半导体器件及其制造方法技术

技术编号:3193233 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种其性能可与MOSFET性能相比的TFT。用促进结晶化的金属元素结晶的结晶硅膜形成半导体器件的有源层,并在含卤素气氛中热处理,除去金属元素。用众多种形或柱形晶体的集合构成该处理后的有源层。用该结晶结构制成的半导体器件有极高的性能。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有在有绝缘表面的衬底上形成的半导体薄膜有源层的半导体器件,特别涉及其中的有源层由结晶硅膜的薄膜晶体管。
技术介绍
近年来,用在具有绝缘表面的衬底上形成的半导体薄膜其厚度是在几百埃至几千埃)构成薄膜晶体管的技术已受到人们的关注。薄膜晶体管广泛地用于电子器件,如IC(集成电路)或电光器件,特别是,作为用于图像显示装置的转换元件已有了很大的发展。例如,在液晶显示装置中,企图把TFT用于任何电路,如特别用于控制按矩阵形式设置的像素区域的像素矩阵电路,用于控制像素电路的驱动电路,用于处理外来数据信号的逻辑电路(处理器电路,存储器电路等)。目前情况下,尽管用非晶硅膜作有源层的TFT已进入实用阶段,还要求高速工作性能的电路,如驱动电路和逻辑电路,要求用结晶硅膜(多晶硅膜)的TFT。作为衬底上形成结晶硅膜的技术,已由本专利技术申请人的日本特许公开平6-232059和平6-244103披露而成为公知技术。这些公开文件中披露的技术能用促进硅结晶的金属(具体说是镍)和在500℃至600℃的温度中热处理4小时而构成有优异结晶率的结晶硅。日本特别公开平7-321339披露了用上述技术按平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件,包括:像素矩阵电路,设置在衬底上,且包括薄膜晶体管;和设置在所述衬底上的处理器电路,所述处理器电路包括P沟道薄膜晶体管和N沟道薄膜晶体管;每个所述P沟道薄膜晶体管和所述N沟道薄膜晶体管包括:结 晶硅膜的有源层,形成在所述衬底上;栅绝缘膜,形成在所述有源层上;和在所述栅绝缘膜上的栅极;其中,所述有源层含起促进晶化作用的金属元素,所述金属元素的浓度不大于1×10↑[18]原子/立方厘米;且所述N沟道薄膜 晶体管的表示电特性的S值在80±30mV/dec内和所述...

【技术特征摘要】
JP 1996-10-15 294419/96;JP 1996-10-24 301250/961.一种半导体器件,包括像素矩阵电路,设置在衬底上,且包括薄膜晶体管;和设置在所述衬底上的处理器电路,所述处理器电路包括P沟道薄膜晶体管和N沟道薄膜晶体管;每个所述P沟道薄膜晶体管和所述N沟道薄膜晶体管包括结晶硅膜的有源层,形成在所述衬底上;栅绝缘膜,形成在所述有源层上;和在所述栅绝缘膜上的栅极;其中,所述有源层含起促进晶化作用的金属元素,所述金属元素的浓度不大于1×1018原子/立方厘米;且所述N沟道薄膜晶体管的表示电特性的S值在80±30mV/dec内和所述P沟道薄膜晶体管的表示电特性的S值在80±45mV/dec内,所述有源层是通过聚集基本上平行于所述衬底的针形或柱形晶体而构成的晶体结构体;且所有所述针形或柱形晶体基本上沿一个方向延伸,并且其方向被控制成基本上与一沟道方向一致。2.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述栅绝缘膜由汽相法制成的氧化膜和热氧化所述有源层制取的热氧化膜构成。3.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述有源层含至少一种选自由Cl、F和Br组成的组的浓度为1×1015至1×1020原子/立方厘米的元素。4.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述促进晶化过程的金属元素...

【专利技术属性】
技术研发人员:山崎舜平大谷久小山润福永健司
申请(专利权)人:株式会社半导体能源研究所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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