JPH07211635A - 半導体装置作製方法 - Google Patents
半導体装置作製方法Info
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- JPH07211635A JPH07211635A JP6319167A JP31916794A JPH07211635A JP H07211635 A JPH07211635 A JP H07211635A JP 6319167 A JP6319167 A JP 6319167A JP 31916794 A JP31916794 A JP 31916794A JP H07211635 A JPH07211635 A JP H07211635A
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- Japan
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- nickel
- semiconductor device
- manufacturing
- silicon film
- amorphous silicon
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶化を助長する触媒元素を用いて、５５０
℃程度、４時間程度の加熱処理で結晶性珪素を得る方法
において、触媒元素の導入量を精密に制御する。 【構成】 ガラス基板１１上に形成された非晶質珪素膜
１２上にレジストマスク２１を形成し、ニッケル等の触
媒元素を１０〜２００ｐｐｍ（要調整）添加した酢酸塩
溶液等の水溶液１４を滴下する。この状態で所定の時間
保持し、スピナー１５を用いてスピンドライを行なう。
そして、５５０℃、４時間の加熱処理を行なうことによ
り、結晶性珪素膜を得る。
℃程度、４時間程度の加熱処理で結晶性珪素を得る方法
において、触媒元素の導入量を精密に制御する。 【構成】 ガラス基板１１上に形成された非晶質珪素膜
１２上にレジストマスク２１を形成し、ニッケル等の触
媒元素を１０〜２００ｐｐｍ（要調整）添加した酢酸塩
溶液等の水溶液１４を滴下する。この状態で所定の時間
保持し、スピナー１５を用いてスピンドライを行なう。
そして、５５０℃、４時間の加熱処理を行なうことによ
り、結晶性珪素膜を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は結晶性を有する半導体を
用いた半導体装置およびその作製方法に関する。
用いた半導体装置およびその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜半導体を用いた薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴ等）が知られている。このＴＦＴは、基板
上に薄膜半導体を形成し、この薄膜半導体を用いて構成
されるものである。このＴＦＴは、各種集積回路に利用
されているが、特に電気光学装置特にアクティブマトリ
ックス型の液晶表示装置の各画素の設けられたスイッチ
ング素子、周辺回路部分に形成されるドライバー素子と
して注目されている。
（以下ＴＦＴ等）が知られている。このＴＦＴは、基板
上に薄膜半導体を形成し、この薄膜半導体を用いて構成
されるものである。このＴＦＴは、各種集積回路に利用
されているが、特に電気光学装置特にアクティブマトリ
ックス型の液晶表示装置の各画素の設けられたスイッチ
ング素子、周辺回路部分に形成されるドライバー素子と
して注目されている。
【０００３】ＴＦＴに利用される薄膜半導体としては、
非晶質珪素膜を用いることが簡便であるが、その電気的
特性が低いという問題がある。ＴＦＴの特性向上を得る
ためには、結晶性を有するシリコン薄膜を利用するばよ
い。結晶性を有するシリコン膜は、多結晶シリコン、ポ
リシリコン、微結晶シリコン等と称されている。この結
晶性を有するシリコン膜を得るためには、まず非晶質珪
素膜を形成し、しかる後に加熱によって結晶化さればよ
い。
非晶質珪素膜を用いることが簡便であるが、その電気的
特性が低いという問題がある。ＴＦＴの特性向上を得る
ためには、結晶性を有するシリコン薄膜を利用するばよ
い。結晶性を有するシリコン膜は、多結晶シリコン、ポ
リシリコン、微結晶シリコン等と称されている。この結
晶性を有するシリコン膜を得るためには、まず非晶質珪
素膜を形成し、しかる後に加熱によって結晶化さればよ
い。
【０００４】しかしながら、加熱による結晶化は、加熱
温度が６００℃以上の温度で１０時間以上の時間を掛け
ることが必要であり、基板としてガラス基板を用いるこ
とが困難であるという問題がある。例えばアクティブ型
の液晶表示装置に用いられるコーニング７０５９ガラス
はガラス歪点が５９３℃であり、基板の大面積化を考慮
した場合、６００℃以上の加熱には問題がある。
温度が６００℃以上の温度で１０時間以上の時間を掛け
ることが必要であり、基板としてガラス基板を用いるこ
とが困難であるという問題がある。例えばアクティブ型
の液晶表示装置に用いられるコーニング７０５９ガラス
はガラス歪点が５９３℃であり、基板の大面積化を考慮
した場合、６００℃以上の加熱には問題がある。
【０００５】〔発明の背景〕本発明者らの研究によれ
ば、非晶質珪素膜の表面にニッケルやパラジウム、さら
には鉛等の元素を微量に堆積させ、しかる後に加熱する
ことで、５５０℃、４時間程度の処理時間で結晶化を行
なえることが判明している。
ば、非晶質珪素膜の表面にニッケルやパラジウム、さら
には鉛等の元素を微量に堆積させ、しかる後に加熱する
ことで、５５０℃、４時間程度の処理時間で結晶化を行
なえることが判明している。
【０００６】上記のような微量な元素（結晶化を助長す
る触媒元素）を導入するには、プラズマ処理や蒸着、さ
らにはイオン注入を利用すればよい。プラズマ処理と
は、平行平板型あるいは陽光柱型のプラズマＣＶＤ装置
において、電極として触媒元素を含んだ材料を用い、窒
素または水素等の雰囲気でプラズマを生じさせることに
よって非晶質珪素膜に触媒元素の添加を行なう方法であ
る。
る触媒元素）を導入するには、プラズマ処理や蒸着、さ
らにはイオン注入を利用すればよい。プラズマ処理と
は、平行平板型あるいは陽光柱型のプラズマＣＶＤ装置
において、電極として触媒元素を含んだ材料を用い、窒
素または水素等の雰囲気でプラズマを生じさせることに
よって非晶質珪素膜に触媒元素の添加を行なう方法であ
る。
【０００７】しかしながら、上記のような元素が半導体
中に多量に存在していることは、これら半導体を用いた
装置の信頼性や電気的安定性を阻害するものであり好ま
しいことではない。
中に多量に存在していることは、これら半導体を用いた
装置の信頼性や電気的安定性を阻害するものであり好ま
しいことではない。
【０００８】即ち、上記のニッケル等の結晶化を助長す
る元素（触媒元素）は、非晶質珪素を結晶化させる際に
は必要であるが、結晶化した珪素中には極力含まれない
ようにすることが望ましい。この目的を達成するには、
触媒元素として結晶性珪素中で不活性な傾向が強いもの
を選ぶと同時に、結晶化に必要な触媒元素の量を極力少
なくし、最低限の量で結晶化を行なう必要がある。そし
てそのためには、上記触媒元素の添加量を精密に制御し
て導入する必要がある。
る元素（触媒元素）は、非晶質珪素を結晶化させる際に
は必要であるが、結晶化した珪素中には極力含まれない
ようにすることが望ましい。この目的を達成するには、
触媒元素として結晶性珪素中で不活性な傾向が強いもの
を選ぶと同時に、結晶化に必要な触媒元素の量を極力少
なくし、最低限の量で結晶化を行なう必要がある。そし
てそのためには、上記触媒元素の添加量を精密に制御し
て導入する必要がある。
【０００９】また、ニッケルを触媒元素とした場合、非
晶質珪素膜を成膜し、ニッケル添加をプラズマ処理法に
よって行ない結晶性珪素膜を作製し、その結晶化過程等
を詳細に検討したところ以下の事項が判明した。 （１）プラズマ処理によってニッケルを非晶質珪素膜上
に導入した場合、熱処理を行なう以前に既に、ニッケル
は非晶質珪素膜中のかなりの深さの部分まで侵入してい
る。 （２）結晶の初期核発生は、ニッケルを導入した表面か
ら発生している。 （３）蒸着法でニッケルを非晶質珪素膜上に成膜した場
合であっても、プラズマ処理を行なった場合と同様に結
晶化が起こる。
晶質珪素膜を成膜し、ニッケル添加をプラズマ処理法に
よって行ない結晶性珪素膜を作製し、その結晶化過程等
を詳細に検討したところ以下の事項が判明した。 （１）プラズマ処理によってニッケルを非晶質珪素膜上
に導入した場合、熱処理を行なう以前に既に、ニッケル
は非晶質珪素膜中のかなりの深さの部分まで侵入してい
る。 （２）結晶の初期核発生は、ニッケルを導入した表面か
ら発生している。 （３）蒸着法でニッケルを非晶質珪素膜上に成膜した場
合であっても、プラズマ処理を行なった場合と同様に結
晶化が起こる。
【００１０】上記事項から、プラズマ処理によって導入
されたニッケルが全て効果的に機能していないというこ
とが結論される。即ち、多量のニッケルが導入されても
十分に機能していないニッケルが存在していると考えら
れる。このことから、ニッケルと珪素が接している点
（面）が低温結晶化の際に機能していると考えられる。
そして、可能な限りニッケルは微細に原子状に分散して
いることが必要であることが結論される。即ち、「必要
なのは非晶質珪素膜の表面近傍に低温結晶化が可能な範
囲内で可能な限り低濃度のニッケルが原子状で分散して
導入されればよい」ということが結論される。
されたニッケルが全て効果的に機能していないというこ
とが結論される。即ち、多量のニッケルが導入されても
十分に機能していないニッケルが存在していると考えら
れる。このことから、ニッケルと珪素が接している点
（面）が低温結晶化の際に機能していると考えられる。
そして、可能な限りニッケルは微細に原子状に分散して
いることが必要であることが結論される。即ち、「必要
なのは非晶質珪素膜の表面近傍に低温結晶化が可能な範
囲内で可能な限り低濃度のニッケルが原子状で分散して
導入されればよい」ということが結論される。
【００１１】非晶質珪素膜の表面近傍のみに極微量のニ
ッケルを導入する方法、言い換えるならば、非晶質珪素
膜の表面近傍のみ結晶化を助長する触媒元素を極微量導
入する方法としては、蒸着法を挙げることができるが、
蒸着法は制御性が悪く、触媒元素の導入量を厳密に制御
することが困難であるという問題がある。
ッケルを導入する方法、言い換えるならば、非晶質珪素
膜の表面近傍のみ結晶化を助長する触媒元素を極微量導
入する方法としては、蒸着法を挙げることができるが、
蒸着法は制御性が悪く、触媒元素の導入量を厳密に制御
することが困難であるという問題がある。
【００１２】また、上記のような結晶化を助長する触媒
元素を導入した領域から触媒元素を導入しなかった領域
に向かって、結晶成長が起こることが確認されている。
このようにして結晶成長が行なわれた領域は、触媒元素
の濃度が低いので半導体装置の活性層として用いること
が極めて有用である。しかし、触媒元素を選択的に導入
する方法が工業的に問題となる。
元素を導入した領域から触媒元素を導入しなかった領域
に向かって、結晶成長が起こることが確認されている。
このようにして結晶成長が行なわれた領域は、触媒元素
の濃度が低いので半導体装置の活性層として用いること
が極めて有用である。しかし、触媒元素を選択的に導入
する方法が工業的に問題となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、触媒元素を
用いた６００℃以下の熱処理による結晶性を有する薄膜
珪素半導体の作製において、 （１）触媒元素の量を制御して導入し、その量を最小限
の量とする。 （２）触媒元素を選択的に導入する方法とする。 （２）生産性の高い方法とする。 といった要求を満たすことを目的とする。
用いた６００℃以下の熱処理による結晶性を有する薄膜
珪素半導体の作製において、 （１）触媒元素の量を制御して導入し、その量を最小限
の量とする。 （２）触媒元素を選択的に導入する方法とする。 （２）生産性の高い方法とする。 といった要求を満たすことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を満
足するために以下の手段を用いて結晶性を有した珪素膜
を得る。その表面にレジストによってマスクパターンが
形成された非晶質珪素膜に接して該非晶質珪素膜の結晶
化を助長する触媒元素単体または前記触媒元素を含む化
合物を保持させ、前記非晶質珪素膜に前記触媒元素単体
または前記触媒元素を含む化合物が接した状態におい
て、加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶化させ
る。具体的には、触媒元素を含む溶液をレジストによっ
て所望のパターンが形成された非晶質珪素膜表面に塗布
し、触媒元素の導入を行なうことによって、上記構成は
実現される。特に本発明においては、レジストによって
パターンが形成された非晶質珪素膜の表面に接して触媒
元素が導入されることが特徴である。
足するために以下の手段を用いて結晶性を有した珪素膜
を得る。その表面にレジストによってマスクパターンが
形成された非晶質珪素膜に接して該非晶質珪素膜の結晶
化を助長する触媒元素単体または前記触媒元素を含む化
合物を保持させ、前記非晶質珪素膜に前記触媒元素単体
または前記触媒元素を含む化合物が接した状態におい
て、加熱処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶化させ
る。具体的には、触媒元素を含む溶液をレジストによっ
て所望のパターンが形成された非晶質珪素膜表面に塗布
し、触媒元素の導入を行なうことによって、上記構成は
実現される。特に本発明においては、レジストによって
パターンが形成された非晶質珪素膜の表面に接して触媒
元素が導入されることが特徴である。
【００１５】また本発明は、触媒元素の作用によって結
晶化された結晶性珪素膜を用いて半導体装置のＰＮ、Ｐ
Ｉ、ＮＩその他の電気的接合を少なくとも１つ有する活
性領域を構成することを特徴とする。半導体装置として
は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ダイオード、光セン
サを挙げることができる。
晶化された結晶性珪素膜を用いて半導体装置のＰＮ、Ｐ
Ｉ、ＮＩその他の電気的接合を少なくとも１つ有する活
性領域を構成することを特徴とする。半導体装置として
は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ダイオード、光セン
サを挙げることができる。
【００１６】本発明の構成を採用することによって以下
に示すような基本的な有意性を得ることができる。 （ａ）溶液中における触媒元素濃度は、予め厳密に制御
し結晶性をより高めかつその元素の量をより少なくする
ことが可能である。 （ｂ）溶液と非晶質珪素膜の表面とが接触していれば、
触媒元素の非晶質珪素への導入量は、溶液中における触
媒元素の濃度によって決まる。 （ｃ）非晶質珪素膜の表面に吸着する触媒元素が主に結
晶化に寄与することとなるので、必要最小限度の濃度で
触媒元素を導入できる。 （ｄ）レジストパターンを用いることで、触媒元素の選
択的な導入を選択的に導入し、触媒元素の導入領域から
横方向に結晶成長した領域を用いて半導体装置を形成す
ることが容易となる。
に示すような基本的な有意性を得ることができる。 （ａ）溶液中における触媒元素濃度は、予め厳密に制御
し結晶性をより高めかつその元素の量をより少なくする
ことが可能である。 （ｂ）溶液と非晶質珪素膜の表面とが接触していれば、
触媒元素の非晶質珪素への導入量は、溶液中における触
媒元素の濃度によって決まる。 （ｃ）非晶質珪素膜の表面に吸着する触媒元素が主に結
晶化に寄与することとなるので、必要最小限度の濃度で
触媒元素を導入できる。 （ｄ）レジストパターンを用いることで、触媒元素の選
択的な導入を選択的に導入し、触媒元素の導入領域から
横方向に結晶成長した領域を用いて半導体装置を形成す
ることが容易となる。
【００１７】非晶質珪素膜上に結晶化を助長する元素を
含有させた溶液を塗布する方法としては、溶液として水
溶液、有機溶媒溶液等を用いることができる。ここで含
有とは、化合物として含ませるという意味と、単に分散
させることにより含ませるという意味との両方を含む。
これら溶液は中に添加する触媒元素を含んだ化合物との
適合性、及び薄膜表面との接触角を考慮して決定するこ
とが望ましい。特にパターンが微細な場合、接触角が小
さい材料を用いることにより、パターン内部まで均一な
処理が可能となる。
含有させた溶液を塗布する方法としては、溶液として水
溶液、有機溶媒溶液等を用いることができる。ここで含
有とは、化合物として含ませるという意味と、単に分散
させることにより含ませるという意味との両方を含む。
これら溶液は中に添加する触媒元素を含んだ化合物との
適合性、及び薄膜表面との接触角を考慮して決定するこ
とが望ましい。特にパターンが微細な場合、接触角が小
さい材料を用いることにより、パターン内部まで均一な
処理が可能となる。
【００１８】触媒元素を含む溶媒としては、極性溶媒で
ある水、アルコール、酸、アンモニアから選ばれたもの
を用いることができる。
ある水、アルコール、酸、アンモニアから選ばれたもの
を用いることができる。
【００１９】触媒としてニッケルを用い、このニッケル
を極性溶媒に含ませる場合、ニッケルはニッケル化合物
として導入される。このニッケル化合物としては、代表
的には臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸ニッケル、炭
酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケル、硝酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッケルアセチルア
セトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニッケル、酸化ニ
ッケル、水酸化ニッケルから選ばれたものが用いられ
る。
を極性溶媒に含ませる場合、ニッケルはニッケル化合物
として導入される。このニッケル化合物としては、代表
的には臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸ニッケル、炭
酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケル、硝酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッケルアセチルア
セトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニッケル、酸化ニ
ッケル、水酸化ニッケルから選ばれたものが用いられ
る。
【００２０】また触媒元素を含む溶媒として、無極性溶
媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、
クロロホルム、エーテル、トリクロロエチレン、フロン
から選ばれたものを用いることができる。尚、ここでい
う極性、無極性とは厳密なダイポールモーメントの有無
を意味するのではなく一般的な化学的性質に基づいたも
のである。
媒であるベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、
クロロホルム、エーテル、トリクロロエチレン、フロン
から選ばれたものを用いることができる。尚、ここでい
う極性、無極性とは厳密なダイポールモーメントの有無
を意味するのではなく一般的な化学的性質に基づいたも
のである。
【００２１】この場合はニッケルはニッケル化合物とし
て導入される。このニッケル化合物としては代表的に
は、ニッケルアセチルアセトネ−ト、２−エチルヘキサ
ン酸ニッケルから選ばれたものを用いることができる。
て導入される。このニッケル化合物としては代表的に
は、ニッケルアセチルアセトネ−ト、２−エチルヘキサ
ン酸ニッケルから選ばれたものを用いることができる。
【００２２】また触媒元素を含有させた溶液に界面活性
剤を添加することも有用である。これは、被塗布面に対
する密着性を高め吸着性を制御するためである。この界
面活性剤は予め被塗布面上に塗布するのでもよい。
剤を添加することも有用である。これは、被塗布面に対
する密着性を高め吸着性を制御するためである。この界
面活性剤は予め被塗布面上に塗布するのでもよい。
【００２３】触媒元素としてニッケル単体を用いる場合
には、酸に溶かして溶液とする必要がある。
には、酸に溶かして溶液とする必要がある。
【００２４】以上述べたのは、触媒元素であるニッケル
が完全に溶解した溶液を用いる例であるが、ニッケルが
完全に溶解していなくとも、ニッケル単体あるいはニッ
ケルの化合物からなる粉末が分散媒中に均一に分散した
エマルジョンの如き材料を用いてもよい。
が完全に溶解した溶液を用いる例であるが、ニッケルが
完全に溶解していなくとも、ニッケル単体あるいはニッ
ケルの化合物からなる粉末が分散媒中に均一に分散した
エマルジョンの如き材料を用いてもよい。
【００２５】なおこれらのことは、触媒元素としてニッ
ケル以外の材料を用いた場合であっても同様である。
ケル以外の材料を用いた場合であっても同様である。
【００２６】結晶化を助長する触媒元素としてニッケル
を用い、このニッケルを含有させる溶液溶媒として水の
如き極性溶媒を用いた場合において、非晶質珪素膜にこ
れら溶液を直接塗布すると、溶液が弾かれてしまうこと
がある。この場合は、１００Å以下の薄い酸化膜をまず
形成し、その上に触媒元素を含有させた溶液を塗布する
ことで、均一に溶液を塗布することができる。また、界
面活性剤の如き材料を溶液中に添加する方法により濡れ
を改善する方法も有効である。
を用い、このニッケルを含有させる溶液溶媒として水の
如き極性溶媒を用いた場合において、非晶質珪素膜にこ
れら溶液を直接塗布すると、溶液が弾かれてしまうこと
がある。この場合は、１００Å以下の薄い酸化膜をまず
形成し、その上に触媒元素を含有させた溶液を塗布する
ことで、均一に溶液を塗布することができる。また、界
面活性剤の如き材料を溶液中に添加する方法により濡れ
を改善する方法も有効である。
【００２７】また、溶液として２−エチルヘキサン酸ニ
ッケルのトルエン溶液の如き無極性溶媒を用いること
で、非晶質珪素膜表面に直接塗布することができる。こ
の場合にはレジスト塗布の際に使用されている密着剤の
如き材料を予め塗布することは有効である。しかし塗布
量が多過ぎる場合には逆に非晶質珪素中への触媒元素の
添加を妨害してしまうために注意が必要である。
ッケルのトルエン溶液の如き無極性溶媒を用いること
で、非晶質珪素膜表面に直接塗布することができる。こ
の場合にはレジスト塗布の際に使用されている密着剤の
如き材料を予め塗布することは有効である。しかし塗布
量が多過ぎる場合には逆に非晶質珪素中への触媒元素の
添加を妨害してしまうために注意が必要である。
【００２８】溶液に含ませる触媒元素の量は、その溶液
の種類にも依存するが、概略の傾向としてはニッケル量
として溶液に対して２００ｐｐｍ〜１ｐｐｍ、好ましく
は５０ｐｐｍ〜１ｐｐｍ（重量換算）とすることが望ま
しい。これは、結晶化終了後における膜中のニッケル濃
度や耐フッ酸性に鑑みて決められる値である。
の種類にも依存するが、概略の傾向としてはニッケル量
として溶液に対して２００ｐｐｍ〜１ｐｐｍ、好ましく
は５０ｐｐｍ〜１ｐｐｍ（重量換算）とすることが望ま
しい。これは、結晶化終了後における膜中のニッケル濃
度や耐フッ酸性に鑑みて決められる値である。
【００２９】非晶質珪素膜表面に形成されたレジストマ
スクを用いて、触媒元素を含んだ溶液を選択的に塗布す
ることにより、結晶成長を選択的に行なうことができ
る。特にこの場合、溶液が塗布されなかった領域に向か
って、溶液が塗布された領域から珪素膜の面に概略平行
な方向に結晶成長を行なわすことができる。この珪素膜
の面に概略平行な方向に結晶成長が行なわれた領域を本
明細書中においては横方向に結晶成長した領域というこ
ととする。
スクを用いて、触媒元素を含んだ溶液を選択的に塗布す
ることにより、結晶成長を選択的に行なうことができ
る。特にこの場合、溶液が塗布されなかった領域に向か
って、溶液が塗布された領域から珪素膜の面に概略平行
な方向に結晶成長を行なわすことができる。この珪素膜
の面に概略平行な方向に結晶成長が行なわれた領域を本
明細書中においては横方向に結晶成長した領域というこ
ととする。
【００３０】またこの横方向に結晶成長が行なわれた領
域は、触媒元素の濃度が低いことが確かめられている。
半導体装置の活性層領域として、結晶性珪素膜を利用す
ることは有用であるが、活性層領域中における不純物の
濃度は一般に低い方が好ましい。従って、上記横方向に
結晶成長が行なわれた領域を用いて半導体装置の活性層
領域を形成することはデバイス作製上有用である。
域は、触媒元素の濃度が低いことが確かめられている。
半導体装置の活性層領域として、結晶性珪素膜を利用す
ることは有用であるが、活性層領域中における不純物の
濃度は一般に低い方が好ましい。従って、上記横方向に
結晶成長が行なわれた領域を用いて半導体装置の活性層
領域を形成することはデバイス作製上有用である。
【００３１】本発明においては、触媒元素としてニッケ
ルを用いた場合に最も顕著な効果を得ることができる
が、その他利用できる触媒元素の種類としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐ、Ａｓ、
Ｓｂを利用することができる。また、VIII族元素、III
b、IVｂ、Vb元素から選ばれた一種または複数種類の元
素を利用することもできる。
ルを用いた場合に最も顕著な効果を得ることができる
が、その他利用できる触媒元素の種類としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐ、Ａｓ、
Ｓｂを利用することができる。また、VIII族元素、III
b、IVｂ、Vb元素から選ばれた一種または複数種類の元
素を利用することもできる。
【００３２】触媒元素としてＦｅ（鉄）を用いる場合に
は、その化合物として鉄塩として知られている材料、例
えば臭化第１鉄（ＦｅＢｒ2 ６Ｈ2 Ｏ）、臭化第２鉄
（ＦｅＢｒ3 ６Ｈ2 Ｏ）、酢酸第２鉄（Ｆｅ（Ｃ2 Ｈ3
Ｏ2)3xＨ2 Ｏ）、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ2 ４Ｈ2 Ｏ）、
塩化第２鉄（ＦｅＣｌ3 ６Ｈ2 Ｏ）、フッ化第２鉄（Ｆ
ｅＦ3 ３Ｈ2 Ｏ）、硝酸第２鉄（Ｆｅ（ＮＯ3)3 ９Ｈ2
Ｏ）、リン酸第１鉄（Ｆｅ3 （ＰＯ4)2 ８Ｈ2 Ｏ）、リ
ン酸第２鉄（ＦｅＰＯ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれたものを
用いることができる。
は、その化合物として鉄塩として知られている材料、例
えば臭化第１鉄（ＦｅＢｒ2 ６Ｈ2 Ｏ）、臭化第２鉄
（ＦｅＢｒ3 ６Ｈ2 Ｏ）、酢酸第２鉄（Ｆｅ（Ｃ2 Ｈ3
Ｏ2)3xＨ2 Ｏ）、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ2 ４Ｈ2 Ｏ）、
塩化第２鉄（ＦｅＣｌ3 ６Ｈ2 Ｏ）、フッ化第２鉄（Ｆ
ｅＦ3 ３Ｈ2 Ｏ）、硝酸第２鉄（Ｆｅ（ＮＯ3)3 ９Ｈ2
Ｏ）、リン酸第１鉄（Ｆｅ3 （ＰＯ4)2 ８Ｈ2 Ｏ）、リ
ン酸第２鉄（ＦｅＰＯ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれたものを
用いることができる。
【００３３】触媒元素としてＣｏ（コバルト）を用いる
場合には、その化合物としてコバルト塩として知られて
いる材料、例えば臭化コバルト（ＣｏＢｒ６Ｈ2 Ｏ）、
酢酸コバルト（Ｃｏ（Ｃ2 Ｈ3 Ｏ2)2 ４Ｈ2 Ｏ）、塩化
コバルト（ＣｏＣｌ2 ６Ｈ2Ｏ）、フッ化コバルト（Ｃ
ｏＦ2 xＨ2 Ｏ）、硝酸コバルト（Ｃｏ（Ｎｏ3)2 ６Ｈ
2 Ｏ）から選ばれたものを用いることができる。
場合には、その化合物としてコバルト塩として知られて
いる材料、例えば臭化コバルト（ＣｏＢｒ６Ｈ2 Ｏ）、
酢酸コバルト（Ｃｏ（Ｃ2 Ｈ3 Ｏ2)2 ４Ｈ2 Ｏ）、塩化
コバルト（ＣｏＣｌ2 ６Ｈ2Ｏ）、フッ化コバルト（Ｃ
ｏＦ2 xＨ2 Ｏ）、硝酸コバルト（Ｃｏ（Ｎｏ3)2 ６Ｈ
2 Ｏ）から選ばれたものを用いることができる。
【００３４】触媒元素としてＲｕ（ルテニウム）を用い
る場合には、その化合物としてルテニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化ルテニウム（ＲｕＣｌ3 Ｈ2
Ｏ）を用いることができる。
る場合には、その化合物としてルテニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化ルテニウム（ＲｕＣｌ3 Ｈ2
Ｏ）を用いることができる。
【００３５】触媒元素してＲｈ（ロジウム）を用いる場
合には、その化合物としてロジウム塩として知られてい
る材料、例えば塩化ロジウム（ＲｈＣｌ3 ３Ｈ2 Ｏ）を
用いることができる。
合には、その化合物としてロジウム塩として知られてい
る材料、例えば塩化ロジウム（ＲｈＣｌ3 ３Ｈ2 Ｏ）を
用いることができる。
【００３６】触媒元素としてＰｄ（パラジウム）を用い
る場合には、その化合物としてパラジウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ２Ｈ
2 Ｏ）を用いることができる。
る場合には、その化合物としてパラジウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ２Ｈ
2 Ｏ）を用いることができる。
【００３７】触媒元素としてＯｓ（オスニウム）を用い
る場合には、その化合物としてオスニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化オスニウム（ＯｓＣｌ3 ）を
用いることができる。
る場合には、その化合物としてオスニウム塩として知ら
れている材料、例えば塩化オスニウム（ＯｓＣｌ3 ）を
用いることができる。
【００３８】触媒元素としてＩｒ（イリジウム）を用い
る場合には、その化合物としてイリジウム塩として知ら
れている材料、例えば三塩化イリジウム（ＩｒＣｌ3 ３
Ｈ2Ｏ）、四塩化イリジウム（ＩｒＣｌ4 ）から選ばれ
た材料を用いることができる。
る場合には、その化合物としてイリジウム塩として知ら
れている材料、例えば三塩化イリジウム（ＩｒＣｌ3 ３
Ｈ2Ｏ）、四塩化イリジウム（ＩｒＣｌ4 ）から選ばれ
た材料を用いることができる。
【００３９】触媒元素としてＰｔ（白金）を用いる場合
には、その化合物として白金塩として知られている材
料、例えば塩化第二白金（ＰｔＣｌ4 ５Ｈ2 Ｏ）を用い
ることができる。
には、その化合物として白金塩として知られている材
料、例えば塩化第二白金（ＰｔＣｌ4 ５Ｈ2 Ｏ）を用い
ることができる。
【００４０】触媒元素としてＣｕ（銅）を用いる場合に
は、その化合物として酢酸第二銅（Ｃｕ（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 ）、塩化第二銅（ＣｕＣｌ2 ２Ｈ2 Ｏ）、硝酸第
二銅（Ｃｕ（ＮＯ3)2 ３Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用
いることができる。
は、その化合物として酢酸第二銅（Ｃｕ（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 ）、塩化第二銅（ＣｕＣｌ2 ２Ｈ2 Ｏ）、硝酸第
二銅（Ｃｕ（ＮＯ3)2 ３Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用
いることができる。
【００４１】触媒元素として金を用いる場合には、その
化合物として三塩化金（ＡｕＣｌ3xＨ2 Ｏ）、塩化金塩
（ＡｕＨＣｌ4 ４Ｈ2 Ｏ）、テトラクロロ金ナトリウム
（ＡｕＮａＣｌ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用いる
ことができる。
化合物として三塩化金（ＡｕＣｌ3xＨ2 Ｏ）、塩化金塩
（ＡｕＨＣｌ4 ４Ｈ2 Ｏ）、テトラクロロ金ナトリウム
（ＡｕＮａＣｌ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用いる
ことができる。
【００４２】また、触媒元素の導入方法は、水溶液やア
ルコール等の溶液を用いることに限定されるものではな
く、触媒元素を含んだ物質を広く用いることができる。
例えば、触媒元素を含んだ金属化合物や酸化物を用いる
ことができる。
ルコール等の溶液を用いることに限定されるものではな
く、触媒元素を含んだ物質を広く用いることができる。
例えば、触媒元素を含んだ金属化合物や酸化物を用いる
ことができる。
【００４３】
〔実施例１〕本実施例は、レジストマスクを用いて非晶
質珪素膜表面上に所望のマスクパターンを形成し、この
マスパターン上からニッケルを含んだ溶液を塗布するこ
とにより、非晶質珪素膜にニッケルを選択的に導入する
例に関する。
質珪素膜表面上に所望のマスクパターンを形成し、この
マスパターン上からニッケルを含んだ溶液を塗布するこ
とにより、非晶質珪素膜にニッケルを選択的に導入する
例に関する。
【００４４】図１に本実施例における作製工程の概略を
示す。まず、ガラス基板（コーニング７０５９、１０ｃ
ｍ角）上にマスクとなるレジストパターン２１を形成す
る。レジストはポジ型でもネガ型でもよい。
示す。まず、ガラス基板（コーニング７０５９、１０ｃ
ｍ角）上にマスクとなるレジストパターン２１を形成す
る。レジストはポジ型でもネガ型でもよい。
【００４５】そして通常のフォトリソパターニング工程
によって、必要とするパターンにレジストマスク２１を
パーニングする。そして、酸素雰囲気中における紫外線
の照射で薄い酸化珪素膜２０を成膜する。この酸化珪素
膜２０の作製は、酸素雰囲気中でＵＶ光を５分間照射す
ることによって行なわれる。なおこの酸化珪素膜２０の
厚さは２０〜５０Å程度と考えられる（図１（Ａ））。
によって、必要とするパターンにレジストマスク２１を
パーニングする。そして、酸素雰囲気中における紫外線
の照射で薄い酸化珪素膜２０を成膜する。この酸化珪素
膜２０の作製は、酸素雰囲気中でＵＶ光を５分間照射す
ることによって行なわれる。なおこの酸化珪素膜２０の
厚さは２０〜５０Å程度と考えられる（図１（Ａ））。
【００４６】この極薄の酸化珪素膜２０は、後の工程で
塗布されるニッケルを含んだ溶液の非晶質珪素膜１２に
おける濡れ性を改善するためのものである。
塗布されるニッケルを含んだ溶液の非晶質珪素膜１２に
おける濡れ性を改善するためのものである。
【００４７】この状態において、１００ｐｐｍのニッケ
ルを含有した酢酸塩溶液を５ｍｌ滴下（１０ｃｍ角基板
の場合）する。またこの酢酸塩溶液には、界面活性剤を
添加し、レジストのよって溶液が弾かれないようにす
る。この溶液の塗布は、スピナーで５０ｒｐｍで１０秒
のスピンコートを行い、基板表面全体に均一な水膜を形
成させる。さらにこの状態で、５分間保持した後スピナ
ーを用いて２０００ｒｐｍ、６０秒のスピンドライを行
う。なおこの保持は、スピナー上において０〜１５０ｒ
ｐｍの回転をさせながら行なってもよい。（図１
（Ｂ））
ルを含有した酢酸塩溶液を５ｍｌ滴下（１０ｃｍ角基板
の場合）する。またこの酢酸塩溶液には、界面活性剤を
添加し、レジストのよって溶液が弾かれないようにす
る。この溶液の塗布は、スピナーで５０ｒｐｍで１０秒
のスピンコートを行い、基板表面全体に均一な水膜を形
成させる。さらにこの状態で、５分間保持した後スピナ
ーを用いて２０００ｒｐｍ、６０秒のスピンドライを行
う。なおこの保持は、スピナー上において０〜１５０ｒ
ｐｍの回転をさせながら行なってもよい。（図１
（Ｂ））
【００４８】そして、レジストマスク２１を酸素アッシ
ングによって除去し、選択的にニッケル元素が吸着した
領域が形成される。なおレジストマスクの除去は、酸素
中でのアニールによるものでもよい。
ングによって除去し、選択的にニッケル元素が吸着した
領域が形成される。なおレジストマスクの除去は、酸素
中でのアニールによるものでもよい。
【００４９】その後５５０度（窒素雰囲気）、４時間の
加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜１２の結晶化
を行う。この際、ニッケルが導入された部分２２の領域
から２３で示されるように、ニッケルが導入されなった
領域へと横方向に結晶成長が行われる。図１（Ｃ）にお
いて、２４がニッケルが直接導入され結晶化が行われた
領域であり、２５が横方向に結晶化が行われた領域であ
る。なお２５の領域は、概略〈１１１〉軸方向に結晶成
長が行われていることが確認されている。
加熱処理を施すことにより、非晶質珪素膜１２の結晶化
を行う。この際、ニッケルが導入された部分２２の領域
から２３で示されるように、ニッケルが導入されなった
領域へと横方向に結晶成長が行われる。図１（Ｃ）にお
いて、２４がニッケルが直接導入され結晶化が行われた
領域であり、２５が横方向に結晶化が行われた領域であ
る。なお２５の領域は、概略〈１１１〉軸方向に結晶成
長が行われていることが確認されている。
【００５０】上記加熱処理による結晶化の工程の後に、
レーザー光や強光の照射にいるアニールを行なうことは
有用である。これは、結晶性珪素膜の結晶性をより高め
る効果がある。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレ
ーザーやＸｅＣｌレーザーを用いればよい、また強光と
して赤外光を用いるのも有用である。赤外光は、ガラス
基板には吸収されにくく、珪素に選択的に吸収されるの
で、おおきなアニール効果を得ることができる。
レーザー光や強光の照射にいるアニールを行なうことは
有用である。これは、結晶性珪素膜の結晶性をより高め
る効果がある。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレ
ーザーやＸｅＣｌレーザーを用いればよい、また強光と
して赤外光を用いるのも有用である。赤外光は、ガラス
基板には吸収されにくく、珪素に選択的に吸収されるの
で、おおきなアニール効果を得ることができる。
【００５１】本実施例において、溶液濃度、保持時間を
変化させることにより、ニッケルが直接導入された領域
におけるニッケルの濃度を１×１０16atoms ｃｍ-3〜１
×１０19atoms ｃｍ-3の範囲で制御可能であり、同様に
横成長領域の濃度をそれ以下に制御することが可能であ
る。
変化させることにより、ニッケルが直接導入された領域
におけるニッケルの濃度を１×１０16atoms ｃｍ-3〜１
×１０19atoms ｃｍ-3の範囲で制御可能であり、同様に
横成長領域の濃度をそれ以下に制御することが可能であ
る。
【００５２】本実施例で示したような方法によって形成
された結晶珪素膜は、耐フッ酸性が良好であるという特
徴がある。本発明者らによる知見によれば、ニッケルを
プラズマ処理で導入し、結晶化させた結晶性珪素膜は、
耐フッ酸性が低い。
された結晶珪素膜は、耐フッ酸性が良好であるという特
徴がある。本発明者らによる知見によれば、ニッケルを
プラズマ処理で導入し、結晶化させた結晶性珪素膜は、
耐フッ酸性が低い。
【００５３】例えば、結晶性珪素膜上にゲイト絶縁膜や
層間絶縁膜として機能する酸化珪素膜を形成し、しかる
後に電極の形成のために穴開け工程を経て、電極を形成
をする作業が必要とされる場合がある。このような場
合、酸化珪素膜をバッファフッ酸によって除去する工程
が普通採用される。しかしながら、結晶性珪素膜の耐フ
ッ酸性が低い場合、酸化珪素膜のみを取り除くことは困
難であり、結晶性珪素膜をもエッチングしてしまうとい
う問題がある。
層間絶縁膜として機能する酸化珪素膜を形成し、しかる
後に電極の形成のために穴開け工程を経て、電極を形成
をする作業が必要とされる場合がある。このような場
合、酸化珪素膜をバッファフッ酸によって除去する工程
が普通採用される。しかしながら、結晶性珪素膜の耐フ
ッ酸性が低い場合、酸化珪素膜のみを取り除くことは困
難であり、結晶性珪素膜をもエッチングしてしまうとい
う問題がある。
【００５４】しかしながら、結晶性珪素膜が耐フッ酸性
を有している場合、酸化珪素膜と結晶性珪素膜のエンチ
ッングレートの違い（選択比）を大きくとることができ
るので、酸化珪素膜のみを選択的の除去でき、作製工程
上極めて有意なものとなる。
を有している場合、酸化珪素膜と結晶性珪素膜のエンチ
ッングレートの違い（選択比）を大きくとることができ
るので、酸化珪素膜のみを選択的の除去でき、作製工程
上極めて有意なものとなる。
【００５５】以上述べたように、横方向に結晶が成長し
た領域は触媒元素の濃度が小さく、しかも結晶性が良好
であるので、この領域を半導体装置の活性領域として用
いることは有用である。例えば、薄膜トランジスタのチ
ャネル形成領域として利用することは極めて有用であ
る。
た領域は触媒元素の濃度が小さく、しかも結晶性が良好
であるので、この領域を半導体装置の活性領域として用
いることは有用である。例えば、薄膜トランジスタのチ
ャネル形成領域として利用することは極めて有用であ
る。
【００５６】〔実施例２〕本実施例は、触媒元素である
ニッケルを非水溶液であるアルコールに含有させ、非晶
質珪素膜上に塗布する例である。本実施例では、ニッケ
ルの化合物としてニッケルアセチルアセトネートを用
い、該化合物をアルコールに含有させる。ニッケルの濃
度は必要とする濃度になるようにすればよい。後の工程
は、実施例１に示したのと同様である。
ニッケルを非水溶液であるアルコールに含有させ、非晶
質珪素膜上に塗布する例である。本実施例では、ニッケ
ルの化合物としてニッケルアセチルアセトネートを用
い、該化合物をアルコールに含有させる。ニッケルの濃
度は必要とする濃度になるようにすればよい。後の工程
は、実施例１に示したのと同様である。
【００５７】以下具体的な条件を説明する。まず、ニッ
ケル化合物として、ニッケルアセチルアセトネートを用
意する。この物質は、アルコールに可溶であり、分解温
度が低いため、結晶化工程における加熱の際に容易に分
解させることができる。
ケル化合物として、ニッケルアセチルアセトネートを用
意する。この物質は、アルコールに可溶であり、分解温
度が低いため、結晶化工程における加熱の際に容易に分
解させることができる。
【００５８】また、アルコールとしてはエタノールを用
いる。まずエタノールに前記のニッケルアセチルアセト
ネートをニッケルの量に換算して１００ｐｐｍになるよ
うに調整し、ニッケルを含有した溶液を作製する。
いる。まずエタノールに前記のニッケルアセチルアセト
ネートをニッケルの量に換算して１００ｐｐｍになるよ
うに調整し、ニッケルを含有した溶液を作製する。
【００５９】そしてこの溶液を所望のレジストパターン
がフォトニースによって形成された非晶質珪素膜上に塗
布する。ここでフォトニースを用いるのは、３００℃で
ベークしたフォトニースは、アルコールに溶解しないか
らである。なお、非晶質珪素膜は、酸化珪素の下地膜
（２０００Å厚）が形成された１００ｍｍ角のガラス基
板上に１０００Åの厚さでプラズマＣＶＤ法で形成した
ものである。
がフォトニースによって形成された非晶質珪素膜上に塗
布する。ここでフォトニースを用いるのは、３００℃で
ベークしたフォトニースは、アルコールに溶解しないか
らである。なお、非晶質珪素膜は、酸化珪素の下地膜
（２０００Å厚）が形成された１００ｍｍ角のガラス基
板上に１０００Åの厚さでプラズマＣＶＤ法で形成した
ものである。
【００６０】上記非晶質珪素膜上への溶液の塗布は、実
施例１の水溶液を用いた場合より、少なくてすむ。これ
は、アルコールの接触角が水のそれよりも小さいことに
起因する。ここでは、１００ｍｍ角の面積に対し、２ｍ
ｌの滴下とする。
施例１の水溶液を用いた場合より、少なくてすむ。これ
は、アルコールの接触角が水のそれよりも小さいことに
起因する。ここでは、１００ｍｍ角の面積に対し、２ｍ
ｌの滴下とする。
【００６１】そして、この状態で５分間保持する。その
後、スピナーを用い乾燥を行う。この際、スピナーは１
５００ｒｐｍで１分間回転させる。この後、３５０℃、
６０分の加熱を窒素雰囲気中で行い、ニッケル塩を分解
させる。この過程でニッケルが非晶質珪素膜内に拡散
し、非晶質珪素膜内に触媒元素であるニッケルが導入さ
れる。その後ヒドラジンによるウエットエッチングある
いはアッシングによりフォトニースよりなるマスクを除
去する。そして５５０℃、４時間の加熱を行ない結晶化
を行う。こうして結晶性を有する珪素膜を得る。
後、スピナーを用い乾燥を行う。この際、スピナーは１
５００ｒｐｍで１分間回転させる。この後、３５０℃、
６０分の加熱を窒素雰囲気中で行い、ニッケル塩を分解
させる。この過程でニッケルが非晶質珪素膜内に拡散
し、非晶質珪素膜内に触媒元素であるニッケルが導入さ
れる。その後ヒドラジンによるウエットエッチングある
いはアッシングによりフォトニースよりなるマスクを除
去する。そして５５０℃、４時間の加熱を行ない結晶化
を行う。こうして結晶性を有する珪素膜を得る。
【００６２】もちろん本実施例においても実施例１と同
様に触媒元素が導入された領域から触媒元素が導入され
なかった領域へと結晶成長が行なわれ、横方向に結晶成
長した結晶性珪素領域が得られる。
様に触媒元素が導入された領域から触媒元素が導入され
なかった領域へと結晶成長が行なわれ、横方向に結晶成
長した結晶性珪素領域が得られる。
【００６３】〔実施例３〕本実施例は、触媒元素である
ニッケルを含んだ酸化膜をレジストパターンが形成され
た非晶質珪素膜上に形成することによって、触媒元素で
あるニッケル元素を選択的に導入する例である。
ニッケルを含んだ酸化膜をレジストパターンが形成され
た非晶質珪素膜上に形成することによって、触媒元素で
あるニッケル元素を選択的に導入する例である。
【００６４】本実施例では、結晶化を助長する触媒元素
を含有させたＯＣＤ溶液を用いて、非晶質珪素膜上に前
記触媒元素を含んだ酸化膜を形成し、しかる後に加熱に
より結晶化させる例である。ＯＣＤ溶液とは、東京応化
工業株式会社のOhka Diffusion Source のことであり、
珪素化合物および添加物を有機溶剤に溶かした溶液であ
る。この溶液は、塗布しベークすることによって簡単に
酸化珪素膜を形成できる有用性がある。また不純物が添
加された酸化珪素膜を容易に形成できる有用性がある。
を含有させたＯＣＤ溶液を用いて、非晶質珪素膜上に前
記触媒元素を含んだ酸化膜を形成し、しかる後に加熱に
より結晶化させる例である。ＯＣＤ溶液とは、東京応化
工業株式会社のOhka Diffusion Source のことであり、
珪素化合物および添加物を有機溶剤に溶かした溶液であ
る。この溶液は、塗布しベークすることによって簡単に
酸化珪素膜を形成できる有用性がある。また不純物が添
加された酸化珪素膜を容易に形成できる有用性がある。
【００６５】本実施例においては、基板としてコーニン
グ７０５９ガラスを用いる。またその大きさは１００ｍ
ｍ×１００ｍｍとする。
グ７０５９ガラスを用いる。またその大きさは１００ｍ
ｍ×１００ｍｍとする。
【００６６】まず、非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法や
ＬＰＣＶＤ法によって１００〜１５００Å形成する。こ
こでは、１０００Åの厚さに成膜する。
ＬＰＣＶＤ法によって１００〜１５００Å形成する。こ
こでは、１０００Åの厚さに成膜する。
【００６７】そして、汚れ及び自然酸化膜を取り除くた
めにフッ酸処理を行い、所望のレジストパターンを形成
する。この際、ＯＣＤ溶液中に含まれる有機溶剤に対し
て耐性を有するレジストー材料を選択する必要がある。
めにフッ酸処理を行い、所望のレジストパターンを形成
する。この際、ＯＣＤ溶液中に含まれる有機溶剤に対し
て耐性を有するレジストー材料を選択する必要がある。
【００６８】その後触媒元素としてニッケルを含有する
酸化膜を成膜する。この酸化膜は、以下のような原料を
用いて作製したものである。この酸化膜は、図１に示す
実施例１の場合の塗布された溶液１４の部分に形成され
る。
酸化膜を成膜する。この酸化膜は、以下のような原料を
用いて作製したものである。この酸化膜は、図１に示す
実施例１の場合の塗布された溶液１４の部分に形成され
る。
【００６９】まずベースとして、東京応化製のＯＣＤ
Ｔｙｐｅ２ Ｓｉ５９０００を用い、このＯＣＤ溶液と
ニッケル(II)アセチルアセトネ−トを酢酸メチルに溶解
したものとを混合し、ＳｉＯ2 が２．０ｗｔ％、ニッケ
ルが２００〜２０００ｐｐｍとなるように調整した溶液
を作製する。
Ｔｙｐｅ２ Ｓｉ５９０００を用い、このＯＣＤ溶液と
ニッケル(II)アセチルアセトネ−トを酢酸メチルに溶解
したものとを混合し、ＳｉＯ2 が２．０ｗｔ％、ニッケ
ルが２００〜２０００ｐｐｍとなるように調整した溶液
を作製する。
【００７０】この溶液を非晶質珪素膜の表面に１０ｍｌ
滴下し、スピナーを用い、２０００ｒｐｍで１５秒スピ
ンコートを行なう。そしてプリベークを１５０℃で３０
分間行うことによって、ニッケルを含有した酸化珪素膜
を約１３００Åの厚さに形成する。このプリベークの温
度は、ニッケル化合物の分解温度に鑑みて決定すればよ
い。
滴下し、スピナーを用い、２０００ｒｐｍで１５秒スピ
ンコートを行なう。そしてプリベークを１５０℃で３０
分間行うことによって、ニッケルを含有した酸化珪素膜
を約１３００Åの厚さに形成する。このプリベークの温
度は、ニッケル化合物の分解温度に鑑みて決定すればよ
い。
【００７１】そしてレジストを剥離液によって除去す
る。その後、加熱炉において、窒素雰囲気中において５
５０度、４時間の加熱処理を行う。この結果、基板上に
形成された結晶性を有する珪素薄膜を得ることができ
る。また同時にニッケルが導入された領域からニッケル
が導入されなかった領域へと横方向への結晶成長が行な
われる。
る。その後、加熱炉において、窒素雰囲気中において５
５０度、４時間の加熱処理を行う。この結果、基板上に
形成された結晶性を有する珪素薄膜を得ることができ
る。また同時にニッケルが導入された領域からニッケル
が導入されなかった領域へと横方向への結晶成長が行な
われる。
【００７２】上記の加熱処理は４５０度以上の温度で行
うことができるが、温度が低いと加熱時間を長くしなけ
らばならず、生産効率が低下する。また、５５０度以上
とすると基板として用いるガラス基板の耐熱性の問題が
表面化してしまう。
うことができるが、温度が低いと加熱時間を長くしなけ
らばならず、生産効率が低下する。また、５５０度以上
とすると基板として用いるガラス基板の耐熱性の問題が
表面化してしまう。
【００７３】ＯＣＤ溶液中におけるニッケル元素の濃度
は、ＯＣＤ溶液中のＳｉＯ2 の濃度との相関で決定され
るものであり、一義的に決まるものではない。また、結
晶化の際の加熱温度および加熱時間によっても、ＯＣＤ
から形成された酸化珪素膜から結晶性珪素膜中へ拡散す
る量が異なるため、これらの因子も考慮した上でニッケ
ル元素の濃度を決定する必要がある。
は、ＯＣＤ溶液中のＳｉＯ2 の濃度との相関で決定され
るものであり、一義的に決まるものではない。また、結
晶化の際の加熱温度および加熱時間によっても、ＯＣＤ
から形成された酸化珪素膜から結晶性珪素膜中へ拡散す
る量が異なるため、これらの因子も考慮した上でニッケ
ル元素の濃度を決定する必要がある。
【００７４】〔実施例４〕本実施例においては、ニッケ
ルを選択的に導入し、その部分から横方向（基板に平行
な方向）に結晶成長した領域を用いて電子デバイスを形
成する例を示す。このような構成を採用した場合、デバ
イスの活性層領域におけるニッケル濃度をさらに低くす
ることができ、デバイスの電気的安定性や信頼性の上か
ら極めて好ましい構成とすることができる。
ルを選択的に導入し、その部分から横方向（基板に平行
な方向）に結晶成長した領域を用いて電子デバイスを形
成する例を示す。このような構成を採用した場合、デバ
イスの活性層領域におけるニッケル濃度をさらに低くす
ることができ、デバイスの電気的安定性や信頼性の上か
ら極めて好ましい構成とすることができる。
【００７５】本実施例におけるニッケル元素の導入方法
としては、実施例１〜実施例３のいずれの方法によるも
のでもよい。
としては、実施例１〜実施例３のいずれの方法によるも
のでもよい。
【００７６】本実施例は、アクティブマトリクスの画素
の制御に用いられるＴＦＴの作製工程に関するものであ
る。図２に本実施例の作製工程を示す。まず、基板２０
１を洗浄し、ＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラン）と
酸素を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法によって厚さ２
０００Åの酸化珪素の下地膜２０２を形成する。そし
て、プラズマＣＶＤ法によって、厚さ５００〜１５００
Å、例えば１０００Åの真性（Ｉ型）の非晶質珪素膜２
０３を成膜する。次にレジストマスク２０５を形成す
る。こうして、非晶質珪素の露出した領域２０６を形成
する。
の制御に用いられるＴＦＴの作製工程に関するものであ
る。図２に本実施例の作製工程を示す。まず、基板２０
１を洗浄し、ＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラン）と
酸素を原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法によって厚さ２
０００Åの酸化珪素の下地膜２０２を形成する。そし
て、プラズマＣＶＤ法によって、厚さ５００〜１５００
Å、例えば１０００Åの真性（Ｉ型）の非晶質珪素膜２
０３を成膜する。次にレジストマスク２０５を形成す
る。こうして、非晶質珪素の露出した領域２０６を形成
する。
【００７７】そして実施例１に示した方法により結晶化
を助長する触媒元素であるニッケル元素を含んだ溶液
（ここでは酢酸塩溶液）塗布する。酢酸溶液中における
ニッケルの濃度は１００ｐｐｍである。その他、詳細な
工程順序や条件は実施例１で示したものと同一である。
この工程は、実施例２または実施例３に示した方法によ
るものであってもよい。
を助長する触媒元素であるニッケル元素を含んだ溶液
（ここでは酢酸塩溶液）塗布する。酢酸溶液中における
ニッケルの濃度は１００ｐｐｍである。その他、詳細な
工程順序や条件は実施例１で示したものと同一である。
この工程は、実施例２または実施例３に示した方法によ
るものであってもよい。
【００７８】この後、窒素雰囲気下で５００〜６２０
℃、例えば５５０℃、４時間の加熱アニールを行い、珪
素膜３０３の結晶化を行う。結晶化は、ニッケルと珪素
膜が接触した領域２０６を出発点として、矢印で示され
るように基板に対して平行な方向に結晶成長が進行す
る。図においては領域２０４はニッケルが直接導入され
て結晶化した部分、領域２０３は横方向に結晶化した部
分を示す。この２０３で示される横方向への結晶は、２
５μｍ程度である。またその結晶成長方向は概略〈１１
１〉軸方向であることが確認されている。（図２
（Ａ））
℃、例えば５５０℃、４時間の加熱アニールを行い、珪
素膜３０３の結晶化を行う。結晶化は、ニッケルと珪素
膜が接触した領域２０６を出発点として、矢印で示され
るように基板に対して平行な方向に結晶成長が進行す
る。図においては領域２０４はニッケルが直接導入され
て結晶化した部分、領域２０３は横方向に結晶化した部
分を示す。この２０３で示される横方向への結晶は、２
５μｍ程度である。またその結晶成長方向は概略〈１１
１〉軸方向であることが確認されている。（図２
（Ａ））
【００７９】次に、酸化珪素膜２０５を除去する。この
際、領域２０６の表面に形成される酸化膜も同時に除去
する。そして、珪素膜２０４をパターニング後、ドライ
エッチングして、島状の活性層領域２０８を形成する。
この際、図２（Ａ）で２０６で示された領域は、ニッケ
ルが直接導入された領域であり、ニッケルが高濃度に存
在する領域である。また、結晶成長の先端にも、やはり
ニッケルが高濃度に存在することが確認されている。こ
れらの領域では、その中間の領域に比較してニッケルの
濃度が高いことが判明している。したがって、本実施例
においては、活性層２０８において、これらのニッケル
濃度の高い領域がチャネル形成領域と重ならないように
した。
際、領域２０６の表面に形成される酸化膜も同時に除去
する。そして、珪素膜２０４をパターニング後、ドライ
エッチングして、島状の活性層領域２０８を形成する。
この際、図２（Ａ）で２０６で示された領域は、ニッケ
ルが直接導入された領域であり、ニッケルが高濃度に存
在する領域である。また、結晶成長の先端にも、やはり
ニッケルが高濃度に存在することが確認されている。こ
れらの領域では、その中間の領域に比較してニッケルの
濃度が高いことが判明している。したがって、本実施例
においては、活性層２０８において、これらのニッケル
濃度の高い領域がチャネル形成領域と重ならないように
した。
【００８０】その後、１００体積％の水蒸気を含む１０
気圧、５００〜６００℃の、代表的には５５０℃の雰囲
気中において、１時間放置することによって、活性層
（珪素膜）２０８の表面を酸化させ、酸化珪素膜２０９
を形成する。酸化珪素膜の厚さは１０００Åとする。熱
酸化によって酸化珪素膜２０９を形成したのち、基板
を、アンモニア雰囲気（１気圧、１００％）、４００℃
に保持させる。そして、この状態で基板に対して、波長
０．６〜４μｍ、例えば、０．８〜１．４μｍにピーク
をもつ赤外光を３０〜１８０秒照射し、酸化珪素膜２０
９に対して窒化処理を施す。なおこの際、雰囲気に０．
１〜１０％のＨＣｌを混入してもよい。
気圧、５００〜６００℃の、代表的には５５０℃の雰囲
気中において、１時間放置することによって、活性層
（珪素膜）２０８の表面を酸化させ、酸化珪素膜２０９
を形成する。酸化珪素膜の厚さは１０００Åとする。熱
酸化によって酸化珪素膜２０９を形成したのち、基板
を、アンモニア雰囲気（１気圧、１００％）、４００℃
に保持させる。そして、この状態で基板に対して、波長
０．６〜４μｍ、例えば、０．８〜１．４μｍにピーク
をもつ赤外光を３０〜１８０秒照射し、酸化珪素膜２０
９に対して窒化処理を施す。なおこの際、雰囲気に０．
１〜１０％のＨＣｌを混入してもよい。
【００８１】赤外線の光源としてはハロゲンランプを用
いる。赤外光の強度は、モニターの単結晶シリコンウェ
ハー上の温度が９００〜１２００℃の間にあるように調
整する。具体的には、シリコンウェハーに埋め込んだ熱
電対の温度をモニターして、これを赤外線の光源にフィ
ードバックさせる。本実施例では、昇温は、一定で速度
は５０〜２００℃／秒、降温は自然冷却で２０〜１００
℃とする。この赤外光照射は、珪素膜を選択的に加熱す
ることになるので、ガラス基板への加熱を最小限に抑え
ることができる。（図２（Ｂ））
いる。赤外光の強度は、モニターの単結晶シリコンウェ
ハー上の温度が９００〜１２００℃の間にあるように調
整する。具体的には、シリコンウェハーに埋め込んだ熱
電対の温度をモニターして、これを赤外線の光源にフィ
ードバックさせる。本実施例では、昇温は、一定で速度
は５０〜２００℃／秒、降温は自然冷却で２０〜１００
℃とする。この赤外光照射は、珪素膜を選択的に加熱す
ることになるので、ガラス基板への加熱を最小限に抑え
ることができる。（図２（Ｂ））
【００８２】引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム（０．０１〜０．２％のスカンジウムを含む）を
成膜する。そして、アルミニウム膜をパターニングし
て、ゲイト電極２１０を形成する。（図２（Ｃ））
厚さ３０００〜８０００Å、例えば６０００Åのアルミ
ニウム（０．０１〜０．２％のスカンジウムを含む）を
成膜する。そして、アルミニウム膜をパターニングし
て、ゲイト電極２１０を形成する。（図２（Ｃ））
【００８３】さらに、このアルミニウムの電極の表面を
陽極酸化して、表面に酸化物層２１１を形成する。この
陽極酸化は、酒石酸が１〜５％含まれたエチレングリコ
ール溶液中で行う。得られる酸化物層２１１の厚さは２
０００Åである。なお、この酸化物２１１は、後のイオ
ンドーピング工程において、オフセットゲイト領域を形
成する厚さとなるので、オフセットゲイト領域の長さを
上記陽極酸化工程で決めることができる。（図２
（Ｄ））
陽極酸化して、表面に酸化物層２１１を形成する。この
陽極酸化は、酒石酸が１〜５％含まれたエチレングリコ
ール溶液中で行う。得られる酸化物層２１１の厚さは２
０００Åである。なお、この酸化物２１１は、後のイオ
ンドーピング工程において、オフセットゲイト領域を形
成する厚さとなるので、オフセットゲイト領域の長さを
上記陽極酸化工程で決めることができる。（図２
（Ｄ））
【００８４】次に、イオンドーピング法（プラズマドー
ピング法とも言う）によって、活性層領域（ソース／ド
レイン、チャネルを構成する）にゲイト電極部、すなわ
ちゲイト電極２１０とその周囲の酸化層２１１をマスク
として、自己整合的にＮ導電型を付与する不純物（ここ
では燐）を添加する。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ3 ）を用い、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例
えば８０ｋＶとする。ドーズ量は１×１０15〜８×１０
15ｃｍ-2、例えば、４×１０15ｃｍ-2とする。この結
果、Ｎ型の不純物領域２１２と２１３を形成することが
できる。図からも明らかなように不純物領域とゲイト電
極とは距離ｘだけ放れたオフセット状態となる。このよ
うなオフセット状態は、特にゲイト電極に逆電圧（Ｎチ
ャネルＴＦＴの場合はマイナス）を印加した際のリーク
電流（オフ電流ともいう）を低減する上で有効である。
特に、本実施例のようにアクティブマトリクスの画素を
制御するＴＦＴにおいては良好な画像を得るために画素
電極に蓄積された電荷が逃げないようにリーク電流が低
いことが望まれるので、オフセットを設けることは有効
である。
ピング法とも言う）によって、活性層領域（ソース／ド
レイン、チャネルを構成する）にゲイト電極部、すなわ
ちゲイト電極２１０とその周囲の酸化層２１１をマスク
として、自己整合的にＮ導電型を付与する不純物（ここ
では燐）を添加する。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ3 ）を用い、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例
えば８０ｋＶとする。ドーズ量は１×１０15〜８×１０
15ｃｍ-2、例えば、４×１０15ｃｍ-2とする。この結
果、Ｎ型の不純物領域２１２と２１３を形成することが
できる。図からも明らかなように不純物領域とゲイト電
極とは距離ｘだけ放れたオフセット状態となる。このよ
うなオフセット状態は、特にゲイト電極に逆電圧（Ｎチ
ャネルＴＦＴの場合はマイナス）を印加した際のリーク
電流（オフ電流ともいう）を低減する上で有効である。
特に、本実施例のようにアクティブマトリクスの画素を
制御するＴＦＴにおいては良好な画像を得るために画素
電極に蓄積された電荷が逃げないようにリーク電流が低
いことが望まれるので、オフセットを設けることは有効
である。
【００８５】その後、レーザー光の照射によってアニー
ルを行った。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレー
ザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用い
るが、他のレーザーであってもよい。レーザー光の照射
条件は、エネルギー密度が２００〜４００ｍＪ／ｃｍ
2 、例えば２５０ｍＪ／ｃｍ2 とし、一か所につき２〜
１０ショット、例えば２ショット照射した。このレーザ
ー光の照射時に基板を２００〜４５０℃程度に加熱する
ことによって、効果を増大せしめてもよい。（図２
（Ｅ））
ルを行った。レーザー光としては、ＫｒＦエキシマレー
ザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を用い
るが、他のレーザーであってもよい。レーザー光の照射
条件は、エネルギー密度が２００〜４００ｍＪ／ｃｍ
2 、例えば２５０ｍＪ／ｃｍ2 とし、一か所につき２〜
１０ショット、例えば２ショット照射した。このレーザ
ー光の照射時に基板を２００〜４５０℃程度に加熱する
ことによって、効果を増大せしめてもよい。（図２
（Ｅ））
【００８６】続いて、厚さ６０００Åの酸化珪素膜２１
４を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成す
る。さらに、スピンコーティング法によって透明なポリ
イミド膜２１５を形成し、表面を平坦化する。このよう
にして形成された平面上にスパッタ法によって厚さ８０
０Åの透明導電性膜（ＩＴＯ膜）を成膜し、これをパタ
ーニングして画素電極２１６を形成する。
４を層間絶縁物としてプラズマＣＶＤ法によって形成す
る。さらに、スピンコーティング法によって透明なポリ
イミド膜２１５を形成し、表面を平坦化する。このよう
にして形成された平面上にスパッタ法によって厚さ８０
０Åの透明導電性膜（ＩＴＯ膜）を成膜し、これをパタ
ーニングして画素電極２１６を形成する。
【００８７】そして、層間絶縁物２１４、２１５にコン
タクトホールを形成して、金属材料、例えば、窒化チタ
ンとアルミニウムの多層膜によってＴＦＴの電極・配線
２１７、２１８を形成する。最後に、１気圧の水素雰囲
気で３５０℃、３０分のアニールを行い、ＴＦＴを有す
るアクティブマトリクスの画素回路を完成する。（図２
（Ｆ））
タクトホールを形成して、金属材料、例えば、窒化チタ
ンとアルミニウムの多層膜によってＴＦＴの電極・配線
２１７、２１８を形成する。最後に、１気圧の水素雰囲
気で３５０℃、３０分のアニールを行い、ＴＦＴを有す
るアクティブマトリクスの画素回路を完成する。（図２
（Ｆ））
【００８８】
【効果】レジストを用いて選択的に触媒元素を導入し、
低温で短時間で結晶化させた結晶性珪素膜を用いて、半
導体装置を作製することで、生産性が高く、特性のよい
デバイスを得ることができる。
低温で短時間で結晶化させた結晶性珪素膜を用いて、半
導体装置を作製することで、生産性が高く、特性のよい
デバイス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。
１１・・・・ガラス基板 １２・・・・非晶質珪素膜 １３・・・・酸化珪素膜 １４・・・・ニッケルを含有した酢酸溶液膜 １５・・・・ズピナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/336 31/10 (72)発明者 高山 徹 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内
Claims (31)
- 【請求項１】 非晶質珪素膜表面にレジストでマスクを
形成する工程と、 露呈した非晶質珪素膜に接して結晶化を助長する触媒元
素を含む化合物を保持させる工程と、 レジストマスクを除去する工程と、 加熱処理を施す工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２】 非晶質珪素膜表面にレジストでマスクを
形成する工程と、 露呈した非晶質珪素膜に接して結晶化を助長する触媒元
素を含む溶液を保持させる工程と、 レジストマスクを除去する工程と、 加熱処理を施す工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 触媒元素として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂか
ら選ばれた一種または複数種類の元素が用いられたこと
を特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２において、 触媒元素として、VIII族、IIIb族、IVｂ族、Vb族元素か
ら選ばれた一種または複数種類の元素が用いられたこと
を特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２において、 活性領域に形成された半導体装置は、薄膜トランジスタ
またはダイオードまたは光センサーであることを特徴と
する半導体装置作製方法。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２において、 前記活性層領域中における触媒元素の濃度が、１×１０
16atoms ｃｍ-3〜１×１０19atoms ｃｍ-3であることを
特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項７】 請求項１または請求項２において、 活性領域はＰＩ、ＰＮ、ＮＩで示される接合を少なくと
も一つ有することを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項８】 レジストパターンによって選択的に露呈
した非晶質珪素膜に接して該非晶質珪素膜の結晶化を助
長する触媒元素単体または前記触媒元素を含む化合物を
保持させ、前記非晶質珪素膜に前記触媒元素単体または
前記触媒元素を含む化合物が接した状態において、加熱
処理を施し、前記非晶質珪素膜を結晶化させることを特
徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項９】 レジストマスクでパターンが形成された
非晶質珪素膜上に該非晶質珪素膜の結晶化を助長する触
媒元素単体を溶解あるいは分散させた溶液を塗布する工
程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理することにより結晶化させ
る工程と、 を有する半導体装置作製方法。 - 【請求項１０】請求項８または請求項９において、 触媒元素として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂか
ら選ばれた一種または複数種類の元素が用いられること
を特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項１１】請求項８または請求項９において、 触媒元素として、VIII族、IIIb族、IVｂ族、Vb族元素か
ら選ばれた一種または複数種類の元素が用いられること
を特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項１２】レジストマスクでパターンが形成された
非晶質珪素膜上に該非晶質珪素膜の結晶化を助長する触
媒元素を含む化合物を極性溶媒に溶解あるいは分散させ
た溶液を塗布する工程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理することにより結晶化させ
る工程と、 を有する半導体装置作製方法。 - 【請求項１３】請求項１２において、極性溶媒として、
水、アルコール、酸、アンモニア水から選ばれた１つま
たは複数が用いられることを特徴とする半導体装置作製
方法。 - 【請求項１４】請求項１２において、触媒元素としてニ
ッケルを用い、該ニッケルはニッケル化合物として用い
られることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項１５】請求項１４において、ニッケル化合物と
して、臭化ニッケル、酢酸ニッケル、蓚酸ニッケル、炭
酸ニッケル、塩化ニッケル、沃化ニッケル、硝酸ニッケ
ル、硫酸ニッケル、蟻酸ニッケル、ニッケルアセチルア
セトネ−ト、４−シクロヘキシル酪酸ニッケル、酸化ニ
ッケル、水酸化ニッケルから選ばれた少なくとも１種類
が用いられることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項１６】レジストマスクでパターンが形成された
非晶質珪素膜上に該非晶質珪素膜の結晶化を助長する触
媒元素を含む化合物を無極性溶媒に溶解あるいは分散さ
せた溶液を塗布する工程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理することにより結晶化させ
る工程と、 を有する半導体装置作製方法。 - 【請求項１７】請求項１６において、無極性溶媒とし
て、ベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、クロ
ロホルム、エ−テル、トリクロロエチレン、フロンから
選ばれた少なくとも一つが用いられることを特徴とする
半導体装置作製方法。 - 【請求項１８】請求項１６において、触媒元素としてニ
ッケルを用い、該ニッケルはニッケル化合物として用い
られることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項１９】請求項１８において、ニッケル化合物と
してニッケルアセチルアセトネ−ト、４−シクロヘキシ
ル酪酸ニッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、２−
エチルヘキサン酸ニッケルから選ばれた少なくとも１種
類が用いられることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２０】レジストマスクでパターンが形成された
非晶質珪素膜上に該非晶質珪素膜の結晶化を助長する触
媒元素単体を溶解あるいは分散させた溶液に界面活性剤
を混合し塗布する工程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理することにより結晶化させ
る工程と、 を有する半導体装置作製方法。 - 【請求項２１】非晶質珪素膜表面にレジストでマスクを
形成する工程と、 前記マスク上に結晶化を助長する触媒元素を含む化合物
を保持させる工程と、 レジストマスクを除去する工程と、 加熱処理を施す工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２２】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、臭化第１鉄（ＦｅＢｒ2 ６Ｈ2 Ｏ）、臭化
第２鉄（ＦｅＢｒ3 ６Ｈ2 Ｏ）、酢酸第２鉄（Ｆｅ（Ｃ
2 Ｈ3 Ｏ2)3xＨ2 Ｏ）、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ2 ４Ｈ2
Ｏ）、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ3 ６Ｈ2 Ｏ）、フッ化第２
鉄（ＦｅＦ3 ３Ｈ2 Ｏ）、硝酸第２鉄（Ｆｅ（ＮＯ3)3
９Ｈ2 Ｏ）、リン酸第１鉄（Ｆｅ3 （ＰＯ4)2 ８Ｈ2
Ｏ）、リン酸第２鉄（ＦｅＰＯ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれ
たものを用いることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２３】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、臭化コバルト（ＣｏＢｒ６Ｈ2 Ｏ）、酢酸
コバルト（Ｃｏ（Ｃ2 Ｈ3 Ｏ2)2 ４Ｈ2 Ｏ）、塩化コバ
ルト（ＣｏＣｌ2 ６Ｈ2 Ｏ）、フッ化コバルト（ＣｏＦ
2 xＨ2 Ｏ）、硝酸コバルト（Ｃｏ（Ｎｏ3)2 ６Ｈ2
Ｏ）から選ばれたものを用いることを特徴とする半導体
装置作製方法。 - 【請求項２４】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、塩化ルテニウム（ＲｕＣｌ3 Ｈ2 Ｏ）を用
いることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２５】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、塩化ロジウム（ＲｈＣｌ3 ３Ｈ2 Ｏ）を用
いることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２６】請求項２１において、触媒元素として、
塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ２Ｈ2 Ｏ）を用いることを
特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２７】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、塩化オスニウム（ＯｓＣｌ3 ）を用いるこ
とを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２８】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、三塩化イリジウム（ＩｒＣｌ3 ３Ｈ2
Ｏ）、四塩化イリジウム（ＩｒＣｌ4 ）から選ばれた材
料を用いることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項２９】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、塩化第二白金（ＰｔＣｌ4 ５Ｈ2 Ｏ）を用
いることを特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項３０】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、酢酸第二銅（Ｃｕ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 ）、
塩化第二銅（ＣｕＣｌ2 ２Ｈ2 Ｏ）、硝酸第二銅（Ｃｕ
（ＮＯ3)2 ３Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用いることを
特徴とする半導体装置作製方法。 - 【請求項３１】請求項２１において、触媒元素を含む化
合物として、三塩化金（ＡｕＣｌ3 xＨ2 Ｏ）、塩化金
塩（ＡｕＨＣｌ4 ４Ｈ2 Ｏ）、テトラクロロ金ナトリウ
ム（ＡｕＮａＣｌ4 ２Ｈ2 Ｏ）から選ばれた材料を用い
ることを特徴とする半導体装置作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31916794A JP4145963B2 (ja) | 1993-12-02 | 1994-11-28 | 半導体装置作製方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33939993 | 1993-12-02 | ||
| JP5-339399 | 1993-12-02 | ||
| JP31916794A JP4145963B2 (ja) | 1993-12-02 | 1994-11-28 | 半導体装置作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211635A true JPH07211635A (ja) | 1995-08-11 |
| JP4145963B2 JP4145963B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=26569627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31916794A Expired - Fee Related JP4145963B2 (ja) | 1993-12-02 | 1994-11-28 | 半導体装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4145963B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6441468B1 (en) | 1995-12-14 | 2002-08-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US7271109B2 (en) | 1994-09-26 | 2007-09-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Solution applying apparatus and method |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP31916794A patent/JP4145963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7271109B2 (en) | 1994-09-26 | 2007-09-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Solution applying apparatus and method |
| US6441468B1 (en) | 1995-12-14 | 2002-08-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US6445059B1 (en) | 1995-12-14 | 2002-09-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4145963B2 (ja) | 2008-09-03 |
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