen concentration in the obtained silicon film did not show a clear correlation with the hydrogen concentration in the amorphous silicon film as the starting material. The hydrogen concentration in the crystalline silicon according to the invention is typically 0.01
It was at least 5 atomic%.

【0009】本発明ではニッケル、鉄、コバルト、白金
等の重金属材料を用いるが、これらの材料そのものは半
導体材料としてのシリコンにとっては好ましくない。そ
こで、これを除去することが必要であるが、本発明人の
研究の結果、ニッケルに関しては塩化水素、各種塩化メ
タン(CH3 Cl等)、各種塩化エタン(C2 3 Cl
3 等)、各種塩化エチレン(C2 HCl3 等)の雰囲気
中で400〜600℃でアニールすることによって、十
分に除去できることが明らかになった。本発明によるシ
リコン膜中のニッケル、鉄、コバルト、白金の濃度は、
典型的には0.005原子%以上1原子%以下であっ
た。以下に実施例を示し、より詳細に本発明を説明す
る。
In the present invention, heavy metal materials such as nickel, iron, cobalt and platinum are used, but these materials themselves are not preferable for silicon as a semiconductor material. Therefore, it is necessary to remove this, but as a result of the research by the present inventors, nickel is hydrogen chloride, various methane chlorides (such as CH 3 Cl), and various ethane chlorides (C 2 H 3 Cl).
3 ), and annealing at 400 to 600 ° C. in an atmosphere of various types of ethylene chloride (such as C 2 HCl 3 ) revealed that they could be sufficiently removed. The concentrations of nickel, iron, cobalt and platinum in the silicon film according to the present invention are as follows:
Typically, it was 0.005 atomic% or more and 1 atomic% or less. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0010】[0010]

【実施例】〔実施例1〕 基板(コーニング7059)
10上には、厚さ2000Åの下地酸化珪素膜11をプ
ラズマCVD法によって形成した。また、アモルファス
シリコン膜を厚さ200〜3000Å、好ましくは50
0〜1500Å、プラズマCVD法もしくは減圧CVD
法によって作製した。アモルファスシリコン膜は350
〜450℃で0.1〜2時間アニールすることによって
水素出しをおこなって、膜中の水素濃度を5原子%以下
にしておくと結晶化しやすかった。これをパターニング
して島状シリコン領域12を形成した。そして、RFプ
ラズマCVD法、ECRプラズマCVD法、スパッタリ
ング法等の方法によってゲイト絶縁膜として機能する厚
さ500〜1500Åの酸化珪素膜13を形成した。プ
ラズマCVD法を採用する場合には、原料ガスはTEO
S(テトラ・エトキシ・シラン)と酸素を用いると好ま
しい結果が得られた。そして、1%のシリコンを含むタ
ンタル膜(厚さ5000Å)をスパッタ法によって堆積
し、これをパターニングしてゲイト配線・電極14を形
成した。ゲイト電極の材料としては、チタン、シリコ
ン、クロム、アルミニウムでもよい。
[Example] [Example 1] Substrate (Corning 7059)
An underlying silicon oxide film 11 having a thickness of 2000 ° was formed on the substrate 10 by a plasma CVD method. Further, the amorphous silicon film is formed to a thickness of 200 to 30003, preferably 50 to
0-1500 °, plasma CVD or reduced pressure CVD
It was produced by the method. 350 for amorphous silicon film
Hydrogen desorption was carried out by annealing at 450450 ° C. for 0.1 to 2 hours, and crystallization was easy when the hydrogen concentration in the film was 5 atomic% or less. This was patterned to form an island-shaped silicon region 12. Then, a silicon oxide film 13 having a thickness of 500 to 1500 ° functioning as a gate insulating film was formed by a method such as an RF plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a sputtering method. When the plasma CVD method is adopted, the source gas is TEO
Preferred results were obtained with S (tetraethoxysilane) and oxygen. A tantalum film (thickness 5000 °) containing 1% of silicon was deposited by a sputtering method, and this was patterned to form a gate wiring / electrode 14. The material of the gate electrode may be titanium, silicon, chromium, or aluminum.

【0011】次に、基板を3%の酒石酸のエチレングリ
コール溶液に浸し、白金を陰極、タンタル配線を陽極と
し、これに電流を流して陽極酸化をおこなった。電流は
最初は、2V/分で電圧が上昇するように印加し、22
0Vに達したところで電圧を一定とし、電流が10μA
/m2 以下になったところで電流を停止した。この結
果、厚さ2000Åの陽極酸化物(酸化タンタル)15
が形成された。同様にゲイト電極としてチタン、アルミ
ニウム、シリコンを用いた場合には陽極酸化物として酸
化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素が得られる。
(図1(A))
Next, the substrate was immersed in a 3% solution of tartaric acid in ethylene glycol, and platinum was used as a cathode and a tantalum wiring was used as an anode. The current was initially applied to increase the voltage at 2 V / min,
When the voltage reaches 0 V, the voltage is fixed, and the current is 10 μA.
/ M 2 or less, the current was stopped. As a result, anodic oxide (tantalum oxide) 15
Was formed. Similarly, when titanium, aluminum, or silicon is used as the gate electrode, titanium oxide, aluminum oxide, or silicon oxide can be obtained as the anodic oxide.
(Fig. 1 (A))

【0012】次に、プラズマドーピング法によって不純
物ドープをおこなった。ドーピングガスとしては、例え
ば、N型にはフォスフィン(PH3 )を、P型にはジボ
ラン(B2 6 )を用いた。図ではN型TFTを示す。
加速電圧は、フォスフィンは80keV、ジボランは6
5keVとした。こうして、不純物領域16A、16B
を形成した。このとき、不純物領域とゲイト電極とは、
図から分かるようにオフセット状態になっている。さら
に、不純物領域上の酸化珪素膜13に穴を形成し、この
穴を通して半導体領域12に密着するように珪化ニッケ
ル(ニッケルでも可)膜17A、17Bを形成した。そ
して、窒素雰囲気中で550℃、4時間のアニールをお
こない、不純物領域16とその他の半導体領域の結晶化
をおこなった。(図1(B))
Next, impurity doping was performed by a plasma doping method. As the doping gas, for example, phosphine (PH 3 ) was used for the N-type, and diborane (B 2 H 6 ) was used for the P-type. The figure shows an N-type TFT.
The accelerating voltage is 80 keV for phosphine and 6 for diborane.
5 keV. Thus, the impurity regions 16A, 16B
Was formed. At this time, the impurity region and the gate electrode
As can be seen from the figure, it is in the offset state. Further, holes were formed in the silicon oxide film 13 on the impurity regions, and nickel silicide (or nickel) films 17A and 17B were formed so as to be in close contact with the semiconductor region 12 through the holes. Then, annealing was performed at 550 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to crystallize the impurity region 16 and other semiconductor regions. (FIG. 1 (B))

【0013】最後に、通常のTFT作製と同様に層間絶
縁物18として、厚さ5000Åの酸化珪素膜を堆積
し、これにコンタクトホールを形成してソース領域、ド
レイン領域に配線・電極19A、19Bを形成した。配
線・電極の材料としてはアルミニウム、チタン、窒化チ
タンやそれらの多層膜が適している。ここでは、窒化チ
タン(厚さ1000Å)とアルミニウム(厚さ5000
Å)の多層膜を用いた。(図1(C))
Finally, a 5000-nm-thick silicon oxide film is deposited as an interlayer insulator 18 in the same manner as in the manufacture of a normal TFT, and contact holes are formed in the silicon oxide film to form wiring / electrodes 19A and 19B in source and drain regions. Was formed. Aluminum, titanium, titanium nitride, and a multilayer film thereof are suitable as the material of the wiring / electrode. Here, titanium nitride (thickness 1000 mm) and aluminum (thickness 5000)
Ii) The multilayer film was used. (Fig. 1 (C))

【0014】以上の工程によってTFT(図ではNチャ
ネル型)が作製された。得られたTFTの電界効果移動
度はNチャネル型で40〜60cm2 /Vs、Pチャネ
ル型で30〜50cm2 /Vsであった。また、ゲイト
とドレイン間に17〜25Vの電圧を48時間印加して
も、しきい値電圧、電界効果移動度、サブスレシュホー
ルド特性はほとんど変化せず、高い信頼性が得られた。
これは、本実施例では、ソース、ドレインとチャネル形
成領域(ゲイト電極の下の半導体領域)とが同時に結晶
化され、しかもその結晶化の方向が同じであるためであ
る。
Through the above steps, a TFT (N-channel type in the figure) was manufactured. Field-effect mobility of the obtained TFT was 30 to 50 cm 2 / Vs at 40~60cm 2 / Vs, P-channel type N-channel type. Even when a voltage of 17 to 25 V was applied between the gate and the drain for 48 hours, the threshold voltage, the field-effect mobility, and the sub-threshold characteristics were hardly changed, and high reliability was obtained.
This is because, in this embodiment, the source and drain and the channel formation region (the semiconductor region below the gate electrode) are crystallized simultaneously, and the crystallization directions are the same.

【0015】〔実施例2〕 基板(コーニング705
9)20上に、厚さ2000Åの下地酸化珪素膜21を
プラズマCVD法によって形成した。また、アモルファ
スシリコン膜を厚さ200〜3000Å、好ましくは5
00〜1500Åとし、プラズマCVD法もしくは減圧
CVD法によって作製した。アモルファスシリコン膜は
350〜450℃で0.1〜2時間アニールすることに
よって水素出しをおこなって、膜中の水素濃度を5原子
%以下にしておくと結晶化しやすかった。これをパター
ニングして島状シリコン領域23を形成した。そして、
RFプラズマCVD法、ECRプラズマCVD法、スパ
ッタリング法等の方法によってゲイト絶縁膜として機能
する厚さ500〜1500Åの酸化珪素膜24を形成し
た。プラズマCVD法を採用する場合には、原料ガスは
TEOS(テトラ・エトキシ・シラン)と酸素を用いる
と好ましい結果が得られた。そして、1〜5%の燐を含
む多結晶シリコン膜(厚さ5000Å)をLPCVD法
によって堆積し、これをパターニングしてゲイト配線・
電極25A、25Bを形成した。(図1(A))
Example 2 Substrate (Corning 705)
9) A base silicon oxide film 21 having a thickness of 2000 ° was formed on 20 by a plasma CVD method. Further, the amorphous silicon film is formed to a thickness of 200 to 3000 Å, preferably 5 to
The temperature was set to 00 to 1500 °, and the film was formed by a plasma CVD method or a low pressure CVD method. The amorphous silicon film was dehydrated by annealing at 350 to 450 ° C. for 0.1 to 2 hours, and it was easy to crystallize when the hydrogen concentration in the film was 5 atomic% or less. This was patterned to form an island-shaped silicon region 23. And
A silicon oxide film 24 having a thickness of 500 to 1500 す る functioning as a gate insulating film was formed by a method such as an RF plasma CVD method, an ECR plasma CVD method, or a sputtering method. In the case where the plasma CVD method is employed, preferable results were obtained when TEOS (tetraethoxysilane) and oxygen were used as the source gas. Then, a polycrystalline silicon film (thickness: 5000 Å) containing 1 to 5% of phosphorus is deposited by the LPCVD method, and this is patterned to form a gate wiring and
Electrodes 25A and 25B were formed. (Fig. 1 (A))

【0016】その後、イオンドーピング法によって不純
物を拡散させてN型の不純物領域26AとP型の不純物
領域26Bを形成した。この際には、例えば、N型不純
物として燐(ドーピングガスはフォスフィンPH3 )を
用い、60〜110kV、例えば80kVの加速電圧で
全面にドーピングをおこない、次に、フォトレジストで
Nチャネル型TFTの領域を覆って、P型不純物、例え
ばホウ素(ドーピングガスはジボランB2 6 )を用
い、40〜80kV、例えば65kVの加速電圧でドー
ピングすればよい。
Thereafter, an impurity is diffused by an ion doping method to form an N-type impurity region 26A and a P-type impurity region 26B. At this time, for example, phosphorus is used as an N-type impurity (doping gas is phosphine PH 3 ), and the entire surface is doped with an acceleration voltage of 60 to 110 kV, for example, 80 kV. covering the region, P-type impurity, for example, using boron (diborane B 2 H 6 doping gas), 40~80KV, for example may be doped at an acceleration voltage of 65 kV.

【0017】さらに、不純物領域上の酸化珪素膜24に
穴を形成し、この穴を通して不純物領域26に密着する
ように厚さ200〜1000Å、例えば300Åの珪化
ニッケル(ニッケルでも可)膜27A、27Bを形成し
た。そして、窒素雰囲気中で550℃、4時間のアニー
ルをおこない、不純物領域26とその他の半導体領域の
結晶化をおこなった。この場合には、結晶成長は島状半
導体領域の両端から進行して、その中間のあたりで終了
する。したがって、チャネル形成領域には粒界は生成せ
ず、TFTの特性には悪影響は少なかった。(図2
(B))あるいは図2(C)の様に、島状半導体領域の
中央部に珪化ニッケル膜27Cを設けてもよい。この場
合には結晶化は中央から進行する。(図2(C))
Further, holes are formed in the silicon oxide film 24 on the impurity regions, and nickel silicide (nickel can be used) films 27A and 27B having a thickness of 200 to 1000 Å, for example, 300 よ う so as to be in close contact with the impurity regions 26 through the holes. Was formed. Then, annealing was performed at 550 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to crystallize the impurity region 26 and other semiconductor regions. In this case, the crystal growth proceeds from both ends of the island-shaped semiconductor region and ends around the middle thereof. Therefore, no grain boundary was formed in the channel forming region, and the adverse effect on the TFT characteristics was small. (Figure 2
(B)) Alternatively, as shown in FIG. 2C, a nickel silicide film 27C may be provided at the center of the island-shaped semiconductor region. In this case, crystallization proceeds from the center. (Fig. 2 (C))

【0018】最後に、通常のTFT作製と同様に層間絶
縁物28として、厚さ5000Åの酸化珪素膜を堆積
し、これにコンタクトホールを形成してソース領域、ド
レイン領域に配線・電極29A、29B、29Cを形成
した。配線・電極の材料としてはアルミニウム、チタ
ン、窒化チタンやそれらの多層膜が適している。ここで
は、窒化チタン(厚さ1000Å)とアルミニウム(厚
さ5000Å)の多層膜を用いた。(図2(D))以上
の工程によってCMOS型のTFTが作製された。この
ようにして作製したCMOS回路を用いてシフトレジス
タを作製し、その動作特性を調べた。ドレイン電圧15
Vで、最高動作周波数は11MHz、ドレイン電圧17
Vで、最高動作周波数は18MHzであった。
Finally, a 5000-nm-thick silicon oxide film is deposited as an interlayer insulator 28 in the same manner as a normal TFT fabrication, and contact holes are formed in the silicon oxide film to form wiring / electrodes 29A and 29B in the source and drain regions. , 29C. Aluminum, titanium, titanium nitride, and a multilayer film thereof are suitable as the material of the wiring / electrode. Here, a multilayer film of titanium nitride (thickness 1000 °) and aluminum (thickness 5000 °) was used. (FIG. 2 (D)) Through the above steps, a CMOS type TFT was manufactured. A shift register was manufactured using the CMOS circuit thus manufactured, and its operation characteristics were examined. Drain voltage 15
V, the maximum operating frequency is 11 MHz, and the drain voltage is 17
At V, the highest operating frequency was 18 MHz.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明では従来は困難であった結晶成長
の方向を制御することができるので、薄膜トランジスタ
の信頼性・歩留りを著しく向上させることが可能となっ
た。また、そのための設備、装置、手法は極めて一般的
で、かつ量産性に優れたものであるので、産業にもたら
す利益は図りしえないものである。このように本発明は
工業上、有益であり、特許されるにふさわしいものであ
る。
According to the present invention, the direction of crystal growth, which has been difficult in the past, can be controlled, so that the reliability and yield of thin film transistors can be significantly improved. In addition, since the equipment, apparatus, and method for this are very common and excellent in mass productivity, the profits brought to the industry cannot be expected. Thus, the present invention is industrially useful and deserves a patent.

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

【図1】 実施例の工程の上面図を示す。(TFTを
作製する工程)
FIG. 1 shows a top view of the steps of an embodiment. (Step of manufacturing TFT)

【図2】 実施例の工程の断面図を示す。(TFTを
作製する工程)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a process of the embodiment. (Step of manufacturing TFT)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・基板(コーニング7059) 11・・・下地酸化膜(酸化珪素) 12・・・島状シリコン領域 13・・・ゲイト絶縁膜(酸化珪素) 14・・・ゲイト電極(タンタル) 15・・・陽極酸化物(酸化タンタル) 16・・・不純物領域(N型) 17・・・珪化ニッケル膜 18・・・層間絶縁物(酸化珪素) 19・・・金属電極(窒化チタン/アルミニウム多層
膜)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Substrate (Corning 7059) 11 ... Base oxide film (silicon oxide) 12 ... Island-shaped silicon region 13 ... Gate insulating film (silicon oxide) 14 ... Gate electrode (tantalum) 15. ..Anodic oxide (tantalum oxide) 16 ... impurity region (N type) 17 ... nickel silicide film 18 ... interlayer insulator (silicon oxide) 19 ... metal electrode (titanium nitride / aluminum multilayer film) )

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−140915(JP,A) 特開 昭63−142807(JP,A) 特公 昭45−22173(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/20 H01L 21/322 H01L 21/336 H01L 29/786 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-2-140915 (JP, A) JP-A-63-142807 (JP, A) JP-B-45-22173 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) H01L 21/20 H01L 21/322 H01L 21/336 H01L 29/786 JICST file (JOIS)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非晶質シリコン膜を形成し、 前記非晶質シリコン膜をパターニングして、島状シリコ
ン領域を形成し、 前記島状シリコン領域上にゲート絶縁膜を形成し、 前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、 前記ゲート電極をマスクにして前記島状シリコン領域に
不純物を導入して、2つの不純物領域を形成し、 前記不純物領域上に接して、ニッケルを含有する膜を形
成し、 前記ニッケルを含有する膜を形成した後、前記島状シリ
コン領域を加熱し、当該膜が接している箇所から前記島
状シリコン領域を結晶成長させて、前記島状シリコン領
域全体を結晶化し、 塩化物の気体を含む雰囲気中で、前記結晶化された島状
シリコン領域をアニールして、前記島状シリコン領域か
らニッケルを除去することを特徴とする半導体装置の作
製方法。
Forming an amorphous silicon film, patterning the amorphous silicon film to form an island-shaped silicon region, forming a gate insulating film on the island-shaped silicon region, Forming a gate electrode on the film, introducing an impurity into the island-shaped silicon region using the gate electrode as a mask to form two impurity regions, and contacting the impurity region with a film containing nickel. After forming the film containing nickel, the island-shaped silicon region is heated, and the island-shaped silicon region is crystal-grown from a position where the film is in contact, and the entire island-shaped silicon region is crystallized. Producing a semiconductor device, wherein the crystallized island-shaped silicon region is annealed in an atmosphere containing a chloride gas to remove nickel from the island-shaped silicon region. Law.
【請求項2】 請求項1において、前記ニッケルを含有
する膜は、ニッケル膜であることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the film containing nickel is a nickel film.
【請求項3】 請求項1において、前記ニッケルを含有
する膜は、珪化ニッケル膜であることを特徴とする半導
体装置の作製方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the film containing nickel is a nickel silicide film.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一において、 前記塩化物は、塩化水素、塩化メタン、塩化エタン又は
塩化エチレンであることを特徴とする半導体装置の作製
方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the chloride is hydrogen chloride, methane chloride, ethane chloride, or ethylene chloride.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一において、 前記アニールは、前記結晶化された島状シリコン領域を
400〜600℃に加熱することであることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。
5. The method according to claim 1, wherein the annealing is performed by heating the crystallized island-shaped silicon region to 400 to 600 ° C. .
JP2000071386A 1993-02-15 2000-03-15 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Lifetime JP3297665B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000071386A JP3297665B2 (en) 1993-02-15 2000-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000071386A JP3297665B2 (en) 1993-02-15 2000-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000035805A Division JP3297663B2 (en) 1993-02-15 2000-02-14 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000299286A JP2000299286A (en) 2000-10-24
JP3297665B2 true JP3297665B2 (en) 2002-07-02

Family

ID=18589979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000071386A Expired - Lifetime JP3297665B2 (en) 1993-02-15 2000-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3297665B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000299286A (en) 2000-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662263B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
Lee et al. Low temperature poly-Si thin-film transistor fabrication by metal-induced lateral crystallization
EP0598410B1 (en) A method of manufacturing a semiconductor device
US4808546A (en) SOI process for forming a thin film transistor using solid phase epitaxy
JPH06333951A (en) Thin film transistor and its manufacture
JP3359690B2 (en) Method for manufacturing semiconductor circuit
JP3297665B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3297663B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3297662B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3359691B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP3390717B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3535491B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4197323B2 (en) Semiconductor device
JP3203652B2 (en) Semiconductor thin film manufacturing method
JP2002299235A (en) Semiconductor thin-film forming method and thin-film semiconductor device
JPH04286339A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3428143B2 (en) Method of activating impurities and method of manufacturing thin film transistor
JP2003051600A (en) Thin-film transistor and manufacturing method therefor
JPH11186552A (en) Manufacture of thin-film transistor
JP3173758B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3535463B2 (en) Method for manufacturing semiconductor circuit
JPH05226362A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0855995A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP2535654B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor
JPH04321219A (en) Formation of crystal semiconductor thin film and manufacture of thin-film transistor

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412

Year of fee payment: 6

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

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090412

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412

Year of fee payment: 8

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

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100412

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110412

Year of fee payment: 9

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

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110412

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120412

Year of fee payment: 10

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

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130412

EXPY Cancellation because of completion of term