[发明专利]结晶硅膜、半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种生产半导体器件的方法，包括下列步骤：

在一基板上形成非晶硅膜，并在膜中引进一触媒元素以促进结晶作用；

通过加热非晶硅膜，在部分或全部晶核产生期间，产生晶核；以及

在防止附加晶核产生的同时，于非晶硅膜中生长晶体。

2.根据权利要求1的生产半导体器件的方法，其特征在于，使非晶硅结晶的加热温度设为580℃或以下。

3.根据权利要求1的生产半导体器件的方法，其特征在于，它还包括促进结晶硅结晶的步骤，即通过将强的光束辐照到结晶硅膜上使晶体生长，所述强的光束是激光束。

4.根据权利要求1的生产半导体器件的方法，其特征在于，至少有一种选自Ni、Co、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、In、Sn、P、As、Sb和Al组合中的元素用作触媒元素。

5.包括多个薄膜晶体管的半导体器件，其中通过使用结晶硅膜在基板的绝缘表面上形成沟道区，其中通过在一个晶核产生期间的整个或部分过程中产生多个晶核，并且接着通过生长晶体同时采用热处理防止在非晶硅结晶过程中产生晶核来形成晶体硅膜。

6.根据权利要求1的半导体器件，其特征在于，晶核彼此隔开一基本上是恒定的距离。

7.根据权利要求1的半导体器件，其特征在于，晶粒尺寸的变化在±20％范围内。

8.一种半导体器件，包括

一含绝缘表面的基板；以及

一包含在绝缘表面上形成结晶硅膜的有源区，

其特征在于，该结晶硅膜是由权利要求1的方法产生的。

9.根据权利要求8的半导体器件，其特征在于，沟道区是由结晶硅膜组成的。

10.根据权利要求9的半导体器件，其特征在于，在多个薄膜晶体管之间，沟道区内横过沟道方向的晶界数在±20％范围内变化。

11.根据权利要求9的半导体器件，其特征在于，在多个薄膜晶体管之间，沟道区内模过沟道方向的晶界数在±1范围内变化。

12.根据权利要求9的半导体器件，其特征在于，在70％或更多的所有薄膜晶体管中沟道区内横过沟道方向的晶界彼此相等。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，在非晶硅膜形成步骤中先设定第一条件以便使晶核产生，然后在晶体生长步骤中设定第二条件，以便使晶体生长但不允许有附加晶核产生。