制造半导体装置的方法

摘要

于制造薄膜电晶体时，加入含有可提升矽结晶度的金属元素之溶液，使其与非晶矽膜接触，接着以加热程序形成矽化物层。在矽化物层图型化形成作为晶体成长晶核的区域之后，予以照射雷射光并同时进行加热处理。依此方式，在非晶矽膜中从作为晶体成长晶核的区域处产生晶体成长，而形成可视为单晶的单体区。此外，在加入溶液之前，可先使非晶矽膜接受电浆处理。

主权项

1.一种制造半导体装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的一层;将该含金属元素层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成半导体装置的活性层。2.一种制造半导体装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的矽化物层;将该矽化物层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成半导体装置的活性层。3.一种制造半导体装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的矽化物层;将该矽化物层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,加热的同时施以雷射照射以在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成半导体装置的活性层。4.一种制造半导体装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成非晶矽膜;在该非晶矽膜表面上选择性地形成含有金属元素的一层;由该含金属元素层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成半导体装置的活性层。5.如申请专利范围第1项之制造半导体装置的方法,其中所述金属元素包含由Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Cu,与Au中所选出之至少一个元素。6.如申请专利范围第2项之制造半导体装置的方法,其中所述金属元素包含由Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Cu,与Au中所选出之至少一个元素。7.如申请专利范围第3项之制造半导体装置的方法,其中所述金属元素包含由Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Cu,与Au中所选出之至少一个元素。8.如申请专利范围第4项之制造半导体装置的方法,其中所述金属元素包含由Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Cu,与Au中所选出之至少一个元素。9.如申请专利范围第5项之制造半导体装置的方法,其中所述生长晶体的区域所含金属元素之浓度为等于或低于11019cm-3。10.如申请专利范围第6项之制造半导体装置的方法,其中所述生长晶体的区域所含金属元素之浓度为等于或低于11019cm-3。11.如申请专利范围第7项之制造半导体装置的方法,其中所述生长晶体的区域所含金属元素之浓度为等于或低于11019cm-3。12.如申请专利范围第8项之制造半导体装置的方法,其中所述生长晶体的区域所含金属元素之浓度为等于或低于11019cm-3。13.如申请专利范围第1项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有0.001原子%至5原子%的卤素元素或氢。14.如申请专利范围第2项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有0.001原子%至5原子%的卤素元素或氢。15.如申请专利范围第3项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有0.001原子%至5原子%的卤素元素或氢。16.如申请专利范围第4项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有0.001原子%至5原子%的卤素元素或氢。17.如申请专利范围第1项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有浓度为11017cm-3至51019cm-3卤素元素或氢。18.如申请专利范围第2项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有浓度为11017cm-3至51019cm-3卤素元素或氢。19.如申请专利范围第3项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有浓度为11017cm-3至51019cm-3卤素元素或氢。20.如申请专利范围第4项之制造半导体装置的方法,其中所述晶体生长的单体区域含有浓度为11017cm-3至51019cm-3卤素元素或氢。21.如申请专利范围第1项之制造半导体装置的方法,其进一步包含使用氢或氦来对非晶矽膜进行电浆处理,以促进氢从非晶矽膜中消除。22.如申请专利范围第2项之制造半导体装置的方法,其进一步包含使用氢或氦来对非晶矽膜进行电浆处理,以促进氢从非晶矽膜中消除。23.如申请专利范围第3项之制造半导体装置的方法,其进一步包含使用氢或氦来对非晶矽膜进行电浆处理,以促进氢从非晶矽膜中消除。24.如申请专利范围第4项之制造半导体装置的方法,其进一步包含使用氢或氦来对非晶矽膜进行电浆处理,以促进氢从非晶矽膜中消除。25.一种制造电光学装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成具有第一多数个薄膜电晶体的活性矩阵电路;以及形成具有第二多数个薄膜电晶体的驱动电路,以驱动基体上的活性矩阵电路,其中至少一个薄膜电晶体是由以下步骤制成:在基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的一层;将该含金属元素层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;在单体区域中形成薄膜电晶体的活性层;以及在该活性层上形成穿过绝缘膜的闸电极。26.一种制造电光学装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成具有第一多数个薄膜电晶体的活性矩阵电路;以及形成具有第二多数个薄膜电晶体的驱动电路,以驱动基体上的活性矩阵电路,其中至少一个薄膜电晶体是由以下步骤制成:在基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的矽化物层;将该矽化物层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成薄膜电晶体的活性层。27.一种制造电光学装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成具有第一多数个薄膜电晶体的活性矩阵电路;以及形成具有第二多数个薄膜电晶体的驱动电路,以驱动基体上的活性矩阵电路,其中至少一个薄膜电晶体是由以下步骤制成:在基体上形成非晶矽膜;维持一金属元素与该非晶矽膜接触;在该非晶矽膜表面上藉由加热形成含有该金属元素的矽化物层;将该矽化物层予以图型化形成一层,作为晶体成长之晶核;由该晶体成长晶核层生长晶体,加热的同时施以雷射照射以在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成薄膜电晶体的活性层。28.一种制造电光学装置的方法,包含以下步骤:在具有一绝缘表面之基体上形成具有第一多数个薄膜电晶体的活性矩阵电路;以及形成具有第二多数个薄膜电晶体的驱动电路,以驱动基体上的活性矩阵电路,其中至少一个薄膜电晶体是由以下步骤制成:在基体上形成非晶矽膜;在该非晶矽膜表面上选择性地形成含有金属元素的一层;由该含金属元素层生长晶体,而在非晶矽膜中形成一个实质无晶粒边界的单体区域;以及在单体区域中形成薄膜电晶体的活性层。图式简单说明:第一图A-第一图E示出根据本发明第一实施例之具有单体区的薄膜矽半导体之制造步骤;第二图A-第二图D,示出根据一实施例之薄膜电晶体的制造步骤;第三图A-第三图D,示出根据另一实施例之薄膜电晶体的制造步骤;第四图示意出一液晶显示系统的结构;而第五图A-第五图D,示出根据另一实施例之薄膜电晶体的制造步骤。