JPH11329967A - Fabrication of semiconductor device - Google Patents

Fabrication of semiconductor device

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JPH11329967A
JPH11329967A JP11885599A JP11885599A JPH11329967A JP H11329967 A JPH11329967 A JP H11329967A JP 11885599 A JP11885599 A JP 11885599A JP 11885599 A JP11885599 A JP 11885599A JP H11329967 A JPH11329967 A JP H11329967A
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JP
Japan
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film
amorphous silicon
silicon film
region
semiconductor film
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Application number
JP11885599A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouyu Cho
宏勇 張
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11329967A publication Critical patent/JPH11329967A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accelerate crystallization furthermore by irradiating a crystallized amorphous semiconductor film with intensive light while enhancing crystalinity through compaction of the film quality and to suppress thermal effect onto a glass substrate by lowering the heating temperature. SOLUTION: An underlying film 102 of silicon oxide is formed on a substrate 101 and a metal mask 103 is provided thereon. After depositing a nickel silicon film selectively in a region 100, the mask 103 is removed to form an intrinsic (I type) amorphous silicon film 104 which is then irradiated with infrared light to convert amorphous silicon film into nickel silicide in the region 100. It is then annealed at 550 deg.C for 4 hours in hydrogen reducing atmosphere in order to crystallize the amorphous silicon film 104. It is further annealed by irradiating with infrared light in order to accelerate crystallization of the amorphous silicon film 104. Crystal structure growing acicularly or columnarly in the parallel direction on the substrate can thereby be made compact furthermore.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス等の絶縁基
板上に設けられたTFT(薄膜トランジスタ)を有する
半導体装置及びその作製方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device having a TFT (thin film transistor) provided on an insulating substrate such as glass, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス等の絶縁基板上にTFTを有する
装置としては、TFTを画素の駆動に用いるアクティブ
型液晶表示装置やイメージセンサー等が知られている。
2. Description of the Related Art As a device having a TFT on an insulating substrate such as glass, an active liquid crystal display device and an image sensor using the TFT for driving pixels are known.

【0003】これらの装置に用いられるTFTには、薄
膜状の珪素半導体を用いるのが一般的である。薄膜状の
珪素半導体としては、非晶質珪素半導体(a−Si)か
らなるものと結晶性を有する珪素半導体からなるものの
2つに大別される。非晶質珪素半導体は作製温度が低
く、気相法で比較的容易に作製することが可能で量産性
に富むため、最も一般的に用いられているが、導電率等
の物性が結晶性を有する珪素半導体に比べて劣るため、
今後より高速特性を得る為には、結晶性を有する珪素半
導体からなるTFTの作製方法の確立が強く求められて
いた。尚、結晶性を有する珪素半導体としては、多結晶
珪素、微結晶珪素、結晶成分を含む非晶質珪素、結晶性
と非晶質性の中間の状態を有するセミアモルファス珪素
等が知られている。
[0003] Thin film silicon semiconductors are generally used for TFTs used in these devices. Thin-film silicon semiconductors are roughly classified into two types: those made of an amorphous silicon semiconductor (a-Si) and those made of a crystalline silicon semiconductor. Amorphous silicon semiconductors are most commonly used because they have a low manufacturing temperature, can be manufactured relatively easily by a gas phase method, and have high mass productivity. Since it is inferior to a silicon semiconductor having
In order to obtain higher-speed characteristics in the future, it has been strongly required to establish a method for manufacturing a TFT made of a crystalline silicon semiconductor. Note that, as a silicon semiconductor having crystallinity, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon containing a crystal component, semi-amorphous silicon having an intermediate state between crystalline and amorphous, and the like are known. .

【0004】これら結晶性を有する薄膜状の珪素半導体
を得る方法としては、 (1) 成膜時に結晶性を有する膜を直接成膜する。 (2) 非晶質の半導体膜を成膜しておき、レーザー光
のエネルギーにより結晶性を有せしめる。 (3) 非晶質の半導体膜を成膜しておき、熱エネルギ
ーを加えることにより結晶性を有せしめる。 と言った方法が知られている。しかしながら、(1)の
方法は良好な半導体物性を有する膜を基板上に全面に渡
って均一に成膜することが技術上困難であり、また成膜
温度が600℃以上と高いので、安価なガラス基板が使
用できないというコストの問題もあった。また、(2)
の方法は、現在最も一般的に使用されているエキシマレ
ーザーを例にとると、レーザー光の照射面積が小さいた
め、スループットが低いという問題がまずあり、また大
面積基板の全面を均一に処理するにはレーザーの安定性
が充分ではなく、次世代の技術という感が強い。(3)
の方法は、(1)、(2)の方法と比較すると大面積に
対応できるという利点はあるが、やはり加熱温度として
600℃以上の高温にすることが必要であり、安価なガ
ラス基板を用いることを考えると、さらに加熱温度を下
げる必要がある。特に現在の液晶表示装置の場合には大
画面化が進んでおり、その為ガラス基板も同様に大型の
物を使用する必要がある。この様に大型のガラス基板を
使用する場合には、半導体作製に必要不可欠な加熱工程
における縮みや歪みといったものが、マスク合わせ等の
精度を下げ、大きな問題点となっている。特に現在最も
一般的に使用されている7059ガラスの場合には、歪
み点が593℃であり、従来の加熱結晶化方法では大き
な変形を起こしてしまう。また、温度の問題以外にも現
在のプロセスでは結晶化に要する加熱時間が数十時間以
上にも及ぶので、さらにその時間を短くすることも必要
である。
A method for obtaining a silicon semiconductor in the form of a thin film having crystallinity is as follows: (1) A film having crystallinity is directly formed at the time of film formation. (2) An amorphous semiconductor film is formed, and crystallinity is imparted by the energy of laser light. (3) An amorphous semiconductor film is formed and crystallinity is imparted by applying thermal energy. Is known. However, in the method (1), it is technically difficult to uniformly form a film having good semiconductor properties over the entire surface of the substrate, and the film forming temperature is as high as 600 ° C. or higher, so that the method is inexpensive. There was also a cost problem that a glass substrate could not be used. Also, (2)
Taking the excimer laser, which is currently most commonly used, as an example, there is a problem that the irradiation area of the laser beam is small, so that the throughput is low, and the entire surface of the large-area substrate is uniformly processed. The stability of the laser is not enough, and it seems to be a next-generation technology. (3)
The method (1) has an advantage that it can cope with a large area as compared with the methods (1) and (2), but also requires a high heating temperature of 600 ° C. or more, and uses an inexpensive glass substrate. Considering this, it is necessary to further lower the heating temperature. In particular, in the case of the current liquid crystal display device, the screen size is increasing, and therefore, it is necessary to use a large glass substrate as well. When such a large glass substrate is used, shrinkage and distortion in a heating step which is indispensable for semiconductor fabrication lowers the accuracy of mask alignment and the like, and is a serious problem. In particular, in the case of 7059 glass, which is currently most commonly used, the strain point is 593 ° C., and the conventional heating crystallization method causes large deformation. In addition to the problem of the temperature, the heating time required for crystallization in the current process is several tens of hours or more, so that it is necessary to further shorten the heating time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決する手段を提供するものである。より具体的には
非晶質珪素からなる薄膜を加熱により結晶化させる方法
を用いた場合において、良好な結晶性と、加熱温度の低
温化、言い換えるならばガラス基板への影響を低減でき
るプロセスの確立を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides means for solving the above problems. More specifically, in the case where a method of crystallizing a thin film made of amorphous silicon by heating is used, good crystallinity and a lowering of the heating temperature, in other words, a process that can reduce the influence on the glass substrate can be reduced. For the purpose of establishment.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0006】本発明は、600度以下の加熱によって結
晶化された非単結晶半導体膜に対し、強光を照射し、さ
らに結晶性を助長せしめると同時に膜質を緻密化するこ
とを特徴とする。特に、結晶化を助長せしめる金属元
素、例えばニッケルを利用して加熱によって結晶化を行
った珪素膜に対し強光、具体的には赤外光(例えば波長
1.3μmにピークを有する赤外光)を照射することに
より、珪素膜を加熱し、さらにアニールを行うことによ
り、結晶性を助長せしめることを特徴とする。
The present invention is characterized in that a non-single-crystal semiconductor film crystallized by heating at a temperature of 600 ° C. or less is irradiated with strong light to further promote the crystallinity and at the same time to densify the film. In particular, a silicon film that has been crystallized by heating using a metal element that promotes crystallization, for example, nickel, emits strong light, specifically, infrared light (for example, infrared light having a peak at a wavelength of 1.3 μm). ), The silicon film is heated, and annealing is further performed to promote crystallinity.

【0007】本発明に利用することのできる結晶化を助
長させる元素としては、8族元素であるFe、Co、N
i、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptを用いること
ができる。また3d元素であるSc、Ti、V、Cr、
Mn、Cu、Znも利用することができる。さらに、実
験によれば、Au、Ag、においても結晶化の作用が確
認されている。特に上記元素の中で、顕著な効果が得ら
れ、その作用で結晶化した結晶性珪素膜を用いてTFT
の動作が確認されているのがNiである。
The crystallization-promoting elements which can be used in the present invention include Group 8 elements Fe, Co, N
i, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt can be used. The 3d elements Sc, Ti, V, Cr,
Mn, Cu, Zn can also be used. Further, according to the experiment, the action of crystallization was confirmed also in Au and Ag. In particular, a remarkable effect is obtained among the above-mentioned elements, and a TFT using a crystalline silicon film crystallized by the effect is obtained.
The operation of Ni has been confirmed for Ni.

【0008】[0008]

【作用】600度以下の加熱によって結晶化させた薄膜
珪素半導体に対し、赤外光の照射を行うことで、珪素膜
を選択的に加熱することができ、さらに結晶性を助長さ
せることができる。この際、ガラス基板へは赤外光が吸
収されにくいので、ガラス基板をそれ程加熱することな
しアニールを行うことができる。
By irradiating infrared light to a thin-film silicon semiconductor crystallized by heating at a temperature of 600 ° C. or less, the silicon film can be selectively heated, and the crystallinity can be further promoted. . At this time, since infrared light is not easily absorbed by the glass substrate, annealing can be performed without heating the glass substrate so much.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0010】[0010]

【実施例】〔実施例1〕本実施例は、ガラス基板上に形
成された結晶性珪素膜を用いたPチャネル型TFT(P
TFTという)とNチャネル型TFT(NTFTとい
う)とを相補型に組み合わせた回路を形成する例であ
る。本実施例の構成は、アクティブ型の液晶表示装置の
画素電極のスイッチング素子や周辺ドライバー回路、さ
らにはイメージセンサや集積回路に利用することができ
る。
[Embodiment 1] In this embodiment, a P-channel TFT (P-type TFT) using a crystalline silicon film formed on a glass substrate is used.
This is an example of forming a circuit in which a TFT and an N-channel TFT (NTFT) are combined in a complementary manner. The configuration of this embodiment can be used for a switching element of a pixel electrode and a peripheral driver circuit of an active type liquid crystal display device, as well as an image sensor and an integrated circuit.

【0011】図1に本実施例の作製工程の断面図を示
す。まず、基板(コーニング7059)101上にスパ
ッタリング法によって厚さ2000Åの酸化珪素の下地
膜102を形成する。つぎにメタルマスクまたは酸化珪
素膜等によって形成されたマスク103を設ける。この
マスク103は、スリット状に下地膜102を露呈させ
る。即ち、図1(A)の状態を上面から見ると、スリッ
ト状に下地膜102は露呈しており、他の部分はマスク
されている状態となっている。上記マスク103を設け
た後、スパッタリング法によって、厚さ5〜200Å、
例えば20Åの珪化ニッケル膜(化学式NiSix
0.4≦x≦2.5、例えば、x=2.0)を100の
領域に選択的に成膜する。この状態で、ニッケルが10
0の領域に選択的に導入されることになる。
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of this embodiment. First, a 2000-nm-thick silicon oxide base film 102 is formed on a substrate (Corning 7059) 101 by a sputtering method. Next, a mask 103 formed of a metal mask, a silicon oxide film, or the like is provided. The mask 103 exposes the base film 102 in a slit shape. That is, when the state of FIG. 1A is viewed from above, the base film 102 is exposed in a slit shape, and the other portions are masked. After the mask 103 is provided, the thickness is 5 to 200 ° by a sputtering method.
For example 20Å of nickel silicide film (chemical formula NiSi x,
0.4 ≦ x ≦ 2.5 (for example, x = 2.0) is selectively formed in 100 regions. In this state, nickel is 10
0 will be introduced selectively.

【0012】つぎに、マスク103を取り除く。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1
04を成膜する。そして、0.5〜5μmここでは1〜
1.5μmにピークをもつ赤外光を数秒〜数分間照射
し、100の領域において非晶質珪素膜をニッケルシリ
サイドとする。この工程は、ニッケルを珪素膜中に効果
的に拡散させるのに有効である。
Next, the mask 103 is removed. Then, the thickness is 500 to 1500 by the plasma CVD method.
{, For example, 1000} intrinsic (I-type) amorphous silicon film 1
04 is formed. And 0.5 to 5 μm, here 1 to
Irradiation with infrared light having a peak at 1.5 μm is performed for several seconds to several minutes, and the amorphous silicon film is made into nickel silicide in the region of 100. This step is effective for effectively diffusing nickel into the silicon film.

【0013】そして、水素還元雰囲気下(好ましくは、
水素の分圧が0.1〜1気圧),550℃、または不活
性雰囲気化(大気圧),550℃、で4時間アニールし
て結晶化させる。この際、珪化ニッケル膜が選択的に成
膜された100の領域においては、基板101に対して
垂直方向に結晶性珪素膜104の結晶化が起こる。そし
て、領域100以外の領域では、矢印105で示すよう
に、領域100から横方向(基板と平行な方向)に結晶
成長が行われる。
Then, under a hydrogen reducing atmosphere (preferably,
Annealing is performed for 4 hours at 550 ° C. or at 550 ° C. in an inert atmosphere (atmospheric pressure) at a partial pressure of hydrogen of 0.1 to 1 atm. At this time, in the region 100 where the nickel silicide film is selectively formed, crystallization of the crystalline silicon film 104 occurs in a direction perpendicular to the substrate 101. Then, in a region other than the region 100, as shown by an arrow 105, crystal growth is performed in a lateral direction (a direction parallel to the substrate) from the region 100.

【0014】この工程の後に、前述の赤外光の照射によ
るアニールを行ない、珪素膜104の結晶化をさらに助
長させる。このアニールの際、その表面に保護膜として
窒化珪素膜を形成してくことが好ましい。これは、珪素
膜104の表面の状態を良くするためである。また、こ
の珪素膜104の表面の状態を良くするためには、H 2
雰囲気中またはHCl雰囲気中でこのアニールを行うこ
とも有効である。
After this step, the above-described infrared light irradiation is performed.
Annealing for further crystallization of the silicon film 104
Lengthen. During this annealing, a protective film is formed on the surface
It is preferable to form a silicon nitride film. This is silicon
This is for improving the state of the surface of the film 104. Also,
In order to improve the state of the surface of the silicon film 104 of FIG. Two 
Perform this annealing in an atmosphere or HCl atmosphere.
Both are effective.

【0015】このアニールは、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。そして、珪素膜中の欠陥や不体結合手
を減少させるのに非常に効果がある。
Since the annealing selectively heats the silicon film, the heating of the glass substrate can be minimized. And it is very effective in reducing the defects and the dangling bonds in the silicon film.

【0016】また、この赤外光のアニールが加熱による
結晶化工程の後に行われることは重要である。加熱によ
る結晶化を行わずに、非晶質珪素膜に対し、この赤外光
によるアニールを行った場合、μmオーダーの大粒径を
有した結晶性珪素膜を得ることができる。しかしなが
ら、この結晶は粒界が明確な構造を有しており、デバイ
スに利用するには適さないもとなってしまう。例えばチ
ャネル形成領域中に明確な粒界が幾つも存在しており、
キャリアの移動が阻害されてしまうような構造となって
しまい好ましくない。
It is important that the infrared light annealing is performed after the crystallization step by heating. When the amorphous silicon film is annealed by the infrared light without being crystallized by heating, a crystalline silicon film having a large grain size on the order of μm can be obtained. However, this crystal has a well-defined grain boundary structure, and is not suitable for use in devices. For example, there are many clear grain boundaries in the channel formation region,
The structure is such that the movement of carriers is inhibited, which is not preferable.

【0017】これに対して、上記のような加熱による結
晶化によって、まず基板に平行な方向に結晶成長させた
珪素膜に対し、赤外光によるアニールを行った場合に
は、基板に平行な方向に針状、あるいは柱状に結晶成長
した結晶構造をさらに緻密にさせることができる。これ
は、1次元方向への異方性を有する結晶成長をさらに助
長せしめるものであり、この方向へのキャリアの移動
は、結晶粒界の影響をほとんど受けないという特長を有
する。
On the other hand, when the silicon film crystallized in a direction parallel to the substrate by the above-described crystallization by heating is annealed by infrared light, the silicon film grown parallel to the substrate can be obtained. The crystal structure grown in the direction of needles or columns can be further densified. This further promotes the growth of a crystal having anisotropy in a one-dimensional direction, and has a feature that movement of carriers in this direction is hardly affected by crystal grain boundaries.

【0018】上記工程の結果、非晶質珪素膜を結晶化さ
せて、結晶性珪素膜104を得ることができる。その
後、素子間分離を行ない、TFTの活性層領域を確定す
る。この際、チャネル形成領域となる部分に105で示
す結晶成長の先端部が存在しないようにすることは重要
である。こうすることで、ソース/ドレイン間を移動す
るキャリアがチャネル形成領域において、ニッケル元素
の影響を受けないようにすることができる。
As a result of the above steps, the crystalline silicon film 104 can be obtained by crystallizing the amorphous silicon film. After that, isolation between elements is performed, and an active layer region of the TFT is determined. At this time, it is important that the tip of crystal growth indicated by 105 does not exist in a portion to be a channel formation region. This makes it possible to prevent carriers moving between the source and the drain from being affected by the nickel element in the channel formation region.

【0019】つぎにスパッタリング法によって厚さ10
00Åの酸化珪素膜106をゲイト絶縁膜として成膜す
る。スパッタリングには、ターゲットとして酸化珪素を
用い、スパッタリング時の基板温度は200〜400
℃、例えば350℃、スパッタリング雰囲気は酸素とア
ルゴンで、アルゴン/酸素=0〜0.5、例えば0.1
以下とする。
Next, a thickness of 10
A silicon oxide film 106 having a thickness of 00 ° is formed as a gate insulating film. For sputtering, silicon oxide was used as a target, and the substrate temperature during sputtering was 200 to 400.
° C, for example, 350 ° C, the sputtering atmosphere is oxygen and argon, and argon / oxygen = 0 to 0.5, for example, 0.1
The following is assumed.

【0020】このゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜106
の成膜後に、赤外光の照射によるアニールを再度行な
う。このアニールによって、主に酸化珪素膜106と珪
素膜104との界面及びその近傍における準位を消滅さ
せることができる。これは、ゲイト絶縁膜とチャネル形
成領域との界面特性が極めて重要である絶縁ゲイト型電
界効果半導体装置にとっては極めて有用である。
The silicon oxide film 106 serving as the gate insulating film
After the film formation, annealing by infrared light irradiation is performed again. By this annealing, the level mainly at the interface between the silicon oxide film 106 and the silicon film 104 and in the vicinity thereof can be eliminated. This is extremely useful for an insulated gate field effect semiconductor device in which the interface characteristics between the gate insulating film and the channel formation region are extremely important.

【0021】引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ6000〜8000Å、例えば6000Åのアルミ
ニウム(0.1〜2%のシリコンを含む)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107、109を形成する。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10
8、110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った。得ら
れた酸化物層108、110の厚さは2000Åであっ
た。なお、この酸化物108と110とは、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。
Subsequently, by a sputtering method,
Aluminum (containing 0.1 to 2% of silicon) having a thickness of 6000 to 8000 °, for example, 6000 ° is deposited.
Then, the aluminum film is patterned to form gate electrodes 107 and 109. Further, the surface of the aluminum electrode is anodized to form an oxide layer 10 on the surface.
8, 110 are formed. In this anodization, tartaric acid is 1 to
The test was performed in an ethylene glycol solution containing 5%. The thickness of the obtained oxide layers 108 and 110 was 2000 °. Since the oxides 108 and 110 have a thickness for forming an offset gate region in a later ion doping process, the length of the offset gate region can be determined in the anodic oxidation process.

【0022】次に、イオン注入によって、活性層領域
(ソース/ドレイン、チャネルを構成する)に一導電型
を付与する不純物を添加する。このドーピング工程にお
いて、ゲイト電極107とその周囲の酸化層108、ゲ
イト電極109とその周囲の酸化層110をマスクとし
て不純物(燐およびホウ素)を注入する。ドーピングガ
スとして、フォスフィン(PH3 )およびジボラン(B
26 )を用い、前者の場合は、加速電圧を60〜90
kV、例えば80kV、後者の場合は、40〜80k
V、例えば65kVとする。ドース量は1×1015〜8
×1015cm-2、例えば、燐を2×1015cm-2、ホウ
素を5×1015とする。ドーピングに際しては、一方の
領域をフォトレジストで覆うことによって、それぞれの
元素を選択的にドーピングする。この結果、N型の不純
物領域114と116、P型の不純物領域111と11
3が形成され、Pチャネル型TFT(PTFT)の領域
とNチャネル型TFT(NTFT)との領域を形成する
ことができる。
Next, an impurity for imparting one conductivity type is added to the active layer region (constituting the source / drain and the channel) by ion implantation. In this doping step, impurities (phosphorus and boron) are implanted using the gate electrode 107 and the surrounding oxide layer 108 and the gate electrode 109 and the surrounding oxide layer 110 as masks. Phosphine (PH 3 ) and diborane (B
2 H 6 ), and in the former case, the accelerating voltage is 60 to 90
kV, for example 80 kV, in the latter case 40-80 k
V, for example, 65 kV. Dose amount is 1 × 10 15 -8
× 10 15 cm -2 , for example, phosphorus is 2 × 10 15 cm -2 and boron is 5 × 10 15 . At the time of doping, each element is selectively doped by covering one region with a photoresist. As a result, N-type impurity regions 114 and 116 and P-type impurity regions 111 and 11
3 is formed, and a region of a P-channel TFT (PTFT) and a region of an N-channel TFT (NTFT) can be formed.

【0023】その後、レーザー光の照射によってアニー
ル行う。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)を用いた
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/cm2
例えば250mJ/cm2 とし、一か所につき2〜10
ショット、例えば2ショット照射する。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
は有用である。このレーザアニール工程において、先に
結晶化された領域にはニッケルが拡散しているので、こ
のレーザー光の照射によって、再結晶化が容易に進行
し、P型を付与する不純物がドープされた不純物領域1
11と113、さらにはNを付与する不純物がドープさ
れた不純物領域114と116は、容易に活性化させる
ことができる。
Thereafter, annealing is performed by laser light irradiation. As the laser light, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) was used, but another laser may be used. The irradiation condition of the laser beam is such that the energy density is 200 to 400 mJ / cm 2 ,
For example, 250 mJ / cm 2, and 2 to 10
A shot, for example, two shots is irradiated. It is useful to heat the substrate to about 200 to 450 ° C. at the time of this laser light irradiation. In this laser annealing step, nickel is diffused in the previously crystallized region, so that the laser light irradiation facilitates recrystallization, and the impurity doped with an impurity imparting a P-type. Area 1
The impurity regions 11 and 113 and the impurity regions 114 and 116 doped with an impurity for imparting N can be easily activated.

【0024】この工程は、赤外光によるランプアニール
による方法でもよい。赤外線は珪素へは吸収されやす
く、1000度以上の熱アニールにも匹敵する効果的な
アニールを行うことができる。その反面、ガラス基板へ
は吸収されにくいので、ガラス基板を高温に加熱するこ
とがなく、また短時間の処理ですむので、ガラス基板の
縮みが問題となる工程においては最適な方法であるとい
える。
This step may be performed by lamp annealing using infrared light. Infrared rays are easily absorbed by silicon, and effective annealing comparable to thermal annealing of 1000 degrees or more can be performed. On the other hand, since it is hardly absorbed by the glass substrate, it is not necessary to heat the glass substrate to a high temperature, and the process can be performed in a short time. .

【0025】続いて、厚さ6000Åの酸化珪素膜11
8を層間絶縁物としてプラズマCVD法によって形成す
る。この層間絶縁物としてはポリイミドを利用してもよ
い。さら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TF
Tの電極・配線117、120、119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を相補型に構成した半導体回路を完成
する。(図1(D))
Subsequently, a silicon oxide film 11 having a thickness of 6000.degree.
8 is formed as an interlayer insulator by a plasma CVD method. Polyimide may be used as the interlayer insulator. Further, a contact hole is formed, and TF is formed by a metal material, for example, a multilayer film of titanium nitride and aluminum.
T electrodes / wirings 117, 120 and 119 are formed. Finally, annealing is performed at 350 ° C. for 30 minutes in a hydrogen atmosphere at 1 atm to complete a semiconductor circuit in which the TFTs are configured to be complementary. (Fig. 1 (D))

【0026】上記に示す回路は、PTFTとNTFTと
を相補型に設けたCMOS構造であるが、上記工程にお
いて、2つのTFTを同時に作り、中央で切断すること
により、独立したTFTを2つ同時に作製することも可
能である。
The circuit shown above has a CMOS structure in which a PTFT and an NTFT are provided in a complementary manner. In the above-described process, two TFTs are simultaneously formed and cut at the center, whereby two independent TFTs are simultaneously formed. It is also possible to produce.

【0027】図2に、図1(D)を上面から見た概要を
示す。図2における符号は図1の符号に対応する。図2
に示すように結晶化の方向は矢印で示す方向であり、ソ
ース/ドレイン領域の方向(ソース領域とドレイン領域
を結んだ線方向)に結晶成長が行われている。この構成
のTFTの動作時において、キャリアはソース/ドレイ
ン間を針状あるいは柱状に成長した結晶に沿って移動す
る。即ちキャリアは針状あるいは柱状の結晶の結晶粒界
に沿って移動する。従って、キャリアが移動する際に受
ける抵抗を低減することができ、高移動度を有するTF
Tを得ることができる。
FIG. 2 shows an outline of FIG. 1D viewed from above. The reference numerals in FIG. 2 correspond to those in FIG. FIG.
As shown in (1), the direction of crystallization is the direction indicated by the arrow, and the crystal is grown in the direction of the source / drain region (the line direction connecting the source region and the drain region). During the operation of the TFT having this configuration, carriers move between the source and the drain along the crystal grown in a needle or column shape. That is, the carriers move along the crystal grain boundaries of needle-like or columnar crystals. Therefore, it is possible to reduce the resistance received when the carrier moves, and to obtain a TF having high mobility.
T can be obtained.

【0028】本実施例においては、Niを導入する方法
として、非晶質珪素膜104下の下地膜102上に選択
的にNiを薄膜(極めて薄いので、膜として観察するこ
とは困難である)として形成し、この部分から結晶成長
を行わす方法を採用したが、非晶質珪素膜104を形成
後に、選択的に珪化ニッケル膜を成膜する方法でもよ
い。即ち、結晶成長は非晶質珪素膜の上面から行っても
よいし、下面から行ってもよい。また、予め非晶質珪素
膜を成膜し、さらにイオンドーピング法を用いて、ニッ
ケルイオンをこの非晶質珪素膜104中に選択的に注入
する方法を採用してもよい。この場合は、ニッケル元素
の濃度を制御することができるという特徴を有する。ま
たプラズマ処理やCVD法による方法でもよい。
In the present embodiment, as a method of introducing Ni, Ni is selectively thinned on the base film 102 under the amorphous silicon film 104 (it is difficult to observe Ni as a thin film). Although a method of forming a crystal and performing crystal growth from this portion is adopted, a method of selectively forming a nickel silicide film after forming the amorphous silicon film 104 may be used. That is, crystal growth may be performed from the upper surface of the amorphous silicon film or from the lower surface. Alternatively, a method in which an amorphous silicon film is formed in advance and nickel ions are selectively implanted into the amorphous silicon film 104 by using an ion doping method may be employed. This case has a feature that the concentration of the nickel element can be controlled. Alternatively, a method using a plasma treatment or a CVD method may be used.

【0029】〔実施例2〕本実施例は、アクティブ型の
液晶表示装置において、Nチャネル型TFTをスイッチ
ング素子として各画素に設けた例である。以下において
は、一つの画素について説明するが、他に多数(一般に
は数十万)の画素が同様な構造で形成される。また、N
チャネル型ではなくPチャネル型でもよいことはいうま
でもない。また、液晶表示装置の画素部分に設けるので
はなく、周辺回路部分にも利用できる。また、イメージ
センサや他の装置に利用することができる。即ち薄膜ト
ランジタと利用するのであれば、特にその用途が限定さ
れるものではない。
[Embodiment 2] This embodiment is an example in which an N-channel TFT is provided in each pixel as a switching element in an active liquid crystal display device. Hereinafter, one pixel will be described, but a large number (generally, hundreds of thousands) of other pixels are formed in a similar structure. Also, N
It goes without saying that a P-channel type may be used instead of a channel type. Further, it can be used not only for the pixel portion of the liquid crystal display device but also for the peripheral circuit portion. Further, it can be used for image sensors and other devices. That is, as long as it is used as a thin film transistor, its use is not particularly limited.

【0030】本実施例の作製工程の概略を図3に示す。
本実施例において、基板201としてはコーニング70
59ガラス基板(厚さ1.1mm、300×400m
m)を使用した。まず、下地膜202(酸化珪素)をス
パッタリング法で2000Åの厚さに形成する。この後
選択的にニッケルを導入するために、メタルマスクや酸
化珪素膜、またはフォトレジスト等により、マスク20
3を形成する。そして、スパッタリング法により珪化ニ
ッケル膜を成膜する。この珪化ニッケル膜は、スパッタ
リング法によって、厚さ5〜200Å、例えば20Åの
厚さに形成する。この珪化ニッケル膜は、化学式NiS
x 、0.4≦x≦2.5、例えば、x=2.0で示さ
れる。このようにして、選択的に領域204に珪化ニッ
ケル膜が形成される。
FIG. 3 shows an outline of the manufacturing process of this embodiment.
In this embodiment, the substrate 201 is Corning 70
59 glass substrate (1.1 mm thick, 300 × 400 m
m) was used. First, a base film 202 (silicon oxide) is formed to a thickness of 2000 ° by a sputtering method. Thereafter, in order to selectively introduce nickel, a mask 20 is formed using a metal mask, a silicon oxide film, a photoresist, or the like.
Form 3 Then, a nickel silicide film is formed by a sputtering method. This nickel silicide film is formed to a thickness of 5 to 200 °, for example, 20 ° by a sputtering method. This nickel silicide film has the chemical formula NiS
i x, 0.4 ≦ x ≦ 2.5 , for example, represented by x = 2.0. Thus, a nickel silicide film is selectively formed in the region 204.

【0031】この後、LPCVD法もしくはプラズマC
VD法で非晶質珪素膜205を1000Åの厚さに形成
する。この後、赤外光の照射によるアニールを行ない、
この珪化ニッケル膜のニッケルと非晶質珪素膜205と
のシリサイドを形成する。この工程は、同時に非晶質珪
素膜中にニッケルを効果的に拡散させるためのものであ
る。そして、400℃で1時間脱水素化を行った後、加
熱アニールによって結晶化を行う。このアニール工程
は、水素還元雰囲気下(好ましくは、水素の分圧が0.
1〜1気圧)、550℃で4時間行った。またこの加熱
アニール工程を窒素等の不活性雰囲気中で行ってもよ
い。
Thereafter, LPCVD or plasma C
An amorphous silicon film 205 is formed to a thickness of 1000 ° by the VD method. After that, annealing by irradiation of infrared light is performed,
A silicide of the nickel silicide film and the amorphous silicon film 205 is formed. This step is to simultaneously effectively diffuse nickel into the amorphous silicon film. Then, after performing dehydrogenation at 400 ° C. for 1 hour, crystallization is performed by heat annealing. This annealing step is performed under a hydrogen reducing atmosphere (preferably, when the partial pressure of hydrogen is 0.
(1 to 1 atm) at 550 ° C. for 4 hours. This heat annealing step may be performed in an inert atmosphere such as nitrogen.

【0032】このアニール工程において、非晶質珪素膜
205下の204の領域には、珪化ニッケル膜が形成さ
れているので、この部分から結晶化が起こる。この結晶
化の際、図3(B)の矢印で示すように、珪化ニッケル
が成膜されている部分204では、基板201に垂直方
向にシリコンの結晶成長が進行する。また、同様に矢印
で示されるように、珪化ニッケルが成膜されいていない
領域(領域205以外の領域)においては、基板に対
し、平行な方向に結晶成長が行われる。
In this annealing step, since the nickel silicide film is formed in the region 204 below the amorphous silicon film 205, crystallization occurs from this portion. During this crystallization, silicon crystal growth proceeds in a direction perpendicular to the substrate 201 in the portion 204 where the nickel silicide is formed, as indicated by arrows in FIG. Similarly, as indicated by arrows, in regions where nickel silicide is not formed (regions other than region 205), crystal growth is performed in a direction parallel to the substrate.

【0033】この加熱工程の後、マスク103を取り除
く。そして、赤外光の照射によって、珪素膜205を再
び加熱アニールする。こうして、結晶性珪素よりなる珪
素膜205を得ることができる。次に、上記半導体膜2
05をパターニングして島状の半導体領域(TFTの活
性層)を形成する。この際、矢印の如く結晶成長した結
晶の先端部が活性層、特にチャネル形成領域に存在しな
いようにすることが重要である。具体的には、図3
(B)の矢印の先端部が結晶成長に終点(端部)である
場合、ニッケルが導入された204の部分とこの矢印の
終点(図面左端)の部分の結晶性珪素膜205をエッチ
ングで除去し、結晶性珪素膜205の基板に平行な方向
に結晶成長した中間部分を活性層として利用することが
有用である。これは、ニッケルが結晶成長先端部に集中
している事実を踏まえ、この先端部に集中したニッケル
がTFTの特性に悪影響を及ぼすことを防ぐためであ
る。
After this heating step, the mask 103 is removed. Then, the silicon film 205 is again heat-annealed by irradiation with infrared light. Thus, a silicon film 205 made of crystalline silicon can be obtained. Next, the semiconductor film 2
05 is patterned to form an island-shaped semiconductor region (TFT active layer). At this time, it is important that the tip of the crystal grown as indicated by the arrow does not exist in the active layer, particularly in the channel formation region. Specifically, FIG.
In the case where the tip of the arrow (B) is the end point (end) for crystal growth, the crystalline silicon film 205 at the portion 204 where nickel is introduced and the portion at the end (left end in the drawing) of the arrow are removed by etching. However, it is useful to use an intermediate portion of the crystalline silicon film 205 that has grown in a direction parallel to the substrate as an active layer. This is to prevent the concentration of nickel at the tip from adversely affecting the characteristics of the TFT, based on the fact that nickel is concentrated at the tip of the crystal growth.

【0034】さらにテトラ・エトキシ・シラン(TEO
S)を原料として、酸素雰囲気中のプラズマCVD法に
よって、酸化珪素のゲイト絶縁膜(厚さ70〜120n
m、典型的には100nm)206を形成する。基板温
度はガラスの縮みやソリを防止するために400℃以
下、好ましくは200〜350℃とする。
Further, tetraethoxysilane (TEO)
S) as a raw material, a gate insulating film of silicon oxide (thickness of 70 to 120 n) is formed by a plasma CVD method in an oxygen atmosphere.
m, typically 100 nm) 206. The substrate temperature is set to 400 ° C. or less, preferably 200 to 350 ° C. in order to prevent shrinkage and warpage of the glass.

【0035】この後、再び赤外光の照射による加熱を行
ない、珪素膜205と酸化珪素膜206との間の界面特
性を向上させる。次に公知のシリコンを主成分とした膜
をCVD法で形成し、パターニングを行うことによっ
て、ゲイト電極207を形成する。その後、N型の不純
物として、リンをイオン注入法で注入し、自己整合的に
ソース領域208、チャネル形成領域209、ドレイン
領域210を形成する。そして、KrFレーザー光を照
射することによって、イオン注入のために結晶性の劣化
した珪素膜の結晶性を改善させる。このときにはレーザ
ー光のエネルギー密度は250〜300mJ/cm2
する。このレーザー照射によって、このTFTのソース
/ドレインのシート抵抗は300〜800Ω/cm2
なる。また、この工程を赤外光のランプアニールによっ
て行うのは有用である。
Thereafter, heating by irradiation of infrared light is performed again to improve the interface characteristics between the silicon film 205 and the silicon oxide film 206. Next, a gate electrode 207 is formed by forming a known film containing silicon as a main component by a CVD method and performing patterning. After that, phosphorus is implanted as an N-type impurity by an ion implantation method, and a source region 208, a channel formation region 209, and a drain region 210 are formed in a self-aligned manner. By irradiating a KrF laser beam, the crystallinity of the silicon film having deteriorated crystallinity due to ion implantation is improved. At this time, the energy density of the laser beam is set to 250 to 300 mJ / cm 2 . By this laser irradiation, the source / drain sheet resistance of the TFT becomes 300 to 800 Ω / cm 2 . It is useful to perform this step by lamp annealing with infrared light.

【0036】本実施例においては、ゲイト電極207が
珪素を主成分としたものであるので、上記イオン注入及
びその後のアニールによって、ゲイト電極の膜質を固く
することができる。
In this embodiment, since the gate electrode 207 is mainly composed of silicon, the film quality of the gate electrode can be hardened by the above-described ion implantation and subsequent annealing.

【0037】その後、酸化珪素またはポリイミドによっ
て層間絶縁物211を形成し、さらに、画素電極212
をITOによって形成する。そして、コンタクトホール
を形成して、TFTのソース/ドレイン領域にクロム/
アルミニウム多層膜で電極213、214を形成し、こ
のうち一方の電極214はITO212にも接続するよ
うにする。最後に、水素中で200〜300℃で2時間
アニールして、水素化を完了する。このようにして、T
FTを完成する。この工程は、同時に他の多数の画素領
域においても同時に行われる。
Thereafter, an interlayer insulator 211 is formed of silicon oxide or polyimide, and further, a pixel electrode 212 is formed.
Is formed by ITO. Then, a contact hole is formed, and a chromium /
The electrodes 213 and 214 are formed of an aluminum multilayer film, and one of the electrodes 214 is also connected to the ITO 212. Finally, hydrogenation is completed by annealing in hydrogen at 200 to 300 ° C. for 2 hours. Thus, T
Complete FT. This process is performed simultaneously in many other pixel regions.

【0038】本実施例で作製したTFTは、ソース領
域、チャネル形成領域、ドレイン領域を構成する活性層
として、キャリアの流れる方向に結晶成長させた結晶性
珪素膜を用いているので、結晶粒界をキャリアが横切る
ことがなく、即ちキャリアが針状あるいは柱状の結晶の
結晶粒界に沿って移動することになるから、キャリアの
移動度の高いTFTを得ることができる。本実施例で作
製したTFTはNチャネル型であり、その移動度は、9
0〜130(cm2 /Vs)であった。従来の600
℃、48時間の熱アニールによる結晶化によって得られ
た結晶シリコン膜を用いたNチャネル型TFTに移動
が、80〜100(cm2 /Vs)であったことと比較
すると、これはこれは大きな特性の向上である。また結
晶化の工程の際の赤外光の照射によるアニールと、ゲイ
ト絶縁膜形成後の赤外光の照射によるアニールを行わな
いと、概して移動度が低く、オンオフ比も低いものしか
得られなかった。
In the TFT manufactured in this embodiment, a crystalline silicon film grown in the direction in which carriers flow is used as an active layer constituting a source region, a channel formation region, and a drain region. , Ie, the carriers move along the crystal grain boundaries of needle-like or columnar crystals, so that a TFT having high carrier mobility can be obtained. The TFT manufactured in this example is an N-channel type, and has a mobility of 9
0 to 130 (cm 2 / Vs). Conventional 600
This is large compared to the fact that the transfer to an N-channel TFT using a crystalline silicon film obtained by crystallization by thermal annealing at 48 ° C. for 48 hours is 80 to 100 (cm 2 / Vs). It is an improvement in characteristics. Without annealing by irradiation with infrared light during the crystallization step and annealing by irradiation with infrared light after forming the gate insulating film, generally only low mobility and low on / off ratio can be obtained. Was.

【0039】〔実施例3〕本実施例は、実施例1の構成
をさらに発展させたものであって、結晶化を助長させる
ための金属の濃度が低い領域のみを用いてTFTを形成
する例である。
[Embodiment 3] This embodiment is a further development of the structure of Embodiment 1 and is an example in which a TFT is formed using only a region having a low metal concentration for promoting crystallization. It is.

【0040】図4に本実施例の作製工程を示す。図4に
おいて、図1と同じ符号は図1に示すものその作製方法
は同じである。まずガラス基板101上に下地膜102
を形成し、マスク103を用いて100の領域に珪化ニ
ッケル膜を実施例1と同様にして成膜する。こうして1
00の領域にニッケルを導入した後、赤外光によるアニ
ールを行なう。そして、マスク103を取り除く。さら
に非晶質珪素膜104を成膜する。次に550度、4時
間の加熱アニールを行い、珪素膜104の結晶化を行
う。この際、矢印105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行われる。またこの加熱によ
るアニールの後に赤外光の照射によるアニールを再び行
ない、さらに結晶性を助長させる。
FIG. 4 shows a manufacturing process of this embodiment. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate those shown in FIG. First, a base film 102 is formed on a glass substrate 101.
Is formed, and a nickel silicide film is formed in a region of 100 using the mask 103 in the same manner as in the first embodiment. Thus 1
After nickel is introduced into the area of No. 00, annealing by infrared light is performed. Then, the mask 103 is removed. Further, an amorphous silicon film 104 is formed. Next, heat annealing at 550 ° C. for 4 hours is performed to crystallize the silicon film 104. At this time, as indicated by an arrow 105, crystal growth is performed in a direction parallel to the substrate. After the annealing by heating, annealing by irradiation with infrared light is performed again to further promote crystallinity.

【0041】この状態で図4(B)に示す状態が実現さ
れる。この状態において、42で示す領域が、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。そして、41、43で示す領域が、結
晶成長の終点であり、やはりニッケルが高濃度に存在す
る領域である。これらの領域は、その間の結晶化してい
る領域に比較してニッケルの濃度が1桁近く高いことが
判明している。
In this state, the state shown in FIG. 4B is realized. In this state, a region indicated by 42 is a region where nickel is directly introduced, and is a region where nickel is present at a high concentration. The regions indicated by 41 and 43 are the end points of the crystal growth, and are also regions where nickel is present at a high concentration. It has been found that these regions have a nickel concentration that is nearly an order of magnitude higher than the crystallized regions between them.

【0042】本実施例においては、このニッケル濃度の
高い領域を利用しないことを特長とする。そこで、図4
(C)に示すように、マスクとなるレジスト44、45
を形成し、41、42、43の部分をエッチングによっ
て取り除く。このエッチングは垂直方向に異方性を有す
るRIE法によって行う。
The present embodiment is characterized in that the region having a high nickel concentration is not used. Therefore, FIG.
As shown in (C), resists 44 and 45 serving as masks
Is formed, and portions 41, 42 and 43 are removed by etching. This etching is performed by the RIE method having anisotropy in the vertical direction.

【0043】エッチング終了後にマスク44、45を取
り除くことによって、図4(D)の形状を得る。この状
態において、基板101に対して平行な方向に結晶成長
が行われ、しかもそのニッケル濃度が比較的低い結晶性
珪素膜46と47を得ることができる。この結晶性珪素
膜46と47とは、それぞれがTFTの活性層やその他
の半導体装置、例えば薄膜ダイオードを構成する薄膜半
導体として機能するものであり、配向性を有した結晶性
珪素膜である。また、その膜中でのニッケル濃度は、1
17〜1019cm-3程度である。
After the etching, the masks 44 and 45 are removed to obtain the shape shown in FIG. In this state, crystal growth is performed in a direction parallel to substrate 101, and crystalline silicon films 46 and 47 having a relatively low nickel concentration can be obtained. Each of the crystalline silicon films 46 and 47 functions as an active layer of a TFT or another semiconductor device, for example, a thin film semiconductor forming a thin film diode, and is a crystalline silicon film having an orientation. The nickel concentration in the film is 1
It is about 0 17 to 10 19 cm -3 .

【0044】ここでは、この珪素膜46と47とをTF
Tの活性層として利用し、相補型に構成されTFT回路
を得た構成を図4(E)に示す。図4(E)に示す構成
は、図1(D)に示す構成と殆ど同じであるが、図1
(D)に示す構造においては、2つのTFTの活性層が
連続してつながっており、その中間領域においてニッケ
ル濃度が高いという点が異なる。
Here, the silicon films 46 and 47 are
FIG. 4E shows a structure in which a TFT circuit is obtained which is configured to be complementary and used as an active layer of T. The configuration shown in FIG. 4E is almost the same as the configuration shown in FIG.
The structure shown in (D) is different in that the active layers of the two TFTs are continuously connected, and the nickel concentration is high in the intermediate region.

【0045】図4(E)に示すような構成を採用した場
合には、活性層中にニッケル濃度が高い領域が存在しな
いので、動作の安定性を高めることができる。
In the case where the structure as shown in FIG. 4E is employed, since there is no region having a high nickel concentration in the active layer, the operation stability can be improved.

【0046】また、本実施例においても、ゲイト絶縁膜
の形成後に、赤外光の照射によるアニールを行ない、活
性層46、47とゲイト絶縁膜との界面特性を向上させ
ることは極めて有効である。
Also in this embodiment, it is extremely effective to improve the interface characteristics between the active layers 46 and 47 and the gate insulating film by performing annealing by irradiating infrared light after forming the gate insulating film. .

【0047】[0047]

【効果】加熱によって結晶化が行われた結晶性珪素膜に
対して、赤外光によるアニールを続けて行うことによ
り、結晶性を助長せしめると同時に膜質を緻密化させる
ことができ、良好な結晶性を有した珪素膜を得ることが
できる。さらに、珪素膜上に絶縁膜を形成した後、赤外
光の照射によってアニールを行うことによって、界面準
位を減らすことができ、特に絶縁ゲイト型半導体装置の
形成に極めて効果がある。
[Effect] By continuously annealing the crystalline silicon film which has been crystallized by heating with infrared light, it is possible to promote the crystallinity and at the same time to densify the film, and to obtain a good crystal. A silicon film having properties can be obtained. Furthermore, by performing annealing by irradiating infrared light after forming an insulating film on the silicon film, the interface state can be reduced, which is extremely effective particularly for forming an insulating gate type semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の作製工程を示す。FIG. 1 shows a manufacturing process of an example.

【図2】 実施例の概要を示す。FIG. 2 shows an outline of an embodiment.

【図3】 実施例の作製工程を示す。FIG. 3 shows a manufacturing process of an example.

【図4】 実施例の作製工程を示す。FIG. 4 shows a manufacturing process of an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス基板 102 下地膜(酸化珪素膜) 103 マスク 104 珪素膜 105 結晶化の方向 106 ゲイト絶縁膜 107 ゲイト電極 108 陽極酸化層 109 ゲイト電極 110 陽極酸化層 111 ソース/ドレイン領域 112 チャネル形成領域 113 ドレイン/ソース領域 114 ソース/ドレイン領域 115 チャネル形成領域 116 ドレイン/ソース領域 117 電極 118 層間絶縁物 120 電極 119 電極 201 ガラス基板 202 下地膜(酸化珪素膜) 203 マスク 204 ニッケル微量添加領域 205 珪素膜 206 ゲイト絶縁膜 207 ゲイト電極 208 ソース/ドレイン領域 209 チャネル形成領域 210 ドレイン/ソース領域 211 層間絶縁物 213 電極 214 電極 212 ITO(画素電極) DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Glass substrate 102 Base film (silicon oxide film) 103 Mask 104 Silicon film 105 Crystallization direction 106 Gate insulating film 107 Gate electrode 108 Anodized layer 109 Gate electrode 110 Anodized layer 111 Source / drain region 112 Channel formation region 113 Drain / Source region 114 source / drain region 115 channel formation region 116 drain / source region 117 electrode 118 interlayer insulator 120 electrode 119 electrode 201 glass substrate 202 base film (silicon oxide film) 203 mask 204 nickel trace addition region 205 silicon film 206 gate Insulating film 207 Gate electrode 208 Source / drain region 209 Channel formation region 210 Drain / source region 211 Interlayer insulator 213 Electrode 214 Electrode 212 ITO (pixel electrode)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁表面に非晶質珪素を含む半導体膜を
形成する工程と、 前記非晶質珪素の結晶化を促進する物質を前記半導体膜
に接して配置する工程と、 前記半導体膜を加熱する工程と、 該工程の後、前記半導体膜に光を照射する工程と、を有
することを特徴とする半導体装置作製方法。
A step of forming a semiconductor film containing amorphous silicon on an insulating surface; a step of placing a substance that promotes crystallization of the amorphous silicon in contact with the semiconductor film; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of heating; and a step of irradiating the semiconductor film with light after the step.
【請求項2】 絶縁表面に非晶質珪素を含む半導体膜を
形成する工程と、 前記非晶質珪素の結晶化を促進する物質を前記半導体膜
の一部に接して配置する工程と、 前記半導体膜を加熱する工程と、 該工程の後、前記半導体膜に光を照射する工程と、を有
することを特徴とする半導体装置作製方法。
A step of forming a semiconductor film containing amorphous silicon on an insulating surface; a step of arranging a substance which promotes crystallization of the amorphous silicon in contact with a part of the semiconductor film; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of heating a semiconductor film; and a step of irradiating the semiconductor film with light after the step.
【請求項3】 絶縁表面に非晶質珪素を含む半導体膜を
形成する工程と、 前記非晶質珪素の結晶化を促進する物質を前記半導体膜
に接して配置する工程と、 前記半導体膜を加熱する工程と、 該工程の後、前記半導体膜に光を照射する工程と、 前記半導体膜をパターニングする工程と、 前記パターニングされた半導体膜上にゲート絶縁膜を形
成する工程と、 前記ゲート絶縁膜と前記パターニングされた半導体層と
をアニールする工程と、 前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。
A step of forming a semiconductor film containing amorphous silicon on an insulating surface; a step of placing a substance which promotes crystallization of the amorphous silicon in contact with the semiconductor film; Heating; irradiating the semiconductor film with light after the step; patterning the semiconductor film; forming a gate insulating film on the patterned semiconductor film; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: annealing a film and the patterned semiconductor layer; and forming a gate electrode on the gate insulating film.
【請求項4】 絶縁表面に非晶質珪素を含む半導体膜を
形成する工程と、 前記非晶質珪素の結晶化を促進する物質を前記半導体膜
の一部に接して配置する工程と、 前記半導体膜を加熱する工程と、 該工程の後、前記半導体膜に光を照射する工程と、 前記半導体膜パターニングし、かつ前記一部を除去する
工程と、 前記パターニングされた半導体膜上にゲート絶縁膜を形
成する工程と、 前記ゲート絶縁膜と前記パターニングされた半導体層と
をアニールする工程と、 前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置作製方法。
A step of forming a semiconductor film containing amorphous silicon on an insulating surface; a step of placing a substance which promotes crystallization of the amorphous silicon in contact with a part of the semiconductor film; Heating the semiconductor film; irradiating the semiconductor film with light after the step; patterning the semiconductor film and removing the part; and gate insulating on the patterned semiconductor film Forming a film, annealing the gate insulating film and the patterned semiconductor layer, and forming a gate electrode on the gate insulating film. .
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一において、
前記光は赤外光であることを特徴とする半導体装置作製
方法。
5. The method according to claim 1, wherein:
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the light is infrared light.
【請求項6】 請求項5において、前記赤外光は、0.
5〜5μmの範囲にピークがあることを特徴とする半導
体装置作製方法。
6. The method according to claim 5, wherein the infrared light is set to 0.1.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a peak is in a range of 5 to 5 μm.
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