【手続補正書】
【提出日】平成16年8月20日(2004.8.20)
【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】
絶縁表面を有する基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンが選択的に導入された領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
絶縁表面を有する基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した前記結晶性半導体膜からなる活性層を形成し、
前記活性層を覆ってゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極をマスクとして自己整合的にゲイト絶縁膜をエッチングしてゲイト電極下のみに残存させ、
前記ゲイト電極をマスクとして第１の濃度の一導電性を付与する不純物元素を添加し、
前記ゲイト電極に酸化珪素膜または窒化珪素膜でなるサイドウォールを形成し、
前記ゲイト電極及び前記サイドウォールをマスクとして、前記第１の濃度よりも高濃度の第２の濃度の前記一導電性を付与する不純物元素を添加することによりＬＤＤ領域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４】
絶縁表面を有する基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンが選択的に導入された領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記非晶質半導体膜に導入されたＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した領域のみからなる活性層を形成し、
前記活性層を覆ってゲイト絶縁膜を形成し、
前記ゲイト絶縁膜上にゲイト電極を形成し、
前記ゲイト電極をマスクとして自己整合的にゲイト絶縁膜をエッチングしてゲイト電極下のみに残存させ、
前記ゲイト電極をマスクとして第１の濃度の一導電性を付与する不純物元素を添加し、
前記ゲイト電極に酸化珪素膜または窒化珪素膜でなるサイドウォールを形成し、
前記ゲイト電極及び前記サイドウォールをマスクとして、前記第１の濃度よりも高濃度の第２の濃度の前記一導電性を付与する不純物元素を添加することによりＬＤＤ領域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５】
基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した前記結晶性半導体膜からなる活性層を形成し、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記活性層中のＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
前記第３の加熱処理によって前記活性層上に形成された酸化膜を除去し、
前記活性層上にゲイト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６】
基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した前記結晶性半導体膜からなる活性層を形成し、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記活性層中のＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
前記第３の加熱処理によって前記活性層上に形成された酸化膜を除去し、
前記活性層上にゲイト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７】
基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した領域から前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
パターニングにより前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入した領域を除去した領域からなる活性層を形成し、
前記第３の加熱処理によって前記活性層上に形成された酸化膜を除去し、
前記活性層上にゲイト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８】
基板上に珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した領域から前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
パターニングにより前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入した領域を除去した領域からなる活性層を形成し、
前記第３の加熱処理によって前記活性層上に形成された酸化膜を除去し、
前記活性層上にゲイト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９】
請求項５乃至８のいずれか一項において、前記第３の加熱処理は７００〜１１００℃の温度範囲で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１０】
絶縁表面を有する基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
絶縁表面を有する基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した前記結晶性半導体膜からなる活性層を形成し、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記活性層中のＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
パターニングにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した前記結晶性半導体膜からなる活性層を形成し、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記活性層中のＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した領域から前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
パターニングにより前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入した領域を除去した領域からなる活性層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１５】
基板上にゲイト電極を形成し、
前記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珪素を主成分とする非晶質半導体膜を形成し、
前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕ（銅）またはＦｅ（鉄）を選択的に導入し、
第１の加熱処理により前記ＣｕまたはＦｅが選択的に導入された非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成し、
前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入し、
第２の加熱処理により前記ボロンを選択的に導入した領域に前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリングし、
ハロゲン元素を含む雰囲気中において第３の加熱処理を行うことにより前記ＣｕまたはＦｅがゲッタリングされ低減した領域から前記ＣｕまたはＦｅをゲッタリング除去し、
パターニングにより前記結晶性半導体膜にボロンを選択的に導入した領域を除去した領域からなる活性層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１６】
請求項１２乃至１５のいずれか一項において、前記第３の加熱処理は７００〜１１００℃の温度範囲で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１７】
請求項１乃至１４のいずれか一項において、前記第２の加熱処理は５００〜１１００℃の温度範囲で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１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項において、前記非晶質半導体膜に結晶化を助長する触媒元素としてＣｕまたはＦｅを導入する方法としては、前記ＣｕまたはＦｅを組成に含む化合物を前記非晶質半導体膜上に保持させる方法、イオン注入法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法または吸着法のいずれかを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか一項において、前記Ｃｕを組成に含む化合物として、酢酸第２銅、塩化第２銅または硝酸第２銅のいずれかの化合物を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１８のいずれか一項において、前記Ｆｅを組成に含む化合物として、臭化第１鉄、臭化第２鉄、酢酸第２鉄、塩化第１鉄、塩化第２鉄、フッ化塩化第２鉄、硝酸第２鉄、リン酸第１鉄、リン酸第２鉄のいずれかの化合物を用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
まず、図８（Ａ）において、１００は下地膜を設けたガラス基板、２０１は導電性を持たせた珪素膜でなるゲイト電極、２０２はゲイト絶縁膜、２０３は非晶質珪素膜である。ゲイト電極としては、他にもタンタル、モリブデン、クロム及びそれらの積層膜やシリサイド膜を用いることができる。