半导体器件及其制造方法技术

形成了满足以下三个要求，“很好地抵挡刻蚀并能够阻止刻蚀来保护半导体薄膜被刻蚀剂刻蚀掉”，“在为吸收进行的热处理中允许杂质元素自由移动”，及“具有优秀的可重复性”的阻挡层，阻挡层用于吸收半导体薄膜中的杂质。阻挡层为氧化硅薄膜，阻挡层中所含的低氧化物比率为１８％或更高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸收半导体薄膜内所含的杂质元素的方法。本专利技术还涉及通过根据本专利技术所形成的结晶半导体薄膜，制造具有优秀特性的高可靠性半导体器件技术。
技术介绍
为了提高利用半导体特性，如薄膜晶体管(TFTs)等器件所制造的元件产量，从而使器件更加微小精密，开发一种吸收技术来降低半导体薄膜内重金属杂质元素的浓度是很重要的(一种通过热处理引导的扩散，能够将半导体薄膜中的杂质元素转移至吸收区域的技术)。人们一直在研究使器件更小、性能更高的方法，随着尺寸和重量的减小，重金属杂质元素的影响反而变得更大。结果，即使在器件中存在少量的重金属杂质元素，也会导致诸如缺陷和漏电流之类的问题，从而降低器件的特性，缩短器件的寿命。因此，为了提高产量并获得高性能的器件，涉及用来降低半导体中杂质元素浓度的吸收技术的技术性开发正在积极进展着。本专利技术的申请人已经在JP 07-161634 A和其他已发表的论文中公开了获得高质量结晶半导体薄膜的方法。在这一方法中，在无定形半导体薄膜(典型的为无定形硅薄膜)中掺杂一种金属元素，如Ni，Cu或Pd，再对薄膜进行热处理，形成晶粒尺寸很大的高质量结晶硅薄膜。用于掺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，包括：在绝缘体上形成第一层无定形半导体薄膜；在第一层无定形半导体薄膜中加入一种加速结晶的元素；将薄膜进行第一次热处理以形成一层结晶半导体薄膜；在结晶半导体薄膜上形成一个阻挡层；在阻挡层上形成第二 层无定形半导体薄膜；并通过第二次热处理吸收结晶半导体薄膜内所含的结晶加速元素，其中阻挡层为一层含低氧化物的薄膜。

【技术特征摘要】
JP 2002-4-11 109305/021.一种制造半导体器件的方法，包括在绝缘体上形成第一层无定形半导体薄膜；在第一层无定形半导体薄膜中加入一种加速结晶的元素；将薄膜进行第一次热处理以形成一层结晶半导体薄膜；在结晶半导体薄膜上形成一个阻挡层；在阻挡层上形成第二层无定形半导体薄膜；并通过第二次热处理吸收结晶半导体薄膜内所含的结晶加速元素，其中阻挡层为一层含低氧化物的薄膜。2.一种制造半导体器件的方法，包括在绝缘体上形成第一层无定形半导体薄膜；在第一层无定形半导体薄膜上形成一层掩膜绝缘薄膜；有选择地在第一层无定形半导体薄膜中加入一种加速结晶的元素；将这层薄膜进行第一次热处理以形成一层结晶半导体薄膜；在结晶半导体薄膜上形成一层阻挡层；在阻挡层上形成第二层无定形半导体薄膜；并通过第二次热处理吸收结晶半导体薄膜内所含的结晶加速元素，其中阻挡层为一层含低氧化物的薄膜。3.一种制造半导体器件的方法，包括在绝缘体上形成第一层无定形半导体薄膜；在第一层无定形半导体薄膜中加入一种加速结晶的元素；将这层薄膜进行第一次热处理以形成一层结晶半导体薄膜；在结晶半导体薄膜上形成一层阻挡层；在阻挡层上形成第二层无定形半导体薄膜；并通过第二次热处理吸收结晶半导体薄膜内所含的结晶加速元素，其中阻挡层为一层含低氧化物的氧化薄膜，而且其中第二层无定形半导体薄膜中包含一种具有吸收作用的元素。4.一种制造半导体器件的方法，包括在绝缘体上形成第一层无定形半导体薄膜；在第一层无定形半导体薄膜上形成一层掩膜绝缘薄膜；有选择地在第一层无定形半导体薄膜中加入一种加速结晶的元素；将这层薄膜进行第一次热处理以形成一层结晶半导体薄膜；在结晶半导体薄膜上形成一层阻挡层；在阻挡层上形成第二层无定形半导体薄膜；并通过第二次热处理吸收结晶半导体薄膜内所含的结晶加速元素，其中阻挡层为一层含低氧化物的氧化薄膜，而且其中第二层无定形半导体薄膜中包含一种具有吸收作用的元素。5.根据权利要求1的制造半导体器件的方法，其中阻挡层为一层氧化硅薄膜，而且其中阻挡层中所含的低氧化物比率为18％或更高。6.根据权利要求2的制造半导体器件的方法，其中阻挡层为一层氧化硅薄膜，而且其中阻挡层中所含的低氧化物比率为18％或更高。7.根据权利要求3的制造半导体器件的方法，其中阻挡层为一层氧化硅薄膜，而且其中阻挡层中所含的低氧化物比率为18％或更高。8.根据权利要求4的制造半导体器件的方法，其中阻挡层为一层氧化硅薄膜，而且其中阻挡层中所含的低氧化物比率为18％或更高。9.根据权利要求1的制造半导体器件的方法，其中阻挡层中所含的低氧化物比率是通过ESCA(电子能谱化学分析)测量得到的。10.根据权利要求2的制造半导体器件的方法，其中阻挡层中所含的低氧化物比率是通过ESCA(电子能谱化学分析)测量得到的。11.根据权利要求3的制造半导体器件的方法，其中阻挡层中所含的低氧化物比率是通过ESCA(电子能谱化学分析)测量得到的。12.根据权利要求4的制造半导体器件的方法，其中阻挡层中所含的低氧化物比率是通过ESCA(电子能谱化学分析)测量得到的。13.根据权利要求1的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过将结晶半导体薄膜表面用含臭氧的水溶液进行处理而氧化形成的。14.根据权利要求2的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过将结晶半导体薄膜表面用含臭氧的水溶液进行处理而氧化形成的。15.根据权利要求3的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过将结晶半导体薄膜表面用含臭氧的水溶液进行处理而氧化形成的。16.根据权利要求4的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过将结晶半导体薄膜表面用含臭氧的水溶液进行处理而氧化形成的。17.根据权利要求1的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过采用SiH4气和N2O气作为原料气体的等离子体CVD所形成的。18.根据权利要求2的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过采用SiH4气和N2O气作为原料气体的等离子体CVD所形成的。19.根据权利要求3的制造半导体器件的方法，其中阻挡层是通过采用SiH4气和N2O气作为原料气体的等...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲泽美佐子，一条充弘，浜谷敏次，大沼英人，牧田直树，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]