KR100314705B1 - 반도체장치및그제조방법 - Google Patents

Abstract

결정화를 조장하는 촉매원소를 이용하고 550℃ 정도, 4시간 정도의 가열처리로 결정성 규소를 얻는 방법에 있어서, 촉매원소의 도입량을 정밀하게 제어한다. 하지 산화규소막(12)이 형성된 유리기판(11)상에 니켈 등의 촉매원소를 10∼200 ppm(조정 요) 첨가한 초산염 용액 등의 수용액(13)을 떨어뜨린다. 이 상태에서 소정 시간 유지하고, 스피너(15)를 이용하여 스핀 건조를 행한다. 그리고, 비정질 규소막(14)을 플라즈마 CVD법으로 형성하고, 550℃, 4시간의 가열처리를 행함으로써 결정성 규소막을 얻는다.

Description

반도체장치 및 그 제작방법

본 발명은 결정성을 가지는 반도체를 이용한 반도체장치 및 그 제작방법에 관한 것이다.

박막 반도체를 이용한 박막트랜지스터(이하, TFT라 함)가 알려져 있다. 이TFT는, 기판상에 박막 반도체를 형성하고 이 박막 반도체를 이용하여 구성되는 것이다. 이 TFT는 각종 집적회로에 이용되고 있는데, 특히 전기광학장치, 특히 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 각 화소에 설치되는 스위칭 소자, 주변회로부분에 형성되는 드라이버 소자로서 주목되고 있다.

TFT에 이용되는 박막 반도체로서는, 비정질 규소막을 이용하는 것이 간편하지만, 그의 전기적 특성이 낮다는 문제가 있다. TFT의 특성 향상을 얻기 위해서는, 결정성을 가지는 규소 박막을 이용하면 좋다. 결정성을 가지는 규소막은, 다결정 규소, 폴리실리콘, 미결정(微結晶) 규소 등으로 불리고 있다. 이 결정성을 가지는 규소막을 얻기 위해서는, 먼저, 비정질 규소막을 형성하고, 그후 가열에 의해 결정화시키면 된다.

그러나, 가열에 의한 결정화는 가열온도가 600℃ 이상의 온도에서 10시간 이상의 시간을 필요로 하고, 기판으로서 유리기판을 이용하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 예를 들어, 액티브형 액정표시장치에 이용되는 코닝 7059 유리는 유리의 변형점이 593℃이고, 기판의 대면적화를 고려한 경우, 600℃ 이상의 가열에는 문제가 있다.

본 발명자들의 연구에 의하면, 비정질 규소막의 표면에 니켈이나 팔라듐, 또는 납 등의 원소를 미량으로 퇴적시키고, 그후에 가열하는 것으로, 550℃, 4시간 정도의 처리시간으로 결정화를 행할 수 있는 것이 판명되었다.

상기와 같은 미량 원소(결정화를 조장하는 촉매원소)를 도입하는데에는, 플라즈마 처리나 증착 또는 이온 주입을 이용하면 좋다. 플라즈마 처리란, 평행 평판형 혹은 양광주형(陽光柱型)의 플라즈마 CVD장치에서 전극으로서 촉매원소를 함유한 재료를 이용하고, 질소 또는 수소 등의 분위기에서 플라즈마를 발생시키는 것에 의해 비정질 규소막에 촉매원소의 첨가를 행하는 방법이다.

그러나, 상기와 같은 원소가 반도체안에 다량으로 존재하고 있는 것은 이들 반도체를 이용한 장치의 신뢰성이나 전기적 안정성을 저해하는 것이어서, 바람직한것은 아니다.

즉, 상기한 니켈 등의 결정화를 조장하는 원소(촉매원소)는 비정질 규소를 결정화시킬 때에는 필요하지만, 결정화된 규소안에는 전혀 함유되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 목적을 달성하는데에는, 촉매원소로서 결정성 규소안에서 불활성의 경향이 강한 것을 선택하는 동시에, 결정화에 필요한 촉매원소의 양을 매우 적게 하여, 최소한의 양으로 결정화를 행할 필요가 있다. 그리고, 그를 위해서는, 상기 촉매원소의 첨가량을 정밀하게 제어하여 도입할 필요가 있다.

또한, 니켈을 촉매원소로 한 경우, 비정질 규소막을 성막하고, 니켈 첨가를 플라즈마 처리법에 의해 행하여 결정성 규소막을 제작하고, 그 결정화 과정 등을 상세히 검토한 바, 이하의 사항이 판명되었다.

(1) 플라즈마 처리에 의해 니켈을 비정질 규소막상에 도입한 경우, 열처리를 행하기 이전에 이미, 니켈은 비정질 규소막안의 상당한 깊이 부분까지 침입하여 있다.

(2) 결정의 초기 핵발생은 니켈을 도입한 표면으로부터 발생하고 있다.

(3) 증착법으로 니켈을 비정질 규소막상에 성막한 경우라도, 플라즈마 처리를 행한 경우와 마찬가지로 결정화가 일어난다.

상기 사항에서, 플라즈마 처리에 의해 도입된 니켈이 모두 효과적으로 기능하고 있지 않는 것으로 결론지어진다. 즉, 다량의 니켈이 도입되어도 충분히 기능하고 있지 않는 니켈이 존재하고 있다고 생각된다. 이것으로부터, 니켈과 규소가 접하고 있는 점(면)이 저온 결정화시에 기능하고 있다고 생각된다. 그리고, 가능한한 니켈은 미세하게 원자상(狀)으로 분산될 필요가 있다는 것으로 결론지어진다. 즉, 「필요한 것은 비정질 규소막의 표면 근방에 저온 결정화가 가능한 범위내에서, 가능한 한 저농도의 니켈이 원자상으로 분산하여 도입되면 좋다」는 것으로 결론지어진다.

비정질 규소막의 표면 근방에만 극미량의 니켈을 도입하는 방법, 즉, 비정질 규소막의 표면 근방에만 결정화를 조장하는 촉매원소를 극미량 도입하는 방법으로서는, 증착법을 들 수 있으나, 증착법은 제어성이 나쁘고, 촉매원소의 도입량을 엄밀히 제어하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

본 발명은, 촉매원소를 이용한 600℃ 이하의 열처리에 의해 결정성을 가지는 박막 규소반도체를 제작하는데 있어서,

(1) 촉매원소의 양을 제어하여 도입하고, 그 양을 최소한의 양으로 한다.

(2) 생산성이 높은 방법으로 한다.

라는 요구를 만족시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 목적을 만족시키기 위해 이하의 수단을 이용하여 결정성을 가진 규소막을 얻는다.

비정질 규소막에 접하여 그 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소 단체(單體) 또는 상기 촉매원소를 함유하는 화합물을 유지시키고, 상기 비정질 규소막에 상기 촉매원소 단체 또는 상기 촉매원소를 함유하는 화합물이 접한 상태에서, 가열처리를 행하여 상기 비정질 규소막을 결정화시킨다.

구체적으로는, 촉매원소를 함유하는 용액을, 비정질 규소막이 형성되는 기판(표면에 보호막이 형성되어 있어도 본 명세서에서는 단순히 기판이라고 한다)의 표면에 도포하고, 이 상태에서 기판표면에 비정질 규소막을 형성하고, 가열처리하는 것으로, 비정질 규소막의 결정화를 실현할 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서는, 비정질 규소막의 표면에 접하여 촉매원소가 도입되는 것이 특징이다. 이것은 촉매원소의 양을 제어하는데 매우 중요하다.

또한, 이 결정성 규소막을 이용하여 반도체장치의 PN, PI, NI, 그 밖의 전기적 접합을 적어도 하나 가지는 활성영역을 구성하는 것을 특징으로 한다. 반도체 장치로서는, 박막트랜지스터(TFT), 다이오드, 광센서를 이용할 수 있다.

본 발명의 구성을 채용함으로써, 이하에 나타내는 바와 같은 기본적인 유의성(有意性)을 얻을 수 있다.

(a) 용액중의 촉매원소 농도는 미리 엄밀하게 제어한다. 따라서, 결정성을 보다 높이고, 또한 그 원소의 양을 보다 작게 할 수 있다.

(b) 용액과 비정질 규소막의 표면이 접촉하여 있으면, 비정질 규소에의 촉매 원소 도입량은 용액중의 촉매원소의 농도에 의해 결정된다.

(c) 비정질 규소막의 표면에 접촉하는 촉매원소가 주로 결정화에 기여하게되므로, 필요 최소한도의 농도로 촉매원소를 도입할 수 있다.

비정질 규소막이 형성되는 기판상에 결정화를 조장하는 원소를 함유시킨 용액을 도포하는데 있어서, 용액으로서 수용액, 유기용매용액 등을 이용할 수 있다. 여기서, 함유란, 화합물로서 함유시킨다는 의미와, 단순히 분산시켜 함유시킨다는 의미를 모두 포함한다.

촉매원소를 함유하는 용매로서는, 극성 용매인 물, 알코올, 산, 암모니아로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.

촉매로서 니켈을 이용하고, 이 니켈을 극성 용매에 함유시킨 경우, 니켈은 니켈 화합물로서 도입된다. 이 니켈화합물로서는, 대표적으로는, 브롬화 니켈, 초산니켈, 수산 니켈, 탄산 니켈, 염화 니켈, 요드화 니켈, 질산 니켈, 황산 니켈, 개미산 니켈, 니켈아세틸아세토네이트, 4-시클로헥실부틸낙산 니켈, 산화 니켈, 수산화 니켈로부터 선택된 것이 이용된다.

또한, 촉매원소를 함유하는 용매로서, 무극성 용매인 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 사염화탄소, 클로로포름, 에테르로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.

이 경우, 니켈은 니켈 화합물로서 도입된다. 이 니켈 화합물로서는, 대표적으로는, 니켈아세틸아세토네이트, 2-에틸헥산산 니켈로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.

또한, 촉매원소를 함유한 용액에 계면활성제를 첨가하는 것도 유용하다. 이것은, 피(被)도포면에 대한 밀착성을 높여 흡착성을 제어하기 때문이다. 이 계면활성제는 미리 피도포면상에 도포하여도 좋다.

촉매원소로서 니켈 단체를 이용하는 경우에는, 산에 녹여서 용액으로 할 필요가 있다.

이상 설명한 것은, 촉매원소인 니켈이 완전히 용해된 용액을 이용하는 예이지만, 니켈이 완전히 용해되어 있지 않아도, 니켈 단체 혹은 니켈의 화합물로 이루어진 분말이 분산매(分散媒)중에 균일하게 분산된 에멀젼과 같은 재료를 이용하여도 좋다.

또한, 상기한 것은 촉매원소로서 니켈 이외의 재료를 이용한 경우라도 마찬가지이다.

결정화를 조장하는 촉매원소로서 니켈을 이용하고, 이 니켈을 함유시키는 용액 용매로서 물과 같은 극성 용매를 이용한 경우에, 비정질 규소막이 형성되는 기판의 표면에 이들 용액을 직접 도포하면, 용액이 반발되는 경우가 있다. 이 경우는, 100Å 이하의 얇은 산화막을 먼저 형성하고, 그 위에 촉매원소를 함유시킨 용액을 도포하는 것으로, 균일하게 용액을 도포할 수 있다. 또한, 계면활성제와 같은 재료를 용액중에 첨가하는 방법에 의해 습윤성을 개선하는 방법도 유효하다. 또한, 유리기판상에 형성되는 TFT의 구조에서, 유리기판 표면에 하지막(下地腹)으로서 산화규소막이나 질화규소막을 형성하는 수법이 알려져 있는데, 이 경우는 직접 용액을 도포하는 것이 가능하다.

또한, 용액으로서 2-에틸헥산산 니켈의 톨루엔 용액과 같은 무극성 용매를 이용함으로써, 하지 산화막을 형성하는 일 없이 용액을 도포할 수도 있다. 이 경우에는, 레지스트 도포시에 사용되고 있는 밀착제와 같은 재료를 미리 도포하는 것이유효하다.

용액에 함유시키는 촉매원소의 양은 그 용액의 종류에 따라 다르지만, 개략의 경향은 니켈량으로서 용액에 대하여 1 ppm∼200 ppm, 바람직하게는, 1 ppm∼50 ppm(용액 전체에 대한 촉매원소의 중량비율)으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 결정화 종료후에 있어서의 막중의 니켈농도나 플루오르화 수소산에 대한 내성(耐性)을 감안하여 결정되는 값이다.

또한, 촉매원소를 함유한 용액을 선택적으로 도포함으로써, 결정성장을 선택적으로 행할 수 있다. 특히, 이 경우, 용액이 도포된 영역으로부터 용액이 도포되지 않은 영역으로 향하여 규소막의 면에 대략 평행한 방향으로 결정성장시킬 수 있다. 이 규소막의 면에 대략 평행한 방향으로 결정성장이 행해진 영역을 본 명세서에서는 횡방향 결정성장 영역이라고 한다.

또한, 이 횡방향 결정성장 영역은 촉매원소의 농도가 낮다는 것이 확인되었다. 반도체장치의 활성층영역으로서, 결정성 규소막을 이용하는 것은 유용하지만, 활성층영역중의 불순물의 농도는 일반적으로 낮은 편이 바람직하다. 따라서, 상기 횡방향 결정성장 영역을 이용하여 반도체장치의 활성층영역을 형성하는 것은 장치 제작상 유용하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 피형성면과 그 피형성면상에 형성된 박막 규소반도체와의 계면에 결정화를 조장하는 촉매원소가 도입되기 때문에, 결정화된 박막 규소반도체의 표면에서의 촉매원소의 농도를 낮게 억제할 수 있다.

일반적으로, TFT는 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터의 구성을 가지는데,절연 게이트형 전계효과 트랜지스터에 있어서는, 채널형성영역과 게이트 절연막과의 계면 및 그 근방 영역이 중요하다.

절연 게이트형 전계효과 반도체장치에 있어서, 채널형성영역과 게이트 절연막과의 계면이나 그 근방 영역에 준위가 존재하면, 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터의 특성이 크게 저해된다. 이와 같은 준위를 형성하는 요인으로서는, 가동(可動) 이온이나 불순물을 생각할 수 있다. 따라서, 규소박막상에 게이트 절연막을 형성하는 구성을 채용한 TFT를 제작하는 경우에는, 규소박막 표면에 불순물 등이 전혀 존재하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 결정화한 규소박막의 전역(全域)에 있어서 결정화를 조장하는 촉매원소의 농도를 매우 작게 할 수 있기 때문에 매우 유용하다.

또한, 본 발명의 방법을 채용한 경우, 플라즈마 처리를 이용한 경우에 보여지는 피처리면의 깊이 방향에서의 촉매원소의 농도 분포가 보이지 않기 때문에, 가열처리시에 촉매원소가 불필요하게 확산하는 일이 없다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 결정화된 규소박막 표면에 존재하는 촉매원소의 농도를 가능한 한 작게 할 수 있기 때문에, 이들 촉매원소의 영향을 전혀 받지 않는 TFT를 형성할 수 있다. 즉, 규소박막의 하면에 접하여 결정화를 조장하는 촉매원소가 도입되는 것으로, 결정성 규소막 표면을 이용하는 전자장치의 특성에 촉매원소의 영향이 적은 구성을 실현할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 촉매원소로서 니켈을 이용한 경우에 가장 현저한 효과를 얻을 수 있으나, 그 밖에 이용할 수 있는 촉매원소의 종류로서는, 바람직하게는, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As, Sb를 이용할 수 있다. 또한, VIII족 원소, IIIb, IVb, Vb족 원소로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소를 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Fe(철)를 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 철염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 브롬화 제1 철(FeBr₂6H₂O), 브롬화 제2 철(FeBr₃6H₂O), 초산 제2 철(Fe(C₂H₃O₂)₃xH₂O), 염화 제1 철(FeCl₂4H₂O), 염화 제2 철(FeCl₃6H₂O), 불화 제2 철(FeF₃3H₂O), 질산 제2 철(Fe(NO₃)₃9H₂O), 인산 제1 철(Fe₃(PO₄)₂8H₂O), 인산 제2 철(FePO₄2H₂O)로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Co(코발트)를 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 코발트염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 브롬화 코발트(CoBr6H₂O), 초산 코발트(Co(C₂H₃O₂)₂4H₂O), 염화 코발트(COCl₂6H₂O), 불화 코발트(COF₂xH₂O), 질산 코발트(Co(NO₃)₂6H₂O)로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Ru(루테늄)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 루테늄염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 루테늄(RuCl₃H₂O)을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Rh(로듐)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 로듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 로듐(RhCl₃3H₂O)을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Pd(팔라듐)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 팔라듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 팔라듐(PdCl₂2H₂O)을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 OS(오스뮴)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 오스뮴염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 오스뮴(OsCl₃)을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Ir(이리듐)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 이리듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 삼염화 이리듐(IrCl₃3H₂O), 사염화 이리듐(IrCl₄)으로부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Pt(백금)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 백금염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 제2 백금(PtCl₄5H₂O)을 이용할 수 있다.

촉매원소로서 Cu(구리)를 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 초산 제2 구리(Cu(CH₃COO)₂), 염화 제2 구리(CuCl₂2H₂O), 질산 제2 구리(Cu(NO₃)₂3H₂O)로부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.

촉매원소로서 금을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서 삼염화 금(AuCl₃xH₂O), 염화 금염(AuHCl₄4H₂O), 테트라클로로금 나트륨(AuNaCl₄2H₂O)으로 부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.

또한, 촉매원소의 도입방법은, 수용액이나 알코올 등의 용액을 이용하는 것에 한정되는 것이 아니고, 촉매원소를 함유한 물질을 널리 이용할 수 있다. 예를 들어, 촉매원소를 함유한 금속화합물이나 산화물을 이용할 수 있다.

[실시예 1]

본 실시예에서는, 결정화를 조장하는 촉매원소를 수용액에 함유시켜 유리기판상에 도포하고, 그후 비정질 규소막을 형성하여 가열처리함으로써 결정화시키는 예이다. 본 실시예에서는, 기판으로서 코닝 7059 유리를 이용한다. 또한, 그의 크기는 100 mm x 100 mm로 한다.

제 1 도는 본 실시예의 제작공정을 나타낸다. 먼저, 유리기판(11)상에 하지(下地) 산화규소막(12)을 스퍼터법에 의해 2000 Å의 두께로 형성한다. 그리고, 오염 및 자연산화막을 제거하기 위해 플루오르화 수소산 처리를 행한다. 오염을 무시할 수 있는 경우에는, 이 공정을 생략해도 좋다는 것을 말할 필요도 없다.

그 다음에, 초산염 용액중에 니켈을 첨가한 초산염 용액을 만든다. 니켈의 농도는 25 ppm으로 한다. 그리고, 이 초산염 용액(13)을 산화규소막(12)의 표면에 5 ml를 떨어뜨리고, 이 상태를 5분간 유지한다. 그리고, 스피너(15)를 이용하여 스핀 건조(2000 rpm, 60초)를 행한다.(제 1 도(A))

초산염 용액중의 니켈의 농도는 1 ppm∼50 ppm의 범위에서 이용하는 것이 바람직하다. 이 니켈용액의 도포공정을 1회∼복수 회 행함으로써, 스핀 건조 후의 산화규소막(12)의 표면에 수 Å∼수 백 Å의 평균 막두께를 가지는 니켈을 함유하는 층을 형성할 수 있다. 이 경우, 이 층의 니켈이 그후의 가열공정에서 비정질 규소막으로 확산하여, 결정화를 조장하는 촉매로서 작용한다. 또한, 이 층이라는 것은 완전한 막이 되어 있다고는 한정되지 않는다.

상기 용액의 도포후, 프리베이크(prebake)를 질소분위기안에서 400℃의 온도로 행한다. 이 공정은 산화규소막(12)의 표면에 흡착한 용액을 분해하기 위해 행한다. 이 공정을 행함으로써, 후에 형성되는 비정질 규소막(14)의 막질이 거칠어지는 것을 방지할 수 있다. 이 프리베이크의 온도는 도포공정시에 이용하는 용액의 종류에 따라 변경된다는 것은 말할 필요도 없다.

그 다음에, 비정질 규소막(14)을 플라즈마 CVD법이나 LPCVD법에 의해 100∼1500 Å의 두께로 형성한다. 여기에서는, 플라즈마 CVD법에 의해 비정질 규소막(12)을 1000 Å의 두께로 성막한다.

그리고, 가열로를 이용하여 질소분위기중에서 550℃, 4시간의 가열처리를 행한다. 이 결과, 기판(11)상에 형성된 결정성을 가지는 규소막(14)이 얻어진다.(제 1도(B))

상기의 가열처리는 450℃ 이상의 온도에서 행할 수 있는데, 온도가 낮으면 가열시간을 길게 해야 하여, 생산효율이 저하한다. 또한, 550℃ 이상으로 하면, 기판으로 이용하는 유리기판의 내열성의 문제가 표면화되어 버린다.

[실시예 2]

본 실시예는 촉매원소인 니켈을 비(非)수용액인 알코올에 함유시켜 비정질 규소막상에 도포하는 예이다. 본 실시예에서는, 니켈의 화합물로서 니켈아세틸아세토네이트를 이용하고, 그 화합물을 알코올에 함유시킨다. 니켈의 농도는 필요로 하는 농도가 되도록 하면 된다.

후의 공정은 실시예 1에 나타낸 것과 같다. 또한, 제작공정의 개요는 제 1도에 나타낸 것과 같다. 이하에 구체적인 조건을 설명한다. 먼저, 니켈 화합물로서, 니켈아세틸아세토네이트를 준비한다. 이 물질은 알코올에 가용(可溶)이고, 분해 온도가 낮기 때문에, 결정화공정에서의 가열시에 쉽게 분해될 수 있다.

또한, 알코올로서는 에탄올을 이용한다. 먼저, 에탄올에 상기 니켈아세틸아세토네이트를 니켈의 양으로 환산하여 50 ppm이 되도록 조정하여, 니켈을 함유한 용액을 제조한다.

그리고, 이 용액을 하지막인 산화규소막(12)상에 도포한다. 하지 산화규소막상에의 용액의 도포는 실시예 1의 수용액을 이용한 경우보다 적게 해결된다. 이것은 알코올의 접촉각이 물의 접촉각보다도 작은 것에 기인한다. 여기에서는, 100 mmx100 mm의 면적에 대하여 2 ml를 떨어뜨리는 것으로 한다.

그리고, 이 상태에서 5분간 유지한다. 그후, 스피너를 이용하여 건조를 행한다. 이때, 스피너는 1500 rpm으로 1분간 회전시킨다. 이후, 비정질 규소막을 형성하고, 550℃, 4시간의 가열처리를 행하여 결정화를 행한다. 이렇게 하여, 결정성을 가지는 규소막을 얻는다.

[실시예 3]

본 실시예는 촉매원소인 니켈 단체(單體)를 산에 녹이고, 이 니켈 단체가 녹은 산을 비정질 규소막의 하지 산화막(12)상에 도포하는 예이다. 또한, 제작공정의 개요는 제 1 도에 나타내는 것과 같다.

본 실시예에서는, 산으로서 0.1 mol/l의 질산을 이용한다. 이 질산중에 니켈의 농도가 50 ppm이 되도록 니켈 분말을 녹이고, 이것을 용액으로 이용한다. 이후의 공정은 실시예 1의 경우와 같다.

[실시예 4]

본 실시예는 본 발명의 방법을 이용하여 제작한 결정성 규소막을 이용하여 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 각 화소부분에 설치되는 TFT를 제작하는 예를 나타낸다. 또한, TFT의 응용범위로서는, 액정표시장치만이 아니라, 일반적으로 말하는 박막 집적회로에도 이용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

제 2 도에 본 실시예의 제작공정의 개요를 나타낸다. 먼저, 유리기판(11)상에 하지 산화규소막(도시하지 않음)을 2000 Å의 두께로 성막한다. 이 산화규소막은 유리기판으로부터의 불순물의 확산을 방지하기 위한 것으로, 촉매원소를 도입할때 습윤성을 높이는 기능을 가진다.

그리고, 10 ppm의 니켈을 함유한 초산염 용액을 도포하고, 5분간 유지하고, 스피너를 이용하여 스핀 건조를 행한다. 그후, 질소분위기중에서 프리베이크를 행한다.

이 니켈을 도입하는 공정은 실시예 2 또는 실시예 3에 나타낸 방법에 의하여도 좋다.

그리고, 비정질 규소막을 실시예 1과 같은 방법으로 1000 Å의 두께로 성막하고, 550℃, 4시간의 가열처리에 의해 결정화를 행한다. 이 공정에 의해 결정성 규소막이 얻어진다.

그 다음에, 결정화한 규소막을 패터닝하여, 섬형상 영역(104)을 형성한다. 이 섬형상 영역(104)은 TFT의 활성층을 구성한다. 그리고, 두께 200∼1500 Å, 여기에서는 1000 Å의 산화규소막(105)을 형성한다. 이 산화규소막은 게이트 절연막으로도 기능한다.(제 2 도(A))

상기 산화규소막(105)의 형성에는 주의가 필요하다. 여기에서는, TEOS를 원료로 하고 산소와 함께 기판온도 150∼600℃, 바람직하게는, 300∼450℃에서 RF 플라즈마 CVD법으로 분해 ·퇴적하였다. TEOS와 산소의 압력비는 1 : 1∼1 : 3, 또한 압력은 0.05∼0.5 torr, RF 파워는 100∼250 W로 하였다. 혹은, TEOS를 원료로 하여 오존 가스와 함께 감압 CVD법 혹은 상압 CVD법에 의해 기판온도를 350∼600℃, 바람직하게는, 400∼550℃로 하여 형성하였다. 성막후, 산소 혹은 오존 분위기에서 400∼600℃로 30∼60분 어닐하였다.

이 상태에서 KrF 엑시머 레이저(파장: 248 nm, 펄스폭: 20 nsec) 혹은 그것과 동등한 강광(强光)을 조사하는 것으로, 규소영역(104)의 결정화를 조장하여도 좋다. 특히, 적외광을 이용한 RTA(급속 열 어닐)는 유리기판을 가열하지 않고 규소만을 선택적으로 가열할 수 있고, 또한 규소와 산화규소막과의 계면에서의 계면준위를 감소시킬 수 있기 때문에, 절연 게이트형 전계효과 반도체장치의 제작에서는 유용하다.

그후, 두께 2000 Å∼1 μm의 알루미늄막을 전자빔 증착법에 의해 형성하고, 이것을 패터닝하여 게이트전극(106)을 형성한다. 알루미늄에는 스칸듐(Sc)을 0.15∼0.2 중량% 첨가하여도 좋다. 그 다음에, 기판을, pH≒7이고 1∼3% 주석산을 함유하는 에틸렌 글리콜 용액에 담그고, 백금을 음극, 이 알루미늄 게이트 전극을 양극으로 하여 양극산화를 행한다. 양극산화는, 최초에 일정 전류로 220 V까지 전압을 올리고, 그 상태에서 1시간 유지하여 종료시킨다. 본 실시예에서는, 정전류(定電流)상태에서 전압의 상승속도는 2∼5 V/분이 적당하였다. 이와 같이 하여, 두께1500∼3500 Å, 예를 들어, 2000 Å의 양극산화물(107)을 형성한다.(제 2 도(B))

그후, 이온 도핑법(플라즈마 도핑법이라고도 한다)에 의해, 게이트 전극부를 마스크로 하여 자기정합적으로 각 TFT의 섬형상 규소영역에 불순물(인)을 주입하였다. 도핑 가스로서는, 포스핀(PH₃)을 이용하였다. 도즈량은 1∼4x10¹⁵cm^-2로 한다.

그 다음, 제 2 도(C)에 나타내는 바와 같이, KrF 엑시머 레이저(파장: 248 nm, 펄스폭: 20 nsec)를 조사하여, 상기 불순물의 도입에 의해 결정성이 열화(劣化)된 부분의 결정성을 개선시킨다. 레이저의 에너지 밀도는 150∼400 mJ/cm², 바람직하게는, 200∼250 mJ/cm²이다. 이렇게 하여, N형 불순물(인)영역(108, 109)을 형성한다. 이들 영역의 시트 저항은 200∼800 Ω/□이었다.

이 공정에서, 레이저를 이용하는 대신에, 플래시 램프를 사용하여 단시간에 1000∼1200℃(실리콘 모니터의 온도로)까지 상승시키고 시료를 가열하는, 소위 RTA(급속 열 어닐)(RTP, 급속 열 처리라고도 한다)를 이용해도 좋다.

그후, TEOS를 원료로 하고 이것과 산소를 함께 사용한 플라즈마 CVD법, 혹은 오존을 함께 사용한 감압 CVD법 혹은 상압 CVD법에 의해 층간절연물(110)로서 산화규소막을 3000 Å의 두께로 전면(全面)에 형성한다. 기판온도는 250∼450℃, 예를 들어, 350℃로 한다. 성막후, 표면의 평탄성을 얻기 위해, 이 산화규소막을 기계적으로 연마한다. 그리고, 스퍼터법에 의해 ITO 피막을 퇴적하고, 이것을 패터닝하여 화소전극(111)으로 한다.(제 2 도(D))

그리고, 층간절연물(110)을 에칭하여, 제 2 도(E)에 나타내는 바와 같이 TFT의 소스/드레인에 콘택트 홀을 형성하고, 크롬 혹은 질화티탄의 배선(112, 113)을 형성하고, 배선(113)은 화소전극(111)에 접속시킨다.

플라즈마 처리를 이용하여 니켈을 도입한 결정성 규소막은 산화규소막에 비하여 버퍼 플루오르화 수소산에 대한 선택성이 낮기 때문에, 상기 콘택트 홀의 형성공정에서 에칭되어 버리는 일이 많았다.

그러나, 본 실시예와 같이 10 ppm의 저농도로 용액을 이용하여 니켈을 도입한 경우에는, 플루오르화 수소산에 대한 내성이 높기 때문에, 상기 콘택트 홀의 형성이 안정되고 재현성 좋게 행해질 수 있다.

마지막으로, 수소안에서 300∼400℃로, 1∼2시간 어닐하여, 규소의 수소화를 완료한다. 이와 같이 하여, TFT가 완성된다. 그리고, 동시에 제작한 다수의 TFT를 매트릭스형으로 배열시켜 액티브 매트릭스형 액정표시장치로서 완성된다. 이 TFT는 소스/드레인영역(108, 109)과 채널형성영역(114)을 가지고 있다. 또한, 부호 115는 NI 접합부분을 나타낸다.

본 실시예의 구성을 채용한 경우, 활성층안에 존재하는 니켈의 농도는 3x10¹⁸cm^-3정도 혹은 그 이하인 1x10¹⁶원자 cm^-3∼3x10¹⁸원자 cm^-3이라고 생각된다.

[실시예 5]

제 3 도에 본 실시예의 제작공정의 단면도를 나타낸다. 먼저, 기판(코닝 7059)(501)상에 스퍼터법에 의해 두께 2000 Å의 산화규소 하지막(502)을 형성한다. 기판은 하지막의 성막 전 혹은 후에 유리 변형온도보다도 높은 온도에서 어닐을 행한 후, 0.1∼1.0℃/분으로 변형온도 이하까지 서냉시키면, 그후의 온도 상승을 수반하는 공정(본 발명의 열산화 공정 및 그후의 열어닐 공정을 포함한다)에서의 기판의 수축이 적고, 마스크 맞춤이 용이해진다. 코닝 7059 기판에서는, 620∼660℃로 1∼4시간 어닐한 후, 0.03∼1.0℃/분, 바람직하게는, 0.1∼0.3℃/분으로 서냉시켜, 400∼500℃까지 온도가 저하한 단계에서 꺼내면 좋다.

그 다음, 실시예 1에 나타낸 방법에 의해 비정질 규소막의 결정화를 행하였다. 즉, 하지 산화규소막(502)상에 니켈을 함유한 용액을 도포하여, 비정질 규소막(502)의 표면에 니켈을 흡착시킨다.

그 다음, 플라즈마 CVD법에 의해, 두께 500∼1500 Å, 예를 들어, 1000 Å의 진성(I형)의 비정질 규소막을 성막한다. 그리고, 질소분위기(대기압)에서 600℃, 48시간 어닐하여 결정화시키고, 규소막을 10 μmx10 μm∼1000 μmx1000 μm의 크기로 패터닝하여, 섬형상 규소막(TFT의 활성층)(503)을 형성한다.(제 5 도(A))

그후, 70∼90%의 수증기를 포함하는 1기압, 500∼750℃, 대표적으로는, 600℃의 산소분위기를 수소/산소=1.5∼1.9의 비율로 파이로제닉(pyrogenic) 반응법을 이용하여 형성한다. 이 분위기안에 3∼5시간 방치함으로써 규소막 표면을 산화시켜, 두께 500∼1500 Å, 예를 들어, 1000 Å의 산화규소막(504)을 형성한다. 주목해야 할 것은, 이 산화에 의해, 초기의 규소막은 그의 표면이 50 Å 이상 감소하고, 결과로서 규소막의 맨외측 표면부분의 오염이 규소-산화규소 계면에는 미치지 않게되는 것이다. 즉,청정한 규소-산화규소 계면이 얻어진다. 산화규소막의 두께는산화되는 규소막의 2배이기 때문에, 1000 Å의 두께의 규소막을 산화하여 두께 1000 Å의 산화규소막을 얻은 경우에는, 남은 규소막의 두께는 500 Å이 된다.

일반적으로, 산화규소막(게이트 절연막)과 활성층은 얇으면 얇을수록 이동도의 향상, 오프전류의 감소라는 양호한 특성이 얻어진다. 한편, 초기의 비정질 규소막의 결정화는 그의 막두께가 클수록 결정화시키기 쉽다. 따라서, 종래에는 활성층의 두께에 관해서 특성과 프로세스의 면에서 모순이 존재했었다. 본 발명은 이 모순을 처음 해결한 것이고, 즉, 결정화 전에는 비정질 규소막을 두껍게 형성하여, 양호한 결정성 규소막을 얻는다. 그리고, 그 다음에는 이 규소막을 산화시킴으로써 규소막을 얇게 하여, TFT로서의 특성을 향상시키는 것이다. 더욱이, 이 열산화에 있어서는, 재결합 중심이 존재하기 쉬운 비정질 성분, 결정입계가 산화되기 쉽고, 결과적으로 활성층안의 재결합 중심을 감소시킨다는 특징도 가진다. 이 때문에, 제품의 수율이 높아진다.

열산화에 의해 산화규소막(504)을 형성한 후, 기판을 일산화이질소 분위기(1 기압, 100%)에서 600℃, 2시간 어닐한다.(제 5 도(B))

이어서, 감압 CVD법에 의해 두께 3000∼8000 Å, 예를 들어, 6000 Å의 다결정 규소막(0.01∼0.2%의 인을 함유)을 성막한다. 그리고, 이 규소막을 패터닝하여 게이트전극(505)을 형성한다. 그 다음, 이 규소막을 마스크로 하여 자기정합적으로 이온 도핑법(플라즈마 도핑법이라고도 한다)에 의해 활성층영역(소스/드레인, 채널을 구성한다)에 N 도전형을 부여하는 불순물(여기에서는 인)을 첨가한다. 도핑 가스로서 포스핀(PH₃)을 이용하고, 가속전압을 60∼90 kV, 예를 들어, 80 kV로 한다. 도즈량은 1x10¹⁵∼8x10¹⁵cm^-2, 예를 들어, 5x10¹⁵cm^-2으로 한다. 이 결과, N형의 불순물영역(506, 507)이 형성된다.

그후, 레이저광의 조사에 의해 어닐을 행한다. 레이저광으로서는 KrF 엑시머 레이저(파장: 248 nm, 펄스폭: 20 nsec)를 이용했지만, 다른 레이저이어도 좋다. 레이저광의 조사조건은 에너지 밀도가 200∼400 mJ/cm², 예를 들어, 250 mJ/cm²으로 하고, 한 곳당 2∼10쇼트(shot), 예를 들어, 2쇼트 조사한다. 이 레이저광의 조사시에 기판을 200∼450℃ 정도로 가열함으로써, 효과를 증대시켜도 좋다(제 5 도(C))

또한, 이 공정은, 근적외광에 의한 램프 어닐에 의한 방법이어도 좋다. 근적외광은 비정질 규소보다도 결정화된 규소에는 흡수되기 쉽고, 1000℃ 이상의 열 어닐에 필적하는 효과적인 어닐을 행할 수 있다. 그 반면, 유리기판(원적외광은 유리기판에 흡수되지만, 가시 ·근적외광(파장 0.5∼4 μm)은 흡수되기 어렵다)에는 흡수되기 어렵기 때문에, 유리기판을 고온으로 가열하는 일이 없고, 또한 단시간의 처리로 해결되기 때문에, 유리기판의 수축이 문제가 되는 공정에 있어서는 최적한 방법이라고 할 수 있다.

이어서, 두께 6000 Å의 산화규소막(508)을 층간절연물로서 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다. 이 층간절연물로서는 폴리이미드를 이용해도 좋다. 그리고, 콘택트 홀을 형성하고, 금속재료, 예를 들어, 질화티탄과 알루미늄의 다층막에 의해TFT의 전극·배선(509, 510)을 형성한다. 마지막으로, 1기압의 수소분위기에서 350℃, 30분의 어닐을 행하여, TFT를 완성한다.(제 5 도(D))

상기한 방법으로 얻어진 TFT의 이동도는 110∼150 cm²/Vs, S값은 0.2∼0.5V였다. 또한, 동일한 방법에 의해 소스/드레인에 붕소를 도핑한 P채널형 TFT도 제작한 결과, 이동도는 90∼120 cm²/Vs, S값은 0.4∼0.6 V이며, 공지의 PVD법이나 CVD법에 의해 게이트 절연막을 형성한 경우에 비하여, 이동도는 20% 이상 높고, S값은 20% 이상이나 감소하였다.

또한, 신뢰성의 면에서도, 본 실시예에서 제작된 TFT는 1000℃의 고온 열산화에 의해 제작된 TFT에 뒤지지 않는 양호한 결과를 나타내었다.

촉매원소를 도입하여 저온에서 단시간에 결정화시킨 결정성 규소막을 이용하여 반도체장치를 제작하는 것으로, 생산성이 높고 특성이 좋은 장치를 얻을 수 있다.

제 1 도는 실시예 1의 제작공정을 나타내는 도면.

제 2 도는 실시예 4의 제작공정을 나타내는 도면.

제 3 도는 실시예 5의 제작공정을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 유리 기판 12: 산화규소막

13: 니켈을 함유한 초산염용액 14: 규소막

104: 섬형상 영역(활성층) 105: 산화규소막 106: 게이트전극

107: 양극산화물 108, 109: N형 불순물영역(소스/드레인영역)

110: 층간절연막 111: 화소전극 112, 113: 배선

114: 채널형성영역 115: NI 접합부분

Claims (30)

1. 절연표면을 가진 기판상에 형성된 결정성 규소막으로 된 활성영역을 가지는 반도체장치로서,

   상기 활성영역이, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 용해시킨 용매를 비정질 규소막의 하면에 접하여 배치하고, 열 어닐을 행하고, 결정화된 규소막에 적외광을 조사하는 것에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매원소가, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As, Sb로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치,
3. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매원소가, VIII족, IIIb족, IVb족, Vb족 원소로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체장치가 박막트랜지스터 또는 다이오드 또는 광 센서인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 활성영역 내에 함유된 상기 촉매원소의 농도가1x10¹⁶원자/cm³∼1x10¹⁹원자/cm³인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 활성영역이 PI, PN, NI로 나타내어지는 접합을 적어도 하나 가지는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
7. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소 단체 또는 그 촉매원소를 함유하는 화합물을 용해 혹은 분산시킨 용액을 도포하는 공정과,

   상기 기판상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

   가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화시키는 공정과,

   결정화된 규소막에 적외광을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 촉매원소가, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As, Sb로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 촉매원소가, VIII족, IIIb족, IVb족, Vb족 원소로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
10. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소 단체 또는 그 촉매원소를 함유하는 화합물을 극성 용매에 용해 혹은 분산시킨 용액을 도포하는 공정과,

    상기 기판상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

    가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화시키는 공정과,

    결정화된 규소막에 적외광을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 극성 용매가, 물, 알코올, 산, 암모니아수로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 촉매원소가 니켈이고, 그 니켈이 니켈 화합물로서 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 니켈 화합물이, 브롬화 니켈, 초산 니켈, 수산 니켈, 탄산 니켈, 염화 니켈, 요드화 니켈, 질산 니켈, 황산 니켈, 개미산 니켈, 니켈아세틸아세토네이트, 4-시클로헥실낙산 니켈, 산화 니켈, 수산화 니켈로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
14. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소 단체 또는 그 촉매원소를 함유하는 화합물을 무극성 용매에 용해 혹은 분산시킨 용액을 도포하는 공정과,

    상기 기판상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

    가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화시키는 공정과,

    결정화된 규소막에 적외광을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 무극성 용매가, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 사염화탄소, 클로로포름, 에테르로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 촉매원소이 니켈이고, 그 니켈이 니켈 화합물로서 이용되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 니켈 화합물이, 니켈아세틸아세토네이트, 4-시클로헥실낙산 니켈, 산화 니켈, 수산화 니켈, 2-에틸헥산산 니켈로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
18. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소 단체 또는그 촉매원소를 함유하는 화합물을 용해 혹은 분산시키고 계면활성제를 혼합한 용액을 도포하는 공정과,

    상기 기판상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

    질소를 포함하는 분위기에서의 가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화 시키는 공정과,

    결정화된 규소막에 적외광을 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
19. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 함유하는 용액을 도포하는 공정과,

    상기 촉매원소가 제공된 상기 절연표면상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

    질소를 포함하는 분위기에서의 가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화시키는 공정과,

    1000∼1200℃의 온도에서 적외광을 사용하여 상기 반도체막에 대하여 급속 열 어닐을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 촉매원소가, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As, Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 촉매원소가, VIII족, IIIb족, IVb족, Vb족 원소로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
22. 기판의 절연표면에, 비정질 규소막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 극성 용매에 용해 또는 분산시킨 용액을 도포하는 공정과,

    상기 촉매원소가 제공된 상기 절연표면상에 비정질 규소막을 형성하는 공정과,

    가열처리에 의해 상기 비정질 규소막을 결정화시키는 공정과,

    적외광을 사용하여, 결정화된 규소막에 대하여 급속 열 어닐을 행하는 공정과,

    상기 결정화된 규소막을 패터닝하여 섬형상 반도체영역을 형성하는 공정과,

    상기 섬형상 반도체영역상에 게이트 절연막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 극성 용매가, 물, 알코올, 산, 암모니아수로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 촉매원소가 니켈이고, 그 니켈이 니켈 화합물로서이용되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 니켈 화합물이, 브롬화 니켈, 초산 니켈, 수산 니켈, 탄산 니켈, 염화 니켈, 요드화 니켈, 질산 니켈, 황산 니켈, 개미산 니켈, 니켈아세틸아세토네이트, 4-시클로헥실낙산 니켈, 산화 니켈, 수산화 니켈로부터 선택된 한 종류 또는 다수 종류인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
26. 제 19 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 용액에 계면활성제가 더 함유되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
27. 기판의 절연표면에, 반도체막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 함유하는 용액을 도포하는 공정과,

    상기 촉매원소가 제공된 상기 절연표면상에 반도체막을 형성하는 공정과,

    상기 촉매원소 함유 용액이 제공된 상기 반도체막을 가열처리에 의해 결정화시키는 공정과,

    상기 결정화 공정 후에, 상기 반도체막을 패터닝하여 섬형상 반도체영역을 형성하는 공정과,

    상기 섬형상 반도체영역 위에 게이트전극을 형성하는 공정과,

    상기 섬형상 반도체영역의 일부에 한가지 도전형을 부여하기 위해, 적어도 상기 게이트전극을 마스크로 하여 자기정합적으로 상기 섬형상 반도체영역의 상기부분에 불순물 이온을 도입하는 공정과,

    급속 열 어닐에 의해 상기 섬형상 반도체영역의 적어도 상기 부분을 어닐하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 급속 열 어닐이 근적외광을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 급속 열 어닐이 0.5∼4 μm의 파장을 가지는 광을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 반도체막이 유리기판 위에 제공되고, 상기 광이 상기 섬형상 반도체영역에 의한 것보다 작은 흡수율로 상기 유리기판에 의해 흡수되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.