【手続補正書】
【提出日】平成17年8月4日(2005.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体装置およびその作製方法
【手続補正２】
【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】
絶縁性を有する表面上に結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜の上面に接する第１の絶縁膜と、
前記結晶性半導体膜の側面に接し、且つ前記第１の絶縁膜の上面及び側面に接する第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に接する多層構造を有するゲート配線とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
絶縁性を有する表面上に結晶性半導体膜と、
前記結晶性半導体膜の上面に接する第１の絶縁膜と、
前記結晶性半導体膜の側面に接し、且つ前記第１の絶縁膜の上面及び側面に接する第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に接する多層構造を有するゲート配線とを有し、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜よりも膜厚が厚い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、
前記結晶性半導体膜は、ソース領域と、ドレイン領域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域の間に形成されたチャネル形成領域とを有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記結晶性半導体膜は、非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素を添加し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質半導体膜を溶融させることなく結晶化させた結晶性半導体膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記触媒元素は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｇｅから選ばれた少なくとも１つの元素であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
前記触媒元素の濃度は、前記チャネル形成領域よりも前記ソース領域及び前記ドレイン領域のほうが高いことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか一において、
前記ソース領域及び前記ドレイン領域の少なくとも一部は、シリサイドであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記ソース領域及び前記ドレイン領域には、Ｎ型の導電型を付与する不純物が添加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記ソース領域及び前記ドレイン領域には、Ｎ型の導電型を付与する不純物及びＰ型の導電型を付与する不純物が添加されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項３乃至９のいずれか一において、
前記チャネル領域と前記ソース領域の間及び前記チャネル領域と前記ドレイン領域の間にはそれぞれ低濃度不純物領域を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一において、
前記第１の絶縁膜と前記結晶性半導体膜との界面における酸素あるいは水分などの濃度は、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との界面における酸素あるいは水分などの濃度よりも低いことを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一において、
前記多層構造を有するゲート配線は、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、クロム、シリコンから選ばれた一種の元素を主成分とする層を少なくとも一層含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一において、
前記多層構造を有するゲート配線は第１のゲート配線上に、第２のゲート配線が積層された２層構造を有しており、前記第１のゲート配線のチャネル長方向の長さが前記第２のゲート配線のチャネル長方向の長さよりも長いことを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第１のゲート配線は、タンタルまたはタンタルを主成分とする材料からなり、
前記第２のゲート配線は、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする材料からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一において、
前記第１の絶縁膜の膜厚は、１〜５０ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一において、
前記第２の絶縁膜の膜厚は、１００〜２００ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線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１８】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜をパターニングして、前記結晶性半導体膜の端面と前記第１の絶縁膜の端面とを一致させ、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線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１９】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線を形成し、
前記結晶性半導体膜にソース領域とドレイン領域と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２０】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第1の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線を形成し、
前記結晶性半導体膜の一部にリンのドーピングを行うことにより不純物領域を形成し、
加熱処理を施し、前記不純物領域に前記触媒元素をゲッタリングさせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２１】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第1の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線を形成し、
前記結晶性半導体膜の一部にリンのドーピングを行うことによりソース領域とドレイン領域とを形成し、
加熱処理を施し、前記ソース領域と前記ドレイン領域とに前記触媒元素をゲッタリングさせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２２】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を得た後、
前記結晶性半導体膜及び前記第1の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
前記第２の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線を形成し、
前記結晶性半導体膜の一部にリンのドーピングを行うことにより不純物領域を形成し、
前記不純物領域にボロンのドーピングを行うことによりソース領域とドレイン領域とを形成し、
加熱処理を施し、前記ソース領域と前記ドレイン領域とに前記触媒元素をゲッタリングさせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２３】
絶縁表面を有する下地膜の少なくとも一部に結晶化を助長する触媒元素を接させ、
前記下地膜上に非晶質を有する半導体膜と第１の絶縁膜とを大気にさらすことなく形成し、
前記第１の絶縁膜を介して赤外光または紫外光を照射することにより前記非晶質を有する半導体膜を結晶化して第１の結晶性半導体膜を得た後、
前記第１の結晶性半導体膜と前記第１の絶縁膜とをパターニングすることにより第２の結晶性半導体膜、第２の絶縁膜、第３の結晶性半導体膜及び第３の絶縁膜を形成し、
前記第２の結晶性半導体膜、前記第２の絶縁膜、前記第３の結晶性半導体膜及び前記第３の絶縁膜上に第４の絶縁膜を形成し、
前記第４の絶縁膜上に多層構造を有するゲート配線を形成し、
前記第２の結晶性半導体膜及び前記第３の結晶性半導体膜のそれぞれ一部にリンのドーピングを行うことにより第１の不純物領域と第２の不純物領域とを形成し、
前記第２の結晶性半導体膜上及び前記第２の絶縁膜上にマスクを形成し、
前記第２の不純物領域にボロンのドーピングを行い、
加熱処理を施し、前記第１の不純物領域と前記第２の不純物領域とに前記触媒元素をゲッタリングさせることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２４】
請求項１７乃至２３のいずれか一において、
プラズマ酸化を用いることにより前記第１の絶縁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２５】
請求項１７乃至２４のいずれか一において、
前記非晶質を有する半導体膜を溶融させることなく前記非晶質を有する半導体膜を結晶化させることにより、前記結晶性半導体膜を得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１７乃至２５のいずれか一において、
前記触媒元素は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｇｅから選ばれた少なくとも一つの元素を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。