【手続補正書】
【提出日】平成15年11月28日(2003.11.28)
【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】
非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を意図的に導入し、第１の加熱処理により該非晶質珪素膜を結晶化させて結晶性珪素膜を形成し、
酸化性雰囲気中で第２の加熱処理を行って該結晶性珪素膜の表面に熱酸化膜を形成し、該結晶性珪素膜中に存在する当該金属元素を除去又は減少させ、
該熱酸化膜を除去し、
該熱酸化膜を除去した領域の表面上に再度の熱酸化により熱酸化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２】
非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を意図的に導入し、第１の加熱処理により該非晶質珪素膜を結晶化させて結晶性珪素膜を形成し、
酸化性雰囲気中で第２の加熱処理を行って該結晶性珪素膜の表面に熱酸化膜を形成し、該熱酸化膜に当該金属元素をゲッタリングさせることにより、該結晶性珪素膜中に存在する当該金属元素を除去又は減少させ、
該熱酸化膜を除去し、
該熱酸化膜を除去した領域の表面上に再度の熱酸化により熱酸化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３】
非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を意図的に導入し、第１の加熱処理により該非晶質珪素膜を結晶化させて結晶性珪素膜を形成し、
酸化性雰囲気中で第２の加熱処理を行って該結晶性珪素膜の表面に熱酸化膜を形成し、該結晶性珪素膜中に存在する当該金属元素を除去又減少させ、
該熱酸化膜を除去し、
前記結晶性珪素膜をパターニングして薄膜トランジスタの活性層を形成し、
熱酸化により前記薄膜トランジスタのゲイト絶縁膜の少なくとも一部を構成する熱酸化膜を該活性層の表面に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】
非晶質珪素膜に珪素の結晶化を助長する金属元素を選択的に導入し、
第１の加熱処理により該金属元素が選択的に導入された領域から膜に平行な方向に結晶成長を行わせ、
酸化性雰囲気中で第２の加熱処理を行って該結晶成長を行わせた領域の表面に熱酸化膜を形成し、
該熱酸化膜を除去し、
該熱酸化膜を除去した領域を用いて半導体装置の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５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記非晶質珪素膜を結晶化させた結晶性珪素膜中の結晶が、結晶格子が連続的に連なった結晶であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記非晶質珪素膜を結晶化させた結晶性珪素膜中の結晶が、細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記非晶質珪素膜を結晶化させた結晶性珪素膜中の結晶が、細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶で、且つ、それらが間隔を置いて平行又はほぼ平行に成長した結晶であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記珪素の結晶化を助長する金属元素は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種又は複数種類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９】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記第１の加熱処理の温度よりも前記第２の加熱処理の温度の方が高いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記熱酸化膜の除去後に酸素と水素とを含むプラズマ雰囲気でのアニールを行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記非晶質珪素膜中に含まれる酸素の濃度が５×１０17ｃｍ-3〜２×１０19ｃｍ-3であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体装置の作製方法において、
前記第１の加熱処理により前記非晶質珪素膜を結晶化させて結晶性珪素膜を得た後、該結晶性珪素膜に対してレーザー光又は強光の照射を行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１３】
第１の酸化膜及び第２の酸化膜に挟まれた結晶性珪素膜を有し、該結晶性珪素膜は珪素の結晶化を助長する金属元素を含有しており、該結晶性珪素膜中において、該金属元素が該第１の酸化膜及び該第２の酸化膜との界面近傍において高い濃度分布を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
第１の酸化膜及び第２の酸化膜に挟まれた結晶性珪素膜を有し、該結晶性珪素膜は珪素の結晶化を助長する金属元素を含有しており、該結晶性珪素膜中において、該金属元素が該第１の酸化膜又は該第２の酸化膜との界面近傍において高い濃度分布を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、結晶格子が連続的に連なった結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項１３又は請求項１４に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１３又は請求項１４に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、複数の細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶で、且つ、それらが間隔を置いて平行又はほぼ平行に成長した結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項１３又は請求項１４に記載の半導体装置において、
前記第１の酸化膜はガラス基板又は石英基板上に形成された酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜であって、前記結晶性珪素膜は薄膜トランジスタの活性層を構成し、前記第２の酸化膜は前記薄膜トランジスタのゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜又は酸化窒化珪素膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
酸化膜からなる下地膜と、該下地膜上に形成された結晶性珪素膜と、該結晶性珪素膜上に形成された熱酸化膜とを有し、該結晶性珪素膜中には珪素の結晶化を助長する金属元素が含まれ、該珪素の結晶化を助長する金属元素は前記下地膜及び前記熱酸化膜との界面近傍において高い濃度分布を有し、該熱酸化膜が薄膜トランジスタのゲイト絶縁膜の少なくとも一部を構成していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
酸化膜からなる下地膜と、該下地膜上に形成された結晶性珪素膜と、該結晶性珪素膜上に形成された熱酸化膜とを有し、該結晶性珪素膜中には珪素の結晶化を助長する金属元素が含まれ、該珪素の結晶化を助長する金属元素は前記下地膜又は前記熱酸化膜との界面近傍において高い濃度分布を有し、該熱酸化膜が薄膜トランジスタのゲイト絶縁膜の少なくとも一部を構成していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、結晶格子が連続的に連なった結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
請求項１９又は請求項２０に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２３】
請求項１９又は請求項２０に記載の半導体装置において、
前記結晶性珪素膜中の結晶が、複数の細い棒状結晶又は細い扁平棒状結晶で、且つ、それらが間隔を置いて平行又はほぼ平行に成長した結晶であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２４】
請求項１９又は請求項２０に記載の半導体装置において、
前記珪素の結晶化を助長する金属元素は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕから選ばれた一種又は複数種類の元素であることを特徴とする半導体装置。