JPS62152171A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタの製造方法

Info

Publication number
JPS62152171A
JPS62152171A JP60292312A JP29231285A JPS62152171A JP S62152171 A JPS62152171 A JP S62152171A JP 60292312 A JP60292312 A JP 60292312A JP 29231285 A JP29231285 A JP 29231285A JP S62152171 A JPS62152171 A JP S62152171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
thin film
film transistor
transistor according
gaseous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60292312A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0746729B2 (ja
Inventor
Shunichi Ishihara
俊一 石原
Hirokazu Otoshi
大利 博和
Masaaki Hirooka
広岡 政昭
Junichi Hanna
純一 半那
Isamu Shimizu
勇 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60292312A priority Critical patent/JPH0746729B2/ja
Priority to EP86310103A priority patent/EP0232619B1/en
Priority to AU66918/86A priority patent/AU582033B2/en
Priority to DE8686310103T priority patent/DE3684592D1/de
Priority to CA000526325A priority patent/CA1306145C/en
Priority to CN86108693A priority patent/CN1007564B/zh
Publication of JPS62152171A publication Critical patent/JPS62152171A/ja
Priority to US07/267,701 priority patent/US4885258A/en
Publication of JPH0746729B2 publication Critical patent/JPH0746729B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901Materials
    • H10P14/2902Materials being Group IVA materials
    • H10P14/2905Silicon, silicon germanium or germanium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/24Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901Materials
    • H10P14/2922Materials being non-crystalline insulating materials, e.g. glass or polymers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901Materials
    • H10P14/2923Materials being conductive materials, e.g. metallic silicides
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2926Crystal orientations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/32Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H10P14/3202Materials thereof
    • H10P14/3204Materials thereof being Group IVA semiconducting materials
    • H10P14/3211Silicon, silicon germanium or germanium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • H10P14/3404Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
    • H10P14/3411Silicon, silicon germanium or germanium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/057Gas flow control
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/169Vacuum deposition, e.g. including molecular beam epitaxy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/909Controlled atmosphere

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〕 本発明は薄膜トランジスタに関する。
〔従来の技術〕
従来、薄膜トランジスタ(TPT )等に用いる半導体
膜、絶縁膜、光導電膜、磁性膜或いは金属膜等の非晶質
乃至多結晶質の機能性膜は、所望される物理的特性や用
途等の観点から個々に適し友成膜方法が採用されている
例えば、必要に応じて、水素原子(6)や7%ロrン原
子(3)等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多
結晶質の非単結晶シリコン(以後r N0N−8i(H
,X) Jと略記し、その中でも殊に非晶質シリコンを
示す場合にはr A−8i()I、X) J、多結晶シ
リコンを示す場合にはr poly−8i(H,X) 
Jと記す)膜等のシリコン堆積膜(尚、俗に言う微結晶
シリコンは、A−81(H,X)の範囁にはいることは
断るまでもない)の形成には、真空蒸着法、プラズマC
VD法、熱CVD法、反応スノクツタリング法、イオン
ブレーティング法、光CVD法などが試みられており、
一般的には、プラズマCVD法が広く用いられ、企業化
されている。
丙午ら、従来から一般化されているプラズマCVD法に
よるシリコン堆積膜の形成に於ての反応プロセスは、従
来のCVD法に比較してかなり複雑であり、その反応機
構も不明な点が少なくない。
又、その堆積膜の形成・ぐラメ−ターも多く(例えば、
基体温度、導入ガスの流量と比、形成時の圧力、高周波
電力、′i!Li構造、反応容器の構造、排気の速度、
プラズマ発生方式など)これらの多くの・譬うメータの
組み合せによるため、時にはプラズマが不安定な状態に
なり、形成された堆潰膜に著しい悪影響を与えることが
少なくなかった。そのうえ、装置特有の・やラメータを
装置ごとに選定しなければならず、したがって製造条件
を一般化することがむずかしいというのが実状であった
他方、シリコン堆積膜として、電気的、光学的特性を各
用途毎に十分に満足させ得るものを発現させるためには
、現状ではプラズマCVD法によって形成することがj
&良とされている。
丙午ら、シリコン堆積膜の応用用途によっては、大面積
化、換厚均−性、膜品質の均一性全十分満足させて再現
性のある量産化を図らねばならないため、プラズマCV
D法によるシリコン堆mgo形成においては、量産装置
に多大な設備投資が必要となり、またその量産の為の管
理項目も複雑になシ、管理許容幅も狭く、装置の調整も
微妙であることから、これらのことが今後改善すべき問
題点として指摘されている。
又、プラズマCVD法の場合には、成膜される基体の配
されている成膜空間に於いて高周波或いはマイクロ波等
によって直接プラズマを生成している為に、発生する電
子や多数のイオン種が成膜過程に於いて膜にダメーゾを
与え膜品質の低下、膜品質の不均一化の要因となってい
る。
この点の改良として提案されている方法には、間接プラ
ズマCVD法がある。
該間接プラズマCVD法は、成膜空間から離れた上流位
置にてマイクロ波等によってプラズマ全生成し、該プラ
ズマ全成膜空間まで輸送することで、成膜に有効な化学
種を選択的に使用出来る様に計ったものである。
丙午ら、斯かるプラズマCVD法でも、プラでマの輸送
が必須であることから、成膜に有効な化学種の寿命が長
くなければならず、自ずと、使用するガス種が制限され
、種々の堆積膜が得られないこと、及びプラズマを発生
する為に多大なエネルギーを要すること、成膜に有効な
化学種の生成及び量が簡匣な管理下に本質的に肯かれな
いこと等の問題点は残存している。
プラズマCVD法に対して、光CVD法は、成膜時と膜
品質にグメーノを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが、光源にそれ程多くの種類がな
いこと、光源の波長も紫外に片寄っていること、工業化
する場合には大型の光源とその電源を要すること、光源
からの元金成膜空間に導入する窓が成膜時に被膜されて
仕舞う為に成膜中に光量の低下、強いては、光源からの
光が成膜空間に入射されなくなるという問題点がある。
上述の如く、薄膜トランジスタを構成する堆積膜の形成
に於ては解決されるべき点は、まだまだ残っており、そ
の実用可能な特性、均一性を維持させながら低コストな
装置で省エネルギー化を計って量産化できる形成方法を
開発することが切望されている。これ等のことは、他の
機能性膜、例えば窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸
化シリコン膜に於ても各々同様の解決されるべき問題と
して挙げることが出来る。
〔発明の目的及び概要〕
本発明の目的は、上述した従来の堆積膜形成法の欠点を
除去して、膜品質が良好な状態で形成せしめられた堆積
膜によシ構成することのできる薄膜トランジスタを提供
することKある。
本発明の他の目的は、省エネルギー化を図ると同時に、
生産性、量産性に優れ、高品質で電気的、光学的、半導
体的等の物理特性に優れた膜により構成することのでき
る薄膜トランジスタを提供することにある。
上記目的は、基体上に化学的気相法により堆積膜を形成
する方法を用い、前記堆積膜を構成する構成要素となる
原子を含む気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用を
する性質を有する気体状ノ・ロダン系酸化剤とを反応空
間に導入して接触させることで励起状態の前駆体を含む
複数の前駆体を化学的に生成せしめ、これら前駆体のう
ち少なくとも1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源と
して膜形成を行なうことにより、少なくとも1つの構成
層を形成せしめていることを特徴とする本発明の薄膜ト
ランジスタによって達成される。
〔発明の詳細な説明及び実施例〕
本発明に於いて、使用される堆積膜形成用の気体状原料
物質は、気体状ハロゲン系酸化剤との接触により酸化作
用をうけるものであり、目的とする堆積膜の種類、特性
、用途等によって所望に従って適宜選択される。本発明
に於いては、上記の気体状原料物質及び気体状ノ・ロデ
ン系酸化剤は、化学的接触をする際に気体状とされるも
のであれば良く、通常の場合は、気体でも液体でも固体
であっても差支えない。
堆積膜形成用の原料物質あるいはノ・ロダン系酸化剤が
液体又は固体である場合には、Ar、、He、 N2、
■2等のキャリアーガスを使用し、必要に応じては熱も
加えながらバブリングを行なって反応空間に堆積膜形成
用の原料物質及びハロゲン系酸化剤を気体状として導入
する。
この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤の
蒸気圧ft調節することにより設定される。
本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質とし
ては、例えば、半導体性或いは電気的絶縁性のシリコン
堆積膜やrルマニウム堆積膜等のテトラヘドラル系の堆
積膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラ
ン化合物、環状シラン化合物、鎖状ゲルマニウム化合物
等が有効なものとして挙げることが出来る。
具体的には、直鎖状シラン化合物としては5lnH2+
2 (n =1.2,3.4,516,718 )、分
岐状鎖状シラン化合物としては、5IH3SiH(Si
H3)SiH2StH3、鎖状rルマン化合物としては
、GemH2m+2 (m=1+21314#5)等が
挙げられる。この他、例えばスズの堆積膜を作成するの
であればS n Ha等の水素化スズを有効な原料物質
として挙げることが出来る。
勿論、これ等の原料物質は1種のみならず2種以上混合
して使用することも出来る。
本発明に於いて使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空
間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に
導入される堆積膜形成用の気体状原料物質に接触だけで
効果的に酸化作用をする性質を有するもので、F2、C
22、B r 2、■2、FCL、 F’Br等のハロ
ゲンガス、発生期状態の弗素、塩素、臭素等が有効なも
のとして挙げることが出来る。
これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで化学的接触音し、前記原料物質に酸化作用を
して励起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に
生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の前駆体
は、少なくともそのいずれか1つが形成される堆積膜の
構成要素の供給源として働く。
生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで三次
元ネットワーク構造の堆積膜が作成される。
励起されるエネルギーレベルとしては、前記励起状態の
前駆体がより低いエネルギーレベルにエネルギー遷移す
る、又は別の化学種に変化する過程に於いて発光を伴う
エネルギーレベルである。
斯かるエネルギーの遷移に発光を伴なう励起状態の前駆
体を含め活性化された前駆体が形成されることで本発明
における堆積膜形成プロセスは、より効率良く、よシ省
エネルギーで進行し、膜全面に亘って均一でより良好な
物理特性を有する堆積膜が形成される。
本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの流量、成膜温度(基体温度及び
雰囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等の
成膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものでは
なく相互関連の下に夫々に応じて決定される。本発明に
於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原
料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合は、上記
成膜因子の中関連する成膜因子との関係に於いて適宜所
望に従って決められるが、導入流量比で、好ましくは、
1/20−100/1が適当であり、より好ましくは1
15〜50/1とされるのが望ましい。
反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との化学的
接触全確率的により高める為には、より高い方が良いが
、反応性を考5這して適宜所望に応じて最適値を決定す
るのが良い。前記混合時の圧力としては、上記の様にし
て決められるが、夫々の導入時の圧力として、好ましく
は1×10−7気圧〜10気圧、より好ましくはI X
 10−6気圧〜3気圧とされるのが望ましい。
成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体■)及び場合によって該前駆体
@)より派生的に生ずる前駆体(b)が成膜に効果的に
寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於いて、例えば差動排気或いは、大型の排
気装置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。
或いは、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンス
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
又、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
排気装置を設けてやれば良い。
上記のようにして成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於いて決められるが、好ましくは0.00
1 Torr〜100 Torr、より好ましくは0.
01 Torr 〜30 Torr 、最適には0.0
5Torr〜10Torrとされるのが望ましい。
ガスの流量に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体■)が効率的に生
成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス導
入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して設
計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例の
1つが第1図に示される。
成膜時の基体温度(’rs)としては、使用されるガス
種及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じ
て、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜
を得る場合には好ましくは室温から450℃、より好ま
しくは50〜400℃とされるのが望ましい。殊に半導
体性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜を
形成する場合には、基体温度(T、)は70〜350℃
とされるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合に
は、好ましくは200〜650℃、よシ好ましくは30
0〜600℃とされるのが望ましい。
成膜空間の雰囲気温度(Tat)としては、生成される
前記前駆体■)及び前記前駆体0)が成膜に不適当な化
学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(6)が生成
される様に基体温度(T、)との関連で適宜所望に応じ
て決められる。
本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば、NiCr。
ステンレス、AL、 Cr、 Mo、 Au、 IrX
Nb、 Ta、 V。
TI、PtXPd等の金属又はこれ等の合金が挙げられ
る。
電気絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、Iリカー?ネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ボIJ 塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック等が通常使用される。これら
の電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方の表
面が導電処理され、該導電処理され次表面側に他の層が
設けられるのが望ましい。
例えばガラスであれば、その表面がNiCr、 At。
CrSMo、 Au、 Ir、 Nb、 Ta、 V、
 Ti、 Pt、 Pd、In2O3、S nO2、r
To (In2O3+ SnO□)等の薄膜を設ける事
によって導電処理され、或いはポリエステルフィルム等
の合成樹脂フィルムであれば、NiCr、 kl。
Ag、 Pb、 Zn、 Ni、 Au、 Cr、 M
o、 Ir、 Nb、 Ta、 V。
Ti5Pt等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス・
ぐツタリング等で処理し、又は前記金属でラミネート処
理して、その表面が導電処理される。支持体の形状とし
ては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし得、
所望によって、その形状が決定される。
基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
全選択して使用するのが好ましい。
又、基体の表面状態は、膜の構造(配向)や錐状組織の
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。
第1図は本発明の薄膜トランジスタを製造するに好適な
装置の1例を示すものである。
第1図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の3つに大別される。
装置本体には、反応空間及び成膜空間が設けられている
101〜108は夫々、成膜する際に使用されるガスが
充填されているビンペ、101a〜108aは夫夫ガス
供給パイプ、101b〜108bは夫々各?ンペからの
ガスの流量調整用のマスフローコントロ−ラー、101
c〜108cはそれぞれガス圧力計、101d〜108
d及び101e〜108eは夫々パルプ、101「〜1
08【は夫々対応するガスデンペ内の圧力を示す圧力計
である。
120は真空チャンバーであって、上部にガス導入用の
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、三重同心円配置構造となっており、中よりガスゴ
ンペ101.102よりのガスが導入される8J1のガ
ス導入管109、ガスゲンペ103〜105よりのガス
が導入される第2のガス導入管110、及びガスデンR
106〜108よりのガスが導入される第3のガス導入
管111を有する。
各ガス導入管の反応空間へのガス排出には、その位置が
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫夫のガス導入管が配設されて
いる。
各導入管への管デンペからのガスの供給は、ガス供給ノ
4イブライン123〜125によって夫々ナサれる。
各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び真空チャン
バー120は、メイン真空バルブ119を介して不図示
の真空排気装置により真空排気される。
気体118は基体ホルダー112を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
本発明の場合、この基体とガス導入管のガス排出口の距
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数1111
〜20口、より好ましくは、51111〜15の程度と
されるのが望ましい。
113は、基体118を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体118t−予備加熱したシ、
更には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加
熱ヒータである。
基体加熱ヒータ113は、導a114により電源115
により電力が供給される。
116は、基体温度(T、)の温度を測定する為の熱電
対で温度表示装置117に電気的に接続されている。
以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。
本発明においては、形成する膜中に周期律表第■族また
は同第■族に属する原子(CN )を導入することによ
って、非晶質膜結晶膜等の電気伝導度及び/オたけ電気
伝導型を制御することができる。
膜中に導入される原子(CN )としては、周期律表m
[[族に属するB 、 AtXGa、 In、 Tt、
及び同第V族に属するN、 P、 As、 Sb、 B
lが例示できる。これらのうちでも特にB、 GaXP
、 Sbが好適である。
原子(CN )導入用の原料物質としては、ガス状の又
は容易にガス化し得るものが採用される。具体的には、
PH3、P2H4、pct3、A s Hs、As C
t3、sb馬、BiHBC/、3、B B r s、B
2H6、B4I(、。、B 5H,、B5H11、B6
H1o、B6■、2、Atct s等を挙げることがで
きる。
これら原子(CN )導入用物質は前記気体状原料物質
とともに成膜空間は導入してもよいし、あるいはこれら
とは別個の供給ラインによシ反応空間に導入してもよい
。また、これらを併用してもよい。これら原子(CN 
)の導入量は所望の電気伝導度に応じて適宜設定される
実施例1 第1図に示した堆積膜形成装置を用い、第2図に示した
構成の薄膜トランジスタを作製した。
このトランジスタは、コーニング社製7059カラス2
34、非晶質シリコン層(第1層、厚み70001 )
233、リンを高濃度にドープした非晶質シリコン層(
第2層、厚み500X)232、酸化シリコン層(第3
層、厚み10001 ) 231、ht<H傘429に
より構成されている。堆積膜形成は2J1fiに示し九
条件によって行なった。
本実施例によって作製した薄膜トランジスタは、従来品
より15チ程度改善された0n−off比を示した。
実施例2 SiH4の代りに5t2H6’i用いて第1層を形成し
た以外は実施例1と同一の薄膜トランジスタを作製した
本実施例によって作製した薄膜トランジスタは、従来品
よシ17%程度改善されたon −off比を示した。
実施例3 NOの代9にC2Hi用いて第3層を形成し次以外は実
施例1と同一の薄膜トランジスタを作製した。
本実施例によって作製した薄膜トランジスタは、従来品
上り14%程度改善されたon −off比を示した。
実施例4 NOの代りにNH,を用いて第3層を形感し次以外は実
施例1と同一の薄膜トランジスタを作製した。
本実施例によって作製した薄膜トランジスタは、従来品
より13チ程度改善されたon −off比を示した。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膜品質が良好な状態で形成せしめられ
省エネルギー化を図ると共に、生産性、量産性に優れ、
高品質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れ
た膜によυ構成された薄膜トランジスタを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の薄膜トランジスタを製造するための堆
積膜形成装置の断面図である。 第2図は本発明の薄膜トランジスタの1例の断面図であ
る。 232.233・・・非晶質シリコン層、231・・・
酸化シリコン層。 代理人 弁理士  山 下 穣 子 弟2図 手続7市正書(方力 ■(和61年 4月24日

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基体上に化学的気相法により堆積膜を形成する方
    法を用い、前記堆積膜を構成する構成要素となる原子を
    含む気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性
    質を有する気体状ハロゲン系酸化剤とを反応空間に導入
    して接触させることで励起状態の前駆体を含む複数の前
    駆体を化学的に生成せしめ、これら前駆体のうち少なく
    とも1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源として膜形
    成を行なうことにより、少なくとも1つの構成層を形成
    せしめていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. (2)前記気体状原料物質は、鎖状シラン化合物である
    特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジスタ。
  3. (3)前記鎖状シラン化合物は、直鎖状シラン化合物で
    ある特許請求の範囲第(2)項記載の薄膜トランジスタ
  4. (4)前記直鎖状シラン化合物は、一般式Si_nH_
    2_n_+_2(nは1〜8の整数)で示される特許請
    求の範囲第()項記載の薄膜トランジスタ。
  5. (5)前記鎖状シラン化合物は、分岐状鎖状シラン化合
    物である特許請求の範囲第(3)項記載の薄膜トランジ
    スタ。
  6. (6)前記気体状原料物質は、硅素の環状構造を有する
    シラン化合物である特許請求の範囲第(1)項記載の薄
    膜トランジスタ。
  7. (7)前記気体状原料物質は、鎖状ゲルマン化合物であ
    る特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジスタ。
  8. (8)前記鎖状ゲルマン化合物は、一般式Ge_mH_
    2_m_+_2(mは1〜5の整数)で示される特許請
    求の範囲第()項記載の薄膜トランジスタ。
  9. (9)前記気体状原料物質は、テトラヘドラル系化合物
    である特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジス
    タ。
  10. (10)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、ハロゲンガス
    を含む特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジス
    タ。
  11. (11)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素ガスを含
    む特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジスタ。
  12. (12)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、塩素ガスを含
    む特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜トランジスタ。
  13. (13)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素原子を構
    成成分として含むガスである特許請求の範囲第(1)項
    記載の薄膜トランジスタ。
  14. (14)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、発生期状態の
    ハロゲンを含む特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜ト
    ランジスタ。
  15. (15)前記基体は、前記気体状原料物質と前記気体状
    ハロゲン系酸化剤の前記反応空間への導入方向に対して
    対向する位置に配設される特許請求の範囲第(1)項記
    載の薄膜トランジスタ。
JP60292312A 1985-12-26 1985-12-26 薄膜トランジスタの製造方法 Expired - Lifetime JPH0746729B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60292312A JPH0746729B2 (ja) 1985-12-26 1985-12-26 薄膜トランジスタの製造方法
EP86310103A EP0232619B1 (en) 1985-12-26 1986-12-23 Method of manufacturing a thin-film transistor
AU66918/86A AU582033B2 (en) 1985-12-26 1986-12-23 Thin-film transistor
DE8686310103T DE3684592D1 (de) 1985-12-26 1986-12-23 Verfahren zur herstellung eines duennschichttransistors.
CA000526325A CA1306145C (en) 1985-12-26 1986-12-24 Thin-film transistor
CN86108693A CN1007564B (zh) 1985-12-26 1986-12-26 薄膜晶体管
US07/267,701 US4885258A (en) 1985-12-26 1988-11-01 Method for making a thin film transistor using a concentric inlet feeding system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60292312A JPH0746729B2 (ja) 1985-12-26 1985-12-26 薄膜トランジスタの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62152171A true JPS62152171A (ja) 1987-07-07
JPH0746729B2 JPH0746729B2 (ja) 1995-05-17

Family

ID=17780139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60292312A Expired - Lifetime JPH0746729B2 (ja) 1985-12-26 1985-12-26 薄膜トランジスタの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4885258A (ja)
EP (1) EP0232619B1 (ja)
JP (1) JPH0746729B2 (ja)
CN (1) CN1007564B (ja)
AU (1) AU582033B2 (ja)
CA (1) CA1306145C (ja)
DE (1) DE3684592D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432267A (ja) * 1990-05-29 1992-02-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ
US6607947B1 (en) 1990-05-29 2003-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device with fluorinated layer for blocking alkali ions

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647730B2 (ja) * 1985-12-25 1994-06-22 キヤノン株式会社 堆積膜形成法
JPH0746729B2 (ja) * 1985-12-26 1995-05-17 キヤノン株式会社 薄膜トランジスタの製造方法
AU578174B2 (en) * 1985-12-28 1988-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Chemical vapor deposition method
JP2566914B2 (ja) * 1985-12-28 1996-12-25 キヤノン株式会社 薄膜半導体素子及びその形成法
NL8801379A (nl) * 1988-05-30 1989-12-18 Imec Inter Uni Micro Electr Werkwijze voor het vervaardigen van een dunne-filmtransistor en een dergelijke dunne-filmtransistor.
JPH02258689A (ja) * 1989-03-31 1990-10-19 Canon Inc 結晶質薄膜の形成方法
JP2700277B2 (ja) * 1990-06-01 1998-01-19 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜トランジスタの作製方法
US5403760A (en) * 1990-10-16 1995-04-04 Texas Instruments Incorporated Method of making a HgCdTe thin film transistor
US5930608A (en) 1992-02-21 1999-07-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating a thin film transistor in which the channel region of the transistor consists of two portions of differing crystallinity
JP2965094B2 (ja) * 1991-06-28 1999-10-18 キヤノン株式会社 堆積膜形成方法
US5326712A (en) * 1991-12-03 1994-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for manufacturing a thin film transistor
JP3173854B2 (ja) 1992-03-25 2001-06-04 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜状絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法及び作成された半導体装置
CN100465742C (zh) * 1992-08-27 2009-03-04 株式会社半导体能源研究所 有源矩阵显示器
US5663077A (en) * 1993-07-27 1997-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a thin film transistor in which the gate insulator comprises two oxide films
US6331717B1 (en) 1993-08-12 2001-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. Insulated gate semiconductor device and process for fabricating the same
JP3173926B2 (ja) 1993-08-12 2001-06-04 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜状絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法及びその半導体装置
US7067439B2 (en) 2002-06-14 2006-06-27 Applied Materials, Inc. ALD metal oxide deposition process using direct oxidation
US8119210B2 (en) 2004-05-21 2012-02-21 Applied Materials, Inc. Formation of a silicon oxynitride layer on a high-k dielectric material
US7678710B2 (en) 2006-03-09 2010-03-16 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma system
US7837838B2 (en) 2006-03-09 2010-11-23 Applied Materials, Inc. Method of fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma apparatus
US7645710B2 (en) 2006-03-09 2010-01-12 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for fabricating a high dielectric constant transistor gate using a low energy plasma system
WO2008039845A2 (en) 2006-09-26 2008-04-03 Applied Materials, Inc. Fluorine plasma treatment of high-k gate stack for defect passivation
WO2010119689A1 (ja) * 2009-04-17 2010-10-21 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
JPS60241222A (ja) * 1984-05-15 1985-11-30 Canon Inc 堆積膜の形成方法
JPS60242612A (ja) * 1984-05-16 1985-12-02 Canon Inc 堆積膜の形成方法

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US31708A (en) * 1861-03-19 Improved device for coating pins
US2552626A (en) * 1948-02-17 1951-05-15 Bell Telephone Labor Inc Silicon-germanium resistor and method of making it
US3083550A (en) * 1961-02-23 1963-04-02 Alloyd Corp Process of coating vitreous filaments
US3188230A (en) * 1961-03-16 1965-06-08 Alloyd Corp Vapor deposition process and device
US3203827A (en) * 1962-06-26 1965-08-31 Union Carbide Corp Chromium plating process
US3218204A (en) * 1962-07-13 1965-11-16 Monsanto Co Use of hydrogen halide as a carrier gas in forming ii-vi compound from a crude ii-vicompound
US3224912A (en) * 1962-07-13 1965-12-21 Monsanto Co Use of hydrogen halide and hydrogen in separate streams as carrier gases in vapor deposition of ii-vi compounds
US3306768A (en) * 1964-01-08 1967-02-28 Motorola Inc Method of forming thin oxide films
US3466191A (en) * 1966-11-07 1969-09-09 Us Army Method of vacuum deposition of piezoelectric films of cadmium sulfide
US3506556A (en) * 1968-02-28 1970-04-14 Ppg Industries Inc Sputtering of metal oxide films in the presence of hydrogen and oxygen
US3655429A (en) * 1969-04-16 1972-04-11 Westinghouse Electric Corp Method of forming thin insulating films particularly for piezoelectric transducers
US3664866A (en) * 1970-04-08 1972-05-23 North American Rockwell Composite, method for growth of ii{11 {14 vi{11 {0 compounds on substrates, and process for making composition for the compounds
US3870558A (en) * 1971-08-17 1975-03-11 Tokyo Shibouro Electric Co Ltd Process for preparing a layer of compounds of groups II and VI
US3850679A (en) * 1972-12-15 1974-11-26 Ppg Industries Inc Chemical vapor deposition of coatings
US3922703A (en) * 1974-04-03 1975-11-25 Rca Corp Electroluminescent semiconductor device
SE393967B (sv) * 1974-11-29 1977-05-31 Sateko Oy Forfarande och for utforande av stroleggning mellan lagren i ett virkespaket
JPS5242075A (en) * 1975-09-29 1977-04-01 Nippon Denso Co Ltd Device for controlling gas atmosphere in semiconductor producing equip ment
USRE31708E (en) 1976-11-01 1984-10-16 Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide
US4146657A (en) * 1976-11-01 1979-03-27 Gordon Roy G Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide
US4206252A (en) * 1977-04-04 1980-06-03 Gordon Roy G Deposition method for coating glass and the like
US4180596A (en) * 1977-06-30 1979-12-25 International Business Machines Corporation Method for providing a metal silicide layer on a substrate
GB2038883B (en) * 1978-11-09 1982-12-08 Standard Telephones Cables Ltd Metallizing semiconductor devices
US4282267A (en) * 1979-09-20 1981-08-04 Western Electric Co., Inc. Methods and apparatus for generating plasmas
JPS56161676A (en) * 1980-05-16 1981-12-12 Japan Electronic Ind Dev Assoc<Jeida> Electrode structure for thin film transistor
DE3168017D1 (en) * 1980-05-27 1985-02-14 Secr Defence Brit Manufacture of cadmium mercury telluride
IN157288B (ja) * 1980-09-09 1986-02-22 Energy Conversion Devices Inc
FR2490246A1 (fr) * 1980-09-17 1982-03-19 Cit Alcatel Dispositif de deposition chimique activee sous plasma
US4470060A (en) * 1981-01-09 1984-09-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display with vertical non-single crystal semiconductor field effect transistors
US4359490A (en) * 1981-07-13 1982-11-16 Fairchild Camera & Instrument Corp. Method for LPCVD co-deposition of metal and silicon to form metal silicide
GB2107115B (en) * 1981-07-17 1985-05-09 Citizen Watch Co Ltd Method of manufacturing insulated gate thin film effect transitors
JPS6053745B2 (ja) * 1981-07-31 1985-11-27 アルバツク成膜株式会社 二元蒸着によつて不均質光学的薄膜を形成する方法
JPS58190058A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Toshiba Corp 薄膜電界効果トランジスタの製造方法
JPS5919378A (ja) * 1982-07-23 1984-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁ゲート型トランジスタの製造方法
US4515107A (en) * 1982-11-12 1985-05-07 Sovonics Solar Systems Apparatus for the manufacture of photovoltaic devices
JPS59119359A (ja) * 1982-12-27 1984-07-10 Canon Inc 電子写真用光導電部材
JPS59232456A (ja) * 1983-06-16 1984-12-27 Hitachi Ltd 薄膜回路素子
US4526809A (en) * 1983-10-19 1985-07-02 University Of Delaware Process and apparatus for formation of photovoltaic compounds
US4546008A (en) * 1983-11-07 1985-10-08 Canon Kabushiki Kaisha Method for forming a deposition film
US4683146A (en) * 1984-04-16 1987-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing deposition films
US4595601A (en) * 1984-05-25 1986-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of selectively forming an insulation layer
US4686553A (en) * 1985-08-02 1987-08-11 General Electric Company Low capacitance amorphous silicon field effect transistor structure
JPS62136871A (ja) * 1985-12-11 1987-06-19 Canon Inc 光センサ−、その製造方法及びその製造装置
JPS62136885A (ja) * 1985-12-11 1987-06-19 Canon Inc 光起電力素子、その製造方法及びその製造装置
JPH0746729B2 (ja) * 1985-12-26 1995-05-17 キヤノン株式会社 薄膜トランジスタの製造方法
JPH084070B2 (ja) * 1985-12-28 1996-01-17 キヤノン株式会社 薄膜半導体素子及びその形成法
JPH0651909B2 (ja) * 1985-12-28 1994-07-06 キヤノン株式会社 薄膜多層構造の形成方法
JPS62163318A (ja) * 1986-01-14 1987-07-20 Canon Inc 半導体素子及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60241222A (ja) * 1984-05-15 1985-11-30 Canon Inc 堆積膜の形成方法
JPS60242612A (ja) * 1984-05-16 1985-12-02 Canon Inc 堆積膜の形成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432267A (ja) * 1990-05-29 1992-02-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ
US6607947B1 (en) 1990-05-29 2003-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device with fluorinated layer for blocking alkali ions
US7355202B2 (en) 1990-05-29 2008-04-08 Semiconductor Energy Co., Ltd. Thin-film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0746729B2 (ja) 1995-05-17
EP0232619A2 (en) 1987-08-19
CN1007564B (zh) 1990-04-11
EP0232619B1 (en) 1992-03-25
CN86108693A (zh) 1987-08-12
CA1306145C (en) 1992-08-11
AU6691886A (en) 1987-07-02
EP0232619A3 (en) 1988-04-06
US4885258A (en) 1989-12-05
AU582033B2 (en) 1989-03-09
DE3684592D1 (de) 1992-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62152171A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH0651909B2 (ja) 薄膜多層構造の形成方法
JPS62139876A (ja) 堆積膜形成法
JPS62156813A (ja) 薄膜半導体素子及びその形成法
JPS62151573A (ja) 堆積膜形成法
JPS62151572A (ja) 堆積膜形成法
JPS62142780A (ja) 堆積膜形成法
JP2637396B2 (ja) 堆積膜形成法
JPH0645883B2 (ja) 堆積膜形成法
JPS62142778A (ja) 堆積膜形成法
JP2637397B2 (ja) 堆積膜形成法
JPS6296675A (ja) 堆積膜形成法
JPS62163314A (ja) 薄膜多層構造およびその形成方法
JPS6299465A (ja) 堆積膜形成法
JPS6338581A (ja) 機能性堆積膜形成装置
JPS62158868A (ja) 堆積膜形成装置
JPS62158872A (ja) 薄膜多層構造の形成方法
JPS62224673A (ja) 堆積膜形成法
JPH0647729B2 (ja) 堆積膜形成法
JPS62156812A (ja) 薄膜半導体素子及びその形成法
JPS62230978A (ja) 堆積膜形成装置
JPS62228478A (ja) 堆積膜形成装置
JPS62229827A (ja) 堆積膜形成法
JPS62230980A (ja) 堆積膜形成法
JPS62228479A (ja) 堆積膜形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term