发明名称 半导体装置之制造方法
摘要 一种半导体装置之制造方法,包含之步骤为:设置一触媒材料以和含有非晶矽之半导体膜接触,触媒材料含有可促进非晶矽结晶之金属;藉由在第一温度上加热使半导体膜结晶;和在高于第一温度之第二温度上使结晶半导体膜退火,以移去金属。
申请公布号 TW463378 申请公布日期 2001.11.11
申请号 TW089116560 申请日期 1996.05.27
申请人 半导体能源研究所股份有限公司 发明人 山崎舜平;寺本聪;小山润;宫永昭治
分类号 H01L27/13 主分类号 H01L27/13
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;加热该半导体膜以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。3.如申请专利范围第1项之方法,其中加热以使结晶之步骤系实施于温度450℃到650℃。4.如申请专利范围第1项之方法,其中加热于温度750℃到1050℃之步骤系实施于含氧的大气中。5.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;加热该半导体膜以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃,其中在加热于温度750℃到1050℃步骤之后,半导体膜的旋涂密度为3107cm-3或者低于31017cm-3。6.如申请专利范围第5项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。7.如申请专利范围第5项之方法,其中加热以使结晶之步骤系实施于温度450℃到650℃。8.如申请专利范围第5项之方法,其中加热于温度750℃到1050℃之步骤系实施于含氧的大气中。9.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;加热该半导体膜以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃,其中在加热于温度750℃到1050℃的步骤之后,半导体膜中氢的浓度为5原子%或者少于11015cm-3。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。11.如申请专利范围第9项之方法,其中加热以使结晶之步骤系实施于温度450℃到650℃。12.如申请专利范围第9项之方法,其中加热于温度750℃到1050℃之步骤系实施于含氧的大气中。13.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;将包含金属之结晶化促进材料提供给该半导体膜;加热该半导体膜及该结晶化促进材料,该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃,其中在加热于温度750℃到1050℃的步骤之后,半导体膜中之该金属的浓度为317cm-3或者低于31017cm-3。14.如申请专利范围第13项之方法,其中该金属系选自由Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu及Au所组成的族群。15.如申请专利范围第13项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。16.如申请专利范围第13项之方法,其中加热以使结晶之步骤系实施于温度450℃到650℃。17.如申请专利范围第13项之方法,其中在加热于温度750℃到1050℃之后,半导体膜的旋涂密度为31017cm-3或者低于31017cm-3。18.如申请专利范围第13项之方法,其中在加热于温度750℃到1050℃之后,半导体膜中之氢的浓度为5原子%或者少于11015cm-3。19.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体膜系以横向生长之方式来结晶,其中结晶生长系实施于与该绝缘膜平行的方向上。20.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体膜系以纵向生长之方式来结晶。21.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含矽之结晶半导体膜于绝缘面上;照射雷射光以提高结晶半导体膜的结晶度;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上。22.如申请专利范围第21项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。23.如申请专利范围第21项之方法,其中加热步骤系实施于含氧的大气中。24.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含矽之半导体膜于绝缘面上;将雷射光照射于半导体膜;以及在该雷射光的照射之后,加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。26.如申请专利范围第24项之方法,其中加热步骤系实施于含氧的大气中。27.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;第一加热该半导体膜于温度450℃到650℃以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,第二加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该第二加热步骤系实施于温度550℃到1050℃。30.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;第一加热该半导体膜于温度450℃到650℃以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,第二加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上,其中在第二加热步骤之后,半导体膜的旋涂密度为31017cm-3或小于31017cm-3。31.如申请专利范围第30项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。32.如申请专利范围第30项之方法,其中该第二加热步骤系实施于温度550℃到1050℃。33.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;第一加热该半导体膜于温度450℃到650℃以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,第二加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上,其中在第二加热步骤之后,半导体膜中之氢的浓度为5原子%或小于11015cm-3。34.如申请专利范围第33项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。35.如申请专利范围第33项之方法,其中该第二加热步骤系实施于温度550℃到1050℃。36.一种半导体装置之制造方法,其包括步骤:形成包含非晶矽之半导体膜于绝缘面上;将包含金属之结晶化促进材料提供给该半导体膜;第一加热该半导体膜及包含该金属之该结晶化促进材料于温度450℃到650℃以使该半导体膜结晶;以雷射光照射结晶之半导体膜来进一步提高其结晶度;以及在该雷射光的照射之后,第二加热半导体膜于温度750℃到1050℃持续1小时或1小时以上,其中在第二加热步骤之后,半导体膜中之该金属的浓度为31017cm-3或低于31017cm-3。37.如申请专利范围第36项之方法,其中该金属系选自由Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu及Au所组成的族群。38.如申请专利范围第36项之方法,其中该雷射光为准分子雷射光。39.如申请专利范围第36项之方法,其中该半导体膜系以横向生长之方式来结晶,其中结晶生长系实施于与该绝缘膜平行的方向上。40.如申请专利范围第36项之方法、其中该半导体膜系以纵向生长之方式来结晶。41.如申请专利范围第36项之方法,其中在第二加热步骤之后,半导体膜的旋涂密度为31017cm-3或低于31017cm-3。42.如申请专利范围第36项之方法,其中在第二加热步骤之后,半导体膜中之氢的浓度为5原子%或少于11015cm-3。43.如申请专利范围第36项之方法,其中该第二加热步骤系实施于温度550℃到1050℃。图式简单说明:第一图A至第一图D为依照一实施例之用以制造结晶矽膜之方法;第二图A至第二图D为依照另一实施例用以制造TFT之方法;第三图为TFT之特性图;第四图A至第四图D为依照另一实施例用以制造结晶矽膜之方法;第五图A至第五图D为依照另一实施例用以制造TFT之方法;第六图A至第六图E为依照另一实施例用以制造TFT之方法;第七图A至第七图E为依照另一实施例用以制造TFT之方法;第八图A至第八图B为依照另一实施例用以制造TFT之方法;第九图为TFT之特性图;第十图为显示制造状况和介于实施例和比较例间之特性之表;第十一图A至第十一图C为依照另一实施例之制造方法;第十二图A至第十二图D为获得结晶矽膜之方法;第十三图A至第十三图D为获得结晶矽膜之方法;第十四图A至第十四图E为制造TFT之方法;第十五图A至第十五图E为制造TFT之方法;和第十六图A至第十六图F为制造TFT之方法。
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