发明名称 半导体装置之制造方法
摘要 本发明提供一种半导体装置之制造方法,无须将矽层图案化,即可抑制矽层在熔融之状态下形成块状。此半导体装置之制造方法系具备:形成矽层俾接触与熔融矽之接触角为45°以下之第1膜之上面以及下面之至少一方之步骤;以及藉由采用连续振荡电磁波将矽层加热而熔融之后,进行矽层之结晶化之步骤。
申请公布号 TWI253179 申请公布日期 2006.04.11
申请号 TW092123883 申请日期 2003.08.29
申请人 三洋电机股份有限公司 发明人 长谷川勋;曾谷直哉
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种半导体装置之制造方法,具备: 形成矽层俾使与熔融矽之接触角为45以下之第1膜 之上面以及下面之至少一方作接触之步骤;以及 藉由采用电磁波将前述矽层直接或间接加热而熔 融之后,进行前述矽层之结晶化之步骤。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述第1膜与熔融矽之接触角小于氧化矽膜与熔融 矽之接触角。 3.如申请专利范围第2项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述第1膜包含与熔融矽之接触角为45以下之SiNx 膜以及SiCN膜之至少一方。 4.如申请专利范围第2项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述第1膜包含SiC膜。 5.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法, 其中,具备有: 进行前述矽层之结晶化步骤,系具备对着前述矽层 隔着前述第1膜而形成吸收膜之步骤;以及 藉由对前述吸收膜照射作为电磁波之连续振荡型 雷射,使前述吸收膜发热,并利用该热来进行前述 矽层之结晶化之步骤。 6.如申请专利范围第5项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述连续振荡型雷射包含具有0.75m以上2.0m以 下之波长之红外线雷射。 7.如申请专利范围第6项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述连续振荡型雷射包含连续振荡型钇铝柘榴石( YAG)雷射。 8.如申请专利范围第5项之半导体装置之制造方法, 其中, 前述吸收膜由包含钼(Mo)之材料构成。 9.如申请专利范围第5项之半导体装置之制造方法, 其中, 形成前述吸收膜之步骤系包含预先图案化以可转 换成作为显示装置之画素部的遮光膜用之步骤。 10.如申请专利范围第9项之半导体装置之制造方法 ,其中, 预先图案化以可转换前述吸收膜作为显示装置之 画素部的遮光膜用之步骤,包含将矩阵状之孔穴图 案化在前述吸收膜之步骤。 11.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法 ,其中,具备有: 进行前述矽层之结晶化步骤,系具备对着前述矽层 在与前述第1膜相反侧形成吸收膜之步骤;以及 藉由对前述吸收膜照射作为电磁波之连续振荡型 雷射,使前述吸收膜发热,并利用该热来进行前述 矽层之结晶化之步骤。 12.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方 法,其中, 前述连续振荡型雷射包含具有0.75m以上2.0m以 下之波长之红外线雷射。 13.如申请专利范围第12项之半导体装置之制造方 法,其中, 前述连续振荡型雷射包含连续振荡型钇铝柘榴石( YAG)雷射。 14.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方 法,其中, 前述吸收膜由包含钼(Mo)之材料构成。 15.如申请专利范围第11项之半导体装置之制造方 法,其中,更具备: 在形成前述吸收膜之步骤之后,藉由将前述吸收膜 图案化而形成闸极电极之步骤。 16.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法 ,其中, 前述进行矽层之结晶化之步骤包含采用前述连续 振荡型雷射之基本波来将前述矽层加热之步骤。 17.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法 ,其中, 形成前述矽层之步骤系包含形成矽层俾接触前述 第1膜之上面之步骤,并具备 在形成前述矽层之前,于基板上隔着用以缓和热传 导到前述基板之缓冲层,以形成前述第1膜之步骤 。 18.如申请专利范围第17项之半导体装置之制造方 法,其中, 前述缓冲层包含氧化矽膜。 19.如申请专利范围第5项之半导体装置之制造方法 ,其中,更具备: 藉由将杂质植入前述矽层以于前述矽层形成源极 ╱汲极区域之步骤;以及 采用前述连续振荡电磁波以进行前述源极╱汲极 区域之杂质之活性化之步骤。 20.如申请专利范围第19项之半导体装置之制造方 法,其中,更包含 在前述矽层形成源极╱汲极区域之步骤之前,形成 图案化的闸极电极于前述矽层之上之步骤。 21.如申请专利范围第19项之半导体装置之制造方 法,其中,更包含 对于前述矽层之源极╱汲极区域之其中一方与前 述吸收膜之间施加偏压电压之步骤。 22.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法 ,其中,更包含 在形成前述矽层之步骤之前,于形成有前述矽层之 前述第1膜之表面形成凹凸之步骤。 23.如申请专利范围第22项之半导体装置之制造方 法,其中, 形成前述凹凸之步骤包含藉由将前述第1膜之表面 予以蚀刻,而于前述第1膜之表面形成凹凸之步骤 。 24.如申请专利范围第1项之半导体装置之制造方法 ,其中, 与前述熔融矽之接触角为45以下之第1膜,系采用 电浆化学气相沈积(CVD)法所形成之SiNx膜。 25.如申请专利范围第24项之半导体装置之制造方 法,其中, 前述SiNx膜系在将SiH4气体与NH3气体与N2气体之流量 比设定成2:1:100至2:2:100之状态下藉由电浆CVD法所 形成。 图式简单说明: 第1图系说明藉由本发明之第1实施形态之半导体 装置制程剖面图。 第2图系显示形成第1图所示之吸收膜的步骤平面 图。 第3图至第5图系说明藉由本发明之第1实施形态之 半导体装置制程剖面图。 第6图系显示藉由用于确认本发明之效果所需之实 验之第1实施形态之制造方法所制作之构造剖面图 。 第7图系显示藉由用于确认本发明之效果所作实验 之比较例之制造方法所制作之构造剖面图。 第8图系显示藉由第6图以及第7图所示之制造方法 所产生之雷射输出与结晶化状态间之关系概略图 。 第9图系由于熔融矽之块状化产生,而发生膜构造 消失之试料表面之构造剖面图。 第10图系显示依据第6图所示之第1实施形态之构造 以及第7图所示之比较例之构造中熔融矽之接触角 分布图。 第11图系显示在SiNx膜上之熔融矽产生作用之表面 张力模式图。 第12图系显示在SiNx膜之表面形成凹凸时之试料表 面构造剖面图。 第13图系显示SiNx膜之表面为平坦时之熔融矽之接 触角,与SiNx膜之表面形成凹凸时之熔融矽之接触 角间之关系图。 第14图以及第15图系说明藉由本发明之第2实施形 态之半导体装置制程剖面图。
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