JPH07183234A - 多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法 - Google Patents
多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法Info
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- JPH07183234A JPH07183234A JP34764593A JP34764593A JPH07183234A JP H07183234 A JPH07183234 A JP H07183234A JP 34764593 A JP34764593 A JP 34764593A JP 34764593 A JP34764593 A JP 34764593A JP H07183234 A JPH07183234 A JP H07183234A
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Landscapes
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板上に薄膜を形成したり、形成した薄膜に
対してアニールを行ったりする各種処理を機密性を保っ
たままで連続的に行う。 【構成】 基板を搬送するためのロボットアーム１０８
を備えた搬送室１０７と、該搬送室を介して連結された
複数の処理室（チャンバー）１０３〜１０６を備え、搬
送室を介して基板１０９を各処理室に搬入搬出すること
で、必要とする処理を機密性を保持した状態で連続して
行う。そして処理室の少なくとも一つが減圧熱ＣＶＤ法
による珪素膜の作製機能を有することを特徴とする。
対してアニールを行ったりする各種処理を機密性を保っ
たままで連続的に行う。 【構成】 基板を搬送するためのロボットアーム１０８
を備えた搬送室１０７と、該搬送室を介して連結された
複数の処理室（チャンバー）１０３〜１０６を備え、搬
送室を介して基板１０９を各処理室に搬入搬出すること
で、必要とする処理を機密性を保持した状態で連続して
行う。そして処理室の少なくとも一つが減圧熱ＣＶＤ法
による珪素膜の作製機能を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板上あるいは基板表面
に多結晶珪素からなる半導体装置を形成する装置に関す
る。特に外気に曝することなく連続して行なわれる必要
のあるプロセスを行なうことのできる装置に関する。ま
た薄膜集積回路の作製に利用することのできる多目的基
板処理装置に関する。
に多結晶珪素からなる半導体装置を形成する装置に関す
る。特に外気に曝することなく連続して行なわれる必要
のあるプロセスを行なうことのできる装置に関する。ま
た薄膜集積回路の作製に利用することのできる多目的基
板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板やガラス基板を用いた集積回
路が知られている。前者としてはＩＣやＬＳＩが知られ
ており、後者としてはアクティブマトリックス型の液晶
表示装置が知られている。このような集積回路を形成す
るには、各種プロセスを連続して行なう必要がある。例
えば絶縁ゲイト型電界効果半導体装置を形成する場合で
あれば、チャネルが形成される半導体領域とそれに接し
て設けられるゲイト絶縁膜とを外部に取り出すことなく
連続して形成することが望まれる。また各種プロセスを
効率良く連続して行なうことが工業上必要である。
路が知られている。前者としてはＩＣやＬＳＩが知られ
ており、後者としてはアクティブマトリックス型の液晶
表示装置が知られている。このような集積回路を形成す
るには、各種プロセスを連続して行なう必要がある。例
えば絶縁ゲイト型電界効果半導体装置を形成する場合で
あれば、チャネルが形成される半導体領域とそれに接し
て設けられるゲイト絶縁膜とを外部に取り出すことなく
連続して形成することが望まれる。また各種プロセスを
効率良く連続して行なうことが工業上必要である。
【０００３】これらの製造には、一つの装置内で成膜工
程を連続して行なうことが望ましいが、従来の製造装置
は非晶質珪素を用いた半導体装置を目的とした製造装
置、あるいは単結晶珪素を用いた半導体装置を目的とし
た製造装置しか存在せず、多結晶珪素を用いた半導体装
置に適した装置及びそれを用いた製造方法は確立されて
いなかった。
程を連続して行なうことが望ましいが、従来の製造装置
は非晶質珪素を用いた半導体装置を目的とした製造装
置、あるいは単結晶珪素を用いた半導体装置を目的とし
た製造装置しか存在せず、多結晶珪素を用いた半導体装
置に適した装置及びそれを用いた製造方法は確立されて
いなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、多結晶珪素
を用いた半導体装置の作製に必要とされる各種プロセス
を一つの装置で連続して処理することのできる多目的に
利用できる基板処理装置を提供することを目的とする。
特に多結晶珪素を用いた半導体を特性良く作製するため
に、ポリシランを用いた減圧熱ＣＶＤによる珪素膜の形
成手段を有することが前記基板処理装置においては必須
の構成である。
を用いた半導体装置の作製に必要とされる各種プロセス
を一つの装置で連続して処理することのできる多目的に
利用できる基板処理装置を提供することを目的とする。
特に多結晶珪素を用いた半導体を特性良く作製するため
に、ポリシランを用いた減圧熱ＣＶＤによる珪素膜の形
成手段を有することが前記基板処理装置においては必須
の構成である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の多目的基板処理
装置は、複数の減圧可能な処理室を有し、前記複数の処
理室は減圧可能な共通室を介して連結されており、前記
共通室には各処理室間において基板を搬送するための手
段を有し、前期複数の処理室の内の少なくとも一つは減
圧熱ＣＶＤによる珪素膜の成膜が可能であることを特徴
とする。
装置は、複数の減圧可能な処理室を有し、前記複数の処
理室は減圧可能な共通室を介して連結されており、前記
共通室には各処理室間において基板を搬送するための手
段を有し、前期複数の処理室の内の少なくとも一つは減
圧熱ＣＶＤによる珪素膜の成膜が可能であることを特徴
とする。
【０００６】また本発明の多目的基板処理装置は、複数
の減圧可能な処理室を有し、複数の処理室の少なくとも
一つは気相反応による成膜機能を有し、複数の処理室の
少なくとも一つは光照射によるアニール機能を有し、複
数の処理室の少なくとも一つは加熱を行なう機能を有
し、前記複数の処理室は減圧可能な共通室を介して連結
されており、前記共通室には各処理室間において基板を
搬送するための手段を有し、前期複数の処理室の内の少
なくとも一つは減圧熱ＣＶＤによる珪素膜の成膜が可能
であることを特徴とする。
の減圧可能な処理室を有し、複数の処理室の少なくとも
一つは気相反応による成膜機能を有し、複数の処理室の
少なくとも一つは光照射によるアニール機能を有し、複
数の処理室の少なくとも一つは加熱を行なう機能を有
し、前記複数の処理室は減圧可能な共通室を介して連結
されており、前記共通室には各処理室間において基板を
搬送するための手段を有し、前期複数の処理室の内の少
なくとも一つは減圧熱ＣＶＤによる珪素膜の成膜が可能
であることを特徴とする。
【０００７】また上記本発明の多目的基板処理装置にお
いて、薄膜集積回路を形成することを目的とした場合に
は特に、複数の減圧可能な処理室を有し、複数の処理室
の少なくとも一つは減圧熱ＣＶＤによる非晶質珪素の成
膜機能を有し、複数の処理室の少なくとも一つはプラズ
マＣＶＤによる絶縁膜の成膜機能を有し、複数の処理室
の少なくとも一つは加熱を行なう機能を有し、前記複数
の処理室は減圧可能な共通室を介して連結されており、
前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有し、ていることを特徴とする。
いて、薄膜集積回路を形成することを目的とした場合に
は特に、複数の減圧可能な処理室を有し、複数の処理室
の少なくとも一つは減圧熱ＣＶＤによる非晶質珪素の成
膜機能を有し、複数の処理室の少なくとも一つはプラズ
マＣＶＤによる絶縁膜の成膜機能を有し、複数の処理室
の少なくとも一つは加熱を行なう機能を有し、前記複数
の処理室は減圧可能な共通室を介して連結されており、
前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有し、ていることを特徴とする。
【０００８】また本発明の多目的基板処理装置の動作方
法は、同一圧力に保持された状態において、いずれか一
つの処理室に保持された基板を共通室に移送すること、
あるいは共通室に保持された基板をいずれか一つの処理
室に移送すること、及び前記処理室の内の少なくとも一
つにおいて減圧熱ＣＶＤにより珪素膜の成膜を行なうこ
と、を特徴とする。
法は、同一圧力に保持された状態において、いずれか一
つの処理室に保持された基板を共通室に移送すること、
あるいは共通室に保持された基板をいずれか一つの処理
室に移送すること、及び前記処理室の内の少なくとも一
つにおいて減圧熱ＣＶＤにより珪素膜の成膜を行なうこ
と、を特徴とする。
【０００９】上述の様な構成をとる必要性について簡単
に述べると、従来は非晶質珪素を用いた半導体装置の製
造プロセスが専ら多結晶珪素を用いた半導体装置の製造
に用いられてきた。その際に、珪素膜の成膜に用いられ
ているのはグロー放電を用いたプラズマＣＶＤであり、
その様にして作製された珪素膜は多量の水素を含んでお
り、結晶化させる際の水素の放出等に伴って膜の状態が
大きく変化してしまい、折角多数の処理室を持った連続
成膜の様な構成をとっても十分な特性を有する多結晶珪
素からなる半導体装置を得ることは困難であることが実
験の結果判明した。この問題点を解決するためにはＬＰ
ＣＶＤを用い、原料ガスとしてジシランの如きポリシラ
ンを用いることが有効であることがわかった。
に述べると、従来は非晶質珪素を用いた半導体装置の製
造プロセスが専ら多結晶珪素を用いた半導体装置の製造
に用いられてきた。その際に、珪素膜の成膜に用いられ
ているのはグロー放電を用いたプラズマＣＶＤであり、
その様にして作製された珪素膜は多量の水素を含んでお
り、結晶化させる際の水素の放出等に伴って膜の状態が
大きく変化してしまい、折角多数の処理室を持った連続
成膜の様な構成をとっても十分な特性を有する多結晶珪
素からなる半導体装置を得ることは困難であることが実
験の結果判明した。この問題点を解決するためにはＬＰ
ＣＶＤを用い、原料ガスとしてジシランの如きポリシラ
ンを用いることが有効であることがわかった。
【００１０】しかしながら、既存の製造装置及び製造プ
ロセスにおいては、ＬＰＣＶＤを用いた場合であって
も、大気中に一度暴露してしまうため、特性の良い界面
を形成できず、やはり十分な特性を有する多結晶珪素か
らなる半導体装置を得ることは困難であった。そこで、
最も重要なきれいな界面の接合を実現するためには、Ｌ
ＰＣＶＤによる珪素膜の成膜と、その上下の両方あるい
はその一方に接して設ける必要がある絶縁膜を、連続的
に大気に開放することなく成膜することで、特性の飛躍
的な向上が可能であることが発明者らの実験により判明
した。
ロセスにおいては、ＬＰＣＶＤを用いた場合であって
も、大気中に一度暴露してしまうため、特性の良い界面
を形成できず、やはり十分な特性を有する多結晶珪素か
らなる半導体装置を得ることは困難であった。そこで、
最も重要なきれいな界面の接合を実現するためには、Ｌ
ＰＣＶＤによる珪素膜の成膜と、その上下の両方あるい
はその一方に接して設ける必要がある絶縁膜を、連続的
に大気に開放することなく成膜することで、特性の飛躍
的な向上が可能であることが発明者らの実験により判明
した。
【００１１】本発明の具体的な例を図１に示す。図１に
示す装置は多目的に利用できるものであって、必要とす
る成膜やアニール処理を施す処理室を必要とする数で組
み合わせることができる。図１に示す装置で処理される
基板はとしてが、ガラス基板、シリコン基板、その他絶
縁基板や半導体基板を用いることができる。即ち、絶縁
表面を有する基板であれば用いることができる。例え
ば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置やイメージ
センサー等の電気光学装置であれば安価なガラス基板を
用いるのが一般的である。
示す装置は多目的に利用できるものであって、必要とす
る成膜やアニール処理を施す処理室を必要とする数で組
み合わせることができる。図１に示す装置で処理される
基板はとしてが、ガラス基板、シリコン基板、その他絶
縁基板や半導体基板を用いることができる。即ち、絶縁
表面を有する基板であれば用いることができる。例え
ば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置やイメージ
センサー等の電気光学装置であれば安価なガラス基板を
用いるのが一般的である。
【００１２】例えば１０７を共通室である基板の搬送室
とし、基板の各種処理を行なう処理室の内、１０１と１
０２とを予備室とし、一方を基板の搬入用に用い、他の
一方を基板の搬出用に用いる。また、１０３は絶縁膜を
形成するためのプラズマＣＶＤ装置とし、１０４を非晶
質珪素を成膜するための減圧熱ＣＶＤ装置とし、１０５
を熱酸化膜を形成するための加熱炉とし、１０６を光照
射によるアニールを行なうためのアニール炉とする、と
いった構成を採ることができる。なお、予備室も基板の
搬入や搬出を行なう機能を有するという意味で処理室と
いうことができる。
とし、基板の各種処理を行なう処理室の内、１０１と１
０２とを予備室とし、一方を基板の搬入用に用い、他の
一方を基板の搬出用に用いる。また、１０３は絶縁膜を
形成するためのプラズマＣＶＤ装置とし、１０４を非晶
質珪素を成膜するための減圧熱ＣＶＤ装置とし、１０５
を熱酸化膜を形成するための加熱炉とし、１０６を光照
射によるアニールを行なうためのアニール炉とする、と
いった構成を採ることができる。なお、予備室も基板の
搬入や搬出を行なう機能を有するという意味で処理室と
いうことができる。
【００１３】このような組み合わせは任意に行なえるも
のである。これら組み合わせのできる要素としては、プ
ラズマＣＶＤ、減圧熱ＣＶＤ（以下本明細書においては
ＬＰＣＶＤと省略する）、光ＣＶＤ、マイクロ波ＣＶ
Ｄ、加熱炉、光照射によるアニール炉、スパッタリン
グ、プラズマアニール、プラズマエッチング（異方性あ
るいは等方性）を挙げることができる。
のである。これら組み合わせのできる要素としては、プ
ラズマＣＶＤ、減圧熱ＣＶＤ（以下本明細書においては
ＬＰＣＶＤと省略する）、光ＣＶＤ、マイクロ波ＣＶ
Ｄ、加熱炉、光照射によるアニール炉、スパッタリン
グ、プラズマアニール、プラズマエッチング（異方性あ
るいは等方性）を挙げることができる。
【００１４】
〔実施例１〕本実施例の構成を図１に示す。本実施例に
おいては、１０１と１０２が予備室であり、基板の出し
入れを行なう機能を有する。これらのチャンバーは、複
数の基板が収められたカセットを保持する機能を有す
る。また当然不活性ガスの導入手段やクリーニングガス
の導入手段、さらにはガス排気手段を有している。
おいては、１０１と１０２が予備室であり、基板の出し
入れを行なう機能を有する。これらのチャンバーは、複
数の基板が収められたカセットを保持する機能を有す
る。また当然不活性ガスの導入手段やクリーニングガス
の導入手段、さらにはガス排気手段を有している。
【００１５】１０３〜１０６は処理室であり、１０３と
１０６とがプラズマＣＶＤ装置であり、１０４が温度調
節チャンバーである。温度調節チャンバーとは、基板を
所定の温度に加熱する機能を有するものであり、他のチ
ャンバーでの成膜に先立ち、予め基板を加熱しておくた
めに使用される。各処理室の仕様を下記表１に示す。
１０６とがプラズマＣＶＤ装置であり、１０４が温度調
節チャンバーである。温度調節チャンバーとは、基板を
所定の温度に加熱する機能を有するものであり、他のチ
ャンバーでの成膜に先立ち、予め基板を加熱しておくた
めに使用される。各処理室の仕様を下記表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】１０７は基板の搬送室であり、ロボットア
ーム１０８によって基板が各チャンバー間を搬送され
る。ロボットアーム１０８は基板（１０９で示される）
を１枚づつ予備室１０１あるいは１０２から取り出し、
必要とする反応室に移動させる機能を有する。当然各処
理室間においても基板を移動させることができる。ま
た、この搬送室にも排気手段が設けられており、必要と
する真空度にすることができる。
ーム１０８によって基板が各チャンバー間を搬送され
る。ロボットアーム１０８は基板（１０９で示される）
を１枚づつ予備室１０１あるいは１０２から取り出し、
必要とする反応室に移動させる機能を有する。当然各処
理室間においても基板を移動させることができる。ま
た、この搬送室にも排気手段が設けられており、必要と
する真空度にすることができる。
【００１８】各チャンバー間の基板の移動は以下のよう
にして行なわれる。例えば、予備室１０１に保持される
基板を処理室１０３と１０４とで処理し、予備室１０２
に搬入する場合を考える。この場合まず、 （１）予備室１０１と搬送室１０７とを同一減圧状態
（高真空状態が望ましい）とし、その状態においてゲイ
トバルブ１１０を開け、ロボットアーム１０８によって
基板１０９を搬送室に取り出す。その後ゲイトバルブ１
１０は閉める。 （２）搬送室１０７と処理室１０３とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１２を開け、ロボ
ットアーム１０８に保持された基板１０９をプロセス室
に搬入する。その後ゲイトバルブ１１２は閉める。 （３）処理室１０３において所定のプロセスが行なわれ
る。 （４）処理室１０３でのプロセス終了後、処理室１０３
の真空度を搬送室１０７と同一減圧状態とし、その後ゲ
イトバルブ１１２を開け、ロボットアーム１０８によっ
て基板を搬送室１０７に搬出する。そしてゲイトバルブ
１１２は閉める。 （５）搬送室１０７と処理室１０４とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１３を開け、ロボ
ットアーム１０８に保持された基板を処理室１０４に搬
入する。その後ゲイトバルブは閉める。 （６）処理室１０４において所定のプロセスが行なわれ
る。 （７）処理室１０４でのプロセス終了後、処理室１０４
の真空度を搬送室１０７と同一減圧状態とし、その後ゲ
イトバルブ１１３を開け、ロボットアーム１０８によっ
て基板を搬送室１０７に搬出する。そしてゲイトバルブ
１１３は閉める。 （８）搬送室１０７と予備室１０２とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１１を開け、ロボ
ットアーム１０８によって基板を予備室１０２に搬入
し、その後ゲイトバルブ１１１を閉める。
にして行なわれる。例えば、予備室１０１に保持される
基板を処理室１０３と１０４とで処理し、予備室１０２
に搬入する場合を考える。この場合まず、 （１）予備室１０１と搬送室１０７とを同一減圧状態
（高真空状態が望ましい）とし、その状態においてゲイ
トバルブ１１０を開け、ロボットアーム１０８によって
基板１０９を搬送室に取り出す。その後ゲイトバルブ１
１０は閉める。 （２）搬送室１０７と処理室１０３とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１２を開け、ロボ
ットアーム１０８に保持された基板１０９をプロセス室
に搬入する。その後ゲイトバルブ１１２は閉める。 （３）処理室１０３において所定のプロセスが行なわれ
る。 （４）処理室１０３でのプロセス終了後、処理室１０３
の真空度を搬送室１０７と同一減圧状態とし、その後ゲ
イトバルブ１１２を開け、ロボットアーム１０８によっ
て基板を搬送室１０７に搬出する。そしてゲイトバルブ
１１２は閉める。 （５）搬送室１０７と処理室１０４とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１３を開け、ロボ
ットアーム１０８に保持された基板を処理室１０４に搬
入する。その後ゲイトバルブは閉める。 （６）処理室１０４において所定のプロセスが行なわれ
る。 （７）処理室１０４でのプロセス終了後、処理室１０４
の真空度を搬送室１０７と同一減圧状態とし、その後ゲ
イトバルブ１１３を開け、ロボットアーム１０８によっ
て基板を搬送室１０７に搬出する。そしてゲイトバルブ
１１３は閉める。 （８）搬送室１０７と予備室１０２とを同一減圧状態と
し、その状態においてゲイトバルブ１１１を開け、ロボ
ットアーム１０８によって基板を予備室１０２に搬入
し、その後ゲイトバルブ１１１を閉める。
【００１９】以上のようにして、一枚の基板を外気に曝
すことなく、２回またはそれ以上の処理を連続的に行な
うことができる。これらの処理としては成膜だけでな
く、アニール等も行なえることは有用である。
すことなく、２回またはそれ以上の処理を連続的に行な
うことができる。これらの処理としては成膜だけでな
く、アニール等も行なえることは有用である。
【００２０】上記（１）〜（８）の工程を繰り返すこと
により、予備室１０１に搬入されているカートリッジに
保持された複数の基板を次から次へと連続的に処理する
ことができる。そして、処理の終了した基板は、予備室
１０２のカートリッジに自動的に保持されることにな
る。また上記の成膜工程において、処理室１０３が稼働
中において処理室１０４をクリーニングし、逆に処理室
１０４が稼働中に処理室１０３をクリーニングすること
によって、全体の動作を止めることなく、クリーニング
を行いながら連続した処理工程を行うことができる。こ
のようなクリーニングとしては、NF3 によるチャンバー
内のプラズマクリーニングを挙げることができる。
により、予備室１０１に搬入されているカートリッジに
保持された複数の基板を次から次へと連続的に処理する
ことができる。そして、処理の終了した基板は、予備室
１０２のカートリッジに自動的に保持されることにな
る。また上記の成膜工程において、処理室１０３が稼働
中において処理室１０４をクリーニングし、逆に処理室
１０４が稼働中に処理室１０３をクリーニングすること
によって、全体の動作を止めることなく、クリーニング
を行いながら連続した処理工程を行うことができる。こ
のようなクリーニングとしては、NF3 によるチャンバー
内のプラズマクリーニングを挙げることができる。
【００２１】〔実施例２〕図１に示す多目的成膜装置を
用いて多結晶珪素を活性層とするＴＦＴを少なくとも一
つ有する薄膜集積回路を作製する例を図２に示す。ま
ず、本実施例において用いる多目的成膜装置について説
明する。本実施例においては、１０１、１０６を基板の
搬入搬出を行なうために予備室とした。特にここでは１
０１を基板搬入用に、１０６を基板搬出用とした。また
１０４を赤外光の短時間照射によるラピットサーマルア
ニールプロセス（ＲＴＡまたはＲＴＰという）、または
予備加熱を行なう処理室とし、１０３をプラズマＣＶＤ
法によって窒化アルミニウムを主成分とする膜（窒化ア
ルミオキサイドを以下窒化アルミニウムという）または
窒化珪素膜を成膜する処理室とし、１０４をＴＥＯＳを
原料としてプラズマＣＶＤ法により酸化珪素膜を成膜す
る処理室とし、１０５をＬＰＣＶＤ法により非晶質珪素
膜を成膜する処理室とする。また各処理室には、各処理
室を減圧状態にするための排気手段、さらには必要とさ
れるガスを導入するためのガス導入手段が設けられてい
る。
用いて多結晶珪素を活性層とするＴＦＴを少なくとも一
つ有する薄膜集積回路を作製する例を図２に示す。ま
ず、本実施例において用いる多目的成膜装置について説
明する。本実施例においては、１０１、１０６を基板の
搬入搬出を行なうために予備室とした。特にここでは１
０１を基板搬入用に、１０６を基板搬出用とした。また
１０４を赤外光の短時間照射によるラピットサーマルア
ニールプロセス（ＲＴＡまたはＲＴＰという）、または
予備加熱を行なう処理室とし、１０３をプラズマＣＶＤ
法によって窒化アルミニウムを主成分とする膜（窒化ア
ルミオキサイドを以下窒化アルミニウムという）または
窒化珪素膜を成膜する処理室とし、１０４をＴＥＯＳを
原料としてプラズマＣＶＤ法により酸化珪素膜を成膜す
る処理室とし、１０５をＬＰＣＶＤ法により非晶質珪素
膜を成膜する処理室とする。また各処理室には、各処理
室を減圧状態にするための排気手段、さらには必要とさ
れるガスを導入するためのガス導入手段が設けられてい
る。
【００２２】以下に作製工程を示す。まず、基板として
コーニング７０５９等のガラス基板（４インチ角、５イ
ンチ角または５×６インチ角）２０１を予備室１０１に
搬入し、十分真空引きをする。この真空引きは、十分真
空引きをされた搬送室１０７とほぼ同一の圧力になるま
で行なうのが好ましい。そしてゲイトバルブ１１０を開
け、ロボットアーム１０８によって、予備室１０１内の
基板を搬送室１０７に移送する。図１においては、図２
における基板２０１は１０９として示されている。な
お、以下においてはその上に成膜されている膜も含めて
基板という。そして、同じくほぼ同一圧力に真空引きが
された反応室１０３との間のゲイトバルブ１１２を開
け、基板を搬入する。基板搬入後にゲイトバルブ１１２
を閉め、この反応室１０３内において、厚さ２０００〜
５０００Åの窒化アルミニウム膜２０２をプラズマＣＶ
Ｄ法で形成する。成膜は、Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 またはＡ
ｌ（ＣＨ3)3 とＮ2 とを用いて行なう。また、Ｎ2 Ｏを
微量添加して熱膨張歪を緩和させてもよい。
コーニング７０５９等のガラス基板（４インチ角、５イ
ンチ角または５×６インチ角）２０１を予備室１０１に
搬入し、十分真空引きをする。この真空引きは、十分真
空引きをされた搬送室１０７とほぼ同一の圧力になるま
で行なうのが好ましい。そしてゲイトバルブ１１０を開
け、ロボットアーム１０８によって、予備室１０１内の
基板を搬送室１０７に移送する。図１においては、図２
における基板２０１は１０９として示されている。な
お、以下においてはその上に成膜されている膜も含めて
基板という。そして、同じくほぼ同一圧力に真空引きが
された反応室１０３との間のゲイトバルブ１１２を開
け、基板を搬入する。基板搬入後にゲイトバルブ１１２
を閉め、この反応室１０３内において、厚さ２０００〜
５０００Åの窒化アルミニウム膜２０２をプラズマＣＶ
Ｄ法で形成する。成膜は、Ａｌ（Ｃ4 Ｈ9 ）3 またはＡ
ｌ（ＣＨ3)3 とＮ2 とを用いて行なう。また、Ｎ2 Ｏを
微量添加して熱膨張歪を緩和させてもよい。
【００２３】窒化アルミニウム膜２０２の成膜後は、反
応室１０３を搬送室１０７と同じ真空度まで真空引きす
る。そして、ゲイトバルブ１１２を開き、ロボットアー
ム１０８によって基板を搬送室に基板を移送する。次に
同じく真空引きのされたアニール室１０４に基板を搬入
する。このアニール室１０４では、赤外線の照射による
ラピットサーマルアニール（ＲＴＡ）が行なわれる。こ
のアニールは、窒素、アンモニア（ＮＨ3 ）、もしくは
亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）の雰囲気中で行なわれ、短時間に
窒化アルミニウム膜を急速に加熱するものである。この
アニールによって、窒化アルミニウム膜は透明となり、
またその絶縁性や熱伝導性が向上する。また、ガラス基
板からのナトリューム等の不純物の半導体への進入を防
ぐには、窒化珪素膜を形成してもよい。この場合、窒化
珪素膜をプラズマＣＶＤ法により、基板温度３５０℃、
０．１Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ4 とＮＨ3 との混合雰囲気で成
膜する。
応室１０３を搬送室１０７と同じ真空度まで真空引きす
る。そして、ゲイトバルブ１１２を開き、ロボットアー
ム１０８によって基板を搬送室に基板を移送する。次に
同じく真空引きのされたアニール室１０４に基板を搬入
する。このアニール室１０４では、赤外線の照射による
ラピットサーマルアニール（ＲＴＡ）が行なわれる。こ
のアニールは、窒素、アンモニア（ＮＨ3 ）、もしくは
亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）の雰囲気中で行なわれ、短時間に
窒化アルミニウム膜を急速に加熱するものである。この
アニールによって、窒化アルミニウム膜は透明となり、
またその絶縁性や熱伝導性が向上する。また、ガラス基
板からのナトリューム等の不純物の半導体への進入を防
ぐには、窒化珪素膜を形成してもよい。この場合、窒化
珪素膜をプラズマＣＶＤ法により、基板温度３５０℃、
０．１Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ4 とＮＨ3 との混合雰囲気で成
膜する。
【００２４】そして、反応室１０４を真空引きし、ロボ
ットアーム１０８によって、基板を再び真空引きがされ
た搬送室１０７に移送する。そして同じく真空引きがさ
れた反応室１０６に基板を搬送する。この反応室１０６
ではＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ法で酸化珪素
膜２０３が成膜される。成膜条件を以下に示す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３５０Ｗ 基板温度 ４００℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ また、上記反応において、Ｃ2 Ｆ6 を添加して、ＳｉＯ
Ｆx で示される膜を形成してもよい。
ットアーム１０８によって、基板を再び真空引きがされ
た搬送室１０７に移送する。そして同じく真空引きがさ
れた反応室１０６に基板を搬送する。この反応室１０６
ではＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ法で酸化珪素
膜２０３が成膜される。成膜条件を以下に示す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３５０Ｗ 基板温度 ４００℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ また、上記反応において、Ｃ2 Ｆ6 を添加して、ＳｉＯ
Ｆx で示される膜を形成してもよい。
【００２５】この酸化珪素膜はＴＦＴを形成する面に下
地酸化膜２０３として厚さ２０００〜５０Åに成膜され
る。この反応室１０６で成膜された酸化珪素膜２０３を
アニール室１０４に搬送し、ラピットサーマルアニール
を行なってもよい。
地酸化膜２０３として厚さ２０００〜５０Åに成膜され
る。この反応室１０６で成膜された酸化珪素膜２０３を
アニール室１０４に搬送し、ラピットサーマルアニール
を行なってもよい。
【００２６】そして、再び基板を搬送室１０７に搬送
し、次に反応室１０５に基板を搬入する。これら基板の
移送の際において、搬送室とそれぞれの処理室とは同一
真空度（同一減圧状態）に真空引きがされた上でゲイト
バルブを開閉させることは全て共通である。
し、次に反応室１０５に基板を搬入する。これら基板の
移送の際において、搬送室とそれぞれの処理室とは同一
真空度（同一減圧状態）に真空引きがされた上でゲイト
バルブを開閉させることは全て共通である。
【００２７】反応室１０５では、ＬＰＣＶＤ法によって
非晶質珪素膜２０４を１００〜１５００Å、好ましくは
２００〜８００Å堆積する。ＬＰＣＶＤ法での成膜条件
を以下に示すが、ここで重要なのはジシランの如きポリ
シランを用いてＬＰＣＶＤで成膜することであり、従来
の非晶質珪素を用いた半導体装置の製造に用いられてい
たグロー放電によるプラズマＣＶＤ法と比較して、結晶
化後の多結晶珪素膜の特性を飛躍的に向上させることが
可能である。その際の成膜条件は、代表的には Ｓｉ2 Ｈ6 １００〜５００ｓｃｃｍ Ｈｅ ５００ｓｃｃｍ 成膜温度 ４００℃〜５００℃ 成膜圧力 ０．１〜１Ｔｏｒｒ
非晶質珪素膜２０４を１００〜１５００Å、好ましくは
２００〜８００Å堆積する。ＬＰＣＶＤ法での成膜条件
を以下に示すが、ここで重要なのはジシランの如きポリ
シランを用いてＬＰＣＶＤで成膜することであり、従来
の非晶質珪素を用いた半導体装置の製造に用いられてい
たグロー放電によるプラズマＣＶＤ法と比較して、結晶
化後の多結晶珪素膜の特性を飛躍的に向上させることが
可能である。その際の成膜条件は、代表的には Ｓｉ2 Ｈ6 １００〜５００ｓｃｃｍ Ｈｅ ５００ｓｃｃｍ 成膜温度 ４００℃〜５００℃ 成膜圧力 ０．１〜１Ｔｏｒｒ
【００２８】さらに反応室１０６に基板を移送し、ＴＥ
ＯＳを原料とするプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素
膜２１２を５００〜１５００Å程度堆積する。この膜は
珪素膜の保護膜として機能する。成膜条件を以下に示
す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３００Ｗ 基板温度 ３５０℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ かくして、図２（Ａ）に示す如くガラス基板２０１上に
窒化アルミニューム、または窒化珪素のブロッキング層
２０２、酸化珪素膜２０３、非晶質珪素半導体膜２０
４、保護膜２１２を連続して多層に形成することができ
る。この図１に示す装置は、各チャンバーとロボットア
ームのある搬送室とはそれぞれゲイトバルブで仕切られ
ているので、個々のチャンバー間において不純物が相互
に混入することがなく、特に珪素膜中におけるＣ、Ｎ、
Ｏの値を少なくなくと５×１０18ｃｍ-3以下とすること
ができる。
ＯＳを原料とするプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素
膜２１２を５００〜１５００Å程度堆積する。この膜は
珪素膜の保護膜として機能する。成膜条件を以下に示
す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３００Ｗ 基板温度 ３５０℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ かくして、図２（Ａ）に示す如くガラス基板２０１上に
窒化アルミニューム、または窒化珪素のブロッキング層
２０２、酸化珪素膜２０３、非晶質珪素半導体膜２０
４、保護膜２１２を連続して多層に形成することができ
る。この図１に示す装置は、各チャンバーとロボットア
ームのある搬送室とはそれぞれゲイトバルブで仕切られ
ているので、個々のチャンバー間において不純物が相互
に混入することがなく、特に珪素膜中におけるＣ、Ｎ、
Ｏの値を少なくなくと５×１０18ｃｍ-3以下とすること
ができる。
【００２９】次に基板を予備室１０１から外部に出し、
アイランド状珪素領域２０４を形成するためのパターニ
ングを行なう。そして、図２（Ｂ）に示しように厚さ２
００〜１５００Å、好ましくは５００〜１０００Åの酸
化珪素膜２０５を形成する。この酸化珪素膜はゲイト絶
縁膜としても機能する。そのためその作製には十分な注
意が必要である。ここでは、ＴＥＯＳを原料とし、酸素
とともに基板温度３５０〜６００℃、好ましくは３００
〜４５０℃で、ＲＦプラズマＣＶＤ法で分解・堆積し
た。ＴＥＯＳと酸素の圧力比は１：１〜１：３、また、
圧力は０．０５〜０．５ｔｏｒｒ、ＲＦパワーは１００
〜２５０Ｗとした。この工程は、搬入室１０１より、基
板を搬入し、前記したとは別の操作をして反応室１０６
で行なってもよい。あるいはＴＥＯＳを原料としてオゾ
ンガスとともに減圧ＣＶＤ法もしくは常圧ＣＶＤ法によ
って、基板温度を３５０〜６００℃、好ましくは４００
〜５５０℃として形成してもよい。成膜後、酸素もしく
はオゾンの雰囲気で４００〜６００℃で３０〜６０分ア
ニールした。
アイランド状珪素領域２０４を形成するためのパターニ
ングを行なう。そして、図２（Ｂ）に示しように厚さ２
００〜１５００Å、好ましくは５００〜１０００Åの酸
化珪素膜２０５を形成する。この酸化珪素膜はゲイト絶
縁膜としても機能する。そのためその作製には十分な注
意が必要である。ここでは、ＴＥＯＳを原料とし、酸素
とともに基板温度３５０〜６００℃、好ましくは３００
〜４５０℃で、ＲＦプラズマＣＶＤ法で分解・堆積し
た。ＴＥＯＳと酸素の圧力比は１：１〜１：３、また、
圧力は０．０５〜０．５ｔｏｒｒ、ＲＦパワーは１００
〜２５０Ｗとした。この工程は、搬入室１０１より、基
板を搬入し、前記したとは別の操作をして反応室１０６
で行なってもよい。あるいはＴＥＯＳを原料としてオゾ
ンガスとともに減圧ＣＶＤ法もしくは常圧ＣＶＤ法によ
って、基板温度を３５０〜６００℃、好ましくは４００
〜５５０℃として形成してもよい。成膜後、酸素もしく
はオゾンの雰囲気で４００〜６００℃で３０〜６０分ア
ニールした。
【００３０】上記ゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜２０５
を反応室１０６で成膜する場合は、その工程終了後、基
板をアニール室１０４に搬入し、赤外線の照射によるラ
ピットサーマルアニールをＮ2 Ｏ雰囲気で行なうことは
有効である。これは、酸化珪素膜２０５と珪素領域２０
４との界面準位を減少させることに極めて効果がある。
を反応室１０６で成膜する場合は、その工程終了後、基
板をアニール室１０４に搬入し、赤外線の照射によるラ
ピットサーマルアニールをＮ2 Ｏ雰囲気で行なうことは
有効である。これは、酸化珪素膜２０５と珪素領域２０
４との界面準位を減少させることに極めて効果がある。
【００３１】そして、図２（Ｂ）に示すようにＫｒＦエ
キシマーレーザー２１３（波長２４８ｎｍまたは３０８
ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、珪素領域２
０４を結晶化させた。レーザーのエネルギー密度は２０
０〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは２５０〜３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 とし、また、レーザー照射の際には基板を３
００〜５００℃に加熱した。このようにして形成された
珪素膜２０４の結晶性をラマン散乱分光法によって調べ
たところ、単結晶珪素のピーク（５２１ｃｍ-1）とは異
なって、５１５ｃｍ-1付近に比較的ブロードなピークが
観測され、結晶性半導体例えば多結晶半導体となってい
ることが判明した。その後、水素中で３５０℃で２時間
アニールした。この結晶化の工程は、加熱によることで
行なってもよい。
キシマーレーザー２１３（波長２４８ｎｍまたは３０８
ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、珪素領域２
０４を結晶化させた。レーザーのエネルギー密度は２０
０〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは２５０〜３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 とし、また、レーザー照射の際には基板を３
００〜５００℃に加熱した。このようにして形成された
珪素膜２０４の結晶性をラマン散乱分光法によって調べ
たところ、単結晶珪素のピーク（５２１ｃｍ-1）とは異
なって、５１５ｃｍ-1付近に比較的ブロードなピークが
観測され、結晶性半導体例えば多結晶半導体となってい
ることが判明した。その後、水素中で３５０℃で２時間
アニールした。この結晶化の工程は、加熱によることで
行なってもよい。
【００３２】その後、厚さ２０００Å〜１μｍのアルミ
ニウム膜を電子ビーム蒸着法によって形成して、これを
パターニングし、ゲイト電極２０６を形成した。アルミ
ニウムにはスカンジウム（Ｓｃ）を０．１５〜０．２重
量％ドーピングしておいてもよい。次に基板をｐＨ≒
７、１〜３％の酒石酸のエチレングリコール溶液に浸
し、白金を陰極、このアルミニウムのゲイト電極を陽極
として、陽極酸化をおこなった。陽極酸化は、最初一定
電流で２２０Ｖまで電圧を上げ、その状態で１時間保持
して終了した。本実施例では定電流状態では、電圧の上
昇速度は２〜５Ｖ／分が適当であった。このようにし
て、厚さ１５００〜３５００Å、例えば、２０００Åの
陽極酸化物２０９を形成した。（図２（Ｃ））
ニウム膜を電子ビーム蒸着法によって形成して、これを
パターニングし、ゲイト電極２０６を形成した。アルミ
ニウムにはスカンジウム（Ｓｃ）を０．１５〜０．２重
量％ドーピングしておいてもよい。次に基板をｐＨ≒
７、１〜３％の酒石酸のエチレングリコール溶液に浸
し、白金を陰極、このアルミニウムのゲイト電極を陽極
として、陽極酸化をおこなった。陽極酸化は、最初一定
電流で２２０Ｖまで電圧を上げ、その状態で１時間保持
して終了した。本実施例では定電流状態では、電圧の上
昇速度は２〜５Ｖ／分が適当であった。このようにし
て、厚さ１５００〜３５００Å、例えば、２０００Åの
陽極酸化物２０９を形成した。（図２（Ｃ））
【００３３】また高温での熱処理を行なう場合には、ア
ルミニウムの代わりにタンタルを用いればよい。
ルミニウムの代わりにタンタルを用いればよい。
【００３４】その後、イオンドーピング法（プラズマド
ーピング法ともいう）によって、各ＴＦＴのアイランド
状珪素膜中に、ゲイト電極部をマスクとして自己整合的
に不純物（燐）を注入した。ドーピングガスとしてはフ
ォスフィン（ＰＨ3 ）を用いた。ドーズ量は、１〜４×
１０15ｃｍ-2とした。
ーピング法ともいう）によって、各ＴＦＴのアイランド
状珪素膜中に、ゲイト電極部をマスクとして自己整合的
に不純物（燐）を注入した。ドーピングガスとしてはフ
ォスフィン（ＰＨ3 ）を用いた。ドーズ量は、１〜４×
１０15ｃｍ-2とした。
【００３５】さらに、図２（Ｄ）に示すようにＫｒＦエ
キシマーレーザー（波長２４８ｎｍまたは３０８ｎｍ、
パルス幅２０ｎｓｅｃ）２１６を照射して、上記不純物
領域の導入によって結晶性の劣化した部分の結晶性を改
善させた。レーザーのエネルギー密度は１５０〜４００
ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは２００〜２５０ｍＪ／ｃｍ2
であった。こうして、Ｎ型不純物（燐）領域２０８、２
０９を形成した。これらの領域のシート抵抗は２００〜
８００Ω／□であった。本工程において、レーザーを用
いるかわりに、フラッシュランプを使用して短時間に１
０００〜１２００℃（珪素モニターの温度）まで上昇さ
せ、試料を加熱する、いわゆるＲＴＰ（ラピッド・サー
マル・プロセス）を用いてもよい。
キシマーレーザー（波長２４８ｎｍまたは３０８ｎｍ、
パルス幅２０ｎｓｅｃ）２１６を照射して、上記不純物
領域の導入によって結晶性の劣化した部分の結晶性を改
善させた。レーザーのエネルギー密度は１５０〜４００
ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは２００〜２５０ｍＪ／ｃｍ2
であった。こうして、Ｎ型不純物（燐）領域２０８、２
０９を形成した。これらの領域のシート抵抗は２００〜
８００Ω／□であった。本工程において、レーザーを用
いるかわりに、フラッシュランプを使用して短時間に１
０００〜１２００℃（珪素モニターの温度）まで上昇さ
せ、試料を加熱する、いわゆるＲＴＰ（ラピッド・サー
マル・プロセス）を用いてもよい。
【００３６】その後、再び図１の装置を用い、全面に層
間絶縁物２１０として、図１の反応装置の反応室１０４
を再び用い、ＴＥＯＳを原料として、これと酸素とのプ
ラズマＣＶＤ法、もしくはオゾンとの減圧ＣＶＤ法ある
いは常圧ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ０．３μｍ
〜１μｍここでは３０００Å（０．３μｍ）形成した。
基板温度は２５０〜４５０℃、例えば、３５０℃とし
た。成膜後、表面の平坦性を得るため、この酸化珪素膜
を機械的に研磨した。この工程は、図１の装置内に設け
られた反応室を用いて等方性ドライエッチングを行なっ
てもよい。さらに、スパッタ法によってＩＴＯ被膜を堆
積し、これをパターニングして画素電極２１１とした。
（図２（Ｅ））
間絶縁物２１０として、図１の反応装置の反応室１０４
を再び用い、ＴＥＯＳを原料として、これと酸素とのプ
ラズマＣＶＤ法、もしくはオゾンとの減圧ＣＶＤ法ある
いは常圧ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ０．３μｍ
〜１μｍここでは３０００Å（０．３μｍ）形成した。
基板温度は２５０〜４５０℃、例えば、３５０℃とし
た。成膜後、表面の平坦性を得るため、この酸化珪素膜
を機械的に研磨した。この工程は、図１の装置内に設け
られた反応室を用いて等方性ドライエッチングを行なっ
てもよい。さらに、スパッタ法によってＩＴＯ被膜を堆
積し、これをパターニングして画素電極２１１とした。
（図２（Ｅ））
【００３７】かくすると、図２の電気光学装置の一方の
基板側に薄膜集積回路を作ることができる。勿論、この
図面に示す回路と同時に周辺回路を同一基板上に形成し
てもよい。そして、層間絶縁物２１０をエッチングし
て、図２（Ｅ）に示すようにＴＦＴのソース／ドレイン
にコンタクトホールを形成し、クロムもしくは窒化チタ
ンの配線２１２、２１３を形成し、配線２１３は画素電
極２１１に接続させた。なお、この際には、ソース／ド
レイン領域（アイランド状珪素）をはみだしてコンタク
トホールを形成してもよい。この場合にはコンタクトホ
ールのうち、アイランド状珪素をはみだした面積は３０
〜７０％であった。この場合には、ソース／ドレインの
上面のみならず、側面においてもコンタクトが形成され
る。以下、このようなコンタクトをトップサイドコンタ
クトと称する。従来の構造において、トップサイドコン
タクトを形成しようとすれば、層間絶縁物のエッチング
工程によって、アイランド状珪素以外の部分の下地の酸
化珪素膜、さらには、基板までエッチングされたが、本
実施例では、窒化アルミニウム膜または窒化珪素膜２０
２がエッチングストッパーとなって、ここでエッチング
が止まる。
基板側に薄膜集積回路を作ることができる。勿論、この
図面に示す回路と同時に周辺回路を同一基板上に形成し
てもよい。そして、層間絶縁物２１０をエッチングし
て、図２（Ｅ）に示すようにＴＦＴのソース／ドレイン
にコンタクトホールを形成し、クロムもしくは窒化チタ
ンの配線２１２、２１３を形成し、配線２１３は画素電
極２１１に接続させた。なお、この際には、ソース／ド
レイン領域（アイランド状珪素）をはみだしてコンタク
トホールを形成してもよい。この場合にはコンタクトホ
ールのうち、アイランド状珪素をはみだした面積は３０
〜７０％であった。この場合には、ソース／ドレインの
上面のみならず、側面においてもコンタクトが形成され
る。以下、このようなコンタクトをトップサイドコンタ
クトと称する。従来の構造において、トップサイドコン
タクトを形成しようとすれば、層間絶縁物のエッチング
工程によって、アイランド状珪素以外の部分の下地の酸
化珪素膜、さらには、基板までエッチングされたが、本
実施例では、窒化アルミニウム膜または窒化珪素膜２０
２がエッチングストッパーとなって、ここでエッチング
が止まる。
【００３８】通常の場合には、コンタクトホールの大き
さは、ソース／ドレインよりも小さくする必要があった
が、トップサイドコンタクトにおいては、逆にアイラン
ドの大きさをコンタクトホールのよりも小さくでき、結
果として、アイランドの微細化できる。また、逆にコン
タクホールを大きくすることができるので、量産性、信
頼性を高めることができた。
さは、ソース／ドレインよりも小さくする必要があった
が、トップサイドコンタクトにおいては、逆にアイラン
ドの大きさをコンタクトホールのよりも小さくでき、結
果として、アイランドの微細化できる。また、逆にコン
タクホールを大きくすることができるので、量産性、信
頼性を高めることができた。
【００３９】最後に、水素中で３００〜４００℃で０．
１〜２時間アニールして、珪素の水素化を完了した。こ
のようにして、ＴＦＴを有する薄膜集積回路が完成し
た。そして同時に作製した多数のＴＦＴをマトリクス状
に配列せしめ、かつ周辺回路をも同一基板上に形成した
モノシリック型のアクティブマトリクス型液晶表示装置
とした。
１〜２時間アニールして、珪素の水素化を完了した。こ
のようにして、ＴＦＴを有する薄膜集積回路が完成し
た。そして同時に作製した多数のＴＦＴをマトリクス状
に配列せしめ、かつ周辺回路をも同一基板上に形成した
モノシリック型のアクティブマトリクス型液晶表示装置
とした。
【００４０】〔実施例３〕図１に示す多目的成膜装置を
用いてＴＦＴを少なくとも一つ有する薄膜集積回路を作
製する例を図３に示す。まず、本実施例において用いる
多目的成膜装置について説明する。本実施例において
は、１０１を基板の搬入搬出を行なうために予備室とし
た。また１０６を加熱を行なう処理室とし、１０３をプ
ラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜を成膜する処理室と
し、１０４をＴＥＯＳを原料としてプラズマＣＶＤ法に
より酸化珪素膜を成膜する処理室とし、１０５をＬＰＣ
ＶＤ法により非晶質珪素膜を成膜する処理室とする。ま
た、１０２をＰをドープした多結晶珪素膜を減圧熱ＣＶ
Ｄ法によって成膜する処理室とした。また各処理室に
は、各処理室を減圧状態にするための排気手段、さらに
は必要とされるガスを導入するためのガス導入手段が設
けられている。
用いてＴＦＴを少なくとも一つ有する薄膜集積回路を作
製する例を図３に示す。まず、本実施例において用いる
多目的成膜装置について説明する。本実施例において
は、１０１を基板の搬入搬出を行なうために予備室とし
た。また１０６を加熱を行なう処理室とし、１０３をプ
ラズマＣＶＤ法によって窒化珪素膜を成膜する処理室と
し、１０４をＴＥＯＳを原料としてプラズマＣＶＤ法に
より酸化珪素膜を成膜する処理室とし、１０５をＬＰＣ
ＶＤ法により非晶質珪素膜を成膜する処理室とする。ま
た、１０２をＰをドープした多結晶珪素膜を減圧熱ＣＶ
Ｄ法によって成膜する処理室とした。また各処理室に
は、各処理室を減圧状態にするための排気手段、さらに
は必要とされるガスを導入するためのガス導入手段が設
けられている。
【００４１】以下に作製工程を示す。まず、基板として
Ｎ０ガラスに代表される耐熱性の高い結晶化ガラス板
（４インチ角、５インチ角または５×６インチ角）２０
１を予備室１０１に搬入し、十分真空引きをする。この
真空引きは、十分真空引きをされた搬送室１０７とほぼ
同一の圧力になるまで行なうのが好ましい。そしてゲイ
トバルブ１１０を開け、ロボットアーム１０８によっ
て、予備室１０１内の基板を搬送室１０７に移送する。
図１においては、図３における基板２０１は１０９とし
て示されている。なお、以下においてはその上に成膜さ
れている膜も含めて基板という。そして、同じくほぼ同
一圧力に真空引きがされた反応室１０３との間のゲイト
バルブ１１２を開け、基板を搬入する。基板搬入後にゲ
イトバルブ１１２を閉め、この反応室１０３内におい
て、窒化珪素膜２００をプラズマＣＶＤ法により、基板
温度３５０℃、０．１Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ4 とＮＨ3 との
混合雰囲気で成膜する。この窒化珪素膜は基板からのア
ルカリの拡散を防ぐためである。ここで窒化珪素膜の代
わりにＳｉＯＦx で示される膜を用いることにより、基
板よりのイオン可動物（例えばＮａイオン）の半導体層
への移動を抑えることができる。
Ｎ０ガラスに代表される耐熱性の高い結晶化ガラス板
（４インチ角、５インチ角または５×６インチ角）２０
１を予備室１０１に搬入し、十分真空引きをする。この
真空引きは、十分真空引きをされた搬送室１０７とほぼ
同一の圧力になるまで行なうのが好ましい。そしてゲイ
トバルブ１１０を開け、ロボットアーム１０８によっ
て、予備室１０１内の基板を搬送室１０７に移送する。
図１においては、図３における基板２０１は１０９とし
て示されている。なお、以下においてはその上に成膜さ
れている膜も含めて基板という。そして、同じくほぼ同
一圧力に真空引きがされた反応室１０３との間のゲイト
バルブ１１２を開け、基板を搬入する。基板搬入後にゲ
イトバルブ１１２を閉め、この反応室１０３内におい
て、窒化珪素膜２００をプラズマＣＶＤ法により、基板
温度３５０℃、０．１Ｔｏｒｒ、ＳｉＨ4 とＮＨ3 との
混合雰囲気で成膜する。この窒化珪素膜は基板からのア
ルカリの拡散を防ぐためである。ここで窒化珪素膜の代
わりにＳｉＯＦx で示される膜を用いることにより、基
板よりのイオン可動物（例えばＮａイオン）の半導体層
への移動を抑えることができる。
【００４２】そして、反応室１０３を真空引きし、ロボ
ットアーム１０８によって、基板を再び真空引きがされ
た搬送室１０７に移送する。そして同じく真空引きがさ
れた反応室１０６に基板を搬送する。この反応室１０６
ではＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ法で酸化珪素
膜２０３が成膜される。成膜条件を以下に示す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３５０Ｗ 基板温度 ４００℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ
ットアーム１０８によって、基板を再び真空引きがされ
た搬送室１０７に移送する。そして同じく真空引きがさ
れた反応室１０６に基板を搬送する。この反応室１０６
ではＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ法で酸化珪素
膜２０３が成膜される。成膜条件を以下に示す。 ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＝１０／１００ｓｃｃｍ ＲＦパワー ３５０Ｗ 基板温度 ４００℃ 成膜圧力 ０．２５Ｔｏｒｒ
【００４３】また、上記反応において、Ｃ2 Ｆ6 を添加
して、ＳｉＯＦx で示される膜を形成してもよい。
して、ＳｉＯＦx で示される膜を形成してもよい。
【００４４】この酸化珪素膜はＴＦＴを形成する面に下
地酸化膜２０３として厚さ２０００〜５０Åに成膜され
る。この下地膜としては、酸化珪素膜と窒化珪素膜の積
層としてもよい。
地酸化膜２０３として厚さ２０００〜５０Åに成膜され
る。この下地膜としては、酸化珪素膜と窒化珪素膜の積
層としてもよい。
【００４５】そして、再び基板を搬送室１０７に搬送
し、次に反応室１０５に基板を搬入する。これら基板の
移送の際において、搬送室とそれぞれの処理室とは同一
真空度（同一減圧状態）に真空引きがされた上でゲイト
バルブを開閉させることは全て共通である。
し、次に反応室１０５に基板を搬入する。これら基板の
移送の際において、搬送室とそれぞれの処理室とは同一
真空度（同一減圧状態）に真空引きがされた上でゲイト
バルブを開閉させることは全て共通である。
【００４６】反応室１０５では、ＬＰＣＶＤ法によって
非晶質珪素膜２０４を２００〜２０００Å、好ましくは
３００〜８００Å堆積する。ＬＰＣＶＤ法での成膜条件
を以下に示す。 Ｓｉ2 Ｈ6 １００ｓｃｃｍ Ｈｅ ２００ｓｃｃｍ 加熱温度 ４００℃〜５７０℃ 成膜圧力 ０．３Ｔｏｒｒ グロースレート ５０Å〜５００Å／分
非晶質珪素膜２０４を２００〜２０００Å、好ましくは
３００〜８００Å堆積する。ＬＰＣＶＤ法での成膜条件
を以下に示す。 Ｓｉ2 Ｈ6 １００ｓｃｃｍ Ｈｅ ２００ｓｃｃｍ 加熱温度 ４００℃〜５７０℃ 成膜圧力 ０．３Ｔｏｒｒ グロースレート ５０Å〜５００Å／分
【００４７】ここで、ジシランの如きポリシランを用い
ることは重要であって、これらを用い上記の条件で成膜
することにより、その後の熱結晶化工程において２５０
Å〜８０００Åの平均粒径を有する特性の良い多結晶珪
素膜を得ることができる。
ることは重要であって、これらを用い上記の条件で成膜
することにより、その後の熱結晶化工程において２５０
Å〜８０００Åの平均粒径を有する特性の良い多結晶珪
素膜を得ることができる。
【００４８】その後、処理の終了した基板は、搬出を行
なうために予備室１０１に再び集められ装置の外部に取
り出す。
なうために予備室１０１に再び集められ装置の外部に取
り出す。
【００４９】これは非晶質珪素膜２０４を島状にパター
ニングし、しかる後に結晶化させる為である。これは、
これらのプロセスが減圧下におけるプロセスでないこ
と、およびこれらのプロセスに要する時間が他のプロセ
スに要する時間と比較して桁違いに長い為、装置の稼働
率を高めるためには別の装置としたほうが効率的だから
である。
ニングし、しかる後に結晶化させる為である。これは、
これらのプロセスが減圧下におけるプロセスでないこ
と、およびこれらのプロセスに要する時間が他のプロセ
スに要する時間と比較して桁違いに長い為、装置の稼働
率を高めるためには別の装置としたほうが効率的だから
である。
【００５０】非晶質珪素膜２０４のパターニングは公知
のフォトリソグラフィーを用いて所定のアイランド状に
パターニングを行なう。
のフォトリソグラフィーを用いて所定のアイランド状に
パターニングを行なう。
【００５１】熱結晶化は、窒素雰囲気中で５５０℃〜６
００℃で８時間から５６時間加熱することによって行
う。この様に比較的低温で結晶化することにより、前述
の様な大きな粒径の結晶を得ることができる。
００℃で８時間から５６時間加熱することによって行
う。この様に比較的低温で結晶化することにより、前述
の様な大きな粒径の結晶を得ることができる。
【００５２】その後、Ｎ０ガラスの耐熱温度の範囲内
で、出来るだけ高い温度、具体的には８００℃〜８５０
℃において熱アニールを行う。この工程によって、各結
晶粒内の結晶性を向上させることが可能となる。また、
この工程を酸化性雰囲気、例えばドライ酸素中で行い熱
酸化膜を同時に形成しても良い。この熱酸化膜をゲート
絶縁膜として用いる場合には、その膜厚は５００Å〜２
０００Åとすることが適当である。
で、出来るだけ高い温度、具体的には８００℃〜８５０
℃において熱アニールを行う。この工程によって、各結
晶粒内の結晶性を向上させることが可能となる。また、
この工程を酸化性雰囲気、例えばドライ酸素中で行い熱
酸化膜を同時に形成しても良い。この熱酸化膜をゲート
絶縁膜として用いる場合には、その膜厚は５００Å〜２
０００Åとすることが適当である。
【００５３】この様に結晶成長を終えた基板を、再び予
備室１０１より装置内に投入する。
備室１０１より装置内に投入する。
【００５４】予備室１０１より投入された基板は、必要
に応じてさらに反応室１０４に基板を移送し、ＴＥＯＳ
を原料とするプラズマＣＶＤ法によって、図３（Ｂ）に
示しように厚さ２００〜１５００Å、好ましくは５００
〜１０００Åの酸化珪素膜２０５を形成する。ここで
は、ＴＥＯＳを原料とし、酸素とともに基板温度３５０
〜６００℃、好ましくは３００〜４５０℃で、ＲＦプラ
ズマＣＶＤ法で分解・堆積した。ＴＥＯＳと酸素の圧力
比は１：１〜１：３、また、圧力は０．０５〜０．５ｔ
ｏｒｒ、ＲＦパワーは１００〜２５０Ｗとした。
に応じてさらに反応室１０４に基板を移送し、ＴＥＯＳ
を原料とするプラズマＣＶＤ法によって、図３（Ｂ）に
示しように厚さ２００〜１５００Å、好ましくは５００
〜１０００Åの酸化珪素膜２０５を形成する。ここで
は、ＴＥＯＳを原料とし、酸素とともに基板温度３５０
〜６００℃、好ましくは３００〜４５０℃で、ＲＦプラ
ズマＣＶＤ法で分解・堆積した。ＴＥＯＳと酸素の圧力
比は１：１〜１：３、また、圧力は０．０５〜０．５ｔ
ｏｒｒ、ＲＦパワーは１００〜２５０Ｗとした。
【００５５】この工程は、ＴＥＯＳを原料としてオゾン
ガスとともに減圧ＣＶＤ法もしくは常圧ＣＶＤ法によっ
て、基板温度を３５０〜６００℃、好ましくは４００〜
５５０℃として形成してもよい。
ガスとともに減圧ＣＶＤ法もしくは常圧ＣＶＤ法によっ
て、基板温度を３５０〜６００℃、好ましくは４００〜
５５０℃として形成してもよい。
【００５６】また成膜後、酸素もしくはオゾンの雰囲気
で４００〜６００℃で３０〜６０分アニールした。
で４００〜６００℃で３０〜６０分アニールした。
【００５７】上記酸化珪素膜２０５の成膜は、熱結晶化
後の高温アニールを酸化性雰囲気中で行い、熱酸化膜を
ゲート絶縁膜として使用する場合にはこの工程が不要に
なることは言うまでもない。
後の高温アニールを酸化性雰囲気中で行い、熱酸化膜を
ゲート絶縁膜として使用する場合にはこの工程が不要に
なることは言うまでもない。
【００５８】かくして、図３（Ｂ）に示す如くガラス基
板２０１上に窒化珪素のブロッキング層２０２、酸化珪
素膜２０３、島状にパターニングされた結晶性珪素半導
体膜２０４、酸化珪素膜２０５を多層に形成することが
できる。この図１に示す装置は、各チャンバーとロボッ
トアームのある搬送室とはそれぞれゲイトバルブで仕切
られているので、個々のチャンバー間において不純物が
相互に混入することがなく、特に珪素膜中におけるＣ、
Ｎ、Ｏの値を少なくなくと５×１０18ｃｍ-3以下とする
ことができる。
板２０１上に窒化珪素のブロッキング層２０２、酸化珪
素膜２０３、島状にパターニングされた結晶性珪素半導
体膜２０４、酸化珪素膜２０５を多層に形成することが
できる。この図１に示す装置は、各チャンバーとロボッ
トアームのある搬送室とはそれぞれゲイトバルブで仕切
られているので、個々のチャンバー間において不純物が
相互に混入することがなく、特に珪素膜中におけるＣ、
Ｎ、Ｏの値を少なくなくと５×１０18ｃｍ-3以下とする
ことができる。
【００５９】上記ゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜２０５
を反応室１０４で成膜する場合は、その工程終了後、基
板をアニール室１０６に搬入し、赤外線の照射によるラ
ピットサーマルアニールをＮ2 Ｏ雰囲気で行なうことは
有効である。これは、酸化珪素膜２０５と珪素領域２０
４との界面準位を減少させることに極めて効果がある。
を反応室１０４で成膜する場合は、その工程終了後、基
板をアニール室１０６に搬入し、赤外線の照射によるラ
ピットサーマルアニールをＮ2 Ｏ雰囲気で行なうことは
有効である。これは、酸化珪素膜２０５と珪素領域２０
４との界面準位を減少させることに極めて効果がある。
【００６０】次に、上記ゲート絶縁膜の上にゲート電極
となるＰをドープした多結晶珪素膜を減圧熱ＣＶＤによ
って１０００Å〜４０００Åの厚さに形成する。
となるＰをドープした多結晶珪素膜を減圧熱ＣＶＤによ
って１０００Å〜４０００Åの厚さに形成する。
【００６１】上記の工程まで、即ち下地から珪素半導体
層、ゲート絶縁膜、ゲート電極までの各界面が特に界面
準位等に敏感でデバイスの特性を決定する主な部分であ
り、それ故に大気に暴露することなく連続的に成膜する
ことが望ましく、本発明の構成によりそれが可能とな
る。
層、ゲート絶縁膜、ゲート電極までの各界面が特に界面
準位等に敏感でデバイスの特性を決定する主な部分であ
り、それ故に大気に暴露することなく連続的に成膜する
ことが望ましく、本発明の構成によりそれが可能とな
る。
【００６２】以下の工程は本発明の装置から外部に搬出
して行なう。
して行なう。
【００６３】まず、ゲート電極２１７を形成すべく、Ｐ
をドープした多結晶珪素膜をドライエッチングによりパ
ターニングを行なう。（図３（Ｃ））
をドープした多結晶珪素膜をドライエッチングによりパ
ターニングを行なう。（図３（Ｃ））
【００６４】その後、イオンドーピング法（プラズマド
ーピング法ともいう）によって、各ＴＦＴのアイランド
状珪素膜中に、ゲイト電極２１７をマスクとして自己整
合的に不純物（燐）を注入する。ドーピングガスとして
はフォスフィン（ＰＨ3 ）を用いた。ドーズ量は、１〜
４×１０15ｃｍ-2とした。
ーピング法ともいう）によって、各ＴＦＴのアイランド
状珪素膜中に、ゲイト電極２１７をマスクとして自己整
合的に不純物（燐）を注入する。ドーピングガスとして
はフォスフィン（ＰＨ3 ）を用いた。ドーズ量は、１〜
４×１０15ｃｍ-2とした。
【００６５】次に、基板を窒素雰囲気中で６００℃、１
２時間加熱し、ドーパントの活性化を行なった後、さら
に水素雰囲気中で４００℃、１時間熱処理し、水素化処
理を行なって半導体層の欠陥準位密度を減少させる。
２時間加熱し、ドーパントの活性化を行なった後、さら
に水素雰囲気中で４００℃、１時間熱処理し、水素化処
理を行なって半導体層の欠陥準位密度を減少させる。
【００６６】その後、他の装置あるいは再び図１の装置
を用い、全面に層間絶縁膜２１０を形成する。図１の装
置を用いた場合には、図１の反応装置の反応室１０４を
再び用い、ＴＥＯＳを原料として、これと酸素とのプラ
ズマＣＶＤ法、もしくはオゾンとの減圧ＣＶＤ法あるい
は常圧ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ０．３μｍ〜
１μｍここでは３０００Å（０．３μｍ）形成した。基
板温度は２５０〜４５０℃、例えば、３５０℃とした。
成膜後、表面の平坦性を得るため、この酸化珪素膜を機
械的に研磨した。この工程は、図１の装置内に設けられ
た反応室を用いて等方性ドライエッチングを行なっても
よい。さらに、スパッタ法によってＩＴＯ被膜を堆積
し、これをパターニングして画素電極２１１とした。
（図３（Ｅ））
を用い、全面に層間絶縁膜２１０を形成する。図１の装
置を用いた場合には、図１の反応装置の反応室１０４を
再び用い、ＴＥＯＳを原料として、これと酸素とのプラ
ズマＣＶＤ法、もしくはオゾンとの減圧ＣＶＤ法あるい
は常圧ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ０．３μｍ〜
１μｍここでは３０００Å（０．３μｍ）形成した。基
板温度は２５０〜４５０℃、例えば、３５０℃とした。
成膜後、表面の平坦性を得るため、この酸化珪素膜を機
械的に研磨した。この工程は、図１の装置内に設けられ
た反応室を用いて等方性ドライエッチングを行なっても
よい。さらに、スパッタ法によってＩＴＯ被膜を堆積
し、これをパターニングして画素電極２１１とした。
（図３（Ｅ））
【００６７】かくすると、電気光学装置の一方の基板側
に薄膜集積回路を作ることができる。勿論、この図面に
示す回路と同時に周辺回路を同一基板上に形成してもよ
い。そして、層間絶縁物２１０をエッチングして、図Ｆ
（Ｅ）に示すようにＴＦＴのソース／ドレインにコンタ
クトホールを形成し、クロムもしくは窒化チタンの配線
２１２、２１３を形成し、配線２１３は画素電極２１１
に接続させた。なお、この際には、ソース／ドレイン領
域（アイランド状珪素）をはみだしてコンタクトホール
を形成してもよい。この場合にはコンタクトホールのう
ち、アイランド状珪素をはみだした面積は３０〜７０％
であった。この場合には、ソース／ドレインの上面のみ
ならず、側面においてもコンタクトが形成される。以
下、このようなコンタクトをトップサイドコンタクトと
称する。従来の構造において、トップサイドコンタクト
を形成しようとすれば、層間絶縁物のエッチング工程に
よって、アイランド状珪素以外の部分の下地の酸化珪素
膜、さらには、基板までエッチングされたが、本実施例
では、窒化珪素膜２００がエッチングストッパーとなっ
て、ここでエッチングが止まる。
に薄膜集積回路を作ることができる。勿論、この図面に
示す回路と同時に周辺回路を同一基板上に形成してもよ
い。そして、層間絶縁物２１０をエッチングして、図Ｆ
（Ｅ）に示すようにＴＦＴのソース／ドレインにコンタ
クトホールを形成し、クロムもしくは窒化チタンの配線
２１２、２１３を形成し、配線２１３は画素電極２１１
に接続させた。なお、この際には、ソース／ドレイン領
域（アイランド状珪素）をはみだしてコンタクトホール
を形成してもよい。この場合にはコンタクトホールのう
ち、アイランド状珪素をはみだした面積は３０〜７０％
であった。この場合には、ソース／ドレインの上面のみ
ならず、側面においてもコンタクトが形成される。以
下、このようなコンタクトをトップサイドコンタクトと
称する。従来の構造において、トップサイドコンタクト
を形成しようとすれば、層間絶縁物のエッチング工程に
よって、アイランド状珪素以外の部分の下地の酸化珪素
膜、さらには、基板までエッチングされたが、本実施例
では、窒化珪素膜２００がエッチングストッパーとなっ
て、ここでエッチングが止まる。
【００６８】通常の場合には、コンタクトホールの大き
さは、ソース／ドレインよりも小さくする必要があった
が、トップサイドコンタクトにおいては、逆にアイラン
ドの大きさをコンタクトホールよりも小さくでき、結果
として、アイランドの微細化ができる。また、逆にコン
タクホールを大きくすることができるので、量産性、信
頼性を高めることができた。
さは、ソース／ドレインよりも小さくする必要があった
が、トップサイドコンタクトにおいては、逆にアイラン
ドの大きさをコンタクトホールよりも小さくでき、結果
として、アイランドの微細化ができる。また、逆にコン
タクホールを大きくすることができるので、量産性、信
頼性を高めることができた。
【００６９】このようにして、ＴＦＴを有する薄膜集積
回路が完成した。そして同時に作製した多数のＴＦＴを
マトリクス状に配列せしめ、かつ周辺回路をも同一基板
上に形成したモノシリック型のアクティブマトリクス型
液晶表示装置とした。
回路が完成した。そして同時に作製した多数のＴＦＴを
マトリクス状に配列せしめ、かつ周辺回路をも同一基板
上に形成したモノシリック型のアクティブマトリクス型
液晶表示装置とした。
【００７０】尚、上記実施例において基板を石英基板と
した場合には、下地の酸化珪素膜は省略可能であり、下
地の酸化珪素膜も場合によっては省略してもよい。ま
た、基板の耐熱性が高いために熱結晶化後の熱アニール
あるいは熱酸化の工程の温度を１０００℃程度まで上昇
させることが可能であり、その場合には更に結晶性の良
い珪素膜を得ることが可能である。
した場合には、下地の酸化珪素膜は省略可能であり、下
地の酸化珪素膜も場合によっては省略してもよい。ま
た、基板の耐熱性が高いために熱結晶化後の熱アニール
あるいは熱酸化の工程の温度を１０００℃程度まで上昇
させることが可能であり、その場合には更に結晶性の良
い珪素膜を得ることが可能である。
【００７１】
【効果】本発明の構成を採用することで、基板上に多結
晶珪素からなる半導体装置を作製する際に連続してプロ
セスをこなすことができ、生産性の向上、信頼性の向上
を同時に果たすことができる。
晶珪素からなる半導体装置を作製する際に連続してプロ
セスをこなすことができ、生産性の向上、信頼性の向上
を同時に果たすことができる。
【００７２】以上に説明した如く、図１のマルチチャン
バー方式の多目的ＣＶＤ装置を用いることにより、図２
（Ａ）の工程、ゲイト絶縁膜の形成、ＲＴＰ処理工程、
層間絶縁膜の作製工程、とほとんど全ての工程を１台の
装置で行なうことができる。そして、これらの工程は、
マイクロコンピュータによって制御することができ、生
産効率、コストパフォーマンスを向上させることができ
る。特に本発明装置を図２に示した如く結晶性ＴＦＴま
たはこれを応用するモノシリック型薄膜集積回路へ応用
することは著しい効果を得ることができる。
バー方式の多目的ＣＶＤ装置を用いることにより、図２
（Ａ）の工程、ゲイト絶縁膜の形成、ＲＴＰ処理工程、
層間絶縁膜の作製工程、とほとんど全ての工程を１台の
装置で行なうことができる。そして、これらの工程は、
マイクロコンピュータによって制御することができ、生
産効率、コストパフォーマンスを向上させることができ
る。特に本発明装置を図２に示した如く結晶性ＴＦＴま
たはこれを応用するモノシリック型薄膜集積回路へ応用
することは著しい効果を得ることができる。
【図１】 実施例の多目的基板処理装置を示す。
【図２】 実施例におけるＴＦＴの作製工程を示す。
【図３】 実施例におけるＴＦＴの作製工程を示す。
１０１〜１０６・・・・処理室 １０８・・・・・・・・ロボットアーム １０９・・・・・・・・基板 １１０〜１１５・・・・ゲイトバルブ ２０１・・・・・・・・ガラス基板 ２０２・・・・・・・・窒化アルミ膜 ２００・・・・・・・・窒化珪素膜 ２０３・・・・・・・・酸化珪素膜 ２０４・・・・・・・・珪素膜 ２０５・・・・・・・・酸化珪素膜（ゲイト絶縁膜） ２０６・・・・・・・・ゲイト電極 ２０９・・・・・・・・陽極酸化物層 ２１７・・・・・・・・ゲイト電極 ２１０・・・・・・・・層間絶縁物 ２１１・・・・・・・・ＩＴＯ電極（画素電極） ２１４／２１５・・・・ソース／ドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 寿 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】複数の減圧可能な処理室を有し、 前記複数の処理室は減圧可能な共通室を介して連結され
ており、 前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有し、 前期複数の処理室の内の少なくとも一つは減圧熱ＣＶＤ
による珪素膜の成膜が可能であることを特徴とする多目
的基板処理装置。 - 【請求項２】複数の減圧可能な処理室を有し、 複数の処理室の少なくとも一つは気相反応による成膜機
能を有し、 複数の処理室の少なくとも一つは光照射によるアニール
機能を有し、 複数の処理室の少なくとも一つは加熱を行なう機能を有
し、 前記複数の処理室は減圧可能な共通室を介して連結され
ており、 前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有し、 前期複数の処理室の内の少なくとも一つは減圧熱ＣＶＤ
による珪素膜の成膜が可能であることを特徴とする多目
的基板処理装置。 - 【請求項３】複数の減圧可能な処理室を有し、 前記複数の処理室は減圧可能は共通室を介して連結され
ており、 前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有した多目的基板処理装置の動作方法であっ
て、 同一圧力に保持された状態において、いずれか一つの処
理室に保持された基板を共通室に移送すること、 あるいは共通室に保持された基板をいずれか一つの処理
室に移送すること及び前記処理室の内の少なくとも一つ
において減圧熱ＣＶＤにより珪素膜の成膜を行なうこ
と、を特徴とする多目的基板処理装置の動作方法。 - 【請求項４】珪素半導体層を含めた多層成膜をする工程
と、 ゲイト絶縁膜を形成する工程と、 層間絶縁膜を形成する工程と、 を複数の反応容器を有する多目的基板処理装置を用いて
処理し、 前記工程の内珪素半導体層は減圧熱ＣＶＤにより作製さ
れた、ことを特徴とする薄膜集積回路の作製方法。 - 【請求項５】複数の減圧可能な処理室を有し、 前記複数の処理室は減圧可能な共通室を介して連結され
ており、 前記共通室には各処理室間において基板を搬送するため
の手段を有した多目的基板処理装置を用いた薄膜集積回
路の作製方法であって、 窒化珪素膜を第１の処理室で形成する工程と、 酸化珪素膜を第２の処理室で形成する工程と、 珪素膜を減圧熱ＣＶＤ法で第３の処理室で形成する工程
と、 酸化形成膜を第４の処理室で形成する工程と、 を有する薄膜集積回路の作製方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34764593A JPH07183234A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法 |
| KR1019940027196A KR100291971B1 (ko) | 1993-10-26 | 1994-10-25 | 기판처리장치및방법과박막반도체디바이스제조방법 |
| US08/685,788 US6482752B1 (en) | 1993-10-26 | 1996-07-24 | Substrate processing apparatus and method and a manufacturing method of a thin film semiconductor device |
| US10/164,019 US7271082B2 (en) | 1993-10-26 | 2002-06-07 | Method of manufacturing a semiconductor device |
| US11/727,257 US7452794B2 (en) | 1993-10-26 | 2007-03-26 | Manufacturing method of a thin film semiconductor device |
| US12/232,433 US7691692B2 (en) | 1993-10-26 | 2008-09-17 | Substrate processing apparatus and a manufacturing method of a thin film semiconductor device |
| US12/705,004 US8304350B2 (en) | 1993-10-26 | 2010-02-12 | Method of manufacturing a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34764593A JPH07183234A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003429662A Division JP3972991B2 (ja) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | 薄膜集積回路の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183234A true JPH07183234A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18391629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34764593A Withdrawn JPH07183234A (ja) | 1993-10-26 | 1993-12-24 | 多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183234A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002505531A (ja) * | 1998-03-03 | 2002-02-19 | エーケーティー株式会社 | 大領域ガラス基板のコーティング及びアニーリング方法 |
| KR100364090B1 (ko) * | 2000-07-10 | 2002-12-11 | 주식회사 아펙스 | 유전체 박막형성장치 |
| KR100492983B1 (ko) * | 1997-07-23 | 2005-09-02 | 삼성전자주식회사 | 화학기상증착장치및그장치를이용하는금속배선형성방법 |
| US7084068B2 (en) | 2003-06-25 | 2006-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Annealing furnace, manufacturing apparatus, annealing method and manufacturing method of electronic device |
| JP2012160637A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Lapis Semiconductor Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法、並びにｓｏｉ基板及びその製造方法 |
| CN108642478A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-12 | 君泰创新（北京）科技有限公司 | 一种镀膜系统及镀膜工艺 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34764593A patent/JPH07183234A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492983B1 (ko) * | 1997-07-23 | 2005-09-02 | 삼성전자주식회사 | 화학기상증착장치및그장치를이용하는금속배선형성방법 |
| JP2002505531A (ja) * | 1998-03-03 | 2002-02-19 | エーケーティー株式会社 | 大領域ガラス基板のコーティング及びアニーリング方法 |
| JP2013140990A (ja) * | 1998-03-03 | 2013-07-18 | Akt Kk | 大領域ガラス基板のコーティング及びアニーリング方法 |
| KR100364090B1 (ko) * | 2000-07-10 | 2002-12-11 | 주식회사 아펙스 | 유전체 박막형성장치 |
| US7084068B2 (en) | 2003-06-25 | 2006-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Annealing furnace, manufacturing apparatus, annealing method and manufacturing method of electronic device |
| JP2012160637A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Lapis Semiconductor Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法、並びにｓｏｉ基板及びその製造方法 |
| US9136386B2 (en) | 2011-02-02 | 2015-09-15 | Lapis Semiconductor Co., Ltd. | SOI substrate, method of manufacturing the SOI substrate, semiconductor device, and method of manufacturing the semiconductor device |
| CN108642478A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-12 | 君泰创新（北京）科技有限公司 | 一种镀膜系统及镀膜工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040107 |