JPH08306928A - 水素化方法および水素化装置 - Google Patents
水素化方法および水素化装置Info
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- JPH08306928A JPH08306928A JP10734095A JP10734095A JPH08306928A JP H08306928 A JPH08306928 A JP H08306928A JP 10734095 A JP10734095 A JP 10734095A JP 10734095 A JP10734095 A JP 10734095A JP H08306928 A JPH08306928 A JP H08306928A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的低温で、高いスループットで水素化処
理が行えるようにすることを目的とする。 【構成】 供給されるガス２１は、通電することで１０
００〜２０００℃に加熱された触媒２６を通過して、基
板２３に供給される。加熱された触媒２６を通過したガ
ス２１は、含まれる水素が活性化され、水素ラジカルが
生成する。この水素ラジカルの供給により、基板２３上
のトランジスタにおいて、より効率よく水素化がなされ
る。
理が行えるようにすることを目的とする。 【構成】 供給されるガス２１は、通電することで１０
００〜２０００℃に加熱された触媒２６を通過して、基
板２３に供給される。加熱された触媒２６を通過したガ
ス２１は、含まれる水素が活性化され、水素ラジカルが
生成する。この水素ラジカルの供給により、基板２３上
のトランジスタにおいて、より効率よく水素化がなされ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シリコンのダングリ
ングボンドに起因するトランジスタの特性劣化を、ダン
グリングボンドを水素原子で終端することで改善する水
素化方法および水素化装置に関する。
ングボンドに起因するトランジスタの特性劣化を、ダン
グリングボンドを水素原子で終端することで改善する水
素化方法および水素化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多結晶シリコンの薄膜トランジスタは、
アクティブマトリクス形液晶ディスプレイのスイッチン
グ素子やドライバ回路素子として利用され、近年これら
が、研究段階から実用化段階へと進んでいる。ところ
で、この多結晶シリコン薄膜トランジスタは、アクティ
ブ領域多結晶シリコンの結晶粒界や多結晶シリコンとゲ
ート絶縁膜との界面に、シリコンのダングリングボンド
に起因するキャリア捕獲準位が多量に存在するため、そ
のままでは実際の使用に耐えない。そこで、このダング
リングボンドを水素原子で終端し、このダングリングボ
ンドに起因するキャリア捕獲準位を不活性にし、トラン
ジスタ特性を改善する水素化が通常行われる。
アクティブマトリクス形液晶ディスプレイのスイッチン
グ素子やドライバ回路素子として利用され、近年これら
が、研究段階から実用化段階へと進んでいる。ところ
で、この多結晶シリコン薄膜トランジスタは、アクティ
ブ領域多結晶シリコンの結晶粒界や多結晶シリコンとゲ
ート絶縁膜との界面に、シリコンのダングリングボンド
に起因するキャリア捕獲準位が多量に存在するため、そ
のままでは実際の使用に耐えない。そこで、このダング
リングボンドを水素原子で終端し、このダングリングボ
ンドに起因するキャリア捕獲準位を不活性にし、トラン
ジスタ特性を改善する水素化が通常行われる。
【０００３】以下、従来より行われている水素化に関し
て説明する。図５は、この水素化を行うための真空装置
の構成を示す構成図である。同図において、５１は水素
を含んだガス、５２は真空ポンプ、５３は真空容器、５
４は上部電極、５５はプラズマ、５６は処理基板、５７
は下部電極、５８はヒータである。
て説明する。図５は、この水素化を行うための真空装置
の構成を示す構成図である。同図において、５１は水素
を含んだガス、５２は真空ポンプ、５３は真空容器、５
４は上部電極、５５はプラズマ、５６は処理基板、５７
は下部電極、５８はヒータである。
【０００４】この真空装置において、まず、真空ポンプ
５２により真空容器５３内を所定の圧力となるまで真空
排気した後、所定の圧力となるまで真空容器５３内に水
素を含んだガス５１を導入する。真空容器５３内の圧力
が、水素を含んだガス５１が導入され所定の値、例えば
１Ｔｏｒｒに安定したら、上部電極５４と下部電極５７
との間に電圧を加えるなどして、真空容器５３内のガス
５１によるプラズマ５５を発生させる。
５２により真空容器５３内を所定の圧力となるまで真空
排気した後、所定の圧力となるまで真空容器５３内に水
素を含んだガス５１を導入する。真空容器５３内の圧力
が、水素を含んだガス５１が導入され所定の値、例えば
１Ｔｏｒｒに安定したら、上部電極５４と下部電極５７
との間に電圧を加えるなどして、真空容器５３内のガス
５１によるプラズマ５５を発生させる。
【０００５】そして、ヒータ５８により加熱された処理
基板５６をこのプラズマ５５にさらすことにより、プラ
ズマ中の水素原子が処理基板５６上の多結晶シリコン薄
膜トランジスタの内部に拡散する。内部に拡散した水素
は、そのトランジスタにおけるアクティブ領域をなす多
結晶シリコンの結晶粒界や、多結晶シリコンとゲート絶
縁膜界面に存在するシリコンのダングリングボンドを終
端する。
基板５６をこのプラズマ５５にさらすことにより、プラ
ズマ中の水素原子が処理基板５６上の多結晶シリコン薄
膜トランジスタの内部に拡散する。内部に拡散した水素
は、そのトランジスタにおけるアクティブ領域をなす多
結晶シリコンの結晶粒界や、多結晶シリコンとゲート絶
縁膜界面に存在するシリコンのダングリングボンドを終
端する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このプ
ラズマ水素化は、減圧下で水素プラズマを発生させる装
置を用いなければならないため、一度に処理できる基板
の量が限定されるという問題があった。さらに文献１
（I-Wei Wu他:IEEE Electron Devices Letters, vol. 1
0, No.3,1989年,pp.123-125）にも示されているよう
に、上述のプラズマを用いた水素化処理では、水素化の
工程が数時間から数十時間と極めて長い時間を要すると
いう問題があった。このため、多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタの生産工程にプラズマ水素化を導入すると、ス
ループットが極めて悪くなるという問題があった。
ラズマ水素化は、減圧下で水素プラズマを発生させる装
置を用いなければならないため、一度に処理できる基板
の量が限定されるという問題があった。さらに文献１
（I-Wei Wu他:IEEE Electron Devices Letters, vol. 1
0, No.3,1989年,pp.123-125）にも示されているよう
に、上述のプラズマを用いた水素化処理では、水素化の
工程が数時間から数十時間と極めて長い時間を要すると
いう問題があった。このため、多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタの生産工程にプラズマ水素化を導入すると、ス
ループットが極めて悪くなるという問題があった。
【０００７】このスループットを改善する方法として、
水素雰囲気での炉中熱処理法が提案されている（文献
２：M.Okamura他:Extended Abstract of the 1994 Inte
rnational Conference on Solid Devices and Material
s,8月23-26日,1994年,横浜,pp.524-526）。しかし、こ
の方法では、４００℃以上の高温処理を行うことにな
り、薄膜トランジスタへの悪影響が問題となる。薄膜ト
ランジスタでは、金属配線材料としてＡｌが良く用いら
れるが、電極形成されたＡｌは、４００℃以上の高温で
水素化処理がなされると、その結晶粒が成長して、電極
表面が荒れる、いわゆるヒロックが発生してしまう。
水素雰囲気での炉中熱処理法が提案されている（文献
２：M.Okamura他:Extended Abstract of the 1994 Inte
rnational Conference on Solid Devices and Material
s,8月23-26日,1994年,横浜,pp.524-526）。しかし、こ
の方法では、４００℃以上の高温処理を行うことにな
り、薄膜トランジスタへの悪影響が問題となる。薄膜ト
ランジスタでは、金属配線材料としてＡｌが良く用いら
れるが、電極形成されたＡｌは、４００℃以上の高温で
水素化処理がなされると、その結晶粒が成長して、電極
表面が荒れる、いわゆるヒロックが発生してしまう。
【０００８】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、比較的低温で、高いスル
ープットで水素化処理が行えるようにすることを目的と
する。
るためになされたものであり、比較的低温で、高いスル
ープットで水素化処理が行えるようにすることを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の水素化方法
は、活性化された水素雰囲気に加熱された処理対象の基
板を配置することで水素化を行うことを特徴とする。ま
た、水素を加熱した触媒に触れさせることで活性化する
ことを特徴とする。そして、基板は２００〜４５０℃に
加熱することを特徴とする。一方、この発明の水素化装
置は、水素を供給するガス供給手段と、ガス供給手段に
ガス供給口を介して接続して基板が載置される処理槽
と、ガス供給口と基板が載置される領域との間に配置
し、ガス供給口より導入される水素を活性化する活性化
手段とを備えたことを特徴とする。
は、活性化された水素雰囲気に加熱された処理対象の基
板を配置することで水素化を行うことを特徴とする。ま
た、水素を加熱した触媒に触れさせることで活性化する
ことを特徴とする。そして、基板は２００〜４５０℃に
加熱することを特徴とする。一方、この発明の水素化装
置は、水素を供給するガス供給手段と、ガス供給手段に
ガス供給口を介して接続して基板が載置される処理槽
と、ガス供給口と基板が載置される領域との間に配置
し、ガス供給口より導入される水素を活性化する活性化
手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】水素ガスは活性化されて水素ラジカルを生成す
る。そして、生成した水素ラジカルは、シリコン中に拡
散し、ダングリングボンドを終端する。
る。そして、生成した水素ラジカルは、シリコン中に拡
散し、ダングリングボンドを終端する。
【００１１】
【実施例】以下この発明の１実施例を図を参照して説明
する。図１は、本発明による多結晶シリコンの水素化方
法の１実施例を説明するための多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタの構造を示す断面図である。同図において、１
０は石英基板、１１は石英基板１０上に形成された多結
晶シリコンからなるアクティブ領域であるチャネル領
域、１２はチャネル領域１１両脇に形成されたソース・
ドレイン領域、１３はＳｉＯ2 からなるゲート絶縁膜、
１４は多結晶シリコンからなるゲート電極、１５はＳｉ
Ｏ2 からなる層間絶縁膜、１６はソース・ドレイン領域
に接続する金属配線である。
する。図１は、本発明による多結晶シリコンの水素化方
法の１実施例を説明するための多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタの構造を示す断面図である。同図において、１
０は石英基板、１１は石英基板１０上に形成された多結
晶シリコンからなるアクティブ領域であるチャネル領
域、１２はチャネル領域１１両脇に形成されたソース・
ドレイン領域、１３はＳｉＯ2 からなるゲート絶縁膜、
１４は多結晶シリコンからなるゲート電極、１５はＳｉ
Ｏ2 からなる層間絶縁膜、１６はソース・ドレイン領域
に接続する金属配線である。
【００１２】この多結晶シリコン薄膜トランジスタは、
以下のようにして作製する。まず、Ｓｉ2Ｈ6ガスを原料
にして減圧ＣＶＤ法により石英基板１０上にシリコン薄
膜を堆積し、Ｎ2 雰囲気中で約６００℃で１５時間の熱
処理を行い、さらに約８００℃で３０分の熱処理をする
ことで多結晶化を行う。この後、ドライエッチング法に
よりその多結晶シリコン薄膜を島状に加工し、チャネル
領域１１およびソース・ドレイン領域１２を作製するた
めの膜厚が約５０〜１００ｎｍの多結晶シリコン膜を形
成する。
以下のようにして作製する。まず、Ｓｉ2Ｈ6ガスを原料
にして減圧ＣＶＤ法により石英基板１０上にシリコン薄
膜を堆積し、Ｎ2 雰囲気中で約６００℃で１５時間の熱
処理を行い、さらに約８００℃で３０分の熱処理をする
ことで多結晶化を行う。この後、ドライエッチング法に
よりその多結晶シリコン薄膜を島状に加工し、チャネル
領域１１およびソース・ドレイン領域１２を作製するた
めの膜厚が約５０〜１００ｎｍの多結晶シリコン膜を形
成する。
【００１３】次に、スパッタリング法によりＳｉＯ2 か
らなる膜厚１００ｎｍのゲート絶縁膜１３を形成し、引
き続いてＳｉ2Ｈ6ガスを原料にして減圧ＣＶＤ法により
シリコン薄膜を堆積する。次いで、このシリコン膜を、
フォトリソグラフィにより形成したレジストパタンをマ
スクとしたドライエッチング法により加工して、膜厚５
００ｎｍのゲート電極１４を形成する。なお、ゲート電
極１４は、ゲート長（チャネル長）＝２０μｍである。
らなる膜厚１００ｎｍのゲート絶縁膜１３を形成し、引
き続いてＳｉ2Ｈ6ガスを原料にして減圧ＣＶＤ法により
シリコン薄膜を堆積する。次いで、このシリコン膜を、
フォトリソグラフィにより形成したレジストパタンをマ
スクとしたドライエッチング法により加工して、膜厚５
００ｎｍのゲート電極１４を形成する。なお、ゲート電
極１４は、ゲート長（チャネル長）＝２０μｍである。
【００１４】次に、このゲート電極１４をマスクとし
て、前述の多結晶シリコン膜に１×１０15ｃｍ-2のドー
ズ量のＰをイオン注入する。そして、注入したＰを活性
化するため、約８００℃で３０分の熱処理を行う。この
ことにより、ソース・ドレイン領域１２が形成される。
また、このソース・ドレイン領域１２に挟まれ、Ｐが導
入されなかった領域がチャネル領域１１となる。なお、
チャネル幅は１０μｍである。
て、前述の多結晶シリコン膜に１×１０15ｃｍ-2のドー
ズ量のＰをイオン注入する。そして、注入したＰを活性
化するため、約８００℃で３０分の熱処理を行う。この
ことにより、ソース・ドレイン領域１２が形成される。
また、このソース・ドレイン領域１２に挟まれ、Ｐが導
入されなかった領域がチャネル領域１１となる。なお、
チャネル幅は１０μｍである。
【００１５】次にスパッタリング法によりＳｉＯ2 を堆
積して膜厚５００ｎｍの層間絶縁膜１５を形成し、この
所定の領域にコンタクトホールを形成する。そして、こ
のコンタクトホールを埋めるように、ソース・ドレイン
領域１２に接続する金属配線１６を形成する。この金属
配線１６は、例えば、ＭｏとＡｌとをスパッタリング法
により堆積し、フォトリソグラフィにより形成したレジ
ストパタンをマスクとしたエッチングによって加工を行
うことにより形成する。
積して膜厚５００ｎｍの層間絶縁膜１５を形成し、この
所定の領域にコンタクトホールを形成する。そして、こ
のコンタクトホールを埋めるように、ソース・ドレイン
領域１２に接続する金属配線１６を形成する。この金属
配線１６は、例えば、ＭｏとＡｌとをスパッタリング法
により堆積し、フォトリソグラフィにより形成したレジ
ストパタンをマスクとしたエッチングによって加工を行
うことにより形成する。
【００１６】以上の行程により作製した多結晶シリコン
薄膜トランジスタが形成されている基板を用い、この実
施例による水素化について説明する。 実施例１．図２は、この発明の１実施例における水素化
装置の構成を示す構成図である。同図（ａ）において、
２１は水素を含んだガス、２２は処理槽、２３は処理対
象の基板、２４は基板支持台、２５は基板加熱ヒータ、
２６はタングステンからなるワイヤーで形成された触
媒、２７は触媒２６に通電する電源である。触媒２６は
ワイヤーによりコイル状またはメッシュ状となってお
り、電源２７により電源を供給されることにより発熱す
る。また、処理槽２２は基板加熱ヒータ２５により内部
が加熱されるオーブンとなっており、基板２３は４００
℃近辺に加熱される。
薄膜トランジスタが形成されている基板を用い、この実
施例による水素化について説明する。 実施例１．図２は、この発明の１実施例における水素化
装置の構成を示す構成図である。同図（ａ）において、
２１は水素を含んだガス、２２は処理槽、２３は処理対
象の基板、２４は基板支持台、２５は基板加熱ヒータ、
２６はタングステンからなるワイヤーで形成された触
媒、２７は触媒２６に通電する電源である。触媒２６は
ワイヤーによりコイル状またはメッシュ状となってお
り、電源２７により電源を供給されることにより発熱す
る。また、処理槽２２は基板加熱ヒータ２５により内部
が加熱されるオーブンとなっており、基板２３は４００
℃近辺に加熱される。
【００１７】この水素化装置においては、供給されるガ
ス２１は、通電することで１０００〜２０００℃に加熱
された触媒２６を通過して、基板２３に供給される。加
熱された触媒２６を通過したガス２１は、含まれる水素
が活性化され、水素ラジカルが生成する。この水素ラジ
カルの供給により、基板２３上のトランジスタにおいて
は、より効率よく水素化がなされる。
ス２１は、通電することで１０００〜２０００℃に加熱
された触媒２６を通過して、基板２３に供給される。加
熱された触媒２６を通過したガス２１は、含まれる水素
が活性化され、水素ラジカルが生成する。この水素ラジ
カルの供給により、基板２３上のトランジスタにおいて
は、より効率よく水素化がなされる。
【００１８】図３は、水素化処理によるトランジスタ特
性の改善効果を示す特性図である。同図において、特性
（ａ）は図２（ａ）の水素化装置を用い、基板２３が３
５０℃程度に加熱された状態とし、ＡｒにＨ2 を２０％
混ぜたガス２１を４リットル／分で供給することで、２
０分間の水素化処理を行った結果を示す。また、特性
（ｂ）は従来のプラズマによる水素化を行ったものであ
り、ほぼ１００％Ｈ2 ガスを流量５０〜１００ｃｃ／分
の流量で供給して圧力を１Ｔｏｒｒ以下とし、出力２０
０ワットでプラズマを生成させ、４００℃に加熱した処
理対象の基板を５時間かけて水素化した。そして、特性
（ｃ）は、水素化処理をしていないものである。
性の改善効果を示す特性図である。同図において、特性
（ａ）は図２（ａ）の水素化装置を用い、基板２３が３
５０℃程度に加熱された状態とし、ＡｒにＨ2 を２０％
混ぜたガス２１を４リットル／分で供給することで、２
０分間の水素化処理を行った結果を示す。また、特性
（ｂ）は従来のプラズマによる水素化を行ったものであ
り、ほぼ１００％Ｈ2 ガスを流量５０〜１００ｃｃ／分
の流量で供給して圧力を１Ｔｏｒｒ以下とし、出力２０
０ワットでプラズマを生成させ、４００℃に加熱した処
理対象の基板を５時間かけて水素化した。そして、特性
（ｃ）は、水素化処理をしていないものである。
【００１９】同図から明らかなように、この実施例の水
素化を行うことにより、オン電流の立ち上がりが急峻に
なり、オン電流値が増加し、閾値電圧が減少して、トラ
ンジスタ特性が大幅に改善されている。これは、従来の
プラズマにより水素化を行った結果とほぼ同等の結果で
あり、従来では５時間かかっていた処理が、この実施例
によれば、２０分で行えることになる。また、この実施
例によれば、一回で複数枚の処理が可能であり、図５に
示した装置による処理に比較して、水素化処理がより短
時間で行えることになる。
素化を行うことにより、オン電流の立ち上がりが急峻に
なり、オン電流値が増加し、閾値電圧が減少して、トラ
ンジスタ特性が大幅に改善されている。これは、従来の
プラズマにより水素化を行った結果とほぼ同等の結果で
あり、従来では５時間かかっていた処理が、この実施例
によれば、２０分で行えることになる。また、この実施
例によれば、一回で複数枚の処理が可能であり、図５に
示した装置による処理に比較して、水素化処理がより短
時間で行えることになる。
【００２０】また、図４は、図３と同様に、水素化処理
によるドレイン電流−ゲート電圧特性における特性改善
効果を示す特性図である。各処理の条件は図３とほぼ同
様であり、同図（ａ）は図２（ａ）の水素化装置を用い
た場合の特性、（ｂ）は図５の水素化装置を用いて２０
分の処理を行った場合の特性、（ｃ）は水素化処理をし
ていない場合の特性である。従来のプラズマによる水素
化処理においては、２０分間の処理では特性の改善効果
はあまりなく、水素化が不十分であることが判る。
によるドレイン電流−ゲート電圧特性における特性改善
効果を示す特性図である。各処理の条件は図３とほぼ同
様であり、同図（ａ）は図２（ａ）の水素化装置を用い
た場合の特性、（ｂ）は図５の水素化装置を用いて２０
分の処理を行った場合の特性、（ｃ）は水素化処理をし
ていない場合の特性である。従来のプラズマによる水素
化処理においては、２０分間の処理では特性の改善効果
はあまりなく、水素化が不十分であることが判る。
【００２１】これに対して、この実施例による特性
（ａ）では、水素化が十分行われていることを示してお
り、この実施例によれば、２０分という短時間で水素化
が可能であることを示している。なお、上記では、基板
加熱温度を３５０℃としたが、基板温度を２００℃以下
とすると、水素化の効果が得られない。また、この基板
温度を４５０℃以上とすると、前述したように、金属配
線１６（図１）が荒れたり、これがソース・ドレイン領
域１２のシリコンとシリサイドを形成するという問題が
生じ、実用的ではない。
（ａ）では、水素化が十分行われていることを示してお
り、この実施例によれば、２０分という短時間で水素化
が可能であることを示している。なお、上記では、基板
加熱温度を３５０℃としたが、基板温度を２００℃以下
とすると、水素化の効果が得られない。また、この基板
温度を４５０℃以上とすると、前述したように、金属配
線１６（図１）が荒れたり、これがソース・ドレイン領
域１２のシリコンとシリサイドを形成するという問題が
生じ、実用的ではない。
【００２２】実施例２．ところで、上記実施例では、触
媒２６に電力を供給することでこれを加熱するようにし
たが、これに限るものではない。図２（ｂ）は、触媒２
６ａを、赤外線ランプ２８により加熱するようにした、
この実施例２における水素化装置の構成を示す構成図で
ある。このように、赤外線ランプ２８により、触媒２６
ａを１０００〜２０００℃に加熱することで、図２
（ａ）の水素化装置と同様の効果が得られることは言う
までもない。
媒２６に電力を供給することでこれを加熱するようにし
たが、これに限るものではない。図２（ｂ）は、触媒２
６ａを、赤外線ランプ２８により加熱するようにした、
この実施例２における水素化装置の構成を示す構成図で
ある。このように、赤外線ランプ２８により、触媒２６
ａを１０００〜２０００℃に加熱することで、図２
（ａ）の水素化装置と同様の効果が得られることは言う
までもない。
【００２３】ここで、触媒に用いる材料としては、タン
グステンだけではなく、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、そし
て、バナジウム（Ｖ）、タンタル（Ｔａ）、レニウム
（Ｒｅ）などでも良く、触媒作用のある金属材料、ある
いはそれらの合金を用いればよい。なお、上記実施例に
おいては、薄膜トランジスタを作成した後で水素化する
ようにしているが、これに限るものではない。トランジ
スタの製造途中で水素化を行うようにしても良い。例え
ば、図１において、層間絶縁膜１５の層を堆積する前
や、その直後に水素化を行うようにしても良い。
グステンだけではなく、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、そし
て、バナジウム（Ｖ）、タンタル（Ｔａ）、レニウム
（Ｒｅ）などでも良く、触媒作用のある金属材料、ある
いはそれらの合金を用いればよい。なお、上記実施例に
おいては、薄膜トランジスタを作成した後で水素化する
ようにしているが、これに限るものではない。トランジ
スタの製造途中で水素化を行うようにしても良い。例え
ば、図１において、層間絶縁膜１５の層を堆積する前
や、その直後に水素化を行うようにしても良い。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、活性化された水素雰囲気に加熱された処理対象の基
板を配置することで水素化を行うようにした。また、そ
の活性化を加熱した触媒を用いて行うようにした。この
ため、より短時間で水素化を行うことができるという効
果を有する。また、真空排気をするなど、圧力調整を行
う必要がないので、一度に処理できる基板の量が限定さ
れることがない。以上のことにより、比較的低温で、高
いスループットで水素化処理が行えるという効果があ
る。
ば、活性化された水素雰囲気に加熱された処理対象の基
板を配置することで水素化を行うようにした。また、そ
の活性化を加熱した触媒を用いて行うようにした。この
ため、より短時間で水素化を行うことができるという効
果を有する。また、真空排気をするなど、圧力調整を行
う必要がないので、一度に処理できる基板の量が限定さ
れることがない。以上のことにより、比較的低温で、高
いスループットで水素化処理が行えるという効果があ
る。
【図１】 本発明による多結晶シリコンの水素化方法の
一実施例を説明するための多結晶シリコン薄膜トランジ
スタの構造を示す断面図である。
一実施例を説明するための多結晶シリコン薄膜トランジ
スタの構造を示す断面図である。
【図２】 この発明の１実施例における水素化装置の構
成を示す構成図である。
成を示す構成図である。
【図３】 水素化処理によるトランジスタ特性の改善効
果を示す特性図である。
果を示す特性図である。
【図４】 水素化処理によるドレイン電流−ゲート電圧
特性における特性改善効果を示す特性図である。
特性における特性改善効果を示す特性図である。
【図５】 従来の水素化を行うための水素化装置の構成
を示す構成図である。
を示す構成図である。
２１…ガス、２２…処理槽、２３…処理対象の基板、２
４…基板支持台、２５…基板加熱ヒータ、２６，２６ａ
…触媒、２７…電源、２８…赤外線ランプ。
４…基板支持台、２５…基板加熱ヒータ、２６，２６ａ
…触媒、２７…電源、２８…赤外線ランプ。
Claims (5)
- 【請求項１】 シリコンのダングリングボンドに起因す
るトランジスタの特性劣化を、前記ダングリングボンド
を水素原子で終端することで改善する水素化処理におい
て、 活性化された水素雰囲気に加熱された処理対象の基板を
配置することで水素化を行うことを特徴とする水素化方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の水素化方法において、 水素を加熱した触媒に触れさせることで活性化すること
を特徴とする水素化方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の水素化方法にお
いて、 前記基板は２００〜４５０℃に加熱することを特徴とす
る水素化方法。 - 【請求項４】 シリコンのダングリングボンドに起因す
るトランジスタの特性劣化を、前記ダングリングボンド
を水素原子で終端することで改善する水素化処理を行う
水素化装置において、 水素を供給するガス供給手段と、 前記ガス供給手段にガス供給口を介して接続し、処理対
象の基板が載置される処理槽と、 前記ガス供給口と前記基板が載置される領域との間に配
置し、前記ガス供給口より導入される水素を活性化する
活性化手段とを備えたことを特徴とする水素化装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の水素化装置において、 前記活性化手段は加熱された触媒から構成されているこ
とを特徴とする水素化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10734095A JPH08306928A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 水素化方法および水素化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10734095A JPH08306928A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 水素化方法および水素化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306928A true JPH08306928A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14456578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10734095A Pending JPH08306928A (ja) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | 水素化方法および水素化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08306928A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100737749B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2007-07-10 | 세메스 주식회사 | 리모트 플라즈마 애싱 장치 및 방법 |
| US8723182B2 (en) | 1997-01-20 | 2014-05-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP10734095A patent/JPH08306928A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8723182B2 (en) | 1997-01-20 | 2014-05-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9389477B2 (en) | 1997-01-20 | 2016-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| KR100737749B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2007-07-10 | 세메스 주식회사 | 리모트 플라즈마 애싱 장치 및 방법 |
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