JP4141653B2

JP4141653B2 - 半導体装置の作製方法及び集積回路の作製方法

Info

Publication number: JP4141653B2
Application number: JP2001087168A
Authority: JP
Inventors: 節男中嶋; 久大谷
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: JP2001338874A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本明細書で開示する発明は、結晶性珪素膜を用いた薄膜トランジスタの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
珪素薄膜を活性層に用いた薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）が知られている。ＴＦＴは、主にアクティブマトリクス型の液晶表示装置において実用化されている。
【０００３】
現在実用化されている薄膜トランジシスタには、非晶質珪素膜を用いたａ−ＳｉＴＦＴと呼ばれるものと、通常のＩＣプロセスを利用した高温ｐ−ＳｉＴＦＴと呼ばれるものとがある。
【０００４】
高温ｐ−Ｓｉというのは、９００℃以上というような高温での加熱処理を利用して結晶性珪素膜を得る技術を利用して得られる。
【０００５】
高い特性を要求する観点からは、結晶性珪素膜を用いることが好ましい。しかし、高温ｐ−Ｓｉ膜を作製する際に必要とされる加熱処理温度では、基板としてガラス基板が利用できないという問題がある。
【０００６】
薄膜トランジスタは、主にＬＣＤ装置に利用されるものであり、基板としてガラス基板が利用できることが要求される。
【０００７】
この問題を解決する手段として、ガラス基板が耐えるような温度（この温度を便宜上低温と称する）でのプロセスで結晶性珪素膜を作製する技術が研究されている。
【０００８】
このプロセスは、高温ｐ−Ｓｉを作製するプロセス（高温プロセス）に対応させて低温プロセスと称されている。またこの低温プロセスで作製された結晶性珪素膜を低温ｐ−Ｓｉと称し、低温ｐ−Ｓｉ膜を用いたＴＦＴを低温ｐ−ＳｉＴＦＴと称する。
【０００９】
低温ｐ−Ｓｉ膜を作製する技術としては、レーザー照射による方法と加熱による方法とに大別することができる。
【００１０】
レーザー照射による方法は、レーザー光が非晶質珪素膜の表面近傍で直接吸収される関係上、ガラス基板に熱ダメージを与えることがほとんどないという特徴がある。
【００１１】
しかし、レーザー発振器の安定性に問題があり、また大面積に対応させることにも問題がある。
【００１２】
他方加熱による方法は、ガラス基板が耐えるような温度での加熱処理では、必要とする結晶性珪素膜を得ることができないのが現状である。
【００１３】
このような現状の問題点を改善する技術として、本出願人による特開平６−２６８２１２号に記載された技術がある。
【００１４】
この技術は、ニッケルに代表される珪素の結晶化を助長する金属元素を非晶質珪素膜の表面に接して保持させ、その後に加熱処理を行うことで、従来よりも低温でしかもガラス基板が耐える温度でもって、必要とする結晶性を有した結晶性珪素膜を得ることができる技術である。
【００１５】
このニッケルを利用する結晶化技術は、ガラス基板が耐えるようなより低温での加熱処理によって、必要とする結晶性を有した結晶性珪素膜を得ることができる有用なものである。
【００１６】
しかし、結晶化に利用したニッケルが活性層中に残留することが避けられず、そのことがＴＦＴの特性の不安定性や信頼性の低下を招いていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書で開示する発明は、上述した珪素の結晶化を助長する金属元素を用いた結晶性珪素膜を得る技術において、得られる珪素膜中に残留するニッケル元素の影響を排除する構成を提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の一つは、
図１にその作製工程を一例を示すように、
珪素の結晶化を助長する金属元素（例えばニッケル）の作用により結晶化された珪素膜１０４を形成する工程と、
該珪素膜の一部を露呈させるマスク１０５を形成する工程と、
前記露呈した珪素膜１０４の一部とマスク１０５を覆って１５族の元素（例えば燐）を含有させた膜１０６を成膜する工程と、
加熱処理を施し、前記金属元素を前記珪素膜１０４から前記１５族の元素を含有させた膜１０６に移動させる工程（図１（Ｄ））と、
を有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。
【００１９】
上記構成において、加熱処理により移動するニッケル元素にとっては、珪素膜１０４と１０６とは一体化したのといえる。即ち、加熱処理により移動するニッケル元素にとっては、珪素膜１０４と１０６とは特に区別される存在ではない。
【００２０】
従って、図１（Ｄ）に示す加熱処理工程において、珪素膜１０４中に含まれるニッケル元素は珪素膜１０６中に拡散する。なお、酸化珪素膜１０５中には当該金属元素はほとんど拡散しない。
【００２１】
他方、珪素膜１０６にはニッケルのゲッタリングサイトとなる燐が高濃度に含まれているので、珪素膜１０６に移動したニッケル元素は燐と結合し、安定な状態となる。
【００２２】
図１（Ｄ）における加熱処理温度を８００℃以下、好ましくは７５０℃以下とすれば、燐はほとんど珪素膜中を拡散しないから、一旦珪素膜１０６中に取り込まれたニッケルはそこに止まり、珪素膜１０４中に逆拡散することはない。
【００２３】
こうして、珪素膜１０４中のニッケル元素は珪素膜１０６中に移動する。これは、珪素膜１０４中のニッケル元素が珪素膜１０６中にゲッタリングされたものということができる。
【００２４】
図１（Ｄ）に示す状態における加熱処理では、珪素膜１０６全体がゲッタリングサイトとなるので、珪素膜１０４と珪素膜１０６との接触面積がある程度小さくてもニッケルの移動を効果的に行わすことができる。即ち、珪素膜１０４中のニッケル元素を効果的に減少させることができる。
【００２５】
他の発明の構成は、図３にその具体的な例を示すように、
非晶質珪素膜３０１上にマスク３０２を形成し、その一部を３０３のマスクに設けられた開口部で露呈させる工程と、
前記非晶質珪素膜の露呈した一部の領域に珪素の結晶化を助長する金属元素を選択的に導入する工程（図３（Ｂ））と、
加熱処理を施し、前記一部の領域から当該金属元素を珪素膜中に拡散させる工程（図３（Ｃ））と、
前記マスク３０２上に燐を含有させた珪素膜３０７を成膜し、前記一部の領域において前記燐を含有させた珪素膜を前記当該金属元素を拡散させた珪素膜に接しさせる工程（図３（Ｄ））と、
加熱処理を施し、前記一部の領域を介して前記当該金属元素を拡散させた珪素膜から前記燐を含有させた膜へと当該金属元素を矢印３０８で示されるように移動させる工程（図３（Ｄ））と、
を有することを特徴とする半導体装置の作製方法である。
【００２６】
上記構成を採用した場合、横成長と称される図３（Ｃ）で示されるような結晶成長を行わすためのマスク３０２を利用して、当該金属元素が導入された領域（開口３０３が設けられた領域）からニッケルを除去させることができる。この構成は、当該金属元素の導入と当該金属元素の除去とを同じマスクパターンを利用して用いることができるので、工程をそれ程煩雑化させないので済むという利点がある。
【００２７】
図３（Ｄ）に示すようなニッケルの除去工程において、開口部３０３の面積に比較して珪素膜３０７の面積が圧倒的に大きいので、珪素膜３０７の大部分にニッケル元素が拡散していく過程において、マスクの開口部３０３の部分からニッケル元素が効果的に珪素膜３０７にゲッタリングされる。
【００２８】
珪素の結晶化を助長する金属元素としては、ニッケルを利用することが最も好ましい。また、１５族の元素としては、Ｐ（燐）を用いることが最も好ましい。即ち、ニッケルと燐の組み合わせを採用する場合に最も発明の高い効果を得ることができる。
【００２９】
珪素の結晶化を助長する金属元素としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｉｎから選ばれた一種または複数種類の元素を利用することができる。
【００３０】
また１５族の元素としては、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂから選ばれた元素を利用することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１にその具体的な例を示すように、１０３で示されるようにニッケルを非晶質珪素膜の表面に接して保持させ、その後に６００℃、８時間の加熱処理を加えることにより、非晶質珪素膜１０２を結晶化させる。こうして結晶性珪素膜１０４を得る。
【００３２】
Ｎｉの導入方法としては、溶液を用いた方法が簡便であり、また導入量の調整に便利である。溶液を用いた方法以外には、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法、ガス吸着法、イオン注入法等を用いることができる。いずれにせよ、ニッケルの導入方法としては、非晶質珪素膜の表面にニッケル元素が接して保持した状態、あるいは非晶質珪素膜中にニッケル元素が存在した状態を実現できればよい。このことは、ニッケル以外の他の金属元素を用いる場合であっても同じである。
【００３３】
その後に酸化珪素膜でなるマスク１０５を設け、さらに燐を高濃度ドープした非晶質珪素膜１０６を成膜する。そして加熱処理を加えることにより、結晶性珪素膜１０４から非晶質珪素膜１０６へのニッケル元素をゲッタリングさせる。
【００３４】
本明細書で開示する発明では、ゲッタリングが行われる膜１０４とゲッタリングを行う膜１０６とを同じ珪素膜とすることで、ニッケル元素の移動を効果的に行わすことができる。即ち、ニッケルのゲッタリングを効果的に行わすことができる。
【００３５】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例では、Ｎチャネル形のＴＦＴを作製する場合の例を示す。まずガラス基板１０１上に下地膜として酸化珪素膜１００をプラズマＣＶＤ方により、３００ｎｍの厚さに成膜する。（図１（Ａ））
【００３６】
ここではガラス基板として、コーニング１７３７基板（歪点６６７℃）を用いる。
【００３７】
下地膜を成膜したら、次に非晶質珪素膜１０２をプラズマＣＶＤ法により、５０ｎｍの厚さに成膜する。
【００３８】
非晶質珪素膜の成膜方法としては、減圧熱ＣＶＤ法によるものが最も好ましいが、ここでは生産性の高いプラズマＣＶＤ法を利用する。
【００３９】
非晶質珪素膜１０２を成膜したら、重量換算で１０ｐｐｍの濃度に調整されたニッケル酢酸塩溶液を塗布し、１０３で示されるようにニッケル元素が表面に接して保持された状態を得る。
【００４０】
こうして図１（Ａ）に示す状態を得る。次に図１（Ｂ）に示すように酸化珪素膜でなるマスク１０５を形成する。ここでは、マスク１０５を構成する酸化珪素真の膜厚を２５０ｎｍとする。マスク１０５を構成する材料としては、窒化珪素膜や酸化窒化珪素膜を選択することができる。
【００４１】
次にプラズマＣＶＤ法により、燐が高濃度にドーピングされた非晶質珪素膜１０６を成膜する。ここでは、原料ガスとして９７体積％のシランと３体積％のフォスフィンを用い、１５０ｎｍ厚の非晶質珪素膜１０６を成膜する。
【００４２】
成膜方法としては、減圧熱ＣＶＤ法を用いてもよい。また、成膜条件を設定することにより、微結晶珪素膜を成膜するのでもよい。
【００４３】
燐のドーピングは、成膜される非晶質珪素膜中における燐の濃度が１×１０¹⁹原子／ｃｍ³以上、好ましくは５×１０¹⁹原子／ｃｍ³以上となるように条件を設定する。燐をドーピングさせるのは、後にニッケルをゲッタリングさせるためである。
【００４４】
図１（Ｃ）に示すように非晶質珪素膜１０６を成膜したら、加熱処理を施す。ここでは、窒素雰囲気中において、６００℃、８時間の加熱処理を施す。この工程においては、図１（Ｄ）の矢印で示されるようにニッケル元素が結晶性珪素膜１０４中から非晶質珪素膜１０６中へと移動する。この効果は、結晶性珪素膜１０４の表面に極薄い（１０ｎｍ以下程度）の酸化膜や自然酸化膜が形成されている場合でもっても得ることができる。
【００４５】
これは珪素膜中において、ニッケル元素が非常に活発に拡散すること、および燐とニッケルは多様な結合状態を有し、しかもその結合状態は非常に安定したものであることに起因する。
【００４６】
加熱処理温度は、４５０℃〜７５０℃（実質的にガラス基板の歪点で制限される）の範囲から選択できる。ゲッタリング効果を高めるには、より高い温度から選択することが好ましい。
【００４７】
加熱処理温度が上記範囲より低いと、ニッケルの拡散速度及び拡散距離が足りず、ゲッタリング効果が十分に得られない。
【００４８】
他方、加熱処理温度が上記範囲より高いと、ニッケルの拡散速度及び拡散距離は十分なものとなるが、燐の拡散も無視できなくなり、ニッケルを特定の領域に偏らせるという作用が得られなくなる。
【００４９】
図１（Ｄ）に示す加熱処理を行うと、非晶質珪素膜１０６中にニッケル元素がゲッタリングされ、そこでは高濃度にニッケル元素が存在することになる。
【００５０】
次にニッケル元素を高濃度に含んだ非晶質珪素膜１０６をエッチングによって除去する。この際、酸化珪素膜でなるマスク１０５が設けられていない領域の結晶性珪素膜１０４も同時に除去される。（図１（Ｅ））
【００５１】
こうして、１０７で示される結晶性珪素膜のパターンが形成される。この結晶性珪素膜のパターンは、一旦ニッケルを膜中に拡散させることにより結晶化が行われ、その後に（Ｄ）に示す工程において膜外にニッケル元素が除去されたものとなっている。
【００５２】
次に酸化珪素膜でなるマスク１０５を取り除く。そして図２（Ａ）に示すように酸化珪素膜１０８をプラズマＣＶＤ法により、酸化珪素膜を１２０ｎｍの厚さに成膜する。この酸化珪素膜１０８はゲート絶縁膜として機能する。
【００５３】
次にゲート電極を構成するための図示しないアルミニウム膜をスパッタ法によって、４００ｎｍの厚さに成膜する。このアルミニウム膜は、スカンジウムを0.18重量％含有させたターゲットを用いて成膜する。
【００５４】
アルミニウム膜中にスカンジウムを含有させるのは、後の工程におけるアルミニウムの異常成長に起因するヒロックやウィスカーと呼ばれる刺状あるいは針状の突起物が形成されることを抑制するためである。
【００５５】
次にレジストマスク２００を用いて図示しないアルミニウム膜をパターニングし、図２（Ａ）に示すパターン１０９を形成する。
【００５６】
次にレジストマスク２００を残存させた状態でアルミニウムパターン１０９を陽極とした陽極酸化を行う。
【００５７】
この工程では、電解溶液として３％（体積）の蓚酸を含む水溶液を用い、アルミニウムパターンを陽極、白金を陰極として両電極間に電流を流す。こうして陽極酸化膜１１１が形成される。
【００５８】
この工程は、レジストマスク２００を残存させた状態で行うので、１１１で示されるように陽極酸化膜は、アルミニウムパターン１０９の側面に形成される。なお、１１０で示されるのが、残存したアルミニウム膜パターンである。
【００５９】
本実施例では、陽極酸化膜１１１の成長距離を４００ｎｍとする。本実施例で形成される陽極酸化膜１１１は、多孔質状（ポーラス状）を有している。
【００６０】
陽極酸化膜１１１を成膜したら、レジストマスク２００を除去する。そして、再度の陽極酸化を行う。この工程では、電解溶液として、３（体積）％の酒石酸を含んだエチレングリコール溶液をアンモニア水で中和したものを用いる。
【００６１】
この工程では、多孔質状の陽極酸化膜１１１の内部に電解溶液が侵入する関係から、１１２で示されるように陽極酸化膜が形成される。即ち、アルミニウムパターン１１０の表面に陽極酸化膜１１２が形成される。
【００６２】
この陽極酸化膜１１２の膜厚は、７０ｎｍとする。この陽極酸化膜は、緻密な膜質を有したものとなる。
【００６３】
こうして図２（Ｂ）に示す状態を得る。ここで残存したアルミニウムパターン１１０がＴＦＴのゲート電極となる。
【００６４】
次にゲート電極１１０、その周囲の緻密な膜質を有する陽極酸化膜１１２、さらに緻密な膜質を有する陽極酸化膜１１２をマスクとして、露呈した酸化珪素膜１０８を除去する。
【００６５】
ここでは、垂直異方性を有するドライエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて露呈した酸化珪素膜１０８をエッチング除去する。こうして、図２（Ｃ）に示す状態を得る。
【００６６】
次にプラズマドーピング法により、燐のドーピングを行う。プラズマドーピング法というのは、ドーパント元素を含んだ原料ガスをプラズマ化させ、そこから電界によりドーパントイオンを引出し、それを電界による加速して、被ドーピング領域に加速注入するドーピング方法のことをいう。特に磁場を用いた質量分離を行わない方法のことをいう。
【００６７】
他方、ＩＣの作製等で多用されている質量分離を行い、分離されたドーパントイオンを加速注入する方法をイオン注入法と称する。
【００６８】
プラズマドーピング法は、大面積に対応できる優位性がある反面、水素等のドーパントガス中に含まれる他の元素もドーピングされてしまう問題がある。
【００６９】
このドーピングによって、１１４及び１１６の領域に燐のドーピングが行われる。このドーピングされた領域を便宜上高濃度不純物領域と称する。なお、１１４及び１１６の領域は後にソース及びドレイン領域となる。
【００７０】
このドーピングは、通常のソース及びドレイン領域を形成するためのドーピング条件でもって行えばよい。
【００７１】
また、１１３で示される領域がドーピングが行われなかった領域として残存する。
【００７２】
次に多孔質状の陽極酸化膜１１１を（Ｄ）に示すように除去する。そして再度の燐のドーピングをプラズマドーピング法でもって行う。この工程は、（Ｃ）に示す工程におけるドーピングよりも低ドーズ量でもって行う。
【００７３】
こうして、ソース及びドレイン領域よりも低ドーズ量でもってドーピングが行われた低濃度不純物領域２０１及び２０３の領域が自己整合的に形成される。（図２（Ｄ））
【００７４】
また、ドーピングの行われなかった２０２の領域がチャネル領域として画定する。（図２（Ｄ））
【００７５】
次にエキシマレーザー光を照射することにより、被ドーピング領域の活性化を行う。具体的には、ドーピング時に生じた被ドーピング領域の損傷のアニールと、被ドーピング領域におけるドーパントの活性化とを行う。
【００７６】
なお、緻密な膜質を有する陽極酸化膜１１２の膜厚分でもってチャネル領域１１４に隣接して高抵抗領域が形成されるが、本実施例では、陽極酸化膜１１２の膜厚が７０ｎｍと薄いので、その存在は無視する。
【００７７】
次に図２（Ｅ）に示すように層間絶縁膜として窒化珪素膜１１６をプラズマＣＶＤ法により２５０ｎｍの厚さに成膜する。さらにアクリル樹脂膜１１７をスピンコート法を用いて成膜する。アクリル樹脂膜１１７の膜厚は、最小の部分で７００ｎｍとする。
【００７８】
さらにコンタクトホールの形成を行い、ソース電極１１８とドレイン電極１１９とを形成する。こうして図２（Ｅ）に示すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を完成させる。
【００７９】
本実施例で示した薄膜トランジスタは、ニッケルを利用することで活性層１０７を高い結晶性を有したものとすることができ、同時に図１（Ｄ）に示すゲッタリングを行うことで、ニッケル元素が活性層１０７内に残留する程度を大きく下げることができる。
【００８０】
また、加熱処理による結晶化を従来よりも（ニッケルを利用しない場合よりも）より低温で行うことができるので、安価なガラス基板を利用できる。
【００８１】
〔実施例２〕
本実施例は、実施例１に示す作製工程において、Ｐチャネル型のＴＦＴを作製する場合の例である。
【００８２】
Ｐチャネル型のＴＦＴを作製するには、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）に示す工程において、燐の代わりにボロンをドーピングすればよい。その他は実施例１に示した作製工程と同じである。
【００８３】
〔実施例３〕
本実施例は、実施例１に示す作製工程において、ゲート電極をアルミニウム以外の材料で作製する場合の例である。本実施例では、ゲート電極をタングステンシリサイドで形成する場合の例を示す。
【００８４】
ゲート電極としては、タングステンシリサイド以外に各種シリサイド材料や各種金属材料を用いることができる。またゲート電極を構成する材料として、導電型を付与した珪素材料を利用することもできる。またゲート電極の構成として、各種導電材料の積層構造を採用してもよい。
【００８５】
一般にアルミニウムを用いた場合には、低抵抗性という優位性が得られる反面、プロセス温度が限定されるという問題がある。他方、他の材料を用いた場合には、アルミニウムに比較して高抵抗となるが、比較的耐熱性が高く、プロセス温度を高めることができるという優位性がある。
【００８６】
〔実施例３〕
本実施例は、実施例１に示す作製工程において、図１（Ｄ）に示すニッケルのゲッタリングプロセスに加えて、さらにチャネル領域中のニッケル元素（微量に残存したニッケル元素）を除去する工程を加えたものである。
【００８７】
図１（Ｄ）に示すニッケルのゲッタリング工程を実施することによって、図１（Ｅ）の１０４で示される領域におけるニッケル濃度は計測できない程度まで低下する。
【００８８】
具体的には、結晶化の直後にＳＩＭＳ（２次イオン分析方法）で計測されたニッケル濃度は１×１０¹⁸原子／ｃｍ³〜５×１０¹⁹原子／ｃｍ³程度であったものが、図１（Ｄ）に示す工程を経ることにより、１０¹⁷原子／ｃｍ³台以下とすることができる。
【００８９】
即ち、図１（Ｅ）に示す１０７の領域に残留するニッケル元素の濃度を、１０¹⁷原子／ｃｍ³台以下とすることができる。
【００９０】
従って、実施例１で示す作製工程を経て作製されるＴＦＴにおいては、活性層中におけるニッケル元素の濃度を１０¹⁷原子／ｃｍ³台以下とできる。
【００９１】
しかし、特性のバラツキや信頼性により厳しい要求が必要とされる場合、上記程度のニッケル濃度であっても問題となる場合がある。
【００９２】
本発明者らの研究によれば、ＴＦＴ特性への悪影響に主に寄与するのは、活性層中の特にチャネル領域及びチャネル領域と不純物領域との界面近傍に存在するニッケル元素である。
【００９３】
そこで本実施例においては、特にチャネル領域に残留するニッケル元素を減少させる工夫をする。
【００９４】
本実施例では、実施例１に示す作製工程において、（Ｄ）で示す段階において、加熱処理を加える。この加熱処理は、４５０℃の温度で２時間行う。
【００９５】
こうすると、高濃度不純物領域であるソース領域１１４及びドレイン領域１１６にチャネル領域１１４中に残留するニッケル元素がゲッタリングされる。即ち、ソース領域１１４及びドレイン領域１１６におけるニッケル元素の濃度が上昇する代わりにチャネル領域１１４中に残留するニッケル元素の濃度が減少する。
【００９６】
そしてチャネル領域中に残留するニッケル元素の濃度が減少し、残留ニッケルによるＴＦＴ特性への悪影響を抑制することができる。
【００９７】
なお、ゲート電極をより耐熱性の高いシリサイド材料等に変更した場合は、より高い温度の加熱処理が有効である。例えば、ゲート電極の材料としてタングステンシリサイドを用い、加熱処理として６００℃、２時間の加熱処理を加えた場合、ゲッタリング効果をより効果的に得ることができる。
【００９８】
また、加熱処理は、図２（Ｃ）の段階で行ってもよい。
【００９９】
本実施例に示す構成を実施した場合、ソース及びドレイン領域に残留するニッケル元素の影響が懸念される。しかし、ソース及びドレイン領域は、チャネル領域と異なり、導電型の変化、さらには抵抗の変化が生じるわけではないので、ニッケルの存在は特に問題とはならない。
【０１００】
〔実施例４〕
本実施例は、実施例１の特に図１（Ａ）に示す方法とは異なる結晶成長を行わせる場合の例を示す。
【０１０１】
図３に本実施例の作製工程を示す。本実施例では、ＴＦＴの活性層のパターンを得る工程までを示す。
【０１０２】
また、図３において、図１と同じ符号は、実施例１で示したのと同じ部分を示す。またその符号の箇所に関しては、作製条件等も特に断らない限り、実施例１と同じである。
【０１０３】
まず図３（Ａ）に示すようにガラス基板１０１を用意し、そのガラス基板１０１上に下地膜として酸化珪素膜１００を３００ｎｍの厚さにプラズマＣＶＤ法によって成膜する。
【０１０４】
本実施例では、基板１０１としてコーニング１７３７ガラス基板を利用する。
【０１０５】
下地膜１００を成膜したら、さらに非晶質珪素膜３０１を成膜する。ここでは、減圧熱ＣＶＤ法により、非晶質珪素膜３０１を５０ｎｍの厚さに成膜する。
【０１０６】
次に酸化珪素膜でなるマスク３０２を形成する。ここでは、まずプラズマＣＶＤ法により図示しない酸化珪素膜を１２０ｎｍの厚さに成膜し、それをパターニングすることにより、マスク３０２を形成する。（図３（Ｂ））
【０１０７】
次に重量換算で１０ｐｐｍのニッケル濃度に調整したニッケル酢酸塩溶液を塗布する。こしてて、３０２で示されるようにニッケル元素が露呈した表面に接して保持された状態を得る。（図３（Ｂ））
【０１０８】
次に６００℃、８時間の加熱処理を窒素雰囲気中において施す。この際、ニッケル元素が接した領域から非晶質珪素膜３０１中にニッケル元素が拡散し、それに従って非晶質珪素膜３０１の結晶化が矢印３０５に示すような経路でもって進行する。（図３（Ｃ））
【０１０９】
こうして特異な結晶成長形態を有した結晶性珪素膜３０６を得る。即ち、ニッケルが導入されたマスクの開孔部３０３の領域から膜面に平行な方向に結晶成長した結晶性珪素膜３０６を得る。本明細書ではこの結晶成長形態を横成長と称する。また、この結晶成長が行われた領域を横成長領域と称する。（図３（Ｃ））
【０１１０】
次に燐を高濃度にドーピングした非晶質珪素膜３０７を３００ｎｍの厚さにプラズマＣＶＤ法でもって成膜する。（図３（Ｄ））
【０１１１】
次に６００℃、８時間の加熱処理を行うことにより、結晶性珪素膜１０４中に残留するニッケル元素を非晶質珪素膜１０６中にゲッタリングさせる。
【０１１２】
即ち、加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜１０６中に存在する燐に珪素膜３０６中に存在するニッケルを取り込ませる。この工程は、結果的に結晶性珪素膜１０４中に存在するニッケル元素を燐を高濃度に含む非晶質珪素膜１０６中に吸い出させる工程といえる。
【０１１３】
なお、この工程において非晶質珪素膜３０７は結晶化されるがこれは特に問題とはならない。
【０１１４】
次に珪素膜３０７を除去し、さらに酸化珪素膜でなるマスク３０２をマスクとして、珪素膜３０６をエッチングする。こうして、図３（Ｅ）に示す珪素膜のパターン３０９を得る。
【０１１５】
次に珪素膜パターン３０９の横成長した領域を用いてＴＦＴの活性層パターン（たとえばこのパターンは、図１（Ｅ）の１０７に相当する）を形成する。後は、実施例１に示した図２（Ａ）以下の作製工程に従ってＴＦＴを作製する。勿論、上記横成長領域を用いて他のＴＦＴを作製するのでもよい。また、実施例１に示す構成に加えて実施例２、３に示す構成を採用することもできる。
【０１１６】
〔実施例５〕
本実施例は、ボトムゲート型のＴＦＴを作製する場合の例を示す。図４に本実施例の作製工程を示す。
【０１１７】
まず、ガラス基板４０１上にゲート電極４０２を形成する。本実施例では、ガラス基板上に下地膜を形成しない場合の例を示す。（図４（Ａ））
【０１１８】
ゲート電極４０２は、後の加熱処理工程において耐えることのできる材料を選ぶことが必要である。ここでは、ゲート電極４０２としてスパッタ法で成膜された４００ｎｍ厚のタンタル膜を用いる。（図４（Ａ））
【０１１９】
ゲート電極４０２を形成したら、ゲート絶縁膜となる酸化珪素膜４０３をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍの厚さに成膜する。
【０１２０】
次に非晶質珪素膜４０４をプラズマＣＶＤ法でもって５０ｎｍの厚さに成膜する。なお、非晶質珪素膜の成膜方法とては、プラズマＣＶＤ法の代わりに減圧熱ＣＶＤ法を用いてもよい。
【０１２１】
次に露呈している非晶質珪素膜の表面の全面にニッケル酢酸塩溶液を塗布し、４０５で示されるようにニッケル元素が接して保持された状態を得る。（図４（Ａ））
【０１２２】
ここでは、非晶質珪素膜の表面の全面にニッケル元素を導入する例を示すが、図３に示すようなマスクを設けて、選択的にニッケルを導入し、横成長を行わす構成としてもよい。
【０１２３】
次に６００℃、８時間の加熱処理を加えて非晶質珪素膜４０４を結晶化させ、結晶性珪素膜４００を得る。（図４（Ｂ））
【０１２４】
次に酸化珪素膜でなるマスク４０６を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により図示しない酸化珪素膜を１５０ｎｍの厚さに成膜し、それをパターニングすることで４０６で示すパターンを形成する。
【０１２５】
次に燐を高濃度にドーピングした非晶質珪素膜４０７をプラズマＣＶＤ法により、２００ｎｍの厚さに成膜する。
【０１２６】
ここでは、シランを体積９８％、フォスフィンを体積２％の割合で混合した成膜ガスを用いて、非晶質珪素膜４０７を成膜する。（図４（Ｂ））
【０１２７】
次に６００℃、４時間の加熱処理を窒素雰囲気中において施す。この工程においては、４０８及び４０９で示されるように珪素膜４００中に拡散していたニッケル元素が非晶質珪素膜４０７側に移動する。（図４（Ｂ））
【０１２８】
次にニッケルを高濃度に含んだ非晶質珪素膜４０７を除去し、さらにマスク４０６を用いて結晶性珪素膜４００の一部（マスク４０６が設けられていない領域）を除去する。（図４（Ｃ））
【０１２９】
このようにしてマスク４０６によってパターニングされた結晶性珪素膜４１０を得る。（図４（Ｃ））
【０１３０】
この結晶性珪素膜４１０は、膜中のニッケル元素が極力除去され、しかもニッケルの作用により高い結晶性を有している。この結晶性珪素膜が後にＴＦＴの活性層となる。
【０１３１】
次に酸化珪素膜でなるマスク４０６を除去する。そして、図示しないドーピング用のマスクを設けて、活性層に対して選択的に燐のドーピングを行う。
【０１３２】
この工程で４１１及び４１３の領域に燐がドーピングされる。なお、本実施例では、Ｎチャネル型のＴＦＴを作製する場合の例を示すが、Ｐチャネル型のＴＦＴを作製するのであれば、ボロンのドーピングを行えばよい。
【０１３３】
ドーピングの終了後、レーザーアニールを行い、被ドーピング領域の活性化を行う。
【０１３４】
こうして、ソース領域４１１、チャネル領域４１２、ドレイン領域４１３を形成する。（図４（Ｄ））
【０１３５】
次に層間絶縁膜として窒化珪素膜４１４をプラズマＣＶＤ法により、３００ｎｍの厚さに成膜する。さらにアクリル樹脂膜４１５をスピンコート法によって成膜する。
【０１３６】
アクリル樹脂膜以外には、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、エポキシ等の樹脂材料を用いることができる。
【０１３７】
層間絶縁膜を成膜したら、コンタクトホールの形成を行い、ソース電極４１６及びドレイン電極４１７を形成する。こうして図４（Ｄ）に示すボトムゲート型のＴＦＴを完成させる。
【０１３８】
〔実施例６〕
本実施例では、ＴＦＴを利用した集積回路の例を示す。集積回路の例としては、ＣＰＵ、メモリ、各種演算回路、増幅回路、スイッチ回路等を挙げることができる。図５にＴＦＴを利用した集積回路の概要及びその一部の断面を示す。
【０１３９】
〔実施例７〕
本明細書で開示する薄膜トランジスタは、各種フラットパネルディスプレイやフラットパネルディスプレイを備えた情報処理端末やビデオカメラ等に利用することができる。本明細書では、これらの装置を総称して半導体装置と称する。
【０１４０】
以下において各種装置の具体的な構成の例を示す。図６に各種半導体装置の例を示す。これらの半導体装置は、ＴＦＴを少なくとも一部に用いている。
【０１４１】
図６（Ａ）に示すのは、携帯型の情報処理端末である。この情報処理端末は、本体２００１にアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイまたはアクティブマトリクス型のＥＬディスプレイを備え、さらに外部から情報を取り込むためのカメラ部２００２を備えている。また内部に集積回路２００６を備えている。
【０１４２】
カメラ部２００２には、受像部２００３と操作スイッチ２００４が配置されている。
【０１４３】
情報処理端末は、今後益々その携帯性を向上させるために薄く、また軽くなるもと考えられている。
【０１４４】
このような構成においては、アクティブマトリクス型のディスプレイ２００５が形成された基板上周辺駆動回路や演算回路や記憶回路がＴＦＴでもって集積化されることが好ましい。
【０１４５】
図６（Ｂ）に示すのは、ヘッドマウントディスプレイである。この装置は、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ２１０２を本体２１０１に備えている。また、本体２１０１は、バンド２１０３で頭に装着できるようになっている。
【０１４６】
図６（Ｃ）に示すのは、カーナビゲションシステムであって、人工衛星からの信号をアンテナ２２０４で受け、その信号に基づいて本体２２０１に備えられたアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイ２２０２に地理情報を表示する機能を有している。
【０１４７】
ディスプレイ２２０２として、ＥＬ型の表示装置を採用することもできる。いずれの場合でもディスプレイは、ＴＦＴを利用したアクティブマトリクス型のフラットパネルディスプレイとする。
【０１４８】
また、本体２２０１には操作スイッチ２２０３が備えられており、各種操作を行うことができる。
【０１４９】
図３（Ｄ）に示すのは、携帯電話である。この装置は、本体２３０１にアクティブマトリクス型の液晶表示装置２３０４、操作スイッチ２３０５、音声入力部２３０３、音声出力部２３０２、アンテナ２３０６を備えている。
【０１５０】
また、最近は、（Ａ）に示す携帯型情報処理端末と（Ｄ）に示す携帯電話とを組み合わせたような構成も商品化されている。
【０１５１】
図３（Ｅ）に示すのは、携帯型のビデオカメラである。これは、本体２４０１に受像部２４０６、音声入力部２４０３、操作スイッチ２４０４、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイ２４０２、バッテリー２４０５を備えている。
【０１５２】
図３（Ｆ）に示すのは、リアプロジェクシン型の液晶表示装置である。この構成は、本体２５０１に投影用のスクリーンを備えた構造となっている。表示は、光源２５０２からの光を偏光ビームスプリッタ２５０４で分離し、この分離された光を反射型の液晶表示装置２５０３で光学変調し、この光学変調された画像を反射してリフレクター２５０５、２５０６で反射し、それをスクリーン２５０７に投影するものである。
【０１５３】
ここでは、液晶表示装置２５０３として反射型のものを用いる例を示した。しかし、ここに透過型の液晶表示装置を用いてもよい。この場合、光学系を変更すればよい。
【０１５４】
またここでは、主に液晶表示装置の例を示したが、アクティブマトリクス型の表示装置として、ＥＬ表示装置を採用するのでもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
本明細書で開示する発明を採用することで、珪素の結晶化を助長する金属元素を用いた結晶性珪素膜を得る技術において、得られる珪素膜中に残留するニッケル元素の影響を排除する構成を提供することができる。
【０１５６】
即ち、高い結晶性を有した珪素膜を用いたＴＦＴを作製でき、またそのＴＦＴにおける当該金属元素の影響を低減したものとすることができる。
【０１５７】
本明細書で開示する発明では、当該金属元素のゲッリング用の薄膜を成膜する構成を採用しているので、比較的簡便で高い生産性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＦＴの作製工程を示す図。
【図２】ＴＦＴの作製工程を示す図。
【図３】ＴＦＴの作製工程を示す図。
【図４】ＴＦＴの作製工程を示す図。
【図５】ＴＦＴを利用した集積回路の一部を示す図。
【図６】ＴＦＴを利用した装置の概要を示す図。
【符号の説明】
１０１ガラス基板
１００下地膜（酸化珪素膜）
１０２非晶質珪素膜
１０３表面に接して保持されたニッケル元素
１０４結晶性珪素膜
１０５酸化珪素膜でなるマスク
１０６燐を高濃度にドープされた非晶質珪素膜
１０７パターニングされた結晶性珪素膜
１０８酸化珪素膜（ゲート絶縁膜）
１０９アルミニウム膜パターン
２００レジストマスク
１１０ゲート電極（残存したアルミニウムパターン）
１１１多孔質状の陽極酸化膜
１１２緻密な膜質を有する陽極酸化膜
１１３残存した酸化珪素膜（ゲート絶縁膜）
１１４高濃度不純物領域（ソース領域）
１１５ドーピングが行われなかった領域
１１６高濃度不純物領域（ドレイン領域）
２０１低濃度不純物領域
２０２チャネル領域
２０３低濃度不純物領域
２０４窒化珪素膜（層間絶縁膜）
１１７アクリル樹脂膜
１１８ソース電極
１１９ドレイン電極

Claims

第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
当該加熱後の結晶性珪素膜において、前記開口部を有するマスクが設けられた領域を活性層として用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の非晶質珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
当該加熱後の結晶性珪素膜において、前記開口部を有するマスクが設けられた領域を活性層として用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１または請求項２において、前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜の加熱後、前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至３のいずれか一において、前記半導体装置は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを有していることを特徴とする半導体装置の作製方法。
ガラス基板上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に第１の非晶質珪素膜を形成し、
前記第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去して、結晶性珪素膜のパターンを形成し、
前記マスクを除去し、
前記結晶性珪素膜のパターン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として前記結晶性珪素膜のパターンに不純物をドーピングして、不純物領域を形成し、
前記不純物領域を活性化することを特徴とすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
ガラス基板上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に第１の非晶質珪素膜を形成し、
前記第１の非晶質珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去して、結晶性珪素膜のパターンを形成し、
前記マスクを除去し、
前記結晶性珪素膜のパターン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として前記結晶性珪素膜のパターンに不純物をドーピングして、不純物領域を形成し、
前記不純物領域を活性化することを特徴とすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至６のいずれか一において、周期表の１５族に属する元素を非晶質珪素膜にドーピングすることによって、前記第２の非晶質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７において、前記周期表の１５族に属する元素は、リン、砒素またはアンチモンであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項７または請求項８において、前記周期表の１５族に属する元素を非晶質珪素膜にドーピングすることによって前記第２の非晶質珪素膜に含有された当該周期表の１５族に属する元素の濃度は、１×１０^１９原子ｃｍ^−３以上であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至９のいずれか一において、前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜の加熱後、前記第２の非晶質珪素膜中の前記珪素の結晶化を助長する金属元素の濃度は、前記結晶性珪素膜中の前記珪素の結晶化を助長する金属元素の濃度よりも高くなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１０のいずれか一において、前記マスクは、酸化珪素膜、窒化珪素膜、または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１１のいずれか一において、前記珪素の結晶化を助長する金属元素は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＣｕまたはＡｕであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置として液晶表示装置を作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置としてＥＬ表示装置を作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置としてフラットパネルディスプレイを作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置として情報処理端末を作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置としてナビゲーションシステムを作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置として携帯電話を作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記半導体装置としてカメラを作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
当該加熱後の結晶性珪素膜において、前記開口部を有するマスクが設けられた領域を活性層として用いることを特徴とする集積回路の作製方法。
第１の非晶質珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
当該加熱後の結晶性珪素膜において、前記開口部を有するマスクが設けられた領域を活性層として用いることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０または請求項２１において、前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜の加熱後、前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去することを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至２２のいずれか一において、前記集積回路は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを有していることを特徴とする集積回路の作製方法。
ガラス基板上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に第１の非晶質珪素膜を形成し、
前記第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去して、結晶性珪素膜のパターンを形成し、
前記マスクを除去し、
前記結晶性珪素膜のパターン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として前記結晶性珪素膜のパターンに不純物をドーピングして、不純物領域を形成し、
前記不純物領域を活性化することを特徴とすることを特徴とする集積回路の作製方法。
ガラス基板上に下地膜を形成し、
前記下地膜上に第１の非晶質珪素膜を形成し、
前記第１の非晶質珪素膜上に開口部を有するマスクを形成し、
前記開口部で露呈された第１の非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を導入し、
前記第１の非晶質珪素膜を加熱して結晶性珪素膜を形成し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜上に周期表の１５族に属する元素を含有する第２の非晶質珪素膜を形成し、
前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜を４５０〜７５０℃で加熱し、
前記開口部で露呈された結晶性珪素膜及び前記第２の非晶質珪素膜を除去して、結晶性珪素膜のパターンを形成し、
前記マスクを除去し、
前記結晶性珪素膜のパターン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として前記結晶性珪素膜のパターンに不純物をドーピングして、不純物領域を形成し、
前記不純物領域を活性化することを特徴とすることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至２５のいずれか一において、周期表の１５族に属する元素を非晶質珪素膜にドーピングすることによって、前記第２の非晶質珪素膜を形成することを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２６において、前記周期表の１５族に属する元素は、リン、砒素またはアンチモンであることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２６または請求項２７において、前記周期表の１５族に属する元素を非晶質珪素膜にドーピングすることによって前記第２の非晶質珪素膜に含有された当該周期表の１５族に属する元素の濃度は、１×１０^１９原子ｃｍ^−３以上であることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至２８のいずれか一において、前記結晶性珪素膜および前記第２の非晶質珪素膜の加熱後、前記第２の非晶質珪素膜中の前記珪素の結晶化を助長する金属元素の濃度は、前記結晶性珪素膜中の前記珪素の結晶化を助長する金属元素の濃度よりも高くなることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至２９のいずれか一において、前記マスクは、酸化珪素膜、窒化珪素膜、または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至３０のいずれか一において、前記珪素の結晶化を助長する金属元素は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＣｕまたはＡｕであることを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至３１のいずれか一において、前記集積回路としてＣＰＵを作製することを特徴とする集積回路の作製方法。
請求項２０乃至３１のいずれか一において、前記集積回路としてメモリを作製することを特徴とする集積回路の作製方法。