JPH10189499A

JPH10189499A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH10189499A
Application number: JP35070496A
Authority: JP
Inventors: Masumitsu Ino; 益充猪野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリシリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製
造プロセスで大気中から混入するＣ、Ｎ、Ｏを除去し、
ＴＦＴのしきい値電圧Ｖ_thの変動を抑制する。【解決手段】ガラス基板２００にゲート電極２０１を形
成した後、それらを変形させたり歪みを与えない程度の
レーザーエネルギー２０２を全面に照射して表面を洗浄
する。ガラス基板２００にゲート電極２０１及びゲート
絶縁膜２０３を形成した後、それらを変形させたり歪み
を与えない程度のレーザーエネルギー２０４を全面に照
射して表面を洗浄する。ガラス基板２００にゲート電極
２０１、ゲート絶縁膜２０３及び非晶質シリコン膜２０
５を形成した後、それらを変形させたり歪みを与えない
程度のレーザーエネルギー２０６を全面に照射して表面
を洗浄する。以上の工程の少なくともいずれかを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の製
造プロセスにおける基板表面や各種膜表面の洗浄方法に
適用して特に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】高解像度ディスプレイ用として、スイッ
チング素子に多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を用いた小型、高精細のアクティブマトリクス型液
晶表示（ＬＣＤ）パネルが開発されている。ＬＣＤのア
クティブエレメントに多結晶シリコンＴＦＴを用いる
と、同一透明絶縁基板上に画素アレイ部と駆動アレイ部
とを同一プロセスで作製できるため、ワイヤーボンディ
ングや駆動ＩＣの実装等の工程を削減できる利点が有
る。

【０００３】例えば、図１２に、Ｎチャネル型多結晶シ
リコンＴＦＴとＰチャネル型多結晶シリコンＴＦＴを同
一基板上に作り、これらを組み合わせてシフトレジスタ
ーやサンプル＆ホールド回路を構成した駆動回路内蔵型
ＬＣＤの一例を示す。この例において、画素アレイ部１
００には、各画素毎に、スイッチング素子であるＮチャ
ネル型多結晶シリコンＴＦＴ１０１と映像信号電荷を蓄
積するキャパシタ１０２とが設けられ、これらが、液晶
を駆動する各画素電極（図示省略）に接続されている。
各画素の多結晶シリコンＴＦＴ１０１は、そのドレイン
がサンプル＆ホールド回路１０３を介してＸ−ドライバ
ー１０４に接続され、ゲートがＹ−ドライバー１０５に
接続されている。そして、これらのＸ−ドライバー１０
４とＹ−ドライバー１０５により画素アレイ部１００の
個々の画素が選択されて駆動される。図示の如く、Ｘ−
ドライバー１０４には、Ｘ−クロック信号とＸ−スター
ト信号が入力され、Ｙ−ドライバー１０５には、Ｙ−ク
ロック信号とＹ−スタート信号が入力される。また、サ
ンプル＆ホールド回路１０３には、ビデオ信号が入力さ
れる。このように、画素アレイ部１００と周辺駆動回路
とに同じ多結晶シリコンＴＦＴを用いることにより、こ
れらを同一基板上に同一プロセスで製造することができ
る。

【０００４】一方、多結晶シリコンＴＦＴを用いて大型
且つ高精細のＬＣＤパネルを実現するために低温化技術
が注目されている。この低温化技術は、プロセス温度を
６００℃以下まで下げたもので、この温度領域であれ
ば、安価で大面積のハードガラス基板が使えるため、駆
動回路一体型の大型ＬＣＤやより低コストの小型ＬＣＤ
が実現できる。

【０００５】しかしながら、この温度領域で高性能の多
結晶シリコンＴＦＴを作ることは技術的に容易ではな
く、従来、種々の手法が試みられている。例えば、化学
気相成長（ＣＶＤ）法で形成した非晶質シリコン薄膜若
しくはＣＶＤ法で形成した多結晶シリコン薄膜にシリコ
ンをイオン注入して非晶質化したものにレーザーエネル
ギーを照射して再結晶化させるレーザーアニール法は、
結晶粒径（グレイン）の成長を促進させて結晶性を高
め、これにより、ＴＦＴの移動度を改善しようとするも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した多結晶シリコ
ンＴＦＴの製造過程で、透明絶縁基板やその上に形成し
た各種膜が大気に接触すると、それらの表面に、炭素原
子（Ｃ）、窒素原子（Ｎ）、酸素原子（Ｏ）等の不純物
が付着する。特に、Ｃ、Ｎ、Ｏの付着物は、多結晶シリ
コン膜のような半導体膜中に侵入するとドナー準位を形
成する。

【０００７】例えば、図１３に、ガラス基板１０６上に
形成された多結晶シリコン膜１０７の表面に大気中から
Ｃ、Ｎ、Ｏの原子が付着する様子を模式的に示す。この
多結晶シリコン膜１０７の表面から膜中に侵入したＣ、
Ｎ、Ｏは、図１４に示すように、半導体の伝導帯の下に
ドナー準位を形成する。この結果、半導体のフェルミ準
位が上昇し、このフェルミ準位と真性半導体におけるフ
ェルミ準位（真性フェルミ準位）との差が大きくなる。
即ち、多結晶シリコン膜１０７中に侵入したＣ、Ｎ、Ｏ
により、半導体である多結晶シリコン膜１０７のフェル
ミ準位と真性フェルミ準位との差が変動し、その結果、
多結晶シリコン膜１０７に形成されるＴＦＴのしきい値
電圧Ｖ_thが変動する。

【０００８】また、これらの不純物は、上述したシリコ
ンの再結晶化を阻む作用を有しており、これらの不純物
が多く混入すると、再結晶化後の結晶粒径を大きくでき
ない。これは、ＴＦＴの電流駆動能力の低下を引き起こ
す。

【０００９】更に、多結晶シリコンとゲート絶縁膜であ
る酸化シリコンとの界面に、同じようにＣ、Ｎ、Ｏが過
剰に侵入すると、界面準位の増加を引き起こす。これ
は、それらの不純物によりＳｉ−Ｓｉネットワークにダ
ングリングボンドが形成されるためで、その結果、電子
の走行が妨げられ、ＴＦＴの電流駆動能力が低下する。
例えば、図１５（ａ）に示すように、シリコンのダング
リングボンドＡが多く存在すると、それによって電子が
散乱され、移動度が低下する。一方、図１５（ｂ）に示
すように、シリコンのダングリングボンドが無いと、電
子の移動度は大きくなる。

【００１０】このような不純物除去のための洗浄には、
一般に、フッ酸系のエッチング液が用いられる。例え
ば、特開平６−３３３８９７号公報には、混酸エッチン
グを行った後、フッ酸溶液を用いて半導体ウェハの洗浄
を行うことが記載されている。しかしながら、このよう
なフッ酸系のエッチング液を用いる方法では、ＣＶＤ装
置のような成膜装置やレーザーアニール装置の外で洗浄
を行わなければならず、その間の基板搬送中に大気中か
らＣ、Ｎ、Ｏ等の不純物が付着するという問題が有っ
た。

【００１１】また、特開平７−２１１６８１号公報に
は、半導体ウェハに付着している不純物を高純度の不活
性ガスで除去する方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法では、シリコン表面との結合が比較的強い
Ｃ、Ｎ、Ｏは殆ど除去することができない。

【００１２】そこで、本発明の目的は、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の
不純物を効果的に除去できるとともに、その洗浄処理
後、例えば、透明絶縁基板表面や各種膜表面を大気に曝
すことなく次の成膜工程等を実施することが容易な半導
体装置の製造方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決すべ
く、本発明の半導体装置の製造方法では、絶縁層上に導
電膜を所定パターンに形成した後、全面にレーザー照射
を行って、前記絶縁層及び前記導電膜の表面領域を洗浄
する。例えば、本発明を、液晶表示パネル用の薄膜トラ
ンジスタの製造方法に適用する場合、前記絶縁層が透明
絶縁基板であり、前記導電膜が薄膜トランジスタのゲー
ト電極である。

【００１４】また、本発明の別の態様による半導体装置
の製造方法は、透明絶縁基板上に、薄膜トランジスタの
ゲート電極となる金属電極膜をパターン形成する工程
と、前記金属電極膜上を含む前記透明絶縁基板上の全面
に前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜を
形成する工程と、前記絶縁膜の表面にレーザー照射を行
って、前記絶縁膜の表面領域を洗浄する工程と、を有す
る。

【００１５】また、本発明の更に別の態様による半導体
装置の製造方法は、透明絶縁基板上に、薄膜トランジス
タのゲート電極となる金属電極膜をパターン形成する工
程と、前記金属電極膜上を含む前記透明絶縁基板上の全
面に前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜上の全面に非晶質又は多
結晶のシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜の
表面にレーザー照射を行って、前記シリコン膜の表面領
域を洗浄する工程と、を有する。

【００１６】また、本発明の更に別の態様による半導体
装置の製造方法では、薄膜トランジスタを形成すべき透
明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面領
域を洗浄する。

【００１７】また、本発明の更に別の態様による半導体
装置の製造方法では、透明絶縁基板上の全面に非晶質又
は多結晶のシリコン膜を形成した後、前記シリコン膜の
表面にレーザー照射を行って、その表面領域を洗浄す
る。

【００１８】また、本発明の更に別の態様による半導体
装置の製造方法は、透明絶縁基板上の全面に非晶質又は
多結晶のシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜
を再結晶化した後、その再結晶化した前記シリコン膜上
の全面に薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜の表面にレーザー照射を
行って、その表面領域を洗浄する工程と、を有する

【００１９】また、本発明の更に別の態様による半導体
装置の製造方法は、透明絶縁基板上の全面に非晶質又は
多結晶のシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜
を再結晶化した後、その再結晶化した前記シリコン膜上
の全面に薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜上に前記薄膜トランジス
タのゲート電極となる金属電極膜を所定パターンに形成
する工程と、前記金属電極膜表面及び前記絶縁膜表面に
レーザー照射を行って、それらの表面領域を洗浄する工
程と、を有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施の形
態に従い説明する。

【００２１】図１に、本発明の第１〜第３の実施の形態
を示す。

【００２２】まず、図１（ａ）を参照して、本発明の第
１の実施の形態を説明する。

【００２３】図示の如く、この第１の実施の形態では、
例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上に、例
えば、ボトムゲート型多結晶シリコン薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）のゲート電極となる金属電極膜２０１を所定
パターンに形成した後、全面にレーザーエネルギー２０
２を照射して、透明絶縁基板２００及び金属電極膜２０
１の表面領域を洗浄する。

【００２４】即ち、レーザーエネルギーによるアニール
処理によって、透明絶縁基板２００及び金属電極膜２０
１の表面に存在する水分（Ｈ₂Ｏ）、炭素原子（Ｃ）、
窒素原子（Ｎ）、酸素原子（Ｏ）等をそれらの表面から
離脱させて除去する。これは、熱による洗浄方法で、ア
ニールエネルギーを大きくすれば、透明絶縁基板２００
及び金属電極膜２０１の表面とＣ、Ｎ、Ｏ等との結合を
切ることが可能である。但し、アニールエネルギーは、
透明絶縁基板２００及び金属電極膜２０１を変形させた
り、それらに歪みを生じさせたりするものでないように
する。

【００２５】そこで、この第１の実施の形態の場合、レ
ーザーの照射条件としては、照射エネルギー１００〜２
００ｍＪ／ｃｍ²程度、照射温度４００〜６００℃程度
とするのが好ましい。照射エネルギーが１００ｍＪ／ｃ
ｍ²よりも小さいと、透明絶縁基板２００及び金属電極
膜２０１の表面とＣ、Ｎ、Ｏ等との結合を切ることが困
難になって、洗浄の効果が小さくなり過ぎる虞が有り、
一方、照射エネルギーが２００ｍＪ／ｃｍ²よりも大き
いと、透明絶縁基板２００及び金属電極膜２０１を変形
させたり、それらに歪みを生じさせたりする虞が生じ
る。また、照射温度が４００℃よりも低いと、やはり透
明絶縁基板２００及び金属電極膜２０１の表面とＣ、
Ｎ、Ｏ等との結合を切ることが困難になって、洗浄の効
果が小さくなり過ぎる虞が有り、一方、照射温度が６０
０℃よりも高いと、例えば、金属電極膜２０１をタンタ
ル（Ｔａ）で構成したような場合、その金属電極膜２０
１を変形させたり、それに歪みを生じさせたりする虞が
生じる。

【００２６】なお、レーザーとしては、例えば、パルス
幅２０〜１００ｎｓのパルスレーザーを１ショット乃至
複数回のショットで用いることができる。

【００２７】ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrome
try : 二次イオン質量分析法）により確認した結果で
は、この第１の実施の形態の方法により、例えば、１０
¹³〜１０¹⁴／ｃｍ²程度（≒１０¹⁸〜１０¹⁹／ｃｍ³程
度）存在したＣ、Ｎ、Ｏの表面濃度を１０¹¹〜１０¹³／
ｃｍ²程度まで減少させることができる。

【００２８】この第１の実施の形態によるレーザーエネ
ルギー照射は、真空中で行うのが好ましい。但し、不純
物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰
囲気中で行うことは可能である。また、このレーザーエ
ネルギー照射による洗浄後、真空解除すること無しに、
透明絶縁基板２００を、例えば、ＣＶＤ装置内に入れ、
例えば、ボトムゲート型ＴＦＴのゲート絶縁膜となる酸
化シリコン膜等をその全面に形成するのが好ましい。こ
れにより、洗浄後の新たな不純物付着による汚染を防止
することができる。この時、例えば、レーザーアニール
装置からＣＶＤ装置へは、一連のロックチャンバー内で
搬送することが可能なので、従来のようなフッ酸系のエ
ッチング液で洗浄する場合には困難であった大気との接
触を避けるように構成することが比較的容易である。

【００２９】また、この第１の実施の形態による洗浄を
行う前、透明絶縁基板２００上に金属電極膜２０１を形
成する前に、後述するように（図２（ａ）参照）、透明
絶縁基板２００の表面のみを予めレーザーエネルギー照
射により洗浄しておいても良い。その場合、透明絶縁基
板２００のレーザー洗浄処理から真空解除すること無し
に、その全面に、パターニング前の金属電極膜２０１を
形成すると、不純物混入防止により効果的である。

【００３０】なお、この第１の実施の形態は、本発明を
ボトムゲート型多結晶シリコンＴＦＴの製造方法に適用
した場合であるが、この第１の実施の形態と同様の構成
で、例えば、単結晶シリコン半導体基板の上に形成した
配線層等の洗浄を行うこともできる。その場合には、図
１（ａ）に示した透明絶縁基板２００が、例えば、単結
晶シリコン半導体基板（不図示）の上に形成した層間絶
縁膜に相当し、金属電極膜２０１が多結晶シリコンや金
属で構成された配線層に相当する。そして、それらの表
面にレーザーエネルギーを照射して、その表面領域を洗
浄する。

【００３１】次に、図１（ｂ）を参照して、本発明の第
２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態にお
いて、上述した第１の実施の形態と対応する部位には上
述した第１の実施の形態と同一の符号を付す。

【００３２】図示の如く、この第２の実施の形態では、
例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上に、例
えば、ボトムゲート型多結晶シリコンＴＦＴのゲート電
極となる金属電極膜２０１を所定パターンに形成した
後、更に、その上に、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２０３
を形成し、しかる後、全面にレーザーエネルギー２０４
を照射して、絶縁膜２０３の表面領域を洗浄する。

【００３３】これにより、上述した第１の実施の形態の
場合と同様、絶縁膜２０３の表面に存在するＨ₂Ｏ、
Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその絶縁膜２０３の表面から離脱させて
除去する。

【００３４】この第２の実施の形態の場合には、レーザ
ーの照射条件を、照射エネルギー２００〜４００ｍＪ／
ｃｍ²程度、照射温度９００〜１１００℃程度とするの
が好ましい。照射エネルギーが２００ｍＪ／ｃｍ²より
も小さいと、絶縁膜２０３表面とＣ、Ｎ、Ｏ等との結合
を切ることが困難になって、洗浄の効果が小さくなり過
ぎる虞が有り、一方、照射エネルギーが４００ｍＪ／ｃ
ｍ²よりも大きいと、透明絶縁基板２００、金属電極膜
２０１及び絶縁膜２０３を変形させたり、それらに歪み
を生じさせたりする虞が生じる。また、照射温度が９０
０℃よりも低いと、やはり絶縁膜２０３表面とＣ、Ｎ、
Ｏ等との結合を切ることが困難になって、洗浄の効果が
小さくなり過ぎる虞が有り、一方、照射温度が１１００
℃よりも高いと、やはり透明絶縁基板２００、金属電極
膜２０１及び絶縁膜２０３を変形させたり、それらに歪
みを生じさせたりする虞が生じる。

【００３５】ＳＩＭＳにより確認した結果では、この第
２の実施の形態の方法により、例えば、１０¹³〜１０¹⁴
／ｃｍ²程度（≒１０¹⁸〜１０¹⁹／ｃｍ³程度）存在し
たＣ、Ｎ、Ｏの表面濃度を１０¹⁰〜１０¹¹／ｃｍ²程度
まで減少させることができる。

【００３６】また、この第２の実施の形態でも、上述し
た第１の実施の形態と同様、レーザーエネルギー照射を
真空中で行うのが好ましい。但し、やはり不純物準位を
形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰囲気中で
行うことは可能である。また、この第２の実施の形態の
レーザーエネルギー照射による洗浄後、真空解除するこ
と無しに、透明絶縁基板２００を、例えば、ＣＶＤ装置
内に入れ、例えば、ボトムゲート型多結晶シリコンＴＦ
Ｔの活性層となる非晶質又は多結晶のシリコン膜等を絶
縁膜２０３上の全面に形成するのが好ましい。これによ
り、やはり洗浄後の新たな不純物付着による汚染を防止
することができる。

【００３７】次に、図１（ｃ）を参照して、本発明の第
３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態にお
いて、上述した第１及び第２の実施の形態と対応する部
位には上述した第１及び第２の実施の形態と同一の符号
を付す。

【００３８】図示の如く、この第３の実施の形態では、
例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上に、例
えば、ボトムゲート型多結晶シリコンＴＦＴのゲート電
極となる金属電極膜２０１を所定パターンに形成した
後、更に、その上に、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２０３
を形成し、更に、その上に、活性層となる非晶質又は多
結晶のシリコン膜２０５を形成した後、全面にレーザー
エネルギー２０６を照射して、シリコン膜２０５の表面
領域を洗浄する。

【００３９】これにより、上述した第１及び第２の実施
の形態の場合と同様、シリコン膜２０５の表面に存在す
るＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をそのシリコン膜２０５の表面
から離脱させて除去する。

【００４０】この第３の実施の形態の場合には、レーザ
ーの照射条件を、照射エネルギー２００〜３００ｍＪ／
ｃｍ²程度、照射温度８００〜１０００℃程度とするの
が好ましい。照射エネルギーが２００ｍＪ／ｃｍ²より
も小さいと、シリコン膜２０５表面のＳｉとＣ、Ｎ、Ｏ
等との結合を切ることが困難になって、洗浄の効果が小
さくなり過ぎる虞が有り、一方、照射エネルギーが３０
０ｍＪ／ｃｍ²よりも大きいと、透明絶縁基板２００、
金属電極膜２０１、絶縁膜２０３及びシリコン膜２０５
を変形させたり、それらに歪みを生じさせたりする虞が
生じる。また、照射温度が８００℃よりも低いと、やは
りシリコン膜２０５表面のＳｉとＣ、Ｎ、Ｏ等との結合
を切ることが困難になって、洗浄の効果が小さくなり過
ぎる虞が有り、一方、照射温度が１０００℃よりも高い
と、やはり透明絶縁基板２００、金属電極膜２０１、絶
縁膜２０３及びシリコン膜２０５を変形させたり、それ
らに歪みを生じさせたりする虞が生じる。

【００４１】ＳＩＭＳにより確認した結果では、この第
３の実施の形態の方法により、例えば、１０¹³〜１０¹⁴
／ｃｍ²程度（≒１０¹⁸〜１０¹⁹／ｃｍ³程度）存在し
たＣ、Ｎ、Ｏの表面濃度を１０¹⁰〜１０¹²／ｃｍ²程度
まで減少させることができる。

【００４２】また、この第３の実施の形態でも、上述し
た第１及び第２の実施の形態と同様、レーザーエネルギ
ー照射を真空中で行うのが好ましい。但し、やはり不純
物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰
囲気中で行うことは可能である。

【００４３】また、シリコン膜２０５を非晶質シリコン
膜のＣＶＤで形成した場合には、この第３の実施の形態
のレーザーエネルギー照射による洗浄後、真空解除する
こと無しに、同じレーザーアニール装置内でその非晶質
シリコン膜の再結晶化を行うのが好ましい。一方、シリ
コン膜２０５を多結晶シリコン膜のＣＶＤで形成した場
合には、この第３の実施の形態のレーザーエネルギー照
射による洗浄後、真空解除すること無しに、透明絶縁基
板２００をイオン注入装置に搬入し、そこでシリコンの
イオン注入を行ってシリコン膜２０５を非晶質化した
後、やはり真空解除すること無しに、透明絶縁基板２０
０を再びレーザーアニール装置に入れ、そこで非晶質シ
リコン膜の再結晶化を行うのが好ましい。

【００４４】これにより、シリコンの再結晶化工程にお
いて、上述の不純物の混入が殆ど無いので、結晶成長の
阻害要因が殆ど無く、このため、結晶粒径の大きい多結
晶シリコン膜を得ることができる。その結果、ＴＦＴの
電子／正孔の移動度が大きくなり、高速駆動可能なＴＦ
Ｔ回路を得ることができる。

【００４５】なお、シリコン膜２０５を多結晶シリコン
膜のＣＶＤで形成した場合には、そのシリコン膜２０５
にシリコンをイオン注入して非晶質化した後に、この第
３の実施の形態によるレーザー洗浄を行っても良い。そ
の場合には、レーザー洗浄後、引き続き同じレーザーア
ニール装置内で再結晶化処理できるので、簡便である。
また、ＣＶＤで形成した多結晶シリコン膜の状態でレー
ザー洗浄を行い、更に、その多結晶シリコン膜を非晶質
化した後にも再度レーザー洗浄を行うようにしても良
い。

【００４６】また、上述したシリコンの再結晶化処理終
了後、やはり真空解除すること無しに、その再結晶化し
た多結晶シリコン膜の上に層間絶縁膜等を形成するよう
にすると、シリコンの再結晶化処理後の不純物混入を効
果的に防止することができ、ＴＦＴのしきい値電圧Ｖ_th
をより安定させることができる。

【００４７】以上に説明した第１〜第３の実施の形態に
よるレーザー洗浄処理は、例えば、ボトムゲート型多結
晶シリコンＴＦＴの一連の製造プロセスにおいて、その
全てを行うのが好ましいが、必ずしもその必要は無く、
任意の組み合わせで行うことができる。例えば、第１〜
第３の実施の形態によるレーザー洗浄処理を、第１の
み、第２のみ、第３のみ、第１と第２のみ、第１と第３
のみ、或いは、第２と第３のみの組み合わせで行っても
良い。この時、既述した多結晶シリコン膜とゲート絶縁
膜との界面の準位を減少させるという観点からは、第２
の実施の形態が最も効果が大きく、次いで、第３の実施
の形態→第１の実施の形態の順で効果が小さくなる。

【００４８】図３に、上述した第１〜第３の実施の形態
によるレーザー洗浄処理を全て適用して作製したＮチャ
ネル型多結晶シリコンＴＦＴの特性を示す。

【００４９】この図３において、横軸はＴＦＴのゲート
−ソース間電圧Ｖ_GS〔Ｖ〕、縦軸はチャネル貫通電流Ｉ
_DS〔Ａ〕を夫々示す。また、図中、曲線Ａが、上述した
第１〜第３の実施の形態によるレーザー洗浄処理を全て
適用して作製したＮチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの
特性を、曲線Ｂが、レーザー洗浄処理を全く行わずに作
製したＮチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの特性を夫々
示している。

【００５０】この図３から分かるように、本発明の第１
〜第３の実施の形態によるレーザー洗浄処理を全て適用
して作製したＮチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの特性
曲線Ａは、レーザー洗浄処理を全く行わずに作製したＮ
チャネル型多結晶シリコンＴＦＴの特性曲線Ｂに比較し
て、全体的に右方向（エンハンスメント方向）にシフト
しており、また、チャネル貫通電流Ｉ_DSの最小値からの
立ち上がりの傾きが大きくなっている。これは、本発明
の洗浄処理により、Ｃ、Ｎ、Ｏの混入が少なくなって、
多結晶シリコン膜中の局在準位並びに界面準位が減少し
たことを示している。この結果、例えば、チャネル貫通
電流（ドレイン電流）Ｉ_DS＝１０^-6〔Ａ〕時のゲート−
ソース間電圧（ゲート電圧）Ｖ_GS〔Ｖ〕として定義され
るＴＦＴのしきい値電圧Ｖ_th（図中、ａで示す。）が零
電圧に近くなって、高速動作が可能になるとともに、オ
ン時の電流を大きくとることができるようになる。ま
た、Ｖ_GS＝０〔Ｖ〕時のチャネル貫通電流Ｉ_DS（即ち、
オフセット電流）が小さくなるため、例えば、ＣＭＯＳ
構成の駆動回路の消費電流が小さくなる。

【００５１】即ち、本発明の洗浄処理を施すことによ
り、特性の優れた多結晶シリコンＴＦＴを得ることがで
きる。

【００５２】次に、図２を参照して、主としてトップゲ
ート型ＴＦＴの製造プロセスに適用して有効な本発明の
第４〜第７の実施の形態を説明する。

【００５３】まず、図２（ａ）に示す第４の実施の形態
では、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の全
面にレーザーエネルギー２０７を照射して、その表面領
域を洗浄する。即ち、レーザーエネルギーによるアニー
ル処理によって、透明絶縁基板２００の表面に存在する
Ｈ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面から離脱させて除去す
る。この時のアニールエネルギーは、透明絶縁基板２０
０を変形させたり、それに歪みを生じさせたりするもの
でないようにする。

【００５４】この第４の実施の形態によるレーザーエネ
ルギー照射は、やはり真空中で行うのが好ましい。但
し、不純物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活
性ガス雰囲気中で行うことは可能である。そして、この
レーザーエネルギー照射による洗浄後、真空解除するこ
と無しに、透明絶縁基板２００を、例えば、ＣＶＤ装置
内に入れ、例えば、トップゲート型多結晶シリコンＴＦ
Ｔの活性層となる非晶質又は多結晶のシリコン膜等をそ
の全面に形成するのが好ましい。これにより、洗浄後の
新たな不純物付着による汚染を防止することができる。

【００５５】なお、この第４の実施の形態による透明絶
縁基板２００表面のレーザー洗浄処理は、既述したボト
ムゲート型ＴＦＴの製造プロセスにおける第１〜第３の
実施の形態と組み合わせて用いても良い。

【００５６】次に、図２（ｂ）に示す第５の実施の形態
では、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上
の全面に、例えば、トップゲート型多結晶シリコンＴＦ
Ｔの活性層となる非晶質又は多結晶のシリコン膜２０８
を形成した後、そのシリコン膜２０８の表面にレーザー
エネルギー２０９を照射して、そのシリコン膜２０８の
表面領域を洗浄する。即ち、レーザーエネルギーによる
アニール処理によって、シリコン膜２０８の表面に存在
するＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面から離脱させて除
去する。この時のアニールエネルギーは、透明絶縁基板
２００及びシリコン膜２０８を変形させたり、それらに
歪みを生じさせたりするものでないようにする。

【００５７】この第５の実施の形態でも、レーザーエネ
ルギー照射を真空中で行うのが好ましい。但し、やはり
不純物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガ
ス雰囲気中で行うことは可能である。

【００５８】また、この第５の実施の形態において、シ
リコン膜２０８を非晶質シリコン膜のＣＶＤで形成した
場合には、この第５の実施の形態のレーザーエネルギー
照射による洗浄後、真空解除すること無しに、同じレー
ザーアニール装置内でその非晶質シリコン膜の再結晶化
を行うのが好ましい。一方、シリコン膜２０８を多結晶
シリコン膜のＣＶＤで形成した場合には、この第５の実
施の形態のレーザーエネルギー照射による洗浄後、真空
解除すること無しに、透明絶縁基板２００をイオン注入
装置に搬入し、そこでシリコンのイオン注入を行ってシ
リコン膜２０８を非晶質化した後、やはり真空解除する
こと無しに、透明絶縁基板２００を再びレーザーアニー
ル装置に入れ、そこで非晶質シリコン膜の再結晶化を行
うのが好ましい。

【００５９】これにより、シリコンの再結晶化工程にお
いて、上述の不純物の混入が殆ど無いので、結晶成長の
阻害要因が殆ど無く、このため、結晶粒径の大きい多結
晶シリコン膜を得ることができる。その結果、ＴＦＴの
電子／正孔の移動度が大きくなり、高速駆動可能なＴＦ
Ｔ回路を得ることができる。

【００６０】なお、シリコン膜２０８を多結晶シリコン
膜のＣＶＤで形成した場合には、そのシリコン膜２０８
にシリコンをイオン注入して非晶質化した後に、この第
５の実施の形態によるレーザー洗浄を行っても良い。そ
の場合には、レーザー洗浄後、引き続き同じレーザーア
ニール装置内で再結晶化処理できるので、簡便である。
また、ＣＶＤで形成した多結晶シリコン膜の状態でレー
ザー洗浄を行い、更に、その多結晶シリコン膜を非晶質
化した後にも再度レーザー洗浄を行うようにしても良
い。

【００６１】また、上述したシリコンの再結晶化処理終
了後、やはり真空解除すること無しに、その再結晶化し
た多結晶シリコン膜の上の全面に、例えば、トップゲー
ト型ＴＦＴのゲート絶縁膜となる絶縁膜を形成するのが
好ましい。これにより、洗浄後の新たな不純物付着によ
る汚染を防止することができる。

【００６２】次に、図２（ｃ）に示す第６の実施の形態
では、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上
の全面に、例えば、トップゲート型多結晶シリコンＴＦ
Ｔの活性層となる非晶質又は多結晶のシリコン膜２０８
を形成して再結晶化させた後、更に、そのシリコン膜２
０８の上の全面に、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２１０を
形成し、しかる後、その絶縁膜２１０の表面にレーザー
エネルギー２１１を照射して、その絶縁膜２１０の表面
領域を洗浄する。即ち、レーザーエネルギーによるアニ
ール処理によって、絶縁膜２１０の表面に存在するＨ₂
Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面から離脱させて除去する。
この時のアニールエネルギーは、透明絶縁基板２００、
シリコン膜２０８及び絶縁膜２１０を変形させたり、そ
れらに歪みを生じさせたりするものでないようにする。

【００６３】この第６の実施の形態によるレーザーエネ
ルギー照射は、やはり真空中で行うのが好ましい。但
し、不純物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活
性ガス雰囲気中で行うことは可能である。そして、この
レーザーエネルギー照射による洗浄後、真空解除するこ
と無しに、透明絶縁基板２００を、例えば、スパッタ装
置内に入れ、例えば、トップゲート型ＴＦＴのゲート電
極となる金属膜等をその全面に形成するのが好ましい。
これにより、洗浄後の新たな不純物付着による汚染を防
止することができる。

【００６４】次に、図２（ｄ）に示す第７の実施の形態
では、例えば、ガラス基板等の透明絶縁基板２００の上
の全面に、例えば、トップゲート型多結晶シリコンＴＦ
Ｔの活性層となる非晶質又は多結晶のシリコン膜２０８
を形成して再結晶化させた後、更に、そのシリコン膜２
０８の上の全面に、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２１０を
形成し、更に、その上に、ゲート電極となる金属電極膜
２１２をパターン形成した後、その金属電極膜２１２の
表面及び絶縁膜２１０の表面にレーザーエネルギー２１
３を照射して、それらの表面領域を洗浄する。即ち、レ
ーザーエネルギーによるアニール処理によって、金属電
極膜２１２及び絶縁膜２１０の表面に存在するＨ₂Ｏ、
Ｃ、Ｎ、Ｏ等をそれらの表面から離脱させて除去する。
この時のアニールエネルギーは、透明絶縁基板２００、
シリコン膜２０８、絶縁膜２１０及び金属電極膜２１２
を変形させたり、それらに歪みを生じさせたりするもの
でないようにする。

【００６５】この第７の実施の形態によるレーザーエネ
ルギー照射は、やはり真空中で行うのが好ましい。但
し、不純物準位を形成し難いアルゴン（Ａｒ）等の不活
性ガス雰囲気中で行うことは可能である。そして、この
レーザーエネルギー照射による洗浄後、真空解除するこ
と無しに、透明絶縁基板２００を、例えば、ＣＶＤ装置
内に入れ、絶縁膜２１０及び金属電極膜２１２の上の全
面に、例えば、層間絶縁膜等を形成するようにすると、
洗浄後の新たな不純物付着による汚染を効果的に防止す
ることができ、ＴＦＴのしきい値電圧Ｖ_thをより安定さ
せることができる。

【００６６】以上に説明した第４〜第７の実施の形態に
よるレーザー洗浄処理は、例えば、トップゲート型多結
晶シリコンＴＦＴの一連の製造プロセスにおいて、その
全てを行うのが好ましいが、必ずしもその必要は無く、
任意の組み合わせで行うことができる。例えば、第４〜
第７の実施の形態によるレーザー洗浄処理を、第１の
み、第２のみ、第３のみ、第４のみ、第１と第２のみ、
第１と第３のみ、第１と第４のみ、第２と第３のみ、第
２と第４のみ、第３と第４のみ、第１と第２と第３の
み、第１と第２と第４のみ、第１と第３と第４のみ、或
いは、第２と第３と第４のみの組み合わせで行っても良
い。この時、既述した多結晶シリコン膜とゲート絶縁膜
との界面の準位を減少させるという観点からは、第２の
実施の形態が最も効果が大きく、次いで、第３の実施の
形態→第４の実施の形態→第１の実施の形態の順で効果
が小さくなる。

【００６７】次に、図４〜図８を参照して、上述した本
発明の第１〜第４の実施の形態によるレーザー洗浄を全
て適用したボトムゲート型多結晶シリコンＴＦＴの製造
方法の例を説明する。

【００６８】まず、図４〜図６を参照して、Ｎチャネル
型多結晶シリコンＴＦＴの製造方法を説明する。このＮ
チャネル型多結晶シリコンＴＦＴは、例えば、アクティ
ブマトリクス型ＬＣＤの画素部に各画素電極のスイッチ
ング素子として設けられるものであり、或いは、そのア
クティブマトリクス型ＬＣＤの周辺駆動回路に設けられ
るものである。これらは、通常、同一のプロセスで同時
に製造される。

【００６９】まず、図４（ａ）に示すように、上述した
本発明の第４の実施の形態に従い、ガラス基板１に真空
中でレーザーエネルギー２０７を照射し、その表面に存
在するＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面から離脱させて
除去する。この時のアニールエネルギーは、ガラス基板
１を変形させたり、それに歪みを生じさせたりするもの
でないようにする。

【００７０】次に、図４（ｂ）に示すように、上述のレ
ーザー洗浄後、真空解除すること無しに、ガラス基板１
をレーザーアニール装置からスパッタ装置に搬送し、そ
こで、ガラス基板１上の全面に、例えば、モリブデン
（Ｍｏ）膜２ａ及びその上にタンタル（Ｔａ）膜２ｂを
順次スパッタ法により堆積する。

【００７１】次に、図４（ｃ）に示すように、Ｍｏ膜２
ａとＴａ膜２ｂの積層膜をフォトリソグラフィー及びド
ライエッチングによりパターニングして、ゲート電極パ
ターン２を形成する。

【００７２】次に、図４（ｄ）に示すように、上述した
本発明の第１の実施の形態に従い、ゲート電極パターン
２が形成されたガラス基板１の全面に真空中でレーザー
エネルギー２０２を照射する。これにより、ゲート電極
パターン２及びガラス基板１の表面に存在するＨ₂Ｏ、
Ｃ、Ｎ、Ｏ等をそれらの表面から離脱させて除去する。
この時のレーザーの照射条件は、特に、Ｔａ膜２ｂを含
むゲート電極パターン２を変形させたり、それに歪みを
生じさせないように、照射エネルギー１００〜２００ｍ
Ｊ／ｃｍ²程度、照射温度４００〜６００℃程度とす
る。

【００７３】次に、図５（ａ）に示すように、ゲート電
極パターン２のＴａ膜２ｂの部分及びＭｏ膜２ａの側面
部分を陽極酸化して、Ｍｏからなるゲート電極３の表面
部分に陽極酸化膜４が形成された構造を得る。ここで、
陽極酸化膜４の上面部分は、絶縁膜であるＴａＯ_xで主
として構成され、側面部分は、導電膜であるＭｏＯ_xで
主として構成されている。

【００７４】しかる後、図外の位置において、陽極酸化
時の引き出し電極として用いるためにゲート電極パター
ン２と一体に設けてあった電極部分をフォトリソグラフ
ィー及びドライエッチングにより除去し、更に、後にゲ
ート電極３に対するコンタクトを形成する、やはり図外
の位置において、陽極酸化膜４の上面部分のＴａＯ_xに
フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより開口
を形成する。

【００７５】次に、図５（ｂ）に示すように、ガラス基
板１の表面と陽極酸化膜４の表面を含む全面に真空中で
レーザーエネルギー２１４を照射し、それらの表面に存
在するＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をそれらの表面から離脱さ
せて除去する。この時のアニールエネルギーは、特に、
ゲート電極３及び陽極酸化膜４を変形させたり、それら
に歪みを生じさせないようにする。

【００７６】次に、図５（ｃ）に示すように、上述のレ
ーザー洗浄後、真空解除すること無しに、ガラス基板１
をレーザーアニール装置からＣＶＤ装置に搬送し、そこ
で、陽極酸化膜４上を含む全面にプラズマＣＶＤ法によ
り窒化シリコン膜５、及び、その上に酸化シリコン膜６
を順次形成する。

【００７７】次に、図５（ｄ）に示すように、上述した
本発明の第２の実施の形態に従い、ゲート絶縁膜最上層
の酸化シリコン膜６の表面に真空中でレーザーエネルギ
ー２０４を照射する。これにより、酸化シリコン膜６の
表面に存在するＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面から離
脱させて除去する。この時のレーザーの照射条件は、特
に、ゲート電極３、陽極酸化膜４、窒化シリコン膜５及
び酸化シリコン膜６を変形させたり、それらに歪みを生
じさせないように、照射エネルギー２００〜４００ｍＪ
／ｃｍ²程度、照射温度９００〜１１００℃程度とす
る。

【００７８】次に、図６（ａ）に示すように、上述のレ
ーザー洗浄後、真空解除すること無しに、ガラス基板１
をレーザーアニール装置からＣＶＤ装置に搬送し、そこ
で、酸化シリコン膜６上の全面にプラズマＣＶＤ法によ
り非晶質シリコン膜７を形成する。なお、非晶質シリコ
ン膜７は、多結晶シリコン膜をプラズマＣＶＤ法により
形成した後、その多結晶シリコン膜にシリコンをイオン
注入して非晶質化することにより形成しても良い。

【００７９】次に、図６（ｂ）に示すように、上述した
本発明の第３の実施の形態に従い、非晶質シリコン膜７
の表面に真空中でレーザーエネルギー２０６を照射し、
その表面に存在するＨ₂Ｏ、Ｃ、Ｎ、Ｏ等をその表面か
ら離脱させて除去する。この時のレーザーの照射条件
は、特に、ゲート電極３、陽極酸化膜４、窒化シリコン
膜５、酸化シリコン膜６及び非晶質シリコン膜７を変形
させたり、それらに歪みを生じさせないように、照射エ
ネルギー２００〜３００ｍＪ／ｃｍ²程度、照射温度８
００〜１０００℃程度とする。

【００８０】次に、図６（ｃ）に示すように、全面にＣ
ＶＤ法により酸化シリコン膜８を形成する。次いで、こ
の酸化シリコン膜８上の全面に形成したフォトレジスト
９を、ゲート電極３をマスクとしてガラス基板１の裏面
側から露光し、現像して、図示の如く、ゲート電極３に
対し自己整合的にフォトレジスト９のパターンを残す。

【００８１】次に、図７（ａ）に示すように、そのパタ
ーニングされたフォトレジスト９をマスクとして酸化シ
リコン膜８をドライエッチングし、図示の如く、酸化シ
リコン膜８をゲート電極３に対応したパターンに残した
後、アッシングによりフォトレジスト９を除去する。し
かる後、全面にパルスレーザー１０を照射して、非晶質
シリコン膜７を多結晶シリコン膜１１に再結晶化する。
この時、ゲート電極３の直上位置に設けた酸化シリコン
膜８により、ゲート電極３から放散され易い熱エネルギ
ーが酸化シリコン膜８の蓄熱作用（レーザー光反射防止
作用）で補償され、これによってゲート電極３部分とそ
れ以外の部分でのシリコン膜の結晶化エネルギーの不均
一が補償されて、非晶質シリコン膜７の全体がほぼ均一
に再結晶化される。また、ゲート電極３の表面に設けた
陽極酸化膜４により、ゲート電極３上に形成される多結
晶シリコン膜１１の部分の表面荒れが少なくなってその
平坦性が向上する。なお、この陽極酸化膜４は、ゲート
絶縁膜の誘電率を高くする効果も有る。

【００８２】次に、図７（ｂ）に示すように、ゲート電
極３の直上位置に設けた酸化シリコン膜８をイオン注入
マスクとして用い、例えば、ＰＨ₃により、多結晶シリ
コン膜１１にゲート電極３と自己整合的にＮ型不純物１
２、例えば、リン（Ｐ）を比較的低濃度にイオン注入
し、例えば、１０¹⁸〜１０¹⁹／ｃｍ³程度の濃度のＮ型
低濃度拡散層１３を形成する。

【００８３】次に、図７（ｃ）に示すように、酸化シリ
コン膜８、即ち、ゲート電極３を含む比較的幅広の領域
にフォトレジスト１４を形成し、このフォトレジスト１
４をイオン注入マスクとして用いて、例えば、ＰＨ₃に
より、多結晶シリコン膜１１にＮ型不純物１２、例え
ば、リン（Ｐ）を比較的高濃度にイオン注入し、例え
ば、１０¹⁹〜１０²¹／ｃｍ³程度の濃度のＮ型高濃度拡
散層１５を形成する。これにより、ＴＦＴのソース／ド
レインを主として構成するＮ型高濃度拡散層１５の内側
にＮ型低濃度拡散層１３が設けられたＬＤＤ（Lightly
Doped Drain)構造が形成される。

【００８４】以上により、ＬＤＤ構造のＮチャネル型多
結晶シリコンＴＦＴの主要部が製造される。

【００８５】次に、図８及び図９を参照して、上述した
Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの以後の製造工程を
Ｐチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの製造工程と合わせ
て説明する。従って、図８及び図９には、例えば、アク
ティブマトリクス型ＬＣＤの周辺駆動回路におけるＮチ
ャネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分とＰチャネル型多
結晶シリコンＴＦＴの部分を合わせて示す。なお、画素
部のＮチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの図７（ｃ）の
工程以降の製造工程は、この図８及び図９に示すＮチャ
ネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分と同様である。

【００８６】図８（ａ）に示すように、右側のＰチャネ
ル型多結晶シリコンＴＦＴの部分も、図４〜図７で説明
したＮチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分と同じプ
ロセスで同時に製造される。但し、図７（ｂ）〜（ｃ）
に示したＮ型不純物１２のイオン注入時には、このＰチ
ャネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分はフォトレジスト
によりマスクされる。

【００８７】そこで、図７（ｃ）の工程終了後、Ｎチャ
ネル型多結晶シリコンＴＦＴのゲート電極３部分を覆っ
ているフォトレジスト１４とＰチャネル型多結晶シリコ
ンＴＦＴの部分を覆っているフォトレジストをアッシン
グにより除去した後、図８（ａ）に示すように、今度
は、Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分をフォト
レジスト１６で覆う。そして、この状態で、例えば、Ｂ
Ｆ₃により、Ｐチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの部分
の多結晶シリコン膜１１にそのゲート電極３と自己整合
的にＰ型不純物１７、例えば、ホウ素（Ｂ）をイオン注
入し、例えば、１０¹⁹〜１０²¹／ｃｍ³程度の濃度のＰ
型拡散層１８を形成する。

【００８８】次に、図８（ｂ）に示すように、フォトレ
ジスト１６をアッシングにより除去した後、全面に、２
００〜５００ｍＪ／ｃｍ²程度の照射エネルギーでパル
スレーザー１９を照射し、多結晶シリコン膜１１に注入
したＮ型及びＰ型の不純物を活性化する。

【００８９】なお、この例のようにボトムゲート型のＴ
ＦＴを用いると、既述した非晶質シリコン膜７の再結晶
化工程と上述の不純物活性化工程を１回のレーザーアニ
ール処理により同時に行うことが可能である。即ち、非
晶質シリコン膜７の状態で、各不純物のイオン注入工程
までをおこない、その後、パルスレーザーを照射して、
非晶質シリコン膜７の再結晶化とそれに注入された不純
物の活性化を同時に行う。これにより、工程を簡略化す
ることができる。

【００９０】次に、図８（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィーでレジストマスク（不図示）を形成した
後、例えば、ＨＦによるウェットエッチングで多結晶シ
リコン膜１１を各ＴＦＴの領域毎に島状に切り離し、各
ＴＦＴを電気的に分離する。この後、上述のレジストマ
スクを除去する。

【００９１】次に、図９（ａ）に示すように、ＣＶＤ法
により全面に層間絶縁膜となる酸化シリコン膜２０を形
成し、フォトリソグラフィー及びＨＦによるウェットエ
ッチングで酸化シリコン膜２０の所定位置にコンタクト
用の開孔２１を形成する。

【００９２】次に、図９（ｂ）に示すように、開孔２１
内を含む全面にスパッタ法によりＡｌ等の金属膜２２を
形成する。

【００９３】次に、図９（ｃ）に示すように、フォトリ
ソグラフィー及びエッチングにより金属膜２２を所定の
配線パターンに加工した後、全面にプラズマＣＶＤ法に
よりパッシベーション膜となる、例えば、リンシリケー
トガラス（ＰＳＧ）のような酸化シリコン膜２３を形成
する。しかる後、水素アニールを行って、各膜中の欠陥
準位を低減する。

【００９４】図１０に、本発明を適用して製造可能なボ
トムゲート型多結晶シリコンＴＦＴの構造例を示す。

【００９５】図１０（ａ）は、ＬＤＤ構造でない通常の
Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＦＴを示しており、ガラ
ス基板１上にゲート電極３が設けられ、その上にゲート
絶縁膜３０が設けられている。更に、ゲート絶縁膜３０
上に多結晶シリコン膜３１が設けられ、この多結晶シリ
コン膜３１の所定領域にＮ型不純物がイオン注入され
て、Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＦＴのソース／ドレ
インとなる一対のＮ型拡散層３２が形成されている。こ
れら一対のＮ型拡散層３２の間の多結晶シリコン膜３１
のチャネル領域の上には、例えば、イオン注入マスクと
して用いられた酸化シリコンからなる第１層間絶縁膜３
３が設けられ、その上に、ＰＳＧ等からなる第２層間絶
縁膜３４が設けられている。そして、この第２層間絶縁
膜３４に設けられた開孔を通じてソース引き出し電極３
５及びドレイン引き出し電極３６が夫々Ｎ型拡散層３２
に接続している。

【００９６】図１０（ｂ）は、ＬＤＤ構造のＮチャネル
型多結晶シリコンＴＦＴで、例えば、上述した図４〜図
９の工程で製造されたものである。即ち、ガラス基板１
上に、例えば、Ｍｏからなるゲート電極３が設けられ、
その上に、例えば、陽極酸化膜、窒化シリコン膜及び酸
化シリコン膜からなるゲート絶縁膜３０が設けられてい
る。更に、ゲート絶縁膜３０上に多結晶シリコン膜１１
が設けられ、この多結晶シリコン膜１１の所定領域にＮ
型不純物が低濃度にイオン注入されてＮ型低濃度拡散層
１３が形成され、更に、その外側の領域にＮ型不純物が
高濃度にイオン注入されてＮ型高濃度拡散層１５が形成
されている。多結晶シリコン膜１１のチャネル領域の上
には、例えば、イオン注入マスクとして用いられた酸化
シリコンからなる第１層間絶縁膜８が設けられ、その上
に、ＰＳＧ等からなる第２層間絶縁膜２３が設けられて
いる。そして、この第２層間絶縁膜２３に設けられた開
孔を通じてソース引き出し電極３５及びドレイン引き出
し電極３６が夫々Ｎ型高濃度拡散層１５に接続してい
る。

【００９７】図１１に、本発明を適用して製造可能なト
ップゲート型多結晶シリコンＴＦＴの構造例を示す。

【００９８】図１１（ａ）は、ＬＤＤ構造でない通常の
Ｎチャネル型多結晶シリコンＴＦＴを示しており、ガラ
ス基板１上に多結晶シリコン膜３７が設けられ、この多
結晶シリコン膜３７の所定領域にＮ型不純物がイオン注
入されて、Ｎチャネル型ＴＦＴのソース／ドレインとな
る一対のＮ型拡散層３８が形成されている。多結晶シリ
コン膜３７の上には、例えば、酸化シリコン膜からなる
ゲート絶縁膜３９が設けられ、このゲート絶縁膜３９の
上にゲート電極４０が設けられている。そして、全面に
層間絶縁膜４１が設けられ、この層間絶縁膜４１に設け
られた開孔を通じてソース引き出し電極４２及びドレイ
ン引き出し電極４３が夫々Ｎ型拡散層３８に接続してい
る。

【００９９】図１１（ｂ）は、ＬＤＤ構造のＮチャネル
型多結晶シリコンＴＦＴを示しており、図１１（ａ）で
説明した構造のＮ型拡散層３８の内側にＮ型低濃度拡散
層４４が設けられている以外は、図１１（ａ）で説明し
た構造と実質的に同じである。

【０１００】

【発明の効果】本発明においては、例えば、ボトムゲー
ト型多結晶シリコンＴＦＴの製造過程において、透明絶
縁基板上にゲート電極となる金属電極膜を形成した後、
透明絶縁基板上にゲート電極となる金属電極膜及びゲー
ト絶縁膜を形成した後、又は、透明絶縁基板上にゲート
電極となる金属電極膜、ゲート絶縁膜及び非晶質又は多
結晶のシリコン膜を形成した後、透明絶縁基板及び各膜
を変形させたり、それらに歪みを生じさせたりしない程
度のレーザーエネルギーを照射して、透明絶縁基板又は
各膜の表面を洗浄する。従って、例えば、大気中から付
着したＣ、Ｎ、Ｏ等の不純物を透明絶縁基板又は各膜の
表面から効果的に除去することができ、これらの不純物
の混入に起因するＴＦＴのしきい値電圧Ｖ_thの変動を抑
制することができる。この結果、特性の良いＴＦＴを製
造することができる。

【０１０１】また、本発明によるレーザー洗浄は、通常
のレーザーアニール装置を用いて実行することができる
ので、レーザー洗浄後の工程への透明絶縁基板等の搬送
を、そのレーザーアニール装置から真空解除せずに行う
ことが比較的容易である。これにより、レーザー洗浄後
のＣ、Ｎ、Ｏ等の不純物混入を防止することができ、Ｔ
ＦＴのしきい値電圧Ｖ_thの変動をより効果的に抑制する
ことができる。この結果、より特性の良いＴＦＴを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をボトムゲート型多結晶シリコンＴＦＴ
の製造方法に適用した実施の形態を示す断面図である。

【図２】本発明をトップゲート型多結晶シリコンＴＦＴ
の製造方法に適用した実施の形態を示す断面図である。

【図３】本発明を適用して製造されたＮチャネル型多結
晶シリコンＴＦＴのゲート−ソース間電圧に対するチャ
ネル貫通電流の特性を示すグラフである。

【図４】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図５】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図６】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図７】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴの製造方法を工程順に示す断面図である。

【図８】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴ及びＰチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの製造方
法を工程順に示す断面図である。

【図９】本発明を適用したＮチャネル型多結晶シリコン
ＴＦＴ及びＰチャネル型多結晶シリコンＴＦＴの製造方
法を工程順に示す断面図である。

【図１０】本発明を適用して製造されるボトムゲート型
多結晶シリコンＴＦＴの構造を示す断面図である。

【図１１】本発明を適用して製造されるトップゲート型
多結晶シリコンＴＦＴの構造を示す断面図である。

【図１２】駆動回路内蔵型ＬＣＤの構成を示す概略図で
ある。

【図１３】多結晶シリコン膜表面に大気中からＣ、Ｎ、
Ｏが付着する様子を示す模式図である。

【図１４】半導体中に侵入したＣ、Ｎ、Ｏがエネルギー
バンド間にドナー準位を形成することを示す概念図であ
る。

【図１５】ダングリングボンドが有る場合と無い場合の
多結晶シリコン中の電子の移動度を示す概念図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、３…ゲート電極、４…陽極酸化膜、５
…窒化シリコン膜、６…酸化シリコン膜、７…非晶質シ
リコン膜、８…酸化シリコン膜、１０、１９…パルスレ
ーザー、１１…多結晶シリコン膜、１２…Ｎ型不純物、
１３…Ｎ型低濃度拡散層、１５…Ｎ型高濃度拡散層、１
７…Ｐ型不純物、１８…Ｐ型拡散層、２００…透明絶縁
基板、２０１、２１２…金属電極膜（ゲート電極）、２
０２、２０４、２０６、２０７、２０９、２１１、２１
３、２１４…レーザーエネルギー、２０３、２１０…絶
縁膜（ゲート絶縁膜）、２０５、２０８…シリコン膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁層上に導電膜を所定パターンに形成
した後、全面にレーザー照射を行って、前記絶縁層及び
前記導電膜の表面領域を洗浄することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
【請求項２】前記レーザー照射を真空中で行う、請求
項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記導電膜表面を含む前記絶縁層表面を大気に接触
させることなく、それらの上の全面に所定の膜を形成す
る工程を更に有する、請求項２に記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項４】前記絶縁層が透明絶縁基板であり、前記
導電膜が薄膜トランジスタのゲート電極である、請求項
１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記レーザー照射による洗浄処理を、少
なくとも前記透明絶縁基板及び前記ゲート電極に変形又
は歪みが発生しないレーザーの照射エネルギー及び照射
温度で行う、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】前記照射エネルギーを１００〜２００ｍ
Ｊ／ｃｍ²、前記照射温度を４００〜６００℃とする、
請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】前記レーザー照射により、炭素原子、窒
素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請求
項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】前記ゲート電極を形成する前に、前記透
明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、前記透明絶
縁基板の表面領域を洗浄する工程を更に有する、請求項
４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】前記透明絶縁基板表面への前記レーザー
照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なく
とも１種を除去する、請求項８に記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項１０】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記ゲート電極となる
膜を形成する、請求項９に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項１１】透明絶縁基板上に、薄膜トランジスタ
のゲート電極となる金属電極膜をパターン形成する工程
と、前記金属電極膜上を含む前記透明絶縁基板上の全面に前
記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜を形成
する工程と、前記絶縁膜の表面にレーザー照射を行って、前記絶縁膜
の表面領域を洗浄する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板、前記金属電極膜及び前記
絶縁膜に変形又は歪みが発生しないレーザーの照射エネ
ルギー及び照射温度で行う、請求項１１に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項１３】前記照射エネルギーを２００〜４００
ｍＪ／ｃｍ²、前記照射温度を９００〜１１００℃とす
る、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記絶縁膜表面を大気に接触させることなく、その
上の全面に所定の膜を形成する工程を更に有する、請求
項１５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】前記透明絶縁基板上に前記金属電極膜
をパターン形成した後、前記絶縁膜を形成する前に、前
記透明絶縁基板表面及び前記金属電極膜表面にレーザー
照射を行って、それらの表面領域を洗浄する工程を更に
有する、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射を、照射エネルギー１
００〜２００ｍＪ／ｃｍ²、照射温度４００〜６００℃
で行う、請求項１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射により、炭素原子、窒
素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請求
項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に前記レーザー照射を行った後、前記透明絶縁
基板表面及び前記金属電極膜表面を大気に接触させるこ
となく、それらの上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】前記金属電極膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、前記透明
絶縁基板の表面領域を洗浄する工程を更に有する、請求
項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項２１に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項２３】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記金属電極膜となる
膜を形成する、請求項２２に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項２４】透明絶縁基板上に、薄膜トランジスタ
のゲート電極となる金属電極膜をパターン形成する工程
と、前記金属電極膜上を含む前記透明絶縁基板上の全面に前
記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜を形成
する工程と、前記絶縁膜上の全面に非晶質又は多結晶のシリコン膜を
形成する工程と、前記シリコン膜の表面にレーザー照射を行って、前記シ
リコン膜の表面領域を洗浄する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２５】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板、前記金属電極膜、前記絶
縁膜及び前記シリコン膜に変形又は歪みが発生しないレ
ーザーの照射エネルギー及び照射温度で行う、請求項２
４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】前記照射エネルギーを２００〜３００
ｍＪ／ｃｍ²、前記照射温度を８００〜１０００℃とす
る、請求項２５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２７】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項２６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２８】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項２４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２９】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記シリコン膜表面を大気に接触させることなく、
前記シリコン膜を再結晶化させる工程を更に有する、請
求項２８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３０】前記シリコン膜を再結晶化させた後、
前記シリコン膜表面を大気に接触させることなく、その
上の全面に所定の膜を形成する工程を更に有する、請求
項２９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３１】前記透明絶縁基板上に前記金属電極膜
をパターン形成した後、前記絶縁膜を形成する前に、前
記透明絶縁基板表面及び前記金属電極膜表面にレーザー
照射を行って、それらの表面領域を洗浄する工程を更に
有する、請求項２４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３２】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射を、照射エネルギー１
００〜２００ｍＪ／ｃｍ²、照射温度４００〜６００℃
で行う、請求項３１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３３】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射により、炭素原子、窒
素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請求
項３２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３４】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に前記レーザー照射を行った後、前記透明絶縁
基板表面及び前記金属電極膜表面を大気に接触させるこ
となく、それらの上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項３３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３５】前記絶縁膜を形成した後、前記シリコ
ン膜を形成する前に、前記絶縁膜表面にレーザー照射を
行って、その表面領域を洗浄する工程を更に有する、請
求項２４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３６】前記絶縁膜表面に行う前記レーザー照
射を、照射エネルギー２００〜４００ｍＪ／ｃｍ²、照
射温度９００〜１１００℃で行う、請求項３５に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項３７】前記絶縁膜表面に行う前記レーザー照
射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくと
も１種を除去する、請求項３６に記載の半導体装置の製
造方法。
【請求項３８】前記絶縁膜表面に前記レーザー照射を
行った後、前記絶縁膜表面を大気に接触させることな
く、その上の全面に前記シリコン膜を形成する、請求項
３７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３９】前記透明絶縁基板上に前記金属電極膜
をパターン形成した後、前記絶縁膜を形成する前に、前
記透明絶縁基板表面及び前記金属電極膜表面にレーザー
照射を行って、それらの表面領域を洗浄する工程を更に
有する、請求項３５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４０】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射を、照射エネルギー１
００〜２００ｍＪ／ｃｍ²、照射温度４００〜６００℃
で行う、請求項３９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４１】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に行う前記レーザー照射により、炭素原子、窒
素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請求
項４０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４２】前記透明絶縁基板表面及び前記金属電
極膜表面に前記レーザー照射を行った後、前記透明絶縁
基板表面及び前記金属電極膜表面を大気に接触させるこ
となく、それらの上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項４１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４３】前記金属電極膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、前記透明
絶縁基板の表面領域を洗浄する工程を更に有する、請求
項２４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４４】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項４３に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項４５】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記金属電極膜となる
膜を形成する、請求項４４に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項４６】薄膜トランジスタを形成すべき透明絶
縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面領域を
洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４７】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板に変形又は歪みが発生しな
いレーザーの照射エネルギー及び照射温度で行う、請求
項４６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４８】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項４７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４９】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項４６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５０】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触させることな
く、その上の全面に所定の膜を形成する工程を更に有す
る、請求項４９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５１】透明絶縁基板上の全面に非晶質又は多
結晶のシリコン膜を形成した後、前記シリコン膜の表面
にレーザー照射を行って、その表面領域を洗浄すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５２】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板及び前記シリコン膜に変形
又は歪みが発生しないレーザーの照射エネルギー及び照
射温度で行う、請求項５１に記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項５３】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項５２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５４】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項５１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５５】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記シリコン膜表面を大気に接触させることなく、
前記シリコン膜を再結晶化させる工程を更に有する、請
求項５４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５６】前記シリコン膜を再結晶化させた後、
前記シリコン膜表面を大気に接触させることなく、その
上の全面に所定の膜を形成する工程を更に有する、請求
項５５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５７】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項５１に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項５８】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項５７に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項５９】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項５８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６０】透明絶縁基板上の全面に非晶質又は多
結晶のシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜を再結晶化した後、その再結晶化した前
記シリコン膜上の全面に薄膜トランジスタのゲート絶縁
膜となる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の表面にレーザー照射を行って、その表面領
域を洗浄する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６１】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板、前記シリコン膜及び前記
絶縁膜に変形又は歪みが発生しないレーザーの照射エネ
ルギー及び照射温度で行う、請求項６０に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項６２】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項６１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６３】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項６０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６４】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記絶縁膜表面を大気に接触させることなく、その
上の全面に所定の膜を形成する工程を更に有する、請求
項６３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６５】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項６０に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項６６】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項６５に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項６７】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項６６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６８】前記絶縁膜を形成する前に、前記シリ
コン膜の表面にレーザー照射を行って、その表面領域を
洗浄する工程を更に有する、請求項６０に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項６９】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なく
とも１種を除去する、請求項６８に記載の半導体装置の
製造方法。
【請求項７０】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射を行った後、前記シリコン膜表面を大気に接触させ
ることなく、その上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項６９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７１】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項６８に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項７２】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項７１に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項７３】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項７２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７４】透明絶縁基板上の全面に非晶質又は多
結晶のシリコン膜を形成する工程と、前記シリコン膜を再結晶化した後、その再結晶化した前
記シリコン膜上の全面に薄膜トランジスタのゲート絶縁
膜となる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に前記薄膜トランジスタのゲート電極とな
る金属電極膜を所定パターンに形成する工程と、前記金属電極膜表面及び前記絶縁膜表面にレーザー照射
を行って、それらの表面領域を洗浄する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７５】前記レーザー照射による洗浄処理を、
少なくとも前記透明絶縁基板、前記シリコン膜、前記絶
縁膜及び前記金属電極膜に変形又は歪みが発生しないレ
ーザーの照射エネルギー及び照射温度で行う、請求項７
４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７６】前記レーザー照射により、炭素原子、
窒素原子及び酸素原子の少なくとも１種を除去する、請
求項７５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７７】前記レーザー照射を真空中で行う、請
求項７４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７８】前記レーザー照射による洗浄を行った
後、前記金属電極膜表面及び前記絶縁膜表面を大気に接
触させることなく、それらの上の全面に所定の膜を形成
する工程を更に有する、請求項７７に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項７９】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項７４に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項８０】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項７９に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項８１】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項８０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８２】前記絶縁膜を形成する前に、前記シリ
コン膜の表面にレーザー照射を行って、その表面領域を
洗浄する工程を更に有する、請求項７４に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項８３】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なく
とも１種を除去する、請求項８２に記載の半導体装置の
製造方法。
【請求項８４】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射を行った後、前記シリコン膜表面を大気に接触させ
ることなく、その上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項８３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８５】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項８２に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項８６】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項８５に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項８７】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項８６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８８】前記金属電極膜を形成する前に、前記
絶縁膜の表面にレーザー照射を行って、その表面領域を
洗浄する工程を更に有する、請求項７４に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項８９】前記絶縁膜表面への前記レーザー照射
により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも
１種を除去する、請求項８８に記載の半導体装置の製造
方法。
【請求項９０】前記絶縁膜表面への前記レーザー照射
を行った後、前記絶縁膜表面を大気に接触させることな
く、その上の全面に前記金属電極膜となる膜を形成す
る、請求項８９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９１】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項８８に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項９２】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項９１に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項９３】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項９２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９４】前記絶縁膜を形成する前に、前記シリ
コン膜の表面にレーザー照射を行って、その表面領域を
洗浄する工程を更に有する、請求項８８に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項９５】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なく
とも１種を除去する、請求項９４に記載の半導体装置の
製造方法。
【請求項９６】前記シリコン膜表面への前記レーザー
照射を行った後、前記シリコン膜表面を大気に接触させ
ることなく、その上の全面に前記絶縁膜を形成する、請
求項９５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９７】前記シリコン膜を形成する前に、前記
透明絶縁基板の表面にレーザー照射を行って、その表面
領域を洗浄する工程を更に有する、請求項９４に記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項９８】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射により、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少な
くとも１種を除去する、請求項９７に記載の半導体装置
の製造方法。
【請求項９９】前記透明絶縁基板表面への前記レーザ
ー照射を行った後、前記透明絶縁基板表面を大気に接触
させることなく、その上の全面に前記シリコン膜を形成
する、請求項９８に記載の半導体装置の製造方法。