【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用结晶性硅膜制造半导体器件的方法，特别涉及可用于有源阵列型液晶显示装置或图象传感器等，且在玻璃等绝缘基片上形成薄膜晶体管(TFT)的半导器件体及其制造方法。更具体说，涉及具有以非晶硅薄膜晶化之后，将所得到的结晶性硅膜作为有源区的TFT。具有形成在玻璃等绝缘基片上的TFT半导体器件中，周知的是将TFT用于驱动象素的有源阵列型液晶显示装置或图象传感器等。这些装置所用的TFT，一般都用薄膜硅半导体。这种薄膜硅半导体大致可分成两种类型非晶硅半导体和结晶硅半导体。这两种类型中，非晶硅半导体由于制造温度低，用气相淀积法容易制造，因此适于大量生产，所以最常使用。但是，与结晶硅半导体比较，非晶硅半导体的导电性等特性比较差。因此，为得到半导体器件的更高速度的特性，就强烈要求确定由结晶硅半导体器件制造TFT的方法。众所周知结晶硅半导体包括多晶硅、微晶硅、含有结晶成分的非晶硅、以及具有结晶性与非晶性之间状态的半非晶硅等。为得到这些结晶硅半导体的方法中，下述方法已知的是(1)在薄膜的淀积步骤中，直接形成结晶膜的方法。(2)先形成非晶半导体膜，再以激光辐照之，通过激光...
【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，包括下列步骤： （ａ）在具有绝缘表面的基片上，形成非晶硅膜，将该非晶硅膜刻成图形，以形成至少一岛状区域，而将催化元素选择性地导入至少一预定的岛状区域；以及 （ｂ）加热处理非晶硅膜，在预定的非晶硅膜区域的周围部分中沿与该基片表面实质上相平行的方向产生结晶生长，从而得到结晶性硅膜， 其特征在于，将结晶性硅膜用于半导体器件的器件区域。
【技术特征摘要】
JP 1994-6-21 139151/94;JP 1993-12-20 319904/93;JP 1.一种半导体器件的制造方法，包括下列步骤(a)在具有绝缘表面的基片上，形成非晶硅膜，将该非晶硅膜刻成图形，以形成至少一岛状区域，而将催化元素选择性地导入至少一预定的岛状区域；以及(b)加热处理非晶硅膜，在预定的非晶硅膜区域的周围部分中沿与该基片表面实质上相平行的方向产生结晶生长，从而得到结晶性硅膜，其特征在于，将结晶性硅膜用于半导体器件的器件区域。2.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(a)还包括下列步骤在基片上形成非晶硅膜;将非晶硅膜刻成图形，形成至少一个岛状区域;以及将催化元素导入岛状区域的至少预定的区域。3.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤(a)还包括下列步骤在基片上形成非晶硅膜;将催化元素选择性地导入至少所预定的区域;以及将非晶硅膜刻成图形，形成至少一个岛状区域。4.根据权利要求1的方法，其特征在于使该结晶性硅膜中的载流子移动方向实质上与非晶硅膜的结晶生长方向平行，而制造半导体器件。5.根据权利要求1的方法，还包括形成掩蔽层的步骤，该掩蔽层具有限定该岛状区域的预定区域的开口，通过此开口将催化元素导入其中。6.根据权利要求1的方法，其特征在于该器件区域内，将催化元素导入源区或漏区部分的至少一部分。7.根据权利要求1的方法，其特征在于该催化元素选自由Ni、Co、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、In、Sn、Al、P、As和Sb所构成的组的至少一种元素。8.一种半导体器件，包括用结晶性硅膜形成有源区域，其特征在于，该有源区域是用将促进晶化的催化元素选择性地导入预定区域，将非晶硅膜热处理得到的结晶性硅膜的横向结晶生长区域，再除去该催化元素选择性地导入的预定区域而形成。9.根据权利要求8的半导体器件，其特征在于，该催化元素选自由Ni、Co、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、In、Sn、Al、P、As和Sb构成的组的至少一种元素。10.根据权利要求8的半导体器件，其特征在于，该有源区域的催化元素浓度在1×1014原子/cm3～1×1018原子/cm3范围内。11.一种半导体器件的制造方法，包括下列步骤(a)在具有绝缘表面的基片上，形成非晶硅膜;(b)在该非晶硅膜的至少所预定的区域中选择性地导入促进该非晶硅膜晶化的催化元素;(c)热处理该非晶硅膜，在所预定区域的周围部分沿实质上与该基片表面平行的方向发生结晶生长，从而得到结晶性硅膜;(d)除去已导入催化元素的该预定区域，以及(e)将除去该预定区域部位的周围部分曝露于激光或其他强光，以改善结晶性硅膜的结晶度。12.一种半导体器件，包括一利用结晶性区域形成的薄膜晶体管，而结晶性区域是在绝缘表面的基片上形成的硅膜的至少一部分，其特征在于，该结晶性区域是由比该结晶性区域小的选择性导入区域，被选择性地导入用以促进非晶硅膜晶化的催化元素，使其结晶生长而得到的，以及该薄膜晶体管的设置以便不与选择的导入区域重叠。13.根据权利要求12的半导体器件，其特征在于，该薄膜晶体管被设置在结晶区域的结晶生长末端更内侧处。14.根据权利要求12的半导体器件，其特征在于，该薄膜晶体管是这样设置的，使薄膜晶体管的导电方向实质上与该非晶硅膜的结晶生长方向平行。15.根据权利要求12的半导体器件，其特征在于，该薄膜晶体管是这样设置的，使薄膜晶体管的导电方向实质上与该非晶硅膜的结晶生长方向垂直。16.根据权利要求12的半导体器件，其特征在于，该催化元素选自由Ni、Co、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、In、Sn、Al、P、As和Sb构成的组的至少一种元素。17.根据权利要求12的半导体器件，其特征在于，催化元素的剂量在1×1018原子/cm3～1×1020原子/cm3范围内。18.一种半导体器件的制造方法，包括下列步骤(a)在具有绝缘表面的基片上，形成非晶硅膜;(b)在该非晶硅膜上形成一掩蔽层，此掩蔽层具有用以选择性导入促进该非晶硅膜晶化的催化元素的开口，以及用以形成第1对准标志;(c)通过该开口选择性地将催化元素导入非晶硅膜中，而形成选择导入区域;(d)热处理该非晶硅膜，至少一部分形成结晶性区域;(e)用该掩蔽层蚀刻部分晶化过的非晶硅膜，除去选择导入区域的至少一部分，并且在该部分晶化过的非晶硅上形成第1对准标志;(f)利用该第1对准标志，将结晶性区域刻成岛状图形。19.根据权利要求18的方法，还包括用第1对准标志，形成第2对准标志的步骤。20.根据权利要求18的方法，还包括用掩蔽层形成第2对准标志的步骤。21.根据权利要求18的方法，其中步骤(e)还包括将第1对准标志周围部分曝露于光能之下，从而使第1对准标志清楚可分辨的步骤。22.根据权利要求18的方法，其中薄膜晶体管是这样配置的，使该薄膜晶体管的导电方向实质上与非晶硅膜的结晶生长方向平行。23.根据权利要求18的方法，其中薄膜晶体管是这样设置的，使该薄膜晶体管的导电方向实质上与非晶硅膜的结晶生长方向垂直。24.根据权利要求18的方法，其中催化元素选自由Ni、Co、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、In、Sn、Al、P、As和Sb构成的组的至少一种元素。25.根据权利要求18的方法，其中催化元素的剂量在1×1018～1×1020原子/cm3。26.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：牧田直树，船井尚，山元良高，三谷康弘，野村克己，宫本忠芳，香西孝真，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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