【手続補正書】
【提出日】平成16年8月11日(2004.8.11)
【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シフトレジスタ回路を有する半導体装置であって、
前記シフトレジスタ回路には、第１の島状の結晶性半導体膜を有するＮ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタと、第２の島状の結晶性半導体膜を有するＰ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタとが設けられており、
前記Ｎ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタのチャネル形成領域中には１３族元素が意図的に含ませてあり、
前記チャネル形成領域中における前記１３族元素の濃度は、前記チャネル形成領域と当該チャネル形成領域に接したゲイト絶縁膜との界面に近づくほど減少していくことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板上にロジック回路を有する半導体装置であって、
前記ロジック回路には、第１の島状の結晶性半導体膜を有するＮ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタと、第２の島状の結晶性半導体膜を有するＰ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタとが設けられており、
前記Ｎ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタのチャネル形成領域中には１３族元素が意図的に含ませてあり、
前記チャネル形成領域中における前記１３族元素の濃度は、前記チャネル形成領域と当該チャネル形成領域に接したゲイト絶縁膜との界面に近づくほど減少していくことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
絶縁表面を有する基板上にシフトレジスタ回路及びロジック回路を有する半導体装置であって、
前記シフトレジスタ回路及びロジック回路には、第１の島状の結晶性半導体膜を有するＮ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタと、第２の島状の結晶性半導体膜を有するＰ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタとが設けられており、
前記Ｎ型のボトムゲイト型薄膜トランジスタのチャネル形成領域中には１３族元素が意図的に含ませてあり、
前記チャネル形成領域中における前記１３族元素の濃度は、前記チャネル形成領域と当該チャネル形成領域に接したゲイト絶縁膜との界面に近づくほど減少していくことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項２または３において、前記ロジック回路はクロック発生回路、メモリ回路、演算回路、信号変換回路を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記１３族元素とはボロンであることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記１３族元素の濃度は、前記チャネル形成領域の前記基板から遠い方の表面近傍において１×１０17〜１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3であること特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、前記チャネル形成領域と当該チャネル形成領域に接したゲイト絶縁膜との界面近傍に存在する前記１３族元素の濃度は、前記チャネル形成領域の前記基板から遠い方の表面近傍に存在する前記１３族元素の濃度の１／１０以下であること特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記チャネル形成領域中には当該チャネル形成領域の結晶化を助長するＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかの元素が含まれており、前記元素の濃度は１×１０14〜５×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3であることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
シフトレジスタ回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に非晶質半導体膜を形成し、
レーザー光の照射、またはＲＴＡによって前記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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
ロジック回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に非晶質半導体膜を形成し、
レーザー光の照射、またはＲＴＡによって前記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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
シフトレジスタ回路及びロジック回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に非晶質半導体膜を形成し、
レーザー光の照射、またはＲＴＡによって前記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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
シフトレジスタ回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記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Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかの元素を有する溶液を塗布又は前記元素を添加し、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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
ＣＭＯＳ回路を備えたロジック回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記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Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかの元素を有する溶液を塗布又は前記元素を添加し、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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１４】
ＣＭＯＳ回路を備えたシフトレジスタ回路及びロジック回路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、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、及び前記第２のゲイト電極を覆う絶縁膜を形成し、
前記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Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕのいずれかの元素を有する溶液を塗布又は前記元素を添加し、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のうち、前記第１のゲイト電極上の領域に対して１３族元素を添加し、
前記結晶性半導体膜をパターニングして、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、及び前記第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、
前記第１の島状の結晶性半導体膜において、前記第１のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第１の島状の結晶性半導体膜に対して１５族元素を添加し、
前記第２の島状の結晶性半導体膜において、前記第２のゲイト電極上の領域上にマスクを形成して、前記第２の島状の結晶性半導体膜に対して１３族元素を添加して形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか一項において、前記加熱処理は５５０〜６５０℃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１６】
請求項９乃至１５のいずれか一項において、前記非晶質半導体膜は非晶質珪素膜または珪素を主成分とする半導体薄膜であ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９乃至１６のいずれか一項において、前記第１のゲイト電極上の領域に対する１３族元素の添加は、１×１０12〜１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ2のドーズ量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９乃至１７のいずれか一項において、前記第１のゲイト電極上の領域に対する１３族元素の添加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１９】
請求項１８において、前記イオン注入法またはイオンドーピング法は、バッファ層を介したスルードーピング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２０】
請求項１９において、前記バッファ層は５〜２０ｎｍの厚さに形成す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】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
次に、バッファ層３０７、レジストマスク３０８を設け、イオン注入法によりボロンを添加する。注入条件は実施例１に従えば良い。こうしてボロン含有領域３０９が形成され、図３（Ｂ）の状態が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
まず、実施例１の工程に従って図１（Ｄ）の状態を得る。そして、活性層１１１、１１２の上にＮ型導電膜８０１を形成し、その上に金属薄膜８０２を形成する。これら薄膜については実施例６で説明しているのでここでの説明は省略する。（図８（Ａ））
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
こうして、ＮＴＦＴのソース電極８０３、８０４、ＰＴＦＴのソース電極８０５、８０６及びＮＴＦＴとＰＴＦＴの共通ドレイン電極８０７、８０８が形成される。最後にパッシベーション膜として窒化珪素膜８０９を形成して図８（Ｂ）に示す構造のＣＭＯＳ回路が実現される。