JPH01200673A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01200673A
JPH01200673A JP2537588A JP2537588A JPH01200673A JP H01200673 A JPH01200673 A JP H01200673A JP 2537588 A JP2537588 A JP 2537588A JP 2537588 A JP2537588 A JP 2537588A JP H01200673 A JPH01200673 A JP H01200673A
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semiconductor film
light
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Takashi Noguchi
隆 野口
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、多結晶
半導体膜等の非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジス
タ(TPT)をガラス基板等の光透過性基板上に有する
半導体装置の製造に適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、光透過性基板の一方の主面上に薄膜トランジ
スタを有する半導体装置の製造方法において、上記光透
過性基板の上記一方の主面上に形成された非単結晶半導
体膜中に上記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイ
ン領域を不純物のイオン注入により形成した後、上記光
透過性基板の他方の主面側から上記非単結晶半導体膜に
光を照射して加熱するようにしている。これによって、
電気的特性の良好な薄膜トランジスタを製造することが
できる。
〔従来の技術〕
多結晶Si膜を用いた多結晶St  TFTは、水素化
アモルファス5t(a−Si:H)膜を用いたa−Si
:HTFTに比べてキャリア移動度が高いTPTとして
注目されている。従来、この多結晶5iTFTを製造す
る場合には1000℃程度の高温プロセスを用いていた
ため、多結晶SiTFTを製造するための基板としては
融点の高い石英基板が用いられていた。
近年、石英基板よりも安価な低融点のガラス基板を用い
て多結晶St  TFTを製造することを目的として低
温プロセスによる多結晶Si  TFTの製造方法の開
発が行われているが、多結晶Si膜中の結晶粒径を十分
に増大させることができないため、キャリア移動度が低
く、電気的特性は良好ではなかった。そこで、Jpn、
 J、 Appl、 Phys、 Vol。
25、 No、2. FEBRUARY、 1986.
 pp、 L121−Ll23では、石英基板上に形成
された多結晶Si膜をStのイオン注入により非晶質化
し、この非晶質化されたSi膜を低温アニールで固相成
長させることにより結晶粒径の大きな多結晶Si膜を形
成して高性能の多結晶St  TFTを製造する方法が
提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、本発明者の検討によれば、上述の低温プ
ロセスにより製造された多結晶Si  TFTは、キャ
リア移動度は高いが、ソース領域及びドレイン領域の接
合のリークや、いわゆるゲート電圧スイング(ドレイン
電流■。を−桁変化させるのに要するゲート電圧V、)
等の電気的特性が良好でないという問題があった。
従って本発明の目的は、電気的特性の良好な薄膜トラン
ジスタを製造することができる半導体装置の製造方法を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上述のようにソース領域及びドレイン領域
の接合のリークや、ゲート電圧スイング等の電気的特性
が良好でないのは、これらのソース領域及びドレイン領
域を形成するための不純物のイオン注入により生じる結
晶欠陥や、このイオン注入前から存在していた結晶欠陥
等に起因して接合や多結晶si膜とゲート絶縁膜との界
面に多数のトラップが存在するためであることを見出し
、本発明を案出するに至った。
すなわち本発明は、光透過性基板(例えばガラス基板l
)の一方の主面上に薄膜トランジスタを有する半導体装
置の製造方法において、光透過性基板の一方の主面上に
形成された非単結晶半導体膜(例えば多結晶Si膜3)
中に薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域(
例えばn゛型のソース領域6及びドレイン領域7)を不
純物のイオン注入により形成した後、光透過性基板の他
方の主面側から非単結晶半導体膜に光を照射して加熱す
るようにした半導体装置の製造方法である。
〔作用〕
上記した手段によれば、ソース領域及びドレイン領域を
形成するための不純物のイオン注入により非単結晶半導
体膜中に生じる結晶欠陥やこのイオン注入前から存在し
ていた結晶欠陥等を光照射による加熱により除去するこ
とができるので、ソース領域及びドレイン領域の接合や
非単結晶半導体膜とゲート絶縁膜との界面におけるトラ
ップ密度が減少し、このためソース領域及びドレイン領
域の接合のリークや、ゲート電圧スイング等の電気的特
性を向上させることができる。これによって、電気的特
性の良好な薄膜トランジスタを製造することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。この実施例は、ガラス基板上に多結晶St  
TFTを製造する実施例である。
本実施例においては、第1図に示すように、まず光透過
性のガラス基板1の一方の主面上にこのガラス基板lの
バッシベーシッン膜として例えばsio寞膜やSi、N
、膜のような絶縁膜2を例えば低圧CVD法により形成
する0次に、この絶縁膜2の全面に例えば低圧CVD法
により真性(i型)多結晶Si膜を形成した後、この多
結晶Si膜をエツチングによりパターンニングして所定
形状の多結晶Si膜3を形成する0次に、例えばSiを
イオン注入することによりこの多結晶Si膜3を非晶質
化した後、この非晶質化されたSi膜を例えばN!雰囲
気中において600℃で30〜60時間アニールするこ
とにより固相成長させ、これによって結晶粒径が例えば
1μm程度に増大した多結晶si膜3を得る0次に、例
えば低圧CVD法により全面に例えばSi0g膜のよう
な絶縁膜及び例えば多結晶Si膜を順次形成した後、こ
れらの多結晶Si膜及び絶縁膜をエツチングにより順次
所定形状にパターンニングしてゲート絶縁膜4及びゲー
ト電極5を形成する0次に、これらのゲート電極5及び
ゲート絶縁膜4をマスクとして上記多結晶Si膜3に例
えばPのようなn型不純物をイオン注入することにより
、上記ゲート電極5に対して自己整合的に例えばn″″
型のソース領域6及びドレイン領域7を形成する。これ
らのゲート電極5、ソース領域6及びドレイン領域7に
よりnチャネル型の多結晶St  TFTが構成される
次に、上記ガラス基板1の他方の主面(裏面)側からこ
のガラス基板1に対して透明な波長域のパルスレーザ−
ビーム8をこのガラス基板1を通してソース領域6及び
ドレイン領域7を含む上記多結晶Si膜3の全体に照射
して加熱することにより、この多結晶Si膜3のアニー
ルを行う。この場合、パルスレーザ−ビーム8により多
結晶Si膜3が選択的に加熱されるようにこれらのパル
スレーザ−ビーム8及びガラス基板1の種類、多結晶S
i膜3の厚さ等を選択することが好ましい、また、パル
スレーザ−ビーム8による照射エネルギー密度は、例え
ば多結晶Si膜3がほとんど熔融せず、しかもアニール
が効果的に行われるような値に選ばれる。具体例を挙げ
ると、パルスレーザ−ビーム8として例えばXeC1エ
キシマ−レーザー(波長308 nm)を用い、ガラス
基板1として例えば第3図のAで示すような透過特性を
有する市販の無アルカリガラスを用いる。また、多結晶
Si膜3の厚さが500人である場合、パルスレーザ−
ビーム8による照射エネルギー密度は例えば約200m
J/c4である。なお、一般に、多結晶Si膜3の厚さ
が小さい場合、多結晶Si膜3を選択的に加熱するため
には短波長のパルスレーザ−ビーム8を用いるのが好ま
しい。
次に第2図に示すように、例えばリンシリケートガラス
(PSG)膜やstow膜のような絶縁膜9を例えばC
VD法により全面に形成した後、この絶縁膜9の所定部
分をエツチング除去して開口9a、9bを形成する0次
に、蒸着、スパッタ等により全面に例えば^l膜を形成
した後、このAI膜をエツチングによりパターンニング
して電極10.11を形成する0次に、プラズマCVD
法により全面にSiN:H膜12を形成した後、例えば
400℃でアニールを行うことによりこのSiN:H膜
12中のHを上記多結晶Si膜膜中中拡散させて水素化
を行い、多結晶Si膜膜中中結晶粒界のトラップ密度を
減少させる。これによって、目的とする多結晶Si  
TFTが完成される。
本実施例によれば、上述のように多結晶St膜膜中中ソ
ース領域6及びドレイン領域7を形成した後にガラス基
板1の裏面側からこの多結晶Si膜3にパルスレーザ−
ビーム8を照射して加熱することによりアニールを行っ
ているので、ソース領域6及びドレイン領域7を形成す
るためのイオン注入により多結晶St膜膜中中生じた微
小欠陥等の結晶欠陥やイオン注入前から存在していた結
晶欠陥等を除去することができる。このため、ソース領
域6及びドレイン領域7とl型多結晶Siから成る活性
領域との接合や、多結晶Si膜3とゲート絶縁膜4との
界面、さらには結晶粒界におけるトラップ密度を減少さ
せることができる。従って、これらのソース領域6及び
ドレイン領域7の接合のリークを少なくすることができ
るとともに、ゲート電圧スイングを小さ(することがで
き、これによって第4図に示すような従来に比べて良好
な■。
−1og1B特性を得ることができる。しかも、上述の
ように多結晶5illa中の結晶粒径は大きいので、キ
ャリア移動度も高い、すなわち、本実施例によれば、キ
ャリア移動度、接合のリーク、ゲート電圧スイング等の
電気的特性が良好な多結晶5iTFTを製造することが
できる。また、本実施例においては、600℃以下の低
温プロセスを用いているため、安価なガラス基板1を用
いて多結晶5iTFTを製造することができ、従って製
造コストの低減を図ることができる。さらに、本実施例
により製造される多結晶St  TPTはしきい値電圧
が低(、従ってCMOSインバーターの形成も可能とな
る。
なお、パルスレーザ−ビーム8の照射は、上述のように
ソース領域6及びドレイン領域7の形成後、電極10.
11の形成前に行っているので、これらの電極10.1
1が溶けたり、また多結晶St膜膜中中Hが膜外に放出
されてしまうおそれがない。
本実施例による多結晶Si  TFTの製造方法は、モ
ノリシックの液晶デイスプレィの製造や、三次元LSI
の製造等への応用が可能である。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、絶縁膜9を形成した後、電極10.11の形成
前にパルスレーザ−ビーム8を多結晶St膜3に照射す
るようにしても上述の実施例と同様な効果を得ることが
可能である。また、第3図のBで示す透過特性を有する
市販の無アルカリガラスを基板として用いる場合には、
パルスレーザ−ビーム8として例えばXeFエキシマ−
レーザー(波長350nm)を用いることが可能である
さらに、ガラス基板1の代わりに例えば石英基板を用い
ることも可能である。
〔発明の効果〕 本発明によれば、光透過性基板の一方の主面上に形成さ
れた非単結晶半導体膜中に薄膜トランジスタのソース領
域及びドレイン領域を不純物のイオン注入により形成し
た後、上記光透過性基板の他方の主面側から上記非単結
晶半導体膜に光を照射して加熱するようにしているので
、ソース領域及びドレイン領域を形成するための不純物
のイオン注入により生じる結晶欠陥等が除去されて接合
や非単結晶半導体膜とゲート絶縁膜との界面におけるト
ラップ密度が減少し、従って接合のリークやゲート電圧
スイング等の電気的特性が向上する。
これによって、電気的特性の良好な薄膜トランジスタを
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例による多結晶St
  TFTの製造方法を工程順に示す断面図、第3図は
第1図及び第2図に示す多結晶Si  TFTの製造方
法で用いられるガラス基板の透過特性を示すグラフ、第
4図は第1図及び第2図に示す多結晶Si  TFTの
製造方法により製造される多結晶St  T P T 
(7) V c   log I n特性の一例を示す
グラフである。 図面における主要な符号の説明 1ニガラス基板(光透過性基板)、 3:多結晶St膜
(非単結晶半導体膜)、 5:ゲート電極、6:ソース
領域、  7:ドレイン領域、  8:パルスレーザ−
ビーム。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 −宝夕にしイ列 第1図 一°〕r方や邑イタづ 第2図 板長(nm) Jシ、シに14−ぐ2夕皮lシ、イイく〉^1小りを一
第3図 V9−log Id 竹+It 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  光透過性基板の一方の主面上に薄膜トランジスタを有
    する半導体装置の製造方法において、上記光透過性基板
    の上記一方の主面上に形成された非単結晶半導体膜中に
    上記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域を
    不純物のイオン注入により形成した後、上記光透過性基
    板の他方の主面側から上記非単結晶半導体膜に光を照射
    して加熱するようにしたことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6489632B1 (en) 1993-01-18 2002-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a gate oxide film
US6743667B2 (en) 1994-06-14 2004-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing an active matrix type device
JPWO2015052991A1 (ja) * 2013-10-09 2017-03-09 シャープ株式会社 半導体装置およびその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186949A (ja) * 1982-04-26 1983-11-01 Toshiba Corp 薄膜半導体装置の製造方法
JPS60245124A (ja) * 1984-05-18 1985-12-04 Sony Corp 半導体装置の製法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58186949A (ja) * 1982-04-26 1983-11-01 Toshiba Corp 薄膜半導体装置の製造方法
JPS60245124A (ja) * 1984-05-18 1985-12-04 Sony Corp 半導体装置の製法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7408233B2 (en) 1919-01-18 2008-08-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having N-channel thin film transistor with LDD regions and P-channel thin film transistor with LDD region
US6489632B1 (en) 1993-01-18 2002-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a gate oxide film
US6743667B2 (en) 1994-06-14 2004-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing an active matrix type device
JPWO2015052991A1 (ja) * 2013-10-09 2017-03-09 シャープ株式会社 半導体装置およびその製造方法

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