KR100256912B1 - Semiconductor circuit, semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100256912B1
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Abstract

본 발명의 반도체회로는 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함하는 CMOS구성을 갖는다. 상기 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터는 상보적으로 구성된 CMOS구조를 갖는다. 상기 p채널 트랜지스터는 상기 활성영역에 있어서의 비정질막의 결정성을 향상시키는 촉매원소를 포함하며, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역의 촉매원소의 농도는 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 그것 보다 낮다.The semiconductor circuit of the present invention has a CMOS structure including an n-channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface. The n-channel transistor and the p-channel transistor have complementary CMOS structures. The p-channel transistor includes a catalytic element for improving the crystallinity of the amorphous film in the active region, and the concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel transistor is lower than that in the active region of the p-channel transistor.

Description

반도체회로, 반도체장치 및 이들의 제조방법Semiconductor circuit, semiconductor device and manufacturing method thereof

제1도는 제1실시예의 TFT의 제조공정의 개요를 설명하기 위한 평면도.FIG. 1 is a plan view for explaining an outline of a manufacturing process of a TFT of the first embodiment; FIG.

제2a도 내지 제2f도는 상기 제1실시예의 TFT의 제조공정을 설명하기 위한 도 1의 A-A'선 단면도.2A to 2F are sectional views taken on line A-A 'of FIG. 1 for explaining a manufacturing process of the TFT of the first embodiment.

제3도는 제2실시예의 TFT의 제조공정의 개요을 설명하기 위한 평면도.FIG. 3 is a plan view for explaining an outline of a manufacturing process of the TFT of the second embodiment; FIG.

제4a도 내지 제4e도는 상기 제2실시예의 TFT의 제조공정을 설명하기 위한 도 3의 B-B'선 단면도.4A to 4E are sectional views taken along the line B-B 'in FIG. 3 for explaining a manufacturing process of the TFT of the second embodiment.

제5도는 제3실시예의 TFT의 제조공정의 개요를 설명하기 위한 평면도.FIG. 5 is a plan view for explaining the outline of a manufacturing process of the TFT of the third embodiment; FIG.

제6a도 내지 제6e도는 상기 제3실시예의 TFT의 제조공정을 설명하기 위한 도 5의 C-C'선 단면도.6A to 6E are cross-sectional views taken along line C-C 'of FIG. 5 for explaining a manufacturing process of the TFT of the third embodiment.

제7a도 및 제7b도는 본 발명의 TFT의 게이트전압과 드레인전류간의 관계를 보인 그래프.7A and 7B are graphs showing the relationship between the gate voltage and the drain current of the TFT of the present invention.

제8도는 본 발명에 사용된 인버터회로를 설명하기 위한 도면.FIG. 8 is a view for explaining an inverter circuit used in the present invention; FIG.

제9a도 및 제9b도는 종래 TFT의 게이트전압과 드레인전류간의 관계를 보인 그래프.9A and 9B are graphs showing the relationship between the gate voltage and the drain current of a conventional TFT.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

101 : 유리기관 102 : 하부막101: glass organ 102: bottom membrane

103 : a-Si막 104 : 마스크막103: a-Si film 104: mask film

105 : 촉매원소 107 : 레이저광105: catalytic element 107: laser light

108 : 게이트절연막 109n, 109p : 게이트전극108: gate insulating film 109n, 109p: gate electrode

110n, 110p : 산화물층 111n, 111p : 채널영역110n, 110p: oxide layer 111n, 111p: channel region

116 : 층간절연막 117 : 전극116: interlayer insulating film 117: electrode

본 발명은 절연표면을 갖는 기판에 제공된 박막트랜지스터(이하, TFT라 함)등의 MOS트랜지스터로 구성되는 반도체회로 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 반도체회로는 액티브매트릭스 액정표시장치의 드라이버, 이미지센서등에 응용가능한 TFT를 사용한 박막집적회로 및 3차원 집적회로등의 반도체장치에 채용할수 있다. 본 발명은 또한, 이와 같은 반도체회로를 포함하는 반도체장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor circuit composed of a MOS transistor such as a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) provided on a substrate having an insulating surface, and a manufacturing method thereof. The semiconductor circuit of the present invention can be employed in a semiconductor device such as a thin film integrated circuit and a three-dimensional integrated circuit using a TFT applicable to a driver, an image sensor, etc. of an active matrix liquid crystal display device. The present invention also relates to a semiconductor device including such a semiconductor circuit and a manufacturing method thereof.

최근, 액티브매트릭스 액정표시장치, 고속 및 고해상도의 밀착형 이미지센서, 또는 3차원 IC등을 실현하기 위해 유리등의 절연기판상이나 절연막상에 고성능의 반도체소자를 형성하기 위한 시도가 행해지고 있다. 특히, 액티브매트릭스 액정표시장치에 있어서, 드라이버 모놀리식 기술이 적극적으로 개발되고 있다. 이 드라이버 모놀리식 기술에 의하면, 표시부를 구성하는 복수의 화소를 포함하는 매트릭스부를 구동하기 위한 반도체소자로서의 드라이버가 상기 매트릭스부와 동일 기판상에 형성된다.In recent years, in order to realize an active matrix liquid crystal display device, a high-speed and high-resolution close-contact type image sensor, or a three-dimensional IC, attempts have been made to form a high-performance semiconductor device on an insulating substrate such as glass or on an insulating film. Particularly, in the active matrix liquid crystal display device, driver monolithic technology is actively developed. According to this driver monolithic technology, a driver as a semiconductor element for driving a matrix portion including a plurality of pixels constituting a display portion is formed on the same substrate as the matrix portion.

상기 반도체장치에 포함된 반도체회로의 반도체층에는 박막의 실리콘이 일반적으로 사용된다. 박막 실리콘 반도체는 일반적으로, 비정질실리콘(이하, a-Si라 함)으로 형성되는 것 및 결정성을 갖는 실리콘으로 형성되는 것의 두가지 형태로 분류된다. 결정성을 갖는 실리콘에는 다결정 실리콘, 미소결정 실리콘 등이 알려져 있다.A thin film of silicon is generally used for a semiconductor layer of a semiconductor circuit included in the semiconductor device. Thin-film silicon semiconductors are generally classified into two types, those formed from amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) and those formed from silicon with crystallinity. Polysilicon, microcrystalline silicon, and the like are known as silicon having crystallinity.

a-Si 반도체는, 저온에서 제조가능하고 기상법으로 비교적 용이하게 제조할 수 있어 양산성이 우수하기 때문에 가장 일반적으로 사용된다. 그러나, a-Si 반도체는 결정성을 갖는 실리콘반도체보다 도전성이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 이유로 고속특성을 얻기 위해서는, 결정성을 갖는 실리콘으로 형성되는 반도체회로의 제조방법의 확립이 강하게 요망되고 있다.The a-Si semiconductor is most commonly used because it can be produced at a low temperature and can be produced relatively easily by the vapor phase method and is excellent in mass productivity. However, the a-Si semiconductor has a problem of lower conductivity than a silicon semiconductor having crystallinity. For this reason, in order to obtain high-speed characteristics, it is strongly desired to establish a manufacturing method of a semiconductor circuit formed of crystalline silicon.

상기 실리콘반도체를 얻기 위한 방법으로 다음의 3가지 방법이 알려져 있다.As the method for obtaining the silicon semiconductor, the following three methods are known.

(1) 제1방법은 성막시에 결정성을 갖는 막을 직접성형하는 방법이다.(1) The first method is a method of directly forming a film having crystallinity at the time of film formation.

(2) 제2방법은 우선 비정질막을 성막한 다음, 레이저 에너지에 의해 막이 결정성을 갖도록 하는 것이다.(2) In the second method, the amorphous film is formed first, and then the film is made crystalline by laser energy.

(3) 제3방법은 우선 비정질막을 성막한 다음, 막에 열 에너지를 가하여 막이 결정성을 갖도록 하는 것이다.(3) The third method is to first form an amorphous film and then to apply heat energy to the film so that the film has crystallinity.

그러나, 상기 제1방법에 의하면, 성막공정과 동시에 결정화가 진행하기 때문에, 입경이 큰 결정성 실리콘을 얻기 위해서는 두께가 두꺼운 실리콘막의 성막화가 불가피하게 된다. 따라서, 기판전체에 걸쳐 만족한 반도체 특성을 갖는 막을 균일하게 성막하는 것이 기술적으로 곤란하다. 또한, 성막온도가 600℃이상으로 높기 때문에, 유리왜곡점이 낮은 저렴한 유리기판을 사용할 수 없어 코스트면에서 불리하다.However, according to the first method, crystallization progresses at the same time as the film forming step, so that it is inevitable to form a silicon film having a large thickness in order to obtain crystalline silicon having a large grain size. Therefore, it is technically difficult to uniformly form a film having satisfactory semiconductor characteristics over the entire substrate. In addition, since the film-forming temperature is as high as 600 DEG C or more, an inexpensive glass substrate having a low glass distortion point can not be used, which is disadvantageous in cost.

이 때문에, 현재 상기 제2 및 제3방법에 대한 연구와 개발에 촛점이 맞추어지고 있다. 상기 제2방법은 예컨대, 일본 특허공개공보 6-252398에 기재되어 있는 바와 같이 파장 308nm의 XeCl엑시머레이저광등을 a-Si막에 조사하고, 유리기판에 대미지를 가하지 않고 단시간에 실리콘막만을 용융시키고, 그의 고화과정에서 결정화시키는 방법이다. 특히, 일본 특허공개공보 6-252398에는, n채널 TFT와 p채널 TFT에서 조사레이저 에너지의 최적치가 다른 것에 주목하여, 각각의 TFT에 대해 레이저조사 공정을 분리함으로써 n채널 TFT와 p채널 TFT 모두 최적 에너지로 조사하도록 하고 있다. 즉, 다른 형태의 TFT의 영역을 마스크한 상태에서 일방의 TFT를 조사하기 때문에, 각각의 TFT들에 대해 각 1회의 레이저 조사 공정을 필요로 한다.For this reason, research and development on the second and third methods are currently focused. In the second method, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252398, an XeCl excimer laser light having a wavelength of 308 nm is irradiated to an a-Si film to melt only the silicon film in a short time without damaging the glass substrate , Which crystallizes in the course of its solidification. In particular, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252398, it is noted that the optimum value of the irradiation laser energy is different between the n-channel TFT and the p-channel TFT. By separating the laser irradiation process for each TFT, Energy. That is, since one TFT is irradiated while masking the regions of the TFTs of different types, one laser irradiation step is required for each of the TFTs.

상기 제3방법은 제1 및 제2방법에 비해 대면적의 기판에 반도체가 비교적 용이하게 형성하도록 하는 장점이 있다. 그러나, 이 제3방법은 결정화를 위해 수십시간에 걸쳐 600℃이상의 고온에서 열처리를 요한다. 따라서, 이 제3방법은 저렴한 유리기판을 사용하고 스루풋을 향상시키기 위해 열처리온도를 낮추고 단시간에 결정화시키는 상반된 문제를 동시에 해결할 필요가 있다.The third method is advantageous in that the semiconductor is relatively easily formed on the substrate having a larger area than the first and second methods. However, this third method requires heat treatment at a high temperature of 600 DEG C or more over several tens of hours for crystallization. Therefore, in the third method, it is necessary to solve the conflicting problem of lowering the heat treatment temperature and crystallizing in a short time in order to use an inexpensive glass substrate and to improve the throughput.

이 제3방법을 이용하여 열처리의 문제를 해결하기 위한 방법이 일본 특허공개공보 6-244103호 및 6-244104호에 기재되어 있다. 이들 방법에 의하면, a-Si막의 결정화를 촉진하는 촉매원소를 이용함으로써, 가열온도의 저온화 및 처리시간의 단축을 도모하고 있다. 구체적으로 설명하면, a-Si막의 표면에 니켈, 팔라듐, 또는 납과 같은 금속원소를 미량 도입시킨다. 그 후, a-Si막을 550℃에서 4시간정도 열처리하여, a-Si막의 결정화를 종료한다. 현재, 액티브매트릭스 액정표시장치에 사용되는 코닝사에 의해 제조된 CORNING 7059 유리가 593℃의 유리왜곡점을 갖는다. 따라서, 기판의 대면적화를 고려한 경우, 상기 일본 특허공개공보 6-244103호는 매우 효과적이다.Methods for solving the problem of heat treatment using the third method are described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-244103 and 6-244104. According to these methods, by using the catalytic element for promoting the crystallization of the a-Si film, the heating temperature is lowered and the processing time is shortened. Specifically, a small amount of a metal element such as nickel, palladium, or lead is introduced into the surface of the a-Si film. Thereafter, the a-Si film is heat-treated at 550 DEG C for about 4 hours to complete the crystallization of the a-Si film. Currently, CORNING 7059 glass manufactured by Corning Inc. used in an active matrix liquid crystal display device has a glass distortion point of 593 캜. Therefore, in consideration of the large-sized substrate, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-244103 is very effective.

저온에서의 결정화 메카니즘은 다음과 같다. 우선, 금소원소를 핵으로 한 결정핵발생이 조기에 일어난다. 그 후, 금속원소가 촉매로 작용하여 결정성장을 촉진하여, 결정화가 급격히 진행하게 된다. 이와 같은 의미에서, 이러한 금속원소는 촉매원소로 칭한다. 통상의 고상성장법에 의해 a-Si막을 결정화시켜 얻어진 결정성 실리콘막은 쌍정 구조를 갖는다. 반면에, 촉매원소에 의해 결정화를 촉진시켜 얻어진 결정성 실리콘막은 복수의 주상(柱狀) 결정으로 구성되며 각 주상결정의 내부는 이상적인 단결정 상태로 되어 있다.The crystallization mechanism at low temperature is as follows. First, the generation of crystal nuclei in the nucleus of a nitrogen element occurs early. Thereafter, the metal element acts as a catalyst to promote crystal growth, and the crystallization proceeds rapidly. In this sense, these metal elements are referred to as catalytic elements. The crystalline silicon film obtained by crystallizing the a-Si film by a conventional solid-phase growth method has a twin crystal structure. On the other hand, the crystalline silicon film obtained by promoting crystallization by the catalytic element is composed of a plurality of columnar crystals, and the inside of each columnar crystal is in an ideal single crystal state.

또한, 일본 특허공개공보 6-244104호에 있어서, a-Si막의 일부에 선택적으로 촉매원소를 도입하여 가열한다. 이에 따라, a-Si막의 다른 부분을 비정질 상태로 남기로, 선택적으로 촉매원소가 도입된 영역만 결정화한다. 또한, 가열시간을 연장함으로써, 촉매원소가 선택적으로 도입되는 영역으로 부터 횡방향(기판과 평행한 방향)으로 결정성장을 시키고 있다. 이 횡방향 결정성장영역의 내부에는, 성장방향이 거의 같은 주상 결정이 서로 인접해있다. 이에 따라, 상기 영역들은, 촉매원소를 직접 도입함으로써 결정핵이 랜덤하게 발생되는 영역과 비교하여, 보다 만족스런 결정성을 갖는다. 따라서, 상기 횡방향 결정성장에 의해 얻어진 결정성 실리콘막을 반도체장치의 활성영역으로 사용함으로써 반도체가 보다 고성능을 가질수 있다.Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-244104, a catalyst element is selectively introduced into a part of the a-Si film and heated. As a result, only the region into which the catalytic element is introduced is selectively crystallized, leaving the other portion of the a-Si film in the amorphous state. Further, by extending the heating time, crystal growth is performed in the lateral direction (direction parallel to the substrate) from the region where the catalytic element is selectively introduced. In the transverse direction crystal growth region, columnar crystals having almost the same growth direction are adjacent to each other. Accordingly, the regions have more satisfactory crystallinity as compared with a region where crystal nuclei are randomly generated by directly introducing the catalytic element. Therefore, by using the crystalline silicon film obtained by the lateral crystal growth as the active region of the semiconductor device, the semiconductor can have higher performance.

그러나, 현재 결정성실리콘막을 제조하기 위한 각종 방법이 발명 및 연구되고 있으나 상기 모든 요망사항들이 만족스럽지 못한 상태이다. 예컨대, 드라이버 모놀리식형 액티브매트릭스형 액정표시장치에 있어서, 드라이버가 n채널 TFT만 포함하는 단일 채널 구조로 구성되는 경우에는 소비전력과 이에 따른 발열량이 증가한다. 따라서, 소비전력 및 발열량을 줄이기 위해 CMOS로 드라이버를 구성하는 것이 효과적이다.However, various methods for producing a crystalline silicon film have been invented and studied, but all of the above requirements are unsatisfactory. For example, in a driver monolithic active matrix type liquid crystal display device, when the driver is composed of a single channel structure including only an n-channel TFT, the power consumption and the heat generation amount corresponding thereto increase. Therefore, it is effective to construct a driver with CMOS to reduce power consumption and heat generation.

그러나, CMOS회로를 구성하는 p채널 TFT와 n채널 TFT에 있어서, p채널 TFT는 n채널 TFT보다 매우 불량한 성능을 갖는다. 또한, 반도체기판에 형성되는 MOS트랜지스터와 비교할때, TFT에 있어서의 채널영역은 불완전한 결정성실리콘막으로 형성되기 때문에, p채널 TFT와 n채널 TFT간의 성능차가 보다 현저하게 된다. 특히 현저한 것은 전계효과 이동도와 임계전압의 차이이며, 이는 문제를 야기한다. 종래, p채널 TFT는 n채널 TFT가 동일 재료로 형성되는 경우, p채널 TFT는 n채널 TFT의 전계효과이동도의 약 1/3만 달성할 수 있다. 또한, 임계전압에 대해, n채널 TFT는 약 2V 내지 3V에서 안정화된다. 한편, p채널 TFT는 -7V 내지 -12V에서 안정화되는데, 이는 절대치가 극히 크고 안정화되지 않는 것이 통례이다.However, in the p-channel TFT and the n-channel TFT constituting the CMOS circuit, the p-channel TFT has a much poorer performance than the n-channel TFT. Further, as compared with the MOS transistor formed on the semiconductor substrate, the channel region in the TFT is formed of an incomplete crystalline silicon film, so that the performance difference between the p-channel TFT and the n-channel TFT becomes more remarkable. Particularly notable is the difference between the field effect mobility and the threshold voltage, which causes problems. Conventionally, when the n-channel TFT is formed of the same material as the p-channel TFT, the p-channel TFT can attain about 1/3 of the field effect mobility of the n-channel TFT. Further, for the threshold voltage, the n-channel TFT is stabilized at about 2V to 3V. On the other hand, the p-channel TFT is stabilized at -7 V to -12 V, which is extremely large in absolute value and does not stabilize.

이와 같은 경우, 반도체회로에서 일어날수 있는 문제들은 1예로서 가장 간단한 CMOS구성을 갖는 인버터를 취함으로써 고려될 수 있다. 도 8은 인버터의 회로를 나타낸다. 입력단자(803)에 고출력신호(이하, H신호라 함)가 입력되면, n채널 TFT(801)는 ON상태로 되고, 그라운드(806)로 부터의 저출력신호(이하, L신호라 함)가 출력단자(804)에서 출력된다. 상기 입력단자(803)에 L신호가 입력되는 경우, p채널 TFT(802)는 ON상태로 되고, VDD(805)로 부터의 H신호가 출력단자(804)에서 출력된다.In such a case, the problems that may occur in the semiconductor circuit can be considered by taking an inverter having the simplest CMOS configuration as an example. 8 shows a circuit of the inverter. When a high output signal (hereinafter referred to as H signal) is inputted to the input terminal 803, the n-channel TFT 801 is turned on and a low output signal (hereinafter referred to as L signal) from the ground 806 And is output from the output terminal 804. When the L signal is input to the input terminal 803, the p-channel TFT 802 is turned on, and the H signal from the V DD 805 is outputted from the output terminal 804.

다음, 도 9a 및 도 9b는 일반적인 n채널 TFT와 p채널 TFT에 있어서 게이트전압 VG와 드레인전류 ID간의 관계를 나타낸다. 종축의 드레인전류 ID는 로그(log)스케일로 표시되어 있다. 도 9a도에 보인 n채널 TFT의 임계전압 VTH는 약 2V인 반면, 도 9b에 보인 p채널 TFT의 임계전압 VTH는 약 -8V이다. 특히, 주목되는 것은 각 TFT의 게이트 전압 VG가 OFF영역에서 상승한다는 것이다. 그 이유는 TFT의 채널층이 불완전한 결정성실리콘막으로 형성되기 때문에, 게이트전압 VG가 OFF전압으로 되고 드레인단에서의 접합부에 전압이 집중할 때, 결정결함(트랩준위)을 통해 캐리어의 터닐링이 일어나는 것으로 이해된다. 따라서, 절연기판상에 결정성실리콘막으로 형성되는 채널층을 포함하는 TFT에 있어서 OFF영역에서의 누설전류의 증가는 어느정도 불가피하다.Next, Figs. 9A and 9B show the relationship between the gate voltage V G and the drain current I D in general n-channel TFT and p-channel TFT. The drain current I D on the vertical axis is indicated on a log scale. The threshold voltage V TH of the n-channel TFT shown in Fig. 9A is about 2V, while the threshold voltage V TH of the p-channel TFT shown in Fig. 9B is about -8V. Particularly, it is noticed that the gate voltage V G of each TFT rises in the OFF region. This is because the channel layer of the TFT is formed of an incompletely crystalline silicon film, and when the gate voltage V G is turned off and the voltage is concentrated at the junction at the drain end, the annealing of the carrier through the crystal defect (trap level) Is understood to occur. Therefore, in the TFT including the channel layer formed of the crystalline silicon film on the insulating substrate, the increase of the leakage current in the OFF region is inevitable to some extent.

도 8의 인버터가 도 9a 및 도 9b에 보인 TFT특성을 갖는 n채널 및 p채널 TFT로 구성될때, TFT를 구동하기 위한 게이트전압, 즉 입력단자(803)에 대한 입력전압에 있어서 n채널 TFT를 구동하기 위한 전압 VH와 p채널 TFT를 구동하기 위한 전압 VL은 다음 식으로 표시된다.When the inverter of Fig. 8 is composed of n-channel and p-channel TFTs having the TFT characteristics shown in Figs. 9A and 9B, the gate voltage for driving the TFT, that is, the input voltage to the input terminal 803, The voltage V H for driving and the voltage V L for driving the p-channel TFT are expressed by the following equations.

상기 식에서, (N)은 n채널 TFT측을 나타내고, (P)는 p채널 TFT측을 나타낸다.(N) represents the n-channel TFT side, and (P) represents the p-channel TFT side.

TFT들간의 VH의 불균일성을 나타내는 ΔVTH는, n채널 TFT에서 1V, p채널 TFT에서는 3V로 하고, n채널 및 p채널 TFT의 VON마진을 공히 3V로 하면, VH=6V이고 VL은 -14V이며, 이는 매우 큰 값들이다. 도 9에 보인 바와 같이, TFT특성을 갖는 통상적인 CMOS TFT로 형성되는 인버터는 p채널 TFT의 특성불량으로 인해 큰 VL을 가져, 소비전력을 증가시킨다. 이에 따라, CMOS의 장점이 감소됨은 물론, VL이 입력단자(803)에 입력시, 큰 부전압이 n채널 TFT(801)의 게이트전극에 인가되어, 누설전류를 증가시킨다. 비록 상기 회로에서 전계효과 이동도는 고려되지 않았으나, 전계효과 이동도가 불충분 한 경우, 고주파에서 TFT의 속도가 낮아지게 되어, 고주파수 구동이 행해질 수 없는 문제점이 발생한다.ΔV TH representing the TFT between the V H non-uniformity, in the n-channel TFT 1V, the p-channel TFT in a 3V, and when the V ON margin of the n-channel and p-channel TFT both to 3V, V H = 6V and V L Is -14V, which are very large values. As shown in Fig. 9, an inverter formed of a typical CMOS TFT having TFT characteristics has a large V L due to a characteristic defect of a p-channel TFT, thereby increasing power consumption. As a result, the advantage of the CMOS is reduced, and when V L is input to the input terminal 803, a large negative voltage is applied to the gate electrode of the n-channel TFT 801, thereby increasing the leakage current. Although the field effect mobility in the above circuit is not considered, when the field effect mobility is insufficient, the TFT speed becomes low at a high frequency, and high frequency driving can not be performed.

상기 일본 특허공개공보 6-252398호에 있어서, n채널 TFT 및 p채널 TFT들은 최적의 조사에너지가 상이하여 레이저 어닐링방법으로 별도로 결정화시키고 있다. 그러나, p채널 TFT의 성능은 크게 향상될 수 없으며, 이 기술은 다른 기술을 결합시키지 않고는 충분한 특성을 갖는 CMOS회로를 실현할 수 없다. 그 이유는 상기 일본 특허공개공보 6-252398호가 TFT특성중 하나인 전계효과이동도만에 촛점을 맞추고 있고, 레이저광의 조사 에너지가 최대치를 얻도록 설정되어 있기 때문이다. 상기 최대치가 p채널 TFT와 n채널 TFT간에 상이하기 때문에, 별도의 레이저 어닐링 공정이 필요하게 된다. 그러나, 다른 중요한 점, 즉 p채널 TFT의 임계전압의 감소는 이 기술에서 고려되지 않고 있다. 또한, 본 발명자의 실험에 의하면 레이저 어닐링이 파워를 어느 정도 변경시킨 경우, TFT의 전계효과이동도는 크게 변하나, 임계전압은 거의 변하지 않는다는 결과를 얻었다. 이들 결과로 부터 명백한 바와 같이, 일본 특허공개공보 6-252398호는 전계효과이동도의 측면에서는 n채널 TFT 및 p채널 TFT의 최적화를 실현했으나, 모든 면에서 고성능을 갖는 CMOS구조의 반도체회로는 지향하지 못했다.In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252398, the n-channel TFT and the p-channel TFT have different optimal irradiation energy and are crystallized separately by the laser annealing method. However, the performance of the p-channel TFT can not be greatly improved, and this technique can not realize a CMOS circuit having sufficient characteristics without combining other technologies. This is because the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252398 focuses on only the field effect mobility, which is one of the TFT characteristics, and the irradiation energy of the laser light is set to obtain the maximum value. Since the maximum value is different between the p-channel TFT and the n-channel TFT, a separate laser annealing process is required. However, another important point, namely the reduction of the threshold voltage of the p-channel TFT, is not considered in this technique. Further, according to the experiment of the inventors of the present invention, when the laser annealing changes the power to some extent, the field effect mobility of the TFT largely changes but the threshold voltage hardly changes. As apparent from these results, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252398 has realized the optimization of the n-channel TFT and the p-channel TFT in terms of the field effect mobility. However, in all aspects, the semiconductor circuit having the high- I could not.

본 발명의 한 양태에 의하면, 반도체회로는 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함하는 CMOS구성을 갖는다. 상기 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터는 상보적으로 구성된 CMOS구조를 갖는다. 상기 p채널 트랜지스터는 상기 활성영역에 있어서의 비정질막의 결정성을 향상시키는 촉매원소를 포함하며, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 그것 보다 낮다.According to one aspect of the present invention, a semiconductor circuit has a CMOS structure including an n-channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface. The n-channel transistor and the p-channel transistor have complementary CMOS structures. Wherein the p-channel transistor includes a catalytic element for improving the crystallinity of the amorphous film in the active region, and the concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel transistor is higher than that in the active region of the p- low.

본 발명의 1실시예에 있어서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 약 1×1015atoma/㎤ 내지 1×1019atoma/㎤이다.In one embodiment of the present invention, the concentration of the catalytic element in the active region of the p-channel transistor is about 1 × 10 15 atom / cm 3 to 1 × 10 19 atom / cm 3.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 약 1×1016atoma/㎤ 내지 1×1018atoma/㎤이다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the catalytic element in the active region of the p-channel transistor is about 1 x 10 16 atoms / cm 3 to 1 x 10 18 atoms / cm 3.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 1×1015atoma/㎤미만이다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel transistor is less than 1 x 10 15 atoms / cm 3.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 촉매원소의 농도는 2차이온 질량분석법에 의해 얻어진 최소치로 정의된다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the catalytic element is defined as the minimum value obtained by two-way on-mass spectrometry.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 반도체회로는 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함한다. 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되고, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소를 사용하지 않고 고상(solid-phase) 결정화에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성된다.According to another aspect of the present invention, a semiconductor circuit includes an n-channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface. Wherein the active region of the p-channel transistor is formed of a crystalline silicon film that is crystallized by a catalytic element, and the active region of the n-channel transistor is a crystalline silicon that is crystallized by solid- Film.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 반도체회로는 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함한다. 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되고, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역은 레이저광 또는 강광(强光) 조사에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성된다.According to another aspect of the present invention, a semiconductor circuit includes an n-channel transistor and a p-channel transistor, each of which has an active region formed of a silicon film having crystallinity on a substrate having an insulating surface. The active region of the p-channel transistor is formed of a crystalline silicon film that is crystallized by a catalytic element, and the active region of the n-channel transistor is formed of a crystalline silicon film that is crystallized by laser light or strong light irradiation .

본 발명의 1실시예에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the catalytic element includes at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, .

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 반도체장치는 상기 반도체회로의 어느 하나를 포함한다.In another embodiment of the present invention, the semiconductor device comprises any one of the semiconductor circuits.

본 발명의 다른 양태에 의한 반도체회로의 제조방법은, 절연표면을 갖는 기판상에 비정질실리콘막을 형성하는 공정, 상기 비정질실리콘막에 선택적으로 이 비정질실리콘막의 결정화를 촉진시키기 위한 촉매원소를 도입하는 공정, 어닐링 처리를 행하여 상기 촉매원소가 도입되는 비정질실리콘막영역을 결정화시켜 결정성 실리콘막 영역을 얻는 공정, 상기 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정 및 상기 결정성실리콘막이외의 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor circuit according to another aspect of the present invention includes the steps of forming an amorphous silicon film on a substrate having an insulating surface, selectively introducing a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film into the amorphous silicon film A step of forming an amorphous silicon film region into which the catalytic element is introduced by performing an annealing process to obtain a crystalline silicon film region; a step of forming a p-channel transistor using the crystalline silicon film region; And forming an n-channel transistor using the region.

본 발명의 또 다른 양태에 의한 반도체회로의 제조방법은, 절연표면을 갖는 기판상에 비정질실리콘막을 형성하는 공정, 상기 비정질실리콘막에 선택적으로 이 비정질실리콘막의 결정화를 촉진시키기 위한 촉매원소를 도입하는 공정, 어닐링 처리를 행하여 상기 촉매원소가 도입되는 비정질실리콘막영역을 결정화시키고 또한 결정화시킨 비정질실리콘막영역의 주변부에 존재하는 상기 비정질실리콘막을 기판표면에 대해 대략 평행한 방향으로 결정성장을 행하여 결정성실리콘막 영역을 얻는 공정, 상기 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정 및 상기 촉매원소에 의해 결정화되지 않은 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor circuit according to another aspect of the present invention includes the steps of forming an amorphous silicon film on a substrate having an insulating surface, selectively introducing a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film into the amorphous silicon film And the amorphous silicon film in the periphery of the crystallized amorphous silicon film region is subjected to crystal growth in a direction substantially parallel to the surface of the substrate, A step of obtaining a silicon film region, a step of forming a p-channel transistor using the crystalline silicon film region, and a step of forming an n-channel transistor using an area not crystallized by the catalytic element.

본 발명의 1실시예에 있어서, 반도체회로의 제조방법은, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 고온에서 다른 어닐링처리를 행하여, 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시켜 고상결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정, 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시켜 고상결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함한다.In one embodiment of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor circuit is characterized in that after the annealing process is performed to obtain the crystalline silicon film region, another annealing process is performed at a high temperature to form a region which is not crystallized by the catalytic element Forming a p-channel transistor by using the crystalline silicon film region obtained by performing the annealing process; forming a p-channel transistor by nucleating a region not crystallized by the catalytic element and using the solid-phase crystallized region Thereby forming an n-channel transistor.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 반도체회로의 제조방법은, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 레이저광 또는 강광을 조사하여 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정, 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역에 레이저광 또는 강광을 조사하여 결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor circuit includes the steps of: performing the annealing process to obtain the crystalline silicon film region; thereafter irradiating laser light or strong light to crystallize a region not crystallized by the catalytic element A step of forming a p-channel transistor using the crystalline silicon film region obtained by performing the annealing process, a step of forming a p-channel transistor by using a region crystallized by irradiating laser light or strong light to a region not crystallized by the catalytic element, And forming a channel transistor.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 반도체회로의 제조방법은, 상기 촉매원소를 포함하는 영역을 선택적으로 결정화시키고, 또한 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 자발적으로 핵발생시켜 고상결정화시킨 후, 상기 결정화된 영역에 레이저광 또는 강광을 조사함으로써, 상기 결정화된 영역의 결정성을 향상시키는 공정을 더 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor circuit includes the steps of: selectively crystallizing a region containing the catalytic element; spontaneously nucleating a region where the crystallization by the catalytic element is insufficient; And irradiating the crystallized region with laser light or strong light to improve the crystallinity of the crystallized region.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 반도체장치의 제조방법이 제공된다.In another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device is provided.

따라서, 상기 본 발명은, (1) 저렴한 유리기판을 사용할 수 있고 스루풋을 향상시키며 또한 n채널 트랜지스터의 특성을 훼손시키지 않고 현저히 향상된 성능의 p채널 트랜지스터를 포함하는 반도체회로 및 반도체장치를 제공하고, (2) 이와같은 반도체회로 및 반도체장치의 제조방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides: (1) a semiconductor circuit and a semiconductor device including a p-channel transistor which can use an inexpensive glass substrate, improve the throughput, and significantly improve the performance of the n-channel transistor, (2) A method of manufacturing such a semiconductor circuit and a semiconductor device.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의하면, 반도체장치 또는 반도체회로는 절연 기판상의 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함한다. 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역은 a-Si막의 결정화를 촉진시키기 위한 소정량의 촉매원소를 포함하며, n채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도보다 높다.According to the present invention, a semiconductor device or a semiconductor circuit includes an n-channel transistor and a p-channel transistor on an insulating substrate. Wherein the active region of the p-channel transistor includes a predetermined amount of catalytic element for promoting crystallization of the a-Si film, and the concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel transistor is larger than the concentration of the catalytic element in the active region of the p- It is higher than the concentration of element.

본 발명자는 또한 일본 특허공개공보 6-244103호 및 6-244104호에 기술된 a-Si막에 대한 결정화기술을 개발했다. 그 결과, n채널 TFT 및 p채널 TFT에 있어서 그 효과가 크게 다르다는 것을 발견했다. 도 7a 및 도 8b는 본 발명자에 의한 본 발명과 종래 공정의 여러 관점에 따라 제조된 TFT의 게이트전압과 드레인전류간의 관계를 보인 것이다. 도 7a는 n채널 TFT의 그래프이고 도 7b는 p채널 TFT의 그래프이다. 실선은 촉매원소를 사용하여 결정화된 결정성실리콘막으로 형성되는 활성영역을 포함하는 TFT의 특성을 나타낸다. 점선은 촉매원소를 사용하지 않고 통상의 고상 결정화에 의해 결정화된 결정성실리콘막으로 형성되는 활성영역을 포함하는 TFT의 특성을 나타낸다. 이들 두개의 막 모두 고체상태로 결정화된 다음, 전체의 막을 저출력의 엑시머 레이저광으로 조사하여 결정성을 개선시킨다. 종축의 드레인 전류 ID는 로그 스케일로 표시되어 있다.The present inventor has also developed a crystallization technique for the a-Si film described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-244103 and 6-244104. As a result, it has been found that the effect is greatly different between the n-channel TFT and the p-channel TFT. 7A and 8B show the relationship between the gate voltage and the drain current of the TFT manufactured according to various aspects of the present invention and the conventional process by the present inventors. Fig. 7A is a graph of an n-channel TFT and Fig. 7B is a graph of a p-channel TFT. The solid line shows the characteristics of a TFT including an active region formed of a crystalline silicon film crystallized using a catalytic element. The dotted line shows the characteristics of a TFT including an active region formed of a crystalline silicon film crystallized by a conventional solid phase crystallization without using a catalytic element. Both of these films are crystallized in a solid state, and then the entire film is irradiated with a low-power excimer laser light to improve the crystallinity. The drain current I D on the vertical axis is indicated by a logarithmic scale.

도 7a의 n채널 TFT에 있어서, 점선으로 표시한 종래 공정에 의해 결정화된 TFT의 특성은 결정화를 위해 촉매원소를 도입함으로써 실선으로 표시한 특성으로 변화된다. 보다 상세히 설명하면, 전계효과 이동도가 약 120㎠/Vs에서 약 140㎠/Vs로 향상되고, 임계전압 VTH가 약 2V∼3V에서 1V∼2V로 감소된다. 그러나, VG가 부의 전압, 즉 n채널 TFT의 OFF전압에서의 드레인전류 ID의 상승은 촉매원소를 사용한 경우에 증대하는 경향이 있다.In the n-channel TFT of Fig. 7A, the characteristics of the TFT crystallized by the conventional process indicated by the dotted line are changed to the characteristics indicated by the solid line by introducing the catalytic element for crystallization. To be more specific, the field effect mobility is enhanced in approximately 120㎠ / Vs to about 140㎠ / Vs, the threshold voltage V TH is reduced to from about 2V~3V 1V~2V. However, the rise of the drain current I D at the negative voltage of V G , that is, the OFF voltage of the n-channel TFT, tends to increase when the catalytic element is used.

한편, 도 7d의 p채널 TFT에 있어서, 결정화를 위해 촉매원소를 사용하여 제조한 TFT의 ON특성은 종래 고상결정화 공정에서 제조된 TFT와 비교하여 현저히 향상되었다. 구체적으로 설명하면, 전계효과 이동도가 약 40㎠/Vs에서 약 90㎠/Vs로 향상되고, 임계전압 VTH의 크기가 약-8V∼-10V에서 -3V∼-4V정도로 감소했다. p채널 TFT의 효과가 n채널 TFT보다 큰 이유는 명백하지 않으나, 그 이유의 하나는 촉매원소를 사용하여 결정화된 실리콘막의 결정중의 응력이 다른 방법에 의해 결정화된 실리콘막의 그것보다 자기때문인 것으로 판단된다. 다른 이유는, 촉매원소를 사용하여 결정화된 실리콘막의 결정방위가(110) 우세로 되어 있어, 이것이 전자보다도 홀에 영향을 미치기 때문인 것으로 생각된다. 그러나, OFF특성은 n채널 TFT는 물론 p채널 TFT에서도 악화된다.On the other hand, in the p-channel TFT of Fig. 7D, the ON characteristic of the TFT manufactured using the catalytic element for crystallization was remarkably improved as compared with the TFT manufactured in the conventional solid-phase crystallization process. Specifically, the field effect mobility was improved from about 40 cm 2 / Vs to about 90 cm 2 / Vs, and the magnitude of the threshold voltage V TH was reduced from about -8 V to -10 V to about -3 V to-4 V. It is not clear why the effect of the p-channel TFT is larger than that of the n-channel TFT, but one of the reasons is that the stress in the crystal of the silicon film crystallized by using the catalytic element is more magnetic than that of the silicon film crystallized by other methods do. Another reason is that the crystal orientation of the silicon film crystallized by using the catalytic element is (110) dominant, which is more influential on the hole than electrons. However, the OFF characteristic deteriorates not only in the n-channel TFT but also in the p-channel TFT.

일본 특허공개공보 6-244103호 및 6-244104호에 기재된 다른 기술의 심각한 문제는 TFT의 OFF영역에 있어서의 누설전류의 증가이다. 이는 결정화후에 잔류하여 결정립계에 편재하고 있는, 결정성실리콘막중에 잔류하는 촉매원소에 의해 초래된다. 특히, 니켈이나 팔라듐등, 비정질실리콘막의 결정화를 촉진하는 촉매로서 효과적으로 작용하는 원소는, 실리콘중에 있어서 밴드갭 중앙부근에 불순물준위를 형성한다. 따라서, TFT에 있어서는 이들 촉매원소로 인해 OFF영역에서의 누설전류의 증대현상이 현저하다.A serious problem of other techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-244103 and 6-244104 is an increase in leakage current in the OFF region of the TFT. This is caused by the catalytic element remaining in the crystalline silicon film which remains after the crystallization and is unevenly distributed in the crystal grain boundaries. Particularly, an element which effectively acts as a catalyst for promoting crystallization of an amorphous silicon film such as nickel or palladium forms an impurity level in the vicinity of the bandgap center in silicon. Therefore, in the TFT, an increase in leakage current in the OFF region is remarkable due to these catalytic elements.

본 발명에 의하면, 기판상에 복수개의 TFT를 갖는 반도체장치 및 반도체회로에 있어서, 모든 TFT영역에 대해 촉매원소를 도입하여 결정화시키지 않고, 특히 p채널 TFT의 영역에 대해서만 적극적으로 촉매원소에 의한 결정화를 행한다. 따라서, n채널 TFT에 대해서는 종래법을 사용한 결정화공정에 의해 얻어지는 TFT의 ON특성으로 충분한 것으로하고, 그 OFF특성은 훼손시키지 않고 p채널 TFT만 OFF특성을 어느정도 회생하여 ON특성을 향상시킨다. 그 결과, 문제로 되어 있는 p채널 TFT의 VTH는 저하하고, 전계효과이동도는 향상되어, 이에 따라 얻어지는 CMOS회로는 고주파구동이 가능하게 되어 저구동전압, 저소비전력이 실현된다.According to the present invention, in a semiconductor device and a semiconductor circuit having a plurality of TFTs on a substrate, a catalytic element is introduced into all of the TFT regions and crystallized, and in particular, only the region of the p-channel TFT is positively crystallized . Therefore, the ON characteristics of the TFT obtained by the crystallization process using the conventional method are sufficient for the n-channel TFT, and the ON characteristic is improved by only turning off the OFF characteristic of the p-channel TFT without damaging the OFF characteristic thereof. As a result, the V TH of the p-channel TFT in question is lowered and the field effect mobility is improved. As a result, the resulting CMOS circuit is capable of high frequency driving, realizing a low driving voltage and a low power consumption.

본 발명에 있어서, TFT 오프영역에서의 누설전류는 촉매원소를 사용하여 얻어진 p채널 TFT에서 증가한다. 그런, 예컨대 도 8에 보인 인버터를 구동할때에는, n채널 TFT의 임계전압 VTH가 낮기 때문에, 전압 VTH는 그렇게 크지 않다. 이에 따라, p채널 TFT에 큰 OFF전류를 인가할 필요가 없다. 따라서, 실제사용시, p채널 TFT의 누설전류는 심각한 문제가 아니다. 문제는 p채널 TFT보다는 n채널 TFT의 OFF영역에서의 누설전류이다. p채널 TFT의 임계전압 VTH는 크기 때문에, 도 8에 보인 인버터를 구동하기 위한 전압 VL은 큰 진폭을 갖는다. 다음, n채널 TFT에 인가되는 큰 OFF전류는 커진다. 따라서, OFF영역에서의 누설전류의 상승, 특히 p채널 TFT보다는 n채널 TFT에 있어서 VG-ID특성에서의 누설전류의 상승을 방지할 필요가 있다. 따라서, CMOS회로가, 촉매원소를 사용하여 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되는, n채널 TFT 및 p채널 TFT로 구성될때, n채널 TFT에서 누설전류가 증가한다. 이에 따라, 고성능의 CMOS회로가 얻어질 수 없다.In the present invention, the leakage current in the TFT off region increases in the p-channel TFT obtained using the catalytic element. For example, when driving the inverter shown in Fig. 8, since the threshold voltage V TH of the n-channel TFT is low, the voltage V TH is not so large. Thus, it is not necessary to apply a large OFF current to the p-channel TFT. Therefore, in practical use, the leakage current of the p-channel TFT is not a serious problem. The problem is the leakage current in the OFF region of the n-channel TFT, rather than the p-channel TFT. Since the threshold voltage V TH of the p-channel TFT is large, the voltage V L for driving the inverter shown in Fig. 8 has a large amplitude. Next, a large OFF current applied to the n-channel TFT becomes large. Therefore, it is necessary to prevent the rise of the leakage current in the OFF region, especially the rise of the leakage current in the V G -I D characteristic in the n-channel TFT, rather than the p-channel TFT. Therefore, when the CMOS circuit is composed of an n-channel TFT and a p-channel TFT, which are formed of a crystalline silicon film which is crystallized using a catalytic element, the leakage current increases in the n-channel TFT. As a result, a high-performance CMOS circuit can not be obtained.

본 발명은 상기한 바와 같이 n채널 TFT 및 p채널 TFT를 포함하는 반도체회로 또는 반도체장치에 있어서 인버터와 같은 CMOS구성을 갖는 회로에 특히 효과적이다. TFT의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 2차이온질량분석법에 의해 얻어진 최대치로 정의된다. p채널 TFT의 촉매원소의 농도가 1×1015atoms/㎤ 내지 약 1×1019atoms/㎤일때, 촉매는 그 출발물질인 a-Si막의 결정화를 촉진하도록 기능할 수 있다. 활성영역에서의 촉매원소의 농도가 약 1×1016atoms/㎤ 내지 약 1×1018atoms/㎤일때, 촉매는 가장 효율적으로 기능할 수 있다. 본 발명에 있어서, p채널 TFT의 활성영역에서의 촉매원소의 농도는 상기 범위에서 가장 바람직하다. 이에 대해, TFT의 활성영역에서의 촉매원소의 농도가 약1×1015atoms/㎤미만일때, 촉매원소는 작용하지 않으며 이에 따라 촉매원소에 의해 야기되는 OFF영역에 있어서의 누설전류의 증가등의 악영향이 일어나지 않는다. 따라서, n채널 TFT의 활성영역에서의 촉매원소의 농도는 약 1×1015atoms/㎤미만이 바람직하다.The present invention is particularly effective for a semiconductor circuit including an n-channel TFT and a p-channel TFT or a circuit having a CMOS structure such as an inverter in a semiconductor device as described above. The concentration of the catalytic element in the active region of the TFT is defined as the maximum value obtained by the two-way on-mass spectrometry. When the concentration of the catalytic element of the p-channel TFT is 1 x 10 15 atoms / cm 3 to about 1 x 10 19 atoms / cm 3, the catalyst can function to promote the crystallization of the a-Si film as its starting material. When the concentration of the catalytic element in the active region is about 1 x 10 16 atoms / cm 3 to about 1 x 10 18 atoms / cm 3, the catalyst can function most efficiently. In the present invention, the concentration of the catalytic element in the active region of the p-channel TFT is the most preferable in the above range. On the other hand, when the concentration of the catalytic element in the active region of the TFT is less than about 1 x 10 15 atoms / cm 3, the catalytic element does not act and accordingly, the increase in the leakage current in the OFF region caused by the catalytic element No adverse effects occur. Therefore, the concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel TFT is preferably less than about 1 x 10 15 atoms / cm 3.

본 발명에 있어서, p채널 TFT는, 그의 활성영역이 촉매원소를 사용하여 결정화된 결정성실리콘막으로 형성된다는 것이 중요하다. 한편, n채널 TFT는, 촉매원소를 사용하지 않고 자발적인 고상 결정화과정에 의해 결정화된 결정성실리콘막에 의해 그의 활성영역을 형성하는 것이 공정의 간략화, 및 기판상에 있어서의 복수의 TFT의 균일성에 있어서 유효하다. 이 경우, 촉매원소를 선택적으로 도입하여 어닐링처리에 의해 선택적으로 결정화한 후, 다시 어닐링처리를 계속함으로써, 기타의 영역에서 자발적으로 핵발생시켜 고상결정화 한다. 그 후, 레이저광 또는 강광을 기판 전체면에 조사하고, 다결정화영역의 결정성을 촉진시킨다. 이 절차는 TFT의 ON특성을 향상시키기 위해 특히 유효하다.In the present invention, it is important that the p-channel TFT is formed of a crystalline silicon film whose active region is crystallized using a catalytic element. On the other hand, in the n-channel TFT, it is preferable that the active region is formed by the crystalline silicon film crystallized by the spontaneous solid-phase crystallization process without using the catalytic element, and the simplicity of the process and the uniformity of the plurality of TFTs on the substrate . In this case, the catalytic element is selectively introduced, crystallized selectively by the annealing treatment, and then the annealing treatment is continued to spontaneously generate nuclei in other regions to solid-phase crystallize. Thereafter, laser light or strong light is irradiated to the entire surface of the substrate to promote the crystallinity of the polycrystallized region. This procedure is particularly effective for improving the ON characteristic of the TFT.

또한, 본 발명에 있어서, n채널 TFT의 활성영역을, 레이저광 또는 강광의 조사에 의해 결정화된 결정성실리콘막으로 형성하는 것은 공정의 단축화 및 스루풋의 향상에 유효하다. 즉, 촉매원소를 선택적으로 도입하여 열처리에 의해 선택적으로 결정화한 후, 기판 전체면에 레이저광 또는 강광을 조사함으로써, 비정질상태로 남아있는 영역은 결정화되고, 먼저 촉매원소에 의해 결정화된 영역은 그의 결정성이 향상된다. 따라서, 상술한 결정화와 결정성향상의 두개의 공정을 하나의 공정으로 행할수 있다.Further, in the present invention, forming the active region of the n-channel TFT from a crystalline silicon film crystallized by irradiation with laser light or strong light is effective for shortening the process and improving the throughput. That is, the catalytic element is selectively introduced and crystallized selectively by heat treatment. Then, by irradiating the entire surface of the substrate with laser light or strong light, the region remaining in the amorphous state is crystallized, and the region first crystallized by the catalytic element is The crystallinity is improved. Therefore, the above-described two steps of crystallization and crystal orientation can be performed in one step.

또한, p채널 TFT를 형성하는 영역에서, 직접 촉매원소가 도입된 영역(이하, 도입영역이라 함)이 아니라, 그 도입영역을 시드(seed)로 하고, 그 주변부에서 횡방향(기판과 평행한 방향)으로 결정성장이 행해진 영역을 사용함으로써 보다 고성능화를 도모할수 있다. 그 이유는 전술한 바와 같이, 상기 도입영역에서는 랜덤하게 결정성장이 행해지고 있는 것에 대해, 그 주변부는 성장방향이 균일한 극히 고품질의 결정성실리콘막으로 형성되기 때문이다.Further, in the region where the p-channel TFT is formed, not the region into which the direct catalytic element is introduced (hereinafter referred to as the introduction region) but the introduction region thereof is used as a seed, and in the peripheral portion thereof, Direction) is used, higher performance can be achieved. This is because, as described above, although the crystal growth is randomly performed in the above-described introduction region, the periphery thereof is formed of an extremely high-quality crystalline silicon film with uniform growth direction.

본 발명에 있어서, Ni가 바람직한 촉매원소이나, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb등의 다른 원소도 촉매원소로 사용될수 있다. 상기와 같은 원소들로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 또는 복수의 원소도 결정성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, other element such as Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al and Sb may be used as the catalyst element. Any one or more elements selected from the group consisting of the above-mentioned elements can also improve the crystallinity.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[실시예 1][Example 1]

본 발명의 제1실시예의 반도체회로를 설명한다. 본 실시예에서, CMOS구성을 갖는 반도체회로가 유리기판상에 제조된다. 이 CMOS구성을 갖는 반도체는 상보적 기능을 갖는 n채널 TFT와 p채널 TFT로 구성된다. 이 CMOS구성은 액티브매트릭스 액정표시장치의 주변 드라이버, 일반 박막집적회로의 일부등에 사용된다. 본 실시예에서는 이와 같은 반도체회로의 제조공정을 설명하다.The semiconductor circuit of the first embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a semiconductor circuit having a CMOS structure is fabricated on a glass substrate. The semiconductor having this CMOS structure is composed of an n-channel TFT and a p-channel TFT having a complementary function. This CMOS configuration is used for a peripheral driver of an active matrix liquid crystal display device, a part of a general thin film integrated circuit, and the like. In this embodiment, such a manufacturing process of the semiconductor circuit is described.

도 1은 본 실시예의 TFT의 제조공정의 개요를 설명하기 위한 평면도이다. 도 2a 내지 도 2f의 A-A'선 단면도이다. 이 공정은 도 2a에서 도 2f로 진행된다.1 is a plan view for explaining an outline of a manufacturing process of a TFT of this embodiment. Sectional view taken along the line A-A 'in Figs. 2A to 2F. This process proceeds from FIG. 2A to FIG. 2F.

도 2a에 보인 바와 같이, 유리기판(101)상에 예컨대 스퍼터링에 의해 약 300㎚의 두께의 산화실리콘으로 하부막(102)이 형성된다. 이 산화실리콘막(102)은 불순물이 유리기판으로 부터 확산되지 않도록 하기 위해 형성된다. 다음, 저압 CVD법 또는 플라즈마 CVD법에 의해 막두께 80㎚의 진성(I형) a-Si막(103)을 그위에 형성한다. 상기 a-Si막(103)의 두께는 25 내지 100㎚의 범위로 될수 있다.As shown in Fig. 2A, a lower film 102 is formed on the glass substrate 101 by, for example, sputtering with silicon oxide to a thickness of about 300 nm. The silicon oxide film 102 is formed to prevent impurities from diffusing from the glass substrate. Next, an intrinsic (I-type) a-Si film 103 having a film thickness of 80 nm is formed thereon by a low-pressure CVD method or a plasma CVD method. The thickness of the a-Si film 103 may be in the range of 25 to 100 nm.

다은, 상기 a-Si막(103)상에 산화실리콘막을 형성하고 그 산화실리콘막의 소정 영역(100)에 관통공을 제공하여 마스크막(104)을 형성한다. 상기 a-Si막(103)은 예컨대 영역(100)에 있어서 상기 관통공을 통해 노출된다. 구체적으로 설명하면, 도 2a의 상태의 상면을 도시한 도 1에 보인 바와 같이, a-Si막(103)은 영역(100)에서 노출되고 다른 부분은 산화실리콘막(104)에 의해 마스킹된다.Next, a silicon oxide film is formed on the a-Si film 103, and a through hole is provided in a predetermined region 100 of the silicon oxide film to form a mask film 104. [ The a-Si film 103 is exposed through the through-hole in the region 100, for example. Specifically, the a-Si film 103 is exposed in the region 100 and the other portion is masked by the silicon oxide film 104, as shown in Fig. 1 showing the top surface of the state of Fig. 2A.

다음, 도 2a에 보인 바와 같이, a-Si막(103)의 표면이 니켈을 함유하는 수용액(105)과 접하도록 기판(101)을 유지시킨다. 이 실시예에서, 용액으로 니켈 아세테이트를 사용하고 수용액중의 니켈의 농도는 10ppm이다. 그 후, 스피너에 의해 수용액(105)을 기판(101)상에 균일하게 도포하고 건조시킨다.Next, as shown in Fig. 2A, the substrate 101 is held so that the surface of the a-Si film 103 is in contact with the aqueous solution 105 containing nickel. In this example, nickel acetate is used as the solution and the concentration of nickel in the aqueous solution is 10 ppm. Thereafter, the aqueous solution 105 is uniformly coated on the substrate 101 by a spinner and dried.

다음, 상기 기판(101)을 수호환원가스 또는 불활성가스에서 가열온도 550℃로 4시간 동안 어닐링하여 결정화시킨다. 이 어닐링온도는 520℃∼580℃의 범위로 될수 있고, 어닐링시간은 수시간에서 수십시간으로 될수 있다. 이 때, 상기 표면에 도포된 니켈은 결정화를 위한 핵으로 작용하며, a-Si막(103)의 결정립이 수직으로 성장되어 도 2b에 보인 바와 같이 결정성실리콘막(103a)이 선택적으로 형성된다. 마스크막(104)에 의해 마스크되고 니켈용액(105)과 접하지 않은 영역의 a-Si막(103)은 결정화되지 않고 a-Si영역(103c)으로서 비정질상태로 남아있다. 표면에 도포된 니켈은 결정성실리콘막(103a) 전체로 확산된다. 2차이온질량 분석법(SIMS)에 의해 측정된, 상기 결정성실리콘막(103a)의 니켈농도는 전형적으로 약 5×1017atoms/㎤이다.Next, the substrate 101 is crystallized by a reducing reaction gas or an inert gas at a heating temperature of 550 DEG C for 4 hours. The annealing temperature may range from 520 ° C to 580 ° C and the annealing time may be from hours to tens of hours. At this time, the nickel applied to the surface acts as a nucleus for crystallization, and the crystal grains of the a-Si film 103 are vertically grown to selectively form a crystalline silicon film 103a as shown in FIG. 2B . The a-Si film 103 in the region masked by the mask film 104 and not in contact with the nickel solution 105 is not crystallized but remains in an amorphous state as the a-Si region 103c. The nickel applied to the surface diffuses to the entirety of the crystalline silicon film 103a. The nickel concentration of the crystalline silicon film 103a, which is measured by two-way on-mass spectrometry (SIMS), is typically about 5 x 10 17 atoms / cm 3.

다음, 마스크막(104)을 제거한 후, 도 2c에 보인 비와 같이 기판(101) 전체를 레이저광(107)으로 조사한다. 이에 따라, 상기 a-Si막(103c)이 결정화되어 결정성 실리콘영역을 형성한다. 이 때, 상기 결정성실리콘 영역(103a)의 결정성이 더욱 향상된다. 이때의 레이저광으로, 308㎚의 파장 및 40nsec의 펄스폭을 갖는 XeCl 엑시머레이저가 사용된다. 레이저광의 조사조건은, 조사시에 기판을 150 내지 450℃, 예컨대 400℃로 가열하고, 에너지 밀도 200mJ/㎠ 내지 400mJ/㎠, 예컨대 250mJ/㎠로 조사했다.Next, after the mask film 104 is removed, the entire substrate 101 is irradiated with the laser beam 107 as shown in Fig. 2C. Thus, the a-Si film 103c is crystallized to form a crystalline silicon region. At this time, the crystallinity of the crystalline silicon region 103a is further improved. As the laser beam at this time, an XeCl excimer laser having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 40 nsec is used. The irradiation conditions of the laser beam were such that the substrate was heated to 150 to 450 캜, for example 400 캜, and irradiated at an energy density of 200 mJ / cm 2 to 400 mJ / cm 2, for example, 250 mJ / cm 2 at the time of irradiation.

다음, 도 2d에 보인 바와 같이, 결정성실리콘막의 불필요한 부분을 소자분리를 위해 에칭제거하여 TFT의 활성영역(예컨대, 소스/드레인 영역 및 채널영역)으로 작용하는 섬모양의 결정성실리콘막(103n, 103p)을 형성한다. 상기 결정성실리콘막(103n)은 레이저 조사에 의한 결정화의 결과로 얻어지며, 결정성실리콘막(103p)은 결정화된 막의 결정성을 향상시키기 위해 니켈을 촉매로 사용하고 레이저광 조사를 행하여 저온에서 고상결정화를 행하여 얻어진다.Next, as shown in Fig. 2D, an unnecessary portion of the crystalline silicon film is etched away for element isolation to form an island-shaped crystalline silicon film 103n (serving as a source / drain region and a channel region) , And 103p. The crystalline silicon film 103n is obtained as a result of crystallization by laser irradiation. In order to improve the crystallinity of the crystallized film, the crystalline silicon film 103p is irradiated with laser light using nickel as a catalyst, And solid-phase crystallization.

다음, 게이트절연막(108)으로서 실리콘산화막이 100㎚의 두께로 퇴적되어 활성영역으로 작용하는 상기 결정성실리콘막(103n, 103p)을 커버한다. 상기 게이트절연막(108)의 두께는 20㎚ 내지 150㎚의 범위로 될수 있다. 상기 산화실리콘막은 산소가스와 함께 TEOS(Tetra Ethoxy Ortho Silicate)를 원료로 사용하고, 기판온도 150℃ 내지 600℃, 바람직하게는 300℃ 내지 600℃에서 RF플라즈마CVD법에 의해 가스들을 분해하고, 이에 따라 산화실리콘을 퇴적했다. 또는, TEOS가스를 원료로 오존가스와 함께 저압CVD법 또는 대기압CVD법에 의해, 기판온도를 350℃ 내지 600℃, 바람직하게는 400℃ 내지 550℃로 하여 산화실리콘을 형성해도 좋다. 다음, 퇴적후, 게이트절연막(108)의 벌크특성 및 상기 결정성실리콘막(103n, 103p)과 게이트절연막(108)간의 계면특성을 향상시키기 위해, 기판을 불활성 가스 분위기하에서 30 내지 60분동안 400℃ 내지 600℃에서 어닐링했다.Next, as the gate insulating film 108, a silicon oxide film is deposited to a thickness of 100 nm to cover the crystalline silicon films 103n and 103p serving as active regions. The thickness of the gate insulating film 108 may be in the range of 20 nm to 150 nm. The silicon oxide film decomposes the gases by RF plasma CVD at a substrate temperature of 150 to 600 ° C, preferably 300 to 600 ° C, using TEOS (Tetra Ethoxy Ortho Silicate) together with oxygen gas as raw materials, Silicon oxide was deposited thereon. Alternatively, silicon oxide may be formed by low-pressure CVD or atmospheric pressure CVD with the use of TEOS gas as a raw material and ozone gas at a substrate temperature of 350 ° C to 600 ° C, preferably 400 ° C to 550 ° C. Next, in order to improve the bulk characteristics of the gate insulating film 108 and the interfacial characteristics between the crystalline silicon films 103n and 103p and the gate insulating film 108 after the deposition, the substrate is etched under an inert gas atmosphere for about 30 to 60 minutes at 400 Lt; 0 > C to 600 < 0 > C.

알루미뉴막을 스퍼터링에 의해 400㎚∼800㎚, 예컨대 600㎚의 두께로 퇴적한 다음, 패터닝하여 게이트전극(109n, 109p)를 형성한다. 또한, 상기 게이트전극(109n, 109p)를 양극산화하여 도 2e에 보인 바와 같이 기판상에 산화물층(110n, 110p)를 형성한다. 이 양극산화는 타르타르산이 1∼5% 함유된 에틸렌글리콜 용액에 기판(101)를 침지하고 220V의 전압을 인가하여 행해진다. 다음, 기판(101)을 1시간동안 이와 같은 상태하에 유지한다. 얻어진 산화물층(110n, 110p)의 두께는 약 200㎚이다. 산화물층(110n, 110p)의 두께는 후의 이온도핑 공정에서 오프셋 게이트 영역의 사이즈를 정의한다. 이에 따라, 오프셋 게이트 영역의 사이즈는 양극산화 공정에서 결정될수 있다.An aluminum film is deposited by sputtering to a thickness of 400 nm to 800 nm, for example, 600 nm, and then patterned to form gate electrodes 109n and 109p. In addition, the gate electrodes 109n and 109p are anodized to form oxide layers 110n and 110p on the substrate as shown in FIG. 2E. This anodic oxidation is performed by immersing the substrate 101 in an ethylene glycol solution containing 1 to 5% of tartaric acid and applying a voltage of 220 V. Next, the substrate 101 is held under this condition for 1 hour. The obtained oxide layers 110n and 110p have a thickness of about 200 nm. The thickness of the oxide layers 110n and 110p defines the size of the offset gate region in a later ion doping process. Accordingly, the size of the offset gate region can be determined in the anodic oxidation process.

다음, 이온도핑법에 의해 게이트전극(109n, 109p)과 그 주변의 산화물층 (110n, 110p)을 마스크로 하여 결정성실리콘막(103n, 103p)에 불순물(즉, 인 및 붕소)을 주입한다. 도핑가스로서는 포스핀(PH3)과 디보론(B2H6)이 사용된다. 인에 대한 가속전압은 약 60kV∼90kV, 예컨대 80kV이고, 붕소에 대한 가속전압은 약 40kV∼80kV, 예컨대 65kV이다. 도즈량은 인에 대해 약 1×1015-2∼8×1015-2, 예컨대 약 2×1015-2이고, 붕소에 대해서는 약 5×1015-2이다. 이 공정에서, 게이트전극(109n), 산화물층(110n), 게이트전극(110p) 및 산화물층(110p)에 의해 형성되는 마스크때문에 불순물이 주입되지 않는 영역은 각각 TFT의 채널영역(111n, 111p)으로 작용하도록 된다. 도핑이 행해지면, 도핑될 필요가 없는 영역은 포토레지스트로 피복되어 도핑이 각 원소에 대해 선택적으로 행해질수 있도록 된다. 구체적으로 설명하면, 인의 도핑시에는, p채널 TFT로 작용하기 위한 활성영역(114p)을 포토레지스트로 마스크하고, 붕소의 도핑시에는, n채널 TFT로 작용하기 위한 활성영역(114n)을 포토레지스트로 마스크한다. 그 결과, n형 불순물영역(112n, 113n)과 p형 불순물영역(112p, 113p)를 형성하며, 이에 따라 도 1에 보인 바와 같이 n채널 TFT(이하, NTFT라 함) 및 p채널 TFT(이하, PTFT라 함)를 형성한다.Impurities (phosphorus and boron) are then implanted into the crystalline silicon films 103n and 103p using the gate electrodes 109n and 109p and the oxide layers 110n and 110p around them as a mask by ion doping . Phosphine (PH 3 ) and diboron (B 2 H 6 ) are used as the doping gas. The accelerating voltage for phosphorus is about 60 kV to 90 kV, for example 80 kV, and the acceleration voltage for boron is about 40 kV to 80 kV, for example 65 kV. The dose is about 1 × 10 15 cm -2 to 8 × 10 15 cm -2 for phosphorus, for example about 2 × 10 15 cm -2 for phosphorus, and about 5 × 10 15 cm -2 for boron. In this process, the regions where no impurity is implanted are formed in the channel regions 111n and 111p of the TFT, respectively, because of the mask formed by the gate electrode 109n, the oxide layer 110n, the gate electrode 110p and the oxide layer 110p. . When doping is performed, regions that do not need to be doped are coated with photoresist so that doping can be selectively performed for each element. Specifically, at the time of doping phosphorus, the active region 114p for serving as a p-channel TFT is masked with a photoresist, and when boron is doped, an active region 114n for serving as an n- . As a result, n-type impurity regions 112n and 113n and p-type impurity regions 112p and 113p are formed, thereby forming an n-channel TFT (hereinafter referred to as NTFT) and a p- , PTFT) is formed.

그 후, 도 2e에 보인 바와 같이, 레이저광(115)을 조사하여 어닐링을 행하여 도핑된 불순물을 활성화시키고 동시에 불순물 주입 공정에서 결정성이 열화된 부분의 결정성을 향상시킨다. 이 때, 레이저광으로서는 (308㎚의 파장 및 40nsec의 펄스폭을 갖는) XeCl레이저가 사용된다. 기판은 약 150mJ/㎠ 내지 400mJ/㎠, 바람직하게는 200mJ/㎠ 내지 250mJ/㎠의 에너지 밀도로 조사했다. 이에 따라 형성된 n형 불순물(인) 영역(112n, 113n)의 시트저항은 약 200Ω/㎠ 내지 400Ω/㎠이고 p형 불순물(붕소) 영역(112p, 113p)의 시트저항은 약 500Ω/㎠ 내지 800Ω/㎠이다.Thereafter, as shown in FIG. 2E, annealing is performed by irradiating the laser beam 115 to activate the doped impurity, and at the same time, the crystallinity of the portion where crystallinity deteriorates in the impurity implantation step is improved. At this time, an XeCl laser (having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 40 nsec) is used as the laser light. The substrate was irradiated with an energy density of about 150 mJ / cm 2 to 400 mJ / cm 2, preferably 200 mJ / cm 2 to 250 mJ / cm 2. The sheet resistance of the n-type impurity (phosphorus) regions 112n and 113n thus formed is about 200Ω / cm2 to 400Ω / cm2 and the sheet resistance of the p-type impurity (boron) regions 112p and 113p is about 500Ω / / Cm < 2 >.

다음, 두께 600㎚정도의 산화실리콘막 또는 질화실리콘막을 층간절연막(116)으로 형성한다. 상기 산화실리콘막이 플라즈마CVD법에 의해 산소가스와 함께, 또는 저압CVD 또는 대기압CVD법에 의해 오존과 함께 TEOS를 원료로 사용하여 형성되는 경우, 단차 피복성이 우수한 층간절연막이 얻어질수 있다. 플라즈마CVD법에 의해 원료가스로서 SiH4, NH3를 사용하여 형성된 질화실리콘막이 층간절연막으로 사용될때, 수소원자가 상기 활성영역과 게이트절연막간의 계면에 공급되어, TFT특성을 열화시키는 쌍을 이루지 않은 전자들을 감소시킨다.Next, a silicon oxide film or a silicon nitride film having a thickness of about 600 nm is formed by an interlayer insulating film 116. [ When the above-described silicon oxide film is formed by plasma CVD method with oxygen gas, or by using low pressure CVD or atmospheric pressure CVD method using TEOS as a raw material together with ozone, an interlayer insulating film excellent in step coverage can be obtained. When a silicon nitride film formed by using SiH 4 or NH 3 as a source gas by plasma CVD is used as an interlayer insulating film, hydrogen atoms are supplied to the interface between the active region and the gate insulating film, .

다음, 층간절연막에 콘택트홀을 형성하고, 금속재료, 예컨대 질화티탄과 알루미늄의 2층막에 의해 TFT의 전극배선(117, 118, 119)을 형성한다. 상기 질화티탄막은 알루미늄이 반도체층에 확산하는 것을 방지하기 위한 배리어로 제공된다.Next, contact holes are formed in the interlayer insulating film, and electrode wirings 117, 118, and 119 of the TFT are formed by a two-layer film of a metal material such as titanium nitride and aluminum. The titanium nitride film is provided as a barrier for preventing aluminum from diffusing into the semiconductor layer.

끝으로, 1기압의 수소가스 분위기에서 약 350℃, 약 30분의 어닐링을 행하여 도 2f에 도시한 TFT를 얻는다.Finally, annealing is performed at about 350 DEG C for about 30 minutes in a 1 atm hydrogen gas atmosphere to obtain the TFT shown in Fig. 2F.

이에 따라 제조된 NTFT는 약 80㎠/Vs 내지 100㎠/Vs의 전계효과이동도 μ, 약 2V∼3V정도의 임계전압 VTH, 약 수Pa정도로 작은 OFF영역에서의 누설전류 1OFF를 갖는다. 한편, PTFT는 약 60㎠/Vs 내지 70㎠/Vs의 전계효과이동도 μ, 약 -3V∼-4V의 임계전압 VTH를 가져 PTFT에 대한 만족한 특성을 보이며, OFF영역에서의 누설전류 1OFF는 약 십수 Pa이다. 따라서, 이 실시예에서는, PTFT의 특성이 주로 향상되었다. 이에 따라, 유리기판상에 형성되는 TFT로 구성되는 CMOS구조로서는 우수한 특성을 갖는 CMOS구성의 반도체회로가 얻어질수 있다.The NTFT thus produced has a field effect mobility μ of about 80 cm 2 / Vs to 100 cm 2 / Vs, a threshold voltage V TH of about 2 V to 3 V, and a leakage current 1 OFF in an OFF region of about a few Pa. On the other hand, the PTFT has a field effect mobility μ of about 60 cm 2 / Vs to 70 cm 2 / Vs, a threshold voltage V TH of about -3 V to -4 V, satisfying the PTFT characteristic, and the leakage current 1 OFF is about ten Pa. Therefore, in this embodiment, the characteristics of the PTFT are mainly improved. As a result, a semiconductor circuit of a CMOS structure having excellent characteristics can be obtained as a CMOS structure constituted of TFTs formed on a glass substrate.

[실시예 2][Example 2]

본 발명의 제2실시예를 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 본 실시예에서는, 유리기판에 형성되는 NTFT와 PTFT로 구성되는 CMOS구조의 반도체를 설명한다.A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a semiconductor having a CMOS structure formed of NTFT and PTFT formed on a glass substrate will be described.

도 3은 이 실시예의 TFT의 제조공정의 개요를 설명하기 위한 평면도이다. 도 4a 내지 도 4e는 도 3의 B-B'선 단면도이며, 공정은 도 4a에서 도 4e로 진행된다.3 is a plan view for explaining the outline of a manufacturing process of the TFT of this embodiment. 4A to 4E are sectional views taken along line B-B 'of FIG. 3, and the process proceeds from FIG. 4A to FIG. 4E.

도 4a에 보인 바와 같이, 하부막(202)은 예컨대 스퍼터링에 의해 유리기판(201)산에 100㎚의 두께의 산화실리콘으로 형성된다. 다음, 저압 CVD법에 의해 막두께 50㎚의 진성(I형) a-Si막(203)을 그위에 형성한다. 상기 a-Si막(203)의 두께는 25 내지 100㎚의 범위로 될수 있다.As shown in Fig. 4A, the lower film 202 is formed of silicon oxide with a thickness of 100 nm on the glass substrate 201 by sputtering, for example. Next, an intrinsic (I-type) a-Si film 203 having a film thickness of 50 nm is formed thereon by a low-pressure CVD method. The thickness of the a-Si film 203 may be in the range of 25 to 100 nm.

다음, 상기 a-Si막(203)에 감광성수지(예컨대, 포토레지스트)를 도포하고 노광 및 현상하여 마스크막(204)을 형성한다. 이 a-Si막(203)은 마스크막(204)에, 즉 영역(200)에 관통공을 통해 슬릿형태로 노출된다. 구체적으로 설명하면, 도 4a의 상태의 상면을 도시한 도 3에 보인 바와 같이, a-Si막(203)은 영역(200)에서 노출되고 다른 부분은 산화실리콘막(104)에 의해 마스킹된다.Next, a photosensitive resin (for example, photoresist) is applied to the a-Si film 203, exposed and developed to form a mask film 204. The a-Si film 203 is exposed in the mask film 204, that is, in the region 200 through a through hole in the form of a slit. More specifically, as shown in FIG. 3 showing the top surface of the state of FIG. 4A, the a-Si film 203 is exposed in the region 200 and the other portion is masked by the silicon oxide film 104.

마스크를 준비한 후, 도 4a에 보인 바와 같이, 기판(201)의 표면에 니켈 박막(205)를 증착시킨다. 이 실시예에서, 증착소스와 기판간의 거리는 니켈 박막(205)의 두께가 1㎚ 내지 2㎚로 되도록 증착율을 낮추기 위해 보통보다 크다. 기판(201)상의 니켈 박막(205)의 표면밀도는 실험테스트로 측정했으며, 결과는 약 4×1013atoms/㎠였다.After the mask is prepared, a nickel thin film 205 is deposited on the surface of the substrate 201 as shown in FIG. 4A. In this embodiment, the distance between the deposition source and the substrate is larger than usual in order to lower the deposition rate so that the thickness of the nickel thin film 205 is 1 nm to 2 nm. The surface density of the nickel thin film 205 on the substrate 201 was measured by an experimental test, and the result was about 4 × 10 13 atoms / cm 2.

다음 도 4b에 보인 바와 같이, 마스크막(204)을 에칭제거하여 마스크막(204)상의 니켈 박막(205)을 리프트오프시킨다. 이에 따라, 영역(200)에 있어서의 니켈 박막(205)의 니켈의 미량첨가가 선택적으로 행해지게 된다. 다음, 불활성가스에서 예컨대 약 550℃의 어닝링온도로, 약 16시간동안 어닐링을 행하여 a-Si막(203)을 결정화시킨다.Next, as shown in FIG. 4B, the mask film 204 is etched away to lift off the nickel thin film 205 on the mask film 204. As a result, a small amount of nickel in the nickel thin film 205 in the region 200 is selectively added. Next, the a-Si film 203 is crystallized by performing annealing in an inert gas at an annealing temperature of, for example, about 550 DEG C for about 16 hours.

이 경우, 영역(200)에 있어서, 결정화를 위한 핵으로 a-Si막(203)의 표면에 첨가된 니켈을 갖는 기판(201)에 대해 a-Si막(203)의 결정립(crystal grain)이 수직으로 성장한다. 이에 따라, 도 4b에 화살표 206으로 표시한 바와 같이 영역(200)의 주변부에 결정성실리콘막(203a)이 형성된다. 결정성장은 영역(200)으로 부터 횡방향(즉, 기판에 평행한 방향)으로 진행하며 황방향으로의 결장성장의 결과로서 결정성실리콘막(203b)이 형성된다. a-Si막(203)의 다른 영역은 a-Si영역(203c)으로서 비정질상태로 남는다. 결정성실리콘막(203b)의 니켈농도는 약 8×1016atoms/㎤이다. 상기 결정성장에 있어서, 화살표 206으로 표시된 기판에 평행한 방향으로의 결정성장의 거리는 약 80㎛이다.In this case, the crystal grain of the a-Si film 203 with respect to the substrate 201 having nickel added to the surface of the a-Si film 203 as nuclei for crystallization in the region 200 It grows vertically. As a result, a crystalline silicon film 203a is formed in the periphery of the region 200 as indicated by the arrow 206 in Fig. 4B. Crystal growth progresses from the region 200 in the lateral direction (i.e., parallel to the substrate), and the crystalline silicon film 203b is formed as a result of the growth of the colon in the sulfur direction. The other region of the a-Si film 203 remains in the amorphous state as the a-Si region 203c. The nickel concentration of the crystalline silicon film 203b is about 8 × 10 16 atoms / cm 3. In the crystal growth, the distance of crystal growth in a direction parallel to the substrate indicated by arrow 206 is about 80 mu m.

다음, 도 4b에 보인 바와 같이, 기판의 전체면을 레이저광(207)으로 조사한다. 이에 따라, a-Si막(203c)의 결정립이 성장된다. 이 때, 결정성 실리콘영역(203b)의 결정성이 향상된다. 이때의 레이저광으로서는 (308㎚의 파장 및 40nsec의 펄스폭을 갖는) XeCl 엑시머레이저를 사용하며, 기판을 400℃로 가열하고 에너질밀도 250mJ/㎠로 레이저광을 조사했다.Next, as shown in Fig. 4B, the entire surface of the substrate is irradiated with the laser beam 207. [ As a result, the crystal grains of the a-Si film 203c are grown. At this time, crystallinity of the crystalline silicon region 203b is improved. As the laser beam at this time, a XeCl excimer laser (having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 40 nsec) was used and the substrate was heated to 400 ° C and laser light was irradiated at an energy density of 250 mJ / cm 2.

그 후, 도 4c에 보인 바와 같이, 활성영역(즉, 소자영역)(203n, 203p)으로 작용하는 상기 영역에서의 결정성실리콘막은 에칭제거하지 않고, 다른 영역의 결정실리콘막을 에칭제거하여 소자분리를 행한다. 상기 결정성실리콘막(203n)은 레이저조사에 의해서만 결정화의 결과로서 얻어진다. 한편, 상기 결정성실리콘막(203p)은 니켈의 촉매작용에 의해 저온에서 방향제어되어 고상결정화한 다음, 레이저광 조사에 의해 그의 결정성을 향상시킨다.Thereafter, as shown in Fig. 4C, the crystalline silicon film in the region serving as the active region (that is, the device region) 203n and 203p is etched and removed without etching, . The crystalline silicon film 203n is obtained as a result of crystallization only by laser irradiation. On the other hand, the crystalline silicon film 203p is directionally controlled at a low temperature by the catalytic action of nickel to solid-phase crystallize, and then its crystallinity is improved by laser light irradiation.

다음, 게이트절연막(208)로서의 산화실리콘막을 약 100㎚의 두께로 증착하여 활성영역으로 작용하는 상기 결정성실리콘막(203n, 203p)을 피복하도록 한다. 게이트절연막(208)은 산소가스와 함께 TEOS를 원료로 사용하고 기판온도 350℃에서, RF플라즈마 CVD법에 의해 가스를 분해하고 실리콘산화물을 퇴적했다.Next, a silicon oxide film as a gate insulating film 208 is deposited to a thickness of about 100 nm to cover the crystalline silicon films 203n and 203p serving as an active region. The gate insulating film 208 decomposes the gas by RF plasma CVD at a substrate temperature of 350 占 폚 with TEOS as a raw material together with oxygen gas, and deposits silicon oxide thereon.

다음, 도 4d에 보인 바와 같이, (약 0.1∼2%의 실리콘을 포함하는) 알루미늄막을 스퍼터링에 의해 400㎚∼800㎚, 예컨대 500㎚의 두께로 퇴적한 다음, 패터닝하여 게이트전극(209n, 209p)를 형성한다.4D, an aluminum film (containing about 0.1 to 2% of silicon) is deposited by sputtering to a thickness of 400 nm to 800 nm, for example, 500 nm, and then patterned to form gate electrodes 209n and 209p ).

다음, 이온도핑법에 의해 게이트전극(209n, 209p)을 마스크로 하여 결정성실리콘막(203n, 203p)에 불순물(인 및 붕소)으르 주입한다. 도핑가스로서는 포스핀(PH3)과 디보론(B2H6)이 사용된다. 도핑조건은 실시예 1과 동일하다. 이 공정에서, 게이트전극(209n, 209p)에 의해 형성되는 마스크때문에 불순물이 주입되지 않는 영역은 TFT이 채널영역(211n, 211p)로 작용하도록 된다. 도핑이 행해지면, 도핑될 필요가 없는 영역은 포토레지스트로 피복되어 도핑이 각 원소에 대해 선택적으로 행해질수 있도록 된다. 그 결과, n형 불순물영역(212n, 213n)과 p형 불순물영역(212p, 213p)를 형성하며, 이에 따라 도 3에 보인 바와 같이 n채널 TFT(NTFT라 함) 및 p채널 TFT(PTFT라 함)를 형성한다.Next, impurity ions (phosphorus and boron) are implanted into the crystalline silicon films 203n and 203p using the gate electrodes 209n and 209p as masks by the ion doping method. Phosphine (PH 3 ) and diboron (B 2 H 6 ) are used as the doping gas. The doping conditions are the same as those in the first embodiment. In this process, the region where the impurity is not implanted is caused by the mask formed by the gate electrodes 209n and 209p so that the TFT functions as the channel regions 211n and 211p. When doping is performed, regions that do not need to be doped are coated with photoresist so that doping can be selectively performed for each element. As a result, n-type impurity regions 212n and 213n and p-type impurity regions 212p and 213p are formed. Thus, as shown in FIG. 3, an n-channel TFT (NTFT) ).

그 후, 도 4d에 보인 바와 같이, 레이저광(215)을 조사하여 어닐링을 행하여 도핑된 불순물을 활성화시킨다. 이 때, 레이저광으로서는 (308㎚의 파장 및 40nsec의 펄스폭을 갖는) XeCl 엑시머레이저가 사용된다. 기판은 1개소당 약 250mJ/㎠의 에너지밀도로 약 20쇼트(shot) 조사했다.Thereafter, as shown in FIG. 4D, laser light 215 is irradiated to perform annealing to activate the doped impurity. At this time, as the laser light, an XeCl excimer laser (having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 40 nsec) is used. The substrate was irradiated with about 20 shots at an energy density of about 250 mJ / cm 2 per one place.

다음, 도 4e에 보인 바와 같이, 두께 600㎚의 산화실리콘막을 플라즈마CVD법에 의해 층간절연막(216)으로 형성한다. 층간절연막(216)에 콘택트홀을 형성하고, 금속재료, 예컨대 질화티탄과 알루미늄의 2층막으로 TFT의 전극배선(217, 218, 219)을 형성한다. 끝으로, 1기압의 수소가스 분위기에서 350℃에서 약 30분의 어닐링을 행하여, TFT를 얻는다.4E, a silicon oxide film having a thickness of 600 nm is formed as an interlayer insulating film 216 by a plasma CVD method. A contact hole is formed in the interlayer insulating film 216, and electrode wirings 217, 218 and 219 of the TFT are formed by a two-layer film of a metal material such as titanium nitride and aluminum. Finally, annealing is performed at 350 DEG C for about 30 minutes in a 1 atm hydrogen gas atmosphere to obtain a TFT.

이에 따라 제조된 CMOS구성의 회로에 있어서, NTFT는 약 80㎠/Vs 내지 100㎠/Vs의 전계효과이동도 μ, 2V∼3V정도의 임계전압 VTH를 갖는다. 한편, 이 PTFT는 NTFT보다 높은, 약 80㎠/Vs 내지 100㎠/Vs의 전계효과이동도 μ, 및 약 -3V∼-4V의 임계전압 VTH를 가져 만족한 특성을 보인다. OFF영역에서의 누설전류 1OFF에 있어서, NTFT는 수 pA의 누설전류를 갖는 반면, PTFT는 약 10Pa의 누설전류를 가져, 실시예 1에서 제조된 PTFT에 비해 1/2이하로 된다.In a CMOS circuit thus fabricated, the NTFT has a field effect mobility μ of about 80 cm 2 / Vs to 100 cm 2 / Vs and a threshold voltage V TH of about 2V to 3V. On the other hand, the PTFT exhibits a field effect mobility μ of about 80 cm 2 / Vs to 100 cm 2 / Vs higher than that of NTFT and a threshold voltage V TH of about -3 V to -4 V, satisfying these characteristics. In the OFF region of leakage current 1 OFF , the NTFT has a leakage current of several pA, while the PTFT has a leakage current of about 10Pa, which is less than 1/2 of that of the PTFT fabricated in the first embodiment.

[실시예 3][Example 3]

본 발명의 제3실시예를 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 본 실시예에서는, 유리기판에 형성되는 NTFT와 PTFT로 구성되는 CMOS구조의 반도체를 설명한다.A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a semiconductor having a CMOS structure formed of NTFT and PTFT formed on a glass substrate will be described.

도 5는 이 실시예의 TFT의 제조공정의 개요를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6a 내지 도 6e는 도 5의 C-C'선 단면도이다. 공정은 도 6a에서 도 6e로 진행한다.5 is a plan view for explaining an outline of a manufacturing process of the TFT of this embodiment. 6A to 6E are sectional views taken along line C-C 'of FIG. The process proceeds from FIG. 6A to FIG. 6E.

도 4a도에 보인 바와 같이, 하부막(302)은 유리기판(301)상에 300㎚의 두께의 산화실리콘으로 형성된다.As shown in FIG. 4A, the lower film 302 is formed of silicon oxide with a thickness of 300 nm on the glass substrate 301.

다음, 플라즈마 CVD법에 의해 막두께 약 50㎚의 진성(I형) a-Si막(303)을 그위에 형성한다. 상기 a-Si막(203)의 두께는 25 내지 100㎚의 범위로 될수 있다.Next, an intrinsic (I-type) a-Si film 303 having a film thickness of about 50 nm is formed thereon by a plasma CVD method. The thickness of the a-Si film 203 may be in the range of 25 to 100 nm.

다음, 상기 a-Si막(303)에 감광성수지(포토레지스트)를 도포하고 노광 및 현상하여 마스크막(304)을 형성한다. 이 a-Si막(303)은 마스크막(304)에, 즉 영역(300)에 관통공을 통해 슬릿형태로 노출된다. 구체적으로 설명하며, 도 6a의 상태의 상면을 도시한 도 5에 보인 바와 같이, a-Si막(303)은 영역(300)에서 노출되고 다른 부분은 포토레지스트에 의해 마스크된다.Next, a photosensitive resin (photoresist) is applied to the a-Si film 303, exposed and developed to form a mask film 304. The a-Si film 303 is exposed to the mask film 304, that is, the region 300 in the form of a slit through a through hole. 5, which illustrates the top surface of the state of FIG. 6A, the a-Si film 303 is exposed in the region 300 and the other portion is masked by the photoresist.

마스크(304)를 준비한 후, 도 6a에 보인 바와 같이, 기판(301)의 표면에 약 1㎚∼2㎚두께의 니켈 박막(305)을 기판(301)의 표면에 증착시킨다. 그후, 도 6b에 보인 바와 같이, 마스크막(304)을 에칭제거하여 마스크막(304)상의 니켈 박막(305)을 리프트오프시킨다. 이에 따라, 영역(300)에 있어서의 a-Si막(303)에 대한 니켈 박막(305)의 니켈의 미량첨가가 선택적으로 행해지게 된다. 다음, 불활성가스 분위기에서 600℃의 어닝링온도로 약 20시간동안 어닐링을 행하여 a-Si막(303)을 결정화시킨다.After the mask 304 is prepared, a nickel thin film 305 having a thickness of about 1 nm to 2 nm is deposited on the surface of the substrate 301 on the surface of the substrate 301, as shown in Fig. 6A. 6B, the mask film 304 is etched away to lift off the nickel thin film 305 on the mask film 304. Then, as shown in FIG. As a result, a small amount of nickel in the nickel thin film 305 is selectively added to the a-Si film 303 in the region 300. Next, the a-Si film 303 is annealed by annealing at an annealing temperature of 600 캜 for about 20 hours in an inert gas atmosphere.

이 경우, 영역(300)에 있어서, a-Si막(303)의 표면에 첨가된 니켈을 결정화를 위한 핵으로 하여 a-Si막(303)의 결정립(crystal grain)이 성장된다. 이에 따라, 도 6b에 화살표 306으로 표시한 바와 같이 영역(300)의 주변부에 결정성실리콘막(303a)이 형성된다. 결정성장은 영역(300)으로 부터 횡방향(즉, 기판에 평행한 방향)으로 진행하며 횡방향으로의 결장성장의 결과로서 결정성실리콘막(303b)이 형성된다. 600℃의 어닐링온도에서, 횡방향으로의 결정성장이 미치지 않는 a-Si막(303)의 다른 영역에 니켈의 영향으로 자연핵이 발생된다. 이 횡방향으로의 결정성장은 상기 자연핵 발생에 의해 저해되고, 새로운 결정립과의 충돌에 의해 구속된다. 횡방향으로의 결정성장이 미치지 않는 a-Si막(303)의 영역은 상기 자연 핵 발생에 의해 성장된 결정립들로 충전되어, 통상의 고상결정화영역(303d)을 형성한다. 상기 횡방향으로의 결정성장에 의해 얻어진 결정성실리콘막(303b)의 니켈농도는 약 5×1016atoms/㎤이다. 상기 결정성장에 있어서, 화살표 306으로 표시된 기판에 평행한 방향으로의 결정성장의 거리는 약 140㎛이다.In this case, in the region 300, crystal grains of the a-Si film 303 are grown using nickel added to the surface of the a-Si film 303 as nuclei for crystallization. As a result, a crystalline silicon film 303a is formed in the periphery of the region 300 as indicated by an arrow 306 in Fig. 6B. Crystal growth proceeds from the region 300 in the lateral direction (i.e., parallel to the substrate) and the crystalline silicon film 303b is formed as a result of the growth of the crystals in the lateral direction. At an annealing temperature of 600 占 폚, natural nuclei are generated in the other regions of the a-Si film 303 which do not undergo crystal growth in the transverse direction due to the influence of nickel. The crystal growth in the lateral direction is inhibited by the generation of the natural nuclei, and is constrained by collision with new crystal grains. The region of the a-Si film 303 which does not undergo crystal growth in the lateral direction is filled with crystal grains grown by the natural nucleation to form a normal solid-phase crystallization region 303d. The nickel concentration of the crystalline silicon film 303b obtained by crystal growth in the transverse direction is about 5 x 10 < 16 > atoms / cm < 3 >. In the crystal growth, a distance of crystal growth in a direction parallel to the substrate indicated by an arrow 306 is about 140 mu m.

다음, 도 6b에 보인 바와 같이, 기판의 전체면을 레이저광(307)으로 조사한다. 이에 따라, 상기 니켈박막(305)의 니켈에 의해 횡방향으로의 결정성장에 의해 얻어진 결정성실리콘 영역(303b) 및 통상의 고상 결정화에 의해 얻어진 a-Si막(303d)의 결정성이 더욱 향상된다. 이때의 레이저광으로서는 (308㎚의 파장 및 40nsec의 펄스폭을 갖는) XeCl 엑시머레이저를 사용하며, 기판을 약 400℃로 가열하고 에너지밀도 250mJ/㎠로 레이저광을 조사했다.Next, as shown in Fig. 6B, the entire surface of the substrate is irradiated with the laser beam 307. [ As a result, the crystallinity of the crystalline silicon region 303b obtained by the crystal growth in the lateral direction and the a-Si film 303d obtained by the normal solid-phase crystallization by the nickel of the nickel thin film 305 is further improved do. As the laser beam at this time, an XeCl excimer laser (having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 40 nsec) was used, and the substrate was heated to about 400 ° C and irradiated with laser light at an energy density of 250 mJ / cm 2.

그 후, 도 6c에 보인 바와 같이, 활성영역(즉, 소자영역)(303n, 303p)으로 작용하는 상기 영역에서의 결정성실리콘막을 에칭제거하지 않고, 다른 영역의 결정성실리콘막을 에칭제거하여 소자분리를 행한다. 상기 결정성실리콘막(303n)은 자연 핵발생에 의해 통상의 고상 결정화를 행한 다음, 그의 결정성을 향상시키기 위해 레이저광을 조사하여 얻어진다. 한편, 상기 결정성실리콘막(303p)은 니켈의 촉매작용에 의해 저온에서 방향제어되어 결정화한 다음, 레이저광 조사에 의해 그의 결정성을 향상시킨다.Thereafter, as shown in FIG. 6C, the crystalline silicon film in the other region is etched away without etching away the crystalline silicon film in the region serving as the active region (that is, the element region) 303n and 303p, Separation is performed. The crystalline silicon film 303n is obtained by performing normal solid-phase crystallization by natural nucleation and irradiating laser light to improve its crystallinity. On the other hand, the crystalline silicon film 303p is controlled in direction at a low temperature by the catalytic action of nickel to crystallize, and then its crystallinity is improved by laser light irradiation.

그후, 결정성실리콘막(303n)은 NTFT의 활성영역으로 사용되고, 결정성실리콘막(303p)은 PTFT의 활성영역으로 사용된다. 이에 따라, 상기 CMOS구성의 반도체회로는 실시예 1 및 2와 동일하게 제조된다.Thereafter, the crystalline silicon film 303n is used as the active region of the NTFT, and the crystalline silicon film 303p is used as the active region of the PTFT. Accordingly, the semiconductor circuit of the CMOS structure is manufactured in the same manner as in Embodiments 1 and 2.

이 실시예에서는 실시예 2에서 제조된 NTFT에 비해, 더욱 향상된 특성의 NTFT가 얻어질수 있다. 이 실시예에 의해 제조된 CMOS구성의 반도체회로에 있어서, PTFT는 약 80㎠/Vs 내지 100㎠/Vs의 전계효과이동도 μ및 약 -3V∼-4V의 임계전압 VTH를 가져 실시예 2에서와 같이 만족한 특성을 보인다. 또한, NTFT는 약 120㎠/Vs 내지 150㎠/Vs이 전계효과이동도 μ및 약 2V∼3V의 임계전압 VTH를 가져 만족한 특성을 보인다.In this embodiment, an NTFT of a further improved characteristic can be obtained as compared with the NTFT produced in the second embodiment. In the CMOS circuit of the CMOS structure manufactured by this embodiment, the PTFT has a field effect mobility μ of about 80 cm 2 / Vs to 100 cm 2 / Vs and a threshold voltage V TH of about -3 V to -4 V, As shown in Fig. In addition, the NTFT exhibits satisfactory characteristics with a field effect mobility of about 120 cm 2 / Vs to 150 cm 2 / Vs and a threshold voltage V TH of about 2V to 3V.

본 발명에 따라 상기 세가지 실시예들을 기술했으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 정신과 관점을 벗어나지 않고도 여러가지로 변형하여 실시할수 있을 것이다.Although the above-described three embodiments have been described according to the present invention, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

예컨대, 상기 실시예에 있어서는, 니켈을 도입하기 위해, aSi막 표면에 니켈염을 용해시킨 수용액을 도포하는 방법 또는 증착법에 의해 니켈박막을 형성하는 방법에 의해 니켈의 미량첨가를 행하여 결정성장을 행하는 방법을 채용했다. 그러나, 제1비정질실리콘막의 성장전에, 하부막 표면에 니켈을 도입하고, aSi막 하부층으로 부터 니텔을 확산시켜 결정성장을 행하게하는 방법도 좋다. 즉, 결정성장은 비정질실리콘막의 상면측으로 부터 행해도 좋고, 하면측으로 부터 행해도 좋다. 또한, 니켈의 도입방법에 있어서도, 기타 다양한 수법을 사용할수 있다. 예컨대, 니켈염을 용해시키는 용매로서, SOG(Spin On Glass)재료를 용매로 하여 니켈을 SiO2막으로 부터 확산시키는 방법도 효과적이며, 스퍼터링법이나 도금법에 의해 박막성형하는 방법 또는 이온 도핑법에 의해 직접도입하는 방법등도 이용할 수 있다. 또한, 결정화를 촉진하는 불순물 금속원소로서는, 니켈외에, 코발트, 철, 팔라듐, 백금, 동, 은, 금, 인듐, 주석, 알루미늄, 안티몬에서 선택되는 하나 또는 복수의 원소를 사용해도 같은 효과를 얻을수 있다.For example, in the above embodiment, in order to introduce nickel, a small amount of nickel is added by a method of applying an aqueous solution of a nickel salt dissolved in the surface of the aSi film or a method of forming a nickel thin film by a vapor deposition method, Method. However, before growth of the first amorphous silicon film, nickel may be introduced into the surface of the lower film to diffuse nickel from the lower layer of the aSi film to cause crystal growth. That is, the crystal growth may be performed from the upper surface side of the amorphous silicon film or from the lower surface side. Also, various other techniques can be used for the introduction of nickel. For example, as a solvent for dissolving a nickel salt, a method of diffusing nickel from an SiO 2 film using a SOG (Spin On Glass) material as a solvent is also effective, and a method of forming a thin film by a sputtering method or a plating method, A method of directly introducing it into the apparatus can be used. As the impurity metal element promoting crystallization, the same effect can be obtained by using one or more elements selected from cobalt, iron, palladium, platinum, copper, silver, gold, indium, tin, aluminum and antimony in addition to nickel have.

또한, 전술한 3개의 실시예에 있어서는 펄스레이저인 엑시머조사에 의해 비정질실리콘막을 결정화하거나 또는 결정성실리콘막의 결정성을 향상시키는 방법을 사용했다. 특히, 촉매원소에 의한 결정성실리콘막의 결정성을 촉진하는 방법에 있어서, 촉매원소에 의해 결정화된 결정성실리콘막의 양호한 결정성을 유지하면서, 결정립내의 결함 및 변위등이 효과적으로 처리되어 고품질의 결정성실리콘막이 얻어진다. 이때의 가열수단으로서, 본 실시예에서 사용한 엑시머 레이저이외에, 연속발진 Ar레이저등 다른 종류의 레이저를 사용하여도 동일한 처리가 가능하다. 또한, 레이저광대신 적외광 및 플래쉬 램프를 사용하여 단시간에 약 1000℃∼1200℃(실리콘 모티너의 온도)로 상승시켜 시료를 가열하는, 소위 RTA(rapid thermal anneal : RTP(rapid thermal process)라고도 한다)와 같은 레이저광과 동등한 강광을 사용할 수 있다.In the above-mentioned three embodiments, a method of crystallizing the amorphous silicon film or improving the crystallinity of the crystalline silicon film by excimer irradiation which is a pulse laser was used. Particularly, in a method for promoting the crystallinity of a crystalline silicon film by a catalytic element, defects and displacements in the crystal grains are effectively treated while maintaining good crystallinity of the crystalline silicon film crystallized by the catalytic element, A silicon film is obtained. As the heating means at this time, in addition to the excimer laser used in the present embodiment, the same processing can be performed by using another kind of laser such as continuous oscillation Ar laser. It is also called a rapid thermal annealing (RTP) method in which the sample is heated by raising the temperature to about 1000 ° C to 1200 ° C (silicon molder's temperature) in a short time using infrared light and flash lamp instead of laser light ) Can be used.

또한, 본 발명의 응용으로서는 액정표시용의 액티브매트릭스형 기판이외에, 예컨대 밀착형 이미지센서, 드라이버내장형의 서멀헤드, 유기계 EL, 등을 발광소자로 한 드라이버 내장형의 광기입소자나 표시소자, 3차원 IC등이 고려된다. 본 발명을 사용함으로써, 이들 소자의 고속, 고해상도화등의 고성능화가 실현된다. 또한, 본 발명은 상기 실시예에서 설명한 MOS트랜지스터에 한하지 않고, 결정성반도체를 소자의 재료로 한 바이폴라트랜지스터나 정정유도트랜지스터를 포함하는 일반적인 반도체공정 전반에 응용할수 있다.In addition to the active matrix type substrate for liquid crystal displays, the application of the present invention can be applied to various types of applications such as a built-in type image sensor, a driver built-in type thermal head, a driver incorporated type driver incorporating a light emitting element, Are considered. By using the present invention, high performance such as high speed and high resolution of these elements can be realized. Further, the present invention is not limited to the MOS transistor described in the above embodiment, but can be applied to a general semiconductor process including a bipolar transistor or a correction induction transistor using a crystalline semiconductor as a material of a device.

상술한 바와 같이, 본 발명을 사용함으로써, 저렴한 유리기판의 사용 및 스루풋의 향상을 도모하고, 또한 절연기판상에 구성되고, n채널형 TFT나 p채널형 TFT를 갖는 반도체장치 및 반도체회로에 있어서,n채널 TFT의 OFF특성을 훼손시키지 않고, 현재 문제로 되어있는 p채널 TFT의 ON특성을 크게 향상시켜, 고성능의 반도체회로, 특히 CMOS구조회로가 간단한 공정으로 얻어진다. 특히, 액정표시장치에 있어서는, 주변 구동회로부를 구성하는 TFT에 요구되는 고성능화, 고집적화를 만족하고, 동일기판상에 액티브매트릭스부와 주변회로부를 갖는 드라이버모놀리식형 액티브매트릭스기판을 실현할수 있어, 모듈의 콤팩트화, 고성능화, 저코스트화를 도모할수 있다.As described above, in the semiconductor device and the semiconductor circuit having the n-channel type TFT or the p-channel type TFT, which are formed on the insulating substrate and the use of the inexpensive glass substrate and the improvement of the throughput, , the OFF characteristic of the n-channel TFT is not undermined, and the ON characteristic of the p-channel TFT which is a current problem is greatly improved. Thus, a high-performance semiconductor circuit, in particular, a CMOS structure circuit can be obtained by a simple process. Particularly, in a liquid crystal display device, a driver monolithic active matrix substrate having an active matrix portion and a peripheral circuit portion on the same substrate, which satisfies the high performance and high integration required of the TFTs constituting the peripheral drive circuit portion, Compact, high-performance, and low-cost.

본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않고 당업자들에 의해 여러가지 변형예들이 용이하게 실시될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 특허청구의 범위는 본 명세서에서 기술된 내용에 제한되지 않고, 더 넓게 해석되어야 한다.Various modifications may be easily made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention should not be construed as limited to what is described herein, but rather should be construed broadly.

Claims (22)

절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함하는 CMOS 구성을 갖고, 상기 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터는 상보적을 구성된 CMOS 구조를 갖는, 반도체회로로서, 상기 p채널 트랜지스터는 상기 활성영역에 있어서의 비정질막의 결정성을 향상시키는 촉매원소를 포함하며, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 농도보다 낮게 되어 있는 반도체회로.Channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface, wherein the n-channel transistor and the p- Channel transistor, wherein the p-channel transistor includes a catalytic element for improving the crystallinity of the amorphous film in the active region, and the concentration of the catalytic element in the active region of the n- Is lower than the concentration in the active region of the semiconductor circuit. 제1항에 있어서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 약 1×1015atoms/㎤ 내지 1×1019atoms/㎤인 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the concentration of the catalytic element in the active region of the p-channel transistor is about 1 x 10 15 atoms / cm 3 to 1 x 10 19 atoms / cm 3. 제1항에 있어서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 약 1×1016atoms/㎤ 내지 1×1018atoms/㎤인 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 1, wherein a concentration of the catalytic element in the active region of the p-channel transistor is about 1 x 10 16 atoms / cm 3 to 1 x 10 18 atoms / cm 3. 제1항에 있어서, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역에 있어서의 촉매원소의 농도는 약 1×1015atoms/㎤ 미만인 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 1, wherein a concentration of the catalytic element in the active region of the n-channel transistor is less than about 1 x 10 15 atoms / cm 3. 제1항에 있어서, 상기 촉매원소의 농도는 2차이온 질량분석법에 의해 얻어진 최소치로 정의되는 반도체회로.2. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the concentration of the catalytic element is defined as a minimum value obtained by two-way on-mass analysis. 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함하는 반도체회로로서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되고, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소를 사용하지 않고 고상(solid-phase) 결정화에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되는 반도체회로.A semiconductor circuit comprising an n-channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface, wherein the active region of the p- Wherein the active region of the n-channel transistor is formed of a crystalline silicon film which is crystallized by solid-phase crystallization without using a catalytic element. 절연표면을 갖는 기판상에 결정성을 갖는 실리콘막으로 형성되는 활성영역을 각각 갖는 n채널 트랜지스터 및 p채널 트랜지스터를 포함하는 반도체회로로서, 상기 p채널 트랜지스터의 활성영역은 촉매원소에 의해 결정화되는 결정실리콘막으로 형성되고, 상기 n채널 트랜지스터의 활성영역은 레이저광 또는 강광(强光)의 조사에 의해 결정화되는 결정성실리콘막으로 형성되는 반도체회로.A semiconductor circuit comprising an n-channel transistor and a p-channel transistor each having an active region formed of a crystalline silicon film on a substrate having an insulating surface, wherein the active region of the p- Wherein the active region of the n-channel transistor is formed of a crystalline silicon film which is crystallized by irradiation with laser light or strong light. 제1항에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 1, wherein the catalytic element comprises at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al and Sb. 제6항에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 6, wherein the catalytic element comprises at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al and Sb. 제7항에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 반도체회로.The semiconductor circuit according to claim 7, wherein the catalytic element comprises at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al and Sb. 제1항에 따른 반도체회로를 포함하는 반도체장치.A semiconductor device comprising the semiconductor circuit according to claim 1. 절연표면을 갖는 기판상에 비정질실리콘막을 형성하는 공정, 상기 비정질실리콘막에 선택적으로 이 비정질실리콘막의 결정화를 촉진시키기 위한 촉매원소를 도입하는 공정, 어닐링 처리를 행하여 상기 촉매원소가 도입되는 비정질실리콘막영역을 결정화시켜 결정성 실리콘막 영역을 얻는 공정, 상기 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정 및 상기 결정성실리콘막이외의 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 반도체회로의 제조방법.Forming an amorphous silicon film on a substrate having an insulating surface, selectively introducing a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film into the amorphous silicon film, annealing the amorphous silicon film to form an amorphous silicon film Forming a p-channel transistor using the crystalline silicon film region, and forming an n-channel transistor using a region outside the crystalline silicon film, A method of manufacturing a semiconductor circuit. 절연표면을 갖는 기판상에 비정질실리콘막을 형성하는 공정, 상기 비정질실리콘막에 선택적으로 이 비정질실리콘막의 결정화를 촉진시키기 위한 촉매원소를 도입하는 공정, 어닐링 처리를 행하여 상기 촉매원소가 도입되는 비정질실리콘막영역을 결정화시키고 또한 결정화시킨 비정질실리콘막영역의 주변부에 존재하는 상기 비정질실리콘막을 기판표면에 대해 대략 평행한 방향으로 결정성장을 행하여 결정성실리콘막 영역을 얻는 공정, 상기 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정 및 상기 촉매원소에 의해 결정화되지 않은 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 반도체회로의 제조방법.Forming an amorphous silicon film on a substrate having an insulating surface, selectively introducing a catalyst element for promoting crystallization of the amorphous silicon film into the amorphous silicon film, annealing the amorphous silicon film to form an amorphous silicon film Crystallizing the amorphous silicon film and crystallizing the amorphous silicon film in a direction substantially parallel to the surface of the amorphous silicon film existing in the periphery of the crystallized amorphous silicon film region to obtain a crystalline silicon film region; And forming an n-channel transistor by using a region which is not crystallized by the catalytic element. 제12항에 있어서, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 고온에서 다른 어닐링처리를 행하여, 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시켜 고상결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정 및 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시켜 고상결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 더 포함하는 반도체회로의 제조방법.The method according to claim 12, further comprising the steps of: performing the annealing treatment to obtain the crystalline silicon film region, then performing another annealing treatment at a high temperature to nucleate a region not crystallized by the catalytic element to solid- A step of forming a p-channel transistor by using the crystalline silicon film region obtained by performing the processing and a step of forming an n-channel transistor by using a solid-phase crystallized region by generating a nucleus in an area not crystallized by the catalytic element Wherein the step of forming the semiconductor circuit comprises the steps of: 제13항에 있어서, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 고온에서 다른 어닐링처리를 행하여 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시켜 고상결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정, 및 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 핵발생시킴으로써 고상결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 반도체회로의 제조방법.14. The method according to claim 13, further comprising the steps of: performing the annealing treatment to obtain the crystalline silicon film region, then performing another annealing treatment at a high temperature to nucleate a region not crystallized by the catalytic element to solid- And forming a p-channel transistor using the crystalline silicon film region obtained by performing the crystallization of the n-channel transistor, and a step of forming an n-channel transistor using the solid-phase crystallized region by nucleating a region where crystallization by the catalytic element is not performed Of the semiconductor circuit. 제12항에 있어서, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 레이저광 또는 강광을 조사하여 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정, 및 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역에 레이저광 또는 강광을 조사하여 결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 반도체회로의 제조방법.The method according to claim 12, further comprising the steps of: performing the annealing treatment to obtain the crystalline silicon film region, then irradiating laser light or strong light to crystallize a region not crystallized by the catalytic element; A step of forming a p-channel transistor using the region of the silicon film to be formed, and a step of forming an n-channel transistor using a region crystallized by irradiating laser light or strong light to a region where crystallization by the catalytic element is not performed A method of manufacturing a semiconductor circuit. 제13항에 있어서, 상기 어닐링처리를 행하여 상기 결정성실리콘막영역을 얻은 후, 레이저광 또는 강광을 조사하여 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 결정화하는 공정, 상기 어닐링처리를 행하여 얻어진 결정성실리콘막영역을 이용하여 p채널 트랜지스터를 형성하는 공정, 및 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역에 레이저광 또는 강광을 조사하여 결정화된 영역을 이용하여 n채널 트랜지스터를 형성하는 공정을 포함하는 반도체회로의 제조방법.14. The method according to claim 13, further comprising the steps of: performing the annealing treatment to obtain the crystalline silicon film region; thereafter irradiating laser light or strong light to crystallize a region not crystallized by the catalytic element; A step of forming a p-channel transistor using the region of the silicon film to be formed, and a step of forming an n-channel transistor using a region crystallized by irradiating laser light or strong light to a region where crystallization by the catalytic element is not performed A method of manufacturing a semiconductor circuit. 제14항에 있어서, 상기 촉매원소를 포함하는 영역을 선택적으로 결정화시키고, 또한 상기 촉매원소에 의한 결정화가 미치지 않은 영역을 자발적으로 핵발생시켜 고상결정화시킨 후, 상기 결정화된 영역에 레이저광 또는 강광을 조사함으로써, 상기 결정화된 영역의 결정성을 향상시키는 공정을 더 포함하는 반도체회로의 제조방법.15. The method of claim 14, further comprising the steps of: selectively crystallizing a region containing the catalytic element; spontaneously nucleating a region not crystallized by the catalytic element to cause solid-phase crystallization; To thereby improve the crystallinity of the crystallized region. 제12항에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 반도체회로의 제조방법.The semiconductor device according to claim 12, wherein the catalytic element comprises at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Gt; 제13항에 있어서, 상기 촉매원소는 Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Al 및 Sb로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 반도체회로의 제조방법.14. The semiconductor circuit according to claim 13, wherein the catalytic element comprises at least one element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, Gt; 제12항에 따른 반도체회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device comprising the semiconductor circuit according to claim 12. 제13항에 따른 반도체회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device comprising the semiconductor circuit according to claim 13.
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