專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
用于半導(dǎo)體器件的薄膜晶體管需要根據(jù)半導(dǎo)體器件的目的和功能具有不同的特性?？刂票∧ぞw管的特性以滿足需求是很重要的，已經(jīng)研究了制造具有適合計(jì)劃用途的特性的薄膜晶體管的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1日本專利特開No.H9-27624)。
在專利文獻(xiàn)1中，使用側(cè)壁形成包含具有輕摻雜漏區(qū)(LDD)結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管，由此在薄膜晶體管的截止?fàn)顟B(tài)下使漏電流變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是不用復(fù)雜步驟和裝置制造具有所需特性的薄膜晶體管。本發(fā)明的另一目的是提供一種高產(chǎn)量和低成本地制造具有高可靠性和較好電學(xué)特性的半導(dǎo)體器件的技術(shù)。
在本發(fā)明中，在薄膜晶體管中，低濃度雜質(zhì)區(qū)形成在半導(dǎo)體層中的溝道形成區(qū)與源區(qū)和漏區(qū)中的一個之間并由柵電極層覆蓋。使用柵電極作掩模，傾斜于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層以形成低濃度雜質(zhì)區(qū)。形成半導(dǎo)體層以具有包括用于賦予不同于薄膜晶體管導(dǎo)電性的導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)，從而能夠精密地控制薄膜晶體管的特性。另外，通過激光照射使半導(dǎo)體膜結(jié)晶，且單晶的晶粒沿著激光的掃描方向長距離地延伸，由此能夠形成至少具有防止薄膜晶體管中的載流子移動的小晶界的半導(dǎo)體膜。
注意該說明書中的半導(dǎo)體器件指的是能夠利用半導(dǎo)體的特性起作用的器件。本發(fā)明能夠制造多層布線層的半導(dǎo)體器件、ID芯片等。
另外，可以使用本發(fā)明制造顯示器件。采用本發(fā)明的顯示器件包括發(fā)光顯示器件、液晶顯示器件等，在發(fā)光顯示器件中，發(fā)光元件連接到TFT，具有包括被稱為用于產(chǎn)生發(fā)光的電致發(fā)光(在下文中，也稱作EL)的有機(jī)材料或有機(jī)材料和無機(jī)材料的混合物的媒質(zhì)，該媒質(zhì)設(shè)置在電極之間；在液晶顯示器件中，具有液晶材料的液晶元件用作顯示元件。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一在半導(dǎo)體層上具有柵絕緣層；半導(dǎo)體層具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、與溝道形成區(qū)接觸形成的漏區(qū)、和形成在溝道形成區(qū)與源區(qū)之間的雜質(zhì)區(qū)；以及柵電極層形成在溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)上方，柵絕緣層介于其間。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一在半導(dǎo)體層上方具有柵絕緣層；半導(dǎo)體層具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、與溝道形成區(qū)接觸形成的漏區(qū)、和形成在溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間的雜質(zhì)區(qū)；以及柵電極層形成在溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)上方，柵絕緣層介于其間。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一在半導(dǎo)體層上方具有柵絕緣層；半導(dǎo)體層具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)、形成在溝道形成區(qū)與源區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)、形成在源區(qū)與第一雜質(zhì)區(qū)之間的第二雜質(zhì)區(qū)、和形成在漏區(qū)與溝道形成區(qū)之間與溝道形成區(qū)接觸的第三雜質(zhì)區(qū)；以及在溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)上方的柵電極層，柵絕緣層介于其之間，其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，在第二雜質(zhì)區(qū)和第三雜質(zhì)區(qū)中賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度低于在源區(qū)和漏區(qū)中賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一在半導(dǎo)體層上方具有柵絕緣層；半導(dǎo)體層具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)、形成在溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)、形成在源區(qū)與溝道形成區(qū)之間與溝道形成區(qū)接觸的第二雜質(zhì)區(qū)、和形成在漏區(qū)與第一雜質(zhì)區(qū)之間的第三雜質(zhì)區(qū)；以及在溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)上方的柵電極層，柵絕緣層介于其之間。第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，且在第二雜質(zhì)區(qū)和第三雜質(zhì)區(qū)中賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度低于在源區(qū)和漏區(qū)中賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件之一在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層上方具有柵絕緣層。第一半導(dǎo)體層具有第一溝道形成區(qū)、第一源區(qū)、與第一構(gòu)道形成區(qū)接觸形成的第一漏區(qū)、以及形成在第一溝道形成區(qū)與第一源區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)，第二半導(dǎo)體層具有第二溝道形成區(qū)、與第二溝道形成區(qū)接觸形成的第二源區(qū)、第二漏區(qū)、和形成在第二溝道形成區(qū)與第二漏區(qū)之間的第二雜質(zhì)區(qū)。該半導(dǎo)體器件具有在第一溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)上方的第一柵電極層，柵絕緣層介于其之間，以及在第二溝道形成區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)上方的第二柵電極層，柵絕緣層介于其之間。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法之一包括如下步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過對結(jié)晶半導(dǎo)體膜圖案化形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；通過使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的方向摻雜該半導(dǎo)體層形成第一雜質(zhì)區(qū)；和通過使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成第二雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和溝道形成區(qū)。第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與源區(qū)之間并由柵電極層覆蓋，漏區(qū)與溝道形成區(qū)接觸形成。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法之一包括如下步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過對結(jié)晶半導(dǎo)體膜圖案化形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；通過使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的方向摻雜該半導(dǎo)體層形成第一雜質(zhì)區(qū)；和通過使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成第二雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和溝道形成區(qū)。第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間并由柵電極層覆蓋，并形成與溝道形成區(qū)接觸的源區(qū)。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法之一包括如下步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過對結(jié)晶半導(dǎo)體膜圖案化形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；通過使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層形成第一雜質(zhì)區(qū)；和通過使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)和溝道形成區(qū)；在柵電極層的側(cè)表面上形成絕緣層；通過使用柵電極層和絕緣層作掩模，用賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成源區(qū)、與源區(qū)接觸的第五雜質(zhì)區(qū)、漏區(qū)和與漏區(qū)接觸的第六雜質(zhì)區(qū)。在第五雜質(zhì)區(qū)和第六雜質(zhì)區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的各自濃度低于在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度。第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與第五雜質(zhì)區(qū)之間并由柵電極層覆蓋，并形成與溝道形成區(qū)接觸的第六雜質(zhì)區(qū)。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法之一包括如下步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過對結(jié)晶半導(dǎo)體膜圖案化形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；通過使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層形成第一雜質(zhì)區(qū)；和通過使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)和溝道形成區(qū)；在柵電極層的側(cè)表面上形成絕緣層；通過使用柵電極層和絕緣層作掩模，用賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層形成源區(qū)、與源區(qū)接觸的第五雜質(zhì)區(qū)、漏區(qū)和與漏區(qū)接觸的第六雜質(zhì)區(qū)。在第五雜質(zhì)區(qū)和第六雜質(zhì)區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的各自濃度低于在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的濃度。第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與第六雜質(zhì)區(qū)之間并由柵電極層覆蓋，并形成與溝道形成區(qū)接觸的第五雜質(zhì)區(qū)。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法之一包括如下步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過對結(jié)晶半導(dǎo)體膜圖案化形成第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成第一柵電極層和第二柵電極層；通過使用第一柵電極層和第二柵電極層作為掩模，從傾斜于第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的表面的一個方向用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素?fù)诫s第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，從而在第一半導(dǎo)體層中形成第一雜質(zhì)區(qū)和在第二半導(dǎo)體層中形成第二雜質(zhì)區(qū)；和通過使用第一柵電極層和第二柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層表面摻雜第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，從而在第一半導(dǎo)體層中形成第三雜質(zhì)區(qū)、第一源區(qū)、第一漏區(qū)、和第一溝道形成區(qū)和在第二半導(dǎo)體層中形成第四雜質(zhì)區(qū)、第二源區(qū)、第二漏區(qū)和第二溝道形成區(qū)。第三雜質(zhì)區(qū)形成在第一溝道形成區(qū)與第一源區(qū)之間并由第一柵電極層覆蓋；第四雜質(zhì)區(qū)形成在第二溝道形成區(qū)與第二漏區(qū)之間并由第二柵電極層覆蓋；形成與第一溝道形成區(qū)接觸的第一漏區(qū)；并形成與第二溝道形成區(qū)接觸的第二源區(qū)。
本發(fā)明能夠不用復(fù)雜步驟和裝置制造具有所需特性的薄膜晶體管。另外，可以高產(chǎn)量和低成本地制造具有高可靠性和優(yōu)良電學(xué)特性的半導(dǎo)體器件。


圖1A至1E是說明本發(fā)明的簡圖。
圖2A至2D是說明本發(fā)明的簡圖。
圖3A至3F是說明本發(fā)明的簡圖。
圖4A至4D是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖5A至5D是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖6A至6D是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖7A至7D是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖8A至8C是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖9A至9C是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖10A和10B是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖11A至11D是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖12A至12C是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖13A和13B是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖14A和14B是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖15A和15B是描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖16是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖17A和17B是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的透視圖。
圖18A和18B是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的截面圖。
圖19是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖20是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖21A至21H是示出使用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用的簡圖。
圖22A和22B是示出使用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用的簡圖。
圖23A和23B是用于其模擬和結(jié)果的模型圖。
圖24A和24B是用于其模擬和結(jié)果的模型圖。
圖25A和25B是用于其模擬和結(jié)果的模型圖。
圖26A和26B是用于其模擬和結(jié)果的模型圖。
圖27A至27C是示出Lov定義的簡圖。
圖28A至28C是示出在半導(dǎo)體層的橫向和縱向中雜質(zhì)元素濃度分布的簡圖。
圖29A和29B是用于描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖30A至30C是用于描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法的簡圖。
圖31A和31B是用在本發(fā)明中的摻雜器件的示意圖。
圖32A至32D是描述本發(fā)明的概要的簡圖。
圖33A至33C是用于本發(fā)明中的摻雜器件的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。然而，可以理解本發(fā)明不局限于下面的說明，各種變化和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，除非上述變化和修改脫離了本發(fā)明的內(nèi)容和范圍。因此，解釋本發(fā)明不局限于實(shí)施例模式中的描述。注意相同的參考數(shù)字表示相同的部分或在不同圖中具有相同作用的部分，在下文解釋的本發(fā)明的構(gòu)造中將不重復(fù)解釋。
(實(shí)施例模式1)參照圖1A至1E、2A至2D、和3A至3F描述在該實(shí)施例模式中的薄膜晶體管的制造方法。
在具有作為基膜的絕緣表面的襯底100上，通過濺射法、物理汽相淀積(PVD)法、低壓CVD(LPCVD)法、化學(xué)汽相淀積(CVD)法例如等離子體CVD法等使用氧氮化硅(SiNO)膜形成具有10nm至200nm(優(yōu)選，從50nm到100nm)膜厚的基膜101a，并使用氮氧化硅(SiON)膜在基膜101a上堆疊具有50nm至200nm(優(yōu)選地，從100nm到150nm)膜厚的基膜101b。在該實(shí)施例模式中，使用等離子體CVD形成基膜101a和基膜101b。作為襯底100，可以使用其上形成絕緣膜的玻璃襯底、石英襯底、硅襯底、金屬襯底、或不銹鋼襯底。另外，也可以使用具有能夠經(jīng)受本實(shí)施例模式的處理溫度的耐熱度的塑料襯底、或像薄膜的柔性襯底。可選地，兩層結(jié)構(gòu)可以用于基膜，或者也可以使用基(絕緣)膜的單層膜結(jié)構(gòu)或者其中堆疊具有兩層或更多的基(絕緣)膜的結(jié)構(gòu)。
隨后，在基膜上形成半導(dǎo)體膜。通過已知方法(濺射法、LPCVD法、等離子體CVD法等)形成具有25nn至200nm(優(yōu)選30nm至150nm)厚的半導(dǎo)體膜。在該實(shí)施例模式中，使用激光將非晶半導(dǎo)體膜結(jié)晶成結(jié)晶半導(dǎo)體膜。
通過汽相生長法或?yàn)R射法使用由硅烷或鍺烷代表的半導(dǎo)體材料氣體制造非晶半導(dǎo)體(在下文中，也稱作“AS”)；通過使用光能或熱能結(jié)晶非晶半導(dǎo)體形成多晶半導(dǎo)體；半非晶硅半導(dǎo)體(也稱作微晶，在下文中，也稱為“SAS”)等可用于形成半導(dǎo)體膜的材料。
SAS是具有介于非晶結(jié)構(gòu)與結(jié)晶結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)和具有自由能是穩(wěn)定的第三態(tài)的半導(dǎo)體，并包括具有短程有序和晶格畸變的結(jié)晶區(qū)。在膜中的至少一部分區(qū)域中可以觀察到從0.5nm至20nm的結(jié)晶區(qū)。當(dāng)包含作為主要成分的硅時，拉曼光譜轉(zhuǎn)移到比520cm-1低的頻率一側(cè)。在X-射線衍射中觀測到由硅晶格引起的(111)或(220)的衍射峰。包含至少1原子％或更多的氫或鹵素以終止不飽和鍵。通過硅化物氣體的輝光放電分解(等離子體CVD)形成SAS。SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等可以用作硅化物氣體。另外，可以將F2或GeF4混合到硅化物氣體?？梢杂肏2或H2和選自He、Ar、Kr和Ne的稀有氣體的一種或多種來稀釋硅化物氣體。稀釋比在從1∶2至1∶1000的范圍。壓強(qiáng)近似在從0.1Pa至133Pa的范圍內(nèi)，電源頻率在從1MHz至120MHz，優(yōu)選從13MHz到60MHz的范圍內(nèi)。襯底加熱溫度優(yōu)選300℃或更低，也可以在100℃至200℃的襯底加熱溫度下形成該膜。希望由大氣成分例如氧、氮、或碳形成的雜質(zhì)元素是1×1020cm-3或更低作為形成膜時使用的雜質(zhì)元素，特別地，氧濃度是5×1019cm-3或更低，優(yōu)選1×1019cm-3或更低。通過加入稀有氣體元素例如氦、氬、氪或者氖進(jìn)一步促進(jìn)晶格畸變獲得更好的SAS以提高穩(wěn)定性。另外，在使用氟基硅化物氣體形成的SAS層上方堆疊使用氫基硅化物氣體形成的SAS層。
非晶半導(dǎo)體由氫化非晶硅代表，結(jié)晶半導(dǎo)體由多晶硅代表。多晶硅(多晶態(tài)硅)包括使用在800℃或更高的溫度下形成的多晶硅作為主要材料的所謂的高溫多晶硅、使用在600℃或者更低的溫度下形成的多晶硅作為主要原材料的所謂的低溫多晶硅、通過加入促進(jìn)結(jié)晶的元素等而結(jié)晶的多晶硅等等。如上所述，當(dāng)然，還可以使用半非晶半導(dǎo)體或在半導(dǎo)體層的一部分中包含結(jié)晶相的半導(dǎo)體。
當(dāng)使用結(jié)晶半導(dǎo)體層作為半導(dǎo)體薄膜時，可以使用已知的方法(激光結(jié)晶方法、熱結(jié)晶方法、使用促進(jìn)結(jié)晶的元素例如鎳等的熱結(jié)晶方法)作為制造結(jié)晶半導(dǎo)體層的方法。通過用激光照射結(jié)晶SAS微晶半導(dǎo)體以增強(qiáng)結(jié)晶度。在不使用促進(jìn)結(jié)晶的元素的情況下，在用激光照射非晶態(tài)硅膜之前，通過在氮?dú)鈿夥罩性?00℃的溫度下加熱非晶態(tài)硅膜一個小時來釋放氫，直到包含在非晶態(tài)硅膜中的氫濃度變成1×1020原子/cm3或者更低。這是因?yàn)楫?dāng)用激光照射包含許多氫的非晶硅膜時，損傷了非晶硅膜。
可以沒有限制地使用將金屬元素引入到非晶半導(dǎo)體薄膜中的任何方法，只要該方法能夠使金屬元素存在于表面上或者非晶半導(dǎo)體膜內(nèi)。例如，可以使用濺射法、CVD法、等離子體處理法(包括等離子體CVD法)、表面吸附法、或者涂覆金屬鹽溶液的方法。在它們之中，使用溶液的方法是簡單的和容易的，并且在容易調(diào)整金屬元素的濃度方面是有利的。為了改善非晶半導(dǎo)體層表面的濕潤性和在非晶半導(dǎo)體層的整個表面上散布水溶液，優(yōu)選通過在氧氣氛中UV光照射、熱氧化法、用臭氧水或者包括羥基的過氧化氫等形成氧化膜。
用具有來自連續(xù)波固態(tài)激光器的基波的第二至第四諧波的任何一個的激光照射半導(dǎo)體薄膜。因而，可以獲得具有大晶粒尺寸的晶體。例如，典型地，優(yōu)選使用Nd:YVO4激光器(基波1064nm)的第二諧波(532nm)或者第三諧波(355nm)。特別地，通過非線性光學(xué)元件將從連續(xù)波YVO4激光器射出的激光變?yōu)橹C波，以獲得具有輸出量或更多的激光。優(yōu)選通過光學(xué)系統(tǒng)在受輻照表面上將激光成形為矩形或者橢圓以照射半導(dǎo)體薄膜。激光需要具有約0.001至100MW/cm2(優(yōu)選，從0.1到10MW/cm2)的能量密度。將用于照射的掃描速率設(shè)定在約0.5至2000cm/sec(優(yōu)選，10至200cm/sec)的范圍內(nèi)。
激光器可以是已知的連續(xù)波氣體激光器或者固態(tài)激光器。作為氣體激光器，有Ar激光器、Kr激光器等。作為固態(tài)激光器，有YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、變石激光器、或者Ti:藍(lán)寶石激光器等。
而且，可以使用脈沖激光器進(jìn)行激光結(jié)晶。在這種情況下，將脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為0.5MHz或更多。該頻帶比通常使用的幾十Hz至幾百Hz的頻帶更高。在用脈沖激光照射半導(dǎo)體薄膜之后需要花費(fèi)幾十至幾百納秒以完全地固化半導(dǎo)體薄膜。當(dāng)脈沖激光具有以上所述的頻帶時，在通過先前的脈沖激光熔化半導(dǎo)體薄膜之后并在固化半導(dǎo)體薄膜之前可以用下一個脈沖激光照射它。因此，固相和液相之間的界面可以在半導(dǎo)體薄膜中連續(xù)地移動，并形成具有向掃描方向連續(xù)生長的晶粒的半導(dǎo)體薄膜。特別地，可以形成每個在掃描方向上具有10至30μm的寬度和在垂直于掃描方向的方向上具有約1至5μm寬度的晶粒的集合體。通過形成沿著掃描方向長延伸的晶粒至少在薄膜晶體管的溝道方向中還能夠形成幾乎沒有晶粒邊界的半導(dǎo)體薄膜。
可以在惰性氣體氣氛例如稀有氣體或者氮中進(jìn)行用激光照射。這能夠?qū)崿F(xiàn)通過用激光照射控制半導(dǎo)體表面的粗糙度和通過被控制的界面態(tài)密度變化產(chǎn)生閾值的變化。
通過結(jié)合熱處理和激光照射結(jié)晶非晶半導(dǎo)體膜，或者多次獨(dú)立地執(zhí)行熱處理或激光照射。
半導(dǎo)體可以通過印刷法、噴射法、旋涂、液滴排出方法等由有機(jī)半導(dǎo)體材料形成。在這種情況下，由于不需要上述的蝕刻步驟，所以可以減少步驟的數(shù)量。低分子量材料、高分子量材料等可以用于有機(jī)半導(dǎo)體，另外，可以使用如有機(jī)顏料的材料、導(dǎo)電的高分子量材料。具有由共軛雙鍵組成的骨架的л-電子共軛高分子量材料優(yōu)選用作使用在本發(fā)明中的有機(jī)半導(dǎo)體材料。典型地，可以使用可溶的高分子量材料，例如聚噻吩、聚芴、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物、或者并五苯。
給出在沉淀可溶前體之后通過執(zhí)行處理形成半導(dǎo)體層的材料作為用于本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體材料的實(shí)例。注意給出聚噻吩基烯1，2亞乙烯(polythienylenevinylene)、聚(2，5-噻吩基烯1，2亞乙烯)、polyacetyrene、polyacetyrene衍生物、聚甲基乙炔1，2-亞乙烯基(polyallylenevinylene)等作為上述有機(jī)半導(dǎo)體材料的實(shí)例。
在將前體轉(zhuǎn)換成有機(jī)半導(dǎo)體中，對反應(yīng)催化劑例如氯化氫氣體額外地增加熱處理。下列可以用作溶化具有可溶性的有機(jī)半導(dǎo)體材料的典型溶劑甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲烷、γ丁基內(nèi)酯(γbutyllactone)、丁基溶纖劑、環(huán)己烷、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、環(huán)己酮、2-丁酮、二氧雜環(huán)乙烷、二甲基甲酰胺(DMF)、THF(四氫呋喃)等。
在該實(shí)施例模式中，使用非晶硅在基膜101b上形成非晶半導(dǎo)體薄膜115。用掃描箭頭171的方向的激光170照射待結(jié)晶的非晶半導(dǎo)體膜115，從而形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜116(圖1A)。
為了控制薄膜晶體管的閾值，可以用少量雜質(zhì)元素(硼或者磷)摻雜上述獲得的半導(dǎo)體膜；然而，在該實(shí)施例模式中，通過制造具有低濃度p溝道雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管控制薄膜晶體管的閾值。因而，根據(jù)本發(fā)明，不需要控制閾值的摻雜步驟；因此，簡化了步驟。
使用掩模圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜116。在該實(shí)施例模式中，形成光掩模，并通過光刻法實(shí)施圖案化工藝以形成半導(dǎo)體層102。
至于圖案化中的蝕刻可以采用等離子體蝕刻(干法蝕刻)或者濕法蝕刻。然而，等離子體蝕刻適于處理大襯底。使用氟基氣體例如CF4或者NF3或者氯基氣體例如Cl2或者BCl3作為蝕刻氣體，并可以適當(dāng)?shù)丶尤攵栊詺怏w例如He或者Ar。另外，當(dāng)應(yīng)用大氣壓力放電蝕刻工藝時，可以執(zhí)行局部放電工藝，掩模層不必完全地形成在襯底上。
在該實(shí)施例模式中，可以通過有選擇地形成圖案的方法例如液滴排出法形成用于形成布線層或者電極層的導(dǎo)電層、用于形成預(yù)定圖案的掩模層等。在液滴排出法中(根據(jù)在其中的系統(tǒng)也稱為噴墨方法)，可以通過有選擇地排出(噴射)為特定目的準(zhǔn)備的合成物的液體形成預(yù)定圖案(導(dǎo)電層、絕緣層等)。在這種情況下，可以在待形成于其上的區(qū)域中執(zhí)行用于控制濕潤性和粘附的處理。另外，可以使用用于轉(zhuǎn)印或者繪制圖案的方法，例如，印刷法(用于形成絲網(wǎng)印刷、平版印刷等的圖案的方法)等。
在該實(shí)施例模式中，使用樹脂材料例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、三聚氰胺樹脂、或者聚氨酯樹脂作為掩模。可選擇地，掩模還可以由有機(jī)材料例如苯環(huán)丁烯、聚對苯二甲撐、flare和具有光透射性質(zhì)的聚酰亞胺；通過硅氧烷聚合體等的聚合形成的復(fù)合材料；包括水溶性均聚物和水溶聚物的組合材料等形成。另外，還可以使用市場上可買到的包括感光劑的抗蝕劑材料。例如，能夠使用包括酚醛清漆樹脂和是感光試劑的萘并苯醌二嗪農(nóng)(naphthoquinonediazide)化合物的典型正性抗蝕劑；是負(fù)性抗蝕劑的基礎(chǔ)樹脂、聯(lián)苯硅烷二醇(diphenylsilanediol)、酸產(chǎn)生材料等。當(dāng)使用液滴排出方法時，通過加入表面活性劑控制溶劑濃度等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整任意材料的表面張力和粘性。
形成覆蓋半導(dǎo)體層102的柵絕緣層105。柵絕緣層105包括通過等離子體CVD方法或者濺射法形成的、具有從10nm到150nm厚度的、含有硅的絕緣膜。柵絕緣層105可以由已知的材料例如硅的氧化物材料或者氮化物材料形成，且可以是疊層或者單層。在該實(shí)施例模式中，疊層結(jié)構(gòu)用于柵絕緣層。在半導(dǎo)體層102上形成具有1nm至100nm，優(yōu)選1nm至10nm，更優(yōu)選2nm至5nm膜厚的氧化硅膜作為第一絕緣膜。通過GRTA(氣體快速熱退火)方法、LRTA(燈快速熱退火)方法等氧化半導(dǎo)體表面，并形成熱氧化膜，從而將第一絕緣膜形成薄膜。在該實(shí)施例模式中，在第一絕緣膜上使用三層的疊層氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜?？蛇x擇地，還可以使用氮氧化硅膜的單層或者其兩層的疊層。優(yōu)選地，可以使用精確氮化硅膜。注意為了在低薄膜形成溫度下形成具有小的柵漏電流的精確絕緣膜，可以將稀有氣體元素例如氬加到反應(yīng)氣體并混合到待形成的絕緣膜中。
每個充當(dāng)柵電極的、具有20nm至100nm膜厚的第一導(dǎo)電薄膜106和具有100nm至400nm膜厚的第二導(dǎo)電薄膜107疊置在柵絕緣層105上(圖1B)。通過已知的方法例如濺射法、汽相淀積法、或者CVD法形成第一導(dǎo)電薄膜106和第二導(dǎo)電薄膜107。第一導(dǎo)電膜106和第二導(dǎo)電膜107可以由鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、和釹(Nd)、或者具有作為主要成分的上述元素的合金材料或者復(fù)合材料形成。由用雜質(zhì)元素例如磷或者AgPdCu合金摻雜的多晶硅薄膜代表的半導(dǎo)體膜可以用作第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電薄膜不局限于雙層結(jié)構(gòu)，例如，可以具有其中順序地堆疊50nm厚的鎢膜、500nm厚的鋁和硅(Al-Si)的合金膜、和30nm厚的氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。在三層結(jié)構(gòu)的情況下，可以使用氮化鎢替代第一導(dǎo)電膜的鎢；使用鋁和鈦(Al-Ti)的合金膜替代第二導(dǎo)電薄膜的鋁和硅(Al-Si)的合金膜；或者使用鈦膜替代第三導(dǎo)電薄膜的氮化鈦膜。另外，還可以使用單一層狀結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例模式中，氮化鉭(TaN)用于第一導(dǎo)電膜106，鎢(W)用于第二導(dǎo)電膜107。
然后，通過光刻法形成使用抗蝕劑的掩模，并圖案化第二導(dǎo)電膜107以形成第一柵電極層205。通過ICP(感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻法適當(dāng)?shù)卣{(diào)整蝕刻條件(施加到線圈形電極層的電功率、施加到襯底側(cè)上的電極層的電功率、在襯底側(cè)上的電極溫度等)，將第二導(dǎo)電薄膜蝕刻成具有期望錐形形狀。作為蝕刻氣體，可以適當(dāng)?shù)厥褂糜蒀l2，BCl3，SiCl4，CCl4等代表的氯基氣體、由CF4，SF6，NF3等代表的氟基氣體、或者O2。
通過變窄柵電極層的寬度D1形成能夠高速操作的薄膜晶體管。圖3A至3F中示出了為了使溝道方向上的寬度變窄而形成第一柵電極層205的兩種方法。圖3A對應(yīng)于圖1B并示出了了在襯底100上形成第二導(dǎo)電膜107的步驟。
首先，參考圖3B、3C和3F描述第一方法。通過光刻法或者液滴排出法在第二導(dǎo)電薄膜107上形成包括抗蝕劑的掩模220。如圖3B所示，使用掩模220蝕刻第二導(dǎo)電薄膜107以形成第一柵電極層210。然后，在不除去掩模220的情況下，在箭頭225的方向上蝕刻第一柵電極層210。第一柵電極層210變窄成具有第一柵電極層205的寬度，以形成第一柵電極層205(圖3C)。在除去掩模220之后，完成第一柵電極層205使其具有10nm至1000nm，優(yōu)選200nm至700nm的柵電極的寬度D1。
參考圖3D、3E和3F描述第二方法。通過光刻法或者液滴排出方法在第二導(dǎo)電薄膜107上形成包括抗蝕劑的掩模220。通過在箭頭256的方向上蝕刻、灰化等將掩模220形成得更細(xì)長，以形成具有較窄寬度的掩模221(圖3E)。使用形成具有拉長形狀的掩模221圖案化第二導(dǎo)電薄膜107，并除去掩模221。從而，同樣地形成第一柵電極層205以使柵電極層的寬度D1變窄。將柵電極層的寬度D1設(shè)定在上述界限內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)隨后形成具有短溝道長度的薄膜晶體管和形成能夠高速操作的半導(dǎo)體器件。
圖31A是示出了本發(fā)明的摻雜器件的透視圖。
離子源12包括為其中產(chǎn)生等離子體的腔提供的熱電子發(fā)射燈絲和圍繞腔配置的具有交變極性的多個環(huán)狀永久磁鐵。
加速電極部分13包括在腔的底部處的開口部分中保持與是陽極的腔相同電位的離子收集電極、保持比離子收集電極低幾十kV電位的汲取電極、和保持比汲取電極低幾十kV電位的加速電極。離子收集電極、汲取電極和加速電極是柵電極。
通過用提供的用以阻擋離子束的遮擋板(shutter)的切換操作控制照射的接通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)。
從燈絲射出的電子與從氣體引入開口引入腔中的操作氣體(氫、磷化氫、乙硼烷等)起反應(yīng)以產(chǎn)生等離子體。在腔中通過永久磁鐵的磁場關(guān)閉等離子體，同時通過汲取電極影響電場，從而經(jīng)離子收集電極汲取等離子體中的離子。通過加速電極的電場加速離子，然后產(chǎn)生離子束14。
在摻雜腔11中照射離子束14，并將離子引入傾斜的襯底10。使用作為中心的傾斜軸16傾斜并保持襯底10。使離子束的剖面圖成線形或者矩形，并在垂直于離子束14的較長側(cè)的方向15上移動襯底以對襯底的整個表面實(shí)施摻雜處理。
通過襯底平臺或者傳遞機(jī)器人將襯底的傾斜角度變成水平位置或傾斜位置?？梢允褂密壍阑蛘唑?qū)動齒輪電動機(jī)在掃描方向上移動襯底，而不受限于機(jī)器人。通過角度調(diào)節(jié)器例如測角器調(diào)整平臺的角度。擁有g(shù)iniometer的平臺還稱為goniostage。goniostage在平臺的頂上具有傾斜的中心并使用傾斜的中心作為支點(diǎn)使goniostage傾斜。角θ是離子束14的較長側(cè)與襯底10的主表面之間的角度。使用傾斜軸16作為軸使襯底傾斜。在圖31A和31B中，可以為襯底的任何位置提供傾斜軸16。為與襯底的一邊平行的襯底表面提供傾斜軸16；然而，可以對角線地為襯底表面而設(shè)置。在這種情況下，使用對角線作為傾斜軸使襯底10傾斜。
本發(fā)明的摻雜裝置可以處理大尺寸的襯底，因?yàn)楫?dāng)通過摻雜裝置實(shí)施摻雜時，在保持襯底平臺傾斜的同時移動襯底。而且，因?yàn)殡x子束的橫斷面形狀是四邊形，所以可以用所有的離子束照射襯底，因而可以高效地實(shí)施離子照射。另外，因?yàn)榕c襯底無關(guān)，所以離子束的較長側(cè)的寬度變窄。
另外，本發(fā)明不局限于上述的器件的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榫哂形⒘５膯栴}，所以在保持襯底處于幾乎垂直的傾斜位置的同時在水平位置用離子束照射襯底。
圖33A至33C示出了摻雜保持在豎直位置的襯底的實(shí)例。圖33A中所示的摻雜裝置具有通過離子束照射裝置663在水平位置用離子束662照射保持垂直的襯底661的結(jié)構(gòu)。用于保持襯底的襯底平臺連接到機(jī)器人，并在傳送襯底的同時提供用于使襯底平臺傾斜的傾斜軸以進(jìn)行兩種操作。一種操作是在使襯底661傾斜以具有襯底表面和離子束照射方向之間的角θ的同時傳送襯底的摻雜的方法，如圖33B所示。另一種操作是以角θ用離子束照射如圖33C所示傾斜和傳送的襯底的方法。另外，當(dāng)用離子束照射的同時，以某角度保持襯底平臺并可以在一定環(huán)中變化它的角度。
本發(fā)明不局限于上述裝置的結(jié)構(gòu)?？梢允褂靡r底傳送輥支撐和傳送傾斜襯底。在這種情況下，通過支撐構(gòu)件例如傳送輥支撐襯底的底部，并通過側(cè)面導(dǎo)板支撐傾斜的底部部分。側(cè)面導(dǎo)板通過支撐底部支承輥從該側(cè)與襯底的底部接觸來防止襯底在下面移動。
而且，本發(fā)明的摻雜裝置包括離子會聚裝置或者在常規(guī)離子摻雜技術(shù)中已知的離子質(zhì)量分離器。
為了在保持襯底處于傾斜的位置的同時通過摻雜在柵電極下面形成雜質(zhì)區(qū)，需要考慮TFT的配置。圖31B簡單地示出了在摻雜腔11中的襯底。如圖31B所示，優(yōu)選配置包括TFT的電路，以便根據(jù)溝道長度方向17移動用于使襯底傾斜的襯底平臺。因此，要求根據(jù)用于決定襯底平臺移動的傾斜軸16的位置來決定包括TFT的電路的配置。
圖32A是在實(shí)施例模式中用于描述半導(dǎo)體器件的摻雜步驟的頂視圖；圖32B是頂視圖32A的線I-J的剖面圖；圖32C和32D是頂視圖32A的線G-H的剖面圖。如圖32A至32D所示，多個半導(dǎo)體層31、柵電極層32和柵絕緣層33形成在襯底30上。在本發(fā)明中，用雜質(zhì)元素傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層31，以便雜質(zhì)元素入射其表面的入射角具有角θ。使用平行于線I-J的傾斜軸使如圖32A所示的襯底30傾斜。如圖32C和32D所示用雜質(zhì)元素35傾斜地?fù)诫s傾斜的襯底30。然而，平行于傾斜軸的線1-J的剖面圖32B示出了用雜質(zhì)元素35摻雜半導(dǎo)體層31，以便雜質(zhì)元素入射到其表面的入射角總是具有直角θb。是垂直于傾斜軸的線G-H的剖面圖的圖32C和32D示出了以對應(yīng)于襯底30的傾斜角的角θc1或者角θc2傾斜地用雜質(zhì)元素35摻雜半導(dǎo)體層31。通過改變角θc1和角θc2，可以形成不同于如圖32C和32D所示的結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)區(qū)34a和雜質(zhì)區(qū)34b。
摻雜半導(dǎo)體層表面的雜質(zhì)元素35的入射角θ優(yōu)選是30至90°或者90°至150°。另外，優(yōu)選將角θc1和角θc2之間的角度差設(shè)置在5°或更大。
如圖1C所示，使用第一柵電極層205作為掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素251摻雜半導(dǎo)體層。這里，以設(shè)定在30°至90°或者90°至150°的到表面的入射角θ1用賦予p型的雜質(zhì)元素251摻雜半導(dǎo)體層102，從而形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一p型雜質(zhì)區(qū)103b。在該實(shí)施例模式中，將角θ1設(shè)定在30°至90°的范圍內(nèi)。傾斜于其表面，用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層。因此，還摻雜了在半導(dǎo)體層102中由第一柵電極層205覆蓋的區(qū)域，從而形成第一p型雜質(zhì)區(qū)103b。然而，賦予p型的一些雜質(zhì)元素被第一柵電極層205阻擋；因此，在用半導(dǎo)體層中的第一柵電極層205覆蓋的區(qū)域中沒有形成p型雜質(zhì)區(qū)103a。因此，用賦予p型的雜質(zhì)元素有選擇地?fù)诫s半導(dǎo)體層102，從而形成第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一p型雜質(zhì)區(qū)103b(圖1C)。實(shí)施摻雜，以便第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一p型雜質(zhì)區(qū)103b包括約5×1017至5×1018/cm3濃度的賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，可以將其濃度設(shè)定在約5×1016至5×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
在該實(shí)施例模式中，雜質(zhì)區(qū)與具有插入其間的柵絕緣層的柵電極層重疊的區(qū)域稱為Lov區(qū)，雜質(zhì)區(qū)不與具有插入其間的柵絕緣層的柵電極層重疊的區(qū)域稱為Loff區(qū)。參考圖27A至27C和28A至28C說明薄膜晶體管的溝道長度L和在溝道長度方向上的Lov區(qū)2602a的長度Lov。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管的溝道長度L和Lov區(qū)域2602a的長度lov如圖27A中的那樣被限定?；旧?，柵電極層2600的這些長度和寬度具有該等式，即，寬度＝L+lov，如圖27A所示。在用雜質(zhì)元素?fù)诫s襯底之后、在相對高的溫度下通過加熱工藝分散摻雜的雜質(zhì)元素的情況下，溝道形成區(qū)2603的邊界變得不清楚。圖27A示出了區(qū)分邊界的溝道形成區(qū)域2603的簡單結(jié)構(gòu)圖。使用陰影和空白示出了圖27A至27C；然而，這不意味著沒有用雜質(zhì)元素?fù)诫s空白部分。這示出了在該區(qū)域中的雜質(zhì)元素的濃度分布反映了摻雜狀況。注意這與該說明的其他圖表相同。因此，為了反映入射角θ1，如圖1C所示描述了第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一雜質(zhì)區(qū)103b的形狀。
根據(jù)摻雜狀況，如圖27B中的虛線所示，濃度分布的頂點(diǎn)位于柵絕緣膜2601或者半導(dǎo)體層中的溝道形成區(qū)域2606的上部。在圖27B中，與柵電極2600重疊的Lov區(qū)域2605a的長度lov和溝道形成區(qū)域2606的溝道長度L與圖27A中的相同。
根據(jù)摻雜狀況，如圖27C中的虛線所示，濃度分布2607的頂點(diǎn)位于在半導(dǎo)體層之下的底部絕緣膜中或者襯底內(nèi)。在這種情況下，柵電極2600的寬度不滿足等式，柵電極的寬度＝L+Lov。由于在溝道形成區(qū)域2609和柵絕緣層2601之間的界面處形成溝道，所以溝道長度L具有如圖27C所示的長度，且與柵電極層2600重疊的Lov區(qū)2068a表明是長度Lov的最長部分。在使用半導(dǎo)體襯底的情況下，因?yàn)榘雽?dǎo)體襯底的濃度分布在柵的底部部分處彼此重疊或者彼此很接近，所以僅僅通過具有長溝道長度的薄膜晶體管制造圖27C所示的結(jié)構(gòu)。
在圖27A中，參照圖28A至28C說明在Lov區(qū)2602a的橫向和縱向中的雜質(zhì)元素的濃度分布。圖28A是圖27A中說明的另一Lov區(qū)2602a的放大圖。圖28B示出了雜質(zhì)元素在Lov區(qū)的深度方向(Y-Z)上的濃度分布。圖28C示出了雜質(zhì)元素在Lov區(qū)的橫向(V-X到深度方向的垂直方向)上的濃度分布。
如圖28B所示，在Lov區(qū)中的襯底側(cè)和柵電極側(cè)產(chǎn)生了濃度梯度。如圖28C所示，在Lov區(qū)產(chǎn)生了濃度梯度。
如圖27B和27C所示，在深度方向和橫向上的濃度梯度示出了不同的分布。
如圖1D所示，再次使用第一柵電極層205作為掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素252摻雜半導(dǎo)體層。以幾乎垂直于表面的入射角θ2用賦予n型的雜質(zhì)元素251摻雜半導(dǎo)體層102，從而形成第一n型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b。角θ2和角θ1之間的角度差在5°或更大。用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s第一n型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b；因此，為了將p型變?yōu)閚型，需要用具有比賦予第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一p型雜質(zhì)區(qū)103b的p型的雜質(zhì)元素更高的濃度的n型雜質(zhì)元素?fù)诫s。通常，第一n型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b包括賦予1×1017至5×1018cm3濃度的n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，磷(P)用作賦予n型的雜質(zhì)元素。
這里，使用第一柵電極層205，用賦予n型的雜質(zhì)元素252以自對準(zhǔn)方式摻雜半導(dǎo)體層102。與第一p型雜質(zhì)區(qū)103b中的第一柵電極層205重疊的區(qū)域保持p型雜質(zhì)區(qū)，而不用賦予n型的雜質(zhì)元素252摻雜。因此，第二p型雜質(zhì)區(qū)208形成在半導(dǎo)體層102中，第二p型雜質(zhì)區(qū)208是Lov區(qū)域。另一方面，因?yàn)榈谝籲型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b沒有被柵電極層205覆蓋，所以它們是Loff區(qū)域。
接下來，在形成覆蓋第一導(dǎo)電膜106、柵電極層205等的絕緣層之后，通過RIE(反應(yīng)離子蝕刻)法的各向異性蝕刻處理該絕緣層，以采用自對準(zhǔn)的方式在柵電極層205的側(cè)壁上形成側(cè)壁(側(cè)壁間隔物)201(圖1E)。這里，絕緣層沒有特別地限制。然而，優(yōu)選絕緣層包括形成的氧化硅，以具有被反應(yīng)TEOS(四乙基硅酸酯(Tetra-Ethyl-Orso-Silicate))、硅烷、或者具有氧、一氧化二氮等的物質(zhì)覆蓋的良好步驟?？梢酝ㄟ^熱CVD方法、等離子體CVD方法、大氣壓力CVD方法、偏置ECR CVD方法、濺射方法等形成絕緣層。
在該實(shí)施例模式中，第一導(dǎo)電膜106起蝕刻停止層的作用以便形成具有疊層結(jié)構(gòu)的柵電極層。接下來，使用第一柵電極層205和側(cè)壁201作為掩模蝕刻第一導(dǎo)電膜106以形成第二柵電極層202。在該實(shí)施例模式中，使用了在第一導(dǎo)電膜106和第二導(dǎo)電膜107之間具有高蝕刻選擇性的材料；因此，當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電薄膜106時，可以使用第一柵電極層205作為掩模。在使用在第一導(dǎo)電膜106和第二導(dǎo)電膜107之間不具有高蝕刻選擇性的材料的情況下，優(yōu)選當(dāng)形成側(cè)壁201時，留下絕緣層，在第一柵電極層205等上方形成包括抗蝕劑的掩模。保護(hù)第一柵電極層205能夠防止當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電膜106時減小第一柵電極層205。蝕刻法包括已知的干法蝕刻和濕法蝕刻。在該實(shí)施例模式中，使用干法蝕刻法。注意Cl2，BCl3，SiCl4，和CCl4代表的氯基氣體、CF4，SF6和NF3代表的氟基氣體、或O2可以適當(dāng)?shù)赜糜谖g刻氣體。
使用側(cè)壁201和第一柵電極層205作為掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素253以相對于半導(dǎo)體層表面垂直的入射角摻雜該半導(dǎo)體層102，從而形成了第二n型雜質(zhì)區(qū)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b(圖2A)。這里，形成包括賦予約5×1019至5×1020/cm3濃度的n型雜質(zhì)元素的第二n型雜質(zhì)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b。在該實(shí)施例模式中，磷(P)用作賦予n型的雜質(zhì)元素。使用側(cè)壁201作為掩模，將沒有摻雜n型雜質(zhì)元素的區(qū)域變成第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b。因?yàn)榈谌齨型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b被第二柵電極202覆蓋，所以它們是Lov區(qū)域。注意溝道形成區(qū)域207形成在半導(dǎo)體層102上方(圖2A)。
第二n型雜質(zhì)區(qū)域203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b是每個都具有高濃度的賦予n型雜質(zhì)元素的高濃度雜質(zhì)區(qū)，它們起源區(qū)或者漏區(qū)作用。另一方面，第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b是低濃度雜質(zhì)區(qū)。然后，由于第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b被第二柵電極層202覆蓋，所以可以減輕靠近漏極的電場并控制由于熱載流子導(dǎo)致的開態(tài)電流的退化。因此，可以形成能夠高速操作的半導(dǎo)體器件。
為了激活雜質(zhì)元素，可以進(jìn)行熱處理、強(qiáng)光照射、或者激光照射。柵絕緣膜的等離子體損傷或者柵絕緣膜和半導(dǎo)體層之間界面的等離子體損傷可以與激活同時恢復(fù)。
接下來，形成含氫的絕緣膜108作為鈍化膜。通過等離子體CVD或者濺射用包括硅的絕緣膜將絕緣膜108形成為從100nm至200nm的厚度。絕緣膜108不局限于氮化硅膜和通過等離子體CVD形成的氧氮化硅(SiNO)薄膜，或者可以使用其它含硅的絕緣膜的單層或者多層。
而且，通過在氮?dú)鈿夥罩?、?00℃至550℃的溫度下熱處理1小時至12小時執(zhí)行氫化半導(dǎo)體層的步驟。該步驟優(yōu)選在400℃至500℃的溫度下執(zhí)行。該步驟是用于終止由于包含在絕緣膜108中的氫導(dǎo)致的半導(dǎo)體層的懸空鍵的步驟。
絕緣膜108包括選自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、氮化鋁(AlN)、氮氧化鋁(AlON)、具有比氧含量更多的氮含量的氧氮化鋁(AlNO)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、和包括碳膜(CN)的氮膜?？蛇x地，其中通過允許硅(Si)和氧(O)彼此鍵合來構(gòu)造骨架結(jié)構(gòu)的材料，代替物至少包括氫，或者使用氟、烷基、和芳烴(典型地，硅氧烷聚合物)的至少一種。
然后，形成是層間絕緣膜的絕緣層109(圖2B)。根據(jù)本發(fā)明，要求用于平面化的層間絕緣膜是非常耐熱的和電絕緣的，并具有高的平面化系數(shù)。優(yōu)選通過由旋涂法代表的使用液體的涂覆法形成上述層間絕緣膜。
在該實(shí)施例模式中，硅氧烷樹脂用作絕緣層109的材料。該硅氧烷樹脂對應(yīng)于包括Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷包括由硅(Si)鍵和氧(O)鍵形成的骨架，其中包括作為代替物的至少含氫的有機(jī)基(例如，烷基或者芳烴)?？蛇x擇地，氟代基可以用作代替物。還可選地，熒光基和至少包括氫的有機(jī)基可以用作代替物。烘烤之后的膜稱為包括烷基的氧化硅膜(SiOx)。包括烷基(的氧化硅膜SiOx)能夠經(jīng)得起300℃或更高的熱處理。
浸洗液、噴涂、刮片、粘輥加工、幕涂加工、刮涂加工、CVD方法、旋涂方法、汽相淀積方法可以用于絕緣層109。另外，可以通過液滴排出方法形成絕緣層109。當(dāng)應(yīng)用液滴排出方法時，可以節(jié)省材料溶液。還可以使用像液滴排出方法的例如印刷方法(其中形成圖案的方法，如絲網(wǎng)印刷或者平板印刷)等能夠光刻或者描繪圖案的方法?？梢允褂脽o機(jī)材料，在這種情況下，可以使用氧化硅、氮化硅和氮氧化硅。
除了其中通過鍵合硅(Si)和氧(O)組成骨架結(jié)構(gòu)的絕緣膜之外，還可以使用由一種或者多種無機(jī)材料(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、氧化鋁膜等)；光敏或者非光敏有機(jī)材料(有機(jī)樹脂材料)，例如(聚酰亞胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯等等)；抗蝕劑；或者具有低介電常數(shù)的低k材料，或者使用這些材料的疊層形成的薄膜來形成絕緣層109。
在絕緣層109、絕緣膜108和柵絕緣層105中使用抗蝕劑掩模形成到達(dá)半導(dǎo)體層102的接觸孔(開口部分)。根據(jù)所使用材料的選擇性，可以一次或者多次實(shí)施蝕刻。在絕緣層109/絕緣層108和柵絕緣層105之間是高選擇性的條件下實(shí)施第一次蝕刻，從而除去絕緣層109和絕緣層108的一部分。第二次蝕刻除去柵絕緣層105的一部分，從而形成到達(dá)是源區(qū)或者漏區(qū)的第二n型雜質(zhì)區(qū)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b的開口部分204。
在用于除去絕緣層109和絕緣膜108的一部分的第一蝕刻中，實(shí)施濕法蝕刻或者干法蝕刻?？梢詫⒍栊詺怏w加到所使用的蝕刻氣體中?？梢允褂肏e、Ne、Ar、Kr和Xe的一種元素或者多種元素用于所使用的惰性元素。特別地，優(yōu)選使用具有比較大的原子半徑和便宜的氬。在該實(shí)施例模式中，使用了CF4、O2、He和Ar。在干法蝕刻期間的蝕刻條件將CF4的流速設(shè)定在380sccm；O2的流速是290sccm；He的流速是500sccm；Ar的流速是500sccm；射頻功率是3000W；和壓強(qiáng)是25Pa。根據(jù)上述條件，可以減少腐蝕殘余。
通過以約10％至20％的速度增加蝕刻時間，為了實(shí)施不在柵絕緣層105上留下殘余物的蝕刻，可以實(shí)施過蝕刻?？梢酝ㄟ^蝕刻絕緣層109僅一次或者通過蝕刻它幾次來形成錐形形狀。通過執(zhí)行第二干法蝕刻，還以550sccm的CF4流速、450sccm的O2流速、350sccm的He流速、3000W的RF功率和25Pa的壓強(qiáng)使用CF4、O2和He形成錐形形狀。
通過第二蝕刻來腐蝕柵絕緣層105，以形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分。通過在蝕刻絕緣層109之后形成掩模或者通過使用蝕刻的絕緣層109作為掩模蝕刻絕緣膜108和柵絕緣層105來形成開口部分。使用CHF3和Ar作為蝕刻氣體蝕刻柵絕緣層105。通過根據(jù)上述條件的蝕刻，腐蝕殘余減少了，并可以形成幾乎沒有凹陷的平面接觸孔。注意為了實(shí)施在半導(dǎo)體層上不留下殘余物的蝕刻，優(yōu)選以約10％至20％的速度增加蝕刻時間。
形成導(dǎo)電膜，然后蝕刻導(dǎo)電膜以形成電氣連接每個源區(qū)或者漏區(qū)的一部分的源或者漏電極層112。該源或者漏電極層112與隨后形成的布線等接觸，并將薄膜晶體管連接到布線?？梢酝ㄟ^PVD方法、CVD方法、汽相淀積方法等形成導(dǎo)電膜來形成源或者漏電極層112，并將導(dǎo)電膜蝕刻成希望的形狀。可以通過液滴排出方法、印刷方法、電鍍法等在預(yù)定位置形成導(dǎo)電層。而且，可以使用回流方法或者鑲嵌方法。作為用于源或漏區(qū)層112的材料，可以使用金屬例如Ag，Au，Cu，Ni，Pt，Pd，Ir，Rh，W，Al，Ta，Mo，Cd，Zn，F(xiàn)e，Ti，Si，Ge，Zr，或者Ba；上述金屬的合金；或者上述金屬的金屬氮化物。另外，可以采用這些材料的疊層結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例模式中，疊置Ti、Al和Ti，并將該疊層圖案化成形成源或者漏電極層112的希望形狀。
通過上述步驟，第二層可以提供有具有是高濃度雜質(zhì)區(qū)的第二n型雜質(zhì)區(qū)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b、是低濃度雜質(zhì)區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b、第二p型雜質(zhì)區(qū)208和溝道形成區(qū)207的薄膜晶體管150(圖2D)。在圖2D中，第二p型雜質(zhì)區(qū)208的寬度D2優(yōu)選5nm至200nm，第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b的寬度優(yōu)選10nm至200nm。通過在上述范圍內(nèi)設(shè)置第二p型雜質(zhì)區(qū)的寬度D2和第三n型雜質(zhì)區(qū)206a的寬度D3來改變閾值，并可以制造能夠截止電流的n型溝道薄膜晶體管。
在該實(shí)施例模式中，在p型溝道薄膜晶體管中形成低濃度p型雜質(zhì)區(qū)；然而，以同樣的方法在p型溝道薄膜晶體管中形成低濃度n型雜質(zhì)區(qū)。另外，可以用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s在該實(shí)施例模式中制造的n型溝道薄膜晶體管150中的第二p型雜質(zhì)區(qū)208以形成n型雜質(zhì)區(qū)。在這種情況下，在或者源側(cè)或者漏側(cè)的Lov區(qū)中形成具有n型雜質(zhì)區(qū)的n型溝道薄膜晶體管。同樣地，傾斜地?fù)诫sp型溝道薄膜晶體管以形成p型雜質(zhì)區(qū)，提供具有或者源側(cè)或者漏側(cè)的Lov區(qū)的p型雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管。
下列方法可以將薄膜晶體管150與圖1A至1E和2A和2D所示的襯底100分離。作為分離的方法，可以指定1)該方法使用具有耐熱性在約300至500℃的襯底作為襯底100，在襯底100和薄膜晶體管150之間提供金屬氧化物膜，并使金屬氧化物膜易碎以分離薄膜晶體管150；2)該方法在襯底100和薄膜晶體管148之間提供含氫的非晶態(tài)硅膜，并除去非晶態(tài)硅薄膜以分離薄膜晶體管150；3)該方法機(jī)械地除去提供有薄膜晶體管150的襯底100，或者通過用溶液或者氣體例如CF3的蝕刻除去薄膜晶體管150以分離薄膜晶體管150等。另外，可以根據(jù)多個目的將分離的薄膜晶體管150粘貼到不同的材料上?？梢允褂檬袌錾峡少I到的粘合劑例如像環(huán)氧樹脂基膠粘劑或者樹脂添加劑的粘合劑將薄膜晶體管150粘貼到柔性襯底上。
如上所述，通過將分離的薄膜晶體管150粘貼到柔性襯底上，可以制造薄的、重量輕的、和當(dāng)落下時難以斷開的半導(dǎo)體器件。另外，柔性襯底具有柔性性質(zhì)；因此，可以將柔性襯底粘貼到曲面和凹面上，從而實(shí)現(xiàn)了各式各樣的使用。另外，在該實(shí)施例模式中制造的薄膜晶體管具有側(cè)壁結(jié)構(gòu)；因此，LDD區(qū)也形成在具有亞微米結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管中。
在該實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體層被提供有具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精密地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠通過簡要的步驟形成具有所需功能的薄膜晶體管并且低成本制造具有高可靠性和良好電特性的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管是具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n型溝道薄膜晶體管；因此，可以形成能夠高速操作和減少功耗的半導(dǎo)體器件。
另外，可以使用結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成在該實(shí)施例模式中制造的半導(dǎo)體器件；因此，可以不必使用昂貴的單晶半導(dǎo)體襯底形成半導(dǎo)體器件。因而，可以降低成本。另外，剝離在該實(shí)施例模式中制造的薄膜晶體管150并然后將其粘附到柔性襯底上，從而能夠制造薄的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施例模式2)參照圖1A至1E、2A至2D、29A和29B描述本發(fā)明的一個實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了被加到半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素的不同的入射角θ1用于實(shí)施例模式1中制造的半導(dǎo)體器件的情況。然后，省略了相同的部分和具有相同功能的部分的重復(fù)說明。
如實(shí)施例模式1中所述，在襯底100上形成半導(dǎo)體層102、柵絕緣層105、導(dǎo)電薄膜106和第一柵電極層205。
在實(shí)施例模式1中，被加到半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素的入射角θ1設(shè)定在30°至90°。在該實(shí)施例模式中，入射角θ1設(shè)定在90°至150°。用賦予p型的雜質(zhì)元素651相對于半導(dǎo)體層表面傾斜地?fù)诫s該半導(dǎo)體層。因此，還摻雜了在半導(dǎo)體層102中由第一柵電極層205覆蓋的區(qū)域，從而形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)603a(圖29A)。然而，賦予p型的一些雜質(zhì)元素被第一柵電極層205阻擋；因此，第一p型雜質(zhì)區(qū)603b沒有形成在被第一柵電極層205覆蓋的區(qū)域中。換句話說，在半導(dǎo)體層102中有選擇地形成p型雜質(zhì)區(qū)，從而形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)603a和第一p型雜質(zhì)區(qū)603b(圖29A)。實(shí)施摻雜以使得第一p型雜質(zhì)區(qū)603a和第一p型雜質(zhì)區(qū)603b包括約5×1017至5×1018/cm3濃度的賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，可以將其濃度設(shè)定在約5×1016至5×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，硼(B)用作賦予p型的雜質(zhì)元素。
圖29B示出了在該實(shí)施例模式中制造的薄膜晶體管650。在該實(shí)施例模式中，賦予p型的雜質(zhì)元素651的入射角θ1設(shè)定在90°至150°；因此，在第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和溝道形成區(qū)207之間形成是低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的第二p型雜質(zhì)區(qū)608。如上所述，控制到半導(dǎo)體層的入射角θ能夠制造具有不同的雜質(zhì)區(qū)結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管和控制薄膜晶體管的電特性。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體層被提供有具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精密地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠通過簡要步驟形成具有所需功能的薄膜晶體管并且低成本地制造具有高可靠性和良好電特性的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管是具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n型溝道薄膜晶體管；因此，可以形成能夠高速操作和減少功耗的半導(dǎo)體器件。
(實(shí)施例模式3)參照圖4A至4D和5A至5D描述本發(fā)明的一個實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了在柵電極層中的結(jié)構(gòu)和在薄膜晶體管150的半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)區(qū)不同于在實(shí)施例模式1中制造的半導(dǎo)體器件的情況。然后，省略了相同部分和具有相同功能的部分的重復(fù)描述。
如在實(shí)施例模式1中，基膜101a和基膜101b作為基膜疊置在襯底100上，然后形成半導(dǎo)體層102。用激光照射非晶半導(dǎo)體膜以將其結(jié)晶，然后圖案化所形成的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜以形成半導(dǎo)體層102。柵絕緣層105形成在半導(dǎo)體層102上方，并形成了第二導(dǎo)電薄膜107(圖4A)。在實(shí)施例模式中，形成第一導(dǎo)電薄膜106以便柵電極層具有疊層結(jié)構(gòu)；然而，在該實(shí)施例模式中，僅僅形成第二導(dǎo)電膜107以便柵電極層具有單一層結(jié)構(gòu)。
將第二導(dǎo)電膜107蝕刻成如圖3A至3F所示的細(xì)線，從而形成第一柵電極層205。使用第一柵電極層205作為掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素251以傾斜于半導(dǎo)體層表面30°至90°或者90°至150°的入射角θ1摻雜半導(dǎo)體層102，從而形成第一p型雜質(zhì)區(qū)103a和第一p型雜質(zhì)區(qū)103b(圖4B)。用賦予p型的雜質(zhì)元素251傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層。因此，第一p型雜質(zhì)區(qū)103b還形成在被半導(dǎo)體層102中的第一柵電極層205覆蓋的部分中。然而，賦予p型的雜質(zhì)元素251的一些被起掩模作用的第一柵電極層205阻擋；因此，在半導(dǎo)體層中的第一柵電極層205下面的區(qū)域中沒有形成第一p型雜質(zhì)區(qū)103a。
然后，使用第一柵電極層205作為掩模，以相對于半導(dǎo)體層表面的入射角θ2用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層102，從而形成第一n型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b(圖4C)。角θ2和角θ1之間的角度差設(shè)定在5°或更大。用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s了是第一n型雜質(zhì)區(qū)104a和第一n型雜質(zhì)區(qū)104b的區(qū)域；因此，為了將其變成n型雜質(zhì)區(qū)，要求用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s它們。沒有用賦予n型的雜質(zhì)元素252摻雜被半導(dǎo)體層中第一柵電極層覆蓋的部分。理由是由于幾乎垂直地加入雜質(zhì)元素252，所以雜質(zhì)元素252被第一柵電極層205阻擋。因此，留下了在被第一柵電極205覆蓋的半導(dǎo)體層的一部分中形成的第一p型雜質(zhì)區(qū)的一部分，并變成第二p型雜質(zhì)區(qū)208。
通過在柵絕緣層105和第一柵電極層205上方形成絕緣層并實(shí)施各向異性蝕刻，在第一柵電極層205的側(cè)面上形成側(cè)壁201(圖4D)。使用側(cè)壁201和第一柵電極層205作為掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素253以與半導(dǎo)體層表面的入射角θ2大約相同的入射角摻雜半導(dǎo)體層102，以形成第二n型雜質(zhì)區(qū)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b(圖5A)。被側(cè)壁覆蓋的部分沒有用賦予n型的雜質(zhì)元素253摻雜，并變成是低濃度n型區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b。注意在半導(dǎo)體層102中形成溝道形成區(qū)207。因?yàn)榈诙型雜質(zhì)區(qū)203a和第二n型雜質(zhì)區(qū)203b是高濃度雜質(zhì)區(qū)，所以它們起源區(qū)或者漏區(qū)的作用。在柵電極層具有疊層結(jié)構(gòu)的實(shí)施例模式1中，因?yàn)榈谌齨型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b被其間具有柵絕緣層105的第二柵電極202覆蓋，所以它們是Lov區(qū)。在該實(shí)施例模式中第三n型雜質(zhì)區(qū)206a和第三n型雜質(zhì)區(qū)206b是Loff區(qū)，是因?yàn)榈诙烹姌O層202沒有形成于其上。如上所述，改變柵電極層的結(jié)構(gòu)能夠控制所形成的雜質(zhì)區(qū)的結(jié)構(gòu)。然后，可以將薄膜晶體管的性質(zhì)設(shè)定為具有自由度。
通過熱處理、激光輻照、或者用于激活雜質(zhì)元素的方法適當(dāng)?shù)匦纬捎糜跉浠慕^緣膜108。通過熱處理實(shí)施氫化，然后形成絕緣層109(圖5B)。與用于氫化的熱處理一起實(shí)施用于激活雜質(zhì)元素的熱處理；因此，可以簡化步驟。
在絕緣層109、絕緣膜108和柵絕緣層105中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分(接觸孔)204(圖5C)。在開口部分204中形成與源區(qū)或者漏區(qū)接觸的源或者漏電極層112。然后，在該實(shí)施例模式中形成薄膜晶體管150(圖5D)。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體層提供有具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精密地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠通過簡要步驟形成具有所需功能的薄膜晶體管并低成本地制造具有高可靠性和良好電特性的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管是具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n型溝道薄膜晶體管；因此，可以形成能夠高速操作和減少功耗的半導(dǎo)體器件。
結(jié)合實(shí)施例模式1和2的每一個執(zhí)行該實(shí)施例模式。
(實(shí)施例模式4)參照圖6A至6D、7A至7D、15A和15B描述本發(fā)明的一個實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了制造作為提供有實(shí)施例模式1中形成的薄膜晶體管150、n型溝道薄膜晶體管和在同一襯底上方的p型溝道薄膜晶體管的半導(dǎo)體器件的處理器例如CPU的實(shí)例。然后，省略了相同部分和具有相同功能的部分的重復(fù)說明。
如實(shí)施例模式1中所示，基膜301a和基膜301b作為基膜疊置在襯底300上，并形成半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。用激光照射非晶半導(dǎo)體薄膜以使其結(jié)晶，然后圖案化所形成的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜以形成半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。在該實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體層包括硅，并通過用激光照射非晶硅膜形成具有晶粒連續(xù)地生長的結(jié)晶硅膜。
參照圖15A和15B描述該實(shí)施例模式中的半導(dǎo)體層的結(jié)晶方法。圖I5A是在該實(shí)施例模式中提供有半導(dǎo)體層的襯底的透視圖，圖15B是圖15A中的部分結(jié)晶半導(dǎo)體膜的區(qū)域808的放大圖。圖15B中的半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304相當(dāng)于圖6A至6D和7A至7D中的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層。圖6A至6D和7A至7D是圖15B中線A-B和C-D的剖面圖。
在襯底300上方形成基膜301a和基膜301b，并在基膜上方形成非晶半導(dǎo)體膜801。在圖15A中，基膜301a和基膜301b一起稱為基膜301。用激光802照射非晶半導(dǎo)體膜801以形成結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜803。在該實(shí)施例模式中，如圖15A所示，以80MHz的重復(fù)頻率用脈沖激光照射非晶半導(dǎo)體薄膜801，從而形成具有向箭頭所示的掃描方向804連續(xù)生長的晶粒的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜803。形成沿著掃描方向長延伸的單晶晶粒，從而改變它能夠形成具有至少防止薄膜晶體管的載流子移動的小晶粒邊界的半導(dǎo)體膜。
接下來，如圖6A所示，通過光刻法在結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜上方形成掩模，并使用掩模蝕刻結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜的一部分，從而形成半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。注意對半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304實(shí)施蝕刻，以便平行于激光802的掃描方向804形成隨后形成的薄膜晶體管的溝道形成區(qū)。
如圖15B所示，半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304的溝道形成區(qū)302a、和溝道形成區(qū)303a和溝道形成區(qū)304a分別平行于激光的掃描方向804。半導(dǎo)體層302起隨后形成的p型溝道薄膜晶體管330的有源區(qū)的作用；半導(dǎo)體層303起隨后形成的n型溝道薄膜晶體管331的有源區(qū)的作用；半導(dǎo)體層304起隨后形成的具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n型溝道薄膜晶體管的有源區(qū)的作用。
柵絕緣層395、第一導(dǎo)電膜396、和第二導(dǎo)電膜397形成在半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304上方(圖6A)。在該實(shí)施例模式中，通過GRTA(氣體快速熱退火)方法在半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304上方形成作為第一絕緣膜的2至5nm厚的薄氧化硅膜。氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅薄膜疊置在第一絕緣膜上方并用作柵絕緣層395。通過濺射法，第一導(dǎo)電膜396包括TaN，第二導(dǎo)電膜397包括W。
將第二導(dǎo)電膜397蝕刻成如圖3A至3F所示的細(xì)線，從而形成第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307。形成包括抗蝕劑的掩模361以致覆蓋半導(dǎo)體層302和半導(dǎo)體層303。
使用第一柵電極層307作為掩模，以相對于半導(dǎo)體層表面30°至90°或者90°至150°的入射角θ1用p型的雜質(zhì)元素傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層304，從而形成第一p型雜質(zhì)區(qū)308a和第一p型雜質(zhì)區(qū)308b(圖6B)。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素351傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層，所以第一p型雜質(zhì)區(qū)308b還形成在被半導(dǎo)體層304中的第一柵電極層307覆蓋的部分中。然而，賦予p的雜質(zhì)元素351被起掩模作用的第一柵電極層307阻擋；因此，在半導(dǎo)體層304中的第一柵電極層307下面的區(qū)域中沒有形成第一p型雜質(zhì)區(qū)308a。實(shí)施摻雜以便使得第一p型雜質(zhì)區(qū)308a和第一p型雜質(zhì)區(qū)308b包括約5×1017至5×1018/cm3濃度的賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，可以將其濃度設(shè)定在約5×1016至1×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，硼(B)用作賦予p型的雜質(zhì)元素。
接下來，除去掩模361，并形成包括抗蝕劑的掩模362以覆蓋半導(dǎo)體層302。掩模362可以新形成或者可以通過處理掩模361形成。使用第一柵電極層306和第一柵電極層307作為掩模，以與半導(dǎo)體層表面幾乎成90°的入射角θ2，用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304，從而形成第一n型雜質(zhì)區(qū)309a、第一n型雜質(zhì)區(qū)309b、第一n型雜質(zhì)區(qū)310a和第一n型雜質(zhì)區(qū)310b(圖6C)。角θ2和角θ1之間的角度差設(shè)為5°或更大。用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s了第一p型雜質(zhì)區(qū)308a和第一p型雜質(zhì)區(qū)308b；因此，為了變成n型雜質(zhì)區(qū)，要求用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s它們。第一n型雜質(zhì)區(qū)309a、第一n型雜質(zhì)區(qū)309b、第一n型雜質(zhì)區(qū)310a和第一n型雜質(zhì)區(qū)310b包括以1×1017至5×1018/cm3的濃度的賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。在半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304中被第一柵電極層306和第一柵電極層307覆蓋的區(qū)域沒有被雜質(zhì)元素352摻雜。原因是因?yàn)閹缀醮怪钡丶尤腚s質(zhì)元素352，所以雜質(zhì)元素352被第一柵電極層306和第一柵電極層307阻擋。因此，在第一柵電極層307下面的第一p型雜質(zhì)區(qū)的一部分留下，并變成第二p型雜質(zhì)區(qū)324。形成第二p型雜質(zhì)區(qū)324作為Lov區(qū)。
通過蝕刻等除去掩模362。在第一導(dǎo)電膜396、第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307上方形成絕緣層，并實(shí)施各向異性蝕刻。然后，側(cè)壁311、側(cè)壁312和側(cè)壁313形成在第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307的側(cè)面上。在該實(shí)施例模式中，使用氧化硅膜作為形成側(cè)壁的絕緣層。接下來，使用第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307、側(cè)壁311、側(cè)壁312和側(cè)壁313作為掩模蝕刻第一導(dǎo)電薄膜396，從而形成第二柵電極層380、第二柵電極層381和第二柵電極層382(圖6D)。在該實(shí)施例模式中，使用在第一導(dǎo)電膜396和第二導(dǎo)電膜397之間具有高的蝕刻選擇性的材料；因此，當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電薄膜396時，可以使用第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307作掩模。在使用在第一導(dǎo)電膜396和第二導(dǎo)電膜397之間不具有高的蝕刻選擇性的材料的情況下，當(dāng)形成側(cè)壁311、側(cè)壁312和側(cè)壁313時，優(yōu)選絕緣層留在第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307上，保護(hù)膜形成在柵電極上方，或者包括抗蝕劑的掩模形成在第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307上方。當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電薄膜396時，保護(hù)第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307可以防止減少第一柵電極層305、第一柵電極層306和第一柵電極層307。
形成包括抗蝕劑的掩模363以覆蓋半導(dǎo)體層302。使用側(cè)壁312、側(cè)壁313、第一柵電極層306和第一柵電極層307作掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素353以與半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304表面接近垂直的入射角摻雜半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304，從而形成第二n型雜質(zhì)區(qū)314a、第二n型雜質(zhì)區(qū)314b、第二n型雜質(zhì)區(qū)315a和第二n型雜質(zhì)區(qū)315b(圖7A)。被側(cè)壁覆蓋的半導(dǎo)體層的部分沒有用賦予n型的雜質(zhì)元素353摻雜；因此，它們變成作為低濃度n型雜質(zhì)區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)320a、第三n型雜質(zhì)區(qū)320b、第三n型雜質(zhì)區(qū)322a和第三n型雜質(zhì)區(qū)322b。同樣，在半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304中形成溝道形成區(qū)321和溝道形成區(qū)323。第二n型雜質(zhì)區(qū)314a、第二n型雜質(zhì)區(qū)314b、第二n型雜質(zhì)區(qū)315a和第二n型雜質(zhì)區(qū)315b是高濃度雜質(zhì)區(qū)；因此，它們起源區(qū)或者漏區(qū)作用。這里，第二n型雜質(zhì)314a、第二n型雜質(zhì)314b、第二n型雜質(zhì)315a和第二n型雜質(zhì)315b包括約5×1019至5×1020/cm3的濃度的賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。
另一方面，是低濃度雜質(zhì)區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)320a、第三n型雜質(zhì)區(qū)320b、第三n型雜質(zhì)區(qū)322a和第三n型雜質(zhì)區(qū)322b是被第二柵電極層381和第二柵電極層382覆蓋的Lov區(qū)。因此，可以減小與漏極相鄰的電場，并可以控制由于熱載流子引起的開態(tài)電流的惡化。因此，可以形成能高速操作的半導(dǎo)體器件。
形成包括抗蝕劑的掩模364以覆蓋半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。使用掩模364、側(cè)壁311和第一柵電極層305作掩模，以與半導(dǎo)體層302表面垂直的入射角，用賦予p型的雜質(zhì)元素354摻雜半導(dǎo)體層302，以形成第三p型雜質(zhì)區(qū)316a和第三p型雜質(zhì)區(qū)316b(圖7B)。這里，實(shí)施摻雜以便使得第三p型雜質(zhì)區(qū)316a和第三p型雜質(zhì)區(qū)316b包括約1×1020至5×1021/cm3的濃度的賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
使用第一柵電極層305作為掩模，蝕刻通過除去側(cè)壁311暴露的第二柵電極層380的一部分。然后，形成具有與第一柵電極層305適當(dāng)相同寬度的第二柵電極層383。當(dāng)柵絕緣層395由在蝕刻步驟中與側(cè)壁311相同的材料形成時，可以形成用于覆蓋除了側(cè)壁311和第一柵電極層305的柵絕緣層395的掩模。
形成包括抗蝕劑的掩模365，以覆蓋半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。掩模365可使用掩模364而不用除去它形成，可以通過處理掩模364形成，或者當(dāng)然可以重新形成。使用掩模365和第一柵電極層305作為掩模，以與半導(dǎo)體層302表面垂直的入射角用賦予p型的雜質(zhì)元素355摻雜半導(dǎo)體層302，從而形成第四p型雜質(zhì)區(qū)317a、第四p型雜質(zhì)區(qū)317b、第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b(圖7C)。這里，實(shí)施摻雜以便使得第四p型雜質(zhì)區(qū)317a和第四p型雜質(zhì)區(qū)317b包括濃度在約1×1020至5×1021/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。實(shí)施摻雜以便使得第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b包括濃度在約5×1018至5×1019/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。注意在半導(dǎo)體層302中形成了溝道形成區(qū)319。
第四p型雜質(zhì)區(qū)317a和第四p型雜質(zhì)區(qū)317b是高濃度雜質(zhì)區(qū)；因此，它們起源區(qū)或者漏區(qū)的作用。另一方面，是低濃度雜質(zhì)區(qū)的第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b是沒有被柵電極層覆蓋的Loff區(qū)。因此，可以減小靠近漏極的電場，并可以防止由于熱載流子注入引起的惡化，另外，可以減小截止態(tài)電流。由此，形成具有高可靠性和低功耗的半導(dǎo)體器件。
為了激活雜質(zhì)元素執(zhí)行熱處理、激光輻照等，然后形成用于氫化的絕緣膜325。通過熱處理實(shí)施氫化以形成絕緣層326?？梢栽跉浠臒崽幚碇袑?shí)施用于激活雜質(zhì)元素的熱處理；因此，可以簡化步驟。
在絕緣層326、絕緣膜325和柵絕緣層395中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分(接觸孔)。在開口部分中形成每個與源區(qū)或者漏區(qū)接觸的源或者漏電極層328a、源或者漏電極層328b、源或者漏電極層329a、源或者漏電極329b、源或者漏電極層327a和源或者漏電極層327b(圖7D)。然后，形成p型溝道薄膜晶體管330、n型溝道薄膜晶體管331、和具有p型雜質(zhì)區(qū)332的n型溝道薄膜晶體管，并形成使用它們的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，制造了具有CMOS電路的處理器(系統(tǒng)處理器)和在同一襯底上其性質(zhì)被控制的薄膜晶體管。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體層被提供有具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精確地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠?qū)崿F(xiàn)通過簡要的步驟形成所需功能的薄膜晶體管以及以低成本地制造具有高可靠性和良好電特性的半導(dǎo)體器件。也就是說，強(qiáng)調(diào)高速操作的功能電路等例如CPU(處理器)、DRAM、圖像處理電路、或者音頻處理電路和強(qiáng)調(diào)高耐壓性的驅(qū)動電路等例如緩沖電路、移位寄存器電路、電平移動電路和采樣電路形成在同一襯底上。因而，能夠在同一襯底上制造具有不同功能和結(jié)構(gòu)的元件的半導(dǎo)體器件，如系統(tǒng)LSI。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管是具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管；因此，可以形成能夠高速操作并減少功耗的半導(dǎo)體器件。
結(jié)合每個實(shí)施例模式1至3實(shí)施該實(shí)施例模式。
(實(shí)施例模式5)參考圖8A至8C、9A至9C以及圖10A和10B描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了在實(shí)施例模式3中制造的半導(dǎo)體器件中形成每個都具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的兩個n溝道薄膜晶體管的實(shí)例。然后，省略了相同部分和具有相同功能的部分的重復(fù)描述。
如實(shí)施例模式3所示，疊置基膜301a和基膜301b作為襯底300上的基膜，并形成了半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370。用激光照射非晶半導(dǎo)體膜以使其結(jié)晶，然后圖案化形成的結(jié)晶半導(dǎo)體膜以形成半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370。在該實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體層包括硅，并通過用激光照射非晶硅膜形成具有連續(xù)生長的晶粒的結(jié)晶硅膜。注意到形成半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304以及半導(dǎo)體層370，使得平行激光的掃描方向形成隨后形成的薄膜晶體管的溝道形成區(qū)。
在半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304以及半導(dǎo)體層370的上方形成柵絕緣層395，以形成第一導(dǎo)電膜396和第二導(dǎo)電膜397(圖8A)。在該實(shí)施例模式中，通過GRTA(氣體快速熱退火)法，在半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304以及半導(dǎo)體層370的上方形成2至5nm厚的薄氧化硅膜作為第一絕緣膜。在第一絕緣膜的上方疊置氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜以用作柵絕緣層395。通過濺射法，第一導(dǎo)電膜396包括TaN，第二導(dǎo)電膜397包括W。
蝕刻第二導(dǎo)電膜397使其為如圖3A至3F所示的細(xì)線，由此形成第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371。形成包括抗蝕劑的掩模361，使其覆蓋半導(dǎo)體層302和半導(dǎo)體層303。
利用第一柵電極層307和371作為掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素351以與半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370的表面傾斜30°至90°或90°至150°的入射角θ1摻雜半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370，由此形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)308a、第一p型雜質(zhì)區(qū)308b、第一p型雜質(zhì)區(qū)385a和第一p型雜質(zhì)區(qū)385b(圖8B)。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素351傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層，所以在覆蓋有半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370中的第一柵電極層307和第一柵電極層371的部分中也形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)308b和第一p型雜質(zhì)區(qū)385b。然而，通過用作掩模的第一柵電極層307和第一柵電極層371阻擋賦予p型的雜質(zhì)元素351；因此，在第一柵電極層307和第一柵電極層371下面的半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370的部分中沒有形成第一p型雜質(zhì)區(qū)308a和第一p型雜質(zhì)區(qū)385a。進(jìn)行摻雜，使得第一p型雜質(zhì)區(qū)308a、第一p型雜質(zhì)區(qū)308b、第一p型雜質(zhì)區(qū)385a和第一p型雜質(zhì)區(qū)385b包括濃度約為5×1017至5×1018/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，可將其濃度設(shè)定為約5×1016至1×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
在該實(shí)施例模式中，在具有半導(dǎo)體層304的薄膜晶體管中，在第一p型雜質(zhì)區(qū)308b中的區(qū)域?yàn)槁﹨^(qū)；以及在具有半導(dǎo)體層370a的薄膜晶體管中，在第一p型雜質(zhì)區(qū)385b中的區(qū)域?yàn)樵磪^(qū)。當(dāng)半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)設(shè)置成與激光的掃描方向平行且利用柵電極層作為掩模，用雜質(zhì)元素從一個方向傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層時，可以在溝道形成區(qū)與源區(qū)和漏區(qū)中的僅一個之間形成具有與薄膜晶體管導(dǎo)電性不同導(dǎo)電性的雜質(zhì)區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，通過相同的步驟，可以形成在溝道形成區(qū)和源區(qū)之間具有一個不同導(dǎo)電類型的一個不同導(dǎo)電雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管，以及在溝道形成區(qū)和漏區(qū)之間具有一個不同導(dǎo)電類型的一個導(dǎo)電雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管。通過連接布線等自由地設(shè)置形成哪個高濃度雜質(zhì)區(qū)作為源區(qū)或漏區(qū)，且本發(fā)明可以充分地適應(yīng)于任一電路。如此，可以控制更微小的薄膜晶體管的性質(zhì)和制造變化的薄膜晶體管。因此，可以高可靠性地制造高精確度的半導(dǎo)體器件，其需要具有不同功能的多個電路。
接下來，移除掩模361，并形成包括抗蝕劑的掩模362來覆蓋半導(dǎo)體層302。掩模362可以是新地形成或可以通過處理掩模361形成。利用第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371作為掩模以相對半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370表面的入射角θ2，用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370，由此形成了第一n型雜質(zhì)區(qū)309a、第一n型雜質(zhì)區(qū)309b、第一n型雜質(zhì)區(qū)310a、第一n型雜質(zhì)區(qū)310b、第一n型雜質(zhì)區(qū)372a和第一n型雜質(zhì)區(qū)372b(圖8C)。角θ2和角θ1之間的角度差設(shè)定為5°或以上。已用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s了第一p型雜質(zhì)區(qū)308a、第一p型雜質(zhì)區(qū)308b、第一p型雜質(zhì)區(qū)385a和第一p型雜質(zhì)區(qū)385b；因此，為了改變成n型雜質(zhì)區(qū)，需要用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s它們。形成第一n型雜質(zhì)區(qū)309a、第一n型雜質(zhì)區(qū)309b、第一n型雜質(zhì)區(qū)310a、第一n型雜質(zhì)區(qū)310b、第一n型雜質(zhì)區(qū)372a和第一n型雜質(zhì)區(qū)372b，以包括濃度為1×1017至5×1018/cm3的賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。沒有用雜質(zhì)元素352摻雜半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370中的、覆蓋有第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371的區(qū)域。其原因是，由于幾乎垂直地添加雜質(zhì)元素352，所以雜質(zhì)元素352被第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371阻擋了。因此，第一柵電極層307和第一柵電極層371下面的第一p型雜質(zhì)區(qū)的一部分被留下，并變成了第二p型雜質(zhì)區(qū)324和第二p型雜質(zhì)區(qū)377。形成第二p型雜質(zhì)區(qū)324和第二p型雜質(zhì)區(qū)377作為Lov區(qū)。
通過蝕刻等除去掩模362。在第一導(dǎo)電膜396、第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371的上方形成絕緣膜，然后進(jìn)行各向異性蝕刻。然后，在第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371的側(cè)表面上形成側(cè)壁311、側(cè)壁312、側(cè)壁313和側(cè)壁373。在該實(shí)施例模式中，使用氧化硅膜作為用于形成側(cè)壁的絕緣層。接下來，利用第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307、第一柵電極層371、側(cè)壁311、側(cè)壁312、側(cè)壁313和側(cè)壁373作掩模，蝕刻第一導(dǎo)電膜396，由此形成了第二柵電極層380、第二柵電極層381、第二柵電極層382和第二柵電極層379(圖9A)。在該實(shí)施例模式中，使用了在第一導(dǎo)電膜396和第二導(dǎo)電膜397之間具有高蝕刻選擇性的材料；因此，當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電膜396時，可以使用第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371作掩模。在使用在第一導(dǎo)電膜396和第二導(dǎo)電膜397之間不具有高蝕刻選擇性的材料的情況下，當(dāng)形成側(cè)壁311、側(cè)壁312、側(cè)壁313和側(cè)壁373時，優(yōu)選將絕緣層留在第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371的上方；在柵電極層的上方形成保護(hù)膜；或在第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371的上方形成包括抗蝕劑的掩模。當(dāng)蝕刻第一導(dǎo)電膜396時，保護(hù)第一柵電極層305、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371可以防止第一柵電極層減少。
形成包括抗蝕劑的掩模363以覆蓋半導(dǎo)體層302。利用側(cè)壁312、側(cè)壁313、側(cè)壁373、第一柵電極層306、第一柵電極層307和第一柵電極層371作為掩模，以相對半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370的表面接近垂直的入射角度，用賦予n型的雜質(zhì)元素353摻雜半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370，由此形成了第二n型雜質(zhì)區(qū)314a、第二n型雜質(zhì)區(qū)314b、第二n型雜質(zhì)區(qū)315a、第二n型雜質(zhì)區(qū)315b、第二n型雜質(zhì)區(qū)374a和第二n型雜質(zhì)區(qū)374b(圖9B)。沒有用賦予n型的雜質(zhì)元素353摻雜覆蓋有側(cè)壁的半導(dǎo)體層的一部分；因此，該半導(dǎo)體層變成了第三n型雜質(zhì)區(qū)320a、第三n型雜質(zhì)區(qū)320b、第三n型雜質(zhì)區(qū)322a、第三n型雜質(zhì)區(qū)322b、第三n型雜質(zhì)區(qū)375a和第三n型雜質(zhì)區(qū)375b。注意到在半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370中分別形成了溝道形成區(qū)321、溝道形成區(qū)323和溝道形成區(qū)376。第二n型雜質(zhì)區(qū)314a、第二n型雜質(zhì)區(qū)314b、第二n型雜質(zhì)區(qū)315a、第二n型雜質(zhì)區(qū)315b、第二n型雜質(zhì)區(qū)374a和第二n型雜質(zhì)區(qū)374b是高濃度的雜質(zhì)區(qū)；因此，它們用作源區(qū)或漏區(qū)。在該實(shí)施例模式中，在形成第二p型雜質(zhì)區(qū)324的一側(cè)上的第二n型雜質(zhì)區(qū)315b是漏區(qū)，且在形成第二p型雜質(zhì)區(qū)377的一側(cè)上的第二n型雜質(zhì)區(qū)374b是源區(qū)。因此，第二n型雜質(zhì)區(qū)315a用作源區(qū)，且第二n型雜質(zhì)區(qū)374a用作漏區(qū)。在此，形成第二n型雜質(zhì)區(qū)314a、第二n型雜質(zhì)區(qū)314b、第二n型雜質(zhì)區(qū)315a、第二n型雜質(zhì)區(qū)315b、第二n型雜質(zhì)區(qū)374a和第二n型雜質(zhì)區(qū)374b，以包括濃度約為5×1019至5×1020/cm3的賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。
另一方面，其為低濃度雜質(zhì)區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)320a、第三n型雜質(zhì)區(qū)320b、第三n型雜質(zhì)區(qū)322a、第三n型雜質(zhì)區(qū)322b、第三n型雜質(zhì)區(qū)375a和第三n型雜質(zhì)區(qū)375b是被第二柵電極層381、第二柵電極層382和第二柵電極層379覆蓋的Lov區(qū)。因此，可以減小與漏極鄰接的電場，且可以控制由于熱載流子引起的開態(tài)電流的惡化。由此，可以形成能夠高速度操作的半導(dǎo)體器件。
形成包括抗蝕劑的掩模364以覆蓋半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370。利用掩模364、側(cè)壁311和第一柵電極層305作掩模，以相對半導(dǎo)體層302的表面接近垂直的入射角度、用賦予p型的雜質(zhì)元素354摻雜半導(dǎo)體層302，以形成第三p型雜質(zhì)區(qū)316a和第三p型雜質(zhì)區(qū)316b(圖9C)。在此，進(jìn)行摻雜，使得第三p型雜質(zhì)區(qū)316a和第三p型雜質(zhì)區(qū)316b包括濃度約為1×1020至5×1021/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
通過除去側(cè)壁311暴露出部分第二柵電極層380，并利用第一柵電極層305作掩模對其進(jìn)行蝕刻。然后，形成具有與第一柵電極層305的寬度近似相同的第二柵電極層383。當(dāng)在該蝕刻步驟中柵絕緣層395由與側(cè)壁311相同的材料形成時，可形成覆蓋除了側(cè)壁311和第一柵電極層305之外的柵絕緣層395的掩模。
形成包括抗蝕劑的掩模365，以覆蓋半導(dǎo)體層303、半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370。掩模365可利用掩模364而不除去掩模364來形成，當(dāng)然可通過處理掩模364形成，或者可以是新形成的。利用掩模365和第一柵電極層305作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素355以相對于半導(dǎo)體層302表面接近垂直的入射角度摻雜半導(dǎo)體層302，由此形成了第四p型雜質(zhì)區(qū)317a、第四p型雜質(zhì)區(qū)317b、第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b(圖10A)。在此，進(jìn)行摻雜，使得第四p型雜質(zhì)區(qū)317a和第四p型雜質(zhì)區(qū)317b包括濃度約為1×1020至5×1021/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。并且進(jìn)行摻雜，使得第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b包括濃度約為5×1018至5×1019/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。注意在半導(dǎo)體層302中形成了溝道形成區(qū)319。
第四p型雜質(zhì)區(qū)317a和第四p型雜質(zhì)區(qū)317b是高濃度雜質(zhì)區(qū)；因此，它們中每個都用作源區(qū)或漏區(qū)。另一方面，其為低濃度雜質(zhì)區(qū)的第五p型雜質(zhì)區(qū)318a和第五p型雜質(zhì)區(qū)318b是未被柵電極層覆蓋的Loff區(qū)。因此，可以減小與漏極鄰接的電場，且可以防止由于熱載流子引起的惡化，另外，可以減小截止態(tài)電流。由此，可以形成具有高可靠性和低功耗的半導(dǎo)體器件。
進(jìn)行熱處理、激光照射等用于激活雜質(zhì)元素，并形成了用于氫化的絕緣膜325。通過熱處理進(jìn)行氫化，并形成了絕緣層326?？稍谟糜跉浠臒崽幚碇羞M(jìn)行激活雜質(zhì)元素的熱處理；因此，可以簡化步驟。
在絕緣層326、絕緣膜325和柵絕緣膜395中形成了到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分(接觸孔)。在開口部分中形成了與源區(qū)或漏區(qū)接觸的源或漏電極層328a、源或漏電極層328b、源或漏電極層329a、源或漏電極層329b、源或漏電極層327a、源或漏電極層327b、源或漏電極層398a、以及源或漏電極層398b(圖10B)。在該實(shí)施例模式中，源或漏電極層327a變成了源電極層，且源或漏電極層327b變成了漏電極層。另一方面，源或漏電極層398a變成了漏電極層，且源或漏電極層398b變成了源電極層。從而，形成了p溝道薄膜晶體管330、n溝道薄膜晶體管331、在溝道形成區(qū)和漏區(qū)之間具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管332、以及在溝道形成區(qū)和源區(qū)之間具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管378，并形成了使用上述晶體管的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，制造了處理器，其具有CMOS電路和同一襯底上控制性質(zhì)的薄膜晶體管。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體層提供了具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精密地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠?qū)崿F(xiàn)由簡單的步驟形成具有所需功能的薄膜晶體管、以及以低成本制造具有高可靠性和更好電特性的半導(dǎo)體器件。即，可以在同一襯底的上方形成具有高速度操作的功能電路等，如處理器、DRAM、圖象處理電路或音頻處理電路，以及具有高耐壓的驅(qū)動電路等，如緩沖電路、移位寄存器電路、電平移動電路和采樣電路。因此，可以在同一襯底的上方制造具有各種功能的元件和結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，如系統(tǒng)LSI。在該實(shí)施例模式中，薄膜晶體管是具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管；因此，可以形成能夠高速度操作和減少功耗的半導(dǎo)體器件。
該實(shí)施例模式可以與實(shí)施例模式1至4中的每一個結(jié)合實(shí)施。
(實(shí)施例模式6)參考圖8A至8C、9A至9C、10A至10B和30A至30C描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了在使用實(shí)施例模式3制造的半導(dǎo)體器件中形成每個具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的兩個n溝道薄膜晶體管的實(shí)例。然后，省略了相同部分和具有相同功能的部分的重復(fù)描述。
在實(shí)施例模式5中，每個具有相同結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管在源區(qū)或漏區(qū)中制作不同，由此制造了每個具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的兩個n溝道薄膜晶體管，該兩個n溝道薄膜晶體管的性質(zhì)不同。在該實(shí)施例模式中，控制添加雜質(zhì)元素的入射角，并形成了雜質(zhì)區(qū)以具有不同的結(jié)構(gòu)，由此制造了每個具有性質(zhì)不同的低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的兩個n溝道薄膜晶體管。
在實(shí)施例模式5中，如圖8B所示，當(dāng)形成第一p型雜質(zhì)區(qū)308a、第一p型雜質(zhì)區(qū)308b、第一p型雜質(zhì)區(qū)385a和第一p型雜質(zhì)區(qū)385b時，用賦予p型的雜質(zhì)元素、以30°至90°的入射角θ1摻雜半導(dǎo)體層。在該實(shí)施例模式中，通過不同的步驟，用賦予p型的雜質(zhì)元素、以不同的入射角摻雜半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370。
如圖30A所示，首先，形成掩模361a和361b以覆蓋半導(dǎo)體層302、303和370。用賦予p型的雜質(zhì)元素951、以相對于半導(dǎo)體層304表面的入射角θ1摻雜半導(dǎo)體層304。利用第一柵電極層307作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素951、以相對于半導(dǎo)體層304的表面30°至90°的入射角θ1傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層304，由此形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)308a和第一p型雜質(zhì)區(qū)308b(圖30A)。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素951傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層，所以在被半導(dǎo)體層304中的第一柵電極層307覆蓋的部分中也形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)308b。然而，賦予p型的雜質(zhì)元素351被用作掩模的第一柵電極層307阻擋；因此，在第一柵電極層307下面的部分半導(dǎo)體層304中沒有形成第一p型的雜質(zhì)區(qū)308a。
接下來，除去掩模361b，并形成掩模366以覆蓋半導(dǎo)體層302、半導(dǎo)體層303和半導(dǎo)體層304。用雜質(zhì)元素356、以相對于半導(dǎo)體層370的表面的入射角θ3摻雜半導(dǎo)體層370。利用第一柵電極層371作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素356、以相對于半導(dǎo)體層370的表面90°至150°的入射角θ3傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層370，由此形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)985a和第一p型雜質(zhì)區(qū)985b(圖30B)。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素356傾斜地?fù)诫s了半導(dǎo)體層，所以在被半導(dǎo)體層370中的第一柵電極層371覆蓋的部分中也形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)985a。然而，賦予p型的雜質(zhì)元素356被用作掩模的第一柵電極層371阻擋；因此，在被第一柵電極層371覆蓋的部分底半導(dǎo)體層370中沒有形成第一p型雜質(zhì)區(qū)985b。
在此，進(jìn)行摻雜，使得第一p型雜質(zhì)區(qū)308a、第一p型雜質(zhì)區(qū)308b、第一p型雜質(zhì)區(qū)985a和第一p型雜質(zhì)區(qū)985b包括濃度約為5×1017至5×1018/cm3的賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，可將其濃度設(shè)定為約5×1016至1×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
由此，通過改變添加賦予p型的雜質(zhì)元素的入射角θ，可以改變在半導(dǎo)體層304和半導(dǎo)體層370中形成第一p型雜質(zhì)區(qū)的部分。
圖30C示出了在該實(shí)施例模式中制造的半導(dǎo)體器件。在該實(shí)施例模式中，形成了p溝道薄膜晶體管330、n溝道薄膜晶體管331、具有p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管332和具有p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管978，并形成了使用上述晶體管的半導(dǎo)體器件。
在該實(shí)施例模式中制造的薄膜晶體管332具有第二p型雜質(zhì)區(qū)324，第二p型雜質(zhì)區(qū)324是在溝道形成區(qū)323和第三n型雜質(zhì)區(qū)322b之間的低濃度p型雜質(zhì)區(qū)。另一方面，在該實(shí)施例模式中制造的薄膜晶體管978具有第二p型雜質(zhì)區(qū)977，第二p型雜質(zhì)區(qū)977是在溝道形成區(qū)376和第三n型雜質(zhì)區(qū)375a之間的低濃度p型雜質(zhì)區(qū)。
當(dāng)平行于激光的掃描方向設(shè)置半導(dǎo)體層的溝道形成區(qū)并利用柵電極層作掩模、從一個方向以每個步驟中不同的角度傾斜地用雜質(zhì)元素?fù)诫s的半導(dǎo)體層時，在源區(qū)和漏區(qū)中的僅一個旁邊形成具有不同于薄膜晶體管的導(dǎo)電性的一個導(dǎo)電性的雜質(zhì)區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，可以在同一襯底的上方形成在源區(qū)旁邊具有一個不同導(dǎo)電類型的一個不同導(dǎo)電雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管和在漏區(qū)旁邊具有一個不同導(dǎo)電類型的一個導(dǎo)電雜質(zhì)區(qū)的薄膜晶體管。如此，能夠控制更微小的薄膜晶體管的性質(zhì)和制造變化的薄膜晶體管。因此，可以高可靠性地制造高精確度的半導(dǎo)體器件，其需要具有不同功能的多個電路。
該實(shí)施例模式可以與實(shí)施例模式1至5中的每一個結(jié)合實(shí)施。
(實(shí)施例模式7)參考圖11A至11D、12A至12C、13A和13B以及圖14A和14B描述本發(fā)明的實(shí)施例模式。該實(shí)施例模式描述了在實(shí)施例模式4中制造的半導(dǎo)體器件中形成半導(dǎo)體非易失性存儲元件(以下，稱為存儲晶體管)的實(shí)例。此外，省略了相同的部分和具有相同功能的部分的重復(fù)描述。
與實(shí)施例模式4中的一樣，在襯底400的上方疊置基膜401a和基膜401b作為基膜，然后形成半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405。用激光照射非晶半導(dǎo)體膜以使其結(jié)晶，然后圖案化形成的結(jié)晶半導(dǎo)體膜以形成半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405。在該實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體層包括硅，并通過照射非晶硅膜形成了具有連續(xù)生長的晶粒的結(jié)晶硅膜。注意形成了半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405，使得平行于激光的掃描方向形成了隨后形成的薄膜晶體管的溝道形成區(qū)。在該實(shí)施例模式中，使用重復(fù)頻率為80MHz的脈沖激光作為激光。形成了沿著激光的掃描方向長距離延伸的單晶晶粒，由此能夠形成具有小晶粒界面的半導(dǎo)體膜，至少其防止了薄膜晶體管的載流子移動。
在半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404、半導(dǎo)體層405和襯底400的上方形成絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482和絕緣膜483，然后在其上形成絕緣膜406。在其上形成的絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483和絕緣膜406的疊層優(yōu)選形成為1至100nm的厚度，更優(yōu)選1至10nm，進(jìn)一步更優(yōu)選2至5nm。在其上形成的絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483和絕緣膜406用作存儲晶體管中的隧穿氧化膜和薄膜晶體管中的部分柵絕緣膜。從而，當(dāng)形成于其上的絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483和絕緣膜406較薄時隧穿電流易于流動，且可以進(jìn)行這種高速度的操作。形成于其上的絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483和絕緣膜406的厚度越薄，浮置柵電極中需要存儲電荷的電壓就越低。結(jié)果，會減小其后形成的半導(dǎo)體器件的功耗。
作為形成于其上的絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483的形成方法，使用GRTA法、LRTA法等氧化半導(dǎo)體區(qū)的表面以形成熱氧化膜，并可以形成具有薄厚度的這種絕緣膜。可選地，可以使用CVD法、涂敷法等。作為絕緣膜406，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或氧氮化硅膜。而且，絕緣膜406可以形成為具有通過在襯底400的上方疊置氧化硅膜和氮化硅膜或者在襯底400的上方疊置氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜形成的疊層結(jié)構(gòu)。
在該實(shí)施例模式中，形成氧化硅膜作為絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482、絕緣膜483，并形成氮化硅膜作為絕緣膜406。在除去形成于半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405表面上的自然氧化膜之后，將半導(dǎo)體層402至405暴露到含羥基的臭氧水中達(dá)幾十秒鐘至幾分鐘，并在半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405的表面上形成了氧化硅膜。然后，通過GRTA法使氧化硅膜變得微小，并形成絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482和絕緣膜483使其每個具有1至20nm的膜厚。該方法能夠以短時間和高的熱量實(shí)現(xiàn)該工藝；因此，在沒有使襯底擴(kuò)展和縮短的條件下，可以形成微小的且薄膜的晶體管。接下來，在氧化硅膜的上方形成1至5nm膜厚的氧氮化硅膜作為絕緣膜406。
在絕緣膜406的上方分散導(dǎo)電顆?；虬雽?dǎo)體顆粒(以下，分散顆粒)407(圖11A)。作為分散顆粒的制造方法，可以使用公知的方法，如濺射法、等離子體CVD法、LPCVD法、氣相淀積法或液滴排出法。由于當(dāng)通過等離子體CVD法、LPCVD法、氣相淀積法或液滴排出法形成分散的顆粒來形成絕緣膜406時可以使絕緣膜406緩沖，所以可以防止絕緣膜406的缺陷產(chǎn)生。結(jié)果，可以制造具有高可靠性的半導(dǎo)體器件。可以在通過前述的方法形成導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜以使其蝕刻成所希望的形狀之后形成分散顆粒。每個分散顆粒的尺寸是0.1至10nm，優(yōu)選2至5nm。作為導(dǎo)電顆粒的材料，可以使用金、銀、銅、鈀、鉑、鈷、鎢、鎳等。作為半導(dǎo)體顆粒的材料，可以使用硅(Si)、鍺(Ge)或硅鍺合金等。在該實(shí)施例模式中，在此，通過等離子體CVD法形成硅微晶作為分散顆粒407(圖11A)。
在分散顆粒407和絕緣膜406的上方形成絕緣膜。作為絕緣膜，通過等離子體CVD法形成具有10至20nm膜厚的氮化硅膜或氧氮化硅膜。
接下來，在將成為存儲晶體管的半導(dǎo)體層402上方的分散顆粒407上形成掩模。
利用掩模蝕刻了分散顆粒407和絕緣膜的一部分。作為除去絕緣膜和分散顆粒407的方法，可以使用公知的蝕刻法，如干法蝕刻法或濕法蝕刻法。在該實(shí)施例模式中，通過干法蝕刻法除去絕緣膜以暴露出分散顆粒407。當(dāng)在提供有分散顆粒407的絕緣膜406的厚度為薄的情況下使用干法蝕刻時，通過等離子體轟擊在絕緣膜406中會產(chǎn)生缺陷。從而，優(yōu)選通過濕法蝕刻法除去分散顆粒407。在此，通過使用NMD3溶液(含0.2至0.5％四甲基氫氧化銨的水溶液)的濕法蝕刻法除去其為分散顆粒的硅微晶。然后，形成具有浮置柵電極410的絕緣膜408。
浮置柵電極包括分散的顆粒。從而，在用作隧穿氧化膜的絕緣膜406中出現(xiàn)缺陷的情況下，可以防止浮置柵電極中存儲的所有電荷流出形成對半導(dǎo)體區(qū)的缺陷。結(jié)果，可以制造具有高可靠性的半導(dǎo)體存儲晶體管。
在除去掩模后，在絕緣膜406的上方形成絕緣膜409，并形成了與浮置柵電極410接觸的絕緣膜408(圖11B)。絕緣膜409優(yōu)選形成具有1至100nm厚，更優(yōu)選10至70nm，且進(jìn)一步更優(yōu)選10至30nm。需要絕緣膜409保持與浮置柵電極410和其后在存儲晶體管中形成的柵電極層隔離。從而，優(yōu)選絕緣膜409形成為具有不會引起在浮置柵電極層410和柵電極層之間沒有增加露電流的厚度。絕緣膜409可以由氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或氧氮化硅膜與絕緣膜406一起形成。可選地，可以形成絕緣膜409，以具有通過在襯底400的上方疊置氧化硅膜和氮化硅膜或者在襯底400的上方疊置氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜形成的疊層結(jié)構(gòu)。由于柵絕緣膜和半導(dǎo)體區(qū)之間的界面態(tài)降低了，所以氧化硅膜優(yōu)選形成在半導(dǎo)體區(qū)上。在此，通過疊置10nm厚的氧化硅膜和20nm厚的氮化硅膜形成疊層結(jié)構(gòu)作為絕緣膜409。
在形成絕緣膜409之后，可以在分散顆粒和覆蓋分散顆粒的掩模圖案的上方形成第二浮置柵電極。而且，可以通過重復(fù)相似的工藝來疊置多個浮置柵電極。
在絕緣膜409的上方形成包括鎢(W)的導(dǎo)電膜。在該實(shí)施例模式中，使用鎢(W)作為柵電極層。將導(dǎo)電層蝕刻為如圖3A至3F所示的薄線，由此形成了柵電極層411、柵電極層412、柵電極層413和柵電極層414(圖11C)。然后，形成包括抗蝕劑的掩模461，以覆蓋半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層403和半導(dǎo)體層404。
利用柵電極層414作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素451以相對于半導(dǎo)體層405的表面設(shè)定在30°至90°或90°至150°的入射角θ1傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層405，由此形成了第一p型雜質(zhì)區(qū)415a和第一p型雜質(zhì)區(qū)415b(圖11D)。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素451傾斜地?fù)诫s半導(dǎo)體層，所以半導(dǎo)體層405中被柵電極層414覆蓋的部分也被摻雜了。然而，賦予p型的雜質(zhì)元素451被用作掩模的柵電極層414阻擋；因此，在半導(dǎo)體層405中的被第一柵電極層414覆蓋的部分中沒有形成第一p型雜質(zhì)區(qū)415a。在此，進(jìn)行摻雜，使得第一p型雜質(zhì)區(qū)415a和第一p型雜質(zhì)區(qū)415b包括濃度約為5×1017至5×1018/cm3的、賦予p型的雜質(zhì)元素。另外，其濃度可以設(shè)定為約5×1016至5×1017/cm3。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
除去掩模461，然后形成掩模462作為抗蝕劑以覆蓋半導(dǎo)體層403。掩模462可以是新形成的或通過處理掩模461形成。利用柵電極層411、柵電極413和柵電極層414作掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素以相對于半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405的表面接近垂直的入射角θ2摻雜半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405，由此形成了第一n型雜質(zhì)區(qū)416a、第一n型雜質(zhì)區(qū)416b、第一n型雜質(zhì)區(qū)417a、第一n型雜質(zhì)區(qū)417b、第一n型雜質(zhì)區(qū)418a和第一n型雜質(zhì)區(qū)418b(圖12A)。將角θ2和θ1之間的角度差設(shè)定為5°或更大。由于用賦予p型的雜質(zhì)元素?fù)诫s第一n型雜質(zhì)區(qū)415a和第一n型雜質(zhì)區(qū)415b，為了將其改變成n型雜質(zhì)區(qū)，所以用賦予n型的雜質(zhì)元素?fù)诫s了它們的一部分。形成第一n型雜質(zhì)區(qū)416a、第一n型雜質(zhì)區(qū)416b、第一n型雜質(zhì)區(qū)417a、第一n型雜質(zhì)區(qū)417b、第一n型雜質(zhì)區(qū)418a和第一n型雜質(zhì)區(qū)418b，以包括濃度通常為1×1017至5×1018/cm3的賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。由于接近垂直添加雜質(zhì)元素452，所以由于被柵電極層411、413和414阻擋，由半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405中的柵電極層411、柵電極413和柵電極層414覆蓋的部分沒有被摻雜。因此，形成于柵電極414下面的半導(dǎo)體層中的第一p型雜質(zhì)區(qū)的一部分被留下，并變成了第二p型雜質(zhì)區(qū)435。形成第二p型雜質(zhì)區(qū)435作為Lov區(qū)。
通過蝕刻等除去掩模462，并形成掩模463a和掩模463b以覆蓋半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405。利用掩模463a、掩模463b和柵電極層412作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素453以相對于半導(dǎo)體層403表面接近垂直的入射角摻雜半導(dǎo)體層403，由此形成了第三p型雜質(zhì)區(qū)420a和第三p型雜質(zhì)區(qū)420b(圖12B)。在此，進(jìn)行摻雜，使得第三p型雜質(zhì)區(qū)420a和第三p型雜質(zhì)區(qū)420b包括濃度約為1×1020至5×1021/cm3的、賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。
通過蝕刻等除去掩模463a和掩模463b。在絕緣膜409、柵電極層411、柵電極層412和柵電極層413以及柵電極層414的上方形成絕緣層，并進(jìn)行各向異性蝕刻，由此在柵電極層411、柵電極層412和柵電極層413以及柵電極層414的側(cè)表面上形成了側(cè)壁421、側(cè)壁422、側(cè)壁423和側(cè)壁424(圖12C)。在該實(shí)施例模式中，使用氧化硅作為形成側(cè)壁的絕緣層。當(dāng)形成側(cè)壁421、側(cè)壁422、側(cè)壁423和側(cè)壁424時，可將絕緣層留在柵電極層411、柵電極層412、柵電極層413和柵電極層414的上方，或者可在柵電極層的上方形成保護(hù)膜。
形成包括抗蝕劑的掩模464以覆蓋半導(dǎo)體層403。利用側(cè)壁421、側(cè)壁423、側(cè)壁424、柵電極層411、柵電極層413和柵電極層414作掩模，用賦予n型的雜質(zhì)元素454以相對于半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405的表面接近垂直的入射角摻雜半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405，由此形成了第二n型雜質(zhì)區(qū)425a、第二n型雜質(zhì)區(qū)425b、第二n型雜質(zhì)區(qū)428a、第二n型雜質(zhì)區(qū)428b、第二n型雜質(zhì)區(qū)431a、第二n型雜質(zhì)區(qū)431b(圖13A)。被側(cè)壁覆蓋的部分半導(dǎo)體層沒有被賦予n型的雜質(zhì)元素454摻雜；因此，它們變成了第三n型雜質(zhì)區(qū)426a、第三n型雜質(zhì)區(qū)426b、第三n型雜質(zhì)區(qū)429a、第三n型雜質(zhì)區(qū)429b、第三n型雜質(zhì)區(qū)432a和第三n型雜質(zhì)區(qū)432b。第二n型雜質(zhì)區(qū)425a、第二n型雜質(zhì)區(qū)425b、第二n型雜質(zhì)區(qū)428a、第二n型雜質(zhì)區(qū)428b、第二n型雜質(zhì)區(qū)431a和第二n型雜質(zhì)區(qū)431b是高濃度雜質(zhì)區(qū)；因此，它們中的每一個都用作源區(qū)或漏區(qū)。第二n型雜質(zhì)區(qū)425a、第二n型雜質(zhì)區(qū)425b、第二n型雜質(zhì)區(qū)428a、第二n型雜質(zhì)區(qū)428b、第二n型雜質(zhì)區(qū)431a和第二n型雜質(zhì)區(qū)431b包括濃度約為5×1019至5×1020/cm3的、賦予n型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用磷(P)作為賦予n型的雜質(zhì)元素。
另一方面，其為低濃度雜質(zhì)區(qū)的第三n型雜質(zhì)區(qū)426a、第三n型雜質(zhì)區(qū)426b、第三n型雜質(zhì)區(qū)429a、第三n型雜質(zhì)區(qū)429b、第三n型雜質(zhì)區(qū)432a和第三n型雜質(zhì)區(qū)432b是未被柵電極層411、柵電極層413和柵電極層414覆蓋的Loff區(qū)。因此，能夠減小與漏極相鄰的電場，并能夠控制由于熱載流子引起的開態(tài)電流惡化。由此，能夠形成具有高可靠性和低功耗的半導(dǎo)體器件。注意，在半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405中形成了溝道形成區(qū)427、溝道形成區(qū)430和溝道形成區(qū)434。
掩模465a和掩模465b由抗蝕劑形成，以覆蓋半導(dǎo)體層402、半導(dǎo)體層404和半導(dǎo)體層405。利用掩模465a、掩模465b、側(cè)壁422和柵電極層412作掩模，用賦予p型的雜質(zhì)元素455以相對于半導(dǎo)體層403表面接近垂直的入射角摻雜半導(dǎo)體層403，由此形成了第四p型雜質(zhì)區(qū)436a、第四p型雜質(zhì)區(qū)436b、第五p型雜質(zhì)區(qū)437a和第五p型雜質(zhì)區(qū)437b(圖13B)。在此，進(jìn)行摻雜，使得第四p型雜質(zhì)區(qū)436a和第四p型雜質(zhì)區(qū)436b包括濃度約為1×1020至5×1021/cm3的、賦予p型的雜質(zhì)元素。并且進(jìn)行摻雜，使得第五p型雜質(zhì)區(qū)437a和第五p型雜質(zhì)區(qū)437b包括濃度約為5×1018至5×1019/cm3的、賦予p型的雜質(zhì)元素。在該實(shí)施例模式中，使用硼(B)作為賦予p型的雜質(zhì)元素。注意，在半導(dǎo)體層403中形成了溝道形成區(qū)438。
第四p型雜質(zhì)區(qū)436a和第四p型雜質(zhì)區(qū)436b是高濃度雜質(zhì)區(qū)，且它們中的每一個都用作源區(qū)或漏區(qū)。另一方面，第五p型雜質(zhì)區(qū)437a和第五p型雜質(zhì)區(qū)437b是低濃度p型雜質(zhì)區(qū)，其形成為未被柵電極層412覆蓋的Loff區(qū)。能夠減小與漏極相鄰的電場，并能夠防止由于熱載流子引起的惡化，另外，由于第五p型雜質(zhì)區(qū)437a和第五p型雜質(zhì)區(qū)437b未被柵電極層412覆蓋，所以能夠減小截止態(tài)電流。由此，能夠形成具有高可靠性和低功耗的半導(dǎo)體器件。
進(jìn)行用于激活雜質(zhì)元素的熱處理、激光照射等，并形成了用于氫化的絕緣膜443。通過熱處理進(jìn)行氫化，并形成了絕緣層446。用于激活雜質(zhì)元素的熱處理可結(jié)合用于氫化的熱處理進(jìn)行；因此，能夠簡化步驟。在該實(shí)施例模式中，順序疊置氧氮化硅膜和氮氧化硅膜作為絕緣層446，以具有疊層結(jié)構(gòu)。
在絕緣層446、絕緣膜443、絕緣膜409、絕緣膜480、絕緣膜481、絕緣膜482和絕緣膜483中形成了到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分(接觸孔)。在開口部分中形成與源區(qū)或漏區(qū)接觸的源或漏電極層440a、源或漏電極層440b、源或漏電極層441a、源或漏電極層441b、源或漏電極層442a、源或漏電極層442b、源或漏電極層439a和源或漏電極層439b。在該實(shí)施例模式中，疊置鋁(Al)、鈦(Ti)和鋁(Al)作為源電極層或漏電極層。
另外，如圖14B所示，可形成具有開口部分的絕緣層444以到達(dá)源電極層或漏電極層，且可在開口部分中形成布線層445。在該實(shí)施例模式中，對于絕緣層444使用含硅氧烷聚合物的絕緣層，且對于布線層445使用鋁(Al)和鈦(Ti)的疊層。
可以形成提供具有與層存儲器晶體管470、p溝道薄膜晶體管471、n溝道薄膜晶體管472和具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管473相同襯底的半導(dǎo)體器件。利用溝道方向上具有小晶粒界面的半導(dǎo)體區(qū)，形成該實(shí)施例模式中的半導(dǎo)體器件的存儲晶體管和薄膜晶體管中之一；因此，能夠進(jìn)行高速的操作。另外，半導(dǎo)體器件具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管；因此，能夠形成能夠高速操作和減小功耗的半導(dǎo)體器件，如ID芯片等。
另外，利用形成在半導(dǎo)體層表面上方的絕緣膜481、絕緣膜482和絕緣膜483的疊層，絕緣層406和絕緣層409形成于其上作為柵絕緣層，形成p溝道薄膜晶體管471、n溝道薄膜晶體管472和具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管473。因此，薄膜晶體管可以具有高的耐壓性?？蛇x地，當(dāng)除去絕緣膜409并且柵絕緣層由絕緣膜481、絕緣膜482和絕緣膜483的疊層及其形成的絕緣膜406形成時，可以形成能夠高速操作的薄膜晶體管。以這種模式，可以形成具有能夠?qū)?yīng)所需功能的性質(zhì)的薄膜晶體管，并能夠制造半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體層提供有具有賦予不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)；因此，可以精密地控制薄膜晶體管的性質(zhì)。這能夠?qū)崿F(xiàn)具有通過簡單步驟形成的所需功能的薄膜晶體管以及具有高可靠性和以低成本制造的更好電特性的半導(dǎo)體器件。即，可以在同一襯底上形成其強(qiáng)調(diào)高速操作的功能電路等，如處理器、DRAM、圖像處理電路或音頻處理電路，以及其強(qiáng)調(diào)高耐壓性的驅(qū)動電路等，如緩沖電路、移位寄存器電路、電平移動電路和采樣電路。從而，可以在同一襯底上制造具有各種功能和結(jié)構(gòu)的元件的半導(dǎo)體器件，如系統(tǒng)LSI。
該實(shí)施例模式可以結(jié)合實(shí)施例模式1至6中的每一個實(shí)施。
(實(shí)施例模式8)可以根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的半導(dǎo)體器件之一是ID芯片。ID芯片是其可以無線發(fā)送/接收數(shù)據(jù)例如識別信息的半導(dǎo)體器件，且開發(fā)ID芯片用于實(shí)際使用。ID芯片還稱為無線標(biāo)簽、RFID(射頻識別)標(biāo)簽、IC標(biāo)簽等。而且，使用玻璃襯底的ID芯片還可以稱為IDG芯片(識別玻璃芯片)，使用柔性襯底的ID芯片可以稱為IDF(識別柔性芯片)?？梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到它們中的任何一個。
圖16是由本發(fā)明的半導(dǎo)體器件典型實(shí)例的無線標(biāo)簽等代表的非接觸RFID(射頻識別)標(biāo)簽和ID標(biāo)簽的典型方塊圖。圖16示出了具有讀取固定數(shù)據(jù)如鑒別數(shù)據(jù)的簡單功能的結(jié)構(gòu)。在圖16中，ID芯片1301包括天線1302、高頻電路1303、電源電路1304、復(fù)位電路1305、時鐘產(chǎn)生電路1306、數(shù)據(jù)解調(diào)電路1307、數(shù)據(jù)調(diào)制電路1308、控制電路1309、非易失性存儲器(稱為NVM)1310和ROM1311。
在該實(shí)施例中，使用了在實(shí)施例模式5中形成為非易失性存儲器1310的存儲晶體管和薄膜晶體管，其中根據(jù)電路的所需功能適當(dāng)?shù)乜刂齐娞匦浴．?dāng)高頻電路1303、復(fù)位電路1305、時鐘產(chǎn)生電路1306、數(shù)據(jù)解調(diào)電路1307、數(shù)據(jù)調(diào)制電路1308、控制電路1309和ROM 1311需要能夠高速操作的晶體管時，還可以通過相同的步驟制造高速操作的晶體管。當(dāng)電源電路1304需要高耐壓性的晶體管時，可以與存儲晶體管同時制造。以這種模式，可以在同一襯底上有效地制造RFID標(biāo)簽。而且，能夠提供實(shí)現(xiàn)成本縮減和縮小化的ID芯片1301。
將圖16中所示的電路全部形成在玻璃襯底、柔性襯底或半導(dǎo)體襯底上?？蓪⑻炀€1302形成在玻璃襯底、柔性襯底或半導(dǎo)體襯底上，然而，可將它提供在襯底的外部并將其連接到襯底內(nèi)部的半導(dǎo)體集成電路上。
高頻電路1303接收來自天線1302的模擬信號，并將從天線1302接收的來自數(shù)據(jù)調(diào)制電路1308的模擬信號輸出。電源電路1304產(chǎn)生了來自所接收的信號的恒定電源；復(fù)位電路1305產(chǎn)生復(fù)位信號；時鐘產(chǎn)生電路1306產(chǎn)生時鐘信號；數(shù)據(jù)解調(diào)電路1307從接收信號提取數(shù)據(jù)；且數(shù)據(jù)調(diào)制電路1308產(chǎn)生模擬信號以被輸出到天線或基于自控制電路接收的數(shù)字信號改變天線特性。模擬部分包括前述的電路。
另一方面，控制電路1309通過接收從接收的信號提取的數(shù)據(jù)來讀取數(shù)據(jù)。具體地，控制電路1309生成非易失性存儲器(NVM)1310和ROM1311的地址信號，讀取數(shù)據(jù)，并將該讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)調(diào)制電路。數(shù)字部分包括前述的電路。
以這種模式，根據(jù)本發(fā)明，能夠制造具有高可靠性和高功能的ID芯片。該實(shí)施例模式可以結(jié)合實(shí)施例模式1至7實(shí)施。
(實(shí)施例模式9)圖17A是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中之一的ID芯片的一種模式的透視圖?？梢允褂锰幚砥髯鳛榧呻娐罚撎幚砥魇蔷哂懈鞣N信號處理功能的集合和具有處理器作為系統(tǒng)的系統(tǒng)處理器。附圖標(biāo)記1101表示集成電路，1102表示與集成電路1101連接的天線。附圖標(biāo)記1103表示還用作覆蓋材料的支座，1104表示覆蓋材料。集成電路1101和天線1102形成在支座1103上，且覆蓋材料與支座1103交迭，使得覆蓋集成電路1101和天線1102。雖然通過用覆蓋材料1104覆蓋集成電路1101和天線1102可以增加ID芯片的機(jī)械強(qiáng)度，但不必使用覆蓋材料1104。
圖17B是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中之一的IC卡的一種模式的透視圖。附圖標(biāo)記1105表示集成電路，1106表示與集成電路1105連接的天線。附圖標(biāo)記1108表示用作入口板(inlet sheet)的襯底，且1107和1109表示覆蓋材料。集成電路1105和天線1106形成在襯底1108上，且襯底1108夾在在兩個覆蓋材料1107和1109之間。本發(fā)明的IC卡可具有與集成電路1105連接的顯示器件。
接下來，圖18A和18B示出了圖17A中所示的ID芯片的線E-F的剖面圖。圖18A和18B示出了使用較薄的覆覆蓋膜1150代替覆覆蓋材料1104以及在支座上直接形成集成電路1101的實(shí)例。當(dāng)然，覆蓋材料1104可形成在覆蓋膜1150上。用起覆蓋材料作用的支座1103和覆蓋膜1150密封ID芯片，且該ID芯片具有連接于此的集成電路1101和天線1102。
可以利用實(shí)施例模式1至8中的任一個中示出的集成電路形成集成電路1101。另外，用于集成電路1101的半導(dǎo)體元件不局限于此。例如，可以使用存儲元件、二極管、光電轉(zhuǎn)換元件、電阻元件、線圈、電容器元件、電感器等以及薄膜晶體管。
如圖18A所示，層間絕緣膜1110形成在集成電路的薄膜晶體管上，天線1102形成在層間絕緣膜1110上，且它們被用作保護(hù)膜的覆蓋膜1150覆蓋。
另一方面，如圖18B所示，包括氮化硅膜等的阻擋膜1121可形成在層間絕緣膜1110上，且天線1102可形成于其上。
在不污染集成電路1101的情況下，提供阻擋膜能夠?qū)崿F(xiàn)具有提供提高的可靠性的ID芯片。在圖18A和18B中，包括氮化硅膜等的基膜形成在集成電路1101和支座1103之間，且集成電路被具有阻擋作用的膜如氮化硅膜等覆蓋；因此它能夠進(jìn)一步消除濕氣等的污染并提高可靠性。
天線1102優(yōu)選由金、銀、鋁或鍍有金、銀、銅、鋁或用它們電鍍的金屬形成。
在該實(shí)施例模式中，示出了由覆蓋膜粘附集成電路和層疊體的實(shí)例，該層疊體具有形成于集成電路上的層間絕緣膜上的天線；然而，不局限于這些，也可利用粘接劑將集成電路粘附到具有天線的覆蓋膜上。此時，通過進(jìn)行UV處理或超聲破碎法，利用向氣性(aerotropic)的導(dǎo)電粘合劑或向氣性的導(dǎo)電膜將集成電路粘附到天線上；然而，本發(fā)明可以使用各種方法，而不被這種方法限制。另外，天線不必總是等于ID芯片的尺寸，且可以更大或更小且可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。另外，發(fā)送或接受信號可以使用射頻電磁波、光等。
在該實(shí)施例模式中，集成電路直接形成在支座上，且使用氮化硅的致密膜等作為覆蓋膜1150；然而，可通過分離工藝形成集成電路，然后將其粘附到支座和覆蓋膜上。支座和覆蓋膜可以由具有塑料、有機(jī)樹脂、紙、纖維、石墨碳等的柔性的材料形成。通過對于覆蓋材料利用生物可降解樹脂，其被細(xì)菌分解，且被返回到土壤。同樣，由于該實(shí)施例模式的集成電路包括硅、鋁、氧、氮等，所以可以形成非污染的ID芯片。另外，通過利用包括焚化的不會引起污染的材料如紙、纖維、石墨碳紙的覆蓋膜，可以燒掉或切割使用的ID芯片。另外，由于甚至當(dāng)使用這些材料的ID芯片燃燒時也不會生成有毒氣體，所以它是不會引起污染的。
當(dāng)由剝離工藝形成的集成電路粘附在支座和覆蓋材料之間時，優(yōu)選形成具有5μm或更小的厚度，更優(yōu)選，0.1至3μm。另外，當(dāng)支座和覆蓋材料的總厚度由d表示時，支座和覆蓋材料的每個厚度都優(yōu)選為(d/2)±30μm，更優(yōu)選，(d/2)±10μm。而且，支座1103和第二覆蓋材料優(yōu)選形成具有10至200μm的厚度。而且，集成電路1101的面積為5mm的平方(25mm2)或更小，優(yōu)選地為0.3至4mm的平方(0.09至16mm2)。由于支座1103和覆蓋材料由有機(jī)樹脂材料制成，所以它們相對于彎曲具有高的特性。與單晶半導(dǎo)體相比，通過剝離工藝形成的集成電路相對于彎曲具有高的特性。由于集成電路、支座和覆蓋材料可以粘接在一起而在它們之間沒有間隔，所以完成的ID芯片自身相對于彎曲具有高的特性。由支座和覆蓋材料圍繞的集成電路可放置在另一材料的表面上方或內(nèi)部或嵌入在紙中。
該實(shí)施例模式可以自由地結(jié)合實(shí)施例模式1至8中的每一個實(shí)施。
(實(shí)施例模式10)參考圖19描述該實(shí)施例模式，圖19是示出其為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件典型實(shí)例的處理器(CPU等)的芯片的方塊圖。
一旦將操作碼輸入給數(shù)據(jù)總線接口1001，代碼就被分析電路1003(也稱為指令解碼器)解碼，并將信號輸入給控制信號產(chǎn)生電路1004(CPU定時控制)。一旦將信號輸入給控制信號產(chǎn)生電路1004，控制信號就被從控制信號產(chǎn)生電路1004輸出給算術(shù)電路1009(ALU)和存儲電路1010(寄存器)。
控制信號產(chǎn)生電路1004包括用于控制ALU 1009的ALU控制器1005(ACON)、用于控制寄存器1010的電路1006(RCON)、用于控制定時的定時控制器1007(TCON)和用于控制中斷的中斷控制器1008(ICON)。
一旦將操作數(shù)輸入給數(shù)據(jù)總線接口1001，操作數(shù)就被輸出到ALU1009和寄存器1010。然后，進(jìn)行基于從控制信號產(chǎn)生電路1004輸入的控制信號的處理，例如，存儲器讀周期、存儲器寫周期、I/O讀周期、I/O寫周期等。
另外，寄存器1010包括通用寄存器、堆棧指針(SP)、程序計(jì)數(shù)器(PC)等。
而且，地址控制器1011(以下，ADRC)輸出16位地址。
該實(shí)施例中描述的處理器的結(jié)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片中包括的處理器的一個實(shí)例，且不局限于根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。因此可以利用具有不同于該實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)的公知處理器來完成根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片。
該實(shí)施例模式可以結(jié)合實(shí)施例模式1至9中的每一個實(shí)施。
(實(shí)施例模式11)參考圖20描述本發(fā)明應(yīng)用到其為半導(dǎo)體器件一個實(shí)例的系統(tǒng)LSI上的情況。
注意，系統(tǒng)LSI是并入具有特定應(yīng)用的器件中的LSI并構(gòu)成控制該器件和處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該應(yīng)用范圍寬，如便攜式電話、PDA、DSC、電視、打印機(jī)、FAX、游戲機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、DVD播放器等。
圖20示出了系統(tǒng)LSI的實(shí)例。系統(tǒng)LSI通常包括處理器(CPU)核1601、非易失性存儲器(NVM)1604、時鐘控制器1603、主存儲器1602、存儲控制器1605、中斷控制器1606、I/O端口1607等。不必說，圖20中所示的系統(tǒng)LSI僅是一個簡單的實(shí)例，且根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)LSI的應(yīng)用布置寬泛的多種電路設(shè)計(jì)。
可以將實(shí)施例模式7中制造的存儲晶體管應(yīng)用到NVM 1604上。
可以使用根據(jù)本發(fā)明制造的、能夠高速操作的晶體管作為包括處理器核1601、時鐘控制器1603、主存儲器1602、存儲控制器1605、中斷控制器1606和I/O端口1607的晶體管。這能夠?qū)崿F(xiàn)將在同一襯底上制造的各種電路。
該實(shí)施例模式可以結(jié)合實(shí)施例模式1至10中的每一個實(shí)施。
(實(shí)施例模式12)為了各種目的使用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件。例如，可以使用其為本發(fā)明半導(dǎo)體器件中一種模式的ID芯片裝配到帳單、硬幣、證券、文件、債券(bearer bond)、包裝箱、名冊、記錄介質(zhì)、個人財產(chǎn)、交通工具、食品、衣服、健康產(chǎn)品、生活用具(livingwares)、醫(yī)藥品、電子裝置等上。另外，還可以使用處理器芯片來代替ID芯片。
帳單和硬幣指的是市場中的通貨，且包括以與特定區(qū)(現(xiàn)金憑單)、紀(jì)念幣等中的通貨相同模式使用的東西。證券指的是支票、股票、期票等，并可以提供有ID芯片20(圖21A)。證書指的是駕駛執(zhí)照、居民卡等且可以提供有ID芯片21(圖21B)。債券指的是印花稅票、配給券(coupon for rice)、各種贈券等。包裝箱指的是用于便當(dāng)?shù)鹊陌b紙、塑料瓶等且可以提供有ID芯片23(圖21D)。名冊指的是書、書籍等且可以提供有ID芯片24(圖21E)。記錄介質(zhì)指的是DVD軟件、錄象帶等且可以提供有ID芯片25(圖21F)。交通工具指的是有輪的交通工具，如自行車、船等且可以提供有ID芯片27(圖21G)。個人產(chǎn)品指的是包、眼鏡等且可以提供有ID芯片26(圖21H)。食品指的是食物、飲料等。服裝指的是衣服、鞋類等。健康產(chǎn)品指的是醫(yī)用器件、健康器具等。生活用具指的是家具、照明設(shè)備等。醫(yī)藥品指的是醫(yī)藥、農(nóng)藥等。電子裝置指的是液晶顯示器件、EL顯示器件、電視設(shè)備(電視機(jī)和薄的電視機(jī))、蜂窩電話等。
當(dāng)將ID芯片裝配到帳單、硬幣、證券、文件、債券等上時，能夠防止偽造它們。當(dāng)將ID芯片裝配到包裝箱、名冊、記錄介質(zhì)、個人財產(chǎn)、食品、生活用具、電子裝置等上時，能夠提高檢驗(yàn)系統(tǒng)、租用系統(tǒng)等的效率。當(dāng)將ID芯片裝配到交通工具、健康產(chǎn)品、醫(yī)藥品等上時，能夠防止偽造和偷竊它們，并能夠防止拿錯藥品?？蓪D芯片貼附到產(chǎn)品的表面上或裝配到產(chǎn)品內(nèi)。例如，可將ID芯片裝配到書籍的頁面內(nèi)或裝配到封裝的有機(jī)樹脂內(nèi)。
可以使用處理器芯片作為測量評價生物的生物反應(yīng)(生物信號(腦電波、心電圖、肌電圖、血壓等))的裝置，由此，其可以用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。圖21C示出了通過在人體上裝配多個處理器芯片測量腦電波的實(shí)例。通過分析由裝配在人體上的處理器芯片22a、處理器芯片22b和處理器芯片22c獲得的信息來測量腦電波?？梢杂赡X電波和處理器芯片獲得的信息得知身體健康條件和精神條件。另外，處理器芯片是小尺寸且重量輕；因此，它可以減輕受審查者的負(fù)荷。
參考圖22A和22B描述處理器芯片可以應(yīng)用到材料管理和分布系統(tǒng)上的實(shí)例。在此，是將ID芯片(處理器芯片)裝配到商品的情況。如圖22A所示，將ID芯片1402裝配到啤酒瓶1400的標(biāo)簽1401上。
ID芯片1402存儲基本項(xiàng)，如制造日期、制造地點(diǎn)及其材料。不需重寫這種基本項(xiàng)，因此，優(yōu)選使用不能夠被重寫的存儲介質(zhì)，如掩模ROM或本發(fā)明中的存儲晶體管以存儲它們。另外，ID芯片存儲各個項(xiàng)，如啤酒瓶的交付地址、交付日期和時間等。例如，如圖22B所示，當(dāng)啤酒瓶1400穿過具有帶式輸送機(jī)1412流的記錄器1413時，可以存儲交付地址和交付日期和時間。這種各個項(xiàng)可存儲在能夠被重寫和清除的存儲介質(zhì)如EEROM中。
另外，可優(yōu)選建立系統(tǒng)，使得當(dāng)購買的商品上的數(shù)據(jù)從商店經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)、記錄器、用于控制記錄器的個人計(jì)算機(jī)等發(fā)送到物理分布管理中心時，計(jì)算交付地址和交付日期和時間以存儲在ID芯片中。
注意交付啤酒瓶的每一種情況。鑒于此，能夠在每種情況或每多種情況下裝配ID芯片以存儲各個項(xiàng)。
至于設(shè)定這種商品的幾個交付地址，可以抑制了手工輸入所需的時間，由此通過裝配ID芯片能夠減小由于手工工序引起的輸入錯誤。除了這些，還能夠減小物理分布管理領(lǐng)域中最昂貴的人力成本。于是，通過裝配ID芯片能夠以低成本、更少的錯誤進(jìn)行物理分布管理。
另外，通過接收器可以存儲應(yīng)用項(xiàng)，如與啤酒匹配的雜貨和使用啤酒的處方。然后，可以同時進(jìn)行雜貨等的廣告，其促使消費(fèi)者購買。這種應(yīng)用項(xiàng)可優(yōu)選地存儲在能夠被重寫且清除的存儲介質(zhì)如EEROM中。通過裝配如上所述的ID芯片，能夠增加為消費(fèi)者提供的信息量，以便消費(fèi)者可以放心的購買商品。
在該實(shí)施例模式中，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述本發(fā)明的效果。
通過模擬進(jìn)行關(guān)于根據(jù)本發(fā)明制造的薄膜晶體管的電流-電壓(I-V)特性的實(shí)驗(yàn)。測量的薄膜晶體管總共十種類型，其為n溝道薄膜晶體管(結(jié)構(gòu)A)、四種類型(結(jié)構(gòu)B、C、D和E)的每個都具有低濃度p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管、p溝道薄膜晶體管(結(jié)構(gòu)F)和四種類型(結(jié)構(gòu)G、H、I和J)的每個具有低濃度n型雜質(zhì)區(qū)的p溝道薄膜晶體管。每種結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管示于圖23B、24B、25B和26B中。
參考圖23A至24B說明具有輕摻雜p型雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管的電流-電壓(I-V)特性的模擬結(jié)果。圖23A示出了n溝道薄膜晶體管的I-V特性，其中通過采取圖23B中所示的薄膜晶體管的模型圖，將低濃度p型雜質(zhì)區(qū)(以下，p-)提供給標(biāo)準(zhǔn)的n溝道薄膜晶體管和漏極側(cè)。
圖23B示出了薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)A是具有Loff的標(biāo)準(zhǔn)n溝道薄膜晶體管，結(jié)構(gòu)B是具有p-的100nm寬的n溝道薄膜晶體管，且結(jié)構(gòu)C是具有p-的300nm寬的n溝道薄膜晶體管。I-V特性的模擬在每個薄膜晶體管中的條件下進(jìn)行，即，L/W是1000/20000nm，Loff區(qū)寬度是300nm，柵絕緣膜厚度是20nm，源區(qū)和漏區(qū)中的雜質(zhì)濃度(由n+表示)是1×1020cm3，且p-的雜質(zhì)濃度是1×1018m-3。
在圖23A中，實(shí)線表示結(jié)構(gòu)A的I-V特性，虛線表示具有p-的結(jié)構(gòu)B和結(jié)構(gòu)C的I-V特性。由于結(jié)構(gòu)B和C具有p-，所以發(fā)現(xiàn)了閾值漂移向正側(cè)。而且，能夠發(fā)現(xiàn)閾值隨著p-的寬度增加而漂移(即，結(jié)構(gòu)C的閾值比結(jié)構(gòu)B的閾值漂移得更多)。
圖24A和24B示出了在其源極側(cè)提供有p-的薄膜晶體管的I-V特性的模擬結(jié)果。采用圖24B中所示的薄膜晶體管的模型圖，圖24B示出了在其源極側(cè)提供有標(biāo)準(zhǔn)的n溝道薄膜晶體管和低濃度p型雜質(zhì)區(qū)(以下，p-)的I-V特性。
圖24B示出了薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。在圖24B中，結(jié)構(gòu)A與圖23B中所示的標(biāo)準(zhǔn)n溝道薄膜晶體管相同，結(jié)構(gòu)D是具有p-的100nm寬的n溝道薄膜晶體管，且結(jié)構(gòu)E是具有p-的300nm寬的n溝道薄膜晶體管。L/W的水平、Loff區(qū)寬度、柵絕緣膜厚度和n+濃度與圖23A和23B中的相同。
在圖24A中，實(shí)線表示結(jié)構(gòu)A的I-V特性，且虛線表示具有p-的結(jié)構(gòu)D和結(jié)構(gòu)E的I-V特性。由于結(jié)構(gòu)D和E具有p-，所以發(fā)現(xiàn)了閾值漂移向正側(cè)。而且，能夠發(fā)現(xiàn)閾值隨著p-的寬度增加而漂移(即，結(jié)構(gòu)E的閾值比結(jié)構(gòu)E漂移得更多)。而且，截止電流(Icut)比標(biāo)準(zhǔn)的n溝道薄膜晶體管的截止電流低。截止電流(Icut)是漏極電流Id在Id-Vg特性中柵電壓Vg為0V處的值。
如上注意的，利用具有被柵電極覆蓋的且位于溝道形成區(qū)與源或漏區(qū)之間的p型低濃度雜質(zhì)區(qū)的n溝道薄膜晶體管，閾值發(fā)生漂移且減小了截止電流。常規(guī)地，需要以高速操作的薄膜晶體管如處理器、DRAM、圖像處理電路或音頻處理電路具有短溝道結(jié)構(gòu)；然而，存在短溝道長度導(dǎo)致閾值減小和截止電流增加的問題。根據(jù)該實(shí)例的薄膜晶體管即使具有短溝道結(jié)構(gòu)，也能夠減小截止電流。利用半導(dǎo)體器件中很重要位置中的這種薄膜晶體管，能夠減小整個半導(dǎo)體器件的功耗。例如，這種薄膜晶體管連接在邏輯的薄膜晶體管和電源之間以操作時接通且非操作時斷開，能夠減小備用狀態(tài)的功耗?？蛇x地，通過由塊中的薄膜晶體管形成不需高速操作的邏輯，能夠減小整個半導(dǎo)體器件的功耗。
參考圖25A至26B說明具有低濃度n型雜質(zhì)區(qū)的p溝道薄膜晶體管的電流-電壓(I-V)特性的模擬結(jié)果。圖25A示出了p溝道薄膜晶體管的I-V特性，其中通過采用圖23B中所示的模型圖，將低濃度n型雜質(zhì)區(qū)(以下，n-)提供給標(biāo)準(zhǔn)的p溝道薄膜晶體管和漏極側(cè)。
圖25B示出了薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)F是具有Loff的標(biāo)準(zhǔn)p溝道薄膜晶體管，結(jié)構(gòu)G是具有n-的100nm寬的p溝道薄膜晶體管，且結(jié)構(gòu)H是具有n-的300nm寬的p溝道薄膜晶體管。I-V特性的模擬在每薄膜晶體管中的條件下進(jìn)行，即，L/W是1000/20000nm，Loff區(qū)寬度是300nm，柵絕緣膜厚度是20nm，源區(qū)和漏區(qū)中的雜質(zhì)濃度(由p+表示)是1×1020cm-3，且p-的雜質(zhì)濃度是1×1018cm-3。
在圖25A中，實(shí)線表示結(jié)構(gòu)F的I-V特性，且虛線表示具有n-的結(jié)構(gòu)G和結(jié)構(gòu)H的I-V特性。由于結(jié)構(gòu)G和H具有n-，所以發(fā)現(xiàn)了閾值漂移向負(fù)側(cè)。而且，能夠發(fā)現(xiàn)閾值隨著n-的寬度增加而漂移(即，結(jié)構(gòu)H的閾值比結(jié)構(gòu)G漂移得更多)。
圖26A和26B示出了在其源極側(cè)提供有n-的p溝道薄膜晶體管的I-V特性的模擬結(jié)果。采用圖26B中所示的模型圖，圖26A示出了在其源極測提供有標(biāo)準(zhǔn)p溝道薄膜晶體管和低濃度n型雜質(zhì)區(qū)(以下，n-)的p溝道薄膜晶體管的I-V特性。
圖26B示出了薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)F與圖26B中所示的標(biāo)準(zhǔn)p溝道薄膜晶體管相同，結(jié)果I是具有n-的100nm寬的p溝道薄膜晶體管，結(jié)構(gòu)J是具有n-的300nm寬的p溝道薄膜晶體管。L/W的水平、Loff區(qū)寬度、柵絕緣膜厚度和p+濃度與圖26A和26B中的相同。
在圖26A中，實(shí)線表示結(jié)構(gòu)F的I-V特性，且虛線表示具有n-的結(jié)構(gòu)I和結(jié)構(gòu)J的I-V特性。由于結(jié)構(gòu)I和J具有n-，所以發(fā)現(xiàn)了閾值漂移向負(fù)側(cè)。而且，能夠發(fā)現(xiàn)閾值隨著n-的寬度增加而漂移(即，結(jié)構(gòu)J的閾值比結(jié)構(gòu)I漂移得更多)。而且，截止電流(Icut)比標(biāo)準(zhǔn)的p溝道薄膜晶體管的截止電流低。即，能夠高速操作和減小功耗，且與n溝道薄膜晶體管相同。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體層，具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和形成于溝道形成區(qū)與源區(qū)之間的雜質(zhì)區(qū)，其中溝道形成區(qū)和漏區(qū)彼此接觸；柵絕緣層，形成于半導(dǎo)體層的上方；以及柵電極層，形成于溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層介于其間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中該雜質(zhì)元素具有賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中源區(qū)和漏區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中該雜質(zhì)元素具有賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中源區(qū)和漏區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括在柵電極層的側(cè)表面上的絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括層間絕緣層，在柵絕緣層和柵電極層的上方；開口部分，到達(dá)層間絕緣層和柵絕緣層中的源區(qū)和漏區(qū)；以及源電極層和漏電極層，與開口部分中的源區(qū)和漏區(qū)接觸。
6.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體層，具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和形成于溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間的雜質(zhì)區(qū)，其中溝道形成區(qū)和源區(qū)彼此接觸；柵絕緣層，形成于半導(dǎo)體層的上方；以及柵電極層，形成于溝道形成區(qū)和雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層介于其之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體器件，其中該雜質(zhì)元素具有賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中源區(qū)和漏區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體器件，其中該雜質(zhì)元素具有賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中源區(qū)和漏區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括在柵電極層的側(cè)表面上的絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括層間絕緣層，在柵絕緣層和柵電極層的上方；開口部分，到達(dá)層間絕緣層和柵絕緣層中的源區(qū)和漏區(qū)；以及源電極層和漏電極層，與開口部分中的源區(qū)和漏區(qū)接觸。
11.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體層，具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)、形成于溝道形成區(qū)與源區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)、形成于源區(qū)與第一雜質(zhì)區(qū)之間的第二雜質(zhì)區(qū)、和形成于漏區(qū)與溝道形成區(qū)之間的第三雜質(zhì)區(qū)，其中溝道形成區(qū)和第三雜質(zhì)區(qū)彼此接觸；柵絕緣層，在半導(dǎo)體層的上方；以及柵電極層，在溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層介于其間，其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)和第三雜質(zhì)區(qū)中的雜質(zhì)元素的濃度比源區(qū)和漏區(qū)中的雜質(zhì)元素的濃度低。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中第一雜質(zhì)區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中第一雜質(zhì)區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括在柵電極層的側(cè)表面上的絕緣層。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括層間絕緣層，在柵絕緣層和柵電極層的上方；開口部分，到達(dá)層間絕緣層和柵絕緣層中的源區(qū)和漏區(qū)；以及源電極層和漏電極層，與開口部分中的源區(qū)和漏區(qū)接觸。
16.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體層，具有溝道形成區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)、形成于溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)、形成于源區(qū)與溝道形成區(qū)之間的第二雜質(zhì)區(qū)、和形成于漏區(qū)與第一雜質(zhì)區(qū)之間的第三雜質(zhì)區(qū)；其中溝道形成區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)彼此接觸；柵絕緣層，在半導(dǎo)體層的上方；以及柵電極層，在溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層介于其間，其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)和第三雜質(zhì)區(qū)中的雜質(zhì)元素的濃度比源區(qū)和漏區(qū)中的雜質(zhì)元素的濃度低。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，其中第一雜質(zhì)元素具有賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，其中第一雜質(zhì)元素具有賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括在柵電極層的側(cè)表面上的絕緣層。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括層間絕緣層，在柵絕緣層和柵電極層的上方；開口部分，到達(dá)層間絕緣層和柵絕緣層中的源區(qū)和漏區(qū)；以及源電極層和漏電極層，與開口部分中的源區(qū)和漏區(qū)接觸。
21.一種半導(dǎo)體器件，包括第一半導(dǎo)體層，具有第一溝道形成區(qū)、第一源區(qū)、第一漏區(qū)和形成于第一溝道形成區(qū)與第一源區(qū)之間的第一雜質(zhì)區(qū)，其中第一溝道形成區(qū)和第一漏區(qū)彼此接觸；第二半導(dǎo)體層，具有第二溝道形成區(qū)、第二源區(qū)、第二漏區(qū)和形成于第二溝道形成區(qū)與第二漏區(qū)之間的第二雜質(zhì)區(qū)，其中第二溝道形成區(qū)和第二源區(qū)彼此接觸；柵絕緣層，在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的上方；第一柵電極層，在第一溝道形成區(qū)和第一雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層其間；以及第二柵電極層，在第二溝道形成區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)的上方，柵絕緣層其間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其中第一源區(qū)、第二源區(qū)、第一源區(qū)和第二漏區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其中第一源區(qū)、第二源區(qū)、第一源區(qū)和第二漏區(qū)具有賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)具有賦予n型的雜質(zhì)元素。
24.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟在絕緣表面上形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層；以及使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層，由此在半導(dǎo)體層中形成雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和溝道形成區(qū)，其中雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與源區(qū)之間且被柵電極層覆蓋，以及其中與溝道形成區(qū)接觸形成漏區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中在雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素，且在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中在雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素，且在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中在相對于半導(dǎo)體層的表面以入射角θ1從一個方向上用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素進(jìn)行摻雜，其中在相對于半導(dǎo)體層的表面以入射角θ2從一個方向上用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素進(jìn)行摻雜，以及其中將角θ1和角θ2之間的角度差設(shè)定在5°或更大。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，進(jìn)一步包括步驟在半導(dǎo)體層、柵絕緣層和柵電極層的上方形成層間絕緣層；在層間絕緣層和柵絕緣層中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分；以及在開口部分中形成與源區(qū)和漏區(qū)接觸的源電極層和漏電極層。
29.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中激光是連續(xù)波激光。
30.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中激光是脈沖激光；且激光的脈沖重復(fù)頻率是0.5MHz或更高。
31.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟在絕緣表面上方形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從與傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層；以及使用柵電極層作掩模，用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層，由此在半導(dǎo)體層中形成雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和溝道形成區(qū)；其中雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與漏區(qū)之間且被柵電極層覆蓋，以及其中與溝道形成區(qū)接觸形成源區(qū)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中在雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中在雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中在源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中在相對于半導(dǎo)體層的表面以入射角θ1從一個方向上用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素進(jìn)行摻雜，其中在相對于半導(dǎo)體層的表面以入射角θ2從一個方向上用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素進(jìn)行摻雜，以及其中將角θ1和角θ2之間的角度差設(shè)定在5°或更大。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括步驟在半導(dǎo)體層、柵絕緣層和柵電極層的上方形成層間絕緣層；在層間絕緣層和柵絕緣層中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分；以及在開口部分中形成與源區(qū)和漏區(qū)接觸的源電極層和漏電極層。
36.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中激光是連續(xù)波激光。
37.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中激光是脈沖激光；且激光的脈沖重復(fù)頻率是0.5MHz或更高。
38.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟在絕緣表面上方形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；使用柵電極層作為掩模，用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層；使用柵電極層作掩模，通過用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜半導(dǎo)體層，來形成第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)和溝道形成區(qū)；在柵電極層的側(cè)表面上形成絕緣層；以及使用柵電極層和絕緣層作掩模，通過用賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層的表面摻雜半導(dǎo)體層，來形成源區(qū)、與源區(qū)接觸的第五雜質(zhì)區(qū)、漏區(qū)和與漏區(qū)接觸的第六雜質(zhì)區(qū)；其中在第五雜質(zhì)區(qū)和第六雜質(zhì)區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素中每個的濃度都比源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素中的濃度低，其中第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與第五雜質(zhì)區(qū)之間且被柵電極層覆蓋，以及其中與溝道形成區(qū)接觸形成第六雜質(zhì)區(qū)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中在第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)、第五雜質(zhì)區(qū)、第六雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中在第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)、第五雜質(zhì)區(qū)、第六雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，進(jìn)一步包括步驟在半導(dǎo)體層、柵絕緣層和柵電極層的上方形成層間絕緣層；在層間絕緣層和柵絕緣層中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分；以及在開口部分中形成與源區(qū)和漏區(qū)接觸的源電極層和漏電極層。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中激光是連續(xù)波激光。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中激光是脈沖激光；且激光的脈沖重復(fù)頻率是0.5MHz或更高。
44.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟在絕緣表面上方形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成柵電極層；使用柵電極層作為掩模，通過用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于半導(dǎo)體層表面的一個方向摻雜該半導(dǎo)體層，來形成第一雜質(zhì)區(qū)；使用柵電極層作掩模，通過用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層，來形成第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)和溝道形成區(qū)；在柵電極層的側(cè)表面上形成絕緣層；以及使用柵電極層和絕緣層作掩模，通過用賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于半導(dǎo)體層表面摻雜該半導(dǎo)體層，來形成源區(qū)、與源區(qū)接觸的第五雜質(zhì)區(qū)、漏區(qū)、和與漏區(qū)接觸的第六雜質(zhì)區(qū)；其中在第五雜質(zhì)區(qū)和第六雜質(zhì)區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素中每個的濃度都比源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素中的濃度低；其中第二雜質(zhì)區(qū)形成在溝道形成區(qū)與第六雜質(zhì)區(qū)之間且被柵電極層覆蓋；以及其中與溝道形成區(qū)接觸形成第五雜質(zhì)區(qū)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中在第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)、第五雜質(zhì)區(qū)、第六雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素。
46.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)和第二雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中在第三雜質(zhì)區(qū)、第四雜質(zhì)區(qū)、第五雜質(zhì)區(qū)、第六雜質(zhì)區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素和賦予第三導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，進(jìn)一步包括步驟在半導(dǎo)體層、柵絕緣層和柵電極層的上方形成層間絕緣層；在層間絕緣層和柵絕緣層中形成到達(dá)源區(qū)和漏區(qū)的開口部分；以及在開口部分中形成與源區(qū)和漏區(qū)接觸的源電極層和漏電極層。
48.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中激光是連續(xù)波激光。
49.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其中激光是脈沖激光；且激光的脈沖重復(fù)頻率是0.5MHz或更高。
50.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括步驟在絕緣表面上方形成非晶半導(dǎo)體膜；通過用激光照射非晶半導(dǎo)體膜形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜；通過圖案化結(jié)晶半導(dǎo)體膜形成第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層上方形成柵絕緣層；在柵絕緣層上方形成第一柵電極層和第二柵電極層；使用第一柵電極層和第二柵電極層作為掩模，通過用賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從傾斜于第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的表面的一個方向摻雜該第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，在第一半導(dǎo)體層中形成第一雜質(zhì)區(qū)和在第二半導(dǎo)體層中形成第二雜質(zhì)區(qū)；以及使用第一柵電極層和第二柵電極層作掩模，通過用賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素垂直于第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的表面摻雜第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，在第一半導(dǎo)體層中形成第三雜質(zhì)區(qū)、第一源區(qū)、第一漏區(qū)和第一溝道形成區(qū)，以及在第二半導(dǎo)體層中形成第四雜質(zhì)區(qū)、第二源區(qū)、第二漏區(qū)和第二溝道形成區(qū)，其中第三雜質(zhì)區(qū)形成在第一溝道形成區(qū)與第一源區(qū)之間且被第一柵電極層覆蓋，其中第四雜質(zhì)區(qū)形成在第二溝道形成區(qū)與第二漏區(qū)之間且被第二柵電極層覆蓋，其中與第一構(gòu)道形成區(qū)接觸形成第一漏區(qū)，以及其中與第二溝道形成區(qū)接觸形成第二源區(qū)。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)、第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)和第四雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素，以及其中在第一源區(qū)、第二源區(qū)、第一漏區(qū)和第二漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素。
52.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中在第一雜質(zhì)區(qū)、第二雜質(zhì)區(qū)、第三雜質(zhì)區(qū)和第四雜質(zhì)區(qū)中賦予第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予n型的雜質(zhì)元素，以及其中在第一源區(qū)、第二源區(qū)、第一漏區(qū)和第二漏區(qū)中賦予第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素是賦予p型的雜質(zhì)元素。
53.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中激光是連續(xù)波激光。
54.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中激光是脈沖激光；且激光的脈沖重復(fù)頻率是0.5MHz或更高。
全文摘要
在本發(fā)明中，低濃度雜質(zhì)區(qū)形成在半導(dǎo)體層中的溝道形成區(qū)與源區(qū)或漏區(qū)之間，且被薄膜晶體管中的柵電極層覆蓋。利用柵電極層作掩模，傾斜于半導(dǎo)體層的表面摻雜半導(dǎo)體層以形成低濃度雜質(zhì)區(qū)。形成半導(dǎo)體層，以具有包括賦予一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)，該導(dǎo)電類型不同于薄膜晶體管的導(dǎo)電類型，由此能夠精確地控制薄膜晶體管的特性。
文檔編號H01L21/84GK1725513SQ20051008963
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者山崎舜平, 磯部敦生, 山口哲司, 鄉(xiāng)戶宏充 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所