JPH088181A

JPH088181A - 半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH088181A
Application number: JP6139151A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Mitani; 康弘三谷; Katsumi Nomura; 克己野村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JP3269734B2

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性や電気的安定性を向上させる。【構成】結晶性を有するケイ素膜からなる活性領域１
１３を備えた半導体装置であって、該活性領域１１３
は、結晶化を助長する触媒元素が選択的に導入された非
晶質ケイ素膜を加熱処理することにより形成されたラテ
ラル成長部からなっており、レーザー光又は強光の照射
前に、該非晶質ケイ素膜における該触媒元素の導入部１
０５が除去された構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばアクティブマト
リクス型の液晶表示装置などに利用され、ガラス等の絶
縁基板上に薄膜トランジスタが設けられた半導体装置お
よびその製造方法に関し、さらに詳しく言えば、非晶質
ケイ素膜を結晶化した結晶性ケイ素膜を活性領域とする
薄膜トランジスタを有する半導体装置およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記半導体装置としては、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）を画素の駆動に用いるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置やイメージセンサー等が知られてい
る。これらの装置に用いられるＴＦＴには、薄肉のケイ
素半導体膜を用いるのが一般的である。

【０００３】ケイ素半導体膜としては、非晶質ケイ素
（ａ−Ｓｉ）半導体からなるものと結晶性を有するケイ
素半導体からなるものとに大別される。前者の非晶質ケ
イ素半導体は、作製温度が低く気相法で比較的容易に作
製することが可能であり、また量産性に富むため最も一
般的に用いられている。しかし、導電性等の物性が、後
者の結晶性を有するケイ素半導体に比べて劣るため、今
後、より高速特性を得るためには、結晶性を有するケイ
素半導体からなるＴＦＴの作製方法の確立が強く求めら
れていた。尚、結晶性を有するケイ素半導体としては、
多晶質ケイ素、微結晶ケイ素、結晶成分を含む非晶質ケ
イ素、結晶性と非晶質性の中間の状態を有するセミアモ
ルファスケイ素等が知られている。

【０００４】これら結晶性を有する薄膜状のケイ素半導
体を得る方法としては、以下の方法が知られている。

【０００５】（１）成膜時に結晶性を有する膜を直接成
膜する方法（２）非晶質の半導体膜を成膜しておき、レーザー光の
エネルギーにより結晶性を有せしめる方法（３）非晶質の半導体膜を成膜しておき、熱エネルギー
を加えることにより結晶性を有せしめる方法しかしながら、（１）の方法では、成膜工程と同時に結
晶化が進行するので、大粒径の結晶性ケイ素を得るには
ケイ素膜の厚膜化が不可欠であり、良好な半導体物性を
有する膜を基板上に全面に渡って均一に成膜することが
技術上困難である。また、成膜温度が６００℃以上と高
いので、安価なガラス基板が使用できないというコスト
上の問題がある。

【０００６】また、（２）の方法では、熔融固化過程の
結晶化現象を利用するため、小粒径ながら粒界が良好に
処理され、高品質な結晶性ケイ素膜が得られる。しか
し、現在最も一般的に使用されているエキシマレーザー
を例にとると、レーザー光の照射面積が小さくスループ
ットが低いという問題がまず有り、また大面積基板の全
面を均一に処理するにはレーザーの安定性が充分ではな
く、次世代の技術という感が強い。

【０００７】（３）の方法は、（１）、（２）の方法と
比較すると大面積に対応できるという利点はあるが、結
晶化に際し６００℃以上の高温にて数十時間にわたる加
熱処理が必要である。すなわち、安価なガラス基板の使
用とスループットの向上とを考えると、加熱温度を下
げ、さらに短時間で結晶化させるという相反する問題点
を同時に解決する必要がある。また、固相結晶化現象を
利用するため、結晶粒は基板面に平行に広がり数μｍの
粒径を持つものさえ現れるが、成長した結晶粒同士がぶ
つかり合って粒界が形成されるため、その粒界はキャリ
アに対するトラップ準位として働き、ＴＦＴの移動度を
低下させる大きな原因となっている。

【０００８】そこで、上記のような様々な問題点を全て
解決するため、上記（３）の方法において、結晶化に必
要な温度の低温化と処理時間の短縮化とを両立し、さら
には粒界の影響を最小限に留めた結晶性ケイ素薄膜の作
製方法が提案されている（特願５−２１８１５６）。こ
の方法では、結晶成長の核としてＮｉ等の不純物金属元
素を非晶質ケイ素膜に導入することにより、結晶化初期
の核発生速度とその後の核成長速度とを飛躍的に向上で
き、従来考えられなかったような５８０℃以下の温度に
おいて４時間程度の熱処理で十分な結晶性を得ることが
できる。このメカニズムは、まず不純物金属元素を核と
した結晶核発生が早期に起こり、その後その不純物金属
元素が触媒となって結晶成長を助長し、結晶化が急激に
進行することで理解される。そういった意味で、本願明
細書において以後これらの不純物金属元素を触媒元素と
呼ぶ。

【０００９】上記触媒元素により結晶化が助長されて結
晶成長した結晶性ケイ素膜は、通常の固相成長法で結晶
化した非晶質ケイ素膜が双晶構造であるのに対して、何
本もの針状結晶あるいは柱状結晶で構成されており、そ
れぞれの針状結晶あるいは柱状結晶内部は理想的な単結
晶状態となっている。また、基板の一部に選択的に触媒
元素を導入することにより、同一基板内に選択的に結晶
性ケイ素膜と非晶質ケイ素膜とを形成することが可能と
なる。さらに、その後、熱処理を継続させると、選択的
に触媒元素が導入され結晶化している部分から、その周
辺部の非晶質部分へと横方向（基板面に平行な方向）に
結晶成長部分が延びる現象が起きる。この横方向結晶成
長部分を、本願明細書においてラテラル成長部と呼ぶ。

【００１０】上記ラテラル成長部では、基板と平行に針
状あるいは柱状の結晶が成長方向に沿って延びており、
その成長方向において結晶粒界が存在しない。故に、こ
のラテラル成長部を利用してＴＦＴのチャンネル部を形
成することにより、高性能なＴＦＴが実現可能となる。
このようなラテラル成長部を活性領域に用いてＴＦＴを
作製すると、通常の固相成長法で形成した結晶性ケイ素
膜を用いた場合に比べ、電界効果移動度が２倍程度向上
する。更に、その後、レーザー光あるいは強光を照射
し、その結晶性を助長することで、その差はより顕著に
なる。すなわち、ラテラル成長部にレーザー光あるいは
強光を照射した場合、結晶性ケイ素膜と非晶質ケイ素膜
の融点の相違から結晶粒界部が集中的に処理される訳で
あるが、通常の固相成長法で形成した結晶性ケイ素膜で
は、結晶構造が双晶状態であるため、レーザー光照射後
も結晶粒界内部は双晶欠陥として残る。それに比べ、触
媒元素を導入し結晶化したラテラル成長部は、針状結晶
あるいは柱状結晶で形成されており、その内部は単結晶
状態であるため、レーザー光あるいは強光の照射により
結晶粒界部が処理されると、ほぼ単結晶状態に近い結晶
性ケイ素膜が得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記触媒元
素の非晶質ケイ素膜への選択的な導入は、二酸化ケイ素
等からなるマスクを用いて行われ、その導入部での触媒
元素の濃度は高いものとなる。よって、上記導入部は、
ＴＦＴのチャンネル領域やソース・ドレイン領域に重な
らないようそれらから離隔する必要があるものの、ラテ
ラル成長距離には限界があるので、上記導入部はＴＦＴ
の近傍に設けられる。

【００１２】このような導入部に対し、図２に示すよう
に、結晶性を助長させるべくレーザ光あるいは強光を照
射すると、導入部２０５の表面に触媒元素が析出した
り、結晶性ケイ素膜の多結晶化領域２０８の下の下地膜
２０２部分に多量に触媒元素が拡散し、析出・拡散領域
２１８が形成され、その結果、触媒元素が基板２０１上
に多量に存在することとなる。このような基板上にＴＦ
Ｔなどの素子を形成して半導体装置を得た場合には、触
媒元素の存在により半導体装置の信頼性や電気的安定性
が阻害されるという問題があった。

【００１３】本発明はこのような従来技術の課題を解決
すべくなされたものであり、信頼性や電気的安定性を向
上できる半導体装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
結晶性を有するケイ素膜からなる活性領域を備えた半導
体装置であって、該活性領域は、結晶化を助長する触媒
元素が選択的に導入された非晶質ケイ素膜を加熱処理す
ることにより形成されたラテラル成長部からなってお
り、レーザー光又は強光の照射前に、該非晶質ケイ素膜
における該触媒元素の導入部が除去された構成となって
いるので、そのことにより上記目的が達成される。

【００１５】本発明の半導体装置において、前記触媒元
素として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐ、Ａｓ、ＳｂおよびＡｌのうちから
選ばれる一種または複数種類の元素が用いられた構成と
することができる。

【００１６】本発明の半導体装置において、前記活性領
域中における触媒元素の濃度が、１×１０¹⁴ａｔｏｍｓ
／ｃｍ³〜１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³である構成とす
ることができる。

【００１７】本発明の半導体装置の製造方法は、基板上
に非晶質ケイ素膜を形成する工程と、該非晶質ケイ素膜
の結晶化を助長する触媒元素を、該非晶質ケイ素膜の一
部である被導入部に導入する工程と、該導入部の周辺部
において該基板の表面に対し概略平行な方向に結晶成長
を行わせるべく加熱し、結晶性ケイ素膜を得る工程と、
該導入部を除去する工程と、除去された該導入部の周辺
部において結晶性ケイ素膜の結晶性を助長すべく、レー
ザー光あるいは強光を照射する工程とを含むので、その
ことにより上記目的が達成される。

【００１８】

【作用】本発明にあっては、結晶化を助長する触媒元素
が選択的に導入された非晶質ケイ素膜を加熱し、触媒元
素が導入された被導入部の周辺部においてラテラル成長
を行わせ、その後、レーザー光あるいは強光を全面照射
する前に上記被導入部を除去する。よって、レーザー光
あるいは強光を全面照射しても、その際には上記被導入
部が存在しないので、被導入部表面での触媒元素の析出
や、下地膜への多量の触媒元素の拡散が起こらない。ま
た、ラテラル成長した領域のみをＴＦＴのチャンネル領
域やソース・ドレイン領域に用いることが可能となり、
半導体装置の信頼性や電気的安定性を向上できる。ま
た、触媒元素を導入する際に、被導入部において触媒元
素添加量にばらつきがあっても、その触媒元素添加量の
ばらつきによりＴＦＴ特性が影響を受けるということも
ない。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。

【００２０】図１は、本発明をＴＦＴの作製に適用した
場合におけるその作製工程の概要を示す断面図である。
その作製工程は、（Ａ）→（Ｈ）の順にしたがって順次
進行する。

【００２１】まず、図１（Ａ）に示すように、洗浄され
たガラス基板１０１の上に、例えばスパッタリング法に
よって厚さ５０〜２００ｎｍ、例えば１００ｎｍの酸化
ケイ素からなる下地膜１０２を形成する。この酸化ケイ
素膜の必要膜厚は、ガラス基板１０１の表面状態によっ
て異なり、十分に平坦で、不純物（ナトリウムイオン）
等の半導体特性に悪影響を与えるイオンの濃度が十分に
低い基板であれば、省略することも可能であり、逆に表
面の状態が、傷や凹凸の激しいものであれば、上記膜厚
よりも厚く堆積させる必要がある。ガラス基板１０１に
代えて、本発明では他の材質の基板を使用することが可
能である。

【００２２】次に、減圧ＣＶＤ法あるいはプラズマＣＶ
Ｄ法、スッパタリング法等によって、厚さ２５〜１００
ｎｍ、例えば５０ｎｍの真性（Ｉ型）の非晶質ケイ素膜
（ａ−Ｓｉ膜）１０３を成膜する。

【００２３】次に、非晶質ケイ素膜１０３上にマスク１
０４を１００ｎｍ程度の厚さで酸化ケイ素等を用いて形
成する。このマスク１０４は、非晶質ケイ素膜１０３に
結晶化を助長する元素を選択的に導入するためのもので
ある。

【００２４】次に、この状態で、該結晶化を助長する元
素として、例えばニッケルを上記マスク１０４で覆われ
ていない非晶質ケイ素膜１０３部分である被導入部１０
５に導入する。この導入には、蒸着、スパッタ、プラズ
マ処理、又は溶液塗布などの方法を用いることができ
る。

【００２５】次に、この状態で基板全体を加熱処理す
る。すると、被導入部１０５においてまず多結晶化が起
こる。さらに加熱処理を続けると、図１（Ｂ）に示すよ
うに、被導入部１０５から外側に向け、つまり矢印で示
す結晶成長方向１０６に向け、しかも基板１０１の表面
に対し概略平行な方向に多結晶化が進行していく。十分
に加熱処理を行うと、図１（Ｃ）に示した状態になる。
即ち、被導入部１０５に連なる多結晶化領域１０８の外
側に結晶成長端１０７が存在する状態になる。結晶成長
端１０７は、基板表面に対し概略平行な方向に多結晶化
が進行した時の結晶成長端であり、多結晶化領域１０８
と比較してニッケルの濃度の高い領域である。加熱処理
の具体例としては、水素還元雰囲気下または不活性雰囲
気下において、加熱温度５２０〜５８０℃で数時間から
数十時間、例えば５５０℃で８時間アニールして結晶化
させる。なお、図１（Ｃ）中の実際のニッケルの濃度
は、被導入部１０５や結晶成長端１０７が１×１０¹⁹〜
１×１０²⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ³程度、多結晶化領域１０
８が１×１０¹⁴〜１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³程度で
ある。

【００２６】次に、図１（Ｄ）に示すように、上記マス
ク１０４と被導入部１０５の結晶性ケイ素膜１０５とを
除去する。これにより、後述する２つのＴＦＴの素子間
分離が行われる。

【００２７】次に、図１（Ｅ）に示すように、多結晶化
領域１０８を用いて、ＴＦＴの活性領域（ソース／ドレ
イン領域、チャネル領域）となる島状の結晶性ケイ素膜
１０９を形成する。

【００２８】次に、レーザー光を照射して結晶性ケイ素
膜１０９の結晶性を助長する。このときのレーザー光と
しては、ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）
を用いた。レーザー光の照射条件は、照射時に基板を２
００〜４５０℃、例えば４００℃に加熱し、エネルギー
密度２００〜４００ｍＪ／ｃｍ²、例えば３００ｍＪ／
ｃｍ²で照射した。

【００２９】次に、図１（Ｆ）に示すように、結晶性ケ
イ素膜１０９を覆うように厚さ２０〜１５０ｎｍ、ここ
では１００ｎｍの酸化ケイ素膜をゲート絶縁膜１１０と
して成膜する。酸化ケイ素膜の形成には、ここではＴＥ
ＯＳを原料とし、酸素とともに基板温度１５０〜６００
℃、好ましくは３００〜４５０℃で、ＲＦプラズマＣＶ
Ｄ法で分解・堆積した。あるいは、ＴＥＯＳを原料とし
てオゾンガスとともに減圧ＣＶＤ法もしくは常圧ＣＶＤ
法によって、基板温度を３５０〜６００℃、好ましくは
４００〜５５０℃として形成してもよい。

【００３０】次に、ゲート絶縁膜１１０自身のバルク特
性および結晶性ケイ素膜１０９／ゲート絶縁膜１１０の
界面特性を向上するために、不活性ガス雰囲気下で４０
０〜６００℃で３０〜６０分アニールを行った。

【００３１】次に、スパッタリング法によって、厚さ４
００〜８００ｎｍ、例えば６００ｎｍのアルミニウム膜
を成膜し、そのアルミニウム膜をパターニングして、ゲ
ート電極１１１を形成する。

【００３２】次に、上記ゲート電極１１１を陽極酸化し
て、表面に酸化物層１１２を形成する。陽極酸化は、酒
石酸が１〜５％含まれたエチレングリコール溶液中で行
い、最初一定電流で２２０Ｖまで電圧を上げ、その状態
で１時間保持して終了させる。得られた酸化物層１１２
の厚さは２００ｎｍである。なお、この酸化物層１１２
は、後のイオンドーピング工程において、オフセットゲ
ート領域を形成する厚さとなるので、オフセットゲート
領域の長さを上記陽極酸化工程で決めることができる。

【００３３】次に、図１（Ｇ）に示すように、イオンド
ーピング法によって、活性領域１１３にゲート電極１１
１、酸化物層１１２をマスクとして不純物（リン又はホ
ウ素）を注入する。ドーピングガスとして、フォスフィ
ン（ＰＨ₃）およびジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用い、前者の
場合は、加速電圧を６０〜９０ｋＶ、例えば８０ｋＶ、
後者の場合は、４０ｋＶ〜８０ｋＶ、例えば６５ｋＶと
し、ドーズ量は１×１０¹⁵〜８×１０¹⁵ｃｍ^-2、例えば
リンを２×１０¹⁵ｃｍ^-2、ホウ素を５×１０¹⁵ｃｍ^-2と
する。この工程により、ゲート電極１１１、酸化物層１
１２にマスクされ不純物が注入されない領域は後にＴＦ
Ｔのチャネル領域１１４となる。ドーピングに際して
は、ドーピングが不要な領域をフォトレジストで覆うこ
とによって、それぞれの元素を選択的にドーピングを行
う。この結果、活性領域１１３にはＮ型の不純物領域
（ソース／ドレイン領域）１１４Ａ、またはＰ型の不純
物領域（ソース／ドレイン領域）１１４Ａが形成され、
Ｎチャネル型ＴＦＴ、またはＰチャネル型ＴＦＴを形成
することができる。

【００３４】次に、レーザー光の照射によってアニール
を行い、イオン注入した不純物の活性化を行うと同時
に、上記の不純物導入工程で結晶性が劣下した部分の結
晶性を改善させる。この際、使用するレーザーとしては
ＸｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎｍ）を用い、
エネルギー密度１５０〜４００ｍＪ／ｃｍ²、好ましく
は２５０ｍＪ／ｃｍ²で照射を行った。こうして形成さ
れた不純物（リン又はホウ素）が導入された不純物領域
１１４Ａのシート抵抗は、２００〜８００Ω／□であっ
た。

【００３５】次に、図１（Ｈ）に示すように、厚さ６０
０ｎｍ程度の酸化ケイ素膜あるいは窒化ケイ素膜を層間
絶縁膜１１５として形成する。酸化ケイ素膜を用いる場
合には、ＴＥＯＳを原料として、これと酸素とのプラズ
ムＣＶＤ法、もしくはオゾンとの減圧ＣＶＤ法あるいは
常圧ＣＶＤ法によって形成すれば、断差被覆性に優れた
良好な層間絶縁膜が得られる。また、ＳｉＨ₄とＮＨ₃を
原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法で成膜された窒化ケイ
素膜を用いれば、活性領域／ゲート絶縁膜の界面へ水素
原子を供給し、ＴＦＴ特性を劣下させる不対結合手を低
減する効果がある。

【００３６】次に、層間絶縁膜１１５にコンタクトホー
ルを形成して、金属材料、例えば、窒化チタンとアルミ
ニウムの多層膜によってＴＦＴの電極・配線１１６、１
１７を形成する。

【００３７】最後に、１気圧の水素雰囲気で３５０℃、
３０分のアニールを行い、ＴＦＴを完成させる。

【００３８】このようにして作製された本ＴＦＴを、画
素電極をスイッチングする素子として用いる場合には、
電極・配線１１６および１１７の一方をＩＴＯなど透明
導電膜からなる画素電極に接続し、もう一方の電極・配
線より信号を入力する。また、本ＴＦＴを薄膜集積回路
に用いる場合には、ゲート電極１１１上にもコンタクト
ホールを形成し、必要とする配線を施せばよい。

【００３９】以上のように作製したＴＦＴは、ｎ−ｃｈ
ＴＦＴの場合、電界効果移動度は１２０〜１５０ｃｍ²
／Ｖｓ、Ｓ値は０．２〜０．４Ｖ／桁、閾値電圧２〜３
Ｖという良好な特性を示した。基板内におけるＴＦＴ特
性のばらつきは、電界効果移動度で±１２％、閾値電圧
では±８％以内であった。また、ｐ−ｃｈＴＦＴの場
合、電界効果移動度１００〜１４０ｃｍ²／Ｖｓ、Ｓ値
０．３〜０．５Ｖ／桁、閾値電圧−２〜−３Ｖという良
好な特性を示した。基板内におけるＴＦＴ特性のばらつ
きは、電界効果移動度で±１０％、閾値電圧でほぼ±５
％以内であった。

【００４０】以上、本発明に基づく１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。

【００４１】例えば、上述実施例においては、結晶化を
助長する不純物金属元素としては、ニッケル以外に、コ
バルト、パラジウム、白金、銅、銀、金、インジウム、
スズ、リン、ヒ素、アンチモン、アルミニウムを用いて
も同様の効果が得られる。

【００４２】また、本実施例では結晶性ケイ素膜の結晶
性を助長する手段として、パルスレーザーであるエキシ
マレーザー照射による加熱法を用いたが、それ以外のレ
ーザー（例えば連続発振Ａｒレーザーなど）でも同様の
処理が可能である。また、レーザー光の代わりに赤外
光、フラッシュランプを使用して短時間に１０００〜１
２００℃（シリコンモニターの温度）まで上昇させ試料
を加熱する、いわゆるＲＴＡ（ラピット・サーマル・ア
ニール）、ＲＴＰ（ラピッド・サーマル・プロセスとも
いう）などのいわゆるレーザー光と同等の強光を用いて
もよい。

【００４３】また、本実施例のＴＦＴは、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置のドライバー回路や画素部分
は勿論、同一基板上にＣＰＵを構成する素子としても用
いる事が出来る。

【００４４】さらに、本発明の応用としては、液晶表示
用のアクティブマトリクス型基板以外に、例えば密着型
イメージセンサー、ドライバー内臓型のサーマルヘッ
ド、有機系ＥＬ等を発光素子としたドライバー内臓型の
光書き込み素子や表示素子、三次元ＩＣ等が考えられ
る。本発明を用いることで、これらの素子の高速、高解
像度化等の高性能化が実現される。更に、本発明は、上
述の実施例で説明したＭＯＳ型トランジスタに限らず、
結晶性半導体を素子材としてバイポーラトランジスタや
静電誘導トランジスタをはじめとして幅広く半導体プロ
セス全般に応用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、レーザー光あるいは強光を全面照射する際には被
導入部が存在しないので、被導入部表面での触媒元素の
析出や、下地膜への多量の触媒元素の拡散が起こらず、
また、ラテラル成長した領域のみをＴＦＴのチャンネル
領域やソース・ドレイン領域に用いることが可能とな
り、半導体装置の信頼性や電気的安定性を向上できる。

【００４６】また、本発明の特徴とする活性領域を薄膜
トランジスタに適用する場合には、大面積基板にわたっ
て均一で安定した特性の高性能薄膜トランジスタを有す
る半導体装置を、簡便な製造プロセスにて得ることがで
きる。特に、液晶表示装置に適用する場合は、アクティ
ブマトリクス基板に要求される画素スイッチングＴＦＴ
の特性の均一化、周辺駆動回路部を構成するＴＦＴに要
求される高性能化を同時に満足させ得、同一基板上にア
クティブマトリクス部と周辺駆動回路部を構成するドラ
イバモノリシック型アクティブマトリクス基板の実現が
可能となり、モジュールのコンパクト化、高性能化、低
コスト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＴＦＴの作製に適用した場合における
その作製工程の概要を示す断面図である。

【図２】従来技術における問題点を説明するため図であ
り、被導入部の近傍を示す断面図である。

【符号の説明】

１０１ガラス基板２０１基板１０２、２０２下地膜１０３非晶質ケイ素膜１０４マスク１０５、２０５被導入部１０６結晶成長方向１０７結晶成長端１０８、２０８多結晶化領域１０９結晶性ケイ素膜１１０ゲート絶縁膜１１１ゲート電極１１２酸化物層１１３活性領域１１４Ａ不純物領域（ソース／ドレイン領域）１１４チャネル領域１１５層間絶縁膜１１６、１１７電極・配線２１８析出・拡散領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 29/786 21/336

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶性を有するケイ素膜からなる活性領
域を備えた半導体装置であって、該活性領域は、結晶化を助長する触媒元素が選択的に導
入された非晶質ケイ素膜を加熱処理することにより形成
されたラテラル成長部からなっており、レーザー光又は
強光の照射前に、該非晶質ケイ素膜における該触媒元素
の導入部が除去された構成となっている半導体装置。
【請求項２】前記触媒元素として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐ、Ａｓ、
ＳｂおよびＡｌのうちから選ばれる一種または複数種類
の元素が用いられた請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】前記活性領域中における触媒元素の濃度
が、１×１０¹⁴ａｔｏｍｓ／ｃｍ³〜１×１０¹⁸ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ³である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】基板上に非晶質ケイ素膜を形成する工程
と、該非晶質ケイ素膜の結晶化を助長する触媒元素を、該非
晶質ケイ素膜の一部である被導入部に導入する工程と、該導入部の周辺部において該基板の表面に対し概略平行
な方向に結晶成長を行わせるべく加熱し、結晶性ケイ素
膜を得る工程と、該導入部を除去する工程と、除去された該導入部の周辺部において結晶性ケイ素膜の
結晶性を助長すべく、レーザー光あるいは強光を照射す
る工程とを含む半導体装置の製造方法。