JPH11284199A5 - - Google Patents

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耐熱性の高い基板上に形成されたTFTを有する半導体装置であって、
記TFTのチャネル形成領域は主たる配向面が[111]面であるポリシリコン膜からなり、
前記ポリシリコン膜中には1×1014〜1×1020atoms/cm3の濃度でゲルマニウムが存在し、当該ポリシリコン膜中のスピン密度が5×1017spins/cm3以下であることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a TFT formed on a highly heat-resistant substrate,
a channel forming region of the TFT is made of a polysilicon film whose main orientation plane is the [111] plane;
A semiconductor device characterized in that germanium is present in the polysilicon film at a concentration of 1×10 14 to 1×10 20 atoms/cm 3 , and the spin density in the polysilicon film is 5×10 17 spins/cm 3 or less.
請求項1において、前記耐熱性の高い基板は、石英、シリコン、セラミックス、結晶化ガラスのいずれか一であることを特徴とする半導体装置。2. A semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate having high heat resistance is made of one of quartz, silicon, ceramics, and crystallized glass. 請求項1または2において、前記TFTはボトムゲイト型TFTであることを特徴とする半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 1 , wherein the TFT is a bottom gate type TFT. 請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とするビデオカメラ。4. A video camera using the semiconductor device according to claim 1. 請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とするスチルカメラ。4. A still camera using the semiconductor device according to claim 1. 請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とするプロジェクター。A projector using the semiconductor device according to claim 1 . 請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とするプロジェクションTV。4. A projection TV using the semiconductor device according to claim 1. 請求項1乃3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とするカーナビゲーション。4. A car navigation system using the semiconductor device according to claim 1. 請求項1乃至3のいずれか一に記載の半導体装置を用いたことを特徴とする携帯情報端末。4. A portable information terminal using the semiconductor device according to claim 1. 耐熱性の高い基板上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上にアモルファスシリコン膜を形成
前記アモルファスシリコン膜上にゲルマニウム膜を形成
前記アモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化さ
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。
A gate electrode is formed on a highly heat-resistant substrate,
forming a gate insulating film on the gate electrode;
forming an amorphous silicon film on the gate insulating film ;
forming a germanium film on the amorphous silicon film ;
a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film ;
a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C. on the polysilicon film ;
請求項10において、スパッタ法、プラズマCVD法又は減圧熱CVD法により前記ゲルマニウム膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。 11. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10 , wherein the germanium film is formed by sputtering, plasma CVD, or low-pressure thermal CVD. 耐熱性の高い基板上にゲイト電極を形成し、A gate electrode is formed on a highly heat-resistant substrate,
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、forming a gate insulating film on the gate electrode;
前記ゲイト絶縁膜上にアモルファスシリコン膜を形成し、forming an amorphous silicon film on the gate insulating film;
前記アモルファスシリコン膜上に、スピンコート法によりゲルマニウムを含む溶液を塗布し、a solution containing germanium is applied onto the amorphous silicon film by spin coating;
前記アモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化させ、a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film;
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C. on the polysilicon film;
請求項12において、前記ゲルマニウムを含む溶液として、酸化ゲルマニウム、塩化ゲルマニウム、臭化ゲルマニウム、硫化ゲルマニウム、酢酸ゲルマニウムのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the germanium-containing solution is any one of germanium oxide, germanium chloride, germanium bromide, germanium sulfide, and germanium acetate. 耐熱性の高い基板上にゲイト電極を形成し、A gate electrode is formed on a highly heat-resistant substrate,
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、forming a gate insulating film on the gate electrode;
前記ゲイト絶縁膜上にアモルファスシリコン膜を形成し、forming an amorphous silicon film on the gate insulating film;
前記アモルファスシリコン膜に対して、イオンプランテーション法、プラズマドーピング法、またはレーザードーピング法によりゲルマニウムを添加し、adding germanium to the amorphous silicon film by ion implantation, plasma doping, or laser doping;
前記アモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化させ、a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film;
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C. on the polysilicon film;
耐熱性の高い基板上にゲイト電極を形成し、A gate electrode is formed on a highly heat-resistant substrate,
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、forming a gate insulating film on the gate electrode;
前記ゲイト絶縁膜上に、ゲルマンを混合したガスを用いてアモルファスシリコン膜を形成し、forming an amorphous silicon film on the gate insulating film using a gas containing germane;
前記アモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化させ、a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film;
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施すことを特徴とする半導体装置の作製方法。a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C. on the polysilicon film;
耐熱性の高い基板上に下地膜を形成し、A base film is formed on a highly heat-resistant substrate,
前記下地膜上にゲイト電極を形成し、forming a gate electrode on the base film;
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、forming a gate insulating film on the gate electrode;
前記ゲイト絶縁膜上にアモルファスシリコン膜を形成し、forming an amorphous silicon film on the gate insulating film;
前記アモルファスシリコン膜上にゲルマニウム膜を形成し、forming a germanium film on the amorphous silicon film;
前記アモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化させ、a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the amorphous silicon film into a polysilicon film;
前記ゲルマニウム膜を除去し、removing the germanium film;
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施し、subjecting the polysilicon film to a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C.;
前記ポリシリコン膜上にパターニングされた絶縁層を形成し、forming a patterned insulating layer on the polysilicon film;
前記ポリシリコン膜をパターニングして活性層を形成し、patterning the polysilicon film to form an active layer;
前記活性層及び前記パターニングされた絶縁層を覆う層間絶縁膜を形成し、forming an interlayer insulating film covering the active layer and the patterned insulating layer;
前記層間絶縁膜上に、コンタクトホールを介して前記活性層と接続するソース配線及びドレイン配線を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。a source wiring and a drain wiring connected to the active layer through contact holes are formed on the interlayer insulating film;
耐熱性の高い基板上に下地膜を形成し、A base film is formed on a highly heat-resistant substrate,
前記下地膜上にゲイト電極を形成し、forming a gate electrode on the base film;
前記ゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、forming a gate insulating film on the gate electrode;
前記ゲイト絶縁膜上に第1のアモルファスシリコン膜を形成し、forming a first amorphous silicon film on the gate insulating film;
前記第1のアモルファスシリコン膜上にゲルマニウム膜を形成し、forming a germanium film on the first amorphous silicon film;
前記第1のアモルファスシリコン膜に対して600℃を超えない第1の加熱処理を施してポリシリコン膜に変化させ、a first heat treatment at a temperature not exceeding 600° C. to convert the first amorphous silicon film into a polysilicon film;
前記ゲルマニウム膜を除去し、removing the germanium film;
前記ポリシリコン膜に対して700℃を超える第2の加熱処理を施し、subjecting the polysilicon film to a second heat treatment at a temperature exceeding 700° C.;
前記ポリシリコン膜をパターニングして活性層を形成し、patterning the polysilicon film to form an active layer;
前記活性層上にパターニングされた絶縁層を形成し、forming a patterned insulating layer on the active layer;
前記活性層及び前記パターニングされた絶縁層上に第2のアモルファスシリコン膜を形成し、forming a second amorphous silicon film on the active layer and the patterned insulating layer;
前記第2のアモルファスシリコン膜上に微結晶シリコン膜を形成し、forming a microcrystalline silicon film on the second amorphous silicon film;
前記微結晶シリコン膜上に導電膜を形成し、当該導電膜をパターニングしてソース配線及びドレイン配線を形成し、forming a conductive film on the microcrystalline silicon film, and patterning the conductive film to form source wiring and drain wiring;
前記ソース配線及び前記ドレイン配線をマスクとして、前記第2のアモルファスシリコン膜及び前記微結晶シリコン膜をエッチングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。a step of etching the second amorphous silicon film and the microcrystalline silicon film using the source wiring and the drain wiring as a mask;
請求項17において、アルミニウムを主成分とする材料を用いて前記導電膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。18. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the conductive film is formed using a material containing aluminum as a main component. 請求項16乃至18のいずれか一において、スパッタ法、プラズマCVD法または減圧熱CVD法により前記ゲルマニウム膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。19. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein the germanium film is formed by sputtering, plasma CVD, or low-pressure thermal CVD. 請求項10乃至19のいずれか一において、前記第1の加熱処理は450〜650℃の温度範囲で行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。 20. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10 , wherein the first heat treatment is performed in a temperature range of 450 to 650[deg.] C. 請求項10乃至20のいずれか一において、前記第1の加熱処理を不活性雰囲気または水素雰囲気中で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。21. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the first heat treatment is performed in an inert atmosphere or a hydrogen atmosphere. 請求項10乃至20のいずれか一において、前記第1の加熱処理として、ファーネスアニール、ランプアニール、レーザーアニールのいずれか一を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。21. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the first heat treatment is performed by furnace annealing, lamp annealing, or laser annealing. 請求項10乃至22のいずれか一において、前記第2の加熱処理は800〜1050℃の温度範囲で行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。23. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the second heat treatment is performed in a temperature range of 800 to 1050[deg.] C. 請求項10乃至23のいずれか一において、前記第2の加熱処理を酸化性雰囲気またはハロゲンを含む雰囲気中で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。24. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the second heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere or an atmosphere containing a halogen. 請求項10乃至24のいずれか一において、前記耐熱性の高い基板は、石英、シリコン、セラミックス、結晶化ガラスのいずれか一であることを特徴とする半導体装置の作製方法。25. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the substrate having high heat resistance is made of any one of quartz, silicon, ceramics, and crystallized glass.
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