半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件，特别是交错型薄膜晶体管，包括：一种含Ｎ或Ｐ型杂质的半导体区；在半导体区之上或之下设置的一层，所述层含有催化元素，对非晶硅的晶化起加速作用，并具有基本与半导体区相同的形状；覆盖半导体区的基本上为本征的半导体层；覆盖半导体区的基本上为本征的半导体区；覆盖半导体层的绝缘膜；设置在绝缘膜上的栅电极。权利要求还包括制造上述半导体器件的方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结晶半导体，特别涉及薄膜硅半导体，包含薄膜硅半导体的。薄膜晶体管(TFT)可大致分为两类，一类是平面型，另一类是交错型的。交错型TFT可按图4A至4E所示工艺来制造。首先，形成N或P型非晶硅区41，由此提供源/漏区(图4A)。接着，通过例如等离子CVD、减压CVD、光致CVD、溅射等，淀积本征非晶硅层42，以此提供沟道区。为了获取良好的结晶性，本征非晶硅层42的厚度应为1000埃以上，更好地为1500埃以上(图4B)。之后，利用固相生长工艺(热退火)获得结晶硅膜43。通常是在600-750℃的温度范围，进行24-72小时的固相生长(图4C)。随后，利用例如溅射或者等离子CVD，淀积厚为几千埃的栅绝缘层44。通过对结晶硅膜43和栅绝缘层44进行蚀刻，在源/漏区41形成接触孔(图4D)。采用溅射等方法，形成金属电极，更具体地讲，是源/漏电极45a和45b以及栅电极45c。按此方式可获得完整的TFT(图4E)。传统的固相生长工艺需要在不低于600℃的温度下持续12小时或者更长的热退火。此工艺是不经济的，并且需要使用昂贵的石英衬底。而且，由于在高温进行热退火，所以发现用作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：一对半导体区，包含硅并具有杂质导电类型；在所述半导体区之上或者之下设置的一层，所述层含有催化元素，对硅的晶化起加速作用，并且基本上是与所述半导区共同延伸的；基本上为本征的半导体层，在所述半导体区上形成半延伸 于其间，所述半导体层包含硅；形成于所述半导体层之上的绝缘膜；设置在绝缘膜之上的栅电极。

【技术特征摘要】
JP 1994-5-20 131412/941.一种半导体器件，包括一对半导体区，包含硅并具有杂质导电类型；在所述半导体区之上或者之下设置的一层，所述层含有催化元素，对硅的晶化起加速作用，并且基本上是与所述半导区共同延伸的；基本上为本征的半导体层，在所述半导体区上形成半延伸于其间，所述半导体层包含硅；形成于所述半导体层之上的绝缘膜；设置在绝缘膜之上的栅电极。2.根据权利要求1的半导体器件，其中所述具有杂质导电类型的半导体区起源和漏区的作用，所述基本上为本征的半导体层起沟道区的作用。3.根据权利要求1的半导体器件，其中所述半导体和所述基本上为本征的半导体层包含结晶硅。4.一种半导体器件，包括一对半导体区，包含硅并具有杂质导电类型；基本上为本征的半导体层，在所述半导体区之上形成并延伸于其间，所述半导体层包含硅；形成于所述半导体层之上的绝缘膜；设置在绝缘膜上的栅电极；其中至少位于所述栅电极之下的所述半导体层的部位含有催化元素，能促进硅的晶化，其浓度为1×1016-1×1019原子/cm3。5.根据权利要求4的半导体器件，其中所述催化元素选自下列组镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、钪(Sc)、钒(V)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、金(Au)和银(Ag)。6.一种半导体器件，包括一对半导体区，包含硅并具有杂质导电类型；基本上为本征的半导体层，在所述半导体区上形成并延伸于其间，所述半导体层包含硅；形成于所述半导体层上的绝缘膜；设置在绝缘膜上的栅电极；其中在所述一对半导体区之间延伸的所述半导体层的部位沿所述半导体区的方向发生晶化。7.根据权利要求6的半导体器件，其中所述具有杂质导电类型的半导体区起源和漏区的作用，所述基本上为本征的半导体层起沟道区的作用。8.一种半导体器件，包括具有绝缘表面的衬底；一对源和漏半导体层，包含结晶硅并形成于所述衬底上；沟道半导体层，包含在所述源和漏半导体层之间延伸的结晶体；其中所述源和漏半导体层和所述沟道半导体层中的每一个含有催化元素，能在其晶化处理期间促进所述各层的晶化。9.根据权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺本聪，大谷久，竹村保彦，
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]