JPH118394A - Semiconductor device and manufacture of the same - Google Patents

Semiconductor device and manufacture of the same

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JPH118394A
JPH118394A JP17764797A JP17764797A JPH118394A JP H118394 A JPH118394 A JP H118394A JP 17764797 A JP17764797 A JP 17764797A JP 17764797 A JP17764797 A JP 17764797A JP H118394 A JPH118394 A JP H118394A
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JP
Japan
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region
source
drain
metal element
active layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP17764797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication of JPH118394A publication Critical patent/JPH118394A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a TFT using crystalline silicon film which is capable of crystallizing silicon through heat treatment at a temperature lower than when conventional temperature and eliminating the effects of a crystal grain boundary. SOLUTION: An activated layer 102 is partially exposed as shown in (D) and nickel element, a metallic element which accelerates crystallization of silicon, is introduced. The region where the nickel element has been introduced becomes a source/drain region later on. By heat treatment crystal growth of nickel is from the selectively introduced region to the masked region (a channel region is formed in this region) as shown in (E). The growing end of the crystallization collides in the center of the region becoming the channel, and the crystal grain boundary 108 is formed there. The use of nickel enables lowering the temperature, the grain boundary are similarly formed for all TFTs, and the effects of the grain boundary is averaged.

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】本明細書で開示する発明は、
薄膜トランジスタ(以下TFTと称する)の構造および
その作製方法に関する。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention disclosed in the present specification is:
The present invention relates to a structure of a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス基板や石英基板上に形成された珪
素膜を用いたTFTが知られている。現在主に商品化さ
れているのは、非晶質珪素膜を活性層に用いた非晶質珪
素TFTである。
2. Description of the Related Art A TFT using a silicon film formed on a glass substrate or a quartz substrate is known. Currently, an amorphous silicon TFT using an amorphous silicon film as an active layer is mainly commercialized.

【0003】またTFTが主に利用されているのは、ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置のアクティブマト
リクス回路である。
[0003] The TFT is mainly used in an active matrix circuit of an active matrix type liquid crystal display device.

【0004】非晶質珪素膜を活性層に利用したTFT
は、Nチャネル型しか実用化されておらず、またその動
作速度が非常に小さいという欠点がる。(これらの欠点
があるが故にアクティブマトリクス回路にしか利用され
ていないとも言える)
A TFT using an amorphous silicon film as an active layer
Are disadvantageous in that only the N-channel type is put into practical use and the operation speed is very low. (Because of these drawbacks, it can be said that it is used only for active matrix circuits)

【0005】この問題を解決するための技術としては、
活性層を構成する珪素膜として結晶性珪素膜を用いる方
法がある。
Techniques for solving this problem include:
There is a method of using a crystalline silicon film as a silicon film constituting an active layer.

【0006】結晶性珪素膜を得る方法としては、レーザ
ー光の照射による方法と、加熱による方法とがある。
As a method for obtaining a crystalline silicon film, there are a method by irradiating a laser beam and a method by heating.

【0007】レーザー光の照射による方法は、CVD法
等で成膜された非晶質珪素膜にレーザー光を照射するこ
とにより結晶化させるものである。
[0007] In the method using laser light irradiation, an amorphous silicon film formed by a CVD method or the like is crystallized by irradiating laser light.

【0008】加熱による方法は、CVD法等で成膜され
た非晶質珪素膜を加熱することにより結晶化させるもの
である。
In the heating method, an amorphous silicon film formed by a CVD method or the like is crystallized by heating.

【0009】レーザー光の照射による結晶化方法は、商
業用のレーザー発振装置が実用化の域に達しておらず、
主に発振の安定性に問題がある。そのため、得られる結
晶性珪素膜の膜質の均一性や生産性に問題がある。
In the crystallization method by laser light irradiation, commercial laser oscillation devices have not reached the level of practical use.
There is a problem mainly in the stability of oscillation. Therefore, there is a problem in the uniformity of the film quality of the obtained crystalline silicon film and the productivity.

【0010】他方、加熱による方法は、安定した膜質が
得られるが、加熱温度が高いため、ガラス基板を利用す
ることが困難であるという問題がある。また、明確な多
結晶状態となってしまう関係から、結晶粒界の存在が不
安定要素として存在する。
[0010] On the other hand, the heating method has a problem that although a stable film quality can be obtained, it is difficult to use a glass substrate because the heating temperature is high. In addition, due to a clear polycrystalline state, the existence of a crystal grain boundary exists as an unstable element.

【0011】例えば、多数のTFTを同一基板上に同時
に作製した場合、個々TFTの活性層(特にチャネル領
域)に存在する粒界の形成位置や状態が各TFTにおい
てばらついたものとなり、このことが各TFTの特性の
ばらつきの要因となる。
For example, when a large number of TFTs are simultaneously formed on the same substrate, the formation positions and states of the grain boundaries existing in the active layers (particularly, channel regions) of the individual TFTs vary from one TFT to another. This causes a variation in the characteristics of each TFT.

【0012】このような状況においては、加熱による結
晶化において、加熱処理温度をいかに下げることができ
るかが課題となる。また、明確な結晶粒界が形成されな
いような、あるは結晶粒界の存在を制御できるような作
製工程を得ることが課題となる。
In such a situation, how to lower the heat treatment temperature in crystallization by heating becomes an issue. Another problem is to obtain a manufacturing process in which a clear crystal grain boundary is not formed or in which the existence of a crystal grain boundary can be controlled.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、上記課題を解決する技術を提供することを課題と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention disclosed in this specification is to provide a technique for solving the above-mentioned problem.

【0014】即ち、下記の課題を解決できる技術を提供
することを課題とする。 (1)加熱処理による結晶化を従来より低温で行う。 (2)結晶粒界の影響を排除する。
That is, it is an object to provide a technique capable of solving the following problems. (1) Crystallization by heat treatment is performed at a lower temperature than before. (2) Eliminate the influence of grain boundaries.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、活性層と、該活性層上に形成されたゲイト絶
縁膜と、該ゲイト絶縁膜上に形成されたゲイト電極とを
有し、活性層中において、ソース及びドレイン領域から
結晶成長した先端部分がチャネル領域の中央で衝突した
構造を有し、ソース及びドレイン領域にはチャネル領域
中に比較して珪素の結晶化を助長する金属元素がより高
い濃度で含まれていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems One of the inventions disclosed in this specification is an active layer, a gate insulating film formed on the active layer, a gate electrode formed on the gate insulating film, In the active layer, the tip portion grown from the source and drain regions has a structure in which the tip portion collides with the center of the channel region, and the source and drain regions have a higher crystallization of silicon than in the channel region. It is characterized in that a promoting metal element is contained at a higher concentration.

【0016】上記構成において、珪素の結晶化を助長す
る金属元素としてはニッケルを利用することが最も好ま
しい。ニッケルは、結晶化の再現性や効果に優れてお
り、また燐によるゲッタリングを最も効果的に行うこと
ができる。
In the above structure, it is most preferable to use nickel as a metal element for promoting crystallization of silicon. Nickel is excellent in reproducibility and effect of crystallization, and can perform gettering with phosphorus most effectively.

【0017】珪素の結晶化を助長する金属元素として
は、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、I
r、Pt、Cu、Au、Ge、Pd、Pd、In、Sb
から選ばれた一種または複数種類の元素を利用すること
ができる。
Metal elements that promote crystallization of silicon include Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, and I.
r, Pt, Cu, Au, Ge, Pd, Pd, In, Sb
One or a plurality of elements selected from the following can be used.

【0018】上記構成において、結晶成長した領域は、
結晶粒界が結晶成長した方向に延在し、かつ該方向に結
晶構造が柱状に延在した構造を有している。
In the above structure, the region where the crystal has grown is:
It has a structure in which a crystal grain boundary extends in a direction in which the crystal grows, and a crystal structure extends in a column in the direction.

【0019】この結晶構造は、ニッケルを利用した結晶
成長を行わした場合に特に顕著に得ることができる。
This crystal structure can be obtained particularly remarkably when crystal growth utilizing nickel is performed.

【0020】他の発明の構成は、活性層と、該活性層上
に形成されたゲイト絶縁膜と、該ゲイト絶縁膜上に形成
されたゲイト電極とを有した構造の作製工程であって、
ソース及びドレインとなる領域に珪素の結晶化を助長す
る金属元素を選択的に導入する工程と、加熱処理を施し
前記ソース及びドレインとなる領域からチャネル領域と
なる領域に向かって結晶成長を行わす工程と、前記ソー
ス及びドレインとなる領域に燐を導入する工程と、加熱
処理を施し前記チャネル領域となる領域から前記ソース
及びドレインとなる領域に向かって当該金属元素を移動
させる工程と、を有することを特徴とする。
According to another aspect of the invention, there is provided a manufacturing process of a structure having an active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film,
A step of selectively introducing a metal element that promotes crystallization of silicon into a region serving as a source and a drain, and performing a heat treatment to perform crystal growth from the region serving as the source and the drain toward a region serving as a channel region. A step of introducing phosphorus into the source and drain regions, and a step of performing heat treatment to move the metal element from the channel region to the source and drain regions. It is characterized by the following.

【0021】上記構成において、金属元素を導入する工
程としては、当該金属を含んだ溶液を用いる方法、CV
D法、スパッタ法、ガス吸着法、イオン注入法、拡散法
等を用いることができる。
In the above structure, the step of introducing a metal element includes a method using a solution containing the metal, a CV
D method, sputtering method, gas adsorption method, ion implantation method, diffusion method and the like can be used.

【0022】また燐の導入も同様な手法により行うこと
ができる。
The introduction of phosphorus can be carried out in a similar manner.

【0023】他の発明の構成は、活性層と、該活性層上
に形成されたゲイト絶縁膜と、該ゲイト絶縁膜上に形成
されたゲイト電極とを有した構造の作製工程であって、
ソース及びドレインとなる領域上のゲイト絶縁膜を除去
する工程と、前記ソース及びドレインとなる領域に接し
て珪素の結晶化を助長する金属元素を保持させる工程
と、加熱処理を施し前記ソース及びドレインとなる領域
からチャネル領域となる領域に向かって結晶成長を行わ
す工程と、前記ソース及びドレインとなる領域に燐を導
入する工程と、加熱処理を施し前記チャネル領域となる
領域から前記ソース及びドレインとなる領域に向かって
当該金属元素を移動させる工程と、を有することを特徴
とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a manufacturing process of a structure having an active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film,
Removing the gate insulating film on the source and drain regions, holding a metal element that promotes silicon crystallization in contact with the source and drain regions, and subjecting the source and drain to heat treatment A step of performing crystal growth from a region to be a channel region to a region to be a channel region; a step of introducing phosphorus to the region to be a source and a drain; and performing a heat treatment from the region to be a channel region to the source and a drain. And moving the metal element toward the region to be formed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1(D)に示すように活性層1
02の一部を露呈させ、そこに珪素の結晶化を助長する
金属元素であるニッケル元素を導入する。このニッケル
元素が導入された領域は後にソース/ドレイン領域とな
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG.
02 is exposed, and a nickel element which is a metal element for promoting crystallization of silicon is introduced therein. The region into which the nickel element has been introduced will later become a source / drain region.

【0025】そして加熱処理を施すことにより、図1
(E)に示すようにニッケルが選択的に導入された領域
からマスクされていた領域(後にこの領域にチャネル領
域が形成される)に向かって結晶成長を行わせる。
By performing a heat treatment, FIG.
As shown in (E), the crystal is grown from the region into which nickel has been selectively introduced to the masked region (a channel region will be formed later in this region).

【0026】そしてチャネル領域となる中央の領域で結
晶成長の先端部分が衝突し、そこに結晶粒界108が形
成される。
The tip of crystal growth collides with a central region serving as a channel region, and a crystal grain boundary 108 is formed there.

【0027】その後に図2(A)に示すように201及
び203の領域に燐をドーピングし、その後に加熱処理
を施すことにより、202も領域から201及び203
の領域にニッケル移動させる。
Thereafter, as shown in FIG. 2A, the regions 201 and 203 are doped with phosphorus, and then a heat treatment is performed, so that the regions 202 and 203 are also removed from the regions 201 and 203.
Nickel is moved to the area of.

【0028】こうして202の領域におけるニッケル濃
度を低下させる。この際、202の領域におけるニッケ
ル濃度が1×1017原子cm-3以下となるようにする。
Thus, the nickel concentration in the region 202 is reduced. At this time, the nickel concentration in the region 202 is set to 1 × 10 17 atom cm −3 or less.

【0029】チャネル領域のNi濃度に比較して、ソー
ス及びドレイン領域におけるニッケル濃度を1000倍
以上とすることが好ましい。また、ソース及びドレイン
領域における燐の濃度は、最終状態におけるNi濃度に
比較して3倍以上とすることが望ましい。
It is preferable that the nickel concentration in the source and drain regions is 1000 times or more as compared with the Ni concentration in the channel region. It is desirable that the concentration of phosphorus in the source and drain regions is three times or more as compared with the Ni concentration in the final state.

【0030】上記の工程においては、結晶成長の方向軸
とチャネル領域となる領域からソース及びドレインとな
る領域に向かっての当該金属元素の移動する方向軸とは
一致あるいは概略一致する。
In the above process, the direction axis of the crystal growth and the direction axis of the movement of the metal element from the region serving as the channel region toward the regions serving as the source and the drain coincide with or substantially coincide with each other.

【0031】このようにすることにより、上記軸方向に
おけるキャリアに移動が結晶粒界によって阻害される確
率を低くすることができ、高移動度を有するTFTを得
ることができる。
By doing so, it is possible to reduce the probability that the movement of carriers in the axial direction is hindered by crystal grain boundaries, and it is possible to obtain a TFT having high mobility.

【0032】上記の工程ではニッケルを利用することに
より、従来より低温での加熱処理により結晶化を行うこ
とができる。
In the above process, by using nickel, crystallization can be performed by a heat treatment at a lower temperature than in the prior art.

【0033】また、結晶粒界がチャネル領域の中央に常
に形成されるので、結晶粒界の影響がTFT特性のばら
つきに影響することを抑制することができる。
Further, since the crystal grain boundary is always formed at the center of the channel region, it is possible to suppress the influence of the crystal grain boundary from affecting the variation in TFT characteristics.

【0034】[0034]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1に本実施例の作製工程を示す。まずガ
ラス基板101上に図示しない非晶質珪素膜を50nm
の厚さに減圧熱CVD法でもって成膜する。(図1
(A))
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a manufacturing process of this embodiment. First, an amorphous silicon film (not shown) is formed on a glass substrate 101 by a thickness of 50 nm.
The film is formed by the reduced pressure thermal CVD method to a thickness of 3 mm. (Figure 1
(A))

【0035】ここではガラス基板としては、コーニング
1737ガラス基板(歪点667℃)を用いる。ガラス
基板以外には、石英基板、絶縁膜が成膜された半導体基
板を基板として用いることができる。
Here, a Corning 1737 glass substrate (strain point 667 ° C.) is used as the glass substrate. In addition to a glass substrate, a quartz substrate or a semiconductor substrate over which an insulating film is formed can be used as a substrate.

【0036】非晶質珪素膜を減圧熱CVD法で成膜する
のは、減圧熱CVD法で成膜された珪素膜は、膜中の含
有水素の濃度が低く、結晶化させやすいからである。
The amorphous silicon film is formed by the low pressure thermal CVD method because the silicon film formed by the low pressure thermal CVD method has a low concentration of hydrogen contained in the film and is easily crystallized. .

【0037】図示しない非晶質珪素膜を成膜したら、そ
の膜をパターニングすることにより、102で示すパタ
ーンを形成する。このパターンは、後の工程において結
晶化され、さらにTFTの活性層となる。
After an amorphous silicon film (not shown) is formed, the film is patterned to form a pattern 102. This pattern is crystallized in a later step and further becomes an active layer of the TFT.

【0038】次に酸化珪素膜103を100nmの厚さ
に成膜する。この酸化珪素膜の一部は、後にTFTのゲ
イト電極となる。
Next, a silicon oxide film 103 is formed to a thickness of 100 nm. Part of the silicon oxide film will later become a gate electrode of the TFT.

【0039】次に強いN型を有する微結晶珪素膜を成膜
し、それをパターニングすることにより、104で示す
パターンを形成する。このパターン104は、TFTの
ゲイト電極となる。こうして図1(A)に示す状態を得
る。
Next, a microcrystalline silicon film having a strong N-type is formed and patterned to form a pattern 104. This pattern 104 becomes a gate electrode of the TFT. Thus, the state shown in FIG.

【0040】次に酸化珪素膜105を100nmの厚さ
にプラズマCVD法でもって成膜する。(図1(B))
Next, a silicon oxide film 105 is formed to a thickness of 100 nm by a plasma CVD method. (FIG. 1 (B))

【0041】そして垂直異方性を有するドライエッチン
グ法を用いて酸化珪素膜105をエッチングする。この
際、エッチング条件を調整することにより、106で示
す部分に酸化珪素膜を残存させることができる。この技
術はサイドウォール技術として知られている。(図1
(B))
Then, the silicon oxide film 105 is etched using a dry etching method having vertical anisotropy. At this time, by adjusting the etching conditions, the silicon oxide film can be left in the portion indicated by reference numeral 106. This technique is known as sidewall technology. (Figure 1
(B))

【0042】こうして図1(C)に示すようにゲイト電
極104の側面に酸化珪素膜でなるサイドウォール10
0を残存させた状態を得ることができる。
Thus, as shown in FIG. 1C, the side wall 10 made of a silicon oxide film
A state in which 0 remains can be obtained.

【0043】次に露呈した酸化珪素膜103を垂直異方
性を有するドライエッチング法によってエッチングす
る。こうして図1(D)に示すように酸化珪素膜106
が残存した状態を得る。
Next, the exposed silicon oxide film 103 is etched by a dry etching method having vertical anisotropy. Thus, as shown in FIG.
Is obtained.

【0044】そして、ゲイト電極104とサイドウォー
ル100が存在している領域以外に領域で活性層102
が露呈した状態が得られる。
The active layer 102 is formed in a region other than the region where the gate electrode 104 and the side wall 100 exist.
Is obtained.

【0045】そして、所定の濃度に調整したニッケル酢
酸塩溶液を塗布し、107で示されるようにニッケル元
素が表面に接して保持された状態を得る。この状態で
は、活性層パターン102の露呈した領域にニッケル元
素が接して保持された状態が得られる。(図1(D))
Then, a nickel acetate solution adjusted to a predetermined concentration is applied to obtain a state in which the nickel element is held in contact with the surface as indicated by 107. In this state, a state is obtained in which the nickel element is held in contact with the exposed region of the active layer pattern 102. (Fig. 1 (D))

【0046】ニッケル酢酸塩溶液中におけるニッケルの
濃度は、100ppmとする。この濃度範囲は、10p
pm〜10000ppmの範囲から選択することができ
る。
The concentration of nickel in the nickel acetate solution is 100 ppm. This concentration range is 10p
It can be selected from the range of pm to 10,000 ppm.

【0047】次に窒素雰囲気中において、570℃、1
0時間の加熱処理を施す。この工程においては、矢印1
07で示される結晶成長が進行する。この結晶成長は、
ゲイト電極104の中心付近で衝突し、結晶粒界108
を形成する。
Next, in a nitrogen atmosphere, at 570.degree.
A heat treatment for 0 hour is performed. In this step, arrow 1
The crystal growth indicated by 07 proceeds. This crystal growth
A collision occurs near the center of the gate electrode 104, and a crystal grain boundary 108
To form

【0048】後に明らかになることであるが、この工程
では、ソース及びドレイン領域となる領域にニッケル元
素が導入され、その領域からチャネル領域に向かって結
晶成長が進行する。
As will become clear later, in this step, nickel element is introduced into the regions to be the source and drain regions, and crystal growth proceeds from the regions toward the channel region.

【0049】そしてチャネル領域(正確には後にチャネ
ル領域となる領域)の中心部でソース及びドレイン領域
(正確には後にソース及びドレインとなる領域)チャネ
ル領域となる領域)から進行した結晶成長の先端部が衝
突し、そこに図1(E)の108で示されるような結晶
粒界が形成される。
The tip of the crystal growth proceeding from the source and drain regions (more precisely, the regions that will later become the source and drain) and the channel regions at the center of the channel region (more precisely, the region that will later become the channel region). The parts collide with each other, and crystal grain boundaries as shown by 108 in FIG.

【0050】この結晶粒界は、多数のTFTを同時に作
製した場合に各TFTにおいて、同じ部分に同じように
形成される。
When a large number of TFTs are manufactured at the same time, the crystal grain boundaries are formed in the same portions in each TFT in the same manner.

【0051】こうすることにより、多数のTFTを作製
した場合に各TFTで結晶粒界の影響を同じものとで
き、各TFTにおける特性がばらついてしまうことを抑
制することができる。
In this way, when a large number of TFTs are manufactured, the influence of the crystal grain boundaries can be made the same for each TFT, and the variation in the characteristics of each TFT can be suppressed.

【0052】即ち、本実施例に示す作製工程を採用する
ことにより、活性層内に形成される結晶粒界の位置と状
態を制御することができ、そのことにより多数のTFT
を作製した場合における特性のバラツキを抑制すること
ができる。
That is, by employing the manufacturing process shown in this embodiment, the position and the state of the crystal grain boundary formed in the active layer can be controlled.
In this case, variations in characteristics in the case of manufacturing the semiconductor device can be suppressed.

【0053】次に燐のドーピングをプラズマドーピング
法でもって行う。この工程では、図2(A)に示すよう
に201と203の領域に燐のドーピングが自己整合的
に行われる。また、202の領域にはドーピングは行わ
れない。なお、後に201の領域がソース領域、203
の領域がドレイン領域となる。
Next, doping of phosphorus is performed by a plasma doping method. In this step, as shown in FIG. 2A, the regions 201 and 203 are doped with phosphorus in a self-aligned manner. Also, doping is not performed on the region 202. It is to be noted that a region 201 is later a source region, and a region 203
Region becomes a drain region.

【0054】次に窒素雰囲気中において600℃、2時
間の加熱処理を施す。この工程において、204で示す
経路でもって202の領域に存在するニッケル元素が2
01及び203の領域に吸い出される。
Next, heat treatment is performed at 600 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. In this step, the nickel element existing in the region 202 along the route indicated by 204 is 2
It is sucked out in areas 01 and 203.

【0055】上記の加熱温度は、550℃〜800℃の
範囲から選択することができる。この温度範囲以上の温
度だと、燐の拡散が生じ、特定の領域にニッケルと偏析
させるという目的を達成できない。
The above heating temperature can be selected from the range of 550 ° C. to 800 ° C. If the temperature is higher than this temperature range, diffusion of phosphorus occurs, and the purpose of segregating with nickel in a specific region cannot be achieved.

【0056】また上記温度範囲以下の加熱だと、ニッケ
ルの移動する割合は小さく、工業的に有効な時間での処
理が行えなくなってしまう。また当然、ニッケルのゲッ
タリング効果が小さくなってしまう。
If the heating is performed at a temperature lower than the above-mentioned temperature range, the rate of movement of nickel is small, and the treatment cannot be carried out in an industrially effective time. Naturally, the gettering effect of nickel is reduced.

【0057】こうして、202の領域に存在するニッケ
ル元素が201及び203の領域にゲッタリングされ
る。(図2(B))
Thus, the nickel element existing in the region 202 is gettered in the regions 201 and 203. (FIG. 2 (B))

【0058】次にプラズマCVD法により窒化珪素膜2
05を200nmの厚さに成膜し、さらにアクリル樹脂
膜206を成膜する。ここでアクリル樹脂膜の膜厚は最
小の部分で700nm厚とする。(図2(C))
Next, the silicon nitride film 2 is formed by the plasma CVD method.
05 is formed to a thickness of 200 nm, and an acrylic resin film 206 is further formed. Here, the thickness of the acrylic resin film is 700 nm at the minimum. (Fig. 2 (C))

【0059】アクリル樹脂以外には、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリイミドアミド、エポキシ等の材料を用いる
ことができる。
In addition to the acrylic resin, materials such as polyimide, polyamide, polyimide amide and epoxy can be used.

【0060】次にコンタクトホールを形成し、図2
(D)に示すようにソース電極207とドレイン電極2
08とを形成する。
Next, a contact hole is formed, and FIG.
As shown in (D), the source electrode 207 and the drain electrode 2
08 is formed.

【0061】本実施例においては、ゲイト電極直下の領
域211がチャネル領域となる。そして、209及び2
10の領域がオフセット領域と呼ばれる高抵抗領域とな
る。以上のようにしてNチャネル型のTFTを完成させ
る。
In this embodiment, the region 211 immediately below the gate electrode becomes a channel region. And 209 and 2
The ten regions become high resistance regions called offset regions. As described above, an N-channel TFT is completed.

【0062】本実施例に示すTFTでは、ソース及びド
レイン領域となる領域からニッケル元素を拡散させ、そ
のことにより結晶成長をチャネル領域となるべき領域に
向かって結晶成長を行わす。
In the TFT shown in this embodiment, the nickel element is diffused from the regions to be the source and drain regions, whereby the crystal is grown toward the region to be the channel region.

【0063】こうすることににより、多数のTFTを作
製した場合に各TFTにおいて、チャネル領域の中央付
近に結晶粒界を形成することができる。そしてこのこと
により、各TFTで特性がばらついてしまうことを抑制
することができる。
In this way, when a large number of TFTs are manufactured, a crystal grain boundary can be formed near the center of the channel region in each TFT. Thus, it is possible to suppress the characteristics from being varied among the TFTs.

【0064】〔実施例2〕本実施例は、実施例1に示す
構成において、ゲイト電極の構造を改良した場合の例で
ある。ここでは、ゲイト電極として燐ドープ珪素膜とチ
タンシリサイド膜とを積層した構造とした場合の例を示
す。
[Embodiment 2] This embodiment is an example in which the structure of the gate electrode is improved in the structure shown in Embodiment 1. Here, an example in which a structure in which a phosphorus-doped silicon film and a titanium silicide film are stacked as a gate electrode is shown.

【0065】ゲイト電極の構造としては、一導電型を有
する珪素膜とモリブデンシリサイドとの積層構造、一導
電型を有する珪素膜とタングステンシリサイドとの積層
構造等を挙げることができる。
Examples of the structure of the gate electrode include a stacked structure of a silicon film having one conductivity type and molybdenum silicide, a stacked structure of a silicon film having one conductivity type and tungsten silicide, and the like.

【0066】〔実施例3〕本実施例は、実施例1に示す
構成において、図2(A)に示す工程における燐のドー
ピングを拡散によって行う場合の例である。
[Embodiment 3] This embodiment is an example in which, in the structure shown in Embodiment 1, doping of phosphorus in the step shown in FIG. 2A is performed by diffusion.

【0067】本実施例では、図2(A)に示す状態にお
いて、PSG膜を成膜し、露呈した活性層中に燐を拡散
させる場合の例を示す。
In this embodiment, an example is shown in which a PSG film is formed in the state shown in FIG. 2A and phosphorus is diffused into the exposed active layer.

【0068】PSG膜を成膜する場合以外には、燐を含
む溶液を塗布し、その後に加熱処理を施すことにより、
燐を201及び203の領域に拡散させる。
Except for the case of forming a PSG film, a solution containing phosphorus is applied, and then a heat treatment is performed.
Phosphorus is diffused into regions 201 and 203.

【0069】〔実施例4〕本実施例は、実施例1に示す
作製工程において、ニッケルの導入をイオン注入法によ
って行う場合の例を示す。
[Embodiment 4] This embodiment shows an example in which nickel is introduced by ion implantation in the manufacturing process shown in Embodiment 1.

【0070】この場合、図1(D)に示す工程におい
て、ニッケルをイオン化したものを加速して注入する。
そして露呈した活性層の領域にニッケルをドーピングす
る。後は実施例1に示す作製工程と同じである。
In this case, in the step shown in FIG. 1D, the ionized nickel is accelerated and implanted.
The exposed region of the active layer is doped with nickel. The rest is the same as the manufacturing process shown in the first embodiment.

【0071】〔実施例5〕本実施例は、本明細書中で示
したTFTを用いた半導体装置の例を示す。
[Embodiment 5] This embodiment shows an example of a semiconductor device using the TFT shown in this specification.

【0072】図3(A)に示すのは、携帯型の情報処理
端末である。この情報処理端末は、本体2001にアク
ティブマトリクス型の液晶ディスプレイまたはアクティ
ブマトリクス型のELディスプレイを備え、さらに外部
から情報を取り込むためのカメラ部2002を備えてい
る。
FIG. 3A shows a portable information processing terminal. This information processing terminal includes an active matrix type liquid crystal display or an active matrix type EL display in a main body 2001, and further includes a camera unit 2002 for taking in information from outside.

【0073】カメラ部2002には、受像部2003と
操作スイッチ2004が配置されている。
The camera unit 2002 includes an image receiving unit 2003 and operation switches 2004.

【0074】情報処理端末は、今後益々その携帯性を向
上させるために薄く、また軽くなるもと考えられてい
る。
It is considered that the information processing terminal will become thinner and lighter in order to improve its portability.

【0075】このような構成においては、アクティブマ
トリクス型のディスプレイ2005が形成された基板上
周辺駆動回路や演算回路や記憶回路がTFTでもって集
積化されることが好ましい。
In such a configuration, it is preferable that the peripheral drive circuit, the arithmetic circuit, and the memory circuit on the substrate on which the active matrix type display 2005 is formed be integrated with TFTs.

【0076】図3(B)に示すのは、ヘッドマウントデ
ィスプレイである。この装置は、アクティブマトリクス
型の液晶ディスプレイやELディスプレイ2102を本
体2101に備えている。また、本体2101は、バン
ド2103で頭に装着できるようになっている。
FIG. 3B shows a head mounted display. This device includes an active matrix type liquid crystal display and an EL display 2102 in a main body 2101. The main body 2101 can be attached to the head with a band 2103.

【0077】図3(C)に示すのは、カーナビゲーショ
ン装置である。この装置は、本体2201に液晶表示装
置2202と操作スイッチ2203を備え、アンテナ2
204で受診した信号によって、地理情報等を表示する
機能を有している。
FIG. 3C shows a car navigation system. This device has a main body 2201 provided with a liquid crystal display device 2202 and operation switches 2203, and an antenna 2
It has a function of displaying geographic information and the like according to the signal received at 204.

【0078】図3(D)に示すのは、携帯電話である。
この装置は、本体2301にアクティブマトリクス型の
液晶表示装置2304、操作スイッチ2305、音声入
力部2303、音声出力部2302、アンテナ2306
を備えている。
FIG. 3D shows a mobile phone.
This device includes an active matrix type liquid crystal display device 2304, operation switches 2305, a sound input portion 2303, a sound output portion 2302, and an antenna 2306 in a main body 2301.
It has.

【0079】また、最近は、(A)に示す携帯型情報処
理端末と(D)に示す携帯電話とを組み合わせたような
構成も商品化されている。このような構成においてもア
クティブマトリクス型のディスプレイとその他の回路を
同一基板上にTFTでもって集積化する構成が有用とな
る。
Recently, a configuration in which a portable information processing terminal shown in (A) and a mobile phone shown in (D) are combined has been commercialized. Even in such a configuration, a configuration in which an active matrix type display and other circuits are integrated with TFTs on the same substrate is useful.

【0080】図3(E)に示すのは、携帯型のビデオカ
メラである。これは、本体2401に受像部2406、
音声入力部2403、操作スイッチ2404、アクティ
ブマトリクス型の液晶ディスプレイ2402、バッテリ
ー2405を備えている。
FIG. 3E shows a portable video camera. This is because the main body 2401 has an image receiving unit 2406,
An audio input unit 2403, operation switches 2404, an active matrix liquid crystal display 2402, and a battery 2405 are provided.

【0081】図3(F)に示すのは、プロジェクシン型
の液晶表示装置である。この構成は、本体2501に光
源2502、アクティブマトリクス型の液晶表示装置2
503、光学系2504を備え、装置の外部に配置され
たスクリーン2505に画像を表示する機能を有してい
る。
FIG. 3F shows a projection type liquid crystal display device. In this configuration, a light source 2502 and an active matrix type liquid crystal display device 2
503, an optical system 2504, and a function of displaying an image on a screen 2505 arranged outside the apparatus.

【0082】ここでは、液晶表示装置としては、透過型
ものもでも反射型のものでも利用することができる。
Here, as the liquid crystal display device, either a transmission type or a reflection type can be used.

【0083】また、(A)〜(E)に示す装置では、液
晶表示装置の代わりにEL素子を利用したアクティブマ
トリクス型のディスプレイを用いることもできる。
In the devices shown in (A) to (E), an active matrix type display using EL elements can be used instead of the liquid crystal display device.

【0084】本明細書で開示する発明を利用したTFT
は、多数のTFTを作製した場合の特性のばらつきを抑
制することができるので、本実施例で示すようなTFT
回路を必要とする構成には適したものとなる。
A TFT utilizing the invention disclosed in this specification
Can suppress variations in characteristics when a large number of TFTs are manufactured.
This is suitable for a configuration requiring a circuit.

【0085】〔実施例6〕本実施例では、Pチャネル型
のTFTとNチャネル型のTFTとを相補型に組み合わ
せた構造を提供する場合の例を示す。
[Embodiment 6] This embodiment shows an example in which a structure in which a P-channel TFT and an N-channel TFT are combined in a complementary manner is provided.

【0086】図4及び図5に本実施例の作製工程を示
す。まず、ガラス基板301上に非晶質珪素膜を成膜
し、それをパーニングすることにより、図4(A)に示
す302、303のパターンを形成する。
FIGS. 4 and 5 show the manufacturing process of this embodiment. First, an amorphous silicon film is formed on a glass substrate 301, and the amorphous silicon film is subjected to panning to form patterns 302 and 303 shown in FIG.

【0087】ここで、402がPチャネル型TFTの活
性層でなり、403がNチャネル型TFTの活性層であ
る。
Here, reference numeral 402 denotes an active layer of a P-channel TFT, and reference numeral 403 denotes an active layer of an N-channel TFT.

【0088】次にゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜304
を成膜する。さらにモリブデンシリサイドでもってゲイ
ト電極405、406を形成する。(図4(A))
Next, a silicon oxide film 304 serving as a gate insulating film
Is formed. Further, gate electrodes 405 and 406 are formed using molybdenum silicide. (FIG. 4 (A))

【0089】次に図1(B)及び図1(C)に示す作製
工程に従って、ゲイト電極の側面に酸化珪素でなるサイ
ドウォール407、408を形成する。(図4(B))
Next, according to the manufacturing steps shown in FIGS. 1B and 1C, sidewalls 407 and 408 made of silicon oxide are formed on the side surfaces of the gate electrode. (FIG. 4 (B))

【0090】さらに露呈した酸化珪素膜404を垂直異
方性を有するドライエッチング法によって除去する。こ
うして図4(C)に示す状態を得る。
Further, the exposed silicon oxide film 404 is removed by a dry etching method having vertical anisotropy. Thus, the state shown in FIG. 4C is obtained.

【0091】ここで、409、410が残存した酸化珪
素膜である。ゲイト電極405及び406の直下に存在
する酸化珪素膜409、410がゲイト絶縁膜となる。
Here, 409 and 410 are the remaining silicon oxide films. The silicon oxide films 409 and 410 existing immediately below the gate electrodes 405 and 406 serve as gate insulating films.

【0092】次にニッケル酢酸塩溶液を塗布して、41
1で示されるようにニッケル元素が表面に接して保持さ
れた状態を得る。(図4(D))
Next, a nickel acetate solution was applied and
As shown by 1, a state is obtained in which the nickel element is held in contact with the surface. (FIG. 4 (D))

【0093】次に620℃、4時間の加熱処理を施すこ
とにより、412、413で示すような結晶成長を行わ
せる。この結晶成長は、活性層パターン402及び40
3において、ニッケル元素が接して保持された領域から
ゲイト電極とサイドウォールが形成された領域の下部に
向かって進行する。(図4(D))
Next, by performing a heat treatment at 620 ° C. for 4 hours, crystal growth as indicated by 412 and 413 is performed. This crystal growth is performed by the active layer patterns 402 and 40
In 3, the region proceeds from the region where the nickel element is held in contact with the region below the region where the gate electrode and the sidewall are formed. (FIG. 4 (D))

【0094】また結晶成長の先端部が衝突した部分には
結晶粒界400が形成される。
A crystal grain boundary 400 is formed at a portion where the tip of crystal growth collides.

【0095】次に表面に付着したニッケル元素を洗浄し
て除去する。そして、燐のドーピングをプラズマドーピ
ング法でもって行う。
Next, the nickel element adhering to the surface is removed by washing. Then, doping of phosphorus is performed by a plasma doping method.

【0096】こうして、図4(E)に示す状態を得る。
ここで、414、416、417、419の領域に燐の
ドーピングが行われる。また、415、418の領域に
はドーピングは行われない。
Thus, the state shown in FIG. 4E is obtained.
Here, the regions 414, 416, 417, and 419 are doped with phosphorus. Also, doping is not performed in the regions 415 and 418.

【0097】次に窒素雰囲気中において、600℃、2
時間の加熱処理を行う。この工程において、図5(A)
の矢印501、502で示される経路でもってニッケル
元素の移動が起こる。
Next, at a temperature of 600 ° C. and 2
Perform heat treatment for a time. In this step, FIG.
The movement of the nickel element takes place along the paths indicated by arrows 501 and 502.

【0098】即ち、図4(E)の415に存在している
ニッケル元素は414、416の領域にゲッタリングさ
れる。また、図4(E)の418に存在しているニッケ
ル元素は417、419の領域にゲッタリングされる。
That is, the nickel element existing at 415 in FIG. 4E is gettered in the regions 414 and 416. The nickel element present at 418 in FIG. 4E is gettered in regions 417 and 419.

【0099】次にNチャネル型のTFTとなる領域をレ
ジストマスク503で覆い、ボロンのドーピングを行
う。ここでは、先にドーピングされた燐の影響を打ち消
す条件でボロンのドーピングを行う。一般に図4(E)
における燐のドーピングよりも高いドーズ量でボロンの
ドーピングを行う必要がある。
Next, a region to be an N-channel TFT is covered with a resist mask 503, and boron is doped. Here, boron doping is performed under conditions that cancel out the influence of the phosphorus that has been doped earlier. Generally, FIG.
It is necessary to perform boron doping at a dose higher than the phosphorus doping in the above.

【0100】こうして504、505の領域にボロンの
ドーピングが行われ、ボロンによる導電型を決定する影
響が強い領域が形成される。即ち、P型の領域504、
505が形成される。(正確には、活性化後に導電型が
明確になる)
In this way, the regions 504 and 505 are doped with boron, and a region is formed which is strongly influenced by boron to determine the conductivity type. That is, the P-type region 504,
505 is formed. (Accurately, the conductivity type becomes clear after activation)

【0101】また415の領域にはドーピングは行われ
ない。
The region 415 is not doped.

【0102】次にレジストマスク503を除去する。そ
してレーザー光の照射を行い、ドーピング工程で損傷し
た活性層部分のアニールとドーパントの活性化とを行
う。
Next, the resist mask 503 is removed. Then, laser light irradiation is performed to anneal the active layer portion damaged in the doping process and activate the dopant.

【0103】次に層間絶縁膜として窒化珪素膜506を
成膜する。さらにアクリル樹脂膜507を成膜する。そ
してコンタクトホールの形成を行い、Pチャネル型TF
Tのソース電極508、ドレイン電極509を形成す
る。また、Nチャネル型TFTのソース電極510、ド
レイン電極509を形成する。
Next, a silicon nitride film 506 is formed as an interlayer insulating film. Further, an acrylic resin film 507 is formed. Then, a contact hole is formed, and a P-channel type TF
A source electrode 508 and a drain electrode 509 of T are formed. Further, a source electrode 510 and a drain electrode 509 of the N-channel TFT are formed.

【0104】こうして図5(C)に示すPチャネル型T
FTとNチャネル型TFTとが相補型に構成されたTF
T回路を完成させる。
Thus, the P-channel type T shown in FIG.
TF in which FT and N-channel type TFT are configured to be complementary
Complete the T circuit.

【0105】なお、511、512、513、514で
示される領域は、チャネル領域515、516に隣接し
て設けられるオフセット領域(高抵抗領域)である。こ
のオフセット領域は、図4(B)に示すサイドウォール
407によって自己整合的に形成される。
The regions denoted by 511, 512, 513, and 514 are offset regions (high-resistance regions) provided adjacent to the channel regions 515 and 516. This offset region is formed in a self-aligned manner by the sidewall 407 shown in FIG.

【0106】図5(C)に示す構成は、シフトレジスタ
回路やバッファー回路、その他集積回路の基礎となる回
路となる。
The structure shown in FIG. 5C is a shift register circuit, a buffer circuit, and other circuits which form the basis of an integrated circuit.

【0107】〔実施例7〕本実施例は、実施例1に示す
作製工程を基礎としてPチャネル型のTFTを作製する
場合の例である。
[Embodiment 7] This embodiment is an example in which a P-channel TFT is manufactured based on the manufacturing process shown in Embodiment 1.

【0108】本実施例においては、図2(B)に示す工
程までは実施例1に示す作製工程と同じである。
In the present embodiment, the steps up to the step shown in FIG. 2B are the same as the manufacturing steps shown in the first embodiment.

【0109】図2(B)に示す状態を得たら、ボロンの
ドーピングを行う。この際、先にドーピングされた燐の
ドーズ量よりも高いドーズ量でもってボロンをドーピン
グする。
When the state shown in FIG. 2B is obtained, boron doping is performed. At this time, boron is doped with a dose higher than the dose of phosphorus doped earlier.

【0110】即ち、燐にドーピングによてN+ 型となっ
ている領域にその導電型を反転させる程度のボロンをド
ーピングし、P+ 型またはP++型の領域に反転させる。
That is, phosphorus is doped into the N + -type region by doping with boron to the extent that its conductivity type is inverted, and the region is inverted to a P + -type or P ++ -type region.

【0111】こうすることにより、燐を含みニッケルを
ゲッタリングしたP型のソース及びドレイン領域を形成
することができる。
In this way, P-type source and drain regions containing phosphorus and gettering nickel can be formed.

【0112】そしてPチャネル型のTFTを作製するこ
とができる。
Then, a P-channel type TFT can be manufactured.

【0113】[0113]

【発明の効果】本明細書で開示する発明を採用すること
により、 (1)加熱処理による結晶化を従来よりより低温で行
う。 (2)結晶粒界の影響を排除し、TFTの特性をそろえ
ることができる。 という課題を解決することができる。
According to the invention disclosed in this specification, (1) crystallization by heat treatment is performed at a lower temperature than before. (2) The characteristics of the TFT can be made uniform by eliminating the influence of crystal grain boundaries. Can be solved.

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

【図1】 TFTの作製工程を示す図。FIG. 1 illustrates a manufacturing process of a TFT.

【図2】 TFTを作製工程を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of a TFT.

【図3】 TFTを利用した装置の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus using a TFT.

【図4】 Pチャネル型のTFTとNチャネル型のTF
Tとを同時に作製する場合の例を示す図。
FIG. 4 shows a P-channel type TFT and an N-channel type TF.
The figure which shows the example at the time of manufacturing simultaneously T.

【図5】 Pチャネル型のTFTとNチャネル型のTF
Tとを同時に作製する場合の例を示す図。
FIG. 5 shows a P-channel type TFT and an N-channel type TF.
The figure which shows the example at the time of manufacturing simultaneously T.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス基板 102 活性層 103 ゲイト絶縁膜 104 珪素でなるゲイト電極 105 酸化珪素膜 106 酸化珪素膜が残存する部分 100 酸化珪素でなるサイドウォール 107 表面に接して保持されたニッケル元素 108 結晶成長が衝突して形成される結晶粒
界 201 燐がドーピングされた領域(ソース領
域) 202 燐がドーピングされなかった領域 203 燐がドーピングされた領域(ドレイン
領域) 204 燐のゲッタリング経路 205 窒化珪素膜 206 アクリル樹脂膜 207 ソース電極 208 ドレイン電極 209 オフセット領域(高抵抗領域) 210 オフセット領域(高抵抗領域) 211 チャネル領域
Reference Signs List 101 glass substrate 102 active layer 103 gate insulating film 104 gate electrode made of silicon 105 silicon oxide film 106 part where silicon oxide film remains 100 sidewall 107 made of silicon oxide 107 nickel element held in contact with surface 108 crystal growth collides Grain region 201 formed by doping 201 a region doped with phosphorus (source region) 202 a region not doped with phosphorus 203 a region doped with phosphorus (drain region) 204 a gettering path of phosphorus 205 silicon nitride film 206 acrylic Resin film 207 Source electrode 208 Drain electrode 209 Offset region (high resistance region) 210 Offset region (high resistance region) 211 Channel region

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成されたゲイト電極とを有し、 活性層中において、ソース及びドレイン領域から結晶成
長した先端部分がチャネル領域の中央で衝突した構造を
有し、 ソース及びドレイン領域にはチャネル領域中に比較して
珪素の結晶化を助長する金属元素がより高い濃度で含ま
れていることを特徴とする半導体装置。
An active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film, wherein a crystal grows from a source and a drain region in the active layer. The source and drain regions contain a higher concentration of a metal element that promotes silicon crystallization than the channel region. Semiconductor device.
【請求項2】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成されたゲイト電極とを有し、 活性層中において、ソース及びドレイン領域から結晶成
長した先端部分がチャネル領域の中央で衝突した構造を
有し、 ソース及びドレイン領域にはチャネル領域中に比較して
珪素の結晶化を助長する金属元素がより高い濃度で含ま
れている薄膜トランジスタを備えた半導体装置。
2. An active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film, wherein a crystal is grown from a source and a drain region in the active layer. The source and drain regions have thin film transistors in which a metal element that promotes crystallization of silicon is contained at a higher concentration than the channel region. Semiconductor device.
【請求項3】請求項1または請求項2において、珪素の
結晶化を助長する金属元素としてニッケルが利用されて
いることを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein nickel is used as a metal element for promoting crystallization of silicon.
【請求項4】請求項1または請求項2において、珪素の
結晶化を助長する金属元素として、Fe、Co、Ni、
Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Au、G
e、Pd、Pd、In、Sbから選ばれた一種または複
数種類の元素が利用されていることを特徴とする半導体
装置。
4. The method according to claim 1, wherein the metal element for promoting crystallization of silicon is Fe, Co, Ni, or Ni.
Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, Au, G
A semiconductor device, wherein one or more elements selected from e, Pd, Pd, In, and Sb are used.
【請求項5】請求項1または請求項2において、 結晶成長した領域は、 結晶粒界が結晶成長した方向に延在し、かつ該方向に結
晶構造が柱状に延在した構造を有していることを特徴と
する半導体装置。
5. The crystal growth region according to claim 1, wherein the crystal-grown region has a structure in which a crystal grain boundary extends in a direction in which the crystal grows, and a crystal structure extends in a columnar shape in the direction. A semiconductor device.
【請求項6】請求項1または請求項2において、チャネ
ル領域に中央の結晶成長の先端部分が衝突した部分には
結晶粒界が形成されていることを特徴とする半導体装
置。
6. A semiconductor device according to claim 1, wherein a crystal grain boundary is formed in a portion where a front end portion of the central crystal growth collides with the channel region.
【請求項7】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成されたゲイト電極とを有した構
造の作製工程であって、 ソース及びドレインとなる領域に珪素の結晶化を助長す
る金属元素を選択的に導入する工程と、 加熱処理を施し前記ソース及びドレインとなる領域から
チャネル領域となる領域に向かって結晶成長を行わす工
程と、 前記ソース及びドレインとなる領域に燐を導入する工程
と、 加熱処理を施し前記チャネル領域となる領域から前記ソ
ース及びドレインとなる領域に向かって当該金属元素を
移動させる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. A manufacturing process of a structure having an active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film, wherein the structure comprises a source and a drain. Selectively introducing a metal element that promotes crystallization of silicon into the region; performing a heat treatment to grow crystal from the region serving as the source and the drain toward the region serving as a channel region; And a step of introducing phosphorus into a region serving as a drain, and a step of performing a heat treatment to move the metal element from the region serving as the channel region toward the region serving as the source and drain. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項8】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成されたゲイト電極とを有した構
造の作製工程であって、 ソース及びドレインとなる領域上のゲイト絶縁膜を除去
する工程と、 前記ソース及びドレインとなる領域に接して珪素の結晶
化を助長する金属元素を保持させる工程と、 加熱処理を施し前記ソース及びドレインとなる領域から
チャネル領域となる領域に向かって結晶成長を行わす工
程と、 前記ソース及びドレインとなる領域に燐を導入する工程
と、 加熱処理を施し前記チャネル領域となる領域から前記ソ
ース及びドレインとなる領域に向かって当該金属元素を
移動させる工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. A manufacturing process of a structure having an active layer, a gate insulating film formed on the active layer, and a gate electrode formed on the gate insulating film, wherein the structure comprises a source and a drain. Removing the gate insulating film over the region; holding a metal element that promotes crystallization of silicon in contact with the region serving as the source and the drain; and performing a heat treatment to form a channel from the region serving as the source and the drain. A step of performing crystal growth toward a region to be a region, a step of introducing phosphorus into the region to be the source and the drain, and a step of performing a heat treatment from the region to be the channel region to the region to be the source and drain. Transferring the metal element by the method described above.
【請求項9】請求項7または請求項8において、珪素の
結晶化を助長する金属元素としてニッケルが利用される
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein nickel is used as a metal element for promoting crystallization of silicon.
【請求項10】請求項7または請求項8において、珪素
の結晶化を助長する金属元素として、Fe、Co、N
i、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、A
u、Ge、Pd、Pd、In、Sbから選ばれた一種ま
たは複数種類の元素が利用されることを特徴とする半導
体装置の作製方法。
10. The method according to claim 7, wherein Fe, Co, N is used as a metal element for promoting crystallization of silicon.
i, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu, A
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein one or more elements selected from u, Ge, Pd, Pd, In, and Sb are used.
【請求項11】請求項7または請求項8において、 結晶成長の方向軸とチャネル領域となる領域からソース
及びドレインとなる領域に向かっての当該金属元素の移
動する方向軸とは一致あるいは概略一致することを特徴
とする半導体装置の作製方法。
11. The method according to claim 7, wherein a direction axis of the crystal growth coincides with or substantially coincides with a direction axis of movement of the metal element from a region serving as a channel region toward a region serving as a source and a drain. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項12】請求項7または請求項8において、 チャネル領域となる領域からソース及びドレインとなる
領域に向かって当該金属元素を移動させることにより、
当該金属元素をソース及びドレイン領域にゲッタリング
させることを特徴とする半導体装置の作製方法。
12. The method according to claim 7, wherein the metal element is moved from a region to be a channel region to a region to be a source and a drain.
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the metal element is gettered to source and drain regions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002208599A (en) * 2000-12-01 2002-07-26 Pt Plus Ltd Method of manufacturing thin film transistor involving crystalline silicon active layer

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