【技术实现步骤摘要】
本说明书公开的专利技术涉及具有结晶性的薄膜半导体。还涉及薄膜半导体的制造方法。还涉及利用该薄膜半导体的半导体装置。还涉及该半导体装置的制造方法。已知在玻璃基板、石英基板上形成具有结晶性的硅膜并用该硅膜制造薄膜晶体管(以下称之为TFT)的技术。将该薄膜晶体管称之为高温多晶硅TFT、低温多晶硅TFT。高温多晶硅TFT是利用800℃、900℃以上的比较高的温度的加热处理作为结晶性硅膜的制造方法的技术。该技术可以说是利用单晶硅晶片的IC的制造工艺的派生技术。当然,作为制造高温多晶硅TFT的基板,要利用能耐受上述加热温度的石英基板。另一方面,低温多晶硅TFT利用廉价的玻璃基板(当然其耐热性相对于石英基板是较差的)作为基板。在构成低温多晶硅TFT的结晶性硅膜的制造方面,利用玻璃基板能耐受的600℃以下的加热或相对于玻璃基板来说几乎没有热损伤的激光退火技术。高温多晶硅TFT具有能在基板上集成特性一致的TFT的特征。另一方面,低温多晶硅TFT具有能利用廉价且容易大面积化的玻璃基板作为基板的特征。还有,在目前的技术中,高温多晶硅TFT也好,低温多晶硅TFT也好,其特性没有大的差别。即,在两者中都可得到迁移率约为50~100(cm2/Vs),S值约为200~400(mV/dec)(VD=1V)的特性。该特性与利用单晶硅晶片的MOS型晶体管的特性比较大为逊色。一般来说,利用单晶硅晶片的MOS型晶体管的S值约为60~70(mV/dec)。在目前情况下,为了在同一基板上将有源矩阵型液晶显示装置的有源矩阵电路和周边驱动电路进行集成而利用TFT。即,在同一基板上用TFT来制成有源矩阵电路 ...
【技术保护点】
一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管,其中所述结晶硅膜在预定的方向上具有带有连续性的结晶结构,并在所述预定的方向上具有延伸的结晶粒界;其中将薄膜晶体管的沟道形成区中的载流子 移动方向与所述预定方向形成为具有一个预定角度;其中在所述结晶粒界处杂质偏析,和其中所述结晶硅膜包括浓度为1×10↑[17]原子/cm↑[3]或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。
【技术特征摘要】
JP 1996-1-19 26210/96;JP 1996-1-20 26037/96;JP 1991.一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管,其中所述结晶硅膜在预定的方向上具有带有连续性的结晶结构,并在所述预定的方向上具有延伸的结晶粒界;其中将薄膜晶体管的沟道形成区中的载流子移动方向与所述预定方向形成为具有一个预定角度;其中在所述结晶粒界处杂质偏析,和其中所述结晶硅膜包括浓度为1×1017原子/cm3或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。2.一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管;其中所述结晶硅膜在预定的方向上具有带有晶格连续性的结晶结构,并在与所述预定的方向成直角的方向上失去所述晶格连续性;其中将连接所述薄膜晶体管的源区和漏区的方向与所述预定方向形成为具有一个预定角度;其中杂质偏析的区域沿所述预定方向延伸,并且其中所述结晶硅膜包括浓度为1×1017原子/cm3或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。3.一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管,其中所述结晶硅膜在预定的方向上具有带有晶格连续性的结晶结构,并在与所述预定的方向成直角的方向上失去所述晶格连续性;其中将薄膜晶体管沟道形成区的载流子移动方向与所述预定方向形成为具有一个预定角度;其中杂质偏析的区域沿所述预定方向延伸,并且其中所述结晶硅膜包括浓度为1×1017原子/cm3或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。4.一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管;其中该结晶硅膜在所述结晶性半导体的结晶粒界的延伸方向上是各向异性的;其中将连接所述薄膜晶体管的源区和漏区的方向与所述方向形成为具有一个预定角度;其中在所述结晶粒界处杂质偏析,并且其中所述结晶硅膜包括浓度为1×1017原子/cm3或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。5.一种半导体器件,该器件具有在具有绝缘表面的基板上形成的包括结晶硅膜作为有源层的薄膜晶体管;其中该结晶硅膜在所述结晶性半导体的结晶粒界的延伸方向上是各向异性的;其中将所述薄膜晶体管的沟道形成区中载流子的移动方向与所述方向形成为具有一个预定角度;其中在所述结晶粒界处杂质偏析,并且其中所述结晶硅膜包括浓度为1×1017原子/cm3或更少的用于促进半导体膜结晶的金属元素。6.按照权利要求1-5中任一项的半导体器件,其特征在于所述预定角度是0度。7.按照权利要求1-5中任一项的半导体器件,其特征在于所述金属元素包括镍。8.按照权利要求7的半导体器件,其特征在于结晶硅膜以1×1014原子/cm3~1×1017原子/cm3的浓度含有所述镍。9.按照权利要求7的半导体器件,其特征在于结晶硅膜以1×1016原子/cm3~1×1017原子/cm3的浓度含有所述镍。10.按照权利要求1-5中任一项的半导体器件,其特征在于所述金属元素是从Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Au构成的组...
【专利技术属性】
技术研发人员:山崎舜平,寺本聪,小山润,尾形靖,早川昌彦,纳光明,大谷久,滨谷敏次,
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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