JP3124445B2 - 半導体装置およびその作製方法 - Google Patents
半導体装置およびその作製方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタの構成およびその作製方法に関する。
トランジスタの構成およびその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基板等の絶縁表面を有する基板上
に形成された薄膜半導体を用いた薄膜トランジスタ（一
般にＴＦＴと称される）が知られている。この薄膜トラ
ンジスタは、各種集積回路に利用されている。特にアク
ティブマトリクス型の液晶表示装置の各画素部分に配置
し、画素のスイッチング用に用いる例が知られている。
に形成された薄膜半導体を用いた薄膜トランジスタ（一
般にＴＦＴと称される）が知られている。この薄膜トラ
ンジスタは、各種集積回路に利用されている。特にアク
ティブマトリクス型の液晶表示装置の各画素部分に配置
し、画素のスイッチング用に用いる例が知られている。
【０００３】薄膜半導体の種類としては、非晶質珪素膜
や結晶性珪素膜が知られている。非晶質珪素膜は成膜の
容易性から生産性に優れるという特徴を有するが、その
電気特性が低く、得られる薄膜トランジスタの特性が低
いという問題がある。一方、結晶性珪素膜は、特性の高
い薄膜トランジスタを得ることができるという特徴があ
る。しかしながら現状においては単結晶珪素膜を得るこ
とができないので、得られる膜は多結晶構造や微結晶構
造（これらを総称して結晶性珪素膜という）となってし
まう。
や結晶性珪素膜が知られている。非晶質珪素膜は成膜の
容易性から生産性に優れるという特徴を有するが、その
電気特性が低く、得られる薄膜トランジスタの特性が低
いという問題がある。一方、結晶性珪素膜は、特性の高
い薄膜トランジスタを得ることができるという特徴があ
る。しかしながら現状においては単結晶珪素膜を得るこ
とができないので、得られる膜は多結晶構造や微結晶構
造（これらを総称して結晶性珪素膜という）となってし
まう。
【０００４】図２（Ａ）に代表的な薄膜トランジスタの
例を示す。図２に示すのは、ガラス基板２０１上に酸化
珪素膜２０２が形成された表面上にＮ型のソース領域２
０３、実質的に真正（Ｉ型）のチャネル形成領域２０
４、Ｎ型のドレイン領域２０５で構成される活性層を有
し、さらにゲイト絶縁膜２０６、ゲイト電極２０７、層
間絶縁膜２０８、ソース電極２０９、ドレイン電極２１
０を有している。
例を示す。図２に示すのは、ガラス基板２０１上に酸化
珪素膜２０２が形成された表面上にＮ型のソース領域２
０３、実質的に真正（Ｉ型）のチャネル形成領域２０
４、Ｎ型のドレイン領域２０５で構成される活性層を有
し、さらにゲイト絶縁膜２０６、ゲイト電極２０７、層
間絶縁膜２０８、ソース電極２０９、ドレイン電極２１
０を有している。
【０００５】このような結晶性珪素膜を用いた薄膜トラ
ンジスタではＯＦＦ電流（漏れ電流ともいう）の存在が
大きな問題となる。ＯＦＦ電流とは、例えば図２に示す
ようなＮチャネル型の薄膜トランジスタがＯＦＦの状態
で、ゲイト電極２０７にマイナスの電位が加えられてい
る時に、チャネル形成領域２０４とドレイン領域２０５
との間に電流が流れてしまう現象をいう。Ｎチャネル型
の薄膜トランジスタがＯＦＦの状態で、ゲイト電極２０
７にマイナスの電位が加えられている場合、チャネル形
成領域２０４のゲイト絶縁膜２０６に接する部分はＰ型
となる。従って、活性層（ソース／ドレイン領域、チャ
ネル形成領域が形成されている）を構成する薄膜半導体
が単結晶であるならば、ＰＮ接合がソース／ドレイン間
に形成されることになり、ソース／ドレイン間に大きな
電流が流れることはない。しかし、活性層を構成する薄
膜半導体が多結晶構造や微結晶構造である場合、ソース
領域またはドレイン領域とチャネル形成領域との間に形
成される高電界によって、結晶粒界を介してのキャリア
の移動が生じてしまう。この結果、ＯＦＦ電流が比較的
多くなってしまう。
ンジスタではＯＦＦ電流（漏れ電流ともいう）の存在が
大きな問題となる。ＯＦＦ電流とは、例えば図２に示す
ようなＮチャネル型の薄膜トランジスタがＯＦＦの状態
で、ゲイト電極２０７にマイナスの電位が加えられてい
る時に、チャネル形成領域２０４とドレイン領域２０５
との間に電流が流れてしまう現象をいう。Ｎチャネル型
の薄膜トランジスタがＯＦＦの状態で、ゲイト電極２０
７にマイナスの電位が加えられている場合、チャネル形
成領域２０４のゲイト絶縁膜２０６に接する部分はＰ型
となる。従って、活性層（ソース／ドレイン領域、チャ
ネル形成領域が形成されている）を構成する薄膜半導体
が単結晶であるならば、ＰＮ接合がソース／ドレイン間
に形成されることになり、ソース／ドレイン間に大きな
電流が流れることはない。しかし、活性層を構成する薄
膜半導体が多結晶構造や微結晶構造である場合、ソース
領域またはドレイン領域とチャネル形成領域との間に形
成される高電界によって、結晶粒界を介してのキャリア
の移動が生じてしまう。この結果、ＯＦＦ電流が比較的
多くなってしまう。
【０００６】上記ＯＦＦ電流を少なくする方法として
は、ＬＤＤ構造やオフセットゲイト構造を採用する技術
が知られている。これらの構造は、ソース領域またはド
レイン領域とチャネル形成領域との界面およびその近傍
に電界が集中しないようにし、ＯＦＦ電流を低減させん
とするものである。
は、ＬＤＤ構造やオフセットゲイト構造を採用する技術
が知られている。これらの構造は、ソース領域またはド
レイン領域とチャネル形成領域との界面およびその近傍
に電界が集中しないようにし、ＯＦＦ電流を低減させん
とするものである。
【０００７】〔発明に至る過程〕本発明者らの研究によ
ると、上記ＬＤＤ構造やオフセットゲイト構造は、ＯＦ
Ｆ電流の低減には確かに効果的であるが、本質的に大き
な改善を得ることができないことが判明している。そこ
で各種パラメータを変化させ、ＯＦＦ電流の各種パラメ
ータへの依存性を調べた。この結果、活性層の幅を変化
させてもＯＦＦ電流はほとんど変化しないことが判明し
た。図２（Ｂ）に活性層の概略の形状を示す。図２
（Ｂ）において、２１がソース領域であり、２２がチャ
ネル形成領域であり、２３がドレイン領域である。また
Ｗが活性層の幅であり、Ｌが活性層の長さである。
ると、上記ＬＤＤ構造やオフセットゲイト構造は、ＯＦ
Ｆ電流の低減には確かに効果的であるが、本質的に大き
な改善を得ることができないことが判明している。そこ
で各種パラメータを変化させ、ＯＦＦ電流の各種パラメ
ータへの依存性を調べた。この結果、活性層の幅を変化
させてもＯＦＦ電流はほとんど変化しないことが判明し
た。図２（Ｂ）に活性層の概略の形状を示す。図２
（Ｂ）において、２１がソース領域であり、２２がチャ
ネル形成領域であり、２３がドレイン領域である。また
Ｗが活性層の幅であり、Ｌが活性層の長さである。
【０００８】まず活性層の幅Ｗを変化させた場合、ＯＦ
Ｆ電流の値には顕著な変化は見られなかった。もし、Ｏ
ＦＦ電流の原因となるキャリアの移動が活性層の断面全
域に渡って行われているならば、活性層の幅Ｗを変化さ
せることによって、ＯＦＦ電流の値に変化が見られるは
ずである。なぜならば、活性層の幅Ｗが変化することに
よって、ＯＦＦ電流の原因となるキャリアの通路の面積
（活性層の断面積）が変化するからである。
Ｆ電流の値には顕著な変化は見られなかった。もし、Ｏ
ＦＦ電流の原因となるキャリアの移動が活性層の断面全
域に渡って行われているならば、活性層の幅Ｗを変化さ
せることによって、ＯＦＦ電流の値に変化が見られるは
ずである。なぜならば、活性層の幅Ｗが変化することに
よって、ＯＦＦ電流の原因となるキャリアの通路の面積
（活性層の断面積）が変化するからである。
【０００９】一方、活性層の厚さを変化させた場合に
は、それに依存してＯＦＦ電流の値に顕著な変化が見ら
れた。即ち、活性層の厚さを薄くすることによって、Ｏ
ＦＦ電流が減少することが確認された。
は、それに依存してＯＦＦ電流の値に顕著な変化が見ら
れた。即ち、活性層の厚さを薄くすることによって、Ｏ
ＦＦ電流が減少することが確認された。
【００１０】上記の実験事実は、ＯＦＦ電流の原因とな
るキャリアの移動が主に活性層側面２４において行われ
ていることに起因する。このように、ＯＦＦ電流の原因
となるキャリアの移動が活性層の側面２４において主に
行われている場合は、活性層の幅を変化させてもキャリ
アの移動にはほとんど関係ないので、ＯＦＦ電流の値は
ほとんど変化しない。一方、活性層の厚さを薄くする
と、キャリアの通路が狭くなるので、ＯＦＦ電流は減少
する。
るキャリアの移動が主に活性層側面２４において行われ
ていることに起因する。このように、ＯＦＦ電流の原因
となるキャリアの移動が活性層の側面２４において主に
行われている場合は、活性層の幅を変化させてもキャリ
アの移動にはほとんど関係ないので、ＯＦＦ電流の値は
ほとんど変化しない。一方、活性層の厚さを薄くする
と、キャリアの通路が狭くなるので、ＯＦＦ電流は減少
する。
【００１１】活性層側面を経由してキャリアが移動して
しまうのは、チャネル形成領域とソース領域またはドレ
イン領域との接合部の側面において多数のトラップが集
中して存在しているということに起因する。活性層の側
面にトラップが集中して存在してしまうのは以下の原因
による。一般に活性層を形成するには、ＲＩＥ法等のド
ライエッチングによる方法が用いられている。この場
合、活性層の周辺端部および周辺側面においてプラズマ
ダメージが顕著になってしまう。そして、エッチングさ
れた活性層の側面においては集中的に欠陥が形成されて
しまうことになる。即ち、活性層の側面には、トラップ
が集中的に存在してしまうことになる。
しまうのは、チャネル形成領域とソース領域またはドレ
イン領域との接合部の側面において多数のトラップが集
中して存在しているということに起因する。活性層の側
面にトラップが集中して存在してしまうのは以下の原因
による。一般に活性層を形成するには、ＲＩＥ法等のド
ライエッチングによる方法が用いられている。この場
合、活性層の周辺端部および周辺側面においてプラズマ
ダメージが顕著になってしまう。そして、エッチングさ
れた活性層の側面においては集中的に欠陥が形成されて
しまうことになる。即ち、活性層の側面には、トラップ
が集中的に存在してしまうことになる。
【００１２】このような活性層側面に存在するトラップ
を消滅あるいは減少させるには、活性層を形成するため
のパターニング工程（ドライエッチングによるパターニ
ング）の後に活性層の側面における欠陥を減少させ、ト
ラップ密度を低下させてやる必要がある。即ち、活性層
の側面に何らかのアニールを施すことが必要となる。以
上示した過程を経て、本明細書で示す発明が行われたも
のである。
を消滅あるいは減少させるには、活性層を形成するため
のパターニング工程（ドライエッチングによるパターニ
ング）の後に活性層の側面における欠陥を減少させ、ト
ラップ密度を低下させてやる必要がある。即ち、活性層
の側面に何らかのアニールを施すことが必要となる。以
上示した過程を経て、本明細書で示す発明が行われたも
のである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＯＦＦ電流
の少ない薄膜トランジスタを得ることを課題とする。
の少ない薄膜トランジスタを得ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、活性層の周囲端部の結晶性が特に高められて
いることを特徴とする。上記構成において、ソース領域
とドレイン領域とチャネル形成領域とが形成された活性
層として、図１の１０６と１０８と１０７で示される構
成を挙げることができる。図１において、１０６と１０
８とがソース領域とドレイン領域であり、１０７がチャ
ネル形成領域である。また図１に示す構成においては、
活性層（１０３で示される半導体層）には、ソース／ド
レイン領域とチャネル形成領域とが形成されているが、
さらに活性層にはライトドープ領域やオフセットゲイト
領域等が形成されていてもよい。
の一つは、活性層の周囲端部の結晶性が特に高められて
いることを特徴とする。上記構成において、ソース領域
とドレイン領域とチャネル形成領域とが形成された活性
層として、図１の１０６と１０８と１０７で示される構
成を挙げることができる。図１において、１０６と１０
８とがソース領域とドレイン領域であり、１０７がチャ
ネル形成領域である。また図１に示す構成においては、
活性層（１０３で示される半導体層）には、ソース／ド
レイン領域とチャネル形成領域とが形成されているが、
さらに活性層にはライトドープ領域やオフセットゲイト
領域等が形成されていてもよい。
【００１５】また他の発明の構成は、ソース領域とドレ
イン領域とチャネル形成領域とが形成された活性層を有
し、少なくともドレイン領域とチャネル形成領域との界
面および／またはその近傍における前記活性層の側面
は、特に結晶性が高められていることを特徴とする。
イン領域とチャネル形成領域とが形成された活性層を有
し、少なくともドレイン領域とチャネル形成領域との界
面および／またはその近傍における前記活性層の側面
は、特に結晶性が高められていることを特徴とする。
【００１６】他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板
上に非晶質珪素膜を形成する工程と、前記非晶質珪素膜
を結晶化し結晶性珪素膜とする工程と、前記結晶性珪素
膜をパターニングし活性層を形成する工程と、前記活性
層に対してレーザー光または強光を照射する工程と、を
有することを特徴とする。
上に非晶質珪素膜を形成する工程と、前記非晶質珪素膜
を結晶化し結晶性珪素膜とする工程と、前記結晶性珪素
膜をパターニングし活性層を形成する工程と、前記活性
層に対してレーザー光または強光を照射する工程と、を
有することを特徴とする。
【００１７】上記構成において、絶縁表面を有する基板
としては、ガラス基板、石英基板、絶縁膜が形成された
ガラス基板、絶縁膜が形成された半導体基板、絶縁膜が
形成された導体基板等を挙げることができる。
としては、ガラス基板、石英基板、絶縁膜が形成された
ガラス基板、絶縁膜が形成された半導体基板、絶縁膜が
形成された導体基板等を挙げることができる。
【００１８】珪素膜を結晶化する方法としては、加熱に
よる方法、レーザー光や強光の照射による方法、加熱と
レーザー光または強光の照射とを組み合わせる方法があ
る。また、非晶質珪素膜の結晶化を助長する金属元素を
用いた結晶化の方法を採用することは有用である。この
場合、金属元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕから選ばれ
た一種または複数種類の元素を用いることができる。特
にＮｉ（ニッケル）を用いた場合に顕著な効果を得るこ
とができる。具体的には、５５０℃（従来は６００℃以
上）で４時間（従来は１２時間以上）程度の加熱処理で
結晶性珪素膜を得ることができる。またこの金属元素を
用いた加熱による結晶化にさらにレーザー光または強光
の照射を組み合わせることは有効である。
よる方法、レーザー光や強光の照射による方法、加熱と
レーザー光または強光の照射とを組み合わせる方法があ
る。また、非晶質珪素膜の結晶化を助長する金属元素を
用いた結晶化の方法を採用することは有用である。この
場合、金属元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕから選ばれ
た一種または複数種類の元素を用いることができる。特
にＮｉ（ニッケル）を用いた場合に顕著な効果を得るこ
とができる。具体的には、５５０℃（従来は６００℃以
上）で４時間（従来は１２時間以上）程度の加熱処理で
結晶性珪素膜を得ることができる。またこの金属元素を
用いた加熱による結晶化にさらにレーザー光または強光
の照射を組み合わせることは有効である。
【００１９】この金属元素を非晶質珪素膜に導入するに
は、非晶質珪素膜の表面に金属元素の薄膜または金属元
素を含む薄膜を形成すればよい。
は、非晶質珪素膜の表面に金属元素の薄膜または金属元
素を含む薄膜を形成すればよい。
【００２０】活性層中における金属元素の濃度は、１×
１０15ｃｍ-3〜１×１０19ｃｍ-3とすることが好まし
い。この範囲より濃度は小さい場合は、結晶化を助長す
る効果が小さく、またこの範囲より濃度が大きい場合に
は、半導体の特性が金属としての挙動を示すこととな
り、半導体素子に利用するには不都合なものとなってし
まう。
１０15ｃｍ-3〜１×１０19ｃｍ-3とすることが好まし
い。この範囲より濃度は小さい場合は、結晶化を助長す
る効果が小さく、またこの範囲より濃度が大きい場合に
は、半導体の特性が金属としての挙動を示すこととな
り、半導体素子に利用するには不都合なものとなってし
まう。
【００２１】パターニングにより活性層を形成した後に
レーザー光または強光の照射を行うのは、活性層の周囲
端部に対してアニール処理を行い活性層の周囲端部、特
に活性層側面における欠陥を減少させるためである。
レーザー光または強光の照射を行うのは、活性層の周囲
端部に対してアニール処理を行い活性層の周囲端部、特
に活性層側面における欠陥を減少させるためである。
【００２２】このレーザー光または強光の照射を活性層
の周囲端部に対して選択的に集中して行うことは有効で
ある。また活性層の側面にレーザー光が照射されるよう
にすること極めて有効である。
の周囲端部に対して選択的に集中して行うことは有効で
ある。また活性層の側面にレーザー光が照射されるよう
にすること極めて有効である。
【００２３】本明細書で開示する他の発明は、絶縁表面
を有する基板上に非晶質珪素膜を形成する工程と、前記
非晶質珪素膜を結晶化し結晶性珪素膜とする工程と、前
記結晶性珪素膜をパターニングし活性層を形成する工程
と、前記活性層に対してレーザー光または強光を照射す
る工程と、前記活性層の側面の少なくとも一部にソース
／ドレイン領域と逆導電型を付与する不純物を注入する
工程と、を有することを特徴とする。
を有する基板上に非晶質珪素膜を形成する工程と、前記
非晶質珪素膜を結晶化し結晶性珪素膜とする工程と、前
記結晶性珪素膜をパターニングし活性層を形成する工程
と、前記活性層に対してレーザー光または強光を照射す
る工程と、前記活性層の側面の少なくとも一部にソース
／ドレイン領域と逆導電型を付与する不純物を注入する
工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】レーザー光または強光を照射する工程と活
性層の側面の少なくとも一部にソース／ドレイン領域と
逆導電型を付与する不純物を注入する工程とは、その順
序を逆にしてもよい。
性層の側面の少なくとも一部にソース／ドレイン領域と
逆導電型を付与する不純物を注入する工程とは、その順
序を逆にしてもよい。
【００２５】このソース／ドレイン領域と逆導電型を付
与する不純物を注入する領域は、少なくともチャネル形
成領域とソース／ドレイン領域との界面が存在する活性
層の側面であることが必要である。
与する不純物を注入する領域は、少なくともチャネル形
成領域とソース／ドレイン領域との界面が存在する活性
層の側面であることが必要である。
【００２６】
【作用】パターニングにより形成された活性層の側面に
は、プラズマダメージやエッチングの際のダメージによ
り欠陥が集中的に形成されてしまう。即ち、活性層の側
面には、欠陥が集中的に存在してしまう。そこで、活性
層の形成の後にレーザー光または強光を照射することに
より、活性層の形成時にその側面に生成された欠陥を減
少させることができる。特に活性層の側面にレーザー光
が照射されるようにすることによって、活性層の側面に
存在する欠陥を効果的に減少させることができる。
は、プラズマダメージやエッチングの際のダメージによ
り欠陥が集中的に形成されてしまう。即ち、活性層の側
面には、欠陥が集中的に存在してしまう。そこで、活性
層の形成の後にレーザー光または強光を照射することに
より、活性層の形成時にその側面に生成された欠陥を減
少させることができる。特に活性層の側面にレーザー光
が照射されるようにすることによって、活性層の側面に
存在する欠陥を効果的に減少させることができる。
【００２７】このように、活性層の側面に存在する欠陥
をレーザー光または強光の照射により減少させること
で、活性層の側面におけるトラップ密度を減少させるこ
とができ、この活性層の側面のトラップを経由して移動
するキャリアの数を減少させることができる。そしてこ
のことにより、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トランジスタを
実現することができる。
をレーザー光または強光の照射により減少させること
で、活性層の側面におけるトラップ密度を減少させるこ
とができ、この活性層の側面のトラップを経由して移動
するキャリアの数を減少させることができる。そしてこ
のことにより、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トランジスタを
実現することができる。
【００２８】また活性層の周辺端部をソース／ドレイン
領域とは逆導電型とすることで、ＯＦＦ動作時における
活性層の側面において、チャネル形成領域とソース／ド
レイン領域との間でＰＮ接合を形成することができ、ソ
ース／ドレイン間の絶縁性を高めることができる。
領域とは逆導電型とすることで、ＯＦＦ動作時における
活性層の側面において、チャネル形成領域とソース／ド
レイン領域との間でＰＮ接合を形成することができ、ソ
ース／ドレイン間の絶縁性を高めることができる。
【００２９】
〔実施例１〕図１に本実施例で示す薄膜トランジスタの
例を示す。まずガラス基板１０１上に下地膜として酸化
珪素膜１０２を２０００Åの厚さにスパッタ法によって
成膜する。次に非晶質珪素膜を１０００Åの厚さにプラ
ズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法で成膜する。そし
て、加熱処理を施すことにより、結晶性珪素膜を得る。
この加熱処理の後にレーザー光を照射することは、得ら
れた結晶性膜の結晶性を高める上で非常に大きな効果が
ある。次にＲＩＥ法を用いたエッチングによりパターニ
ングを施し、図１（Ａ）の１０３で示されるような活性
層を形成する。この状態において、１００で示される領
域がプラズマダメージを受ける。特に活性層の側面には
欠陥が集中的に生成されてしまう。
例を示す。まずガラス基板１０１上に下地膜として酸化
珪素膜１０２を２０００Åの厚さにスパッタ法によって
成膜する。次に非晶質珪素膜を１０００Åの厚さにプラ
ズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法で成膜する。そし
て、加熱処理を施すことにより、結晶性珪素膜を得る。
この加熱処理の後にレーザー光を照射することは、得ら
れた結晶性膜の結晶性を高める上で非常に大きな効果が
ある。次にＲＩＥ法を用いたエッチングによりパターニ
ングを施し、図１（Ａ）の１０３で示されるような活性
層を形成する。この状態において、１００で示される領
域がプラズマダメージを受ける。特に活性層の側面には
欠陥が集中的に生成されてしまう。
【００３０】図１（Ａ）をＢ−Ｂ’で切った断面を図３
に示す。図３に示す（Ａ）、（Ｂ）は、後述するレーザ
ー光の照射方法を示したものである。また図３のＡ−
Ａ’で切った断面が図１（Ａ）に示される。図１、図３
に示されるように、１００で示されるプラズマダメージ
を受ける領域は、活性層の周囲側面全体に渡る。
に示す。図３に示す（Ａ）、（Ｂ）は、後述するレーザ
ー光の照射方法を示したものである。また図３のＡ−
Ａ’で切った断面が図１（Ａ）に示される。図１、図３
に示されるように、１００で示されるプラズマダメージ
を受ける領域は、活性層の周囲側面全体に渡る。
【００３１】ここでレーザー光の照射を行うことによ
り、１００で示される上記活性層側面におけるプラズマ
ダメージをアニールすることができる。勿論、活性層全
体の結晶性も向上される。レーザー光としては、ＫｒＦ
エキシマレーザーやＸｅＣｌエキシマレーザーを用いる
ことができる。このレーザー光の照射と同時に試料を２
００〜５００℃の温度に加熱することは有効である。こ
れは、加熱を併用することによって、レーザー光の照射
に従う珪素表面の溶融時間を長くし、レーザー光の照射
によるアニール効果を高めるためである。
り、１００で示される上記活性層側面におけるプラズマ
ダメージをアニールすることができる。勿論、活性層全
体の結晶性も向上される。レーザー光としては、ＫｒＦ
エキシマレーザーやＸｅＣｌエキシマレーザーを用いる
ことができる。このレーザー光の照射と同時に試料を２
００〜５００℃の温度に加熱することは有効である。こ
れは、加熱を併用することによって、レーザー光の照射
に従う珪素表面の溶融時間を長くし、レーザー光の照射
によるアニール効果を高めるためである。
【００３２】またレーザー光の代わりに、赤外光等の強
光を用いるのでもよい。またこのレーザー光の照射後、
さらに加熱処理を施すことは、活性層中における欠陥を
減少させる意味で有効である。
光を用いるのでもよい。またこのレーザー光の照射後、
さらに加熱処理を施すことは、活性層中における欠陥を
減少させる意味で有効である。
【００３３】レーザー光を照射する方法としては、図３
の（Ａ）、（Ｂ）に示す２つの方法がある。（Ａ）に示
す方法は、上方から全面に対して行うもので、最も一般
的であり、生産性や制御性に優れた方法である。この方
法においては活性層の周囲端部にエネルギーが集中する
ことになるので、活性層の側面における結晶性を特に高
くすることができる。即ち、活性層の側面における結晶
性を活性層全体の中で特に高いものとすることができ
る。
の（Ａ）、（Ｂ）に示す２つの方法がある。（Ａ）に示
す方法は、上方から全面に対して行うもので、最も一般
的であり、生産性や制御性に優れた方法である。この方
法においては活性層の周囲端部にエネルギーが集中する
ことになるので、活性層の側面における結晶性を特に高
くすることができる。即ち、活性層の側面における結晶
性を活性層全体の中で特に高いものとすることができ
る。
【００３４】（Ｂ）に示す方法は、レーザー光を斜め方
向から照射することによって、活性層の側面に積極的に
レーザー光を照射する方法である。この方法を採用した
場合、活性層の側面に対してのアニール効果を極めて高
くすることができる。（Ｂ）に示すような斜め方向から
のレーザー光の照射を行うには、基板を斜めにしてレー
ザー光を照射すればよい。
向から照射することによって、活性層の側面に積極的に
レーザー光を照射する方法である。この方法を採用した
場合、活性層の側面に対してのアニール効果を極めて高
くすることができる。（Ｂ）に示すような斜め方向から
のレーザー光の照射を行うには、基板を斜めにしてレー
ザー光を照射すればよい。
【００３５】こうして、活性層の周囲側面における欠陥
を消滅あるいは大きく減少させることができる。次にゲ
イト絶縁膜として機能する酸化珪素膜１０４をプラズマ
ＣＶＤ法によって１０００Åの厚さに成膜する。そして
リンが高濃度にドープされた公知の珪素を主成分とした
被膜を形成し、パターニングを施すことにより、ゲイト
電極１０５を形成する。そして、ソース／ドレイン領域
を形成するためにリンイオンの注入を行う。ここではＮ
チャネル型の薄膜トランジスタを形成するためにリンイ
オンの注入を行うが、ここでボロンイオンの注入を行え
ば、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタを得ることができ
る。
を消滅あるいは大きく減少させることができる。次にゲ
イト絶縁膜として機能する酸化珪素膜１０４をプラズマ
ＣＶＤ法によって１０００Åの厚さに成膜する。そして
リンが高濃度にドープされた公知の珪素を主成分とした
被膜を形成し、パターニングを施すことにより、ゲイト
電極１０５を形成する。そして、ソース／ドレイン領域
を形成するためにリンイオンの注入を行う。ここではＮ
チャネル型の薄膜トランジスタを形成するためにリンイ
オンの注入を行うが、ここでボロンイオンの注入を行え
ば、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタを得ることができ
る。
【００３６】この工程で自己整合的にソース領域１０６
とドレイン領域１０８とが形成される。またチャネル形
成領域１０７も同時に形成される。そしてレーザー光の
照射を行い、ソース領域１０６とドレイン領域１０８の
活性化を行う。この工程において、レーザー光を照射す
る代わりに強光を照射するのでもよい。また、加熱によ
ってソース／ドレイン領域の活性化を行うのでもよい。
とドレイン領域１０８とが形成される。またチャネル形
成領域１０７も同時に形成される。そしてレーザー光の
照射を行い、ソース領域１０６とドレイン領域１０８の
活性化を行う。この工程において、レーザー光を照射す
る代わりに強光を照射するのでもよい。また、加熱によ
ってソース／ドレイン領域の活性化を行うのでもよい。
【００３７】そして、層間絶縁膜として酸化珪素膜１０
９を７０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜し、さ
らに孔開け工程を経てソース電極１１０とドレイン電極
１１１とを形成する。そして３５０℃の水素雰囲気中に
おいて加熱処理を１時間行うことによって、図１（Ｃ）
に示す薄膜トランジスタを完成させる。
９を７０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜し、さ
らに孔開け工程を経てソース電極１１０とドレイン電極
１１１とを形成する。そして３５０℃の水素雰囲気中に
おいて加熱処理を１時間行うことによって、図１（Ｃ）
に示す薄膜トランジスタを完成させる。
【００３８】〔実施例２〕本実施例は、オフセットゲイ
ト構造とライトドープ領域とを備えた薄膜トランジスタ
に本明細書で開示する発明を適用した例である。図４に
本実施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。
ト構造とライトドープ領域とを備えた薄膜トランジスタ
に本明細書で開示する発明を適用した例である。図４に
本実施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。
【００３９】まずガラス基板４０１上に下地膜４０２と
して酸化珪素膜を２０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法
またはスパッタ法によって成膜する。次に非晶質珪素膜
４０３をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法によっ
て、１０００Åの厚さに成膜する。そして非晶質珪素膜
の結晶化を助長するための金属元素としてニッケルを非
晶質珪素に導入する。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液を
用いて非晶質珪素膜４０３へのニッケルの導入を行う。
即ち、酢酸ニッケル塩溶液を非晶質珪素膜４０３上にス
ピナーを用いて塗布することにより、非晶質珪素膜４０
３の表面にニッケル元素が接して保持されている状態す
る。ここで活性層中におけるニッケル濃度が１×１０15
ｃｍ-3〜１×１０19ｃｍ-3となるように、ニッケルの導
入量を制御する。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液中のニ
ッケル濃度を制御することによって、導入するニッケル
量を制御すればよい。また、ニッケルの導入方法として
は、プラズマ処理やスパッタ法さらにはプラズマＣＶＤ
法やイオン注入法を用いてもよい。
して酸化珪素膜を２０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法
またはスパッタ法によって成膜する。次に非晶質珪素膜
４０３をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法によっ
て、１０００Åの厚さに成膜する。そして非晶質珪素膜
の結晶化を助長するための金属元素としてニッケルを非
晶質珪素に導入する。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液を
用いて非晶質珪素膜４０３へのニッケルの導入を行う。
即ち、酢酸ニッケル塩溶液を非晶質珪素膜４０３上にス
ピナーを用いて塗布することにより、非晶質珪素膜４０
３の表面にニッケル元素が接して保持されている状態す
る。ここで活性層中におけるニッケル濃度が１×１０15
ｃｍ-3〜１×１０19ｃｍ-3となるように、ニッケルの導
入量を制御する。ここでは、酢酸ニッケル塩溶液中のニ
ッケル濃度を制御することによって、導入するニッケル
量を制御すればよい。また、ニッケルの導入方法として
は、プラズマ処理やスパッタ法さらにはプラズマＣＶＤ
法やイオン注入法を用いてもよい。
【００４０】そして加熱またはレーザー光の照射、また
は加熱とレーザー光の照射を併用することによって、非
晶質珪素膜を結晶性珪素膜に変成する。ここでは窒素雰
囲気中において５５０℃、４時間の加熱処理を行い結晶
性珪素膜を得る。（図４（Ａ））
は加熱とレーザー光の照射を併用することによって、非
晶質珪素膜を結晶性珪素膜に変成する。ここでは窒素雰
囲気中において５５０℃、４時間の加熱処理を行い結晶
性珪素膜を得る。（図４（Ａ））
【００４１】次にパターニングを行い薄膜トランジスタ
の活性層４０４を形成する。ここでは等方性のエッチン
グを行うことで、４２０で示される活性層４０４の周辺
端部をテーパー状に形成する。この工程の詳細を図８を
用いて説明する。まず珪素膜４０３の上面に極薄い酸化
膜を形成する。ここでは酸素雰囲気中において５５０
℃、１時間の加熱処理を施し、酸化膜８０３を形成す
る。この酸化膜８０３は後に形成されるレジストが珪素
膜４０３に直接接しないようにし、レジストからの有機
物等が珪素膜中に拡散しないようにするために必要とさ
れる。
の活性層４０４を形成する。ここでは等方性のエッチン
グを行うことで、４２０で示される活性層４０４の周辺
端部をテーパー状に形成する。この工程の詳細を図８を
用いて説明する。まず珪素膜４０３の上面に極薄い酸化
膜を形成する。ここでは酸素雰囲気中において５５０
℃、１時間の加熱処理を施し、酸化膜８０３を形成す
る。この酸化膜８０３は後に形成されるレジストが珪素
膜４０３に直接接しないようにし、レジストからの有機
物等が珪素膜中に拡散しないようにするために必要とさ
れる。
【００４２】次にレジストマスク８００を形成する。そ
して、等方性のプラズマエッチングを行うことで、図８
（Ｂ）の点線８０２、８０１で示されるようにエッチン
グが進行していく。この結果、周囲が４２０で示される
ようにテーパー状に形成された活性層４０４を得ること
ができる。この状態で１×１０12〜１×１０14ｃｍ-2の
ドーズ量で、ソース／ドレイン領域を構成する導電型と
は逆導電型を付与する不純物のイオンを注入する。この
不純物イオンの注入は、残存したレジストマスク８００
が存在する関係で、図８（Ｃ）の斜線で示される活性層
のテーパー状に形成された領域に行われることになる。
この様子を図９に示す。図９は、図８（Ｃ）を上面から
見たものである。また図９のＡ−Ａ' で切った断面が図
８（Ｃ）に相当する。この場合、活性層の周囲全て渡っ
てソース／ドレイン領域とは逆導電型を付与する不純物
がドーピングされることになる。ここでは、ボロンのイ
オンを１×１０12〜１×１０14ｃｍ-2のドーズ量で注入
する。この工程は、残存したレジストマスク８００を用
いて自己整合的に行うことができるので、新たにマスク
を増やしたりしなくてもよいという有意性がある。そし
てレジストマスク８００と酸化膜８０３とを取り除い
て、図８（Ｄ）に示す状態を得る。図８（Ｄ）に示す状
態は、図４（Ｂ）に対応する。
して、等方性のプラズマエッチングを行うことで、図８
（Ｂ）の点線８０２、８０１で示されるようにエッチン
グが進行していく。この結果、周囲が４２０で示される
ようにテーパー状に形成された活性層４０４を得ること
ができる。この状態で１×１０12〜１×１０14ｃｍ-2の
ドーズ量で、ソース／ドレイン領域を構成する導電型と
は逆導電型を付与する不純物のイオンを注入する。この
不純物イオンの注入は、残存したレジストマスク８００
が存在する関係で、図８（Ｃ）の斜線で示される活性層
のテーパー状に形成された領域に行われることになる。
この様子を図９に示す。図９は、図８（Ｃ）を上面から
見たものである。また図９のＡ−Ａ' で切った断面が図
８（Ｃ）に相当する。この場合、活性層の周囲全て渡っ
てソース／ドレイン領域とは逆導電型を付与する不純物
がドーピングされることになる。ここでは、ボロンのイ
オンを１×１０12〜１×１０14ｃｍ-2のドーズ量で注入
する。この工程は、残存したレジストマスク８００を用
いて自己整合的に行うことができるので、新たにマスク
を増やしたりしなくてもよいという有意性がある。そし
てレジストマスク８００と酸化膜８０３とを取り除い
て、図８（Ｄ）に示す状態を得る。図８（Ｄ）に示す状
態は、図４（Ｂ）に対応する。
【００４３】この４２０で示される部分をテーパ状にす
ることで、活性層４０４上に形成される配線に段切れが
生じないような構成とすることができる。しかし、４２
０で示される活性層の周辺端部および周辺側面には、プ
ラズマダメージが集中して生じてしまうので、多くのト
ラップが集中して存在してしまう。そこで、レーザー光
を照射して、活性層の周辺側面におけるトラップを減少
させる。ここで行うレーザー光の照射は、図３（Ａ）に
示すように活性層全面に対して行ってもよいし、図３
（Ｂ）に示すように、活性層端部に対して斜め方向から
行ってもよい。
ることで、活性層４０４上に形成される配線に段切れが
生じないような構成とすることができる。しかし、４２
０で示される活性層の周辺端部および周辺側面には、プ
ラズマダメージが集中して生じてしまうので、多くのト
ラップが集中して存在してしまう。そこで、レーザー光
を照射して、活性層の周辺側面におけるトラップを減少
させる。ここで行うレーザー光の照射は、図３（Ａ）に
示すように活性層全面に対して行ってもよいし、図３
（Ｂ）に示すように、活性層端部に対して斜め方向から
行ってもよい。
【００４４】この後酸化珪素膜４００をプラズマＣＶＤ
法または減圧熱ＣＶＤ法によって成膜する。次に６００
０Åの厚さにアルミニウム膜を電子ビーム蒸着法または
スパッタ法によって成膜する。このアルミニウム膜に
は、１ｗｔ％の珪素または0.1ｗｔ％のスカンジウムを
含有させる。そしてアルミニウム膜の表面に５０〜１０
０Å程度の陽極酸化膜４０５を形成する。この陽極酸化
膜は、３〜１０％の酒石酸が含まれたエチレングルコー
ル溶液中において、アルミニウム膜を陽極とした陽極酸
化を行うことによって行われる。ここでは印加電圧を１
００〜２００Ｖ例えば１５０Ｖとし、緻密なバリア型の
陽極酸化膜を形成する。
法または減圧熱ＣＶＤ法によって成膜する。次に６００
０Åの厚さにアルミニウム膜を電子ビーム蒸着法または
スパッタ法によって成膜する。このアルミニウム膜に
は、１ｗｔ％の珪素または0.1ｗｔ％のスカンジウムを
含有させる。そしてアルミニウム膜の表面に５０〜１０
０Å程度の陽極酸化膜４０５を形成する。この陽極酸化
膜は、３〜１０％の酒石酸が含まれたエチレングルコー
ル溶液中において、アルミニウム膜を陽極とした陽極酸
化を行うことによって行われる。ここでは印加電圧を１
００〜２００Ｖ例えば１５０Ｖとし、緻密なバリア型の
陽極酸化膜を形成する。
【００４５】そしてフォトレジストを用いたマスクを形
成し、ドライエッチング法によってパターニングされた
アルミニウム膜４０６を形成する。このアルミニウム膜
上には、先の陽極酸化によって形成された緻密な酸化物
層４０５が存在している。（図４（Ｃ））
成し、ドライエッチング法によってパターニングされた
アルミニウム膜４０６を形成する。このアルミニウム膜
上には、先の陽極酸化によって形成された緻密な酸化物
層４０５が存在している。（図４（Ｃ））
【００４６】次に３〜２０％のクエン酸または硝酸溶液
中において陽極酸化を行うことで、厚さ３０００Å〜１
μｍ例えば５０００Åの厚さにポーラス状の酸化物層４
０７を形成する。ここでは、３０℃、１０％の硝酸溶液
中において、１０Ｖの電圧を２５分加えることによっ
て、この陽極酸化を行う。（図４（Ｄ））
中において陽極酸化を行うことで、厚さ３０００Å〜１
μｍ例えば５０００Åの厚さにポーラス状の酸化物層４
０７を形成する。ここでは、３０℃、１０％の硝酸溶液
中において、１０Ｖの電圧を２５分加えることによっ
て、この陽極酸化を行う。（図４（Ｄ））
【００４７】次に緻密な酸化物層４０５を取り除き、再
び酒石酸が含まれたエチレングルコール溶液中において
陽極酸化を行い、緻密な酸化物層４０８を形成する。こ
の酸化物層４０８の厚さは２０００Åとする。またこの
陽極酸化工程でアルミニウムを主成分とするゲイト電極
４０９が確定される。（図４（Ｅ））
び酒石酸が含まれたエチレングルコール溶液中において
陽極酸化を行い、緻密な酸化物層４０８を形成する。こ
の酸化物層４０８の厚さは２０００Åとする。またこの
陽極酸化工程でアルミニウムを主成分とするゲイト電極
４０９が確定される。（図４（Ｅ））
【００４８】そして、酸化物４０７をマスクとしてドラ
イエッチング法によって、酸化珪素膜４００を除去す
る。こうして、図５（Ａ）に示す状態を得る。
イエッチング法によって、酸化珪素膜４００を除去す
る。こうして、図５（Ａ）に示す状態を得る。
【００４９】図５（Ａ）に示す状態を得たら、燐酸、酢
酸、硝酸の混酸を用いてポーラス状の酸化物層４０７を
選択的にエッチングする。そして、不純物イオンの注入
を行いソース／ドレイン領域の形成を行う。ここではＮ
チャネル型の薄膜トランジスタを作製するためにリンイ
オンの注入を行う。ここでは、５×１０14〜５×１０15
ｃｍ-2のドーズ量でリンイオンの注入を行う。
酸、硝酸の混酸を用いてポーラス状の酸化物層４０７を
選択的にエッチングする。そして、不純物イオンの注入
を行いソース／ドレイン領域の形成を行う。ここではＮ
チャネル型の薄膜トランジスタを作製するためにリンイ
オンの注入を行う。ここでは、５×１０14〜５×１０15
ｃｍ-2のドーズ量でリンイオンの注入を行う。
【００５０】この工程でソース領域４１０とドレイン領
域４１６とが自己整合的に形成される。またライトドー
プ領域４１１と４１５、さらにはオフセットゲイト領域
４１２と４１４とが同時に形成される。ライトドープ領
域４１１と４１５は、残存した酸化珪素膜４００によっ
て、注入されたイオンの一部が遮られるためにソース領
域４１０やドレイン領域４１６より低い濃度でイオン注
入が行われることによって形成される。またオフセット
ゲイト領域４１２と４１４とには、ゲイト電極４０９周
囲の酸化物層４０８がマスクとなって不純物イオンが注
入されない。（図５（Ｂ））
域４１６とが自己整合的に形成される。またライトドー
プ領域４１１と４１５、さらにはオフセットゲイト領域
４１２と４１４とが同時に形成される。ライトドープ領
域４１１と４１５は、残存した酸化珪素膜４００によっ
て、注入されたイオンの一部が遮られるためにソース領
域４１０やドレイン領域４１６より低い濃度でイオン注
入が行われることによって形成される。またオフセット
ゲイト領域４１２と４１４とには、ゲイト電極４０９周
囲の酸化物層４０８がマスクとなって不純物イオンが注
入されない。（図５（Ｂ））
【００５１】そして層間絶縁膜として酸化珪素膜４１７
を６０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。さ
らに孔開け工程を経てソース電極４１８とドレイン電極
４１９とを形成する。ここで、活性層の端部側面がテー
パー状に形成されているので、活性層上に形成される電
極配線に段切れが発生しない構成とすることができる。
即ち、４２０で示される活性層の周囲の側面がテーパー
状に形成されているので、その上方に形成される各種電
極配線が滑らかな角度で形成されることになり、段切れ
がない構成とすることができる。またテーパー状に形成
されている領域がソース／ドレイン領域と逆導電型とな
っているので、ＯＦＦ動作時に活性層側面におけるチャ
ネル形成領域とソース／ドレイン領域との間においてＰ
Ｎ接合が形成され、ソース／ドレイン間の絶縁性を高め
ることができる。従ってＯＦＦ電流を下げることができ
る。
を６０００Åの厚さにプラズマＣＶＤ法で成膜する。さ
らに孔開け工程を経てソース電極４１８とドレイン電極
４１９とを形成する。ここで、活性層の端部側面がテー
パー状に形成されているので、活性層上に形成される電
極配線に段切れが発生しない構成とすることができる。
即ち、４２０で示される活性層の周囲の側面がテーパー
状に形成されているので、その上方に形成される各種電
極配線が滑らかな角度で形成されることになり、段切れ
がない構成とすることができる。またテーパー状に形成
されている領域がソース／ドレイン領域と逆導電型とな
っているので、ＯＦＦ動作時に活性層側面におけるチャ
ネル形成領域とソース／ドレイン領域との間においてＰ
Ｎ接合が形成され、ソース／ドレイン間の絶縁性を高め
ることができる。従ってＯＦＦ電流を下げることができ
る。
【００５２】完成した薄膜トランジスタの断面の写真を
図６に示す。図６には、薄膜状の活性層とテーパー状に
形成されたその端部が示されている。また図７にこの薄
膜トランジスタを上面から写した写真を示す。この図７
で示す写真は、基板上に形成された微細なパターンを示
したものである。図７のＡ−Ａ’で切り取られる断面が
図５（Ｃ）に対応し、図７のＢ−Ｂ’で切り取られる断
面が図６に対応する。
図６に示す。図６には、薄膜状の活性層とテーパー状に
形成されたその端部が示されている。また図７にこの薄
膜トランジスタを上面から写した写真を示す。この図７
で示す写真は、基板上に形成された微細なパターンを示
したものである。図７のＡ−Ａ’で切り取られる断面が
図５（Ｃ）に対応し、図７のＢ−Ｂ’で切り取られる断
面が図６に対応する。
【００５３】最後に３５０℃の常圧水素雰囲気中におい
て、加熱処理を行うことによって、活性層中の水素化を
行い、薄膜トランジスタを完成させる。
て、加熱処理を行うことによって、活性層中の水素化を
行い、薄膜トランジスタを完成させる。
【００５４】
【発明の効果】活性層の側面の結晶性を特に高めること
で、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トランジスタを得ることが
できる。
で、ＯＦＦ電流の小さい薄膜トランジスタを得ることが
できる。
【図１】 実施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を
示す図。
示す図。
【図２】 一般的な薄膜トランジスタの概略の構成を示
す図。
す図。
【図３】 活性層に対するレーザー光の照射方法を示す
図。
図。
【図４】 実施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を
示す図。
示す図。
【図５】 実施例で示す薄膜トランジスタの作製工程を
示す図。
示す図。
【図６】 薄膜トランジスタを構成する薄膜を示す写
真。
真。
【図７】 基板上に形成された微細なパターン（薄膜ト
ランジスタ）を示す写真。
ランジスタ）を示す写真。
【図８】 活性層の形成工程を示す図。
【図９】 図８（Ｃ）の上面図を示す図。
１０１・・・・・・・・ガラス基板 １０２・・・・・・・・酸化珪素膜（下地膜） １０３・・・・・・・・活性層 １０４・・・・・・・・酸化珪素膜（ゲイト絶縁膜） １０５・・・・・・・・ゲイト電極 １０６・・・・・・・・ソース領域 １０７・・・・・・・・チャネル形成領域 １０８・・・・・・・・ドレイン領域 １０９・・・・・・・・層間絶縁膜 １１０・・・・・・・・ソース電極 １１１・・・・・・・・ドレイン電極 ２０１・・・・・・・・ガラス基板 ２０２・・・・・・・・酸化珪素膜 ２０３・・・・・・・・ソース領域 ２０４・・・・・・・・チャネル形成領域 ２０５・・・・・・・・ドレイン電極 ２０６・・・・・・・・ゲイト絶縁膜 ２０７・・・・・・・・ゲイト電極 ２０８・・・・・・・・層間絶縁膜 ２０９・・・・・・・・ソース電極 ２１０・・・・・・・・ドレイン電極 ２１・・・・・・・・ソース領域 ２２・・・・・・・・チャネル形成領域 ２３・・・・・・・・ドレイン領域 ４００・・・・・・・・酸化珪素膜（ゲイト絶縁膜） ４０１・・・・・・・・ガラス基板 ４０２・・・・・・・・酸化珪素膜（下地膜） ４０３・・・・・・・・珪素膜 ４０４・・・・・・・・活性層（結晶性珪素膜） ４０５・・・・・・・・酸化物層（緻密な酸化物層） ４０６・・・・・・・・アルミニウム膜 ４０７・・・・・・・・酸化物層（ポーラス状の酸化物
層） ４０８・・・・・・・・酸化物層（緻密な酸化物層） ４０９・・・・・・・・ゲイト電極 ４１０・・・・・・・・ソース領域 ４１１、４１５・・・・ライトドープ領域 ４１２、４１４・・・・オフセットゲイト領域 ４１３・・・・・・・・チャネル形成領域 ４１６・・・・・・・・ドレイン領域 ４１７・・・・・・・・層間絶縁膜 ４１８・・・・・・・・ソース電極 ４１９・・・・・・・・ドレイン電極
層） ４０８・・・・・・・・酸化物層（緻密な酸化物層） ４０９・・・・・・・・ゲイト電極 ４１０・・・・・・・・ソース領域 ４１１、４１５・・・・ライトドープ領域 ４１２、４１４・・・・オフセットゲイト領域 ４１３・・・・・・・・チャネル形成領域 ４１６・・・・・・・・ドレイン領域 ４１７・・・・・・・・層間絶縁膜 ４１８・・・・・・・・ソース電極 ４１９・・・・・・・・ドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−99347（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−290443（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−12160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190878（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168876（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/20 H01L 21/336
Claims (13)
- 【請求項１】 ソース領域とドレイン領域とチャネル形
成領域とを有し、結晶化を助長する金属元素が１×１０
15 ｃｍ -3 〜１×１０ 19 ｃｍ -3 の濃度で含まれている活性
層を有し、前記 ドレイン領域と前記チャネル形成領域との界面また
は界面の近傍における前記活性層の側面は、前記活性層
の中で結晶性が高い部分であることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記活性層の側面は
テーパー状に形成されていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項３】 ソース領域とドレイン領域とチャネル形
成領域とを有し、結晶化を助長する金属元素が１×１０
15 ｃｍ -3 〜１×１０ 19 ｃｍ -3 の濃度で含まれている活性
層を有し、 前記ドレイン領域と前記チャネル形成領域との接合部ま
たは接合部の近傍における前記活性層の端部は、前記活
性層の中で結晶性が高い部分であることを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記活性層の端部は
テーパー状に形成されていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一において、
前記活性層は結晶性を有していることを特徴とする半導
体装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一において、
前記活性層は絶縁表面を有する基板上に形成されてお
り、前記絶縁表面を有する基板としてガラス基板、石英
基板、絶縁膜が形成されたガラス基板、絶縁膜が形成さ
れた半導体基板または絶縁膜が形成された導体基板が用
いられることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項７】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素膜
を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射して前
記活性層の側面を選択的にアニールすることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。 - 【請求項８】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素膜
を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射する半
導体装置の作製方法において、 前記活性層の側面をテーパー状に形成し、 前記レーザー光または前記強光を照射するときに、前記
テーパー状に形成した部分に選択的に照射することを特
徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項９】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素膜
を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射して前
記活性層の端部を選択的にアニールすることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。 - 【請求項１０】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素
膜を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射する半
導体装置の作製方法において、 前記活性層の端部をテーパー状に形成し、 前記レーザー光または前記強光を照射するときに、前記
テーパー状に形成した部分に選択的に照射することを特
徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項１１】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素
膜を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層の端部に、前記ソース領域または前記ドレイ
ン領域と逆の導電型を付与する不純物を注入し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射して前
記活性層の端部を選択的にアニールすることを特徴とす
る半導体装置の作製方法。 - 【請求項１２】 絶縁表面を有する基板上に非晶質珪素
膜を形成し、 前記非晶質珪素膜を結晶化して結晶性珪素膜とし、 前記結晶性珪素膜をパターニングして活性層を形成し、 前記活性層の端部に、前記ソース領域または前記ドレイ
ン領域と逆の導電型を付与する不純物を注入し、 前記活性層に対してレーザー光または強光を照射する半
導体装置の作製方法において、 前記活性層の端部をテーパー状に形成し、 前記レーザー光または前記強光を照射するときに、前記
テーパー状に形成した部分に選択的に照射することを特
徴とする半導体装置の作製方法。 - 【請求項１３】 請求項７乃至１２のいずれか一におい
て、前記非晶質珪素膜を結晶化するときに、前記非晶質
珪素膜に結晶化を助長する金属元素を導入して、加熱処
理を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06180942A JP3124445B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体装置およびその作製方法 |
| US08/877,897 US5898188A (en) | 1994-07-06 | 1997-06-18 | Semiconductor device and method for its fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06180942A JP3124445B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半導体装置およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0832078A JPH0832078A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3124445B2 true JP3124445B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=16091978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06180942A Expired - Lifetime JP3124445B2 (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-08 | 半導体装置およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3124445B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7879593B2 (en) | 1999-12-16 | 2011-02-01 | Whiteman G Robert | Fermentation systems, methods and apparatus |
| JP4017886B2 (ja) | 2002-02-28 | 2007-12-05 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタ装置及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP06180942A patent/JP3124445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0832078A (ja) | 1996-02-02 |
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