制造半导体器件的方法技术

在一块衬底上所形成的单片有源矩阵电路中，至少用于驱动矩阵区的构成外围电路的一部分薄膜晶体管（ＴＦＴ）的有源区添加了浓度为１×１０↑［１６］－５×１０↑［１９］ｃｍ↑［－３］的促进硅结晶化的金属元素，没有金属元素添加到矩阵区的ＴＦＴ有源区。至少构成外围电路的一部分ＴＦＴ的沟道形成区和用于短阵区的ＴＦＴ的沟道形成区是由具有单畴结构的硅半导体薄膜形成。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件，特别涉及用于电子光学器件的薄膜晶体管及其制造方法。更具体地讲，本专利技术涉及用于电子光学器件的具有多个薄膜晶体管(TFT)的半导体电路。一种根据本专利技术的TFT被形成在由玻璃等制成的绝缘衬底上，或形成在由单晶硅等制成的半导体衬底上。本专利技术特别涉及具有低速工作的矩阵电路，如驱动单片有源矩阵电路(用于液晶显示器件等)及驱动它的高速工作的外围电路。近年来，已研究使用在一玻璃或石英制成的衬底上的半导体薄膜(薄膜晶体管(TFT))来形成晶体管的技术。特别是已将采用非晶硅做为半导体薄膜的技术投入实用，并用于有源矩阵型液晶显示器件等。然而，采用非晶硅的TFT有一个问题，就是其特性差。例如，采用非晶硅膜的TFT的特性太低以致不能为有源矩阵型液晶显示器件提供高显示性能。采用使非晶硅膜结晶化所得到的结晶硅膜来形成TFT的技术是公知的，它是在形成非晶硅膜之后，通过加热处理或激光辐照，使非晶硅膜转变成结晶硅膜。一般来说，结晶硅膜具有多晶结构或微晶结构。由结晶硅膜所形成的TFT能提供比由非晶硅膜所形成的TFT高的特性。就迁移率而言，是评价TFT特性的一个参数，采用非晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成于一块半导体衬底上的用于电子光学器件的半导体电路包括： 一具有第一种多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；以及 一用于驱动第一种多个薄膜晶体管的具有各包含有源区的第二种多个薄膜晶体管的外围驱动电路， 其中在至少第二种多个薄膜晶体管之一的有源区中含有浓度为１×１０↑［１６］－５×１０↑［１９］ｃｍ↑［－３］的金属元素，及每个第一和第二种多个薄膜晶体管均具有由呈单畴结构的硅半导体薄膜构成的沟道形成区。

【技术特征摘要】
JP 1994-8-29 227358/94;JP 1994-8-31 230647/941.一种形成于一块半导体衬底上的用于电子光学器件的半导体电路包括一具有第一种多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；以及一用于驱动第一种多个薄膜晶体管的具有各包含有源区的第二种多个薄膜晶体管的外围驱动电路，其中在至少第二种多个薄膜晶体管之一的有源区中含有浓度为1×1016-5×1019cm-3的金属元素，及每个第一和第二种多个薄膜晶体管均具有由呈单畴结构的硅半导体薄膜构成的沟道形成区。2.根据权利要求1的电路，其中的金属元素包括Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os．Ir、Pt、Cu、Ag、Au中的至少一种元素。3.根据权利要求1的电路，其中的硅半导体薄膜含有1×1016cm-3以上的点缺陷，及用于中和点缺陷的浓度为1×1015-1×1020cm-3的氢和卤族元素之一种元素。4.根据权利要求1的电路，其中的硅半导体薄膜含有浓度为1×1016-5×1018cm-3的氮和浓度为1×1017-5×1019cm-3的氧。5.根据权利要求1的电路，其中的硅半导体薄膜具有200-2000的厚度。6.根据一种在一块衬底上所形成的用于电子光学器件的半导体器件，包括一具有各包含第一有源区的第一种多个薄膜晶体管的有源矩阵电路，以及一用于驱动第一种多个薄膜晶体管的具有各包含第二有源区的第二种多个薄膜晶体管的外围驱动电路，其中仅在第二种多个薄膜晶体管中的至少一个晶体管的第二有源区包含浓度为1×1016-5×1019cm-3的金属元素，各第一和第二有源区均由具有单畴结构的硅半导体薄膜构成。7.根据权利要求6的电路，其中的金属元素包含Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au中的至少一种元素。8.根据权利要求6的电路，其中的硅半导体薄膜包含1×1016cm-3以上的点缺陷，及用于中和点缺陷的浓度为1×1015-1×10cm-3的氢和卤族元素之一种元素。9.根据权利要求6的电路，其中的硅半导体薄膜包含浓度为1×1016-5×10-8cm-3的碳和氮，浓度为1×1017-5×1019cm-3的氧。10.根据权利要求6的电路，其中的硅半导体薄膜具有200-2000的厚度。11.根据一种在一块衬底上所形成的用于电子光学器件的半导体电路包括一具有各包含第一有源区的第一种多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；一用于驱动第一种多个薄膜晶体管的具有各包含第二有源区的第二种多个薄膜晶体管的外围驱动电路，至少一个第二有源区包含浓度为1×1016-5×1019cm-3的金属元素，其中至少一个第一有源区包含不同于第二有源区中所包含的金属元素的浓度，其中的各第一和第二有源区是由具有单畴结构的硅半导体薄膜构成的。12.根据权利要求11的电路，其中的金属元素包含Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au中的至少一种元素。13.根据权利要求11的电路，其中的硅半导体薄膜包含1×1016cm-3以上的点缺陷，及用于中和点缺陷的浓度为1×1015-1×1020cm-3的氢和卤族元素之一种元素。14.根据权利要求11的电路，其中的硅半导体薄膜包含浓度为1×1016-5×1018cm-3的碳和氮，及浓度为1×1017-5×1019cm-3的氧。15.根据权利要求11的电路，其中的硅半导体薄膜具有200-2000的厚度。16.根据一种在一块衬底上所形成的用于电子光学器件的半导体电路包括一具有各包含第一有源区的第一种多个薄膜晶体管的有源矩阵电路；以及一用于驱动第一种多个薄膜晶体管的具有各包含第二有源区的第二种多个薄膜晶体管的外围驱动电路，至少一个第二有源区包含浓度为1×1016-5×1019cm-3金属元素，其中至少一个第一有源区包含浓度比第二有源区中所包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，寺本聪，
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]