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JP2733909B2 - 薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ及びその製造方法

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JP2733909B2
JP2733909B2 JP8184295A JP18429596A JP2733909B2 JP 2733909 B2 JP2733909 B2 JP 2733909B2 JP 8184295 A JP8184295 A JP 8184295A JP 18429596 A JP18429596 A JP 18429596A JP 2733909 B2 JP2733909 B2 JP 2733909B2
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Japan
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gate electrode
insulating layer
layer
forming
insulating
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ソン・ゲ・バク
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ERU JII SEMIKON CO Ltd
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ERU JII SEMIKON CO Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6704Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device
    • H10D30/6713Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device characterised by the properties of the source or drain regions, e.g. compositions or sectional shapes
    • H10D30/6715Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device characterised by the properties of the source or drain regions, e.g. compositions or sectional shapes characterised by the doping profiles, e.g. having lightly-doped source or drain extensions
    • H10D30/6717Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device characterised by the properties of the source or drain regions, e.g. compositions or sectional shapes characterised by the doping profiles, e.g. having lightly-doped source or drain extensions the source and the drain regions being asymmetrical

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は薄膜トランジスタ及
びその製造方法に関し、特にSRAMに適するようにし
た薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、薄膜トランジスタは1M級以
上のSRAM素子において負荷抵抗器の代わりに使用さ
れたり、液晶表示装置で各画素領域の画像データ信号を
スイッチングするスイッチング素子として使用されたり
している。高品質のSRAMを作るためには、薄膜トラ
ンジスタのオフ電流を減少させ、オン電流を増加させな
ければならない。それによってSRAMセルの消費電力
を減少させることができ、記憶特性を向上させることが
できる。最近、このような原理によって薄膜トランジス
タにおいてオン/オフ電流比を向上させるための研究が
活発に行われている。
【0003】このようなオン/オフ電流比を向上させた
従来の薄膜トランジスタの製造方法を図面を参照して説
明する。図1は従来の薄膜トランジスタ、すなわちボト
ムゲート型薄膜トランジスタの製造工程に関するもので
ある。なお、この工程による従来の薄膜トランジスタは
半導体基板の場合のみを考慮した。
【0004】図1(a)に示すように、半導体基板1上
に第1絶縁膜2を形成し、前記第1絶縁膜2にポリシリ
コン層3を蒸着した後、ゲートマスクを用いた写真及び
エッチング工程でポリシリコン3をパターニングしてゲ
ート電極3aを形成する。その後、図1(b)に示すよ
うに、ゲート電極3a及び第1絶縁膜2の露出した全表
面上にCVD法でゲート絶縁膜4とボディポリシリコン
層5を順次蒸着する。次に、600℃近傍で24時間程
度の熱処理を行う固相成長法によってボディポリシリコ
ン層5の粒子サイズを大きくする。
【0005】さらに、図1(c)に示すように、前記ボ
ディポリシリコン層5上に感光膜をコーティングし、露
光及び現像工程によってチャンネル領域マスキング用感
光膜パターンPR1 を形成する。この感光膜パターンP
1 はソース領域がゲート電極3aと部分的にオーバー
ラップされ、ドレイン領域とゲート電極3との間にオフ
セット領域を有するようにポリシリコン層5をマスキン
グする。
【0006】さらに、図1(d)に示すように、感光膜
パターンPR1 をイオン注入マスクとして、露出したボ
ディポリシリコン5に不純物イオンを注入してソース領
域6a及びドレイン領域6bを形成する。不純物イオン
が注入されていないボディポリシリコン層5のうち、ゲ
ート電極3a上に位置した領域はチャンネル領域Aとし
ての機能を果たし、ゲート電極3とドレイン6bとの間
の領域はオフセット領域Bとしての機能を果たす。この
オフセット領域はオフ電流を減少させるために設けられ
ている。
【0007】その後、図1(e)に示すように、前記感
光膜パターンPR1 を除去し、チャンネル領域Aとオフ
セット領域B、ソース領域6a及びドレイン領域6bの
全表面上に第2絶縁膜7を形成して、その第2絶縁膜7
をパターニングしてソース領域6a及びドレイン領域6
b上にそれぞれコンタクトホールを形成し、そのコンタ
クトホール内に導電体を充填して配線用電極としてソー
ス電極8とドレイン電極9を形成する。
【0008】以下、前記従来の薄膜トランジスタの動作
原理を説明する。まず、図1(e)に示したトランジス
タがP型MOS薄膜トランジスタであるとすれば、チャ
ンネル領域Aはn導電型であり、ソース領域6aとドレ
イン領域6bはP導電型である。従って、ソース領域6
aに対してゲート電極3に(−)電圧を加えると、チャ
ンネル領域に正孔が蓄積されてチャンネルを形成し、ソ
ース領域6aに対してドレイン領域6bに(−)電圧を
加えると、電位差によってソース領域6aとドレイン領
域6bとの間に電流が流れる。しかし、ゲート電極3に
0Vの電圧を印加すると、チャンネルの正孔が消滅して
電流の流れが遮断される。従来の薄膜トランジスタの製
造方法は、図1(a)乃至(e)に示すように、感光膜
パターンPR1 を用いてチャンネル領域Aを決定すると
ともに、オフセット領域Bをも定めている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、感光膜パター
ンPR1 の形成時にミスアラインが生じることがあり、
そのミスアリンメントの程度に応じてオフセット領域の
長さが変化し、オフ電流の変化が激しく、薄膜トランジ
スタの信頼性が低下する。また、オフ電流を減少させる
ために形成したオフセット領域Bの伝導度は、ゲート電
極3によって影響をほとんど受けないので、オフセット
領域が長くなると直列抵抗が増加する。しかも、増加し
た直列抵抗によってドレイン電流の駆動能力も低下す
る。
【0010】本発明はかかる問題点を解決するためのも
ので、その目的はオフセット領域の長さを常に一定に形
成できるようにして、薄膜トランジスタの信頼度を向上
させることのできる薄膜トランジスタ及びその製造方法
を提供することにある。
【0011】また、本発明の他の目的は、オフセット領
域の電位をゲート電極によって調節できるようにして、
オン電流を向上させることのできる薄膜トランジスタ及
びその製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一形態によれば、基板と、基板上に形成さ
れ、両側エッジ部分と中央部分に区分されるゲート電極
と、ゲート電極の表面上に形成され、ゲート電極の両側
エッジ部分のうち一方エッジ部分上で中央部分及び他側
エッジ部分より厚い厚さを有する絶縁膜と、絶縁膜及び
露出した基板の表面上に形成され、チャンネル領域、ソ
ース、ドレイン、及び前記ゲート電極の一方エッジ部分
に対応して位置したオフセット領域を含むアクティブ領
域とから構成される薄膜トランジスタが提供される。
【0013】本発明の他の形態によれば、基板上に導電
層を形成し、これをパターニングしてゲート電極を形成
するステップと、前記ゲート電極を両側エッジ部分とそ
れらの間の中央部分に区分するステップと、ゲート電極
と基板の表面上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層
上に絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層をパター
ニングして前記電極の両側エッジ部分のうち一方エッジ
部分上に位置した部分のみを残して除去する工程と、前
記絶縁層の残り部分とゲート絶縁層の全面上にアクティ
ブ領域としての半導体層を形成する工程と、アクティブ
領域のうち前記ゲート電極の中央部分と一方エッジ部分
に該当する部分をマスキングした後、不純物イオンを注
入してゲート電極の両側にソースとドレインをそれぞれ
形成する工程とを備える薄膜トランジスタの製造方法が
提供される。
【0014】本発明の別の形態によれば、基板の表面上
に導電体層及び第1絶縁層を順次形成するステップと、
第1絶縁層をパターニングして所定幅を有する第1絶縁
層パターンを形成するステップと、導電体層と第1絶縁
層パターンの表面上に第2絶縁層を形成し、これをエッ
チングして第1絶縁層パターンの両側壁に側壁スペーサ
を形成する段階と、第1絶縁層パターンと側壁スペーサ
をエッチングマスクに用いて前記導電体層をエッチング
して、ゲート電極として導電体パターンを形成するステ
ップと、側壁スペーサを除去し、露出したゲート電極の
両側表面で絶縁膜を成長させるステップと、両側の絶縁
膜のうち一方絶縁膜を除去し、ゲート電極と残存する他
側絶縁膜の表面上に第3絶縁層を形成するステップと、
基板と第3絶縁層の表面上にアクティブ領域を形成する
ステップと、アクティブ領域上に不純物含有層を形成
し、他側絶縁膜及び両側絶縁膜の間に位置したアクティ
ブ領域の表面が露出するまで不純物含有層をエッチバッ
クするステップと、アニーリングを行うことにより、不
純物含有層からアクティブ領域に不純物を拡散させてソ
ースとドレインをそれぞれ形成するステップとを備える
こ薄膜トランジスタの製造方法が提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面を参照して説明する。第1実施形態 図2(a)は本発明の第1実施形態による薄膜トランジ
スタの構造を示す断面図であって、絶縁基板の場合を例
示したものである。図2(b)は本発明の第1実施形態
による薄膜トランジスタの構造を示す断面図であって、
半導体基板の場合を例示したものである。
【0016】図2(a)によれば、薄膜トランジスタは
絶縁基板10を有し、その絶縁基板10上に、両側エッ
ジ部分E1、E2と中央部分Mに区分して表示したゲート
電極11が形成されている。ゲート電極11の表面を絶
縁材12で覆う。その際、図示のように、ゲート電極1
1の一方のエッジ部分(本実施形態ではE1 )の上の部
分は中央部分及び他方のエッジ部分E2 より一段と厚
く、上に突出するように形成する。その絶縁膜12及び
露出した絶縁基板10の表面上にボディポリシリコン層
を形成して、そのボディシリコン層にチャンネル領域1
3、ソース領域14、ドレイン領域15、及びオフセッ
ト領域16を含むアクティブ領域17を区画する。
【0017】チャンネル領域13は、ゲート電極11の
中央部分Mに該当する部分に形成させ、オフセット領域
16はチャンネル領域からゲート電極11の一方のエッ
ジ部分E1 の位置、すなわち絶縁膜12の厚さを厚くし
た部分に形成させる。ソース領域14はゲート電極11
の他方のエッジ部分E2 部分から図面上左側の絶縁基板
10の表面上に形成される。そして、ドレイン領域15
はゲート電極11の図面上右側に該当する絶縁基板10
の表面上にゲート電極11とオーバーラップせずに形成
される。薄膜トランジスタはアクティブ領域17上に形
成され、それら全体をさらに絶縁膜18で覆う。その絶
縁膜18のソース領域14とドレイン領域15にそれぞ
れソースコンタクトホール及びドレインコンタクトホー
ルを形成させ、そこにソース電極19と、ドレイン電極
20とをさらに形成する。
【0018】図2(b)は前述したように、図2(a)
とほぼ同一であり、図2(a)の絶縁基板10の代わり
にポリシリコンのような半導体基板10aが使用された
ことだけが異なる。半導体基板10aの使用により電気
的絶縁が要求されるために、半導体基板10aと、ゲー
ト電極11、ソース領域14及びドレイン領域15との
間に絶縁層21がさらに備えられている。
【0019】以下、図3を参照して、基板がポリシリコ
ンのような半導体基板である場合の第1実施形態による
薄膜トランジスタの製造工程を説明する。ここで、基板
が絶縁基板の場合には、実質的に基板の表面に絶縁層が
形成されないことを除いては、半導体基板の場合の製造
工程と同一なので、その説明は略する。
【0020】図3(a)に示すように、半導体基板30
上に絶縁層31と導電層32を順次形成し、導電層32
を感光膜パターンPR2 でパターニングしてゲート電極
32aを形成する。
【0021】ゲート電極32aの上部表面は前記のよう
に両側エッジ部分E1、E2と中央部分Mに区分する。そ
の後、ゲート電極32aと絶縁層31上にゲート絶縁層
33と絶縁層34を順次形成し、ゲート電極32aの一
方のエッジ部分E1 上に該当する絶縁層34上に感光膜
パターンPR3 が塗布される。次に、感光膜パターンP
3 をエッチングマスクとして絶縁層34をパターニン
グする。
【0022】従って、図3(c)に示すように、ゲート
電極32aの一方のエッジ部分E1の上に絶縁層パター
ン34aが残り、絶縁層34の他の部分は除去される。
この残存した絶縁層34aが前記した突出した部分とな
る。次に、絶縁層パターン34aと露出したゲート絶縁
層33の表面上にアクティブ領域39となるポリシリコ
ンのような半導体層が形成される。その後、感光膜パタ
ーンPR4 を用いてアクティブ領域39のうちゲート電
極32aの中央部分Mと一方のエッジ部分E1に該当す
る部分をマスキングした後、不純物イオンを注入してゲ
ート電極32aの両側にそれぞれソース領域36とドレ
イン領域37を形成する。
【0023】ゲート電極32aの中央部分Mに該当する
アクティブ領域はチャンネル領域35としての機能を果
たし、ゲート電極32aの一方のエッジ部分E1 に該当
するアクティブ領域はオフセット領域38としての機能
を果たす。ここで、前記ゲート絶縁層33と絶縁層34
としては、シリコン酸化膜SiO2 とシリコン窒化膜S
34とを順次CVD法で形成してもよく、これとは逆
にしてもよい。絶縁層34はゲート絶縁層33の厚さよ
り一層厚く形成される。
【0024】前述したように、図2(b)による薄膜ト
ランジスタの代わりに図2(a)による薄膜トランジス
タを製造するためには2つの工程のみを異にすればよ
い。第1は半導体基板の代わりに絶縁基板を設けること
であり、第2は図3(a)における絶縁層31を略する
ことである。
【0025】次に、図3(d)に示すように、アクティ
ブ領域39の全表面上に平坦化用絶縁層40を形成した
後、これをパターニングしてソース領域36とドレイン
領域37上にそれぞれソースコンタクトホール40a及
びドレインコンタクトホール40bを形成する。
【0026】最後に、図3(e)に示すように、コンタ
クトホール40a、40b及び平坦化用絶縁層40上に
コンタクトホール40a、40bが完全に満たされるよ
うに導電体層41を形成した後、この導電体層41をパ
ターニングしてソースコンタクトホール40a及びドレ
インコンタクトホール40b上にそれぞれ配線用ソース
電極42及びドレイン電極43を形成する。
【0027】第2実施形態 以下、本発明の第2実施形態による薄膜トランジスタ及
びその製造工程を添付された図4−図5を参照して説明
する。図4(a)は第2実施形態による薄膜トランジス
タの構造を示す断面図であって、絶縁基板の場合を例示
したものである。図4(b)は図4(a)とほぼ同一で
あり、ただ絶縁基板の代わりに半導体基板が使用された
ことだけが異なる。
【0028】図4(a)によれば、図2(a)と同様
に、薄膜トランジスタは絶縁基板50と、絶縁基板50
上に形成され、両側エッジ部分E1、E2と中央部分Mを
含むゲート電極51と、ゲート電極51の表面上に形成
され、ゲート電極51の両側エッジ部分E1、E2のうち
一方のエッジ部分E1 の上側をそれ以外の部分より一段
と厚くされた絶縁膜52と、絶縁膜52及び露出した絶
縁基板50の表面上に形成され、チャンネル領域53、
ソース領域54、ドレイン領域55、及びゲート電極5
1の一方エッジ部分に対応するように位置したオフセッ
ト領域56を含むアクティブ領域57とから構成され
る。
【0029】前記構成は実質的に図2(a)に示す第1
実施形態と同様である。しかし、第2実施形態による薄
膜トランジスタの構造における特異点は、ゲート電極5
1の両側エッジ部分E1、E2が中央部分Mから下方に傾
むいた傾斜表面を有することである。図2(a)と同様
に、チャンネル領域53は中央部分Mに該当する絶縁膜
52の上側に形成され、ソース領域54は他側エッジ部
分E2 から図面上左側の基板50の表面にかけて形成さ
れる。ドレイン領域55はオフセット領域56の終端部
から図面上ゲート電極51の右側の絶縁基板50の表面
上に形成される。この第2実施形態による薄膜トランジ
スタは、ボディシリコンのような半導体層で形成された
アクティブ領域57に形成され、その上に絶縁膜58が
形成され、そのソース領域54とドレイン領域55にそ
れぞれソースコンタクトホール及びドレインコンタクト
ホールを形成させ、ソース電極59と、ドレイン電極6
0とがさらに形成されている。
【0030】図4(b)は図4(a)とほぼ同一であ
り、図4(a)における絶縁基板50の代わりにポリシ
リコンのような半導体基板50aが使用される。尚、図
4(b)では半導体基板50aが使用されるので、電気
的絶縁のために半導体基板50aとゲート電極51、ソ
ース領域53、及びドレイン領域55との間に絶縁層6
1がさらに備えられる。
【0031】以下、図5を参照して第2実施形態による
薄膜トランジスタの製造工程を説明する。図5は基板が
ポリシリコンのような半導体基板である場合を例示した
ものである。絶縁基板の場合には、第1実施形態で説明
したように、基板上に付加的に形成される絶縁層が不要
であることを除いては、半導体基板の場合とほぼ同一で
ある。従って、その説明は略する。
【0032】図5(a)に示すように、半導体基板70
の全表面上に基板絶縁層71、ポリシリコンのような導
電体層72、第1絶縁層73を順次形成し、第1絶縁層
73をゲート形成用マスクを用いてパターニングして、
第1絶縁層パターン73aを形成する。第1絶縁層73
としてはCVDによるシリコン窒化膜が使用される。
【0033】次に、図5(b)に示すように、第1絶縁
層パターン73aと導電体層72の露出した表面上に第
2絶縁層74を形成し、これをRIE法でエッチングし
て第1絶縁層パターン73aの側壁に側壁スペーサ74
aを形成する。第2絶縁層74としてはCVDシリコン
酸化膜が使用される。前記第1絶縁層パターン73a及
び側壁スペーサ74aをエッチングマスクとして用いて
導電体層72をエッチングしてゲート電極72aとして
導電体層パターンを形成する。
【0034】さらに、図5(c)に示すように、側壁ス
ペーサ74aを除去した後、側壁スペーサ74aの除去
によって露出したゲート電極72aの両側エッジ部分上
に局部酸化法(Local Oxidation Method)を行い、両側エ
ッジ部分E1、E2上にそれぞれ熱酸化膜としての絶縁膜
75a、75bを形成する。この局部酸化法による熱的
酸化膜75a、75bの形成により、ゲート電極72a
はメサ構造を有する。即ち、ゲート電極72aの両側エ
ッジ部分E1、E2は中央部分Mより一段下となり、そこ
まで傾斜面で連結される。次に、ゲート電極72aの中
央から図面上右側の部分に一方の絶縁膜75aを覆うよ
うに感光膜パターンPR5 のようなマスクを用いて選択
的にマスキングする。
【0035】そして、図5(d)に示すように、感光膜
パターンPR5 でマスキングされていないゲート電極7
2aの他方の側エッジ部分E2 に位置した絶縁膜75b
を除去した後、前記感光膜パターンPR5 を除去する。
ゲート電極72aの一方のエッジ部分E1 に残された絶
縁膜75aは後でオフセット領域の形成のために使用さ
れる。その後、基板絶縁層71、ゲート電極72a、及
び残された絶縁膜75aの露出した全表面上にゲート絶
縁層としての第3絶縁層76と、アクティブ領域77と
しての半導体層(例えば、ポリシリコン)と、不純物含
有絶縁層78とを順次形成した後、ゲート電極72aの
中央部分Mの表面と残された絶縁膜75aに対応する半
導体層の表面が露出するまで不純物含有絶縁層78をエ
ッチバックする。
【0036】すなわち、アクティブ領域77のうちチャ
ンネル領域とオフセット領域として使用される部分は露
出させ、ソース領域とドレイン領域として使用される部
分は残存する不純物含有絶縁層78aと接触させたまま
とする。絶縁膜75a、75bはゲート絶縁層としての
第3絶縁層76より一層厚く形成され、不純物含有絶縁
層78としてはBSG(Boron Silicate Glass)もしくは
BPSG(Boron Phosporous Silicate Glass)が使用さ
れる。
【0037】その後、図5(e)に示すように、残存す
る不純物含有絶縁層78a上にアニーリングを施すと、
不純物含有絶縁層78に含有されたP型不純物イオンで
あるボロンがアクティブ領域77に拡散してソース領域
79及びドレイン領域80が形成される。この際、ボロ
ンが拡散しないアクティブ領域77のうちゲート電極7
2aの中央部分Mに位置した部分はチャンネル領域81
として働き、残存する絶縁膜75aの上側に位置したア
クティブ領域77はオフセット領域82として働く。
【0038】次に、残存する不純物含有絶縁層78と露
出したアクティブ領域77上には平坦な表面を有する第
4絶縁層83が形成され、残存する不純物含有絶縁層7
8a及び第4絶縁層83を一緒にパターニングする。そ
のパターニングでソース領域79とドレイン領域80上
にはそれぞれソースコンタクトホールとドレインコンタ
クトホールが形成される。次に、ソースコンタクトホー
ルとドレインコンタクトホールが完全に満たされるよう
に、このコンタクトホールと第4絶縁層83上に導電体
層84を形成し、これをパターニングしてソース領域7
9及びドレイン領域80に接続するソース電極85とド
レイン電極86を形成する。本発明の薄膜トランジスタ
の動作は従来の薄膜トランジスタと同一なので、その説
明は略する。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による薄膜
トランジスタの構造と製造方法は次の長所がある。 1. オフセット領域がゲート電極の上に配置されるの
で、オフセット電位がゲート電極によって調節され、
「オン」時にはオン電流が向上する。また「オフ」時に
はオフセット領域の下に位置した厚くした酸化膜によっ
て水平電界が減衰してオフ電流が減するので、オン/オ
フ電流比が向上し、且つ薄膜トランジスタの性能が向上
する。 2.残存する絶縁膜によってオフセット領域を形成する
自己整列法が用いられるので、オフセット領域の長さが
変化することがなく、チャンネル漏洩電流及びしきい電
流の変化を減少させることができる。従って、薄膜トラ
ンジスタの信頼度が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の薄膜トランジスタの製造工程断面図で
ある。
【図2】 本発明の第1実施形態による薄膜トランジス
タとして絶縁基板を使用した場合を例示した構造断面図
である。
【図3】 本発明の第1実施形態による薄膜トランジス
タの製造工程を示す断面図である。
【図4】 (a)は本発明の第2実施形態による薄膜ト
ランジスタとして絶縁基板を使用した場合を例示した構
造断面図であり、(b)は本発明の第2実施形態による
薄膜トランジスタとして半導体基板を使用した場合を例
示した構造断面図である。
【図5】 本発明の第2実施形態による薄膜トランジス
タの製造工程図である。
【符号の説明】
10a、50a、30、70 半導体基板 11、32a、51、72a ゲート電極 74a 側壁スペーサ 12、18、21、31、33、34、40、52、5
8、61、71、73、74、83 絶縁層 17、39、57、77 半導体層 78 不純物含有絶縁層 14、15、36、37、54、55、79、80 ソ
ース領域及びドレイン領域 19、20、42、43、59、60、85、86 ソ
ース電極及びドレイン電極

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、 その基板上に形成され、両側のエッジ部分と中央部分に
    区分されるゲート電極と、 ゲート電極の表面を覆うように形成され、ゲート電極の
    両側エッジ部分のうち一方のエッジ部分で他の部分より
    厚くされた絶縁膜と、 前記絶縁膜及び露出された基板の表面上に形成され、チ
    ャンネル領域、ソース、ドレイン、及びオフセット領域
    とから構成され、そのオフセット領域が前記ゲート電極
    の厚くした絶縁膜の部分に対応して位置させたアクティ
    ブ領域とから構成されることを特徴とする半導体素子。
  2. 【請求項2】 前記チャンネル領域は前記絶縁膜上の前
    記ゲート電極の中央部分に該当する部分に形成され、 前記ソースは厚さを厚くした側と反対側のゲート電極の
    エッジ部分の絶縁膜の上から基板の上にかけて形成さ
    れ、 前記ドレインはオフセット領域の終端部から基板の表面
    にかけて形成されることを特徴とする請求項1記載の半
    導体素子。
  3. 【請求項3】 ゲート電極の各エッジ部分が前記中央部
    分から下向に傾く傾斜表面とそれに続く平坦部とを有す
    ることを特徴とする請求項1記載の半導体素子。
  4. 【請求項4】 基板上に導電層を形成し、これをパター
    ニングしてゲート電極を形成するステップと、 前記ゲート電極を両側エッジ部分とそれらの間の中央部
    分に区分するステップと、 ゲート電極と基板の表面上にゲート絶縁層を形成し、ゲ
    ート絶縁層上に絶縁層を形成するステップと、 前記絶縁層をパターニングして前記電極の両側エッジ部
    分のうち一方エッジ部分上に位置した部分のみを残して
    除去する工程と、 前記絶縁層の残り部分とゲート絶縁層の全面上にアクテ
    ィブ領域としての半導体層を形成する工程と、 アクティブ領域のうち前記ゲート電極の中央部分と一方
    エッジ部分に該当する部分をマスキングした後、不純物
    イオンを注入してゲート電極の両側にソースとドレイン
    をそれぞれ形成する工程とを備えることを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 基板の表面上に導電体層及び第1絶縁層
    を順次形成するステップと、 第1絶縁層をパターニングして所定幅を有する第1絶縁
    層パターンを形成するステップと、 導電体層と第1絶縁層パターンの表面上に第2絶縁層を
    形成し、これをエッチングして第1絶縁層パターンの両
    側壁に側壁スペーサを形成する段階と、 第1絶縁層パターンと側壁スペーサをエッチングマスク
    とし用いて前記導電体層をエッチングして、ゲート電極
    として導電体パターンを形成するステップと、 側壁スペーサを除去し、露出したゲート電極の両側表面
    で絶縁膜を成長させるステップと、 両側の絶縁膜のうち一方絶縁膜を除去し、ゲート電極と
    残存する他側絶縁膜の表面上に第3絶縁層を形成するス
    テップと、 基板と第3絶縁層の表面上に半導体層を形成するステッ
    プと、 半導体層に不純物含有層を形成し、ゲート電極の中央部
    並びに第3絶縁層を形成させた部分の半導体層の表面が
    露出するまで不純物含有層をエッチバックするステップ
    と、 アニーリングを行うことにより、不純物含有層から半導
    体層に不純物を拡散させてソースとドレインをそれぞれ
    形成するステップとを備えることを特徴とする薄膜トラ
    ンジスタの製造方法。
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