【手続補正書】
【提出日】平成16年7月26日(2004.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶構造を有する半導体層で構成されたソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を構成に含む半導体装置であって、
前記ソース領域及びドレイン領域は、ゲイト絶縁膜に向かって第１の導電層、当該第１の導電層よりも高抵抗な第２の導電層及び前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層からなる積層構造を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の導電層から前記第２の導電層にかけて当該第１及び第２の導電層を構成する不純物の濃度プロファイルが連続的に変化していることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第２の導電層は５×１０17〜１×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の範囲内で連続的に変化する不純物によって形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、前記チャネル形成領域のソース側端部にはオーバーラップ領域が接しており、前記チャネル形成領域のドレイン側端部にはマスクオフセット領域が接していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、前記チャネル形成領域と前記第２の導電層との間には、膜厚の異なる二つのオフセット領域が存在することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３または請求項５のいずれか一において、前記チャネル形成領域と前記第２の導電層との間には、前記チャネル形成領域よりも膜厚の厚いオフセット領域が存在することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
絶縁表面を有する基板上に形成されたゲイト電極と、結晶構造を有する半導体層で構成されたソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域と、前記ソース領域及びドレイン領域上のそれぞれに形成されたソース電極及びドレイン電極と、を構成に含む半導体装置であって、
前記ソース領域及びドレイン領域は、ゲイト絶縁膜に向かって第１の導電層、当該第１の導電層よりも高抵抗な第２の導電層及び前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層からなる積層構造を有し、前記ソース電極又はドレイン電極は前記ゲイト電極に、前記チャネル形成領域上でオーバーラップしていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
結晶構造を有する半導体層で構成されたソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を構成に含む半導体装置であって、
前記ソース領域及びドレイン領域は、ゲイト絶縁膜に向かって第１の導電層、当該第１の導電層よりも高抵抗な第２の導電層及び前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層からなる積層構造を有し、前記チャネル形成領域と前記第１の導電層との間には、膜厚の異なる二つのオフセット領域と前記第２の導電層からなるＨＲＤ構造が存在することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、前記ソース電極及びドレイン電極は前記第１の導電層を覆う層間絶縁膜上に形成され、前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記第１の導電層と電気的に接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項５または請求項８において、前記膜厚の異なる二つのオフセット領域は、一方は前記チャネル形成領域と同一導電型かつ同一膜厚の半導体層からなる膜面方向のオフセットであり、他方は前記チャネル形成領域と同一導電型かつ前記チャネル形成領域よりも膜厚の厚い半導体層からなる膜厚方向のオフセットであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、前記第１の導電層の膜厚は３０〜１００ｎｍであり、前記第２の導電層の膜厚は３０〜２００ｎｍであり、前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層の膜厚は１００〜３００ｎｍであり、前記チャネル形成領域の膜厚は１０〜１００ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、前記第１の導電層、前記第２の導電層、前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層の順に膜厚が厚くなっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、前記チャネル形成領域と同一導電型の半導体層は、前記第２の導電層の下に存在する真性または実質的に真性な半導体層（ｉ層）であり、前記チャネル形成領域よりも膜厚が厚いことを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一において、前記第１の導電層及び前記第２の導電層は１３族または１５族から選ばれた元素によって導電性を与えられた半導体層であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一において、前記チャネル形成領域にはしきい値電圧制御用の不純物が１×１０15〜５×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度で添加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一において、前記チャネル形成領域及び当該チャネル形成領域と同一導電型の半導体層にしきい値電圧制御用の不純物が１×１０15〜５×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度で添加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６において、前記しきい値電圧制御用の不純物とはボロン、インジウムまたはガリウムであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一において、前記第１の導電層にはＮｉ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｃｕから選ばれた一種または複数種の元素が含まれていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか一に記載の半導体装置を有することを特徴とするカメラ。
【請求項２０】
請求項１乃至１８のいずれか一に記載の半導体装置を有することを特徴とするＴＶ。
【請求項２１】
請求項１乃至１８のいずれか一に記載の半導体装置を有することを特徴とするパーソナルコンピュータ。
【請求項２２】
請求項１乃至１８のいずれか一に記載の半導体装置を有することを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２３】
絶縁表面を有する基板上にゲイト電極、ゲイト絶縁層、非晶質半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質半導体膜に対して結晶化を助長する触媒元素を添加し、加熱処理により結晶構造を有する半導体膜を得る工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜に対して１５族のみ或いは１３族及び１５族から選ばれた不純物を添加する工程と、
加熱処理により前記不純物を含む導電層に対して前記触媒元素をゲッタリングさせる工程と、
前記導電層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして前記結晶構造を有する半導体膜をエッチングすることでチャネル形成領域を形成する工程と、を構成に含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２４】
絶縁表面を有する基板上にゲイト電極、ゲイト絶縁層、非晶質半導体膜を形成する工程と、
前記非晶質半導体膜に対して結晶化を助長する触媒元素を添加し、加熱処理により結晶構造を有する半導体膜を得る工程と、
前記結晶構造を有する半導体膜に対して１５族のみ或いは１３族及び１５族から選ばれた不純物を添加する工程と、
加熱処理により前記不純物を含む導電層に対して前記触媒元素をゲッタリングさせる工程と、
前記導電層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとして前記結晶構造を有する半導体膜をエッチングすることでチャネル形成領域を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極をマスクとしてしきい値電圧制御用の不純物を添加する工程と、を構成に含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２５】
第１のゲイト電極、第１のソース電極、第１のドレイン電極及び第１の島状の結晶性半導体膜を有するＮ型の薄膜トランジスタと、第２のゲイト電極、第２のソース電極、第２のドレイン電極及び第２の島状の結晶性半導体膜を有するＰ型の薄膜トランジスタとを有する半導体装置の作製方法であって、
絶縁表面を有する基板上に導電膜を形成し、
前記導電膜に第１のパターニングをして第１のゲイト電極及び第２のゲイト電極を形成し、
前記第１のゲイト電極及び第２のゲイト電極上にゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上に非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に対して結晶化を助長する触媒元素を有する溶液を塗布又は前記触媒元素を添加し、加熱処理により結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にＮ型の不純物を添加して、前記Ｎ型の不純物を高濃度で含む第１の導電層及び前記Ｎ型の不純物を低濃度で含む第２の導電層を形成し、
前記結晶性半導体膜に加熱処理を行って前記触媒元素を前記第１の導電層及び第２の導電層にゲッタリングし、
第２のパターニングを行って前記結晶性半導体膜のうち、Ｐ型の薄膜トランジスタが形成される領域以外の部分上にレジストマスクを形成した後、前記レジストマスクを用いてＰ型の不純物を添加して、前記Ｐ型の不純物を高濃度で含む第３の導電層及び前記Ｐ型の不純物を低濃度で含む第４の導電層を形成し、
前記結晶性半導体膜の活性化を行い、
前記結晶性半導体膜に第３のパターニングをして前記第１のゲイト電極上に第１の島状の結晶性半導体膜を形成するとともに前記第２のゲイト電極上に第２の島状の結晶性半導体膜を形成し、
第４のパターニングをして前記第１のゲイト電極及び第２のゲイト電極とのコンタクトホールを形成し、
前記第１の島状の結晶性半導体膜上及び第２の島状の結晶性半導体膜上に導電膜を形成し、
前記導電膜に第５のパターニングをして第１のソース電極、第１のドレイン電極及び第２のソース電極並びに第２のドレイン電極を形成し、
第１のソース電極、第１のドレイン電極及び第２のソース電極並びに第２のドレイン電極をマスクにして前記第１の島状の結晶性半導体膜及び第２の島状の結晶性半導体膜のうち、前記不純物を含む領域をエッチングしてチャネル形成領域を形成し、
第１のソース電極、第１のドレイン電極及び第２のソース電極並びに第２のドレイン電極及びチャネル形成領域上に保護膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２６】
請求項２３乃至請求項２５のいずれか一において、前記結晶構造を有する半導体膜をレーザーアニールする工程が少なくとも１回含まれることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２７】
請求項２３乃至請求項２５のいずれか一において、前記触媒元素とはＮｉ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｃｕから選ばれた一種または複数種の元素であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２８】
請求項２３乃至請求項２５のいずれか一において、前記１５族のみから選ばれた不純物とはリンであり、前記１３族及び１５族から選ばれた不純物とはボロンとリンであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２９】
請求項２３乃至請求項２５のいずれか一において、前記不純物の添加工程はイオン注入法またはイオンドーピング法により行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３０】
請求項２３乃至請求項２５のいずれか一において、前記加熱処理はランプアニールにより行われることを特徴とする半導体装置の作製方法。