半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术的目的是要得到具有良好的特性的薄膜晶体管。＄使非晶硅膜２０３的特定的区域２０５保持有选择地与镍元素相接。然后通过加热处理，进行用２０７示出的那种朝向与基板平行的方向的结晶生长。再通过在含有卤族元素的氧化性气氛中的加热处理，形成热氧化膜２０９。此时，进行结晶性的改善、镍元素的吸杂。然后使上述结晶生长方向与源／漏区的联结方向一致来制造薄膜晶体管。通过这样做，可得到迁移率为２００（ｃｍ＃＋［２］／Ｖｓ）以上，Ｓ值为１００（ｍＶ／ｄｅｃ）以下的那种具有良好特性的ＴＦＴ。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，该装置的特征在于：这是一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置； 该结晶性硅膜在预定的方向上具有带有连续性的结晶结构，并在上述预定的方向上具有延伸的结晶粒界； 在上述薄膜晶体管中，将联结源区和漏区的方向与上述预定方向形成为具有一个预定角度； 在上述结晶粒界处杂质偏析。

【技术特征摘要】
JP 1996-1-20 26037/96;JP 1996-1-19 26210/96;JP 1991.一种半导体装置，该装置的特征在于这是一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置；该结晶性硅膜在预定的方向上具有带有连续性的结晶结构，并在上述预定的方向上具有延伸的结晶粒界；在上述薄膜晶体管中，将联结源区和漏区的方向与上述预定方向形成为具有一个预定角度；在上述结晶粒界处杂质偏析。2.一种半导体装置，该装置的特征在于这时一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置；该结晶性硅膜在预定的方向上具有带有连续性的结晶结构，并在上述预定的方向上具有延伸的结晶粒界；在上述薄膜晶体管中，将沟道区的载流子移动方向与上述预定方向形成为具有一个预定角度；在上述结晶粒界处杂质偏析。3.一种半导体装置，该装置的特征在于这时一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置；该结晶性硅膜在预定的方向上具有带有晶格的连续性的结晶结构，并在与上述预定的方向成直角或大体直角的方向上具有晶格的连续性受到损害的结晶结构；在上述薄膜晶体管中，将联结源区和漏区的方向与上述预定方向形成为具有一个预定角度；沿上述预定方向杂质偏析的区域延伸。4.一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置，该装置的特征在于该结晶性硅膜在预定的方向上具有带有晶格的连续性的结晶结构，并在与上述预定的方向成直角或大体直角的方向上具有晶格的连续性受到损害的结晶结构；在上述薄膜晶体管中，将沟道区的载流子移动方向与上述预定方向形成为具有一个预定角度；杂质已偏析的区域沿上述预定方向延伸。5.一种半导体装置，该装置的特征在于这时一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置；该结晶性硅膜在结晶粒界的延伸方向上具有各向异性；在上述薄膜晶体管中，将联结源区和漏区的方向与上述延伸方向形成为具有一个预定角度；在上述结晶粒界处杂质偏析。6.一种半导体装置，该装置的特征在于这是一种利用了将在具有绝缘表面的基板上形成的结晶性硅膜作为有源层的薄膜晶体管的半导体装置；该结晶性硅膜在结晶粒界的延伸方向上具有各向异性；在上述薄膜晶体管中，将沟道区中载流子的移动方向与上述延伸方向形成为具有一个预定角度；在上述结晶粒界处杂质偏析。7.按照权利要求1至权利要求6的半导体装置，其特征在于上述预定角度是0度或大体0度。8.按照权利要求1至权利要求6的半导体装置，其特征在于在结晶性硅膜中添加有助于硅的结晶化的金属元素。9.按照权利要求8的半导体装置，其特征在于利用镍(Ni)作为有助于硅的结晶化的金属元素。10.按照权利要求9的半导体装置，其特征在于以1×1014原子/cm3～5×1018原子/cm3的浓度含有镍元素。11.按照权利要求9的半导体装置，其特征在于以1×1016原子/cm3～5×10...

【专利技术属性】
技术研发人员：山﨑舜平，寺本聡，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]