| 主权项 |
1.一种半导体薄膜,位于形成于基底上的绝缘膜之上,该薄膜包括:单域区,于其中包含实质平行该基底的衆多柱状或针状晶体;及该绝缘膜,在该薄膜之下且具有凸出或凹陷之图样。2.如申请专利范围第1项之半导体薄膜,其中该单域区实质地避免含有晶粒边界于其中。3.一种半导体薄膜,位于形成于基底上的绝缘膜之上,该薄膜包括:单域区,包含实质地平行于该基底的表面之衆多柱状或针状晶体,其中该单域区实质上未具有晶粒边界于其中;及该绝缘膜,在该薄膜之下且具有突出或凹陷之图样。4.一种由制造方法所形成之半导体薄膜,该方法包括下述步骤:藉由溅射技术,于具有介电表面的基底上形成氧化矽膜;图型化该氧化矽膜以便于其上提供表面配置;以低压化学气相沈积,在该气化矽膜上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于方便结晶之金属元素;执行第一热处理,以便将该非晶矽膜改变成结晶矽膜;在含有卤素的气氛中执行第二热处理,以便在该结晶矽膜上形成含有卤素的热氧化膜并同时允许该结晶矽膜在状态上变成单域区;及移除该热氧化膜。5.一种半导体薄膜,位于形成于基底上的绝缘膜之上,该薄膜包括:单域区,包含实质地平行于该基底的表面之衆多柱状或针状晶体,其中该单域区实质上未具有晶粒边界于其中;及该绝缘膜,在该薄膜之下且具有突出或凹陷之图样;其中该单域区含有5at%或更少的氢或卤素,该卤素系选自氯、溴及氟所组成的族群。6.如申请专利范围第5项之半导体薄膜,其中该卤素在接近该半导体薄膜之表面处具有增加之浓度。7.如申请专利范围第1至5项中的任一项之半导体薄膜,其中该单域区之厚度为15至45奈米。8.如申请专利范围第1至5项中的任一项之半导体薄膜,其中氢系以每立方公分1x1015至1x1021原子包含于构成该单域区之该半导体薄膜中。9.如申请专利范围第1至5项的任一项之半导体薄膜,其中该单域区包含在该表面配置上的垂直晶体生长区,及实质地平行矽膜表面以该垂直生长区作为启始材料而生长晶体的横向晶体生区,且其中该垂直晶体生长区在金属元素含量上大于该横向晶体生长区。10.一种形成半导体薄膜的方法,包括下述步骤:藉由溅射技术,于基底上形成氧化矽膜;图型化该氧化矽膜以便在其表面上提供突出或凹陷之图样;藉由低压化学气相沈积,于该氧化矽膜上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于方便结晶之金属元素;执行第一热处理,以便将该非晶矽膜转变成结晶矽膜;在含有卤素的气氛中执行第二热处理,藉以在该结晶矽膜上形成含有卤素的热氧化矽膜并使该结晶矽膜因第二热处理而变成单域区;及移除该热氧化膜。11.如申请专利范围第10项之方法,其中在保留用于方便结晶之金属元素的步骤期间,该金属元素会受表面张力之强迫而以增加的浓度集合在该突出或凹陷之周边。12.如申请专利范围第10项之方法,其中由该第一热处理所形成的结晶矽膜含有实质地平行该基底之衆多柱状或针状晶体。13.如申请专利范围第10项之方法,其中形成该氧化矽膜之步骤会使用以人工石英为靶之溅射技术。14.如申请专利范围第10之方法,其中用于方便结晶之金属元素系选自铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pa)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)及金(Au)所构成的族群中之至少一个。15.如申请专利范围第10项之方法,其中含有卤素之气氛系具有一或衆多添加气体之氧气,且其中该气体系选自HCl、HF、HBr、Cl2.NF3.F2及Br2所构成的族群。16.如申请专利范围第10项之方法,其中该第一热处理系在500至700℃下执行而该第二热处理系在700至1100℃下执行。17.一种半导体装置,包括:基底,于其表面上具有绝缘膜;半导体薄膜的主动层,在该基底的表面上;具有单域区之该薄膜,于该单域区中包含实质地平行基底表面之衆多柱状或针状晶体;及该绝缘膜,在该主动层之下并具有突出或凹陷图样。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该主动层基本上不含任何晶粒边界。19.一种半导体装置,包括:基底,于其表面上具有绝缘膜;半导体薄膜的主动层,位于该基底之表面上;具有单域区之该薄膜,于该单域区中包含实质地平行基底表面之衆多柱状或针状晶体;该绝缘膜,在该主动层之下并具有突出或凹陷图样,其中该单域区实质上未具有晶粒边界。20.一种半导体装置,具有实质地由单域区构成之主动层,该装置系由下述方法所制造,该方法包括下列步骤:藉由溅射技术,于表面具有绝缘膜的基底上形成氧化矽膜;图型化该氧化矽膜,以便在其上提供所要的表面配置之轮廓图型;藉由低压化学气相沈积,于该氧化矽膜之上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于加速结晶之金属元素;执行第一热处理以便将该非晶矽膜改变成结晶矽膜;在含有卤素的气氛中执行第二热处理,以便加热该结晶矽膜,藉以在该结晶矽膜之上形成含有卤素之热氧化矽膜,强迫该结晶矽膜因第二热处理而改变成单域区;及移除该热氧化矽膜。21.一种半导体装置,具有半导体薄膜所形成之主动层,该装置系由下述方法所制造,该方法包括下列步骤:藉由溅射技术,于表面具有绝缘膜的基底上形成氧化矽膜;图型化该氧化矽膜,以便在其上提供所要的表面配置之轮廓图型;藉由低压化学气相沈积,于该氧化矽膜之上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于便利结晶之金属元素;执行热处理以便将该非晶矽膜改变成结晶矽膜;图型化该结晶矽膜以提供主动层;藉由气相生长技术,形成位于该主动层之上且含有矽作为主成份之介电膜;藉由含有卤素的气氛下之热处理,在该主动层与该介电膜之间的介面处形成热氧化物膜,并使用吸气技术将便利结晶之金属元素从该主动层移去而强迫该主动层改变成单域区;及在氮化物气氛下执行热处理以修复该介电膜与该热氧化物膜。22.一种半导体装置,包括:基底,于其表面上具有绝缘膜;主动层,由该绝缘膜上的半导体薄膜所形成;该薄膜,具有单域区,该单域区中包含实质地平行基底表面之衆多柱状或针状晶体,且基本上可避免晶粒边界之存在;该绝缘膜,在该主动层下并具有突出或凹陷之图样;及该主动层,于其中含有小于或等于五原子百分比之预定浓度之氢及卤素,卤素系选自氯、溴及氟所组成的族群。23.如申请专利范围第20项之装置,其中该卤素在接近该半导体薄膜的表面处具有增加的浓度。24.如申请专利范围第17至22项之任一项的装置,其中该主动层的量测厚度为15至45奈米。25.如申请专利范围第17至22项之任一项的装置,其中氢元素系以每立方公分11015至11021原子包含于该主动层中。26.一种半导体装置,包括:矽基底;积体电路,位于该基底之上;绝缘膜,在该电路之下;在该绝缘膜之上的半导体薄膜之主动层;该半导体薄膜具有单域区,该单域区包含实质地平行该基底之衆多柱状或针状晶体;及该绝缘膜,在该主动层之下并具有凸出或凹陷之图样。27.如申请专利范围第26项之装置,其中该主动层中含有小于或等于五原子百分比之预定浓度之氢及卤素,卤素系选自氯、溴及氟所组成的族群。28.一种形成半导体装置的方法,包括下列步骤:藉由溅射技术,于基底上形成氧化矽膜;图型化该氧化矽膜,以提供突出或凹陷之图样;藉由低压化学气相沈积,于该氧化矽膜之上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于便结晶之金属元素;执行第一热处理以便将该非晶矽膜改变成结晶矽膜;及在含有卤素的气氛中执行第二热处理,藉以在该结晶矽膜之上形成含有卤素之热氧化矽膜,而使该结晶矽膜改变成单域区。29.一种形成半导体装置的方法,包括下列步骤:藉由溅射,于基底上形成氧化矽膜;图型化该气化矽膜,以界定突出或凹陷之图样;藉由低压化学气相沈积,于该氧化矽膜之上形成非晶矽膜;在该氧化矽膜与该非晶矽膜之至少一者中,保留用于便利结晶之金属元素;图型化该结晶矽膜以形成主动层;藉由气相生长技术,形成位于该主动层之上且含有矽作为主成份之介电膜;藉由含有卤素的气氛下之热处理,在该主动层与该介电膜之间的介面处形成热氧化物膜,并使用吸气技术将金属元素从该主动层移去藉以强迫该主动层改变成单域区;及在氮化物气氛下执行热处理以修复该介电膜与该热氧化物膜。30.如申请专利范围第28或29项之任一项之方法,其中在保留用于方便结晶之金属元素的步骤期间,该金属元素会受表面张力之强迫而以增加的浓度集合在该表面配置之周边。31.如申请专利范围第28或29项之任一项之方法,其中该结晶矽膜系由实质地平行该基底之衆多柱状或针状晶体所形成。32.如申请专利范围第28或29项之任一项之方法,其中形成该氧化矽膜之步骤系使用以人造石英为靶之溅射技术。33.如申请专利范围第28或29项之任一项之方法,其中用于方便结晶之金属元素系选自铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pa)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、铜(Cu)及金(Au)所构成的族群中之至少一个或数个。34.如申请专利范围第28或29项之任一项之方法,其中含有卤卤素之气氛系具有一或衆多漆加气体之氧气,且其中该气体元素系选自HCl、HF、HBr、Cl2.NF3.F2及Br2所组成的族群。35.如申请专利范围第28项之方法,其中该第一热处理系在500至700℃下执行而该第二热处理系在700至1100℃下执行。图示简单说明:图一A至一F及二A至二C系以剖面图形说明根据发明之一实施例形成具有单域区之半导体薄膜的一些主要步骤。图三A至三C系用以说明根据发明的原则之半导体装置中的横向晶体生长区。图四A至四E系以剖面图形说明根据发明的另一实施例之具有单域主动层的半导体装置形成之一些主要步骤。图五系显示薄膜电晶体(TFT)。图六系显示氯化镍的蒸气压力与温度之关系。图七系显示含于结晶矽膜中的氯浓度分布。图八系说明习知半导体上绝缘器(SOI)结构所面临之问题。图九系显示根据发明的又一实施例之单域区的平面结构。图十A至十F系以剖面图说明根据一习知方法之具有结晶的半导体薄膜形成之一些主要步骤。图十一系透视图,说明根据发明又一实施例具有形成于单域区中的多重图型化TFT主动层之液晶显示(LCD)基底。图十二A至十二E、十三A-十三D及十四A-十四B系以剖面图说明根据发明的又一实施例之半导体装置形成的一些主要步骤。图十五A-十五D系以剖面图说明根据发明的又一实施例之半导体装置形成的一些主要步骤。图十六A及十七A分别显示动态随机存取记忆体(DRAM)及静态RAM(SRAM)等二者之记忆体阵列的一胞区,而图十六B及十七B系显示先前图形之每一胞的剖面。图十八系一表,显示人造石英靶的成份比例。图十九A至十九D系以剖面图说明根据发明的又一实施例之半导体装置形成的一些主要步骤。图二十A至二十F系显示较佳地应用发明之半导体装置之数个范例电子装置。 |
