JPH09186342A

JPH09186342A - 半導体装置の作製方法

Info

Publication number: JPH09186342A
Application number: JP30125296A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kusumoto; 直人楠本; Toru Takayama; 徹高山; Masahito Yonezawa; 雅人米澤
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】結晶性珪素膜を用いたＴＦＴのしきい値を、
正（＋）側にシフトさせ、Ｎチャネル型のＴＦＴにおい
てはノーマリオフを呈するようする。また、Ｓ値を低減
し、移動度を向上させる。【解決手段】水素を含有する雰囲気中にて、非単結晶
珪素膜にレーザービームを照射して、レーザアニールを
行い、結晶性珪素膜を得る。さらに、レーザーアニール
工程と、ゲイト絶縁膜となる絶縁膜の形成工程を連続し
て行う。これにより、チャネル形成領域の水素閉じ込め
と、ゲイト絶縁膜とチャネル形成領域との界面とを良好
にすることができ、しきい値制御、Ｓ値の低減、移動度
の向上を図ることができる。また、ゲイト絶縁膜となる
絶縁膜として、窒化珪素膜または窒化珪素膜を含む多層
膜とすることで、水素の閉じ込めを効果的にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性珪素膜を有
する薄膜トランジスタの作製方法に関する。本発明は、
ガラス等の絶縁基板上に形成された非晶質（アモルファ
ス）珪素膜や結晶性シリコン膜に対し、レーザーアニー
ルを施して、結晶化させる、あるいは結晶性を向上させ
る方法に関する。本発明は、結晶性珪素膜を用いた薄膜
トランジスタのしきい値制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラス等の絶縁基板上に形成され
た非晶質珪素膜や結晶性珪素膜（単結晶でない、多結
晶、微結晶等の結晶性を有する珪素膜）、すなわち、非
単結晶珪素膜に対し、レーザーアニールを施して、結晶
化させたり、結晶性を向上させる技術が、広く研究され
ている。

【０００３】レーザーアニールを施して形成された結晶
性珪素膜は、高い移動度有するため、この結晶性珪素膜
を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、例え
ば、一枚のガラス基板上に、画素駆動用と駆動回路用の
ＴＦＴを作製する、モノリシック型の液晶電気光学装置
等に盛んに利用されている。

【０００４】また、出力の大きい、エキシマレーザー等
のパルスレーザービームを、被照射面において、数ｃｍ
角の四角いスポットや、数ミリ幅×数１０ｃｍの線状と
なるように光学系にて加工し、レーザービームを走査さ
せて（レーザービームの照射位置を被照射面に対し相対
的に移動させて）、レーザーアニールを行う方法が、量
産性が良く、工業的に優れているため、好んで使用され
る。

【０００５】特に、線状レーザービームを用いると、前
後左右の走査が必要なスポット状のレーザービームを用
いた場合とは異なり、線方向に直角な一方向だけの走査
で被照射面全体にレーザー照射を行うことができる場合
が多いため、高い量産性が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】結晶性珪素膜を用いた
ＴＦＴは、チャネル形成領域を構成する結晶性珪素膜が
真性の場合、一般的にそのしきい値は０Ｖよりやや負
（−）側にシフトされ、立ち上がり開始電圧が、Ｎチャ
ネル型の場合、−２〜−４Ｖぐらいになる傾向がある。
その結果、ノーマリオン状態（ゲイト電圧が０Ｖであっ
ても、ＯＮとなる状態）の傾向が著しくなる。

【０００７】ノーマリオン状態になると、例えば、ＴＦ
Ｔをスイッチング素子として用いた場合、ゲイト電圧が
０Ｖでも電流が流れてしまうため、スイッチをＯＦＦ状
態にするめたには、ゲイト電圧を常に正（＋）側にバイ
アスにしておく必要が生じ、このＴＦＴを使用して構成
された回路は、消費電流が大きくなり、またバイアス電
圧印加用の回路を設ける必要が生じるなどの問題が生じ
てしまう。

【０００８】この問題を解決するために、従来は、Ｎチ
ャネル型のＴＦＴを作製する場合でも、チャネル形成領
域を構成する結晶性珪素膜に対して、Ｐ型の不純物、例
えば硼素をドープして、しきい値電圧を正（＋）側にシ
フトさせる、しきい値制御が行われている。その結果、
ノーマリオフ状態（ゲイト電圧が０Ｖのとき、ＯＦＦと
なる状態）のＴＦＴを作製することができる。しかし、
しきい値制御を行うために、作製工程数が増加してしま
い、製造コスト低下の妨げになっている。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本明細書で開示する構成は、絶縁表面を有する基板
上に設けられた非単結晶珪素膜を、水素雰囲気中でレー
ザーアニールする第１の工程と、前記非単結晶珪素膜上
に、ゲイト絶縁膜となる絶縁膜を形成する第２の工程と
を有し、前記第１の工程と前記第２の工程とが連続して
行われることを特徴する半導体装置の作製方法である。

【００１１】上記方法において、前記非単結晶珪素膜
は、前記第１の工程と第２の工程との間において、大気
に曝されないことは好ましい。

【００１２】また、本明細書で開示する他の構成は、レ
ーザー照射室、基板搬送室、処理室を有し、前記各室は
気密性を有する連続処理装置を用い、前記レーザー処理
室において、絶縁表面を有する基板上に設けられた非単
結晶珪素膜を、水素雰囲気中でレーザーアニールする工
程と、前記基板搬送室を介して前記基板を前記処理室に
運ぶ工程と、前記処理室において、前記非単結晶珪素膜
上に、ゲイト絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程とでな
ることを特徴とする半導体装置の作製方法である。

【００１３】上記方法において、絶縁膜として窒化珪素
膜または窒化珪素膜を含む多層膜を用いることは好まし
い。

【００１４】また、上記方法において、窒化珪素膜を含
む多層膜は、前記非単結晶珪素膜上に成膜される酸化窒
化珪素膜と、該膜上に成膜される窒化珪素膜とでなるも
のとすることは好ましい。

【００１５】また、窒化珪素膜を含む多層膜は、前記非
単結晶珪素膜上に成膜される酸化珪素膜と、該膜上に成
膜される窒化珪素膜とでなるものとすることは好まし
い。

【００１６】また、窒化珪素膜を含む多層膜は、前記非
単結晶珪素膜の表面を窒化して形成される窒化珪素膜
と、該膜上に成膜される窒化珪素膜とでなるものとする
ことは好ましい。

【００１７】本明細書において、連続とは、第１の工程
と第２の工程との間に、第１の工程終了後の非単結晶珪
素膜の、組成、膜質、形状、構造を変化させる工程を含
まないことを意味する。

【００１８】したがって例えば、第１の工程と第２の工
程との間に、基板搬送工程、アライメント工程、徐冷工
程、第２の工程に必要な温度まで基板を加熱する工程等
を有することは、本明細書における連続の範囲にあると
いえる。

【００１９】他方、非単結晶珪素膜を、膜質を変化させ
る特定の雰囲気（例えば酸化雰囲気）に曝す工程、結晶
性珪素膜の膜質を意図的に変化させる加熱工程（例え
ば、水素離脱を意図する加熱工程、酸化雰囲気等におけ
る加熱工程）、イオンドーピング、成膜、エッチング、
プラズマ処理、被膜の塗布といった工程が、第１の工程
と第２の工程との間にある場合、本明細書でいう連続の
定義には当てはまらない。

【００２０】

【作用】本発明は、非単結晶珪素膜にレーザーアニール
を施して、結晶化また結晶性を向上させるに際し、非単
結晶珪素膜を、水素を含有する雰囲気中に配置した状態
で、レーザー照射を行うものである。

【００２１】水素含有雰囲気にて、非単結晶珪素膜に対
してレーザーアニールを行って得られる結晶性珪素膜を
用いて、ＴＦＴを作製すると、作製されたＴＦＴはＮチ
ャネル型、Ｐチネャル型とも、しきい値が２〜４Ｖ程度
正（＋）側にシフトされ、立ち上がり開始電圧は０Ｖ付
近またはそれ以上となる。理由はわかっていない。

【００２２】したがって、従来行われていた、硼素をド
ープしてしきい値を制御する工程は全く不要とすること
もできる。

【００２３】レーザーアニール工程での雰囲気中の水素
含有量が増えると、しきい値の正（＋）側へのシフトの
度合いが大きくなる傾向がある。したがって、雰囲気中
の水素含有量でしきい値のシフトの度合いを制御するこ
とが可能である。

【００２４】このようにすることで、ＴＦＴの製造工程
において、新たな工程を設けることなく、しきい値制御
をすることが可能となる。そのため、従来の硼素をドー
プして行われたしきい値制御方法に比較して、ＴＦＴの
製造工程を簡略化することができ、低コスト化を図れ
る。

【００２５】加えて、水素雰囲気でのレーザーアニール
によってしきい値をシフトさせても、Ｓ値（Ｖ／decad
e）で示される、ＴＦＴの電流−電圧特性の立ち上がり
状態はほとんど変化せず、シフトによりＳ値が大きくな
る（立ち上がりが悪くなる）ことはほとんどない。すな
わち、しきい値のシフトによりＴＦＴのスイッチング時
の立ち上がりが悪化することがない。

【００２６】このように、水素雰囲気中のレーザーアニ
ールにより、非単結晶珪素膜の結晶化、結晶性の向上を
させるとともに、結晶性珪素膜を用いて作製されたＴＦ
Ｔのしきい値を、Ｓ値を大きくすることなく、正（＋）
側にシフトさせることができる。よって、スイッチング
時の電流の立ち上がりのよい、ノーマリオフ状態を呈す
るＴＦＴが、製造工程数を増加させることなく得られ
る。

【００２７】そして上記した水素雰囲気中でのレーザー
アニールを第１の工程とし、第１の工程終了後の非単結
晶珪素膜にゲイト絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程を
第２の工程とする。そして、第１の工程と第２の工程と
を連続して行うことで、第１の工程終了後の非単結晶珪
素膜の状態の変化が極めて少ない状態で、ゲイト絶縁膜
となる絶縁膜を形成できる。

【００２８】そのため、水素雰囲気でのレーザーアニー
ルで非単結晶珪素膜中に取り込まれて不対結合手を中
和、補償している水素の離脱を極めて少なくし、チャネ
ル形成領域中への水素の閉じ込めを良好に行うことがで
きる。

【００２９】その結果、しきい値の正側へのシフトの程
度がより大きくなる。またチャネル形成領域の不対結合
手の数が低減されるため、移動度が向上する。

【００３０】また、チャネル形成領域とゲイト絶縁膜と
の間の界面が良好となって、Ｓ値が低減される。

【００３１】さらに、第１の工程終了後の非単結晶半導
体膜を大気に曝さないようにすることで、非単結晶珪素
膜の表面への酸化膜の形成や不純物の付着を防ぐことが
できる。

【００３２】その結果、界面の酸化膜や不純物といった
トラップの要因を低減して、Ｓ値の低減、移動度の向上
を得ると共に、不純物イオンによるしきい値の不安定性
の発生を低減できる。

【００３３】第１の工程と第２の工程を連続して、大気
に曝さないように実施するために、レーザーアニールを
行う室と絶縁膜を形成する室とが、気密性を有する基板
搬送室を介して接続された、マルチャンバー型の連続処
理装置を用いることは有効である。

【００３４】さらに、作製されるゲイト絶縁膜を窒化珪
素膜を含む多層膜とすることで、水素の閉じ込めが効果
が増大し、より効果的である。

【００３５】窒化珪素膜を含む多層膜としては、酸化珪
素膜上に窒化珪素膜を設けたもの、酸化窒化珪素膜上に
窒化珪素膜を設けたもの、非単結晶半導体の表面を窒化
して得た窒化珪素膜上に窒化珪素膜を設けたもの等が好
ましい。

【００３６】絶縁膜として窒化珪素膜のみを用いてもよ
いが、多層膜に比較すると、作製された薄膜トランジス
タの温度変化に対するしきい値の安定性が低下する。

【００３７】水素雰囲気中でのレーザアニールを実施す
るには、雰囲気制御可能なレーザー照射室内において、
非単結晶珪素膜にレーザーアニールを施すレーザーアニ
ール装置であって、レーザー照射室内へ少なくとも水素
を供給する手段を有するものを用いる。

【００３８】また、水素を含有する雰囲気としては、水
素と、窒素、ヘリウム、アルゴン、等の不活性気体や空
気との混合気体が好ましい。

【００３９】また、水素含有雰囲気において、水素は大
気圧下において１ｐｐｍ以上、好ましくは、０．１％以
上、さらに好ましくは１％以上含有されていることが好
ましい。

【００４０】また、レーザーアニールを行う際の、水素
を含有する雰囲気を構成する水素および不活性気体は、
その純度が、９９．９％（３Ｎ）以上、９９．９９９９
９％（７Ｎ）以下のものが、特に好ましい。このような
純度の気体を用いた雰囲気とすることで、安定した膜
質、特性の結晶性珪素膜が得られる。雰囲気を構成する
水素や不活性気体の純度が、３Ｎ未満であると、雰囲気
中の不純物、例えば炭素、水、炭化水素等により、膜質
や特性が不安定になりやすい。また、７Ｎより高純度の
ものを用いても、７Ｎ以下の場合と比べて効果に大差な
く、コストが高くなるだけであるので、好ましくない。

【００４１】レーザーアニール時の圧力は、大気圧でよ
い。また、レーザーアニール時の圧力を、大気圧以下、
特に０．０１Ｔｏｒｒ以上、７００Ｔｏｒｒ以下に減圧
して行う場合、パルスレーザーの複数回の照射による、
結晶性珪素膜の上面や膜全体の荒れが少なくなり、好ま
しい。すなわち、耐パルスレーザー性が向上し、荒れの
少ない膜が得られる。レーザーアニール時の圧力が、７
００Ｔｏｒｒより大きいと、膜の荒れ方が大気圧とほと
んど変わらなくなる。圧力が０．０１Ｔｏｒｒ未満とな
ると、水素含有雰囲気を用いることによる、しきい値の
シフトは、ほとんど認められなくなる。

【００４２】また、レーザービームの照射は、被照射面
における断面形状が、スポット状または線状のレーザー
ビームを走査して行われることが好ましい。

【００４３】また、レーザービームは、パルスレーザー
を光源とするものであることが好ましい。

【００４４】

【実施例】

〔実施例１〕実施例１では、水素雰囲気中でのレーザー
アニール工程の例を示す。図２に、実施例の作製工程を
示す。まず、基板２０１として、１２７ｍｍ角のコーニ
ング１７３７上に、下地膜としての酸化珪素膜２０２が
２０００Å、その上に、非晶質珪素膜が、５００Å、共
にプラズマＣＶＤ法にて、連続的に成膜される。

【００４５】次に、１０ｐｐｍの酢酸ニッケル水溶液
が、スピンコート法により、非晶質珪素膜上に塗布さ
れ、酢酸ニッケル層が形成される。酢酸ニッケル水溶液
には、界面活性剤を添加するとより好ましい。酢酸ニッ
ケル層は、極めて薄いので、膜状となっているとは限ら
ないが、以後の工程における問題はない。

【００４６】次に、上記のようにして各膜が積層された
基板２０１に、６００℃で４時間の熱アニールが施さ
れ、非晶質珪素膜が結晶化し、結晶性珪素膜２０３が形
成される。（図２（Ａ））

【００４７】このとき、触媒元素であるニッケルが結晶
成長の核の役割を果たし、結晶化を促進させる。６００
℃、４時間という低温、短時間で結晶化を行うことがで
きるのは、ニッケルの機能による。詳細については、特
開平６−２４４１０４号に記載されている。

【００４８】触媒元素の濃度は、１×１０¹⁵〜１０¹⁹原
子／ｃｍ³ であると好ましい。１×１０¹⁹原子／ｃｍ³
以上の高濃度では、結晶性珪素膜２０３に金属的性質が
現れ、半導体としての特性が消滅する。本実施例におい
て、結晶性珪素膜２０３中の触媒元素の濃度は、膜中の
おける最小値で、１×１０¹⁷〜５×１０¹⁸原子／ｃｍ³
である。これらの値は、２次イオン質量分析法（ＳＩＭ
Ｓ）により分析、測定したものである。

【００４９】このようにして得られる結晶性珪素膜２０
３の結晶性をさらに高めるために、エキシマレーザーを
用いてレーザーアニールを行う。

【００５０】図１に、実施例におけるレーザー照射室を
示す。図１は、レーザー照射室の側断面図である。

【００５１】図３に、実施例におけるレーザーアニール
装置の上面図を示す。ここでは、図３に示すマルチチャ
ンバー型のレーザーアニール装置を用いる。図３におけ
るＡ−Ａ’断面を示す図が図１に相当する。

【００５２】図１において、レーザー照射室１０１は、
レーザー発振装置１０２から照射され、光学系１１２に
より断面形状が線状に加工されたパルスレーザービーム
を、ミラー１０３で反射させ、石英で構成された窓１０
４を介して被処理基板１０５に照射される機能を有して
いる。

【００５３】レーザー発振装置１０２は、ここでは、Ｘ
ｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）を発振する
ものを用いる。他に、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍ）を用いてもよい。

【００５４】被処理基板１０５は、台１０６上に設けら
れたステージ１１１上に配置され、台１０６内に設置さ
れたヒーターによって、所定の温度（１００〜７００
℃）に保たれる。

【００５５】台１０６は、移動機構１０７によって、線
状レーザービームの線方向に対して直角方向に移動さ
れ、被処理基板１０５上面に対しレーザービームを走査
しながら照射することを可能とする。

【００５６】雰囲気制御が可能なレーザー照射室１０１
は、減圧、排気手段として、真空排気ポンプ１０８を有
する。また、気体供給手段として、バルブを介して水素
ボンベに接続された気体供給管１０９と、窒素やその他
の気体のボンベにバルブを介して接続された気体供給管
１１０を有する。

【００５７】レーザー照射室１０１は、ゲイトバルブ３
０１を介して、基板搬送室３０２に連結されている。

【００５８】図３において、図１のレーザー照射室１０
１がゲイトバルブ３０１を介して基板搬送室３０２に連
結されている。

【００５９】図３に示す装置の説明をする。ロード／ア
ンロード室３０６に、被処理基板１０５が多数枚、例え
ば２０枚収納されたカセット３１２が配置される。ロボ
ットアーム３０５により、カセット３１２から一枚の基
板がアライメント室に移動される。

【００６０】アライメント室３０３には、被処理基板１
０５とロボットアーム３０５との位置関係を修正するた
めの、アライメント機構が配置されている。アライメン
ト室３０３は、ロード／アンロード室３０６とゲイトバ
ルブ３０７を介して接続されている。

【００６１】予備加熱室３０８は、レーザーアニールさ
れる基板を所定の温度まで予備的に加熱して、レーザー
照射室１０１において基板加熱に要する時間を短縮さ
せ、スループットの向上を図るものである。

【００６２】予備加熱室３０８は、その内部は円筒状の
石英で構成されている。円筒状の石英はヒーターで囲ま
れている。また石英で構成された基板ホルダーを備えて
いる。基板ホルダーには、基板が多数枚収容可能なサセ
プターが備えられている。基板ホルダーは、エレベータ
ーにより上下される。基板はヒーターで加熱される。予
備加熱室３０８は、基板搬送室３０２とは、ゲイトバル
ブ３０９によって連結されている。

【００６３】予備加熱室３０８において、所定の時間予
熱された基板は、ロボットアーム３０５によって基板搬
送室３０２に引き戻され、アライメント室３０３にて再
度アライメントされた後、ロボットアーム３０５によっ
て、レーザー照射室１０１に移送される。

【００６４】レーザー照射終了後、被処理基板１０５は
ロボットアーム３０５によって基板搬送室３０２に引き
出され、徐冷室３１０に移送される。

【００６５】徐冷室３１０は、ゲイトバルブ３１１を介
して、基板搬送室３０２と接続されており、石英製のス
テージ上に配置された被処理基板１０５が、ランプ、反
射板からの赤外光を浴びて、徐々に冷却される。

【００６６】徐冷室３１０で徐冷された被処理基板１０
５は、ロボットアーム３０５によって、ロード／アンロ
ード室３０６に移送され、カセット３１２に収納され
る。

【００６７】こうして、レーザーアニール工程が終了す
る。このようにして、上記工程を繰り返すことにより、
多数の基板に対して、連続的に一枚づつ処理できる。

【００６８】図１、図３に示す装置を用いてレーザーア
ニールを行う工程を説明する。まず、被処理基板１０５
（結晶性珪素膜２０３を有する基板２０１）は、ＨＦ水
溶液、またはＨＦとＨ₂ Ｏ₂ の混合水溶液で洗浄されて
自然酸化膜が除去された後、カセット３１２に納めら
れ、カセット３１２がロード／アンロード室３０６に配
置される。

【００６９】図３において、本実施例においては、ロー
ド／アンロード室３０６から搬送される被処理基板１０
５は、予備加熱室における空気による酸化を防ぐため、
アライメントされた後、予備加熱室３０８には搬送され
ず、直接レーザー照射室１０１に搬送される。ただし、
予備加熱室３０８にて、結晶性珪素膜２０３上面が酸化
されない程度に加熱することは有効である。また、予備
加熱室３０８内を非酸化雰囲気、例えば窒素雰囲気とし
て加熱を行ってもよい。

【００７０】レーザー照射室１０１内は、真空排気ポン
プ１０８により真空引きされた後、気体供給管１０９か
ら水素が、気体供給管１１０から窒素がそれぞれ供給さ
れ、水素３％、窒素９７％の雰囲気となる。レーザー照
射室内に供給される水素、窒素とも、その純度は、ここ
では、９９．９９９９９％（７Ｎ）である。このとき、
圧力は大気圧とする。

【００７１】レーザー照射室１０１に搬送された被処理
基板１０５は、ステージ１１１上に載置された状態で、
台１０６内のヒータにより、２００℃に加熱される。

【００７２】また、図１において、被処理基板１０５上
に照射される線状レーザービームは、幅０．３４ｍｍ×
長さ１３５ｍｍとする。被照射面におけるレーザービー
ムのエネルギー密度は、１００ｍＪ／ｃｍ² 〜５００ｍ
Ｊ／ｃｍ² の範囲で、例えば２６０ｍＪ／ｃｍ² とす
る。台１０６を２．５ｍｍ／ｓで一方向に移動させなが
ら行うことで、線状レーザービームを走査させる。レー
ザーの発振周波数は２００Ｈｚとし、被照射物の一点に
注目すると、１０〜５０ショットのレーザービームが照
射される。

【００７３】このようにして結晶性珪素膜２０３に対
し、レーザーアニールが施され、結晶性が向上される。
（図２（Ｂ））

【００７４】上記水素含有雰囲気でのレーザーアニール
を、大気圧ではなく、それ以下、特に、０．０１Ｔｏｒ
ｒ以上、７００Ｔｏｒｒ以下の減圧下で行ってもよい。
このような減圧下でレーザーアニールを行うことで、ア
ニールされた結晶性珪素膜の表面や膜全体の荒れを少な
くすることができる。

【００７５】その後、被処理基板１０５が徐冷室３１０
に搬送され、徐冷の後、ロード／アンロード室３０６の
カセット３１２に収納される。その後、カセットがレー
ザーアニール装置の外に取り出される。

【００７６】次に、作製された結晶性珪素膜２０３を用
いてＴＦＴを作製する。まず結晶性珪素膜２０３をエッ
チングして、島状領域２０５を形成する。

【００７７】次に、ゲイト絶縁膜２０６となる酸化珪素
膜が、プラズマＣＶＤ法によって厚さ１２００Åに形成
される。原料ガスとして、ＴＥＯＳおよび酸素を用い
る。成膜時の基板温度は、２５０℃〜３８０℃、例え
ば、３００℃とする。（図２（Ｃ））

【００７８】次に、ゲイト電極２０７を作製する。アル
ミニウム膜をスパッタ法により、厚さ３０００Å〜８０
００Å、例えば６０００Å堆積させる。アルミニウム膜
中に０．１〜２％の珪素を含有させてもよい。該膜をエ
ッチングして、ゲイト電極２０７が作製される。

【００７９】次に、不純物を添加する。Ｎチャネル型の
ＴＦＴを作製する場合、燐イオンが、ゲイト電極２０７
をマスクとしてイオンドーピング法により、島状領域２
０５に打ち込まれる。ドーピングガスとして、フォスフ
ィン（ＰＨ₃ ）を用いる。加速電圧は１０〜９０ｋＶ、
例えば８０ｋＶ、ドーズ量は、１×１０¹⁴〜５×１０¹⁵
原子／ｃｍ² 、例えば、１×１０¹⁵原子／ｃｍ² とす
る。基板温度は室温とする。この結果、チャネル形成領
域２１０と、Ｎ型の不純物領域として、ソース２０８、
ドレイン２０９が形成される。

【００８０】また、Ｐチャネル型のＴＦＴを作製する場
合、硼素イオンが、ゲイト電極をマスクとしてイオンド
ーピング法により、島状領域２０５に打ち込まれる。ド
ーピングガスとして、水素で１〜１０％、例えば５％に
希釈されたジボラン（Ｂ₂ Ｈ₆ ）を用いる。加速電圧は
６０〜９０ｋＶ、例えば６５ｋＶ、ドーズ量は、２×１
０¹⁵〜５×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、例えば、３×１０¹⁵原
子／ｃｍ² とする。基板温度は室温とする。この結果、
チャネル形成領域２１０と、Ｐ型の不純物領域として、
ソース２０８、ドレイン２０９が形成される。（図２
（Ｄ））

【００８１】次に、ドーピングされた不純物を活性化す
るために、再び図３に示すレーザーアニール装置を用い
て、線状レーザービームによりレーザーアニールを行
う。レーザー照射室１０１内の雰囲気は、空気（大気
圧）とする。被照射面におけるレーザービームのエネル
ギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ² 〜３５０ｍＪ／ｃｍ² の
範囲とし、ここでは１６０ｍＪ／ｃｍ² とする。線状レ
ーザービームを走査させる。被照射物の一点に注目する
と、２０〜４０ショットのレーザービームが照射され
る。基板温度は２００℃とする。その後、窒素雰囲気中
にて２時間、４５０℃の熱アニールを行う。（図２
（Ｅ））

【００８２】続いて、酸化珪素膜が厚さ６０００Å、プ
ラズマＣＶＤ法により形成され、層間絶縁膜２１１が形
成される。次に、エッチングにより層間絶縁膜２１１に
コンタクトホールが開孔される。さらに、金属材料、例
えば、チタンとアルミニウムの多層膜が形成、エッチン
グされることで、コンタクトホールを介して、ソース電
極・配線２１２、ドレイン電極・配線２１３が形成され
る。

【００８３】最後に、１気圧の水素雰囲気で、２００〜
３５０℃の熱アニール処理が行われる。

【００８４】このようにして、複数のＮチャネル型また
はＰチャネル型の結晶性ＴＦＴが形成される。これらの
ＴＦＴの移動度は、Ｎチャネル型で、７０〜１２０ｃｍ
² ／Ｖｓ、Ｐチャネル型で６０〜９０ｃｍ² ／Ｖｓを有
する優れたものである。（図２（Ｆ））

【００８５】次に、上記した方法において、レーザーア
ニール時の雰囲気、およびレーザービームのエネルギー
密度を変化させて、同様にしてＴＦＴを作製し、その特
性の比較を行う。

【００８６】図４に、しきい値電圧（Ｖｔｈ）の、雰囲
気とレーザービームのエネルギー密の依存性を示す。図
４において、（ａ）はＮチャネル型、（ｂ）はＰチャネ
ル型のＴＦＴの特性を示す。図４（ａ）、図４（ｂ）に
おいて、ＴＦＴを構成する結晶性珪素膜が、上記工程で
示した水素含有雰囲気Ｎ₂ ／Ｈ₂ （３％）で作製された
ものを◇、Ｎ₂ １００％雰囲気で作製されたものを〇、
Ｏ₂ １００％雰囲気で作製されたものを□、Ｎ₂ ／Ｏ₂
（２０％）雰囲気で作製されたものを▽で示す。各気体
は、いずれも純度が９９．９９９９９％（７Ｎ）であ
る。気圧は大気圧とする。

【００８７】図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、水
素含有雰囲気で作製されたＴＦＴは、他の雰囲気に比較
して、Ｎチャネル型、Ｐチャネル型共に、しきい値電圧
（Ｖｔｈ）が、正（＋）側に大きくシフトしていること
がわかる。すなわち、水素含有雰囲気でレーザーアニー
ルを行うことにより、硼素をドープする等のしきい値制
御を行わなくても、しきい値が正（＋）側にシフトさ
れ、ノーマリオフ状態を実現できる。

【００８８】図５に、Ｓ値の、雰囲気とレーザービーム
のエネルギー密度の依存性を示す。図５において、
（ａ）はＮチャネル型、（ｂ）はＰチャネル型のＴＦＴ
の特性を示す。ＴＦＴを構成する結晶性珪素膜作製時の
雰囲気を示す記号は、図４と同じである。

【００８９】図４にて示したように、水素雰囲気で作製
されたＴＦＴは、しきい値電圧が正（＋）側にシフトし
ているが、図５に示すように、シフトしてもＳ値が大き
くなることはなく、スイッチング時の電流の立ち上がり
が良好なものが得られる。

【００９０】〔実施例２〕実施例２では、実施例１にお
けるレーザーアニール時の水素含有雰囲気を実施例１よ
り低下させ、０．５％とし、他は同様として結晶性珪素
膜を形成する。この結晶性珪素膜を用いて作製されたＴ
ＦＴは、Ｓ値は実施例１のものとほとんど変わらない。
また、従来の空気雰囲気でレーザーアニールされたもの
よりは、しきい値が正（＋）側にシフトされているが、
実施例１のＴＦＴより少ないシフト量となる。すなわ
ち、レーザーアニール時の雰囲気中の水素含有量によ
り、しきい値のシフトの程度が制御できることがわか
る。

【００９１】〔実施例３〕実施例３では、実施例４以降
で使用する連続処理装置の例を示す。図８に実施例にお
ける連続処理装置の上面図を示す。図８の装置は、図３
に示した装置に、プラズマ処理室を２つ加えた構成を有
する。この装置を用いて、水素雰囲気中でのレーザーア
ニール工程に連続してゲイト絶縁膜を形成することがで
きる。

【００９２】図８において、基板搬送室８０１には、レ
ーザー照射室８０２、予備加熱室８０３、徐冷室８０
４、第１のプラズマ処理室８０７、第２のプラズマ処理
室８０８、およびアライメント室８０６を介したロード
／アンロード室８０５が、ゲイトバルブ８０９〜８１３
を介して連結されている。

【００９３】基板搬送室８０１には、基板搬送手段とし
てロボットアーム８１４が配置されている。ロード／ア
ンロード室８０５には、複数枚の基板が納められるカセ
ット８１５が配置される。

【００９４】図８に示す構成のうち、基板搬送室８０
１、レーザー照射室８０２、予備加熱室８０３、徐冷室
８０４、ロード／アンロード室８０５、アライメント室
８０６に関する説明は、実施例１で説明した図３に示す
装置と同様の構成なので省略する。

【００９５】図８において、第１の処理室８０７、第２
の処理室８０８は、図示しない高周波電界発生手段およ
び該手段に接続された平行平板型の電極を有し、基板上
にプラズマ雰囲気を形成して各種のプラズマ処理が可能
な、公知のプラズマ処理装置である。処理される基板
は、平行平板型電極の一方の上に配置される。

【００９６】第１の処理室８０７、第２の処理室８０８
は、それぞれ気体供給手段および排気手段（図示せず）
が設けられ、内部の雰囲気および圧力が制御可能となっ
ている。

【００９７】各処理室は、気体供給手段から室内に導入
される気体を電極間に印加される高周波電界により活性
化させ、基板上面に対して、成膜、窒化、酸化等のプラ
ズマ処理を行うことかできる。

【００９８】図８に示す装置は、各室および各室間の気
密性が保たれている。また各室の雰囲気は任意に制御で
きる。このような装置によって処理される基板は、外部
の雰囲気から遮断されるため、大気に触れることを防ぐ
ことができる。

【００９９】この装置により、結晶性珪素膜に対する水
素雰囲気でのレーザーアニール工程とゲイト絶縁膜とな
る膜を形成する工程とを、工程間で結晶性珪素膜を大気
に曝すことなく連続的に行うことができる。

【０１００】〔実施例４〕実施例４では、結晶性珪素膜
に対する水素雰囲気でのレーザーアニールとゲイト絶縁
膜の形成を連続的に行う例を示す。

【０１０１】図６に本実施例での薄膜トランジスタの作
製工程を示す。実施例１と同様にして、コーニング１７
３７等の基板６０１上に、下地膜としての酸化珪素膜６
０２、非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法にて連続的に成
膜し、酢酸ニッケル水溶液を塗布した後、６００℃、４
時間の熱アニールを施し、結晶性珪素膜６０３が形成さ
れる。（図６（Ａ））

【０１０２】次に、結晶性珪素膜６０３を公知の方法に
よりエッチングして、島状領域６０４を形成する。

【０１０３】次に、図８に示す連続処理装置により、基
板上の島状領域６０４に対する水素雰囲気中でのレーザ
ーアニール工程とゲイト絶縁膜となる膜の形成工程を連
続的に行う。

【０１０４】本実施例では、図８に示す基板搬送室８０
１内は、窒素雰囲気とした。

【０１０５】まず、島状領域６０４が形成された被処理
基板は、ＨＦ水溶液、またはＨＦとＨ₂ Ｏ₂ の混合水溶
液で洗浄されて自然酸化膜が除去された後、カセット８
１５に納められ、カセット８１５がロード／アンロード
室８０５に配置される。

【０１０６】図８において、本実施例においては、ロー
ド／アンロード室８０５から搬送される被処理基板は、
予備加熱室における空気による酸化を防ぐため、アライ
メントされた後、予備加熱室８０３には搬送されず、直
接レーザー照射室８０２に搬送される。ただし、予備加
熱室８０３にて、島状領域６０４上面が酸化されない程
度に加熱することは有効である。また、予備加熱室８０
３内を非酸化雰囲気、例えば窒素雰囲気として加熱を行
ってもよい。

【０１０７】レーザー照射室８０２内は、真空引きされ
た後、水素、窒素が供給され、水素３％、窒素９７％の
雰囲気となる。レーザー照射室内に供給される水素、窒
素とも、その純度は、ここでは、９９．９９９９９％
（７Ｎ）である。このとき、圧力は大気圧とする。

【０１０８】その後、実施例１と同様の条件により水素
雰囲気中でレーザーアニールを行う。このようにして島
状領域６０４に対し、水素雰囲気中でのレーザーアニー
ルが施され、結晶性が向上される。（図６（Ｂ））

【０１０９】その後、被処理基板が徐冷室８０４に搬送
され徐冷される。この徐冷工程は必要に応じて実施す
る。

【０１１０】次に、ゲイト絶縁膜を形成する。本実施例
では、ゲイト絶縁膜として、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）
膜と窒化珪素（ＳｉＮ）膜との積層膜を用いる。

【０１１１】徐冷が終了し、徐冷室から搬出された基板
は、大気に曝されることなく第１の処理室８０７に搬送
され、レーザーアニール工程に連続して第１のゲイト絶
縁膜６０６の形成が行われる。

【０１１２】まず、基板６０１が第１の処理室８０７に
搬送され、該室内においてプラズマＣＶＤ法により酸化
窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜が形成され、第１のゲイト絶縁
膜６０６が得られる。原料ガスとして、例えばＴＥＯＳ
ガスとＮ₂ Ｏガスとを用いて、２００〜２０００Å、例
えば約１５００Åの膜厚に形成される。基板温度は４０
０℃とする。

【０１１３】その後、基板６０１が第２の処理室８０８
に搬送され、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素（Ｓｉ
Ｎ）膜が形成され、第２のゲイト絶縁膜６０７が得られ
る。原料ガスとして、例えばシランとアンモニアを用い
て、２５０〜１０００Å、例えば約５００Åの膜厚に形
成される。基板温度は３００℃とする。

【０１１４】その後被処理基板は、必要に応じて徐冷室
８０４にて徐冷の後、ロード／アンロード室８０５のカ
セット８１５に収納され、外部に取り出される。

【０１１５】このようにして、結晶性珪素膜を大気に曝
さずに、レーザーアニール工程とゲイト絶縁膜の形成工
程を、マルチチャンバー方式を用いて連続的に行う。
（図６（Ｃ））。

【０１１６】次に、ゲイト電極６０８を作製する。アル
ミニウム膜をスパッタ法により、厚さ３０００Å〜８０
００Å、例えば６０００Å堆積させる。ヒロックの発生
を防ぐため、アルミニウム膜中に０．１〜２％の珪素を
含有させてもよい。該膜をエッチングして、ゲイト電極
６０８が作製される。

【０１１７】次に、ゲイト電極６０８をマスクとしたイ
オンドーピング法により、島状領域６０４に対しリンイ
オンまたはホウ素イオンの打ち込みが行われる。基板温
度は室温とする。

【０１１８】この結果、チャネル形成領域６１０と、不
純物領域として、ソース６０９、ドレイン６１１が形成
される。図６（Ｄ））

【０１１９】次に、ドーピングされた不純物を活性化す
るために、レーザーアニールが行われる。条件は実施例
１と同様とする。その後、窒素雰囲気中にて２時間、４
５０℃の熱アニールを行う。（図６（Ｅ））

【０１２０】続いて実施例１と同様にして、層間絶縁膜
６１２、ソース電極・配線６１３、ドレイン電極・配線
６１４が形成される。最後に、１気圧の水素雰囲気で、
２００〜３５０℃の熱アニール処理が行われ、薄膜トラ
ンジスタが作製される。（図６（Ｆ））

【０１２１】本実施例で作製された薄膜トランジスタ
は、実施例１で作製されたものに比較して、薄膜トラン
ジスタのしきい値のシフトが、正側に３〜５Ｖと、シフ
トの程度が大きくなる。またＳ値がより小さくなる。さ
らに移動度も若干向上する。

【０１２２】また、ゲイト絶縁膜を、酸化窒化珪素と窒
化珪素膜の２層としたため、窒化珪素膜のみを用いる場
合より、耐圧が向上する。

【０１２３】なお本実施例において、ゲイト絶縁膜を、
実施例１と同様な酸化珪素膜のみとしてもよい。この場
合、実施例１に比較してしきい値のシフトの程度は向上
するものの、Ｓ値や移動度の向上はあまりみられない。

【０１２４】〔実施例５〕本実施例では、実施例４に示
した薄膜トランジスタの作製工程において、ゲイト絶縁
膜を、第１の絶縁膜として酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）、第２
の絶縁膜として窒化珪素（ＳｉＮ）を用いた例を示す。
ゲイト絶縁膜の構成以外は、実施例４と同じである。以
下に本実施例を図６、図８を用いて説明する。

【０１２５】実施例４と同様の工程にて基板６０１上に
非単結晶珪素膜でなる島状領域６０１を形成する。そし
て図８に示した装置により、基板６０１上の島状領域６
０４に対する水素雰囲気でのレーザーアニールが行われ
る。工程、条件は実施例４と同じである。（図６
（Ｂ））

【０１２６】その後、被処理基板が徐冷室８０４に搬送
され徐冷される。この徐冷工程は必要に応じて実施す
る。

【０１２７】徐冷が終了し、徐冷室から搬出された基板
は、大気に曝されることなく第１の処理室８０７に搬送
され、レーザーアニール工程に連続して第１のゲイト絶
縁膜の形成が行われる。

【０１２８】および徐冷終了後、基板６０１は大気に曝
されることなく第１の処理室８０７に搬送され、レーザ
ーアニール工程に連続して第１のゲイト絶縁膜６０６の
形成が行われる。

【０１２９】まず、第１の処理室８０７において、プラ
ズマＣＶＤ法により酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）膜が形成さ
れ、第１のゲイト絶縁膜６０６が得られる。原料ガスと
して、例えばＴＥＯＳガスを用いて、１０００〜４００
０Å、例えば約２０００Åの膜厚に形成する。

【０１３０】次に、基板６０１が第２の処理室８０８に
搬送され、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜（Ｓｉ
Ｎ）が第２のゲイト絶縁膜６０７として、約１０００Å
形成される。原料ガスとして、例えばシランとアンモニ
アを用いる。基板温度は３００℃とする。

【０１３１】このようにして、レーザーアニールとゲイ
ト絶縁膜の形成を連続的に行う。結果として、チャネル
形成領域となる島状領域６１０とゲイト絶縁膜との界面
の、酸化膜の形成や不純物の混入を防ぎ、界面特性を良
好なものとすることができる（図６（Ｃ））。

【０１３２】その後、実施例４と同様にして、薄膜トラ
ンジスタが完成される。

【０１３３】本実施例で作製された薄膜トランジスタ
も、実施例１で作製した薄膜トランジスタに比較して、
しきい値のシフト量の増大、Ｓ値の低減、移動度の向上
がみられた。

【０１３４】〔実施例６〕実施例６では、第１の絶縁膜
として結晶性珪素膜の上面を窒化して形成される窒化珪
素膜を用いた例を示す。ゲイト絶縁膜の構成以外は、実
施例４と同じである。

【０１３５】実施例６の薄膜トランジスタの作製工程を
図７に示す。実施例４と同様にして、ガラス基板７０
１、該基板上の酸化珪素膜でなる下地膜７０２の上に形
成された非晶質珪素でなる島状領域７０４を形成し、熱
結晶化を行う。

【０１３６】図８に示した連続処理装置を用い、レーザ
ー照射室８０２内にて、実施例４と同様にして水素雰囲
気でのレーザーアニールを行い、島状領域７０４を結晶
化させる。（図７（Ａ））

【０１３７】その後、被処理基板が徐冷室８０４に搬送
され徐冷される。この徐冷工程は必要に応じて実施す
る。

【０１３８】徐冷終了後、基板７０１は徐冷室８０４か
ら第１の処理室８０７に大気に曝されずに搬送さる。そ
して、レーザーアニール工程に連続して第１のゲイト絶
縁膜７０６を形成する。

【０１３９】第１の処理室８０７には、アンモニア（Ｎ
Ｈ₃ ）と窒素（Ｎ）が導入され、高周波電界によって、
活性化されたアンモニア（ＮＨ₃ ^*）を含んだプラズマ
雰囲気が形成される。

【０１４０】このプラズマ雰囲気に島状領域７０４が曝
され、島状領域７０４の表面が窒化されて窒化珪素（Ｓ
ｉＮ）膜が１００Å程度形成され、第１のゲイト絶縁膜
７０６となる。基板温度は３００〜４００℃、例えば３
５０℃とした。（図７（Ｂ））

【０１４１】次に、基板７０１が第２の処理室８０８に
搬送され、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜が第２の
ゲイト絶縁膜７０７として、連続して形成される。膜厚
は２００〜１０００Å、ここで約３００Å形成される。
原料ガスとして、例えばシランとアンモニアを用いる。
基板温度は３００℃とする。（図７（Ｃ））

【０１４２】その後、実施例４と同様にして、薄膜トラ
ンジスタが完成される。（図７（Ｄ）〜図７（Ｆ））

【０１４３】このようにして作製された薄膜トランジス
タは、チャネル形成領域とゲイト絶縁膜との界面特性が
極めて良好となる。その結果、実施例４で作製した薄膜
トランジスタに比較して、更なるしきい値のシフト、Ｓ
値の減少、移動度の向上といった効果が得られる。

【０１４４】これらの効果は、第１のゲイト絶縁膜であ
る窒化珪素膜を島状領域表面を窒化して得たため、成膜
による場合に比較してチャネル形成領域の水素を十分に
閉じ込めることができること、良好な界面が得られるこ
と、などによるものと考えられる。

【０１４５】特に、窒化雰囲気として活性かされたアン
モニアＮＨ₃ ^*雰囲気としたため、島状領域表面は、窒
化されると共に水素が導入されるため、水素によるしき
い値のシフトや不対結合手の中和などが促進されると考
えられる。

【０１４６】本明細書で示した実施例において、非晶質
珪素膜の結晶化工程は、熱結晶化とレーザーアニールを
併用した場合のものを示した。しかし、レーザーアニー
ルのみとしてもよい。

【０１４７】

【発明の効果】本発明により、レーザーアニールによ
り、非単結晶珪素膜の結晶化、結晶性の向上をさせると
ともに、こうして作製された結晶性珪素膜を用いて形成
されたＴＦＴのしきい値を、Ｓ値を大きくすることな
く、正（＋）側にシフトさせることができる。すなわ
ち、スイッチング時の電流の立ち上がりのよい、ノーマ
リオフ状態を呈するＴＦＴが、従来の硼素ドープによる
しきい値制御のような製造工程数の増加を伴わずに、得
ることができる。したがって、製造コストの低下を図る
ことができる。

【０１４８】また、水素雰囲気でのレーザーアニール工
程とゲイト絶縁膜の形成工程を、途中で大気に曝さずに
連続して行うことにより、ＴＦＴのチャネル形成領域の
界面特性を向上させることができ、しきい値のシフトや
Ｓ値を更に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるレーザー照射室を示す図。

【図２】実施例の作製工程を示す図。

【図３】実施例におけるレーザーアニール装置の上面
図。

【図４】しきい値電圧（Ｖｔｈ）の、雰囲気とレーザ
ービームのエネルギー密の依存性を示す図。

【図５】Ｓ値の、雰囲気とレーザービームのエネルギ
ー密度の依存性を示す図。

【図６】実施例の作製工程を示す図。

【図７】実施例き作製工程を示す図。

【図８】実施例における連続処理装置の上面図。

【符号の説明】

１０１レーザー照射室１０２レーザー発振装置１０３ミラー１０４窓１０５被処理基板１０６台１０７移動機構１０８真空排気ポンプ１０９、１１０気体供給管１１１ステージ１１２光学系２０１基板２０２酸化珪素膜（下地膜）２０３結晶化珪素膜２０５島状領域２０６ゲイト絶縁膜２０７ゲイト電極２０８ソース２０９ドレイン２１０チャネル形成領域２１１層間絶縁膜２１２ソース電極・配線２１３ドレイン電極・配線３０１ゲイトバルブ３０２基板搬送室３０３アライメント室３０５ロボットアーム３０６ロード／アンロード室３０７ゲイトバルブ３０８予備加熱室３０９ゲイトバルブ３１０徐冷室３１１ゲイトバルブ３１２カセット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板上に設けられた非単
結晶珪素膜を、水素雰囲気中でレーザーアニールする第
１の工程と、前記非単結晶珪素膜上に、ゲイト絶縁膜となる絶縁膜を
形成する第２の工程とを有し、前記第１の工程と前記第２の工程とが連続して行われる
ことを特徴する半導体装置の作製方法。
【請求項２】請求項１において、前記非単結晶珪素膜
は、前記第１の工程と第２の工程との間において、大気
に曝されないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】レーザー照射室、基板搬送室、処理室を有
し、前記各室は気密性を有する連続処理装置を用い、前記レーザー処理室において、絶縁表面を有する基板上
に設けられた非単結晶珪素膜を、水素雰囲気中でレーザ
ーアニールする工程と、前記基板搬送室を介して前記基板を前記処理室に運ぶ工
程と、前記処理室において、前記非単結晶珪素膜上に、ゲイト
絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程とでなることを特徴
とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】請求項１または３において、絶縁膜は窒化
珪素膜または窒化珪素膜を含む多層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５】請求項１または３において、窒化珪素膜を
含む多層膜は、前記非単結晶珪素膜上に成膜される酸化
窒化珪素膜と、該膜上に成膜される窒化珪素膜とでなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】請求項１または３において、窒化珪素膜を
含む多層膜は、前記非単結晶珪素膜上に成膜される酸化
珪素膜と、該膜上に成膜される窒化珪素膜とでなること
を特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】請求項１または３において、窒化珪素膜を
含む多層膜は、前記非単結晶珪素膜の表面を窒化して形
成される窒化珪素膜と、該膜上に成膜される窒化珪素膜
とでなることを特徴とする半導体装置の作製方法。