JP3342666B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
半導体装置の作製方法Info
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- JP3342666B2 JP3342666B2 JP23043998A JP23043998A JP3342666B2 JP 3342666 B2 JP3342666 B2 JP 3342666B2 JP 23043998 A JP23043998 A JP 23043998A JP 23043998 A JP23043998 A JP 23043998A JP 3342666 B2 JP3342666 B2 JP 3342666B2
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- Japan
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- amorphous silicon
- silicon film
- semiconductor device
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- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ（以
下ＴＦＴという）に代表される半導体装置の絶縁膜およ
びその作製方法に関する。
下ＴＦＴという）に代表される半導体装置の絶縁膜およ
びその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりガラス基板上に集積化されたＴ
ＦＴを用いた、液晶表示装置やイメージセンサ装置が知
られている。これらの装置におけるＴＦＴとしては、薄
膜半導体を用いた絶縁ゲイト型電界効果半導体装置を利
用するのが一般的である。これらＴＦＴのゲイト絶縁膜
としては、酸化珪素膜が用いられるのが普通である。
ＦＴを用いた、液晶表示装置やイメージセンサ装置が知
られている。これらの装置におけるＴＦＴとしては、薄
膜半導体を用いた絶縁ゲイト型電界効果半導体装置を利
用するのが一般的である。これらＴＦＴのゲイト絶縁膜
としては、酸化珪素膜が用いられるのが普通である。
【０００３】上記のような酸化珪素膜をゲイト絶縁膜と
して利用したＴＦＴは、ゲイト絶縁膜におけるピンホー
ルに起因するリーク電流の問題や、ゲイト絶縁膜を厚く
できないという問題（ゲイト絶縁膜の容量は、膜厚と比
誘電率で決まる）、さらにはゲイト電極自体に緻密性が
足りず（即ち膜質が柔らかい）絶縁としての諸特性が不
安定であるという問題、さらにはゲイト絶縁膜中の固定
電荷（例えばＮａイオン）の存在による問題、といった
ことが指摘されている。
して利用したＴＦＴは、ゲイト絶縁膜におけるピンホー
ルに起因するリーク電流の問題や、ゲイト絶縁膜を厚く
できないという問題（ゲイト絶縁膜の容量は、膜厚と比
誘電率で決まる）、さらにはゲイト電極自体に緻密性が
足りず（即ち膜質が柔らかい）絶縁としての諸特性が不
安定であるという問題、さらにはゲイト絶縁膜中の固定
電荷（例えばＮａイオン）の存在による問題、といった
ことが指摘されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記ゲイト
絶縁膜における問題点を解決し、高い特性を安定して得
ることのできるＴＦＴを得ることを課題とする。
絶縁膜における問題点を解決し、高い特性を安定して得
ることのできるＴＦＴを得ることを課題とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体上に
形成される酸化珪素膜よりなる絶縁膜の表面に窒素イオ
ンを注入することによって、その表面を窒化し、絶縁膜
の膜質を緻密化すると同時に、その比誘電率を高くする
ことを特徴とする。特に、ＴＦＴのゲイト絶縁膜として
酸化珪素膜を成膜した後に、窒素イオンをこの酸化珪素
膜表面に注入し、ゲイト絶縁膜を酸化窒化珪素とするこ
とを特徴とする。また、本発明は、絶縁表面上方に非晶
質珪素膜を形成した後、前記非晶質珪素膜の結晶化を助
長する元素を含む薄膜を前記非晶質珪素膜の上面又は下
面に形成し、熱或いは光アニールにより前記非晶質珪素
膜中に前記非晶質珪素膜の結晶化を助長する元素を拡散
させて前記非晶質珪素膜を結晶化させ、しかる後、結晶
化された前記非晶質珪素膜をエッチングすることによっ
て活性層を形成し、前記活性層に接して塩素を含むゲイ
ト絶縁膜を形成し、前記活性層に含まれる不純物イオン
のゲッタリングを行うことを特徴としている。
形成される酸化珪素膜よりなる絶縁膜の表面に窒素イオ
ンを注入することによって、その表面を窒化し、絶縁膜
の膜質を緻密化すると同時に、その比誘電率を高くする
ことを特徴とする。特に、ＴＦＴのゲイト絶縁膜として
酸化珪素膜を成膜した後に、窒素イオンをこの酸化珪素
膜表面に注入し、ゲイト絶縁膜を酸化窒化珪素とするこ
とを特徴とする。また、本発明は、絶縁表面上方に非晶
質珪素膜を形成した後、前記非晶質珪素膜の結晶化を助
長する元素を含む薄膜を前記非晶質珪素膜の上面又は下
面に形成し、熱或いは光アニールにより前記非晶質珪素
膜中に前記非晶質珪素膜の結晶化を助長する元素を拡散
させて前記非晶質珪素膜を結晶化させ、しかる後、結晶
化された前記非晶質珪素膜をエッチングすることによっ
て活性層を形成し、前記活性層に接して塩素を含むゲイ
ト絶縁膜を形成し、前記活性層に含まれる不純物イオン
のゲッタリングを行うことを特徴としている。
【０００６】
【作用】酸化珪素膜表面に窒化することで、 ・膜の緻密性を高めることができる。 ・比誘電率を高くすることができるので、膜厚を厚くで
きる。 ・総合的に絶縁膜としての特性を高くすることができ
る。
きる。 ・総合的に絶縁膜としての特性を高くすることができ
る。
【０００７】
〔実施例１〕以下に示す実施例においては、アクティブ
マトリックス型の液晶表示装置の画素電極部分にＮチャ
ネル型ＴＦＴを形成する例を示すが、Ｐチャネル型であ
ってもよい。さらには、液晶表示装置の周辺回路部分に
形成されるＴＦＴであっても基本的な構成は同様であ
る。また、イメージセンサやその他集積回路に用いられ
るＴＦＴであっても基本的な構成は同様である。
マトリックス型の液晶表示装置の画素電極部分にＮチャ
ネル型ＴＦＴを形成する例を示すが、Ｐチャネル型であ
ってもよい。さらには、液晶表示装置の周辺回路部分に
形成されるＴＦＴであっても基本的な構成は同様であ
る。また、イメージセンサやその他集積回路に用いられ
るＴＦＴであっても基本的な構成は同様である。
【０００８】図１、図２に本実施例の作製工程を示す。
図１において、ガラス基板１１上に下地の酸化珪素膜
（図示せず）を２０００Åの厚さにスパッタ法で形成す
る。そして、公知の非晶質珪素膜１２をプラズマＣＶＤ
法で１０００Åの厚さに形成する。そして５００Å厚の
酸化珪素膜１０１でマスクを形成する。このマスクは、
１４の部分で非晶質珪素膜１２が露呈する構造となって
いる。
図１において、ガラス基板１１上に下地の酸化珪素膜
（図示せず）を２０００Åの厚さにスパッタ法で形成す
る。そして、公知の非晶質珪素膜１２をプラズマＣＶＤ
法で１０００Åの厚さに形成する。そして５００Å厚の
酸化珪素膜１０１でマスクを形成する。このマスクは、
１４の部分で非晶質珪素膜１２が露呈する構造となって
いる。
【０００９】ここで、珪化ニッケル膜を２０Åの厚さに
スパッタ法で形成する。この珪化ニッケル膜は、ニッケ
ルによって、非晶質珪素膜１１の結晶化を助長させるた
めに導入されるもので、５〜２００Åの厚さに形成され
る。ここでは、ニッケル（Ｎｉ）を用いたが、８族元素
であるＦｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔを用いることができる。さらに３ｄ元素であるＳｃ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎを用いることもでき
る。Ａｕ、Ａｇも利用できる。これらの元素の中で特に
良好な効果が得られるのが、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕで
ある。またその導入方法も、スパッタ法やプラズマ処理
（プラズマでスパッタする方法）やＣＶＤ法や蒸着法
で、非晶質珪素膜の上面または下面に薄膜として導入す
る方法、さらにはイオン注入法で直接非晶質珪素膜中に
これら結晶化を助長する元素を導入する方法でもよい。
スパッタ法で形成する。この珪化ニッケル膜は、ニッケ
ルによって、非晶質珪素膜１１の結晶化を助長させるた
めに導入されるもので、５〜２００Åの厚さに形成され
る。ここでは、ニッケル（Ｎｉ）を用いたが、８族元素
であるＦｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐ
ｔを用いることができる。さらに３ｄ元素であるＳｃ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎを用いることもでき
る。Ａｕ、Ａｇも利用できる。これらの元素の中で特に
良好な効果が得られるのが、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕで
ある。またその導入方法も、スパッタ法やプラズマ処理
（プラズマでスパッタする方法）やＣＶＤ法や蒸着法
で、非晶質珪素膜の上面または下面に薄膜として導入す
る方法、さらにはイオン注入法で直接非晶質珪素膜中に
これら結晶化を助長する元素を導入する方法でもよい。
【００１０】そして、マスクである酸化珪素膜１０１を
取り除く。この状態で非晶質珪素膜１４の表面には、１
４の領域だけに選択的に珪化ニッケル膜が成膜されてい
る。この後、赤外光（例えば波長１．３μｍ）の照射に
よって、非晶質珪素膜表面を短時間加熱し、１４の領域
で非晶質珪素膜表面のニッケルを合金化、即ちニッケル
シリサイド化する。この工程は、後の加熱アニールによ
る結晶化工程において、ニッケルが非晶質珪素膜中に拡
散しやすくさせ、結晶化をさらに効果的に行うために有
用である。
取り除く。この状態で非晶質珪素膜１４の表面には、１
４の領域だけに選択的に珪化ニッケル膜が成膜されてい
る。この後、赤外光（例えば波長１．３μｍ）の照射に
よって、非晶質珪素膜表面を短時間加熱し、１４の領域
で非晶質珪素膜表面のニッケルを合金化、即ちニッケル
シリサイド化する。この工程は、後の加熱アニールによ
る結晶化工程において、ニッケルが非晶質珪素膜中に拡
散しやすくさせ、結晶化をさらに効果的に行うために有
用である。
【００１１】そして、不活性雰囲気中で５５０度、４時
間の加熱アニールを行う。この加熱アニールによって、
非晶質珪素膜１２を結晶化させる。この際、矢印１０で
示すように、珪化ニッケル膜が成膜された以外の領域に
おいては、結晶化が基板に平行な方向に針状あるいは柱
状に行われる。この結晶成長の距離は、４０μｍ以上に
渡って行われる。なお、結晶化の方法は上記方法に限定
されるものではなく、レーザー光の照射によるもの、公
知に熱アニール（６００度、２４時間以上）によるもの
でもよい。また非晶質のままでもよい。（図１（Ｂ））
間の加熱アニールを行う。この加熱アニールによって、
非晶質珪素膜１２を結晶化させる。この際、矢印１０で
示すように、珪化ニッケル膜が成膜された以外の領域に
おいては、結晶化が基板に平行な方向に針状あるいは柱
状に行われる。この結晶成長の距離は、４０μｍ以上に
渡って行われる。なお、結晶化の方法は上記方法に限定
されるものではなく、レーザー光の照射によるもの、公
知に熱アニール（６００度、２４時間以上）によるもの
でもよい。また非晶質のままでもよい。（図１（Ｂ））
【００１２】次に、素子間分離を行い活性層領域を確定
する。活性層は、ソース／ドレイン領域、チャンネル形
成領域が形成される領域のことである。ここで、珪化ニ
ッケル膜としてニッケルが導入された１４の領域と結晶
成長の終点（図でいうと珪素膜１２の左端）の部分は、
ニッケル濃度が高いので、その部分はエッチングによっ
て取り除き、基板に平行に結晶成長した中間部分を活性
層として用いることが好ましい。
する。活性層は、ソース／ドレイン領域、チャンネル形
成領域が形成される領域のことである。ここで、珪化ニ
ッケル膜としてニッケルが導入された１４の領域と結晶
成長の終点（図でいうと珪素膜１２の左端）の部分は、
ニッケル濃度が高いので、その部分はエッチングによっ
て取り除き、基板に平行に結晶成長した中間部分を活性
層として用いることが好ましい。
【００１３】さらにゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜１３
を１５００Åの厚さに形成する。この酸化珪素膜中に
は、塩素を含有させ、不純物イオンのゲッタリング効果
を得ることは有用である。
を１５００Åの厚さに形成する。この酸化珪素膜中に
は、塩素を含有させ、不純物イオンのゲッタリング効果
を得ることは有用である。
【００１４】つぎに、図１（Ｃ）に示すように、酸化珪
素膜１３に窒素イオンの注入を行う。この工程によっ
て、酸化珪素膜の表面を酸化窒化珪素とする。この工程
において、窒素イオンが酸化珪素膜１３を突き抜けて、
活性層に進入することは避けなければならない。即ち、
酸化珪素膜１３の表面近傍を窒化するようにすることが
重要である。
素膜１３に窒素イオンの注入を行う。この工程によっ
て、酸化珪素膜の表面を酸化窒化珪素とする。この工程
において、窒素イオンが酸化珪素膜１３を突き抜けて、
活性層に進入することは避けなければならない。即ち、
酸化珪素膜１３の表面近傍を窒化するようにすることが
重要である。
【００１５】上記窒素イオンの注入によって、ゲイト絶
縁膜となる酸化窒化珪素膜１３の比誘電率を４〜６とす
ることができ、酸化珪素膜の３．８〜４．０に比較し
て、大きくすることができ、さらに膜自体を固く緻密に
することができる。この結果、Ｎａイオン等の不純物イ
オンのゲイト絶縁膜中での移動や、ピンホールに起因す
るリークの問題、耐圧の問題を解決することができる。
さらに、比誘電率が酸化珪素膜に比較して高いので、ゲ
イト絶縁膜の厚さを厚くすることができ、リーク電流や
ピンホールの問題に対して有利である。
縁膜となる酸化窒化珪素膜１３の比誘電率を４〜６とす
ることができ、酸化珪素膜の３．８〜４．０に比較し
て、大きくすることができ、さらに膜自体を固く緻密に
することができる。この結果、Ｎａイオン等の不純物イ
オンのゲイト絶縁膜中での移動や、ピンホールに起因す
るリークの問題、耐圧の問題を解決することができる。
さらに、比誘電率が酸化珪素膜に比較して高いので、ゲ
イト絶縁膜の厚さを厚くすることができ、リーク電流や
ピンホールの問題に対して有利である。
【００１６】このゲイト絶縁膜である酸化珪素膜１３へ
の窒素イオン注入の後に、赤外光による光アニールを行
うことは有用である。特に１〜２μｍ程度の近赤外光を
利用した場合には、ガラス基板をそれ程加熱することな
しに、珪素膜１２中の欠陥や不対結合手をアニールする
ことができ、同時にゲイト絶縁膜１３と珪素膜１２との
界面における準位を減少させることができるので、ＴＦ
Ｔの特性に大きな寄与を得ることができる。
の窒素イオン注入の後に、赤外光による光アニールを行
うことは有用である。特に１〜２μｍ程度の近赤外光を
利用した場合には、ガラス基板をそれ程加熱することな
しに、珪素膜１２中の欠陥や不対結合手をアニールする
ことができ、同時にゲイト絶縁膜１３と珪素膜１２との
界面における準位を減少させることができるので、ＴＦ
Ｔの特性に大きな寄与を得ることができる。
【００１７】そして、アルミニウム膜を６０００Åの厚
さに形成し、パターニングを行うことによって、ゲイト
電極１５を形成する。さらに陽極酸化工程によって、ゲ
イト電極１５の表面を酸化し、酸化物層１５１を形成す
る。この酸化物層１５１は、後のイオン注入工程におい
て、オフセットゲイト構造を有せしめるために用いられ
るものであり、その厚さによってオフセットゲイト長が
決定される。ここではその厚さを２０００Åとする。
（図１（Ｄ））
さに形成し、パターニングを行うことによって、ゲイト
電極１５を形成する。さらに陽極酸化工程によって、ゲ
イト電極１５の表面を酸化し、酸化物層１５１を形成す
る。この酸化物層１５１は、後のイオン注入工程におい
て、オフセットゲイト構造を有せしめるために用いられ
るものであり、その厚さによってオフセットゲイト長が
決定される。ここではその厚さを２０００Åとする。
（図１（Ｄ））
【００１８】なお、ゲイト電極としては、公知の珪素を
主成分としたものであってもよい。
主成分としたものであってもよい。
【００１９】つぎに、図２（Ａ）に示すように、Ｐ（り
ん）のイオン注入を行い、ソース／ドレイン領域１６、
１８とチャネル形成領域１７とを自己整合的に形成す
る。そして、レーザー光あるいは赤外光の照射によっ
て、ソース／ドレイン領域のアニールを行う。
ん）のイオン注入を行い、ソース／ドレイン領域１６、
１８とチャネル形成領域１７とを自己整合的に形成す
る。そして、レーザー光あるいは赤外光の照射によっ
て、ソース／ドレイン領域のアニールを行う。
【００２０】そして層間絶縁物１９としてポリイミドを
形成する。さらに画素電極となるＩＴＯ電極２０を形成
する。そして、さらに穴明け工程を経て、ソース／ドレ
イン電極２１、２２を形成する。この際一方の電極２２
は画素電極２０にコンタクトし、ＴＦＴの出力が画素電
極に接続された構成とする。以上のようにして、図２
（Ｂ）に示す画素電極に設けられたＮチャネル型ＴＦＴ
を完成する。
形成する。さらに画素電極となるＩＴＯ電極２０を形成
する。そして、さらに穴明け工程を経て、ソース／ドレ
イン電極２１、２２を形成する。この際一方の電極２２
は画素電極２０にコンタクトし、ＴＦＴの出力が画素電
極に接続された構成とする。以上のようにして、図２
（Ｂ）に示す画素電極に設けられたＮチャネル型ＴＦＴ
を完成する。
【００２１】上記のような構成のＴＦＴは、基板に平行
に結晶成長した結晶性珪素膜の結晶成長方向にキャリア
が移動する構造であるので、キャリアが結晶粒界にそっ
て移動し、高移動度を得ることができる。
に結晶成長した結晶性珪素膜の結晶成長方向にキャリア
が移動する構造であるので、キャリアが結晶粒界にそっ
て移動し、高移動度を得ることができる。
【００２２】〔実施例２〕本実施例は、Ｐチャネル型Ｔ
ＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとを相補型に設けた回路構成
に関するものである。本実施例の構成は、液晶表示装置
の周辺回路や画素部分、さらにはイメージセンサ等の集
積回路に利用することができる。
ＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとを相補型に設けた回路構成
に関するものである。本実施例の構成は、液晶表示装置
の周辺回路や画素部分、さらにはイメージセンサ等の集
積回路に利用することができる。
【００２３】図３に本実施例の作製工程を示す。まずガ
ラス基板１１上に下地膜（図示せず）として酸化珪素膜
を２０００Åの厚さに成膜する。さらに非晶質珪素膜１
２をプラズマＣＶＤ法で形成し、６００度、２４時間の
加熱アニールによって結晶化させる。この加熱による結
晶化の後に、赤外光の照射によるアニールをさらに併用
することは非常に効果的である。この赤外光の照射によ
るアニールによって、珪素膜中の欠陥や不対結合手を減
少させることができ、さらに結晶性を上長させると同時
に膜を緻密にすることができる。特に１〜２μｍ程度の
赤外光は、珪素膜に選択的に吸収され、ガラス基板には
吸収されにくいので、ガラス基板をあまり加熱すること
なしに、珪素膜を８００度程度に加熱することができ
る。
ラス基板１１上に下地膜（図示せず）として酸化珪素膜
を２０００Åの厚さに成膜する。さらに非晶質珪素膜１
２をプラズマＣＶＤ法で形成し、６００度、２４時間の
加熱アニールによって結晶化させる。この加熱による結
晶化の後に、赤外光の照射によるアニールをさらに併用
することは非常に効果的である。この赤外光の照射によ
るアニールによって、珪素膜中の欠陥や不対結合手を減
少させることができ、さらに結晶性を上長させると同時
に膜を緻密にすることができる。特に１〜２μｍ程度の
赤外光は、珪素膜に選択的に吸収され、ガラス基板には
吸収されにくいので、ガラス基板をあまり加熱すること
なしに、珪素膜を８００度程度に加熱することができ
る。
【００２４】つぎに素子間分離を行い、島状の２つの活
性層を確定する。この２つの活性層は後にＰＴＦＴ（Ｐ
チャネル型ＴＦＴ）とＮＴＦＴ（Ｎチャネル型ＴＦＴ）
となる。つぎに、ゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜１３を
スパッタ法によって、１５００Åの厚さに成膜する。そ
して、実施例１と同様に窒素イオンの注入を行い、ゲイ
ト絶縁膜１３を酸化窒化珪素とする。（図３（Ｂ））
性層を確定する。この２つの活性層は後にＰＴＦＴ（Ｐ
チャネル型ＴＦＴ）とＮＴＦＴ（Ｎチャネル型ＴＦＴ）
となる。つぎに、ゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜１３を
スパッタ法によって、１５００Åの厚さに成膜する。そ
して、実施例１と同様に窒素イオンの注入を行い、ゲイ
ト絶縁膜１３を酸化窒化珪素とする。（図３（Ｂ））
【００２５】そして、さらにアルミニウム膜を６０００
Åの厚さに成膜し、パターニングを行うことによって、
ゲイト電極３１と３３を形成する。そして、陽極酸化工
程によって、酸化物層３２、３４を形成する。さらに一
方の活性層領域をレジストでマスクして、ＰイオンとＢ
イオンとを交互に注入することで、３５、３７をＰ型化
し、３８、４０をＮ型化する。こうして、ＰＴＦＴのソ
ース／ドレイン領域３５、３７、さらにはＰＴＦＴのチ
ャネル形成領域３６と、ＮＴＦＴのソース／ドレイン領
域３８、４０さらにはＮＴＦＴのチャネル形成領域３９
とを自己整合的に形成する。この後、レーザー光あるい
は赤外光の照射によりソース／ドレイン領域のアニール
を行う。（図３（Ｃ））
Åの厚さに成膜し、パターニングを行うことによって、
ゲイト電極３１と３３を形成する。そして、陽極酸化工
程によって、酸化物層３２、３４を形成する。さらに一
方の活性層領域をレジストでマスクして、ＰイオンとＢ
イオンとを交互に注入することで、３５、３７をＰ型化
し、３８、４０をＮ型化する。こうして、ＰＴＦＴのソ
ース／ドレイン領域３５、３７、さらにはＰＴＦＴのチ
ャネル形成領域３６と、ＮＴＦＴのソース／ドレイン領
域３８、４０さらにはＮＴＦＴのチャネル形成領域３９
とを自己整合的に形成する。この後、レーザー光あるい
は赤外光の照射によりソース／ドレイン領域のアニール
を行う。（図３（Ｃ））
【００２６】そして、層間絶縁物４１を酸化珪素、ある
いはポリイミドによって形成する。そして、穴明け工程
を経て電極４２、４３、４４を形成する。ここで、ＰＴ
ＦＴとＮＴＦＴの出力が電極４３によって連結された構
造が実現される。（図３（Ｄ）
いはポリイミドによって形成する。そして、穴明け工程
を経て電極４２、４３、４４を形成する。ここで、ＰＴ
ＦＴとＮＴＦＴの出力が電極４３によって連結された構
造が実現される。（図３（Ｄ）
【００２７】
【効果】ゲイト絶縁膜を酸化窒化珪素とすることで、 ・ゲイト絶縁膜を緻密にすることができ、ゲイト絶縁膜
での固定電荷の問題や静電破壊の問題、さらには、ピン
ホールの問題を解決することができる。 ・ゲイト絶縁膜を厚くすることができる。 といった効果を得ることができる。さらに、アニールに
より結晶化工程において結晶化を助長する元素である、
例えば、Ｎｉが非晶質珪素膜中に拡散し易くされ、結晶
化をさらに効果的に行うことができ、また、活性層に接
して塩素を含むゲイト絶縁膜を形成することにより、前
記活性層に含まれる不所望な不純物イオンをゲッタリン
グして除去することができ、アクティブマトリクス型の
液晶表示装置に適した半導体装置を得ることができる。
での固定電荷の問題や静電破壊の問題、さらには、ピン
ホールの問題を解決することができる。 ・ゲイト絶縁膜を厚くすることができる。 といった効果を得ることができる。さらに、アニールに
より結晶化工程において結晶化を助長する元素である、
例えば、Ｎｉが非晶質珪素膜中に拡散し易くされ、結晶
化をさらに効果的に行うことができ、また、活性層に接
して塩素を含むゲイト絶縁膜を形成することにより、前
記活性層に含まれる不所望な不純物イオンをゲッタリン
グして除去することができ、アクティブマトリクス型の
液晶表示装置に適した半導体装置を得ることができる。
【図１】 実施例の作製工程を示す。
【図２】 実施例の作製工程を示す。
【図３】 実施例の作製工程を示す。
１１・・・・ガラス基板 １２・・・・珪素膜 １０１・・・酸化珪素膜 １３・・・・酸化珪素膜 １４・・・・ゲイト電極 １５１・・・酸化物層 １６・・・・ソース／ドレイン領域 １７・・・・チャネル形成領域 １８・・・・ドレイン／ソース領域 １９・・・・層間絶縁物 ２０・・・・ＩＴＯ電極（画素電極） ２１・・・・電極 ２２・・・・電極 ３１・・・・ゲイト電極 ３２・・・・酸化物層 ３３・・・・ゲイト電極 ３４・・・・酸化物層 ３５・・・・ソース／ドレイン電極 ３６・・・・チャネル形成領域 ３７・・・・ドレイン／ソース領域 ３８・・・・ドレイン／ソース領域 ３９・・・・チャネル形成領域 ４０・・・・ソース／ドレイン領域 ４３・・・・層間絶縁物 ４２・・・・電極 ４３・・・・電極 ４４・・・・電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｇ ６２７Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/20 H01L 21/318 H01L 21/322
Claims (6)
- 【請求項１】 絶縁表面上方に非晶質珪素膜を形成し、 プラズマ処理によって前記非晶質珪素膜の結晶化を助長
する元素を含む薄膜を前記非晶質珪素膜の上面に形成
し、 前記非晶質珪素膜中に前記非晶質珪素膜の結晶化を助長
する元素を拡散させて前記非晶質珪素膜を結晶化させ、 結晶化された前記非晶質珪素膜をエッチングすることに
よって活性層を形成し、 前記活性層に接して塩素を含む酸化珪素膜を形成し、前
記活性層に含まれる不純物イオンのゲッタリングを行
い、前記酸化珪素膜の表面を窒化してゲイト絶縁膜となる酸
化窒化珪素膜を形成する ことを特徴とする半導体装置の
作製方法。 - 【請求項２】 絶縁表面上方に非晶質珪素膜を形成し、 イオン注入法によって前記非晶質珪素膜中に前記非晶質
珪素膜の結晶化を助長する元素を導入し、 前記非晶質珪素膜を結晶化させ、 結晶化された前記非晶質珪素膜をエッチングすることに
よって活性層を形成し、 前記活性層に接して塩素を含む酸化珪素膜を形成し、前
記活性層に含まれる不純物イオンのゲッタリングを行
い、前記酸化珪素膜の表面を窒化してゲイト絶縁膜となる酸
化窒化珪素膜を形成する ことを特徴とする半導体装置の
作製方法。 - 【請求項３】 前記非晶質珪素膜の結晶化を助長する元
素は、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，
Ａｕ及びＡｇから選択されることを特徴とする請求項１
又は２記載の半導体装置の作製方法。 - 【請求項４】 前記結晶化は加熱アニール又はレーザー
光照射によって行われることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１つ記載の半導体装置の作製方法。 - 【請求項５】 前記活性層にはソース領域、ドレイン領
域及びチャンネル形成領域が形成されることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか１つ記載の半導体装置の作
製方法。 - 【請求項６】 前記半導体装置はアクティブマトリクス
型の液晶表示装置であることを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか１つ記載の半導体装置の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23043998A JP3342666B2 (ja) | 1993-06-24 | 1998-08-17 | 半導体装置の作製方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23043998A JP3342666B2 (ja) | 1993-06-24 | 1998-08-17 | 半導体装置の作製方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177410A Division JPH0786593A (ja) | 1992-08-27 | 1993-06-24 | 半導体装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121764A JPH11121764A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3342666B2 true JP3342666B2 (ja) | 2002-11-11 |
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ID=16907928
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| JP (1) | JP3342666B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167449B (zh) * | 2014-08-05 | 2017-09-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置 |
-
1998
- 1998-08-17 JP JP23043998A patent/JP3342666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11121764A (ja) | 1999-04-30 |
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