JP4409529B2 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
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Description
図1及び図2のその作製工程の一例を示すように、
絶縁表面上に珪素の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性珪素膜107を形成する工程(図1(A)及び(B))と、
前記結晶性珪素膜上にマスク109を形成する工程(図1(C))と、
前記マスクを利用して結晶性珪素膜の特定の領域111、112に前記金属元素をゲッタリングさせる工程(図2(E))と、
前記マスク109(サイドエッチングがされて115となる)を利用して素子の活性層116を形成する工程(図2(H)と、
を有することを特徴とする。
絶縁表面上に珪素の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性珪素膜を形成する工程と、
前記結晶性珪素膜上にマスクを形成する工程と、
前記結晶性珪素膜に対して前記マスクを利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素を選択的にドーピングする工程と、
加熱処理を施し前記金属元素を前記ドーピングがされた領域にゲッタリングさせる工程と、
前記マスクを利用して前記ドーピングがされた領域を除去する工程と、
を有することを特徴とする。
絶縁表面上に珪素の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性珪素膜を形成する工程と、
前記結晶性珪素膜上にマスクを形成する工程と、
前記結晶性珪素膜に対して前記マスクを利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素を選択的にドーピングする工程と、
加熱処理を施し前記金属元素を前記ドーピングがされた領域にゲッタリングさせる工程と、
前記マスクを利用してゲッタリングがされた領域を利用して素子の活性層を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
絶縁表面上に珪素の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性珪素膜107を形成する工程(図1(A)及び(B))と、
前記結晶性珪素膜107上にマスク109を形成する工程(図1(C))と、 前記結晶性珪素膜に対して前記マスク109を利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素(この場合は燐)を選択的にドーピングする工程(図1(D))と、
加熱処理を施し前記金属元素を前記ドーピングがされた領域111、112にゲッタリングさせる工程(図2(E))と、
前記マスク113を利用してゲッタリングがされた領域の前記ドーピングがされた領域に隣接する領域を自己整合的にエッチングする工程(図2(H))と、 を有することを特徴とする。
(1)燐を含んだ膜を成膜し、レーザーアニールや加熱処理を行う。
(2)PSG膜にような溶液を塗布することにより、成膜される燐を含んだ膜を成膜し、レーザーアニールや加熱処理を行う。
(3)燐を含んだ雰囲気中でレーザーアニールを行う。
(1)111及び112の領域に選択的にドーピングされた燐がニッケルと結びつきやすい。
(2)111及び112の領域はドーピングの際に損傷しており、ニッケルをトラップする欠陥が高密度に形成されている。よって、この領域にニッケル元素が移動し易い。
といった理由による。
よって、上記低濃度不純物領域にニッケル元素が残留していることは、リーク電流の発生や耐圧の低下といった問題を招く要因となる。
102 下地膜(酸化珪素膜)
103 非晶質珪素膜
104 酸化珪素膜でなるマスク
105 スリット状の開口
106 接して保持されたニッケル元素
107 結晶性珪素膜
108 レジストマスク
109 酸化珪素膜のパターン
110 窒化珪素膜のパターン
111、112 燐ドープがされた領域
113 ニッケルのゲッタリングがされる領域
114 ニッケルの移動方向
115 サイドエッチングがされた後の酸化珪素膜パターン
116 パターニングされた珪素膜
117 ゲイト絶縁膜(酸化珪素膜)
118 アルミニウムパターン
119 レジストマスク
120 多孔質状の陽極酸化膜
121 緻密な膜質を有する陽極酸化膜
122 ゲイト電極
123 残存したゲイト電極(酸化珪素膜)
11 ソース電極
12 低濃度不純物領域
13 チャネル領域
14 低濃度不純物領域
15 ドレイン領域
16 酸化珪素膜
17 窒化珪素膜
124 ポリイミド樹脂膜
125 ソース電極
126 ドレイン電極
Claims (17)
- 半導体膜の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜上にマスクを形成し、
前記結晶性半導体膜に対して前記マスクを利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素を選択的にドーピングし、
第1の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングし、
前記マスクを利用して前記ドーピングされた領域を除去して、島状の半導体膜を形成し、
前記マスクを利用して前記島状の半導体膜をサイドエッチングし、
前記島状の半導体膜上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜を介して、前記島状の半導体膜上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極を利用し前記ゲイト絶縁膜を介して、前記島状の半導体膜に窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素をドーピングした後、第2の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 半導体膜の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜上にマスクを形成し、
前記結晶性半導体膜に対して前記マスクを利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素を選択的にドーピングし、
第1の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングし、
前記マスクを利用して前記ドーピングされた領域を除去し、島状の半導体膜を形成し、
前記マスクを利用して前記島状の半導体膜をサイドエッチングし、
前記島状の半導体膜上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜を介して、前記島状の半導体膜上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極を利用し前記ゲイト絶縁膜を介して、前記島状の半導体膜に窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素をドーピングした後、第2の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングし、
前記ゲイト絶縁膜を除去することで、前記島状の半導体膜の前記ドーピングされた領域が露呈し、
前記ゲイト電極を利用して前記露呈された島状の半導体膜に不純物をドーピングすることで前記島状の半導体膜にソース領域およびドレイン領域を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 半導体膜の結晶化を助長する金属元素を用いて結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜上にマスクを形成し、
前記結晶性半導体膜に対して前記マスクを利用して窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素を選択的にドーピングし、
第1の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングし、
前記マスクを利用して前記ドーピングされた領域を除去し、第1の島状の半導体膜および第2の島状の半導体膜を形成し、
前記マスクを利用して前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜をサイドエッチングし、
前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜を介して、前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極を利用し前記ゲイト絶縁膜を介して、前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜に窒素、燐、砒素、アンチモン、ビスマスから選ばれた元素をドーピングした後、第2の加熱処理を施し、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングし、
前記ゲイト絶縁膜を除去することで、前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜の前記ドーピングされた領域が露呈し、
前記ゲイト電極を利用して前記第1の島状の半導体膜および前記第2の島状の半導体膜に燐をドーピングすることで前記第1の島状半導体膜にソース領域およびドレイン領域を形成し、
前記第1の島状の半導体膜上にマスクを形成し、前記第2の島状の半導体膜にボロンをドーピングすることで前記第2の島状半導体膜にソース領域およびドレイン領域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1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1の加熱処理および前記第2の加熱処理を施すことにより、前記金属元素を前記ドーピングされた領域にゲッタリングして前記金属元素の濃度が低下された領域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1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記結晶性半導体膜の、前記マスクを利用して除去されなかった領域に素子の活性層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1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記半導体膜の結晶化を助長する金属元素として、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Auから選ばれた一種または複数種類のものを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乃至請求項5のいずれか一項において、
前記半導体膜の結晶化を助長する金属元素として、Niを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乃至請求項7のいずれか一項において、
前記半導体膜は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乃至請求項7のいずれか一項において、
前記半導体膜は、SiXGe1−X(0<X<1)で示される化合物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乃至請求項9のいずれか一項において、
前記ドーピングされる元素として燐が選択されることを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項10において、
燐を含んだ膜を形成し、レーザー照射又は第3の加熱処理を施すことにより、前記燐のドーピングを行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項10において、
燐を含んだ溶液を塗布してPSG膜を形成し、レーザー照射又は第3の加熱処理を行うことにより、前記燐のドーピングを行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項10において、
燐を含んだ雰囲気中でレーザー照射を行うことにより、前記燐のドーピングを行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項13のいずれか一項において、
前記ゲイト絶縁膜は、酸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乃至請求項14のいずれか一項において、
前記結晶性半導体膜に対して、赤外光を照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項15のいずれか一項において、
前記結晶性半導体膜に対して、レーザーを照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。 - 請求項1乃至請求項16のいずれか一項において、
前記第1の加熱処理は、窒素雰囲気中において、400℃〜650℃により行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
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