JPH1140499A5 - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

Claims (27)

1. 絶縁表面を有する基板上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
   前記非晶質半導体膜に対して、前記非晶質半導体膜の結晶化を助長する触媒元素を導入し、前記触媒元素が導入された非晶質半導体膜を結晶化し、
   前記結晶化された半導体膜に対して、前記触媒元素をゲッタリングすることができる元素を選択的に導入し、前記ゲッタリング用の元素を活性化し、
   前記ゲッタリング用の元素を導入した領域に前記触媒元素をゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 請求項１において、前記ゲッタリング用の元素の活性化はレーザー光の照射によって行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 請求項１において、前記ゲッタリング用の元素の活性化はＲＴＡによって行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記結晶化を助長する触媒元素として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種または複数種類のものを使用することを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記結晶化を助長する触媒元素として、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｉｎから選ばれた一種または複数種類のものを使用することを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、前記ゲッタリング用の元素として、Ｐが使用されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項において、前記ゲッタリング用の元素として、Ｐ、Ｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉから選ばれた一種または複数種類のものが使用されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項において、前記ゲッタリング用の元素は、素子が形成される領域に添加されないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 請求項１乃至７のいずれか一項において、前記ゲッタリング用の元素は、素子のチャネル領域と高抵抗領域との両領域に添加されないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
10. 絶縁表面を有する基板上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜に対して、前記非晶質半導体膜の結晶化を助長する触媒元素としてニッケルを導入し、
    第一の加熱処理により前記ニッケルが導入された非晶質半導体膜を結晶化し、
    前記結晶化された半導体膜に対して、前記ニッケルをゲッタリングすることができる元素として燐を選択的に導入し、前記結晶化された半導体膜に導入された燐を活性化し、
    第二の加熱処理により前記燐を導入した領域に前記ニッケルをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
11. 絶縁表面を有する基板上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜に対して、ニッケルを導入し、
    第一の加熱処理により前記非晶質半導体膜を結晶化し、前記結晶化された半導体膜にレーザー光を照射し、
    前記半導体膜に燐を選択的に導入し、前記半導体膜に導入された燐を活性化し、
    第二の加熱処理により前記燐を導入した領域に前記ニッケルをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
12. 請求項１０又は１１において、前記ゲッタリングされた半導体膜をパターニングして活性層を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
13. 請求項１０乃至１２のいずれか一項において、前記燐は、素子が形成される領域に添加されないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. 請求項１０乃至１２のいずれか一項において、前記燐は、素子のチャネル領域と高抵抗領域との両領域に添加されないことを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. 絶縁表面を有する基板上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜に対して、前記非晶質半導体膜の結晶化を助長する触媒元素としてニッケルを導入し、
    第一の加熱処理により前記ニッケルが導入された非晶質半導体膜を結晶化し、
    前記結晶化された半導体膜をパターニングして活性層を形成し、
    前記活性層上にゲート絶縁膜を形成し、
    前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、
    前記ゲート電極をマスクとし前記活性層に燐を導入してソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記ソース領域及びドレイン領域中の燐を活性化し、
    第二の加熱処理により前記ソース領域及びドレイン領域中に前記ニッケルをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. 絶縁表面を有する基板上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜に対して、前記非晶質半導体膜の結晶化を助長する触媒元素としてニッケルを導入し、
    第一の加熱処理により前記ニッケルが導入された非晶質半導体膜を結晶化し、
    前記結晶化された半導体膜にレーザー光を照射し、
    前記結晶化された半導体膜をパターニングして活性層を形成し、
    前記活性層上にゲート絶縁膜を形成し、
    前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、
    前記ゲート電極をマスクとし前記活性層に燐を導入してソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記ソース領域及びドレイン領域中の燐を活性化し、
    第二の加熱処理により前記ソース領域及びドレイン領域中に前記ニッケルをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
17. 絶縁表面を有する基板上にゲート電極を形成し、
    前記ゲート電極上に第一の絶縁膜を形成し、
    前記第一の絶縁膜上に珪素を含む非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜に対して、前記非晶質半導体膜の結晶化を助長する触媒元素としてニッケルを導入し、
    第一の加熱処理により前記ニッケルが導入された半導体膜を結晶化し、
    前記結晶化された半導体膜をパターニングして活性層を形成し、
    前記活性層のチャネル領域となるべき領域上に第二の絶縁膜を形成し、
    前記第二の絶縁膜をマスクとし前記活性層に燐を導入してソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記ソース領域及びドレイン領域中の燐を活性化し、
    第二の加熱処理により前記ソース領域及びドレイン領域中に前記ニッケルをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
18. 請求項１０乃至１７のいずれか一項において、前記燐の活性化はレーザー光を照射することで行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. 請求項１０乃至１７のいずれか一項において、前記燐の活性化はＲＴＡによって行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
20. 請求項１０乃至１９のいずれか一項において、前記導入された燐が活性化された領域のシート抵抗が１０ＫΩ／□以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
21. 請求項１０乃至１９のいずれか一項において、前記導入された燐が活性化された領域のシート抵抗が３ＫΩ／□以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
22. 請求項１０乃至２１のいずれか一項において、前記第一及び第二の加熱処理における処理温度は４００℃〜９５０℃であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
23. 請求項１０乃至２１のいずれか一項において、前記第一及び第二の加熱処理における処理温度は５００℃〜８５０℃であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
24. 請求項１０乃至２３のいずれか一項において、前記第二の加熱処理における処理時間は１分〜２０時間であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
25. 請求項１０乃至２３のいずれか一項において、前記第二の加熱処理における処理時間は３０分〜３時間であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
26. 請求項１乃至２５のいずれか一項において、前記半導体装置として、液晶ディスプレイ又はＥＬディスプレイを作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。
27. 請求項１乃至２５のいずれか一項において、前記半導体装置として、携帯型の情報処理端末、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション装置、携帯電話又はビデオカメラのいずれかを作製することを特徴とする半導体装置の作製方法。