JP2001339070A - Tftアレイおよびその製造方法 - Google Patents
Tftアレイおよびその製造方法Info
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
済の不純物領域に、後から相対する不純物を注入して
も、元の不純物導電型のままであるという特徴を生かし
て、容量領域とN型、P型の各TFTのソース、ドレイ
ンの各領域の不純物注入を同時に行うようにしてPEP
数を低減し、スループットを向上し併せてコストを低減
する。 【解決手段】ガラス基板1の上のPチャンネルTFT領
域11、NチャンネルTFT領域12、容量領域10にポリシリ
コン層2をパターンニングし、その上にゲート酸化膜3を
成膜し、PチャンネルTFT領域11の全部、Nチャンネル
TFT領域12のゲート領域の上に、レジストをパターン
ニングし、このレジストをマスクとしてP6をイオンドー
ピングし、レジスト除去後に、PチャンネルTFT領域11
のゲート部分、NチャンネルTFT領域12のチャネル領
域、容量領域10上にゲートメタルをパターンニングして
生成し、このゲートメタルをマスクとしてP6と相対する
不純物であるB7をイオンドーピングしてTFTアレイ
を製造することにより、PEP工程を削除する。
Description
造方法に係り、特に、ポリシリコンやアモルファスシリ
コンなどの光透過性の非単結晶シリコン層を含むTFT
アレイの製造プロセスに関する。
周辺回路を同一基板上に形成した駆動回路一体型LCD
を製造するために、ガラス、石英などの透明な絶縁基板
上に、光透過性のポリシリコン(多結晶シリコン)をチ
ャネル層として用いて素子を集積する技術が研究されて
いる。
さくするために、P型およびN型の両方の伝導チャネル
を活用したCMOS構造のTFTが採用される傾向にあ
る。
板に素子を集積することが、コストを低減するという観
点からは、キーポイントとなっている。
は、従来、画素毎に用いられてきた補助容量領域とは別
に、アナログ回路内に容量領域を形成する必要がある。
この場合、印加電圧により容量が変化しないことが重要
とされており、通常は、ポリシリコンに高濃度に不純物
を注入した構造のものを用いる。
っては、TFT領域や容量領域に電極となるゲートメタ
ルを形成する前に、容量領域に必要な不純物を選択注入
する必要があるため、マスクを形成するためのPEP工
程が必要である。
辺回路が集積されたポリシリコンTFTアレイは、N型
TFT、P型TFTの各領域に加え、安定した電気特性
を要求される容量領域を有するため、その製造過程で、
ゲートメタルを形成する前に、高濃度不純物を選択注入
する必要性があり、容量領域に対する不純物注入のため
の前工程としてのPEP工程が最低でも1回増え、スル
ープット低下とコスト高を招いてしまうという問題点が
あった。
を解消し、TFTアレイの製造過程にあって、既に注入
済の不純物領域に、後から相対する不純物を注入して
も、元の不純物導電型のままであるという特徴を生かし
て、容量領域とN型、P型の各TFTのソース、ドレイ
ンの各領域の不純物注入を同時に行うようにしてPEP
数を低減し、スループットを向上し併せてコストを低減
することを可能にした、TFTアレイの製造方法を提供
することを目的とする。
に、本発明は、第1のTFT領域、第2のTFT領域、
容量領域に非単結晶シリコンを形成し、各領域の上にゲ
ート酸化膜を成膜する第1のプロセスと、第1のTFT
領域の全部、第2のTFT領域のチャネルとなる領域の
上に、レジストを形成する第2のプロセスと、前記レジ
ストをマスクとして第1の不純物をドーピングする第3
のプロセスと、前記レジストを除去し、前記第1のTF
T領域のゲート部分、前記第2のTFT領域のゲート部
分、前記容量領域上にゲートを形成する第4のプロセス
と、前記ゲートをマスクとして前記第1の不純物と相対
する導電型の第2の不純物をドーピングする第5のプロ
セスと、を備えるTFTアレイの製造方法を提供するも
のである。
明の実施形を説明する。
FTアレイの製造方法のプロセス説明図であり、特に容
量領域とNチャンネル/Pチャンネルコプラナ型TFT
の製造工程におけるデバイスの断面図を示すものであ
る。
板1の上に、能動領域となるa−Si(アモルファスシ
リコン)層を成膜し、エキシマレーザアニールにより、
このa−Si層を多結晶化してポリシリコン層2とす
る。
ャンネルTFT領域11、NチャンネルTFT領域1
2、容量領域10をパターンニングする。
の上からレジスト5を被せる。続いて、第2のPEP工
程を通じて、レジスト5をパターンニングする。レジス
ト5は、PチャンネルTFT領域11の全部、Nチャン
ネルTFT領域12のチャネル領域に被せられる。
3/H2の混合ガスによるイオンドーピングで不純物で
あるP(リン)6を注入する。
ソース、ドレインの各領域および容量領域10の全域の
ポリシリコン層2はPが多量にドープされたN型とな
る。
(B)に示すように、全体にゲートメタルとなる金属層
を形成し、第3のPEPでパターンニングして、Pチャ
ンネルTFT領域11のゲート領域、NチャンネルTF
T領域12のゲート領域、容量領域10に、ゲートメタ
ル4を形成する。
2H6/H2の混合ガスによるイオンドーピングで、P
6と相対する不純物であるB(ボロン)7を注入する。
ソース、ドレイン領域のポリシリコン層2はBが多量に
ドープされたP型となり、NチャンネルTFT領域12
のソース、ドレイン領域および容量領域10のゲートメ
タル4に対応していない部分は、N型となる。つまり、
NチャンネルTFT領域12のソース、ドレイン領域お
よび容量領域10は既にN型となっており、これに相対
する不純物B7を加えても、元のN型の不純物導電型の
ままとなるように条件を設定する。
ンネルTFT領域11、NチャンネルTFT領域12、
容量領域10の各素子上に層間膜8を成膜し、Pチャン
ネルTFT領域11、NチャンネルTFT領域12のソ
ース領域およびドレイン領域に相対する位置および容量
領域10のしかるべき位置に、第4のPEPでパターン
ニングしてコンタクトホール13を形成し、信号線9の
成膜およびパターンニングを行い、パッシベーション膜
を成膜するなどしてTFTアレイを完成する。
ル加工まで、合計3回のPEP工程で作成できる。な
お、1回目のイオンドーピングにおけるP6の注入を、
2回目のイオンドーピングにおけるB7の注入でコンペ
ンセートするが、それでもN型の性質が変わらないよう
なイオンドーピングの条件を選択する。この条件は具体
的には以下のとおりである。
のPの量X(1/2)なお、NチャンネルTFT領域1
2について言えば、レジスト5よりも広くゲートメタル
を加工すれば、いわゆるゲートオーバーラップ構造とな
る。
FTアレイの製造方法のプロセス説明図であり、特に容
量領域とNチャンネル/Pチャンネルコプラナ型TFT
の製造工程におけるデバイスの断面図を示すものであ
る。
板1の上に、能動領域となるa−Si層を成膜し、エキ
シマレーザアニールにより、このa−Si層を多結晶化
してポリシリコン層2とする。
ャンネルTFT領域11、NチャンネルTFT領域1
2、容量領域10をパターンニングする。
の上からレジスト5を被せる。続いて、第2のPEP工
程を通じて、レジスト5をパターンニングする。このパ
ターンニングの結果、PチャンネルTFT領域11の全
部、NチャンネルTFT領域12のチャネル領域がマス
キングされる。
3/H2の混合ガスによるイオンドーピングで不純物と
してのP6を注入する。
ソース、ドレイン領域および容量領域10の全体のポリ
シリコン層2はN型となる。
(B)に示すように、全体にゲートメタルとなる金属層
を形成し、第3のPEPでパターンニングして、Pチャ
ンネルTFT領域11のゲート領域、NチャンネルTF
T領域12のゲート領域、容量領域10に、それぞれゲ
ートメタル4を形成する。
2H6/H2の混合ガスによりイオンドーピングで、P
6と相対する不純物B7を注入する。
ソース、ドレイン領域のポリシリコン層2はP型とな
り、NチャンネルTFT領域12のソース、ドレイン領
域および容量領域10のゲートメタル4に対応していな
い部分は、N型のままとなる。つまり、NチャンネルT
FT領域12のソース、ドレイン領域および容量領域1
0には既にN型となっており、これに相対する不純物B
7を加えても、元のN型の不純物導電型のままで変わら
ない条件に設定する。
ンネルTFT領域11、NチャンネルTFT領域12、
容量領域10の各素子の上に層間膜8を成膜する。
ース、ドレイン領域に相対する位置、NチャンネルTF
T領域12のソース、ドレイン領域に相対する位置およ
び容量領域10のしかるべき位置に、第4のPEPでパ
ターンニングしてコンタクトホール13を形成する。
H3/H2の混合ガスによるイオンドーピングでPを注
入する。これは、N型TFTのコンタクト抵抗を下げる
ために行われる。
9の成膜およびパターンニングを行い、パッシベーショ
ン膜を成膜するなどしてTFTアレイを完成する。
ル加工までは、合計3回のPEP工程で作成できる。な
お、1回目のイオンドーピングにおけるP6の注入を、
2回目のイオンドーピングにおけるB7の注入でコンペ
ンセートするが、それでもN型の性質が変わらないよう
なイオンドーピングの条件を選択する。この条件は具体
的には以下のとおりである。
のPの量X(1/2)なお、NチャンネルTFT領域1
2について言えば、レジスト5よりも広くゲートメタル
を加工すればいわゆるゲートオーバーラップ構造とな
る。
1回目のイオンドーピングでP6を注入し、2回目のイ
オンドーピングでB7を注入する場合を例示したが、1
回目にB7、2回目にP6をそれぞれイオンドーピング
するようにしてもよい。この場合、第2回目のPEP工
程によるレジスト5のパターンニングでは、Pチャンネ
ルTFT領域11のチャネル領域とNチャンネルTFT
領域12の全部がマスキングする。
なった場合、容量領域10はP型になり、Pチャンネル
TFT領域11をゲートオーバーラップ構造とすること
ができる。
として、ポリシリコンを用いた場合を例示したが、本発
明は、ポリシリコンだけでなくアモルファスシリコンで
も同様に適用可能であることは言うまでもない。
イの製造方法では、P型TFT、N型TFT、容量の各
領域のポリシリコン層を形成するため(第1のPEP)
と、これらの各領域にPまたはBをイオンドーピングす
るためのマスクとなるレジストを形成するため(第2の
PEP)と、各領域のゲートになると共に各領域にBま
たはPをイオンドーピングするためのマスクになるゲー
トメタルを形成するため(第3のPEP)の都合3回の
PEPでゲートまでを形成するようにしたので、従来に
比べて、PEP工程を削減でき、スループットが向上
し、大幅なコスト削減を実現できるという効果がある。
を説明するプロセス説明図である。
を説明するプロセス説明図である。
8)
Claims (5)
- 【請求項1】第1のTFT領域、第2のTFT領域、容
量領域に非単結晶シリコンを形成し、各領域の上にゲー
ト酸化膜を成膜する第1のプロセスと、 第1のTFT領域の全部、第2のTFT領域のチャネル
となる領域の上に、レジストを形成する第2のプロセス
と、 前記レジストをマスクとして第1の不純物をドーピング
する第3のプロセスと、 前記レジストを除去し、前記第1のTFT領域のゲート
部分、前記第2のTFT領域のゲート部分、前記容量領
域上にゲートを形成する第4のプロセスと、 前記ゲートをマスクとして前記第1の不純物と相対する
導電型の第2の不純物をドーピングする第5のプロセス
と、 を備えることを特徴とするTFTアレイの製造方法。 - 【請求項2】前記第1のTFTがPチャンネル、前記第
2のTFTがNチャンネル、前記第1の不純物がP、前
記第2の不純物がBである、請求項1のTFTアレイの
製造方法。 - 【請求項3】前記第1のTFTがNチャンネル、前記第
2のTFTがPチャンネル、前記第1の不純物がB、前
記第2の不純物がPである、請求項1のTFTアレイの
製造方法。 - 【請求項4】前記第5のプロセス後に層間膜を形成し、
前記第1のTFT領域のソース、ドレイン部分、前記第
2のTFT領域のソース、ドレイン部分、前記容量領域
の一部にそれぞれ対応する位置にコンタクトホールを生
成する第6のプロセスと、前記コンタクトホールを通じ
て、各領域の非単結晶シリコンに第3の不純物をドーピ
ングする第7のプロセスと、を備える請求項1のTFT
アレイの製造方法。 - 【請求項5】前記第3の不純物が、前記第1の不純物と
同じである、請求項5のTFTアレイの製造方法。
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JP2000160493A JP3481902B2 (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | Tftアレイの製造方法 |
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JP3481902B2 JP3481902B2 (ja) | 2003-12-22 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100426456C (zh) * | 2002-07-29 | 2008-10-15 | 统宝光电股份有限公司 | 平面显示器的储存电容构造的制造方法 |
JP2009099888A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Hitachi Displays Ltd | Tft基板の製造方法 |
JP2009212509A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-09-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
WO2022227338A1 (zh) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制备方法 |
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- 2000-05-30 JP JP2000160493A patent/JP3481902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2009212509A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-09-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
US8324699B2 (en) | 2008-02-08 | 2012-12-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
WO2022227338A1 (zh) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制备方法 |
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