半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

一种半导体装置及其制造方法在此揭露，其中半导体装置包含半导体岛区与半导体元件。半导体岛区位于基板的第一面上，并包含结晶部分，其是由闪光灯透过光罩的透光区域照射半导体岛区所形成。半导体岛区为非晶态或微结晶态。半导体元件的通道位于结晶部分内。通过半导体岛区的图案设计配合光罩且/或光调节层的图案设计，并以闪光灯照射以进行半导体的结晶化，如此可有效地提高结晶强度的一致性。

Semiconductor device and manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本揭示内容是关于一种制造技术，且特别是关于一种半导体装置及其制造方法。
技术介绍
为了结晶化半导体，一般而言考虑到基板的内受温度，准分子激光退火(ExcimerLaserAnnealing，ELA)的制程是目前较常采用的技术。然而，线扫描(Linearscanning)的准分子激光退火受限于激光光点的尺寸而无法一次处理大面积的区域，并且由于每一个激光光点的功率不稳定，造成均匀性不佳而容易产生斑(Mura)的问题。因此，产能与基板的面积难以提高，生产成本居高不下之外，结晶品质与晶粒尺寸亦不理想。此外，若欲利用半导体结晶部分制作元件，则需要根据最终制作完成的元件的位置，调整所采用的制程以结合结晶位置与元件位置，并决定结晶方向。此种方式常造成元件结晶化情形难以掌握，以及结晶强度一致性不高的现象。
技术实现思路
为了提高用于制作半导体元件的结晶部分的结晶强度一致性，本揭示内容是提供一种半导体装置，其包含半导体岛区与半导体元件。半导体岛区位于基板的第一面上，并包含结晶部分，其是由闪光灯(Flashlamp)透过光罩的透光(Transparent)区域照射半导体岛区所形成，其中半导体岛区为非晶态(Amorphous)或微结晶态(Micro-crystal)。半导体元件的通道位于结晶部分内。于本揭示内容的一实施例中，其中半导体岛区包含第一部分与第二部分。第二部分位于透光区域的投影区域内，第一部分邻近第二部分。结晶部分是由闪光灯从第一面透过透光区域照射第二部分，并从第二部分与第一部分的接面开始结晶化所形成。于本揭示内容的一实施例中，还包含光调节层以及绝缘层。光调节层设置于基板的第一面，以位于基板与半导体岛区之间。绝缘层覆盖于基板的第一面及光调节层，其中半导体岛区形成于绝缘层的表面上。半导体岛区位于透光区域的投影区域内，并包含第三部分与第四部分。光调节层对应于第三部分，第三部分邻近第四部分。结晶部分是由闪光灯从基板的相对于第一面的第二面透过透光区域照射第四部分，并从第四部分与第三部分的接面开始结晶化所形成。于本揭示内容的一实施例中，其中光罩还包含不透光(Opaque)区域或部分透光(Semi-transparent)区域。本揭示内容的另一态样是提供一种半导体装置的制造方法，包含：利用闪光灯与光罩，照射基板的第一面上的半导体岛区以形成结晶部分，其中半导体岛区为非晶态或微结晶态，结晶部分对应该光罩的透光区域。利用结晶部分形成半导体元件，其中半导体元件的通道位于结晶部分内。于本揭示内容的一实施例中，还包含：利用闪光灯与光罩，由第一面照射半导体岛区，其中半导体岛区包含第一部分与第二部分，第二部分位于透光区域的投影区域内，第一部分邻近第二部分。第二部分从第二部分与第一部分的接面开始结晶化，以形成结晶部分。于本揭示内容的一实施例中，还包含：设置一光调节层于基板的第一面，以位于半导体岛区和基板之间；设置一绝缘层，以覆盖于基板的第一面及光调节层，其中半导体岛区形成于绝缘层的表面上；利用闪光灯与光罩，由基板的相对于第一面的一第二面照射半导体岛区，半导体岛区位于透光区域的一投影区域内，并包含一第三部分与一第四部分，光调节层对应于第三部分，第三部分邻近第四部分。第四部分从第四部分与该第三部分的一接面开始结晶化，以形成结晶部分。于本揭示内容的一实施例中，其中光罩还包含不透光区域或部分透光区域。综上所述，本揭示内容是利用半导体岛区的图案设计配合光罩且/或光调节层的图案设计，并以闪光灯照射以进行半导体的结晶化，可设计半导体元件的结晶位置与结晶方向，亦有效地提高结晶强度的一致性，并且所形成的晶粒尺寸较大(例如微米(μm)等级)。以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本揭示内容的技术方案提供更进一步的解释。附图说明为让本揭示内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：图1是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的上视示意图；图2A是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图2B是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图2C是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图3是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的上视示意图；图4是说明本揭示内容一实施例的半导体元件示意图；图5是说明本揭示内容一实施例的半导体元件示意图；图6是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的上视示意图；图7A是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图7B是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图7C是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的截面示意图；图8是说明本揭示内容一实施例的半导体装置的上视示意图；图9是说明本揭示内容一实施例的半导体元件示意图；以及图10是说明本揭示内容一实施例的制造方法流程图。具体实施方式为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述的各种实施例。但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围；步骤的描述亦非用以限制其执行的顺序，任何由重新组合，所产生具有均等功效的装置，皆为本专利技术所涵盖的范围。于实施方式与权利要求书中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或复数个。将进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的群组。关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致约”一般通常是指数值的误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。此外，相对词汇，如“下”或“底部”与“上”或“顶部”，用来描述文中在附图中所示的一元件与另一元件的关系。相对词汇是用来描述装置在附图中所描述之外的不同方位是可以被理解的。例如，如果一附图中的装置被翻转，元件将会被描述原为位于其它元件的“下”侧将被定向为位于其他元件的“上”侧。例示性的词汇“下”，根据附图的特定方位可以包含“下”和“上”两种方位。图1是说明本揭示内容一实施例的半导体装置100的上视示意图。半导体装置100包含半导体岛区(Island)110、120、130与半导体元件(未绘示)。如图1所示，半导体岛区110、120是有一部分位于光罩的透光(Transparent)区域在基板170上的投影区域140内，而有另一部分是位于光罩的不透光(Opaque)区域在基板170上的投影区域(投影区域140以外的区域)；而半导体岛区130是完全位于透光区域在基板170上的投影区域140内。于一实施例中，半导体岛区110、120、130为未结晶态(Amorphous)或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包含：/n利用一闪光灯与一光罩，照射一基板的一第一面上的一半导体岛区以形成一结晶部分，其中该半导体岛区为非晶态或微结晶态，该结晶部分对应该光罩的一透光区域；以及/n利用该结晶部分形成一半导体元件，其中该半导体元件的一通道位于该结晶部分内。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包含：
利用一闪光灯与一光罩，照射一基板的一第一面上的一半导体岛区以形成一结晶部分，其中该半导体岛区为非晶态或微结晶态，该结晶部分对应该光罩的一透光区域；以及
利用该结晶部分形成一半导体元件，其中该半导体元件的一通道位于该结晶部分内。


2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包含：
利用该闪光灯与该光罩，由该第一面照射该半导体岛区，其中该半导体岛区包含一第一部分与一第二部分，该第二部分位于该透光区域的一投影区域内，该第一部分邻近该第二部分；以及
该第二部分从该第二部分与该第一部分的一接面开始结晶化，以形成该结晶部分。


3.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包含：
设置一光调节层于该基板的该第一面，以位于该半导体岛区和该基板之间；
设置一绝缘层，以覆盖于该基板的该第一面及该光调节层，其中该半导体岛区形成于该绝缘层的表面上；
利用该闪光灯与该光罩，由该基板的相对于该第一面的一第二面照射该半导体岛区，该半导体岛区位于该透光区域的一投影区域内，并包含一第三部分与一第四部分，该光调节层对应于该第三部分，该第三部分邻近该第四部分；以及
该第四部分从该第四部分与该第三部分的一接面开始结晶化，以形成该结晶部分。


4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，该光罩还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建宏，刘振宇，
申请(专利权)人：宸鸿光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71