[發明專利]微晶半導體膜的制作方法及半導體裝置的制作方法

有效

• 申請號: 201110220485.1
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102345115A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 田島亮太;田中哲弘;大槻高志;德丸亮;惠木勇司;加藤繪里香;森久保都
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;H01L21/336
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

1.一種微晶半導體膜的形成方法，包括：

在氫的流量為含有硅的沉積氣體的流量的50倍以上1000倍以下并且處理室內的壓力為大于1333Pa且13332Pa以下的第一條件下，通過等離子體CVD法在絕緣膜上形成晶種；以及

在氫的流量為含有硅的沉積氣體的流量的100倍以上2000倍以下并且所述處理室內的壓力為1333Pa以上13332Pa以下的第二條件下，通過等離子體CVD法在所述晶種上形成微晶半導體膜。

2.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述晶種包含具有非晶硅區和為單晶的雛晶的混合相微粒，并且在所述晶種中連續地提供所述混合相微粒。

3.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述晶種包含選自由微晶硅膜、微晶硅鍺膜和微晶鍺膜構成的組中的材料。

4.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述含有硅的沉積氣體包含選自由SiH₄和Si₂H₆構成的組中的氣體。

5.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中將所述氫和所述含有硅的沉積氣體導入到所述處理室內。

6.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述晶種包含多個混合相微粒，所述多個混合相微粒的每一個具有非晶硅區和為單晶的雛晶，并且其中所述混合相微粒分散在所述晶種中。

7.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中在所述第一條件下將稀有氣體導入到所述處理室內。

8.根據權利要求7所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述稀有氣體選自由氦、氖、氬、氪和氙構成的組。

9.根據權利要求1所述的微晶半導體膜的形成方法，其中在所述第二條件下將稀有氣體導入到所述處理室內。

10.根據權利要求9所述的微晶半導體膜的形成方法，其中所述稀有氣體選自由氦、氖、氬、氪和氙構成的組。

11.一種半導體裝置的制造方法，包括：

在襯底上形成柵電極；

在所述襯底及所述柵電極上形成柵極絕緣膜；

在第一條件下在所述柵極絕緣膜上形成晶種；

在第二條件下在所述晶種上形成微晶半導體膜；

在所述微晶半導體膜上形成具有微晶半導體區及非晶半導體區的半導體膜；

在具有微晶半導體區及非晶半導體區的所述半導體膜上形成第一雜質半導體膜；

對所述第一雜質半導體膜的一部分進行蝕刻來形成島狀的第二雜質半導體膜；

對所述晶種的一部分、所述微晶半導體膜的一部分及具有微晶半導體區及非晶半導體區的所述半導體膜的一部分進行蝕刻，來形成島狀的第一半導體層疊體；

在所述第二雜質半導體膜上形成用作源電極及漏電極的布線；以及

對所述第二雜質半導體膜進行蝕刻來形成用作源區及漏區的一對雜質半導體膜，

其中，在所述第一條件下，氫的流量為含有硅的沉積氣體的流量的50倍以上1000倍以下，并且處理室內的壓力為大于1333Pa且13332Pa以下，并且

其中，在所述第二條件下，氫的流量為含有硅的沉積氣體的流量的100倍以上2000倍以下，并且所述處理室內的壓力為1333Pa以上13332Pa以下。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置的制造方法，還包括如下步驟：

在形成所述島狀的第一半導體層疊體的步驟之后并且在所述島狀的第一半導體層疊體上形成用作所述源電極及所述漏電極的所述布線的步驟之前，使所述島狀的第一半導體層疊體的側面暴露于等離子體以便在所述島狀的第一半導體層疊體的所述側面形成勢壘區。

13.根據權利要求11所述的半導體裝置的制造方法，還包括如下步驟：

對所述島狀的第一半導體層疊體的一部分進行蝕刻來形成其中層疊有微晶半導體區及一對非晶半導體區的第二半導體層疊體；

在所述布線、所述一對雜質半導體膜、所述第二半導體層疊體及所述柵極絕緣膜上形成絕緣膜；以及

在所述絕緣膜上形成背柵電極。